JP7422196B1 - 干渉抑圧装置、システム、基地局間制御方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図5は、実施形態に係るシステムにおける基地局の受信干渉キャンセラーの機能を有するシステムの構成例を示す図である。なお、図5の移動通信システムは、C-RAN(集中型無線アクセスネットワーク)構成を基本とした例を示しているが、D-RAN(分散型無線アクセスネットワーク)などの他の構成の移動通信システムであってもよい。
本実施形態のHetNet構成において、上り回線の受信方式として、送信アンテナ数1、受信アンテナ数2、最大比合成(MRC)によるダイバーシチ受信(SIMO)を適用する。ここで、k番目のセル内の端末Mkと基地局Bkが通信を行っているとし、k=0をマクロセル、k=1、2、・・・、Nをスモールセルとおく。端末Miから基地局Bkのアンテナ#1、#2への受信チャネル応答をそれぞれ、
図6は、実施形態に係るシステムにおける上り回線にダイバーシチ受信(SIMO)を適用したマクロセル基地局(B0)20での受信干渉キャンセラー構成の一例を示す図である。図6において、集中BBU40に設けられた協調制御ネットワーク400は、マクロセル上り回線受信干渉キャンセラーの機能を有する干渉抑圧装置410を備える。
ここで、スモールセル300の数がNの場合、干渉抑圧装置410は、マクロセル基地局20と複数のスモールセル基地局30の受信信号Xに基づいて、N個のスモールセル端末10(i)とN個のスモールセル基地局30(j)のアンテナ31との間(スモールセル間)の伝搬路応答hji(i=1~N、j=1~N)、並びに、N個のスモールセル端末10(i)とマクロセル基地局20のアンテナとの間のスモールセル・マクロセル間の伝搬路応答h0i(i=1~N)を測定する。
図7に示すようにマクロセル200の中に複数(N個)のスモールセル300(i)を配置したHetNet構成では、干渉キャンセルウェイト(受信ウェイト)のウェイト行列WCを生成するためにN×Nの伝搬路応答行列Hの逆行列H-1を解く必要あり、スモールセルの数Nが大きくなるにつれ、逆行列H-1の演算処理時間が増大する。
また、上記HetNet構成では、上記干渉キャンセルウェイト(受信ウェイト)のウェイト行列WCの生成に、各スモールセル端末から各基地局への伝搬路応答行列Hを求める必要がある。すなわち、各スモールセルについてスモールセル間の伝搬路応答hjiを推定(測定)する必要がある。従って、スモールセルの数Nが大きくなるにつれ、伝搬路応答hjiの推定(測定)にかかる信号処理量が増大する。
第1の信号処理量低減方法では、スモールセル300間の距離及び伝搬路条件により、スモールセル300に在圏する端末から送信された信号が他スモールセルの基地局アンテナに十分な電力で届かないことがある点に着目し、端末からの信号が十分な電力で届かない伝搬路については、干渉抑圧装置での干渉キャンセラー処理から省く。
第2の信号処理量低減方法では、スモールセル300間の距離及び伝搬路条件により、スモールセル300に在圏する端末から送信された信号が他スモールセルの基地局アンテナに十分な電力で届かないことがある点に着目し、端末10からの信号が十分な電力で届かない伝搬路については伝搬路応答の推定(測定)を行わないように、伝搬路応答の推定(測定)を行うスモールセルの組み合わせを予め決定しておく。
特に、常時ゼロ(hji=0)に事前設定した伝搬路応答hjiが多くなるほど、推定(測定)すべき伝搬路応答の総数が減り、HetNet構成の全体での伝搬路推定のための信号処理量を低減できる。
本実施形態システムにおいて、上記第1の信号処理量低減方法及び上記第2の信号処理量低減方法を組み合わせて実行してもよい。この場合は両者の相乗効果を得ることができる。
20 :マクロセル基地局
21 :アンテナ
30 :スモールセル基地局
31 :アンテナ
40 :協調制御ネットワーク
50 :通信回線
200 :マクロセル
300 :スモールセル
400 :協調制御ネットワーク
410 :干渉抑圧装置
411 :行列作成部
412 :ウェイト計算部
413 :受信信号処理部
420 :受信機
430 :受信機
Claims (8)
- 第1基地局が形成する第1セルと複数の第2基地局が前記第1セル内に形成する複数の第2セルとを含む同一の周波数帯が用いられるセルラネットワーク構成において、前記第1セル及び前記複数の第2セルのうちいずれか一のセルの基地局に対する複数の他セルに在圏する端末からの干渉を抑圧する干渉抑圧装置であって、
前記複数の他セルのそれぞれに在圏する複数の端末から前記一のセルの基地局のアンテナへの複数の第1伝搬路応答を推定し、前記複数の第1伝搬路応答を要素として含む第1伝搬路応答行列を作成し、前記複数の他セルのそれぞれに在圏する複数の端末から前記複数の他セルの基地局のアンテナへの複数の第2伝搬路応答を推定し、前記複数の第2伝搬路応答を要素として含む第2伝搬路応答行列を作成する行列作成部と、
前記第2伝搬路応答行列の逆行列を計算し、前記第2伝搬路応答行列の逆行列と前記第1伝搬路応答行列とに基づいて、前記複数の他セルの基地局のアンテナで受信した受信信号に適用する複数の受信ウェイトを計算するウェイト計算部と、
前記一のセルの基地局のアンテナで受信した受信信号と、前記複数の他セルの基地局のアンテナで受信した複数の受信信号と、前記複数の受信ウェイトとに基づいて、前記複数の他セルに在圏する複数の端末から前記一のセルの基地局の上り回線への干渉を抑圧する受信信号処理部と、を備え、
前記行列作成部で作成される前記第2伝搬路応答行列の複数の第2伝搬路応答のうち、前記干渉への寄与が小さいと予想される第2伝搬路応答を予めゼロに設定しておき、
前記行列作成部は、前記第2伝搬路応答行列の複数の第2伝搬路応答のうち、前記予めゼロに設定した第2伝搬路応答の推定を行わない、
ことを特徴とする干渉抑圧装置。 - 請求項1の干渉抑圧装置において、
前記一のセルは前記第1セルであり、
前記一のセルの基地局は前記第1基地局であり、
前記他セルは前記第2セルであり、
前記他セルの基地局は前記第2基地局である、
ことを特徴とする干渉抑圧装置。 - 請求項1の干渉抑圧装置において、
前記一のセルは前記第2セルであり、
前記一のセルの基地局は前記第2基地局であり、
前記他セルは前記第1セル及び他の第2セルであり、
前記他セルの基地局は前記第1基地局及び他の第2基地局である、
ことを特徴とする干渉抑圧装置。 - 請求項1乃至3のいずれかの干渉抑圧装置において、
前記行列作成部は、前記予めゼロに設定していない複数の第2伝搬路応答のうち、前記第2伝搬路応答の電力の計算値が所定の閾値Γth以下又は閾値Γth未満の第2伝搬路応答をゼロに修正する、
ことを特徴とする干渉抑圧装置。 - 請求項1乃至3のいずれかの干渉抑圧装置において、
前記複数の第2基地局の運用開始前に前記複数の第2伝搬路応答の推定を行い、前記複数の第2伝搬路応答のうち、前記第2伝搬路応答の電力の計算値が所定の閾値Γth以下又は閾値Γth未満の第2伝搬路応答をゼロに設定しておく、
ことを特徴とする干渉抑圧装置。 - 請求項1乃至3のいずれかの干渉抑圧装置において、
前記複数の第2基地局間の位置関係又は前記複数の第2セル間の位置関係に基づいて、前記予めゼロに設定しておく第2伝搬路応答を決定しておく、
ことを特徴とする干渉抑圧装置。 - 請求項1乃至3のいずれかの干渉抑圧装置において、
前記第1基地局の無線部及び前記複数の第2基地局の無線部それぞれに通信回線を介して接続された共通のベースバンド処理部に設けられている、ことを特徴とする干渉抑圧装置。 - 第1セルを形成する第1基地局と、前記第1セル内に配置された前記第1セルよりもセルサイズが小さい複数の第2セルのそれぞれを形成する複数の第2基地局とを備え、前記第1セルに在圏する端末の無線通信及び前記複数の第2セルのそれぞれに在圏する端末の無線通信に同一の周波数帯が用いられるセルラネットワーク構成のシステムであって、
請求項1乃至3のいずれかの干渉抑圧装置を備える、ことを特徴とするシステム。
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金田 拓也, 藤井 輝也,HetNet構成におけるネットワーク連携上り回線干渉キャンセラー,電子情報通信学会論文誌B,2021年08月01日,第J104-B巻, 第8号,pp.723~726 |
金田 拓也, 藤井 輝也,HetNet構成におけるマクロセル基地局上り回線干渉キャンセラーの処理量削減,電子情報通信学会2021年総合大会講演論文集 通信1,2021年02月23日,p.359 |
金田 拓也, 藤井 輝也,HetNet構成における他スモールセル干渉を除去する上り回線干渉キャンセラーの検討,電子情報通信学会技術研究報告,2019年11月13日,第119巻, 第296号,pp.85~90 |
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