JP6394348B2 - 通信制御装置、無線通信装置、通信制御方法、無線通信方法及びプログラム - Google Patents
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Description
に関する。
1.はじめに
2.構成
2.1.通信システムの構成例
2.2.通信制御装置の構成例
2.3.端末装置の構成例
3.機能詳細
4.動作処理
5.変形例
6.応用例
7.まとめ
まず、図1〜図4を参照して、IDMAに関する技術について説明する。図1〜図4は、IDMAに関する技術を説明するための説明図である。
[2.1.通信システムの構成例]
図5は、本開示の一実施形態に係る通信システムの全体構成の一例を示す図である。図5に示すように、本実施形態に係る通信システム1は、通信制御装置100及び端末装置200を含む。
図6は、本実施形態に係る通信制御装置100の論理的な構成の一例を示すブロック図である。図6に示すように、通信制御装置100は、無線通信部110、ネットワーク通信部120、記憶部130及び制御部140を含む。なお、ここでは、通信制御装置100が基地局として実現される場合の構成例を説明する。
無線通信部110は、セル300に接続する端末装置200との間で無線通信を実行する。例えば、無線通信部110は、端末装置200からアップリンクトラフィックを受信し、及び端末装置200へダウンリンクトラフィックを送信する。また、無線通信部110は、ダウンリンクにおいて同期信号及びリファレンス信号をブロードキャストする。同期信号は、端末装置200がセル300との同期を獲得するために使用される。リファレンス信号は、通信品質の測定のために使用される。リファレンス信号を用いて測定される通信品質は、例えば、セル間のハンドオーバをトリガするハンドオーバ判定のための指標となる。リファレンス信号の具体例としては、例えばCRS(Common Reference Signal)及びCSI−CRS(Channel State Information Reference Signal)が挙げられる。また、無線通信部110は、制御部140から通知された、後述する割り当て情報を用いて自身の送信処理及び受信処理を制御する。さらに、無線通信部110は、この割り当て情報を端末装置200へ送信する。図6に示すように、無線通信部110は、物理層コントローラ112及びインタリーブ部114を含む。
物理層コントローラ112は、制御部140による制御に基づいて、無線通信部110における物理層に関する処理を制御する機能を有する。例えば、物理層コントローラ112は、割り当て情報に基づいて送信処理に係る誤り訂正符号、変調、インタリーバ等に関するパラメータを制御する。また、物理層コントローラ112は、割り当て情報に基づいて受信処理に係る信号分離、復調、デインタリーバ等に関するパラメータを制御する。
インタリーブ部114は、無線通信部110におけるインタリーブ処理又はデインタリーブ処理を行う機能を有する。例えば、インタリーブ部114は、インタリーバ12を含み、物理層コントローラ112により設定されたインタリーバタイプ、インタリーブパターンを用いてインタリーバ12を構成する。また、インタリーブ部114は、信号分離回路22、及び復号化回路23を含み、物理層コントローラ112により設定された、デインタリーバタイプ、デインタリーブパターンを用いてデインタリーバ24を構成する。
ネットワーク通信部120は、通信制御装置100をコアネットワーク400に接続するための通信インタフェースである。ネットワーク通信部120は、有線通信インタフェースであってもよく、又は無線通信インタフェースであってもよい。ネットワーク通信部120は、コアネットワーク400内の様々な制御ノードとの間で、データトラフィックを送受信し、及び制御メッセージを交換する。
記憶部130は、各種情報を記憶する機能を有する。例えば、記憶部130は、後述する割り当て情報を記憶し得る。
制御部140は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って通信制御装置100内の動作全般を制御する。図6に示すように、制御部140は、間隔制御部142、割当制御部144及び通信制御部146を含む。
間隔制御部142は、端末装置200によりIDMAのために利用されるインタリーバを、割り当てる間隔を動的に変更する機能を有する。具体的には、間隔制御部142は、割当制御部144によりインタリーバの割り当てが行われる間隔を、動的に変更する。
割当制御部144は、間隔制御部142により設定された間隔でインタリーバを割り当てる機能を有する。例えば、割当制御部144は、間隔制御部142により設定された間隔で、各端末装置200にインタリーバタイプ又はインタリーブパターンの少なくともいずれかを割り当てる。
通信制御部146は、無線通信部110による端末装置200との通信を制御する機能を有する。例えば、通信制御部146は、間隔制御部142におけるインタリーバの割り当て方針を示す情報、間隔制御部142により設定された割り当て間隔を示す情報、及び割当制御部144により割り当てられたインタリーバを示す情報を、無線通信部110に通知する。これらの情報を、以下では割り当て情報とも総称する。通信制御部146は、制御信号又は制御チャネルを用いて割り当て情報を端末装置200へ通知するよう無線通信部110を制御してもよい。
図8は、本実施形態に係る端末装置200の論理的な構成の一例を示すブロック図である。図8に示すように、端末装置200は、無線通信部210、記憶部220及び制御部230を含む。
無線通信部210は、基地局100との間で無線通信を実行する。例えば、無線通信部210は、基地局100からダウンリンクトラフィックを受信し、及び基地局100へアップリンクトラフィックを送信する。また、無線通信部210は、基地局100からダウンリンクにおいてブロードキャストされた同期信号及びリファレンス信号を受信する。無線通信部210は、受信した同期信号を用いてセル300との同期を獲得する。また、無線通信部210は、リファレンス信号を用いて通信品質を測定する。また、無線通信部210は、通信制御装置100から割り当て情報を受信する。そして、無線通信部210は、受信した割り当て情報を用いて自身の送信処理及び受信処理を制御する。図8に示すように、無線通信部210は、物理層コントローラ212及びインタリーブ部214を含む。
物理層コントローラ212は、制御部230による制御に基づいて、無線通信部210における物理層に関する処理を制御する機能を有する。例えば、物理層コントローラ212は、割り当て情報に基づいて送信処理に係る誤り訂正符号、変調、インタリーバ等に関するパラメータを制御する。また、物理層コントローラ212は、割り当て情報に基づいて受信処理に係る信号分離、復調、デインタリーバ等に関するパラメータを制御する。
インタリーブ部214は、無線通信部210におけるインタリーブ処理又はデインタリーブ処理を行う機能を有する。例えば、インタリーブ部214は、インタリーバ12を含み、物理層コントローラ212により設定されたインタリーバタイプ、インタリーブパターンを用いてインタリーバ12を構成する。また、インタリーブ部214は、信号分離回路22、及び復号化回路23を含み、物理層コントローラ212により設定された、デインタリーバタイプ、デインタリーブパターンを用いてデインタリーバ24を構成する。
記憶部220は、各種情報を記憶する機能を有する。例えば、記憶部220は、無線通信部210により基地局100から受信された割り当て情報を記憶する。
制御部230は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って端末装置200内の動作全般を制御する。例えば、制御部230は、通信制御装置100により動的に変更される間隔で割り当てられたインタリーバを用いたインタリーブ処理を行うよう、無線通信部210を制御する機能を有する。具体的には、制御部230は、無線通信部210により基地局100から受信された割り当て情報に従って、インタリーバ12、デインタリーバ24及びインタリーバ26を設定するよう物理層コントローラ212を制御する。これにより、端末装置200は、基地局100との間でIDMAを用いた無線通信を行うことが可能となる。
以下では、間隔制御部142によるインタリーバの割り当て方針の決定機能、及び割当制御部144によるインタリーバの割り当て機能について、具体的なシナリオを挙げながら詳細に説明する。
セルラーシステムにおいて、ネットワークオペレータ独自のサービス又は契約等によって、特定の端末装置200が享受する通信サービスに何らかの制限が課される場合がある。そのようなサービス又は契約としては、音声通話のみの契約、M2M(Machine to Machine)モジュールのための契約、パケット通信の従量課金契約、通信速度制限などが挙げられる。なお、音声通話のみの契約では、データサイズが小さく周期的な通信が許可され得る。また、M2Mモジュールのための契約では、パケットサイズが小さい通信が許可され得る。また、パケット通信の従量課金契約では、ユーザが少しでも料金を抑えようとするために、サイズが大きいパケットの送受信は起こりにくい。また、通信速度制限に関しては、低速通信サービスを提供する契約又はデータ通信量の上限に伴う速度制限などの、サイズが小さいパケットの送受信が強いられるケースが挙げられる。例えば、間隔制御部142は、RNTI又はSubscriber ID等の端末装置200に紐付けられる識別情報を用いて、端末装置200にかかるサービス又は契約を知得する。そして、間隔制御部142は、上述した制限下にある端末装置200については、割り当て方針を静的又は準静的とする。これにより、インタリーバの割り当てに係るオーバーヘッドを削減することが可能となる。
例えば、間隔制御部142は、端末装置200により用いられるアプリケーションの種別を示す情報に基づいて、インタリーバの割り当て間隔を変更してもよい。例えば、間隔制御部142は、パケットサイズが小さい、パケットサイズの変動が静的又は準静的である、又は周期的に通信が発生し得るアプリケーションが端末装置200により用いられる場合に、割り当て方針として静的又は準静的な割り当て方針を採用する。また、間隔制御部142は、このようなアプリケーション以外のアプリケーションが端末装置200により用いられる場合は、割り当て方針として動的な割り当て方針を採用する。間隔制御部142は、通信環境情報に基づいて、このようなアプリケーションが利用されるか否かを判定し得る。判定基準は、通信システム1の運用者によって任意に定められてもよい。なお、このようなアプリケーションとしては、例えば音声通話が考えられる。
例えば、間隔制御部142は、QCIに基づいて、インタリーバの割り当て間隔を変更してもよい。例えば、間隔制御部142は、下記の表2に従って、インタリーバの割り当て方針を決定し得る。
本シナリオは、第3のシナリオに加えて、QCIに対応するインタリーバが割り当てられるシナリオである。具体的には、割当制御部144は、QCIに基づいてインタリーバを割り当ててもよい。例えば、割当制御部144は、下記の数式1に示す割り当て可能なインタリーブパターンの候補集合Πから、いずれかのインタリーブパターンπiを割り当てる。
本シナリオは、第3のシナリオに加えて、QCIに対応するインタリーバの割り当て規則が採用されるシナリオである。具体的には、割当制御部144は、QCIに対応する割り当て規則に従って前記インタリーバを割り当ててもよい。例えば、割当制御部144は、QCIに対応する割り当て規則として、QCIに対応するインタリーバタイプのインタリーブパターンを割り当て得る。例えば、割当制御部144は、下記の数式2に示す割り当て可能なインタリーブパターンの候補集合Πkから、いずれかのインタリーブパターンπk,iを割り当てる。
例えば、間隔制御部142は、端末装置200により送信又は受信されるパケットに関する統計量を示す情報に基づいて、インタリーバの割り当て間隔を変更してもよい。例えば、間隔制御部142は、下記の表6に示す判定式Aに従ってインタリーバの割り当て方針を決定し、割当制御部144は、下記の表6に示す判定式Bに従ってインタリーバを割り当て得る。
例えば、間隔制御部142は、端末装置200のパケットトラフィックの状態を示す情報に基づいて、インタリーバの割り当て間隔を変更してもよい。例えば、間隔制御部142は、端末装置200がアイドル状態でありサービングセルとのコネクションの維持のみを行っている場合には、静的又は準静的な割り当て方針を採用し、他の場合には動的な割り当て方針を採用してもよい。
続いて、図10及び図11を参照して、本実施形態に係る通信システム1における動作処理の一例を説明する。ここでは、基地局100は、通信制御装置100としての機能を有するものとする。
上述したインタリーバの割り当てに関する技術は、他の多元接続技術と組み合わせることが可能である。
以下では、一例として、上述したインタリーバの割り当てに関する技術を、OFDMAと組み合わせる場合について説明する。なお、OFDMAにおける端末装置200へ割り当てられるリソースの最小単位が、複数のサブキャリアからなるRB(Resource Block)であるものとして説明するが、サブキャリア単位等の他の任意の単位であってもよい。
上述したインタリーバの割り当てに関する技術は、OFDMA以外の多元接続技術と組み合わせることも可能である。OFDMAの場合と同様に、間隔制御部142は、インタリーバの割り当て間隔を、他の接続方式に係るリソース割り当て間隔に応じた時間にしてもよい。下記の表7に、上述したインタリーバの割り当てに関する技術と組み合わせ可能な多元接続技術、及び割り当てられるリソースの一例を示した。
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用可能である。例えば、通信制御装置100は、タワーサーバ、ラックサーバ、又はブレードサーバなどのいずれかの種類のサーバとして実現されてもよい。また、通信制御装置100の少なくとも一部の構成要素は、サーバに搭載されるモジュール(例えば、1つのダイで構成される集積回路モジュール、又はブレードサーバのスロットに挿入されるカード若しくはブレード)において実現されてもよい。
図15は、本開示に係る技術が適用され得るサーバ700の概略的な構成の一例を示すブロック図である。サーバ700は、プロセッサ701、メモリ702、ストレージ703、ネットワークインタフェース704及びバス706を備える。
(第1の応用例)
図16は、本開示に係る技術が適用され得るeNBの概略的な構成の第1の例を示すブロック図である。eNB800は、1つ以上のアンテナ810、及び基地局装置820を有する。各アンテナ810及び基地局装置820は、RFケーブルを介して互いに接続され得る。
図17は、本開示に係る技術が適用され得るeNBの概略的な構成の第2の例を示すブロック図である。eNB830は、1つ以上のアンテナ840、基地局装置850、及びRRH860を有する。各アンテナ840及びRRH860は、RFケーブルを介して互いに接続され得る。また、基地局装置850及びRRH860は、光ファイバケーブルなどの高速回線で互いに接続され得る。
(第1の応用例)
図18は、本開示に係る技術が適用され得るスマートフォン900の概略的な構成の一例を示すブロック図である。スマートフォン900は、プロセッサ901、メモリ902、ストレージ903、外部接続インタフェース904、カメラ906、センサ907、マイクロフォン908、入力デバイス909、表示デバイス910、スピーカ911、無線通信インタフェース912、1つ以上のアンテナスイッチ915、1つ以上のアンテナ916、バス917、バッテリー918及び補助コントローラ919を備える。
図19は、本開示に係る技術が適用され得るカーナビゲーション装置920の概略的な構成の一例を示すブロック図である。カーナビゲーション装置920は、プロセッサ921、メモリ922、GPS(Global Positioning System)モジュール924、センサ925、データインタフェース926、コンテンツプレーヤ927、記憶媒体インタフェース928、入力デバイス929、表示デバイス930、スピーカ931、無線通信インタフェース933、1つ以上のアンテナスイッチ936、1つ以上のアンテナ937及びバッテリー938を備える。
以上、図1〜図19を参照して、本開示の一実施形態について詳細に説明した。上記説明したように、通信制御装置100は、IDMAが利用される通信システムの無線通信装置との通信を行い、基地局100又は端末装置200においてIDMAのために利用されるインタリーバを割り当てる間隔を動的に変更する。具体的には、通信制御装置100は、インタリーバの割り当て間隔を、最小のTTIよりも長い時間に変更する。これにより、基地局100及び端末装置200には、動的な割り当て方針と比較して長い時間間隔でインタリーバの割り当てが行われることとなるため、IDMAが採用される通信システム1におけるインタリーバの割り当てに関するオーバーヘッドの削減が実現される。
(1)
インタリーブ分割多元接続方式(IDMA:Interleave Division Multiple Access)が利用される通信システムの無線通信装置との通信を行う通信部と、
前記無線通信装置によりIDMAのために利用されるインタリーバを割り当てる間隔を動的に変更する間隔制御部と、
を備える通信制御装置。
(2)
前記間隔制御部は、前記無線通信装置による通信に関する情報に基づいて前記間隔を変更する、前記(1)に記載の通信制御装置。
(3)
前記間隔制御部は、QCI(Quality of Service Class Identifier)に基づいて前記間隔を変更する、前記(2)に記載の通信制御装置。
(4)
前記間隔制御部は、前記無線通信装置により送信又は受信されるパケットに関する統計量を示す情報に基づいて前記間隔を変更する、前記(2)又は(3)に記載の通信制御装置。
(5)
前記間隔制御部は、前記無線通信装置により用いられるアプリケーションの種別を示す情報に基づいて前記間隔を変更する、前記(2)〜(4)のいずれか一項に記載の通信制御装置。
(6)
前記間隔制御部は、前記間隔を他の接続方式に係るリソース割り当て間隔に応じた時間にする、前記(1)〜(5)のいずれか一項に記載の通信制御装置。
(7)
前記通信部は、前記間隔を示す情報を前記無線通信装置へ送信する、前記(1)〜(6)のいずれか一項に記載の通信制御装置。
(8)
前記通信制御装置は、前記間隔制御部により設定された前記間隔で前記インタリーバを割り当てる割当制御部をさらに備える、前記(1)〜(7)のいずれか一項に記載の通信制御装置。
(9)
前記割当制御部は、前記無線通信装置による通信に関する情報に基づいて前記インタリーバを割り当てる、前記(8)に記載の通信制御装置。
(10)
前記割当制御部は、QCIに基づいて前記インタリーバを割り当てる、前記(9)に記載の通信制御装置。
(11)
前記割当制御部は、前記無線通信装置による通信に関する情報に対応する割り当て規則に従って前記インタリーバを割り当てる、前記(9)又は(10)に記載の通信制御装置。
(12)
前記割当制御部は、QCIに対応する割り当て規則に従って前記インタリーバを割り当てる、前記(11)に記載の通信制御装置。
(13)
前記間隔制御部は、前記間隔を最小のTTIより長い時間に変更する、前記(1)〜(12)のいずれか一項に記載の通信制御装置。
(14)
前記間隔制御部は、前記間隔を最小のTTIと等しい時間に変更する、前記(1)〜(13)のいずれか一項に記載の通信制御装置。
(15)
他の無線通信装置との間でIDMAを用いて無線通信を行う無線通信部と、
動的に変更される間隔で割り当てられたインタリーバを用いたインタリーブ処理を行うよう前記無線通信部を制御する制御部と、
を備える無線通信装置。
(16)
前記制御部は、前記無線通信部による通信の状況に応じて、前記間隔又は前記インタリーバの割り当てを変更するよう要求するメッセージを送信するよう前記無線通信部を制御する、前記(15)に記載の無線通信装置。
(17)
IDMAが利用される通信システムの無線通信装置との通信を行うことと、
前記無線通信装置によりIDMAのために利用されるインタリーバを割り当てる間隔をプロセッサにより動的に変更することと、
を含む通信制御方法。
(18)
他の無線通信装置との間でIDMAを用いて無線通信を行うことと、
動的に変更される間隔で割り当てられたインタリーバを用いたインタリーブ処理を行うようプロセッサにより制御することと、
を含む無線通信方法。
(19)
コンピュータを、
IDMAが利用される通信システムの無線通信装置との通信を行う通信部と、
前記無線通信装置によりIDMAのために利用されるインタリーバを割り当てる間隔を動的に変更する間隔制御部と、
として機能させるためのプログラム。
(20)
コンピュータを、
他の無線通信装置との間でIDMAを用いて無線通信を行う無線通信部と、
動的に変更される間隔で割り当てられたインタリーバを用いたインタリーブ処理を行うよう前記無線通信部を制御する制御部と、
として機能させるためのプログラム。
100 通信制御装置、基地局
110 無線通信部
112 物理層コントローラ
114 インタリーブ部
120 ネットワーク通信部
130 記憶部
140 制御部
142 間隔制御部
144 割当制御部
146 通信制御部
200 端末装置
210 無線通信部
212 物理層コントローラ
214 インタリーブ部
220 記憶部
230 制御部
300 セル
400 コアネットワーク
Claims (19)
- インタリーブ分割多元接続方式(IDMA:Interleave Division Multiple Access)が利用される通信システムの無線通信装置との通信を行う通信部と、
前記無線通信装置によりIDMAのために利用されるインタリーバを割り当てる間隔を動的に変更する間隔制御部と、
前記間隔制御部により設定された前記間隔で前記インタリーバを割り当てる割当制御部と、
を備え、
前記割当制御部は、QCI(Quality of Service Class Identifier)に対応する前記インタリーバの候補集合の中から割り当てる前記インタリーバを選択する、通信制御装置。 - 前記間隔制御部は、前記無線通信装置による通信に関する情報に基づいて前記間隔を変更する、請求項1に記載の通信制御装置。
- 前記間隔制御部は、QCIに基づいて前記間隔を変更する、請求項2に記載の通信制御装置。
- 前記間隔制御部は、前記無線通信装置により送信又は受信されるパケットに関する統計量を示す情報に基づいて前記間隔を変更する、請求項2に記載の通信制御装置。
- 前記間隔制御部は、前記無線通信装置により用いられるアプリケーションの種別を示す情報に基づいて前記間隔を変更する、請求項2に記載の通信制御装置。
- 前記間隔制御部は、前記間隔を他の接続方式に係るリソース割り当て間隔に応じた時間にする、請求項1に記載の通信制御装置。
- 前記通信部は、前記間隔を示す情報を前記無線通信装置へ送信する、請求項1に記載の通信制御装置。
- 前記割当制御部は、前記無線通信装置による通信に関する情報に基づいて前記インタリーバを割り当てる、請求項1に記載の通信制御装置。
- 前記割当制御部は、前記無線通信装置による通信に関する情報に対応する割り当て規則に従って前記インタリーバを割り当てる、請求項8に記載の通信制御装置。
- 前記割当制御部は、QCIに対応する割り当て規則に従って前記インタリーバを割り当てる、請求項9に記載の通信制御装置。
- 前記間隔制御部は、前記間隔を最小のTTIより長い時間に変更する、請求項1に記載の通信制御装置。
- 前記間隔制御部は、前記間隔を最小のTTIと等しい時間に変更する、請求項1に記載の通信制御装置。
- 前記間隔制御部は、前記インタリーバの割り当て方針を、静的な割り当て方針、準静的な割り当て方針又は動的な割り当て方針から選択し、
前記割当制御部は、選択された前記インタリーバの割り当て方針に対応する前記インタリーバの候補集合の中から割り当てる前記インタリーバを選択する、請求項1に記載の通信制御装置。 - 他の無線通信装置との間でIDMAを用いて無線通信を行う無線通信部と、
動的に変更される間隔で前記他の無線通信装置により割り当てられたインタリーバを用いたインタリーブ処理を行うよう前記無線通信部を制御する制御部と、
を備え、
前記割り当てられた前記インタリーバは、QCIに対応する前記インタリーバの候補集合の中から選択された前記インタリーバである、無線通信装置。 - 前記制御部は、前記無線通信部による通信の状況に応じて、前記間隔又は前記インタリーバの割り当てを変更するよう要求するメッセージを送信するよう前記無線通信部を制御する、請求項14に記載の無線通信装置。
- IDMAが利用される通信システムの無線通信装置との通信を行うことと、
前記無線通信装置によりIDMAのために利用されるインタリーバを割り当てる間隔をプロセッサにより動的に変更することと、
設定された前記間隔で前記インタリーバを割り当てることと、
を含み、
前記割り当てることは、QCIに対応する前記インタリーバの候補集合の中から割り当てる前記インタリーバを選択することを含む、通信制御方法。 - 他の無線通信装置との間でIDMAを用いて無線通信を行うことと、
動的に変更される間隔で前記他の無線通信装置により割り当てられたインタリーバを用いたインタリーブ処理を行うようプロセッサにより制御することと、
を含み、
前記割り当てられた前記インタリーバは、QCIに対応する前記インタリーバの候補集合の中から選択された前記インタリーバである、無線通信方法。 - コンピュータを、
IDMAが利用される通信システムの無線通信装置との通信を行う通信部と、
前記無線通信装置によりIDMAのために利用されるインタリーバを割り当てる間隔を動的に変更する間隔制御部と、
前記間隔制御部により設定された前記間隔で前記インタリーバを割り当てる割当制御部と、
として機能させ、
前記割当制御部は、QCIに対応する前記インタリーバの候補集合の中から割り当てる前記インタリーバを選択する、プログラム。 - コンピュータを、
他の無線通信装置との間でIDMAを用いて無線通信を行う無線通信部と、
動的に変更される間隔で前記他の無線通信装置により割り当てられたインタリーバを用いたインタリーブ処理を行うよう前記無線通信部を制御する制御部と、
として機能させ、
前記割り当てられた前記インタリーバは、QCIに対応する前記インタリーバの候補集合の中から選択された前記インタリーバである、プログラム。
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