無線通信システムで端末間の直接通信を用いた信号受信方法

著者らは特許

H04L5/00 - 伝送路の多重使用を可能にするための配置
H04W56/00 - 同期
H04W88/02 - 端末装置

の所有者の特許 JP2016517653:

エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド

 

【課題】本出願では、無線通信システムで第1の端末が信号を受信する方法を開示する。
【解決手段】具体的には、第2の端末から端末間の直接通信のための同期信号を受信するステップと、前記同期信号に基づいて同期を獲得するステップと、前記第2の端末から端末間の直接通信のための境界信号を受信するステップと、前記境界信号に基づいて端末間の直接通信を用いた制御信号又はデータ信号を受信するステップを含み、前記同期信号は、一つのシンボルのうち一部分を用いて伝送されることを特徴とする。
【選択図】図50

 

 

本発明は、無線通信システムに関し、より詳細には、無線通信システムで端末間の直接通信を用いて信号を受信する方法に関する。
本発明では、端末間の直接通信の信号を受信する方法を説明する。
本発明を説明する前に、端末間の直接通信に関して説明する。図1は、端末間の直接通信の概念図である。
図1を参照すると、UE1 120とUE2 130は、相互間の端末間の直接通信を行っている。ここで、UEとは、ユーザーの端末を意味する。ただし、基地局などのネットワーク装備も、端末間の直接通信方式を用いて信号を送受信する場合は一種のUEと見なすことができる。一方、eNBは、適切な制御信号を介して各UE間の直接通信のための時間/周波数資源の位置、伝送電力などに対する制御を行うことができる。しかし、eNB 110のカバレッジ(coverage)の外部に各UEが位置する場合、端末間の直接通信は、eNB 110の制御信号なしでも行われるように設定することができる。以下では、端末間の直接通信をD2D(device―to―device)通信と称する。また、端末間の直接通信のために連結されたリンクをD2D(device―to―device)リンクと称し、UEがeNBと通信するリンクをNU(eNB―UE)リンクと称する。
一方、eNB 110に連結されたUEは、一部のサブフレームを用いてD2D通信を行い、他の一部のサブフレームを用いてeNBとの通信を行う。このようなD2Dシステムの設計において、UE1 120及びUE2 130のそれぞれのアップリンク送信に与えられたタイミングアドバンス(Timing Advance)及びUE1 120とUE2 130との間の伝播遅延(propagation delay)を考慮する必要がある。UE1 120がUE2 130に信号を伝送する場合、発生する一定量の伝播遅延により、UE2 130が受信するD2Dサブフレームの境界は、UE1 120のサブフレーム境界及びUE2 130のサブフレーム境界と一致しないこともある。一般に、D2D通信は、近距離に位置したUE間で行われるので、0.5 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボルサイズ以内の往復伝播遅延(round―trip propagation delay)でD2D通信を行うことを仮定することができる。また、UEが特定サブフレームでeNBに信号を送信し、後続するサブフレームでD2D信号を受信する場合、送信動作から受信動作への送受信動作転換のために一定時間が必要である。さらに、UEが前記受信動作を行った後、その次の後続するサブフレームでeNBに信号を送信する場合にも、受信動作から送信動作への送受信動作転換のために一定時間が必要である。このように、UE間の伝播遅延の相殺及び送受信動作転換のためにD2DリンクサブフレームとNUリンクサブフレームとの間には所定の保護区間(Guard Interval、以下、GIという)が存在し、該当のGIでは、有意味な信号の送受信が中断される必要がある。一般に、前記GIは、単一のOFDMシンボルの長さより短く、特に0.5シンボル長さ以下であると見なすことができる。
GIが0.5シンボル以下に設定される場合、一つのシンボルの残りの0.5シンボルを用いて特殊な信号を送信することができる。前記特殊な信号は、事前にD2D受信する端末であるD2D受信UEが予め知っているシーケンス(sequence)を使用することによって、D2Dサブフレームが開始される正確な時点を把握する用途で活用することができる。このような観点で、前記特殊な信号は、D2Dサブフレーム同期化信号(D2D subframe synchronization signal)又はD2Dサブフレーム決定信号(D2D subframe determining signal)と称することができる。前記特殊な信号は、D2D受信端に予め知られた信号であるので、D2D信号に対するチャンネル推定(channel estimation)及びCSIフィードバック(channel state information feedback)のための測定(measurement)の用途で活用することもできる。
以上の論議に基づいて、本発明では、無線通信システムで端末間の直接通信を用いた信号受信方法を提案しようとする。
本発明の実施例によると、無線通信システムで端末間の直接通信を用いて信号を受信する方法は、第2の端末から端末間の直接通信のための同期信号を受信するステップと、前記同期信号に基づいて同期を獲得するステップと、前記第2の端末から端末間の直接通信のための境界信号を受信するステップと、前記境界信号に基づいて端末間の直接通信を用いた制御信号又はデータ信号を受信するステップを含み、前記同期信号は、一つのシンボルのうち一部分を用いて伝送されることを特徴とする。
好ましくは、前記一つのシンボルは、N個に分割された区間を含み、前記同期信号は、前記分割された区間のうちM個の区間を用いて伝送され、残りのN−M個の区間は保護区間として用いられることを特徴とする。さらに好ましくは、前記同期信号は、前記M個の区間上で繰り返されることを特徴とする。したがって、前記同期は、前記同期信号の開始点とウィンドウ(window)の開始点との間の差に基づいて獲得することができる。
好ましくは、前記境界信号は、前記同期信号が伝送される資源ブロックと異なるシーケンスを用いて伝送されることを特徴とする。
一方、前記境界信号に基づいて端末間の直接通信を用いた制御信号又はデータ信号を受信するステップは、前記境界信号の帯域幅に基づいて前記制御信号又はデータ信号の帯域幅を決定するステップを含むことを特徴とする。好ましくは、前記境界信号の帯域幅は、前記制御信号又はデータ信号の帯域幅の部分集合であることを特徴とする。さらに好ましくは、前記境界信号は、資源ブロックk−k1〜k+k2で伝送され、前記制御信号又はデータ信号は、資源ブロックn1〜n2で伝送され、前記資源ブロックkは、中心資源ブロックとして数式floor((n1+n2)/2)(フロア関数)によって決定されることを特徴とする。また、前記境界信号が伝送される資源ブロックの個数は、前記データ信号又は前記制御信号が伝送される資源ブロックの個数によって決定することができる。さらに、前記境界信号が伝送される資源ブロックは、複数のグループにグルーピング(grouping)され、前記境界信号が伝送される資源ブロックの個数は、前記複数のグループごとにそれぞれ決定することができる。
又は、前記制御信号又はデータ信号は、前記境界信号と同一の帯域幅を用いて受信され、前記第2の端末は、前記第2の端末から伝送される境界信号のシーケンスに基づいて識別されることを特徴とする。好ましくは、前記境界信号は、特定パラメーターに基づいて生成され、前記特定パラメーターは、複数の端末のID(Identity)が一つのパラメーターにマッピング(mapping)されるハッシング(hashing)関数に基づいて決定されることを特徴とする。
好ましくは、前記境界信号は、特定パラメーターに基づいて生成され、前記特定パラメーターは、前記制御信号又はデータ信号の伝送パラメーターと連動したことを特徴とする。さらに好ましくは、伝送パラメーターは、複数のグループにグルーピングされ、前記複数のグループのそれぞれは前記特定パラメーターと連動することを特徴とする。具体的には、前記制御信号又は前記データ信号のパラメーターは、前記制御信号の帯域幅、前記データ信号の帯域幅及び復調参照信号(Demodulation Reference Signal)パラメーターのうち少なくとも一つを含むことができる。
好ましくは、前記同期信号は、サウンディング参照信号(Sounding Reference Signal)であり得る。
好ましくは、前記境界信号は、復調参照信号であり得る。
本発明の実施例によると、無線通信システムで端末間の直接通信を用いて効率的に信号を受信することができる。
本発明で得られる効果は、以上で言及した各効果に制限されなく、言及していない更に他の効果は、下記の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。
端末間の直接通信の概念図である。 中継局を含む無線通信システムを示した図である。 3GPP LTEシステムの無線フレーム(radio frame)構造を示す図である。 ダウンリンクスロットでの資源グリッド(resource grid)を示す図である。 ダウンリンクサブフレームの構造を示す図である。 アップリンクサブフレームの構造を示す図である。 OFDMシンボルにCP(cyclic prefix)を挿入する例を示す図である。 OFDM伝送機とOFDM受信機の構造の例を示す図である。 保護区間がサブフレーム内に位置する例を示す図である。 保護区間がサブフレーム内に位置する例を示す図である。 保護区間を含むサブフレームにおける従来のデータ伝送方法を示す図である。 保護区間を含む2個のシンボルで互いに異なるデータを伝送する例を示す図である。 保護区間を含む2個のシンボルでデータを重複して伝送する例を示す図である。 保護区間を含む2個のシンボルの部分シンボルのみでデータを重複して伝送する例を示す図である。 保護区間を含む2個のシンボルの部分シンボルでデータを重複して伝送する他の例を示す図である。 OFDM受信機の復調過程で部分シンボルのデータを結合する例を示す図である。 保護区間を含むサブフレームでシンボルインデックスを付与する一例を示す図である。 短いブロックと長いブロックとを比較し、短いブロックを生成する方法を示す図である。 短いブロックを、保護区間を含むシンボルに割り当てる例を示す図である。 短いブロックが割り当てられる無線資源の位置の例を示す図である。 短いブロックに隣接した資源ブロックに保護副搬送波(guard subcarrier)を設定する例を示す図である。 短いブロックに隣接した資源ブロックに保護副搬送波(guard subcarrier)を設定する例を示す図である。 短いブロック内に保護副搬送波を設定する例を示す図である。 短いブロック内に保護副搬送波を設定する例を示す図である。 短いブロック内に保護副搬送波を設定する例を示す図である。 短いブロック内に保護副搬送波を設定する例を示す図である。 短いブロック内に保護副搬送波を設定する例を示す図である。 多重ユーザー環境でサブフレームに含まれる短いブロックと保護副搬送波の割り当て例を示す図である。 多重ユーザー環境でサブフレームに含まれる短いブロックと保護副搬送波の割り当て例を示す図である。 バックホールアップリンクで使用可能なサブフレーム構造の例を示す図である。 バックホールアップリンクで使用可能なサブフレーム構造の例を示す図である。 数式3のf(x)とsync関数を示すグラフである。 複数の端末が基地局にマクロSRSを伝送する例を示す図である。 本発明の一実施例に係る中継局のSRS伝送方法を示す図である。 中継局がSRSを伝送する場合におけるアップリンクサブフレームの構造の例を示す図である。 「srsBandwidth」パラメーターによって設定可能な中継局のSRS伝送帯域の各例を示す図である。 「srsBandwidth」パラメーターによって設定可能な中継局のSRS伝送帯域の各例を示す図である。 「srsBandwidth」パラメーターによって設定可能な中継局のSRS伝送帯域の各例を示す図である。 「srsBandwidth」パラメーターによって設定可能な中継局のSRS伝送帯域の各例を示す図である。 中継局(又は端末)が長いブロックSRSを生成して伝送し、基地局が長いブロックSRSを受信する過程を示す図である。 中継局(又は端末)が短いブロックSRSを生成して伝送し、基地局が短いブロックSRSを受信する過程を示す図である。 長いブロックSRSと短いブロックSRSの各副搬送波の波形と副搬送波間隔を比較して示す図である。 本発明の一実施例に係る伝送機を示す図である。 本発明の一実施例に係る受信機を示す図である。受信機は、基地局の一部分であり得る。 基地局の受信機で長いブロックSRSと短いブロックSRSを同時に受信した場合における2個のSRSの処理過程を示す図である。 図45の受信機で処理地点Aでの周波数領域での信号を示す図である。 それぞれ図45の受信機で処理地点B、C、Eでの周波数領域での信号を示す図である。 それぞれ図45の受信機で処理地点B、C、Eでの周波数領域での信号を示す図である。 それぞれ図45の受信機で処理地点B、C、Eでの周波数領域での信号を示す図である。 本発明の一実施例であって、保護区間及びD2Dサブフレーム同期化信号を含むサブフレーム構造を示す図である。 本発明の一実施例であって、保護区間及びD2Dサブフレーム同期化信号を含むサブフレーム構造を示す図である。 本発明の一実施例であって、保護区間及びD2Dサブフレーム同期化信号を含むサブフレーム構造を示す図である。 本発明の一実施例であって、サブフレーム同期化信号を生成する方法を説明するための図である。 本発明の一実施例であって、M=4である場合におけるサブフレーム同期化信号の生成方法を説明するための図である。 本発明の一実施例によって副搬送波間の干渉を説明するための図である。 UEが送信する信号の周波数応答を示す図である。 本発明の一実施例であって、周波数/時間同期を獲得する方法を説明するための図である。 本発明の一実施例であって、同期化信号が伝送される位置を説明するための図である。 本発明の一実施例であって、信号の開始時点を把握する方法を説明するための図である。 本発明の一実施例であって、DM―RSを使用して信号の開始時点を把握する方法を説明するための図である。 本発明の一実施例であって、DM―RSを使用して信号の開始時点を把握する方法を説明するための図である。 本発明の一実施例であって、サブフレーム同期信号の伝送時間を拡張する方法に対して説明するための図である。 本発明の一実施例であって、サブフレーム同期信号の伝送時間を拡張する方法に対して説明するための図である。 本発明の一実施例であって、サブフレーム境界信号の資源領域に関して説明するための図である。 本発明の一実施例であって、サブフレーム境界信号の資源領域に関して説明するための図である。 本発明の一実施例であって、信号の伝送帯域幅を把握する方法を説明するための図である。 本発明の一実施例であって、信号の伝送帯域幅を把握する方法を説明するための図である。 本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図である。
以下の各実施例は、本発明の各構成要素と各特徴を所定の形態で結合したものである。各構成要素又は特徴は、別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮することができる。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合されない形態で実施することができる。また、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の各実施例で説明する各動作の順序は変更可能である。いずれかの実施例の一部の構成や特徴は、他の実施例に含ませることができ、又は、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えることができる。
本明細書において、本発明の各実施例は、基地局と端末との間のデータ送信及び受信の関係を中心に説明する。ここで、基地局は、端末と直接通信を行うネットワークの終端ノード(terminal node)としての意味を有する。本文書において、基地局によって行われると説明した特定動作は、場合に応じては、基地局の上位ノード(upper node)によって行うこともできる。
すなわち、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行われる多様な動作は、基地局又は基地局以外の他のネットワークノードによって行えることは自明である。「基地局(BS:Base Station)」は、固定局(fixed station)、Node B、eNode B(eNB)、アクセスポイント(AP:Access Point)などの用語に取り替えることができる。中継器は、RN(Relay Node)、RS(Relay Station)などの用語に取り替えることができる。また、「端末(Terminal)」は、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、MSS(Mobile Subscriber Station)、SS(Subscriber Station)などの用語に取り替えることができる。
以下の説明で使用される特定用語は、本発明の理解を促進するために提供されたものであって、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で他の形態に変更可能である。
いくつかの場合、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したり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示することができる。また、本明細書全体にわたって同一の構成要素に対しては、同一の図面符号を使用して説明する。
本発明の各実施例は、無線接続システムであるIEEE 802システム、3GPPシステム、3GPP LTE及びLTE―A(LTE―Advanced)システム、及び3GPP2システムのうち少なくとも一つに開示された各標準文書によって裏付けることができる。すなわち、本発明の各実施例のうち本発明の技術的思想を明確に示すために説明していない各段階又は各部分は、前記各文書によって裏付けることができる。また、本文書で開示している全ての用語は、前記標準文書によって説明することができる。
以下の技術は、CDMA(Code Division Multiple Access)、FDMA(Frequency Division Multiple Access)、TDMA(Time Division Multiple Access)、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)、SC―FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)などの多様な無線接続システムに使用することができる。CDMAは、UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)やCDMA2000などの無線技術(radio technology)で具現することができる。TDMAは、GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)などの無線技術で具現することができる。OFDMAは、IEEE 802.11(Wi―Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802―20、E―UTRA(Evolved UTRA)などの無線技術で具現することができる。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。WiMAXは、IEEE 802.16e規格(WirelessMAN―OFDMA Reference System)及び発展したIEEE 802.16m規格(WirelessMAN―OFDMA Advanced system)によって説明することができる。明確性のために、以下では、3GPP LTE及び3GPP LTE―Aシステムを中心に説明するが、本発明の技術的思想がこれに制限されることはない。
図2は、中継局を含む無線通信システムを示した図である。
図2を参照すると、中継局を含む無線通信システム210は、少なくとも一つの基地局(Base Station、BS)211を含む。各基地局211は、一般にセル(cell)と呼ばれる特定の地理的領域215に対して通信サービスを提供する。セルは、再び多数の領域に分けられるが、それぞれの領域はセクター(sector)と称する。一つの基地局には一つ以上のセルが存在し得る。基地局211は、一般に端末213と通信する固定された地点(fixed station)をいい、eNB(evolved NodeB)、BTS(Base Transceiver System)、アクセスポイント(Access Point)、AN(Access Network)などの他の用語で呼ぶことができる。基地局211は、中継局212と端末214との間の連結性(connectivity)、管理(management)、制御及び資源割り当てなどの機能を行うことができる。
中継局(Relay Station、RS)212は、基地局211と端末214との間で信号を中継する機器をいい、RN(Relay Node)、リピーター(repeater)、中継器などの他の用語で呼ぶことができる。中継局で使用する中継方式として、AF(amplify and forward)及びDF(decode and forward)などの方式を使用することができ、本発明の技術的思想がこれに制限されることはない。
端末(User Equipment、UE)213、214は、固定されたり、移動性を有することができ、MS(Mobile Station)、UT(User Terminal)、SS(Subscriber Station)、無線機器(Wireless Device)、PDA(Personal Digital Assistant)、無線モデム(Wireless Modem)、携帯機器(Handheld Device)、AT(Access Terminal)などの他の用語で呼ぶことができる。以下で、マクロ端末(macro UE、Ma UE)213は、基地局211と直接通信する端末を称し、中継局端末(relay UE、Re UE)214は、中継局と通信する端末を称する。基地局211のセル内にあるマクロ端末213も、ダイバーシティ効果による伝送速度の向上のために中継局212を経て基地局211と通信することができる。
以下で、基地局211とマクロ端末213との間のリンクをマクロリンク(macro link)と称することにする。マクロリンクは、マクロダウンリンクとマクロアップリンクとに区分することができる、マクロダウンリンク(macro downlink、M―DL)は、基地局211からマクロ端末213への通信を意味し、マクロアップリンク(macro uplink、M―UL)は、マクロ端末213から基地局211への通信を意味する。
基地局211と中継局212との間のリンクは、バックホール(backhaul)リンクと称することにする。バックホールリンクは、バックホールダウンリンク(backhaul downlink、B―DL)とバックホールアップリンク(backhaul uplink、B―UL)とに区分することができる。バックホールダウンリンクは、基地局211から中継局212への通信を意味し、バックホールアップリンクは、中継局212から基地局211への通信を意味する。
中継局212と中継局端末214との間のリンクは、アクセスリンク(access link)と称することにする。アクセスリンクは、アクセスダウンリンク(access downlink、A―DL)とアクセスアップリンク(access uplink、A―UL)とに区分することができる。アクセスダウンリンクは、中継局212から中継局端末214への通信を意味し、アクセスアップリンクは、中継局端末214から中継局212への通信を意味する。
中継局を含む無線通信システム210は、両方向通信をサポートするシステムである。両方向通信は、TDD(Time Division Duplex)モード、FDD(Frequency Division Duplex)モードなどを用いて行うことができる。TDDモードは、アップリンク伝送とダウンリンク伝送で互いに異なる時間資源を使用する。FDDモードは、アップリンク伝送とダウンリンク伝送で互いに異なる周波数資源を使用する。
図3は、3GPP LTEシステムで使用される無線フレームの構造を例示する図である。
図3を参照すると、無線フレームは、10ms(327200×Ts)の長さを有し、10個の均等なサイズのサブフレーム(subframe)で構成されている。それぞれのサブフレームは、1msの長さを有し、2個のスロット(slot)で構成されている。それぞれのスロットは、0.5ms(15360×Ts)の長さを有する。ここで、Tsは、サンプリング時間を示し、Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10−8(約33ns)で表示される。スロットは、時間領域で複数のOFDMシンボルを含み、周波数領域で複数の資源ブロック(Resource Block;RB)を含む。LTEシステムで、一つの資源ブロックは12個の副搬送波×7(6)個のOFDMシンボルを含む。データが伝送される単位時間であるTTI(Transmission Time Interval)は、一つ以上のサブフレーム単位に定めることができる。TTIは、スケジューリングの最小単位であり得る。本発明によってD2D送受信動作が行われるD2Dサブフレームの単位時間は、一つのサブフレーム単位又は一つ以上のサブフレーム単位に定めることができる。
上述した無線フレームの構造は例示に過ぎずく、無線フレームに含まれるサブフレームの数、はサブフレームに含まれるスロットの数、及びスロットに含まれるOFDMシンボルの数は多様に変更可能である。
図4は、ダウンリンクスロットでの資源グリッドを示す図である。
一つのダウンリンクスロットは時間領域で7個のOFDMシンボルを含み、一つの資源ブロック(RB)は周波数領域で12個の副搬送波を含むことを示しているが、本発明がこれに制限されることはない。例えば、一般CP(Cyclic Prefix)の場合は、一つのスロットが7 OFDMシンボルを含むが、拡張されたCP(extended―CP)の場合は、一つのスロットが6 OFDMシンボルを含むことができる。資源グリッド上のそれぞれの要素は、資源要素(resource element)という。一つの資源ブロックは、12×7の資源要素を含む。ダウンリンクスロットに含まれる各資源ブロックのNDLの個数は、ダウンリンク伝送帯域幅に従う。アップリンクスロットの構造は、ダウンリンクスロットの構造と同一であり得る。
図5は、ダウンリンクサブフレームの構造を示す図である。
一つのサブフレーム内において、1番目のスロットの前部分の最大3個のOFDMシンボルは、制御チャンネルが割り当てられる制御領域に該当する。残りのOFDMシンボルは、物理ダウンリンク共有チャンネル(Physical Downlink Shared Chancel;PDSCH)が割り当てられるデータ領域に該当する。3GPP LTEシステムで使用されるダウンリンク制御チャンネルとしては、例えば、物理制御フォーマット指示子チャンネル(Physical Control Format Indicator Channel;PCFICH)、物理ダウンリンク制御チャンネル(Physical Downlink Control Channel;PDCCH)、物理HARQ指示子チャンネル(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Chanel;PHICH)などがある。PCFICHは、サブフレームの1番目のOFDMシンボルで伝送され、サブフレーム内の制御チャンネル伝送に使用されるOFDMシンボルの個数に対する情報を含む。PHICHは、アップリンク伝送の応答としてHARQ ACK/NACK信号を含む。PDCCHを介して伝送される制御情報をダウンリンク制御情報(Downlink Control Information;DCI)という。DCIは、アップリンク又はダウンリンクスケジューリング情報を含むか、任意の端末グループに対するアップリンク伝送電力制御命令を含む。PDCCHは、ダウンリンク共有チャンネル(DL―SCH)の資源割り当て及び伝送フォーマット、アップリンク共有チャンネル(UL―SCH)の資源割り当て情報、ページングチャンネル(PCH)のページング情報、DL―SCH上のシステム情報、PDSCH上に伝送される任意接続応答(Random Access Response)などの上位層制御メッセージの資源割り当て、任意の端末グループ内の個別端末に対する伝送電力制御命令のセット、伝送電力制御情報、VoIP(Voice over IP)の活性化などを含むことができる。複数のPDCCHは制御領域内で伝送され得る。端末は、複数のPDCCHをモニタリングすることができる。PDCCHは、一つ以上の連続する制御チャンネル要素(Control Channel Element;CCE)の組み合わせ(aggregation)で伝送される。CCEは、無線チャンネルの状態に基づいたコーディングレートでPDCCHを提供するために使用される論理割り当て単位である。CCEは、複数の資源要素グループに対応する。PDCCHのフォーマットと利用可能なPDCCHのビット数は、CCEの個数とCCEによって提供されるコーディングレートとの間の相関関係によって決定される。基地局は、端末に伝送されるDCIによってPDCCHフォーマットを決定し、制御情報に巡回冗長検査(Cyclic Redundancy Check;CRC)を付加する。CRCは、PDCCHの所有者又は用途に応じて無線ネットワーク臨時識別子(Radio Network Temporary Identifier;RNTI)という識別子でマスキングされる。PDCCHが特定端末に対するものであると、端末のC―RNTI(cell―RNTI)識別子がCRCにマスキングされ得る。又は、PDCCHがページングメッセージに対するものであると、ページング指示子識別子(Paging Indicator Identifier;P―RNTI)がCRCにマスキングされ得る。PDCCHがシステム情報(より具体的に、システム情報ブロック(SIB))に対するものであると、システム情報識別子及びシステム情報RNTI(SI―RNTI)がCRCにマスキングされ得る。端末の任意接続プリアンブルの伝送に対する応答である任意接続応答を示すために、任意接続―RNTI(RA―RNTI)がCRCにマスキングされ得る。
図6は、アップリンクサブフレームの構造を示す図である。
図6を参照すると、アップリンクサブフレームは、周波数領域で制御領域とデータ領域とに分割することができる。制御領域には、アップリンク制御情報を含む物理アップリンク制御チャンネル(Physical Uplink Control Channel;PUCCH)が割り当てられる。データ領域には、ユーザーデータを含む物理アップリンク共有チャンネル(Physical uplink shared channel;PUSCH)が割り当てられる。単一搬送波の特性を維持するために、一つの端末はPUCCHとPUSCHを同時に伝送しない。一つの端末に対するPUCCHは、サブフレームで資源ブロックペア(RB pair)に割り当てられる。資源ブロックペアに属する各資源ブロックは、2スロットに対して異なる副搬送波を占める。これを、PUCCHに割り当てられる資源ブロックペアがスロット境界で周波数―ホッピング(frequency―hopped)されるという。
図7は、OFDMシンボルにCP(cyclic prefix)を挿入する例を示す。
図7を参照すると、ノーマル(normal)CPの場合、ノーマルCPが挿入される時間区間は、サブフレームの1番目のシンボルでは160Ts、残りのシンボルでは144Tsであり得る(Ts=1/(15000*2048)sec)。CPは、シンボルの最後の部分を複写してシンボルの最初の部分に追加するものであって、シンボル間の干渉(inter symbol interference)を避けるためのものである。
図8は、OFDM伝送機(送信機)とOFDM受信機の構造を示す例である。
OFDM伝送機は、伝送しようとする各情報ビットを変調器(modulator)を通じて変調した後、直列信号を並列信号に変換するS/P(Serial to Parallel)ユニットに入力する。変調器は、変調方式として、QPSK(quadrature phase shift keying)、m―QAM(quadrature amplitude modulation)などの多様な変調方式を使用することができる。S/Pユニットによって変換された並列信号は、チャンネル遅延拡散(channel delay spread)より長い周期を有する信号になる。並列信号は、周波数領域の信号を時間領域の信号として示すIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)ユニットに入力されてIFFTされた後、CPが挿入され、RFユニットを介して伝送される。RFユニットは、少なくとも一つのアンテナを含む。
OFDM受信機は、RFユニットを介して無線信号を受信した後、CP除去機(cyclic prefix remover)を通じてCPを除去し、S/Pユニットを通じて直列信号を並列信号に変換する。変換された並列信号は、FFT(Fast Fourier Transform)ユニットを通じてFFTされる。FFTは、時間領域の信号を周波数領域の信号として示す。周波数領域の信号は、イコライザー(equalizer)、復調器(demodulator)を経てデータに復元される。イコライザーは、各副搬送波に推定されたチャンネル応答を掛けることによって各副搬送波に対するチャンネルの影響を除去する。復調器は、変調器で使用された変調方式に対応する復調方式でデータを復調する。
本発明において、OFDM伝送機は、基地局又は中継局の一部であり得る。OFDM受信機は、中継局又は基地局の一部であり得る。
無線通信システムに中継局を含む場合、中継局は、同一の周波数帯域で信号を受信すると同時に信号を伝送(送信)することは難しいと仮定する。したがって、中継局は、互いに異なる時間に同一の周波数帯域の信号を受信又は伝送する。例えば、中継局は、サブフレーム#nで基地局から信号を受信し、サブフレーム#n+1で中継局端末に信号を伝送する方式で動作することができる。
ところが、中継局が同一の周波数帯域の信号を伝送してから受信する場合、又は同一の周波数帯域の信号を受信してから伝送する場合のように、信号の送受信転換(switching)時に信号の送信区間と受信区間との間に保護区間(guard time、又はguard interval)を必要とする。保護区間は、システムの安定化、保護又はシステムが要求する要求条件を満足する信号を生成するために必要とする時間である。例えば、保護区間には、信号を増幅するパワーアンプ(power amplifier)の動作安定化のための遷移時間(transient time)を含ませることができる。
図9及び図10は、保護区間がサブフレーム内に位置する例を示す。
図9を参照すると、2個の保護区間がそれぞれサブフレームの境界に位置する。すなわち、サブフレームの1番目のシンボル及び最後のシンボルが保護区間を含む。保護区間は、サブフレームの境界にあるシンボルでなく、それ以外のシンボルにも位置し得る。図10では、2個の保護区間のうち一つの保護区間は、サブフレームの中間シンボル、すなわち、サブフレームの境界にあるシンボルでないシンボルに位置する。前記例では、スケジューリング単位がサブフレームである場合に対して保護区間の位置を例に挙げたが、これに制限されることはない。すなわち、スケジューリング単位がスロットであると、保護区間は、スロットの境界又はスロットの中間シンボルに位置し得る(以下、全て同一である)。このような保護区間は、1シンボルより小さい時間区間であり得る。一つのシンボル内で保護区間を除いた残りの部分を部分シンボル(partial symbol)と称する。
図11は、保護区間を含むサブフレームでのデータ伝送方法を示す。
保護区間では、データを伝送することが難しくなり得る。図11に示したように、サブフレームの境界にあるシンボル内に保護区間が位置する場合、保護区間を除いた該当のシンボルの部分シンボルもデータ伝送に使用されずに浪費された。例えば、LTEでのノーマルCPの場合、サブフレームは14個のシンボルを含み、拡張CPの場合、サブフレームは12個のシンボルを含む。このうち、2個のシンボルは保護区間によって使用不可能である。スロット単位でスケジューリングを行う場合、一つのスロットで2個のシンボルが保護区間によって使用できないことがあり、一つのサブフレームで4個のシンボルが保護区間によって使用できないことがある。したがって、保護区間を含むシンボルを信号伝送に使用する方法が必要である。
図12は、保護区間を含む2個のシンボルで互いに異なるデータを伝送する例を示す。
図12に示すように、2個の部分シンボル全体に互いに異なるデータを載せて伝送することができる。上述したように、保護区間を含むシンボルにおいて保護区間を除いた区間を部分シンボルと称する。
1番目の部分シンボルに載せられたデータをPSD1とし、2番目の部分シンボルに載せられたデータをPSD2とすると、PSD1とPSD2は互いに異なるデータであり得る。保護区間がシンボル区間に比べて無視できるほどに短いと、PSD1、PSD2は適宜復調することができる。
PSD1、PSD2は、システムで要求するエラー率を満足するために他のシンボルに比べて強力にチャンネルコーディングする必要があり得る。このために、シンボル単位でチャンネルコーディングして伝送可能な新たな形態の資源割り当て規則を定義することができる。又は、チャンネルコーディング過程でPSD1、PSD2を繰り返し、追加的なコーディング利得を得ることができる。PSD1、PSD2にはより多くのコーディングが行われるので、復調過程でエラー率を減少させることができる。
このように互いに異なる部分シンボルに互いに異なるデータを伝送する場合、各部分シンボルを含むシンボルに対して互いに異なるシンボルインデックスを付与することが好ましい。また、各部分シンボルを含むシンボルに対しては、他のシンボルと比較してチャンネルコーディングや資源割り当て規則に差が発生し得るという点を考慮して、サブフレームの最後のシンボルインデックスを順次付与することができる。例えば、ノーマルCPの場合、サブフレームの2番目のシンボルにシンボルインデックス#0を付与し、3番目のシンボルにシンボルインデックス#1を付与する式で13番目のシンボルまでシンボルインデックスを昇順に付与した後、サブフレームの1番目のシンボルにシンボルインデックス#12を付与し、最後のシンボルにシンボルインデックス#13を付与することができる。このようなシンボルインデックス方法によってシンボルインデックス#0から#11までは既存の方法のようにデータを伝送又は受信し、サブフレームのシンボルインデックス#12、#13に対しては前記既存の方法と異なるデータ伝送方法又はデータ受信方法を適用することができる。
以下では、保護区間を含む2個のシンボルでデータを重複して伝送する方法を説明する。
図13は、保護区間を含む2個のシンボルでデータを重複して伝送する例を示す。
図13を参照すると、保護区間は、サブフレームの1番目のシンボル及び最後のシンボルに含ませることができる。便宜上、前記1番目のシンボルの部分シンボルで伝送されるデータをPSD―A(partial symbol data―A)と称し、最後のシンボルの部分シンボルで伝送されるデータをPSD―Bと称する。そして、1シンボルで伝送される1シンボルデータはFSD(full symbol data)と称する。そうすると、PSD―A、PSD―Bは、1シンボルデータであるFSDの一部分であって、PSD―AはFSDの後部分に該当し、PSD―BはFSDの前部分に該当し得る。一般に、FSDは、CP+データの順に構成されるが、CPは、前記データの後部分を循環複写(cyclically copy)したものである。したがって、PSD―AとPSD―Bは、相互間に一部のデータが循環複写されており、このような意味で、PSD―A又はPSD―Bが伝送されるシンボルを循環複写されたシンボル(cyclic―copied symbol)と呼ぶこともできる。保護区間を含む2個のシンボルでデータを重複して伝送する方法としては、具体的に次の2つの場合があり得る。
1)第一の方法は、部分シンボル及び保護区間、すなわち、保護区間を含むシンボル全体でデータを伝送する方法である。すなわち、サブフレームの境界に位置した保護区間を含むシンボルで、伝送機は、保護区間であるにもかかわらず、シンボル全体で信号を印加・増幅して伝送する。保護区間でもデータを載せて伝送するので、保護区間ではデータの歪曲が発生し得るが、保護区間のないシンボルと同一の処理過程を通じて信号を伝送するので、具現の便宜性が高い。例えば、1番目のシンボルでは保護区間がシンボルの前部分に位置するので、シンボルの前部分に載せられたデータの歪曲が発生し得る。その一方、最後のシンボルでは保護区間がシンボルの後部分に位置するので、シンボルの後部分に載せられたデータの歪曲が発生し得る。
2)第二の方法は、保護区間を含むシンボルの部分シンボルのみでデータを伝送する方法である。すなわち、保護区間を含むシンボルで保護区間ではデータを伝送せず、部分シンボルの一部又は全部を用いてデータを伝送する。第二の方法は、図14を参照して詳細に説明する。
図14は、保護区間を含む2個のシンボルの部分シンボルのみでデータを重複して伝送する例を示す。
図14を参照すると、保護区間を含むシンボルの部分シンボルのみでデータを伝送し、このとき、部分シンボルの特定時点から信号を印加して伝送したり、部分シンボルの特定時点まで信号を印加して伝送することができる。保護区間ではデータが歪曲されて生成されるので、データを載せることに大きな意味がない場合もある。したがって、データの歪曲が発生しない部分シンボルの特定時点からデータを伝送する。
例えば、サブフレームの1番目のシンボルで伝送されるデータは、1番目のシンボルの部分シンボルでt1だけ印加することによって生成される。最後のシンボルで伝送されるデータは、最後のシンボルの部分シンボルでt2だけ生成される。図14において、PSD―Aは1シンボルデータの後半部を含み、PSD―Bは前記1シンボルデータの前半部を含むことができる。PSD―A、PSD―Bは、同一の1シンボルデータから生成されたが、それぞれ前記1シンボルデータの後部分及び前部分であるので、その内容は異なり得る。
前記t1、t2は、OFDM受信機の復調方式に従って多様に設定することができる。t1、t2は、例えば、1シンボル区間をTsymとしたとき、t1=t2=(1/2)*Tsymであり得る。又は、t1≧(1/2)Tsym、t2≧(1/2)Tsymであり得る。OFDM受信機の復調過程で正確に信号を復元するために、t1、t2は、各シンボルのCPを考慮して((1/2)*Tsym+CPの長さ)に設定することができる。
図15は、保護区間を含む2個のシンボルの部分シンボルでデータを重複して伝送する他の例を示す。
図15を参照すると、t1、t2は、Tsymで保護区間を除いた区間に設定することもできる。このとき、OFDM伝送機では部分シンボル全体にデータを割り当てて伝送し、OFDM受信機では必要な部分を選択して結合する方法を使用することができる。
1シンボルデータを復元可能であれば、t1、t2は互いに独立的に設定することもできる。
図16は、OFDM受信機の復調過程で部分シンボルのデータを結合する例を示す。
OFDM受信機の復調過程では、PSD―BとPSD―Aの順に結合して1シンボルデータを復元することができる。このとき、PSD―BとPSD―Aの結合は、FFTユニットの前段で行われることが好ましい。すなわち、FFT過程を経て復調した後で部分シンボルを結合するよりは、受信された無線信号自体を先に結合した後でFFT過程を経て一つのシンボルを復元することが好ましい。
図17は、保護区間を含むサブフレームでシンボルインデックスを付与する一例を示す。
LTEでのノーマルCPの場合、サブフレームの1番目のシンボルのインデックスが0で、2番目のシンボルのインデックスが1で、…、最後のシンボルのインデックスが13である。ところが、保護区間を含む1番目のシンボル又は最後のシンボルは、データを伝送しないか、データを伝送することができる。すなわち、1番目のシンボル及び最後のシンボルは、従来のように穿孔(puncturing)してデータを伝送しないか、本発明によってデータを伝送することができる。このように保護区間を含むシンボルは特別な用途で使用できるので、1番目のシンボルのインデックスを0とせず、使用可能な最後のシンボルインデックスを割り当てることができる。
例えば、ノーマルCPの場合、サブフレームの2番目のシンボルにシンボルインデックス#0を付与し、3番目のシンボルにシンボルインデックス#1を付与する式で13番目のシンボルまでシンボルインデックスを昇順に付与した後、1番目のシンボルの部分シンボルと最後のシンボルの部分シンボルとを合わせて一つのシンボルを作った後、最後のシンボルインデックス#12を割り当てることができる。
このようなシンボルインデクシング方法によると、LTEのように、シンボルインデックスによってインターリービング(interleaving)、穿孔、マッピングなどを行う既存の方式を変更せずに用いることができる。ただ、最後のシンボルインデックスを有するシンボルに対してのみ、本発明に係る信号伝送方法を適用することができる。本発明に係る信号伝送方法を適用しないと、バックホールリンクで、中継局は、保護区間を含む2個のシンボルを使用できなくなる場合、その使用できないシンボルを穿孔し、データを伝送することができる。ノーマルCPで、中継局は、保護区間を含む2個のシンボルを穿孔し、12個のシンボルを使用してデータを伝送することができる。サブフレーム内に保護区間があるとしても、これを無視し、14個のシンボルを全て使用する場合、中継局は、シンボルを穿孔せずに伝送することもできる。
以下では、保護区間を含むシンボルで短いブロック(short block、SB)を用いてデータを伝送する方法を説明する。以下で、短いブロックを用いてデータを伝送する方法は、時間領域で見るとき、短いシンボル(shortened symbol)を用いてデータを伝送する方法と同一の意味を有する。ここで、短いシンボルは、一般的なシンボル(図4参照)に比べて、時間領域で短い区間を有するシンボルを意味する。また、長いブロックを用いてデータを伝送する方法は、時間領域で見るとき、一般的なシンボルを用いてデータを伝送する方法と同一の意味を有する。
図18は、短いブロックと長いブロックとを比較し、短いブロックを生成する方法を示す。
短いブロックは、長いブロックに比べて時間区間が短く、周波数領域では副搬送波の間隔が広い無線資源を意味する。例えば、副搬送波間隔は30kHzであり得る。長いブロック(long block)は、時間領域で一つのシンボル全体に該当し、副搬送波間隔は、短いブロックに比べて狭い無線資源であり得る。例えば、副搬送波間隔は15kHzであり得る。
短いブロックは、例えば、長いブロックの1/2時間区間で構成することができる。すなわち、長いブロックの時間区間をTとすると、短いブロックの時間区間はT/2であり得る。この場合、周波数領域において、長いブロックの副搬送波間隔は15kHzで、短いブロックの副搬送波間隔は30kHzであり得る。短いブロックが伝送可能なビット数は、長いブロックの1/2であり得る。長いブロック(long block、LB)がN―ポイントIFFTを通じて生成される場合、短いブロックはN/2―ポイントIFFTを通じて生成され得る。短いブロックは、一般に長いブロックの1/2時間区間で構成されるが、これに制限されることはない。シンボル内の保護区間によって、短いブロックは、長いブロックの2/3に該当する時間区間(周波数領域では8副搬送波)で構成することもできる。
図19は、保護区間を含むシンボルに短いブロックを割り当てる例を示す。
図19は、保護区間を含むシンボルに短いブロックを割り当てる例を示す。
図19を参照すると、短いブロック(SB1、SB2)を1番目のシンボル又は最後のシンボルの部分シンボルに割り当てて使用することができる。保護区間を含まないシンボルで伝送可能なデータを半分に分割し、一つはSB1を介して伝送し、残りの半分はSB2を介して伝送することができる。OFDM受信機でSB1+SB2を受信した後で結合すると、一つのシンボルで伝送されるデータを受信する結果になる。したがって、保護区間によって浪費されるシンボルの数を1個減少させることができる。
短いシンボルを用いる場合にも、SB1+SB2で形成されるシンボルにサブフレームの最後のシンボルインデックスを割り当てることが好ましい。サブフレームの1番目のシンボルにインデックス「0」を割り当てず、2番目のシンボルにインデックス「0」を割り当てる。3番目のシンボルから昇順にシンボルインデックスを割り当てる。サブフレームの1番目のシンボルに含まれた短いブロックシンボル(SB1)と最後のシンボルに含まれた短いブロックシンボル(SB2)とを結合して一つのシンボルを形成し、この形成されたシンボルに対してシンボルインデックス「12」を割り当てる。
図20は、短いブロックが割り当てられる無線資源の位置の例を示す。
短いブロックは、周波数帯域のうち信号伝送に有利な帯域に割り当てることができる。また、時間領域でシンボルの1番目のスロット又は2番目のスロットに割り当てることができる。すなわち、短いブロックは、サブフレームの特定スロットに限定して割り当てる制約なしに、いずれのスロットにも割り当てることができる。
図21及び図22は、短いブロックに隣接した資源ブロックに保護副搬送波を設定する例を示す。
図21に示したように、保護副搬送波は、周波数領域で短いブロックに隣接した資源ブロックに設定することができる。短いブロック内での副搬送波間隔(subcarrier spacing)は、長いブロックの2倍の30kHzである。したがって、短いブロック内で使用可能な副搬送波の個数は、長いブロック内で使用可能な副搬送波の個数の半分である。例えば、長いブロックの副搬送波の個数が12個である場合、短いブロックの副搬送波の個数は6個である。短いブロックに隣接した長いブロックの副搬送波には信号を割り当てないことによって、この副搬送波が保護副搬送波としての役割をすることができる。この場合、図22に示したように、短いブロックに含まれた6個の副搬送波を全て使用することができる。
図23〜図27は、短いブロック内に保護副搬送波を設定する例を示す。
図23〜図25では、短いブロックの周波数領域での両側境界に全て保護副搬送波が設定された例を示しているが、これに制限されることはない。すなわち、図26又は図27に示すように、いずれか一側境界のみに保護副搬送波が設定されることもある。両側境界に全て保護副搬送波が設定される場合、短いブロック内で使用可能な副搬送波の個数が4個に減少するが、隣接した資源ブロックに及ぼす干渉を減少させ得るという長所がある。一側境界のみに保護副搬送波を設定する場合、短いブロック内で使用可能な副搬送波の個数が5個であって、両側境界に全て副搬送波を設定する場合に比べて使用可能な副搬送波の個数が増加する。したがって、バックホールリンクのチャンネル状況、例えば、バックホールリンクのデータ量やチャンネル状態などを考慮して、保護副搬送波をどのように設定するかを決定することができる。短いブロック内に設定される保護副搬送波により、隣接した資源ブロックに及ぼす干渉を減少させることができる。図21〜図27とは異なり、保護副搬送波は、連続する複数の副搬送波で構成することもできる。
図28及び図29は、多重ユーザー環境でサブフレームに含まれる短いブロックと保護副搬送波の割り当て例を示す。
図28及び図29に示したように、中継局に割り当てられる周波数帯域で、保護区間を含むシンボルの部分シンボルは短いブロックで構成することができる。保護区間を含むシンボルを除いた残りのシンボルは、全て長いブロックで構成することができる。図28では、周波数領域で短いブロックに隣接した資源ブロックに保護副搬送波が設定される。すなわち、UE_a、又はUE_bに割り当てられた周波数帯域に保護副搬送波が位置する。一方、図29では、周波数領域で短いブロック内の境界に位置した副搬送波が保護副搬送波に設定される。
図30及び図31は、バックホールアップリンクで使用可能なサブフレーム構造の例を示す。図30及び図31において、中継局が基地局にアップリンク制御信号を伝送する領域をR―PUCCHと示し、データを伝送する領域をR―PUSCHと示す。
図30を参照すると、R―PUCCH領域で1番目のシンボル及び最後のシンボルに保護区間が含まれる場合、前記1番目のシンボル及び最後のシンボルの部分シンボルでは信号を伝送しないこともある。そうすると、保護区間を含むシンボルの部分シンボルは、マクロ端末に割り当てられる周波数帯域又はR―PUSCH帯域との干渉を防止する保護バンド(guard band)としての役割をすることができる。このような意味で、前記1番目のシンボル及び最後のシンボルの部分シンボルは保護資源(guard resource)と称することができる。中継局に割り当てられた周波数帯域が大きい場合、保護資源の比率は相対的に非常に小さいので、資源浪費は大きな問題とならない。保護資源は、部分シンボルと必ず一致する必要はなく、部分シンボルより大きいか又は小さく設定することができる。
図31を参照すると、中継局に割り当てられた帯域で1番目のシンボル及び最後のシンボルに保護区間が含まれる場合、前記1番目のシンボル及び最後のシンボルの部分シンボルはマクロ端末に割り当てることができる。この場合、前記1番目のシンボル及び最後のシンボルの部分シンボルと隣接した資源ブロックに保護資源を設定することができる。例えば、マクロ端末は、PUSCH帯域で前記1番目のシンボル及び最後のシンボルの部分シンボルと隣接した少なくとも一つの副搬送波は使用しないこともある。言い換えると、マクロ端末に割り当てられた無線資源のうち一部(1副搬送波から複数の資源ブロックまで多様であり得る)を、干渉を防止するために使用しない。
上述した図30及び図31の方法は、結合して使用可能である。すなわち、保護区間を含むシンボルの部分シンボルで、中継局は信号を伝送しない。そして、マクロ端末は、中継局によって使用されない部分シンボルで信号を伝送し、前記部分シンボルと隣接したPUSCH領域の一部の無線資源では信号を伝送しないこともある。以上で、アップリンクサブフレームの場合を例に挙げたが、ダウンリンクサブフレームでも同様に適用可能である。
以下では、図13〜図16を参照して説明した方法、すなわち、保護区間を含むシンボルの部分シンボルでデータを繰り返して伝送する方法(循環複写されたシンボルを使用する方法)によるとき、受信機で復調した信号を数学的に検討する。
A(k)を1番目のシンボルのk番目の副搬送波信号とし、B(k)を最後のシンボルのk番目の副搬送波信号とする。そうすると、1番目のシンボル、最後のシンボルの時間領域の信号は、次の数式1のように決定することができる。

数式1において、Nは、FFTサイズであって、2のべき乗値である。1番目のシンボルの信号と最後のシンボルの信号とを結合した時間領域の信号をc(n)とすると、c(n)は、次の数式2のように決定することができる。

受信機でc(n)をFFTした後、抽出したM番目の副搬送波信号をC(M)とすると、C(M)は、次の数式3のように示すことができる。ここで、M番目の副搬送波信号は循環複写され、A(M)=B(M)と仮定する。

すなわち、C(M)は、所望の信号A(M)とそれ以外の副搬送波との間の干渉(inter―carrier interference、ICI)で表現される。数式3において、ICIは、f(x)の影響を受ける。
図32は、数式3のf(x)とsync関数を示すグラフである。
図32を参照すると、数式3において、f(x)は、シンク(sync)関数と類似する形態を有する。f(x)は、xが偶数であるときに0である。すなわち、数式3において、(k−M)が偶数である場合、f(k−M)は0になる。したがって、(k−M)を偶数にする副搬送波kからはICIがないことを意味する。(k−M)を奇数にする副搬送波kに対しては、該当の副搬送波kに循環複写されたシンボルが載せられており、A(k)=B(k)が成立すると、同様にICIがなくなる。
すなわち、循環複写された副搬送波は、循環複写されていない副搬送波からシンク(sync)関数のサイズに相応するICIを受けるようになる。基地局―中継局間のバックホールリンクに割り当てられる周波数帯域(中継局帯域)と基地局―端末間のリンクに割り当てられる周波数帯域(マクロアクセス帯域)がそれぞれ周波数領域で連続した各副搬送波で構成される場合、中継局帯域とマクロアクセス帯域との間に保護副搬送波を置き、循環複写された副搬送波で伝送されるシンボルを復元することができる。保護副搬送波を置いていない場合、強力なチャンネルコーディングや信号の繰り返しを通じて、マクロアクセス帯域から受けるICIを克服することができる。
以下では、保護区間を含むシンボルで短いブロック(short block、SB)を用いてデータを伝送する方法を使用する場合、受信機で復調した信号を数学的に検討する。
A(k)を短いブロックで構成されたシンボル(以下、短いブロックシンボル)のk番目の副搬送波信号とし、B(k)を長いブロックで構成されたシンボル(以下、長いブロックシンボル)のk番目の副搬送波信号とする。短いブロックシンボルの時間領域での信号a(n)及び長いブロックシンボルの時間領域での信号b(n)は、次の数式4のように示すことができる。

ここで、Nは、FFTサイズであって、2のべき乗値である。
受信機で受信する信号c(n)は、次の数式5のように示すことができる。

受信機は、長いブロックシンボルをデコーディングするためにc(n)にN―FFTをし、M番目の副搬送波信号を抽出することができる。M番目の副搬送波信号C(M)は、次の数式6のように示すことができる。


(2k−M)が0であると(すなわち、k=M/2)、ICI要素はA(k)になる。すなわち、長いブロックシンボルのM番目の副搬送波を使用するためには、短いブロックシンボルのM/2番目の副搬送波を使用してはならない。kがM/2でない場合、ICI要素はf(x)によって決定される。
受信機は、短いブロックシンボルの信号をデコーディングするためにc(n)の後半部にN/2―FFTを印加し、M番目の副搬送波信号を抽出する。短いブロックシンボルのM番目の副搬送波信号をC’(M)とすると、C’(M)は、次の数式7のように示すことができる。

C’(M)に含まれたICI要素は、

kが2Mでない場合は、ICI要素がf(x)によって決定される。上述した循環複写されたシンボルを使用する場合と比較してみると、干渉平均効果がなくなり、干渉電力が3dB高くなる。その一方、サブフレームの最後のシンボルに短いブロックシンボルがもう一つ存在するので、この短いブロックシンボルを活用すると、干渉電力が3dB高くなることを防止することができる。
以下では、中継局が保護区間を含むサブフレームでサウンディング参照信号(sounding reference signal、SRS)を伝送する方法を説明する。
SRSは、端末や中継局が基地局に伝送する参照信号であって、アップリンクデータや制御信号伝送と関連していない参照信号である。SRSは、主にアップリンク(マクロアップリンク又はバックホールアップリンク)で周波数選択的スケジューリングのためのチャンネル品質推定のために使用されるが、他の用途で使用されることもある。例えば、SRSは、パワー制御や最初のMCS選択、データ伝送のための最初のパワー制御などにも使用可能である。
SRSに使用されるSRSシーケンスは、DM RSに使用されるシーケンスと同一であり得る。SRSシーケンスの長さは、資源ブロックサイズ*(2、3、及び/又は5の倍数)に制限することができる。最も小さいSRSシーケンスの長さは12であり得る。例えば、伝送可能なSRS帯域NSRSRBとSRSシーケンス長さMSRSSCは、次の数式8のように与えることができる。

ここで、α2、α3、α5は、正の整数集合である。SRSは、同一の資源ブロック及び同一の副搬送波を使用し、同一の基本シーケンスに互いに異なる循環シフト値を使用して直交した性質を維持することができる。循環シフト値は、各端末又は中継局ごとに設定することができる。
まず、端末が基地局にマクロSRSを伝送する場合を検討し、本発明に対して説明する。
図33は、複数の端末が基地局にマクロSRSを伝送する例を示す。
図33を参照すると、端末#1は、全周波数帯域にわたって櫛(comb)形態、すなわち、毎2個の副搬送波のうち一つの副搬送波を介してマクロSRSを伝送する。そして、端末#2〜#4は、自身に割り当てられたSRS帯域(すなわち、SRSを伝送する帯域)で櫛形態に割り当てられた副搬送波を介してマクロSRSを伝送する。このように櫛形態に副搬送波を割り当てることを、インターリーブドFDMAと称することもある。また、各端末は、マクロSRSが伝送されるSC―FDMAシンボルで長いブロックを用いる場合、前記SC―FDMAシンボル内で2回にわたってSRSを繰り返して伝送する。
図34は、本発明の一実施例に係る中継局のSRS伝送方法を示す。
中継局のSRS伝送方法は、中継局が基地局から各サウンディング参照信号パラメーターを受信する段階(S3410)、中継局が各サウンディング参照信号パラメーターを用いて無線資源を割り当てる段階(S3420)、及び割り当てられた無線資源を通じて基地局にSRSを伝送する段階(S3430)を含む。ここで、各サウンディング参照信号パラメーターが指示する無線資源は、時間領域で保護区間が位置するシンボルを含む。以下、各段階について詳細に説明する。
前記S3410段階で中継局が基地局から受信する各サウンディング参照信号パラメーターは、例えば、次の表のように示すことができる。

前記表1において、「srsBandwidthConfiguration」は、セル内でSRSが伝送され得る最大帯域を示す。
「srsSubframeConfiguration」は、各無線フレーム内でSRSが伝送され得る各サブフレームの可能な集合を指示する。「srsSubframeConfiguration」は、セル特定的にブロードキャストされる信号としてセル内の中継局に伝達され、例えば、4ビットで構成され得る。SRSは、SRSが伝送され得る各サブフレーム内で最後のSC―FDMAシンボルで伝送され得る。SRSが伝送されるSC―FDMAシンボルでは、中継局のバックホールアップリンクデータ伝送が許容されないこともある。
「srsBandwidth」は、中継局のSRS伝送帯域を示す。SRS伝送帯域は、中継局の伝送電力、基地局がサポートできる中継局の数などによって決定することができる。「srsBandwidth」によって指示される中継局のSRS伝送帯域に対しては、後で説明することにする。
「Duration」は、基地局が中継局に1回のSRS伝送を要求するのか、それとも、周期的にSRSを伝送するように設定するのかを示すパラメーターである。このパラメーターによって、中継局は、1回だけSRSを伝送することもでき、又は周期的にSRSを基地局に伝送することもできる。
「transmissionComb」は、中継局が伝送するSRSがいずれの副搬送波に割り当てられるかを示す。多重ユーザー環境で周波数選択的スケジューリングをサポートするために、互いに異なる端末又は中継局から伝送され、互いに異なるSRS帯域を有するSRSが重なるようにすることが必要である。これをサポートするために、SRSが伝送されるSC―FDMAシンボルには、反復ファクター(RePetition Factor、RPF)が2であるインターリーブドFDMA(interleaved FDMA、IFDMA)が使用される。例えば、SRS伝送帯域で奇数番目の副搬送波でSRSが伝送されるのか、それとも偶数番目の副搬送波でSRSが伝送されるのかを示すことができる。時間領域でのRPFは、周波数領域ではデシメーションファクター(decimation factor)として作用する。SRSが伝送されるSC―FDMAシンボルで時間領域でSRSが2回繰り返されることによって、SRSが伝送される副搬送波は櫛(comb)のようなスペクトル(comb―like spectrum)を有するようになる。言い換えると、SRSが伝送される副搬送波は、割り当てられたサウンディング帯域で偶数番目の副搬送波(又は奇数番目の副搬送波)のみで構成される。SRSが伝送されるシンボルのIFDMA構造のため、中継局は「transmissionComb」というパラメーターの割り当てを受ける。「transmissionComb」は、0又は1の値を有し、どこでSRSが伝送されるのかを知らせる。しかし、これは制限ではなく、4n、4n+1、4n+2、4n+3番目の副搬送波などのように毎4個の副搬送波のうち何番目の副搬送波に割り当てられるのかを示すこともできる。この場合、時間領域でSRSが1/4シンボルを占めるようになる。
「srsResourcetype」は、SRSが割り当てられる資源ブロックが長いブロックであるのか、それとも短いブロックであるのかを示すパラメーターである。すなわち、中継局は、このパラメーターによって短いブロックにSRSを割り当てて伝送することもでき、長いブロックにSRSを割り当てて伝送することもできる。
中継局は、上述したような各サウンディング参照信号パラメーターを用いて無線資源を割り当てる。
図35は、中継局がSRSを伝送する場合におけるアップリンクサブフレームの構造の例を示す。
アップリンクサブフレームの周波数領域で境界に位置した資源ブロックには、端末のアップリンク制御信号が伝送されるPUCCHが割り当てられ、このようなPUCCHに隣接して中継局がバックホールアップリンク制御信号を伝送するバックホールPUCCH(backhaul PUCCH)が割り当てられ得る。バックホールPUCCH領域又はバックホールアップリンクデータが伝送されるバックホールPUSCH領域(図35において、backhaulと表示した領域)は、サブフレームの境界で保護区間を含むことができる。したがって、中継局は、サブフレームの最後のシンボル全体を使用することが難しい。中継局は、基地局にSRSを伝送する場合、最後のシンボルの一部のみを用いることができる。例えば、最後のシンボルの前半部に短いブロックを割り当て、このような短いブロックを用いてSRS(SB―SRS)を伝送することができる。SB―SRSは、時間側面で短いシンボルに割り当てられるSRSを意味することができる。
その一方、端末は、サブフレームの最後のシンボルに保護区間を含まないので、シンボル全体を用いてマクロSRSを伝送することができる。すなわち、長いブロックを用いたSRS(LB―SRS)を伝送することができる。LB―SRSは、時間側面で一般的なノーマルシンボルに割り当てられるSRSを意味することができる。このとき、PUCCHが割り当てられる周波数帯域に対しても、中継局がSRSを伝送するか否かが問題となり得る。
図36〜図39は、「srsBandwidth」パラメーターによって設定可能な中継局のSRS伝送帯域の各例を示す。
図36は、中継局が伝送するSRSの伝送帯域が端末のPUCCH領域を除外する場合を示す。図37は、中継局が伝送するSRSの伝送帯域が端末のPUCCH領域を含む場合を示す。
図38及び図39は、バックホールPUCCHがサブフレームの周波数帯域の境界に位置する場合を示す。このとき、中継局が伝送するSRS伝送帯域は、図38に示すようにバックホールPUCCH領域を除外することもでき、図39に示すようにバックホールPUCCH領域を含むこともできる。また、端末は、バックホールPUCCHが伝送される帯域ではSRSを伝送しないこともある。その結果、マクロSRSによってバックホールPUCCH領域の最後のシンボルが穿孔されることを防止することができる。
長いブロックSRSと同様に、短いブロックSRSも、CAZAC(Constant amplitude zero autocorrelation)又はZadoff―Chuシーケンスによって拡散され、干渉を減少させ、低いPAPR/CM特性を維持することができる。特に、このようなシーケンスによる高い処理利得を得るために、短いブロックSRSと長いブロックSRSの伝送帯域及び周波数位置は同一であり得る。
短いブロックSRSのための伝送帯域、伝送コム、循環シフト、ホッピングルールなどは、前記サウンディング参照信号パラメーターによって中継局に知らせることができる。このとき、新たな規則を定義することもでき、長いブロックSRSに使用される規則を同一に使用し、新たに要求される各パラメーターのみを追加することもできる。
以下では、中継局がサウンディング参照信号パラメーターによって割り当てられた無線資源を通じて基地局にSRSを伝送する方法と、このようなSRSを基地局が受信する過程を説明する。
図40は、中継局(又は端末)が長いブロックSRSを生成して伝送し、基地局が長いブロックSRSを受信する過程を示す。
図40を参照すると、中継局は、伝送しようとする長いブロックSRSであるA1を並列信号に変換した後、DFT(discrete Fourier Transform)を行い、この信号を副搬送波にマッピングする。その後、中継局は、N―ポイントIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)を経てこの信号をシリアル信号に変換する。そうすると、中継局が伝送しようとする信号A1は、一つのシンボルで2回繰り返される形態の信号になる(B1が2回繰り返される)。
基地局は、無線チャンネルを介して受信した信号から、N―ポイントFFT、副搬送波デマッピング、IDFT(Inverse Distribute Fourier Transform)を経て長いブロックSRSを復元するようになる。
図41は、中継局が短いブロックSRSを生成して伝送し、基地局が短いブロックSRSを受信する過程を示す。
図40と比較すると、短いブロックSRSであるA2は、IFFTを行う過程でN―ポイントでなくN/2―ポイントIFFTを行う。すなわち、長いブロックSRSに比べて、サンプリングするポイントの数が半分である。そうすると、短いブロックSRSは、1シンボルの1/2シンボルのみに信号が配置される。すなわち、図40において、B2は1/2シンボルのみに配置される。また、基地局は、無線チャンネルを介して受信した信号から、N/2―ポイントFFTを経た後、副搬送波デマッピング(demapping)及びIDFTを経て短いブロックSRSを復元する。
図42は、長いブロックSRSと短いブロックSRSの各副搬送波の波形と副搬送波間隔を比較して示す。
図42を参照すると、長いブロックSRSは、15kHzの副搬送波間隔を有する各副搬送波のうち奇数番目の副搬送波(又は偶数番目の副搬送波)に割り当てられ、短いブロックSRSは、30kHzの副搬送波間隔を有する各副搬送波に割り当てられる。
したがって、長いブロックSRSや短いブロックSRSのいずれにおいても、割り当てられる各副搬送波の間隔は30kHzと同一であるが、周波数領域での波形を比較すると、長いブロックSRSと短いブロックSRSは互いに異なる波形を有し得る。すなわち、各副搬送波は、周波数領域でシンク(sync)関数の形態を有するが、値が0になる点(zero crossing point)の間隔を比較すると、短いブロックSRSの場合、長いブロックSRSより2倍広い形態になる。したがって、長いブロックSRSが伝送される各副搬送波が最大値を有する点で、短いブロックSRSが伝送される各副搬送波の値が正確に0になるわけでない。しかし、そのときの値が大きくないので、及ぼす影響は大きくない。
図43は、本発明の一実施例に係る伝送機を示す。
伝送機は、中継局の一部分であり得る。伝送機は、変調器、DFTユニット、副搬送波マッパー(mapper)、IFFTユニット、及びRFユニットを含むことができる。
変調器は、符号化されたビットを信号配列(signal constellation)上の位置を表現するシンボルにマッピングし、変調された各シンボルを生成する。変調方式(modulation scheme)には制限がなく、m―PSK(m―Phase Shift Keying)又はm―QAM(m―Quadrature Amplitude Modulation)であり得る。変調された各シンボルはDFTユニットに入力される。DFTユニットは、入力される各シンボルに対してDFTを行い、各複素数シンボル(complex―valued symbol)を出力する。例えば、各Kシンボルが入力されると、DFTサイズはKである(Kは自然数である)。
副搬送波マッパーは、各複素数シンボルを周波数領域の各副搬送波にマッピングさせる。各複素数シンボルは、データ伝送のために割り当てられた資源ブロックに対応する各資源要素にマッピングすることができる。IFFTユニットは、入力されるシンボルに対してIFFTを行い、時間領域信号であるデータのためのベースバンド信号を出力する。IFFTサイズをNとすると、Nは、チャンネル帯域幅(channel bandwidth)によって決定することができる(Nは自然数である)。CP挿入部(図示せず)は、データのためのベースバンド信号の後部分の一部を複写し、データのためのベースバンド信号の前に挿入する。CP挿入を通じて、ISI(Inter Symbol Interference)、ICI(Inter Carrier Interference)を防止し、多重経路チャンネルでも直交性を維持することができる。
このように、DFT拡散(spreading)後、IFFTが行われる伝送方式をSC―FDMA(single―carrier frequency division multiple access)と称する。SC―FDMAは、DFTS―OFDM(DFT spread―OFDM)と称することもできる。SC―FDMAでは、PAPR(peak―to―average power ratio)又はCM(cubic metric)が低くなり得る。SC―FDMA伝送方式を用いる場合、伝送電力効率が高くなり得る。
図44は、本発明の一実施例に係る受信機を示す。受信機は、基地局の一部分であり得る。
受信機は、RFユニット、FFTユニット、デマッパー(demapper)、及びIDFTユニットを含むことができる。また、受信機は、IFFTユニット、及び短いブロック信号除去ユニット(SB signal cancellation unit)を含むことができる。
RFユニットは、少なくとも一つのアンテナを含むことができ、無線チャンネルを介して無線信号を受信する。受信された無線信号は、シリアル信号から並列信号に変換された後、FFTユニットによって周波数領域の信号に変換される。前記周波数領域の信号は、デマッパー及びIDFTユニットを通じて時間領域の信号に変換される。
IFFTユニットは、FFTユニットを通じて周波数領域の信号に変換された受信信号を再び時間領域の信号に変換する役割をする。このとき、FFTユニットがN―ポイントFFTを行った場合、IFFTユニットはN/2―ポイントIFFTを行うことができる。短いブロック信号除去ユニットは、RFユニットを通じて受信した信号から、IFFTユニットから入力を受けた短いブロック信号を引く役割をする。すなわち、RFユニットを通じて受信した信号から短いブロック信号を除去する役割をする。
図45は、基地局の受信機で長いブロックSRSと短いブロックSRSを同時に受信した場合における2個のSRSの処理過程を示す。
基地局は、サブフレームの最後のシンボルで端末が伝送した長いブロックSRSと中継局が伝送した短いブロックSRSとを同時に受信することができる。すなわち、受信機のRFユニットで受信したアナログ信号(A地点の信号)は、長いブロック信号と短いブロック信号とが混合された信号であり得る。
この場合、受信機は、受信したアナログ信号をサンプリングした後、サンプリングされた信号をパラレル(parallel)な信号(B地点の信号)に変換する。その後、受信機は、パラレルな信号に対するN―ポイントFFTを行う。例えば、搬送波帯域が20MHzである場合、FFT処理に入力される信号サンプルの数Nは2048であり得る。受信機は、FFT遂行後に得られた信号から1024サンプル(偶数番目又は奇数番目の搬送波の信号のみを獲得することによって得ることができる)を得ることができるが、これは、短いブロック信号のサンプルに該当する(C地点の信号)。短いブロック信号のサンプルは、IDFTを経て短いブロック信号に復元される。
A地点の信号に含まれた長いブロック信号は、サンプリングされた信号から直ぐ得ることができない。これは、サンプリングされた信号に短いブロック信号と長いブロック信号が二つとも含まれているためである。したがって、長いブロック信号に対するサンプルのみを抽出するためには、追加的な処理が必要である。
上述したように、C地点の信号は、短いブロック信号のサンプルに該当する。受信機は、このような短いブロック信号のサンプルを、伝送機で生成された短いブロック信号と同一の信号として生成させる。受信機は、生成された短いブロック信号をA地点の信号から引く演算を行い、A地点の信号で短いブロック信号による干渉を除去することができる。もちろん、このような過程は、A地点の信号でなくB地点の信号から短いブロック信号を除去して具現することもできる。
受信機は、受信信号から短いブロック信号が除去された信号を並列信号に変換し(D地点の信号)、再びN―ポイントFFTを行う(E地点の信号)。その後、IDFTを通じて長いブロック信号を復元する。
以下では、上述した図45の受信機でA、B、C、E地点での周波数領域での信号を説明する。
図46は、図45の受信機で処理地点Aでの周波数領域での信号を示す。図46は、長いブロックSRS又は短いブロックSRSの実際の波形ではなく、各副搬送波の波形を並列的に示したものである。実際の波形は、各副搬送波を合わせた結果と同一である。長いブロックSRSと短いブロックSRSは、各副搬送波の間隔が30kHzと同一であるが、周波数領域での波形は互いに異なる。短いブロックSRSの各ゼロクロッシングポイントの間隔がより広い形態を有する。A地点の信号において、サンプリングポイントは15kHzの間隔で構成することができる。
図47〜図49は、それぞれ図45の受信機で処理地点B、C、Eでの周波数領域での信号を示す。
図47を参照すると、B地点では、長いブロックSRSと短いブロックSRSが互いに混合された形態で全て存在する。例えば、長いブロックSRSは、奇数番目の副搬送波で値を有し、短いブロックSRSは、偶数番目の副搬送波及び奇数番目の副搬送波で値を有することができる。短いブロックSRSは、奇数番目の副搬送波でも値を有するので、長いブロックSRSに干渉を及ぼすようになる。
図48を参照すると、C地点の信号は、偶数番目の副搬送波及び奇数番目の副搬送波で値を有する。すなわち、C地点の信号は、短いブロックSRSのみを含むことができる。図49を参照すると、E地点の信号、すなわち、N―ポイントFFTを経た信号は長いブロックSRSのみを含むことができる。
上述したように、中継局が基地局に伝送するSRSは、サブフレーム内の保護区間を含むシンボルの一部のシンボル、例えば、前半部1/2シンボル又は後半部1/2シンボルに割り当てて伝送することができる。このような方法により、SRSがサブフレームのシンボルに含まれた保護区間によって劣化することを防止することができる。
また、上述した内容によると、バックホールリンクの伝送容量が増加する。その理由は、一般的なノーマルシンボルを介して信号を伝送する場合は、保護区間によって浪費される無線資源をバックホールリンク信号の伝送に使用するという効果があるためである。中継局がSRSをサブフレームの最後のシンボルで伝送しない場合、それ以外のシンボルでSRSを伝送しなければならない。したがって、中継局は、SRSを伝送するシンボルは穿孔しなければならなく、その結果、バックホールデータの伝送に使用されるべきシンボルを穿孔する結果となる。
以下、上述した方法のように、一つのシンボルの一部分を用いて信号を受信する方法に関して説明する。以下、D2Dリンクのために動作するサブフレームをD2Dサブフレームと称する。ここで、本発明によってD2D送受信動作が行われるD2Dサブフレームの単位時間は、一つのサブフレーム単位又は一つ以上のサブフレーム単位に定めることができる。まず、D2Dサブフレームが与えられた場合、上述した方法によって保護区間及びD2Dサブフレーム同期化信号の配置を説明する。
図50〜図52は、本発明の一実施例であって、保護区間及びD2Dサブフレーム同期化信号を含むサブフレーム構造を示す。ここで、サブフレーム#nではD2Dリンクが動作し、サブフレーム#n−1及びサブフレーム#n+1ではNUリンクが動作すると仮定する。
図50を参照すると、サブフレーム#nに対して先行するサブフレーム#n−1の最後のシンボルの一部分は保護区間(Guard interval、GI)に設定され、残りの一部分はD2Dサブフレーム同期化信号の送受信に使用される。その結果、D2D受信UEは、D2Dサブフレームが開始される正確な時点(すなわち、D2Dサブフレーム同期化信号の受信が終了する時点)を把握できる一方、サブフレーム#nの1番目のシンボルからD2D制御信号又はD2Dデータ信号を受信することができる。一方、図50では、サブフレーム#nの最後のシンボルの一部分がサブフレーム同期化信号の送受信に使用され、最後のシンボルの残りの一部分は保護区間に設定されたと仮定した。
ここで、サブフレーム#n−1の最後のシンボルは、正常なNUリンク動作のために使用できない。このような問題を解決するために、eNBは、該当のサブフレームをセル―特定(cell―specific)SRSサブフレームに設定し、それによって、各UEは、最後のシンボル以前にPUSCH又はPUCCHの伝送を終了するように動作することができる。各UE間の伝播遅延が大きいか、保護区間がさらに多く必要な場合は、サブフレーム#n−1の最後のシンボルのうち複数のシンボルで正常なNUリンク動作が不可能であり得る。この場合、eNBは、該当のUEがサブフレーム#n−1でNUリンク伝送を指示しないように適宜スケジューリングする必要がある。
図51を参照すると、サブフレーム#n+1の1番目のシンボルにD2Dサブフレーム同期化信号及び保護区間が設定される。この場合、サブフレーム#nの最後のシンボルまでD2D信号送受信のために使用できるという長所があるが、サブフレーム#n+1の1番目のシンボルをNUリンクに使用することができない。これを解決するために、eNBは、サブフレーム#nでD2D動作を行うUEには、サブフレーム#n+1で1番目のシンボルを使用する伝送をスケジューリングしないこともある。例えば、最後のシンボルを使用するSRSの伝送はスケジューリングすることができる。
図52を参照すると、UEは、D2Dサブフレームが終了する時点には別途にD2Dサブフレーム同期化信号を送受信しないこともある。ただし、最後の一部の時間領域を保護区間に設定することによって、UEは、サブフレーム#n+1でのNUリンク動作のために送受信モード転換を行うことができる。
場合に応じては、一部の保護区間を省略する実施例を考慮することもできる。例えば、図52において、eNBがサブフレーム#nでD2D動作を行うUEに、サブフレーム#n−1でのアップリンク信号送信をスケジューリングしない場合は、サブフレーム#n−1とサブフレーム#nとの間の保護区間は不必要になるので、保護区間は省略可能である。
上述した実施例において、保護区間は、OFDMシンボルの一部のみを占めると仮定したが、D2D UE間の距離が非常に遠く離れている場合、保護区間はさらに大きな値を有することもできる。例えば、図52の実施例において、保護区間を前側にさらに拡張すると、UE間の距離が非常に大きい場合の伝播遅延を克服することができる。この場合は、サブフレーム#n−1でセル―特定SRSを設定しても、正常なNUリンク信号の送信が不可能であり得る。さらに、保護区間がさらに大きくなり、最後のシンボルのみで保護区間を処理できない場合、eNBは、該当のサブフレームを該当のD2D受信UEに割り当てないこともある。
上述したD2Dサブフレーム同期化信号は、例えば、短い長さのSRSであり得る。3GPP LTEシステムのSRSは、一シンボル時間の間0.5シンボルサイズのシーケンスが2回連続的に伝送される特異な構造を有する。このような構造のため、UEが0.5シンボルのみを受信しても、これを復元する過程は既存のSRSシンボルを受信する場合と相違しない。したがって、1シンボルより小さい時間区間に特殊信号(special signal)を挿入することができる。ただし、このように半分に減少した信号を使用する動作は受信UE側のみで表れ、送信UEは、一つのシンボル全体を用いてD2Dサブフレーム同期化信号を伝送することができる。例えば、送信UEは、0.5シンボルサイズのD2Dサブフレーム同期化信号をサブフレームの開始及び/又は最後で2回繰り返して伝送し、受信UEは、前記2回のうち1回の信号が伝送される領域である一つの0.5シンボル領域を保護区間として使用することができる。
このような動作は、受信UEでさらに有用であり得る。受信UEは、D2Dサブフレームでは受信動作を行い、D2Dサブフレームの隣接サブフレームではeNBへの送信動作を行えるが、その理由は、受信UEの立場では、該当のサブフレームの境界領域では送受信間のモード転換が行われなければならなく、前記モード転換が行われる時間の間、正常な送受信動作が不可能なためである。
その一方、送信UEは、D2Dサブフレームで送信動作を行い、D2Dサブフレームの隣接サブフレームではeNBへの送信動作を行う。したがって、送信UEの観点では、上述したD2Dサブフレーム同期化信号は、一つのOFDMシンボルを占める通常的な信号の形態を帯びることができ、例えば、通常的なSRSの形態を帯びることができる。勿論、これに対する変形も可能であり、重要な点は、このような形態のD2Dサブフレーム同期化信号がLTEサブフレーム構造で指定されたサイズ/位置の保護区間と共に存在するという点である。
上述したように、D2Dサブフレーム同期化信号は、単純に同期目的のみならず、チャンネル推定、同期維持(tracking)などのための目的で多様に使用することができる。特に、D2Dサブフレーム同期化信号がチャンネル推定に使用される場合、D2Dサブフレームの内部に別途に存在する復調参照信号との関係が特殊に確立され得る。一般に、復調参照信号は、多重アンテナ送受信状況でそれぞれの伝送レイヤーに対するチャンネル推定のために活用される。したがって、複数のレイヤーが伝送される場合は、それぞれのレイヤー別に異なるプリコーディング(precoding)が印加され得る。
その一方、D2Dサブフレーム同期信号は、単一レイヤーを介して伝送されることが一般的であるので、信号の復調次元でD2Dサブフレーム同期化信号と復調参照信号に同一のプリコーディングが印加されたと仮定して動作を行うと問題が発生し得る。ただし、前記二つの信号が同一の伝送機から伝送され、同一の無線チャンネルを介して受信されるので、ドップラー拡散(Doppler spread)、ドップラー遷移(Doppler shift)、遅延拡散(Delay spread)、平均遅延(Average delay)などの送受信端間のチャンネルのロング―ターム(long―term)属性は同一であると仮定することができる。このような意味で、D2Dサブフレーム同期化信号と復調参照信号は、プリコーディングを含む論理アンテナの観点では、完璧に同一のアンテナポートから伝送されるものではないが、多くの物理的属性を共有しているクワージー―コ―ロケート(quasi―co―located)されているアンテナから伝送されるものと仮定することができる。
上述した動作において、D2Dサブフレーム同期化信号は、相対的に短い長さの信号が数回繰り返される形態で表れることもある。例えば、上述したSRSをD2Dサブフレーム同期化信号に使用する場合、通常的なSRSは、二つの副搬送波に1回ずつ0を入力し、時間軸で同一の信号が2回繰り返される形態を帯びることができ、上述した実施例のように、信号は1回のみ伝送され、残りの領域は保護区間として活用することができる。
これをより一般化すると、N個の副搬送波に1回ずつのみ信号を印加し、残りのN−1個の副搬送波には0を入力し、時間軸で一つのOFDMシンボルの間、同一の信号がN回繰り返されるように構成し、そのうちM個をD2Dサブフレーム同期化信号として伝送し、残りのN−M個の区間は保護区間として活用することができる。この場合、D2Dサブフレーム同期化信号として使用されるシーケンスとして、既存のSRSのシーケンスを再使用することができる。又は、D2Dサブフレーム同期化信号として使用されるシーケンスとして、新たなシーケンスを導入することができ、この場合、N個の副搬送波に1回ずつのみ信号を入力する形態で伝送信号を生成することができる。N=2、M=1である場合、上述した実施例のように、0.5シンボル区間の間SRS信号が伝送される。
図53は、本発明の一実施例であって、サブフレーム同期化信号を生成する方法を説明するための図である。
図53を参照すると、UEは、サブフレーム同期化信号を生成するために、N=8である場合にN回の副搬送波のうち一つの副搬送波のみに信号を印加し、残りの副搬送波には0を入力する。このように生成された信号が一つのOFDMシンボル全体で伝送される場合、時間軸で同一の信号ブロックがN回繰り返されると表れるが、上述した本発明の原理に従ってN−M個のブロックは保護区間として使用され、残りのM個のブロックのみが伝送される。以下、図54を参照して、Mが4である場合にサブフレーム同期化信号を生成する方法を説明する。
図54は、本発明の一実施例であって、M=4である場合、サブフレーム同期化信号を生成する方法を説明するための図である。ここで、信号は、合計N個の信号ブロックのうち後部分のM個が伝送されると仮定する。ただし、前部分のM個のブロックが伝送される変形も可能である。
図54を参照すると、N=8で、M=4である場合、8個のブロックのうち4個のブロックのみが伝送され、残りの4個のブロックは保護区間として使用される。図54に示すように繰り返されるN個の信号ブロックのうち一部が伝送されないと、図42に示すように、一つの副搬送波の帯域幅が増加するという効果が発生する。その結果、図53において、信号が印加される副搬送波に隣接したヌル(Null)副搬送波に該当する周波数位置にも少しの信号成分が表れ得る。例えば、N=8で、M=4である場合、既存の二つの副搬送波が一つの副搬送波に束ねられる場合と同じ効果が表れ得る。
図55は、本発明の一実施例によって副搬送波間の干渉を説明するための図である。
図55を参照すると、8の倍数に該当する副搬送波では信号が印加され、残りの偶数番目の副搬送波にはヌル信号が正確に印加される一方、奇数番目の副搬送波には、隣接副搬送波に印加された信号の残余成分が表れ得る。
このような過程を、サブフレーム同期化信号とその後の本格的に端末間情報伝達のために使用される信号との属性を比較して説明すると、サブフレーム同期化信号の副搬送波間隔(spacing)がより広いと解釈することができる。同様に、サブフレーム同期化信号のOFDMシンボル時間が短くなると解釈することもできる。特に、このようなサブフレーム同期化信号は、周波数同期を獲得する前に検出され得るので、副搬送波間隔を広げ、周波数同期誤差による副搬送波間の干渉に対して相対的に強靭な属性を有することによって、周波数同期誤差が存在する同期化以前であっても、UEはサブフレーム同期化信号を容易に検出することができる。
図56は、UEが送信する信号の周波数応答を示す。
図56を参照して、周波数応答を用いて同期を獲得する方法を説明する。
図54を参照して説明したように、同一の信号ブロックが繰り返されるD2Dサブフレーム同期化信号の構造は、送受信UE間の周波数誤差を検出して補正するのに効果的である。一般に、送受信UE間の周波数誤差が存在する状況では、受信UEの観点では同一の信号の位相が時間の経過と共に線形的に増加する形態が表れる。したがって、図56のような構造下で、UEは、優先的に二つの信号ブロックの位相差を比較し、事前に規定されている二つの信号ブロックの時間間隔に基づいて同一の信号の位相が変化する速度を把握することができる。また、これに基づいて、周波数誤差を把握して補正できるようになる。
このような過程を通じて、まず、受信UEが送信UEの周波数同期を獲得した後、D2Dサブフレームが開始される時間同期を獲得しなければならない。上述した過程を通じて、受信UEが受信UEの周波数同期を獲得し、同一の周波数で信号を受信すると仮定すると、図54に示すように、信号ブロックが繰り返される構造を用いて時間同期も獲得することができる。以下、図57を参照して、周波数/時間同期を獲得する方法を説明する。
図57は、本発明の一実施例であって、周波数/時間同期を獲得する方法を説明するための図である。
SRSで使用するCAZAC(Constant Amplitude Zero Auto Correlation)系列のシーケンスは、時間領域(domain)での遷移(shift)が、周波数領域では事前に与えられた基本シーケンス(base sequence)の循環シフト(cyclic shift)として表れるという特性を有する。したがって、図56に示すように、時間同期を獲得できなかった状態で、同期化を終了した周波数を用いて二つの信号ブロックにわたって送信シーケンスを検出すると、実際の信号ブロックの開始時点と、信号ブロックと同一の長さを有するウィンドウの開始時点との間の差に該当する時間間隔に対応する位循環シフトが印加されたシーケンスを周波数領域で検出するようになる。したがって、受信UEは、事前に基本シーケンスを把握しているという前題下で、1回のウィンドウ内で検出されたシーケンスの循環シフト値に基づいて実際の信号ブロックの開始時点と検出ウィンドウの開始時点との間の誤差を把握することができる。また、これに基づいて、D2Dサブフレームの開始時点に対する時間同期を獲得できるようになる。以下、前記ウィンドウを検出ウィンドウと称し、循環シフトはCSと称する。
図57を参照すると、受信UEは、信号ブロック#4と#5、及び#5と#6にわたった二つの検出ウィンドウで測定された同一の信号の位相差に基づいて周波数同期を獲得した後、信号ブロック#6と#7にわたった検出ウィンドウで検出されたシーケンスのCS値に基づいてD2Dサブフレームの開始点を把握することができる。図57に示した信号ブロックの個数は一つの例示に過ぎなく、前記信号ブロックの個数は多様に変形可能である。また、受信UEが如何なる信号ブロックを用いて時間及び周波数同期を獲得するのかに関しては、多様な変形が可能である。
図58は、本発明の一実施例であって、同期化信号が伝送される位置を説明するための図である。
D2Dサブフレーム同期化信号は、D2D制御信号又はD2Dデータ信号が伝送される前に伝送され得る。D2Dサブフレーム同期化信号は、図50、図51又は図52で表示された位置で伝送され得る。又は、図58に示すように、D2Dサブフレーム同期化信号は、D2Dサブフレームとして割り当てられたサブフレームの内部で最初に位置したOFDMシンボルを用いて伝送されることもある。また、上述したように、サブフレームの最後に表れるD2Dサブフレーム同期化信号は省略されたり、他の位置に移動することができる。
図57に関する説明のように、UEは、周波数/時間同期を獲得した後、D2Dサブフレームの開始時点を把握することができる。しかし、受信UEが信号ブロックの伝送中に前の一部分を逃す場合は、サブフレームの開始時点を把握できないことが発生し得る。これは、D2Dサブフレーム同期化信号の信号ブロックの反復が終了する時点を把握するにおいて困難が伴うためである。もちろん、信号ブロックが十分に繰り返されるという条件下で、UEは、周波数/時間同期の獲得後、持続的に信号ブロックの伝送有無を観察してから信号ブロックが検出されなくなる時点をD2Dサブフレームの開始時点として把握することもでき、又は、D2D制御信号又はD2Dデータ信号の開始時点として把握することもできる。しかし、このような動作は、信号ブロックのエネルギー検出に依存する方法であって、雑音が強い場合、信頼性が低下し得る。したがって、これを克服するための一つの方法として、D2D境界信号を送信又は受信する方法を説明する。
図59は、本発明の一実施例であって、信号の開始時点を把握する方法を説明するための図である。
図59を参照すると、一例として、信号ブロックの最後の一部の信号ブロックでは既存の信号ブロックとは異なるシーケンスを有する信号が伝送され得る。図59では、合計6個の信号ブロックが表れると仮定する。ここで、前部分の4個のブロックと後部分の2個のブロックは互いに異なるシーケンスを使用する。このような構造を用いて、受信UEは、前部分のブロックに基づいて周波数/時間同期を獲得した後、異なるシーケンスを使用する後部分のブロックに基づいてD2Dサブフレームの開始時点を把握することができる。具体的に、受信UEは、後部分のブロックで伝送されるシーケンスの検出を試みてから該当のシーケンスの検出に成功すると、直ぐD2Dサブフレームが開始されるという事実を把握することができる。このような原理は多様に変形可能である。前部分の信号ブロックの個数と後部分の信号ブロックの個数は多様に変わり得る。ただし、一般に、周波数/時間同期の獲得に必要な前部分の信号ブロックがより多く伝送されることが好ましい。
一方、前記D2Dサブフレーム境界信号として、復調参照信号(Demodulation Reference signal、DM―RS)を使用することができる。すなわち、D2Dサブフレームの開始位置を把握する別途の信号を伝送する他の方法として、D2D信号を復調するために使用するDM―RSをD2Dサブフレームの開始位置を把握する用途で使用することができる。特に、前記方法は、DM―RSがD2Dサブフレームの開始と共に伝送される場合に効果的である。ここで、D2Dサブフレームの開始位置を把握する用途で使用されるDM―RSは、以下では、D2D DM―RSと称する。以下、図60及び図61を参照して、DM―RSを用いてD2Dサブフレームの開始位置を把握する方法を説明する。
図60及び図61は、本発明の一実施例であって、DM―RSを使用して信号の開始時点を把握する方法を説明するための図である。
図60を参照すると、D2Dサブフレーム同期化信号は、図50に示すように、先行するサブフレームであるサブフレーム#n−1の最後のシンボルを用いて伝送される。この場合、受信UEは、まず、D2Dサブフレーム同期化信号を用いて周波数/時間同期を獲得した後、D2D DM―RSの検出を試みる。その後、該当のD2D DM―RSの検出に成功すると、検出に成功した時点を、D2Dサブフレーム同期化信号が終了し、D2Dサブフレームが開始される時点として把握することができる。
図61を参照すると、D2Dサブフレーム同期化信号はD2Dサブフレームの1番目のシンボルで伝送され、D2D DM―RSは2番目のシンボルで伝送される。D2Dサブフレーム同期化信号とD2D DM―RSは、伝送に使用される時間区間の長さ又は副搬送波間隔で相違している。具体的に、D2D DM―RSは通常的なD2D信号と共に全体のOFDMシンボル区間を使用して伝送されることが好ましい一方、D2Dサブフレーム同期化信号は一つのOFDMシンボル上で保護区間を除いた残りの一部分で伝送されるという特徴がある。
図60及び図61に示したD2D DM―RSは、一つのD2Dサブフレーム内で表れるD2D DM―RSの一部であり得る。したがって、場合に応じては、追加的なD2D DM―RSが後続するOFDMシンボルで表れることがあり、前記追加的なD2D DM―RSは、サブフレームの後部分で伝送されるD2D信号に対する正確なチャンネル推定のために使用することができる。このような観点で、図60及び図61で例示したD2D DM―RSの位置は、D2Dサブフレームで最初に表れるD2D DM―RSの位置であると解釈することができる。
上述したように、一つのシンボル時間より少ない時間の間のD2Dサブフレーム同期信号の伝送を通じては、安定的な同期化を達成することが不可能な場合もある。この場合は、D2Dサブフレーム同期信号の伝送時間を増加させることも可能である。
図62及び図63は、本発明の一実施例であって、サブフレーム同期信号の伝送時間を拡張する方法に対して説明するための図である。ここで、一つの保護区間は、半分のシンボル長さに該当し、サブフレーム#nの後部分にD2Dサブフレーム同期信号の伝送が省略されると仮定した。
図62を参照すると、D2Dサブフレームの同期信号が一つのシンボルを完全に占める。この場合、送受信間の転換のための保護区間は、一つのシンボルに該当する時間より短い時間と定義されるので、D2DサブフレームとNUリンクサブフレームのシンボルタイミング(symbol timing)に差が発生し得る。図62では、一つの保護区間が半分のシンボル長さに該当すると仮定し、その結果、サブフレーム#nの境界に位置した二つの保護区間の和は一つのシンボル時間に該当する。したがって、一つのサブフレームで利用可能なシンボルのうち一つのシンボルを除いた各シンボルをD2D信号の送受信動作に使用することができる。
さらに、図62によると、前記D2D信号の送受信に使用されるシンボルのうち一つは、D2Dサブフレーム境界信号のために使用される。結果的に、D2D制御信号又はD2Dデータ信号として、制御信号又はデータ信号を送信するために使用可能なシンボルは、一般的なNUリンクで使用可能なシンボルより約2個少なくなる。
各シンボルの伝送時点について説明すると、サブフレーム#nでは、保護区間だけ遅延された時点からシンボルの伝送が開始されるので、シンボル伝送時間は、サブフレーム境界から直ぐシンボルの伝送が開始されるNUリンクのサブフレームのシンボル伝送時間と異なり得る。このような差は、サブフレーム#nでD2D信号及びNU信号がOFDMによって直交化されることを困難にし得るので、これによって発生する干渉を防止するために、D2D信号とNU信号との間の一定の周波数領域をガード(guard)領域として設定し、通信に使用しないこともある。
図63を参照すると、一つのシンボルと一つのシンボルの半分に該当するシンボル区間でD2Dサブフレーム境界信号が伝送される。その結果、D2D制御信号又はデータ信号を送信するために使用可能なシンボルは、NU信号と同一のシンボルタイミングを有するようになるので、OFDMを介したD2D信号及びNU信号の直交化が可能になる。
一方、上述したD2Dサブフレームの境界信号は、UEがeNBのカバレッジの内部にあるのか、それとも外部にあるのかによって伝送時間の長さが変わり得る。ここで、UEがカバレッジの外部にあるということは、送信UEがカバレッジの外部にある場合を意味し得るが、送信UEは、カバレッジの内部にある一方、受信UEがカバレッジの外部にある場合を意味することもできる。同様に、UEがカバレッジの内部にあるということは、カバレッジ外部のUEがカバレッジ内部のUEに送信する場合を意味することもできる。これを明確に区分するために、一種の指示子を導入することができる。例えば、カバレッジ外部のUEのために一種の基準信号を送信する場合、基準信号の内部に指示子を置き、カバレッジの内部で送信された基準信号であるか否かの区分を可能にすることができる。この場合、外部の各UEは、指示子の指示を通じて潜在的な受信UEがカバレッジの内部にあるのか、それとも外部にあるのかを把握することができる。
UEがカバレッジの内部でD2D動作を行う場合は、D2Dリンクの信号が同一のサブフレームで他の副搬送波を使用するNUリンクの信号とうまくマルチプレキシング(multiplexing)されることが重要である。このために、前記二つの信号は、同一のシンボルタイミングを使用しなければならないので、使用可能なサブフレーム境界信号の長さが制限され得る。例えば、D2DリンクのシンボルタイミングがNUリンクのシンボルタイミングと同一になるように、図58又は図63を参照して説明したように、UEは、シンボルの長さが整数でないサブフレーム境界信号を使用することができる。特に、カバレッジの内部ではUEが相対的にうまく同期化されているので、図58に示すように、一つのシンボル長さより小さいサブフレーム境界信号長さを使用することができる。
その一方、UEがカバレッジの外部でD2D動作を行う場合は、NUリンク信号とのマルチプレキシング問題が発生しない。したがって、D2DリンクのシンボルタイミングとNUリンクのシンボルタイミングとが互いに異なる形に動作することも可能であるので、図62に示すように、図58又は図63で使用した境界信号の長さとは異なるサブフレーム境界信号の長さを使用することもできる。特に、カバレッジの外部では相対的に各UEがうまく同期化されていないので、カバレッジの内部で使用する境界信号より長いサブフレーム境界信号を使用することが、より正確な同期化に役立ち得る。
類似する方式に従って、サブフレーム境界信号の長さは、搬送波の周波数によって調節することができる。例えば、より高い周波数の搬送波を使用する場合は周波数誤差がより大きく表れるので、これを補正するために、長さがより長いサブフレーム境界信号を使用するように動作することができる。
図62及び図63では、サブフレーム#nの境界に位置した二つの保護区間の長さが同一であると仮定したが、これは一つの例示に過ぎなく、二つの保護区間の長さが異なるとしても、二つの保護区間の長さの和が一つのシンボル時間より小さいか同じである場合は、上述した本発明の原理を適用することができる。
以下では、D2Dサブフレーム境界信号が占める周波数領域資源に対して説明する。
図50に示すように、D2Dサブフレーム境界信号が一つのシンボル時間より短い時間の間伝送される場合、図56に示したように、副搬送波間の間隔が広くなる。その結果、一つのシンボルを完全に使用する場合に比べて、隣接した副搬送波に及ぼす干渉の水準がさらに高くなり得る。特に、送受信端間の周波数同期が完璧でないため副搬送波間干渉(inter―carrier interference)が存在する場合は、広い副搬送波間隔を使用する信号が同一の位置の隣近副搬送波により多くの干渉を及ぼすようになる。
一方、D2Dサブフレーム境界信号は、D2Dサブフレームが開始される位置、D2D信号の受信電力又はD2D信号に対する周波数同期を獲得する目的で伝送される信号であるので、一般的な制御信号やデータ信号のように周波数資源を多く使用して伝送する必要はない。したがって、本発明で説明するD2Dサブフレーム境界信号は、後行するD2D制御信号又はデータ信号に比べてより少ない帯域幅で伝送されるように設定することができ、これを通じて、一つのシンボルより短い伝送時間を有するD2Dサブフレーム境界信号が他の信号に及ぼす副搬送波間干渉を緩和することができる。
図64及び図65は、本発明の一実施例であって、サブフレーム境界信号の資源割り当て方法に関して説明するための図である。説明の便宜上、図64には、保護区間が省略されたが、これは一つの例示に過ぎなく、場合に応じては、D2Dサブフレームに保護区間が含まれることもある。
図64を参照すると、D2Dサブフレーム境界信号は、D2D制御信号又はデータ信号が伝送される資源ブロック(Resource Block、RB)の部分集合で伝送され得る。この場合、D2D制御信号又はデータ信号が伝送される資源ブロックのうち中央に位置した一部の資源ブロックで前記D2Dサブフレーム境界信号が伝送され、残りの資源ブロックは、他のUEの信号が送信される資源ブロックの保護帯域として活用することができる。また、D2Dサブフレーム境界信号が伝送される資源ブロック内でも、境界信号がシンボル時間を完全に使用しない場合は、図53〜図56を参照して説明したように、一部の副搬送波のみを信号伝送に活用することができる。
例えば、D2Dサブフレーム制御信号又はデータ信号が資源ブロックn1からn2までを連続的に使用する場合、資源ブロックkを中心資源ブロックと見なし、資源ブロックk−k1から資源ブロックk+k2までのk1+k2+1個の資源ブロックをD2Dサブフレーム境界信号として使用する。ここで、kは、数式k=floor((n1+n2)/2)によって決定される。floor(x)は、
と表現することができ、xより小さいか同じでありながら、最も大きな整数として定義される。また、合計M個の資源ブロックがD2Dサブフレーム境界信号として使用される場合、D2Dサブフレームの境界信号をD2D制御信号又はデータ信号が伝送される資源ブロック領域で対称的に構成するために、前記k1及びk2は次のように設定することができる。D2Dサブフレーム境界信号に使用される資源ブロックの個数Mが奇数である場合、k1及びk2は、数式k1=k2=(M−1)/2に設定することができ、Mが偶数である場合、k1及びk2は、それぞれ数式k1=M/2−1、k2=M/2に設定することができる。
D2Dサブフレーム境界信号に使用される資源ブロックの個数Mは、簡単に事前に1又は2のような値として固定することができる。又は、D2Dサブフレーム境界信号に使用される資源ブロックの個数Mは、D2D制御信号又はデータ信号が使用する資源ブロックの個数Nによって決定することができ、ここで、数式N=n2−n1+1の関係が成立する。この場合、一般にNが大きくなると、より多くの資源ブロックをD2Dサブフレーム境界信号に割り当てることが可能であるので、Mは、非―減少(non―decreasing)関数に設定されることが好ましい。
具体的に、Mは、M=floor(axN)(ただし、0<a<1)であり、これは、D2D制御信号又はデータ信号が使用される資源ブロックのうち約ax100%の資源ブロックをD2Dサブフレーム境界信号に使用することを意味する。このとき、aは任意の値であり、前記Mは、最小限の資源ブロックの個数をD2Dサブフレーム境界信号に保障するために常にM≧Lとして規定することができる。ここで、Lは、特定の最小値を意味する。
或いは、Nが有し得る全体領域をいくつかの部分領域に分割し、各部分領域別に一つのM値を割り当てた後、Nが与えられると、該当の部分領域に割り当てられた値をM値として使用するように動作することもできる。好ましくは、Nが大きくなるほどMも大きくなるか、Mが最小限同一の値を維持するように各部分領域にM値を割り当てることもできる。
一例において、Nが一定の値TになるまでM=Nに設定し、可能な全ての資源ブロックをD2Dサブフレーム境界信号の伝送に活用し、NがTより大きいと、それ以上の資源ブロックがD2Dサブフレーム境界信号の伝送に使用されて得られる利得が少ないと判断し、M=Tに維持することができる。
更に他の例において、Nを分割し、M値を考慮する場合もあり得る。NがT1になるまではM=Nを維持し、D2Dサブフレーム境界信号がD2D制御信号又はデータ信号と同一の資源ブロックを占めるようにし、NがT1より大きい場合は、Nを多くの領域に分割し、各分割別に使用されるM値が一定に維持されるように設定することもできる。NとTの関係によって設定されるM値は、下記の表2の通りである。

前記表は一つの例示であって、N、T及びMの関係は、これと異なる形に設定することもできる。
一方、各資源ブロックで伝送されるD2Dサブフレーム境界信号が占める副搬送波の観点で見ると、該当の資源ブロックの境界に位置した副搬送波を使用しないように規定すると、隣接資源ブロックへの副搬送波間の干渉を減少させることができる。これを図65を参照して説明する。
図65を参照すると、一つのシンボル時間の半分の間D2Dサブフレーム境界信号を伝送することによって、偶数番目に位置する副搬送波ごとに信号が印加される場合、一つの資源ブロックの縁部に位置した副搬送波には再びヌル信号を印加し、隣接した資源ブロックへの干渉を減少させることができる。図65は、副搬送波#0及び副搬送波#10にヌル信号が印加されることを示す。特に、資源ブロックの境界に位置した一連の副搬送波をD2Dサブフレーム境界信号として使用しない動作は、D2D信号が占める帯域幅が狭く、隣接した場所に他のUEの信号が存在する場合にさらに効果的である。したがって、前記のような動作は、D2Dサブフレーム境界信号、D2D制御信号又はデータ信号が占める資源ブロックの個数が一定値以下である場合に選択的に行うこともできる。
以下では、上述したサブフレーム境界信号を用いてD2D信号の伝送帯域幅を把握する方法を図66及び図67を参照して説明する。
図66及び図67は、本発明の一実施例であって、信号の伝送帯域幅を把握する方法を説明するための図である。
まず、一つ方法として、図66において、D2D境界信号が伝送される帯域幅を用いて対応するD2D信号の送信帯域幅を把握する方法を提案する。
特定のUEがD2D送信を通じて特定の資源ブロック集合の割り当てを受け、該当のUEが割り当てを受けた資源ブロックの全てを用いてサブフレーム境界信号を送信する場合、受信UEは、前記送信されたサブフレーム境界信号を検出し、前記境界信号が占める資源ブロックを把握し、D2D信号の送信帯域幅を把握することによって信号の復調を行うことができる。
この場合、同一のサブフレームで周波数領域マルチプレキシングされる異なるUEからのD2D信号を区分するために、それぞれのUEは、異なるシーケンスをサブフレーム境界信号として使用することが好ましい。このために、それぞれのUEは、eNB又は他のUEからサブフレーム境界信号を生成するのに必要なパラメーターの割り当て受けるか、そのような動作がない場合は任意にパラメーターを決定することができる。前記パラメーターは、例えば、PRS(Pseudo Random Sequence)生成のシード(seed)値又は基本シーケンスに適用するCS値であり得る。特に、任意にパラメーターを決定する方式として、UEのID(Identity)に基づいてパラメーターを設定する方式を用いることができる。一般に、可能なパラメーターの個数に比べてUEのIDが非常に多いので、前記パラメーターを設定する方式は、複数のUEのIDが一つのパラメーターにマッピングされるハッシング関数(Hashing function)の形態を帯びることができる。
さらに、二つのUEが持続的に同一のパラメーターを使用する場合を防止するために、前記ハッシング関数は、時間の経過と共に可変する形態を帯びることもできる。一例として、前記ハッシング関数は、3GPP LTEシステムで使用する下記の数式9から誘導することができる。

ここで、Y-1は、UEのIDであり、AとDは、任意の素数であることも可能である。また、kは、時間インデックス(time index)であって、例えば、サブフレームインデックスを示すことができる。さらに、modは、モジュロ(modulo)演算を意味するものであって、a mod bとは、aをbで割った残りの値を意味する。UEは、前記数式を通じて求められたYk値と全体のパラメーター組み合わせの個数に対してモジュロ演算を行うことによって獲得した最終値を用いて、該当の時点で使用するパラメーター組み合わせを決定することができる。
図66を参照すると、UE1及びUE2は、それぞれ5RBと3RBを使用しており、該当のUEが割り当てを受けた全帯域でサブフレーム境界信号を送信し、異なるシーケンスを使用して前記送信UEが互いに区分されるように動作する。すなわち、各送信UEのシーケンスが異なるので、二つの送信UEが連続する資源ブロックを占めるとしても、受信UEは、サブフレーム境界信号のシーケンスが連続していないという事実を通じて二つのUEの割り当て領域を区分することができる。
図66を参照して説明した方法の変形として、D2D境界信号が伝送される帯域幅を用いて対応するD2D信号の伝送帯域幅を把握する他の方法を説明する。
他の一つの方法として、図64又は図67を参照すると、サブフレーム境界信号が、D2D信号が占める周波数の部分集合のみで伝送される場合にも、受信UEは、サブフレーム境界信号の帯域幅を用いてD2D信号の帯域幅を把握することができる。これは、D2D信号が占める周波数領域によってサブフレーム境界信号の帯域幅が変わるので、前記帯域幅間の規則を受信UEが把握している場合は、まず、サブフレーム境界信号の帯域幅を検出した後、該当の規則に従ってD2D信号の帯域幅を推算できることに基づいている。
上述した方法で、受信UEは、特定シーケンスのサブフレーム境界信号が伝送される送信ブロックの集合をブラインド(blind)に検出するように試み、これに基づいてD2D制御信号又はデータ信号の伝送帯域幅を推算する機能を備えなければならない。このような具現を容易にするために、D2D信号の伝送帯域幅として可能な値は、いくつかの値に事前に固定することができ、特に、システム帯域幅によって前記可能な値を定めることができる。
この場合に表れ得る一つの特徴として、システム帯域幅が大きい場合は、より多くの資源ブロックを個別UEのD2D動作のために使用できるので、個別UEのD2D動作のために可能な値はシステム帯域幅によって増加する傾向を帯びることができる。更に他の特徴として、二つのUEのD2D信号の境界を容易に把握できるように、二つのUEのD2D信号伝送間には必ず少なくとも一つのRBが存在するように規定することもできる。このような規定は、D2D制御信号又はデータ信号の全体に適用することもでき、サブフレーム境界信号に制限的に適用することもできる。
上述したように、図64又は図67に示すように、サブフレーム境界信号の帯域幅をD2D制御信号又はデータ信号の帯域幅の部分集合に設定する方法は、第二の方法を具現する一つの実施例と見なすことができる。いずれの場合においても、二つのUEのサブフレーム境界信号が資源ブロックで連続することは発生しないので、二つのUEが同一のシーケンスのサブフレーム境界信号を送信するとしても、受信UEは各信号間の境界を把握することができる。
これを具現する一つ方法として、N個の資源ブロックがUEのD2D送信のために割り当てられた場合でも、UEは、常にN−k個のRBのみを使用し、残りのk個のRBは使用しないこともある。この場合にも、k値は、システム帯域幅又はN値によって増加する特徴を有することができる。
更に他の方法として、UEは、基本となる帯域幅を事前に定めておき、サブフレーム境界信号に対しては常に基本帯域幅を用い、D2D制御信号又はデータ信号に対しては伝送帯域幅と前記サブフレーム境界信号の伝送パラメーターとを連動させることができる。この場合、前記サブフレーム境界信号のパラメーターとD2D信号伝送帯域幅との間に1対1の関係を事前に確立することができる。受信UEは、基本帯域幅を通じてサブフレーム境界信号が伝送されるという仮定下でサブフレーム境界信号の検出を試みる。この場合、受信UEは、多様なパラメーターが利用可能であると仮定しなければならない。受信UEは、最終的に検出されたパラメーターを通じて該当のサブフレーム境界信号と連動するD2D信号の伝送帯域幅を把握することができる。
図67を参照すると、3RBをサブフレーム境界信号の基本帯域幅と仮定し、送信UEは、5RBをD2D信号の送受信のために使用する場合はシーケンス1を使用し、3RBをD2D信号の送受信のために使用する場合はシーケンス2を使用する。
同様に、受信UEの動作を助けるために、サブフレーム境界信号が送信され得る周波数の位置は事前に定めることができ、システム帯域幅が大きくなると、サブフレーム境界信号の基本伝送帯域幅も大きくなり得る。また、サブフレーム境界信号と周波数領域のD2D信号との連動関係、すなわち、いずれのサブフレーム境界信号がいずれの周波数領域のD2D信号と連動するのかは、事前に定められた規則に従って決定しなければならない。前記規則は、簡単には、連動したD2D信号の帯域幅がサブフレーム境界信号を含む形態になるように規定することができる。すなわち、受信UEは、まず、基本帯域幅を通じて伝送されるサブフレーム境界信号を検出した後、該当のサブフレーム境界信号を含む領域で検出されたシーケンスと連動した帯域幅を通じてD2D制御信号又はデータ信号が伝送されるという事実を把握することができる。
このために、サブフレーム境界信号とD2D制御信号又はデータ信号との相対的な周波数位置を事前に定めなければならない。例えば、サブフレーム境界信号は、D2D制御信号又はデータ信号の帯域幅の中央部分又は一側端で伝送されるものと規定したり、一側端で一定のオフセットを有する領域から伝送されるものと規定することができる。図69は、サブフレーム境界信号がD2D伝送信号帯域幅の一側端で伝送される場合を示しており、これは、一つの例示であって、本発明を制限しようとするものではない。
サブフレームの最初のみならず、最後にもサブフレーム境界信号が位置すると、上述したように動作することができ、サブフレームの最後に位置した境界信号は、別途に帯域幅に関する情報の伝達が不必要であると判断され、常にD2D信号の帯域幅全体を利用できるように動作することもできる。
上述した方法を用いると、D2D制御信号又はデータ信号の送信に活用する帯域幅に関する情報を、別途のシグナリングがなくても受信UEに伝達可能であるので、シグナリングオーバーヘッドを減少させることができる。
上述した方式は、D2D制御信号又はデータ信号の復調に使用されるDM―RSを使用する形態にも変形可能である。特に、D2D制御信号又はデータ信号が送信される時間区間で伝送される参照信号を使用することも可能である。
上述したサブフレーム境界信号のパラメーターを通じてD2D制御信号又はデータ信号に関する情報を伝達する原理を用いて、帯域幅情報以外の多様な情報を伝達することができる。この場合、特に、サブフレーム境界信号の伝送パラメーターをD2D制御信号又はデータ信号のパラメーターと連動させる原理を有用に活用することができる。例えば、上述した実施例に従ってサブフレーム境界信号のパラメーターをUEのIDによって選択する場合、受信UEは、まず、サブフレーム境界信号を可能なパラメーターセット内でブラインド検出することができる。その後、検出されたセットと連動するIDを有するUEからD2D制御信号又はデータ信号が該当の位置で伝送される事実を把握することができる。これを通じて、受信UEは、関心のある送信UEが送信する信号のみを選別的に受信することができる。各種サービスのタイプを規定するサービスIDにも、上述した原理を適用することができる。
上述した原理の適用が可能な更に他の部分として、D2D制御信号又はデータ信号領域に存在するDM―RSのパラメーターに関する情報がある。ここで、DM―RSのパラメーターは、DM―RSシーケンスを生成するシード値又は基本シーケンスに適用するCS値であり得る。すなわち、サブフレーム境界信号の特定パラメーターは、DM―RSの特定パラメーターと互いに連動することができる。
サブフレーム境界信号パラメーターが特定の値に設定される場合、前記連動関係により、DM―RSの特定パラメーターは特定の値に指定することができ、これは、1対1の関係に該当する。又は、前記連動関係により、DM―RSの特定パラメーターは特定の集合に含まれた値のうち一つであると制限することができ、これは、1対多の関係に該当する。これを通じて、受信UEは、まず、サブフレーム境界信号を多様なパラメーターでブラインド検出し、最終的に検出された信号のパラメーターを把握した後、前記連動関係に基づいてDM―RSの特定パラメーターがいずれの値を使用するのかを把握することができる。又は、前記DM―RSの特定パラメーターがいずれの値を使用できるのかに対する可能性を把握することもできる。
特に、この動作は、D2D送信UEがDM―RSのパラメーターを任意に選択することによって、異なるUEが同一のDM―RSシーケンスを使用してチャンネル推定に深刻な相互干渉を誘発する現象を減少させるのに役立つ。一例として、上述した場合において、サブフレーム境界信号及びDM―RSのパラメーターとしてシーケンスに適用するCSを考慮することができる。
DM―RSとして合計8個のCS値が可能であると、送信UEは、そのうち一つの値を任意に選択し、他のUEと同一のDM―RSシーケンスを生成する確率を低下させることができる。ただし、これは、受信UEが該当の8個のCSを全て用いてDM―RSをブラインド検出しなければならないことを意味する。
一方、上述した原理を適用し、サブフレーム境界信号が二つのCS値を有することができ、各CS値に4個のDM―RS CS値を連動させたと仮定する。ここで、前記サブフレーム境界信号が有するCS値は、CS_boundary1及びCS_boundary2として表現し、DM―RS CS値は、CS_DMRS_1、CS_DMRS_2、CS_DMRS_3、CS_DMRS_4、DM―RS CS_DMRS_5、CS_DMRS_6、CS_DMRS_7及びCS_DMRS_8として表現する。
サブフレーム境界信号CS値に各4個のDM―RS CS値が連動したということは、CS_boundary1値がサブフレーム境界信号に使用されると、DM―RSは、CS_DMRS_1、CS_DMRS_2、CS_DMRS_3及びCS_DMRS_4のうち一つの値を有することができ、CS_boundary2値がサブフレーム境界信号に使用されると、DM―RS CS_DMRS_5、CS_DMRS_6、CS_DMRS_7及びCS_DMRS_8のうち一つの値を有することができることを意味する。したがって、受信UEは、まず、サブフレーム境界信号の二つのCS値に対してブラインド検出を行い、検出されたCS値に連動したDM―RS CS値の集合に対してのみブラインド検出を試みればよい。前記集合は、それぞれ4個のCS値で構成されるので、総ブラインド検出回数が6回に減少するという効果を有する。
更に他の具現方法として、サブフレーム境界信号とDM―RSを共に使用してより信頼性の高いブラインド検出を行うこともできる。このとき、二つの信号のパラメーター組み合わせにおいて、任意の組み合わせが全て可能なわけではない。例えば、CS_boundary2とCS_DMRS_1をそれぞれサブフレーム境界信号とDM―RSに適用することは、存在しない組み合わせである。したがって、前記連動関係によって可能な組み合わせのみを活用してブラインド検出を行えばよく、その結果、ブラインド検出組み合わせの個数を減少させることができる。特に、サブフレーム境界信号は、上述した送受信転換動作を吸収するためにより少ない数の副搬送波を使用するようになる場合、パラメーターの個数が少なくなり、この場合は、サブフレーム境界信号のパラメーターが有し得る個数が制限され得る。したがって、DM―RSパラメーター間に1対多の関係を形成することが、選択可能な全体のDM―RSパラメーター設定個数を維持するのに役立つ。すなわち、一つのサブフレーム境界信号パラメーター値に複数のDM―RSパラメーター値が連動する関係を形成することが、選択可能な全体のDM―RSパラメーター設定個数を維持するのに役立つ。
一例として、合計12個のCSがDM―RSで可能であると、サブフレーム境界信号のCSを3個とし、それぞれに4個のDM―RS CS値を連動させることができる。また、このような二重的なCSブラインド検出をより円滑にするために、まず、検出するサブフレーム境界信号の各値が互いに差の大きいCS値で構成されることが好ましい。他の意味で、検出する境界信号の各値は、デルタ(delta)CS値の大きい各CS値で構成されることが好ましい。
上述した動作が適用される場合、サブフレーム境界信号が優先的に検出する信号になるので、検出の信頼性が重要であると見ることができる。このために、特に、多重送信アンテナを備えたUEの場合は、サブフレーム境界信号に適用するプリコーダー(precoder)を伝送変調シンボルごとに(或いは、一連の変調シンボルをグルーピングしたシンボルグループごとに)変化させる技法を適用することができる。
一例として、サブフレーム境界信号のシーケンスが周波数に順次マッピングされる場合、各送信副搬送波で使用するプリコーダーを事前に定められた規則に従って変更しながら信号を送信することができる。これを通じて、特定の受信UEが特定のプリコーダー信号をうまく受信できない状況であっても、少なくとも一部の副搬送波では他のプリコーダーが使用されるので、一定水準以上のサブフレーム境界信号の検出が可能になる。
更に他の例として、サブフレーム境界信号が図58に示すようにサブフレームの開始部分と終了部分にそれぞれ伝送される場合、開始部分に適用されるプリコーダーと終了部分に適用されるプリコーダーを異なる形に設定することができる。このような動作において、受信UEは、ブラインド検出を通じて把握されたサブフレーム境界信号のシーケンスと事前に規定されたプリコーダー変化規則を適用し、送信UEとのチャンネル状態、すなわち、チャンネルの位相(phase)情報を把握することもできる。このとき、前記情報をDM―RSを用いるチャンネルの推定に共に使用し、性能向上を図ることができる。
DM―RSパラメーターのブラインド検出性能を向上させる更に他の一つの方法としては、サブフレーム境界信号に適用するプリコーダーとDM―RSプリコーダーを異なる形に設定する方法がある。この場合、一側の信号に使用するプリコーダーが特定の受信UEに不利であるとしても、他側の信号が良好なプリコーダーを使用する可能性が高いので、上述した二つの信号間の連動関係を活用すると安定的なブラインド検出が可能である。送信UEの送信アンテナが一つである場合、二つの信号の位相は、特定の規則によって定めておくか、任意に設定することができる。
また、受信UEが二つの信号間のプリコーダー関係又は位相関係を把握している場合、サブフレーム境界信号の一部又は全部をDM―RSに結合し、チャンネル推定を行うこともできる。一例として、サブフレーム境界信号が二つの送信アンテナを変えながら伝送され、DM―RSが1番目のアンテナを介して伝送される場合、サブフレーム境界信号のうち1番目のアンテナから伝送される部分のみをDM―RSと結合し、チャンネル推定を行うことができる。二つの信号間のプリコーダー関係を把握できないか(例えば、送信UEが任意にプリコーダーを選択する場合)、プリコーダー関係を把握するとしても、プリコーダーを含む送受信UE間の有効チャンネルのみが推定可能であり、全てのプリコーダーに共通的に表れるプリコーダー以後のチャンネル成分を別途に発見できない場合は、二つの信号を結合し、復調のためのチャンネル推定を行うことはできない。ただし、サブフレーム境界信号から獲得したクワージー―コ―ロケーション情報(すなわち、ドップラー拡散、ドップラー遷移、平均遅延)などのロング―タームチャンネル属性がDM―RSと同一のものと見なす動作を行うことは可能である。
前記説明において、プリコーダーは、送信UEが保有したアンテナのうち一つを実際の送信に使用するように選択するアンテナ選択(selection)を含む。例えば、送信UEが二つのアンテナを有する場合、プリコーダー[1 0] 及び[0 1]は、それぞれ1番目のアンテナ及び2番目のアンテナを信号の送信に使用することを意味する。
前記原理を適用するにおいて、実際に連動するサブフレーム境界信号のパラメーターとDM―RSパラメーターは、上述した実施例の他にも、多様な組み合わせが可能である。また、サブフレーム境界信号に対してブラインド検出を試みる回数と、DM―RSに対してブラインド検出を試みる回数との組み合わせも多様な形態で表れ得る。サブフレーム境界信号が相対的により少ない量の副搬送波を使用したり、上述した時間/周波数トラッキング(tracking)などの用途で使用されなければならない場合、信頼性が低くなり得るので、ブラインド検出回数をDM―RSに比べて減少させることが好ましい。或いは、与えられたDM―RSパラメーターの総個数を最小限のブラインド検出を用いて検出するために、二つの信号に対して行うブラインド検出の回数を最大限同一に設定することができる。例えば、総DM―RSパラメーター候補を4個ずつ連動させ、8回のブラインド検出を行うことができる。また、前記原理は、DM―RSパラメーターの他にも、D2Dデータをランダム化(randomizing)するスクランブリングシード値を決定する場合にも適用することができる。
与えられた候補群から選択された少なくとも一つのサブフレーム境界信号のパラメーターが送信されると、受信UEは、これをブラインド検出するように動作するが、これを通じて、更に他の情報を伝達することもできる。例えば、伝達可能な更に他の情報のうち一つは、該当の伝送サブフレームの信号と、以前に先行する伝送サブフレームの信号との結合受信が可能であるか否かである。ここで、二つのサブフレームの信号を結合することは、二つのサブフレームでのDM―RSを統合し、チャンネル推定を行うことを含むことができる。例えば、二つのサブフレームでプリコーダーを含む有効チャンネルが同一であると仮定し、二つのサブフレームのDM―RSの平均を取るなどの線形結合(linear combination)を行い、より安定的なチャンネル推定を行うことができる。或いは、二つのサブフレーム間の間隔のために直接DM―RSを結合(combining)できないとしても、ドップラー拡散、ドップラー遷移、平均遅延などの大規模(large―scale)パラメーターは同一であると仮定し、チャンネル推定を行う間接的な結合のみを行うこともできる。
或いは、二つのサブフレームで伝送されるD2Dデータの情報ビット又はこれに印加されるスクランブリングシーケンスが同一であると仮定してデコーディングを行う場合、例えば、二つのサブフレームでの復調シンボルの平均を用いてデコーディングを行うことができる。
この場合、受信UEは、検出されたサブフレーム境界信号のパラメーターが同一であるサブフレームは、上述した一連の信号結合の一部又は全部が可能であると判断して動作することができる。このために、送信UEは、以前のサブフレームと同一の信号を伝送したり、同一のプリコーディングを使用する場合は、サブフレーム境界信号のパラメーターを維持し、伝送する信号の性質が変化する場合は、サブフレーム境界信号のパラメーターを他のものに設定し、受信UEが結合しないように動作しなければならない。例えば、以前のサブフレームで伝送されたものとは異なる新たなD2Dデータ情報が伝送される場合、送信UEは、以前のサブフレームと異なるサブフレーム境界信号のパラメーターを設定することができる。
図68は、本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図である。
図68を参照すると、本発明の無線通信システムは、基地局及び端末を含む。
ダウンリンクにおいて、送信機は前記基地局6810の一部であり、受信機は前記端末6820の一部であり得る。アップリンクにおいて、送信機は前記端末6820の一部であり、受信機は前記基地局6810の一部であり得る。基地局6810は、プロセッサ6811、メモリ6812及び無線周波数(Radio Frequency、RF)ユニット6813を含む。プロセッサ6811は、本発明で提案した手順及び/又は方法を具現するように構成することができる。メモリ6812は、プロセッサ6811と連結され、プロセッサ6811の動作と関連する多様な情報を格納する。RFユニット6813は、プロセッサ6811と連結され、無線信号を送信及び/又は受信する。端末6820は、プロセッサ6821、メモリ6822及びRFユニット6823を含む。プロセッサ6821は、本発明で提案した手順及び/又は方法を具現するように構成することができる。メモリ6822は、プロセッサ6821と連結され、プロセッサ6821の動作と関連する多様な情報を格納する。RFユニット6823は、プロセッサ6821と連結され、無線信号を送信及び/又は受信する。基地局6810及び/又は端末6820は、単一アンテナ又は多重アンテナを有することができる。
上述した各実施例は、本発明の各構成要素と各特徴が所定形態で結合されたものである。各構成要素又は特徴は、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しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合されていない形態で実施することができる。また、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の各実施例で説明する各動作の順序は変更可能である。いずれかの実施例の一部の構成や特徴は、他の実施例に含ませることができ、又は、他の実施例の対応する構成又は特徴と取り替えることができる。特許請求の範囲で明示的な引用関係のない各請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正によって新たな請求項として含ませ得ることは自明である。
本文書において、本発明の各実施例は、主に端末と基地局との間の信号送受信関係を中心に説明した。このような送受信関係は、端末とリレー又は基地局とリレーとの間の信号送受信にも同一に/類似する形に拡張される。本文書において、基地局によって行われると説明した特定の動作は、場合に応じては、その上位ノードによって行うことができる。すなわち、基地局を含む複数のネットワークノードからなるネットワークで端末との通信のために行われる多様な動作は、基地局又は基地局以外の他のネットワークノードによって行えることは自明である。基地局は、固定局(fixed station)、Node B、eNode B(eNB)、アクセスポイント(access point)などの用語に取り替えることができる。また、端末は、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、MSS(Mobile Subscriber Station)などの用語に取り替えることができる。
本発明に係る実施例は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの結合などによって具現することができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上のASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。
ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上で説明した機能又は動作を行うモジュール、手順、関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに格納されてプロセッサによって駆動され得る。前記メモリユニットは、前記プロセッサの内部又は外部に位置し、既に公知となった多様な手段によって前記プロセッサとデータを取り交わすことができる。
本発明は、本発明の特徴から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当業者にとって自明である。したがって、前記の詳細な説明は、全ての面で制限的に解釈してはならなく、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的解釈によって決定しなければならなく、本発明の等価的範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。
上述したような端末間の通信で資源を設定する方法及びこのための装置は、3GPP LTEシステムに適用される例を中心に説明したが、3GPP LTEシステム以外にも多様な無線通信システムに適用可能である。



  1. 無線通信システムで第1の端末が信号を受信する方法において、
    第2の端末から端末間の直接通信のための同期信号を受信するステップと、
    前記同期信号に基づいて同期を獲得するステップと、
    前記第2の端末から端末間の直接通信のための境界信号を受信するステップと、
    前記境界信号に基づいて端末間の直接通信を通じて制御信号又はデータ信号を受信するステップを含み、
    前記同期信号は、一つのシンボルのうち一部分を用いて伝送される、信号受信方法。

  2. 前記一つのシンボルは、N個に分割された区間を含み、
    前記同期信号は、前記分割された区間のうちM個の区間を用いて伝送され、
    残りのN−M個の区間は保護区間として用いられる、請求項1に記載の信号受信方法。

  3. 前記同期信号は、
    前記M個の区間上で繰り返される、請求項2に記載の信号受信方法。

  4. 前記同期は、
    前記同期信号の開始点とウィンドウの開始点との間の差に基づいて獲得される、請求項3に記載の信号受信方法。

  5. 前記境界信号は、前記同期信号と異なるシーケンスを用いて伝送される、請求項1に記載の信号受信方法。

  6. 前記境界信号に基づいて端末間の直接通信を用いた制御信号又はデータ信号を受信するステップは、
    前記境界信号の帯域幅に基づいて前記制御信号又はデータ信号の帯域幅を決定するステップを含む、請求項1に記載の信号受信方法。

  7. 前記境界信号の帯域幅は、
    前記制御信号又はデータ信号の帯域幅の部分集合である、請求項6に記載の信号受信方法。

  8. 前記境界信号は、資源ブロックk−k1〜k+k2で伝送され、
    前記制御信号又はデータ信号は、資源ブロックn1〜n2で伝送され、
    前記kは、数式floor((n1+n2)/2)によって決定される、請求項7に記載の信号受信方法。

  9. 前記境界信号が伝送される資源ブロックの個数は、
    前記データ信号又は前記制御信号が伝送される資源ブロックの個数によって決定される、請求項8に記載の信号受信方法。

  10. 前記境界信号が伝送される資源ブロックは、複数のグループにグルーピング(grouping)され、
    前記境界信号が伝送される資源ブロックの個数は前記複数のグループごとにそれぞれ決定される、請求項9に記載の信号受信方法。

  11. 前記制御信号又はデータ信号は、前記境界信号と同一の帯域幅を用いて受信され、
    前記第2の端末は、前記第2の端末から伝送される境界信号のシーケンスに基づいて識別される、請求項6に記載の信号受信方法。

  12. 前記境界信号は、特定パラメーターに基づいて生成され、
    前記特定パラメーターは、複数の端末のID(Identity)が一つのパラメーターでマッピング(mapping)されるハッシング(hashing)関数に基づいて決定される、請求項11に記載の信号受信方法。

  13. 前記境界信号は、特定パラメーターに基づいて生成され、
    前記特定パラメーターは、前記制御信号又はデータ信号の伝送パラメーターと連動した、請求項1に記載の信号受信方法。

  14. 前記伝送パラメーターは、複数のグループにグルーピングされ、
    前記複数のグループのそれぞれは、前記特定パラメーターと連動する、請求項13に記載の信号受信方法。

  15. 前記制御信号又は前記データ信号のパラメーターは、
    前記制御信号の帯域幅、前記データ信号の帯域幅及び復調参照信号パラメーターのうち少なくとも一つを含む、請求項13に記載の信号受信方法。

  16. 前記同期信号はサウンディング参照信号である、請求項1に記載の信号受信方法。

  17. 前記境界信号は復調参照信号である、請求項1に記載の信号受信方法。

 

 

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