JP2013070390A - Radio base station device, radio terminal device, radio communication system and radio communication method employing cooperative harq communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分散アンテナを使った協調的送信方式技術に関する。パケット通信技術としては例えば、次世代携帯電話通信規格として検討が進められているE−UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)通信技術が含まれる。 The present invention relates to a cooperative transmission technique using distributed antennas. Examples of the packet communication technology include an E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access) communication technology that is being studied as a next-generation mobile phone communication standard.
スペクトル拡散符号分割多重接続(Code Division Multiple Access)において、移動端末が1つのセルから隣のセルに移動したときに2つの基地局間で同一の信号を同時に送受信できるようにして通信が途切れないようにするためのソフトハンドオフ技術が、盛んに研究されている。協調的送信に関連する従来技術として、例えば特許文献1、又は下記非特許文献1等に記載の方式が開示されている。これらの従来技術においては、リンク容量を増加させることを可能にするような協調的送信方式が開示されている。
In code division multiple access, when a mobile terminal moves from one cell to an adjacent cell, the same signal can be simultaneously transmitted and received between the two base stations so that communication is not interrupted. Soft handoff technology is being actively studied. As a conventional technique related to cooperative transmission, for example, a method described in
これと同様の考えに基づき、異なる基地局に配置される分散アンテナを使った協調的送信方式が、巨視的なフェージングに対応する複数入力複数出力(MIMO:Multi−Input and Multi−Output)技術と関連して提案されている。MIMO技術と協調的送信技術とを組み合わせた従来技術として、例えば下記非特許文献2〜6に記載の方式が開示されている。これらの方式は、巨視的なダイバーシティ効果とMIMO効果の両方を達成することを目的としている。
Based on the same idea, a cooperative transmission scheme using distributed antennas arranged in different base stations is a multi-input and multi-output (MIMO) technology that supports macro fading. Proposed in relation. For example, methods described in Non-Patent
協調的送信を伴う巨視的ダイバーシティに関する議論は、例えば標準化団体3GPP(3rd Generation Partnership Project)にて標準化作業が進められているLTE(Long Term Evolution)等の、新たな携帯電話通信規格の策定プロジェクトにおいても検討されてきた。これらの検討は、例えば下記非特許文献7に開示されている。しかしながら、当初は、高レイヤのデータを異なる基地局に配分することが困難であったため、協調的送信が実現されることはなく、実装を簡単にするためにデータは1つの基地局のみに配分されるという方式が採用されていた。
Discussions on macroscopic diversity with coordinated transmission are in the development of new mobile phone communication standards such as LTE (Long Term Evolution), which is being standardized by the 3GPP (3rd Generation Partnership Project) Has also been considered. These studies are disclosed in
近年、LTEの次世代規格であるLTEアドバンス標準が、第四世代システム(4G)のために開発されてきている。その標準においては、特にダウンリンク(DL)とアップリンク(UL)のための周波数効率に関するシステム性能要求において、かなり積極的な目標が設定されている。これに関する具体的な議論は、例えば下記非特許文献8に開示されている。
In recent years, the LTE advanced standard, which is the next generation standard of LTE, has been developed for the fourth generation system (4G). In that standard, fairly aggressive targets have been set, especially in system performance requirements regarding frequency efficiency for the downlink (DL) and uplink (UL). A specific discussion regarding this is disclosed in Non-Patent
そのような目標を達成するために、企業によって、ビームフォーミング送信、セル内干渉制御、及び中継制御に関して、幾つかの有益な提案がなされている。それらにおいて、協調的送信に関連する論点が、その実装の可能性を再考するために、再び取り上げられてきている。具体的には、例えば下記非特許文献9又は10に開示されている。LTEアドバンスでは、セル端のユーザのスループットの目標をLTE通信規格のリリース8における場合よりも概略1.4倍にすることが目標とされる。このことを考慮すると、協調的送信方式は、LTEアドバンス技術における主要候補として有望である。
In order to achieve such goals, companies have made several useful suggestions regarding beamforming transmission, intra-cell interference control, and relay control. In them, issues related to coordinated transmission have been revisited to rethink its implementation possibilities. Specifically, for example, it is disclosed in the following
LTEアドバンス等の次世代通信規格において協調的送信技術を採用する前に、明らかにする必要のある多くの論点が存在する。例えば、X2インタフェースを介したeNode−B間における、データ及び制御チャネル、伝送タイミング、ユーザパケットスケジューリング、及びハイブリッド自動再送要求(HARQ:Hybrid Automatic Repeat reQuest)処理等の検討である。その中で最も重要なものの1つが、HARQに関するものである。 There are many issues that need to be clarified before adopting cooperative transmission techniques in next generation communication standards such as LTE Advance. For example, data and control channels, transmission timing, user packet scheduling, and hybrid automatic repeat request (HARQ) processing between eNode-Bs via the X2 interface are studied. One of the most important is related to HARQ.
LTE通信規格等では、移動体端末において高速通信を可能とするためのパケット通信技術が必要とされる。パケット通信においては、送信装置にて通信パケットに付加された誤り訂正符号に基づいて、受信装置が誤り検出を行いながら通信情報を受信する。そして、受信装置が通信パケットの受信の成否をACK(肯定的送達確認:ACKnowledgement)又はNAK(否定的送達確認)として送信装置へ返信する。送信装置は、受信装置がNAKを返した場合又はパケットを送信してから妥当なある時間が経過するまでに送達確認を受信できない場合に、送信情報を再送する。 In the LTE communication standard or the like, a packet communication technique for enabling high-speed communication in a mobile terminal is required. In packet communication, a receiving apparatus receives communication information while performing error detection based on an error correction code added to a communication packet by a transmitting apparatus. Then, the reception device returns a success or failure of reception of the communication packet as ACK (positive delivery confirmation) or NAK (negative delivery confirmation) to the transmission device. The transmitting apparatus retransmits the transmission information when the receiving apparatus returns NAK or when the delivery confirmation cannot be received by the time when a reasonable time has elapsed after transmitting the packet.
LTE等において採用されているHARQ技術では、例えばLTE等のレイヤ1プロトコル階層の処理において、受信装置にて復号に失敗したデータが破棄されずに再送データと組み合わせて復号されることを考慮した上で、送信装置側での再送パターンが決定される。そして、受信装置側では、受信に失敗したデータが廃棄されずに再送データと組み合わせて復号が行われる。これにより、高効率かつ高精度な再送制御が実現される。
In the HARQ technology adopted in LTE or the like, for example, in the processing of the
従って、次世代のパケット通信方式において、ダイバーシティ効果の大きな協調的送信方式を実現するためには、協調的送信方式においてどのようにHARQを実現するかということが、大きな課題である。 Therefore, in order to realize a cooperative transmission method with a large diversity effect in the next-generation packet communication method, how to realize HARQ in the cooperative transmission method is a big issue.
しかしながら、特許文献1又は非特許文献1〜10等として開示されている従来技術においては、協調的送信においてHARQを実現するための具体的な技術は開示されていなかった。
However, in the prior art disclosed as
また、HARQをMIMO技術と組み合わせた従来技術として、下記特許文献2に記載の方式が開示されている。特許文献2は、MIMO多重伝送アンテナを用いたパケット伝送において、HARQを実現するための具体的な方式に言及している。
Further, as a conventional technique in which HARQ is combined with a MIMO technique, a method described in
しかし、MIMOは、複数のアンテナは1つの基地局に収容されることを前提としているのに対して、協調的送信は、分散して配置される複数の基地局のアンテナが協調して移動端末へ向かうダウンリンク方向の送信を行うことを前提としている。分散して配置される基地局間でHARQを含む協調的送信を実現するためには、基地局間でのユーザデータ及び制御チャネルデータの受け渡し方式やタイミング等の、MIMOでは対象とならない問題を解決する必要がある。特に、HARQにおける新規データパケットと再送データパケットを協調的送信とどのように組み合わせるかについては、上記従来技術では開示されておらず、解決すべき問題として残っていた。 However, MIMO presupposes that a plurality of antennas are accommodated in one base station, whereas cooperative transmission is a mobile terminal in which the antennas of a plurality of base stations arranged in a distributed manner cooperate with each other. It is assumed that transmission in the downlink direction toward is performed. In order to realize coordinated transmission including HARQ between distributed base stations, solve the problems that are not covered by MIMO, such as the delivery method and timing of user data and control channel data between base stations There is a need to. In particular, how to combine a new data packet and a retransmitted data packet in HARQ with coordinated transmission is not disclosed in the above prior art, and remains a problem to be solved.
本発明の課題は、協調的送信方式において適切かつ効率的なHARQ処理を実現することにある。 An object of the present invention is to realize appropriate and efficient HARQ processing in a cooperative transmission scheme.
以下に説明する態様は、無線端末装置から返信される送達確認情報に基づいて、その無線端末装置に復号に失敗したパケットを破棄せずに再送されたパケットと組み合わせて復号させるために、パケットの送信の再送を制御しながら、第1の無線基地局装置及び第2の無線基地局装置が無線端末装置に対して協調的送信処理を実行する無線通信システム、又はそれに属する無線基地局装置又は無線端末装置、その処理を実現する無線通信方法を前提とする。 The mode described below is based on the delivery confirmation information returned from the wireless terminal device, so that the wireless terminal device decodes the packet that failed to be decoded in combination with the retransmitted packet without discarding the packet. A radio communication system in which the first radio base station apparatus and the second radio base station apparatus perform cooperative transmission processing on radio terminal apparatuses while controlling retransmission of transmission, or a radio base station apparatus or radio belonging to the radio communication system A terminal device and a wireless communication method for realizing the processing are assumed.
第1のパケット送信部は、無線端末装置における協調的送信処理に対する再送要求の発生時に、第1の無線基地局装置から無線端末装置に、新規データパケット又は再送要求に対応する再送データパケットの何れか一方の第1のパケットを送信する。 The first packet transmission unit transmits a new data packet or a retransmission data packet corresponding to the retransmission request from the first wireless base station device to the wireless terminal device when a retransmission request for cooperative transmission processing in the wireless terminal device occurs. One of the first packets is transmitted.
パケット転送部は、再送要求の発生時に、第1の無線基地局装置から第2の無線基地局装置に、新規データパケット又は再送データパケットのうち第1のパケットとは異なる第2のパケットに関する情報を転送する。このパケット転送部は例えば、第1の無線基地局装置及び第2の無線基地局装置間で規定されるX2インタフェースを用いて転送処理を実行する。 When the retransmission request is generated, the packet transfer unit transmits information on the second packet different from the first packet among the new data packet or the retransmission data packet from the first wireless base station device to the second wireless base station device. Forward. For example, the packet transfer unit executes transfer processing using an X2 interface defined between the first radio base station apparatus and the second radio base station apparatus.
第2のパケット送信部は、再送要求の発生時に、第2の無線基地局装置から無線端末装置に、第1のパケット送信部による第1のパケットの送信処理に同期して、パケット転送部から転送された情報に基づいて第2のパケットを送信する。 When the retransmission request is generated, the second packet transmission unit is synchronized with the transmission process of the first packet by the first packet transmission unit from the second wireless base station device to the wireless terminal device. A second packet is transmitted based on the transferred information.
上述の態様の構成において、第1の無線基地局装置及び第2の無線基地局装置はそれぞれ再送バッファ部を有し、第1の無線基地局装置は、無線端末装置に対して協調的送信処理するパケットに関する情報を、その第1の無線基地局装置内の再送バッファ部に保持し、第2の無線基地局装置は、無線端末装置に対して協調的送信処理するパケットに関する情報は、その第2の無線基地局装置内の再送バッファ部には保持しないように構成することができる。 In the configuration of the above aspect, each of the first radio base station apparatus and the second radio base station apparatus has a retransmission buffer unit, and the first radio base station apparatus performs cooperative transmission processing on the radio terminal apparatus. Is held in the retransmission buffer unit in the first radio base station apparatus, and the second radio base station apparatus has information on the packet to be cooperatively transmitted to the radio terminal apparatus. It can be configured not to be held in the retransmission buffer unit in the second radio base station apparatus.
上述の態様の構成において、第1のパケットは再送データパケットであり、第2のパケットは新規データパケットであるように構成することができる。この場合に、パケット転送部は例えば、第1の無線基地局装置内の再送バッファ部から再送データパケットに関する情報を読み出して第2の無線基地局装置に転送する。また、パケット転送部は例えば、第1の無線基地局装置が無線端末装置との間で通信する第2の無線基地局装置に関連する通信制御情報と、第2の無線基地局装置による第2のパケットの送信タイミングに関連する情報を転送する。 In the configuration of the above aspect, the first packet may be a retransmission data packet, and the second packet may be a new data packet. In this case, for example, the packet transfer unit reads information on the retransmission data packet from the retransmission buffer unit in the first radio base station apparatus and transfers the information to the second radio base station apparatus. In addition, the packet transfer unit includes, for example, communication control information related to the second radio base station device with which the first radio base station device communicates with the radio terminal device, and second information by the second radio base station device. Information related to the transmission timing of the packet is transferred.
ここまでの態様の構成において、第1の無線基地局装置による無線端末装置に対する通信の制御情報及び第2の無線基地局装置による無線端末装置に対する通信の制御情報を、第1の無線基地局装置と無線端末装置との間で通信する制御情報通信部を更に含むように構成することができる。この制御情報通信部は例えば、第1の無線基地局装置から無線端末装置への制御情報の送信を、物理ダウンリンク制御チャネルを介して実行し、無線端末装置から第1の無線基地局装置への制御情報の送信を、物理アップリンク制御チャネルを介して実行する。この場合の物理アップリンク制御チャネルは例えば、第1の無線基地局装置及び第2の無線基地局装置のそれぞれに対して個別のチャネル品質指標情報と、第1の無線基地局装置及び第2の無線基地局装置に共通のプリコーディングマトリクス指標情報及びランク指標情報を少なくとも含む。また、物理ダウンリンク制御チャネルは例えば、第1の無線基地局装置及び第2の無線基地局装置のそれぞれに対して個別の変調符号化方式情報及びプリコーディング情報を少なくとも含む。 In the configuration of the aspect up to this point, the first radio base station apparatus uses the first radio base station apparatus to control the communication control information for the radio terminal apparatus by the first radio base station apparatus and the control information for the communication to the radio terminal apparatus by the second radio base station apparatus. And a control information communication unit that communicates with the wireless terminal device. For example, the control information communication unit executes transmission of control information from the first radio base station apparatus to the radio terminal apparatus via the physical downlink control channel, and transmits the control information from the radio terminal apparatus to the first radio base station apparatus. The control information is transmitted via the physical uplink control channel. The physical uplink control channel in this case is, for example, individual channel quality indicator information for each of the first radio base station apparatus and the second radio base station apparatus, and the first radio base station apparatus and the second radio base station apparatus. It includes at least precoding matrix index information and rank index information common to the radio base station apparatuses. In addition, the physical downlink control channel includes, for example, individual modulation and coding scheme information and precoding information for each of the first radio base station apparatus and the second radio base station apparatus.
ここまでの態様の構成において、無線端末装置から第1の無線基地局装置への制御情報は、第1の無線基地局装置からのパケットの受信結果及び第2の無線基地局装置からのパケットの受信結果をそれぞれ示す送達確認情報(HARQ−ACK/NAK)を含むように構成することができる。 In the configuration of the aspect so far, the control information from the radio terminal device to the first radio base station device includes the reception result of the packet from the first radio base station device and the packet information from the second radio base station device. It can comprise so that the delivery confirmation information (HARQ-ACK / NAK) which each shows a reception result may be included.
ここまでの態様の構成において、第1の無線基地局装置は、少なくとも、協調的送信処理に関連する無線端末装置の割当て、通信リソースの割当て、及び送信タイミングの制御を集中して制御するように構成することができる。 In the configuration of the aspect up to this point, the first radio base station apparatus centrally controls at least radio terminal apparatus allocation, communication resource allocation, and transmission timing control related to cooperative transmission processing. Can be configured.
上述の態様の構成を有する無線通信システムにて通信を行う無線端末装置は、以下の態様を有する。 A wireless terminal apparatus that performs communication in a wireless communication system having the configuration of the above aspect has the following aspects.
再送データパケット受信部は、再送要求の発生時に、再送データパケットの受信処理を実行する。 The retransmission data packet receiving unit executes a retransmission data packet reception process when a retransmission request occurs.
新規データパケット受信部は、その再送データパケット受信部により再送データパケットの受信処理に成功した場合に、その受信処理に成功した再送データパケットによって無線端末装置が受信した受信信号に対して逐次干渉除去処理を実行し、その結果得られる受信信号から新規データパケットの受信処理を実行する。 The new data packet reception unit, when the retransmission data packet reception unit succeeds in the reception process of the retransmission data packet, sequentially eliminates interference with the reception signal received by the wireless terminal device by the retransmission data packet that has been successfully received. The processing is executed, and the reception processing of the new data packet is executed from the reception signal obtained as a result.
この無線端末装置の態様の構成において、協調的送信処理を実行するか否かの決定、及びその協調的送信処理を実行すると決定した場合にその実行をする第1の無線基地局装置及び第2の無線基地局装置を決定する協調的送信処理決定部を更に含むように構成することができる。この協調的送信処理決定部は例えば、現在通信中の各無線基地局装置から受信する参照信号の受信電力に関する情報に基づいて決定を行う。 In the configuration of the aspect of the wireless terminal device, the first wireless base station device and the second wireless device that perform the determination when determining whether to execute the cooperative transmission processing, and the execution when the cooperative transmission processing is determined It is possible to configure so as to further include a cooperative transmission processing determining unit that determines the wireless base station apparatus. For example, the cooperative transmission processing determination unit performs determination based on information related to reception power of a reference signal received from each radio base station apparatus currently communicating.
以下、図面を参照しながら、最良の実施形態について詳細に説明する。
始めに、実施形態が前提とするシステムネットワークモデルについて説明する。
Hereinafter, the best embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
First, a system network model assumed by the embodiment will be described.
図1は、実施形態が前提とするネットワークモデルの説明図である。
一般性を失わないために、ネットワークは、或る携帯電話端末等の無線移動端末(UE:User Equipment)に協調的にサービスを行う2つの無線基地局を含む、パケット通信システムとして構成される。パケット通信システムは例えば、3GPPにて標準化作業が進められているLTE通信規格におけるE−UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)システムとして実現することができる。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a network model on which the embodiment is based.
In order not to lose generality, the network is configured as a packet communication system including two radio base stations that cooperatively serve a radio mobile terminal (UE) such as a mobile phone terminal. The packet communication system can be realized, for example, as an E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access) system in the LTE communication standard that is being standardized by 3GPP.
LTE等においては、基地局は、eNode−B(evolved Node B)と呼ばれる。本実施形態でも、以下の説明においては、基地局を、eNode−B、又はそれを省略した表記であるeNBと表すことにする。 In LTE and the like, the base station is called eNode-B (evolved Node B). Also in the present embodiment, in the following description, the base station is represented as eNode-B or eNB, which is a notation.
図1に示されるように、2つの無線基地局のうちの一方は供給基地局:Serving eNode−B(以下、「供給eNB」又は「S−eNB」と略す)と表し、他方は協調基地局:Collaborative eNode−B(以下必要に応じて、「協調eNB」又は「C−eNB」と略す)と表わす。eNBが供給eNBと協調eNBのどちらに属するかの決定は、各UEによって受信される長期電力強度に基づく。故に、各UEに対するeNBの位置付けは、異なり得る。合理的な定義として、各UEによって受信される供給eNBからの長期電力強度は、協調eNBからのものよりも高い。 As shown in FIG. 1, one of the two radio base stations is represented as a supply base station: Serving eNode-B (hereinafter abbreviated as “supply eNB” or “S-eNB”), and the other is a coordinated base station. : Collaborative eNode-B (hereinafter abbreviated as “cooperative eNB” or “C-eNB” as necessary). The determination of whether an eNB belongs to a serving eNB or a coordinated eNB is based on the long-term power strength received by each UE. Hence, the positioning of the eNB for each UE may be different. As a reasonable definition, the long-term power intensity from the serving eNB received by each UE is higher than that from the coordinated eNB.
図2は、図1に示されるネットワーク上のeNode−B内に構成されるパケット送信装置の実施形態の構成図である。また、図3は、図1のUE内に構成されるパケット受信装置の実施形態の構成図である。図2の送信装置は、eNode−Bのダウンリンク側に装備され、図2の受信装置は、UEのダウンリンク側に装備される。なお、両者のアップリンクチャネル側の送受信装置の構成は、一般的な構成であるため省略する。 FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of a packet transmission device configured in the eNode-B on the network illustrated in FIG. FIG. 3 is a configuration diagram of an embodiment of a packet reception device configured in the UE of FIG. The transmission apparatus in FIG. 2 is equipped on the downlink side of the eNode-B, and the reception apparatus in FIG. 2 is equipped on the downlink side of the UE. Note that the configuration of the transmission / reception devices on both uplink channels is a general configuration and is omitted.
図2に示される送信装置は、新規データパケット送信部201、再送データパケット送信部202、チャネル割当部203、変調部204、無線処理部205、送信制御部206、アップリンク制御チャネル受信部207、及びX2制御チャネル送受信部208を含む。新規データパケット送信部201は更に、ブロック生成部201−1、新規部分取得部201−2、新規データパケット符号化部201−3から構成される。再送データパケット送信部202は更に、再送バッファ部202−1、再送部分取得部202−2、及び再送データパケット符号化部202−3から構成される。
2 includes a new data
図3に示される受信装置は、無線処理部301、再送データパケット受信部302、新規データパケット受信部303、受信制御部304、アップリンク制御チャネル送信部305を含む。再送データパケット受信部302は更に、再送データパケット復調部302−1、再送バッファ部302−2、再送部分合成部302−3、再送データパケット復号部302−4、及び出力分配部302−5から構成される。新規データパケット受信部303は更に、再送データパケット再符号化部303−1、再送データパケット再変調部303−2、キャンセラ部303−3、新規データパケット復調部303−4、及び新規データパケット復号部303−5から構成される。
3 includes a
以上の構成を有する送信装置及び受信装置の実施形態の動作について、以下に詳細に説明する。 The operation of the embodiment of the transmission apparatus and the reception apparatus having the above configuration will be described in detail below.
HARQに対する他にない非常に重要な挙動として、図2の再送部分合成部305−3によって実行されるHARQ結合処理の後に、再送データパケットの復号時のブロックエラーレートが通常1%以下になるという点がある。図2に示される実施形態では、キャンセラ部303−3が実行する逐次干渉除去(SIC:Successive Interference Cancellation)処理において、復号された再送データパケットが積極的に利用されることにより、効果的なSIC処理が実現される。即ち、図2の実施形態では、UEにおいて、まず最初に再送パケットが検出され、それから他のパケット(新規パケット又は再送パケット)が検出されるように動作する。 A very important behavior that is unique to HARQ is that, after HARQ combining processing executed by retransmission partial combining section 305-3 in FIG. 2, the block error rate at the time of decoding of retransmission data packets is usually 1% or less. There is a point. In the embodiment shown in FIG. 2, effective SIC is achieved by actively using the decoded retransmission data packet in the successive interference cancellation (SIC) processing executed by the canceller unit 303-3. Processing is realized. That is, in the embodiment of FIG. 2, the UE operates such that a retransmission packet is first detected and then another packet (new packet or retransmission packet) is detected.
次に、本実施形態では、それぞれ図1に示されるダウンリンク系の送信装置を実装する2つの協調して動作するeNode−Bから、1つの新規パケットと1つの再送パケットが、1つのUEに向けて完全に同期して配信される。 Next, in this embodiment, one new packet and one retransmission packet are sent to one UE from two coordinated eNode-Bs that each implement the downlink transmission device shown in FIG. To be fully synchronized.
図4は、2つのeNode−Bが協調動作する場合分けを示す説明図である。ここでは、協調的送信が4タイプのシナリオに分類される。各シナリオでは、異なるチャネルリソース割当てとなり、また、異なる制御チャネル設計となる。簡単のため、ここでの説明は、単一のUEのみの場合であるが、複数UEのシナリオについては後述する。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing the division of cases where two eNode-Bs perform a cooperative operation. Here, cooperative transmission is classified into four types of scenarios. Each scenario results in different channel resource allocation and different control channel design. For simplicity, the description here is for a single UE only, but a scenario for multiple UEs will be described later.
図4(a)に示されるシナリオ1においては、新規データパケットのみが、供給eNBからセル端に位置するUEに配信されると仮定する。巨視的な送信を協調的に実現するために、幾つかの新規データパケットは、X2インタフェースを介して、供給eNBから協調eNBに転送される。そして、それらの新規データパケットが、両方のeNode−Bから対応するUEに同時に配信される。UE側においては、互いからの干渉を抑制しながら、受信処理を行う。
In
図4(b)に示されるシナリオ2においては、2つのタイプの送信パケットがセル端に位置するUEに配信されると仮定する。1つは、再送データパケットであり、他の1つは新規データパケットである。再送データパケットは、X2インタフェースを介して供給eNBから転送された新規データパケットが協調eNBからUEに配信されるのと同時に、供給eNBからUEに配信される。UEにおいては、後述するように、図3に示される新規データパケット受信部303が、SIC処理によって、互いからの干渉を抑制しながら、受信処理を行う。
In
図4(c)に示されるシナリオ3においては、シナリオ2の場合と同様に、再送データパケットと新規データパケットの2つのタイプの送信パケットが配信される。シナリオ3では、シナリオ2とは異なり、新規データパケットが、再送データパケットが協調eNBからUEに配信されるのと同時に、供給eNBからUEに配信される。この場合には、再送データパケットは、X2インタフェースを介して、供給eNBから協調eNBに転送される。UEにおいては、後述するように、図3に示される新規データパケット受信部303が、SIC処理によって、互いからの干渉を抑制しながら、受信処理を行う。
In
図4(d)に示されるシナリオ4においては、再送データパケットのみが供給eNBからセル端に位置するUEに配信されると仮定する。巨視的な送信を協調的に実現するために、幾つかの再送データパケットは、X2インタフェースを介して、供給eNBから協調eNBに転送される。そして、それらの再送データパケットが両方のeNBから対応するUEに同時に配信される。UE側においては、互いからの干渉を抑制しながら、受信処理を行う。
In
ここで、図4(b)のシナリオ2と図4(c)のシナリオ3は、巨視的送信アンテナによる最も高いダイバーシティ利得とSIC処理によるキャンセル利得を与える、より良い送信方式であるといえる。これはなぜならば、HARQ結合後の再送データパケットに対するBLER(BLock Error Rate)は十分低いため、最初に再送データパケットを抽出し、それからSIC処理によって新規データパケットを抽出することにより、良い結果を得ることができるからである。そのため、協調的送信の規則として、常に1つの新規データパケットと1つの再送データパケットが取得され、供給eNB及び協調eNBの両方から同時にそれらが送信される方式が望ましい。後述するシステムレベルシミュレーション結果によれば、もしUEが時速3kmの速度で移動していれば、再送の確率は8〜10%であることがわかっている。ところが、時速30kmの速度の移動では、再送の確率は70〜80%に増加する。そのため、異なる速度で移動している端末群を混在させたときの再送の確率は、概略30〜40%と推定できる。それは、新規データパケット及び再送データパケット間の協調的HARQ送信の可能性が23〜29%の結果になる。再送がない通常の協調的送信として図4(a)に示されるシナリオ1が採用される確率は70%程度であるといえる。しかしながら、図4(d)に示されるシナリオ4は、HARQパケットの発生確率が低いため実際のシステムでは起こりえない。このため、シナリオ4を採用する確率はほとんどゼロである。
Here, it can be said that
以上の検討により、図2に示されるeNode−Bダウンリンク系送信装置の動作として、図4(b)に示されるシナリオ2、及び図4(c)に示されるシナリオ3の場合に焦点をあてて説明する。これらのシナリオは、実装時に何れか一方が選択されて設計される。どちらのシナリオがより好適かについては、後述する。
As a result of the above examination, the operation of the eNode-B downlink transmission device shown in FIG. 2 is focused on the
図5は、シナリオ2のための協調的ダウンリンクHARQ送信方式の説明図である。
まず図5(b)において、UEにて受信された新規データパケット(例えば#0の新規データパケット)がもしエラーになった場合、そのデータは、協調eNB(C−eNB)から配信される新規パケット(例えば#12の新規データパケット)と同時に、供給eNB(S−eNB)によって決定される同期させられた送信タイミングに合わせて、供給eNBから再送される。同様の処理が、#17(又は#15)の新規データパケットと共に送信される#4(又は#11)の再送パケットなどについても発生する。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a cooperative downlink HARQ transmission scheme for
First, in FIG.5 (b), when the new data packet (for example, new data packet of # 0) received in UE becomes an error, the data is the new delivered from a cooperation eNB (C-eNB). At the same time as the packet (for example, a new data packet of # 12), it is retransmitted from the serving eNB in accordance with the synchronized transmission timing determined by the serving eNB (S-eNB). A similar process occurs for the retransmission packet # 4 (or # 11) transmitted with the new data packet # 17 (or # 15).
図5(a)は、シナリオ2のための送信装置の処理構成を示すブロック図である。図2の送信装置が供給eNB側のダウンリンク系として実装された場合、図5(a)の供給eNB側の再送バッファ部504は、図2の再送バッファ部202−1に対応する。また、供給eNB側の第1のパケット送信部501は、図2の再送データパケット送信部202のうち再送バッファ部202−1を除く部分に対応する。更に、供給eNB側のRF503は、図2のチャネル割当部203、変調部204、及び無線処理部205からなる部分に相当する。一方、図2の送信装置が協調eNB側のダウンリンク系として実装された場合、図5(a)の協調eNB側の第2のパケット送信部503は、図2の新規データパケット送信部201に対応する。また、協調eNB側のRF505は、図2のチャネル割当部203、変調部204、及び無線処理部205からなる部分に相当する。更に、供給eNBから協調eNBに新規データパケットを転送するパケット転送部502は、図2のX2制御チャネル送受信部108に対応する。
FIG. 5A is a block diagram illustrating a processing configuration of the transmission apparatus for
この処理構成から理解されるように、それぞれ図2に示されるダウンリンク系の送信装置を有する供給eNBと協調eNBがシナリオ2に基づいて動作する場合には、供給eNB側の送信装置では、第1のパケット送信部501が再送データパケット507を送信する動作を実行する。一方、協調eNB側の送信装置では、第2のパケット送信部503が、パケット転送部502によって供給eNBから転送された情報に対応する新規データパケット508を送信する動作を実行する。
As understood from this processing configuration, when the serving eNB and the coordinated eNB each having the downlink transmission apparatus shown in FIG. 2 operate based on
図6は、シナリオ3のための協調的ダウンリンクHARQ送信方式の説明図である。
まず図6(b)において、UEにて受信された新規データパケット(例えば#0の新規データパケット)がもしエラーになった場合、そのデータは、X2インタフェースを介してそれに対応する制御チャネルで協調eNBに転送される。その上で、供給eNBから配信される新規パケット(例えば#4の新規データパケット)と同時に、供給eNBによって決定される同期させられた送信タイミングに合わせて、協調eNBから再送される。同様の処理が、#9(又は#7)の新規データパケットと共に送信される#5(又は#14)の再送パケットなどについても発生する。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a cooperative downlink HARQ transmission scheme for
First, in FIG. 6 (b), if a new data packet (for example, a new data packet of # 0) received by the UE has an error, the data is coordinated via the corresponding control channel via the X2 interface. forwarded to eNB. Then, at the same time as a new packet (for example, a new data packet of # 4) distributed from the serving eNB, it is retransmitted from the cooperative eNB in accordance with the synchronized transmission timing determined by the serving eNB. A similar process occurs for a retransmission packet of # 5 (or # 14) transmitted with a new data packet of # 9 (or # 7).
図6(a)は、シナリオ3のための送信装置の処理構成を示すブロック図である。図2の送信装置が供給eNB側のダウンリンク系として実装された場合、図6(a)の供給eNB側の再送バッファ部604は、図2の再送バッファ部202−1に対応する。また、供給eNB側の第1のパケット送信部601は、図2の新規データパケット送信部201に対応する。更に、供給eNB側のRF603は、図2のチャネル割当部203、変調部204、及び無線処理部205からなる部分に相当する。一方、図2の送信装置が協調eNB側のダウンリンク系として実装された場合、図6(a)の協調eNB側の第2のパケット送信部603は、図2の再送データパケット送信部202のうち再送バッファ部202−1を除く部分に対応する。また、協調eNB側のRF605は、図2のチャネル割当部203、変調部204、及び無線処理部205からなる部分に相当する。更に、供給eNB内の再送バッファ部604から協調eNBに再送データパケットを転送するパケット転送部602は、図2のX2制御チャネル送受信部108に対応する。
FIG. 6A is a block diagram illustrating a processing configuration of a transmission apparatus for
この処理構成から理解されるように、それぞれ図2に示されるダウンリンク系の送信装置を有する供給eNBと協調eNBがシナリオ3に基づいて動作する場合には、供給eNB側の送信装置では、第1のパケット送信部601が新規データパケット607を送信する動作を実行する。一方、協調eNB側の送信装置では、第2のパケット送信部603が、パケット転送部502によって供給eNB内の再送バッファ部604から転送された情報に対応する再送データパケット608を送信する動作を実行する。
As understood from this processing configuration, when the serving eNB and the coordinated eNB each having the downlink transmission device shown in FIG. 2 operate based on the
全体的な複雑さに関して、シナリオ2はシナリオ3よりも好適である。これは、シナリオ2では、協調eNBは、X2インタフェースを介して供給eNBから転送された新規ブロックを受信し、それに基づいて生成した新規データパケットを、制御チャネルの説明において後述するように、それがUE側で正確に受信されたか否かを考慮することなく配信できるからである。後述するように、再送処理及びHARQのための制御チャネルアクセスを含む全ての責務は、供給eNBが負う。このことは、協調eNBの設計を簡略化することになる。しかしながら、シナリオ3の構成を採用することも勿論可能である。
上述のシナリオ2又はシナリオ3の処理を考慮した図2の送信装置の更に詳細な動作について、以下に説明する。
A more detailed operation of the transmission apparatus of FIG. 2 in consideration of the above-described
図2において、ブロック生成部201−1は、送信されるべき情報ビットから所定サイズのブロックを生成する。ブロック生成部201−1が生成するブロックのサイズは、1つのパケットが格納可能な情報ビットの量に等しい。即ち、送信装置が送信する通常のパケットには、1つのブロックに相当する情報ビットが含まれている。 In FIG. 2, a block generation unit 201-1 generates a block having a predetermined size from information bits to be transmitted. The size of the block generated by the block generation unit 201-1 is equal to the amount of information bits that can be stored in one packet. That is, an ordinary packet transmitted by the transmission device includes information bits corresponding to one block.
再送バッファ部202−1は、ブロック生成部201−1によって生成された情報ビットのブロックを、再送に備えて一時的に保持する。なお、再送バッファ部202−1は、受信装置において正確に復号され、再送の必要がなくなったブロックについては、順次破棄するようにしても良い。 The retransmission buffer unit 202-1 temporarily holds the block of information bits generated by the block generation unit 201-1 in preparation for retransmission. Note that the retransmission buffer unit 202-1 may sequentially discard blocks that have been correctly decoded by the receiving device and need not be retransmitted.
送信制御部206は、アップリンク制御チャネル受信部207が制御チャネルを介してUE側から受信した制御信号に応じて、新規部分取得部201−2及び再送部分取得部202−2を制御する。
The
具体的には、図2の送信装置がシナリオ1(図4(a)参照)に基づいて或るUEに対して供給eNBとして動作する場合において、或るUEについてそのUE側から再送データパケットの送信が指示されていないときには、以下の動作を実行する。即ち、送信制御部206はまず、新規部分取得部201−2に対して、ブロック生成部201−1によって生成された処理対象のUEに対応する新規ブロックを取得し、それを新規データパケット符号化部201−3へ出力して送信させるように指示する。また、送信制御部206は、再送部分取得部202−2に対して、その動作を停止するように指示する。更に、送信制御部206は、新規部分取得部201−2に対して、上記新規ブロックを、X2制御チャネル送受信部208へも出力して、処理対象のUEに対応する協調eNBへ転送させるように指示する。
Specifically, when the transmission apparatus of FIG. 2 operates as a serving eNB for a certain UE based on scenario 1 (see FIG. 4A), the retransmission data packet of the certain UE is transmitted from the UE side. When transmission is not instructed, the following operation is executed. That is, the
一方、図2の送信装置がシナリオ1に基づいて或るUEに対して協調eNBとして動作する場合において、或るUEについてそのUE側からそのUEに対応する供給eNBに対して再送データパケットの送信が指示されていないときには、以下の動作を実行する。即ち、送信制御部206は、新規部分取得部201−2に対して、X2制御チャネル送受信部208が受信した処理対象のUEに対応する供給eNBから転送されてきた新規ブロックを取り込み、それを新規データパケット符号化部201−3へ出力して送信させるように指示する。
On the other hand, in the case where the transmission apparatus in FIG. 2 operates as a coordinated eNB for a certain UE based on
次に、図2の送信装置がシナリオ2(図4(b)参照)に基づいて或るUEに対して供給eNBとして動作する場合において、アップリンク制御チャネル受信部207が或るUEについて受信したNAKの受信数が所定数に達した場合には、以下の処理を実行する。即ち、送信制御部206は、再送部分取得部202−2に対して、再送バッファ部202に保持された上記NAKに対応する送信済みのブロック(再送ブロック)を取得させ、それを再送データパケット符号化部202−3へ出力して再送信させるように指示する。また、送信制御部206は、新規部分取得部201−2に対して、ブロック生成部201−1によって生成された処理対象のUEに対応する新規ブロックを取得させるが、それを新規データパケット符号化部201−3へではなく、X2制御チャネル送受信部208へ出力して処理対象のUEに対応する協調eNBへ転送させるように指示する。
Next, when the transmission apparatus in FIG. 2 operates as a serving eNB for a certain UE based on scenario 2 (see FIG. 4B), the uplink control
一方、図2の送信装置がシナリオ2に基づいて或るUEに対して協調eNBとして動作する場合に、或るUEについてそのUEに対応する供給eNB内のアップリンク制御チャネル受信部207が受信したNAKの受信数が所定数に達した場合には、以下の処理を実行する。即ち、送信制御部206は、新規部分取得部201−2に対して、X2制御チャネル送受信部208が受信した処理対象のUEに対応する供給eNBから転送されてきた新規ブロックを取り込み、それを新規データパケット符号化部201−3へ出力して送信させるように指示する。
On the other hand, when the transmission apparatus in FIG. 2 operates as a coordinated eNB for a certain UE based on
続いて、図2の送信装置がシナリオ3(図4(c)参照)に基づいて或るUEに対して供給eNBとして動作する場合において、アップリンク制御チャネル受信部207が或るUEについて受信したNAKの受信数が所定数に達した場合には、以下の処理を実行する。即ち、送信制御部206は、再送部分取得部202−2に対して、再送バッファ部202に保持された上記NAKに対応する送信済みのブロック(再送ブロック)を取得させるが、それを再送データパケット符号化部202−3へではなく、X2制御チャネル送受信部208へ出力して処理対象のUEに対応する協調eNBへ転送させるように指示する。また、送信制御部206は、新規部分取得部201−2に対して、ブロック生成部201−1によって生成された処理対象のUEに対応する新規ブロックを取得させ、それを新規データパケット符号化部201−3へ出力して再送信させるように指示する。
Subsequently, when the transmission apparatus in FIG. 2 operates as a serving eNB for a certain UE based on scenario 3 (see FIG. 4C), the uplink control
一方、図2の送信装置がシナリオ3に基づいて或るUEに対して協調eNBとして動作する場合に、或るUEについてそのUEに対応する供給eNB内のアップリンク制御チャネル受信部207が受信したNAKの受信数が所定数に達した場合には、以下の処理を実行する。即ち、送信制御部206は、再送部分取得部202−2に対して、X2制御チャネル送受信部208が受信した処理対象のUEに対応する供給eNBから転送されてきた再送ブロックを取り込み、それを再送データパケット符号化部202−3へ出力して送信させるように指示する。
On the other hand, when the transmission apparatus in FIG. 2 operates as a coordinated eNB for a certain UE based on
ここで、ACK及びNAKは、或るUEに対して供給eNBとして動作する送信装置内のアップリンク制御チャネル受信部207が、その処理対象のUEから、ユーザデータと共に格納されて転送されてくる後述するアップリンク制御情報(UCI)として受信する制御信号である。これらのACK及びNAKは、UEにおいてパケットの受信エラーが発生したか否かを表しており、UEからそれに対応する供給eNBに、各受信パケットごとに返信されている。
Here, the ACK and NAK are stored and transferred together with user data from the UE to be processed by the uplink control
図2の送信装置において、新規データパケット送信部201内の新規パケット符号化部303−1は、新規部分取得部201−2から新規ブロックが入力された場合に、その新規ブロックを情報ビット部に含み、それに対応するパリティビットをパリティビット部に含む新規パケットを生成する。
In the transmission apparatus of FIG. 2, when a new block is input from the new part acquisition unit 201-2, the new packet encoding unit 303-1 in the new data
再送データパケット送信部202内の再送データパケット符号化部202−3は、再送部分取得部202−2から再送ブロックが入力された場合に、その再送ブロックを情報ビット部に含み、それに対応するパリティビットをパリティビット部に含む再送パケットを生成する。
When a retransmission block is input from retransmission part acquisition section 202-2, retransmission data packet encoding section 202-3 in retransmission data
チャネル割当部203は、新規データパケット符号化部201−3にて生成された新規パケット又は再送データパケット符号化部202−3にて生成された再送パケットを、処理対象のUEに対応する通信チャネルに割り当て、その結果生成されたフレームデータを変調部204へ出力する。
The
変調部204は、チャネル割当部203から出力されるフレームデータを変調し、無線処理部205へ出力する。
無線処理部205は、変調後のフレームデータに対して所定の無線送信処理を実行し、特には図示しないアンテナを介して送信する。
The
次に、UE内のダウンリンク系に実装される図3に示される受信装置の詳細な動作について、以下に説明する。 Next, the detailed operation of the receiving apparatus shown in FIG. 3 implemented in the downlink system in the UE will be described below.
図3に示されるように、受信装置は、再送データパケット受信部302と新規データパケット受信部303を具備する。
As shown in FIG. 3, the receiving apparatus includes a retransmission data
図3において、受信制御部304は、受信パケットと共に物理ダウンリンク制御チャネルを介して後述するように供給eNBから伝送されてくるダウンリンク制御情報(DCI)に含まれる新規データ指示情報(後述する図9(b)を参照)によって、受信パケットが新規データパケットであるか再送データパケットであるかを認識できる。これは即ち、シナリオ1であるかシナリオ2であるか、又はシナリオ1であるかシナリオ3であるかの識別に等しい。なお、受信制御部304は、常に復調処理を実行している再送データパケット復調部302−1の出力に基づいて、上記識別処理を実行する。
In FIG. 3, the
この識別により、受信装置が前述したシナリオ1(図4(a)参照)に基づいて動作するときには、再送データパケット受信部302と、新規データパケット受信部303内の再送データパケット再符号化部303−1、再送データパケット再変調部303−2、及びキャンセラ部303−3、は動作せず、アンテナを介して無線処理部301にて受信された受信信号は、新規データパケット受信部303内のキャンセラ部303−3をそのまま通過して、新規データパケット復調部303−4に入力する。
With this identification, when the receiving apparatus operates based on the above-described scenario 1 (see FIG. 4A), the retransmission data
新規データパケット復調部303−4は、無線処理部301から入力される受信信号を構成する各通信チャネルから受信パケットを復調し、その受信パケットを新規データパケット復号部303−5へ出力する。
New data packet demodulating section 303-4 demodulates the received packet from each communication channel constituting the received signal input from
新規データパケット復号部303−5は、入力される新規データパケットを復号し、その結果得られる新規情報ビットを、後段の特には図示しない処理部へ出力する。 The new data packet decoding unit 303-5 decodes the input new data packet, and outputs the new information bit obtained as a result to a subsequent processing unit (not shown).
一方、受信制御部304での前述した識別処理により、図3の受信装置が前述したシナリオ2(図4(b)参照)又はシナリオ3(図4(c)参照)として動作するときには、受信制御部304の制御に基づいて、再送データパケット受信部302及び新規データパケット受信部303の両方が動作する。
On the other hand, when the receiving apparatus in FIG. 3 operates as the above-described scenario 2 (see FIG. 4B) or scenario 3 (see FIG. 4C) by the above-described identification processing in the
まず、再送データパケット受信部302の動作について説明する。
再送データパケット復調部302−1は、無線処理部301から入力される受信信号を構成する各通信チャネルから受信パケットを復調し、その受信パケットを再送部分合成部302−3へ出力する。なお、この再送データパケット復調部302−1は、受信制御部304による前述した識別処理を可能とするために、受信パケットが再送データパケットであるか新規データパケットであるかにかかわらず復調処理を実行している。
First, the operation of retransmission data
Retransmission data packet demodulation section 302-1 demodulates the received packet from each communication channel constituting the received signal input from
再送部分合成部302−3は、受信制御部304から再送パケットの処理を指示されたタイミングで、再送データパケット復調部302−1から入力する再送データパケットを、最初に受信に失敗し再送バッファ部302−2に保持されている過去のデータパケットと合成する。そして、再送部分合成部302−3は、その合成結果を再送データパケット復号部302−4に出力する。なお、受信制御部304は、受信パケットと共に物理ダウンリンク制御チャネルを介して供給eNBから伝送されてくるダウンリンク制御情報(DCI)の一部として、再送シーケンス情報及びその他の制御情報を受信し、これらの制御情報を再送部分合成部302−3に通知する。再送部分合成部302−3は、これらの制御情報に基づいて、HARQ方式に基づく再送パケットの合成処理を実行する。
Retransmission partial combining section 302-3 first fails to receive the retransmission data packet input from retransmission data packet demodulation section 302-1 at the timing instructed to process the retransmission packet from
再送データパケット復号部302−4は、入力される再送データパケットを復号し、その結果得られる復元された情報ビットを、出力分配部302−5へ出力する。 The retransmission data packet decoding unit 302-4 decodes the input retransmission data packet and outputs the restored information bits obtained as a result to the output distribution unit 302-5.
出力分配部302−5は、情報ビットの復元に成功した場合に、それを後段の特には図示しない処理部へ出力する。これと同時に、出力分配部302−5は、復元された情報ビットを新規データパケット受信部303内の再送データパケット再符号化部303−1へ出力する。
When the information distribution unit 302-5 succeeds in restoring the information bits, the output distribution unit 302-5 outputs the information bits to a processing unit (not shown) in the subsequent stage. At the same time, the output distribution unit 302-5 outputs the restored information bits to the retransmission data packet re-encoding unit 303-1 in the new data
次に、新規データパケット受信部303の動作について説明する。
出力分配部302−5から復元された情報ビットが入力されると、再送データパケット再符号化部303−1及び再送データパケット再変調部303−2が実行され、受信に成功した再送データパケットのレプリカが生成される。
Next, the operation of the new data
When the restored information bits are input from the output distribution unit 302-5, the retransmission data packet re-encoding unit 303-1 and the retransmission data packet re-modulation unit 303-2 are executed, and the retransmission data packet successfully received is received. A replica is generated.
キャンセラ部303−3は、逐次干渉除去(SIC:Successive Interference Cancellation)処理として、無線処理部301から入力する受信信号に対して、供給eNB(シナリオ2の場合)又は協調eNB(シナリオ3の場合)から受信された再送データパケットの干渉信号分をキャンセル処理する。これにより、キャンセラ部303−3は、協調eNB(シナリオ2の場合)又は供給eNB(シナリオ3の場合)から受信された新規データパケットの受信信号成分のみを適切に抽出し、それを新規データパケット復調部303−4へ出力する。
The canceller unit 303-3, as a successive interference cancellation (SIC) process, supplies eNB (in the case of scenario 2) or cooperative eNB (in the case of scenario 3) with respect to the received signal input from the
新規データパケット復調部303−4は、キャンセラ部303−3から入力される干渉成分が除去された受信信号を構成する各通信チャネルから受信パケットを復調し、その受信パケットを新規データパケット復号部303−5へ出力する。
New data packet demodulation section 303-4 demodulates the received packet from each communication channel constituting the received signal from which the interference component input from canceller section 303-3 is removed, and receives the received packet as new data
新規データパケット復号部303−5は、入力される新規データパケットを復号し、その結果得られる新規情報ビットを、後段の特には図示しない処理部へ出力する。 The new data packet decoding unit 303-5 decodes the input new data packet, and outputs the new information bit obtained as a result to a subsequent processing unit (not shown).
なお、再送データパケット受信部302における再送データパケットの復元処理が失敗し、出力分配部302−5から再送データパケット再符号化部303−1への入力が無い場合には、再送データパケット再変調部303−2からキャンセラ部303−3への入力はゼロにセットされる。これにより、キャンセラ部303−3の動作が等価的に無効にされる。この結果、新規データパケット復調部303−4及び新規データパケット復号部303−5は、キャンセル処理無しで新規データパケットの抽出を行う。
If retransmission data packet restoration processing in retransmission data
図3において、受信制御部304は、例えば、受信信号中の参照信号(RS:Reference Signal)によって、後述する供給eNBからの物理ダウンリンク制御チャネルを正確に認識する。供給eNB及び協調eNB間のRS群としては、相互に、パターンは同じであるが位相シフトが異なる、例えば互いに直交している信号群を用いることにより、供給eNBと協調eNB間のチャネル識別が容易になる。
In FIG. 3, the
以上説明した受信装置の処理方式の変形例として、システム性能をより改善することのできる、次のようなインタラクティブな方式を採用することも可能である。 As a modification of the processing method of the receiving apparatus described above, the following interactive method that can further improve the system performance can be adopted.
・最初に再送データパケットが抽出され、それがもし正しく受信されたら、キャンセラ部によるSIC処理によって新規データパケットが抽出される。
・再送データパケットの受信が成功しなかったら、新規データパケットが抽出され、その新規データパケットがもし正しく受信されたら、キャンセラ部によるSIC処理によって上記再送データパケットが再度抽出される。
First, a retransmitted data packet is extracted, and if it is received correctly, a new data packet is extracted by SIC processing by the canceller unit.
If reception of the retransmission data packet is not successful, a new data packet is extracted. If the new data packet is received correctly, the retransmission data packet is extracted again by SIC processing by the canceller unit.
このように本実施形態では、再送データパケットと新規データパケットを、供給eNB及び協調eNB(シナリオ2の場合)又はその逆(シナリオ3の場合)に割り当てて協調的送信を行わせることで、同一のUEに対する再送データパケットと新規データパケットを、同じチャネルリソースを使って同時に送信することが可能となる。このように、本実施形態による協調的送信方式では、チャネルの有効利用も可能となる。 As described above, in the present embodiment, the retransmission data packet and the new data packet are allocated to the serving eNB and the coordinated eNB (in the case of scenario 2) or vice versa (in the case of scenario 3), and the same is achieved by performing coordinated transmission. The retransmission data packet and the new data packet for the UE can be transmitted simultaneously using the same channel resource. As described above, in the cooperative transmission scheme according to the present embodiment, the channel can be effectively used.
協調的送信のためのチャネルリソース割当てとユーザスケジューリングは、供給eNB内の送信制御部206(図2参照)によって集中制御される。 Channel resource allocation and user scheduling for cooperative transmission are centrally controlled by a transmission control unit 206 (see FIG. 2) in the serving eNB.
ここで、協調的送信を実施するか否かを決定する重要なパラメータとして、リンクギャップΔue、或いはその代わりに、LTEにおける用語として使用される、参照信号受信電力(RSRP:Reference Signal Receiving Power)差が、用いられる。そのパラメータは、供給eNBと協調eNBの間のUEによる対数受信信号電力の差として定義される。もし、リンクギャップΔueがもう1つのパラメータとしてのリンクギャップ目標Δよりも小さければ、協調的送信が実施される。そうでなければ、通常送信が望ましい。これらのパラメータを使用することにより、協調的送信のための帯域幅を容易に制御することができる。 Here, as an important parameter for determining whether or not to perform cooperative transmission, a link gap Δue, or instead, a reference signal received power (RSRP) difference, which is used as a term in LTE, is used. Are used. The parameter is defined as the difference in log received signal power by the UE between the serving eNB and the coordinated eNB. If the link gap Δue is smaller than the link gap target Δ as another parameter, cooperative transmission is performed. Otherwise, normal transmission is desirable. By using these parameters, the bandwidth for cooperative transmission can be easily controlled.
UEの受信装置(図3)内の受信制御部304は、通信中に、受信された各RSのRSRP差を逐次検出する。そして、アップリンク制御チャネル送信部305を介して供給eNB側に通知することにより、現在の供給eNB内のアップリンク制御チャネル受信部207(図2)がそれを受信し、送信制御部206(図2)が協調的送信を継続するか否か、及び新たな供給eNBの決定等の処理を実行する。
The
以上、1つのUEに関する協調的HARQ送信処理について説明したが、前述したように、各UEは、RS信号群に基づいて協調的送信の実行の有無及び供給eNBと協調eNBの識別を行うことができる。これにより、各eNode−Bは、UE毎に、自分自身を供給eNBとして動作させるか協調eNBとして動作させるかを制御することができ、それぞれのUEに対して上述と同様の処理を実行することができる。 As described above, the coordinated HARQ transmission process for one UE has been described. As described above, each UE can perform the coordinated transmission based on the RS signal group and identify the serving eNB and the coordinated eNB. it can. Thereby, each eNode-B can control whether to operate itself as a serving eNB or a coordinated eNB for each UE, and execute the same processing as described above for each UE. Can do.
図7は、供給eNBと協調eNBの決定処理を示す動作シーケンス図例を示すである。UEは、例えばeNode−B0及びeNode−B1と制御信号0及び1を使って通信をしている状態において、それらのRS信号群に基づいて、例えばeNode−B1を供給eNB、eNode−B0を協調eNBとして決定する(図7のS1)。これにより、UEは、例えばランダムアクセスチャネルRACHを用いてまず、eNode−B1と通信を行う。eNode−B1からデータチャネル及び制御チャネルを通知されると(図7のS2)、UEは、その制御チャネルを使って、協調eNBであるeNode−B0に関する情報を、供給eNBとなったeNode−B1に通知する(図7のS3)。この結果、eNode−B1からeNode−B0に、X2インタフェースを使って通知がなされ、eNode−B0はUEに、データチャネル及び制御チャネルを通知する(図7のS4)。これにより、UEは、eNode−B1及びeNode−B0から、協調的送信を受けることが可能となる。このとき、供給eNBであるeNode−B1からは協調的送信データのパケットと制御情報を受け、協調eNBであるeNode−B0からは協調的送信データのパケットのみを受けることになる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an operation sequence illustrating a process for determining a serving eNB and a coordinated eNB. For example, in a state where the UE communicates with eNode-B0 and eNode-B1 using
次に、制御チャネル設計eNode−BとUEの間で通信される制御チャネルについて説明する。 Next, the control channel communicated between the control channel design eNode-B and the UE will be described.
本実施形態では、主要な制御信号は、供給eNBとUEの間のリンクを介して通信されるように構成される。即ち、供給eNBとUEの間のリンクが、協調eNBとUEの間のリンクよりも、より重要な役割を担うように構成される。 In the present embodiment, the main control signal is configured to be communicated via a link between the serving eNB and the UE. That is, the link between the serving eNB and the UE is configured to play a more important role than the link between the coordinated eNB and the UE.
制御チャネル設計においては、3つのチャネルに注目する。それは、物理アップリンク制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control CHannel)、物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH:Physical Downlink Control CHannel)、及びX2ベース制御チャネル(X2CCH:X2 Control CHannel)である。 In the control channel design, we focus on three channels. It is a Physical Uplink Control Channel (PUCCH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), and an X2 Base Control Channel (X2CCH: X2 Control Channel).
また、制御チャネルは、前述のシナリオ2(図4(b)参照)に従って設計される。なぜならば、このシナリオは、制御チャネルとデータチャネルの両方に対して、より良いシステム性能とより低い複雑性を得られるからである。この選択は、後述するシステムレベルシミュレーション評価において確認する。 The control channel is designed according to the above-described scenario 2 (see FIG. 4B). This is because this scenario provides better system performance and lower complexity for both control and data channels. This selection is confirmed in a system level simulation evaluation described later.
図8は、データチャネル及び制御チャネルを、その通信方向と共に示した図である。ここで、2つのチャネルのタイプに対する或る制約が、次のように考えられる。 FIG. 8 is a diagram showing the data channel and the control channel together with their communication directions. Here, certain constraints on the two channel types are considered as follows.
・新規データパケットは、供給eNBからUEと、協調eNBからUEという2つのリンク上で送信することが許される。
・再送パケットは、供給eNBからUEへのリンク上においてのみ送信することが許される。
・C1として示されるPUCCHは、UEから供給eNBへのリンク上を送信される。
・C2として示されるPDCCHは、供給eNBからUEへのリンク上を送信される。
・新規データパケット及びそれに関連する制御信号のみが、X2インタフェースによって供給eNBから協調eNBへ配信される。X2インタフェースにおける制御チャネルは、C3として示されている。
New data packets are allowed to be transmitted on two links: the serving eNB to the UE and the coordinated eNB to the UE.
A retransmission packet is allowed to be transmitted only on the link from the serving eNB to the UE.
A PUCCH denoted as C1 is transmitted on the link from the UE to the serving eNB.
A PDCCH denoted as C2 is transmitted on the link from the serving eNB to the UE.
Only new data packets and associated control signals are delivered from the serving eNB to the coordinated eNB over the X2 interface. The control channel in the X2 interface is shown as C3.
協調的送信に対する上述のような制御チャネル設計によって、制御チャネル量を著しく削減できると共に、単一方向のHARQ処理によってシステムレイテンシを大きく短縮させることができる。以下に、これらの3つのチャネルの個別設計について、より詳細に説明する。 The control channel design as described above for coordinated transmission can significantly reduce the amount of control channel and can greatly reduce the system latency by unidirectional HARQ processing. In the following, the individual design of these three channels will be described in more detail.
まず、PUCCHの設計について説明する。
ここでの設計では、PUCCHは、次のような2つの定期的な信号を含むアップリンク制御情報(UCI:Uplink Control Information)に対応する。一方は、チャネル品質指標(CQI:Channel Quality Indication)、プリコーディングマトリクス指標(PMI:Precoding Matrix Indication)、及びランク指標(RI:Randk Indication)を含み、CQI/PMI/RIと表記される。他方は、HARQ−ACK/NAKを含む。PUCCHは、UEから供給eNBへのリンク上のみで送信される。図8では、C1として示される。PUCCHは、UE内のアップリンク制御チャネル送信部305(図3)と供給eNBとして動作するeNode−B内のアップリンク制御チャネル受信部207(図2)によって終端される。それぞれのアクティブなUEは、例えば高レイヤ制御信号によって、供給eNBと協調eNBを分離する。
First, the design of PUCCH will be described.
In the design here, the PUCCH corresponds to uplink control information (UCI) including the following two periodic signals. One includes a channel quality indicator (CQI), a precoding matrix indicator (PMI), and a rank indicator (RI) and is expressed as CQI / PMI / RI. The other includes HARQ-ACK / NAK. The PUCCH is transmitted only on the link from the UE to the serving eNB. In FIG. 8, it is shown as C1. The PUCCH is terminated by an uplink control channel transmission unit 305 (FIG. 3) in the UE and an uplink control channel reception unit 207 (FIG. 2) in the eNode-B that operates as a serving eNB. Each active UE separates the serving eNB and the coordinated eNB by, for example, a higher layer control signal.
各UEは、協調eNBと同様に供給eNBからの参照信号(RS)に基づいて、チャネル応答を観測する。前述したように、両方のeNB間で、RSの位相は直交するように設定される。UE内のアップリンク制御チャネル送信部305(図3参照)は、そのUEに対応する供給eNB内のアップリンク制御チャネル受信部207(図2参照)に向けて定期的UCIを通知する。このUCIに含まれるCQI/PMI/RIは、供給eNBからUEへのリンクと協調eNBからUEのリンクの両方のリンク品質に対応する。そして、そのUCIは、UEからそれに対応する供給eNBにのみ送信される。これは、以下の2つの理由による。 Each UE observes the channel response based on the reference signal (RS) from the serving eNB as in the coordinated eNB. As described above, the RS phase is set to be orthogonal between both eNBs. The uplink control channel transmission unit 305 (see FIG. 3) in the UE notifies the periodic UCI to the uplink control channel reception unit 207 (see FIG. 2) in the serving eNB corresponding to the UE. The CQI / PMI / RI included in this UCI corresponds to the link quality of both the link from the serving eNB to the UE and the link from the coordinated eNB to the UE. Then, the UCI is transmitted only from the UE to the corresponding serving eNB. This is due to the following two reasons.
・一般的に、供給eNBからUEへのリンク品質は、協調eNBからUEへのものよりも良質である。このことは、UL制御チャネルのための性能を確実なものにする。
・そのことは、制御チャネル量を著しく削減し、制御チャネル設計を簡略化することができる。
In general, the link quality from the serving eNB to the UE is better than that from the coordinated eNB to the UE. This ensures performance for the UL control channel.
That can significantly reduce the amount of control channel and simplify the control channel design.
図9(a)は、両方のリンクに対するUCIの例を示すデータフォーマット図である。このフォーマットは、両方のリンクに対する個別のCQIを含む。また、それは、対応するPMI及びRIを含む。PMI及びRIに対応するフィールド情報は、両方のリンクに対して同一である。 FIG. 9A is a data format diagram showing an example of UCI for both links. This format includes separate CQIs for both links. It also includes the corresponding PMI and RI. The field information corresponding to PMI and RI is the same for both links.
次に、UCIに含まれるHARQ処理のためのACK又はNAK(HARQ−ACK/NAK)は、UEにおいてパケットの受信エラーが発生したか否かを表す情報である。図3に示される受信装置内の再送データパケット復号部302−4及び新規データパケット復号部303−5は、各々における復号処理において、誤り率が所定の閾値以上かつ、復号の繰返し回数が所定回数に達した場合に、各々処理しているパケットの再送が必要である旨をアップリンク制御チャネル送信部305へ通知する。これにより、アップリンク制御チャネル送信部305は、それが含まれるUEに対応する供給eNBに向けて、再送を指示された受信パケットごとにNAKを送信する。上記条件以外の場合として、再送データパケット復号部302−4及び新規データパケット復号部303−5が各々受信パケットの受信に成功したときには、アップリンク制御チャネル送信部305は、それが含まれるUEに対応する供給eNBに向けて、受信に成功した受信パケットごとにACKを送信する。
Next, ACK or NAK (HARQ-ACK / NAK) for HARQ processing included in UCI is information indicating whether or not a packet reception error has occurred in the UE. Retransmission data packet decoding section 302-4 and new data packet decoding section 303-5 in the receiving apparatus shown in FIG. 3 each have an error rate equal to or higher than a predetermined threshold and the number of repetitions of decoding is predetermined. Is reached, the uplink control
上記UCIに含まれるHARQ−ACK/NAKは、供給eNB内のアップリンク制御チャネル受信部207(図2参照)にて受信され、その情報が送信制御部206に引き渡される。送信制御部206は、前述したようにしてHARQの再送処理を実行する。この場合、再送処理としては、シナリオ2として前述したように、供給eNBからUEに対してのみ実施されることが望ましい。その理由は、以下の通りである。
The HARQ-ACK / NAK included in the UCI is received by the uplink control channel receiving unit 207 (see FIG. 2) in the serving eNB, and the information is delivered to the
・HARQ処理による再送パケットのための送信レイテンシを削減できる。
・PDCCHとX2CCHを含む制御チャネルを簡略化できる。
・協調eNBに対する複雑性を軽減できる。なぜならば、送信された新規パケットは、協調eNBに配置される再送バッファ部302−2(図2)に残ることはないからである。協調eNBは、X2インタフェースからの制御チャネル(X2CCH)に追従して、新規パケットの送信のみを実行すればよい。
-It is possible to reduce transmission latency for retransmission packets by HARQ processing.
-Control channels including PDCCH and X2CCH can be simplified.
-The complexity for cooperative eNBs can be reduced. This is because the transmitted new packet does not remain in the retransmission buffer unit 302-2 (FIG. 2) arranged in the cooperative eNB. The cooperative eNB only needs to execute transmission of a new packet following the control channel (X2CCH) from the X2 interface.
PUCCH上のHARQ−ACK/NAKのフィールドは、供給eNBと協調eNBの両方の対応する送信データパケットのために、両方の対応するACK/NAK信号(2ビット)を含むように設計される。 The HARQ-ACK / NAK field on the PUCCH is designed to include both corresponding ACK / NAK signals (2 bits) for corresponding transmission data packets of both the serving eNB and the coordinated eNB.
次に、PDCCHの設計について説明する。
ここでの設計では、PDCCHは、供給eNBのみからその供給先のUEへ、図8においてC2として示されるように送信される。この場合、PDCCHは、供給eNBとして動作するeNode−B内の送信制御部206(図2)とUE内の受信制御部304(図3)によって終端される。
Next, the design of PDCCH will be described.
In the design here, the PDCCH is transmitted from only the serving eNB to its serving UE as shown as C2 in FIG. In this case, the PDCCH is terminated by the transmission control unit 206 (FIG. 2) in the eNode-B operating as the serving eNB and the reception control unit 304 (FIG. 3) in the UE.
即ち、各UEは、それに対応する供給eNBからのPDCCHのみをデコードする。その理由は、以下の2つである。 That is, each UE decodes only the PDCCH from the corresponding serving eNB. There are two reasons for this.
・供給eNBからUEへのリンク品質は、協調eNBからUEへのものよりも良質である。これは、制御チャネルに対する性能を確実なものにする。
・1つのリンクのみからPDCCHを送信することは、制御チャネルの負荷を著しく緩和させることができる。
The link quality from the serving eNB to the UE is better than that from the coordinated eNB to the UE. This ensures performance for the control channel.
-Sending PDCCH from only one link can significantly reduce the load on the control channel.
ここで、PDCCHを使って伝送されるダウンリンク制御情報(DCI:Downlink Control Information)は、現在協調的送信が使用されているか否かを指示することができる。この目的で、DCIに、新しいビットが導入される。その他の表記として、PCIは、伝送パケットが新規データパケットであるか再送データパケットであるか、即ち、シナリオ1であるかシナリオ2であるか、又はシナリオ1であるかシナリオ3であるかを識別するビットを含む。これは、受信装置に対してHARQ処理を実行させるか否かを指示するために使用される。この情報は、LTE標準において既に規定され存在している新データ指示情報(後述する図9(b)参照)を使うことによって達成できる。
Here, downlink control information (DCI: Downlink Control Information) transmitted using PDCCH can indicate whether or not cooperative transmission is currently used. For this purpose, a new bit is introduced in the DCI. As another notation, the PCI identifies whether the transmission packet is a new data packet or a retransmission data packet, that is,
その他、DCIには、以下に示される情報が含まれる。
・フォーマット1、フォーマット1A、及びフォーマット1Cにおける、供給eNBのための変調符号化方式(MCS:Modulation and Coding Scheme)に加えて、協調eNBのための追加的なMCS。5ビットが必要である。
・フォーマット2における、追加的なMCS(5ビット)及びプリコーディング情報
In addition, DCI includes the following information.
Additional MCS for coordinated eNB in addition to modulation and coding scheme (MCS) for serving eNB in
Additional MCS (5 bits) and precoding information in
以上の情報を含む両方のリンクのためのDCIは、UEを特定したCRCを使ってまとめて符号化される。フォーマット2を使ったDCIの例を、図9(b)に示す。同図において、「RB割当てヘッダ」及び「RB割当て」は、リソースブロックの割当てに関する制御情報である。「新規データ指示情報」は、伝送パケットが新規データパケットであるか再送データパケットであるかを指示する情報である。「冗長バージョン」は、HARQの制御情報である。「MCS−1」及び「MSC−2」は、それぞれ供給eNB及び協調eNBのためのMCSである。プリコーディング情報1及びプリコーディング情報2は、それぞれ供給eNB及び協調eNBのためのプリコーディング情報である。
The DCI for both links including the above information is encoded together using a CRC that identifies the UE. An example of
DCIを含むPDCCHは、例えばE−UTRA通信システムのデータフォーマットで規定されるサブフレームに、ユーザデータパケットと共に格納され伝送される。 The PDCCH including DCI is stored and transmitted together with the user data packet in a subframe defined by the data format of the E-UTRA communication system, for example.
次に、X2ベース制御チャネルの設計について説明する。
X2ベースの制御チャネル(X2CCH)は、図8のC3として示されるX2インタフェースを介して、その制御チャネルに対応するデータパケットと共に配信される。具体的には、X2CCHは、供給eNBと協調eNBの双方の図2に示される送信装置内のX2制御チャネル送受信部208によって終端される。このX2CCHは、例えば光ファイバを使った有線リンク上で実現される。
Next, the design of the X2 base control channel will be described.
The X2-based control channel (X2CCH) is delivered along with the data packets corresponding to that control channel via the X2 interface shown as C3 in FIG. Specifically, the X2CCH is terminated by the X2 control channel transmission /
X2CCHは、次のような情報を含む。
・リソース割当てヘッダ:1ビット
・リソースブロック割当て
・変調符号化方式:5ビット
・プリコーディング情報
・サブフレームにおける送信タイミング
X2CCH includes the following information.
-Resource allocation header: 1 bit-Resource block allocation-Modulation coding method: 5 bits-Precoding information-Transmission timing in subframe
次に、上記X2CCHとPDCCH間のタイミング制御について説明する。
送信タイミング制御は、協調的送信のための最も重要な論点の1つである。それは、供給eNBによって決定され、X2インタフェースによって協調eNBに指示される。送信タイミングは、X2インタフェースのレイテンシを考慮する。
Next, timing control between the X2CCH and the PDCCH will be described.
Transmission timing control is one of the most important issues for cooperative transmission. It is determined by the serving eNB and is directed to the cooperative eNB by the X2 interface. The transmission timing considers the latency of the X2 interface.
図10は、制御チャネルとデータチャネルの間の送信タイミングの例を示した図である。同図において、データ(Data)とそれに対応するX2CCHは、タイミングt2での供給eNBからUEへの関連する送信(「PDCCH」及び「Data from S−eNB」)に先立って、協調eNBに転送される。協調eNBからのデータ(「Data from C−eNB」)の送信タイミングt1は、X2インタフェースの最大レイテンシTに基づいて供給eNBによって決定される。このような供給eNBと協調eNBの間の同期ネットワークにより、供給eNBからのデータと協調eNBからのデータは、予め決定されたタイミングt1及びt2で配信される。それは、両方のデータが同時のタイミングt3で受信されることを保証する。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of transmission timing between the control channel and the data channel. In the figure, data (Data) and the corresponding X2CCH are transferred to the coordinated eNB prior to the related transmission from the serving eNB to the UE ("PDCCH" and "Data from S-eNB") at timing t2. The The transmission timing t1 of data from the coordinated eNB (“Data from C-eNB”) is determined by the serving eNB based on the maximum latency T of the X2 interface. By such a synchronous network between the supply eNB and the coordinated eNB, data from the supply eNB and data from the coordinated eNB are distributed at predetermined timings t1 and t2. It ensures that both data are received at the same timing t3.
上記のタイミング制御を含めて、各UEに対する協調的送信は、供給eNBによって集中制御される。それらの制御は、UE及びデータのスケジューリングと、送信タイミング制御を含む。 Including the above timing control, coordinated transmission for each UE is centrally controlled by the serving eNB. These controls include UE and data scheduling and transmission timing control.
以上説明した本実施形態の協調的HARQ送信方式の性能を評価するために、システムレベルシミュレーションを実施した。 In order to evaluate the performance of the cooperative HARQ transmission scheme of the present embodiment described above, a system level simulation was performed.
そのシステムレベルシミュレーションにおいては、本実施形態の送信装置(図2)及び受信装置(図3)を搭載したシステムが、7クラスタで形成されるセルネットワークに実装された。各クラスタは、19個の六角セルから構成され、各セルは、3セクタを含む。そのセクタのアンテナは、その視準(bore−sight point)が六角形の端に向けられた。外側セルからの干渉の発生を精密にモデル化するために、観測対象クラスタが中央に配置されその側辺に6個のコピーが対称に配置される、周囲包み込み型ネットワーク構造が採用された。シミュレーションの場合分けと、条件仮定は、それぞれ表1及び表2に示される。 In the system level simulation, a system in which the transmission device (FIG. 2) and the reception device (FIG. 3) of this embodiment are mounted is mounted on a cell network formed by seven clusters. Each cluster is composed of 19 hexagonal cells, and each cell includes 3 sectors. The sector's antenna was pointed at its hexagonal end with its bore-sight point. In order to accurately model the occurrence of interference from the outer cell, a surrounding enveloping network structure was adopted in which the observation target cluster is arranged in the center and six copies are arranged symmetrically on the sides. Table 1 and Table 2 show simulation cases and condition assumptions, respectively.
始めに、本実施形態によるHARQシステムのBLER(BLock Error Rate)を評価することにより、協調的送信を行わないフルシステムレベルシミュレーションを実施した。 First, a full system level simulation without cooperative transmission was performed by evaluating the BLER (BLOCK Error Rate) of the HARQ system according to the present embodiment.
図11の(a)、(b)、及び(c)は、それぞれケース1、ケース2、及びケース3における初期送信、再送#1、#2、及び#3に関するジオメトリの関数として、UE毎のBLERを示した図である。
(A), (b), and (c) in FIG. 11 are the functions of the geometry for initial transmission,
表3は、ケース1、ケース2、及びケース3における、初期送信、再送#1、#2、及び#3に対するUE全体の平均BLERをまとめたものである。ケース1及びケース3に対する初期送信のためのBLERは9%近辺、ケース2に対しては78%である。ところが、第1回目の再送の後は、ケース1及びケース3に対するBLERは0.1%以下、ケースに対しては25%になった。これより、本実施形態による適切なSIC処理を実行する受信装置が導入された場合に、協調的送信のためのシステム性能が改善されることが期待できることがわかる。
Table 3 summarizes the average BLER of the entire UE for initial transmission,
次に、本実施形態によるSIC処理を実施する受信装置からのSINR利得について説明する。 Next, the SINR gain from the receiving apparatus that performs the SIC processing according to the present embodiment will be described.
前述したように、リンクギャップ目標Δは、協調的送信に影響を与える重要なパラメータである。システムレベルシミュレーションにおいては、このパラメータを、協調eNB間の帯域幅を制御するために用いる。このシステムレベルシミュレーションを実施する動機は、シナリオ3に対してシナリオ2で達成される利得を明らかにするためである。まず、リンクギャップ目標Δの様々な設定値、1dB、10dB、及び19dBに対する協調的送信ユーザにおける受信SINR(Signal−to−Interference,and Noise power Ratio:信号対干渉・雑音電力比)のCDF(Cumulative Density Function:累積密度関数)をプロットする。それによって、0.5のCDF点におけるSINRを図示することができる。このことは、シナリオ2からのSINRの利点を正確に示すことになる。
As described above, the link gap target Δ is an important parameter that affects cooperative transmission. In the system level simulation, this parameter is used to control the bandwidth between the coordinated eNBs. The motivation for performing this system level simulation is to clarify the gain achieved in
ここで、プロット図中の凡例は、下記のように定義される。
・Serving link,No−SIC:協調eNB(又は協調リンク)からの干渉のSICキャンセル処理がない場合における、供給eNB(又は供給リンク)からの、UEによって受信されるSNR(Signal−to−Noise Ratio)又はSNR利得。これは、シナリオ3に対応する。
・Collab link,No−SIC:供給eNB(又は供給リンク)からの干渉のSICキャンセル処理がない場合における、協調eNB(又は協調リンク)からの、UEによって受信されるSNR又はSNR利得。これは、シナリオ2に対応する。
・Serving link,SIC:協調eNB(又は協調リンク)からの干渉のSICキャンセル処理がある場合における、供給eNB(又は供給リンク)からの、UEによって受信されるSNR又はSNR利得。これは、シナリオ3に対応する。
・Collab link,SIC:供給eNB(又は供給リンク)からの干渉のSICキャンセル処理がある場合における、協調eNB(又は協調リンク)からの、UEによって受信されるSNR又はSNR利得。これは、シナリオ2に対応する。
Here, the legend in the plot is defined as follows.
Serving link, No-SIC: SNR (Signal-to-Noise Ratio) received by the UE from the serving eNB (or serving link) when there is no SIC cancellation processing of interference from the collaborating eNB (or collaborative link) ) Or SNR gain. This corresponds to
Collab link, No-SIC: SNR or SNR gain received by the UE from the coordinated eNB (or coordinated link) in the absence of interference SIC cancellation processing from the serving eNB (or coordinated link). This corresponds to
Serving link, SIC: SNR or SNR gain received by the UE from the serving eNB (or serving link) when there is SIC cancellation processing of interference from the collaborating eNB (or collaborating link). This corresponds to
Collab link, SIC: SNR or SNR gain received by the UE from the coordinated eNB (or coordinated link) when there is a SIC cancellation process for interference from the serving eNB (or coordinated link). This corresponds to
図12の(a)、(b)、及び(c)は、供給eNB及び協調eNBからのそれぞれの場合、SIC有り/無しのそれぞれの場合、それぞれにおけるΔの設定値、1dB、10dB、及び19dBのそれぞれの場合において、UEによって受信されるSINRのCDFを示している。リンクギャップ目標が増加するに従って、供給eNB及びUE間のリンク品質はより良くなってゆく。それに加えて、キャンセラ部303−3(図3)によるSIC処理は、協調eNB及びUE間のリンクに対して、より良好に動作するようになる。 (A), (b), and (c) of FIG. 12 are respectively set values of Δ, 1 dB, 10 dB, and 19 dB in the case of each of the supplied eNB and the coordinated eNB, with / without SIC. In each case, the SINR CDF received by the UE is shown. As the link gap target increases, the link quality between the serving eNB and the UE becomes better. In addition, the SIC process by the canceller unit 303-3 (FIG. 3) operates more favorably for the link between the coordinated eNB and the UE.
図13は、リンクギャップ目標Δ内に陥り、セル端ユーザと判定されるUEの確率を示した図である。そのようなUEに対しては、協調的送信が実施される。リンクギャップ目標Δが、例えば8dB近辺の妥当な値を有しているときには、セル端ユーザのパーセントは、60%付近になる。これは、十分に大きな値であり、協調的送信を要請するものとなる。 FIG. 13 is a diagram illustrating the probability of a UE falling into the link gap target Δ and determined to be a cell edge user. For such UEs, coordinated transmission is performed. When the link gap target Δ has a reasonable value, for example, around 8 dB, the percentage of cell edge users is around 60%. This is a sufficiently large value and requires cooperative transmission.
図14は、CDF値が50%における、リンクギャップ目標Δの関数としてのΔの更に関数としてのUEのSINRを示した図である。図14より更に、SIC有り及びSIC無し間の2つのリンクに対するUEのSINR利得を計算したものが図15である。 FIG. 14 shows the UE SINR as a further function of Δ as a function of the link gap target Δ at a CDF value of 50%. Further, FIG. 15 shows the calculated SINR gain of the UE for two links between SIC and no SIC.
協調eNBからUEへのリンク(リンク1)と供給eNBからUEへのリンク(リンク2)を比較することにより、幾つかの観測結果が以下のように得られる。 By comparing the link from the coordinated eNB to the UE (link 1) and the link from the serving eNB to the UE (link 2), several observations are obtained as follows.
・再送データパケットが供給eNBから配信されるときには、SIC処理によるリンク1に対するSINR利得は、2〜2.5dB近辺になる。
・再送データパケットが協調eNBから配信されるときには、SIC処理によるリンク2に対するSINR利得は、1.5〜1.75dB近辺になる。
・Δ値が増加すると、リンク1のSINR利得はより大きくなり、リンク2のSINR利得はより小さくなる。このように、Δ値は小さすぎず大きすぎず設定されるべきである。加えて、小さいΔは、協調的送信が発生する可能性を低くしすぎてしまい、大きなΔは、協調的送信が発生する可能性を大きくしすぎてしまう。適切なΔ値は、8dBと10dBの間である。SICによるSINR利得の考察から、結論として、再送データパケットは、常に供給eNBから配信されるべきである。
When the retransmitted data packet is distributed from the supplying eNB, the SINR gain for the
When the retransmitted data packet is distributed from the cooperative eNB, the SINR gain for the
As the Δ value increases, the SINR gain of
以上、本出願では、SIC処理を実行する受信装置を使って高いSINR利得を達成するための、HARQ処理のための協調的送信方式について提案した。 As described above, the present application has proposed a cooperative transmission scheme for HARQ processing in order to achieve a high SINR gain using a receiving apparatus that performs SIC processing.
本出願は、HARQ結合後は常に低BLERになるというHARQの他にない挙動を利用し、SIC処理をいままでにないほどに容易にする。 The present application makes use of the unique behavior of HARQ that always results in low BLER after HARQ combining, making SIC processing easier than ever.
SIC処理による高いSINR利得を達成するために、結果的に、再送データパケットは供給eNBからUEへのリンク上で常に配信され、その間は、新規データパケットは協調eNBからUEへのリンク上を配信されるのが好適である。しかし、設計によっては、その逆であっても勿論良い。 In order to achieve high SINR gain due to SIC processing, as a result, retransmitted data packets are always delivered on the link from the serving eNB to the UE, while new data packets are delivered on the link from the coordinated eNB to the UE. It is preferred that However, depending on the design, the reverse is of course acceptable.
制御チャネルでに関しては、実行可能性及び平易性を考慮して、物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)、物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)、及びX2ベース制御チャネル(X2CCH)の3つのチャネルに注目した。この制御チャネル設計は、制御チャネル量を著しく削減できると共に、システムレイテンシを非常に短縮させることができる。 Regarding the control channel, in consideration of feasibility and simplicity, we focused on three channels: physical uplink control channel (PUCCH), physical downlink control channel (PDCCH), and X2-based control channel (X2CCH). . This control channel design can significantly reduce the amount of control channels and can greatly reduce system latency.
以上説明した協調的送信方式は、同一のeNode−B内に位置する2つの送信ポイント間で協調的送信が起こるイントラeNode−Bに対しても適用することができる。 The cooperative transmission method described above can also be applied to an intra eNode-B in which cooperative transmission occurs between two transmission points located in the same eNode-B.
Claims (6)
前記無線端末装置は、
第1の無線基地局装置のみから制御チャネルを受信する制御チャネル受信部と、
受信した前記制御チャネルに基づいて、少なくとも前記第1の無線基地局装置と第2の無線基地局装置とが協調的に送信したデータを受信するデータ受信部と、
を備える無線通信システム。 In a wireless communication system in which a plurality of wireless base station devices execute cooperative transmission processing for wireless terminal devices,
The wireless terminal device
A control channel receiver that receives a control channel only from the first radio base station device;
Based on the received control channel, a data receiving unit that receives data transmitted cooperatively by at least the first radio base station device and the second radio base station device;
A wireless communication system comprising:
請求項1に記載の無線通信システム。 The radio communication system according to claim 1, wherein the first radio base station apparatus is a serving base station apparatus of the radio terminal apparatus.
第1の無線基地局装置のみから制御チャネルを受信する制御チャネル受信部と、
受信した前記制御チャネルに基づいて、少なくとも前記第1の無線基地局装置と第2の無線基地局装置とが協調的に送信したデータを受信するデータ受信部と、
を備える無線通信端末装置。 In a wireless terminal device that receives data by cooperative transmission from a plurality of wireless base station devices,
A control channel receiver that receives a control channel only from the first radio base station device;
Based on the received control channel, a data receiving unit that receives data transmitted cooperatively by at least the first radio base station device and the second radio base station device;
A wireless communication terminal device.
請求項3に記載の無線通信端末装置。 The radio communication terminal apparatus according to claim 3, wherein the first radio base station apparatus is a serving base station apparatus of the radio terminal apparatus.
前記無線端末装置が第1の無線基地局装置のみから制御チャネルを受信し、
前記無線端末装置が、受信した前記制御チャネルに基づいて、少なくとも前記第1の無線基地局装置と第2の無線基地局装置とが協調的に送信したデータを受信する、
無線通信方法。 In a wireless communication method in which a plurality of wireless base station devices perform cooperative transmission processing on wireless terminal devices,
The wireless terminal device receives a control channel only from the first wireless base station device,
Based on the received control channel, the wireless terminal device receives data cooperatively transmitted by at least the first wireless base station device and the second wireless base station device,
Wireless communication method.
請求項5に記載の無線通信方法。 The radio communication method according to claim 5, wherein the first radio base station apparatus is a serving base station apparatus of the radio terminal apparatus.
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