JPWO2016047246A1 - 無線通信装置、無線通信方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
1.はじめに
1−1.IDMA
1−2.無線通信システム
2.構成例
2−1.送信局の構成例
2−2.受信局の構成例
2−3.通信制御装置の構成例
3.動作処理例
4.機能詳細
4−1.送信局における物理層の処理
4−2.インタリーブ設定
4−3.再送に関するインタリーブ設定
4−4.他の多重方式又は他の多元接続方式との組み合わせ
4−5.受信局における物理層の処理
4−6.デインタリーブ設定
4−7.制御情報
5.応用例
6.まとめ
[1−1.IDMA]
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。
(1−2−1.全体構成)
図5は、本開示の一実施形態に係る無線通信システムの概要を説明するための説明図である。図5に示すように、本実施形態に係る無線通信システム1は、送信局100、受信局200、通信制御装置300、及びコアネットワーク500を含む。
まず、基地局からユーザ端末へ無線送信を行う場合の手続きについて説明する。
次いで、ユーザ端末から基地局へ無線送信を行う場合の手続きについて説明する。
最後に、ユーザ端末からユーザ端末へ無線送信を行う、D2D通信における手続きについて説明する。
続いて、図6〜図8を参照して、本実施形態に係る送信局100、受信局200、及び通信制御装置300の基本的な構成例について説明する。
図6は、本実施形態に係る送信局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、送信局100は、無線通信部110、記憶部120、及び制御部130を有する。
無線通信部110は、他の無線通信装置との間でデータの送受信を行う。本実施形態に係る無線通信部110は、他の無線通信装置との間でIDMAを用いて無線通信を行う機能を有する。例えば、無線通信部110は、送信対象のデータに、送信局100に割り当てられたインタリーブ設定を用いたインタリーブ処理を行って、受信局200へ送信する。無線通信部110は、受信局200又は通信制御装置300との間で制御情報の送受信を行ってもよい。無線通信部110の詳細な機能構成については後述する。
記憶部120は、各種情報を記憶する機能を有する。例えば、記憶部120は、通信制御装置300から通知された情報を記憶する。
制御部130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送信局100内の動作全般を制御する。例えば、制御部130は、無線通信部110によるIDMAのためのインタリーブ処理におけるインタリーブ設定を制御する機能を有する。詳しくは、制御部130は、インタリーバが用いるインタリーブパターン又はインタリーブ長の少なくともいずれかを制御する。制御部130は、少なくともインタリーブ長を可変にすることにより、受信局200側での信号分離をより容易にすることができる。制御部130の詳細な機能構成については後述する。なお、以下では、IDMAのためのインタリーブ処理を、単にインタリーブ処理又はインタリーブとも称する。
図7は、本実施形態に係る受信局200の論理的な構成の一例を示すブロック図である。図7に示すように、受信局200は、無線通信部210、記憶部220、及び制御部230を有する。
無線通信部210は、他の無線通信装置との間でデータの送受信を行う。本実施形態に係る無線通信部210は、他の無線通信装置との間でIDMAを用いて無線通信を行う機能を有する。例えば、無線通信部210は、送信局100から受信された無線信号に、送信元の送信局100に割り当てられたインタリーブ設定に対応するデインタリーブ処理を行って、データを取得する。無線通信部210は、送信局100又は通信制御装置300との間で制御情報の送受信を行ってもよい。無線通信部210の詳細な機能構成については後述する。
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、通信制御装置300から通知された情報を記憶する。
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受信局200内の動作全般を制御する。例えば、制御部230は、他の無線通信装置によるIDMAのためのインタリーブ処理に用いられたインタリーブ設定に応じたデ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。詳しくは、制御部230は、無線信号の送信元である送信局100によるインタリーブ処理に用いられた、インタリーブパターン又はインタリーブ長の少なくともいずれかに応じてデインタリーブ設定を制御する。なお、デインタリーブ設定とは、例えばデインタリーブ長又はデインタリーブパターンの少なくともいずれかに関する設定である。制御部230の詳細な機能構成については後述する。
図8は、本実施形態に係る通信制御装置300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、通信制御装置300は、通信部310、記憶部320、及び制御部330を有する。
通信部310は、通信制御装置300による他の装置との通信を仲介する通信インタフェースである。通信部310は、有線又は無線により他の装置との間でデータの送受信を行う。例えば、通信部310は、送信局100又は受信局200と直接的に又は任意の通信ノードを介して間接的に通信を行う。
記憶部320は、各種情報を記憶する機能を有する。例えば、記憶部320は、各送信局100に割り当てたインタリーブ設定を記憶する。
制御部330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300内の動作全般を制御する。例えば、制御部330は、各送信局100に対して、互いに重複しないようにインタリーブ設定を割り当てる。
図9は、本実施形態に係る無線通信システム1において実行される無線通信処理の流れの一例を示すシーケンス図である。図9に示すように、本シーケンスには、送信局100及び受信局200が関与する。なお、本シーケンスでは、送信局100が通信制御装置300としての機能を有するものとする。
[4−1.送信局における物理層の処理]
図10は、本実施形態に係る送信局100の無線通信部110の論理的な構成の一例を示すブロック図である。図10では、送信局100による送信対象のビット系列であるTB(Transport Block)に対するインタリーブ処理が行われる部分の、無線通信部110の構成例を示している。図10では、FEC(Forward Error Correction)の一例としてターボ符号を想定した構成例を示したが、ターボ符号以外の、例えば畳み符号又はLDPC(low−density parity−check)符号等の他のFEC符号が用いられてもよい。図10に示すように、無線通信部110は、CRC付加部111、CB分割部112、CRC付加部113、FEC符号化部114、レートマッチング部115、CB連結部116、インタリーバ設定部117、及びCWインタリーバ118を有する。
[4−2−1.インタリーブ長]
本実施形態に係る送信局100の制御部130が制御するインタリーブ長とは、例えば図10におけるCWの系列長Gである。なお、インタリーブ長は、ひとつのインタリーバ(図10に示した例ではCWインタリーバ118)から出力される系列の系列長以外に、複数のインタリーバが利用される場合における複数のインタリーバから出力される系列の合計の系列長であってもよい。
制御部130は、インタリーブ処理への入力系列長がインタリーブ長に満たない場合にパディングを行うよう無線通信部110を制御してもよい。例えば、図10におけるCWインタリーバ118へ入力される系列長G´が、インタリーブ長Gに満たない場合、制御部130は、CWインタリーバ118によるインタリーブ処理の前又は後で、パディングを行うよう無線通信部110を制御する。
例えば、制御部130は、実際のデータ伝送に利用可能なリソースエレメント数NRE、及びリソースエレメントあたりのビット多重数(ビット数)Qmを用いて、インタリーブ長Gを決定する。この決定処理の手順は、送信局100の種別に応じて変わり得る。以下、送信局100の種別に応じたインタリーブ長決定処理の一例を説明する。
例えば、送信局100は、セルラーシステムにおけるユーザ端末である。以下、図13を参照して、インタリーブ長Gの決定方法を説明する。
例えば、送信局100は、セルラーシステムにおける基地局である。他にも、例えば送信局100は、無線リソースの割り当てがない無線通信システム1の装置であってもよい。以下、図14を参照して、インタリーブ長Gの決定方法を説明する。
本実施形態に係る送信局100の制御部130は、無線通信部110によるインタリーブ処理におけるインタリーブパターンを制御し得る。IDMAでは、送信局ごとにインタリーブパターンを相違させることで、送信信号の多重化及び受信局での信号分離を可能にする。そこで、例えば本実施形態に係る送信局100の制御部130は、再送回数に応じてインタリーブパターンを制御する。例えば、制御部130は、インタリーブパターンを次式により決定する。
送信局100の制御部130は、再送処理の種別に応じてインタリーブ設定を制御し得る。制御部130は、再送処理の種別に応じてインタリーブ長を制御してもよいし、インタリーブパターンを制御してもよい。以下では、まず、HARQに関するインタリーブ設定について説明する。
まず、再送種別の一例として、適応型HARQ(Adaptive HARQ)及び非適応型HARQ(Non−Adaptive HARQ)の2通りのHARQについて考察する。適応型HARQは、再送ごとに変調方式が可変であるHARQである。送信局100は、適応型HARQを採用する場合、リソース制御の自由度を高めるができる。ただし、送信局100は、再送時の変調方式を指定するためのシグナリングを行う。一方で、非適応型HARQは、再送の際の変調方式が固定であるHARQである。送信局100は、非適応型HARQを採用する場合、リソース制御の自由度は低まるが、変調方式を指定するためのシグナリングを省略することができる。
続いて、再送種別の他の一例として、CC(Chase Combining)及びIR(Incremental Redundancy)について考察する。なお、CCを採用するHARQを以下ではHARQ with CCとも称し、IRを採用するHARQを以下ではHARQ with IRとも称する。
送信局100の制御部130は、送信系列が再送される系列であるか否かに応じて、IDMAを用いた無線通信を行うか否かを制御してもよい。具体的には、制御部130は、CWが再送であるか否かに応じて、インタリーブ処理の実施又は不実施を切り替えてもよい。この再送/初回送信とインタリーブ実施/不実施との関係性は、送信局100及び受信局200の間で事前に共有されていることが望ましい。なお、インタリーブ処理の不実施は、入力系列と出力系列が同一のインタリーバを用いたインタリーブ処理の実施であってもよい。
[4−4−1.送信局の構成例]
無線通信システム1は、IDMAに、他の多重方式又は他の多元接続方式を組み合わせてもよい。ここでは、一例として、図25及び図26を参照して、IDMAに他の多重方式又は他の多元接続方式を組み合わせる場合の、送信局100の構成について説明する。
データ伝送に利用可能な無線リソースの量(例えば、リソースエレメント数NRE)は、利用される多重方式又は多元接続方式によって変わり得る。このため、インタリーブ長も、利用される多重方式又は多元接続方式によって変わり得る。そこで、送信局100は、利用される多重化方式又は多元接続方式に応じて、データ送信に利用可能なリソースエレメントNREを算出する。
(無線通信部210の基本構成)
図28は、本実施形態に係る受信局200の無線通信部210の論理的な構成の一例を示すブロック図である。図28では、送信局100から受信された受信信号の復号化処理が行われる部分の、無線通信部210の構成例を示している。図28に示すように、無線通信部210は、チャネル推定部211、検出部212、CWデインタリーバ213、CW復号部214、CRC復号部215、CWインタリーバ216、ソフトビットバッファ217、及びPHY層コントローラ218を有する。
図29及び図30は、本実施形態に係る受信局200による復号処理の流れの一例を示す説明図である。なお、図29及び図30に示すフローは、図中に示す符号A及びBにより連結されている。
以下では、図31を参照して、CW復号部214の内部構成を説明する。
図32〜図35は、本実施形態に係る受信局200による復号処理の流れの一例を示す説明図である。なお、図32〜図34に示すフローは、図中に示す符号A〜Fにより連結されている。
本実施形態に係る受信局200は、送信局100が利用したインタリーブ設定に対応するデインタリーブ設定を用いて、デインタリーブ処理を行う。そのために、受信局200の制御部230は、送信局100が利用したインタリーブ長に対応する、デインタリーブ長を決定する。これにより、受信局200は、受信信号を正しく検出及び復号することが可能となる。
(A)受信すべき無線リソースを他の装置から割当てられる受信局
例えば、受信局200は、セルラーシステムにおけるユーザ端末である。以下、図36を参照して、デインタリーブ長Gの決定方法を説明する。
例えば、受信局200は、セルラーシステムにおける基地局である。他にも、例えば受信局200は、無線リソースの割り当てがない無線通信システム1の装置である。以下、図37を参照して、デインタリーブ長Gの決定方法を説明する。
続いて、図38を参照して、送信局100で用いたHARQの種別に応じたデインタリーブ長決定処理の一例について説明する。
以下では、無線通信システム1が含む各装置間で送受信される制御情報(Information Element)の具体例を説明する。
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300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300は、サーバに搭載される制御モジュール(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)であってもよい。
図39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40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41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42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43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43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、受信局200との間でIDMAを用いて無線通信を行う送信局100は、IDMAのためのインタリーブ処理におけるインタリーブ長を制御する。これにより、送信局100は、多様なインタリーブ長でインタリーブ処理を行うことが可能となり、受信側での復号処理をより容易にし、復号性能を向上させることができる。
(1)
他の無線通信装置との間でインタリーブ分割多元接続方式(IDMA:Interleave Division Multiple Access)を用いて無線通信を行う無線通信部と、
前記無線通信部によるIDMAのためのインタリーブ処理におけるインタリーブ長を制御する制御部と、
を備える無線通信装置。
(2)
前記制御部は、送信系列が再送される系列であるか否かに応じて、IDMAを用いた無線通信を行うか否かを制御する、前記(1)に記載の無線通信装置。
(3)
前記制御部は、送信系列が再送される系列である場合に、IDMAを用いた無線通信を行うよう前記無線通信部を制御する、前記(2)に記載の無線通信装置。
(4)
前記制御部は、再送処理の種別に応じて前記インタリーブ長を制御する、前記(2)又は(3)に記載の無線通信装置。
(5)
前記制御部は、前記無線通信部によるインタリーブ処理におけるインタリーブパターンを制御する、前記(2)〜(4)のいずれか一項に記載の無線通信装置。
(6)
前記制御部は、再送回数に応じて前記インタリーブパターンを制御する、前記(5)に記載の無線通信装置。
(7)
前記制御部は、再送処理の種別に応じて前記インタリーブパターンを制御する、前記(5)又は(6)に記載の無線通信装置。
(8)
前記制御部は、再送相手の無線通信装置の数に応じて、IDMAを用いた無線通信を行うか否かを制御する、前記(2)〜(7)のいずれか一項に記載の無線通信装置。
(9)
前記制御部は、再送処理の種別としてCC(Chase Combining)を採用するよう前記無線通信部を制御する、前記(2)〜(8)のいずれか一項に記載の無線通信装置。
(10)
前記制御部は、前記無線通信部による送信に利用可能な無線リソースの量及び用いられる変調方式に基づいて前記インタリーブ長を制御する、前記(1)〜(9)のいずれか一項に記載の無線通信装置。
(11)
前記制御部は、インタリーブ処理への入力系列長が前記インタリーブ長に満たない場合にパディングを行うよう前記無線通信部を制御する、前記(1)〜(10)のいずれか一項に記載の無線通信装置。
(12)
前記制御部は、前記インタリーブ処理への入力系列にパディングを行うよう前記無線通信部を制御する、前記(11)に記載の無線通信装置。
(13)
前記制御部は、前記インタリーブ処理の出力系列にパディングを行うよう前記無線通信部を制御する、前記(11)に記載の無線通信装置。
(14)
前記無線通信部は、1以上の誤り訂正符号化系列(Code block)を連結した系列(Codeword)を対象として前記インタリーブ処理を実行する、前記(1)〜(13)のいずれか一項に記載の無線通信装置。
(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、
前記他の無線通信装置によるIDMAのためのインタリーブ処理に用いられたインタリーブ長に応じたデ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)
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、
IDMAのためのインタリーブ処理におけるインタリーブ長をプロセッサにより制御することと、
を含む無線通信方法。
(17)
送信系列が再送される系列である場合に、IDMAを用いた無線通信を行うよう制御することを含む、前記(16)に記載の無線通信方法。
(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、
前記他の無線通信装置によるIDMAのためのインタリーブ処理に用いられたインタリーブ長に応じたデ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。
無線通信方法。
(19)
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、
前記無線通信部によるIDMAのためのインタリーブ処理におけるインタリーブ長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。
(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、
前記他の無線通信装置によるIDMAのためのインタリーブ処理に用いられたインタリーブ長に応じたデ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 送信局
110 無線通信部
111 CRC付加部
112 CB分割部
113 CRC付加部
114 FEC符号化部
115 レートマッチング部
116 CB連結部
117 インタリーバ設定部
118 CWインタリーバ
120 記憶部
130 制御部
200 受信局
210 無線通信部
211 チャネル推定部
212 マルチユーザ/マルチレイヤ検出部
213 CWデインタリーバ
214 CW復号部
215 CRC復号部
216 CWインタリーバ
217 ソフトビットバッファ
218 PHY層コントローラ
220 記憶部
230 制御部
300 通信制御装置
310 通信部
320 記憶部
330 制御部
400 セル
500 コアネットワーク
Claims (20)
- 他の無線通信装置との間でインタリーブ分割多元接続方式(IDMA:Interleave Division Multiple Access)を用いて無線通信を行う無線通信部と、
前記無線通信部によるIDMAのためのインタリーブ処理におけるインタリーブ長を制御する制御部と、
を備える無線通信装置。 - 前記制御部は、送信系列が再送される系列であるか否かに応じて、IDMAを用いた無線通信を行うか否かを制御する、請求項1に記載の無線通信装置。
- 前記制御部は、送信系列が再送される系列である場合に、IDMAを用いた無線通信を行うよう前記無線通信部を制御する、請求項2に記載の無線通信装置。
- 前記制御部は、再送処理の種別に応じて前記インタリーブ長を制御する、請求項2に記載の無線通信装置。
- 前記制御部は、前記無線通信部によるインタリーブ処理におけるインタリーブパターンを制御する、請求項2に記載の無線通信装置。
- 前記制御部は、再送回数に応じて前記インタリーブパターンを制御する、請求項5に記載の無線通信装置。
- 前記制御部は、再送処理の種別に応じて前記インタリーブパターンを制御する、請求項5に記載の無線通信装置。
- 前記制御部は、再送相手の無線通信装置の数に応じて、IDMAを用いた無線通信を行うか否かを制御する、請求項2に記載の無線通信装置。
- 前記制御部は、再送処理の種別としてCC(Chase Combining)を採用するよう前記無線通信部を制御する、請求項2に記載の無線通信装置。
- 前記制御部は、前記無線通信部による送信に利用可能な無線リソースの量及び用いられる変調方式に基づいて前記インタリーブ長を制御する、請求項1に記載の無線通信装置。
- 前記制御部は、インタリーブ処理への入力系列長が前記インタリーブ長に満たない場合にパディングを行うよう前記無線通信部を制御する、請求項1に記載の無線通信装置。
- 前記制御部は、前記インタリーブ処理への入力系列にパディングを行うよう前記無線通信部を制御する、請求項11に記載の無線通信装置。
- 前記制御部は、前記インタリーブ処理の出力系列にパディングを行うよう前記無線通信部を制御する、請求項11に記載の無線通信装置。
- 前記無線通信部は、1以上の誤り訂正符号化系列(Code block)を連結した系列(Codeword)を対象として前記インタリーブ処理を実行する、請求項1に記載の無線通信装置。
- 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、
前記他の無線通信装置によるIDMAのためのインタリーブ処理に用いられたインタリーブ長に応じたデ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。 - 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、
IDMAのためのインタリーブ処理におけるインタリーブ長をプロセッサにより制御することと、
を含む無線通信方法。 - 送信系列が再送される系列である場合に、IDMAを用いた無線通信を行うよう制御することを含む、請求項16に記載の無線通信方法。
- 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、
前記他の無線通信装置によるIDMAのためのインタリーブ処理に用いられたインタリーブ長に応じたデ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。
無線通信方法。 - 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、
前記無線通信部によるIDMAのためのインタリーブ処理におけるインタリーブ長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。 - 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、
前記他の無線通信装置によるIDMAのためのインタリーブ処理に用いられたインタリーブ長に応じたデ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。
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