JP7265926B2 - 通信制御装置および通信制御方法 - Google Patents

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Description

本開示は、通信制御装置および通信制御方法に関する。
近年、爆発的に増加する移動通信トラヒックに対応するため、広帯域化が容易である数GHz~数十GHzの高周波数帯を用いる無線通信技術が注目されている。高周波数帯を用いる無線通信技術として、例えば、高周波数帯スモールセル、大規模(Massive)MIMOアンテナが提案されている。なお、MIMOは、「Multiple Input Multiple Output」の略記である。
特開2008-42855号公報
Y. Kang, H. Go, M. Shin and W. Hur, "Support Vector Machine-Based Wireless Channel Classification for Adaptive AFC in LTE Downlink", 2017 IEEE 85th Vehicular Technology Conference (VTC Spring), 2017.
しかしながら、高周波数帯の無線環境において、端末(例えば、移動局)の移動に伴う通信性能の低下を抑制するための無線通信制御については、検討の余地がある。
本開示の一態様は、端末の移動に伴う通信性能の低下を抑制することを目的の1つとする。
本開示の一態様に係る通信制御装置は、複数のセルにおける上り参照信号からそれぞれ推定されたドップラーシフトに関する情報に基づいて、前記複数のセルから少なくとも1つのセルを選択する制御部と、選択された前記セルに対して端末との無線接続を制御する制御信号を送信する送信部と、を備える構成を採る。
本開示の一態様に係る通信制御方法は、複数のセルにおける上り参照信号からそれぞれ推定されたドップラーシフトに関する情報に基づいて、前記複数のセルから少なくとも1つのセルを選択し、選択した前記セルに対して端末との無線接続を制御する制御信号を送信する構成を採る。
本開示によれば、端末の移動に伴う通信性能の低下を抑制できる。
無線通信システムの一例を示す図である。 低周波数帯におけるビームフォーミングの一例を説明する図である。 高周波数帯におけるビームフォーミングの一例を説明する図である。 端末の一例である移動局を含む無線通信環境の一例を説明する図である。 本開示に係る基地局とコア装置との構成の一例を示す図である。 本開示に係る基地局の動作の一例を示すフローチャートである。 本開示に係るコア装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本開示に係る選択された基地局の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態1に係る無線通信システムの一例を説明する図である。 優先度の決定の一例を示す図である。 変形例1に係る無線通信システムの一例を説明する図である。 変形例2に係る無線通信システムの一例を説明する図である。 実施の形態2に係る無線通信システムの一例を説明する図である。 変形例3に係る無線通信システムの一例を説明する図である。 実施の形態3に係る無線通信システムを説明する図である。 優先度の決定の一例を示す図である。 基地局、コア装置、及び端末のハードウェア構成の一例を示す図である。
<高周波数帯スモールセル>
図1は、無線通信システムの一例を示す図である。図1に示されるように、無線通信システムは、1つ又は複数の第1の基地局20と、複数の第2の基地局40と、を備えてよい。非限定的な一例として、図1には、4つの基地局40-1,40-2,40-3,40-4が示される。
基地局20は、例示的に、セル30を形成する。基地局40(40-1,40-2,40-3,40-4)のそれぞれは、セル50(50-1,50-2,50-3,50-4)を形成する。セル50は、セル30内に包含されてもよいし、セル30と部分的にオーバーラップしてもよい。セル30は、例えばマクロセルであり、セル50は、例えばマクロセルよりもカバレッジの小さいセル、例えば、スモールセルあるいはセミマクロセルであってよい。
基地局20は、例えば、集約ノード(central unit, CU)であってよく、基地局40の一部又は全部は、例えば、CU20にフロントホール(FH)インタフェースによって接続された分散ノード(distributed unit, DU)であってよい。FHインタフェースには、例示的に、common public radio interface(CPRI)が適用されてよい。CUは、centralized baseband unit(CBBU)あるいはBBUと称されてもよい。以下の説明においては、CUに相当する基地局を、便宜的に、「マクロ基地局」、「マクロセル」あるいは「コア装置」と称することがある。一方、DUに相当する基地局は、便宜的に、「スモール基地局」、「スモールセル」、「基地局セル」あるいは「無線装置」と称することがある。
移動局10は、マクロ基地局20およびスモール基地局40の少なくとも1つに接続(アクセス)する。マクロセル30とスモールセル50とがオーバーラップするエリアにおいて、移動局10は、マクロ基地局20およびスモール基地局40の双方と接続できる。セル40には、セル30よりも高周波数帯(例えば、5th Generation New Radio(5G NR)において用いられる周波数帯である数GHz~数十GHz)が割り当てられてよい。セル30には、低周波数帯(例えば、Long Term Evolution(LTE)において用いられる周波数帯である数百MHz~数GHz)が割り当てられてよい。
数GHz~数十GHzの高周波数帯においては、低周波数帯と比べ、広い帯域幅の無線リソース(以下、単に「リソース」と称することがある)の確保が容易であるため、高速かつ大容量の通信を実現できる。その一方で、高周波帯の電波は、低周波帯の電波よりも、直進性が強く、また、波長が短いため、電波伝搬損失が増大し易いため、通信距離が短くなる傾向にある。そのため、基地局40が形成可能なセル50のカバレッジは、図1に示されるように、基地局20が形成するマクロセル30のカバレッジよりも小さくなる傾向にある。なお、高周波帯を利用したセル(例えば、スモールセル又はセミマクロセル)を「高周波帯セル」あるいは「高周波数帯スモールセル」と称することがある。
<大規模MIMOアンテナ>
高周波数帯セル40における無線信号伝送には、例えば、百素子以上のアンテナ素子を備える大規模MIMOアンテナを用いた大規模MIMO伝送が適用されてよい。大規模MIMOアンテナは、多数のアンテナ素子を備えることにより、送受信ストリームの空間多重化を容易化し、無線通信の高速化および大容量化を実現できる。また、大規模MIMOアンテナは、以下のように、ビームフォーミング(BF)の高度化を実現できる。
図2Aは、低周波数帯におけるビームフォーミングの一例を説明する図である。図2Bは、高周波数帯におけるビームフォーミングの一例を説明する図である。
図2Bに示される高周波帯のビームB2は、図2Aに示される低周波数帯のビームB1に比べて電波伝搬損失が増加する。そのため、高周波帯のビームB2は、図2Aに示される、同じ半値幅を有する低周波数帯のビームB1と比較して、到達距離が短くなり易い。高周波帯のビームB2の到達距離を拡大するためには、例えば、大規模MIMOアンテナを用いたビームフォーミングによって、より狭い半値幅を有する(より鋭い)ビームB3を生成する。ビームフォーミングによってビーム利得(以下「ビームフォーミング利得」と称することがある)を向上でき、ビームB3の到達距離を拡大できる。換言すると、大規模MIMOアンテナを用いることにより、高周波数帯の電波伝搬損失増加による受信強度の低下を、ビームフォーミング利得によりカバーできる。さらに、多数のMIMOアンテナ素子を用いたビームフォーミングによって、ビームの指向性を特定の方向に方向付けることができるため、例えば、他セルに対する与干渉の低減がより容易になり、リソースの利用効率を向上できる。
また、MIMOアンテナ素子のサイズは、送受信する電波の波長に比例するため、送受信する電波の波長が短い、即ち、周波数が高いほど、アンテナ素子のサイズを小さくできる。それ故、高周波数帯の大規模MIMOアンテナは、多数のアンテナ素子を備えるにも関わらず、アンテナ全体の小型化が比較的容易である。
<高周波数帯における高速移動環境>
図3は、端末の一例である移動局10を含む無線通信環境の一例を説明する図である。図3において、移動局10は、基地局セル40-1~40-5の間を移動する。移動局10の移動は、例示的に、車両、鉄道といった交通機関における乗り物による高速移動が想定されてよい。
図1を参照して上述したように、基地局セル40-1~40-5が高周波数帯セルによって構成される場合、高周波帯セルによるカバー率を拡大するためには、基地局30よりも多くのセル40が設けられる。そのため、移動局10の移動に伴って移動局10の接続先の基地局セル40が頻繁に切り替えられることが想定される。
また、移動局10が高速移動している場合、高周波数帯における無線通信は、低周波数帯における無線通信と比較して、ドップラーシフトによる影響がより大きくなる。
以下では、高周波数帯において、ドップラーシフトの影響を低減可能な無線通信制御に関する実施の形態について、図面を参照して説明する。
<本開示に係る構成の一例>
図4は、本開示に係る基地局40とコア装置(通信制御装置)100との構成の一例を示す図である。説明を簡単にするために、図4においては、1つの基地局40に着目している。
基地局(基地局セル、セル)40は、例えば、制御部21と、通信部22と、物理レイヤ処理部23と、無線処理部24と、を備える。
制御部(制御回路)21は、例えば、通信部22から入力されたダウンリンク(DL)送信指示信号に応じて、移動局10へのDL信号の物理レイヤ処理を物理レイヤ処理部23に指示し、DLの無線送信を無線処理部24に指示する。ここで、DL送信指示信号とは、基地局40にDL信号の送信を指示する信号であり、制御信号の一例である。
通信部22は、例えば、送信回路および受信回路を備え、コア装置100との間で信号を送受信する。通信部22には、例えば、FHインタフェースが適用されてよい。通信部22は、例示的に、ドップラー情報をドップラーシフト推定部25から受信し、コア装置100に送信する。また、通信部22は、例えば、受信品質情報を受信品質測定部26から受信しコア装置100に送信する。また、通信部22は、例えば、物理レイヤ処理部23から入力されたUL信号をコア装置100に送信する。また、通信部22は、例えば、DL信号をコア装置100から受信し物理レイヤ処理部23に出力する。
物理レイヤ処理部23は、例示的に、信号処理回路を備える。物理レイヤ処理部23は、例えば、制御部21の指示に応じて、通信部22から入力されるDL信号に対して物理レイヤ処理を行う。物理レイヤ処理部23は、処理後のDL信号を無線処理部24に出力する。また、物理レイヤ処理部23は、例えば、無線処理部24から入力されるUL信号に対して物理レイヤ処理を行う。物理レイヤ処理部23は、処理後のUL信号を通信部22に出力する。
物理レイヤ処理部23には、例えば、ドップラーシフト推定部25と、受信品質測定部26と、が含まれてよい。
ドップラーシフト推定部25は、例えば、物理レイヤ処理部23から入力されたUL信号に基づいて、ドップラーシフトを推定する。推定されたドップラーシフトを示す情報(ドップラー情報)は、例えば、通信部22に出力される。
受信品質測定部26は、例えば、物理レイヤ処理部23から入力されたUL信号の受信品質を測定する。測定した受信品質を示す情報(受信品質情報)は、例えば、通信部22に出力される。受信品質情報は、非限定的な一例として、受信強度またはSignal-to-Noise Ratio(SNR)である。本開示においては、説明を簡単にするために、受信強度を受信品質の一例にとる。この場合、受信品質情報は、UL信号の受信強度を示す受信強度情報である。
無線処理部24は、例えば、移動局10から受信した無線信号に対して無線処理を行い、処理後のUL信号を物理レイヤ処理部23に出力する。UL信号の無線処理には、例えば、アナログビームフォーミング(ABF)と、analog to digital(A/D)変換とが含まれてよい。また、無線処理部24は、例えば、制御部21の指示に応じて、物理レイヤ処理部23から入力されるDL信号に対して無線処理を行い、処理後の信号を移動局10へ送信する。DL信号の無線処理には、例えば、digital to analog(D/A)変換と、ABFとが含まれてよい。
コア装置100は、例えば、制御部11と、物理レイヤ処理部12と、通信部13と、を備える。
制御部(制御回路)11は、例えば、通信部22から入力されたドップラー情報と受信強度情報とに基づいて、物理レイヤ処理部12にDL信号の物理レイヤ処理を指示する。DL信号の物理レイヤ処理には、例えば、ドップラーシフトの補償と周波数オフセット補償とが含まれてよい。また、制御部11は、例えば、ドップラー情報と受信強度情報とに基づいて、制御信号(例えば、DL送信指示信号)を通信部13に出力する。
物理レイヤ処理部12は、例えば、信号処理回路を備える。物理レイヤ処理部12は、制御部11の指示に応じて、通信部13から入力されるUL信号に対して物理レイヤ処理を行う。また、物理レイヤ処理部12は、例えば、制御部11の指示に応じて、DL信号に対して物理レイヤ処理を行う。処理後のDL信号は、例えば、通信部13に出力される。
物理レイヤ処理部12は、例えば、補償部15を含む。補償部15は、例えば、制御部11の指示に応じて、DL信号に対してドップラーシフト補償、あるいはドップラーシフト補償および周波数オフセット補償を適用する。
通信部13は、例えば、送信回路および受信回路を備え、基地局40との間で信号を送受信する。通信部13には、例えば、FHインタフェースが適用されてよい。例えば、通信部22は、ドップラー情報および受信強度情報を基地局40から受信し、制御部11に出力する。また、通信部13は、UL信号を基地局40から受信し、物理レイヤ処理部12に出力する。また、通信部13は、DL信号を物理レイヤ処理部12から受信し、基地局40に送信する。また、通信部13は、DL送信指示信号を制御部11から受信し、基地局40に送信する。
<本開示に係る動作の一例>
図5Aは、本開示に係る基地局40の動作の一例を示すフローチャートである。図5Bは、本開示に係るコア装置100の動作の一例を示すフローチャートである。図5Cは、本開示に係る選択された基地局40の動作の一例を示すフローチャートである。なお、本開示に係る実施例に応じて、図5A~図5Cに示されるフローチャートの少なくとも1つのステップが省略されてもよい。また、図5A~図5Cに示されるフローチャートに含まれるステップの順序は、コア装置100または基地局40による動作の順序の一例を示すものにすぎない。フローチャートに含まれるステップは、他のステップと並列または同時に実施してもよい場合もあり、他のステップと実施の順序を入れ替えてもよい場合もある。
図5Aを参照する。ステップS12において、各基地局40の無線処理部24は、参照信号を含むULの無線信号を移動局10から受信する。ULの参照信号は、ドップラーシフトの推定および受信強度の少なくとも1つの測定に用いられる。一例において、参照信号は、チャネル品質測定用参照信号(SRS:sounding reference signal)である。SRSは、適応無線リンク制御(例えば、プリコーディングウェイトの決定、変調方式の決定)のためのチャネル伝送路の推定に用いられる。他の一例において、参照信号は、復調用参照信号(DMRS:demodulation reference signal)であってもよい。また、他の一例において、参照信号は、基地局20または基地局40からの要求に応じて移動局10が送信する既知の信号であってもよい。既知の信号とは、基地局40と移動局10との間で既知である信号である。
ステップS14において、各基地局40のドップラーシフト推定部25は、移動局10から受信した参照信号に基づいて、無線信号のドップラーシフトを推定する。一例において、ドップラーシフト推定部25は、参照信号に含まれるorthogonal frequency division multiplexing(OFDM)シンボル間の相関に基づいて、ドップラーシフトを推定する。他の一例において、ドップラーシフト推定部25は、無線信号に含まれるOFDMシンボルのサイクリックプレフィクス(CP)間の相関に基づいて、ドップラーシフトを推定する。ドップラーシフト推定部25は、複数種類の参照信号に基づいて、ドップラーシフトを推定してもよい。
ステップS16において、各基地局セル40の受信品質測定部26は、移動局10から受信した参照信号に基づいて、無線信号の受信強度を測定する。一例において、受信品質測定部26は、参照信号の振幅を測定することにより、受信強度を測定する。受信品質測定部26は、複数種類の参照信号に基づいて、受信強度を測定してもよい。
ステップS18において、各基地局セル40の通信部22は、ドップラーシフト推定部25において推定されたドップラーシフトを示すドップラー情報を、コア装置100に送信する。
ステップS20において、各基地局セル40の通信部22は、受信品質測定部26において測定された受信強度を示す受信強度情報を、コア装置100に送信する。
次に、図5Bを参照する。ステップS26において、コア装置100の通信部13は、各基地局セル40からドップラー情報を受信する。
ステップS28において、コア装置100の通信部13は、各基地局セル40から受信強度情報を受信する。
ステップS30において、コア装置100の制御部11は、基地局セル40に対して優先度を決定する。一例において、制御部11は、ドップラー情報に基づいて、基地局セル40に対して優先度を決定する。他の一例において、制御部11は、ドップラー情報および受信強度情報に基づいて、基地局セル40に対して優先度を決定する。優先度の決定の一例については、後述の実施の形態1~3および変形例1~3において説明する。
ステップS32において、コア装置100の制御部11は、決定された優先度に基づいて、基地局セル40を選択する。一例において、制御部11は、優先度が最も高い基地局セル40を選択する。他の一例において、制御部11は、優先度が高い方から予め定められた数の基地局セル40を選択する。ステップS32において選択される基地局セル40は、他の基地局セル40と比較して、移動局10との間において送受信される無線信号へのドップラーシフトによる影響が小さいことが期待される。
ステップS34において、コア装置100の補償部15は、ドップラー情報に基づいて、移動局10宛てのDL信号に対してドップラーシフトを補償する。ドップラーシフトの補償の一例については、後述の実施の形態2,3および変形例3において説明する。
ステップS36において、コア装置100の補償部15は、ドップラー情報に基づいて、移動局10宛てのDL信号に対して周波数オフセットを適用する。周波数オフセットの適用の一例については、後述の実施の形態3および変形例3において説明する。
ステップS38において、コア装置100の制御部11は、DL送信指示信号を基地局セル40に送信する。一例において、DL送信指示信号の送信先となる基地局セル40は、ステップS32において選択された基地局セル40である。他の一例において、DL送信指示信号の送信先となる基地局セル40は、全ての基地局セル40である。
ステップS40において、コア装置100の通信部13は、制御部11の指示に応じて、移動局10宛てのDL信号を基地局セル40に送信する。DL信号の送信先となる基地局セル40は、DL送信指示信号が送信される基地局セル40である。
図5Cを参照する。ステップS38においてDL送信指示信号の送信先となった基地局セル40は、以下のステップS42~ステップS46を実施する。
ステップS42において、基地局セル40は、コア装置100からDL送信指示信号を受信する。
ステップS44において、各基地局セル40は、コア装置100から移動局10宛てのDL信号を受信する。
ステップS46において、各基地局セル40は、所定の接続手順(「コネクションスキーム」と称してもよい)による接続を移動局10と実施し、接続確立後にDL信号を移動局10へ送信する。
<実施の形態1>
次に、実施の形態1を説明する。実施の形態1では、ドップラーシフトの影響が相対的に大きい基地局セル40に対する移動局10の接続優先度を下げる制御を行う。
図6は、実施の形態1に係る無線通信システム1aの一例を説明する図である。図6に示される無線通信システム1aにおいては、説明を簡単にするため、3つの基地局セル40-1,40-2,40-3に着目している。無線通信システム1aは、移動局10と、基地局セル40-1,40-2,40-3と、コア装置100と、を備える。
基地局セル40-1,40-2,40-3は、それぞれ、移動局10から受信した無線信号に基づいて、ドップラーシフトを推定し、受信強度を測定する。図6に示されるように、基地局セル40-1,40-2,40-3は、推定したドップラーシフトを示すドップラー情報と測定した受信強度を示す受信強度情報とを、コア装置100に送信する。
基地局セル40-1,40-2,40-3からドップラー情報と受信強度情報とを受信したコア装置100は、ドップラー情報と受信強度情報とに基づいて、基地局セル40-1,40-2,40-3に対して優先度を決定する。
図7は、優先度の決定の一例を示す図である。
一例において、図7に示されるように、ドップラーシフトの大きさと受信強度とを座標とする2次元の空間における矩形領域を、複数の矩形領域{R(i,j)}に区分する。ここで、インデックスi(1≦i≦M)は、ドップラーシフトの大きさに応じて定まるインデックスであり、インデックスiの値が小さいほど、ドップラーシフトの大きさが小さい。また、インデックスj(1≦j≦N)は、受信強度の大きさに応じて定まるインデックスであり、インデックスjの値が小さいほど、受信強度が大きい。複数の矩形領域{R(i,j)}の横幅および縦幅の大きさは、等しくても異なってもよく、一様であっても一様でなくてもよく、また、無線信号の受信環境に応じて設定してもよい。
例えば、複数の矩形領域{R(i,j)}に、次のように順序「>」を導入する。
R(i1,j1)>R(i2,j2) (i1<i2の場合)
R(i,j1)>R(i,j2) (j1<j2の場合)
順序「>」を用いた比較においては、ドップラーシフトの大きさが小さい矩形領域R(i,j)ほど大きくなり、受信強度が大きい矩形領域R(i,j)ほど大きくなる。また、ドップラーシフトの大きさは、受信強度よりも順序に対する影響が大きい。
順序「>」を用いた比較に基づいて、複数の矩形領域{R(i,j)}に優先度を設定する。R(i1,j1)>R(i2,j2)の場合、R(i1,j1)に設定される優先度は、R(i2,j2)に設定される優先度よりも高い。例えば、図7に示されるように、複数の矩形領域{R(i,j)}の中において、ドップラーシフトの大きさが最も小さく受信強度が最も大きい矩形領域R(1,1)に、最も高い優先度が設定される。また、複数の矩形領域{R(i,j)}の中において、ドップラーシフトの大きさが最も大きく受信強度が最も小さい矩形領域R(M,N)に、最も低い優先度が設定される。
コア装置100は、基地局セル40から受信したドップラー情報および受信強度情報に示されるドップラーシフトの大きさおよび受信強度が属する矩形領域R(i,j)に設定された優先度を、基地局セル40に対して決定する。コア装置100は、最も高い優先度が決定された基地局セル40(例えば、基地局セル40-1)を選択する。
他の一例において、基地局セル40-iのドップラー情報および受信強度情報に示されるドップラーシフトの大きさおよび受信強度の大きさを、それぞれ、d(i)(Hz)およびr(i)(dBm)として、次の順序「>」に基づいて基地局セル40-iに対して優先度を決定する。
基地局セル40-i>基地局セル40-j (C×d(j)-C×r(j)>C×d(i)―C×r(i)の場合)
ここで、C(Hz-1)およびC(dBm-1)は、それぞれ、予め定められた正の値である。基地局セル40-i>基地局セル40-jである場合、基地局セル40-iに設定される優先度は、基地局セル40-jに設定される優先度よりも高い。値C/Cが小さいほど、ドップラーシフトの大きさは、受信強度よりも順序に対する影響が大きくなる。コア装置100は、順序「>」に基づいた優先度が最も高い基地局セル40(例えば、基地局セル40-1)を選択する。
次いで、コア装置100は、選択された基地局セル40-1に、移動局10との接続手順の実行を指示する。指示を受信した基地局セル40-1は、移動局10との接続手順を実施する。
実施の形態1によれば、コア装置100は、移動局10に対するドップラーシフトの影響が少ない基地局セル40に対して、移動局10との接続手順の実行を優先的に指示するため、移動局10は、受信品質がより良好な基地局セル40に優先的に接続できる。したがって、移動局10の移動に伴う通信性能の低下が抑制される。
<変形例1>
上述の実施の形態1においては、コア装置100が基地局セル40-1を1つ選択し、選択した基地局セル40-1に対して、移動局10との接続手順の実行を指示した。次に、コア装置100が複数の基地局セル40に対して、移動局10との接続手順の実行を指示する、実施の形態1の変形例(変形例1)を説明する。なお、実施の形態1と共通する構成については、説明を省略する。
図8は、変形例1に係る無線通信システム1bの一例を説明する図である。図8に示される通信システム1bにおいては、説明を簡単にするため、3つの基地局セル40-1,40-2,40-3に着目している。無線通信システム1bは、移動局10と、基地局セル40-1,40-2,40-3と、コア装置100と、を備える。無線通信システム1bは、移動局10と、基地局セル40-1,40-2,40-3と、コア装置100と、を備える。
基地局セル40-1,40-2,40-3は、それぞれ、移動局10から受信した無線信号に基づいて、ドップラーシフトを推定し、受信強度を測定する。図10に示されるように、基地局セル40-1,40-2,40-3は、推定したドップラーシフトを示すドップラー情報と測定した受信強度を示す受信強度情報とを、コア装置100に送信する。
基地局セル40-1,40-2,40-3からドップラー情報と受信強度情報とを受信したコア装置100は、ドップラー情報と受信強度情報とに基づいて、基地局セル40-1,40-2,40-3に対して優先度を決定する。優先度の決定は、実施の形態1における優先度の決定と同様でよい。
次いで、コア装置100は、優先度の高い方から予め定められた数の基地局セル40を選択する。図8に示される一例においては、予め定められた数は、2であり、2つの基地局セル40-1,40-3が選択されている。コア装置100は、選択された基地局セル40-1,40-3に対して、移動局10との接続手順の実行を指示する。
一例において、コア装置100は、ドップラー情報に基づいて、基地局セル40-1,40-2,40-3のそれぞれに対する移動局10の相対速度を推定する。推定された相対速度が0、即ち、移動局10が基地局セル40-1,40-2,40-3のいずれに対しても静止している場合、基地局セル40-1,40-2,40-3に対して等しい優先度を決定する。換言すると、基地局セル40-1,40-2,40-3の間において、優先度が平等あるいは公平になる。この場合、等しい優先度が決定された基地局セル40-1,40-2,40-3は、いずれも移動局10との接続を実施してもよい。
変形例1によれば、コア装置100は、移動局10に対するドップラーシフトの影響が少ない複数の基地局セル40に対して、優先的に接続手順の実行を指示して、移動局10と協調ダイバーシチ接続できる。したがって、移動局10の移動に伴う通信性能の低下が抑制される。
<変形例2>
実施の形態1においては、移動局10は、中継機を介さずに複数の基地局セル40と接続する。次に、移動局10が中継機を介して複数の基地局セル40と接続する、実施の形態1の変形例(変形例2)を説明する。なお、実施の形態1と共通する構成については、説明を省略する。
図9は、変形例2に係る無線通信システム1cの一例を説明する図である。図9に示される通信システム1cにおいては、説明を簡単にするため、3つの基地局セル40-1,40-2,40-3に着目している。無線通信システム1cは、移動局10と、基地局セル40-1,40-2,40-3と、コア装置100と、中継機60と、を備える。
中継機60は、例えば、自動車または電車の車両、あるいは航空機の機体といった、高速移動する移動体70の内部に設けられ、移動局10と基地局セル40-1との間の通信を中継する。
中継機60と基地局セル40-1との間が接続(バックホール(BH)接続と称されてよい)される場合、中継機60と基地局セル40-1との間の回線容量が比較的大きい。そこで、一例において、コア装置100は、中継機60とバックホール接続される基地局セル40-1に対して高い優先度を決定する。決定される高い優先度は、例えば、バックホール接続されない他のいずれの基地局セル40に対して決定された優先度よりも高い優先度である。また、一例において、バックホール接続される中継機60が複数ある場合、コア装置100は、バックホール接続されない基地局セル40に対して低い優先度を決定する。決定される低い優先度は、例えば、バックホール接続されるいずれの基地局セル40に対して決定された優先度よりも低い優先度である。
一例において、中継機60は、輻輳状況を示す情報(輻輳情報)をコア装置100に通知する。この通知には、例示的に、ブロードキャスト送信が適用されてよい。例えば、中継機60は、ブロードキャスト信号に輻輳情報を含めてよい。コア装置100は、通知された輻輳情報に基づいて、中継機60において輻輳が発生しているか否かを判断し、輻輳が発生していると判断した場合、中継機60とバックホール接続される基地局セル40に対して低い優先度を決定する。決定される低い優先度は、例えば、バックホール接続されるいずれの基地局セル40に対して決定された優先度よりも低い優先度である。
変形例2によれば、コア装置100がバックホール接続を優先的に捕捉できるので、移動体70の内部において移動体70とともに移動する移動局10の接続先セル40が頻繁に切り替わる可能性を低減できる。したがって、移動局10の移動に伴う通信性能の低下が抑制される。
<実施の形態2>
上述の実施の形態1においては、基地局セル40が推定したドップラーシフトに基づいて、コア装置100が移動局10と接続する基地局セル40を選択した。実施の形態2においては、コア装置100が各基地局セル40のDL信号をドップラーシフト補償する例について説明する。
図10は、実施の形態2に係る無線通信システム1dの一例を説明する図である。図10に示される無線通信システム1dにおいては、説明を簡単にするため、3つの基地局セル40-1,40-2,40-3に着目している。無線通信システム1dは、移動局10と、基地局セル40-1,40-2,40-3と、コア装置100と、を備える。
基地局セル40-1,40-2,40-3は、それぞれ、移動局10から受信した無線信号に基づいて、ドップラーシフトを推定し、受信強度を測定する。図10に示されるように、基地局セル40-1,40-2,40-3は、推定したドップラーシフトを示すドップラー情報と測定した受信強度を示す受信強度情報とを、コア装置100に送信する。
基地局セル40-1,40-2,40-3からドップラー情報と受信強度情報とを受信したコア装置100は、ドップラー情報と受信強度情報とに基づいて、基地局セル40-1,40-2,40-3に対して優先度を決定する。一例において、受信強度が予め定められた閾値より大きい基地局セル40のうち、ドップラーシフトの大きさが最も小さい基地局セル40に対して最も高い優先度が決定される。他の一例において、ドップラーシフトの大きさが予め定められた閾値より小さい基地局セル40のうち、受信強度が最も大きい基地局セル40に対して最も高い優先度が決定される。
次いで、コア装置100は、決定された優先度が最も高い基地局セル40(例えば、基地局セル40-1)を選択する。コア装置100は、選択した基地局セル40-1を介して移動局10に送信されるDL信号に対して信号処理を適用する。信号処理は、例えば、ドップラーシフト補償、あるいはドップラーシフト補償および周波数オフセット補償である。ドップラーシフト補償は、例えば、推定されたドップラーシフトに応じた位相回転をキャンセルし得る逆位相回転をDL信号に適用する。周波数オフセット補償は、推定された周波数オフセットをキャンセルし得る周波数オフセットをDL信号に適用する。
例えば、図10に示されるように、コア装置100は、選択した基地局セル40-1を介して移動局10に送信されるDL信号に対して逆位相回転eを適用する。コア装置100は、信号処理が適用されたDL信号を、基地局セル40-1に送信する。
実施の形態2によれば、移動局10は、高速移動する場合であっても、ドップラーシフトによる影響が少ない基地局セル40から、ドップラーシフトによる影響を低減したDL信号を受信できる。したがって、移動局10の移動に伴う通信性能の低下が抑制される。
<変形例3>
上述の実施の形態2においては、コア装置100が基地局セル40-1を1つ選択し、選択した基地局セル40-1を介して移動局10に送信されるDL信号をドップラーシフト補償した。次に、複数の基地局セル40を介して移動局10に送信されるDL信号をコア装置100がそれぞれドップラーシフト補償する、実施の形態2の変形例(変形例3)を説明する。なお、実施の形態2と共通する構成については、説明を省略する。
図11は、変形例3に係る通信システム1eの一例を説明する図である。図11に示される無線通信システム1eにおいては、説明を簡単にするため、3つの基地局セル40-1,40-2,40-3に着目している。無線通信システム1eは、移動局10と、基地局セル40-1,40-2,40-3と、コア装置100と、を備える。
基地局セル40-1,40-2,40-3は、それぞれ、移動局10から受信した無線信号に基づいて、ドップラーシフトを推定する。図10に示されるように、基地局セル40-1,40-2,40-3は、推定したドップラーシフトを示すドップラー情報を、コア装置100に送信する。
基地局セル40-1,40-2,40-3からドップラー情報を受信したコア装置100は、基地局セル40-1,40-2,40-3を介して移動局10に送信されるDL信号に対して個別に信号処理を適用する。信号処理は、例えば、ドップラーシフト補償、あるいはドップラーシフト補償および周波数オフセット補償である。ドップラーシフト補償は、例えば、推定されたドップラーシフトに応じた位相回転をキャンセルし得る逆位相回転をDL信号に適用する。周波数オフセット補償は、推定された周波数オフセットをキャンセルし得る周波数オフセットをDL信号に適用する。
基地局セル40-1,40-2,40-3に対する移動局10の相対速度の相違に応じて、基地局セル40-1,40-2,40-3が推定する中心周波数fからのドップラーシフトΔf,Δf,Δfの大きさおよび符号が異なる。そこで、一例において、移動局10が複数の基地局セル40-1,40-2,40-3から同じ中心周波数fにおいてDL信号を受信するために、コア装置100は、DL信号に逆位相回転および周波数オフセットを適用する。
例えば、図11に示されるように、コア装置100は、基地局セル40-1,40-2,40-3を介して移動局10に送信されるDL信号に対して、それぞれ、異なる逆位相回転e,e,eを適用する。コア装置100は、信号処理が適用されたDL信号を、それぞれ、基地局セル40-1,40-2,40-3に送信する。
変形例3によれば、移動局10は、高速移動する場合であっても、複数の基地局セル40-1,40-2,40-3から同じ中心周波数fにおいてDL信号を受信するので、協調ダイバーシチによるダイバーシチ利得を得られる。したがって、移動局10の移動に伴う通信性能の低下が抑制される。
<実施の形態3>
次に、上述の実施の形態1および実施の形態2を組み合わせた実施の形態3について説明する。実施の形態3においては、例えば、コア装置100が、基地局セル40を選択し、DL信号に補償処理を適用する。
図12は、実施の形態3に係る通信システム1fの一例を説明する図である。図12に示される無線通信システム1fにおいては、説明を簡単にするため、3つの基地局セル40-1,40-2,40-3に着目している。無線通信システム1fは、移動局10と、基地局セル40-1,40-2,40-3と、コア装置100と、を備える。
基地局セル40-1,40-2,40-3は、それぞれ、移動局10から受信した無線信号に基づいて、ドップラーシフトを推定し、受信強度を測定する。図10に示されるように、基地局セル40-1,40-2,40-3は、推定したドップラーシフトを示すドップラー情報と測定した受信強度を示す受信強度情報とを、コア装置100に送信する。
基地局セル40-1,40-2,40-3からドップラー情報と受信強度情報とを受信したコア装置100は、ドップラー情報と受信強度情報とに基づいて、基地局セル40-1,40-2,40-3に対して優先度を決定する。
図13は、優先度の決定の一例を示す図である。一例において、図13に示されるように、ドップラーシフトの大きさと受信強度とを座標とする2次元の空間における矩形領域を、複数の矩形領域{R(i,j)}に区分する。ここで、インデックスi(1≦i≦M)は、ドップラーシフトの大きさに応じて定まるインデックスであり、インデックスiの値が小さいほど、ドップラーシフトの大きさが小さい。また、インデックスj(1≦j≦N)は、受信強度の大きさに応じて定まるインデックスであり、インデックスjの値が小さいほど、受信強度が大きい。複数の矩形領域{R(i,j)}の横幅および縦幅の大きさは、等しくても異なってもよく、一様であっても一様でなくてもよく、また、無線信号の受信環境に応じて設定してもよい。
例えば、複数の矩形領域{R(i,j)}に、次のように順序「>」を導入する。
R(i1,j1)>R(i2,j2) (j1<j2)
R(i1,j)>R(i2,j) (i1<i2)
順序「>」を用いた比較においては、ドップラーシフトの大きさが小さい矩形領域R(i,j)ほど大きくなり、受信強度が大きい矩形領域R(i,j)ほど大きくなる。また、受信強度は、ドップラーシフトの大きさよりも順序に対する影響が大きい。このように、ドップラーシフトは補償可能なので、ドップラーシフトの大きさよりも受信強度が順序に対して影響が大きい設定としてもよい。
順序「>」を用いた比較に基づいて、複数の矩形領域{R(i,j)}に優先度を設定する。R(i1,j1)>R(i2,j2)の場合、R(i1,j1)に設定される優先度は、R(i2,j2)に設定される優先度よりも高い。例えば、図13に示されるように、複数の矩形領域{R(i,j)}の中において、ドップラーシフトの大きさが最も小さく受信強度が最も大きい矩形領域R(1,1)に、最も高い優先度が設定される。また、複数の矩形領域{R(i,j)}の中において、ドップラーシフトの大きさが最も大きく受信強度が最も小さい矩形領域R(M,N)に、最も低い優先度が設定される。
コア装置100は、基地局セル40から受信したドップラー情報および受信強度情報に示されるドップラーシフトの大きさおよび受信強度が属する矩形領域R(i,j)に設定された優先度を、基地局セル40に対して決定する。コア装置100は、決定された優先度が高い方から順に、定められた数の基地局セル40を選択する。図12に示される一例においては、予め定められた数は、2であり、2つの基地局セル40-1,40-2が選択されている。
他の一例において、基地局セル40-iのドップラー情報および受信強度情報に示されるドップラーシフトの大きさおよび受信強度の大きさを、それぞれ、d(i)(Hz)およびr(i)(dBm)として、次の順序「>」に基づいて基地局セル40-iに対して優先度を決定する。
基地局セル40-i>基地局セル40-j (C×r(i)-C×d(i)>C×r(j)-C×d(j)の場合)
ここで、C(dBm-1)およびC(Hz-1)は、それぞれ、予め定められた正の値である。基地局セル40-i>基地局セル40-jである場合、基地局セル40-iに設定される優先度は、基地局セル40-jに設定される優先度よりも高い。値C/Cが小さいほど、受信強度は、ドップラーシフトの大きさよりも順序に対する影響が大きくなる。コア装置100は、順序「>」に基づいて決定された優先度が高い方から順に、定められた数の基地局セル40(例えば、2つの基地局セル40-1,40-2)を選択する。
次いで、コア装置100は、選択された基地局セル40-1,40-2を介して移動局10に送信されるDL信号に対して個別に信号処理を適用する。信号処理は、例えば、ドップラーシフト補償、あるいはドップラーシフト補償および周波数オフセット補償である。ドップラーシフト補償は、例えば、推定されたドップラーシフトに応じた位相回転をキャンセルし得る逆位相回転をDL信号に適用する。周波数オフセット補償は、推定された周波数オフセットをキャンセルし得る周波数オフセットをDL信号に適用する。
基地局セル40-1,40-2に対する移動中の移動局10の相対速度の相違に応じて、基地局セル40-1,40-2が推定する中心周波数fからのドップラーシフトΔf,Δfの大きさおよび符号が異なる。そこで、一例において、移動局10が複数の基地局セル40-1,40-2から中心周波数fにおいてDL信号を受信するために、コア装置100は、DL信号に逆位相回転および周波数オフセットを適用する。
例えば、図12に示されるように、コア装置100は、基地局セル40-1,40-2を介して移動局10に送信されるDL信号に対して、それぞれ、異なる逆位相回転e,eを適用する。コア装置100は、信号処理が適用されたDL信号を、それぞれ、基地局セル40-1,40-2に送信する。
実施の形態3によれば、移動局10は、高い優先度が決定された順に選択された複数の基地局セル40-1,40-2から中心周波数fにおいてDL信号を受信する。したがって、コア装置100は、移動局10との間の通信状態の良好な複数の基地局セル40を、移動局10に対して協調ダイバーシチを行うセルに選択する。その結果、移動局10は、選択された基地局セル40とダイバーシチ接続でき、協調ダイバーシチによるダイバーシチ利得を得られる。その結果、移動局10の移動に伴う通信性能の低下が抑制される。
(他の実施の形態)
図4に示される構成の一例においては、コア装置100の物理レイヤ処理部12が補償部15を備え、基地局セル40の物理レイヤ処理部23が、ドップラーシフト推定部25と受信品質測定部26とを備える。これに代えて、物理レイヤ処理部12と物理レイヤ処理部23との機能の分担に応じて、物理レイヤ処理部23が、補償部15を備えてもよく、物理レイヤ処理部12が、ドップラーシフト推定部25と受信品質測定部26との少なくとも1つを備えてもよい。さらに、構成の変更に応じて、コア装置100の制御部11の機能の少なくとも一部を、基地局セル40の制御部21が実現してもよく、制御部21の機能の少なくとも一部を、制御部11が実現してもよい。
コア装置100は、通信制御装置、集約ノード、集約基地局、信号処理装置、BaseBand processing Unit(BBU)、Centralized-BBU(C-BBU)又は、親局と呼ばれてもよい。また、基地局40は、分散ノード、張出局、Radio Unit(RU)、リモート設置型基地局、送信点、又は、子局と呼ばれてもよい。
(ハードウェア構成)
また、上記実施の形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び/又は論理的に結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
例えば、本開示の一実施の形態における基地局、端末などは、本開示の無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図14は、本開示の一実施の形態に係る移動局10、基地局20、基地局セル40、およびコア装置100のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の移動局10、基地局20、基地局セル40、およびコア装置100は、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。移動局10、基地局20、基地局セル40、およびコア装置100のハードウェア構成は、図に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
例えば、プロセッサ1001は1つだけ図示されているが、複数のプロセッサがあってもよい。また、処理は、1のプロセッサで実行されてもよいし、処理が同時に、逐次に、又はその他の手法で、一以上のプロセッサで実行されてもよい。なお、プロセッサ1001は、一以上のチップで実装されてもよい。
基地局20、基地局セル40、およびコア装置100における各機能は、プロセッサ1001、メモリ1002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004による通信、又は、メモリ1002及びストレージ1003におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することで実現される。
プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインタフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成されてもよい。例えば、上述の制御部11、21、物理レイヤ処理部12、23などは、プロセッサ1001で実現されてもよい。
また、プロセッサ1001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュール又はデータを、ストレージ1003及び/又は通信装置1004からメモリ1002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、基地局20、基地局セル40、およびコア装置100を構成する少なくとも一部の機能ブロックは、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、1つのプロセッサ1001で実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ1001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ1001は、1以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されてもよい。
メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)などの少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、本開示の一実施の形態に係る無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD-ROM(Compact Disc ROM)などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu-ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ1002及び/又はストレージ1003を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
通信装置1004は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述の通信部13、22、及び、無線処理部24などは、通信装置1004で実現されてもよい。
入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど)である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
また、プロセッサ1001及びメモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007で接続される。バス1007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
また、基地局20、基地局セル40、およびコア装置100は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ1001は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されてもよい。
<情報の通知、シグナリング>
情報の通知は、本開示において説明した態様/実施形態に限られず、他の方法を用いて行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI(Downlink Control Information)、UCI(Uplink Control Information))、上位レイヤシグナリング(例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリング、MAC(Medium Access Control)シグナリング、報知情報(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)))、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、RRCシグナリングは、RRCメッセージと呼ばれてもよく、例えば、RRC接続セットアップ(RRC Connection Setup)メッセージ、RRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージなどであってもよい。
<適用システム>
本開示において説明した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE-A(LTE-Advanced)、SUPER 3G、IMT-Advanced、4G(4th generation mobile communication system)、5G(5th generation mobile communication system)、FRA(Future Radio Access)、NR(new Radio)、W-CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi-Fi(登録商標))、IEEE 802.16(WiMAX(登録商標))、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切なシステムを利用するシステム及びこれらに基づいて拡張された次世代システムの少なくとも一つに適用されてもよい。また、複数のシステムが組み合わされて(例えば、LTE及びLTE-Aの少なくとも一方と5Gとの組み合わせ等)適用されてもよい。
<処理手順等>
本開示において説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本開示において説明した方法については、例示的な順序を用いて様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
<基地局の動作>
本開示において基地局によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード(upper node)によって行われることもある。基地局を有する1つ又は複数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局及び基地局以外の他のネットワークノード(例えば、MME又はS-GWなどが考えられるが、これらに限られない)の少なくとも1つによって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが1つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ(例えば、MME及びS-GW)であってもよい。
<入出力の方向>
情報等(※「情報、信号」の項目参照)は、上位レイヤ(又は下位レイヤ)から下位レイヤ(又は上位レイヤ)へ出力され得る。複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。
<入出力された情報等の扱い>
入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルを用いて管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、又は追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
<判定方法>
判定は、1ビットで表される値(0か1か)によって行われてもよいし、真偽値(Boolean:true又はfalse)によって行われてもよいし、数値の比較(例えば、所定の値との比較)によって行われてもよい。
<態様のバリエーション等>
本開示において説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗黙的に(例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって)行われてもよい。
以上、本開示について詳細に説明したが、当業者にとっては、本開示が本開示中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本開示は、請求の範囲の記載により定まる本開示の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本開示の記載は、例示説明を目的とするものであり、本開示に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
<ソフトウェア>
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
また、ソフトウェア、命令、情報などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、有線技術(同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL:Digital Subscriber Line)など)及び無線技術(赤外線、マイクロ波など)の少なくとも一方を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び無線技術の少なくとも一方は、伝送媒体の定義内に含まれる。
<情報、信号>
本開示において説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
なお、本開示において説明した用語及び本開示の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及びシンボルの少なくとも一方は信号(シグナリング)であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア(CC:Component Carrier)は、キャリア周波数、セル、周波数キャリアなどと呼ばれてもよい。
<「システム」、「ネットワーク」>
本開示において使用する「システム」及び「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
<パラメータ、チャネルの名称>
また、本開示において説明した情報、パラメータなどは、絶対値を用いて表されてもよいし、所定の値からの相対値を用いて表されてもよいし、対応する別の情報を用いて表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスによって指示されるものであってもよい。
上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的な名称ではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本開示で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々なチャネル(例えば、PUCCH、PDCCHなど)及び情報要素は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的な名称ではない。
<基地局>
本開示においては、「基地局(BS:Base Station)」、「無線基地局」、「固定局(fixed station)」、「NodeB」、「eNodeB(eNB)」、「gNodeB(gNB)」、「アクセスポイント(access point)」、「送信ポイント(transmission point)」、「受信ポイント(reception point)、「送受信ポイント(transmission/reception point)」、「セル」、「セクタ」、「セルグループ」、「キャリア」、「コンポーネントキャリア」などの用語は、互換的に使用され得る。基地局は、マクロセル、スモールセル、フェムトセル、ピコセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
基地局は、1つ又は複数(例えば、3つ)のセルを収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム(例えば、屋内用の小型基地局(RRH:Remote Radio Head)によって通信サービスを提供することもできる。「セル」又は「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局及び基地局サブシステムの少なくとも一方のカバレッジエリアの一部又は全体を指す。
<移動局>
本開示においては、「移動局(MS:Mobile Station)」、「ユーザ端末(user terminal)」、「ユーザ装置(UE:User Equipment)」、「端末」などの用語は、互換的に使用され得る。
移動局は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、又はいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
<基地局/移動局>
基地局及び移動局の少なくとも一方は、送信装置、受信装置、通信装置などと呼ばれてもよい。なお、基地局及び移動局の少なくとも一方は、移動体に搭載されたデバイス、移動体自体などであってもよい。当該移動体は、乗り物(例えば、車、飛行機など)であってもよいし、無人で動く移動体(例えば、ドローン、自動運転車など)であってもよいし、ロボット(有人型又は無人型)であってもよい。なお、基地局及び移動局の少なくとも一方は、必ずしも通信動作時に移動しない装置も含む。例えば、基地局及び移動局の少なくとも一方は、センサなどのIoT(Internet of Things)機器であってもよい。
また、本開示における基地局は、ユーザ端末で読み替えてもよい。例えば、基地局及びユーザ端末間の通信を、複数のユーザ端末間の通信(例えば、D2D(Device-to-Device)、V2X(Vehicle-to-Everything)などと呼ばれてもよい)に置き換えた構成について、本開示の各態様/実施形態を適用してもよい。この場合、上述の基地局が有する機能をユーザ端末20が有する構成としてもよい。また、「上り」及び「下り」などの文言は、端末間通信に対応する文言(例えば、「サイド(side)」)で読み替えられてもよい。例えば、上りチャネル、下りチャネルなどは、サイドチャネルで読み替えられてもよい。
同様に、本開示におけるユーザ端末は、基地局で読み替えてもよい。この場合、上述のユーザ端末20が有する機能を基地局が有する構成としてもよい。
<用語の意味、解釈>
本開示で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、判定(judging)、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up、search、inquiry)(例えば、テーブル、データベース又は別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)(例えば、情報を受信すること)、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。また、「判断(決定)」は、「想定する(assuming)」、「期待する(expecting)」、「みなす(considering)」などで読み替えられてもよい。
「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、2又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された2つの要素間に1又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。例えば、「接続」は「アクセス」で読み替えられてもよい。本開示で使用する場合、2つの要素は、1又はそれ以上の電線、ケーブル及びプリント電気接続の少なくとも一つを用いて、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光(可視及び不可視の両方)領域の波長を有する電磁エネルギーなどを用いて、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。
<参照信号>
参照信号は、RS(Reference Signal)と略称することもでき、適用される標準によってパイロット(Pilot)と呼ばれてもよい。
<「に基づいて」の意味>
本開示において使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
<「第1の」、「第2の」>
本開示において使用する「第1の」、「第2の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量又は順序を全般的に限定しない。これらの呼称は、2つ以上の要素間を区別する便利な方法として本開示において使用され得る。したがって、第1及び第2の要素への参照は、2つの要素のみが採用され得ること、又は何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。
<「手段」>
上記の各装置の構成における「手段」を、「部」、「回路」、「デバイス」等に置き換えてもよい。
<オープン形式>
本開示において、「含む(include)」、「含んでいる(including)」及びそれらの変形が使用されている場合、これらの用語は、用語「備える(comprising)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本開示において使用されている用語「又は(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
<TTI等の時間単位、RBなどの周波数単位、無線フレーム構成>
無線フレームは時間領域において1つ又は複数のフレームによって構成されてもよい。
時間領域において1つ又は複数の各フレームはサブフレームと呼ばれてもよい。
サブフレームは更に時間領域において1つ又は複数のスロットによって構成されてもよい。サブフレームは、ニューメロロジー(numerology)に依存しない固定の時間長(例えば、1ms)であってもよい。
ニューメロロジーは、ある信号又はチャネルの送信及び受信の少なくとも一方に適用される通信パラメータであってもよい。ニューメロロジーは、例えば、サブキャリア間隔(SCS:SubCarrier Spacing)、帯域幅、シンボル長、サイクリックプレフィックス長、送信時間間隔(TTI:Transmission Time Interval)、TTIあたりのシンボル数、無線フレーム構成、送受信機が周波数領域において行う特定のフィルタリング処理、送受信機が時間領域において行う特定のウィンドウイング処理などの少なくとも1つを示してもよい。
スロットは、時間領域において1つ又は複数のシンボル(OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボル、SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)シンボル等)で構成されてもよい。スロットは、ニューメロロジーに基づく時間単位であってもよい。
スロットは、複数のミニスロットを含んでもよい。各ミニスロットは、時間領域において1つ又は複数のシンボルによって構成されてもよい。また、ミニスロットは、サブスロットと呼ばれてもよい。ミニスロットは、スロットよりも少ない数のシンボルによって構成されてもよい。ミニスロットより大きい時間単位で送信されるPDSCH(又はPUSCH)は、PDSCH(又はPUSCH)マッピングタイプAと呼ばれてもよい。ミニスロットを用いて送信されるPDSCH(又はPUSCH)は、PDSCH(又はPUSCH)マッピングタイプBと呼ばれてもよい。
無線フレーム、サブフレーム、スロット、ミニスロット及びシンボルは、いずれも信号を伝送する際の時間単位を表す。無線フレーム、サブフレーム、スロット、ミニスロット及びシンボルは、それぞれに対応する別の呼称が用いられてもよい。
例えば、1サブフレームは送信時間間隔(TTI:Transmission Time Interval)と呼ばれてもよいし、複数の連続したサブフレームがTTIと呼ばれてよいし、1スロット又は1ミニスロットがTTIと呼ばれてもよい。つまり、サブフレーム及びTTIの少なくとも一方は、既存のLTEにおけるサブフレーム(1ms)であってもよいし、1msより短い期間(例えば、1-13シンボル)であってもよいし、1msより長い期間であってもよい。なお、TTIを表す単位は、サブフレームではなくスロット、ミニスロットなどと呼ばれてもよい。
ここで、TTIは、例えば、無線通信におけるスケジューリングの最小時間単位のことをいう。例えば、LTEシステムでは、基地局が各ユーザ端末に対して、無線リソース(各ユーザ端末において使用することが可能な周波数帯域幅、送信電力など)を、TTI単位で割り当てるスケジューリングを行う。なお、TTIの定義はこれに限られない。
TTIは、チャネル符号化されたデータパケット(トランスポートブロック)、コードブロック、コードワードなどの送信時間単位であってもよいし、スケジューリング、リンクアダプテーションなどの処理単位となってもよい。なお、TTIが与えられたとき、実際にトランスポートブロック、コードブロック、コードワードなどがマッピングされる時間区間(例えば、シンボル数)は、当該TTIよりも短くてもよい。
なお、1スロット又は1ミニスロットがTTIと呼ばれる場合、1以上のTTI(すなわち、1以上のスロット又は1以上のミニスロット)が、スケジューリングの最小時間単位となってもよい。また、当該スケジューリングの最小時間単位を構成するスロット数(ミニスロット数)は制御されてもよい。
1msの時間長を有するTTIは、通常TTI(LTE Rel.8-12におけるTTI)、ノーマルTTI、ロングTTI、通常サブフレーム、ノーマルサブフレーム、ロングサブフレーム、スロットなどと呼ばれてもよい。通常TTIより短いTTIは、短縮TTI、ショートTTI、部分TTI(partial又はfractional TTI)、短縮サブフレーム、ショートサブフレーム、ミニスロット、サブスロット、スロットなどと呼ばれてもよい。
なお、ロングTTI(例えば、通常TTI、サブフレームなど)は、1msを超える時間長を有するTTIで読み替えてもよいし、ショートTTI(例えば、短縮TTIなど)は、ロングTTIのTTI長未満かつ1ms以上のTTI長を有するTTIで読み替えてもよい。
リソースブロック(RB)は、時間領域及び周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域において、1つ又は複数個の連続した副搬送波(subcarrier)を含んでもよい。RBに含まれるサブキャリアの数は、ニューメロロジーに関わらず同じであってもよく、例えば12であってもよい。RBに含まれるサブキャリアの数は、ニューメロロジーに基づいて決定されてもよい。
また、RBの時間領域は、1つ又は複数個のシンボルを含んでもよく、1スロット、1ミニスロット、1サブフレーム、又は1TTIの長さであってもよい。1TTI、1サブフレームなどは、それぞれ1つ又は複数のリソースブロックで構成されてもよい。
なお、1つ又は複数のRBは、物理リソースブロック(PRB:Physical RB)、サブキャリアグループ(SCG:Sub-Carrier Group)、リソースエレメントグループ(REG:Resource Element Group)、PRBペア、RBペアなどと呼ばれてもよい。
また、リソースブロックは、1つ又は複数のリソースエレメント(RE:Resource Element)によって構成されてもよい。例えば、1REは、1サブキャリア及び1シンボルの無線リソース領域であってもよい。
帯域幅部分(BWP:Bandwidth Part)(部分帯域幅などと呼ばれてもよい)は、あるキャリアにおいて、あるニューメロロジー用の連続する共通RB(common resource blocks)のサブセットのことを表してもよい。ここで、共通RBは、当該キャリアの共通参照ポイントを基準としたRBのインデックスによって特定されてもよい。PRBは、あるBWPで定義され、当該BWP内で番号付けされてもよい。BWPには、UL用のBWP(UL BWP)と、DL用のBWP(DL BWP)とが含まれてもよい。UEに対して、1キャリア内に1つ又は複数のBWPが設定されてもよい。
設定されたBWPの少なくとも1つがアクティブであってもよく、UEは、アクティブなBWPの外で所定の信号/チャネルを送受信することを想定しなくてもよい。なお、本開示における「セル」、「キャリア」などは、「BWP」で読み替えられてもよい。
上述した無線フレーム、サブフレーム、スロット、ミニスロット及びシンボルなどの構造は例示に過ぎない。例えば、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレーム又は無線フレームあたりのスロットの数、スロット内に含まれるミニスロットの数、スロット又はミニスロットに含まれるシンボル及びRBの数、RBに含まれるサブキャリアの数、並びにTTI内のシンボル数、シンボル長、サイクリックプレフィックス(CP:Cyclic Prefix)長などの構成は、様々に変更することができる。
<最大送信電力>
本開示に記載の「最大送信電力」は、送信電力の最大値を意味してもよいし、公称最大送信電力(the nominal UE maximum transmit power)を意味してもよいし、定格最大送信電力(the rated UE maximum transmit power)を意味してもよい。
<冠詞>
本開示において、例えば、英語でのa、an及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、本開示は、これらの冠詞の後に続く名詞が複数形であることを含んでもよい。
<「異なる」>
本開示において、「AとBが異なる」という用語は、「AとBが互いに異なる」ことを意味してもよい。なお、当該用語は、「AとBがそれぞれCと異なる」ことを意味してもよい。「離れる」、「結合される」などの用語も、「異なる」と同様に解釈されてもよい。
本開示の一態様は、移動通信システムに有用である。
10 移動局
11 制御部
12 物理レイヤ処理部
13 通信部
15 補償部
20 基地局
21 制御部
22 通信部
23 物理レイヤ処理部
24 無線処理部
25 ドップラーシフト推定部
26 受信品質測定部
30 マクロセル
40,40-1,40-2,40-3,40-4,40-5 基地局セル
50,50-1,50-2,50-3,50-4 スモールセルまたはセミマクロセル
B1,B2,B3 ビーム
100 コア装置

Claims (4)

  1. 第1のセルに内包又は一部がオーバラップし、前記第1のセルの周波数より高い周波数の第2のセルを形成する複数の基地局と通信する通信制御装置であって、
    複数の第2のセルにおける上り参照信号からそれぞれ推定されたドップラーシフト及び受信強度に関する情報に基づいて、前記複数の第2のセルから少なくとも1つのセルを選択する制御部と、
    選択された前記セルに対して端末との無線接続を制御する制御信号を送信する送信部と、
    を備え
    前記制御部は、以下の順序「> 」を導入した優先度R(i,j)に基づいて、前記複数の第2のセルから少なくとも1つのセルを選択する、
    R(i1,j1)> R(i2,j2) (i1<i2の場合)
    R(i,j1)> R(i,j2) (j1<j2の場合)
    ここで、iは、ドップラーシフトの大きさが大きいほど大きくなるインデックスであり、jは、受信強度が大きいほど小さくなるインデックスである、
    通信制御装置。
  2. 前記送信部は、選択された前記セルに送信する前記端末宛ての下り信号に、前記ドップラーシフトに応じた補償処理を適用する、
    請求項1に記載の通信制御装置。
  3. 前記制御部は、前記複数の第2のセルから、前記端末に対してダイバーシチ送信を行う2以上の前記セルを選択する、
    請求項1に記載の通信制御装置。
  4. 第1のセルに内包又は一部がオーバラップし、前記第1のセルの周波数より高い周波数の第2のセルを形成する複数の基地局と通信する通信制御装置の通信制御方法であって、
    複数の第2のセルにおける上り参照信号からそれぞれ推定されたドップラーシフト及び受信強度に関する情報に基づいて、前記複数の第2のセルから少なくとも1つのセルを選択し、
    選択した前記セルに対して端末との無線接続を制御する制御信号を送信
    以下の順序「> 」を導入した優先度R(i,j)に基づいて、前記複数の第2のセルから少なくとも1つのセルを選択する、
    R(i1,j1)> R(i2,j2) (i1<i2の場合)
    R(i,j1)> R(i,j2) (j1<j2の場合)
    ここで、iは、ドップラーシフトの大きさが大きいほど大きくなるインデックスであり、jは、受信強度が大きいほど小さくなるインデックスである、
    通信制御方法。
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