JP6414216B2 - 無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明にかかる実施の形態の概要について説明する。図1は、本発明の実施の形態にかかる無線通信システム1の概要を示す図である。図1に示すように、無線通信システム1は、無線制御装置20と、少なくとも1つの無線装置30とを有する。無線装置30は、無線制御装置20と伝送路10を介して接続され、少なくとも1つの無線端末2と無線通信を行う。
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。なお、以下に示す各実施の形態においては、無線形式としてLTEを用いた例を示しているが、これに限られない。本実施の形態は、任意の無線アクセス方式および任意の複数の無線アクセス方式の組み合わせ(例えば、CDMA(Code Division Multiple Access)/HSPA(High Speed Packet Access)/LTE/LTE−advanced等の組み合わせ)にも適用可能である。
次に、実施の形態2について説明する。
図7は、実施の形態2にかかる無線通信システム150を示す図である。無線通信システム150は、例えば、無線アクセスネットワークであってもよい。無線通信システム150は、センターノード200と、1つ以上のアクセスポイント300と、1つ以上の中継ノード400(中継装置)と、第2アクセスポイント500−1(第2アクセスポイント#1),第2アクセスポイント500−2(第2アクセスポイント#2)とを有する。また、複数の無線端末120−1(無線端末#1),120−2(無線端末#2)が、この無線通信システム150と無線通信を行う。なお、上述した実施の形態と実質的に同一の構成部分については、同一の符号が付され、説明は省略される(以下同様)。
次に、実施の形態3について説明する。実施の形態3は、無線形式としてLTEを採用した場合の、上述した実施の形態かかる各装置の構成を具体的に示している。
図9は、実施の形態3にかかるセンターノード200で動作するソフトウェア210の具体的な構成を例示する図である。ここで、図9に示した構成は、非特許文献4に示されている、レイヤ2プロトコル(下りリンク)の構成である。このレイヤ2プロトコルにおいては、無線特有の信号処理(レイヤ1プロトコルの処理等)が含まれない。したがって、非特許文献4に示されたレイヤ2プロトコルの処理は、センターノード200の汎用サーバ204で動作するソフトウェア210で実現可能である。ソフトウェア210は、図9に例示する処理により、後述する図10に例示するように、無線リソースを、各ユーザ(無線端末120)に割り当てる。
図11は、フレームフォーマットを例示する図である。図11に例示したフレームフォーマットは、LTEで採用されている。1つの無線フレーム長は10ms(ミリ秒)である。また、1つの無線フレームは、1ms長の10個のサブフレームから構成されている。さらに、サブフレームは、0.5ms長の2個のスロット(タイムスロット)から構成されている。つまり、1つの無線フレームは、20個のスロット(#0〜#19)から構成されている。また、1つのスロットは、7個のOFDMシンボル(#0〜#6)から構成されている。1つのOFDMシンボルは、実効データにサイクリックプレフィックス(Cyclic Prefix:CP)が付加されて構成されている。この「スロット」が、割り当てられる無線リソースの最小単位(後述するリソースエレメントに対応)となる。
図12は、複数のサブキャリアを例示する図である。LTEでは、図12に例示するように、複数のサブキャリアのOFDM方式が用いられている。図12の例では、帯域幅を18MHz、サブキャリアの間隔を15kHzとすると、この帯域幅に、(センターサブキャリアを用いないので)1200個のサブキャリアが含まれる。
図14は、下りHARQのタイミングについて説明するための図である。上述したように、LTEのFDDにおいては、8次のstop and waitのHARQ方式が採用されている。したがって、8サブフレーム間隔で再送又は新規データ送信の判断を行えば、連続して同一無線端末120向けの下り送信を行うことが可能であり、無線端末120に必要とされるピークレートを実現可能となる。ここで、図14に示すように、無線端末120は、下り受信の4サブフレーム後にACK/NACK応答を、基地局側(センターノード200及びアクセスポイント300)に返信しなければならない。一方、基地局側(センターノード200及びアクセスポイント300)は、NACK受信の4サブフレーム後に再送データを送信することが可能となる。ただし、基地局側については、ちょうど4サブフレーム後に再送するようにタイミングが決まっているわけではなく、したがって、基地局側は、4サブフレーム以降であれば自由にスケジューリングしてもよい。例えば、基地局側は、他の無線端末120との公平性維持のために他無線端末120に対して無線リソースを割り当てることもあるし、基地局側における処理時間が間に合わなかった場合は、4サブフレーム以降にスケジューリングしてもよい。
図15は、実施の形態4にかかる無線信号処理部310の具体的な構成を例示する図である。なお、無線信号処理部410(実施の形態2)についても、同様の構成を有しうる。また、図15には、図13と同様に、レイヤ1プロトコル(物理レイヤ)に関する処理のうち、下り方向の送信処理が示されているが、無線信号処理部310は、上り方向の受信処理についても、対応する構成によって実行しうる。
以下の実施の形態においては、センターノード200とアクセスポイント300とにおける、レイヤ2処理及びレイヤ1処理の機能分担に関して、上述した実施の形態とは異なる例を示している。なお、無線リソース管理機能(無線リソース管理部218及び無線リソース割当部220等)、及び、無線端末120と送受信を行うアクセスポイント300の選択機能(無線回線品質管理部214及びアクセスポイント選択部216等)は、常に、センターノード200に配置される。また、無線送受信部304(及び無線送受信部504)及びアンテナ306(及びアンテナ506)は、常に、アクセスポイント300(及び第2アクセスポイント500)に配置される。したがって、これらの構成部分については、以下の実施の形態においては、適宜、説明を省略している。また、センターノード200からアクセスポイント300(第2アクセスポイント500)に送信される無線リソース指示信号に関する説明も、適宜、省略している。
図16は、実施の形態5にかかる、センターノード200とアクセスポイント300とでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。図16に示すように、実施の形態5においては、HARQバッファ380が、アクセスポイント300に配置されている。HARQバッファ380は、センターノード200から伝送された送信データ(Transport Block)を格納する。このような構成により、HARQで再送が必要とされる場合に、センターノード200は、どのデータ(Transport Block)を再送するかを指示するポインタのみを伝送すればよい。アクセスポイント300は、センターノード200からポインタを受信すると、HARQバッファ380に格納された送信データのうち、そのポインタで示されたデータを再送することが可能となる。したがって、HARQで再送が必要とされる場合に、センターノード200からアクセスポイント300に対して、再送データを再度伝送することが不要となる。
図17は、実施の形態6にかかる、センターノード200とアクセスポイント300とでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。図17に示すように、実施の形態6においては、センターノード200には、L2処理機能に加え、L1処理機能のうちのチャネル符号化処理機能/チャネル復号化処理機能と、シンボル分割機能とが配置されている。また、アクセスポイント300には、L1処理機能のうちの変復調処理機能が配置されている。
図18は、実施の形態7にかかる、センターノード200と、中継ノード400と、第2アクセスポイント500とでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。図18に示すように、実施の形態7においては、センターノード200には、実施の形態2等と同様に、L2処理機能が配置されている。また、中継ノード400には、L1処理機能のうちのチャネル符号化処理機能/チャネル復号化処理機能と、シンボル分割機能とが配置されている。また、第2アクセスポイント500には、L1処理機能のうちの変復調処理機能が配置されている。
図19は、実施の形態8にかかる、センターノード200とアクセスポイント300とでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。図19に示すように、実施の形態8においては、センターノード200には、L2処理機能のうちのPDCP処理機能と、MACのスケジューリング機能とが配置されている。また、アクセスポイント300には、L2処理機能のうちのRLC処理機能及びMACのパケット分解組立機能と、L1処理機能とが配置されている。さらに、実施の形態8においては、データバッファ382が、アクセスポイント300に配置されている。
図20は、実施の形態9にかかる、センターノード200とアクセスポイント300とでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。図20に示すように、実施の形態9においては、センターノード200には、L2処理機能と、L1処理機能のうちのチャネル符号化機能/チャネル復号化機能及び変復調機能とが配置されている。また、アクセスポイント300には、L1処理機能のうちの物理アンテナマッピング機能が配置されている。この物理アンテナマッピング機能は、論理アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングする機能である。また、物理アンテナマッピング機能は、実施の形態3において図13を用いて説明した、物理アンテナマッピング部356の機能と同様の機能であり、アンテナ毎の重み付け加算処理を行う。論理アンテナポートに対応する有効な情報量は、物理アンテナに対応する情報量に比べて小さい。したがって、上述した関連技術にかかるCPRI形式の伝送に比べて、センターノード200とアクセスポイント300との間の伝送路の情報量を削減することが可能となる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。各実施の形態の構成は、他の実施の形態に互いに適用可能である。例えば、実施の形態2の構成は、実施の形態3においても適用可能である。
無線制御装置と、
前記無線制御装置と伝送路を介して接続され、無線端末と無線通信を行う少なくとも1つの無線装置と
を有し、
前記無線制御装置は、
前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当てる無線リソース割当手段と、
前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記無線装置に対して送信する無線リソース指示手段と
を有し、
前記無線装置は、
前記無線制御装置からの指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行う無線信号処理手段と、
前記無線信号処理手段によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する無線送信手段と
を有する
無線通信システム。
(付記2)
前記無線装置は複数設けられており、
前記無線制御装置は、
前記無線端末と無線通信を行わせる前記無線装置を選択する無線装置選択手段
をさらに有し、
前記選択された無線装置は、前記無線端末と無線通信を行う
付記1に記載の無線通信システム。
(付記3)
前記無線制御装置は、
前記複数の無線装置を協調動作させるように制御する無線装置制御手段
をさらに有し、
前記複数の無線装置は、前記無線装置制御手段の制御により、協調動作を行う
付記2に記載の無線通信システム。
(付記4)
前記無線装置は、複数のアンテナを有し、
前記無線信号処理手段は、前記複数のアンテナそれぞれについてアンテナ重み付け処理を行う
付記1から3のいずれか1項に記載の無線通信システム。
(付記5)
前記無線信号処理手段は、チャネル符号化処理及びチャネル復号化処理と、変調処理及び復調処理とを行う
付記1から4のいずれか1項に記載の無線通信システム。
(付記6)
前記無線制御装置は、送信データに対してチャネル符号化処理を行って、チャネル符号化処理が施された送信データを、変調処理の単位であるシンボル毎に分割して、前記無線装置に送信し、
前記無線装置は、前記無線制御装置から送信された送信データに対し、シンボル単位で変調処理を行う
付記1から4のいずれか1項に記載の無線通信システム。
(付記7)
前記無線制御装置は、
スケジューリング処理が終了する前に送信データを前記無線装置に送信し、
前記スケジューリング処理が終了した後、スケジューリング結果を示すスケジューリング結果指示信号を前記無線装置に送信し、
前記無線装置は、
前記無線制御装置から送信された送信データを格納し、
前記スケジューリング結果指示信号に基づいて、前記格納された送信データのうち、前記無線端末に対して、当該無線端末に送信すべきデータを示す無線信号を送信する
付記1から4のいずれか1項に記載の無線通信システム。
(付記8)
無線制御装置と、
無線端末と無線通信を行う少なくとも1つの無線装置と、
前記無線制御装置と前記無線装置との間に設けられ、前記無線制御装置と第1の伝送路を介して接続され、前記無線装置と第2の伝送路を介して接続された中継装置と
を有し、
前記無線制御装置は、
前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当てる無線リソース割当手段と、
前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記中継装置に対して送信する無線リソース指示手段と
を有し、
前記中継装置は、前記無線制御装置からの指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行い、
前記無線装置は、前記無線信号処理手段によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する
無線通信システム。
(付記9)
前記中継装置は、チャネル符号化処理及びチャネル復号化処理と、変調処理及び復調処理とを行う
付記8に記載の無線通信システム。
(付記10)
前記中継装置は、送信データに対してチャネル符号化処理を行って、チャネル符号化処理が施された送信データを、変調処理の単位であるシンボル毎に分割して、前記無線装置に送信し、
前記無線装置は、前記無線制御装置から送信された送信データに対し、シンボル単位で変調処理を行う
付記8に記載の無線通信システム。
(付記11)
無線制御装置と、前記無線制御装置と伝送路を介して接続され、無線端末と無線通信を行う少なくとも1つの無線装置とを有する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記無線制御装置において、
前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当て、
前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記無線装置に対して送信し、
前記無線装置において、
前記無線制御装置からの指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行い、
前記無線信号処理手段によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する
無線通信方法。
(付記12)
無線端末と無線通信を行う少なくとも1つの無線装置と伝送路を介して接続された無線制御装置であって、
前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当てる無線リソース割当手段と、
前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記無線装置に対して送信する無線リソース指示手段と
を有する無線制御装置。
(付記13)
複数の前記無線装置のうち、前記無線端末と無線通信を行わせる前記無線装置を選択する無線装置選択手段
をさらに有する付記12に記載の無線制御装置。
(付記14)
前記複数の無線装置を協調動作させるように制御する無線装置制御手段
をさらに有する付記13に記載の無線制御装置。
(付記15)
無線端末と無線通信を行い、無線制御装置と伝送路を介して接続された無線装置であって、
前記無線制御装置によって送信された、当該無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを使用させるための指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行う無線信号処理手段と、
前記無線信号処理手段によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する無線送信手段と
を有する無線装置。
(付記16)
複数のアンテナを有し、
前記無線信号処理手段は、前記複数のアンテナそれぞれについてアンテナ重み付け処理を行う
付記15に記載の無線装置。
(付記17)
無線制御装置と、無線端末と無線通信を行う少なくとも1つの無線装置との間に設けられ、
前記無線制御装置と第1の伝送路を介して接続され、前記無線装置と第2の伝送路を介して接続され、
前記無線制御装置によって送信された、前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを使用させるための指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行う
中継装置。
(付記18)
無線端末と無線通信を行う少なくとも1つの無線装置と伝送路を介して接続された無線制御装置における無線通信方法であって、
前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当て、
前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記無線装置に対して送信する
無線通信方法。
(付記19)
無線端末と無線通信を行い、無線制御装置と伝送路を介して接続された無線装置における無線通信方法であって、
前記無線制御装置によって送信された、当該無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを使用させるための指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行い、
前記処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する
無線通信方法。
(付記20)
無線制御装置と、無線端末と無線通信を行う少なくとも1つの無線装置との間に設けられた中継装置における無線通信方法であって、
前記無線制御装置によって送信された、前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを使用させるための指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行う
無線通信方法。
10 伝送路
20 無線制御装置
22 無線リソース割当部
24 無線リソース指示部
30 無線装置
32 無線信号処理部
34 無線送信部
100 無線通信システム
102 バックホール
104 コアネットワーク
110 伝送路
112 伝送路
120 無線端末
150 無線通信システム
200 センターノード
202 基準クロック生成部
204 汎用サーバ
206 伝送路インタフェース
210 ソフトウェア
212 同期処理部
214 無線回線品質管理部
216 アクセスポイント選択部
218 無線リソース管理部
220 無線リソース割当部
222 アクセスポイント制御部
240 PDCP処理部
250 RLC処理部
260 MAC処理部
300 アクセスポイント
302 伝送路インタフェース
304 無線送受信部
306 アンテナ
310 無線信号処理部
312 チャネル符号化部
314 変調部
316 物理アンテナマッピング部
322 物理アンテナ合成部
324 復調部
326 チャネル復号化部
342 ユーザ処理部
344 制御チャネル・信号処理部
352 リソースエレメントマッピング部
354 OFDMシンボル生成部
356 物理アンテナマッピング部
362 チャネル符号化部
364 変調マッピング部
366 レイヤマッピング部
368 プリコーディング部
372 リソースエレメントマッピング部
374 OFDMシンボル生成部
376 物理アンテナマッピング部
378 ビームフォーミング部
380 HARQバッファ
382 データバッファ
400 中継ノード
402 伝送路インタフェース
404 伝送路インタフェース
410 無線信号処理部
500 第2アクセスポイント
502 伝送路インタフェース
504 無線送受信部
506 アンテナ
Claims (8)
- 無線制御装置と、
前記無線制御装置と伝送路を介して接続され、無線端末と無線通信を行う少なくとも1つの無線装置とを有し、
前記無線制御装置は、
前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当てる無線リソース割当手段と、
前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記無線装置に対して送信する無線リソース指示手段とを有し、
前記無線装置は、
前記無線制御装置からの指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行う無線信号処理手段と、
前記無線信号処理手段によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する無線送信手段とを有し、
前記無線信号処理手段は、チャネル符号化処理及びチャネル復号化処理と、変調処理及び復調処理とを行う
無線通信システム。 - 前記無線装置は複数設けられており、
前記無線制御装置は、
前記無線端末と無線通信を行わせる前記無線装置を選択する無線装置選択手段をさらに有し、
前記選択された無線装置は、前記無線端末と無線通信を行う
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記無線制御装置は、
前記複数の無線装置を協調動作させるように制御する無線装置制御手段をさらに有し、
前記複数の無線装置は、前記無線装置制御手段の制御により、協調動作を行う
請求項2に記載の無線通信システム。 - 前記無線装置は、前記無線制御装置から伝送された送信データを格納するHARQ格納手段を有する
請求項1から3のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記無線制御装置は、
スケジューリング処理が終了する前に送信データを前記無線装置に送信し、
前記スケジューリング処理が終了した後、スケジューリング結果を示すスケジューリング結果指示信号を前記無線装置に送信し、
前記無線装置は、
前記無線制御装置から送信された送信データを格納し、
前記スケジューリング結果指示信号に基づいて、前記格納された送信データのうち、前記無線端末に対して、当該無線端末に送信すべきデータを示す無線信号を送信する
請求項1から4のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 無線制御装置と、
前記無線制御装置と伝送路を介して接続され、無線端末と無線通信を行う少なくとも1つの無線装置とを有し、
前記無線制御装置は、
前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当てる無線リソース割当手段と、
前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記無線装置に対して送信する無線リソース指示手段とを有し、
前記無線装置は、
前記無線制御装置からの指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行う無線信号処理手段と、
前記無線信号処理手段によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する無線送信手段とを有し、
前記無線制御装置は、送信データに対してチャネル符号化処理を行って、チャネル符号化処理が施された送信データを、変調処理の単位であるシンボル毎に分割して、前記無線装置に送信し、
前記無線装置は、前記無線制御装置から送信された送信データに対し、シンボル単位で変調処理を行う
無線通信システム。 - 無線制御装置と、
無線端末と無線通信を行う少なくとも1つの無線装置と、
前記無線制御装置と前記無線装置との間に設けられ、前記無線制御装置と第1の伝送路を介して接続され、前記無線装置と第2の伝送路を介して接続された中継装置とを有し、
前記無線制御装置は、
前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当てる無線リソース割当手段と、
前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記中継装置に対して送信する無線リソース指示手段とを有し、
前記中継装置は、前記無線制御装置からの指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行い、
前記無線装置は、前記中継装置によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信し、
前記無線通信を行うための処理は、送信データに対してチャネル符号化処理を行って、チャネル符号化処理が施された送信データを、変調処理の単位であるシンボル毎に分割して、前記無線装置に送信することであり、
前記無線装置は、前記中継装置から送信された送信データに対し、シンボル単位で変調処理を行う無線信号処理手段を含む
無線通信システム。
- 前記無線装置は、複数のアンテナを有し、
前記無線信号処理手段は、前記複数のアンテナそれぞれについてアンテナ重み付け処理を行う
請求項1から7のいずれか1項に記載の無線通信システム。
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