JP2018067775A - 端末及び通信方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】伝搬路の推定精度に依存せずに、マクロセルからスモールセルへのセル間干渉を抑圧すること。
【解決手段】スモールセル内端末２００は、マクロセル基地局がカバーするエリア内に配置されたスモールセル基地局１００から送信される、空間多重された複数のデータ信号を受信する無線受信部２０１と、マクロセル基地局からの信号の電力を干渉信号電力として推定する干渉信号電力推定部２１０と、干渉信号電力を用いて受信ウェイトを生成し、受信ウェイトを用いて複数のデータ信号を分離する信号分離部２１１と、分離された複数のデータ信号をそれぞれ復調し軟判定値を算出し、干渉信号電力及び受信ウェイトを用いて軟判定ウェイトを生成し、軟判定ウェイトを用いて、軟判定値に対して重みづけを行う復調部２１２と、を具備する。
【選択図】図３

Description

本開示は、端末及び通信方法に関する。
近年、高送信電力で通信を行うマクロセル基地局（eNB又はBS（Base Station）と呼ぶこともある）がカバーするエリア内に、低送信電力で通信を行うスモールセル基地局を配置し、マクロセルとスモールセルとが混在するヘテロジニアスネットワーク（HetNet）によってトラフィックをオフロードする方法が検討されている。
ヘテロジニアスネットワークにおいて、マクロセルとスモールセルとの間で同一の搬送波周波数を用いる場合（Co-Channel HetNetの場合）、スモールセル基地局に接続する端末（UE（User Equipment）又はMS（Mobile Station）と呼ぶこともある）（以下、スモールセル内端末と呼ぶ）に対して、マクロセル基地局からの干渉（セル間干渉）が発生する。このセル間干渉は、特に、セルエッジにおいて顕著となる。
このセル間干渉を防止するために、スモールセルでの通信中にマクロセル基地局の送信を停止することが考えられる。しかし、マクロセル内には、当該スモールセルのエリア外にも、マクロセル基地局に接続する端末（以下、マクロセル内端末と呼ぶ）が存在する。このため、マクロセル基地局の送信を停止する期間においても、マクロセル内端末が継続して通信するために必要な信号（例えば、同期信号、報知チャネル、セル固有参照信号（Cell-specific Reference Signal：CRS）等）を送信し続ける必要がある（以下、ABS（Almost Blank Subframe）送信と呼ぶ）。
このため、スモールセル内端末では、希望信号の受信品質を向上させるためには、マクロセル基地局によるABS送信に対する干渉抑圧が必要となる。従来の干渉抑圧方法として、例えば、特許文献１及び特許文献２には、端末において、基地局が送信する送信信号のレプリカと伝搬路（チャネル）推定値とから干渉信号のレプリカ（以下、「干渉レプリカ」と呼ぶ）を生成し、受信信号から干渉レプリカを減算することにより、干渉成分を除去する方法が開示されている。
特許第５３８３７２５号公報 特開２０１３−１２３１６３号公報
しかしながら、特許文献１及び特許文献２のように、干渉レプリカを用いて干渉成分を除去する方法では、マルチパス環境のように伝搬路の周波数変動が大きい場合には、チャネル推定精度が低下し、チャネル推定値を用いて生成される干渉レプリカの誤差が大きくなり、干渉抑圧効果が減少してしまう。
本開示の一態様に係る発明は、伝搬路の推定精度に依存せずに、マクロセルからスモールセルへのセル間干渉を抑圧することができる端末及び通信方法を提供することを目的とする。
本開示の一態様に係る端末は、マクロセル基地局がカバーするエリア内に配置されたスモールセル基地局から送信される、空間多重された複数のデータ信号を受信する受信部と、前記マクロセル基地局からの信号の電力を干渉信号電力として推定する推定部と、前記干渉信号電力を用いて受信ウェイトを生成し、前記受信ウェイトを用いて前記複数のデータ信号を分離する信号分離部と、を具備する。
本開示の一態様に係る通信方法は、マクロセル基地局がカバーするエリア内に配置されたスモールセル基地局から送信される、空間多重された複数のデータ信号を受信し、前記マクロセル基地局からの信号の電力を干渉信号電力として推定し、前記干渉信号電力を用いて受信ウェイトを生成し、前記受信ウェイトを用いて前記複数のデータ信号を分離する。
本開示の一態様によれば、伝搬路の推定精度に依存せずに、マクロセルからスモールセルへのセル間干渉を抑圧することができる。
本開示の一態様に係る通信システムの構成例を示す図 本開示の一態様に係るスモールセル基地局の構成例を示すブロック図 本開示の一態様に係るスモールセル内端末の構成を示すブロック図 本開示の一態様に係る干渉抑圧処理を示すシーケンス図
以下、本開示の一態様に係る発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
［通信システムの概要］
図１は、本実施の形態に係る通信システムの構成例を示す。図１に示す通信システムでは、少なくとも、マクロセル基地局、スモールセル基地局１００及びスモールセル内端末２００を含む。図１では、マクロセル基地局がカバーする通信エリア（実線）内に、スモールセル基地局１００がカバーする通信エリア（点線）が含まれる。図１では、スモールセル基地局１００は、スモールセル内端末２００との間で通信を行い、マクロセル基地局は、マクロセル内端末（図示せず）との間で通信を行う。また、マクロセルとスモールセルとは同一搬送波周波数を用いる。
また、本実施の形態では、少なくとも、スモールセル基地局１００とスモールセル内端末２００との間では、MIMO（Multiple Input and Multiple Output）による空間多重送信が行われる。つまり、スモールセル内端末２００は、マクロセル基地局がカバーするエリア内に配置されたスモールセル基地局１００から送信される、空間多重された複数のデータ信号を受信する。
また、図１に示すように、マクロセル基地局は、スモールセルの通信中にABS送信を行う。よって、スモールセル内端末２００では、スモールセル基地局１００からの送信信号（希望信号）に対して、マクロセル基地局からのABS送信時の信号が干渉信号となる。
また、マクロセル基地局、及び、スモールセル基地局１００は、各セル固有の参照信号（CRS）を送信する。以下では、マクロセル基地局から送信されるCRSを「マクロセルCRS」と呼び、スモールセル基地局１００から送信されるCRSを「スモールセルCRS」と呼ぶ。
［スモールセル基地局１００の構成］
図２は、本実施の形態に係るスモールセル基地局１００の構成の一例を示すブロック図である。なお、図２には、スモールセル基地局１００の構成要素のうち、本開示の一態様に係る発明に関連する部分が主に示されている。
スモールセル基地局１００は、ベースバンド処理部１０１と、無線送信部１１１とを含む構成をとる。また、ベースバンド処理部１０１は、干渉信号情報生成部１０２と、誤り訂正符号化部１０３と、変調部１０４と、送信データ生成部１０５と、誤り訂正符号化部１０６と、変調部１０７と、物理チャネルマッピング部１０８と、IFFT（Inverse Fast Fourier Transform ）部１０９と、CP（Cyclic Prefix）挿入部１１０と、を含む。
干渉信号情報生成部１０２は、ネットワークを介して、マクロセル基地局からABS送信される信号（つまり、スモールセルに対する干渉信号）に関する情報（以下、干渉信号情報）を取得し、干渉信号情報を含む制御信号を生成する。干渉信号情報には、例えば、ABS送信を行うマクロセル基地局のセルID、送信アンテナ数、及び、ABS送信を行うリソース（例えば、サブフレーム）を表すABS送信パターン等が含まれる。干渉信号情報生成部１０２は、干渉信号情報を含む制御信号を誤り訂正符号化部１０３へ出力する。
誤り訂正符号化部１０３は、干渉信号情報生成部１０２から入力される制御信号に対して誤り訂正符号化を行い、符号化後の制御信号を変調部１０４へ出力する。
変調部１０４は、誤り訂正符号化部１０３から入力される制御信号を変調し、変調後の制御信号を物理チャネルマッピング部１０８へ出力する。
送信データ生成部１０５は、スモールセル内端末２００向けの送信データ（下りリンクデータ信号）を生成し、生成した送信データを誤り訂正符号化部１０６へ出力する。
誤り訂正符号化部１０６は、送信データ生成部１０５から入力される送信データに対して誤り訂正符号化を行い、符号化後の送信データを変調部１０７へ出力する。
変調部１０７は、誤り訂正符号化部１０６から入力される送信データを変調し、変調後の送信データを物理チャネルマッピング部１０８へ出力する。
物理チャネルマッピング部１０８は、変調部１０４から入力される制御信号、及び、変調部１０７から入力される送信データを、所定の物理チャネルリソースへマッピングする。また、物理チャネルマッピング部１０８は、スモールセルCRSを所定のリソースへマッピングする（図示せず）。物理チャネルマッピング部１０８は、マッピング後の信号をIFFT部１０９へ出力する。
IFFT部１０９は、物理チャネルマッピング部１０８から入力される信号に対してIFFT処理を行うことにより、周波数領域信号を時間領域信号に変換する。IFFT部１０９は、時間領域信号をCP挿入部１１０へ出力する。
CP挿入部１１０は、IFFT部１０９から入力される信号にCPを挿入し、CP挿入後の信号（例えば、OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号と呼ぶ）を無線送信部１１１へ出力する。
無線送信部１１１は、CP挿入部１１０から入力される信号に対して、D/A変換、アップコンバート等のRF（Radio Frequency）処理を行い、アンテナを介してスモールセル内端末２００へ無線信号を送信する。なお、スモールセル基地局１００から送信される下りリンクデータ信号には送信ウェイトが乗算され（プリコーディングされ）、下りリンクデータ信号は、複数のストリームが空間多重されて送信されている。
［スモールセル内端末２００の構成］
図３は、本実施の形態に係るスモールセル内端末２００の構成の一例を示すブロック図である。なお、図３には、スモールセル内端末２００の構成要素のうち、本開示の一態様に係る発明に関連する部分が主に示されている。
スモールセル内端末２００は、無線受信部２０１と、ベースバンド処理部２０２とを含む構成をとる。また、ベースバンド処理部２０２は、CP除去部２０３と、FFT（Fast Fourier Transform）部２０４と、物理チャネルデマッピング部２０５と、スモールセルCRSチャネル推定部２０６と、雑音電力推定部２０７と、干渉信号情報取得部２０８と、マクロセルCRSチャネル推定部２０９と、干渉信号電力推定部２１０と、信号分離部２１１と、復調部２１２と、誤り訂正復号部２１３と、を含む。
無線受信部２０１は、アンテナを介して受信した無線信号に対して、ダウンコンバート、A/D変換等のRF処理を行い、得られる受信信号をCP除去部２０３へ出力する。なお、受信信号には、スモールセル基地局１００からの信号（希望信号）及びマクロセル基地局からの信号（干渉信号）が含まれる。
CP除去部２０３は、無線受信部２０１から入力される受信信号に挿入されているCPを除去し、CP除去後の信号をFFT部２０４へ出力する。
FFT部２０４は、CP除去部２０３から入力される信号に対してFFT処理を行うことにより、時間領域信号を周波数領域信号に変換する。FFT部２０４は、周波数領域信号を物理チャネルデマッピング部２０５へ出力する。
物理チャネルデマッピング部２０５は、FFT部２０４から入力される信号から、下りリンクデータ信号、制御信号（干渉信号情報を含む）、スモールセルCRS、及び、マクロセルCRSをそれぞれ抽出する。物理チャネルデマッピング部２０５は、下りリンクデータ信号を信号分離部２１１へ出力し、制御信号を干渉信号情報取得部２０８へ出力し、スモールセルCRSをスモールセルCRSチャネル推定部２０６へ出力し、マクロセルCRSをマクロセルCRSチャネル推定部２０９へ出力する。
スモールセルCRSチャネル推定部２０６は、物理チャネルデマッピング部２０５から入力されるスモールセルCRSを用いてチャネル推定値（以下、スモールセルCRSチャネル推定値と呼ぶ）を算出する。スモールセルCRSチャネル推定部２０６は、スモールセルCRSチャネル推定値を信号分離部２１１、復調部２１２、雑音電力推定部２０７及び干渉信号電力推定部２１０へ出力する。
雑音電力推定部２０７は、スモールセルCRSチャネル推定値を用いて雑音電力を推定し、推定した雑音電力を信号分離部２１１、復調部２１２および干渉信号電力推定部２１０へ出力する。
干渉信号情報取得部２０８は、物理チャネルデマッピング部２０５から入力される制御信号から干渉信号情報を取得する。そして、干渉信号情報取得部２０８は、マクロセルCRSチャネル推定部２０９に対して、マクロセル基地局のセルID及びチャネル推定を行うタイミングを通知し、物理チャネルデマッピング部２０５から対応するマクロセルCRSを受け取るよう指示する。また、干渉信号情報取得部２０８は、干渉信号電力推定部２１０に対して、干渉信号電力の推定を行うタイミング及び干渉信号（マクロセル基地局のABS送信信号）が多重されているリソースエレメント（１リソースエレメントは１サブキャリア×１OFDMシンボルで構成される）を通知する。
マクロセルCRSチャネル推定部２０９は、干渉信号情報取得部２０８からの指示に従って、物理チャネルデマッピング部２０５から入力されるマクロセルCRSを用いてチャネル推定値（以下、マクロセルCRSチャネル推定値と呼ぶ）を算出する。そして、マクロセルCRSチャネル推定部２０９は、マクロセルCRSチャネル推定値を干渉信号電力推定部２１０へ出力する。
干渉信号電力推定部２１０は、スモールセルCRSチャネル推定部２０６から入力されるスモールセルCRSチャネル推定値と雑音電力推定部２０７から入力される雑音電力から希望信号電力を算出する。そして、干渉信号電力推定部２１０は、マクロセルCRSチャネル推定部２０９から入力されるマクロセルCRSチャネル推定値から算出した受信電力から、希望信号電力及び雑音電力を減算することにより、残りの受信電力を、マクロセル基地局からの信号電力、つまり、干渉信号電力として推定する。干渉信号電力推定部２１０は、推定した干渉信号電力を信号分離部２１１及び復調部２１２へ出力する。
信号分離部２１１は、スモールセルCRSチャネル推定部２０６から入力されるスモールセルCRSチャネル推定値（スモールセル基地局１００と自機との間のチャネル推定値）、雑音電力推定部２０７から入力される雑音電力、及び、干渉信号電力推定部２１０から入力される干渉信号電力を用いて、物理チャネルデマッピング部２０５から入力される受信信号（下りリンクデータ信号）を複数のデータ信号（ストリーム）に分離する。具体的には、信号分離部２１１は、スモールセルCRSチャネル推定値、雑音電力及び干渉信号電力を用いて受信ウェイト（例えば、MMSE（Minimum Mean Square Error）受信ウェイト）を生成する。そして、信号分離部２１１は、受信ウェイトを受信信号に乗算することにより、信号を分離する。信号分離部２１１は、分離した信号及び受信ウェイトを復調部２１２へ出力する。
復調部２１２は、信号分離部２１１から入力される受信ウェイト、スモールセルCRSチャネル推定部２０６から入力されるスモールセルCRSチャネル推定値、雑音電力推定部２０７から入力される雑音電力、及び、干渉信号電力推定部２１０から入力される干渉信号電力を用いて、復調・軟判定処理を行う。
具体的には、復調部２１２は、信号分離部２１１から入力される分離された複数のデータ信号をそれぞれ復調し軟判定値（尤度系列）を算出する。また、復調部２１２は、受信ウェイト、スモールセルＣＲＳチャネル推定値、雑音電力及び干渉信号電力を用いて軟判定ウェイト（例えば、SINR（Signal to Interference and Noise Ratio））を生成する。そして、復調部２１２は、軟判定ウェイトを軟判定値に乗算することにより重みづけを行う。例えば、軟判定ウェイトは、干渉が小さいほど大きい値を採り、干渉が大きいほど小さい値を採る。復調部２１２は、重みづけ後の軟判定値を誤り訂正復号部２１３へ出力する。
誤り訂正復号部２１３は、復調部２１２から入力される重みづけ後の軟判定値に対して誤り訂正復号を行い、復号後の信号（つまり、希望信号の復号データ）を出力する。
［スモールセル基地局１００及びスモールセル内端末２００の動作］
次に、上述したスモールセル基地局１００及びスモールセル内端末２００の動作について説明する。
＜受信ウェイト及び軟判定ウェイトの生成方法＞
まず、スモールセル内端末２００の信号分離部２１１及び復調部２１２において生成される受信ウェイト及び軟判定ウェイトの生成方法について詳細に説明する。
以下では、一例として、スモールセル基地局１００が２本の送信アンテナ（2Tx）を有し、スモールセル内端末２００が２本の受信アンテナ（2Rx）を有し、2Tx×2RxのMIMOによる空間多重を行う場合について説明する。なお、スモールセル基地局１００とスモールセル内端末２００との間のMIMO空間多重において使用する送受信アンテナ数はこれに限定されるものではない。
スモールセル内端末２００がスモールセル基地局１００から受信する受信信号rを次式（１）で定義する。
Figure 2018067775
ここで、Hはスモールセル基地局１００とスモールセル内端末２００との間の伝搬路を表すチャネル応答を示し、WTXは送信ウェイトを示し、sは送信信号（希望信号）を示し、nは雑音を示す。式（１）より、H'=HWTXで表される。
受信側（端末）では、チャネル応答H'の推定値を用いて受信ウェイト及び軟判定ウェイトを生成する。以降、H'はチャネル推定値として説明する。
まず、一般的な受信ウェイト及び軟判定ウェイトの生成例について説明する。なお、受信ウェイト及び軟判定ウェイトは、実際には、サブキャリア及びOFDMシンボル単位（つまり、リソースエレメント単位）で定義されるが、ここでは、説明を簡易化するために省略する。
受信ウェイト（MMSE受信ウェイト）WRXは次式（２）で表される。
Figure 2018067775
ここで、上添字Hはエルミート転置演算を示し、Pnは雑音電力（例えば、サブフレーム内の平均値）を示し、INRXは端末の受信アンテナ数サイズの単位行列を示す。
端末は、受信ウェイトWRXを受信信号r（式（１））に乗算して、次式（３）のように２ストリームの信号に分離する。
Figure 2018067775
なお、式（３）において、WRXH'とwh'との関係は、次式（４）で定義される。
Figure 2018067775
また、式（３）に示す２つのストリームの各々に対する軟判定ウェイト（SINR）は次式（５）で表される。
Figure 2018067775
式（５）では、|s0|2＝|s1|2＝１とし、|n0|2＝|n1|2＝Pnとしている。
ここで、式（５）に示す軟判定ウェイトSINR0及びSINR1の各々において、|wh'00|2及び|wh'11|2は希望信号電力を表し、(|w00|2+|w01|2)Pn及び(|w10|2+|w11|2)Pnは雑音電力を表し、|wh'01|2及び|wh'10|2は端末宛ての２つのストリーム間の干渉電力を表す。
次に、本実施の形態における受信ウェイト及び軟判定ウェイトの生成例について説明する。
本実施の形態では、スモールセル内端末２００は、上述した一般的な受信ウェイト及び軟判定ウェイトの生成に用いるパラメータに加え、マクロセル基地局からの干渉信号電力を考慮して受信ウェイト及び軟判定ウェイトを生成する。
具体的には、信号分離部２１１で使用される、第k番目のサブキャリア及び第l番目のOFDMシンボルにおける受信ウェイトWRX(k,l)は次式（６）で表される。
Figure 2018067775
式（６）において、H'(k,l)は、スモールセルCRSチャネル推定部２０６で推定されるスモールセルCRSチャネル推定値を表し、Pnは雑音電力推定部２０７で推定される雑音電力を表し、Pi(k,l)は干渉信号電力推定部２１０で推定される干渉信号電力を表す。
スモールセルCRSチャネル推定値H'（k,l）及び干渉信号電力Pi（k,l）は、サブキャリア又はOFDMシンボル単位で推定される。一方、雑音電力Pnは、例えば、所定のサブキャリア及びOFDMシンボルの平均値でもよい。
信号分離部２１１は、式（６）に示す受信ウェイトWRX(k,l)を受信信号r（式（１））に乗算して２ストリームの信号に分離する。
式（６）より、干渉信号電力Piが小さいほどZF（Zero Forcing）法と同様の特性に近似し、干渉信号電力Piが大きいほどMRC（Maximum Ratio Combining：最大比合成）法と同様の特性に近似すると云える。
また、式（６）に示す受信ウェイトWRX(k,l)を用いて分離された２つのストリームの各々に対する軟判定ウェイト（SINR）は次式（７）で表される。
Figure 2018067775
式（７）より、干渉信号電力Piが小さいほど軟判定ウェイトは大きくなり、干渉信号電力Piが大きいほど軟判定ウェイトは小さくなる。すなわち、干渉信号電力Pi（つまり、セル間干渉）が小さいほど、スモールセル内端末２００で受信したスモールセル基地局１００からの希望信号の確からしさ（つまり、軟判定結果である尤度）は高くなる。
また、式（６）及び式（７）において、干渉信号電力Pi(k,l)は次式（８）のように表してもよい。
Figure 2018067775
ここで、MABSは、ABS送信において信号が多重されるリソース（リソースエレメント）の集合を表す。
これにより、スモールセル内端末２００は、スモールセル内端末２００に対する干渉信号が存在するリソースのみで干渉信号電力Pi(k,l)を考慮して受信ウェイト及び軟判定ウェイトを生成する。つまり、スモールセル内端末２００は、スモールセル内端末２００に対する干渉信号が存在しないリソースでは干渉信号電力Piを考慮せずに受信ウェイト及び軟判定ウェイトを生成する（例えば、式（３）及び式（５）を参照）。
なお、スモールセル内端末２００は、干渉信号電力Piとして、所定期間（例えば、１サブフレーム）内で推定した値の平均値を用いてもよい。これにより、干渉信号電力Piの推定精度を向上させることができる。
＜干渉抑圧処理の動作例＞
図４は、図１に示す通信システムの各装置における動作を示すシーケンス図である。
図４において、ステップ（以下、単に「ＳＴ」と表す）１０１では、スモールセル基地局１００及びマクロセル基地局は、例えば、GPS（Global Positioning System）、バックホールネットワーク又はリスニング等を用いて同期情報をやりとりする。
ＳＴ１０２では、スモールセル基地局１００は、ＳＴ１０１で取得した同期情報を用いてマクロセル基地局と同期する。
ＳＴ１０３では、スモールセル基地局１００は、スモールセル内端末２００に対して干渉信号となる、マクロセル基地局から送信される信号（例えば、ABS送信時の信号）に関する干渉信号情報、及び、スモールセル内端末２００に対して希望信号となる送信データに対して送信処理を行う。ＳＴ１０４では、スモールセル基地局１００は、干渉信号情報及び送信データ（希望信号）をスモールセル内端末２００へ送信する。
一方、ＳＴ１０５では、マクロセル基地局は、ABS送信時に送信される信号（ABS送信信号と呼ぶこともある）に対して送信処理を行い、ＳＴ１０６では、ABS送信信号（つまり、干渉信号）を送信する。
ＳＴ１０７では、スモールセル内端末２００は、ＳＴ１０６で送信されるABS送信信号（干渉信号）の抑圧処理、及び、ＳＴ１０４で送信される送信データ（干渉信号情報及び希望信号）の受信処理を行う。
具体的には、スモールセル内端末２００は、まず、受信した干渉信号情報を用いて、干渉信号電力を推定する。そして、スモールセル内端末２００は、例えば、式（６）に基づいて受信ウェイトを生成し、式（７）に基づいて軟判定ウェイトを生成する。そして、スモールセル内端末２００は、生成した受信ウェイト及び軟判定ウェイトを用いて、ＳＴ１０４で受信した希望信号の受信処理を行う。
＜干渉信号情報の通知方法＞
上述したようにスモールセル内端末２００がABS送信信号に対して干渉抑圧処理を行うためには、スモールセル内端末２００は干渉信号情報が既知である必要がある。
以下では、スモールセル内端末２００への干渉信号情報の通知方法について詳細に説明する。
例えば、干渉信号情報には、以下の情報が含まれる。
（i）干渉を与えるマクロセル基地局（以下、干渉基地局と呼ぶこともある）のセルID
（ii）干渉基地局の送信アンテナ数
（iii）干渉基地局のABS送信パターン
例えば、上記(i)、（ii）の干渉信号情報は、3GPP LTE（3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution）で規定されたメッセージ「RadioResourceConfigDedicated IE」を用いてスモールセル基地局１００からスモールセル内端末２００へ通知されてもよい。
また、上記（iii）の干渉信号情報は、以下の方法１又は方法２のようにしてスモールセル基地局１００からスモールセル内端末２００へ通知されてもよい。
方法１では、スモールセル基地局１００は、スモールセル内端末２００に対して、干渉基地局に設定されるABSの送信パターンを示す情報（例えば、該当サブフレームがABSであるか否かを示す情報）を干渉信号情報として通知する。例えば、ABS送信パターンを示す情報は、任意の数のサブフレームの各々について、ABSであるか否かを示すビットマップ情報（例えば、ABSの場合：１、ABSではない場合：０）である。
方法２では、スモールセル基地局１００は、スモールセル内端末２００に対して、干渉抑圧処理を適用するモードであるか否か（つまり、干渉抑圧処理の有無）を指示する指示情報を送信する。また、方法２では、マクロセル基地局に設定されるABSの送信パターンと、近傍セル用の受信品質を測定するサブフレームを示すパターン（例えば、LTEで規定されたMeasurement Subframe Pattern）とを予め一致させる。これにより、マクロセル基地局に設定されるABS送信パターンは、Measurement Subframe Patternと同一となる。
スモールセル内端末２００は、干渉信号情報によって干渉抑圧処理の適用を指示された場合、Measurement Subframe Patternに基づいて干渉信号電力を推定する。すなわち、スモールセル内端末２００は、Measurement Subframe Patternを参照して、干渉抑圧処理を適用するサブフレームを特定することができる。
［効果の説明］
以上のように、本実施の形態では、スモールセル内端末２００において、無線受信部２０１は、マクロセル基地局がカバーするエリア内に配置されたスモールセル基地局１００から送信される、空間多重された複数のデータ信号を受信し、干渉信号電力推定部２１０は、マクロセル基地局からの信号の電力を干渉信号電力として推定し、信号分離部２１１は、干渉信号電力を用いて受信ウェイトを生成し、受信ウェイトを用いて複数のデータ信号を分離する。また、スモールセル内端末２００において、復調部２１２は、信号分離部２１１において分離された複数のデータ信号をそれぞれ復調し軟判定値を算出し、干渉信号電力及び受信ウェイトを用いて軟判定ウェイトを生成し、軟判定ウェイトを用いて、軟判定値に対する重みづけを行う。
このように、スモールセル内端末２００は、干渉信号電力を考慮した受信ウェイト及び軟判定ウェイトを用いて希望信号の受信処理を行うことで、ABS送信信号による干渉を抑圧して、希望信号の受信品質を向上させることができる。
従来方法（特許文献１又は特許文献２）では、伝搬路の推定精度（つまり、干渉レプリカの精度）に関係無く、受信信号から干渉レプリカを減算して干渉成分を除去する。このため、伝搬路推定が比較的容易である場合（例えば、AWGN（Additive White Gaussian Noise）チャネルの場合）には干渉抑圧効果が高くなるのに対して、マルチパスチャネルのような伝搬路推定が比較的困難である場合には干渉抑圧効果が低くなる。つまり、従来技術では、本実施の形態において想定されるようなマルチパス環境において干渉レプリカの精度が低くなりやすく、干渉抑圧処理を行っても余計な雑音を加えることになり、逆に受信性能を劣化させてしまう。
これに対して、本実施の形態では、スモールセル内端末２００は、干渉抑圧のために伝搬路を推定する代わりに、干渉信号電力を推定し、推定した干渉信号電力を反映した受信ウェイト及び軟判定ウェイトを生成する。換言すると、スモールセル内端末２００は、マクロセル基地局からの干渉信号の影響をウェイト（受信ウェイト、軟判定ウェイト）の生成に反映させるに留める。ここで、干渉信号電力は、例えば、所定期間の平均値として算出することにより、チャネル推定値と比較して、高精度に推定することができる。つまり、スモールセル内端末２００は、伝搬路の推定精度に依存せずに、干渉信号電力に基づいて受信ウェイト及び軟判定ウェイトを生成することができる。
こうすることで、スモールセル内端末２００は、マルチパス環境のような伝搬路の推定精度が劣悪な環境においても、干渉信号電力を高精度に算出できる状態では、伝搬路の推定精度に依存せずに、かつ、干渉抑圧処理によって余計な雑音を加えることなく、マクロセルからスモールセルへのセル間干渉を抑圧することができる。
また、特許文献１及び特許文献２のように干渉レプリカを使用する必要が無いため、スモールセル内端末２００では、干渉レプリカを用いた演算のための回路が不要となるので、端末の回路規模の削減及び処理負担の軽減に有効である。
以上、本開示の一態様に係る各実施の形態について説明した。
なお、上記実施の形態では、干渉信号の一例としてABS送信時に送信される信号について説明したが、スモールセルに対するマクロセルからの干渉信号（つまり、干渉除去対象）はABS送信時の信号に限定されない。干渉除去対象となる信号は、スモールセル内端末２００において、信号のマッピング位置が既知となり、かつ、干渉電力が推定できる信号であればよい。
また、上記実施の形態では、スモールセル内端末２００がCRSを用いて干渉信号電力を推定する場合について説明したが、干渉信号電力の推定に用いる参照信号は、CRSに限定されず、他の参照信号でもよい。
また、上記実施の形態では、スモールセル内端末２００が、マクロセル基地局からの干渉電力を用いて受信ウェイト及び軟判定ウェイトの双方を生成する場合について説明したが、これに限定されず、例えば、スモールセル内端末２００は、マクロセル基地局からの干渉電力を用いて、受信ウェイト又は軟判定ウェイトの何れか一方を生成してもよい。
また、上記実施の形態では、本開示の一態様をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本開示はハードウェアとの連携においてソフトウェアで実現することも可能である。
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には、入力端子および出力端子を有する集積回路であるＬＳＩとして実現される。集積回路は、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックを制御し、入力端子と出力端子を備えてもよい。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
本開示の一態様に係る発明は、無線通信システムに好適である。
１００ スモールセル基地局
１０１，２０２ ベースバンド処理部
１０２ 干渉信号情報生成部
１０３，１０６ 誤り訂正符号化部
１０４，１０７ 変調部
１０５ 送信データ生成部
１０８ 物理チャネルマッピング部
１０９ IFFT部
１１０ CP挿入部
１１１ 無線送信部
２００ スモールセル内端末
２０１ 無線受信部
２０３ CP除去部
２０４ FFT部
２０５ 物理チャネルデマッピング部
２０６ スモールセルCRSチャネル推定部
２０７ 雑音電力推定部
２０８ 干渉信号情報取得部
２０９ マクロセルCRSチャネル推定部
２１０ 干渉信号電力推定部
２１１ 信号分離部
２１２ 復調部
２１３ 誤り訂正復号部

Claims (10)

  1. マクロセル基地局がカバーするエリア内に配置されたスモールセル基地局から送信される、空間多重された複数のデータ信号を受信する受信部と、
    前記マクロセル基地局からの信号の電力を干渉信号電力として推定する推定部と、
    前記干渉信号電力を用いて受信ウェイトを生成し、前記受信ウェイトを用いて前記複数のデータ信号を分離する信号分離部と、
    を具備する端末。
  2. 分離された前記複数のデータ信号をそれぞれ復調し軟判定値を算出し、前記干渉信号電力及び前記受信ウェイトを用いて軟判定ウェイトを生成し、前記軟判定ウェイトを用いて、前記軟判定値に対する重みづけを行う復調部、をさらに具備する、
    請求項１に記載の端末。
  3. 前記信号分離部は、前記受信ウェイトの生成において、前記マクロセル基地局からの信号が干渉となるリソースに対して前記干渉信号電力を反映する、
    請求項１に記載の端末。
  4. 前記復調部は、前記軟判定ウェイトの生成において、前記マクロセル基地局からの信号が干渉となるリソースに対して前記干渉信号電力を反映する、
    請求項２に記載の端末。
  5. 前記マクロセル基地局からの信号に関する干渉信号情報を含む制御信号を前記スモールセル基地局から取得する取得部、をさらに具備する、
    請求項１に記載の端末。
  6. 前記干渉信号情報は、RadioResourceConfigDedicated IEを用いて前記スモールセル基地局から通知される、
    請求項５に記載の端末。
  7. 前記干渉信号情報は、前記マクロセル基地局に設定されるABS（Almost Blank Subframe）の送信パターンを示す情報である、
    請求項５に記載の端末。
  8. 前記干渉信号情報は、前記マクロセル基地局からの干渉信号に対する干渉抑圧処理の有無を示す指示情報であり、
    前記マクロセル基地局に設定されるABS（Almost Blank Subframe）の送信パターンは、Measurement Subframe Patternと同一であり、
    前記推定部は、前記指示情報によって前記干渉抑圧処理の適用を指示された場合、前記Measurement Subframe Patternに基づいて前記干渉信号電力を推定する、
    請求項５に記載の端末。
  9. マクロセル基地局がカバーするエリア内に配置されたスモールセル基地局から送信される、空間多重された複数のデータ信号を受信し、
    前記マクロセル基地局からの信号の電力を干渉信号電力として推定し、
    前記干渉信号電力を用いて受信ウェイトを生成し、前記受信ウェイトを用いて前記複数のデータ信号を分離する、
    通信方法。
  10. 分離された前記複数のデータ信号をそれぞれ復調し軟判定値を算出し、前記干渉信号電力及び前記受信ウェイトを用いて軟判定ウェイトを生成し、前記軟判定ウェイトを用いて、前記軟判定値に対する重みづけを行う、
    請求項９に記載の通信方法。
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