JP2015156625A - 基地局、ユーザ装置、干渉低減制御情報通知方法、及び干渉低減方法 - Google Patents

基地局、ユーザ装置、干渉低減制御情報通知方法、及び干渉低減方法 Download PDF

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Abstract

【課題】キャリアアグリゲーションが実施される無線通信システムにおいて、効率良く干渉低減処理を行うことを可能とする技術を提供する。
【解決手段】 キャリアアグリゲーションを実施する無線通信システムにおいて、ユーザ装置と通信する基地局において、前記ユーザ装置が用いるあるコンポーネントキャリアに対する干渉基地局からの干渉信号を低減するために前記ユーザ装置において利用される制御情報を、前記干渉基地局から受信する受信部と、前記コンポーネントキャリアに対応する接続セルと前記干渉基地局により形成される干渉セルとが所定の条件を満たすか否かを判定する判定部と、前記判定部により、前記接続セルと前記干渉セルとが前記所定の条件を満たすと判定された場合に、前記制御情報を前記ユーザ装置に送信する送信部とを備える。
【選択図】図34

Description

本発明は、無線通信システムの基地局とユーザ装置に関するものである。
3GPP(Third Generation Partnership Project)におけるLTE(Long Term Evolution)Advancedでは、MU−MIMO(multi−user multiple−input multiple−output)を用いたOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)が提案されている。MU−MIMOの下りリンク送信においては、1つの基地局が複数のユーザ装置と通信するだけでなく、1つのユーザ装置に異なるデータストリーム(レイヤ)を同時に送信することが可能である。
また、LTE−Advancedでは、下りリンク通信に関して、接続基地局からの所望電波ビームに対する干渉基地局からの干渉電波ビームの干渉、及び接続基地局における他ユーザ向け信号による干渉を、ユーザ装置において低減(例:抑圧、除去)するための種々の技術が検討されている。
このような干渉を低減する技術では、例えば、図1に示すように、ユーザ装置10が接続セル(接続基地局1のセル、serving cell)の境界付近に所在して、所望基地局1の隣の他の基地局2(干渉基地局)から干渉電波ビームを強く受ける場合に、ユーザ装置10が干渉低減処理を行うことにより、所望電波ビームに載せられた所望信号の受信品質を向上させることができる。図1において干渉基地局2で生成されたビーム、すなわち他のユーザ装置(例えばユーザ装置11)への下りチャネルのためのビームの一部がユーザ装置10にとって干渉信号になる。なお、図1は、干渉セルからの干渉を特に示した図である。
3GPP,R1−124010,Section 6.10.5.1 P.Hoeher et.al.,"Two−dimensional pilot−symbol−aided channel estimation by Wiener filtering," Proc.ICASSP'97,1997 3GPP TS 36.300 V11.3.0 (2012−09)
本願では、キャリアアグリゲーション(CA)が行われる無線通信システムにおける干渉低減技術を対象としていることから、以下では、従来技術における干渉抑圧や除去等の干渉低減のための技術、及びキャリアグリゲーション技術の概要を説明するとともに、本発明が解決しようとする課題について説明する。
<干渉低減技術について>
干渉信号と所望信号を含む受信信号から、所望信号を分離し、取得するための技術の1つとして、干渉抑圧合成(IRC:Interference Rejection Combining)と呼ばれる技術がある。干渉抑圧合成(IRC)は、下りリンク通信に関して、接続基地局からの所望電波ビームに対する干渉基地局からの干渉電波ビームの干渉、及び接続基地局における他ユーザ向け信号による干渉を、ユーザ装置で抑圧するように、ユーザ装置において各受信アンテナで得られる信号に重み付け(受信ウェイト)を与える技術である。例えば、図1に示した場合では、ユーザ装置10が、接続基地局1からの所望信号にビームを向け、干渉基地局2からの干渉信号にヌルを向ける指向性制御(ウェイト制御)を行うことで干渉抑圧を行う。
図2に示すように、IRC受信技術では、干渉信号のチャネルが推定可能な場合と、干渉信号のチャネルが推定不可能な場合とで、2種類(Type 1、Type 2)の受信ウェイトの算出方法がある。なお、図2に示す式はいずれもMMSE(最小平均二乗誤差)アルゴリズムから導き出される式である。また、これらの式で受信ウェイトを計算する技術自体は既存技術である。
図2の中に示すように、干渉信号のチャネル推定が可能な場合のType 1の式において、下線で示した部分が干渉セルのチャネル行列で構成される共分散行列である。また、干渉信号のチャネル推定が不可能な場合のType 2の式において、下線で示した部分が接続セル(接続基地局により構成されるセル、serving cell)からの受信信号から推定される雑音干渉成分の共分散行列(統計量)である。本願は、IRCの場合、干渉低減能力の高いType 1を対象としている。
IRCの他、干渉信号と所望信号を含む受信信号から、所望信号を分離するための技術として逐次干渉キャンセル(SIC: Successive Interference Cancellation)の技術がある。
逐次干渉キャンセルは、受信信号から干渉信号の硬判定もしくは軟判定によるレプリカ信号を作成し、受信信号からレプリカ信号を逐次的に減算(除去)することにより、所望信号を抽出する技術である。SICでは、複数の干渉信号毎に、干渉信号のチャネル推定を行い、当該チャネル推定に基づき干渉信号の復調を行って、干渉信号のレプリカを作成し、逐次受信信号から減算する。
更に、干渉低減を行う技術の他の例として、最尤(ML:Maximum Likelihood)推定技術がある。最尤推定では、ユーザ装置における最尤判定検出器(MLD:Maximum Likelihood Detector)が、所望信号と干渉信号に対してチャネル推定を行い、それらを同時に抽出(同時検出)する。同時検出を行うため、MLDは、所望信号と干渉信号の全ての信号点の組み合わせについて、その尤度を計算し、最も尤度が高い信号点の組を各基地局から送信された信号とする。最尤推定では、ある信号点の組から期待される受信信号と、実際の受信信号間のユークリッド距離を計算し、全ての信号点の組のうち、実際の受信信号から最も距離が近い(=最も尤度が高い)ものを送信信号とする。
ユーザ装置が、上述した各種干渉低減技術を用いて接続セルにおける所望信号に対する干渉低減処理を行うためには、干渉セルから受信する干渉信号のチャネル推定等を行う必要があり、そのために干渉セルにおける各種の制御情報を把握する必要がある。
<キャリアアグリゲーションについて>
LTE−Advancedでは、LTEとのバックワードコンパチビリティを保ちつつ、LTEを上回るスループットを実現するために、LTEでサポートされている帯域幅(最大20MHz)を基本単位として、複数のキャリアを同時に用いて通信を行うキャリアアグリゲーション(CA:Carrier Aggregation)が採用されている。キャリアアグリゲーションにおいて基本単位となるキャリアはコンポーネントキャリア(CC:Component Carrier)と呼ばれる。
キャリアアグリゲーションは、CCの周波数配置により図3(a)〜(c)に示すように3つのシナリオに分類される。図3(a)は、Intra−band contiguous CAであり、周波数バンド内で連続するCCを配置するシナリオである。このシナリオは、例えば、3.5 GHz帯のような広帯域の割当てが行われる場合に適用される。図3(b)は、Inter−band non−contiguous CAであり、異なる周波数バンドのCCを複数配置するシナリオである。このシナリオは、例えば、2GHz帯と1.5GHz帯の2つのキャリアを用いて通信を行う場合に適用される。図3(c)は、Intra−band non−contiguous CAであり、同じ周波数バンド内で非連続なCCを配置するシナリオである。このシナリオは、例えば、事業者への周波数帯域の割当てが断片的である場合等に適用される。
キャリアアグリゲーションが適用される下りリンクでは、CCを基本単位としたOFDMAが採用されている。また、物理下りリンク共有チャネル(PDSCH:Physicak Downlink Shared Channel)においては、AMC(Adaptive Modulation and Coding)、及びHARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)は、トランスポートブロック(TB)単位で行われ、それぞれ1つのCCのみにマッピングされる。つまり、符号化・再送の単位であるトランスポートブロックとCCは一対一対応である。
CAを適用した場合、ユーザ装置と基地局との間で複数のCCを同時に用いて通信が行われるが、この場合も、LTE Rel.8と同様にユーザ装置と基地局との間で単一のRRCコネクションが張られる。単一のCCにおいてRRCコネクションを張った後、基地局からの指示に応じて2つめ以降のCCが追加される。
最初のRRCコネクションを張ったCCは、PCC(Primary CC)と呼ばれ、PCCに対応するセルはPcell(Primary cell)と呼ばれる。2つめ以降のCCはSCC(Secondary CC)と呼ばれ、SCCに対応するセルはScell(Secondary cell)と呼ばれる。
上記のように、RRCコネクションはPcellのみが有するため、PcellのみならずScellについても、RRCシグナリングで送信すべき情報はPcellから送信される。ただし、これに限られない。
PDSCHとPDCCHに関し、基本的に図4(a)に示すようにCC単位でスケジューリングが行われ、データ送信が実施されるが、図4(b)に示すように、あるCCから他のCCのスケジューリングのためのPDCCHを送信することもできる。図4(b)のような方式を可能ならしめるために、どのCCに対する割り当て情報かを示すCIF(Carrier Indicator Field)が定義されている。
<課題の説明>
前述したように、ユーザ装置が、干渉低減能力の高い干渉低減技術を用いて接続セルにおける所望信号に対する干渉低減処理を行うためには、干渉セルから受信する干渉信号のチャネル推定等を行う必要があり、そのために干渉セルにおける各種の制御情報を把握する必要がある。当該制御情報は、干渉セルの制御情報を把握した基地局からユーザ装置に通知されることが考えれる。
しかし、キャリアアグリゲーションが適用される場合、CC毎に全ての干渉セル(干渉CC)の制御情報を送信することになると、伝送帯域や処理におけるオーバーヘッドが増加し、干渉低減処理を効率的に行えなくなる等の問題が生じる。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、キャリアアグリゲーションが実施される無線通信システムにおいて、効率良く干渉低減処理を行うことを可能とする技術を提供することを目的とする。
本発明の実施の形態によれば、キャリアアグリゲーションを実施する無線通信システムにおいて、ユーザ装置と通信する基地局であって、
前記ユーザ装置が用いるあるコンポーネントキャリアに対する干渉基地局からの干渉信号を低減するために前記ユーザ装置において利用される制御情報を、前記干渉基地局から受信する受信部と、
前記コンポーネントキャリアに対応する接続セルと前記干渉基地局により形成される干渉セルとが所定の条件を満たすか否かを判定する判定部と、
前記判定部により、前記接続セルと前記干渉セルとが前記所定の条件を満たすと判定された場合に、前記制御情報を前記ユーザ装置に送信する送信部とを備えることを特徴とする基地局が提供される。
また、本発明の実施の形態によれば、複数の基地局を含み、キャリアアグリゲーションを実施する無線通信システムにおけるユーザ装置であって、
前記ユーザ装置と通信する接続基地局から、前記キャリアアグリゲーションにおけるあるコンポーネントキャリアに対する干渉基地局からの干渉信号を低減するために利用する制御情報を受信する受信部と、
前記制御情報を利用して、前記干渉信号を低減し、前記コンポーネントキャリアを用いて送信される所望信号を取得する干渉低減部とを備えることを特徴とするユーザ装置が提供される。
本発明の実施の形態によれば、キャリアアグリゲーションが実施される無線通信システムにおいて、効率良く干渉低減処理を行うことを可能とする技術が提供される。
干渉セルからの干渉の低減を説明するための図である。 干渉抑圧合成(IRC)受信を説明するための図である。 キャリアアグリゲーションの周波数配置例を示す図である。 キャリアアグリゲーションにおけるPDCCHの拡張を示す図である。 干渉信号を説明するための図である。 IRCウェイト算出のためのチャネル推定処理の概要を説明するためのフローチャートである。 CRSのマッピング例を示す図である。 CRSを用いてチャネル推定を行うために必要な情報を示す図である。 CSI−RSを用いてチャネル推定を行うために必要な情報を示す図である。 DM−RSを用いてチャネル推定を行うために必要な情報を示す図である。 SICのために必要となる情報のうち、干渉信号の復調のために必要となる情報を示す図である。 本発明の実施の形態に係る無線通信システムの概要構成図である。 接続セルと干渉セル間が同期している場合を説明するための図である。 接続セルと干渉セル間が非同期である場合を説明するための図である。 第1の例における具体的なシステム構成例を示す図である。 接続セルと干渉セルにおけるキャリアの状態を示す図である。 IRC受信処理のための干渉低減必要情報において、DCIで通知する情報とRRCで通知する情報を示す図である。 SIC受信処理のための干渉低減必要情報において、DCIで通知する情報とRRCで通知する情報を示す図である。 干渉低減処理における干渉信号のチャネル推定のために通知が必須である情報と、必須ではない(任意である)情報を示す図である。 干渉制御情報の通知のシーケンス例1である。 干渉制御情報の通知のシーケンス例2である。 DCIフォーマット例を示す図である。 DCI情報置き換えの例を説明するための図である。 DCI情報置き換えの例を説明するための図である。 ZP CSI−RSを説明するための図である。 ユーザ装置が実行するPMI推定のための処理のフローチャートである。 PMIの粒度の低減の例を示す図である。 第2の例における具体的なシステム構成例(1)を示す図である。 第2の例における具体的なシステム構成例(2)を示す図である。 本発明の実施の形態におけるシステム構成図である(PcellのみとRRCコネクションを持つ場合)。 システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 本発明の実施の形態におけるシステム構成図である(ScellともRRCコネクションを持つ場合)。 システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 基地局の他の構成例を示す図である。 ユーザ装置の他の構成例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。
現状のLTE−Advancedの制御信号構成では、干渉低減能力が高いIRC及びSIC等の干渉低減処理を行うためには、ユーザ装置において不足している情報があるので、ユーザ装置において干渉低減処理を行うことが難しい。そこで、本発明の実施の形態では、ユーザ装置において干渉低減処理を行うために必要となる制御情報をNW側から通知することを基本とする。
特に、本実施の形態では、キャリアアグリゲーション(CA)が行われることを前提としており、キャリアアグリゲーションが行われる環境において効率的にCC単位での干渉低減処理を実施するために、基地局においてCC単位で、ユーザ装置において干渉低減処理を行うべきか否かを判定し、干渉低減処理を行うべきCCに対する干渉制御情報をユーザ装置に通知することとしている。
(干渉低減処理のために必要となる制御情報について)
上記のように、本実施の形態では、基地局がユーザ装置に対して、ユーザ装置が干渉低減処理を行うために必要となる干渉セルにおける制御情報を通知することが基本的な動作となることから、まず、干渉低減処理(IRC、SIC等)を行うために必要となる情報について説明する。以下では、干渉低減処理のために必要となる制御情報を干渉制御情報と呼ぶ。また、IRCの干渉制御情報をIRC必要情報と呼び、SICの干渉制御情報をSIC必要情報と呼ぶ。以下、例として、IRCとSICについて説明するが、MLDを行うために必要な情報はSIC必要情報と同様である。以下での「IRC」とは「IRC Type 1」である。
<IRC必要情報>
IRC受信ウェイト生成のためには、所望信号のチャネル情報に加えて、干渉信号に対するチャネル行列が必要であり、当該チャネル行列は、干渉セルからの参照信号を用いてチャネルを推定することにより得られる。ただし、もし基地局側においてプリコーディング送信がなされている場合は、プリコーディングが適用された(プリコーディング行列が乗算された)チャネルのチャネル行列である必要がある。
LTE−Advancedにおいて、チャネル推定に用いることのできる参照信号として、CRS(Cell−specific Reference Signal、セル固有参照信号)、CSI−RS (CSI Reference Signal、CSI参照信号)、DM−RS (DeModulation Reference Signal、復調参照信号、もしくはUE specific Reference Signal)がある。
CRSは、どのTM(Transmission Mode)でも送信されるため、どのTMでもCRSによるチャネル推定が可能である。ただし、CRSはプリコーディング送信されないため、プリコーディング情報(PMI: Precoding Matrix Identifier)抜きのチャネルのみ推定可能である。すなわち、もし基地局側においてプリコーディング送信がなされている場合、目的とするチャネル行列を求めるには、PMIが別途必要となる。
ここで、TM(Transmission Mode)は、LTEのマルチアンテナ伝送における伝送モードであり、TM毎に参照信号構成やプリコーディングの有無が異なる。例えば、TM3は開ループ型送信ダイバーシチ(プリコーディングなし)であり、CRSを用いてデータを復調する。TM4は閉ループ型送信ダイバーシチ(プリコーディングあり)であり、CRSを用いてデータを復調する。TM9、TM10は空間多重(プリコーディングあり)であり、DM−RSを用いてデータを復調する。
CSI−RS(CSI Reference Signal)は、LTEのRel.10(Rel.10でTM9が追加)から導入されたチャネル品質測定用参照信号であり、アンテナ毎に多重されて送信される。基地局から送信されるCRSは最大4送信アンテナ(4レイヤ多重)までのサポートであるが、CSI−RSは最大8送信アンテナ(8レイヤ多重)をサポートしており、例えば、基地局が8アンテナ送信を行う場合、CSI−RSを使ってチャネル推定を行う。また、CRSのAntenna Virtualization(参照信号の密度を減少させるため、CRSを送信するアンテナ数を減少させる)時に、全てのアンテナでCRSによるチャネル推定が出来ない場合に、CSI−RSを使ってチャネル推定を行う。CRSの場合と同様に、CSI−RSはプリコーディング送信されないため、PMI抜きのチャネルのみ推定可能である。すなわち、もし基地局側においてプリコーディング送信がなされている場合、目的とするチャネル行列を求めるには、PMIが別途必要となる。
DM−RSは、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel、UE向けのデータ信号が乗せられるチャネル)の復調用参照信号であり、PDSCHの信号と同様のプリコーディングがされて送信される。従って、DM−RSを用いてチャネル推定を行うことで、プリコーディング情報(PMI)込みのチャネルを直接推定できる。
ここで、CRSもしくはCSI−RSを用いて干渉信号に対するチャネル推定を行ってチャネル行列を求める場合、IRC受信ウェイト生成のためには、更に、当該チャネル行列に加えて、干渉信号におけるユーザ割り当て情報が別途必要である。その理由は以下のとおりである。
接続セルのユーザ装置にとって、干渉セルでPDSCHにユーザが割り当てられる場合に、そのPDSCHの信号が干渉信号となる。従って、IRCを実行するユーザ装置は、ユーザへの割り当てがある干渉信号(PDSCHの信号)にのみヌルを向けるようにIRCウェイトの算出を行う。
つまり、図5に示すように、接続セルでユーザ装置にデータ受信のために割り当てられたリソースと同じリソースにおける干渉セルからの信号が干渉信号となるので、この干渉信号を抑圧するために、干渉信号におけるユーザへのリソース割り当て情報が必要になる。
しかし、CRS及びCSI−RSは、ユーザの割り当て有無にかかわらず全帯域で送信されるため、CRSもしくはCSI−RSからではユーザの割り当て情報を取得することができず、ユーザ割り当て情報が別途必要となる。
一方、DM−RSは、ユーザに割り当てられたリソースでのみ送信されることから、DM−RSを受信したリソース自体がユーザの割り当て情報となるので、ユーザ割り当て情報は別途必要ではない。
ユーザ装置におけるIRCウェイト算出のためのチャネル推定処理概要について図6のフローチャートを参照して説明しながら、各参照信号を用いてチャネル推定を行うために必要な情報についてより詳しく説明する。ただし、ここでは基地局側においてプリコーディング送信がなされていると仮定した説明を行う。
ユーザ装置はまず、チャネル推定を行う参照信号を決定する(ステップ101)。ここではTMが必要になる。ただし、何らかの方法でTMを知ることができる、もしくは、システム全体で統一されているなどの場合はTMを取得することは必要ない。
ステップ102では、送信された参照信号についての系列初期値の計算を行う。参照信号がCRSの場合、系列初期値の計算を行うために、PCID(Physical Cell ID)、スロット番号、NCP、MBSFN configuration等が必要となる。ここで、NCPは、CP(Cyclic Prefix)長がNormalかExtendedかを示す値であり、0か1である。参照信号がCSI−RSの場合、スロット番号、PCIDもしくはVCID(Virtual Cell ID)、NCP等が必要になる。ここで、VCIDは非特許文献1に規定されている。また、参照信号がDM−RSである場合、スロット番号、PCIDもしくはVCID(Virtual Cell ID)、nSCID、PDSCH送信帯域幅等が必要になる。ここで、nSCIDはMU−MIMOにおけるスクランブル系列の識別番号であり、0か1の値である。
ステップ103では、ステップ102で計算した系列初期値からスクランブリング系列の計算を行う。ステップ102,103により、送信された参照信号系列の特定がなされる。
ステップ104では、参照信号がMappingされたリソースの特定を行う。ここでは、参照信号がCRSの場合、システム帯域幅、アンテナport数、MBSFN configuration等が必要になる。参照信号がCSI−RSの場合、システム帯域幅、アンテナport数等が必要になる。参照信号がDM−RSの場合、NCP、及び、RB毎もしくはサブバンド毎のアンテナport数等が必要になる。
参照信号のMappingは、システム帯域幅、アンテナport数等、上記の情報に応じて規定されているため、上記の情報が必要となる。レイヤ数1の場合におけるCRSのマッピング例を図7に示す。
図6に戻り、ステップ105では、参照信号に対するチャネル推定を行う。ここでは、いずれの参照信号の場合も、Power boostingがされている場合にそれを補正する必要があるため、Power boosting情報が必要になる。Power boosting情報とは例えば参照信号とデータ信号の電力比である。
ステップ106では、ステップ105で得られた推定結果に基づいて、全リソースに対するチャネル推定を行う。ここでは、例えば、非特許文献2に記載された2次元MMSEチャネル推定フィルタを利用する。
ステップ107において、プリコーディング行列(PMIで示される)の乗算を行う。従って、ここでは、CRS、CSI−RSの場合にPMIが必要になる。DM−RSの場合は、ステップ106までの処理で、プリコーディング情報を含むチャネル推定がなされているので、ステップ107、すなわち、PMIは不要である。
上述したようなチャネル推定を行うために必要な情報をまとめたものを図8〜図10に示す。図8が、CRSを用いてチャネル推定を行うために必要な情報を示し、図9が、CSI−RSを用いてチャネル推定を行うために必要な情報を示し、図10が、DM−RSを用いてチャネル推定を行うために必要な情報を示す。
図8〜図10に示すように、参照信号を用いてチャネル推定を行うために必要な情報のうち、PCIDとスロット番号以外は、ユーザ装置における推定が困難な情報である。
<SIC必要情報>
前述したとおり、SICを行うためには、全干渉信号に対するレプリカ信号を生成することが必要であり、そのためには、まず、各干渉信号に対してのチャネル推定を行うための情報が必要である。これは、IRC必要情報と同じである。
次に、干渉信号の復調のために、図11に示す情報が必要である。つまり、干渉信号の復調のための情報として、RB毎もしくはサブバンド毎のPDSCH変調方式情報、CRS/CSI−RS/DM−RSそれぞれのconfiguration(コンフィグレーション情報)、MBSFN configuration、PDSCH start symbolが必要になる。また、ターボ等化の場合は、更に符号化率情報/RB or subbandも必要になる。
上記の情報のうち、CRS/CSI−RS/DM−RSそれぞれのconfigurationとMBSFN configurationは、参照信号がマッピングされるリソースの計算のために必要な情報であり、PDSCH start symbolはPDSCHがマッピングされるリソースの計算のために必要な情報である。
(実施の形態の概要)
既に説明したとおり、本実施の形態では、キャリアアグリゲーション(CA)が行われることを前提としており、CAが行われる環境において効率的に干渉低減処理を実施するために、基地局においてCC単位で、ユーザ装置において干渉低減処理を行うべきか否かを判定し、干渉低減処理を行うべきCCに対する干渉制御情報をユーザ装置に通知することとしている。
図12に本実施の形態に係る無線通信システムの概要構成図を示す。本実施の形態に係るシステムは、例えばLTE−Advanced方式の無線通信システムであり、基地局200(eNodeB)(接続基地局)が接続セル(Serving Cell)を形成し、セル内のユーザ装置100(UE)が接続基地局200と所望信号(Serving Signal)による通信を行う。本実施の形態の無線通信システムは、少なくともLTE−Advancedで規定されている機能を含む。ただし、本発明はLTE−Advancedの方式に限定されるわけではなく、LTE−Advancedより先の世代の無線通信システムや、LTE以外の方式にも適用可能である。
通常、無線通信システムには、多くの基地局が備えられるが、図12には、接続基地局200と、これに隣接する基地局300が示されている。この隣接する基地局300もセルを形成し、当該基地局300を接続基地局とするユーザ装置110と信号の送受信を行う。この隣接する基地局300から当該基地局300を接続基地局とするユーザ装置110に対して送信される信号は、ユーザ装置100にとって干渉信号となる。従って、本実施の形態では、当該隣接する基地局300を干渉基地局と呼ぶ。また、干渉基地局300におけるセルを干渉セルと呼ぶ。接続基地局に対する干渉基地局は複数であるのが一般的であるが、図12では1つのみの干渉基地局を示している。
本実施の形態では、キャリアアグリゲーションが適用されることを想定しており、接続セル及び干渉セルは、それぞれあるコンポーネントキャリア(CC)に対応する。
前述したように、キャリアアグリゲーションが行われる環境において効率的に干渉低減処理を実施するために、基地局200においてCC単位で、ユーザ装置100で干渉低減処理を行うべきか否かを判定し、干渉低減処理を行うべきCCに対する干渉制御情報をユーザ装置100に通知する。なお、ユーザ装置100は、干渉制御情報の通知が行われなかった場合には、それらを必要としないMMSE受信処理、もしくはIRC Type 2の受信処理等を行うこととしてよい。つまり、ユーザ装置100は、干渉制御情報の通知が行われれば、それらを用いた干渉低減処理を行い、通知がない場合には、干渉制御情報を必要としない受信処理を行う。
以下では、干渉低減処理を行うべきCCを判断する方法の違いで、第1の例と、第2の例を説明する。第1の例では、干渉となるCCが存在して、かつそのCCが接続セルと同期している場合に当該CCについて干渉低減処理を行うと判断し、第2の例では、干渉となるCCが存在して、かつそのCCの送信方法(例:TM:Transmission mode)が接続セルにおける送信方法と同じ場合に干渉低減処理を行うと判断する。以下、より詳細に説明する。
(第1の例)
上記のように、第1の例では、基地局200は、CCにより形成される接続セルに対し、干渉セルが存在し、かつこれらのセル間が同期している場合に当該接続セルにおいて、当該干渉セルからの干渉信号の干渉低減処理を行うと決定する。
基地局200は、CCにより形成される接続セルに対し、干渉セルが存在するが、これらのセル間が同期していない場合には、当該接続セルにおいて、当該干渉セルからの干渉信号の干渉低減処理を行わないと決定する。また、基地局200は、CCにより形成される接続セルに対し、干渉セルが存在しない場合は、干渉低減処理を行わないと決定する。
第1の例において、上記のような判断を行う理由は次のとおりである。接続セルと干渉セル間が同期している場合、図13に示すように、接続セルからユーザ装置100が受信する信号と、干渉セルからユーザ装置100が受信する信号とは、タイミングが一致する。そのため、ユーザ装置100における1サブフレーム分の干渉低減のためには、接続基地局200からユーザ装置100に対して、干渉セルの1サブフレーム分の情報を通知すればよい。例えば、データ信号の復調のために干渉のデータ信号(PDSCH)もしくはEPDCCHの情報だけを通知すればよい。よって、この場合は、オーバーヘッドをあまり増大させずに干渉低減を行うことができるので、接続基地局200は干渉低減処理を行うことを決定し、干渉制御情報の通知を行う。
他方、接続セルと干渉セル間が非同期である場合、図14に示すように、接続セルからユーザ装置100が受信する信号と、干渉セルからユーザ装置100が受信する信号とは、タイミングが一致しない。そのため、ユーザ装置100における1サブフレーム分のデータ信号の干渉低減のためには、干渉セルの2サブフレーム分の情報の通知が必要になる。また、図14に示すように、干渉セルからの制御信号も、接続セルにおけるデータ信号に対する干渉になるから、干渉セルにおけるデータ信号(PDSCH)だけでなく制御信号((PCFICH, PHICH, (E)PDCCH,・・)の情報も必要になる。よって、この場合は、オーバヘッドが増大するため、接続基地局200は干渉低減処理を行わないことを決定し、干渉制御情報の通知を行わない。ただし、干渉低減処理の性能を向上させる観点で、同期/非同期にかかわらずに、オーバーヘッドが増加しても、干渉低減処理を行うという判断もある。このような観点での例は第2の例として後述する。
なお、第1の例(同期に関する情報について第2の例も同様)においては、基地局内のメモリ等に、どの基地局と同期しているかを示す情報(同期している基地局識別情報等)を保持し、当該情報を参照することで、同期/非同期の判断を行うこととするが、どの基地局と同期しているかの判断手法はこれに限られるわけではない。また、同期の判断をコンポーネントキャリアで形成されるセル単位に行うこととしてもよい。この場合、基地局内のメモリ等に、自基地局の各セルがどの基地局のどのセルと同期しているかを示す情報(同期しているセル識別情報等)を保持し、当該情報を参照することで、同期/非同期の判断を行うことができる。
また、ユーザ装置100が同期/非同期を判断し、その結果を接続基地局200に通知することとしてもよい。例えば、ユーザ装置100は、基地局200から所望のCCで受信する同期信号(例:PSS/SSS)と、干渉基地局(干渉セル)から受信する同期信号との間の受信タイミング差(Received timing difference)が所定の閾値以下である場合は接続セルと干渉セルが同期していると判断して、そのことを示す情報を接続基地局200に送信する。接続基地局200は、当該情報に基づいて、当該干渉セルからの干渉信号を干渉低減処理の対象と判断できる。
また、受信タイミング差が所定の閾値より大きい場合は、接続セルと干渉セルが同期していないと判断できる。
同期/非同期を判断するための閾値としては、例えば、キャリアアグリゲーションのCC間の同期を判断するために利用される「30.16 μsec」を使用することができる。また、Dual connectivityのセル間同期の判断のために利用される「30.26+X μsec」(X値は所定の値)を使用してもよい。
また、本実施の形態(第1、第2の例ともに)では、基地局側が、ユーザ装置において干渉低減処理(IRC、SIC等)が実行可能かどうかを把握し、実行可能なユーザ装置に対して干渉制御情報を通知することを想定している。干渉低減処理が実行可能かどうかは、例えば、ユーザ装置から受信するCapability等の情報により把握することが可能である。
<第1の例における具体的なシステム構成例>
図15に、より具体的なシステム構成例を示す。ここで、例えば非特許文献3の(Annex J (informative):Carrier Aggregation J.1 Deployment Scenarios)に記載されているように、キャリアアグリゲーションには複数のシナリオが想定されている。図15に示すシステム構成例は、非特許文献3における第4番目のシナリオに対応するものである。つまり、ある周波数(基本的に低い周波数)でマクロカバレッジを確保し、異なる周波数(基本的に高い周波数)でRRE(Remote Radio Equipment)を用いてホットスポットのトラフィックを吸収する構成に相当する。ただし、本発明を適用できるシナリオは、このシナリオに限られるわけではなく、他のシナリオにも対応できる。
図15に示す構成では、ユーザ装置100に対し、基地局400がPcellであるマクロセル(接続セルAと呼ぶ)を形成し、CC#1で所望信号を送信する。また、基地局500が、ユーザ装置100に対して干渉となるマクロセル(干渉セルBと呼ぶ)を形成し、CC#1で干渉信号を送信する。更に、ユーザ装置100に対して、基地局410がScellであるスモールセル(接続セルCと呼ぶ)を形成し、CC#2で所望信号を送信する。また、基地局420が、ユーザ装置100に対して干渉となるスモールセル(干渉セルDと呼ぶ)を形成し、CC#2で干渉信号を送信する。
図16に、接続セルと干渉セルにおけるキャリアの状態を示す。図16に示すとおり、接続セルA(マクロセル)と干渉セルB(マクロセル)は同じ周波数のCCであるCC#1を使用し、接続セルC(スモールセル)と干渉セルD(スモールセル)は同じ周波数のCCであるCC#2を使用する。
図15に示す例において、マクロセル間は非同期であり、点線内のスモールセル間は同期しているものとする。すなわち、接続セルAと干渉セルB間は非同期であり、接続セルCと干渉セルD間は同期している。
このような前提において、マクロセルを提供する基地局400は、マクロセル間干渉があることを検知するが、マクロセル間は非同期であるため、CC#1に対しては、ユーザ装置100において干渉低減処理をさせないことを決定し、干渉制御情報を送信しない。
一方、基地局400又は基地局410は、スモールセル間干渉があることを検知し、しかもスモールセル間は同期であるため、CC#2に対しては、ユーザ装置100において干渉低減処理をさせることを決定し、干渉制御情報を送信する。
<干渉制御情報の通知方法例>
以下、基地局400等からユーザ装置100への干渉制御情報の通知方法の例を説明する。ここで説明する通知方法は、第1の例と第2の例に共通である。なお、第1の例と第2の例において、通知する干渉制御情報の内容については、以下で説明するものに限定されるわけではなく、ユーザ装置100での干渉低減処理に使用する情報であれば、以下で説明する情報以外の情報、以下で説明する情報に追加される情報等を通知することとしてよい。
基地局400等からユーザ装置100への干渉制御情報の通知は、PDCCHを用いてダイナミックに(動的に)行うこととしてもよいし、RRCシグナリングを用いてセミスタティック(semi−static)に行うこととしてもよいし、これらを併用して行ってもよい。また、これら以外のチャネルを使用して干渉制御情報の通知を行ってもよい。ユーザ装置100は、受け取った干渉制御情報を元に、どのCCに対して干渉低減処理を実施するかを判断し、当該CCに対して干渉低減処理を実行する。なお、干渉制御情報の中に、干渉低減処理を実施する対象となるCCの識別情報を含めてもよい。
ここで、基本的には、Pcellにおいてのみ、ユーザ装置100と基地局間でRRC接続を行うため、図15の例では、ユーザ装置100に対してRRCシグナリングにより干渉制御情報の通知を行う場合には、基地局400が通知を行う。ただし、RRCコネクションをScellにおいて張ることとしてもよく、その場合、Scell(つまり、基地局410)からRRCシグナリングで干渉制御情報を通知してもよい。
ダイナミックに通知を行うか、セミスタティックに通知を行うかについて、特に限定はないが、本実施の形態においては、例えば、ユーザ装置100にて干渉信号に対する干渉低減を行うために使用する情報のうち、ダイナミックに変化する情報を下り物理レイヤシグナリングチャネルであるPDCCHのDCIを用いて通知し、それ以外の情報をRRCシグナリングを用いてセミスタティックに通知する。ただし、これは一例である。なお、ダイナミックに変化する情報とは、例えば、サブフレーム毎に変化し得る情報である。
ここで、PDCCHとDCIについて説明しておく。PDCCHは、上り/下りリンクのスケジューリングの決定や電力制御コマンド等の制御情報(DCI)をユーザ装置に通知するためのチャネルである。そして、DCIに含まれる情報としては、例えば、PDSCHに関する情報、PUSCHに関する情報、電力制御情報等がある。このうち、PDSCHに関する情報としては、例えば、リソースブロック割り当て情報、変調及び符号化率情報、プリコーディング情報、HARQ情報、空間多重に関する情報(空間多重する場合)等がある。
DCIには、送信モード(TM: Transmission Mode)や、その用途によっていくつかのフォーマットが用意されている。特に、本実施の形態では、後述するように、DCI format 2系(2、2A〜2D)を用いる場合において、DCIの置き換え/読み替えを行うことで、干渉低減処理に必要な干渉セルの情報である干渉制御情報の一部をユーザ装置100に通知することが可能となっている。
干渉制御情報は、IRCの場合であれば、図8〜図10等を参照して説明した情報、すなわち、干渉信号のチャネル推定のために必要な情報と干渉信号のユーザ割り当て情報である。また、SIC(MLDも同様)の場合であれば、前述したIRCで必要とする情報に加え、図11に示したように、干渉信号の復調のための情報が必要になる。
図17は、IRC必要情報において、DCIで通知する情報とRRCで通知する情報の例を示す図である。DCIで通知する情報に下線を引いてある。下線の引いていない情報をRRCシグナリングで通知する。
図18は、SIC必要情報において、DCIで通知する情報とRRCで通知する情報の例を示す図である。DCIで通知する情報に下線を引いてある。下線の引いていない情報をRRCシグナリングで通知する。図17、図18は例であり、これに限られるわけではない。
なお、干渉低減処理における干渉信号のチャネル推定において、図8〜10等に示す情報の全部が必須であるわけではない。また、後述するように、情報削減も行うことができる。
図19は、干渉低減処理における干渉信号のチャネル推定のために通知が必須である情報と、必須ではない(任意である)情報を示す図である。図19では、各参照信号で共通の部分と、各参照信号に特有の部分に分けて示している。
図19に示すように、いずれの参照信号においても、PCIDもしくはVCID、及びユーザ割り当て情報は必須である。CRSを用いたチャネル推定においては、CRSアンテナポート数、MBSFN configuration、システム帯域幅、CRS power boosting情報が必須である。CSI−RSを用いたチャネル推定においては、CSI−RSアンテナポート数、システム帯域幅、CSI−RS power boosting情報が必須である。DM−RSを用いたチャネル推定においては、DM−RSアンテナポート数、DM−RS power boosting情報、PDSCH送信帯域幅が必須である。
図19に示す情報のうち、上記以外の情報は任意であり、含めなくても干渉低減処理を実行することは可能である。ただし、「任意」の情報であっても、特性の向上のためには、含めることが望ましい。
以下では、干渉制御情報を通知する方法の例をより詳細に説明する。図20は、図15に示した状況において、干渉制御情報を通知する場合の例1を示す図である。図20に示す例では、接続基地局400(Pcellを形成する基地局)が、干渉基地局420から干渉制御情報を受信し(ステップ201)、当該干渉制御情報をユーザ装置100に送信する(ステップ202)。ステップ202は、PDCCH又はRRCシグナリング、もしくはその両方にて行うことができる。ただし、ステップ202でPDCCHを用いる場合は、例えば、Scellに対する制御情報であることを示すCIFが設定される。
図21は、図15に示した状況において、干渉制御情報を通知する場合の例2を示す図である。図21に示す例では、接続基地局410(Scellを形成する基地局)が、干渉基地局420から干渉制御情報を受信し(ステップ211)、当該干渉制御情報をユーザ装置100に送信する(ステップ212)。ステップ212は、PDCCH又はRRCシグナリング、もしくはその両方にて行うことができる。ただし、RRCシグナリングは、接続基地局410とユーザ装置100との間でRRCコネクションを張る場合に可能である。干渉制御情報の通知は、図20と図21の方法を組み合わせて行うことも可能である。
以下、種々の通知方法を具体例を用いて説明する。以下では、接続基地局410を例にとって説明しているが、接続基地局400も同様にして通知を行うことが可能である。
(1)具体例1
具体例1では、接続基地局410が、IRC必要情報をPDCCHでユーザ装置100に通知する例を示す。すなわち、IRC必要情報をDCI(Downlink Control Information)のフォーマットの中に記載し、これをPDCCHでユーザ装置100に通知する。
この例では、例えば図22に示すようにIRC必要情報が記載されたDCIが接続基地局410からユーザ装置100に対して通知される。また、例えば、干渉セルが2つあり、接続基地局410が2つ分のIRC必要情報をユーザ装置100に通知する場合、図22に示すDCIフォーマットにおいて、各情報要素毎に干渉セル2つ分の情報を記載してもよいし、図22に示すDCIに干渉セル1つ分のIRC必要情報を記載し、最後の情報(ユーザ割り当て情報)の次から、図22に示すDCIフォーマットと同じフォーマットのDCIを2つ目の干渉セルのIRC必要情報として記載するようにしてもよい。
図22は、CRSの場合を示しているが、CSI−RS、DM−RSについても、情報の内容が変ること以外は、CRSの場合と同じようにしてIRC必要情報を通知することができる。
具体例1では、IRCを実行するために必要とする情報の全てをDCIに記載してPDCCHで通知することの他、IRCを実行するために必要とする情報の一部をDCIに記載してPDCCHで通知することとしてもよい。前述したように、図8〜図10で説明したIRC必要情報のうち所定の情報については、通知しなくてもIRCを行うことができるからである。
上記の例では、干渉制御情報としてIRC必要情報を通知する場合を示しているが、SICについても同様の通知方法をとることができる。前述したとおり、SICにおいては、全干渉信号に対するレプリカ信号を生成することが必要であり、そのためには、まず、各干渉信号に対してのチャネル推定を行うための情報が必要である。これは、IRC必要情報と同じである。それに加え、図11に示したように、干渉信号の復調のための情報が必要となる。SICを行うためにDCIのみでは干渉制御情報の全部を通知できない場合には、例えば、残りの情報をRRCシグナリングで通知すればよい。IRCを行うためにDCIのみでは干渉制御情報の全部を通知できない場合にも、例えば、残りの情報をRRCシグナリングで通知すればよい。また、以下で説明するような置き換えや、ユーザ装置100での取得(推定)、ビット数削減等を併用してもよい。
(2)具体例2
具体例2では、接続基地局410が、DCIに記載される下り制御情報のうちの一部もしくは全ての情報を干渉制御情報に置き換え、置き換えを行ったDCIをユーザ装置100にPDCCHで通知する。そして、ユーザ装置100では、DCIにおける情報の中から、上記置き換えられた情報を干渉制御情報として抽出し、干渉低減処理を実行するために利用する。つまり、DCIの中の置き換え対象位置にある本来の下り制御情報を干渉制御情報に読み替えて使用する。
置き換えは、例えば、本来の下り制御情報に対応する複数ビットのうちの空きのビットを利用して行う。また、DCIにおいて、通知しなくても支障が出ない下り制御情報を干渉制御情報に置き換えるようにしてもよい。通知しなくても支障が出ない下り制御情報とは、例えば、DCI以外の制御信号によりユーザ装置100に通知されている下り制御情報、DCIで送信するが、送信の頻度が低くてもよい下り制御情報などである。送信の頻度が低くてもよい下り制御情報については、例えば、所定のサブフレーム数分の時間毎に、当該下り制御情報を干渉制御情報に置き換える。
図23を参照して、具体例2における置き換えの一例を説明する。図23は、TM9の場合のDCI format 2Cを示す。本例では、RANK1送信を仮定して、変調方式及び符号化率の情報要素に対応する10ビットのうちの後半5bitを干渉制御情報(本例では、IRC必要情報)に置き換える。変調方式及び符号化率の情報要素に対応する10ビットでは、前半の5ビットで1ストリーム目の情報を記載し、後半に5ビットで2ストリーム目の情報を記載するが、RANK1送信は1ストリームなので、後半の5ビットは使用されていない。そこで、本例では、当該後半の5ビットにIRC必要情報を記載する。本例では、この場合のIRC必要情報は、最も支配的な干渉信号のnSCID、RI、DM−RSアンテナport、PMIである。ただしPMIはbit数を減らしても良い。PMIのビット数を減らす例については後述する。
通常、IRCが効果を奏するのは、ユーザ装置100がセル端に位置し、干渉セルからの干渉が大きくなる場合であり、そのような場合、送信レイヤ数(RANK)は1になるようにランクアダプテーションにより制御されることが想定されるから、上記のように、RANK1送信を仮定している。
図23に示したような置き換えは、DCI format 2Cに限られず、DCI format 2系全般に適用できる。
すなわち、図24(a)に示すように、接続基地局410がユーザ装置100に対して2つのストリームを送信するランク2送信を行う場合には、DCI format 2系における2TB分の領域には、それぞれのストリーム用の制御情報が記述され、ユーザ装置100はこれらの制御情報を用いて各ストリームデータの復調、復号を行う。一方、図24(b)に示すように、例えば、ユーザ装置100がセル端にある場合等、接続基地局410がユーザ装置100に対して1つのストリームを送信するランク1送信を行う場合には、DCI format 2系における2TB分の領域のうち、1つの領域が接続セル送信ストリーム用の制御情報として用いられ、もう1つの領域は接続セル送信ストリーム用の制御情報として使用されないことから、当該領域を干渉セルの送信制御情報、すなわち、干渉制御情報の通知のために使用する。その他の情報は、例えばRRCシグナリングで通知する。
なお、上記の例では、干渉制御情報としてIRC必要情報を通知する場合を示しているが、SICについても同様の通知方法を用いることができる。
(3)具体例3
接続基地局410が、干渉制御情報のうちの一部をユーザ装置100に送り、その他の情報(不足する情報)をユーザ装置100において推定することも可能である。
例えば、ユーザ装置100は、接続セルにおけるZP(Zero Power、ゼロパワー)CSI−RSを利用して、PMIを推定する。
図25に示すように、ZP CSI−RSは、干渉電力測定のために接続セルの信号をMutingした(パワー0にする)信号である。ユーザ装置100には、干渉信号のPDSCHに重なるZPリソースの場所が上位レイヤシグナリング(例:RRCシグナリング)により通知され、ユーザ装置100は、当該リソースにおけるZP CSI−RSにおいて干渉電力測定を行うことができる。なお、ZP CSI−RSはCSI−RS configurationと同等なので周期(Periodicity)は5〜80 msecとなる。この周期についても上位レイヤシグナリング(例:システム情報)によりユーザ装置100に通知される。
具体例3において、ユーザ装置100が実行するPMI推定のための処理を図26のフローチャートを参照して説明する。
ステップ301において、ユーザ装置100は、ZP CSI−RSのリソースにおいて受信した受信信号の共分散行列を求める。これにより、干渉信号のプリコーディング情報込みの共分散行列を得ることができる。
ステップ302において、ユーザ装置100は、CRSもしくはCSI−RSにより、上記リソースにおける干渉信号のプリコーディング情報抜きのチャネルを推定する。
ステップ303において、ユーザ装置100は、ステップ302で推定したチャネル情報と、全パターンのPMIに対応するプリコーディング行列を用いて、上記干渉信号の共分散行列をPMIの全パターン分生成(算出)する。つまり、例えば、PMIが4種類であるとすると、4つの共分散行列が生成される。
ステップ304において、ユーザ装置100は、ステップ303で生成した全ての共分散行列のうち、ステップ301で算出した共分散行列と最も近いものを選び、その最も近い共分散行列で用いられたプリコーディング行列(PMI)を送信された干渉信号に対応するプリコーディング行列と推定する。
(4)具体例4
干渉制御情報のうちのPMIについては、接続基地局410において粒度を低減し、ユーザ装置100に通知してもよい。例えば、ダウンリンクの送信2アンテナの場合、PMIはRANK1で4種類定義されており、そのまま通知する場合には、2bit必要となるが、図27に示すように、実際の信号送信時に用いたプリコーディング行列に対応するPMIについて、近い2種類を1つとし、全体として2種類とすることで、ユーザ装置100に通知するPMIのビット数を2から1に低減することができる。なお、これは送信アンテナ数が2の例であるが、送信アンテナ数は何本でもよい。例えば、送信アンテナ数が4本の場合、PMIは16種類となり、4ビット必要であるが、粒度を低減して4種類(2ビット)としてもよい。この場合、低減しない場合と比べ特性は多少劣化するが、通知する情報量を減少させることができる。
(第2の例)
次に、第2の例を説明する。第2の例では、基地局200は、CCにより形成される接続セルに対し、干渉セル(干渉CC)が存在し、かつこれらのセル間(CC間)で送信方法が同じである場合に当該接続セルにおいて、当該干渉セルからの干渉信号の干渉低減処理を行うと決定する。
基地局200は、CCにより形成される接続セルに対し、干渉セルが存在するが、これらのセル間で送信方法が同じでない場合には、当該接続セルにおいて、当該干渉セルからの干渉信号の干渉低減処理を行わないと決定する。また、基地局200は、CCにより形成される接続セルに対し、干渉セルが存在しない場合は、干渉低減処理を行わないと決定する。同期/非同期の判断方法は第1の例と同じである。また、「送信方法」については、例えば、干渉セルを形成する干渉基地局から受信する制御情報により判断できる。
上記の「送信方法」の例はTMである。例えば、接続セル(接続CC)のTMがTM9の場合、TM9を用いる干渉セルからの干渉信号は、干渉低減処理を行う対象にすると判断できる。
また、「送信方法」として、「開ループ型送信ダイバーシチ(SFBC)」等の個別の送信方法(個別送信方法と呼ぶ)を用いてもよい。個別送信方法に関し、例えば、TM2はSFBCを用い、TM3かつRank−1の場合もSFBCを用いるので、接続セル(接続CC)のTMがTM2の場合、TM2もしくはTM3かつRank−1の干渉セルからの干渉信号は、干渉低減処理を行う対象にすると判断できる。
また、「送信方法」として、データの復調に用いる参照信号を用いてもよい。例えば、接続セルで使用される参照信号が「DM−RS」である場合、「DM−RS」をデータ復調に使用する干渉セルからの干渉信号を干渉低減処理を行う対象にすると判断できる。以下では、例として、「送信方法」がTMである場合を主に説明する。
上記のTMを使用する例において、接続セルと干渉セルでTMが同じ場合に干渉低減処理を行い、異なる場合に干渉低減処理を行わないこととする理由は以下のとおりである。
シグナリングオーバヘッドの低減のため、干渉低減処理に使用する情報(干渉制御情報)はある程度ユーザ装置100側でBlind推定できることが望ましい(例:具体例3)。しかし、TMが干渉信号と所望信号で異なる場合、Blind推定の精度が悪い可能性がある。
つまり、干渉制御情報のBlind推定精度は、干渉信号のチャネル推定精度に大きく影響されるが、一般的に、干渉信号の受信電力が所望信号と比較して小さい場合、干渉信号のチャネル推定精度は悪い。しかし、例えば所望信号と干渉信号が共にTM9であれば、チャネル推定を行うDM−RSのリソースが一致しているため、受信信号から所望信号のDM−RSレプリカを減算した後に、干渉信号に対するチャネル推定を行うことにより(DM−RSキャンセラ)、推定精度を向上させることが可能である。
一方、例えば所望信号がTM4(CRS−based)、干渉信号がTM9(DMRS−based)の場合、チャネル推定を行う参照信号のリソースは一致しないため、上記のキャンセラによりチャネル推定精度を向上させることが困難となり、Blind推定精度を向上させることができない。
もしもBlind推定を誤った場合(例えば干渉信号のPMIを誤判定)、干渉低減処理の干渉レプリカの推定精度が劣化し、干渉低減処理の特性が、従来の受信器よりも劣化する可能性がある。よって異なるTMの場合には、干渉低減処理を行わないことで、オーバヘッドの低減やシステム性能の劣化の抑止を可能としている。
<第2の例における具体的なシステム構成例>
図28、図29に、第2の例におけるより具体的なシステム構成例を示す。第2の例でも第1の例と同様のシナリオのキャリアアグリゲーションを想定している。
図28に示す構成では、ユーザ装置100に対し、基地局400がPcellであるマクロセルを形成し、CC#1で所望信号を送信する。また、ユーザ装置100に対して、基地局410がScellであるスモールセル(接続セルAと呼ぶ)を形成し、CC#2で所望信号を送信する。更に、基地局420が、ユーザ装置100に対して干渉となるスモールセル(干渉セルBと呼ぶ)を形成し、CC#2で干渉信号#1を送信する。また、基地局430が、ユーザ装置100に対して干渉となるスモールセル(干渉セルCと呼ぶ)を形成し、CC#2で干渉信号#2を送信する。TMの違いを除き、図29も同様の構成である。
図28の状況において、接続セルAではTM9で所望信号が送信され、干渉セルBではTM3で干渉信号が送信され、干渉セルCではTM9で干渉信号が送信される。例えば基地局400は、これらの情報を収集して把握しており、接続セルAと同じTM9を使用する干渉セルCの干渉信号を干渉低減処理の対象と決定し、当該干渉信号についての干渉制御情報をユーザ装置100に通知する。
一方、図29の状況では、接続セルAではTM9で所望信号が送信され、干渉セルBではTM3で干渉信号が送信され、干渉セルCではTM3で干渉信号が送信される。例えば基地局400は、これらの情報を収集して把握しており、接続セルAと同じTM9を使用する干渉セルが存在しないので、干渉制御情報を送信しない、もしくは、明示的に、干渉低減処理を行わないことを指示するOFF通知をユーザ装置100に行う。
なお、これまで、第1の例と第2の例を別々に説明したが第1の例と第2の例を組み合わせてもよい。その場合、例えば、基地局は、干渉となるCCが存在して、かつ、そのCCが接続セルと同期しており、かつ、そのCCの送信方法(例:TM:Transmission mode)が接続セルにおける送信方法と同じ場合に干渉低減処理を行うと判断する。また、「干渉となるCCが存在して、かつ、そのCCが接続セルと同期しており、かつ、そのCCの送信方法(例:TM:Transmission mode)が接続セルにおける送信方法と同じ」という条件を満たさない場合に、干渉低減処理を行わないと判断する。
また、第1の例、第2の例、及び上記の組み合わせの例のそれぞれで、基地局は、干渉低減処理を適用する干渉信号がない場合等、干渉低減処理を適用しないと判断した場合に、ユーザ装置100へ干渉低減処理のOFF通知を行ってもよい。なお、OFF通知を受け取ったユーザ装置100は、干渉制御装置を必要としない受信処理、例えばMMSE受信処理もしくはIRC Type 2等を実施することとする。ただし、新たに干渉制御情報の通知があった場合には、それらを用いて干渉低減処理を適用することとしてよい。
また、第1の例、第2の例で説明した干渉低減処理を行うか否かの判断は一例に過ぎない。同期及び送信方法以外の条件で干渉低減処理を行うか否かの判断を行うこともできる。
(システム構成、処理フロー)
以下、本実施の形態に係るシステムの詳細構成、及び処理シーケンスを説明する。
図30に、本実施の形態における通信システムの機能構成を表した機能ブロック図を示す。図30に示す通信システムは、ユーザ装置100がPcellのみとRRC接続する場合の例であり、Pcellを形成する接続基地局600、Scellを形成する接続基地局700、及び、ユーザ装置100を含む。
図30に示すように、接続基地局600は、干渉制御情報受信部(Pcell)601、干渉制御情報蓄積部602、干渉制御情報通知判断部603、Scell追加/削除判断部604、送信データ通知部605、Scell情報受信部606、送信データ蓄積部607、送信信号生成部608、I/F609を有する。
干渉制御情報受信部(Pcell)601は、Pcellに対する干渉信号の制御情報である干渉制御情報を干渉基地局から受信する。干渉制御情報蓄積部602は、干渉制御情報を格納するメモリである。干渉制御情報通知判断部603は、干渉制御情報を通知するか否かを判断する。つまり、前述したように、干渉セルと接続セルが同期してる、あるいは、干渉セルと接続セルで送信方法が同じであれば通知を行うと判断する。
Scell追加/削除判断部604は、ユーザ装置100からフィードバックされた受信品質情報(Measurement report)を基にScellの追加/削除を判断する。送信データ通知部605は、Scellが追加されている場合のみ、送信データをScell(接続基地局700)に対して通知する。
Scell情報受信部606は、Scellの制御情報(RRC)と、Scellに対する干渉信号の制御情報(RRCで通知する情報)をScellから受信する。なお、Scell情報受信部606は、Scellに対する干渉信号の制御情報であって、DCIで(dynamicに)通知する情報をScellから受信することとしてもよい。
送信データ蓄積部607は、送信データ信号を格納するメモリである。送信信号生成部608は、所望制御情報、干渉制御情報(RRC、dynamic)、Scellの制御情報(RRC)、送信データ信号等を含む所望送信信号を生成する。
Scellを形成する接続基地局700は、干渉制御情報受信部(Scell)701、干渉制御情報蓄積部702、干渉制御情報通知判断部703、Scell追加/削除情報受信部704、Scell送信情報通知部(RRC)705、送信データ蓄積部706、送信信号生成部707、I/F708を有する。
干渉制御情報受信部(Scell)701は、Scellに対する干渉信号の制御情報である干渉制御情報を干渉基地局から受信する。干渉制御情報蓄積部702は、干渉制御情報を格納するメモリである。干渉制御情報通知判断部703は、干渉制御情報を通知するか否かを判断する。つまり、前述したように、干渉セルと接続セルが同期してる、あるいは、干渉セルと接続セルで送信方法が同じであれば通知を行うと判断する。
Scell追加/削除情報受信部704は、Pcellから送信されたScellの追加/削除情報を受信する。
Scell送信情報通知部(RRC)705は、Scellの制御情報(RRC)と,Scellに対する干渉信号の制御情報(RRC)をPcellに通知する。なお、DCIで通知すべきScellに対する干渉信号の制御情報をPcellに通知することとしてもよい。
送信データ蓄積部706は、送信データを格納するメモリである。送信信号生成部707は、所望制御情報、干渉制御情報(RRC、dynamic)、送信データ信号を含む所望送信信号を生成する。
図30に示すように、ユーザ装置100は、所望制御情報復号部(Pcell/Scell)161、171、干渉制御情報復号部(Pcell/Scell)162、172、干渉制御情報受信部(Pcell/Scell)163、173、干渉低減実施判断部(Pcell/Scell)164、174、受信処理部(Pcell/Scell)165、175、受信データ蓄積部166、Scell情報受信部(RRC)176を有する。
所望制御情報復号部(Pcell/Scell)161、171は、Pcell/Scellから送信された所望信号のDCIを復号する。干渉制御情報復号部(Pcell/Scell)162、172は、Pcell/Scellから送信された干渉セルの送信制御情報(Dynamic)を復号する。
干渉制御情報受信部(Pcell/Scell)163、173は、Pcell/Scellから送信された干渉セルの送信制御情報(Semi−static)を受信する。干渉低減実施判断部(Pcell/Scell)164、174は、受信信号に対して干渉低減処理(SIC又はIRC)を実施するかどうかを判断する。受信処理部(Pcell/Scell)165、175は、受信信号に対してデータを復号する。干渉低減処理を行う場合には、干渉低減(SIC又はIRC)受信処理を適用してデータを復号する。受信データ蓄積部166は、復号した受信データを格納するメモリである。Scell情報受信部(RRC)176は、受信処理部(Pcell)165からScell制御情報(RRC)を受信する。
なお、受信処理部(Pcell/Scell)165、175におけるIRC受信器を干渉制御情報を要しない受信器(IRC Type2等)とし、干渉低減実施判断部(Pcell/Scell)164、174において、SICを行うか、それとも当該IRCを行うかを判断することとしてもよい。
次に、図31に示すシーケンス図を参照して、図30に示した通信システムの動作例を説明する。図31の例では、接続基地局600(Pcell)、接続基地局700(Scell)とともに、干渉基地局800(Pcell)及び干渉基地局900(Scell)が存在する。
RRCシグナリングのフェーズにおいて、接続基地局700(Scell)はScell制御情報(RRC)を接続基地局600(Pcell)に送信する(ステップ401)。また、干渉基地局800(Pcell)が干渉制御情報(Scell、semi−static)を接続基地局600(Pcell)に送信するとともに(ステップ402)、干渉基地局900(Scell)が干渉制御情報(Scell、semi−static)を接続基地局700(Scell)に送信する(ステップ403)。
接続基地局700(Scell)は、干渉制御情報(Scell、semi−static)を接続基地局600(Pcell)に送信する(ステップ404)。
一方、接続基地局600(Pcell)は、Scell制御情報(RRC)をユーザ装置100に通知するとともに(ステップ405)、干渉制御情報(Pcell/Scell、semi−static)をユーザ装置100に通知する(ステップ406)。
ダイナミックな送受信のフェーズでは、干渉基地局(Pcell/Scell)800、900は、それぞれ干渉制御情報(dynamic)を接続基地局(Pcell/Scell)600、700に送信する(ステップ407、408)。また、接続基地局600(Pcell)は、送信データ(Scell)を接続基地局700(Scell)に送信する(ステップ409)。
接続基地局(Pcell/Scell)600、700は、それぞれ送信信号生成を行い(ステップ410、412)、送信信号をユーザ装置100に送信する(ステップ411、413)。
そして、ユーザ装置100は、所望制御情報(Pcell/Scell)の復号を行い(ステップ414)、干渉制御情報(Pcell/Scell)の復号を行い(ステップ415)、干渉低減実施判断(Pcell/Scell)を行う(ステップ416)。この結果に基づいて、ユーザ装置100はデータ復号(干渉低減処理実施or実施しない)を行う(ステップ417)。干渉低減実施判断において、例えば、干渉制御情報がある干渉信号に対して干渉低減を行うと判断できる。また、OFF通知を受けた場合は、干渉制御情報が必要な干渉低減処理を実施しないと判断する。
図32に、ユーザ装置100がScellともRRC接続する場合におけるシステム構成図を示す。図32に示す構成は図30に示す構成と同様であるが、信号の流れが異なる。図32の場合には、ユーザ装置100は、接続基地局700(Scell)ともRRC接続を行うため、Scellに対する干渉制御情報を接続基地局700(Scell)から受信する。つまり、semi−staticの干渉制御情報(Scell)は接続基地局700から接続基地局600へ通知されない。
図33に、ユーザ装置100がScellともRRC接続する場合における処理の流れを示すシーケンス図を示す。図33においては、Scellの干渉制御情報(semi−static)は接続基地局700(Scell)からユーザ装置100に通知される(ステップ504)。この点を除き、図33のシーケンスは図31のシーケンスと同様である。
(他の装置構成例等)
これまでに説明した装置構成は一例にすぎない。例えば、基地局200を図34に示すように構成してもよい。図34に示す基地局200は、キャリアアグリゲーションを実施する無線通信システムにおいて、ユーザ装置と通信する基地局であって、前記ユーザ装置が用いるあるコンポーネントキャリアに対する干渉基地局からの干渉信号を低減するために前記ユーザ装置において利用される制御情報を、前記干渉基地局から受信する受信部251と、前記コンポーネントキャリアに対応する接続セルと前記干渉基地局により形成される干渉セルとが所定の条件を満たすか否かを判定する判定部253と、前記判定部により、前記接続セルと前記干渉セルとが前記所定の条件を満たすと判定された場合に、前記制御情報を前記ユーザ装置に送信する送信部252とを備える基地局として構成することができる。
このような構成によれば、接続セルと干渉セルとが所定の条件を満たす場合に、制御情報を送信し、ユーザ装置に干渉低減処理を実施させることができるので、キャリアアグリゲーションが実施される無線通信システムにおいて、効率良く干渉低減処理を行うことが可能となる。
前記所定の条件は、例えば、前記接続セルと前記干渉セルとが同期していること、もしくは、前記接続セルと前記干渉セルにおける送信方法が同じであることであることを特徴とする請求項1又は2に記載の基地局。
このような構成によれば、接続セルと干渉セルとが同期している場合、もしくは、接続セルと干渉セルにおける送信方法が同じである場合に、制御情報を送信し、ユーザ装置に干渉低減処理を実施させることができるので、キャリアアグリゲーションが実施される無線通信システムにおいて、効率良く干渉低減処理を行うことが可能となる。
なお、本実施の形態では、制御情報として、干渉となるデータチャネルの信号を低減するための利用する制御情報を主に説明しているが、これは例であり、これに限られるわけではない。制御情報は、前記ユーザ装置に対する干渉基地局からの干渉となる制御チャネルの信号を低減するために利用する制御情報であってもよい。この制御情報により、ユーザ装置において、所望の制御信号に対する干渉を低減できる。
前記送信部252は、例えば、前記制御情報を、下り物理レイヤシグナリングチャネル(PDCCH)により下り制御情報として前記ユーザ装置に送信する、又は、前記制御情報をRRCシグナリングにより前記ユーザ装置に送信する。このように構成したことで、制御情報をダイナミックに、もしくはセミスタティックに送信できる。
前記基地局は、例えば、RRCシグナリングで通知する前記制御情報を、前記コンポーネントキャリアとは異なるコンポーネントキャリアを用いて前記ユーザ装置と通信する他の基地局に送信する。このような構成により、もしも当該基地局がRRCシグナリングで送信できない場合でもセミスタティックに制御情報を送信できる。
前記下り制御情報には、所定のフォーマットに基づき予め定められた情報が含まれており、前記制御情報を前記下り制御情報として前記ユーザ装置に送信する場合において、前記送信部252は、当該下り制御情報における前記予め定められた情報の中の一部の情報を前記制御情報の一部に置き換え、置き換えを行った下り制御情報を前記ユーザ装置に送信する。この構成により、下り制御情報(DCI等)の領域を有効に活用できる。
また、前記所定の条件を満たす干渉セルが存在しない場合に、前記送信部252は、干渉信号を低減する処理を実行しないことを指示する通知をユーザ装置に送信してもよい。
また、ユーザ装置100を、図35に示すように構成してもよい。図35に示すユーザ装置100は、複数の基地局を含み、キャリアアグリゲーションを実施する無線通信システムにおけるユーザ装置であって、前記ユーザ装置と通信する接続基地局から、前記キャリアアグリゲーションにおけるあるコンポーネントキャリアに対する干渉基地局からの干渉信号を低減するために利用する制御情報を受信する受信部151と、前記制御情報を利用して、前記干渉信号を低減し、前記コンポーネントキャリアを用いて送信される所望信号を取得する干渉低減部152を備える。
前記受信部151は、例えば、前記接続基地局から、下り物理レイヤシグナリングチャネルにより送信される下り制御情報(DCI)として前記制御情報を受信する、又は、前記接続基地局から、RRCシグナリングにより前記制御情報を受信する。これにより、ユーザ装置100は、ダイナミックもしくはセミスタティックに制御情報を受信できる。
前記下り制御情報には、所定のフォーマットに基づき予め定められた情報が含まれており、前記接続基地局から受信する前記下り制御情報において、前記予め定められた情報の中の一部の情報が前記制御情報の一部に置き換えられており、前記制御情報を前記下り制御情報として受信する場合において、前記干渉低減部152は、前記置き換えられた情報を前記制御情報の一部として利用する。この構成により、下り制御情報の領域を有効に利用することができる。
以上、本発明の各実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、2以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に(矛盾しない限り)適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には1つの部品で行われてもよいし、あるいは1つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。説明の便宜上、ユーザ装置及び基地局は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態に従ってユーザ装置が有するプロセッサにより動作するソフトウェア、及び、基地局が有するプロセッサにより動作するソフトウェアは、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ(ROM)、EPROM、EEPROM、レジスタ、ハードディスク(HDD)、リムーバブルディスク、CD−ROM、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。
100、110 ユーザ装置
200、300、400、410、420、500、600、700、800、900 基地局
151 受信部
152 干渉低減部
161、171 所望制御情報復号部(Pcell/Scell)
162、172 干渉制御情報復号部(Pcell/Scell)
163、173 干渉制御情報受信部(Pcell/Scell)
164、174 干渉低減実施判断部(Pcell/Scell)
165、175 受信処理部(Pcell/Scell)
166 受信データ蓄積部
176 Scell情報受信部(RRC)
251 受信部
252 送信部
253 判定部
601 干渉制御情報受信部(Pcell)
602 干渉制御情報蓄積部
603 干渉制御情報通知判断部
604 Scell追加/削除判断部
605 送信データ通知部
606 Scell情報受信部
607 送信データ蓄積部
608 送信信号生成部
609、708 I/F
701 干渉制御情報受信部(Scell)
702 干渉制御情報蓄積部
703 干渉制御情報通知判断部
704 Scell追加/削除情報受信部
705 Scell送信情報通知部(RRC)
706 送信データ蓄積部
707 送信信号生成部

Claims (10)

  1. キャリアアグリゲーションを実施する無線通信システムにおいて、ユーザ装置と通信する基地局であって、
    前記ユーザ装置が用いるあるコンポーネントキャリアに対する干渉基地局からの干渉信号を低減するために前記ユーザ装置において利用される制御情報を、前記干渉基地局から受信する受信部と、
    前記コンポーネントキャリアに対応する接続セルと前記干渉基地局により形成される干渉セルとが所定の条件を満たすか否かを判定する判定部と、
    前記判定部により、前記接続セルと前記干渉セルとが前記所定の条件を満たすと判定された場合に、前記制御情報を前記ユーザ装置に送信する送信部と
    を備えることを特徴とする基地局。
  2. 前記所定の条件は、前記接続セルと前記干渉セルとが同期していることである
    ことを特徴とする請求項1に記載の基地局。
  3. 前記所定の条件は、前記接続セルと前記干渉セルにおける送信方法が同じであることである
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の基地局。
  4. 前記送信部は、前記制御情報を、下り物理レイヤシグナリングチャネルにより下り制御情報として前記ユーザ装置に送信する、又は、前記制御情報をRRCシグナリングにより前記ユーザ装置に送信する
    ことを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の基地局。
  5. RRCシグナリングで通知する前記制御情報を、前記コンポーネントキャリアとは異なるコンポーネントキャリアを用いて前記ユーザ装置と通信する他の基地局に送信する
    ことを特徴とする請求項4に記載の基地局。
  6. 前記所定の条件を満たす干渉セルが存在しない場合に、前記送信部は、干渉信号を低減する処理を実行しないことを指示する通知を前記ユーザ装置に送信する
    ことを特徴とする請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載の基地局。
  7. 複数の基地局を含み、キャリアアグリゲーションを実施する無線通信システムにおけるユーザ装置であって、
    前記ユーザ装置と通信する接続基地局から、前記キャリアアグリゲーションにおけるあるコンポーネントキャリアに対する干渉基地局からの干渉信号を低減するために利用する制御情報を受信する受信部と、
    前記制御情報を利用して、前記干渉信号を低減し、前記コンポーネントキャリアを用いて送信される所望信号を取得する干渉低減部と
    を備えることを特徴とするユーザ装置。
  8. 前記受信部は、前記接続基地局から、下り物理レイヤシグナリングチャネルにより送信される下り制御情報として前記制御情報を受信する、又は、前記接続基地局から、RRCシグナリングにより前記制御情報を受信する
    ことを特徴とする請求項7に記載のユーザ装置。
  9. キャリアアグリゲーションを実施する無線通信システムにおいて、ユーザ装置と通信する基地局が実行する干渉低減制御情報通知方法であって、
    前記ユーザ装置が用いるあるコンポーネントキャリアに対する干渉基地局からの干渉信号を低減するために前記ユーザ装置において利用される制御情報を、前記干渉基地局から受信する受信ステップと、
    前記コンポーネントキャリアに対応する接続セルと前記干渉基地局により形成される干渉セルとが所定の条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、
    前記判定ステップにより、前記接続セルと前記干渉セルとが前記所定の条件を満たすと判定された場合に、前記制御情報を前記ユーザ装置に送信する送信ステップと
    を備えることを特徴とする干渉低減制御情報通知方法。
  10. 複数の基地局を含み、キャリアアグリゲーションを実施する無線通信システムにおけるユーザ装置が実行する干渉低減方法であって、
    前記ユーザ装置と通信する接続基地局から、前記キャリアアグリゲーションにおけるあるコンポーネントキャリアに対する干渉基地局からの干渉信号を低減するために利用する制御情報を受信する受信ステップと、
    前記制御情報を利用して、前記干渉信号を低減し、前記コンポーネントキャリアを用いて送信される所望信号を取得する干渉低減ステップと
    を備えることを特徴とする干渉低減方法。
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