JP2018512028A - 端末装置及び端末装置の動作方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、マルチセル通信環境で、周辺の他ノード（基地局、端末）との関係を考慮して全二重伝送（ＦＤ）又は半二重伝送（ＨＤ）を選択的に利用することにより、全二重伝送（ＦＤ）の伝送容量増大利点を最大限取ることができる端末装置及び端末装置の動作方法を提案する。【選択図】図１

Description

本発明は、端末装置に関する。より具体的には、いくつかのノードが共存するマルチセル通信環境で、周辺の他ノード（基地局、端末）との関係を考慮して全二重伝送（ＦＤ）又は半二重伝送（ＨＤ）を選択的に利用することができる端末装置及びその端末装置の動作方法に関する。

最近、無線通信技術の発展により無線トラフィック需要が持続的に増加している。このように増加する無線トラフィック需要に対応するために、多様な技術が登場している。

このような技術のうちの一つとして、二つのノードで一つの周波数／時間資源を使って送信及び受信を行うことができる全二重伝送（ＦＤ：Full Duplex）技術が注目されている。

半二重伝送（ＨＤ：Half Duplex）の場合は各ノードが送信及び受信のために周波数及び／又は時間資源を区分して使用する方式であるのに対して、ＦＤの場合は二つのノードが送信及び受信のために同じ周波数／時間資源を同時に使用する方式である。

このとき、ＦＤの場合、同じ周波数／時間資源を通して送信及び受信が同時になされるため、ノード自身が送信した信号は、相手ノードから送信された信号が受信される信号受信時、干渉（以下、自己干渉）として作用することになる。この場合、ノード側では、自身が送信した信号を既に知っているため、信号受信時、送信信号による自己干渉をアナログ領域／デジタル領域の干渉除去を通して除去することができる。

これにより、ＦＤでは、自己干渉の除去が完璧な場合、二つのノードの観点で、ＨＤと比較するとき最大２倍まで資源使用率を確保するとの利点がある。

ところが、このようなＦＤをいくつかのノード（例：多数基地局、多数端末）が共存するマルチセル通信環境に適用（利用）することになれば、ダウンリンク時、他の基地局の端末から受けるアップリンク干渉（以下、追加干渉）が追加され、アップリンク時、他の基地局から受けるダウンリンク干渉（以下、追加干渉）が追加で発生することになる。

そして、このような追加干渉は伝送容量の低下を惹起するため、ＦＤ利用時、資源使用率を最大２倍まで高めて伝送容量を増大させたにもかかわらず、追加干渉により総伝送容量の側面においてＨＤ利用と対比してむしろ損害を被る状況が発生し得る。

よって、本発明では、マルチセル通信環境で、追加干渉発生環境と連関のある周辺の他ノード（基地局、端末）との関係を考慮して、全二重伝送（ＦＤ）又は半二重伝送（ＨＤ）を選択的に利用することにより、ＦＤの伝送容量増大利点を最大限取ることができる方案を提案しようとする。

本発明で到逹しようとする目的は、マルチセル通信環境で、周辺の他ノード（基地局、端末）との関係を考慮して全二重伝送（ＦＤ）又は半二重伝送（ＨＤ）を選択的に利用することにより、ＦＤの伝送容量増大利点を最大限取ることができる端末装置及び端末装置の動作方法を提供することにある。

本発明の一実施例によれば、端末装置は、全二重伝送（ＦＤ：Full Duplex）のための参照信号を受信する信号受信部；上記参照信号に基づいて、上記端末装置に干渉を及ぼす干渉ノードのうち最大干渉を及ぼす特定干渉ノードを選択する干渉ノード選択部；上記特定干渉ノードから受信した参照信号の信号強度を基に、全二重伝送モードの伝送容量及び半二重伝送（ＨＤ：Half Duplex）モードの伝送容量を予測する予測部；及び、上記全二重伝送モードの伝送容量及び上記半二重伝送モードの伝送容量に基づいて、全二重伝送モードの動作をするか否かを決定するモード決定部；を含む。

具体的に、上記干渉ノードは、上記端末装置のサービング基地局と隣接した隣接基地局及び上記隣接基地局に接続された端末を含み、上記特定干渉ノードは、上記端末のうち上記端末装置との距離が最も近い端末であり得る。

具体的に、上記モード決定部は、上記全二重伝送モードの伝送容量が上記半二重伝送モードの伝送容量よりも既に設定された第１臨界値以上大きい場合、１次全二重伝送モードでの動作を決定することができる。

具体的に、上記モード決定部は、上記全二重伝送モードの伝送容量が上記半二重伝送モードの伝送容量よりも既に設定された第１臨界値以上大きくない場合、半二重伝送モードで動作しながら２次全二重伝送モードの動作をするか否かを決定する半二重／全二重伝送デュアルモードでの動作を決定することができる。

具体的に、上記モード決定部は、既に設定された第１周期ごとに、上記１次全二重伝送モードでの動作又は上記半二重／全二重伝送デュアルモードでの動作を決定することができる。

具体的に、上記モード決定部は、上記半二重／全二重伝送デュアルモード動作が維持される間、既に設定された第２周期ごとに、上記２次全二重伝送モードの動作をするか否かを決定することができる。

具体的に、上記予測部は、上記半二重伝送モードの動作が維持される間、アップリンク資源を通して上記特定干渉ノードから受信した参照信号の信号強度を基に全二重伝送モードの伝送容量及び半二重伝送モードの伝送容量を再予測し、上記モード決定部は、上記再予測された全二重伝送モードの伝送容量が上記再予測された半二重伝送モードの伝送容量よりも既に設定された第２臨界値以上大きい場合、上記２次全二重伝送モードでの動作を決定することができる。

本発明の一実施例によれば、端末装置の動作方法は、全二重伝送のための参照信号を受信する信号受信段階；上記参照信号に基づいて、上記端末装置に干渉を及ぼす干渉ノードのうち最大干渉を及ぼす特定干渉ノードを選択する干渉ノード選択段階；上記特定干渉ノードから受信した参照信号の信号強度を基に、全二重伝送モードの伝送容量及び半二重伝送（ＨＤ：Half Duplex）モードの伝送容量を予測する予測段階；及び、上記全二重伝送モードの伝送容量及び上記半二重伝送モードの伝送容量に基づいて、全二重伝送モードの動作をするか否かを決定するモード決定段階；を含む。

具体的に、上記モード決定段階は、上記全二重伝送モードの伝送容量が上記半二重伝送モードの伝送容量よりも既に設定された第１臨界値以上大きい場合、１次全二重伝送モードでの動作を決定することができる。

具体的に、上記モード決定段階は、上記全二重伝送モードの伝送容量が上記半二重伝送モードの伝送容量よりも既に設定された第１臨界値以上大きくない場合、半二重伝送モードで動作しながら２次全二重伝送モードの動作をするか否かを決定する半二重／全二重伝送デュアルモードでの動作を決定することができる。

具体的に、上記モード決定段階は、既に設定された第１周期ごとに、上記１次全二重伝送モードでの動作又は上記半二重／全二重伝送デュアルモードでの動作を決定することができる。

本発明の端末装置及び端末装置の動作方法によれば、マルチセル通信環境で、周辺の他ノード（基地局、端末）との関係を考慮して全二重伝送（ＦＤ）又は半二重伝送（ＨＤ）を選択的に利用することにより、ＦＤの伝送容量増大利点を最大限取ることができるとの効果を導き出す。

全二重伝送（ＦＤ）による追加干渉発生を示したマルチセル通信環境の例示図である。 本発明の一実施例による端末装置の構成を具体的に示したブロック図である。 本発明で全二重伝送（ＦＤ）のために提案する送信端／受信端のフレーム構造を示した例示図である。 本発明で１次全二重伝送モードと２次全二重伝送モードとを比較説明するための例示図である。 本発明の一実施例による端末装置の動作方法を示した動作フローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明する。

図１は、本発明が適用されるマルチセル通信環境を示している。

図１では、二つの基地局及び二つの基地局それぞれに一つの端末が接続された場合を示しているが、これは説明の便宜のための一実施例に過ぎない。

本発明は、より多い多数の基地局及び多数の端末が存在するマルチセル通信環境でも適用可能であろう。

図１に示されている端末は、ＵＥ（User Equipment）、ＭＳ（Mobile Station）など移動又は固定型使用者ノードを通称する。

図１に示されている基地局は、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ、Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ、Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔなど端末と通信するネットワークノードを通称する。

半二重伝送（ＨＤ）技術は、各ノードが送信及び受信のために周波数及び／又は時間資源を区分して使用する。

すなわち、図１に示されているマルチセル通信環境でＨＤを適用（利用）するならば、周波数及び／又は時間資源をダウンリンク及びアップリンクに区分して、基地局１，２それぞれから送信する信号はダウンリンク資源を通して端末１０，２０それぞれに受信され、端末１０，２０それぞれから送信する信号はアップリンク資源を通して基地局１，２それぞれに受信される。

よって、図１に示されているマルチセル通信環境でＨＤを適用した場合、端末１０，２０全てがＨＤ動作時、基地局１，２のアップリンク／ダウンリンクの伝送容量の和は、次の数式１のＣ_ＨＨ，１、Ｃ_ＨＨ，２で表すことができる。

［数式１］

Ｐ_x，yは、xが送信してyが受信した受信の信号強度を意味し、図１に示されているように、基地局１がａ、端末１０がｂ、基地局２がｃ、端末２０がｄで表される。Ｎ_ｏはホワイトノイズを表し、ｗは全二重伝送時にシステムに割り当てられた帯域幅（Bandwidth）を表す。

一方、全二重伝送（ＦＤ）技術は、各ノードが送信及び受信のために同じ周波数／時間資源を同時に使用する方式である。

すなわち、図１に示されているマルチセル通信環境でＦＤを適用（利用）するならば、基地局１及び端末１０が相互信号の送信及び受信のために同じ周波数／時間資源を同時に使用し、基地局２及び端末２０が相互信号の送信及び受信のために同じ周波数／時間資源を同時に使用する。

よって、図１に示されているマルチセル通信環境でＦＤを適用した場合、端末１０，２０全てがＦＤ動作時、基地局１，２のアップリンク／ダウンリンク伝送容量の和は、次の数式２のＣ_ＦＦ，１、Ｃ_ＦＦ，２で表すことができる。

［数式２］

ＦＤの場合は、同じ周波数／時間資源を通して送信及び受信が同時になされるため、ノード（基地局、端末）自身が送信した信号は、相手ノード（端末、基地局）から送信された信号が受信される信号受信時、干渉（以下、自己干渉）として作用することになる。この場合、ノード側では、自身が送信した信号を既に知っているため、信号受信時に送信信号による自己干渉をアナログ領域／デジタル領域の干渉除去を通して除去することができる。

これにより、ＦＤの場合、自己干渉の除去が完璧な場合、相互接続されたノード（基地局、端末）の観点で、ＨＤと比較するとき最大２倍まで資源使用率を確保するとの利点がある。

しかし、いくつかのノード（基地局、端末）が共存するマルチセル通信環境にＦＤを適用（利用）することになると、同じ周波数／時間資源にアップリンク及びダウンリンクが共存するため新しい形態の追加干渉が発生することになる。

すなわち、マルチセル通信環境にＦＤを適用（利用）することになると、ダウンリンク時に他の基地局の端末から受けるアップリンク干渉（以下、追加干渉）及びアップリンク時に他の基地局から受けるダウンリンク干渉（以下、追加干渉）が追加発生し得る。

例えば、図１に示されているマルチセル通信環境にＦＤが適用された場合ならば、ダウンリンク時、端末１０には他の基地局２の端末２０から受けるアップリンク干渉（点線）が追加干渉（数式２のＰ_ｄｂ）として発生することになり、端末２０には他の基地局１の端末１０から受けるアップリンク干渉（点線）が追加干渉（数式２のＰ_ｂｄ）として発生することになる。

また、アップリンク時、基地局１には他の基地局２から受けるダウンリンク干渉（点線）が追加干渉（数式２のＰ_ｃａ）として発生することになり、基地局２には他の基地局１から受けるダウンリンク干渉（点線）が追加干渉（数式２のＰ_ａｃ）として発生することになる。

このようにＦＤの追加干渉（Ｐ_ｄ，ｂ、Ｐ_ｃ，ａ、Ｐ_ｂ，ｄ、Ｐ_ａ，ｃ）は伝送容量の低下を惹起するため、ＦＤ適用（利用）時、資源使用率を最大２倍まで高めて伝送容量を増大させたにもかかわらず、追加干渉により総伝送容量の側面でＨＤ利用に対比してむしろ損をする状況が発生し得る。

よって、本発明では、図１のようなマルチセル通信環境で、追加干渉発生環境と連関のある周辺の他ノード（基地局、端末）との関係を考慮して、ＦＤ又はＨＤを選択的に利用することにより、ＦＤの伝送容量増大利点を最大限取ることができる方案を提案する。

以下では、図２を参照して、本発明で提案する方案を実現する一実施例による端末装置を説明することにする。

図２に示されているように、本発明の望ましい実施例による端末装置１００は、全二重伝送（ＦＤ）のための参照信号を受信する信号受信部１１０と、上記参照信号に基づいて、端末装置１００に干渉を及ぼす干渉ノードのうち最大干渉を及ぼす特定干渉ノードを選択する干渉ノード選択部１３０と、上記特定干渉ノードから受信した参照信号の信号強度を基に、全二重伝送モードの伝送容量及び半二重伝送（ＨＤ）モードの伝送容量を予測する予測部１４０と、上記全二重伝送モードの伝送容量及び上記半二重伝送モードの伝送容量に基づいて、全二重伝送モードの動作をするか否かを決定するモード決定部１５０とを含む。

ここで、本発明の端末装置１００は、図１に示されているマルチセル通信環境に位置する多数の端末（例：１０，２０）のうち一つであり得る。以下では、説明の便宜のために、本発明の端末装置１００は図１の端末１０であることと仮定して説明する。

本発明の端末装置１００は、全二重伝送（ＦＤ）のための自己干渉除去機能と、全二重伝送（ＦＤ）又は半二重伝送（ＨＤ）を選択的に利用する機能とを有することを前提とする。

勿論、図１に示されている基地局１，２も、全二重伝送（ＦＤ）のための自己干渉除去機能と、全二重伝送（ＦＤ）又は半二重伝送（ＨＤ）を選択的に利用する機能とを有することを前提とする。

信号受信部１１０は、全二重伝送（ＦＤ）のための参照信号を受信する。

より具体的に説明すれば、本発明の端末装置１００は、周辺の他ノードとＦＤのための参照信号を相互送受信する動作を周期的に繰り返す。

このとき、周辺の他ノードは、端末装置１００が接続したサービング基地局だけでなく、端末装置１００に干渉を及ぼす干渉ノードを含む。

端末装置１００に干渉を及ぼす干渉ノードは、端末装置１００から一定距離内において、端末装置１００に及ぼす干渉量が相対的に大きい基地局とその基地局に接続している端末が分布している地理的位置の集合を意味することができる。

このような干渉ノードは、端末装置１００で送信機能の送信電力と受信機能が要求する信号対干渉／雑音比（Signal-to-Interference plus Noise Ratio；ＳＩＮＲ）によって、定義されることができる。

例えば、干渉ノードは、端末装置１００のサービング基地局に隣接するように位置した隣接基地局及びこの隣接基地局に接続された端末として定義されることができる。

よって、図１に示されているマルチセル通信環境の場合ならば、端末装置１００の干渉ノードは、端末装置１００（端末１０と同一）のサービング基地局１に隣接するように位置した隣接基地局２及び隣接基地局２に接続された端末２０である。

以下では説明の便宜のために、端末装置１００の干渉ノードとして、基地局２及び端末２０を言及して説明する。

本発明の端末装置１００は、サービング基地局１とは基本的に同期化が既になされているはずであるため、追加的に干渉ノードすなわち隣接基地局２及び端末２０と同期化する動作を周期的に繰り返す。

このとき、同期化の方式としては、端末対端末（Ｄ２Ｄ:Device to Device）通信で使用する同期維持方式及びＣｏＭＰ（Coordinated Multipoint）などで使用する基地局間の同期維持方式などが使われることができる。

また、本発明の端末装置１００は、干渉ノード（隣接基地局２及び端末２０）とも同期化したことを前提として、サービング基地局１、隣接基地局２及び端末２０それぞれとＦＤのための参照信号を相互送受信する動作を周期的に繰り返す。

以下では、図３を参照して、ＦＤのための参照信号を送受信する過程で、送信端／受信端のフレーム構造を説明する。

このとき、送信端は端末装置１００での送信機能すなわち図２の信号送信部１２０を意味し、受信端は端末装置１００での受信機能すなわち図２の信号受信部１１０を意味する。

図３に示されているように、送信端すなわち信号送信部１２０から送信するフレームには、自身の自己干渉チャンネルを測定するために自己干渉チャンネル参照信号を伝送する区間（Ａ）と、受信側ノードで信号受信のための伝送チャンネル参照信号を伝送する区間（Ｂ）と、全二重データ伝送区間（Ｃ）とが含まれた構造を有する。

同じ時点に、受信端すなわち信号受信部１１０で受信するフレームには、自己干渉チャンネル参照信号を受信して自己干渉チャンネルを測定する区間（Ａ’）と、送信側ノードから送信された伝送チャンネル参照信号を受信して受信チャンネルを測定する区間（Ｂ’）と、全二重データ受信区間（Ｃ’）とが含まれた構造を有する。

このとき、一つの送信端から送信される参照信号は、他の送信端から送信される参照信号と区分されることができるように、相互直交特性を有するコード又は擬似ランダム（pseudo-random）特性を有するコードを使用することができる。

よって、送信端及び受信端すなわち信号送信部１２０及び信号受信部１１０は、上記の一連の区間（Ａ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’）を通して収集されたチャンネル情報を基に全二重データ伝送（Ｃ）及び全二重データ受信（Ｃ’）を行うことができる。

よって、信号受信部１１０は、周辺の他ノードすなわちサービング基地局１、隣接基地局２及び端末２０から周期的に繰り返し送信されるＦＤのための参照信号を受信することができる。

干渉ノード選択部１３０は、信号受信部１１０を介して受信された参照信号（特に、伝送チャンネル参照信号）に基づいて、端末装置１００に干渉を及ぼす干渉ノードのうち最大干渉を及ぼす特定干渉ノードを選択する。

このとき、特定干渉ノードは、端末装置１００の干渉ノードに属する端末のうち端末装置１００との距離が最も近い端末であることが望ましい。

例えば、干渉ノード選択部１３０は、信号受信部１１０を介して受信された参照信号を基に、干渉ノードに属する端末から受信した参照信号の信号強度を相互比較して、最も大きい信号強度の端末を、端末装置１００との距離が最も近い端末すなわち特定干渉ノードとして選択することができる。

以下では、説明の便宜のために特定干渉ノードとして端末２０を言及して説明する。

予測部１４０は、特定干渉ノードすなわち端末２０から受信した参照信号の信号強度を基に、全二重伝送モードの伝送容量（以下、ＦＤモード伝送容量）及び半二重伝送モードの伝送容量（以下、ＨＤモード伝送容量）を予測する。

より具体的には、予測部１４０は、次の数式３のような費用関数（Γ）計算に用いられるＦＤモード伝送容量及びＨＤモード伝送容量を予測することができる。
［数式３］

Ｐ_ＢＳは、端末装置１００のサービング基地局１から受信した参照信号の信号強度を意味し、Ｐ_targetは、特定干渉ノードすなわち端末２０から受信した参照信号の信号強度を意味する。そして、

は、サービング基地局１及び特定干渉ノードすなわち端末２０を除いた干渉ノードから受信した参照信号の信号強度の総合と定義する。αは、ＦＤとＨＤとの伝送容量差を考慮して既に設定された係数（例:１／２）と定義する。

数式３で、一番目の対数（ｌｏｇ）項は、予測部１４０で予測したＦＤモード伝送容量を意味し、言い換えれば、端末装置１００でＦＤモード動作時に他の端末に及ぶ追加干渉がある状況を予測した部分である。

二番目の対数（ｌｏｇ）項は、予測部１４０で予測したＨＤモード伝送容量を意味し、言い換えれば、端末装置１００でＨＤモード動作時に他の端末に及ぶ追加干渉がない状況を予測した部分である。

モード決定部１５０は、全二重伝送モードの伝送容量及び半二重伝送モードの伝送容量に基づいて、全二重伝送（ＦＤ）モードの動作をするか否かを決定する。

より具体的に説明すれば、モード決定部１５０は、予測部１４０で予測したＦＤモード伝送容量及びＨＤモード伝送容量に基づいて、ＦＤモード伝送容量がＨＤモード伝送容量よりも既に設定された第１臨界値以上大きい場合、１次全二重伝送モード（以下、１次ＦＤモード）での動作を決定することができる。

一方、モード決定部１５０は、予測部１４０で予測したＦＤモード伝送容量及びＨＤモード伝送容量に基づいて、ＦＤモード伝送容量がＨＤモード伝送容量よりも第１臨界値以上大きくない場合、ＨＤモードで動作しながら２次全二重伝送モード（以下、２次ＦＤモード）の動作をするか否かを決定する半二重／全二重伝送デュアルモード（以下、ＨＤ／ＦＤデュアルモード）での動作を決定することができる。

そして、モード決定部１５０は、既に設定された第１周期Ｔ１ごとに、上述のようにＦＤモード伝送容量がＨＤモード伝送容量よりも第１臨界値以上大きいか又は大きくないかによって、１次ＦＤモードでの動作又はＨＤ／ＦＤデュアルモードでの動作を決定するのが望ましい。

図４を参照して説明すると、モード決定部１５０は、第１周期Ｔ１ごとに到来する１次決定区間Ｄで、１次ＦＤモードでの動作又はＨＤ／ＦＤデュアルモードでの動作を決定する。

ここで、ＦＤモード伝送容量がＨＤモード伝送容量よりも第１臨界値以上大きい場合は、上述の数式３によって計算した費用関数（Γ）が第１臨界値よりも大きい場合であり、これはすなわちＦＤモード動作時に追加干渉にもかかわらずＨＤに対比して総伝送容量の側面で利得が大きいということを意味する。

そして、費用関数（Γ）が第１臨界値よりも大きいか又は小さいかは、端末装置１００と周辺の他ノードとの関係、特に干渉ノード（基地局２、端末２０など）との距離と密接な関連がある。

よって、モード決定部１５０は、上述の数式３によって計算した費用関数（Γ）が第１臨界値よりも大きい場合、１次ＦＤモードでの動作を決定することができる。

この場合、本発明の端末装置１００は、モード決定部１５０で１次ＦＤモードでの動作を決定した時点からＦＤモードで動作し、ＦＤモードで動作していることをサービング基地局１に知らせる。

このとき、第１臨界値は、端末装置１００あるいは基地局１によって設定されることができる。そして、第１臨界値を大きい値に設定するということは、ＦＤモードで動作する可能性を低めるための設定であり、反対の場合は、ＦＤモードで動作する可能性を高めるための設定である。

一方、ＦＤモード伝送容量がＨＤモード伝送容量よりも第１臨界値以上大きくない場合は、上述の数式３によって計算した費用関数（Γ）が第１臨界値よりも小さい場合であり、これはすなわちＦＤモード動作時に追加干渉によりＨＤに対比して総伝送容量の側面で損害が大きいということを意味する。

よって、モード決定部１５０は、上述の数式３によって計算した費用関数（Γ）が第１臨界値よりも小さい場合、ＨＤ／ＦＤデュアルモードでの動作を決定することができる。

この場合、本発明の端末装置１００は、モード決定部１５０でＨＤ／ＦＤデュアルモードでの動作を決定した時点から、ＨＤモードで動作しながら２次ＦＤモードの動作をするか否かを持続的に決定するＨＤ／ＦＤデュアルモードで動作する。

以下では、本発明の端末装置１００がＨＤ／ＦＤデュアルモードで動作する場合、言い換えればモード決定部１５０でＨＤ／ＦＤデュアルモードでの動作を決定した場合を具体的に説明する。

ＨＤ／ＦＤデュアルモードは、ＨＤモード動作を基本とし、周辺の他ノードとの関係、特に干渉ノード（基地局２、端末２０など）との干渉変化に応じて２次ＦＤモードに動作を切り替えることができるモードである。

よって、モード決定部１５０は、ＨＤ／ＦＤデュアルモードでの動作を決定したらＨＤモード動作を基本とし、よって端末装置１００がＨＤモードで動作する。

そして、モード決定部１５０は、ＨＤ／ＦＤデュアルモード動作が維持される間、既に設定された第２周期Ｔ２ごとに、２次ＦＤモードの動作をするか否かを決定する。

このように、端末装置１００がＨＤモードで動作することになれば、端末装置１００は周波数及び／又は時間資源をダウンリンク及びアップリンクに区分し、ダウンリンク資源を通して信号を受信しアップリンク資源を通して信号を送信することになる。

よって、予測部１４０では、ＨＤモード動作が維持される間、アップリンク資源を利用して干渉ノード（基地局２、端末２０など）との干渉変化を測定（観察）することにより、ＦＤモードの伝送容量及びＨＤモードの伝送容量を再予測することが望ましい。

すなわち、予測部１４０では、ＨＤモード動作が維持される間、アップリンク資源を通して特定干渉ノードすなわち端末２０から受信した参照信号の信号強度を基に、ＦＤモードの伝送容量及びＨＤモードの伝送容量を再予測することができる。

より具体的には、予測部１４０は、上述の数式３のような費用関数（Γ）計算に用いられるＦＤモード伝送容量及びＨＤモード伝送容量を再予測することができる。

このような再予測時、Ｐ_ＢＳは端末装置１００のサービング基地局１からダウンリンク資源を通して受信した参照信号の信号強度を意味し、Ｐ_targetは特定干渉ノードすなわち端末２０からアップリンク資源を通して受信した参照信号の信号強度を意味し、

はサービング基地局１及び特定干渉ノードすなわち端末２０を除いた干渉ノードからアップリンク資源を通して受信した参照信号の信号強度の総合を意味する。

よって、モード決定部１５０は、予測部１４０がＨＤモード動作が維持される間に再予測したＦＤモードの伝送容量が、再予測したＨＤモードの伝送容量よりも既に設定された第２臨界値以上大きい場合、２次全二重伝送モードでの動作を決定することができる。

すなわち、モード決定部１５０は、予測部１４０がＨＤモード動作が維持される間に再予測したＦＤモードの伝送容量及びＨＤモードの伝送容量に基づいて計算した費用関数（Γ）が、第２臨界値よりも大きい場合は２次全二重伝送モードでの動作を決定し、第２臨界値よりも小さい場合は基本モードであるＨＤモード動作を維持（又は復帰）するように決定することができる。

よって、図４を参照してＨＤ／ＦＤデュアルモード動作が決定された場合を前提として説明すると、モード決定部１５０は、ＨＤ／ＦＤデュアルモードで動作する間（Ｔ１間）、第２周期Ｔ２ごとに到来する２次決定区間Ｅで、ＨＤモードでの動作又は２次ＦＤモードでの動作を決定する。

よって、端末装置１００は、ＨＤ／ＦＤデュアルモードで動作する間、第２周期Ｔ２ごとにモード決定部１５０で決定される、２次ＦＤモードの動作をするか否かによって、ＨＤモード及び２次ＦＤモードに切り替わりながら動作し、ＨＤモードで動作しているか又は２次ＦＤモードで動作しているかをサービング基地局１に知らせる。

以上で説明したように、本発明の一実施例による端末装置は、いくつかのノード（基地局、端末）が共存するマルチセル通信環境で、全二重伝送（ＦＤ）による追加干渉発生環境と連関のある周辺の他ノード（基地局、端末）との関係（距離、干渉変化）を考慮して全二重伝送（ＦＤ）モードの伝送容量及び半二重伝送（ＨＤ）モードの伝送容量を予測し、これに基づいて伝送容量の側面において利得がより大きいモードで選択的に動作することができる。

結局、本発明の一実施例による端末装置によれば、周辺の他ノード（基地局、端末）との関係（距離、干渉変化）を考慮して全二重伝送（ＦＤ）又は半二重伝送（ＨＤ）を選択的に利用することにより、全二重伝送（ＦＤ）の伝送容量増大利点を最大限取ることができる効果を導き出す。

以下では、図５を参照して本発明の一実施例による端末装置の動作方法を説明することにする。

説明の便宜のために、上述の実施例のように端末装置１００を言及し、図１乃至図４の参照番号を言及して説明することにする。

本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、周辺の他ノードとＦＤのための参照信号を相互送受信する動作を周期的に繰り返す（Ｓ１００）。

このとき、周辺の他ノードは、端末装置１００が接続したサービング基地局だけでなく、端末装置１００に干渉を及ぼす干渉ノードを含む。

例えば、図１に示されているマルチセル通信環境の場合ならば、端末装置１００（端末１０と同一）の周辺の他ノードとは、サービング基地局１及び干渉ノードであり、このとき干渉ノードは、サービング基地局１に隣接して位置した隣接基地局２及び隣接基地局２に接続された端末２０のことである。

以下では説明の便宜のために、端末装置１００の干渉ノードとして、基地局２及び端末２０を言及して説明する。

本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、サービング基地局１だけでなく干渉ノード（隣接基地局２及び端末２０）とも同期化したことを前提として、サービング基地局１、隣接基地局２及び端末２０それぞれとＦＤのための参照信号を相互送受信する動作を周期的に繰り返す。

よって、本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、受信される参照信号（特に、伝送チャンネル参照信号）それぞれの信号強度を測定する（Ｓ１１０）。

そして、本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、端末装置１００に干渉を及ぼす干渉ノードのうち最大干渉を及ぼす特定干渉ノードを選択する（Ｓ１２０）。

例えば、本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、Ｓ１００及びＳ１１０段階を経て受信及び測定した参照信号（特に、伝送チャンネル参照信号）を基に、干渉ノードに属する端末のうち最も大きい信号強度の端末を、端末装置１００との距離が最も近い端末すなわち特定干渉ノードとして選択することができる。

以下では、説明の便宜のために特定干渉ノードとして端末２０を言及して説明する。

以後、本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、特定干渉ノードすなわち端末２０から受信した参照信号の信号強度を基に、全二重伝送モードの伝送容量（以下、ＦＤモード伝送容量）及び半二重伝送モードの伝送容量（以下、ＨＤモード伝送容量）を予測する（Ｓ１３０）。

より具体的には、本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、上述の数式３のような費用関数（Γ）計算に用いられるＦＤモード伝送容量及びＨＤモード伝送容量を予測することができる。

よって、本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、ＦＤモードの伝送容量及びＨＤモードの伝送容量に基づいて計算した費用関数（Γ）が、第１臨界値よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１４０）。

本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、費用関数（Γ）が第１臨界値よりも大きい場合（Ｓ１４０ Ｙｅｓ）、１次全二重伝送モード（以下、１次ＦＤモード）の動作を決定することができる（Ｓ１５０）。

この場合、本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、Ｓ１５０段階で１次ＦＤモードの動作を決定した時点からＦＤモードで動作し、ＦＤモードで動作していることをサービング基地局１に知らせる。

一方、本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、費用関数（Γ）が第１臨界値よりも小さい場合（Ｓ１４０ Ｎｏ）、半二重／全二重伝送モード（以下、ＨＤ／ＦＤデュアルモード）の動作を決定することができる（Ｓ１６０）。

この場合、本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、Ｓ１６０段階でＨＤ／ＦＤデュアルモードの動作を決定した時点から、ＨＤモードで基本動作しながら２次ＦＤモードの動作をするか否かを持続的に決定するＨＤ／ＦＤデュアルモードで動作する。

そして、本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、上述のように１次ＦＤモードで動作するか又はＨＤ／ＦＤデュアルモードで動作するかを決定する過程に必要な段階（Ｓ１００乃至Ｓ１４０）を、第１周期Ｔ１が経過する時点ごとに（Ｓ２１０ Ｙｅｓ）、端末装置１００の動作がオフ（ＯＦＦ）にならない限り（Ｓ２２０ Ｎｏ、１）、繰り返すのが望ましい。

一方、以下では本発明の一実施例による端末装置１００がＨＤ／ＦＤデュアルモードで動作する場合、言い換えればＳ１６０段階でＨＤ／ＦＤデュアルモードでの動作を決定した場合を具体的に説明する。

本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、ＨＤ／ＦＤデュアルモードでの動作を決定したら、ＨＤモード動作を基本とし（Ｓ１６０）、よってＨＤモードで動作する。

このように端末装置１００がＨＤモードで動作することになれば、端末装置１００は周波数及び／又は時間資源をダウンリンク及びアップリンクに区分し、ダウンリンク資源を通して信号を受信しアップリンク資源を通して信号を送信することになる。

よって、本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、ＨＤモード動作が維持される間、アップリンク資源を用いて干渉ノード（基地局２、端末２０など）との干渉変化を測定（観察）することによって、ＦＤモードの伝送容量及びＨＤモードの伝送容量を再予測するのが望ましい。

すなわち、本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、ＨＤモード動作が維持される間、アップリンク資源を通して特定干渉ノードすなわち端末２０から受信した参照信号の信号強度を基にＦＤモードの伝送容量及びＨＤモードの伝送容量を再予測することができる。

そして、本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、上述のようにアップリンク資源を用いて再予測したＦＤモードの伝送容量及びＨＤモードの伝送容量に基づいて数式３の費用関数（Γ）を計算する（Ｓ１７０）。

よって、本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、再予測したＦＤモードの伝送容量及びＨＤモードの伝送容量に基づいて計算した費用関数（Γ）が第２臨界値よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１８０）。

本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、費用関数（Γ）が第２臨界値よりも大きい場合（Ｓ１８０ Ｙｅｓ）、２次全二重伝送モード（以下、２次ＦＤモード）での動作を決定し（Ｓ１８５）、第２臨界値よりも小さい場合（Ｓ１８０ Ｎｏ）、基本モードであるＨＤモードの動作を維持（又は復帰）するように決定することができる（Ｓ１９０）。

そして、本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、上述のようにＨＤ／ＦＤデュアルモード動作が維持される間、ＨＤモードで動作するか又は２次ＦＤモードで動作するかを決定する過程に必要な段階（Ｓ１７０乃至Ｓ１８０）を、第２周期Ｔ２が経過する時点ごとに（Ｓ２００ Ｙｅｓ）、第１周期Ｔ１が経過しない限り（Ｓ２１０ Ｎｏ）、繰り返すのが望ましい。

よって、本発明の一実施例による端末装置１００の動作方法は、ＨＤ／ＦＤデュアルモードで動作する間、第２周期Ｔ２ごとに決定される、２次ＦＤモードの動作をするか否かによって、ＨＤモード及び２次ＦＤモードに切り替わりながら動作し、ＨＤモードで動作しているか又は２次ＦＤモードで動作しているかをサービング基地局１に知らせる。

以上で説明したように、本発明の一実施例による端末装置の動作方法は、いくつかのノード（基地局、端末）が共存するマルチセル通信環境で、全二重伝送（ＦＤ）による追加干渉発生環境と連関がある周辺の他ノード（基地局、端末）との関係（距離、干渉変化）を考慮して全二重伝送（ＦＤ）モードの伝送容量及び半二重伝送（ＨＤ）モードの伝送容量を予測し、これに基づいて伝送容量の側面において利得がより大きいモードで選択的に動作することができる。

結局、本発明で提案する端末装置の動作方法によれば、周辺の他ノード（基地局、端末）との関係（距離、干渉変化）を考慮して全二重伝送（ＦＤ）又は半二重伝送（ＨＤ）を選択的に利用することにより、全二重伝送（ＦＤ）の伝送容量増大利点を最大限取ることができる効果を導き出す。

本発明の一実施例による端末装置の動作方法は、多様なコンピュータ手段を通して遂行可能なプログラム命令形態で具現されてコンピュータ読取可能媒体に記録されることができる。上記コンピュータ読取可能媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独で又は組み合わせて含むことができる。上記媒体に記録されるプログラム命令は、本発明のために特別に設計され構成されたものであるか、コンピュータソフトウェア当業者に公知となっていて使用可能なものであり得る。コンピュータ読取可能記録媒体の例には、ハードディスク、フロッピーディスク及び磁気テープのような磁気媒体（magnetic media）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体（optical media）、フロプティカルディスク（floptical disk）のような光磁気媒体（magneto-optical media）、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して遂行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。プログラム命令の例には、コンパイラによって作られるもののような機械語コードだけでなくインタプリタなどを使ってコンピュータによって実行されることができる高級言語コードを含む。上記のハードウェア装置は、本発明の動作を遂行するために一つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成されることができ、その逆も同様である。

以上、本発明を望ましい実施例を参照して詳しく説明したが、本発明が上記の実施例に限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱しない範囲で本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者ならば誰でも多様な変形又は修正が可能な範囲まで本発明の技術的思想が及ぶと言える。

Claims (11)

1. 端末装置において、
   全二重伝送（ＦＤ：Full Duplex）のための参照信号を受信する信号受信部；
   上記参照信号に基づいて、上記端末装置に干渉を及ぼす干渉ノードのうち最大干渉を及ぼす特定干渉ノードを選択する干渉ノード選択部；
   上記特定干渉ノードから受信した参照信号の信号強度を基に、全二重伝送モードの伝送容量及び半二重伝送（ＨＤ：Half Duplex）モードの伝送容量を予測する予測部；及び
   上記全二重伝送モードの伝送容量及び上記半二重伝送モードの伝送容量に基づいて、全二重伝送モードの動作をするか否かを決定するモード決定部；を含むことを特徴とする端末装置。
2. 上記干渉ノードは、上記端末装置のサービング基地局に隣接するように位置した隣接基地局及び上記隣接基地局に接続された端末を含み、
   上記特定干渉ノードは、上記端末のうち上記端末装置との距離が最も近い端末であることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
3. 上記モード決定部は、
   上記全二重伝送モードの伝送容量が上記半二重伝送モードの伝送容量よりも既に設定された第１臨界値以上大きい場合、１次全二重伝送モードでの動作を決定することを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
4. 上記モード決定部は、
   上記全二重伝送モードの伝送容量が上記半二重伝送モードの伝送容量よりも既に設定された第１臨界値以上大きくない場合、半二重伝送モードで動作しながら２次全二重伝送モードの動作をするか否かを決定する半二重／全二重伝送デュアルモードでの動作を決定することを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
5. 上記モード決定部は、
   既に設定された第１周期ごとに、１次全二重伝送モードでの動作、又は半二重伝送モードで動作しながら２次全二重伝送モードの動作をするか否かを決定する半二重／全二重伝送デュアルモードでの動作を決定することを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
6. 上記モード決定部は、
   上記半二重／全二重伝送デュアルモード動作が維持される間、既に設定された第２周期ごとに、上記２次全二重伝送モードの動作をするか否かを決定することを特徴とする請求項４に記載の端末装置。
7. 上記予測部は、
   上記半二重伝送モード動作が維持される間、アップリンク資源を通して上記特定干渉ノードから受信した参照信号の信号強度を基に全二重伝送モードの伝送容量及び半二重伝送モードの伝送容量を再予測し、
   上記モード決定部は、
   上記再予測した全二重伝送モードの伝送容量が上記再予測した半二重伝送モードの伝送容量よりも既に設定された第２臨界値以上大きい場合、上記２次全二重伝送モードでの動作を決定することを特徴とする請求項４に記載の端末装置。
8. 端末装置の動作方法において、
   全二重伝送のための参照信号を受信する信号受信段階；
   上記参照信号に基づいて、上記端末装置に干渉を及ぼす干渉ノードのうち最大干渉を及ぼす特定干渉ノードを選択する干渉ノード選択段階；
   上記特定干渉ノードから受信した参照信号の信号強度を基に、全二重伝送モードの伝送容量及び半二重伝送モードの伝送容量を予測する予測段階；及び
   上記全二重伝送モードの伝送容量及び上記半二重伝送モードの伝送容量に基づいて、全二重伝送モードの動作をするか否かを決定するモード決定段階；を含むことを特徴とする端末装置の動作方法。
9. 上記モード決定段階は、
   上記全二重伝送モードの伝送容量が上記半二重伝送モードの伝送容量よりも既に設定された第１臨界値以上大きい場合、１次全二重伝送モードでの動作を決定することを特徴とする請求項８に記載の端末装置の動作方法。
10. 上記モード決定段階は、
    上記全二重伝送モードの伝送容量が上記半二重伝送モードの伝送容量よりも既に設定された第１臨界値以上大きくない場合、半二重伝送モードで動作しながら２次全二重伝送モードの動作をするか否かを決定する半二重／全二重伝送デュアルモードでの動作を決定することを特徴とする請求項８に記載の端末装置の動作方法。
11. 上記モード決定段階は、
    既に設定された第１周期ごとに、１次全二重伝送モードでの動作、又は半二重伝送モードで動作しながら２次全二重伝送モードの動作をするか否かを決定する半二重／全二重伝送デュアルモードでの動作を決定することを特徴とする請求項８に記載の端末装置の動作方法。