JP6472031B2 - 端末装置、基地局装置、および通信方法 - Google Patents

端末装置、基地局装置、および通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、端末装置、基地局装置、および通信方法に関する。
近年、スマートフォンやタブレット端末の普及に伴い、モバイル伝送におけるトラフィックは、指数的に増大を続けており、今後もさらに増大することが予想されている。このような無線トラフィックの増大の対策の1つとして、ヘテロジーニアスネットワーク(Heterogeneous Network)による基地局の高密度配置の検討が行なわれている。基地局の高密度配置は、マクロセル内に小電力基地局(Low Power Node: LPN)等を配置し、端末装置が小電力基地局に接続することで、マクロ基地局の負荷を軽減するものである。この時、セル間干渉(Inter-Cell Interference)が問題となる。
また、セルスループットを向上させるために、複数の端末装置を空間多重するMU−MIMO(Multi-User Multiple Input Multiple Output)の検討も行なわれている。MU−MIMOでは、端末装置間の干渉(ユーザ間干渉)が問題となる。
このようなセル間干渉やユーザ間干渉に対して、3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、端末装置が干渉信号を抑圧または除去するNAICS(Network Assisted Interference Cancellation and Suppression)の検討が行なわれている。NAICSでは、端末装置は、干渉となっている他の端末装置に関するパラメータを受け取り、前記パラメータを用いて干渉となっている他の端末装置宛の信号を検出し、干渉信号を除去する。これにより、端末装置は、自端末装置宛の所望信号を得る。NAICSについては、非特許文献1に記載されている。
端末装置が干渉信号を除去または抑圧するためには、干渉信号の情報が必要となる。しかしながら、基地局装置が端末装置に、干渉信号の情報を送信すると制御信号が増大するため、スループットが劣化するという問題がある。
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、干渉信号の制御情報を抑圧しつつスループットの改善が可能な端末装置、基地局装置、および通信方法を提供することにある。
上述した課題を解決するために本発明に係る端末装置、基地局装置、および通信方法の構成は、次の通りである。
本発明の端末装置は、前記基地局装置からNAICS情報を設定される上位層と、下りリンク制御情報を受信する受信部と、前記NAICS情報が設定された場合には、前記下りリンク制御情報に含まれる干渉除去または抑圧するか否かを示す情報に基づいて干渉除去または抑圧するか否かを判断する制御部と、を備える。
また、本発明の端末装置において、前記受信部は、前記干渉除去または抑圧するか否かを示す情報を含む下りリンク制御情報を、ユーザ固有サーチスペースで受信する。
また、本発明の端末装置において、前記制御部は、前記干渉除去または抑圧する否かを示す情報が否を示す場合、自端末装置宛の信号の制御情報のみを用いて信号検出を行なう。
本発明の基地局装置は、端末装置と通信する基地局装置であって、前記端末装置にNAICS情報を設定する上位層と、前記NAICS情報が設定された場合、干渉除去または抑圧するか否かを示す情報を含む下りリンク制御情報を送信する送信部と、を備える。
また、本発明の基地局装置において、前記送信部は、前記下りリンク制御情報をユーザ固有サーチスペースに割当てる場合に、前記干渉除去または抑圧するか否かを示す情報を前記下りリンク制御情報に含める。
本発明の通信方法は、基地局装置と通信する端末装置における通信方法であって、前記基地局装置からNAICS情報を上位層で設定される過程と、下りリンク制御情報を受信する受信過程と、前記上位層でNAICSを適用する旨が指示された場合には、前記下りリンク制御情報に含まれる干渉除去または抑圧するか否かを示す情報に基づいて干渉除去または抑圧するか否かを判断する制御過程と、を備える。
本発明の通信方法は、端末装置と通信する基地局装置における通信方法であって、前記端末装置にNAICS情報を上位層で設定する過程と、前記NAICS情報が設定された場合、干渉除去または抑圧するか否かを示す情報を含む下りリンク制御情報を送信する送信過程と、を備える。
本発明によれば、端末装置は、干渉信号の制御情報を抑圧しつつスループットを改善することができる。
本実施形態に係る通信システムの例を示す図である。 本実施形態における基地局装置1の構成を示す概略ブロック図である。 制御部102が下りリンク制御情報を設定する処理の流れを示す図である。 本実施形態における端末装置2の構成を示す概略ブロック図である。 多重分離部2042と信号検出部2043の処理の流れを示す図である。
本実施形態における通信システムは、基地局装置(送信装置、セル、送信点、送信アンテナ群、送信アンテナポート群、コンポーネントキャリア、eNodeB)および端末装置(端末、移動端末、受信点、受信端末、受信装置、受信アンテナ群、受信アンテナポート群、UE)を備える。
本実施形態において、“X/Y”は、“XまたはY”の意味を含む。本実施形態において、“X/Y”は、“XおよびY”の意味を含む。本実施形態において、“X/Y”は、“Xおよび/またはY”の意味を含む。
図1は、本実施形態に係る通信システムの例を示す図である。図1に示すように、本実施形態における通信システムは、基地局装置1、端末装置2A、2Bを備える。また、カバレッジ1−1は、基地局装置1が端末装置と接続可能な範囲(通信エリア)である。以下では、端末装置2A、2Bを端末装置2とも記載する。
図1において、基地局装置1は、端末装置2A宛の信号と端末装置2B宛の信号とを空間多重する。端末装置2における受信信号は、自端末装置(第1の端末装置とも称する)宛の所望信号と、干渉となる端末装置(第2の端末装置とも称する)宛の信号とを含む。具体的には、端末装置2Aにおける受信信号は、基地局装置1から送信された自端末装置宛の所望信号と端末装置2B宛の信号である干渉信号とを含む。また、端末装置2Bにおける受信信号は、基地局装置1から送信された自端末装置宛の所望信号と端末装置2A宛の信号である干渉信号とを含む。このように、本実施形態では、基地局装置が複数の端末装置を空間多重することによって、端末装置がユーザ間干渉を受ける場合であればよく、図1の通信システムに限定されない。
図1において、端末装置2から基地局装置1への上りリンクの無線通信では、以下の上りリンク物理チャネルが用いられる。上りリンク物理チャネルは、上位層から出力された情報を送信するために使用される。
・PUCCH(Physical Uplink Control Channel)
・PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)
・PRACH(Physical Random Access Channel)
PUCCHは、上りリンク制御情報(Uplink Control Information: UCI)を送信するために用いられる。ここで、上りリンク制御情報は、下りリンクデータ(下りリンクトランスポートブロック、Downlink-Shared Channel: DL-SCH)に対するACK(a positive acknowledgement)またはNACK(a negative acknowledgement)(ACK/NACK)を含む。下りリンクデータに対するACK/NACKを、HARQ−ACK、HARQフィードバックとも称する。
また、上りリンク制御情報は、下りリンクに対するチャネル状態情報(Channel State Information: CSI)を含む。また、上りリンク制御情報は、上りリンク共用チャネル(Uplink-Shared Channel: UL-SCH)のリソースを要求するために用いられるスケジューリング要求(Scheduling Request: SR)を含む。
PUSCHは、上りリンクデータ(上りリンクトランスポートブロック、UL-SCH)を送信するために用いられる。また、PUSCHは、上りリンクデータと共に、ACK/NACKおよび/またはチャネル状態情報を送信するために用いられても良い。また、PUSCHは、上りリンク制御情報のみを送信するために用いられても良い。
また、PUSCHは、RRCメッセージを送信するために用いられる。RRCメッセージは、無線リソース制御(Radio Resource Control: RRC)層において処理される情報/信号である。また、PUSCHは、MAC CE(Control Element)を送信するために用いられる。ここで、MAC CEは、媒体アクセス制御(MAC: Medium Access Control)層において処理(送信)される情報/信号である。
例えば、パワーヘッドルームは、MAC CEに含まれ、PUSCHを経由して報告されても良い。すなわち、MAC CEのフィールドが、パワーヘッドルームのレベルを示すために用いられても良い。
PRACHは、ランダムアクセスプリアンブルを送信するために用いられる。
また、上りリンクの無線通信では、上りリンク物理信号として上りリンク参照信号(Uplink Reference Signal: UL RS)が用いられる。上りリンク物理信号は、上位層から出力された情報を送信するためには使用されないが、物理層によって使用される。ここで、上りリンク参照信号には、DMRS(Demodulation Reference Signal)、SRS(Sounding Reference Signal)が含まれる。
DMRSは、PUSCHまたはPUCCHの送信に関連する。例えば、基地局装置1は、PUSCHまたはPUCCHの伝搬路補正を行なうためにDMRSを使用する。SRSは、PUSCHまたはPUCCHの送信に関連しない。例えば、基地局装置1は、上りリンクのチャネル状態を測定するためにSRSを使用する。
図1において、基地局装置1から端末装置2への下りリンクの無線通信では、以下の下りリンク物理チャネルが用いられる。下りリンク物理チャネルは、上位層から出力された情報を送信するために使用される。
・PBCH(Physical Broadcast Channel)
・PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)
・PHICH(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel)
・PDCCH(Physical Downlink Control Channel)
・EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel)
・PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)
PBCHは、端末装置2で共通に用いられるマスターインフォメーションブロック(Master Information Block: MIB, Broadcast Channel: BCH)を報知するために用いられる。PCFICHは、PDCCHの送信に用いられる領域(例えば、OFDMシンボルの数)を指示する情報を送信するために用いられる。
PHICHは、基地局装置1が受信した上りリンクデータに対するACK/NACKを送信するために用いられる。すなわち、PHICHは、上りリンクデータに対するACK/NACKを示すHARQインディケータ(HARQフィードバック)を送信するために用いられる。
PDCCHおよびEPDCCHは、下りリンク制御情報(Downlink Control Information: DCI)を送信するために用いられる。ここで、下りリンク制御情報の送信に対して、複数のDCIフォーマットが定義される。すなわち、下りリンク制御情報に対するフィールドがDCIフォーマットに定義され、情報ビットへマップされる。
例えば、下りリンクに対するDCIフォーマットとして、1つのセルにおける1つのPDSCH(1つの下りリンクトランスポートブロックの送信)のスケジューリングに使用されるDCIフォーマット1Aが定義される。
例えば、下りリンクに対するDCIフォーマットには、PDSCHのリソース割り当てに関する情報、PDSCHに対するMCS(Modulation and Coding Scheme)に関する情報、PUCCHに対するTPCコマンドなどの下りリンク制御情報が含まれる。ここで、下りリンクに対するDCIフォーマットを、下りリンクグラント(または、下りリンクアサインメント)とも称する。
また、例えば、上りリンクに対するDCIフォーマットとして、1つのセルにおける1つのPUSCH(1つの上りリンクトランスポートブロックの送信)のスケジューリングに使用されるDCIフォーマット0が定義される。
例えば、上りリンクに対するDCIフォーマットには、PUSCHのリソース割り当てに関する情報、PUSCHに対するMCSに関する情報、PUSCHに対するTPCコマンドなど上りリンク制御情報が含まれる。上りリンクに対するDCIフォーマットを、上りリンクグラント(または、上りリンクアサインメント)とも称する。
端末装置2は、下りリンクアサインメントを用いてPDSCHのリソースがスケジュールされた場合、スケジュールされたPDSCHで下りリンクデータを受信する。また、端末装置2は、上りリンクグラントを用いてPUSCHのリソースがスケジュールされた場合、スケジュールされたPUSCHで上りリンクデータおよび/または上りリンク制御情報を送信する。
PDSCHは、下りリンクデータ(下りリンクトランスポートブロック、DL-SCH)を送信するために用いられる。また、PDSCHは、システムインフォメーションブロックタイプ1メッセージを送信するために用いられる。システムインフォメーションブロックタイプ1メッセージは、セルスペシフィック(セル固有)な情報である。
また、PDSCHは、システムインフォメーションメッセージを送信するために用いられる。システムインフォメーションメッセージは、システムインフォメーションブロックタイプ1以外のシステムインフォメーションブロックXを含む。システムインフォメーションメッセージは、セルスペシフィック(セル固有)な情報である。
また、PDSCHは、RRCメッセージを送信するために用いられる。ここで、基地局装置1から送信されるRRCメッセージは、セル内における複数の端末装置2に対して共通であっても良い。また、基地局装置1から送信されるRRCメッセージは、ある端末装置2に対して専用のメッセージ(dedicated signalingとも称する)であっても良い。すなわち、ユーザ装置スペシフィック(ユーザ装置固有)な情報は、ある端末装置2に対して専用のメッセージを使用して送信される。また、PDSCHは、MAC CEを送信するために用いられる。
ここで、RRCメッセージおよび/またはMAC CEを、上位層の信号(higher layer signaling)とも称する。
また、下りリンクの無線通信では、下りリンク物理信号として同期信号(Synchronization signal: SS)、下りリンク参照信号(Downlink Reference Signal: DL RS)が用いられる。下りリンク物理信号は、上位層から出力された情報を送信するためには使用されないが、物理層によって使用される。
同期信号は、端末装置2が、下りリンクの周波数領域および時間領域の同期を取るために用いられる。また、下りリンク参照信号は、端末装置2が、下りリンク物理チャネルの伝搬路補正を行なうために用いられる。例えば、下りリンク参照信号は、端末装置2が、下りリンクのチャネル状態情報を算出するために用いられる。
ここで、下りリンク参照信号には、CRS(Cell-specific Reference Signal)、PDSCHに関連するURS(UE-specific Reference Signal)、EPDCCHに関連するDMRS(Demodulation Reference Signal)、NZP CSI−RS(Non-Zero Power Chanel State Information-Reference Signal)、ZP CSI−RS(Zero Power Chanel State Information-Reference Signal)が含まれる。
CRSは、サブフレームの全帯域で送信され、PBCH/PDCCH/PHICH/PCFICH/PDSCHの復調を行なうために用いられる。PDSCHに関連するURSは、URSが関連するPDSCHの送信に用いられるサブフレームおよび帯域で送信され、URSが関連するPDSCHの復調を行なうために用いられる。
EPDCCHに関連するDMRSは、DMRSが関連するEPDCCHの送信に用いられるサブフレームおよび帯域で送信される。DMRSは、DMRSが関連するEPDCCHの復調を行なうために用いられる。
NZP CSI−RSのリソースは、基地局装置1によって設定される。例えば、端末装置2は、NZP CSI−RSを用いて信号の測定(チャネルの測定)を行なう。ZP CSI−RSのリソースは、基地局装置1によって設定される。基地局装置1は、ZP CSI−RSをゼロ出力で送信する。例えば、端末装置2は、NZP CSI−RSが対応するリソースにおいて干渉の測定を行なう。
ここで、下りリンク物理チャネルおよび下りリンク物理信号を総称して、下りリンク信号とも称する。また、上りリンク物理チャネルおよび上りリンク物理信号を総称して、上りリンク信号とも称する。また、下りリンク物理チャネルおよび上りリンク物理チャネルを総称して、物理チャネルとも称する。また、下りリンク物理信号および上りリンク物理信号を総称して、物理信号とも称する。
また、BCH、UL−SCHおよびDL−SCHは、トランスポートチャネルである。MAC層で用いられるチャネルを、トランスポートチャネルと称する。また、MAC層で用いられるトランスポートチャネルの単位を、トランスポートブロック(Transport Block: TB)、または、MAC PDU(Protocol Data Unit)とも称する。トランスポートブロックは、MAC層が物理層に渡す(deliverする)データの単位である。物理層において、トランスポートブロックはコードワードにマップされ、コードワード毎に符号化処理などが行なわれる。
図2は、本実施形態における基地局装置1の構成を示す概略ブロック図である。図2に示すように、基地局装置1は、上位層処理部101、制御部102、送信部103、受信部104と送受信アンテナ105を含んで構成される。また、上位層処理部101は、無線リソース制御部1011、スケジューリング部1012、および、NAICS情報生成部1013を含んで構成される。また、送信部103は、符号化部1031、変調部1032、下りリンク参照信号生成部1033、多重部1034、無線送信部1035を含んで構成される。また、受信部104は、無線受信部1041、多重分離部1042、復調部1043、復号部1044を含んで構成される。
上位層処理部101は、媒体アクセス制御(Medium Access Control: MAC)層、パケットデータ統合プロトコル(Packet Data Convergence Protocol: PDCP)層、無線リンク制御(Radio Link Control: RLC)層、無線リソース制御(Radio Resource Control: RRC)層の処理を行なう。また、上位層処理部101は、送信部103および受信部104の制御を行なうために必要な情報を生成し、制御部102に出力する。
無線リソース制御部1011は、下りリンクのPDSCHに配置される下りリンクデータ(トランスポートブロック)、システムインフォメーション、RRCメッセージ、MAC CEなどを生成し、又は上位ノードから取得する。無線リソース制御部1011は、下りリンクデータを送信部103に出力し、他の情報を制御部102に出力する。また、無線リソース制御部1011は、端末装置2の各種設定情報の管理をする。
スケジューリング部1012は、物理チャネル(PDSCHおよびPUSCH)を割り当てる周波数およびサブフレーム、物理チャネル(PDSCHおよびPUSCH)の符号化率および変調方式(あるいはMCS)および送信電力などを決定する。スケジューリング部1012は、決定した情報を制御部102に出力する。
スケジューリング部1012は、スケジューリング結果に基づき、物理チャネル(PDSCHおよびPUSCH)のスケジューリングに用いられる情報を生成する。スケジューリング部1012は、生成した情報を制御部102に出力する。本実施形態では、一例として、スケジューリング部1012は、端末装置2Aおよび端末装置2Bを同じリソースにスケジューリングする。なお、本実施形態では簡単のため、同じリソースとしたが、端末装置2Bのリソース割り当てを端末装置2Aが取得することができるといった条件で、異なるリソースにスケジューリングしても良い。
NAICS情報生成部1013は、NAICS情報を生成し、制御部102に出力する。NAICS情報は、基地局装置1が端末装置2に対して、NAICSによる干渉信号の除去または抑圧を指示するか否かを示す情報である。NAICS情報は、基地局装置1が端末装置2の下りリンク制御情報を生成する際に用いられる。例えば、端末装置2AのNAICS情報がNAICSを指示する旨を表す場合、基地局装置1は、端末装置2AがNAICSによる受信処理を行なうために必要な情報が含まれるように端末装置2Aの下りリンク制御情報を生成することができる。なお、NAICS情報生成部1013は、端末装置2から通知された端末情報に含まれる情報に基づいてNAICS情報を生成しても良いし、端末情報に従わずに基地局装置1が生成しても良い。例えば、基地局装置1が下りリンク制御情報として干渉となる端末装置に関する情報を通知する場合に、NAICS情報生成部1013は、NAICSを指示する端末装置の数と、下りリンク制御情報として通知する端末装置の数とが一致するようにNAICS情報を生成しても良い。また、NAICS情報は、NAICS方式を用いる場合に限定されず、干渉信号を除去または抑圧する方式を用いる場合であれば適用可能である。
制御部102は、上位層処理部101から入力された情報に基づいて、送信部103および受信部104の制御を行なう制御信号を生成する。また、制御部102は、上位層処理部101から入力された情報に基づいて、MCSを決定する。また、制御部102は、上位層処理部101から入力された情報に基づいて、コードワード数を決定する。また、制御部102は、上位層処理部101から入力された情報に基づいて、レイヤ数、アンテナポート番号、スクランブリングアイデンティティ(スクランブリング識別子、scrambling identity)を決定する。
制御部102は、上位層処理部101から入力された情報に基づいて、下りリンク制御情報を生成し、送信部103に出力する。制御部102は、NAICS情報がNAICSを指示する旨を表す場合、下りリンク制御情報に干渉除去または抑圧するか否かを示す情報を含めることができる。制御部102は、下りリンク制御情報をユーザ固有サーチスペース(UE-specific Search Space、USS)に割り当てる場合、干渉除去または抑圧するか否かを示す情報を下りリンク制御情報に含めることができる。また、制御部102は、干渉除去または抑圧するか否かを示す情報が含まれるDCI formatを用いて下りリンク制御情報を生成することができる。なお、下りリンク制御情報にNAICS情報を含めても良い。
送信部103は、制御部102から入力された制御信号に従って、下りリンク参照信号を生成し、上位層処理部101から入力されたHARQインディケータ、下りリンク制御情報、および、下りリンクデータを、符号化および変調し、PHICH、PDCCH、EPDCCH、PDSCH、および下りリンク参照信号を多重して、送受信アンテナ105を介して端末装置2に信号を送信する。
符号化部1031は、上位層処理部101から入力されたHARQインディケータ、下りリンク制御情報、および下りリンクデータを、ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ符号化等の予め定められた符号化方式を用いて符号化を行なう、または無線リソース制御部1011が決定した符号化方式を用いて符号化を行なう。変調部1032は、符号化部1031から入力された符号化ビットをBPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(quadrature amplitude modulation)、64QAM、256QAM等の予め定められた、または無線リソース制御部1011が決定した変調方式で変調する。
下りリンク参照信号生成部1033は、基地局装置1を識別するための物理セル識別子(PCI)などを基に予め定められた規則で求まる、端末装置2が既知の系列を下りリンク参照信号として生成する。また、下りリンク参照信号生成部1033は、スクランブリングアイデンティティに基づいてDMRSを生成することができる。
多重部1034は、変調された各チャネルの変調シンボルと生成された下りリンク参照信号と下りリンク制御情報とを多重する。つまり、多重部1034は、変調された各チャネルの変調シンボルと生成された下りリンク参照信号と下りリンク制御情報とをリソースエレメントに配置する。
無線送信部1035は、多重された変調シンボルなどを逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform: IFFT)して、OFDM方式の変調を行ない、OFDM変調されたOFDMシンボルにサイクリックプリフィックス(Cyclic Prefix: CP)を付加し、ベースバンドのディジタル信号を生成する。無線送信部1035は、フィルタリング、DA(Digital-to-Analog)変換、周波数変換、電力増幅等を用いることで、生成したベースバンドのディジタル信号を所望帯域のアナログ信号に変換する。無線送信部1035は、生成したアナログ信号を送受信アンテナ105に出力して送信する。
受信部104は、制御部102から入力された制御信号に従って、送受信アンテナ105を介して端末装置2から受信した受信信号を分離、復調、復号し、復号した情報を上位層処理部101に出力する。
無線受信部1041は、周波数変換、フィルタリング、AD(Analog-to-Digital)変換、振幅制御等を用いることで、送受信アンテナ105を介して受信された上りリンクの信号をベースバンドのディジタル信号に変換する。
無線受信部1041は、変換したディジタル信号からCPに相当する部分を除去する。無線受信部1041は、CPを除去した信号に対して高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform: FFT)を行ない、周波数領域の信号を抽出し多重分離部1042に出力する。
多重分離部1042は、無線受信部1041から入力された信号をPUCCH、PUSCH、上りリンク参照信号などの信号に分離する。なお、この分離は、予め基地局装置1が無線リソース制御部1011で決定し、各端末装置2に通知した上りリンクグラントに含まれる無線リソースの割り当て情報に基づいて行なわれる。
また、多重分離部1042は、PUCCHとPUSCHの伝搬路の補償を行なう。また、多重分離部1042は、上りリンク参照信号を分離する。
復調部1043は、PUSCHを逆離散フーリエ変換(Inverse Discrete Fourier Transform: IDFT)し、変調シンボルを取得し、PUCCHとPUSCHの変調シンボルそれぞれに対して、BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等の予め定められた、または自装置が端末装置2各々に上りリンクグラントで予め通知した変調方式を用いて受信信号の復調を行なう。なお、逆離散フーリエ変換は、PUSCHのサブキャリア数に応じた逆高速フーリエ変換であっても良い。
復号部1044は、復調されたPUCCHとPUSCHの符号化ビットを、予め定められた符号化方式の、予め定められた、又は自装置が端末装置2に上りリンクグラントで予め通知した符号化率で復号を行ない、復号した上りリンクデータと、上りリンク制御情報を上位層処理部101へ出力する。PUSCHが再送信の場合は、復号部1044は、上位層処理部101から入力されるHARQバッファに保持している符号化ビットと、復調された符号化ビットを用いて復号を行なう。
図3は、制御部102が端末装置2Aと端末装置2Bの下りリンク制御情報を設定する処理の流れを示す図である。
S301において、制御部102は、NAICS情報がNAICSを指示する旨を示す端末装置が存在するかどうかを判断する。
S302において、制御部102は、NAICSを指示された端末装置に干渉除去または抑圧を指示するか否かを判断する。
S303において、制御部102は、干渉除去または抑圧を指示する情報と、NAICSを指示された端末装置宛の信号と干渉信号の各々の情報を、前記端末装置宛の下りリンク制御情報に含める。
S304において、制御部102は、干渉除去または抑圧を指示しない情報と、NAICSを指示された端末装置宛の信号の情報を、前記端末装置宛の下りリンク制御情報に含める。
S305において、制御部102は、各端末装置宛の信号の情報を、前記端末装置宛の下りリンク制御情報に含める。
S306において、送信部103は、各端末装置に、下りリンク制御情報を送信する。
図4は、本実施形態における端末装置2の構成を示す概略ブロック図である。図4に示すように、端末装置2は、上位層処理部201、制御部202、送信部203、受信部204と送受信アンテナ205を含んで構成される。また、上位層処理部201は、無線リソース制御部2011、スケジューリング情報解釈部2012、および、NAICS情報解釈部2013を含んで構成される。また、送信部203は、符号化部2031、変調部2032、上りリンク参照信号生成部2033、多重部2034、無線送信部2035を含んで構成される。また、受信部204は、無線受信部2041、多重分離部2042、信号検出部2043を含んで構成される。
上位層処理部201は、ユーザの操作等によって生成された上りリンクデータ(トランスポートブロック)を、送信部203に出力する。また、上位層処理部201は、媒体アクセス制御(Medium Access Control: MAC)層、パケットデータ統合プロトコル(PacketData Convergence Protocol: PDCP)層、無線リンク制御(Radio Link Control: RLC)層、無線リソース制御(Radio Resource Control: RRC)層の処理を行なう。
無線リソース制御部2011は、自端末装置の各種設定情報の管理をする。また、無線リソース制御部2011は、上りリンクの各チャネルに配置される情報を生成し、送信部203に出力する。
スケジューリング情報解釈部2012は、受信部204を介して受信した下りリンク制御情報を解釈し、スケジューリング情報を判定する。また、スケジューリング情報解釈部2012は、スケジューリング情報に基づき、受信部204、および送信部203の制御を行なうために制御情報を生成し、制御部202に出力する。
NAICS情報解釈部2013は、受信部204を介して受信したNAICS情報を解釈し、NAICS指示があるか否かを判定する。また、NAICS情報解釈部2013は、NAICS情報の判定結果を制御部202に出力する。なお、NAICS情報解釈部2013は、端末装置2の状況(受信品質等)によって、NAICS情報の判定結果を決定しても良い。
また、NAICS情報解釈部2013は、端末情報を生成し、制御部202に出力する。なお、端末情報は、端末装置2が有する機能に関する情報である。例えば、端末装置2がNAICSの機能を有するか否かを示す情報でも良いし、端末装置2がNAICSの機能を有するか否かに関わらず、受信品質等を考慮してNAICSを行なうか否かを決定した情報でも良い。
制御部202は、上位層処理部201から入力された情報に基づいて、受信部204、および送信部203の制御を行なう制御信号を生成する。制御部202は、生成した制御信号を受信部204、および送信部203に出力して受信部204、および送信部203の制御を行なう。制御部202は、NAICS情報の判定結果を受信部204に出力し、端末情報等を含む上りリンク制御情報および上りリンクデータを送信部203に出力する。
制御部202は、受信部204を介して受信した下りリンク制御情報をNAICS情報の判定結果と、前記下りリンク制御情報が含むことができる干渉除去または抑圧するか否かの情報に基づいて解釈する。例えば、干渉除去または抑圧するか否かの情報は、ユーザ固有サーチスペースから解釈することができる。
例えば、NAICS情報がNAICSを指示する旨を表し、干渉除去または抑圧するか否かの情報が干渉除去または抑圧を指示する旨を表す場合、制御部202は、自端末装置宛を信号検出するための情報と、干渉信号を除去または抑圧するための情報を判断することができる。
例えば、NAICS情報がNAICSを指示する旨を表し、下りリンク制御情報が含むことができる干渉除去または抑圧するか否かを示す情報が否を表す場合、端末装置は自端末装置宛の制御情報だけを判断することができる。このようにすることで、干渉信号の制御情報に用いられる情報を自端末装置宛に割当てることができ、スループットを改善することができる。
受信部204は、制御部202から入力された制御信号に従って、送受信アンテナ205を介して基地局装置1から受信した受信信号を、分離、復調、復号し、復号した情報を上位層処理部201に出力する。
無線受信部2041は、周波数変換、フィルタリング、AD変換、振幅制御等を用いることで、送受信アンテナ205を介して受信された上りリンクの信号をベースバンドのディジタル信号に変換する。
また、無線受信部2041は、変換したディジタル信号からCPに相当する部分を除去し、CPを除去した信号に対して高速フーリエ変換を行ない、周波数領域の信号を抽出する。
多重分離部2042は、抽出した信号をPHICH、PDCCH、EPDCCH、PDSCH、および下りリンク参照信号に、それぞれ分離する。また、多重分離部2042は、チャネル測定から得られた所望信号のチャネルの推定値に基づいて、PHICH、PDCCH、およびEPDCCHのチャネルの補償を行ない、下りリンク制御情報を検出し、制御部202に出力する。また、制御部202は、PDSCHおよび所望信号のチャネル推定値を信号検出部2043に出力する。なお、チャネル推定は制御部202から入力される自端末宛のレイヤ数、アンテナポート番号、スクランブリングアイデンティティに基づいて行なう。
また、多重分離部2042は、NAICS指示がある場合、制御部202から入力される干渉信号のレイヤ数、アンテナポート番号、スクランブリングアイデンティティに基づいて干渉信号のチャネル推定を行なう。多重分離部2042は、干渉信号のチャネル推定値を信号検出部2043に出力する。
信号検出部2043は、PDSCH、チャネル推定値、およびNAICS情報の判定結果、干渉除去または抑圧するか否かを示す情報を用いて、下りリンクデータ(トランスポートブロック)を検出し、上位層処理部201に出力する。信号検出部2043は、NAICS情報の判定結果がNAICSを指示する旨を示しており、干渉除去または抑圧するか否かを示す情報が干渉除去または抑圧を指示する旨を示している場合、多重分離部2042から入力されるチャネル推定値と、制御部202から入力される干渉信号のレイヤ数、アンテナポート番号に基づいて干渉信号の除去および抑圧を行なう。なお、干渉信号を除去または抑圧する方法は、干渉信号に関するパラメータを必要とする方法であればよく、線形検出、最尤推定、干渉キャンセラ等である。線形検出は、LMMSE−IRC(Linear Minimum Mean Square Error-Interference Rejection Combining)、Enhanced LMMSE−IRC、WLMMSE−IRC(Widely Linear MMSE-IRC)等である。最尤推定は、ML(Maximum Likelihood)、R−ML(Reduced complexity ML)、Iterative ML、Iterative R−ML等である。干渉キャンセラは、Turbo SIC(Successive Interference Cancellation)、PIC(Parallel Interference Cancellation)、L−CWIC(Linear Code Word level SIC)、ML−CWIC(MLCode Word level SIC)、SLIC(Symbol Level IC)、等である。このようにすることで、スループットを改善することができる。
また、信号検出部2043は、NAICS情報の判定結果がNAICSを指示する旨を示しており、干渉除去または抑圧するか否かを示す情報が否を示している場合、干渉除去を伴わない信号検出を行なうことができる。その際、自端末装置宛の制御情報だけを判断することができる。このようにすると、自端末装置宛の信号の制御情報を増加させることができ、スループットを改善することができる。
送信部203は、制御部202から入力された制御信号に従って、上りリンク参照信号を生成し、上位層処理部201から入力された上りリンクデータ(トランスポートブロック)を符号化および変調し、PUCCH、PUSCH、および生成した上りリンク参照信号を多重し、送受信アンテナ205を介して基地局装置1に送信する。
符号化部2031は、上位層処理部201から入力された上りリンク制御情報を畳み込み符号化、ブロック符号化等の符号化を行なう。また、符号化部2031は、PUSCHのスケジューリングに用いられる情報に基づきターボ符号化を行なう。
変調部2032は、符号化部2031から入力された符号化ビットをBPSK、QPSK、16QAM、64QAM等の下りリンク制御情報で通知された変調方式または、チャネル毎に予め定められた変調方式で変調する。
上りリンク参照信号生成部2033は、基地局装置1を識別するための物理セル識別子(physical cell identity: PCI、Cell IDなどと称される)、上りリンク参照信号を配置する帯域幅、上りリンクグラントで通知されたサイクリックシフト、DMRSシーケンスの生成に対するパラメータの値などを基に、予め定められた規則(式)で求まる系列を生成する。
多重部2034は、制御部202から入力された制御信号に従って、PUSCHの変調シンボルを並列に並び替えてから離散フーリエ変換(Discrete Fourier Transform: DFT)する。また、多重部2034は、PUCCHとPUSCHの信号と生成した上りリンク参照信号を送信アンテナポート毎に多重する。つまり、多重部2034は、PUCCHとPUSCHの信号と生成した上りリンク参照信号を送信アンテナポート毎にリソースエレメントに配置する。なお、離散フーリエ変換はPUCCHやPUSCHのサブキャリア数に応じた高速フーリエ変換でも良い。
無線送信部2035は、多重された信号を逆高速フーリエ変換して、SC−FDMA方式の変調を行ない、SC−FDMAシンボルを生成し、生成されたSC−FDMAシンボルにCPを付加し、ベースバンドのディジタル信号を生成する。無線送信部2035は、フィルタリング、DA変換、周波数変換、電力増幅等を用いることで、生成したベースバンドのディジタル信号を所望帯域のアナログ信号に変換する。無線送信部2035は、生成したアナログ信号を送受信アンテナ205に出力して送信する。
図5は、多重分離部2042と信号検出部2043の処理の流れを示す図である。
S501において、信号検出部2043は、端末装置2のNAICS情報の判定結果がNAICSを指示する旨を示すか否かを判定する。端末装置2のNAICS情報の判定結果がNAICSを指示する旨を示す場合はS502へ進み、NAICSを指示しない旨を示す場合はS504へ進む。
S502において、信号検出部2043は、端末装置2の干渉除去または抑圧するか否かを示す情報の判定結果が、干渉除去または抑圧を指示するか否かを判定する。干渉除去または抑圧を指示されている場合はS503へ進み、指示されていない場合はS504へ進む。
S503において、信号検出部2043は、干渉信号を除去または抑圧し、自端末装置宛の信号の復調、復号を行なう。
S504において、信号検出部2043は、自端末装置宛の信号の復調、復号を行なう。
なお、本実施形態では、図1に示したように、ユーザ間干渉が生じる通信システムを対象としたが、セル間干渉が生じる通信システムでも良い。セル間干渉が生じる通信システムにおいて、端末装置の受信信号は、自端末装置(第1の端末装置)宛の所望信号と、セル間干渉となる端末装置(第2の端末装置)宛の信号とが含まれる。第1の端末装置と接続する基地局装置は、他の基地局装置と協調し、第2の端末装置の信号を除去または抑圧するための情報(第2の端末装置のレイヤ数、アンテナポート番号、スクランブリングアイデンティティ等)を受け取る。第1の端末装置と接続する基地局装置は、第1の端末装置に対してNAICSを指示するか否かを決定し、NAICSを指示する場合は、干渉除去または抑圧するか否かを示す情報を含む下りリンク制御情報を第1の端末装置に送信する。端末装置は、上位層処理部201から通知されるNAICS情報の判定結果がNAICSを指示する旨を示し、干渉除去または抑圧するか否かを示す情報の判定結果が干渉除去または抑圧を示す場合に、下りリンク制御情報から端末装置に関するパラメータを把握し、干渉信号を除去または抑圧する。
このように、本発明の端末装置は、基地局装置と通信する第1の端末装置であって、NAICSを指示するか否かを示すNAICS情報を判定する上位層処理部と、前記基地局装置から送信される下りリンク制御情報を受信する受信部と、前記上位層処理部が判定した設定に基づいて、下りリンク制御情報の解釈を変更する制御部と、を備えることを特徴とする。また、前記制御部は、前記上位層処理部で判定されるNAICS情報の判定結果がNAICSを指示する旨を示し、干渉除去または抑圧するか否かを示す情報の判定結果が干渉除去または抑圧を示す場合に、前記第2の端末装置の通信による干渉を除去または抑圧する。
また、本発明の基地局装置は、第1の端末装置と通信する基地局装置であって、前記第1の端末装置にNAICSを指示するか否かを示すNAICS情報を設定する上位層処理部と、前記NAICS情報がNAICSを指示する旨を示すか否かに基づいて、下りリンク制御情報のパラメータを変更する制御部と、前記下りリンク制御情報を送信する送信部と、を備える。また、本発明の基地局装置において、前記NAICS情報がNAICSを指示する旨を示す場合に、前記下りリンク制御情報に干渉除去または抑圧するか否かを示す情報を含め、前記第1の端末装置に送信する。
なお、上述した本発明の端末装置は、NAICS情報がNAICSを指示する旨を示し、干渉除去または抑圧するか否かを示す情報が干渉除去または抑圧する旨を示す場合、基地局装置が送信する干渉信号の制御情報に基づいて干渉除去を行なうが、基地局装置が制御情報を送信しなかった干渉信号をブラインド検出し、前記ブラインド検出した干渉信号を除去または抑圧しても良い。このようにすると、除去する干渉信号が増加し、スループットを改善することができる。
上述のような処理を行なうことによって、干渉信号を除去または抑圧するために必要な干渉信号の情報を抑圧することができ、スループットを改善することができる。
なお、本発明に係る基地局装置及び端末装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、CPU等を制御するプログラム(コンピュータを機能させるプログラム)である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にRAMに蓄積され、その後、各種ROMやHDDに格納され、必要に応じてCPUによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体(例えば、ROM、不揮発性メモリカード等)、光記録媒体(例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等)、磁気記録媒体(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)等のいずれであっても良い。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態における端末装置および基地局装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるLSIとして実現しても良い。受信装置の各機能ブロックは個別にチップ化しても良いし、一部、または全部を集積してチップ化しても良い。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される。
また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本願発明の端末装置は、移動局装置への適用に限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、AV機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などに適用できることは言うまでもない。
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
本発明は、端末装置、基地局装置および通信方法に用いて好適である。
なお、本国際出願は、2014年3月20日に出願した日本国特許出願第2014−057350号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2014−057350号の全内容を本国際出願に援用する。
1 基地局装置
2A、2B 端末装置
1−1 カバレッジ
101 上位層処理部
102 制御部
103 送信部
104 受信部
105 送受信アンテナ
1011 無線リソース制御部
1012 スケジューリング部
1013 NAICS情報生成部
1031 符号化部
1032 変調部
1033 下りリンク参照信号生成部
1034 多重部
1035 無線送信部
1041 無線受信部
1042 多重分離部
1043 復調部
1044 復号部
201 上位層処理部
202 制御部
203 送信部
204 受信部
205 送受信アンテナ
2011 無線リソース制御部
2012 スケジューリング情報解釈部
2013 NAICS情報解釈部
2031 符号化部
2032 変調部
2033 上りリンク参照信号生成部
2034 多重部
2035 無線送信部
2041 無線受信部
2042 多重分離部
2043 信号検出部

Claims (4)

  1. 上位層で所定の情報を解釈する上位層処理部と、
    下りリンク制御情報と下りリンク共有チャネルを受信する受信部と、
    前記下りリンク制御情報及び前記下りリンク共有チャネルを用いて、下りリンクデータを検出する信号検出部と、を備え、
    前記所定の情報は、前記下りリンク制御情報を生成するための情報であり、
    前記所定の情報が第1の情報を示す場合、前記下りリンク制御情報はリソース割当に関する情報を含み、
    前記所定の情報が第2の情報を示す場合、前記下りリンク制御情報は前記リソース割当に関する情報及び干渉除去または抑圧するか否かの情報を含
    前記信号検出部は、
    前記干渉除去又は抑圧するか否かの情報が干渉除去または抑圧を指示する場合、自端末装置のレイヤ数とアンテナポート番号、及び、干渉信号のレイヤ数とアンテナポート番号に基づいて前記下りリンク共有チャネルを復調し、前記干渉除去又は抑圧するか否かの情報が干渉除去または抑圧を指示しない場合、前記自端末装置のレイヤ数とアンテナポート番号に基づいて前記下りリンク共有チャネルを復調する、端末装置。
  2. 前記下りリンク制御情報は、所定の下りリンク制御情報フォーマットで生成される、請求項1に記載の端末装置。
  3. 端末装置に実装される通信方法であって、
    上位層で所定の情報を解釈する上位層処理課程と、
    下りリンク制御情報と下りリンク共有チャネルを受信する受信課程と、
    前記下りリンク制御情報及び前記下りリンク共有チャネルを用いて、下りリンクデータを検出する信号検出課程と、を備え、
    前記所定の情報は、前記下りリンク制御情報を生成するための情報であり、
    前記所定の情報が第1の情報を示す場合、前記下りリンク制御情報はリソース割当に関する情報を含み、
    前記所定の情報が第2の情報を示す場合、前記下りリンク制御情報は前記リソース割当に関する情報及び干渉除去または抑圧するか否かの情報を含
    前記信号検出課程では、
    前記干渉除去又は抑圧するか否かの情報が干渉除去または抑圧を指示する場合、自端末装置のレイヤ数とアンテナポート番号、及び、干渉信号のレイヤ数とアンテナポート番号に基づいて前記下りリンク共有チャネルを復調し、前記干渉除去又は抑圧するか否かの情報が干渉除去または抑圧を指示しない場合、前記自端末装置のレイヤ数とアンテナポート番号に基づいて前記下りリンク共有チャネルを復調する、通信方法。
  4. 前記下りリンク制御情報は、所定の下りリンク制御情報フォーマットで生成される、請求項3に記載の通信方法。
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