JP2015188268A - Receiver, transmitter, and radio communication method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a receiver, transmitter, and radio communication method capable of utilizing non-orthogonal multiple access while suppressing a cost rise and processing delay.SOLUTION: A mobile station 200A comprises a physical channel separation part 210 and a data demodulation/decoding part 220. A radio resource block allocated to a non-orthogonal signal is defined by a frequency region, time region, and non-orthogonal multiplex region. The non-orthogonal multiplex region has a plurality of levels depending on the number of interference cancellations by the data demodulation/decoding part 220. An interference canceler of the mobile station 200A cancels a non-orthogonal signal to which a radio resource block whose level is lower than that of the mobile station 200A is allocated.

Description

本発明は、非直交マルチアクセスに適応する受信装置、送信装置及び無線通信方法に関する。   The present invention relates to a receiving apparatus, a transmitting apparatus, and a wireless communication method adapted to non-orthogonal multiple access.

移動体通信システム、例えば、3GPPにおいて標準化されたLong Term Evolution(LTE)では、基地局とユーザ端末(移動局)との間において、複数の信号が互いに干渉しない直交信号を用いた直交マルチアクセスが広く用いられている。一方、移動体通信システムのキャパシティを増大させるため、非直交信号を用いた非直交マルチアクセスが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。   In a mobile communication system such as Long Term Evolution (LTE) standardized in 3GPP, orthogonal multi-access using orthogonal signals in which a plurality of signals do not interfere with each other is performed between a base station and a user terminal (mobile station). Widely used. On the other hand, non-orthogonal multiple access using non-orthogonal signals has been proposed in order to increase the capacity of a mobile communication system (see, for example, Non-Patent Document 1).

非直交マルチアクセスでは、非線形信号処理による信号分離(干渉キャンセラ)が前提となっている。例えば、下りリンクの場合、基地局が複数のユーザ端末宛てに非直交信号を同時送信する。各ユーザ端末は、受信した非直交信号の中から、自端末よりもパスロスの大きい(セル端の)ユーザ端末への信号を信号処理により除去してから復調する。   Non-orthogonal multi-access is premised on signal separation (interference canceller) by nonlinear signal processing. For example, in the case of downlink, the base station transmits non-orthogonal signals simultaneously to a plurality of user terminals. Each user terminal demodulates the received non-orthogonal signal after removing a signal to a user terminal (at the cell edge) having a path loss larger than that of the user terminal by signal processing.

D. Tse and P. Viswanath, “Fundamentals of Wireless Communication”, Cambridge University Press、2005年、インターネット<http://www.eecs.berkeley.edu/~dtse/book.html>D. Tse and P. Viswanath, “Fundamentals of Wireless Communication”, Cambridge University Press, 2005, Internet <http://www.eecs.berkeley.edu/~dtse/book.html>

上述したように、非直交マルチアクセスの場合、各ユーザ端末、つまり、移動局は、自局よりもパスロスの大きい移動局への信号を信号処理により除去してから復調する必要がある。このため、移動局における処理負荷が高く、移動局のコスト上昇や処理遅延の問題が生じ得る。このような問題を解決するためには、直交マルチアクセスと非直交マルチアクセスとを併用するハイブリッド直交/非直交マルチアクセスの導入が考えられる。これにより、移動局のコスト上昇や処理遅延の問題は、ある程度抑制できると考えられる。   As described above, in the case of non-orthogonal multi-access, each user terminal, that is, a mobile station, needs to demodulate after removing a signal to a mobile station having a path loss larger than that of its own station by signal processing. For this reason, the processing load on the mobile station is high, and the problem of an increase in cost and processing delay of the mobile station may occur. In order to solve such a problem, introduction of hybrid orthogonal / non-orthogonal multi-access using both orthogonal multi-access and non-orthogonal multi-access is conceivable. Thereby, it is considered that the problem of the cost increase and processing delay of the mobile station can be suppressed to some extent.

しかしながら、実装上の観点からは更なるコストや処理遅延の抑制を図るべく、各移動局は、非直交マルチアクセスとして多重されている移動局の状態を認識できることが好ましい。   However, from the viewpoint of implementation, it is preferable that each mobile station can recognize the state of the mobile station multiplexed as non-orthogonal multi-access in order to further reduce cost and processing delay.

そこで、本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、コスト上昇や処理遅延を抑制しつつ、非直交マルチアクセスを利用し得る受信装置、送信装置及び無線通信方法の提供を目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a receiving device, a transmitting device, and a wireless communication method that can use non-orthogonal multi-access while suppressing cost increase and processing delay. And

本発明の第1の特徴は、互いに直交しない複数の非直交信号が含まれた無線信号を受信する無線信号受信部(物理チャネル分離部210)と、前記無線信号受信部が受信した複数の非直交信号の中から、他の受信装置宛ての無線信号を復調及びキャンセルすることによって、当該受信装置宛ての非直交信号を抽出する干渉キャンセル部(データ復調/復号部220)と、前記干渉キャンセル部によって抽出された当該受信装置宛ての信号を復調する復調部(データ復調/復号部220)とを備え、前記非直交信号に割り当てられる無線リソースブロックは、周数数領域、時間領域及び非直交多重領域によって定義され、前記非直交多重領域は、前記干渉キャンセル部による干渉キャンセル数に応じた複数のレベルを有し、前記干渉キャンセル部は、前記レベルが当該受信装置よりも下位のレベルである無線リソースブロックが割り当てられた非直交信号をキャンセルする受信装置(例えば、移動局200A)であることを要旨とする。   The first feature of the present invention is that a radio signal receiving unit (physical channel separation unit 210) that receives a radio signal including a plurality of non-orthogonal signals that are not orthogonal to each other, and a plurality of non-signals received by the radio signal receiving unit. An interference cancellation unit (data demodulation / decoding unit 220) that extracts a non-orthogonal signal addressed to the receiving device by demodulating and canceling a radio signal addressed to the other receiving device from the orthogonal signals, and the interference canceling unit The radio resource block allocated to the non-orthogonal signal includes a frequency domain, a time domain, and a non-orthogonal multiplex. The non-orthogonal multiplex region has a plurality of levels according to the number of interference cancellations by the interference cancellation unit, and the interference cancellation unit Le is summarized in that a receiver for canceling the non-orthogonal signal radio resource block is allocated a lower level than the receiving device (e.g., mobile station 200A).

本発明の第2の特徴は、互いに直交しない複数の非直交信号が含まれた無線信号をセル内に位置する複数の受信装置に向けて送信する無線信号送信部(ハイブリッド直交/非直交多重部130及び物理チャネル多重部160)と、前記非直交信号に無線リソースブロックを割り当てる割当部(符号化/データ変調部110)とを備え、前記割当部は、周数数領域、時間領域、及び受信装置における干渉キャンセル数に応じた複数のレベルを有する非直交多重領域によって定義された無線リソースブロックを前記非直交信号に割り当てる送信装置(基地局100)であることを要旨とする。   A second feature of the present invention is that a radio signal transmission unit (hybrid orthogonal / non-orthogonal multiplexing unit) transmits a radio signal including a plurality of non-orthogonal signals that are not orthogonal to each other to a plurality of receiving devices located in the cell. 130 and a physical channel multiplexing unit 160), and an allocation unit (encoding / data modulation unit 110) that allocates radio resource blocks to the non-orthogonal signals, the allocation unit including a frequency domain, a time domain, and a reception The gist of the present invention is that it is a transmission apparatus (base station 100) that assigns radio resource blocks defined by non-orthogonal multiplex regions having a plurality of levels according to the number of interference cancellations in the apparatus to the non-orthogonal signals.

本発明の第3の特徴は、通信装置が、互いに直交しない複数の非直交信号が含まれた無線信号を受信するステップと、前記通信装置が、受信した複数の非直交信号の中から、他の受信装置宛ての無線信号を復調及びキャンセルすることによって、当該受信装置宛ての非直交信号を抽出するステップと、前記抽出するステップにおいて抽出された当該受信装置宛ての信号を復調するステップとを含み、前記非直交信号に割り当てられる無線リソースブロックは、周数数領域、時間領域及び非直交多重領域によって定義され、前記非直交多重領域は、前記通信装置における干渉キャンセル数に応じた複数のレベルを有し、前記干渉をキャンセルするステップでは、前記レベルが自装置よりも下位のレベルである無線リソースブロックが割り当てられた非直交信号をキャンセルする無線通信方法であることを要旨とする。   The third feature of the present invention is that the communication device receives a radio signal including a plurality of non-orthogonal signals that are not orthogonal to each other, and the communication device receives another one of the received non-orthogonal signals. A step of extracting a non-orthogonal signal addressed to the receiving device by demodulating and canceling a radio signal addressed to the receiving device, and a step of demodulating the signal addressed to the receiving device extracted in the extracting step. The radio resource block allocated to the non-orthogonal signal is defined by a frequency region, a time region, and a non-orthogonal multiplex region, and the non-orthogonal multiplex region has a plurality of levels according to the number of interference cancellations in the communication device. And the step of canceling the interference allocates a radio resource block whose level is lower than that of its own device. And summarized in that a is a non-orthogonal signal radio communication method to cancel.

本発明の特徴によれば、コスト上昇や処理遅延を抑制しつつ、非直交マルチアクセスを利用し得る受信装置、送信装置及び無線通信方法を提供することができる。   According to the characteristics of the present invention, it is possible to provide a receiving device, a transmitting device, and a wireless communication method that can use non-orthogonal multi-access while suppressing cost increase and processing delay.

本発明の実施形態に係る移動体通信システム1の全体概略構成図である。1 is an overall schematic configuration diagram of a mobile communication system 1 according to an embodiment of the present invention. 直交マルチアクセス、非直交マルチアクセス、及びハイブリッド直交/非直交マルチアクセスの無線リソースの割当イメージを示す図である。It is a figure which shows the radio resource allocation image of orthogonal multi-access, non-orthogonal multi-access, and hybrid orthogonal / non-orthogonal multi-access. 本発明の実施形態に係る基地局100の送信部の機能ブロック構成図である。FIG. 4 is a functional block configuration diagram of a transmission unit of the base station 100 according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る移動局200Aの受信部の機能ブロック構成図である。FIG. 4 is a functional block configuration diagram of a receiving unit of a mobile station 200A according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る基地局100における非直交信号への移動局のスケジューリングの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of scheduling of a mobile station to a non-orthogonal signal in the base station 100 according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る無線リソースブロックの割当例1の説明図である。It is explanatory drawing of the example 1 of the allocation of the radio | wireless resource block which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る無線リソースブロックの割当例2の説明図である。It is explanatory drawing of the example 2 of the allocation of the radio | wireless resource block which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る無線リソースブロックの割当例3の説明図である。It is explanatory drawing of the example 3 of the allocation of the radio | wireless resource block which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る無線リソースブロックの割当例4の説明図である。It is explanatory drawing of the example 4 of the allocation of the radio | wireless resource block which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る無線リソースブロックの割当例5の説明図である。It is explanatory drawing of the example 5 of the allocation of the radio | wireless resource block which concerns on embodiment of this invention. 本発明の変更例に係る無線リソースブロックの割当例の説明図である。It is explanatory drawing of the example of allocation of the radio | wireless resource block which concerns on the example of a change of this invention.

次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。   Next, an embodiment of the present invention will be described. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones.

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   Accordingly, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

(1)移動体通信システムの構成
図1は、本実施形態に係る移動体通信システム1の全体概略構成図である。図1に示すように、移動体通信システム1は、基地局100及び移動局200A, 200Bを含む。
(1) Configuration of Mobile Communication System FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a mobile communication system 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the mobile communication system 1 includes a base station 100 and mobile stations 200A and 200B.

基地局100は、移動局200A, 200Bに向けて、具体的にはセルC1内に向けて無線信号を送信する。また、基地局100は、移動局200A, 200Bから無線信号を受信する。本実施形態において、基地局100は送信装置を構成し、移動局200A, 200Bは受信装置を構成する。   Base station 100 transmits a radio signal to mobile stations 200A and 200B, specifically, into cell C1. The base station 100 receives radio signals from the mobile stations 200A and 200B. In the present embodiment, the base station 100 constitutes a transmission device, and the mobile stations 200A and 200B constitute a reception device.

移動局200Aは、セルC1内に位置するが基地局100からの無線信号のパスロスが大きいセルC1のセル端に位置する。移動局200Bは、セルC1内の中央に位置する。このため、基地局100からの無線信号のパスロスは、移動局200Aにおけるパスロスよりも小さい。   The mobile station 200A is located in the cell edge of the cell C1 that is located in the cell C1 but has a large path loss of the radio signal from the base station 100. Mobile station 200B is located in the center of cell C1. For this reason, the path loss of the radio signal from the base station 100 is smaller than the path loss in the mobile station 200A.

本実施形態では、基地局100と移動局200A, 200Bとは、互いに直交する複数の直交信号と、互いに直交しない複数の非直交信号とが含まれた無線信号をセルC1に位置する移動局200A, 200Bに向けて送信する。すなわち、移動体通信システム1では、直交信号を用いた複数の移動局との同時通信を実現する直交マルチアクセスと、非直交信号を用いた複数の移動局との同時通信を実現する非直交マルチアクセスとが併用(以下、ハイブリッド直交/非直交マルチアクセス)される。   In the present embodiment, the base station 100 and the mobile stations 200A and 200B are configured such that the mobile station 200A is located in the cell C1 with a radio signal including a plurality of orthogonal signals orthogonal to each other and a plurality of non-orthogonal signals not orthogonal to each other. , Send to 200B. That is, in the mobile communication system 1, the orthogonal multi-access that realizes simultaneous communication with a plurality of mobile stations using orthogonal signals and the non-orthogonal multi-access that realizes simultaneous communication with a plurality of mobile stations using non-orthogonal signals. Access is used together (hereinafter referred to as hybrid orthogonal / non-orthogonal multiple access).

図2(a)〜(c)は、直交マルチアクセス、非直交マルチアクセス、及びハイブリッド直交/非直交マルチアクセスの無線リソースの割当イメージを示す。図2(a)に示すように、直交マルチアクセスでは、周波数領域/時間領域/空間領域における帯域において、各移動局(ユーザ)に割り当てられる無線リソースが重複しない。このため、直交マルチアクセスでは、原則的には、他の移動局に割り当てられる無線リソースによる干渉を除去する必要がない。直交マルチアクセスは、3GPPにおいて標準化されているLong Term Evolution(LTE)でも用いられている。   FIGS. 2A to 2C show radio resource allocation images of orthogonal multi-access, non-orthogonal multi-access, and hybrid orthogonal / non-orthogonal multi-access. As shown in FIG. 2A, in orthogonal multi-access, radio resources allocated to each mobile station (user) do not overlap in the frequency domain / time domain / space domain. For this reason, in the orthogonal multi-access, in principle, it is not necessary to remove interference caused by radio resources allocated to other mobile stations. Orthogonal multiple access is also used in Long Term Evolution (LTE) standardized by 3GPP.

図2(b)に示すように、非直交マルチアクセスでは、当該帯域において、各移動局に割り当てられる無線リソースが重複する。このため、移動局は、すべてのマルチアクセス干渉を信号処理により除去する必要がある。具体的な信号処理については、上述した非特許文献1に記載された技術を用いることができる。   As shown in FIG. 2B, in non-orthogonal multiple access, radio resources allocated to each mobile station overlap in the band. For this reason, the mobile station needs to remove all multi-access interference by signal processing. For specific signal processing, the technique described in Non-Patent Document 1 described above can be used.

図2(c)に示すように、ハイブリッド直交/非直交マルチアクセスでは、当該帯域において、各移動局に割り当てられる無線リソースが一部重複する。このため、移動局は、無線リソースの多重数に応じて、規定された数以下のマルチアクセス干渉を除去すればよい。   As shown in FIG. 2 (c), in hybrid orthogonal / non-orthogonal multiple access, radio resources allocated to each mobile station partially overlap in the band. For this reason, the mobile station only needs to remove multi-access interference equal to or less than the specified number in accordance with the number of multiplexed radio resources.

本実施形態では、ハイブリッド直交/非直交マルチアクセスを導入することによって、マルチアクセス干渉の除去に伴う信号処理負荷を低減するとともに、移動局が除去すべきマルチアクセス干渉の数を認識できるような無線インターフェースが規定される。   In this embodiment, by introducing hybrid orthogonal / non-orthogonal multi-access, the signal processing load accompanying the removal of multi-access interference is reduced, and a radio that can recognize the number of multi-access interference to be removed by the mobile station An interface is defined.

(2)機能ブロック構成
次に、移動体通信システム1の機能ブロック構成について説明する。図3は、基地局100の送信部の機能ブロック構成図である。図4は、移動局200Aの受信部の機能ブロック構成図である。
(2) Functional Block Configuration Next, a functional block configuration of the mobile communication system 1 will be described. FIG. 3 is a functional block configuration diagram of the transmission unit of the base station 100. FIG. 4 is a functional block configuration diagram of the receiving unit of the mobile station 200A.

(2.1)基地局100
図3に示すように、基地局100の送信部は、符号化/データ変調部110、基地局スケジューラ120、ハイブリッド直交/非直交多重部130、制御信号生成部140、制御信号リソース割当部150及び物理チャネル多重部160を備える。
(2.1) Base station 100
As shown in FIG. 3, the transmission unit of the base station 100 includes an encoding / data modulation unit 110, a base station scheduler 120, a hybrid orthogonal / non-orthogonal multiplexing unit 130, a control signal generation unit 140, a control signal resource allocation unit 150, A physical channel multiplexing unit 160 is provided.

符号化/データ変調部110は、所定のユーザ(ユーザk)毎に、送信データの分割、チャネルコーディング/データ変調、送信電力設定、及びリソースブロック割当を実行する。特に、本実施形態では、符号化/データ変調部110は、移動局200A, 200Bに向けて送信される無線信号に含まれる直交信号及び非直交信号に無線リソースブロックを割り当てる。   The encoding / data modulation unit 110 executes transmission data division, channel coding / data modulation, transmission power setting, and resource block allocation for each predetermined user (user k). In particular, in the present embodiment, encoding / data modulation section 110 allocates radio resource blocks to orthogonal signals and non-orthogonal signals included in radio signals transmitted toward mobile stations 200A and 200B.

基地局スケジューラ120は、移動局200A, 200BからのCircuit State Information(CSI)のフィードバックや、基地局100〜移動局200A, 200B間のパスロスなどに基づいて、符号化/データ変調部110、ハイブリッド直交/非直交多重部130及び制御信号生成部140を制御する。   The base station scheduler 120 is based on the feedback of Circuit State Information (CSI) from the mobile stations 200A and 200B and the path loss between the base station 100 and the mobile stations 200A and 200B. Control the non-orthogonal multiplexing unit 130 and the control signal generation unit 140.

特に、本実施形態では、基地局スケジューラ120は、非直交信号として多重される信号の複数の移動局(例えば、移動局200A, 200B)それぞれまでのパスロスに基づいて、当該パスロスの差が大きくなるように非直交信号として多重される信号を、当該複数の移動局にスケジューリングする。   In particular, in the present embodiment, the base station scheduler 120 increases the difference in path loss based on the path loss to each of a plurality of mobile stations (for example, mobile stations 200A and 200B) of signals multiplexed as non-orthogonal signals. Thus, a signal multiplexed as a non-orthogonal signal is scheduled to the plurality of mobile stations.

図5は、基地局100における非直交信号への移動局のスケジューリングの一例を示す。図5に示す例では、最大4ユーザ(移動局)が多重される非直交信号が用いられる。図5に示すように、非直交信号では、複数の信号が直交せず、つまり、周波数領域または時間領域において同一の無線リソースブロックが割り当てられている。   FIG. 5 shows an example of scheduling of mobile stations to non-orthogonal signals in the base station 100. In the example shown in FIG. 5, a non-orthogonal signal in which a maximum of four users (mobile stations) are multiplexed is used. As shown in FIG. 5, in the non-orthogonal signal, a plurality of signals are not orthogonal, that is, the same radio resource block is allocated in the frequency domain or the time domain.

本実施形態では、パスロスが小さい移動局宛ての信号から、パスロスが大きい移動局宛ての信号が、非直交信号として順次多重される。パスロスが小さい移動局宛ての信号は、所望のSNRを確保するための送信電力が小さくてよいため、図5の縦軸(送信電力)方向において占める割合が小さい。一方、パスロスが大きい移動局宛ての信号は、所望のSNRを確保するための送信電力が大きいため、図5の縦軸(送信電力)方向において占める割合が大きくなっている。   In this embodiment, a signal addressed to a mobile station having a small path loss is sequentially multiplexed as a non-orthogonal signal from a signal addressed to a mobile station having a small path loss. A signal addressed to a mobile station with a small path loss may have a small ratio in the vertical axis (transmission power) direction of FIG. 5 because transmission power for securing a desired SNR may be small. On the other hand, a signal addressed to a mobile station having a large path loss has a large transmission power for securing a desired SNR, and therefore, the ratio of the signal in the vertical axis (transmission power) direction in FIG. 5 is large.

このような非直交信号が用いられる場合、例えば、パスロスが2番目に小さいユーザ(移動局)は、当該ユーザよりもパスロスが大きい2つの移動局に割り当てられた信号からの干渉を除去する必要がある(図中の説明を参照)。   When such a non-orthogonal signal is used, for example, a user (mobile station) having the second smallest path loss needs to remove interference from signals assigned to two mobile stations having a larger path loss than the user. Yes (see explanation in the figure).

なお、図5に示す例では、周波数領域及び時間領域において、異なる無線リソースブロックが割り当てられる、つまり、複数の信号が互いに直交する直交信号も用いられており、直交信号間では、上述したような干渉は生じないため、移動局は、当該干渉を除去する必要はない。   In the example shown in FIG. 5, different radio resource blocks are allocated in the frequency domain and the time domain, that is, orthogonal signals in which a plurality of signals are orthogonal to each other are also used. Since no interference occurs, the mobile station does not need to cancel the interference.

ハイブリッド直交/非直交多重部130は、直交信号及び非直交信号を多重する。具体的には、ハイブリッド直交/非直交多重部130は、基地局スケジューラ120からの制御に基づいて、複数の符号化/データ変調部110から出力された信号(無線リソースブロック)を多重する。この結果、図5に示したように多重された信号が生成される。   The hybrid orthogonal / non-orthogonal multiplexing unit 130 multiplexes orthogonal signals and non-orthogonal signals. Specifically, the hybrid orthogonal / non-orthogonal multiplexing unit 130 multiplexes signals (radio resource blocks) output from the plurality of encoding / data modulation units 110 based on control from the base station scheduler 120. As a result, a multiplexed signal is generated as shown in FIG.

制御信号生成部140は、移動局200A, 200Bに報知される各種の制御信号を生成する。特に、本実施形態では、非直交信号として多重される信号の最大数は、基地局100及び移動局200A, 200Bにおいて既知(例えば、4多重)である。制御信号生成部140は、移動局が他の移動局(他装置)宛ての無線信号を復調及びキャンセルするために必要な制御信号を生成する。   The control signal generation unit 140 generates various control signals that are notified to the mobile stations 200A and 200B. In particular, in the present embodiment, the maximum number of signals multiplexed as non-orthogonal signals is known (for example, 4 multiplexing) in the base station 100 and the mobile stations 200A and 200B. The control signal generator 140 generates a control signal necessary for the mobile station to demodulate and cancel a radio signal addressed to another mobile station (another device).

制御信号生成部140は、例えば、移動局が他の移動局(他装置)宛ての無線信号を復調及びキャンセルするため、以下のような制御情報または参照信号を含む信号を生成を生成することができる。   For example, the control signal generation unit 140 may generate a signal including control information or a reference signal as described below in order for the mobile station to demodulate and cancel a radio signal addressed to another mobile station (another device). it can.

(a) ユーザ(移動局)が除去すべきマルチアクセス干渉の数を示す情報(0または1を含む)
(b) ユーザ(移動局)がマルチアクセス干渉の除去に必要な他のユーザの状態(割当無線リソースブロック、変調方式、チャネル符号化率など)を示す情報
(c) ユーザ(移動局)におけるコヒーレント復調に必要な参照信号
(d) ハイブリッド直交/非直交マルチアクセスの無線リソースブロック割り当てに必要な情報(トランスポートブロック、無線リソースブロックの定義、送信電力制御、フィードバック制御信号など)
制御信号生成部140は、上述した(a)〜(d)の何れか、または複数を組み合わせた制御信号を生成してもよい。制御信号生成部140は、生成した制御信号を制御信号リソース割当部150及び物理チャネル多重部160を介して、移動局200A, 200Bに送信する。
(A) Information (including 0 or 1) indicating the number of multi-access interference to be removed by the user (mobile station)
(B) Information indicating the status (allocated radio resource block, modulation scheme, channel coding rate, etc.) of other users necessary for the user (mobile station) to eliminate multi-access interference (c) Coherent in the user (mobile station) Reference signal required for demodulation (d) Information required for radio resource block allocation for hybrid orthogonal / non-orthogonal multi-access (transport block, radio resource block definition, transmission power control, feedback control signal, etc.)
The control signal generation unit 140 may generate a control signal obtained by combining any one of (a) to (d) described above or a plurality thereof. The control signal generation unit 140 transmits the generated control signal to the mobile stations 200A and 200B via the control signal resource allocation unit 150 and the physical channel multiplexing unit 160.

制御信号リソース割当部150は、制御信号生成部140から出力された制御信号に無線リソースブロックを割り当てる。   Control signal resource allocation section 150 allocates a radio resource block to the control signal output from control signal generation section 140.

物理チャネル多重部160は、ハイブリッド直交/非直交多重部130から出力されたベースバンド信号、及び制御信号リソース割当部150から出力された制御信号を物理チャネルに多重する。物理チャネル多重部160から出力された信号は、IFFTが施されるとともに、Cyclic Prefix(CP)が追加されて送信アンテナから移動局200A, 200Bに向けて送信される。本実施形態は、ハイブリッド直交/非直交多重部130及び物理チャネル多重部160によって、直交信号と非直交信号とをセルC1内に位置する複数の移動局(受信装置)に向けて送信する無線信号送信部が構成される。   The physical channel multiplexing unit 160 multiplexes the baseband signal output from the hybrid orthogonal / non-orthogonal multiplexing unit 130 and the control signal output from the control signal resource allocation unit 150 onto the physical channel. The signal output from the physical channel multiplexing unit 160 is subjected to IFFT and a cyclic prefix (CP) is added and transmitted from the transmission antenna to the mobile stations 200A and 200B. In the present embodiment, a radio signal for transmitting an orthogonal signal and a non-orthogonal signal to a plurality of mobile stations (receiving devices) located in the cell C1 by the hybrid orthogonal / non-orthogonal multiplexing unit 130 and the physical channel multiplexing unit 160. A transmission unit is configured.

(2.2)移動局200A
図4に示すように、移動局200Aは、物理チャネル分離部210、データ復調/復号部220、目的ユーザ制御信号検出部230及び干渉ユーザ制御信号検出部240を備える。なお、移動局200Bも移動局200Aと同様の機能ブロック構成を有する。
(2.2) Mobile station 200A
As illustrated in FIG. 4, the mobile station 200A includes a physical channel separation unit 210, a data demodulation / decoding unit 220, a target user control signal detection unit 230, and an interference user control signal detection unit 240. Note that the mobile station 200B also has the same functional block configuration as the mobile station 200A.

物理チャネル分離部210は、基地局100から送信された無線信号を受信し、当該無線信号に含まれる物理チャネルを分離する。上述したように、物理チャネル分離部210が受信する無線信号は、基地局100(1の送信装置)から送信された無線信号であって、互いに直交する直交信号と、互いに直交しない非直交信号とが含まれている。分離された物理チャネルは、データ復調/復号部220、目的ユーザ制御信号検出部230及び干渉ユーザ制御信号検出部240に出力される。本実施形態において、物理チャネル分離部210は、無線信号受信部を構成する。   The physical channel separation unit 210 receives a radio signal transmitted from the base station 100 and separates a physical channel included in the radio signal. As described above, the radio signal received by the physical channel separation unit 210 is a radio signal transmitted from the base station 100 (one transmitting apparatus), and is an orthogonal signal that is orthogonal to each other and a non-orthogonal signal that is not orthogonal to each other. It is included. The separated physical channel is output to the data demodulation / decoding unit 220, the target user control signal detection unit 230, and the interference user control signal detection unit 240. In the present embodiment, the physical channel separation unit 210 constitutes a radio signal reception unit.

データ復調/復号部220は、複数設けられる。具体的には、データ復調/復号部220は、非直交信号として多重される信号(ユーザ)の数に応じて、干渉ユーザ用及び目的ユーザ用が設けられる。本実施形態では、最大4ユーザが多重されるため、データ復調/復号部220も4つ設けられることが好ましい。   A plurality of data demodulation / decoding units 220 are provided. Specifically, the data demodulating / decoding unit 220 is provided for the interference user and the target user according to the number of signals (users) multiplexed as non-orthogonal signals. In this embodiment, since up to four users are multiplexed, it is preferable that four data demodulation / decoding units 220 are also provided.

データ復調/復号部220は、無線リソースブロック抽出、干渉キャンセラ、チャネル推定、復調復号及び復号データの連結を実行する。   The data demodulation / decoding unit 220 performs radio resource block extraction, interference canceller, channel estimation, demodulation decoding, and decoding data decoding.

特に、本実施形態では、データ復調/復号部220の干渉キャンセラは、受信した無線信号に含まれる直交信号(例えば、上述した制御情報や参照信号)を用いて、複数の非直交信号の中から、他の移動局(受信装置)宛ての無線信号を復調及びキャンセルすることによって、移動局200A宛ての非直交信号を抽出する。   In particular, in the present embodiment, the interference canceller of the data demodulation / decoding unit 220 uses a quadrature signal (for example, the control information and the reference signal described above) included in the received radio signal, from among a plurality of non-orthogonal signals. A non-orthogonal signal addressed to the mobile station 200A is extracted by demodulating and canceling a radio signal addressed to another mobile station (receiving device).

具体的には、干渉キャンセラは、受信した非直交信号の中から、所定の信号処理による信号分離によって自装置宛ての信号を抽出し、他の受信装置宛ての信号による干渉をキャンセルする。干渉キャンセラは、多重される非直交信号の最大数が既知(本実施形態では、4多重)であるため、既知である非直交信号の最大数を超えない範囲で、他の受信装置宛ての無線信号を復調及びキャンセルする。なお、干渉のキャンセル方法については後述する。   Specifically, the interference canceller extracts a signal addressed to itself from the received non-orthogonal signal by signal separation by predetermined signal processing, and cancels interference due to a signal addressed to another receiving device. The interference canceller has a known maximum number of non-orthogonal signals to be multiplexed (in this embodiment, four multiplexing), and therefore the radio addressed to other receiving apparatuses is within a range not exceeding the known maximum number of non-orthogonal signals. Demodulate and cancel the signal. A method for canceling interference will be described later.

また、データ復調/復号部220は、直交信号に含まれる移動局200A宛ての信号と、干渉キャンセラによって抽出された移動局200A宛ての信号とを復調する。   Data demodulation / decoding section 220 demodulates the signal destined for mobile station 200A included in the orthogonal signal and the signal destined for mobile station 200A extracted by the interference canceller.

目的ユーザ制御信号検出部230は、目的ユーザ、つまり自装置(移動局200A)宛ての制御信号を検出する。目的ユーザ制御信号検出部230は、検出した制御信号をデータ復調/復号部220(目的ユーザ用)に提供する。制御信号としては、上述したような(a)〜(d)の何れかまたは組み合わせが用いられる。   The target user control signal detection unit 230 detects a control signal addressed to the target user, that is, the own apparatus (mobile station 200A). The target user control signal detection unit 230 provides the detected control signal to the data demodulation / decoding unit 220 (for the target user). Any one or combination of (a) to (d) as described above is used as the control signal.

干渉ユーザ制御信号検出部240は、干渉ユーザ、つまり、他装置(例えば、移動局200B)宛ての制御信号を検出する。干渉ユーザ制御信号検出部240は、目的ユーザ制御信号検出部230と同様に、検出した制御信号をデータ復調/復号部220(干渉ユーザ用)に提供する。   The interference user control signal detection unit 240 detects a control signal addressed to an interference user, that is, another device (for example, the mobile station 200B). Similar to the target user control signal detection unit 230, the interference user control signal detection unit 240 provides the detected control signal to the data demodulation / decoding unit 220 (for interference users).

ここで、データ復調/復号部220の干渉キャンセラおける信号処理について簡単に説明する。まず、図1に示したように、移動局200AがセルC1のセル端に位置する場合、干渉キャンセラは、セルC1内の中央に位置する移動局200Bの信号を除去できないため、データ復調/復号部220は、そのまま復調/復号を実行する。具体的には、ユーザ1における信号処理は、以下のような計算式に基づいて説明することができる。   Here, signal processing in the interference canceller of the data demodulation / decoding unit 220 will be briefly described. First, as shown in FIG. 1, when the mobile station 200A is located at the cell edge of the cell C1, the interference canceller cannot remove the signal of the mobile station 200B located in the center of the cell C1, so that data demodulation / decoding is performed. The unit 220 performs demodulation / decoding as it is. Specifically, the signal processing in the user 1 can be described based on the following calculation formula.

Figure 2015188268
Figure 2015188268

ここで、ユーザ1はセルC1のセル端に位置する移動局200Aを示し、ユーザ2はセルC1内の中央に位置する移動局200Bを示す。P1及びP2は、ユーザ1及びユーザ2の送信電力である。h1及びh2は、ユーザ1及びユーザ2のチャネル利得である。 Here, the user 1 shows a mobile station 200A located at the cell edge of the cell C1, and the user 2 shows a mobile station 200B located at the center in the cell C1. P 1 and P 2 are transmission powers of user 1 and user 2. h 1 and h 2 are channel gains of user 1 and user 2.

このように、移動局(ユーザ1)がセル端に位置する場合、受信信号(R1)には、セル中央に位置する移動局(ユーザ2)との干渉が含まれるが、ユーザ2と比較してSNRが悪いため、ユーザ2からの干渉を除去することができない。そこで、ユーザ1は、ユーザ2の信号を除去することなく、そのまま復調/復号を実行する。 Thus, when the mobile station (user 1) is located at the cell edge, the received signal (R 1 ) includes interference with the mobile station (user 2) located in the center of the cell. And since SNR is bad, the interference from the user 2 cannot be removed. Therefore, the user 1 performs demodulation / decoding as it is without removing the signal of the user 2.

一方、ユーザ2における信号処理は、以下のような計算式に基づいて説明することができる。   On the other hand, the signal processing in the user 2 can be described based on the following calculation formula.

Figure 2015188268
Figure 2015188268

このように、移動局(ユーザ2)がセル中央に位置する場合、受信信号(R2)には、セル端に位置する移動局(ユーザ1)との干渉が含まれるが、ユーザ1と比較してSNRが良いため、ユーザ1の信号を一旦復号することによって除去し、当該信号を除去した後、ユーザ2の信号の復調/復号を実行する。 As described above, when the mobile station (user 2) is located at the center of the cell, the received signal (R 2 ) includes interference with the mobile station (user 1) located at the cell edge. Since the SNR is good, the signal of the user 1 is once removed by decoding, and after the signal is removed, the signal of the user 2 is demodulated / decoded.

なお、このような信号処理は、上述した非特許文献1に記載されている方法と同様である。   Such signal processing is the same as the method described in Non-Patent Document 1 described above.

(3)無線リソースブロックの割当例
次に、無線リソースブロックの割当例について説明する。具体的には、図6〜図9を参照して、無線リソースブロックの割当例1〜4について説明する。
(3) Example of Radio Resource Block Allocation Next, an example of radio resource block allocation will be described. Specifically, radio resource block allocation examples 1 to 4 will be described with reference to FIGS.

(3.1)割当例1
図6は、無線リソースブロックの割当例1の説明図である。本実施形態では、従来の周波数/時間領域といった無線リソースブロックの定義に加え、新たに非直交多重のための無線リソースの領域(レベル)が定義されている(以下、非直交多重領域という)。つまり、非直交信号に割り当てられる無線リソースブロックは、周数数領域、時間領域及び非直交多重領域によって定義される。
(3.1) Allocation example 1
FIG. 6 is an explanatory diagram of an allocation example 1 of radio resource blocks. In this embodiment, in addition to the conventional radio resource block definition such as frequency / time domain, a new radio resource domain (level) for non-orthogonal multiplexing is defined (hereinafter referred to as non-orthogonal multiplexing domain). That is, the radio resource block allocated to the non-orthogonal signal is defined by the frequency domain, the time domain, and the non-orthogonal multiplex domain.

非直交多重領域は、データ復調/復号部220(干渉キャンセラ)による干渉キャンセル数(或いは干渉キャンセル順)に応じた複数のレベルを有する。つまり、基地局100と移動局200A, 200Bとの間のパスロスなどによって干渉キャンセル数が決定され、パスロスが小さい程、高いレベルの無線リソースブロックが割り当てられる。すなわち、基地局100の符号化/データ変調部110(割当部)は、周数数領域、時間領域、及び干渉キャンセル数(移動局200A, 200Bまでのパスロスなど)に応じた複数のレベルを有する非直交多重領域によって定義された無線リソースブロックを非直交信号に割り当てる。   The non-orthogonal multiplex region has a plurality of levels according to the number of interference cancellations (or the order of interference cancellation) by the data demodulation / decoding unit 220 (interference canceller). That is, the number of interference cancellations is determined by the path loss between the base station 100 and the mobile stations 200A and 200B, and a higher level radio resource block is allocated as the path loss is smaller. That is, the encoding / data modulation unit 110 (allocation unit) of the base station 100 has a plurality of levels according to the frequency domain, the time domain, and the number of interference cancellations (such as path loss up to the mobile stations 200A and 200B). A radio resource block defined by a non-orthogonal multiplex region is assigned to a non-orthogonal signal.

移動局200A, 200B(自ユーザ)は、自装置が割り当てられた周波数/時間領域の無線リソースブロックに対して、非直交多重領域おいて自装置よりも下位のレベルに割り当てられた移動局(干渉除去対象のユーザ)の信号を除去する(図中の矢印は、上位レベルの移動局が除去しなければならない下位レベルの非直交信号に割り当てられた無線リソースブロックを示す)。つまり、移動局200A, 200Bの干渉キャンセラは、当該レベルが自装置よりも下位のレベルである無線リソースブロックが割り当てられた非直交信号をキャンセルする。   The mobile stations 200A and 200B (own users) are assigned to lower-level mobile stations (interferences) in the non-orthogonal multiplex region with respect to radio resource blocks in the frequency / time domain to which the own devices are assigned. (The arrow in the figure indicates the radio resource block allocated to the lower level non-orthogonal signal that the higher level mobile station must remove). That is, the interference cancellers of the mobile stations 200A and 200B cancel a non-orthogonal signal to which a radio resource block whose level is lower than that of its own device is assigned.

このように非直交多重領域を定義することによって、割り当てられた無線リソースブロックによって自動的に干渉除去の対象となる移動局(ユーザ)及び無線リソースブロックが一意に定まる。   By defining the non-orthogonal multiplexing region in this way, the mobile station (user) and radio resource block that are subject to interference cancellation are automatically determined uniquely by the assigned radio resource block.

(3.2)割当例2
図7は、無線リソースブロックの割当例2の説明図である。割当例2では、階層的な無線リソースブロックが定義される。具体的には、下位レベルの無線リソースブロックの大きさ(周波数/時間領域)は、上位レベルの無線リソースブロックの大きさ(周波数/時間領域)よりも大きく定義される。
(3.2) Allocation example 2
FIG. 7 is an explanatory diagram of an allocation example 2 of radio resource blocks. In allocation example 2, hierarchical radio resource blocks are defined. Specifically, the size (frequency / time domain) of the lower level radio resource block is defined to be larger than the size (frequency / time domain) of the upper level radio resource block.

すなわち、基地局100の符号化/データ変調部110(割当部)は、非直交多重領域において下位のレベルである無線リソースブロックの周波数領域または時間領域におけるサイズが、非直交多重領域において上位のレベルである無線リソースブロックの周波数領域または時間領域におけるサイズよりも大きくなるように無線リソースブロックを非直交信号に割り当てる。   That is, the encoding / data modulation unit 110 (allocation unit) of the base station 100 has a radio resource block size in the frequency domain or time domain, which is a lower level in the non-orthogonal multiplex region, at a higher level in the non-orthogonal multiplex region. The radio resource block is allocated to the non-orthogonal signal so as to be larger than the size in the frequency domain or time domain of the radio resource block.

割当例2によれば、当該移動局において、干渉除去に要する信号処理を共有することが可能となるため、処理量が削減される(割当例1と比較すると干渉除去対象のユーザが1つ減少している)。また、下位レベルには、パスロスの大きいユーザが多重され、パスロスの大きいユーザ、つまり、セル端に位置するユーザに対して比較的大きなサイズの無線リソースブロックを割り当てることで、結果的に基地局100のカバレッジを確保する効果も期待できる。   According to allocation example 2, since it is possible to share signal processing required for interference cancellation in the mobile station, the amount of processing is reduced (compared to allocation example 1, the number of users to be subjected to interference cancellation is reduced by one). doing). Also, in the lower level, users with a large path loss are multiplexed, and by assigning a relatively large size radio resource block to a user with a large path loss, that is, a user located at the cell edge, the base station 100 as a result. The effect of securing the coverage can be expected.

(3.3)割当例3
図8(a)及び(b)は、無線リソースブロックの割当例3の説明図である。割当例3では、無線リソースブロックの割り当てに一定の制限が設けられる。具体的には、図8(b)のように、同一ユーザに、複数の周波数/時間領域における無線リソースブロックを同時に割り当てることは許容するが、図8(a)のように、複数のレベルを割り当てることは許容しない。
(3.3) Allocation example 3
FIGS. 8A and 8B are explanatory diagrams of a radio resource block allocation example 3. FIG. In the allocation example 3, a certain restriction is provided for allocation of radio resource blocks. Specifically, as shown in FIG. 8 (b), it is allowed to simultaneously allocate radio resource blocks in a plurality of frequency / time domains to the same user, but as shown in FIG. It is not allowed to assign.

すなわち、基地局100の符号化/データ変調部110(割当部)は、同一の送信先(移動局200A, 200B)に対して複数の無線リソースブロックを割り当てる場合、非直交多重領域における何れかのレベルの無線リソースブロックのみを割り当てる。   That is, when the encoding / data modulation unit 110 (allocation unit) of the base station 100 allocates a plurality of radio resource blocks to the same transmission destination (mobile stations 200A and 200B), Assign only level radio resource blocks.

割当例3によれば、非直交多重領域における何れかのレベルの無線リソースブロックのみが割り当てるため、干渉除去に伴う処理遅延のばらつきなどを抑制できる。   According to the allocation example 3, since only a radio resource block at any level in the non-orthogonal multiplex area is allocated, it is possible to suppress variations in processing delay associated with interference cancellation.

(3.4)割当例4
図9は、無線リソースブロックの割当例4の説明図である。割当例4では、トランスポートブロックの割当方法(符号化の方法)が規定される。具体的には、複数の周波数/時間領域の無線リソースブロックが特定の移動局(ユーザ)に割り当てられた場合、それぞれ独立に符号(Separate coding)する方法、当該無線リソースブロックをまとめて符号化(Joint coding)する方法、或いは両方法のハイブリッドが候補として挙げられる。
(3.4) Allocation example 4
FIG. 9 is an explanatory diagram of a radio resource block allocation example 4. In the allocation example 4, a transport block allocation method (encoding method) is defined. Specifically, when a plurality of frequency / time domain radio resource blocks are allocated to a specific mobile station (user), a method of independently coding (Separate coding), and coding the radio resource blocks together ( The method of joint coding) or a hybrid of both methods can be cited as candidates.

上述したような他の移動局宛ての非直交信号による干渉を除去するためには、原則Separate codingが必要となる。割当例4では、非直交多重領域において、下位レベルにSeparate codingが適用され、上位レベル(図9の例では、最上位レベル)にJoint codingが適用されている。   In order to eliminate interference due to non-orthogonal signals addressed to other mobile stations as described above, separate coding is generally required. In allocation example 4, in the non-orthogonal multiplex region, Separate coding is applied to the lower level, and Joint coding is applied to the upper level (the highest level in the example of FIG. 9).

すなわち、割当例4では、非直交多重領域における下位のレベルでは、無線リソースブロックを単位として、当該無線リソースブロックに割り当てられる情報を符号化し、非直交多重領域における上位のレベルでは、複数の無線リソースブロックを単位として無線リソースブロックに割り当てられる情報を符号化する。なお、図9に示す例では、周波数/時間領域において連続した3つの無線リソースブロックを対象としてJoint codingが適用されているが、Joint codingが適用される無線リソースブロックは、必ずしも連続していなくても構わない。   That is, in the allocation example 4, at the lower level in the non-orthogonal multiplex area, information allocated to the radio resource block is encoded in units of radio resource blocks, and at the upper level in the non-orthogonal multiplex area, a plurality of radio resources are encoded. Information allocated to a radio resource block is encoded in units of blocks. In the example shown in FIG. 9, Joint coding is applied to three consecutive radio resource blocks in the frequency / time domain, but the radio resource blocks to which Joint coding is applied are not necessarily continuous. It doesn't matter.

割当例4によれば、上位レベルに多重された信号は、非直交信号による干渉除去の対象となる可能性が低いため、上位レベルに限ってJoint codingを適用することにより、符号化利得の改善や無線リソースの効率的な利用を図り得る。   According to the allocation example 4, since the signal multiplexed at the higher level is less likely to be subject to interference cancellation by the non-orthogonal signal, the coding gain is improved by applying the joint coding only to the higher level. And efficient use of radio resources.

(3.5)割当例5
図10は、無線リソースブロックの割当例5の説明図である。割当例5は、図6に示した割当例1と類似しているが、非直交多重領域におけるレベル間において、無線リソースブロック(周波数/時間領域)の境界がオフセットしている点が異なる。つまり、基地局100の符号化/データ変調部110(割当部)は、非直交多重領域において下位のレベルである無線リソースブロックの周波数領域または時間領域における境界が、非直交多重領域において上位のレベルである無線リソースブロックの周波数領域または時間領域における境界と異なるように無線リソースブロックを非直交信号に割り当てる。なお、図10に示す例では、全てのレベルにおいて同一方向(図中では右方向)いオフセットされているが、当該境界をオフセットさせる方向は、レベル毎に異なっていても構わない。
(3.5) Allocation example 5
FIG. 10 is an explanatory diagram of a radio resource block allocation example 5. Allocation example 5 is similar to allocation example 1 shown in FIG. 6 except that the boundary of radio resource blocks (frequency / time domain) is offset between levels in the non-orthogonal multiplex domain. That is, the encoding / data modulation unit 110 (allocation unit) of the base station 100 has a higher level in the non-orthogonal multiplex region where the boundary in the frequency domain or time domain of the radio resource block that is the lower level in the non-orthogonal multiplex region The radio resource block is allocated to the non-orthogonal signal so as to be different from the boundary in the frequency domain or time domain of the radio resource block. In the example shown in FIG. 10, all levels are offset in the same direction (right direction in the drawing), but the direction in which the boundary is offset may be different for each level.

割当例5によれば、無線リソースブロックの境界がオフセットされ、レベル間で一致することがないため、レベル間の干渉の低減や、ピーク送信電力の低減が可能となる。   According to the allocation example 5, since the boundary of the radio resource block is offset and does not match between levels, it is possible to reduce interference between levels and reduce peak transmission power.

(4)作用・効果の例
本実施形態に係る移動体通信システム1によれば、上述したように、非直交多重領域を定義することによって、割り当てられた無線リソースブロックによって自動的に干渉除去の対象となる移動局(ユーザ)及び無線リソースブロックが一意に定まる。このため、非直交信号を用いたマルチアクセス干渉を除去する際の処理負荷を低減できるため、ハイブリッド直交/非直交マルチアクセスを導入する場合において、移動局などのコスト上昇や処理遅延を抑制できる。
(4) Examples of Actions and Effects According to the mobile communication system 1 according to this embodiment, as described above, by defining the non-orthogonal multiplex region, the interference cancellation is automatically performed by the assigned radio resource block. The target mobile station (user) and radio resource block are uniquely determined. For this reason, since the processing load at the time of removing the multi-access interference using a non-orthogonal signal can be reduced, in the case of introducing hybrid orthogonal / non-orthogonal multi-access, it is possible to suppress an increase in cost and processing delay of a mobile station or the like.

(5)その他の実施形態
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。
(5) Other Embodiments As described above, the content of the present invention has been disclosed through one embodiment of the present invention. However, it is understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. should not do. From this disclosure, various alternative embodiments will be apparent to those skilled in the art.

例えば、図11は、本発明の変更例に係る無線リソースブロックの割当例を示す。図11に示すように、基地局100の符号化/データ変調部110(割当部)は、無線リソースブロック(周波数/時間領域)の境界の付近において、当該境界に近づくに連れて無線リソースブロックの送信電力密度を低下させるフィルタリングを適用する。   For example, FIG. 11 shows an example of radio resource block allocation according to a modification of the present invention. As shown in FIG. 11, the encoding / data modulation unit 110 (allocation unit) of the base station 100 near the boundary of the radio resource block (frequency / time domain), the radio resource block becomes closer to the boundary. Apply filtering to reduce transmit power density.

図11に示す例では、非直交多重領域におけるレベル1のユーザ(セル端に位置)に割り当てられた無線リソースブロックの送信電力を、無線リソースブロックの境界において、送信電力を滑らかに落とすフィルタリング(Windowing)を実行する。このようなフィルタリングにより、帯域外放射やピーク電力の低減を図り得る。また、上述した動作例5のように非直交多重領域におけるレベル間において、当該境界をオフセットさせた場合には、図11に示すように、レベル2のユーザ(セル中央に位置)への与干渉を低減し得る。   In the example shown in FIG. 11, the transmission power of the radio resource block allocated to the level 1 user (positioned at the cell edge) in the non-orthogonal multiplex area is filtered to smoothly reduce the transmission power at the boundary of the radio resource block (Windowing ). Such filtering can reduce out-of-band radiation and peak power. Further, when the boundary is offset between the levels in the non-orthogonal multiplex area as in the above-described operation example 5, as shown in FIG. 11, the interference to the user at the level 2 (located in the center of the cell) Can be reduced.

さらに、符号化/データ変調部110は、非直交多重領域におけるレベルに応じて、フィルタリングの強度を変化させてもよい。例えば、当該レベルが低い程、フィルタリングのロールオフ率を高くしてもよい。なお、このようなフィルタリングは、下りリンクに限らず、上りリンクにも適用できる。   Further, the encoding / data modulation unit 110 may change the strength of filtering according to the level in the non-orthogonal multiplexing region. For example, the lower the level, the higher the filtering roll-off rate. Such filtering is applicable not only to the downlink but also to the uplink.

また、上述した本発明の実施形態では、基地局100から移動局200A, 200Bへの下り方向における例について説明したが、本発明は、上り方向に適用してもよい。また、本発明は、基地局と移動局との間に限らず、基地局間の無線通信に適用してもよい。   In the above-described embodiment of the present invention, the example in the downlink direction from the base station 100 to the mobile stations 200A and 200B has been described. However, the present invention may be applied in the uplink direction. In addition, the present invention is not limited to between a base station and a mobile station, and may be applied to wireless communication between base stations.

さらに、上述した実施形態では、ハイブリッド直交/非直交マルチアクセスが導入されている場合を例として説明したが、本発明の適用範囲は、ハイブリッド直交/非直交マルチアクセスに限定されるものではなく、非直交マルチアクセスが用いられている移動体通信システムに適用できることは勿論である。   Furthermore, in the above-described embodiment, the case where hybrid orthogonal / non-orthogonal multiple access is introduced has been described as an example, but the scope of the present invention is not limited to hybrid orthogonal / non-orthogonal multiple access, Of course, the present invention can be applied to a mobile communication system in which non-orthogonal multiple access is used.

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。   As described above, the present invention naturally includes various embodiments that are not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

1…移動体通信システム
100…基地局
110…符号化/データ変調部
120…基地局スケジューラ
130…ハイブリッド直交/非直交多重部
140…制御信号生成部
150…制御信号リソース割当部
160…物理チャネル多重部
200A, 200B…移動局
210…物理チャネル分離部
220…データ復調/復号部
230…目的ユーザ制御信号検出部
240…干渉ユーザ制御信号検出部
1 ... Mobile communication system
100 ... Base station
110: Encoding / data modulation section
120 ... Base station scheduler
130 ... Hybrid orthogonal / non-orthogonal multiplexing section
140 ... Control signal generator
150 ... Control signal resource allocation unit
160 ... Physical channel multiplexer
200A, 200B ... Mobile station
210 ... Physical channel separator
220 ... Data demodulation / decoding unit
230 ... Purpose user control signal detector
240 ... Interference user control signal detector

Claims (9)

互いに直交しない複数の非直交信号が含まれた無線信号を受信する無線信号受信部と、
前記無線信号受信部が受信した複数の非直交信号の中から、他の受信装置宛ての無線信号を復調及びキャンセルすることによって、当該受信装置宛ての非直交信号を抽出する干渉キャンセル部と、
前記干渉キャンセル部によって抽出された当該受信装置宛ての信号を復調する復調部と
を備え、
前記非直交信号に割り当てられる無線リソースブロックは、周数数領域、時間領域及び非直交多重領域によって定義され、
前記非直交多重領域は、前記干渉キャンセル部による干渉キャンセル数に応じた複数のレベルを有し、
前記干渉キャンセル部は、前記レベルが当該受信装置よりも下位のレベルである無線リソースブロックが割り当てられた非直交信号をキャンセルする受信装置。
A radio signal receiving unit that receives a radio signal including a plurality of non-orthogonal signals that are not orthogonal to each other;
An interference cancellation unit that extracts a non-orthogonal signal addressed to the receiving device by demodulating and canceling a radio signal addressed to another receiving device from among the plurality of non-orthogonal signals received by the wireless signal receiving unit;
A demodulator that demodulates the signal destined for the receiving device extracted by the interference cancellation unit,
The radio resource block allocated to the non-orthogonal signal is defined by a frequency region, a time region, and a non-orthogonal multiplex region,
The non-orthogonal multiplex region has a plurality of levels according to the number of interference cancellations by the interference cancellation unit,
The interference canceling unit is a receiving device that cancels a non-orthogonal signal to which a radio resource block whose level is lower than that of the receiving device is assigned.
互いに直交しない複数の非直交信号が含まれた無線信号をセル内に位置する複数の受信装置に向けて送信する無線信号送信部と、
前記非直交信号に無線リソースブロックを割り当てる割当部と
を備え、
前記割当部は、周数数領域、時間領域、及び受信装置における干渉キャンセル数に応じた複数のレベルを有する非直交多重領域によって定義された無線リソースブロックを前記非直交信号に割り当てる送信装置。
A radio signal transmitter that transmits radio signals including a plurality of non-orthogonal signals that are not orthogonal to each other to a plurality of receiving devices located in the cell;
An allocating unit that allocates radio resource blocks to the non-orthogonal signals,
The transmission unit that allocates a radio resource block defined by a non-orthogonal multiplex region having a plurality of levels according to a frequency domain, a time region, and a number of interference cancellations in a reception device to the non-orthogonal signal.
前記割当部は、前記非直交多重領域において下位のレベルである無線リソースブロックの周波数領域または時間領域におけるサイズが、前記非直交多重領域において上位のレベルである無線リソースブロックの周波数領域または時間領域におけるサイズよりも大きくなるように無線リソースブロックを前記非直交信号に割り当てる請求項2に記載の送信装置。   In the frequency domain or time domain of the radio resource block, the size in the frequency domain or time domain of the radio resource block that is a lower level in the non-orthogonal multiplex area is higher in the frequency domain or time domain The transmission apparatus according to claim 2, wherein a radio resource block is allocated to the non-orthogonal signal so as to be larger than a size. 前記割当部は、同一の送信先に対して複数の無線リソースブロックを割り当てる場合、前記非直交多重領域における何れかのレベルの無線リソースブロックのみを割り当てる請求項2に記載の送信装置。   3. The transmission device according to claim 2, wherein, when allocating a plurality of radio resource blocks to the same transmission destination, the allocating unit allocates only a radio resource block at any level in the non-orthogonal multiplex region. 前記無線信号送信部は、前記非直交多重領域における下位のレベルでは、前記無線リソースブロックを単位として前記無線リソースブロックに割り当てられる情報を符号化し、前記非直交多重領域における上位のレベルでは、複数の前記無線リソースブロックを単位として前記無線リソースブロックに割り当てられる情報を符号化する請求項2に記載の送信装置。   The radio signal transmission unit encodes information allocated to the radio resource block in units of the radio resource block at a lower level in the non-orthogonal multiplex region, and a plurality of information at an upper level in the non-orthogonal multiplex region. The transmission apparatus according to claim 2, wherein information assigned to the radio resource block is encoded in units of the radio resource block. 前記割当部は、前記非直交多重領域において下位のレベルである無線リソースブロックの周波数領域または時間領域における境界が、前記非直交多重領域において上位のレベルである無線リソースブロックの周波数領域または時間領域における境界と異なるように無線リソースブロックを前記非直交信号に割り当てる請求項2に記載の送信装置。   In the frequency domain or time domain of the radio resource block, the boundary in the frequency domain or time domain of the radio resource block that is the lower level in the non-orthogonal multiplexing domain is the allocation unit. The transmission apparatus according to claim 2, wherein a radio resource block is allocated to the non-orthogonal signal so as to be different from a boundary. 前記割当部は、前記無線リソースブロックの周波数領域または時間領域における境界の付近において、前記境界に近づくに連れて送信電力密度を低下させるフィルタリングを適用する請求項6に記載の送信装置。   The transmission apparatus according to claim 6, wherein the allocating unit applies filtering that decreases a transmission power density as the boundary approaches the boundary in a frequency domain or a time domain of the radio resource block. 前記割当部は、前記非直交多重領域における前記レベルに応じて、前記フィルタリングの強度を変化させる請求項7に記載の送信装置。   The transmission device according to claim 7, wherein the allocation unit changes the filtering strength according to the level in the non-orthogonal multiplex region. 通信装置が、互いに直交しない複数の非直交信号が含まれた無線信号を受信するステップと、
前記通信装置が、受信した複数の非直交信号の中から、他の受信装置宛ての無線信号を復調及びキャンセルすることによって、当該受信装置宛ての非直交信号を抽出するステップと、
前記通信装置が、前記抽出するステップにおいて抽出された当該受信装置宛ての信号を復調するステップと
を含み、
前記非直交信号に割り当てられる無線リソースブロックは、周数数領域、時間領域及び非直交多重領域によって定義され、
前記非直交多重領域は、前記通信装置における干渉キャンセル数に応じた複数のレベルを有し、
前記干渉をキャンセルするステップでは、前記レベルが自装置よりも下位のレベルである無線リソースブロックが割り当てられた非直交信号をキャンセルする無線通信方法。
A communication device receiving a radio signal including a plurality of non-orthogonal signals that are not orthogonal to each other;
The communication device extracts a non-orthogonal signal addressed to the receiving device by demodulating and canceling a radio signal addressed to another receiving device from among the received non-orthogonal signals;
The communication device includes a step of demodulating the signal addressed to the receiving device extracted in the extracting step,
The radio resource block allocated to the non-orthogonal signal is defined by a frequency region, a time region, and a non-orthogonal multiplex region,
The non-orthogonal multiplex region has a plurality of levels according to the number of interference cancellations in the communication device,
In the step of canceling the interference, a radio communication method for canceling a non-orthogonal signal to which a radio resource block whose level is lower than that of the own device is assigned.
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