JPWO2016185969A1 - 無線基地局及び移動通信方法 - Google Patents
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Abstract
無線基地局は、非直交多元接続を適用すべき第1ユーザ端末及び第2ユーザ端末を特定する制御部と、第1ユーザ端末宛の信号及び第2ユーザ端末宛の信号を非直交多元接続によって送信する送信部とを備え、送信部は、第2ユーザ端末宛の信号のキャンセルに用いるキャンセル情報を第1ユーザ端末に送信する。
Description
本発明は、複数のユーザ端末宛の信号を同一の無線リソースに多重する非直交多元接続に対応する無線基地局及び移動通信方法に関する。
移動通信システムの標準化プロジェクトである3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、トラフィック需要の急増に対応するために、複数のユーザ端末宛の信号を同一の無線リソースに多重する技術(NOMA;Non−Orthogonal Multiple Access)が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。
例えば、無線基地局の近くに位置する第1ユーザ端末及び無線基地局の遠くに位置する第2ユーザ端末に対して同一の無線リソースで信号を送信する。このようなケースにおいて、無線基地局は、第1ユーザ端末宛の信号の送信電力よりも大きい送信電力で第2ユーザ端末宛の信号を送信する。第1ユーザ端末は、第2ユーザ端末宛の信号をキャンセルすることによって、第1ユーザ端末宛の信号を取得する。一方で、第2ユーザ端末宛の信号が第1ユーザ端末宛の信号の送信電力よりも大きいため、第2ユーザ端末は、第1ユーザ端末宛の信号をキャンセルしなくても、第2ユーザ端末宛の信号を取得することができる。
RP−141165 「Justification for NOMA in New Study on Enhanced MU−MIMO and Network Assisted Interference Cancellation」 3GPP TSG RAN meeting #65、 Edinburgh, Scotland, September 9 - 12, 2014
第1の特徴は、複数のユーザ端末宛の信号を同一の無線リソースに多重する非直交多元接続に対応する無線基地局であって、前記非直交多元接続を適用すべき第1ユーザ端末及び第2ユーザ端末を特定する制御部と、前記第1ユーザ端末宛の信号及び前記第2ユーザ端末宛の信号を前記非直交多元接続によって送信する送信部とを備え、前記送信部は、前記第2ユーザ端末宛の信号のキャンセルに用いるキャンセル情報を前記第1ユーザ端末に送信することを要旨とする。
第2の特徴は、複数のユーザ端末宛の信号を同一の無線リソースに多重する非直交多元接続に対応する無線基地局を備える移動通信システムで用いる移動通信方法であって、前記無線基地局が、前記非直交多元接続を適用すべき第1ユーザ端末及び第2ユーザ端末を特定するステップと、前記無線基地局が、前記第1ユーザ端末宛の信号及び前記第2ユーザ端末宛の信号を前記非直交多元接続によって送信するステップと、前記無線基地局から前記第1ユーザ端末に対して、前記第2ユーザ端末宛の信号のキャンセルに用いるキャンセル情報を送信するステップとを備えることを要旨とする。
以下において、実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
[開示の概要]
開示の概要に係る無線基地局は、複数のユーザ端末宛の信号を同一の無線リソースに多重する非直交多元接続に対応する無線基地局である。前記無線基地局は、前記非直交多元接続を適用すべき第1ユーザ端末及び第2ユーザ端末を特定する制御部と、前記第1ユーザ端末宛の信号及び前記第2ユーザ端末宛の信号を前記非直交多元接続によって送信する送信部とを備え、前記送信部は、前記第2ユーザ端末宛の信号のキャンセルに用いるキャンセル情報を前記第1ユーザ端末に送信する。
開示の概要に係る無線基地局は、複数のユーザ端末宛の信号を同一の無線リソースに多重する非直交多元接続に対応する無線基地局である。前記無線基地局は、前記非直交多元接続を適用すべき第1ユーザ端末及び第2ユーザ端末を特定する制御部と、前記第1ユーザ端末宛の信号及び前記第2ユーザ端末宛の信号を前記非直交多元接続によって送信する送信部とを備え、前記送信部は、前記第2ユーザ端末宛の信号のキャンセルに用いるキャンセル情報を前記第1ユーザ端末に送信する。
開示の概要では、無線基地局は、第2ユーザ端末宛の信号のキャンセルに用いるキャンセル情報を第1ユーザ端末に送信する。従って、第1ユーザ端末宛の信号及び第2ユーザ端末宛の信号の多重化方法として様々な多重化方法が適用されるケースなどを想定した場合であっても、第1ユーザ端末が適切に第1ユーザ端末宛の信号を取得することができる。
[実施形態]
以下において、移動通信システムとして、3GPP規格に基づいたLTEシステムを例に挙げて、実施形態を説明する。
以下において、移動通信システムとして、3GPP規格に基づいたLTEシステムを例に挙げて、実施形態を説明する。
(システム構成)
実施形態に係るLTEシステムのシステム構成について説明する。図1は、実施形態に係るLTEシステムの構成図である。
実施形態に係るLTEシステムのシステム構成について説明する。図1は、実施形態に係るLTEシステムの構成図である。
図1に示すように、実施形態に係るLTEシステムは、UE(User Equipment)100、E−UTRAN(Evolved−UMTS Terrestrial Radio Access Network)10、及びEPC(Evolved Packet Core)20を備える。
UE100は、ユーザ端末に相当する。UE100は、移動型の通信装置であり、eNB200によって形成されるセル(UE100がRRCコネクティッド状態である場合には、サービングセル)との無線通信を行う。UE100の構成については後述する。
E−UTRAN10は、無線アクセスネットワークに相当する。E−UTRAN10は、eNB200(evolved Node−B)を含む。eNB200は、無線基地局に相当する。eNB200は、X2インターフェイスを介して相互に接続される。eNB200の構成については後述する。
eNB200は、1又は複数のセルを形成しており、自セルとの接続を確立したUE100との無線通信を行う。eNB200は、無線リソース管理(RRM)機能、ユーザデータのルーティング機能、モビリティ制御・スケジューリングのための測定制御機能などを有する。「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、UE100との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。
EPC20は、コアネットワークに相当する。EPC20は、MME(Mobility Management Entity)/S−GW(Serving−Gateway)300を含む。MMEは、UE100に対する各種モビリティ制御などを行う。S−GWは、ユーザデータの転送制御を行う。MME/S−GW300は、S1インターフェイスを介してeNB200と接続される。なお、E−UTRAN10及びEPC20は、LTEシステムのネットワークを構成する。
図2は、UE100のブロック図である。図2に示すように、UE100は、複数のアンテナ101、無線送受信機110、ユーザインターフェイス120、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機130、バッテリ140、メモリ150、及びプロセッサ160を備える。メモリ150及びプロセッサ160は、制御部を構成する。無線送受信機110及びプロセッサ160は、送信部及び受信部を構成する。UE100は、GNSS受信機130を有していなくてもよい。また、メモリ150をプロセッサ160と一体化し、このセット(すなわち、チップセット)をプロセッサとしてもよい。
アンテナ101及び無線送受信機110は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機110は、プロセッサ160が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換してアンテナ101から送信する。また、無線送受信機110は、アンテナ101が受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換してプロセッサ160に出力する。
ユーザインターフェイス120は、UE100を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス120は、ユーザからの操作を受け付けて、受け付けた操作の内容を示す信号をプロセッサ160に出力する。GNSS受信機130は、UE100の地理的な位置を示す位置情報を得るために、GNSS信号を受信して、受信した信号をプロセッサ160に出力する。バッテリ140は、UE100の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。
メモリ150は、プロセッサ160により実行されるプログラム、及びプロセッサ160による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ160は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ150に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うCPU(Central Processing Unit)とを含む。プロセッサ160は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ160は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
図3は、eNB200のブロック図である。図3に示すように、eNB200は、複数のアンテナ201、無線送受信機210、ネットワークインターフェイス220、メモリ230、及びプロセッサ240を備える。メモリ230及びプロセッサ240は、制御部を構成する。無線送受信機210(及び/又はネットワークインターフェイス220)及びプロセッサ240は、送信部及び受信部を構成する。また、メモリ230をプロセッサ240と一体化し、このセット(すなわち、チップセット)をプロセッサとしてもよい。
アンテナ201及び無線送受信機210は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機210は、プロセッサ240が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換してアンテナ201から送信する。また、無線送受信機210は、アンテナ201が受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換してプロセッサ240に出力する。
ネットワークインターフェイス220は、X2インターフェイスを介して隣接eNB200と接続され、S1インターフェイスを介してMME/S−GW300と接続される。ネットワークインターフェイス220は、X2インターフェイス上で行う通信及びS1インターフェイス上で行う通信に用いられる。
メモリ230は、プロセッサ240により実行されるプログラム、及びプロセッサ240による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ240は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ230に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うCPUとを含む。プロセッサ240は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
図4は、LTEシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図4に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、OSI参照モデルの第1層乃至第3層に区分されており、第1層は物理(PHY)層である。第2層は、MAC(Medium Access Control)層、RLC(Radio Link Control)層、及びPDCP(Packet Data Convergence Protocol)層を含む。第3層は、RRC(Radio Resource Control)層を含む。
物理層は、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。UE100の物理層とeNB200の物理層との間では、物理チャネルを介してユーザデータ及び制御情報が伝送される。
MAC層は、データの優先制御、ハイブリッドARQ(HARQ)による再送処理、及びランダムアクセス手順などを行う。UE100のMAC層とeNB200のMAC層との間では、トランスポートチャネルを介してユーザデータ及び制御情報が伝送される。eNB200のMAC層は、上下リンクのトランスポートフォーマット(トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式(MCS))及びUE100への割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。
RLC層は、MAC層及び物理層の機能を利用してデータを受信側のRLC層に伝送する。UE100のRLC層とeNB200のRLC層との間では、論理チャネルを介してユーザデータ及び制御情報が伝送される。
PDCP層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。また、PDCP層には、データユニット(PDCP PDU)を送信するための送信エンティティ又はデータユニット(PDCP PDU)を受信するための受信エンティティが形成されることに留意すべきである。
RRC層は、制御情報を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。UE100のRRC層とeNB200のRRC層との間では、各種設定のための制御情報(RRCメッセージ)が伝送される。RRC層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。UE100のRRCとeNB200のRRCとの間に接続(RRC接続)がある場合に、UE100はRRCコネクティッド状態であり、UE100のRRCとeNB200のRRCとの間に接続(RRC接続)がない場合に、UE100はRRCアイドル状態である。
RRC層の上位に位置するNAS(Non−Access Stratum)層は、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。
図5は、LTEシステムで使用される無線フレームの構成図である。LTEシステムは、下りリンクにはOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)、上りリンクにはSC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)がそれぞれ適用される。
図5に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ10個のサブフレームで構成される。各サブフレームは、時間方向に並ぶ2個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは1msであり、各スロットの長さは0.5msである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック(RB)を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。各リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。1つのシンボル及び1つのサブキャリアにより1つのリソースエレメント(RE)が構成される。また、UE100に割り当てられる無線リソース(時間・周波数リソース)のうち、周波数リソースはリソースブロックにより特定でき、時間リソースはサブフレーム(又はスロット)により特定できる。
(適用シーン)
以下において、適用シーンについて説明する。図6は、実施形態に係る適用シーンを説明するための図である。
以下において、適用シーンについて説明する。図6は、実施形態に係る適用シーンを説明するための図である。
図6に示すように、適用シーンでは、eNB200が有するセル内にUE100#1〜UE100#3が在圏するケースを想定する。このようなケースにおいて、eNB200は、複数のUE100宛の信号を同一の無線リソースに多重する非直交多元接続に対応する無線基地局である。ここで、無線リソースとは、時間リソース及び周波数リソースによって定義される。同一の無線リソースとは、時間リソース及び周波数リソースの双方が同じであることを意味する。
第1に、eNB200(制御部)は、非直交多元接続を適用すべき第1ユーザ端末及び第2ユーザ端末を特定する。具体的には、eNB200は、UE100#1〜UE100#3のそれぞれから受信する距離判定情報に基づいて、eNB200と各UE100との伝搬ロスの大きさ(以下、伝搬距離)を特定する。続いて、eNB200は、eNB200から所定伝搬距離よりも近くに位置するUE100(例えば、UE100#1)を第1ユーザ端末として特定し、eNB200から所定伝搬距離よりも遠くに位置するUE100(例えば、UE100#2又はUE100#3)を第2ユーザ端末として特定する。
eNB200は、2以上のUE100を第1ユーザ端末として特定してもよい。但し、第1ユーザ端末として特定されるUE100は、非直交多元接続に対応していることに留意すべきである。非直交多元接続に対応しているか否かは、UE100からeNB200に送信される能力情報(UE Capability)に基づいて判断される。eNB200は、2以上のUE100を第2ユーザ端末として特定してもよい。なお、第2ユーザ端末として特定されるUE100は、非直交多元接続に対応していても、非直交多元接続に対応していなくてもよいことに留意すべきである。
ここで、距離判定情報は、各UE100からeNB200に送信されるSRS(Sounding Reference Signal)、各UE100からeNB200に送信される測定報告、及び、各UE100からeNB200に送信されるCSIフィードバックの中から選択された1以上の情報である。測定報告は、eNB200から報知されるセル固有参照信号(CRS;Cell Specific Reference Signal)の受信品質(RSRP(Reference Signal Received Power)やRSRQ(Reference SignalReceived Quality))を含む。CSIフィードバックは、eNB200から報知される参照信号(CSI−RS)の受信品質に基づいて生成されるチャネル状態情報(Channel State Information)を含む。受信品質(RSRPやRSRQ)やチャネル状態情報(CSI)は、eNB200から報知される信号に基づいて各UE100が取得するとともに、各UE100からeNB200に送信される情報であることに留意すべきである。なお、距離判定情報は、各UE100が有するGPS機能によって取得される地理的な位置を示す情報であってもよい。伝搬距離は、これらの距離判定情報から推定されてもよい。
第2に、eNB200(制御部)は、第1ユーザ端末宛の信号の送信電力及び第2ユーザ端末宛の信号の送信電力を決定する。例えば、eNB200は、eNB200及び第1ユーザ端末の間の伝搬距離とeNB200及び第2ユーザ端末の間の伝搬距離との差異に基づいて、第1ユーザ端末及び第2ユーザ端末宛の信号の送信電力を決定する。また、eNB200は、下りリンクのチャネル品質やアンテナレイヤ間の干渉に基づいて、第1ユーザ端末及び第2ユーザ端末宛の信号の送信電力を決定してもよい。
第3に、eNB200(送信部)は、第2ユーザ端末宛の信号のキャンセルに用いるキャンセル情報を第1ユーザ端末に送信する。キャンセル情報は、第2ユーザ端末宛の信号のキャンセルに用いる情報であれば特に限定されるものではないが、例えば、以下に示す情報を含むことが好ましい。
具体的には、キャンセル情報は、第1ユーザ端末宛の信号及び第2ユーザ端末宛の信号の多重化方法を示す情報を少なくとも含むことが好ましい。多重化方法としては、後述するように、様々な多重化方法が考えられることに留意すべきである。多重化方法は、予め定められた複数種類の多重化方法のそれぞれに対応付けられたインデックスによって表現されてもよい。
キャンセル情報は、第2ユーザ端末に適用される変調方式及び符号化方式の組合せ(MCS;Modulation and Coding Scheme)を示す情報、第2ユーザ端末に割り当てられた識別情報(C−RNTI;Cell−Radio. Network Temporary Identifier)、第2ユーザ端末に適用される冗長モード(RV;Redundancy Version)を示す情報、及び、第2ユーザ端末に適用される送信モード(Transmissiyon Mode)を示す情報の中から選択された1以上の情報を含んでもよい。
キャンセル情報は、第2ユーザ端末宛の信号に適用されるプリコーディングに関する情報(PMI(Precoding Matrix Indicator)やプリコーダ情報)を含んでもよい。プリコーディングに関する情報は、第2ユーザ端末宛の信号が初送信号であるか再送信号であるかを示す情報を含んでもよい。
キャンセル情報は、第2ユーザ端末として特定され得るUE100のリストを含んでもよい。言い換えると、キャンセル情報は、第2ユーザ端末の候補として選択されたUE100のリストを含んでもよい。このようなケースにおいて、複数のUE100が第2ユーザ端末の候補として選択された場合には、キャンセル情報は、第2ユーザ端末の候補として選択された複数のUE100のそれぞれの情報(例えば、MCS、C−RNTI、RV、Transmissiyon Mode、PMI、プリコーダ情報)を含むことが好ましい。
キャンセル情報は、第1ユーザ端末宛の信号の送信電力及び/又は第2ユーザ端末宛の信号の送信電力を示す電力割当情報を含んでもよい。電力割当情報は、第1ユーザ端末及び/又は第2ユーザ端末宛の信号の送信電力を示す情報であればよい。電力割当情報は、送信電力の絶対値を示す情報であってもよく、UE100の最大送信電力に対する比率であってもよい。或いは、電力割当情報は、予め定められた複数種類の送信電力のそれぞれに対応付けられたインデックスによって表現されてもよい。
キャンセル情報は、第2ユーザ端末宛の信号が送信されるリソースブロックを示す情報を含んでもよい。リソースブロックは、時間リソース(例えば、サブフレーム)及び周波数リソース(例えば、複数個のサブキャリア)によって定義される。
ここで、eNB200(送信部)は、第1ユーザ端末宛のスケジューリング情報(DCI;Downlink Control Information)にキャンセル情報を含めてもよい。或いは、eNB200は、第1ユーザ端末宛のRRCメッセージにキャンセル情報を含めてもよい。
第4に、eNB200(送信部)は、第1ユーザ端末宛の信号及び第2ユーザ端末宛の信号を非直交多元接続によって送信する。第1ユーザ端末宛の信号及び第2ユーザ端末宛の信号のうちの少なくとも一部は、上述したように、同一の無線リソースに多重されることに留意すべきである。
図6に示すように、UE#1が第1ユーザ端末であり、UE#2又はUE#3が第2ユーザ端末であるケースについて例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、1つの割当リソース単位に対して、3以上の異なるUE100宛の信号が多重されてもよい。このようなケースにおいて、2以上のUE100が第1ユーザ端末として特定されてもよく、2以上のUE100が第2ユーザ端末として特定されてもよい。2以上のUE100が第2ユーザ端末として特定されるケースにおいて、2以上のUE100宛の信号は、マルチキャストデータ又はブロードキャストデータであってもよい。また、1つのUE100が同時に第1ユーザ端末及び第2ユーザ端末として特定されてもよい。
ここで、割当リソース単位とは、第1ユーザ端末宛の信号の送信電力と第2ユーザ端末宛の信号の送信電力との多重が行われるリソースの単位である。割当リソース単位は、例えば、アンテナレイヤやリソースブロックである。
例えば、1つの割当リソース単位に対して、3つの異なるUE100宛の信号が多重される場合に、伝搬距離が最も近いUE100がUE#1であり、伝搬距離が2番目に近いUE100がUE#2であり、伝搬距離が最も遠いUE100がUE#3であるケースについて考える。このようなケースにおいて、eNB200は、UE#2宛の信号をキャンセルするためのキャンセル情報及びUE#3宛の信号をキャンセルするためのキャンセル情報をUE#1に送信する。eNB200は、UE#3宛の信号をキャンセルするためのキャンセル情報をUE#2に送信する。すなわち、キャンセル情報の宛先UEと比べて、伝搬距離が近いUE宛のキャンセル情報を送信しなくてもよい。
(多重化方法)
以下において、適用シーンについて説明する。図7〜図9は、実施形態に係る多重化方法を説明するための図である。ここでは、第1ユーザ端末としてUE#1が特定され、第2ユーザ端末としてUE#2が特定されるケースを例示する。また、アンテナレイヤ#1を用いて非直交多元接続が行われ、アンテナレイヤ#2を用いて非直交多元接続が行われないケースを例示する。なお、図7〜図9では、割当リソース単位がアンテナレイヤであるケースが例示されている。
以下において、適用シーンについて説明する。図7〜図9は、実施形態に係る多重化方法を説明するための図である。ここでは、第1ユーザ端末としてUE#1が特定され、第2ユーザ端末としてUE#2が特定されるケースを例示する。また、アンテナレイヤ#1を用いて非直交多元接続が行われ、アンテナレイヤ#2を用いて非直交多元接続が行われないケースを例示する。なお、図7〜図9では、割当リソース単位がアンテナレイヤであるケースが例示されている。
第1に、UE#1宛の下りリンク信号の品質が良好であり、UE#2がeNB200から非常に離れている(セルエッジに近い)ケースについて、図7を参照しながら説明する。このようなケースにおいては、図7に示すように、アンテナレイヤ#2を用いて送信される信号の総送信電力を減少するとともに、UE#2に対して信号が到達するように、アンテナレイヤ#1を用いて送信されるUE#2宛の信号の送信電力を増大する。アンテナレイヤ#2を用いて送信されるUE#1宛の信号の送信電力は、アンテナレイヤ#1を用いて送信されるUE#1宛の信号の送信電力と同程度である。アンテナレイヤ#1を用いて送信されるUE#2宛の信号の送信電力の増大量は、アンテナレイヤ#2を用いて送信される信号の総送信電力の減少量と同程度であることが好ましい。
第2に、アンテナレイヤ間の干渉を一定範囲内に抑制する必要があるケースについて、図8を参照しながら説明する。このようなケースにおいては、図8に示すように、アンテナレイヤ#2を用いて送信されるUE#1宛の信号の送信電力と比べて、アンテナレイヤ#1を用いて送信されるUE#1宛の信号の送信電力を増大する。アンテナレイヤ#2を用いて送信される信号の総送信電力は、アンテナレイヤ#1を用いて送信される信号の総送信電力と同程度である。
第3に、図7に示すケースと比べて、UE#2宛の下りリンク信号の品質が良好であるケースについて、図9を参照しながら説明する。このようなケースにおいては、図9に示すように、アンテナレイヤ#1を用いて送信されるUE#2宛の信号の送信電力は、図7に示すケースと比べて小さくてもよい。
(移動通信方法)
以下において、実施形態に係る移動通信方法について説明する。図10は、実施形態に係る移動通信方法を示すシーケンス図である。第1ユーザ端末としてUE100#1が特定され、第2ユーザ端末としてUE100#2が特定されるケースを例示する。
以下において、実施形態に係る移動通信方法について説明する。図10は、実施形態に係る移動通信方法を示すシーケンス図である。第1ユーザ端末としてUE100#1が特定され、第2ユーザ端末としてUE100#2が特定されるケースを例示する。
図10に示すように、ステップS10において、UE100#1及びUE100#2は、それぞれ、距離判定情報をeNB200に送信する。距離判定情報は、上述したように、SRS(Sounding Reference Signal)、測定報告及びCSIフィードバックの中から選択された1以上の情報である。
ステップS20において、eNB200は、非直交多元接続を適用すべき第1ユーザ端末としてUE100#1を特定し、非直交多元接続を適用すべき第2ユーザ端末としてUE100#2を特定する。続いて、eNB200は、UE100#1宛の信号及びUE100#2宛の信号の多重化方法を決定するとともに、UE100#1宛の送信電力及びUE100#2宛の信号の送信電力を決定する(例えば、図7〜図9を参照)。
ステップS30において、eNB200は、UE100#2宛の信号のキャンセルに用いるキャンセル情報(図10では、Superposition情報)をUE100#1に送信する。キャンセル情報は、上述したように、UE100#1宛の信号及びUE100#2宛の信号の多重化方法(図7〜図9を参照)を示す情報を少なくとも含むことが好ましい。キャンセル情報は、UE100#1宛の信号の送信電力及び/又はUE100#2宛の信号の送信電力を示す電力割当情報を含んでもよい。さらに、キャンセル情報は、UE100#2に適用されるMCSを示す情報、UE100#2に割り当てられたC−RNTI、UE100#2に適用されるRV、UE100#2に適用されるTransmission Mode、UE100#2に適用されるプリコーディングに関する情報、UE100#2宛の信号が送信されるリソースブロックを示す情報などを含んでもよい。
eNB200は、UE100#1宛のスケジューリング情報(DCI;Downlink Control Information)にキャンセル情報を含めてもよい。或いは、eNB200は、UE100#1宛のRRCメッセージにキャンセル情報を含めてもよい。
ステップS40において、eNB200は、UE100#1宛の信号及びUE100#2宛の信号を非直交多元接続によって送信する。UE100#1宛の信号及びUE100#2宛の信号は、上述したように、同一の無線リソースに多重されることに留意すべきである。
ステップS50において、UE100#1は、UE100#1宛の信号を復調する。具体的には、UE100#1は、キャンセル情報に基づいてUE100#2宛の信号をキャンセルすることによって、UE100#1宛の信号を復調する。
ステップS60において、UE100#2は、UE100#2宛の信号を復調する。図7〜図9に示したように、UE100#2宛の信号の送信電力はUE100#1宛の信号の送信電力よりも大きいため、UE100#2は、UE100#1宛の信号をキャンセルしなくても、UE100#2宛の信号を復調することができる。
(作用及び効果)
実施形態では、eNB200は、第2ユーザ端末宛の信号のキャンセルに用いるキャンセル情報を第1ユーザ端末に送信する。従って、第1ユーザ端末宛の信号及び第2ユーザ端末宛の信号の多重化方法として様々な多重化方法が適用されるケースなどを想定した場合であっても、第1ユーザ端末が適切に第1ユーザ端末宛の信号を取得(復調)することができる。
実施形態では、eNB200は、第2ユーザ端末宛の信号のキャンセルに用いるキャンセル情報を第1ユーザ端末に送信する。従って、第1ユーザ端末宛の信号及び第2ユーザ端末宛の信号の多重化方法として様々な多重化方法が適用されるケースなどを想定した場合であっても、第1ユーザ端末が適切に第1ユーザ端末宛の信号を取得(復調)することができる。
[変更例1]
以下において、実施形態の変更例1について説明する。以下においては、実施形態に対する相違点について主として説明する。
以下において、実施形態の変更例1について説明する。以下においては、実施形態に対する相違点について主として説明する。
具体的には、実施形態(図7〜図9)では、第2ユーザ端末として単数のUE100(UE#2)が特定されるケースを例示した。これに対して、変更例1では、第2ユーザ端末として複数のUE100(UE#2及びUE#3)が特定されるケースを例示した。
(多重化方法)
以下において、適用シーンについて説明する。図11は、変更例1に係る多重化方法を説明するための図である。ここでは、第1ユーザ端末としてUE#1が特定され、第2ユーザ端末としてUE#2及びUE#3が特定されるケースを例示する。また、アンテナレイヤ#1及びアンテナレイヤ#2の双方を用いて非直交多元接続が行われるケースを例示する。
以下において、適用シーンについて説明する。図11は、変更例1に係る多重化方法を説明するための図である。ここでは、第1ユーザ端末としてUE#1が特定され、第2ユーザ端末としてUE#2及びUE#3が特定されるケースを例示する。また、アンテナレイヤ#1及びアンテナレイヤ#2の双方を用いて非直交多元接続が行われるケースを例示する。
図11に示すように、第2ユーザ端末としてUE#2及びUE#3が特定されるケースでは、アンテナレイヤ#1においてUE#1宛の信号及びUE#2宛の信号が多重され、アンテナレイヤ#2においてUE#1宛の信号及びUE#3宛の信号が多重される。
ここで、UE#1は、UE#2宛の信号及びUE#3宛の信号の双方をキャンセルする必要がある。言い換えると、セル全体としてスループットの向上が見込めるが、UE#1のオーバヘッドが増大する。すなわち、スループットの向上及びオーバヘッドの増大は、トレードオフの関係を有する。
このような観点から、第2ユーザ端末として複数のUE100を特定するか否かについては、上述したトレードオフの関係に基づいて決定されることが好ましい。
変更例1では、アンテナレイヤ間で異なるUE#2及びUE#3を第2ユーザ端末として特定しているが、変更例1はこれに限定されるものではない。例えば、リソースブロック間で異なるUE#2及びUE#3を第2ユーザ端末として特定してもよい。
変更例1では、2つのUE100が第2ユーザ端末として特定されるが、3以上のUE100が第2ユーザ端末として特定されてもよい。
[変更例2]
以下において、実施形態の変更例2について説明する。以下においては、実施形態に対する相違点について主として説明する。
以下において、実施形態の変更例2について説明する。以下においては、実施形態に対する相違点について主として説明する。
実施形態では特に触れていないが、変更例2では、eNB200は、割当リソース単位毎に、第2ユーザ端末の電力情報を第2ユーザ端末に送信する。割当リソース単位は、上述したように、第1ユーザ端末宛の信号の送信電力と第2ユーザ端末宛の信号の送信電力との多重が行われるリソースの単位である。割当リソース単位は、例えば、アンテナレイヤやリソースブロックである。また、第2ユーザ端末の電力情報とは、第2ユーザ端末宛の信号の送信電力の値を取得するため情報であればよい。第2ユーザ端末の電力情報は、例えば、第1ユーザ端末宛の信号の送信電力と第2ユーザ端末宛の信号の送信電力との差異(送信電力差)を示す情報であってもよく、第2ユーザ端末宛の信号の送信電力の値そのものであってもよい。第2ユーザ端末の電力情報は、第2ユーザ端末宛のスケジューリング情報(DCI;Downlink Control Information)に含まれていてもよく、第2ユーザ端末宛のRRCメッセージに含まれていてもよい。但し、第2ユーザ端末が非直交多元接続に対応していることが条件であることが好ましい。これによって、第2ユーザ端末宛の信号の変調方式として、直角位相振幅変調(QAM;Quadrature Amplitude Modulation)を用いることが可能である。
[変更例3]
以下において、実施形態の変更例3について説明する。以下においては、変更例1に対する相違点について主として説明する。
以下において、実施形態の変更例3について説明する。以下においては、変更例1に対する相違点について主として説明する。
具体的には、変更例1では、1つの第1ユーザ端末(UE#1)宛の信号を複数の第2ユーザ端末(UE#2及びUE#3)宛の信号に非直交多元接続で多重する運用が許容される。
これに対して、変更例3では、1つの第1ユーザ端末宛の信号を複数の第2ユーザ端末宛の信号に非直交多元接続で多重する運用が禁止される。詳細には、1つのアンテナレイヤ又はリソースブロックにおいて、異なるUE100が第2ユーザ端末として特定される運用が禁止されてもよい。或いは、2以上のアンテナレイヤ或いはリソースブロック間において、異なるUE100が第2ユーザ端末として特定される運用が禁止されてもよい。
また、変更例3では、1つのUE100を同時に第1ユーザ端末及び第2ユーザ端末として特定する運用が禁止される。1つのアンテナレイヤ又はリソースブロックにおいて、1つのUE100を同時に第1ユーザ端末及び第2ユーザ端末として特定する運用が禁止されてもよい。或いは、2以上のアンテナレイヤ或いはリソースブロック間において、1つのUE100を同時に第1ユーザ端末及び第2ユーザ端末として特定する運用が禁止されてもよい。
[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
実施形態では特にふれていないが、非直交多元接続を用いるケースにおいて、第1ユーザ端末に適用されるPMI又はプリコーダ情報は、第2ユーザ端末に適用されるPMI又はプリコーダ情報と同じであることが前提であってもよい。
実施形態では特にふれていないが、第2ユーザ端末宛のスケジューリング情報(DCI;Downlink Control Information)を第1ユーザ端末が傍受可能である場合には、キャンセル情報は、多重化方法及び電力割当情報に加えて、第2ユーザ端末に割り当てられたC−RNTI及び第2ユーザ端末に適用されるTransmission Modeを含んでいてもよい。
実施形態では特に触れていないが、UE100及びeNB200が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD−ROMやDVD−ROM等の記録媒体であってもよい。
或いは、UE100及びeNB200が行う各処理を実行するためのプログラムを記憶するメモリ及びメモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されるチップが提供されてもよい。
実施形態では、移動通信システムの一例としてLTEシステムを説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。移動通信システムは、LTEシステム以外のシステムであってもよい。
[付記1]
(1.はじめに)
本付記では、下りリンクマルチユーザ重ね合わせ送信のための電力レイヤ領域における割当スキームについて議論する。
(1.はじめに)
本付記では、下りリンクマルチユーザ重ね合わせ送信のための電力レイヤ領域における割当スキームについて議論する。
(2.議論)
以下の合意が得られた:
合意:
・ターゲットとされたセル内干渉シナリオ
・この研究では、空間レイヤ(またはビーム)毎に2つの共同スケジュールされたUEからの最大2つの重ね合わされたデータレイヤが考慮される。
・この研究で考慮されたセル内の空間レイヤ(またはビーム)の最大数は今後の検討である。
以下の合意が得られた:
合意:
・ターゲットとされたセル内干渉シナリオ
・この研究では、空間レイヤ(またはビーム)毎に2つの共同スケジュールされたUEからの最大2つの重ね合わされたデータレイヤが考慮される。
・この研究で考慮されたセル内の空間レイヤ(またはビーム)の最大数は今後の検討である。
合意:
・重ね合わされたUEのため同じプリコーダが考慮される。
・重ね合わされたUEのため同じプリコーダが考慮される。
−UE1のためのランク1プリコーダベクトルがv1,1であり、UE2のためのランク2プリコーダ行列が[v2,1 v2,2]およびv1,1=v2,1である場合もまた、同じプリコーダの場合として考慮される。
−これは異なるプリコーダである場合を排除しないが、カンパニは、異なるプリコーダである場合のための詳細な仮定、たとえば、他のUEのプリコーダ情報および受信機の仮定の有効性等を提供すべきである。
上記合意に従って、下りリンク電力割当スキームのいくつかの問題について議論される。
(2.1.複数の遠方UE問題)
合意によれば、異なるUEが、図12に例示されるように、各レイヤ上に重ね合わされ得る。レイヤ毎の同じ近隣UEのデータとともに異なる遠方UEデータを割り当てることは、シグナリングオーバヘッドと、近隣UE受信機の複雑さを増す。なぜなら、近隣UEは、遠方UEデータとそれ自身のデータとの両方をデコードする必要があるからである(たとえば、いくつかの場合は、異なる遠方UEデータを取り扱うために、複数のデコーダを必要とし得る)。なお、上記の複数の遠方UEデータ問題は、空間領域(すなわち、レイヤ間)においてのみならず、周波数領域(すなわち、リソース間ブロック)においても引き起こる。
合意によれば、異なるUEが、図12に例示されるように、各レイヤ上に重ね合わされ得る。レイヤ毎の同じ近隣UEのデータとともに異なる遠方UEデータを割り当てることは、シグナリングオーバヘッドと、近隣UE受信機の複雑さを増す。なぜなら、近隣UEは、遠方UEデータとそれ自身のデータとの両方をデコードする必要があるからである(たとえば、いくつかの場合は、異なる遠方UEデータを取り扱うために、複数のデコーダを必要とし得る)。なお、上記の複数の遠方UEデータ問題は、空間領域(すなわち、レイヤ間)においてのみならず、周波数領域(すなわち、リソース間ブロック)においても引き起こる。
観察1:複数の遠方UEが、UE上に重ね合わされる場合、近隣UEは、異なるUEのためのデータをデコードするために、重ね合わされたすべての遠方UEのデータの情報(たとえば、遠方UE毎のC−RNTI、MCS、RV、TM、割り当てられたRB、レイヤ数、プリコーダ、割り当てられた電力比等)を必要とする。これは、より高いシグナリングおよびUE受信機複雑さをもたらす。
提案1:RAN1は、UEに重ね合わされた複数の遠方UEの場合を考慮するべきである。
(2.2.遠近UE問題)
UEが、第1のレイヤにおいて近隣UEとして、第2のレイヤにおいて遠方UEとして割り当てられることが可能である。これは図13に図示される。本付記において、このシナリオを「遠近UE」と称するであろう。
UEが、第1のレイヤにおいて近隣UEとして、第2のレイヤにおいて遠方UEとして割り当てられることが可能である。これは図13に図示される。本付記において、このシナリオを「遠近UE」と称するであろう。
観察2:UEは、同時に、近隣UEおよび遠方UEであり得る。
この場合、遠近UEは、その複雑な割当によって、複雑化された情報を必要とする。それに加えて、レガシーUEは、遠方UEとは異なり、遠近UEになることはできない。なお、遠近UE問題は、空間領域(すなわち、レイヤ間)のみならず、周波数領域(すなわち、リソース間ブロック)においても引き起こる。
提案2:RAN1は、同時に近隣UEであり遠方UEであるUEのような電力割当の場合のインパクトを考慮すべきである。
(付属書:電力レイヤ領域における重ね合うパターン)
表1は、レイヤランク基づく電力割り当ての例を示す。(近隣UEのリソースが緑色であり、遠方UEのものは赤であり、縦−横は、電力−レイヤである。)
表1は、レイヤランク基づく電力割り当ての例を示す。(近隣UEのリソースが緑色であり、遠方UEのものは赤であり、縦−横は、電力−レイヤである。)
**このケースは、現実的な場合には発生しないかもしれないが、図13に示すように、同様の例は、3UE以上の間で発生する可能性がある。
[相互参照]
米国仮出願第62/162145号(2015年5月15日出願)の全内容が参照により本願明細書に組み込まれている。
米国仮出願第62/162145号(2015年5月15日出願)の全内容が参照により本願明細書に組み込まれている。
本発明は、通信分野において有用である。
Claims (8)
- 複数のユーザ端末宛の信号を同一の無線リソースに多重する非直交多元接続に対応する無線基地局であって、
前記非直交多元接続を適用すべき第1ユーザ端末及び第2ユーザ端末を特定する制御部と、
前記第1ユーザ端末宛の信号及び前記第2ユーザ端末宛の信号を前記非直交多元接続によって送信する送信部とを備え、
前記第2ユーザ端末宛の信号のキャンセルに用いるキャンセル情報を前記第1ユーザ端末に送信することを特徴とする無線基地局。 - 前記キャンセル情報は、前記第1ユーザ端末宛の信号及び前記第2ユーザ端末宛の信号の多重化方法を示す情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
- 前記キャンセル情報は、前記第2ユーザ端末に適用される変調方式及び符号化方式の組合せを示す情報、前記第2ユーザ端末に割り当てられた識別情報、前記第2ユーザ端末に適用される冗長モードを示す情報、及び、前記第2ユーザ端末に適用される送信モードを示す情報の中から選択された1以上の情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
- 前記キャンセル情報は、前記第2ユーザ端末宛の信号に適用されるプリコーディングに関する情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
- 前記キャンセル情報は、前記第2ユーザ端末として特定され得るユーザ端末のリストを含むことを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
- 前記キャンセル情報は、前記第1ユーザ端末宛の信号の送信電力及び/又は前記第2ユーザ端末宛の信号の送信電力を示す電力割当情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
- 前記キャンセル情報は、前記第2ユーザ端末宛の信号が送信されるリソースブロックを示す情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
- 複数のユーザ端末宛の信号を同一の無線リソースに多重する非直交多元接続に対応する無線基地局を備える移動通信システムで用いる移動通信方法であって、
前記無線基地局が、前記非直交多元接続を適用すべき第1ユーザ端末及び第2ユーザ端末を特定するステップと、
前記無線基地局が、前記第1ユーザ端末宛の信号及び前記第2ユーザ端末宛の信号を前記非直交多元接続によって送信するステップと、
前記無線基地局から前記第1ユーザ端末に対して、前記第2ユーザ端末宛の信号のキャンセルに用いるキャンセル情報を送信するステップとを備えることを特徴とする移動通信方法。
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