本明細書で使用される用語は本発明における機能を考慮してできるだけ現在広く使用されている一般的な用語を選択しているが、これは当分野に携わる技術者の意図、慣例、または新たな技術の出現などによって異なり得る。また、特定の場合は出願人が任意に選択したものもあるが、この場合、該当する発明の説明部分でその意味を記載する。よって、本明細書で使用される用語は、単なる用語の名称ではなく、その用語の有する実質的意味と本明細書全般にわたる内容に基づいて解釈すべきであることを明らかにする。
明細書全体において、ある構成が他の構成を「連結」されているという際、これは「直接連結」されている場合だけでなく、その中間の他の構成要素を介在して「電気的に連結」されていることも含む。また、ある構成が特定構成要素を「含む」という際、これは特に反対する記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素を更に含むことを意味する。加えて、特定臨海を基準にする「以上」または「以下」という限定事項は、実施例によってそれぞれ「超過」または「未満」に適切に代替されてもよい。
以下の技術はCDMA(code division multiple access)、FDMA(frequency division multiple access)、TDMA(time division multiple access)、OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)、SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access)などのような多様な無線接続システムに使用される。CDMAは、UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)やCDMA2000のような無線技術(radio technology)で具現される。TDMAは、GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)のような無線技術で具現される。OFDMAは、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802-20、E-UTRA(Evolved UTRA)などのような無線技術で具現される。UTRAは、UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)の一部である。3GPP(登録商標) LTE(Long term evolution)はE-UTRAを使用するE-UMTS(Evolved UMTS)の一部であり、LTE-A(Advanced)は3GPP(登録商標) LTEの進化したバージョンである。3GPP(登録商標) NRはLTE/LTE-Aとは別に設計されたシステムであって、IMT-2020の要求条件であるeMBB(enhanced Mobile BroadBand)、URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication)、及びmMTC(massive Machine Type Communication)サービスを支援するためのシステムである。説明を明確にするために3GPP(登録商標) NRを中心に説明するが、本発明の技術的思想はこれに限らない。
本明細書で特別な説明がない限り、基地局は、3GPP(登録商標) NRで定義するgNB(next generation node B)を含むことができる。また、特別な説明がない限り、端末は、UE(user equipment)を含むことができる。以下、説明の理解を助けるために、それぞれの内容を個別の実施例にして説明するが、それぞれの実施例は互いに組み合わせて用いられてもよい。本開示において、端末の設定(configure)は、基地局による設定を意味してよい。具体的に、基地局は端末にチャネル又は信号を送信して、端末の動作又は無線通信システムで用いられるパラメータの値を設定することができる。
図1は、無線通信システムで使用される無線フレーム構造の一例を示す図である。
図1を参照すると、3GPP(登録商標) NRシステムで使用される無線フレーム(またはラジオフレーム)は、10ms(ΔfmaxNf/100)*Tc)の長さを有する。また、無線フレームは10個の均等なサイズのサブフレーム(subfame、SF)からなる。ここで、Δfmax=480*103Hz、Nf=4096、Tc=1/(Δfref*Nf,ref)、Δfref=15*103Hz、Nf,ref=2048である。一つのフレーム内の10個のサブフレームにそれぞれ0から9までの番号が与えられる。それぞれのサブフレームは1msの長さを有し、サブキャリア間隔(subcarrier spacing)によって一つまたは複数のスロットからなる。より詳しくは、3GPP(登録商標) NRシステムで使用し得るサブキャリア間隔は15*2μkHzである。μはサブキャリア間隔構成因子(subcarrier spacing configuration)であって、μ=0~4の値を有する。つまり、15kHz、30kHz、60kHz、120kHz、または240kHzがサブキャリア間隔として使用される。1ms長さのサブフレームは2μ個のスロットからなる。この際、各スロットの長さは2-μmsである。一つのサブフレーム内の2μ個のスロットは、それぞれ0から2μ-1までの番号が与えられる。また、一つの無線フレーム内のスロットは、それぞれ0から10*2μ-1までの番号が与えられる。時間資源は、無線フレーム番号(または無線フレームインデックスともいう)、サブフレーム番号(またはサブフレームインデックスともいう)、スロット番号(またはスロットインデックス)のうち少なくともいずれか一つによって区分される。
図2は、無線通信システムにおける下りリンク(DL)/上りリンク(UL)スロット構造の一例を示す図である。特に、図2は3GPP(登録商標) NRシステムの資源格子(resource grid)構造を示す。
アンテナポート当たり一つの資源格子がある。図2を参照すると、スロットは時間ドメインで複数のOFDMシンボルを含み、周波数ドメインで複数の資源ブロック(resource block、RB)を含む。OFDMシンボルは、一つのシンボル区間も意味する。特別な説明がない限り、OFDMシンボルは簡単にシンボルと称される。以下、本明細書において、シンボルはOFDMシンボル、SC-FDMAシンボル、DFTs-OFDMシンボルなどを含む。図2を参照すると、各スロットから送信される信号はNsize、μgrid、x*NRBSC個のサブキャリア(subcarrier)とNslotsymb個のOFDMシンボルからなる資源格子で表現される。ここで、下りリンク資源格子であればx=DLであり、上りリンク資源格子であればx=ULである。Nsize、μgrid、xはサブキャリア間隔構成因子μによる資源ブロック(RB)の個数を示し(xはDLまたはUL)、Nslotsymbはスロット内のOFDMシンボルの個数を示す。NRBSCは一つのRBを構成するサブキャリアの個数であって、NRBSC=12である。OFDMシンボルは、多重アクセス方式によってCP-OFDM(cyclic prefix OFDM)シンボル、またはDFT-S-OFDM(discrete Fourier transform spread OFDM)シンボルと称される。
一つのスロットに含まれるOFDMシンボルの数は、CP(cyclic prefix)の長さに応じて異なり得る。例えば、正規(normal)CPであれば一つのスロットが14個のOFDMシンボルを含むが、拡張(extended)CPであれば一つのスロットが12個のOFDMシンボルを含む。具体的な実施例において、拡張CPは60kHzのサブキャリア間隔でのみ使用される。図2では説明の便宜上、一つのスロットが14OFDMシンボルからなる場合を例示したが、本発明の実施例は他の個数のOFDMシンボルを有するスロットでも同じ方式で適用される。図2を参照すると、各OFDMシンボルは、周波数ドメインで、Nsize、μgrid、x*NRBSC個のサブキャリアを含む。サブキャリアの類型は、データを送信するためのデータサブキャリア、参照信号(reference signal)を送信するための参照信号サブキャリア、ガードバンド(guard band)に分けられる。キャリア周波数は中心周波数(center frequency,fc)ともいう。
一つのRBは、周波数ドメインでNRBSC個(例えば、12個)の連続するサブキャリアによって定義される。ちなみに、一つのOFDMシンボルと一つのサブキャリアからなる資源を資源要素(resource element、RE)またはトーン(tone)と称する。よって、一つのRBはNslotsymb*NRBSC個の資源要素からなる。資源格子内の各資源要素は、一つのスロット内のインデックス対(k、l)によって固有に定義される。kは周波数ドメインで0からNsize、μgrid、x*NRBSC-1まで与えられるインデックスであり、lは時間ドメインで0からNslotsymb-1まで与えられるインデックスである。
端末が基地局から信号を受信するか基地局信号を送信するためには、端末の時間/周波数同期を基地局の時間/周波数同期と合わせるべきである。基地局と端末が同期化しなければ、端末がDL信号の復調及びUL信号の送信を正確な時点に行うのに必要な時間及び周波数パラメータを決定できないためである。
TDD(time division duplex)またはアンペアドスペクトル(unpaired spectrum)で動作する無線フレームの各シンボルは、下りリンクシンボル(DL symbol)、上りリンクシンボル(UL symbol)、またはフレキシブルシンボル(flexible symbol)のうち少なくともいずれか一つからなる。FDD(frequency division duplex)またはペアドスペクトル(paired spectrum)で下りリンクキャリアで動作する無線フレームは、下りリンクシンボルまたはフレキシブルシンボルからなり、上りリンクキャリアで動作する無線フレームは、上りリンクシンボルまたはフレキシブルシンボルからなる。下りリンクシンボルでは下りリンク送信はできるが上りリンク送信はできず、上りリンクシンボルでは上りリンク送信はできるが下りリンク送信はできない。フレキシブルシンボルは、信号に応じて下りリンクで使用されるか上りリンクで使用されるかが決定される。
各シンボルのタイプ(type)に関する情報、つまり、下りリンクシンボル、上りリンクシンボル、及びフレキシブルシンボルのうちいずれか一つを示す情報は、セル特定(cell-specificまたはcommon)RRC信号からなる。また、各シンボルのタイプに関する情報は、追加に特定端末(UE-specificまたはdedicated)RRC信号からなる。基地局は、セル特定RRC信号を使用し、i)セル特定スロット構成の周期、ii)セル特定スロット構成の周期の最初から下りリンクシンボルのみを有するスロットの数、iii)下りリンクシンボルのみを有するスロットの直後のスロットにおける最初のシンボルから下りリンクシンボルの数、iv)セル特定スロット構成の周期の最後から上りリンクシンボルのみを有するスロットの数、v)上りリンクシンボルのみを有するスロットの直前のスロットにおける最後のシンボルから上りリンクシンボルの数を知らせる。ここで、上りリンクシンボルと下りリンクシンボルのいずれにも構成されていないシンボルはフレキシブルシンボルである。
シンボルタイプに関する情報が端末特定RRC信号からなれば、基地局はフレキシブルシンボルが下りリンクシンボルなのかまたは上りリンクシンボルなのかを、セル特定RRC信号でシグナリングする。この際、端末特定RRC信号は、セル特定RRC信号からなる下りリンクシンボルまたは上りリンクシンボルを他のシンボルタイプに変更することができない。特定端末RRC信号は、各スロットごとに当該スロットのNslotsymbシンボルのうち下りリンクシンボルの数、当該スロットのNslotsymbシンボルのうち上りリンクシンボルの数をシグナリングする。この際、スロットの下りリンクシンボルはスロットの最初のシンボルからi番目のシンボルまで連続的に構成される。また、スロットの上りリンクシンボルはスロットのj番目のシンボルから最後のシンボルまで連続的に構成される(ここで、i<j)。スロットにおいて、上りリンクシンボルと下りリンクシンボルのいずれにも構成されていないシンボルはフレキシブルシンボルである。
上のようなRRC信号で構成されたシンボルのタイプを、半静的(semi-static)DL/UL構成と呼ぶことができる。先にRRC信号で構成された半静的DL/UL構成において、フレキシブルシンボルは、物理下りリンク制御チャネル(physical downlink control channel,PDCCH)で送信されるダイナミックSFI(slot format information)により、下りリンクシンボル、上りリンクシンボル、又はフレキシブルシンボルと指示されてよい。このとき、RRC信号で構成された下りリンクシンボル又は上りリンクシンボルは、他のシンボルタイプに変更されない。表1は、基地局が端末に指示できるダイナミックSFIを例示する。
表1で、Dは下りリンクシンボルを、Uは上りリンクシンボルを、Xはフレキシブルシンボルを表す。表1に示すように、1スロット内で最大で2回のDL/ULスイッチング(switching)が許容されてよい。
図3は、3GPP(登録商標)システム(例えば、NR)に利用される物理チャネルと、当該物理チャンネルを利用した一般的な信号送信方法を説明する図である。
端末の電源がつくか端末が新しくセルに進入すれば、端末は初期セル探索作業を行うS101。詳しくは、端末は初期セル探索で基地局と同期を合わせる。このために、端末は基地局から主同期信号(primary synchronization signal、PSS)及び副同期信号(secondary synchronization signal、SSS)を受信して基地局と同期を合わせ、セルインデックスなどの情報を取得する。次に、端末は基地局から物理放送チャネルを受信し、セル内の放送情報を取得する。
初期セル探索を終えた端末は、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)及び前記PDCCHに乗せられている情報によって物理下りリンク共有チャネル(physical downlink shared channel、PDSCH)を受信することで、初期セル探索を介して取得したシステム情報より詳しいシステム情報を取得するS102。ここで、端末に伝達されたシステム情報は、RRC(Radio Resource Control,RRC)における物理層(physical layer)で端末が正確に動作するためのセル共通システム情報であって、リメイニングシステム情報(Remaining system information)又はシステム情報ブロック(System information blcok,SIB)1と呼ばれる。
端末が基地局に最初に接続したり、或いは信号送信のための無線リソースがない場合(端末がRRC_IDLEモードである場合)、端末は基地局に対してランダムアクセス過程を行うことができる(段階S103~段階S106)。まず、端末は、物理ランダムアクセスチャネル(physical random access channel,PRACH)でプリアンブルを送信し(S103)、基地局からPDCCH及び対応のPDSCHでプリアンブルに対する応答メッセージを受信することができる(S104)。端末に有効なランダムアクセス応答メッセージが受信された場合、端末は、基地局からPDCCHで伝達された上りリンクグラントが示す物理上りリンク共有チャネル(physical uplink shared channel,PUSCH)で、自身の識別子などを含むデータを基地局に送信する(S105)。次に、端末は、衝突解決のために、基地局の指示としてPDCCHの受信を待つ。端末が自身の識別子でPDCCHの受信に成功すると(S106)、ランダムアクセス過程は終了する。端末は、ランダムアクセス過程中にRRC層の物理層において端末が正しく動作するために必要な端末特定システム情報を取得することができる。端末がRRC層で端末特定システム情報を取得すれば、端末はRRC連結モード(RRC_CONNECTED mode)に進入する。
RRC層は、端末と無線接続網(Radio Access Network,RAN)間の制御のためのメッセージ生成及び管理に用いられる。さらにいうと、基地局と端末は、RRC層において、セル内全ての端末に必要なセルシステム情報の放送(broadcasting)、ページング(paging)メッセージの伝達管理、移動性管理及びハンドオーバー、端末の測定報告とそれに関する制御、端末能力管理及び保管管理を行うことができる。一般に、RRC層で伝達する信号(以下、RRC信号)の更新(update)は、物理層での送受信周期(すなわち、transmission time interval,TTI)よりも長いので、RRC設定は、長い周期において変化せずに維持され得る。
上述した手順後、端末は一般的な上り/下りリンク信号送信手順としてPDCCH/PDSCH受信S107、及び物理上りリンク共有チャネル(PUSCH)/物理上りリンク制御チャネル(physical uplink control channel、PUCCH)を送信S108する。特に、端末は、PDCCHを介して下りリンク制御情報(downlink control information、DCI)を受信する。DCIは、端末に対する資源割当情報のような制御情報を含む。また、DCIは使用目的に応じてフォーマットが異なり得る。端末が上りリンクを介して基地局に送信する上りリンク制御情報(uplink control information、UCI)は、下りリンク/上りリンクACK/NACK信号、CQI(channel quality indicator)、PMI(precoding matrix index)、RI(rank indicator)などを含む。ここで、CQI、PMI、及びRIは、CSI(channel state information)に含まれる。3GPP(登録商標) NRシステムの場合、端末はPUSCH及び/またはPUCCHを介して上述したHARQ-ACKとCSIなどの制御情報を送信する。
図4は、3GPP(登録商標) NRシステムにおける初期セルアクセスのためのSS/PBCHブロックを示す図である。
端末は、電源が入るか新しくセルにアクセスしようとする際、セルとの時間及び周波数同期を獲得し、初期セル探索過程を行う。端末は、セル探索過程でセルの物理セル識別子(physical cell identity)NcellIDを検出する。このために、端末は基地局から同期信号、例えば、主同期信号(PSS)及び副同期信号(SSS)を受信して基地局と同期を合わせる。この際、端末はセル識別子(identity、ID)などの情報を取得する。
図4(a)を参照して、同期信号(synchronization signal、SS)をより詳しく説明する。同期信号はPSSとSSSに分けられる。PSSは、OFDMシンボル同期、スロット同期のような時間ドメイン同期及び/または周波数ドメイン同期を得るために使用される。SSSは、フレーム同期、セルグループIDを得るために使用される。図4(a)と表1を参照すると、SS/PBCHブロックは周波数軸に連続した20RBs(=240サブキャリア)からなり、時間軸に連続した4OFDMシンボルからなる。この際、SS/PBCHブロックにおいて、PSSは最初のOFDMシンボル、SSSは三番目のOFDMシンボルで56~18二番目のサブキャリアを介して送信される。ここで、SS/PBCHブロックの最も低いサブキャリアインデックスを0から付ける。PSSが送信される最初のOFDMシンボルにおいて、残りのサブキャリア、つまり、0~55、183~239番目のサブキャリアを介しては基地局が信号を送信しない。また、SSSが送信される三番目のOFDMシンボルにおいて、48~55、183~19一番目のサブキャリアを介しては基地局が信号を送信しない。基地局は、SS/PBCHブロックにおいて、前記信号を除いた残りのREを介してPBCH(physical broadcast channel)を送信する。
SSは3つのPSSとSSSの組み合わせを介して計1008個の固有の物理階層セル識別子(physical layer cell ID)を、詳しくは、それぞれの物理階層セルIDはたった一つの物理-階層セル-識別子グループの部分になるように、各グループが3つの固有の識別子を含む336個の物理-階層セル-識別子グループにグルーピングされる。よって、物理階層セルID NcellID=3N(1)ID+N(2)IDは、物理-階層セル-識別子グループを示す0から335までの範囲内のインデックスN(1)IDと、前記物理-階層セル-識別子グループ内の物理-階層識別子を示す0から2までのインデックスN(2)IDによって固有に定義される。端末はPSSを検出し、3つの固有の物理-階層識別子のうち一つを識別する。また、端末はSSSを検出し、前記物理-階層識別子に連関する336個の物理階層セルIDのうち一つを識別する。この際、PSSのシーケンスdPSS(n)は、次の通りである。
ここで、x(i+7)=(x(i+4)+x(i)) mod 2であり、
[x(6)x(5)x(4)x(3)x(2)x(1)x(0)]=[1110110]と与えられる。
また、SSSのシーケンスdSSS(n)は、次の通りである。
ここで、x0(i+7)=(x0(i+4)+x0(i))mod 2
x1(i+7)=(x1(i+1)+x1(i))mod 2であり、
[x0(6)x0(5)x0(4)x0(3)x0(2)x0(1) 0(0)]=[0000001], [x1(6)x1(5)x1(4)x1(3)x1(2)x1(1)x1(0)]=[0000001]と与えられる。
10ms長さの無線フレームは、5ms長さの2つの半フレームに分けられる。図4(b)を参照して、各半フレーム内でSS/PBCHブロックが送信されるスロットについて説明する。SS/PBCHブロックが送信されるスロットは、ケースA、B、C、D、Eのうちいずれか一つである。ケースAにおいて、サブキャリア間隔は15kHzであり、SS/PBCHブロックの開始時点は{2、8}+14*n番目のシンボルである。この際、3GHz以下のキャリア周波数において、n=0、1である。また、3GHz超過6GHz以下のキャリア周波数において、n=0、1、2、3である。ケースBにおいて、サブキャリア間隔は30kHzであり、SS/PBCHブロックの開始時点は{4、8、16、20}+28*n番目のシンボルである。この際、3GHz以下のキャリア周波数において、n=0である。また、3GHz超過6GHz以下のキャリア周波数において、n=0、1である。ケースCにおいて、サブキャリア間隔は30kHzであり、SS/PBCHブロックの開始時点は{2、8}+14*n番目のシンボルである。この際、3GHz以下のキャリア周波数において、n=0、1である。また、3GHz超過6GHz以下のキャリア周波数において、n=0、1、2、3である。ケースDにおいて、サブキャリア間隔は120kHzであり、SS/PBCHブロックの開始時点は{4、8、16、20}+28*n番目のシンボルである。この際、6GHz以上のキャリア周波数において、n=0、1、2、3、5、6、7、8、10、11、12、13、15、16、17、18である。ケースEにおいて、サブキャリア間隔は240kHzであり、SS/PBCHブロックの開始時点は{8、12、16、20、32、36、40、44}+56*n番目のシンボルである。この際、6GHz以上のキャリア周波数において、n=0、1、2、3、5、6、7、8である。
図5は、3GPP(登録商標) NRシステムにおける制御情報及び制御チャネル送信のための手順を示す図である。図5(a)を参照すると、基地局は制御情報(例えば、DCI)にRNTI(radio network temporary identifier)でマスク(例えば、XOR演算)されたCRC(cyclic redundancy check)を付加するS202。基地局は、各制御情報の目的/対象に応じて決定されるRNTI値でCRCをスクランブルする。一つ以上の端末が使用する共通RNTIは、SI-RNTI(system information RNTI)、P-RNTI(paging RNTI)、RA-RNTI(random access RNTI)、及びTPC-RNTI(transmit power control RNTI)のうち少なくともいずれか一つを含む。また、端末-特定RNTIはC-RNTI(cell temporary RNTI)、CS-RNTI、またはMCS-C-RNTIのうち少なくともいずれか一つを含む 次に、基地局はチャネルエンコーディング(例えば、polar coding)を行ったS204後、PDCCH送信のために使用された資源(ら)の量に合わせてレート-マッチング(rate-matching)をするS206。次に、基地局はCCE(control channel element)基盤のPDCCH構造に基づいて、DCI(ら)を多重化するS208。また、基地局は、多重化したDCI(ら)に対してスクランブリング、モジュレーション(例えば、QPSK)、インターリービングなどの追加過程S210を適用した後、送信しようとする資源にマッピングする。CCEはPDCCHのための基本資源単位であり、一つのCCEは複数(例えば、6つ)のREG(resource element group)からなる。一つのREGは複数(例えば、12個)のREからなる。一つのPDCCHのために使用されたCCEの個数を集成レベル(aggregation level)と定義する。3GPP(登録商標) NRシステムでは、1、2、4、8、または16の集成レベルを使用する。図5(b)はCCE集成レベルとPDCCHの多重化に関する図であり、一つのPDCCHのために使用されたCCE集成レベルの種類とそれによる制御領域で送信されるCCE(ら)を示す。
図6は、3GPP(登録商標) NRシステムにおけるPDCCHが送信されるCORESETを示す図である。
CORESETは、端末のための制御信号であるPDCCHが送信される時間-周波数資源である。また、後述する探索空間(search space)は一つのCORESETにマッピングされる。よって、端末はPDCCHを受信するために全ての周波数帯域をモニタリングするのではなく、CORESETと指定された時間-周波数領域をモニタリングして、CORESETにマッピングされたPDCCHをデコーディングする。基地局は、端末にセル別に一つまたは複数のCORESETを構成する。CORESETは、時間軸に最大3つまでの連続したシンボルからなる。また、CORESETは周波数軸に連続した6つのPRBの単位からなる。図5の実施例において、CORESET#1は連続的なPRBからなり、CORESET#2とCORESET#3は不連続的なPRBからなる。CORESETは、スロット内のいかなるシンボルにも位置し得る。例えば、図5の実施例において、CORESET#1はスロットの最初のシンボルから始まり、CORESET#2はスロットの5番目のシンボルから始まり、CORESET#9はスロットの9番目のシンボルから始まる。
図7は、3GPP(登録商標) NRシステムにおけるPDCCH探索空間を設定する方法を示す図である。
端末にPDCCHを送信するために、各CORESETには少なくとも1つ以上の探索空間が存在する。本発明の実施例において、探索空間は端末のPDCCHが送信される全ての時間-周波数資源(以下、PDCCH候補)の集合である。探索空間は、3GPP(登録商標) NRの端末が共通に探索すべき共通探索空間(common search space)と、特定端末が探索すべき端末-特定探索空間(terminal-specific or UE-specific search space)を含む。共通探索空間では、同一基地局に属するセルにおける全ての端末が共通に探すように設定されているPDCCHをモニタリングする。また、端末-特定探索空間は、端末に応じて互いに異なる探索空間の位置で、各端末に割り当てられたPDCCHをモニタリングするように端末別に設定される。端末-特定探索空間の場合、PDCCHが割り当てられる制限された制御領域のため、端末間の探索空間が部分的に重なって割り当てられている可能性がある。PDCCHをモニタリングすることは、探索空間内のPDCCH候補をブラインドデコーディングすることを含む。ブラインドデコーディングに成功した場合をPDCCHが(成功的に)検出/受信されたと表現し、ブラインドデコーディングに失敗した場合をPDCCHが未検出/未受信されたと表現か、成功的に検出/受信されていないと表現する。
説明の便宜上、一つ以上の端末に下りリンク制御情報を送信するために、一つ以上の端末が既に知っているグループ共通(group common、GC)RNTIでスクランブルされたPDCCHをグループ共通(GC)PDCCH、または共通PDCCHと称する。また、一つの特定端末に上りリンクスケジューリング情報または下りリンクスケジューリング情報を送信するために、特定端末が既に知っている端末-特定RNTIでスクランブルされたPDCCHを端末-特定PDCCHと称する。前記共通PDCCHは共通探索空間に含まれ、端末-特定PDCCHは共通探索空間または端末-特定PDCCHに含まれる。
基地局は、PDCCHを介して送信チャネルであるPCH(paging channel)及びDL-SCH(downlink-shared channel)の資源割当に関する情報(つまり、DL Grant)、またはUL-SCH の資源割当とHARQ(hybrid automatic repeat request)に関する情報(つまり、UL Grant)を各端末または端末グループに知らせる。基地局は、PCH送信ブロック、及びDL-SCH送信ブロックをPDSCHを介して送信する。基地局は、特定制御情報または特定サービスデータを除いたデータをPDSCHを介して送信する。また、端末は、特定制御情報または特定サービスデータを除いたデータをPDSCHを介して受信する。
基地局は、PDSCHのデータがいかなる端末(一つまたは複数の端末)に送信されるのか、当該端末がいかにPDSCHデータを受信しデコーディングすべきなのかに関する情報をPDCCHに含ませて送信する。例えば、特定PDCCHを介して送信されるDCIが「A」というRNTIでCRCマスキングされており、そのDCIが「B」という無線資源(例えば、周波数位置)にPDSCHが割り当てられていることを指示し、「C」という送信形式情報(例えば、送信ブロックのサイズ、変調方式、コーディング情報など)を指示すると仮定する。端末は、自らが有するRNTI情報を利用してPDCCHをモニタリングする。この場合、「A」RNTIを使用してPDCCHをブラインドデコーディングする端末があれば、当該端末はPDCCHを受信し、受信したPDCCHの情報を介して「B」と「C」によって指示されるPDSCHを受信する。
表3は、無線通信システムで使用されるPUCCHの一実施例を示す。
PUCCHは、以下の上りリンク制御情報(UCI)を送信するのに使用される。
-SR(Scheduling Request):上りリンクUL-SCH資源を要請するのに使用される情報である。
-HARQ-ACK:(DL SPS releaseを指示する)PDCCHに対する応答及び/またはPDSCH上の上りリンク送信ブロック(transport block、TB)に対する応答である。HARQ-ACKは、PDCCHまたはPDSCHを介して送信された情報の受信可否を示す。HARQ-ACK応答は、ポジティブACK(簡単に、ACK)、ネガティブACK(以下、NACK)、DTX(Discontinuous Transmission)、またはNACK/DTXを含む。ここで、HARQ-ACKという用語は、HARQ-ACK/NACK、ACK/NACKと混用される。一般に、ACKはビット値1で表され、NACKはビット値0で表される。
-CSI:下りリンクチャネルに対するフィードバック情報である。基地局が送信するCSI-RS(Reference Signal)に基づいて端末が生成する。MIMO(multiple input multiple output)-関連フィードバック情報は、RI及びPMIを含む。CSIは、CSIが示す情報に応じてCSIパート1とCSIパート2に分けられる。
3GPP(登録商標) NRシステムでは、多様なサービスシナリオと多様なチャネル環境、及びフレーム構造を支援するために、5つのPUCCHフォーマットが使用される。
PUCCHフォーマット0は、1ビットまたは2ビットHARQ-ACK情報またはSRを伝達するフォーマットである。PUCCHフォーマット0は、時間軸に1つまたは2つのOFDMシンボルと、周波数軸に1つのRBを介して送信される。PUCCHフォーマット0が2つのOFDMシンボルで送信されれば、2つのシンボルに同じシーケンスが互いに異なるRBで送信される。これを介し、端末は周波数ダイバーシティゲイン(diversity gain)を得る。より詳しくは、端末はMbitビットUCI(Mbit=1or2)に応じてサイクリックシフト(cyclic shift)の値mcsを決定し、長さ12のベースシーケンス(base sequence)を決められた値mcsでサイクリックシフトしたシーケンスを、1つのOFDMシンボル及び1つのPRBの12個のREsにマッピングして送信する。端末が使用可能なサイクリックシフトの個数が12個で、Mbit=1であれば、1bit UCI0と1は、サイクリックシフト値の差が6である2つのサイクリックシフトに当たるシーケンスで示される。また、Mbit=2であれば、2bit UCI00、01、11、10は、サイクリックシフト値の差が3である4つのサイクリックシフトに当たるシーケンスで示される。
PUCCHフォーマット1は、1ビットまたは2ビットHARQ-ACK情報またはSRを伝達する。PUCCHフォーマット1は、時間軸に連続的なOFDMシンボルと、周波数軸に1つのPRBを介して送信される。ここで、PUCCHフォーマット1が占めるOFDMシンボルの数は4~14のうち一つである。より詳しくは、Mbit=1であるUCIはBPSKでモジュレーションされる。端末は、Mbit=2であるUCIをQPSK(quadrature phase shift keying)でモジュレーションされる。モジュレーションされた複素数シンボル(complex valued symbol)d(0)に長さ12のシーケンスをかけて信号を得る。端末は、得られた信号をPUCCHフォーマット1が割り当てられた偶数番目のOFDMシンボルに、時間軸OCC(orthogonal cover code)でスプレッディング(spreading)して送信する。PUCCHフォーマット1は、使用するOCCの長さに応じて同じRBで多重化する互いに異なる端末の最大個数が決めあれる。PUCCHフォーマット1の奇数番目OFDMシンボルには、DMRS(demodulation reference signal)がOCCでスプレッディングされてマッピングされる。
PUCCHフォーマット2は、2ビットを超過するUCIを伝達する。PUCCHフォーマット2は、時間軸に1つまたは2つのOFDMシンボルと、周波数軸に1つまたは複数個のRBを介して送信される。PUCCHフォーマット2が2つのOFDMシンボルで送信されれば、2つのOFDMシンボルを介して同じシーケンスが互いに異なるRBで送信される。これを介し、端末は周波数ダイバーシティゲインを得る。より詳しくは、MbitビットUCI(Mbit>2)はビット-レベルスクランブリングされ、QPSKモジュレーションされて1つまたは2つのOFDMシンボル(ら)のRB(ら)にマッピングされる。ここで、RBの数は1~16のうち一つである。
PUCCHフォーマット3またはPUCCHフォーマット4は、2ビットを超過するUCIを伝達する。PUCCHフォーマット3またはPUCCHフォーマット4は、時間軸に連続的なOFDMシンボルと、周波数軸に1つのPRBを介して送信される。PUCCHフォーマット3またはPUCCHフォーマット4が占めるOFDMシンボルの数は4~14のうち一つである。詳しくは、端末は、MbitビットUCI(Mbit>2)をπ/2-BPSK(Binary Phase Shift Keying)またはQPSKでモジュレーションし、複素数シンボルd(0)~d(Msymb-1)を生成する。ここで、π/2-BPSKを使用するとMsymb=Mbitであり、QPSKを使用するとMsymb=Mbit/2である。端末は、PUCCHフォーマット3にブロック-単位スプレディングを適用しない。但し、端末は、PUCCHフォーマット4が2つまたは4つの多重化容量(multiplexing capacity)を有するように、長さ-12のPreDFT-OCCを使用して1つのRB(つまり、12subcarriers)にブロック-単位スプレディングを適用してもよい。端末は、スプレディングされた信号を送信プリコーディング(transmit precoding)(またはDFT-precoding)し、各REにマッピングして、スプレディングされた信号を送信する。
この際、PUCCHフォーマット2、PUCCHフォーマット3、またはPUCCHフォーマット4が占めるRBの数は、端末が送信するUCIの長さと最大コードレート(code rate)に応じて決定される。端末がPUCCHフォーマット2を使用すれば、端末はPUCCHを介してHARQ-ACK情報及びCSI情報を共に送信する。もし、端末が送信し得るRBの数がPUCCHフォーマット2、PUCCHフォーマット3、またはPUCCHフォーマット4が使用し得る最大RBの数より大きければ、端末はUCI情報の優先順位に応じて一部のUCI情報は送信せず、残りのUCI情報のみ送信する。
PUCCHフォーマット1、PUCCHフォーマット3、またはPUCCHフォーマット4がスロット内で周波数ホッピング(frequency hopping)を指示するように、RRC信号を介して構成される。周波数ホッピングが構成される際、周波数ホッピングするRBのインデックスはRRC信号からなる。PUCCHフォーマット1、PUCCHフォーマット3、またはPUCCHフォーマット4が時間軸でN個のOFDMシンボルにわたって送信されれば、最初のホップ(hop)はfloor(N/2)個のOFDMシンボルを有し、二番目のホップはceil(N/2)個のOFDMシンボルを有する。
PUCCHフォーマット1、PUCCHフォーマット3、またはPUCCHフォーマット4は、複数のスロットに繰り返し送信さ得るように構成される。この際、PUCCHが繰り返し送信されるスロットの個数KはRRC信号によって構成される。繰り返し送信されるPUCCHは、各スロット内で同じ位置のOFDMシンボルから始まり、同じ長さを有するべきである。端末がPUCCHを送信すべきスロットのOFDMシンボルのうちいずれか一つのOFDMシンボルでもRRC信号によってDLシンボルと指示されれば、端末はPUCCHを当該スロットから送信せず、次のスロットに延期して送信する。
一方、3GPP(登録商標) NRシステムにおいて、端末はキャリア(またはセル)の帯域幅より小さいか同じ帯域幅を利用して送受信を行う。そのために、端末はキャリア帯域幅のうち一部の連続的な帯域幅からなるBWP(bandwidth part)を構成される。TDDに応じて動作するかまたはアンペアドスペクトルで動作する端末は、一つのキャリア(またはセル)に最大4つのDL/UL BWPペア(pairs)を構成される。また、端末は一つのDL/UL BWPペアを活性化する。FDDに応じて動作するかまたはペアドスペクトルで動作する端末は、下りリンクキャリア(またはセル)に最大4つのDL BWPを構成され、上りリンクキャリア(またはセル)に最大4つのUL BWPを構成される。端末は、各キャリア(またはセル)ごとに一つのDL BWPとUL BWPを活性化する。端末は、活性化されたBWP以外の時間-周波数資源から受信するか送信しなくてもよい。活性化されたBWPをアクティブBWPと称する。
基地局は、端末が構成されたBWPのうち活性化されたBWPをDCIと称する。DCIで指示したBWPは活性化され、他の構成されたBWP(ら)は非活性化される。TDDで動作するキャリア(またはセル)において、基地局は端末のDL/UL BWPペアを変えるために、PDSCHまたはPUSCHをスケジュールするDCIに活性化されるBWPを指示するBPI(bandwidth part indicator)を含ませる。 端末は、PDSCHまたはPUSCHをスケジュールするDCIを受信し、BPIに基づいて活性化されるDL/UL BWPペアを識別する。FDDで動作する下りリンクキャリア(またはセル)の場合、基地局は端末のDL BWPを変えるために、PDSCHをスケジュールするDCIに活性化されるBWPを知らせるBPIを含ませる。FDDで動作する上りリンクキャリア(またはセル)の場合、基地局は端末のUL BWPを変えるために、PUSCHをスケジュールするDCIに活性化されるBWPを指示するBPIを含ませる。
図8は、キャリア集成を説明する概念図である。
キャリア集成とは、無線通信システムがより広い周波数帯域を使用するために、端末が上りリンク資源(またはコンポーネントキャリア)及び/または下りリンク資源(またはコンポーネントキャリア)からなる周波数ブロック、または(論理的意味の)セルを複数個使用して一つの大きい論理周波数帯域で使用する方法を意味する。以下では説明の便宜上、コンポーネントキャリアという用語に統一する。
図8を参照すると、3GPP(登録商標) NRシステムの一例示として、全体システム帯域は最大16個のコンポーネントキャリアを含み、それぞれのコンポーネントキャリアは最大400MHzの帯域幅を有する。コンポーネントキャリアは、一つ以上の物理的に連続するサブキャリアを含む。図8ではそれぞれのコンポーネントキャリアがいずれも同じ帯域幅を有するように示したが、これは例示に過ぎず、それぞれのコンポーネントキャリアは互いに異なる帯域幅を有してもよい。また、それぞれのコンポーネントキャリアは周波数軸で互いに隣接しているように示したが、前記図面は論理的な概念で示したものであって、それぞれのコンポーネントキャリアは物理的に互いに隣接してもよく、離れていてもよい。
それぞれのコンポーネントキャリアにおいて、互いに異なる中心周波数が使用される。また、物理的に隣接したコンポーネントキャリアにおいて、共通した一つの中心周波数が使用される。図8の実施例において、全てのコンポーネントキャリアが物理的に隣接していると仮定すれば、全てのコンポーネントキャリアで中心周波数Aが使用される。また、それぞれのコンポーネントキャリアが物理的に隣接していないと仮定すれば、コンポーネントキャリアそれぞれにおいて中心周波数A、中心周波数Bが使用される。
キャリア集成で全体のシステム帯域が拡張されれば、各端末との通信に使用される周波数帯域はコンポーネントキャリア単位に定義される。端末Aは全体のシステム帯域である100MHzを使用し、5つのコンポーネントキャリアをいずれも使用して通信を行う。端末B1~B5は20MHzの帯域幅のみを使用し、一つのコンポーネントキャリアを使用して通信を行う。端末C1及びC2は40MHzの帯域幅のみを使用し、それぞれ2つのコンポーネントキャリアを利用して通信を行う。2つのコンポーネントキャリアは、論理/物理的に隣接するか隣接しない。図8の実施例では、端末C1が隣接していない2つのコンポーネントキャリアを使用し、端末C2が隣接した2つのコンポーネントキャリアを使用する場合を示す。
図9は、端末キャリア通信と多重キャリア通信を説明するための図である。特に、図9(a)は単一キャリアのサブフレーム構造を示し、図9(b)は多重キャリアのサブフレーム構造を示す。
図9(a)を参照すると、一般的な無線通信システムはFDDモードの場合一つのDL帯域とそれに対応する一つのUL帯域を介してデータ送信または受信を行う。他の具体的な実施例において、無線通信システムはTDDモードの場合、無線フレームを時間ドメインで上りリンク時間ユニットと下りリンク時間ユニットに区分し、上り/下りリンク時間ユニットを介してデータ送信または受信を行う。図9(b)を参照すると、UL及びDLにそれぞれ3つの20MHzコンポーネントキャリア(component carrier、CC)が集まって、60MHzの帯域幅が支援される。それぞれのCCは、周波数ドメインで互いに隣接するか非-隣接する。図9(b)は、便宜上UL CCの帯域幅とDL CCの帯域幅がいずれも同じで対称な場合を示したが、各CCの帯域幅は独立的に決められてもよい。また、UL CCの個数とDL CCの個数が異なる非対称のキャリア集成も可能である。RRCを介して特定端末に割当/構成されたDL/UL CCを特定端末のサービング(serving)DL/UL CCと称する。
基地局は、端末のサービングCCのうち一部または全部と活性化(activate)するか一部のCCを非活性化(deactivate)して、端末と通信を行う。基地局は、活性化/非活性化されるCCを変更してもよく、活性化/非活性化されるCCの個数を変更してもよい。基地局が端末に利用可能なCCをセル特定または端末-特定に割り当てると、端末に対するCC割当が全面的に再構成されるか端末がハンドオーバー(handover)しない限り、一旦割り当てられたCCのうち少なくとも1つは非活性化されなくてもよい。端末に非活性化されない一つのCを主CC(primary CC、PCC)またはPCell(primary cell)と称し、基地局が自由に活性化/非活性化されるCCを副CC(secondary CC、SCC)またはSCell(secondary cell)と称する。
一方、3GPP(登録商標) NRは無線資源を管理するためにセル(cell)の概念を使用する。セルは、下りリンク資源と上りリンク資源の組み合わせ、つまり、DL CCとUL CCの組み合わせと定義される。セルは、DL資源単独、またはDL資源とUL資源の組み合わせからなる。キャリア集成が支援されれば、DL資源(または、DL CC)のキャリア周波数とUL資源(または、UL CC)のキャリア周波数との間のリンケージ(linkage)はシステム情報によって指示される。キャリア周波数とは、各セルまたはCCの中心周波数を意味する。PCCに対応するセルをPCellと称し、SCCに対応するセルをSCellと称する。下りリンクにおいてPCellに対応するキャリアはDL PCCであり、上りリンクにおいてPCellに対応するキャリアはUL PCCである。類似して、下りリンクにおいてSCellに対応するキャリアはDL SCCであり、上りリンクにおいてSCellに対応するキャリアはUL SCCである。端末性能(capacity)に応じて、サービングセル(ら)は一つのPCellと0以上のSCellからなる。RRC_CONNECTED状態にあるがキャリア集成が設定されていないか、キャリア集成を支援しないUEの場合、PCellのみからなるサービングセルがたった一つ存在する。
上述したように、キャリア集成で使用されるセルという用語は、一つの基地局または一つのアンテナグループによって通信サービスが提供される一定の地理的領域を称するセルという用語とは区分される。但し、一定の地理的領域を称するセルとキャリア集成のセルを区分するために、本発明ではキャリア集成のセルをCCと称し、地理的領域のセルをセルと称する。
図10は、クロスキャリアスケジューリング技法が適用される例を示す図である。クロスキャリアスケジューリングが設定されれば、第1CCを介して送信される制御チャネルはキャリア指示子フィールド(carrier indicator field、CIF)を利用して、第1CCまたは第2CCを介して送信されるデータチャネルをスケジュールする。CIFはDCI内に含まれる。言い換えると、スケジューリングセル(scheduling cell)が設定され、スケジューリングセルのPDCCH領域から送信されるDLグラント/ULグラントは、被スケジューリングセル(scheduled cell)のPDSCH/PUSCHをスケジュールする。つまり、複数のコンポーネントキャリアに対する検索領域がスケジューリングセルのPDCCH領域が存在する。PCellは基本的にスケジューリングセルであり、特定SCellが上位階層によってスケジューリングセルと指定される。
図10の実施例では、3つのDL CCが併合されていると仮定する。ここで、DLコンポーネントキャリア#0はDL PCC(または、PCell)と仮定し、DLコンポーネントキャリア#1及びDLコンポーネントキャリア#2はDL SCC(または、SCell)と仮定する。また、DL PCCがPDCCHモニタリングCCと設定されていると仮定する。端末-特定(または端末-グループ-特定、またはセル特定)上位階層シグナリングによってクロスキャリアスケジューリングを構成しなければCIFがディスエーブル(disable)となり、それぞれのDL CCはNR PDCCH規則に従ってCIFなしに自らのPDSCHをスケジュールするPDCCHのみを送信する(ノン-クロス-キャリアスケジューリング、セルフ-キャリアスケジューリング)。それに対し、端末-特定(または端末-グループ-特定、またはセル特定)上位階層シグナリングによってクロスキャリアスケジューリングを構成すればCIFがイネーブル(ensable)となり、特定のCC(例えば、DL PCC)はCIFを利用してDL CC AのPDSCHをスケジュールするPDCCHのみならず、他のCCのPDSCHをスケジュールするPDCCHも送信する(クロス-キャリアスケジューリング)。それに対し、他のDL CCではPDCCHが送信されない。よって、端末は端末にクロスキャリアスケジューリングが構成されているのか否かに応じて、CIFを含まないPDCCHをモニタリングしてセルフキャリアスケジュールされたPDSCHを受信するか、CIFを含むPDCCHをモニタリングしてクロスキャリアスケジュールされたPDSCHを受信する。
一方、図9及び図10は、3GPP(登録商標) LTE-Aシステムのサブフレーム構造を例示しているが、これと同一または類似の構成が3GPP(登録商標) NRシステムにも適用可能である。但し、3GPP(登録商標) NRシステムにおいて、図9及び図10のサブフレームはスロットに代替されてもよい。
<非免許帯域における通信方法>
図11には、NR-U(NR-Unlicensed)サービス環境を例示する。
図11を参照すると、免許帯域におけるNR技術11及び非免許帯域におけるNR技術12であるNR-Uが融合しているサービス環境が、ユーザに提供されてよい。例えば、NR-U環境において免許帯域におけるNR技術11と非免許帯域におけるNR技術12は、キャリア集成などの技術を用いて統合されてよく、これは、ネットワーク容量拡張に寄与することができる。また、上りリンクデータよりも下りリンクデータが相対的に多い非対称トラフィック構造において、NR-Uは様々な要求又は環境に応じて最適化されたNRサービスを提供することができる。便宜上、免許帯域におけるNR技術をNR-L(NR-Licensed)と呼び、非免許帯域におけるNR技術をNR-U(NR-Unlicensed)と呼ぶ。
図12には、既存に非免許帯域で動作する通信方式(例えば、無線LAN)を示す。非免許帯域で動作する装置はたいていLBT(Listen-Before-Talk)ベースで動作するので、データ送信前にチャネルをセンシングするクリアチャネル評価(Clear Channel Assessment,CCA)を行う。
図12を参照すると、無線LAN装置(例えば、AP、STA)は、データを送信する前にキャリアセンシングを行い、チャネルが使用中(busy)か否かチェックする。データを送信しようとするチャネルから一定強度以上の無線信号が感知されると、当該チャネルは使用中であると判別され、無線LAN装置は当該チャネルに対するアクセスを遅延する。このような過程をクリアチャネル評価といい、信号感知の有無を決定する信号レベルをCCA臨界値(CCA threshold)という。一方、当該チャネルから無線信号が感知されないか、CCA臨界値よりも小さい強度の無線信号が感知されると、前記チャネルは遊休(idle)状態であると判別される。
チャネルが遊休状態(idle)と判別されると、送信するデータがある端末は、デファー期間(defer duration)(例えば、AIFS(Arbitration InterFrame Space)、PIFS(PCF IFS)など)後にバックオフ手順を行う。デファー期間は、チャネルが遊休状態になった後、端末が待つべき最小時間を意味する。バックオフ手順は、端末がデファー期限以降に任意の時間だけさらに待つようにする。例えば、端末は、競合ウィンドウ(Contention Window,CW)内で当該端末に割り当てられた乱数(random number)だけのスロットタイムを、前記チャネルが遊休状態である間に減少させていきながら待機し、スロットタイムを全て消尽した端末は、当該チャネルに対するアクセスを試みることができる。
チャネルに成功的にアクセスすると、端末は、前記チャネルを介してデータを送信することができる。データ送信に成功すると、競合ウィンドウサイズ(CWS)は初期値(CWmin)にリセットされる。一方、データ送信に失敗すると、CWSは2倍に増加する。これにより、端末は、以前の乱数範囲の2倍の範囲内で新しい乱数が割り当てられ、次のCWでバックオフ手順を行う。無線LANではデータ送信に対する受信応答情報としてACKのみが定義されている。したがって、データ送信に対してACKが受信された場合にCWSは初期値にリセットされ、データ送信に対してフィードバック情報が受信されなかった場合には、CWSは2倍となる。
上述したように、既存に非免許帯域における通信はたいていLBTベースで動作するので、NR-Uシステムにおけるチャネルアクセスも、既存装置との共存のためにLBTを行う。具体的に、NRにおいて非免許帯域上のチャネルアクセス方法は、LBTの有無/適用方式によって、次の4ケカテゴリーに区別されてよい。
●カテゴリー1:LBT無し
- Txエンティティ(entity)は送信のためのLBT手順を行わない。
●カテゴリー2:ランダムバックオフのないLBT
- Txエンティティは送信を行うために、ランダムバックオフ無しで第1インターバルにおいてチャネルが遊休状態か否かセンシングする。すなわち、Txエンティティは、第1インターバルの間にチャネルが遊休状態としてセンシングされた直後に、当該チャネルで送信を行うことができる。前記第1インターバルは、Txエンティティが送信を行う直前の既に設定された長さのインターバルである。一実施例によれば、第1インターバルは、25us長のインターバルでよいが、本発明はこれに限定されない。
●カテゴリー3:固定サイズのCWを用いてランダムバックオフを行うLBT
- Txエンティティは、固定サイズのCW内で乱数を取得してバックオフカウンター(又は、バックオフタイマー)Nの初期値に設定し、設定されたバックオフカウンターNを用いてバックオフを行う。すなわち、バックオフ手順において、Txエンティティは、チャネルが既に設定されたスロット期間において遊休状態としてセンシングされる度にバックオフカウンターを1ずつ減少させる。ここで、既に設定されたスロット期間は9usでよいが、本発明はこれに限定されない。バックオフカウンターNは、初期値から1ずつ減少し、バックオフカウンターNの値が0に到達する際に、Txエンティティは送信を行うことができる。一方、バックオフを行うために、Txエンティティは第2インターバル(すなわち、デファー期間Td)の間にチャネルが遊休状態か否かまずセンシングする。本発明の実施例によれば、Txエンティティは、第2インターバル内の少なくとも一部期間(例えば、1個のスロット期間)の間にチャネルが遊休状態か否かによって、前記第2インターバルの間にチャネルが遊休状態か否かをセンシング(又は、決定)することができる。第2インターバルは、Txエンティティのチャネルアクセス優先順位クラスに基づいて設定されてよく、16usの期間と連続したm個のスロット期間で構成される。ここで、mは、チャネルアクセス優先順位クラスによって設定された値である。Txエンティティは、第2インターバルの間にチャネルが遊休状態としてセンシングされる場合に、バックオフカウンター減少のためのチャネルセンシングを行う。一方、バックオフ手順の途中にチャネルが占有状態としてセンシングされる場合には、バックオフ手順は中断される。バックオフ手順の中断後に、Txエンティティは、追加の第2インターバルの間にチャネルが遊休状態としてセンシングされる場合に、バックオフを再開することができる。このように、Txエンティティは、第2インターバルに加えて、バックオフカウンターNのスロット期間の間にチャネルが遊休である場合に、送信を行うことができる。このとき、バックオフカウンターNの初期値は、固定サイズのCW内で取得される。
●カテゴリー4:可変サイズのCWを用いてランダムバックオフを行うLBT
- Txエンティティは、可変サイズのCW内で乱数を取得してバックオフカウンター(又は、バックオフタイマー)Nの初期値に設定し、設定されたバックオフカウンターNを用いてバックオフを行う。より具体的に、Txエンティティは、以前の送信に対するHARQ-ACK情報に基づいてCWのサイズを調整することができ、バックオフカウンターNの初期値は、調整されたサイズのCW内で取得される。Txエンティティがバックオフを行う具体的な過程は、カテゴリー3で説明された通りである。Txエンティティは、第2インターバルに加えてバックオフカウンターNのスロット期間の間にチャネルが遊休である場合に、送信を行うことができる。このとき、バックオフカウンターNの初期値は、可変サイズのCW内で取得される。
前記カテゴリー1~4において、Txエンティティは、基地局或いは端末であってよい。本発明の実施例によって、第1タイプチャネルアクセスはカテゴリー4のチャネルアクセス、第2タイプチャネルアクセスはカテゴリー2のチャネルアクセスのことをそれぞれ指すことができる。
図13には、本発明の実施例に係るカテゴリー4 LBTに基づくチャネルアクセス過程を示す。
チャネルアクセスを行うために、まず、Txエンティティは、デファー期間Tdに対するチャネルセンシングを行う(S302)。本発明の実施例によれば、段階S302でのデファー期間Tdに対するチャネルセンシングは、前記デファー期間Td内の少なくとも一部の期間におけるチャネルセンシングによって行われてよい。例えば、デファー期間Tdに対するチャネルセンシングは、前記デファー期間Td内の1個のスロット期間におけるチャネルセンシングによって行われてよい。Txエンティティは、デファー期間Tdに対するチャネルセンシングによってチャネルが遊休状態か否かを確認する(S304)。チャネルがデファー期間Tdに対して遊休状態としてセンシングされると、Txエンティティは、段階S306に移行する。チャネルがデファー期間Tdに対して遊休状態としてセンシングされないと(すなわち、占有状態としてセンシングされると)、Txエンティティは、段階S302に戻る。Txエンティティは、チャネルがデファー期間Tdに対して遊休状態としてセンシングされるまで、前記段階S302~S304の過程を反復する。デファー期間Tdは、Txエンティティのチャネルアクセス優先順位クラスに基づいて設定されてよく、16usの期間と連続したm個のスロット期間とで構成される。ここで、mは、チャネルアクセス優先順位クラスによって設定された値である。
次に、Txエンティティは、あらかじめ定められたCW内で乱数を取得してバックオフカウンター(又は、バックオフタイマー)Nの初期値に設定し(S306)、段階S308に移行する。バックオフカウンターNの初期値は、0~CWの範囲の値からランダムに選択される。Txエンティティは、設定されたバックオフカウンターNを用いてバックオフ手順を行う。すなわち、Txエンティティは、バックオフカウンターNの値が0に到達するまでS308~S316の過程を反復してバックオフ手順を行う。一方、図13では、チャネルがデファー期間Tdに対して遊休状態としてセンシングされた後に段階S306が行われるとしているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、段階S306は、段階S302~S304と独立して行われてもよく、段階S302~S304よりも先に行われてもよい。段階S306が段階S302~S304よりも先に行われる場合に、段階S302~S304によってチャネルがデファー期間Tdに対して遊休状態としてセンシングされると、Txエンティティは段階S308に移行する。
段階S308で、TxエンティティはバックオフカウンターNの値が0か否か確認する。バックオフカウンターNの値が0であれば、Txエンティティは段階S320に進んで送信を行う。バックオフカウンターNの値が0でなければ、Txエンティティは、段階S310に移行する。段階S310で、Txエンティティは、バックオフカウンターNの値を1だけ減少させる。一実施例によれば、Txエンティティは、各スロットに対するチャネルセンシング過程において選択的にバックオフカウンターの値を1だけ減らすことができる。この時、Txエンティティの選択によって段階S310は少なくとも1回スキップされてよい。次に、Txエンティティは、追加スロット期間に対するチャネルセンシングを行う(S312)。Txエンティティは、追加スロット期間に対するチャネルセンシングによってチャネルが遊休状態か否かを確認する(S314)。チャネルが追加スロット期間に対して遊休状態としてセンシングされると、Txエンティティは段階S308に戻る。このように、Txエンティティは、チャネルが既に設定されたスロット期間で遊休状態としてセンシングされる度にバックオフカウンターを1ずつ減少させることができる。ここで、既に設定されたスロット期間は9usでよいが、本発明はこれに限定されない。
前記段階S314で、チャネルが追加スロット期間に対して遊休状態としてセンシングされないと(すなわち、占有状態としてセンシングされると)、Txエンティティは段階S316に移行する。段階S316で、Txエンティティは、チャネルが追加のデファー期間Tdにおいて遊休状態か否か確認する。本発明の実施例によれば、段階S316のチャネルセンシングは、スロット単位で行われてよい。すなわち、Txエンティティは、追加のデファー期間Tdの全スロット期間においてチャネルが遊休状態としてセンシングされるか否か確認する。追加のデファー期間Td内で占有状態のスロットが検出されると、Txエンティティは直ちに段階S316を再開する。追加のデファー期間Tdの全スロット期間においてチャネルが遊休状態としてセンシングされると、Txエンティティは段階S308に戻る。
一方、段階S308でバックオフカウンターNの値が0として確認されると、Txエンティティは送信を行う(S320)。Txエンティティは、前記送信に対応するHARQ-ACKフィードバックを受信する(S322)。Txエンティティは、受信したHARQ-ACKフィードバックによって、以前送信に成功されたか否かを確認することができる。次に、Txエンティティは、受信したHARQ-ACKフィードバックに基づいて次の送信のためのCWサイズを調整する(S324)。
このように、Txエンティティは、デファー期間Tdに対してチャネルを遊休状態としてセンシングした後、N個の追加のスロット期間においてチャネルが遊休である場合に送信を行うことができる。前述したように、Txエンティティは、基地局或いは端末であってよく、図13のチャネルアクセス過程は、基地局の下りリンク送信及び/又は端末の上りリンク送信に用いられてよい。
図14は、本発明の一実施例による端末と基地局の構成をそれぞれ示すブロック図である。本発明の一実施例において、端末は携帯性と移動性が保障される多様な種類の無線通信装置、またはコンピューティング装置で具現される。端末はUE、STA(Station)、MS(Mobile Subscriber)などと称される。また、本発明の実施例において、基地局はサービス地域に当たるセル(例えば、マクロセル、フェムトセル、ピコセルなど)を制御及び管掌し、信号の送り出し、チャネルの指定、チャネルの監視、自己診断、中継などの機能を行う。基地局は、gNB(next Generation NodeB)またはAP(Access Point)などと称される。
図示したように、本発明の一実施例による端末100は、プロセッサ110、通信モジュール120、メモリ130、ユーザインタフェース部140、及びディスプレイユニット150を含む。
まず、プロセッサ110は多様な命令またはプログラムを実行し、端末100内部のデータをプロセッシングする。また、プロセッサ110は端末100の各ユニットを含む全体動作を制御し、ユニット間のデータの送受信を制御する。ここで、プロセッサ110は、本発明で説明した実施例による動作を行うように構成される。例えば、プロセッサ110はスロット構成情報を受信し、それに基づいてスロットの構成を判断して、判断したスロット構成に応じて通信を行ってもよい。
次に、通信モジュール120は、無線通信網を利用した無線通信、及び無線LANを利用した無線LANアクセスを行う統合モジュールである。そのために、通信モジュール120は、セルラー通信インターフェースカード121、122、及び非免許帯域通信インターフェースカード123のような複数のネットワークインターフェースカード(network interface card、NIC)を内蔵または外装の形に備える。図面において、通信モジュール120は一体型統合モジュールと示されているが、それぞれのネットワークインターフェースカードは図面とは異なって、回路構成または用途に応じて独立して配置されてもよい。
セルラー通信インターフェースカード121は、移動通信網を介して基地局200、外部デバイス、サーバのうち少なくとも1つと無線信号を送受信し、プロセッサ110の命令に基づいて第1周波数帯域によるセルラー通信サービスを提供する。一実施例によると、セルラー通信インターフェースカード121は、6GHz未満の周波数帯域を利用する少なくとも1つのNICモジュールを含む。セルラー通信インターフェースカード121の少なくとも1つのNICモジュールは、当該NICモジュールが支援する6GHz未満の周波数帯域のセルラー通信規格またはプロトコールに応じて、独立して基地局200、外部デバイス、サーバのうち少なくとも1つとセルラー通信を行う。
セルラー通信インターフェースカード122は、移動通信網を利用して基地局200、外部デバイス、サーバのうち少なくとも1つと無線信号を送受信し、プロセッサ110の命令に基づいて第2周波数帯域によるセルラー通信サービスを提供する。一実施例によると、セルラー通信インターフェースカード122は、6GHz以上の周波数帯域を利用する少なくとも1つのNICモジュールを含む。セルラー通信インターフェースカード122の少なくとも1つのNICモジュールは、当該NICモジュールが支援する6GHz以上の周波数帯域のセルラー通信規格またはプロトコールに応じて、独立して基地局200、外部デバイス、サーバのうち少なくとも1つとセルラー通信を行う。
非免許帯域通信インターフェースカード123は、非免許帯域である第3周波数帯域を介して基地局200、外部デバイス、サーバのうち少なくとも1つと無線信号を送受信し、プロセッサ110の命令に基づいて非免許帯域の通信サービスを提供する。非免許帯域通信インターフェースカード123は、非免許帯域を利用する少なくとも1つのNICモジュールを含む。例えば、非免許帯域は2.4GHz, 5GHz,6GHz,7GHzまたは52.6GHz以上の帯域であってもよい。非免許帯域通信インターフェースカード123の少なくとも1つのNICモジュールは、当該NICモジュールが支援する周波数帯域の非免許帯域通信規格またはプロトコールに応じて、独立してまたは従属して基地局200、外部デバイス、サーバのうち少なくとも1つとセルラー通信を行う。
次に、メモリ130は、端末100で使用される制御プログラム及びそれによる各種データを貯蔵する。このような制御プログラムには、端末100が基地局200、外部デバイス、サーバのうち少なくとも1つと無線通信を行うのに必要な所定のプログラムが含まれる。
次に、ユーザインタフェース140は、端末100に備えられた多様な形態の入/出力手段を含む。つまり、ユーザインタフェース部140は多様な入力手段を利用してユーザの入力を受信し、プロセッサ110は受信されたユーザ入力に基づいて端末100を制御する。また、ユーザインタフェース140は、多様な出力手段を利用してプロセッサ110の命令に基づく出力を行う。
次に、ディスプレイユニット150は、ディスプレイ画面に多様なイメージを出力する。前記ディスプレイユニット150は、プロセッサ110によって行われるコンテンツ、またはプロセッサ110の制御命令に基づいたユーザインタフェースなどの多様なディスプレイオブジェクトを出力する。
また、本発明の実施例による基地局200は、プロセッサ210、通信モジュール220、及びメモリ230を含む。
まず、プロセッサ210は多様な命令またはプログラムを実行し、基地局200内部のデータをプロセッシングする。また、プロセッサ210は基地局200の各ユニットを含む全体動作を制御し、ユニット間のデータの送受信を制御する。ここで、プロセッサ210は、本発明で説明した実施例による動作を行うように構成される。例えば、プロセッサ210はスロット構成情報をシグナリングし、シグナリングしたスロット構成に応じて通信を行ってもよい。
次に、通信モジュール220は、無線通信網を利用した無線通信、及び無線LANを利用した無線LANアクセスを行う統合モジュールである。そのために、通信モジュール220は、セルラー通信インターフェースカード221、222、及び非免許帯域通信インターフェースカード223のような複数のネットワークインターフェースカードを内蔵または外装の形に備える。図面において、通信モジュール220は一体型統合モジュールと示されているが、それぞれのネットワークインターフェースカードは図面とはことなって、回路構成または用途に応じて独立して配置されてもよい。
セルラー通信インターフェースカード221は、移動通信網を利用して上述した端末100、外部デバイス、サーバのうち少なくとも1つと無線信号を送受信し、プロセッサ210の命令に基づいて第1周波数帯域によるセルラー通信サービスを提供する。一実施例によると、セルラー通信インターフェースカード221は、6GHz未満の周波数帯域を利用する少なくとも1つのNICモジュールを含む。セルラー通信インターフェースカード221の少なくとも1つのNICモジュールは、当該NICモジュールが支援する6GHz未満の周波数帯域のセルラー通信規格またはプロトコールに応じて、独立して端末100、外部デバイス、サーバのうち少なくとも1つとセルラー通信を行う。
セルラー通信インターフェースカード222は、移動通信網を利用して端末100、外部デバイス、サーバのうち少なくとも1つと無線信号を送受信し、プロセッサ210の命令に基づいて第2周波数帯域によるセルラー通信サービスを提供する。一実施例によると、セルラー通信インターフェースカード222は、6GHz以上の周波数帯域を利用する少なくとも1つのNICモジュールを含む。セルラー通信インターフェースカード222の少なくとも1つのNICモジュールは、当該NICモジュールが支援する6GHz以上の周波数帯域のセルラー通信規格またはプロトコールに応じて、独立して端末100、外部デバイス、サーバのうち少なくとも1つとセルラー通信を行う。
非免許帯域通信インターフェースカード223は、非免許帯域である第3周波数帯域を利用して端末100、外部デバイス、サーバのうち少なくとも1つと無線信号を送受信し、プロセッサ210の命令に基づいて非免許帯域の通信サービスを提供する。非免許帯域通信インターフェースカード223は、非免許帯域を利用する少なくとも1つのNICモジュールを含む。例えば、非免許帯域は2.4GHz, 5GHz,6GHz,7GHzまたは52.6GHz以上の帯域であってもよい。非免許帯域通信インターフェースカード223の少なくとも1つのNICモジュールは、当該NICモジュールが支援する周波数帯域の非免許帯域通信規格またはプロトコールに応じて、独立してまたは従属して端末100、外部デバイス、サーバのうち少なくとも1つとセルラー通信を行う。
図14に示した端末100及び基地局200は本発明の一実施例によるブロック図であって、分離して示したブロックはデバイスのエレメントを論理的に区別して示したものである。よって、上述したデバイスのエレメントは、デバイスの設計に応じて一つのチップまたは複数のチップに取り付けられる。また、端末100の一部の構成、例えば、ユーザインタフェース部150及びディスプレイユニット150などは端末100に選択的に備えられてもよい。また、ユーザインタフェース140及びディスプレイユニット150などは、必要によって基地局200に追加に備えられてもよい。
図15を用いて、無線通信装置が非免許帯域で行うチャネルアクセス手順について説明する。無線通信装置が非免許帯域でチャネルアクセスを行う際に用いるLBT手順について説明する。特に、無線通信装置があらかじめ指定されたデューレーションの時間区間(interval)内のチャネルセンシングの結果によって送信を行うチャネルアクセスが、無線通信装置に設定されてよい。このとき、無線通信装置がチャネルアクセスに失敗した場合、無線通信装置の動作方法について説明する。上に言及したあらかじめ指定されたデューレーションは、16usであってよい。
説明の便宜のために、チャネル占有を開始(initiate)する無線終端(endpoint)である無線通信装置を、開始(initiating)ノード(node)と呼ぶ。また、開始ノードと通信する無線終端である無線通信装置を、応答(responding)ノードと呼ぶ。開始ノードが基地局で、応答ノードが端末であってよい。また、開始ノードが端末で、応答ノードが基地局であってよい。開始ノードがデータを送信しようとする場合に、開始ノードは、データの種類によって決定されるチャネルアクセス優先順位クラスに基づいてチャネルアクセスを行うことができる。この時、チャネルアクセスに用いられるパラメータが、データの種類によって決定されてよい。チャネルアクセスに用いられるパラメータは、CWの最小値、CWの最大値、一回のチャネル占有でチャネルを占有できる最大デューレーションである最大チャネル占有時間(maximum occupancy time,MCOT)、及びセンシングスロットの個数(m p)のうち、少なくともいずれか一つを含むことができる。具体的に、開始ノードは、データの種類によって決定されるチャネルアクセス優先順位クラスに基づいて前述のカテゴリー4 LBTを行うことができる。
下表4には、チャネルアクセス優先順位クラスに基づいてチャネルアクセスに用いられるパラメータの値の一例を示す。具体的に、表4は、LTE LAAシステムにおいて下りリンク送信のためのチャネルアクセス優先順位クラス別のチャネルアクセスに用いられるパラメータの値を示す。
無線通信装置が送信する下りリンクチャネルがデータトラフィックを含む場合に、デファー期間(defer duration)は、下りリンクチャネルが含むトラフィックのチャネルアクセス優先順位クラスに基づいて設定されてよい。また、デファー期間は、初期区間(Tf)の1つ以上(mp)のスロット区間(Tsl)を含むことができる。このとき、スロット区間(Tsl)のデューレーションは、9usであってよい。初期区間は、1つの遊休のスロット区間(Tsl)を含む。また、デファー期間に含まれるスロット区間の個数(mp)は、前述した通り、チャネルアクセス優先順位クラスに基づいて設定されてよい。具体的に、デファー期間に含まれるスロット区間の個数(mp)は、表4のように設定されてよい。
また、無線通信装置は、チャネルアクセス優先順位クラスによってCW値の範囲を設定することができる。具体的に、無線通信装置は、CWmin,p<=CW<=CWmax,pを満たすようにCWの値を設定することができる。このとき、CWの最小値(CWmin,p)と最大値(CWmax,p)は、チャネルアクセス優先順位クラスによって決定されてよい。具体的に、CWの最小値(CWmin,p)と最大値(CWmax,p)は、表4のように決定されてよい。無線通信装置は、カウンター値設定手順においてCWの最小値(CWmin,p)と最大値(CWmax,p)を設定できる。無線通信装置がチャネルにアクセスする場合に、無線通信装置は、先に図13で説明した通りにCWの値を調整することができる。また、非免許帯域でMCOT(Tmcot,p)は、前述したように、送信に含まれたデータのチャネルアクセス優先順位によって決定されてよい。具体的に、MCOTは、表4のように決定されてよい。これにより、無線通信装置は、非免許帯域でMCOTを超過する時間の間に連続して送信することが許容されなくてもよい。非免許帯域は、様々な無線通信装置が一定の規則に従って使用する周波数帯域であるためである。表4で、チャネルアクセス優先順位クラスの値がp=3又はp=4であり、規定に基づいて長期間(long term)非免許帯域を使用し、他の技術(other technology)を使用する無線通信装置がない場合に、無線通信装置は、Tmcot,p=10msに設定できる。そうでない場合、無線通信装置は、Tmcot,p=8msに設定できる。
表5は、LTE LAAシステムで用いられる上りリンク送信のためのチャネルアクセス優先順位クラス別チャネルアクセスに用いられるパラメータの値を示す。
表5に記載されているように、MCOTの値6msは、送信に1つ以上のギャップ(gap)が含まれる場合に8msと増加してもよい。ギャップは、あるキャリアで送信が中断された後、当該キャリアで送信が再開するまでの時間を意味する。このとき、ギャップのデューレーションの最小値は、100usである。また、ギャップが含まれる前に行われた送信のデューレーションの最大値は、6msである。また、ギャップのデューレーションは、チャネル占有時間に含まれない。チャネルアクセス優先順位クラスの値が3又は4であり、チャネルアクセスが行われるキャリアにおいて他のいかなる無線接続技術も使用されないことが保障される場合に、MCOTの値は10msであってよい。このとき、他の無線接続技術は、Wi-Fiを含むことができる。その他の場合では、表5のノート1に記載の通り、MCOTの値が決定されてよい。
COTは、無線通信装置がチャネルを占有した時間を表す。MCOTは、前述したように、開始ノードが非免許帯域のいずれか1つのキャリアにおけるチャネルを連続して最大で占有できる時間を表す。ただし、前述したように、複数の送信の間に、送信が行われない区間であるギャップが含まれることがあり、ギャップが含まれる場合、MCOTの値は、異なって適用されてよい。
<デファー区間(deferral period)でのセンシング構造>
本発明は、52.6GHz以上の帯域でLBTを行うための基本センシングスロットの構造を提案する。また、本発明は、52.6GHz以上の帯域で共通に使用可能な特定長さのデファー区間でエネルギー測定を行うための方式によってLBTを行うためのスロットのセンシング構造を提案する。
まず、基本的に、52.6GHz以上の帯域で基地局或いは端末、すなわち無線デバイスが5us観察スロット(observation slot)内でセンシング行うと仮定する。この場合、5us観察スロット内で無線デバイスがセンシングを行う区間は、正確に定義されるよりは、5us観察スロット内のどこも、特定の少なくともT[us]と定義されてよい。無線デバイスが5us観察スロット内でT[us]の間にセンシングを行って検出されたパワーが、エネルギー検出臨界値(energy detection threshold,EDT)以下であれば、当該観察スロットでチャネルは遊休(idle)状態であると判断されてよい。ここで、エネルギー検出臨界値は、下記の数学式1或いは下記の数学式2によって計算されてよい。
[数学式1]
EDT = -80 dBm + 10*log10(Pmax/Pout) + 10*log10(operating Channel BW in MHz)
ここで、Poutは、RF出力パワー(effective isotropic radiated power,EIRP)であり、Pmaxは、RFアウトパワーリミットである。Poutは、常にPmaxより小さく又は同一に設定されてよい。また、オペレーティング(operating)チャネルBW[MHz]は、無線デバイスがセンシングを行うチャネルBWを表す。オペレーティングオチャネルBWは、送信BW、LBTを行うことができる基本LBT帯域又はチャネルBWなどのうち一つに設定されてよい。オペレーティングチャネルBW(例えば、LBT帯域)は、複数の連続した周波数リソース(例えば、PRB)セットで構成される。
[数学式2]
EDT = -80 dBm + Pmax - Pout + 10*log10(BW)
ここで、Poutは、1つのCO(channel occupancy)を要求する無線デバイスによって意図された送信の最大EIRPを表し、dBm単位であり、Pmaxは、dBm単位であって、RFアウトパワーリミットである。Poutは、常にPmaxより小さく又は同一に設定されてよい。送信を開始した無線デバイスによって当該送信のためにCOで使用される最大EIRPは、Poutに制限される。また、BW[MHz]は、無線デバイスがセンシングを行うチャネルBWを表す。チャネルBWは、送信BW、LBTを行うことができる基本LBT帯域或いはチャネルBWなどのうち1つに設定されてよい。チャネルBW(例えば、LBT帯域)は、複数の連続した周波数リソース(例えば、PRB)セットで構成される。
また、無線デバイスのセンシングを行う際に共通に使用されるデファー区間の長さは、8usと定義されてよい。しかし、8usでセンシングスロットを設定する方式と無線デバイスのセンシングを行う区間の定義が必要であり得る。また、8usデファー区間内で何回のセンシング、すなわちエネルギー測定が設定されるべきかも定義される必要がある。本発明では、このようなエネルギー測定のためのセンシング構造を提案する。
まず、8usデファー区間内で1回のエネルギー測定のみを行うようにする場合に、センシング構造は次のように考慮されてよい。
第一の方式として、8us内でチャネルが遊休でない、すなわち、チャネルが使用中であることをミッシング(missing)しないようにするために、8usデファー区間は、8usの最後の5us内に1つの観察スロット、すなわち5usを設定できる。このとき、チャネルが観察スロットで起きる(occur)少なくとも実際5usよりも小さい、一例として3us(又は、4us)区間でのエネルギー測定に基づいて少なくとも5usの全体区間でチャネルが遊休としてセンシングされると、当該8usデファー区間内でチャネルが遊休であると判断/設定されてよい。
第二の方式として、8us内でチャネルが遊休でない、すなわち、チャネルが使用中であることをミッシングしないようにするために、8usデファー区間は、8usの最後の5us内に1つの観察スロット、すなわち5usを設定できる。このとき、チャネルがデファー区間で起きる少なくとも実際5usよりも小さい、一例として3us(又は、4us)区間でのエネルギー測定に基づいて少なくとも5usの全体区間でチャネルが遊休としてセンシングされると、当該8usデファー区間内でチャネルが遊休であると判断/設定されてよい。
第三の方式として、センシング後にチャネルが遊休であって送信を実際に行うとき、Rx-to-Txスイッチング区間を保障するために、デファー区間の最後の少なくともY[us」はRx-to-Txスイッチング区間としてあらかじめ設定し、残り(8-Y)[us]区間の最後の5[us]に観察スロットを設定できる。このとき、当該5us観察スロット内で1回のチャネルセンシングによってチャネルが遊休としてセンシングされると、当該8usデファー区間内でチャネルが遊休であると判断/設定されてよい。
第四の方式として、センシング後にチャネルが遊休であって送信を実際に行うとき、Rx-to-Txスイッチング区間を保障するために、デファー区間の最後の少なくともY[us」はRx-to-Txスイッチング区間としてあらかじめ設定し、残り(8-Y)[us]区間の最後の5[us]に観察スロットを設定できる。このとき、観察スロットで起きる少なくとも実際5usよりも小さい、一例として3us(又は、4us)区間でのエネルギー測定に基づいて少なくとも5usの全体区間でチャネルが遊休としてセンシングされると、当該8usデファー区間内でチャネルが遊休であると判断/設定されてよい。
第五の方式として、センシング後にチャネルが遊休であって送信を実際に行うとき、Rx-to-Txスイッチング区間を保障するために、デファー区間の最後の少なくともY[us」はRx-to-Txスイッチング区間としてあらかじめ設定してよい。このとき、残り(8-Y)[us]区間内で起きる少なくとも実際5usよりも小さい、一例として3us(又は、4us)区間でのエネルギー測定に基づいて少なくとも5usの全体区間でチャネルが遊休としてセンシングされると、当該8usデファー区間内でチャネルが遊休であると判断/設定されてよい。
次に、8usデファー区間内で2回のエネルギー測定を行うようにする場合に、センシング構造は次のように考慮されてよい。
第一の方式として、8us内でチャネルが遊休でない、すなわちチャネルが使用中であることをミッシングしないようにするために、8usデファー区間を、前の3us区間と後の5us区間として設定できる。すなわち、8usデファー区間のうちの最後の5usは、1つの観察スロットとして設定されてよい。この場合、前の3us区間内でエネルギー測定を一度行い、最後の5us観察スロット区間内でエネルギー測定をもう一度行うことができる。2回のエネルギー測定結果からいずれもチャネルが遊休としてセンシングされると、当該8usデファー区間内でチャネルが遊休であると判断/設定されてよい。
第二の方式として、8us内でチャネルが遊休でない、すなわちチャネルが使用中であることをミッシングしないようにするために、8usデファー区間を、前の3us区間及び後の5us区間として設定できる。すなわち、8usデファー区間のうちの最後の5usは、1つの観察スロットとして設定されてよい。前の3us区間内でエネルギー測定を一度行い、最後の5us観察スロット区間内においても最後の3us区間でエネルギー測定をもう一度行うことができる。2回のエネルギー測定結果からいずれもチャネルが遊休としてセンシングされると、当該8usデファー区間内でチャネルが遊休であると判断/設定されてよい。
第三の方式として、センシング後にチャネルが遊休であって送信を実際に行うとき、Rx-to-Txスイッチング区間を保障するために、デファー区間の最後の少なくともY[us」はRx-to-Txスイッチング区間としてあらかじめ設定し、残り(8-Y)[us]区間内に、前の3us区間と後の(8-Y-3)[us]区間を設定できる。このとき、先の3us区間内でエネルギー測定を一度行い、最後の(8-Y-3)[us]区間内でエネルギー測定をもう一度行うことができる。2回のエネルギー測定からいずれもチャネルが遊休としてセンシングされると、当該8usデファー区間内でチャネルが遊休であると判断/設定されてよい。ただし、(8-Y-3)[us]区間が少なくともエネルギー測定のための最小限の設定区間Z[us]以上となるように設定された場合に、最後の(8-Y-3)[us]区間内でエネルギー測定をもう一度行うように設定されてよい。(8-Y-3)[us]区間がZ[us]よりも小さい場合、前の3us区間内でのエネルギー測定のみに基づいて、当該8usデファー区間内でチャネルが遊休であると判断/設定されてよい。
本発明で提示するType1/2/3チャネル接続手順(channel access procedure,CAP)は、次のように定義できる。本発明の説明において、Type Xチャネル接続手順を行うことは、Type Xチャネル接続を行うと表現されてよい。
- Type 1チャネル接続手順(CAP)
* 固定されたCW(contention window)を有し、CW調整(adjustment)無しでランダムバックオフを行うチャネル接続方式である。
- Type 2チャネル接続手順(CAP)
* シングルインターバルの時間区間でバックオフ無しでセンシングを行うチャネル接続方式である。UL或いはDL送信を行う前にセンシングを行うべき時間区間が確定的(deterministic)に設定された方式である。シングルインターバルの時間区間には、送信前に遊休としてセンシングされるべき少なくとも1つのセンシングスロットがスパン(span)される。
* 一例として、チャネルが遊休としてセンシングされたかを決定するために、少なくとも1回のシングル測定を行うためのセンシングスロットがシングルインターバル(T_d)に含まれ、チャネルが遊休であるとセンシングされると、T_d後に直ちに当該チャネルで送信が行われてよい。
- Type 3チャネル接続手順(CAP)
* チャネルセンシング無しで当該チャネルで送信を行うチャネル接続方式である。
<マルチプルビームベースのチャネルセンシング/送信>
本発明は、1つのノード(例えば、基地局、端末)でマルチプルビーム動作に基づいてチャネルをセンシングし、センシング結果によってCOT(channel occupancy time)(或いは、channel occupancy,CO)を設定し、送信を行おうとする際に、当該CO開始前に行うセンシング方式と、CO設定後(例えば、CO内)の送信方式に関する。
図16及び図17は、チャネルセンシング/送信が行われるマルチプルビームを例示する。図16及び図17を参照すると、周波数ドメインにおいてBWは複数のチャネルBW(例えば、LBT BW)を含み、チャネルセンシング/送信はチャネルBW単位で行われてよい。チャネルBWは、周波数領域において連続する複数のPRB(すなわち、PRBセット)で構成されてよい。空間ドメインにおいて、1つのチャネルBWは複数のビームに区分されてよい。チャネルBW内の複数のビームは、時間-周波数リソースを共有し、チャネルセンシング/送信はビームベースで行われてよい。
図18は、ビームベースのチャネルセンシング/送信方法を例示する。図18を参照すると、チャネルセンシング/送信はそれぞれ、ビームベースで行われてよい。同図で、s、f及びtはそれぞれ、空間軸、周波数軸及び時間軸を表す。一方、チャネルセンシングが行われるビーム(以下、センシングビーム)とチャネル送信が行われるビーム(以下、送信ビーム)は独立して設定されてよい。センシングビームと送信ビームの連係/対応の関係は、1-対-1又は1-対-多と定義されてよい。例えば、1つのセンシングビームが全ての送信ビームをカバーする(Case A)か、1つのセンシングビームが1つ以上の送信ビームをカバーする(Case B)ことができる。したがって、送信ビームに対するチャネル接続手順は、前記送信ビームに対応するセンシングビームに対してチャネル接続手順を行うことを含む。例えば、(送信ビーム上で)チャネル送信が必要な場合、CO(又は、COT)前にセンシングビームでチャネルセンシングが行われ、チャネルセンシング結果に基づいてCOが設定されると、CO内に対応する送信ビームで(又は、送信ビームを用いて)チャネル送信が行われてよい。COは、複数の送信ビームに対して同一時点に開始されてよい。
1つのCOが、互いに異なるビーム間に空間ドメイン多重化(spatial domain multiplexing,SDM)された送信を含む場合に、CO開始前に行うセンシング方式とCO設定後(例えば、CO内)の送信方式として次のような方法が用いられてよい。図19は、COに含まれた送信が複数のビーム間に空間ドメイン多重化された場合のチャネルセンシング/送信動作を例示する。
1.シングルセンシングビームが1つのCO内で全ての送信ビームをカバーする場合(図18、Case A)
A.1つのセンシングビームがCO内の全ての送信ビームをカバーする場合に、1つのシングルセンシングビームを用いてCOの開始前にType 1チャネル接続(手順)を行うことができる。そして、前記シングルセンシングビームを用いてチャネル接続に成功し、特定送信ビームを用いてCOで送信を開始することができる(図19,Tx beam #0/1)。この場合、互いに異なる送信ビームを用いる送信に対して同一CO内ではType 3チャネル接続(手順)を行い、対応する送信ビームを用いて送信するように意図された送信を行うことができる(図19、Tx beam #2)。すなわち、CO内に空間ドメイン多重化方式で含まれた送信は、送信ビーム間に(対応するセンシングビームに対する)センシング無しで送信が行われてよい。一方、COの開始前にType 1チャネル接続に失敗する場合、対応する送信ビームを用いて送信するように意図された送信はドロップされてよい。
2.それぞれのセンシングビームが1つのCO内で少なくとも1つの送信ビームをカバーする場合(図18、Case B)
A.マルチプルセンシングビームを用いて、同時にCOの開始(すなわち、送信ビーム間に同一時間にCOが開始)前にType 1チャネル接続を行うとき、
i.各センシングビーム別に独立したNinit値を設定し(図13参照)、各センシングビーム別にバックオフベースのType 1チャネル接続(手順)を行うことができる。各センシングビームによってチャネル状態が互いに異なることがあるので、少なくとも1つのセンシングビームに対するチャネル接続に成功すると、当該センシングビームに対応する送信ビームで送信を行うようにするためである。この場合、1つのノード(例えば、基地局或いは端末)で意図された送信に対するLBT失敗によるレイテンシを減らし得る長所がある。そして、センシングビームのいずれか1つがチャネル接続に失敗しても、センシングビームのうち少なくともいずれか1つがチャネル接続に成功した場合には、成功したセンシングビームに対応する送信ビームに基づいて、意図された送信が行われてよい。ただし、センシングビームのうちチャネル接続に失敗したセンシングビームに対応する送信ビームを用いて送信するように意図された送信に対しては、当該送信をドロップしてよい。
ii.各センシングビーム別にバックオフを行うが、各センシングビーム別にNinit値を抽出し、各センシングビーム別に独立したNinit値のうち最大の値を共通(common)Ninit値として設定し、各センシングビーム別にType 1チャネル接続(手順)を行うことができる。これは、各センシングビームによってチャネル状態が互いに異なることがあるが、各センシングビームで行われ得るバックオフの長さを最大長に設定する方式である。バックオフの最大長の限度内で各センシングビーム別バックオフを行うようにし、最大長の限度内で少なくとも1つのセンシングビームに対するチャネル接続に成功する場合に、当該センシングビームに対応する送信ビームで送信を行うようにするためである。これは、1つのノード(例えば、基地局或いは端末)で意図された送信に対するLBT失敗によるレイテンシを減らし得る長所がある。そして、センシングビームのいずれか1つがチャネル接続に失敗しても、センシングビームの少なくともいずれか1つがチャネル接続に成功した場合には、成功したセンシングビームに対応する送信ビームで、意図された送信を行うことができる。ただし、センシングビームのうちチャネル接続に失敗したセンシングビームに対応する送信ビームを用いて送信するように意図された送信に対しては、当該送信をドロップしてよい。
1つのCOが、互いに異なるビーム間に時間ドメイン多重化(time domain multiplexing,TDM)された送信を含む場合に、CO開始前に行うセンシング方式とCO設定後(例えば、CO内)の送信方式として次のような方法が用いられてよい。図20~図22は、COに含まれた送信が複数のビーム間に時間ドメイン多重化された場合のチャネルセンシング/送信動作を例示する。
図20を参照すると、ノード(例えば、基地局或いは端末)は、CO開始前に1つ以上のセンシングビームに対してチャネル接続(手順)(例えば、Type 1チャネル接続手順)を行うことができる。チャネル接続に成功した場合に、ノードはCO内で送信を第1送信ビームで行うことができる(例えば、図20,Tx beam #0)。一方、CO内で送信を第2送信ビームで時間ドメイン多重化方式によって行おうとする場合(例えば、図20、Tx beam #2)、ノードは、第2送信ビーム上で送信を行うために、第2送信ビームに対応するセンシングビームに対してチャネル接続(手順)を行うことができる。ここで、チャネル接続手順はType2又はType 3チャネル接続(手順)を含んでよい。第1送信ビームを用いる送信と第2送信ビームを用いる送信が時間ドメインで多重化される場合に、第1送信ビーム上の送信と第2送信ビーム上の送信は時間ドメインで重なり合わない。COは、複数の送信ビームに対して同じ時点に開始されてよい。
1.シングルセンシングビームが1つのCO内で全ての送信ビームをカバーする場合
A.1つのセンシングビームが全ての送信ビームをカバーする場合に、1つのシングルセンシングビームを用いてCOの開始前にType 1チャネル接続を行うことができる。そして、前記シングルセンシングビームを用いてチャネル接続に成功し、特定送信ビームを用いてCOで送信を開始することができる(例えば、図20、Tx beam #0)。この場合、互いに異なる送信ビーム(例えば、図20、Tx beam #1/2)を用いる送信に対して、同一CO内では(前記センシングビームに対して)Type 3チャネル接続を行い、対応する送信ビームを用いて送信するように意図された送信を行うことができる(例えば、図20、Tx beam #2)。ただし、CO開始前に(前記センシングビームを用いた)Type 1チャネル接続に失敗すると、対応する送信ビームを用いて送信するように意図された送信に対して送信はドロップされてよい。
2.各センシングビームが1つのCO内で少なくとも1つの送信ビームをカバーする場合
A.マルチプルセンシングビームを用いて、同時にCOの開始(すなわち、送信ビーム間に同一時間にCOが開始)前にType 1チャネル接続を行うとき、
i.各センシングビーム別に独立したNinit値を設定し(図13参照)、各センシングビーム別にバックオフベースのType 1チャネル接続を行うことができる。これは、各センシングビームによってチャネル状態が互いに異なることがあるので、少なくとも1つのセンシングビームに対するチャネル接続に成功すると、当該センシングビームに対応する送信ビームで送信を行うようにするためである。これは、1つのノード(例えば、基地局或いは端末)で意図された送信に対するLBT失敗によるレイテンシを減らし得る長所がある。そして、センシングビームのいずれか1つがチャネル接続に失敗しても、センシングビームの少なくともいずれか1つがチャネル接続に成功した場合には、成功したセンシングビームに対応する送信ビームで、意図された送信を行うことができる。ただし、センシングビームのうちチャネル接続に失敗したセンシングビームに対応する送信ビームを用いて送信するように意図された送信は、ドロップされてよい。
また、第1センシングビームに対してチャネル接続に(全て)成功した場合に、(チャネル接続に成功したセンシングビームに対応する送信ビームで)TDM多重化によって、送信意図された送信をまず行うことができる(例えば、図21及び図22、Tx beam #0)。一方、CO内に以後の送信に対しては、すなわち(チャネル接続に成功したセンシングビームに対応する)互いに異なる送信ビーム(図21、Tx beam #1)を用いる送信に対して、同一CO内では(当該センシングビームに対して)Type 3チャネル接続を行い、対応する送信ビームを用いて、送信意図された送信を行うことができる。
また、(センシングビームのうち)第1センシングビームに対応するチャネル接続には(全て)成功したが、既センシングビーム(既にセンシングされたビーム;第1センシングビーム)に対応しない送信ビーム(例えば、図22、Tx beam #2)にビームスイッチングを行うことができる(例えば、図22、Tx beam #0 => #2)。この場合、当該CO内で(当該送信ビームに対応するセンシングビームに対して)Type 2チャネル接続を行うことができる(例えば、図22、Tx beam #2)。仮に、CO内でType 2チャネル接続に成功すると、ノード(例えば、基地局或いは端末)は、送信意図された送信ビームにビームスイッチングを行って送信を行うことができる。一方、当該CO内で(当該送信ビームに対応するセンシングビームに対して)Type 2チャネル接続に失敗すると、ノード(例えば、基地局或いは端末)は、既センシングビーム(例えば、第1センシングビーム)に含まれない送信ビーム(例えば、図22、Tx beam #2)に対応するセンシングビームに対して(CO内で)Type 1チャネル接続を行って送信を行うことができる。ただし、前記Type 1チャネル接続に失敗すると、対応する送信ビームを用いて送信するように意図された送信は、ドロップされてよい。
ii.各センシングビーム別にバックオフを行うようにするが、各センシングビーム別にNinit値を抽出し、各センシングビーム別に独立したNinit値のうち最大の値を共通Ninit値に設定し、各センシングビーム別にType 1チャネル接続を行うようにすることができる。これは、各センシングビームによってチャネル状態が互いに異なることがあるが、各センシングビームで行われ得るバックオフの長さを最大最大長に設定する方式である。これは、バックオフの最大長の限度内で各センシングビーム別にバックオフを行うようにし、バックオフの最大長の限度内で少なくとも1つのセンシングビームに対するチャネル接続に成功する場合に、当該センシングビームに対応する送信ビームを用いて送信を行うようにするためである。また、1つのノード(例えば、基地局或いは端末)で意図された送信に対するLBT失敗によるレイテンシを減らし得る長所を有し得る。そして、センシングビームのいずれか1つがチャネル接続に失敗しても、センシングビームの少なくともいずれか1つがチャネル接続に成功すると、成功したセンシングビームに対応する送信ビームを用いて、意図された送信を行うことができる。ただし、センシングビームのうちチャネル接続に失敗したセンシングビームに対応する送信ビームを用いて送信するように意図された送信に対しては、当該送信をドロップしてよい。
また、第1センシングビームに対してチャネル接続に(全て)成功した場合に、(チャネル接続に成功したセンシングビームに対応する送信ビームで)TDM多重化によって、送信意図された送信をまず行うことができる(例えば、図21及び図22、Tx beam #0)。一方、CO内に以後の送信に対しては、すなわち(チャネル接続に成功したセンシングビームに対応する)互いに異なる送信ビーム(図21、Tx beam #1)を用いる送信に対して、同一CO内では(当該センシングビームに対して)Type 3チャネル接続を行い、対応する送信ビームを用いて、送信意図された送信を行うことができる。
また、(センシングビームのうち)第1センシングビームに対応するチャネル接続には(全て)成功したが、既センシングビーム(既にセンシングされたビーム;第1センシングビーム)に対応しない送信ビーム(例えば、図22、Tx beam #2)にビームスイッチングを行うことができる(例えば、図22、Tx beam #0 => #2)。この場合、当該CO内で(当該送信ビームに対応するセンシングビームに対して)Type 2チャネル接続を行うことができる(例えば、図22、Tx beam #2)。仮に、CO内でType 2チャネル接続に成功すると、ノード(例えば、基地局或いは端末)は、送信意図された送信ビームにビームスイッチングを行って送信を行うことができる。一方、当該CO内で(当該送信ビームに対応するセンシングビームに対して)Type 2チャネル接続に失敗すると、ノード(例えば、基地局或いは端末)は、既センシングビーム(例えば、第1センシングビーム)に含まれない送信ビーム(例えば、図22、Tx beam #2)に対応するセンシングビームに対して(CO内で)Type 1チャネル接続を行って送信を行うことができる。ただし、前記Type 1チャネル接続に失敗すると、対応する送信ビームを用いて送信するように意図された送信は、ドロップされてよい。
本発明の方法及びシステムは、特定の実施例と関連して説明してきたが、それらの構成要素又は動作の一部又は全部は、汎用ハードウェアアーキテクチャを有するコンピューティングシステムを用いて具現されてよい。
前述した本発明の説明は、例示のためのものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想又は必須の特徴を変更することなく他の具体的な形態に容易に変形可能であるということが理解できよう。したがって、以上で記述した実施例は、あらゆる面において例示的なものであり、限定的でないものと理解すべきである。例えば、単一型として説明されている各構成要素は、分散して実施されてもよく、同様に、分散しているものと説明されている構成要素も、結合した形態で実施されてもよい。
本発明の範囲は、上記の詳細な説明よりは後述の特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲並びにその均等概念から導出される変更又は変形されたいかなる形態も本発明の範囲に含まれるものとして解釈されるべきである。