KR102534065B1 - 기지국 장치 및 단말 장치 - Google Patents

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Abstract

한정된 제어 정보량으로, 효율적인 다운링크 비직교 멀티 액세스를 실현한다. 일부의 서브캐리어로 제1 단말 장치와 1개 또는 복수의 제2 단말 장치앞으로의 심볼을 가산하여 송신하는 기지국 장치이며, 상기 제1 단말 장치에 상기 1개 또는 복수의 제2 단말 장치보다도 낮은 에너지를 설정하는 전력 설정부와, 상기 제1 단말 장치앞으로의 신호의 리소스 할당과는 다른 리소스 할당을 상기 1개 또는 복수의 제2 단말 장치앞으로의 신호에 대하여 행하는 스케줄링부와, 상기 제1 단말 장치앞으로의 신호의 리소스 할당에 있어서, 제1 단말 장치앞으로의 신호에 가산되는 상기 1개 또는 복수의 제2 단말 장치가 사용하는 변조 방식이 동일해지도록 변조 방식을 제어하는 MCS 결정부를 구비한다.

Description

기지국 장치 및 단말 장치
본 발명은 기지국 장치 및 단말 장치에 관한 것이다.
최근의 스마트폰이나 태블릿 단말기의 보급에 따라, 무선 트래픽은 급격하게 증가하고 있다. 급증하는 트래픽에 대처하기 위해, 제5세대 이동 통신 시스템(5G)의 연구 개발이 행해지고 있다.
LTE(Long Term Evolution)나 LTE-A(LTE-Advanced)의 다운링크에서는, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)라 불리는, 다수의 협대역 캐리어(서브캐리어)를 직교하도록 배치하는 액세스 방식(직교 멀티 액세스)이 사용되고 있다. 이에 반해 5G용의 액세스 기술로서, 비직교 멀티 액세스 기술의 검토가 많이 이루어져 있다. 비직교 멀티 액세스는, 수신기에서 간섭 캔슬러, 또는 최우 추정(maximum likelihood) 등의 수신 처리를 행하는 것을 전제로, 직교성을 갖지 않은 신호를 송신한다. 다운링크를 대상으로 한 비직교 멀티 액세스의 하나로서, DL-NOMA(Downlink Non-Orthogonal Multiple Access)가 검토되고 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2). DL-NOMA에 있어서 기지국 장치(eNB(evolved Node B), 기지국이라고도 칭한다)에서는 상이한 복수의 단말 장치(UE(User Equipment), 이동국 장치, 이동국, 단말기라고도 칭한다)앞으로의 변조 심볼을 가산(superposition coding)하여 송신한다. 이때, 각 변조 심볼에 할당되는 송신 전력은, 다중되는 단말 장치에서의 수신 전력(수신 품질)이나 MCS(Modulation and Coding Scheme, 변조 방식과 부호화율) 등을 고려하여 결정된다. 단말 장치는 CWIC(CodeWord-level Interference Canceller)를 구비하고 있어, 다중된 송신 신호 중, 다른 단말 장치앞으로의 신호를 복호하고, 타 단말 장치앞으로의 신호의 레플리카를 생성하고, 수신 신호로부터 캔슬함으로써 자 단말기앞으로의 변조 심볼만을 추출할 수 있다.
또한, 단말 장치가 CWIC을 적용하지 않고, SLIC(Symbol-Level IC)나 MLD(Maximum Likelihood Detection)를 적용하는 것도 검토되고 있다(비특허문헌 1). SLIC나 MLD를 적용하면, 타 단말 장치앞으로의 신호를 완전히는 제거할 수 없는 경우는 있지만, 타 단말 장치앞으로의 신호에 관한 정보(부호화율 및 리소스 할당 정보 등)를 사용하지 않고 DL-NOMA를 달성하는 것이 가능하게 된다.
일본 특허 공개 제2013-9288 일본 특허 공개 제2013-9289
SLIC이나 MLD를 사용하는 DL-NOMA에서는, 타 단말기앞으로의 신호의 부호화율이나 리소스 할당을 파악할 필요는 없지만, 자국이 사용하는 리소스(서브캐리어)에 있어서, 타 단말기앞으로의 신호가 어느 변조 방식을 사용하고 있는지를 알 필요가 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 DL-NOMA 시스템에 있어서, 제어 정보를 증대시키지 않고, DL-NOMA의 성능을 향상시킬 수 있는 시스템을 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 단말 장치 및 기지국 장치는, 다음과 같다.
(1) 본 발명의 기지국 장치는, 일부의 서브캐리어로 제1 단말 장치와 1개 또는 복수의 제2 단말 장치앞으로의 심볼을 가산하여 송신하는 기지국 장치이며, 상기 제1 단말 장치에 상기 1개 또는 복수의 제2 단말 장치보다도 낮은 에너지를 설정하는 전력 설정부와, 상기 제1 단말 장치앞으로의 신호의 리소스 할당과는 다른 리소스 할당을 상기 1개 또는 복수의 제2 단말 장치앞으로의 신호에 대하여 행하는 스케줄링부와, 상기 제1 단말 장치앞으로의 신호의 리소스 할당에 있어서, 제1 단말 장치앞으로의 신호에 가산되는 상기 1개 또는 복수의 제2 단말 장치가 사용하는 변조 방식이 동일해지도록 변조 방식을 제어하는 MCS 결정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
(2) 또한, 본 발명의 기지국 장치에 있어서, 상기 스케줄링부는, 상기 제1 단말 장치앞으로의 신호의 리소스 할당이, 상기 1개 또는 복수의 제2 단말 장치 중의 어느 것인가의 단말 장치앞으로의 신호의 리소스 할당에 포함되도록 스케줄링을 행하는 것을 특징으로 한다.
(3) 또한, 본 발명의 기지국 장치에 있어서, 상기 스케줄링부는, 상기 제1 단말 장치앞으로의 신호의 리소스 할당은, 상기 1개 또는 복수의 제2 단말 장치앞으로의 신호의 리소스 할당을 포함하도록 스케줄링을 행하고, 상기 MCS 결정부는, 상기 1개 또는 복수의 제2 단말 장치앞으로의 신호의 변조 방식을 동일하게 하는 것을 특징으로 한다.
(4) 또한, 본 발명의 기지국 장치에 있어서, 상기 1개 또는 복수의 제2 단말 장치가 사용하는 변조 방식을 상기 제1 단말 장치에 통지하는 제어 정보를 다중하는 제어 정보 다중부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
(5) 또한, 본 발명의 단말 장치는, 일부의 서브캐리어로 제1 단말 장치앞으로의 심볼과, 1개 또는 복수의 제2 단말 장치앞으로의 심볼이 가산된 신호를 수신하는 단말 장치이며, 상기 제1 단말 장치앞으로의 신호가 사용하는 리소스에 있어서, 모든 서브캐리어에서 동일한 변조 방식이 다중되어 있는 것을 가정하여 제1 단말 장치앞으로의 신호를 검출하는 신호 검출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
(6) 또한, 본 발명의 단말 장치는, 제어 정보로서 상기 동일한 변조 방식을 수신하는 제어 정보 분리부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 약간의 제어 정보로 DL-NOMA를 적용할 수 있게 되기 때문에, 셀 스루풋 또는 유저 스루풋을 개선하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 통신 시스템의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 기지국 장치의 송신기 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 OFDM 신호 생성부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 단말 장치의 수신기 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 OFDM 수신 신호 처리부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 DL-NOMA의 리소스 할당의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 있어서의 DL-NOMA의 리소스 할당의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명에 있어서의 DL-NOMA의 리소스 할당의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명에 있어서의 DL-NOMA의 리소스 할당의 일례를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명에 있어서의 DL-NOMA의 리소스 할당의 일례를 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명에 있어서의 DL-NOMA의 리소스 할당의 일례를 도시하는 도면이다.
[제1 실시 형태]
본 실시 형태에 있어서의 통신 시스템은, 적어도 하나의 기지국 장치(송신 장치, 셀, 송신점, 송신 안테나군, 송신 안테나 포트군, 컴포넌트 캐리어, evolved Node B(eNB)) 및 복수의 단말 장치(단말기, 이동 단말기, 수신점, 수신 단말기, 수신 장치, 수신 안테나군, 수신 안테나 포트군, User Equipment(UE))를 구비한다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 셀룰러 시스템의 다운링크(포워드 링크)의 일례를 도시하는 개략도이다. 도 1의 셀룰러 시스템에서는, 하나의 기지국 장치(eNB)(100)가 존재하고, 기지국 장치(100)와 접속하는 단말 장치(101) 내지 단말 장치(103)가 존재한다. 기지국 장치(100)는 단말 장치(101) 내지 단말 장치(103)앞으로의 신호를 다중하고, 동일 서브캐리어로 송신한다. 여기서 3개의 단말 장치앞으로의 신호를 모두 다중하지는 않고, 임의의 2개의 단말 장치앞으로의 신호를 다중해도 된다. 또한, 단말 장치는 4개 이상이어도 된다.
도 2는, 본 실시 형태에 있어서의 DL-NOMA를 행하는 기지국 장치(100)의 송신기 구성의 일례를 도시하는 블록도이다. 정보 비트는 부호화부(201-1) 내지 부호화부(201-3)에 입력되어, 오류 정정 부호화가 적용된다. 또한, 오류 정정 부호화에 있어서 어느 부호화율을 사용할지는, 예를 들어, MCS 결정부(200)로부터 입력되는 MCS에 관한 정보에 의해 결정된다. 또한, 부호화부(201-1 내지 201-3)에서는 비트 인터리브 등의 오류 정정의 효과를 향상시킬 수 있는 처리가 적용되어도 된다. 부호화부(201-1) 내지 부호화부(201-3)에서 생성된 오류 정정 부호화 비트는 변조부(202-1) 내지 변조부(202-3)에 각각 입력되어, 비트 계열을 변조 심볼 계열로 변환하는 처리가 이루어진다. 여기에서, 생성되는 변조 심볼은, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)나 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM 등이며, 변조부(202-1) 내지 변조부(202-3)에서 서로 다른 변조 방식이 사용되어도 된다. 또한, 어느 변조 방식을 사용할지는, 예를 들어, MCS 결정부(200)로부터 입력되는 MCS에 관한 정보에 의해 결정된다. 여기에서, 각 단말 장치의 MCS에 관한 정보는, 제어 정보 다중부에서 시간 영역 다중 또는 주파수 영역 다중되어 각 단말 장치에 통지된다.
변조부(202-1) 내지 변조부(202-3)의 출력은, 각각 전력 설정부(203-1) 내지 전력 설정부(203-3)에 입력된다. 전력 설정부(203-1) 내지 전력 설정부(203-3)에서는, 변조부(202-1) 내지 변조부(202-3)의 출력에 대하여 진폭(전력, 에너지, 스펙트럼 밀도)의 변경이 행하여진다. 설정되는 전력은, 미리 결정되어 있어도 되고, 스케줄링부(206)가 셀 스루풋이나 유저 스루풋 등을 고려함으로써 결정되어도 된다. 전력 설정부(203-1) 내지 전력 설정부(203-3)의 출력은, 각각, 리소스 할당부(204-1 및 204-2)에 입력된다. 리소스 할당부(204-1) 내지 리소스 할당부(204-3)에서는, 전력 설정부(203-1) 내지 전력 설정부(203-3)로부터 입력된 신호를, 스케줄링부(206)로부터 입력되는 할당 정보에 따라, 각각 소정의 서브캐리어에 배치한다.
리소스 할당부(204-1) 내지 리소스 할당부(204-3)의 출력은 신호 가산부(205)에 입력된다. 신호 가산부(205)에서는, 서브캐리어마다 리소스 할당부(204-1) 내지 리소스 할당부(204-2)의 출력을 가산(합성, superposition coding) 한다. 즉, 리소스 할당부(204-1) 내지 리소스 할당부(204-3)에서 할당 리소스의 일부 또는 모두가 중복되어 있는 경우, 그 리소스(서브캐리어)에 있어서는, 중첩(superposition coding)에 의한 비직교 다중이 행하여지게 된다. 제어 정보 다중부(207)에서는, 단말 장치에 있어서의 수신 처리에서 필요해지는 제어 정보 등을 시간 영역이나 주파수 영역에서 다중하는 처리가 적용된다. 여기서 제어 정보로서는 MCS나 할당 정보 등이 포함된다. 제어 정보 다중부(207)의 출력은, OFDM 신호 생성부(208)에 입력된다. OFDM 신호 생성부(208)의 구성을 도 3에 도시한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 제어 정보 다중부(207)의 출력은 IFFT부(301)에 입력되어, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)에 의해 주파수 영역 신호로부터 시간 영역 신호로의 변환이 행하여진다. IFFT부(301)의 출력은 CP 부가부(302)에 입력되어, 지연파에 대한 내성을 얻기 위해, CP(Cyclic Prefix)가 부가된다. CP 부가부(302)의 출력은 무선 송신부(303)에 입력되어, D/A(Digital to Analog) 변환, 대역 제한 필터링, 업컨버전 등의 처리가 적용된다. 무선 송신부(303)의 출력은, OFDM 신호 생성부(208)의 출력으로서 도 2의 송신 안테나(209)로부터 송신된다. 또한 도 2에 있어서 송신 안테나수는 1로 하고 있지만, 복수의 안테나를 구비하고, 공간 다중이나 송신 다이버시티 등의 기존의 기술을 조합하여 사용해도 된다.
도 4에 DL-NOMA를 행한 신호를 수신하는 단말 장치(101)(제1 단말 장치)의 수신기 구성의 종래예를 도시한다. 수신 안테나(401)를 통하여 수신한 신호는 OFDM 수신 신호 처리부(402)에 입력된다. OFDM 수신 신호 처리부(402)의 구성의 일례를 도 5에 도시한다. 수신 안테나(401)로 수신된 신호는, 무선 수신부(501)에 입력되어, 다운 컨버전, 필터링, A/D 변환 등의 처리가 행하여진다. 무선 수신부(501)의 출력은 CP 제거부(502)에 입력되어, 송신측에서 삽입된 CP의 제거가 행하여진다. CP 제거부(502)의 출력은 FFT부(503)에 입력되어, FFT에 의해, 시간 영역 신호로부터 주파수 영역 신호로의 변환이 행하여진다. FFT부(503)의 출력은, 도 4의 제어 정보 분리부(403)에 입력된다. 제어 정보 분리부(403)에서는 수신 신호 중, 제어 정보를 분리한다. 얻어진 제어 정보(MCS나 할당 정보 등)는 후단의 수신 처리에 사용된다. 제어 정보 이외의 신호는, 리소스 추출부(404)에 입력된다. 리소스 추출부(404)에서는, 단말 장치(101)앞으로의 신호를 배치한 리소스(서브캐리어)를 추출한다. 또한, 리소스 추출에 필요한 정보는, 제어 정보 분리부에서 얻어진 제어 정보나, 별도 상위층으로부터 통지되는 제어 정보에 포함되어 있다.
리소스 추출부(404)의 출력은 신호 검출부(405)에 입력된다. 신호 검출부(405)에서는 처음에, 전반로의 영향을 보상한다. 전반로 보상으로서는, 일반적으로는, 송신 장치로부터 기지 신호인 참조 신호(DMRS(Demodulation Reference Signal, URS: UE-specific Reference Signal이라고도 호칭된다) 또는 CRS(Cell-specific Reference Signal) 등)를 송신하고, 수신에서 전반로를 추정함으로써 채널 추정을 행하고, 얻어진 채널 추정값에 기초하여 전반로 보상을 행한다. 신호 검출부(405)에서는, 수신 신호점과 송신 신호 후보점으로부터, 유클리드 거리가 가장 짧아지는 신호 후보점을 검출한다. 검출 결과에 의해, 부호화 비트의 LLR(Log Likelihood Ratio)을 산출하고, 복호부(406)에 입력함으로써 복호 결과를 얻는다. 여기에서, 송신 신호 후보점의 생성에는, 자국앞으로의 신호에 사용된 변조 방식과, 비직교 다중된 다른 단말 장치앞으로의 신호의 변조 방식이 필요하다. LTE에서는 자국앞으로의 신호에 사용된 변조 방식은 통지되어 있지만, 타 단말 장치앞으로의 신호의 변조 방식은 통지되지 않는다.
따라서, 비직교 다중된 다른 단말 장치앞으로의 신호의 변조 방식을 기지국 장치로부터 제어 채널 또는 상위층에 의해 단말 장치에 통지하는 것이 생각되지만, 제어 정보량이 증대해 버린다는 문제가 있다. 그래서, 단말 장치(101)가 간섭이 되는 신호(비직교 다중되어 있는 신호)가 존재하는지 여부를 블라인드 검출하는 방법이 생각된다. 블라인드 검출을 사용함으로써, 단말 장치는 각 서브캐리어에 있어서, 애당초 비직교 다중되어 있는지, 비직교 다중되어 있는 경우에는, 비직교 다중에 사용되고 있는 변조 방식은 무엇인지를 추정할 수 있게 되기 때문에, 제어 정보의 통지가 불필요하게 되어, 스루풋을 향상시킬 수 있다.
여기에서, 도 6과 같은 리소스 할당이 행해진 경우의 블라인드 검출에 대하여 생각한다. 단말 장치(101)앞으로의 신호가 사용하는 서브캐리어에는, 단말 장치(102)와 단말 장치(103)앞으로의 신호(제2 단말 장치앞으로의 신호)가 다중되어 있는 외에, 다중이 행해져 있지 않은 서브캐리어도 존재한다. 도 6의 경우, 큰 전력(에너지)이 할당되는 단말 장치(102) 및 단말 장치(103)앞으로의 신호는, 사용하는 전체 서브캐리어에 걸쳐서 동일한 전반 품질을 상정할 수 있다. 그러나 단말 장치(101)는 서브캐리어마다 간섭이 되는 단말 장치가 서로 다르기 때문에, 사용하는 전체 서브캐리어에 걸쳐서 동일한 품질을 가정할 수 없다. 따라서, 서브캐리어(또는 리소스 블록, 서브 밴드 등)마다 독립하여 블라인드 검출을 행할 필요가 있기 때문에, 처리가 복잡해지는 외에, 간섭이 되는 신호의 변조 방식의 검출에 오류가 생긴다는 문제가 있다. 간섭이 되는 신호의 변조 방식의 검출에 오류가 생긴 경우, DL-NOMA에서는 간섭의 전력은 자국앞으로의 신호의 전력에 비하여 매우 높기 때문에, 비트 오류가 발생해버릴 가능성이 극히 높다.
다음으로, 블라인드 검출에 의한 간섭 신호의 변조 방식의 추정을 행하지 않는 경우를 생각한다. 이 경우, 기지국 장치(100)가 단말 장치(101)에, 「단말 장치(102) 및 단말 장치(103)가 다중되어 있는 것, 및 단말 장치(101)에 단말 장치(102) 및 단말 장치(103)가 사용하는 변조 방식」을 통지하게 된다. 따라서, 어느 변조 방식을 사용하고, 어느 리소스 할당에 의해 신호가 송신되고 있는지가 단말 장치(101)에 통지될 필요가 있기 때문에, 제어 정보가 방대해져버린다. 가령 리소스 할당이 미리 결정되어 있는, 또는 통지되는 경우에 있어서도, 변조 방식을 통지하기 위하여 필요한 제어 정보는, 간섭이 되는 신호의 수에 비례하여 증가해버린다. 또한, 간섭 신호의 수가 상이하면 제어 정보량도 변화해버리기 때문에, 제어 채널 또는 상위층을 구성하는 데 있어서도 문제가 있다.
따라서 본 실시 형태에서는, 도 7과 같은 리소스 할당을 가정한다. 도 6과의 차이는, 낮은 전력이 할당되는 단말 장치(MLD를 적용하는 단말 장치이며, 블라인드 검출에 의해 간섭이 되는 단말 장치앞으로의 변조 방식을 추정하는 단말 장치)는 사용하는 전체 서브캐리어에 걸쳐서 간섭이 되는 단말 장치가 동일하게 되는 점이다. 도 7과 같은 리소스 할당이 행해진 경우, 블라인드 검출을 행하는 단말 장치는, 사용하는 전체 서브캐리어에 걸쳐서 간섭이 되는 단말 장치가 동일한 것을 가정하여, 블라인드 검출에 의한 간섭 신호의 변조 방식의 추정을 행할 수 있다. 이 결과, 도 6과 같이 서브캐리어마다 간섭 신호의 유무나 변조 방식이 상이한 경우보다도 높은 정밀도로 블라인드 검출을 행할 수 있다. 블라인드 검출의 정밀도가 향상되면, 적절하게 MLD를 적용할 수 있게 되기 때문에, 자국앞으로의 신호의 비트 오류율을 저하시킬 수 있다. 또한, 큰 전력이 부여되는 단말 장치(도 7에서는 단말 장치(103))의 변조 방식을 QPSK로 고정하면, 간섭 신호가 다중되어 있는지 여부를 추정하는 것만으로, 블라인드로 DL-NOMA의 수신 처리가 가능하게 된다. 또한, 큰 전력이 부여되는 단말 장치(도 7에서는 단말 장치(103))에 대해서는, 사용하는 전체 서브캐리어에 걸쳐서 간섭 신호의 변조 방식의 변조 방식이 변화하게 되지만, 큰 송신 전력이 부여되는 단말 장치(103)는 반드시 MLD나 SIC를 적용할 필요는 없기 때문에, 간섭 신호의 변조 방식이 상이한 것에 의한 스루풋에 대한 영향은 작다. 또한, 단말 장치(103)에 대한 송신 전력은 높기 때문에, 단말 장치(103)에 대하여 간섭 신호의 유무가 서브캐리어마다 상이한 것에 의한 특성 열화는 경미하게 된다.
다음으로 블라인드 검출을 행하지 않고, 변조 방식이 통지되는 경우에 대하여 생각한다. 도 6과 달리 도 7의 단말 장치(101)는 사용하는 전체 서브캐리어에 걸쳐서 간섭이 되는 단말 장치가 동일하게 된다. 이 결과, 기지국 장치(100)가 단말 장치(101)에 간섭 신호의 변조 방식에 관한 정보를 하나 통지하는 것만으로, 단말 장치(101)는 MLD에 의한 신호 검출을 행할 수 있다. 즉 도 6의 할당의 경우보다도 대폭으로 제어 정보량을 삭감할 수 있다. 또한, 상기 변조 방식에 관한 정보는, 예를 들어 2비트로 구성되고, '00'은 간섭 신호의 변조 방식이 QPSK이며, '01'은 16QAM이며, '10'은 64QAM이며, '11'은 256QAM인 것을 나타내도 된다. 여기에서, 256QAM이 사용되지 않는 경우에는, '11'은 간섭 신호가 존재하지 않는 것을 나타내도 된다. 또한 2비트의 제어 정보가 나타내는 정보는, 상위 레이어에서의 통지에 따라 변경되어도 된다. 또한, 제어 정보는 2비트일 필요는 없고, 1비트여도 되고, 1비트인 경우, '0'은 간섭이 존재하지 않는 것을 통지하고, '1'은 간섭이 존재하는 것을 통지해도 된다. 이 경우, 당해 제어 정보가 통지된 단말 장치는, '1'이 통지된 경우, 블라인드 검출에 의해 간섭 신호의 변조 방식을 추정한다. 여기에서, 시스템으로서, 전력이 높은 신호의 변조 방식을 QPSK로 정한 경우, 단말 장치(101)는 블라인드 검출을 행할 일 없이, 간섭 신호의 변조 다치수를 파악할 수 있다.
이렇게, 본 실시 형태에 따르면, 셀에지의 단말 장치에의 리소스 할당을, 셀 중앙의 단말 장치의 리소스 할당을 포함하도록 행한다. 이에 의해, 블라인드 검출을 행할 필요가 있는 단말 장치는, 사용하는 전체 서브캐리어에 걸쳐서 간섭의 유무, 및 변조 방식이 일정하다고 가정할 수 있다. 이에 의해 블라인드 검출에 의한 간섭 신호의 변조 신호의 추정이 용이하게 되어, 추정 오류를 감소시킬 수 있기 때문에, 스루풋을 증가시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 블라인드 검출을 전제로 하지 않고, 간섭 신호에 관한 정보를 통지하는 것을 전제로 한 경우에 있어서도, 셀 중앙의 단말 장치는, 간섭 신호의 리소스 할당이 통지될 필요가 없게 된다. 또한, 간섭 단말기수가 변화하는 경우가 없게 되기 때문에, 한정된 비트수로 간섭 신호의 변조 방식, 또는 유무를 통지할 수 있게 된다. 이 결과, 제어 정보를 삭감할 수 있다.
[제2 실시 형태]
제1 실시 형태에서는, DL-NOMA에 참가하는 단말 장치에 대해서, 셀에지의 단말 장치의 리소스 할당이, 셀 중앙의 단말 장치의 리소스 할당을 포함하도록 리소스 할당을 행함으로써, 블라인드 검출을 행하기 쉬워져, 한정된 제어 정보로 간섭 신호의 정보를 통지할 수 있는 것을 나타냈다. 그러나, 셀에지의 단말 장치앞으로의 신호의 리소스 할당이, 셀 중앙의 단말 장치의 리소스 할당을 포함한다는 제한이 걸리게 된다.
따라서 본 실시 형태에서는, 셀 중앙의 단말 장치의 리소스 할당이, 셀에지의 단말 장치의 리소스 할당을 포함하는 경우에 있어서, 간섭 신호에 관한 블라인드 검출을 용이하게 하는 것이나, 통지 정보를 삭감하는 방법에 대하여 설명을 행한다.
본 실시 형태에 있어서의 송신기 구성을 제1 실시 형태와 동일하지만, 스케줄링부(206)에 있어서의 처리가 상이하다. 본 실시 형태에 있어서의 스케줄링부(206)가 행하는 리소스 할당의 예를 도 8에 도시하였다. 도 8에 있어서 셀 중앙의 단말 장치인 단말 장치(101)는 간섭 신호인 단말 장치(102), 단말 장치(103), 단말 장치(104)의 리소스 할당을 포함하는 리소스 할당이 행해지고 있다. 이대로는, 도 6에서 설명한 바와 같이, 단말 장치(101)의 블라인드 검출은 어려워지게 된다. 그래서 본 실시 형태에서는, 간섭 신호인 단말 장치(102), 단말 장치(103), 단말 장치(104)앞으로의 신호 변조 방식이 동일해지도록 MCS 결정부(200)가 제어를 행한다. 이에 의해 단말 장치(101)는 이용하는 전체 서브캐리어에 걸쳐서, 간섭 신호의 변조 방식이 동일해지기 때문에, 블라인드 검출을 행하기 쉬워진다. 이 결과, 블라인드 검출에 의해 간섭 신호의 변조 방식의 추정에 오류가 생길 확률을 감소시킬 수 있기 때문에, 자국앞으로의 신호를 정확하게 검출할 수 있게 되어, 스루풋을 증가시킬 수 있다. 여기에서, 간섭 신호인 단말 장치(102), 단말 장치(103), 단말 장치(104)의 변조 방식을 동일하게 할 필요는 있지만, 부호화율은 각 단말 장치에 대하여 자유롭게 설정할 수 있다. 또한, 셀에지의 단말기에 대해서는 대부분의 경우 QPSK가 적용되고, 16QAM이나 64QAM이 적용되는 경우는 드물기 때문에, 실질적으로는 셀에지의 단말기 스루풋 저하는 거의 없다. 한편, 단말 장치(101)는 정밀도가 높은 블라인드 검출을 행할 수 있게 되기 때문에, 대폭으로 스루풋을 증가시킬 수 있게 된다.
또한, 상기에서는 단말 장치(101)가 블라인드 검출을 행하는 것을 전제로 했지만, 변조 방식에 관한 정보를 통지하는 경우에 있어서도, 본 실시 형태의 스케줄링 방법은 효과적이다. 도 6과 같이 간섭 신호의 변조 방식이 단말 장치마다 상이한 경우, 어느 서브 밴드에서 어느 변조 방식이 사용되고 있는지를 통지할 필요가 있기 때문에, 제어 정보가 방대해진다. 한편, 도 8과 같이 단말 장치(101)가 이용하는 전체 서브캐리어에 걸쳐서 동일한 변조 방식이 사용되도록, MCS 결정부(200)가 간섭 신호의 변조 방식을 제어한 경우, 기지국 장치는 단말 장치(101)에 하나의 변조 방식을 통지하면 되게 된다. 즉, 한정된 제어 정보로 간섭 신호의 변조 방식을 통지할 수 있게 된다.
또한, 도 8에서는 단말 장치(101)가 이용하는 전체 서브캐리어에 걸쳐서 비직교 다중이 적용되는 것을 나타냈지만, 본 실시 형태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 9와 같이 단말 장치(101)가 이용하는 서브캐리어 중, 일부의 서브캐리어는 비직교 다중되지 않는 것으로 해도 된다. 이 경우, 단말 장치(101)는 각 서브캐리어(서브 밴드)에서 비직교 다중이 적용되어 있는지 여부를 블라인드로 검출할 필요는 있지만, 비직교 다중이 행해지고 있다고 판정한 서브캐리어에 대해서는 간섭 신호의 변조 방식은 동일한 것으로 하여 블라인드 검출에 의해 간섭 신호의 변조 방식을 추정할 수 있다. 이 결과, 블라인드 검출의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있기 때문에, 스루풋을 증가시킬 수 있다. 또한, 간섭 신호의 변조 방식에 대해서는 통지되어, 단말 장치(101)는 비직교 다중 신호의 유무만을 블라인드 검출하는 것으로 할 수 있다. 이때, 상기 간섭 신호의 변조 방식에 관한 정보는, 예를 들어 2비트로 구성되고, '00'은 간섭 신호의 변조 방식이 QPSK이며, '01'은 16QAM이며, '10'은 64QAM이며, '11'은 256QAM인 것을 나타내도 된다. 여기에서, 256QAM이 사용되지 않는 경우에는, '11'은 단말 장치가 사용하는 전체 서브캐리어에 있어서 간섭 신호가 존재하지 않는 것을 나타내도 된다.
또한 상술한 바와 같이, 도 9의 리소스 할당의 경우, 블라인드 검출에 의해 비직교 다중을 행하지 않는 서브캐리어를 특정할 필요가 있다. 또한, 도면과 같은 리소스 할당의 경우, 단말 장치(103)는 서브캐리어마다 간섭의 유무가 서로 다르기 때문에, 사용하는 전체 서브캐리어에 걸쳐서 참조 신호 등을 평균화하면, 실제의 전송과 일치하지 않음이 발생하여, 특성이 열화될 가능성이 있다.
따라서 도 10에 도시하는 바와 같이, 비직교 다중이 행하여지지 않는 서브캐리어에 대하여 더미 심볼을 비직교 다중하는 것이 생각된다. 여기서 더미 심볼의 변조 방식은 다른 간섭 신호와 동일한 변조 방식을 사용하도록 제어한다. 이에 의해 단말 장치는 각 서브캐리어에서 비직교 다중되는 신호의 유무를 블라인드 검출할 필요가 없는 데다가, 사용하는 전체 서브캐리어로 간섭이 되는 신호의 변조 방식이 동일해지기 때문에, 블라인드 검출의 정밀도가 향상된다. 또한 변조 방식이 기지국 장치(100)로부터 통지되는 경우에는, 하나의 제어 정보에 의해 사용하는 전체 서브캐리어의 간섭 변조 방식을 통지할 수 있다. 또한, 도 11과 같이 리소스 할당을 행한 경우, 단말 장치(103)는 사용하는 전체 서브캐리어에 걸쳐서 간섭이 존재하는 것이기 때문에, 사용하는 전체 서브캐리어에 걸쳐서 참조 신호 등을 평균화함으로써, 실제의 전송과 일치하지 않음 없이 통신을 행할 수 있다. 또한 더미 심볼의 계열은 기지국 장치가 정해도 되고, 특정한 패턴으로 함으로써, 송수신에서 기지로 해도 된다. 이 경우, 삽입된 더미 심볼을 참조 신호 등으로서 취급할 수 있기 때문에, 전송 품질을 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 셀 중앙의 단말 장치와 셀에지의 단말기가 동일한 리소스 할당을 사용하지 않고 비직교 다중을 행하는 경우에 있어서, 셀 중앙의 단말 장치가 통신에 사용하는 리소스 할당이, 셀에지의 단말 장치가 통신에 사용하는 리소스 할당을 포함하도록 할당을 행한다. 이 때, 비직교 다중에 참가하는 복수의 셀에지의 단말 장치는, 동일한 변조 방식을 사용하도록 제어된다. 이에 의해, 셀 중앙의 단말 장치는 블라인드 검출을 행하기 쉬워진다. 또한, 블라인드 검출을 행하지 않고, 변조 방식에 관한 정보가 기지국으로부터 통지되는 경우, 한정된 제어 정보로 간섭 신호의 변조 방식을 통지할 수 있다. 이 결과, 스루풋을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치에서 동작하는 프로그램은, 본 발명에 따른 상기 실시 형태의 기능을 실현하도록, CPU 등을 제어하는 프로그램(컴퓨터를 기능시키는 프로그램)이다. 그리고, 이들 장치에서 취급되는 정보는, 그 처리 시에 일시적으로 RAM에 축적되고, 그 후, 각종 ROM이나 HDD에 저장되고, 필요에 따라 CPU에 의해 판독, 수정·기입이 행하여진다. 프로그램을 저장하는 기록 매체로서는, 반도체 매체(예를 들어, ROM, 불휘발성 메모리 카드 등), 광기록 매체(예를 들어, DVD, MO, MD, CD, BD 등), 자기 기록 매체(예를 들어, 자기 테이프, 플렉시블 디스크 등) 등 중 어느 것이어도 된다. 또한, 로드한 프로그램을 실행함으로써, 상술한 실시 형태의 기능이 실현될 뿐만 아니라, 그 프로그램의 지시에 기초하여, 오퍼레이팅 시스템 또는 다른 애플리케이션 프로그램 등과 공동하여 처리함으로써, 본 발명의 기능이 실현되는 경우도 있다.
또한, 시장에 유통시키는 경우에는, 가반형의 기록 매체에 프로그램을 저장하여 유통시키거나, 인터넷 등의 네트워크를 통하여 접속된 서버 컴퓨터에 전송하거나 할 수 있다. 이 경우, 서버 컴퓨터의 기억 장치도 본 발명에 포함된다. 또한, 상술한 실시 형태에 있어서의 단말 장치 및 기지국 장치의 일부, 또는 전부를 전형적으로는 집적 회로인 LSI로서 실현해도 된다. 수신 장치의 각 기능 블록은 개별로 칩화해도 되고, 일부, 또는 전부를 집적하여 칩화해도 된다. 각 기능 블록을 집적 회로화한 경우에, 그들을 제어하는 집적 회로 제어부가 부가된다.
또한, 집적 회로화의 방법은 LSI에 한하지 않고 전용 회로, 또는 범용 프로세서로 실현해도 된다. 또한, 반도체 기술의 진보에 따라 LSI를 대체하는 집적 회로화의 기술이 출현된 경우, 당해 기술에 의한 집적 회로를 사용하는 것도 가능하다.
또한, 본원 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 본원 발명의 단말 장치는, 이동국 장치에의 적용에 한정되는 것은 아니며, 옥내외에 설치되는 거치형, 또는 비가동형의 전자 기기, 예를 들어, AV 기기, 키친 기기, 청소·세탁기기, 공조기기, 오피스 기기, 자동 판매기, 기타 생활 기기 등에 적용할 수 있는 것은 물론이다.
이상, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 상세하게 설명했지만, 구체적인 구성은 이 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 등도 청구범위에 포함된다.
본 발명은 단말 장치, 기지국 장치, 통신 시스템 및 통신 방법에 사용하기에 바람직하다.
또한, 본 국제 출원은, 2015년 5월 14일에 출원한 일본 특허 출원 제2015-098652호에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 일본 특허 출원 제2015-098652호의 전체 내용을 본 국제 출원에 원용한다.
100: 기지국 장치
101 내지 103: 단말 장치
200: MCS 결정부
201-1 내지 201-3: 부호화부
202-1 내지 202-3: 변조부
203-1 내지 203-3: 전력 할당부
204-1 내지 204-3: 리소스 할당부
205: 신호 가산부
206: 스케줄링부
207: 제어 정보 다중부
208: OFDM 신호 생성부
209: 송신 안테나
301: IFFT부
302: CP 부가부
303: 무선 송신부
401: 수신 안테나
402: OFDM 수신 신호 처리부
403: 제어 정보 분리부
404: 리소스 추출부
405: 신호 검출부
406: 복호부
501: 무선 수신부
502: CP 제거부
503: FFT부

Claims (6)

  1. 단말 장치와 통신하는 기지국 장치로서,
    입력된 부호화 비트를 이용하여 변조 심볼을 생성하는 변조부와,
    상기 변조 심볼을 송신하고, 제어 정보를 송신하는 무선 송신부
    를 구비하고,
    상기 제어 정보는 간섭 신호에 관한 2 비트의 정보 필드를 포함하고,
    상기 2 비트의 정보 필드의 값이 제1 값인 경우, 상기 2 비트의 정보 필드는 간섭 신호가 존재하지 않는 것을 나타내고,
    상기 2 비트의 정보 필드의 값이 상기 제1 값과 다른 값인 경우, 상기 2 비트의 정보 필드는, 상기 간섭 신호가 존재하는 것, 및 상기 간섭 신호의 변조 방식이 제1 변조 방식, 제2 변조 방식 또는 제3 변조 방식 중 어느 하나인 것을 나타내는
    기지국 장치.
  2. 기지국 장치와 통신하는 단말 장치로서,
    부호화 비트를 입력으로 하여 생성된 변조 심볼을 수신하는 신호 수신부와,
    제어 정보를 수신하는 무선 수신부
    를 구비하고,
    상기 제어 정보는 간섭 신호에 관한 2 비트의 정보 필드를 포함하고,
    상기 2 비트의 정보 필드의 값이 제1 값인 경우, 상기 2 비트의 정보 필드는 간섭 신호가 존재하지 않는 것을 나타내고,
    상기 2 비트의 정보 필드의 값이 상기 제1 값과 다른 값인 경우, 상기 2 비트의 정보 필드는, 상기 간섭 신호가 존재하는 것, 및 상기 간섭 신호의 변조 방식이 제1 변조 방식, 제2 변조 방식 또는 제3 변조 방식 중 어느 하나인 것을 나타내는
    단말 장치.
  3. 단말 장치와 통신하는 기지국 장치에 이용되는 통신 방법으로서,
    입력된 부호화 비트를 이용하여 변조 심볼을 생성하는 스텝과,
    상기 변조 심볼을 송신하고, 제어 정보를 송신하는 스텝
    을 갖고,
    상기 제어 정보는 간섭 신호에 관한 2 비트의 정보 필드를 포함하고,
    상기 2 비트의 정보 필드의 값이 제1 값인 경우, 상기 2 비트의 정보 필드는 간섭 신호가 존재하지 않는 것을 나타내고,
    상기 2 비트의 정보 필드의 값이 상기 제1 값과 다른 값인 경우, 상기 2 비트의 정보 필드는, 상기 간섭 신호가 존재하는 것, 및 상기 간섭 신호의 변조 방식이 제1 변조 방식, 제2 변조 방식 또는 제3 변조 방식 중 어느 하나인 것을 나타내는
    통신 방법.
  4. 기지국 장치와 통신하는 단말 장치에 이용되는 통신 방법으로서,
    부호화 비트를 입력으로 하여 생성된 변조 심볼을 수신하는 스텝과,
    제어 정보를 수신하는 스텝
    을 갖고,
    상기 제어 정보는 간섭 신호에 관한 2 비트의 정보 필드를 포함하고,
    상기 2 비트의 정보 필드의 값이 제1 값인 경우, 상기 2 비트의 정보 필드는 간섭 신호가 존재하지 않는 것을 나타내고,
    상기 2 비트의 정보 필드의 값이 상기 제1 값과 다른 값인 경우, 상기 2 비트의 정보 필드는, 상기 간섭 신호가 존재하는 것, 및 상기 간섭 신호의 변조 방식이 제1 변조 방식, 제2 변조 방식 또는 제3 변조 방식 중 어느 하나인 것을 나타내는
    통신 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
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