WO2014097352A1 - 無線通信方法、無線通信システム、無線局および無線端末 - Google Patents

無線通信方法、無線通信システム、無線局および無線端末 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication method, a wireless communication system, a wireless station, and a wireless terminal.
  • next-generation wireless communication technologies have been discussed in order to further increase the speed and capacity of wireless communication in wireless communication systems such as mobile phone systems.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A LTE-Advanced
  • CoMP coordinated multipoint
  • a plurality of geographically distant communication points perform communication in cooperation.
  • Each communication point corresponds to, for example, a base station, a communication unit, an antenna, or a cell formed by these.
  • transmission or reception between multiple points is adjusted.
  • downlink multipoint cooperative communication a method of jointly transmitting a plurality of communication points to a wireless terminal has been studied.
  • a method of dynamically selecting a point to be used for reception among a plurality of points, or a combination process while signals received at a plurality of points are communicated between the points is being considered.
  • the disclosed technology has been made in view of the above, and in multi-point cooperative communication, a wireless communication method and a wireless communication method capable of appropriately adjusting transmission power of a transmission signal from a wireless terminal and improving communication performance
  • An object is to provide a communication system, a wireless station, and a wireless terminal.
  • the wireless communication method disclosed in the present application is such that one or more connected wireless stations connected to a wireless terminal among a plurality of wireless stations are selected from the plurality of wireless stations.
  • a first control signal relating to a communication level between the wireless station and the wireless terminal is transmitted to the wireless terminal, and the wireless terminal receives the first control signal and receives the one or more selected wireless signals. Controls the transmission power of the transmission signal transmitted to the station.
  • the wireless communication method disclosed in the present case in multipoint cooperative communication, it is possible to appropriately adjust the transmission power of a transmission signal from a wireless terminal and improve communication performance.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the radio station according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of the wireless terminal according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a hardware configuration of the radio station according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a hardware configuration of the wireless terminal according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a sequence diagram for explaining the operation of the wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a functional block diagram showing the configuration of the radio station according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a functional block diagram showing the configuration of the wireless terminal according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the radio station according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a functional
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the DPS operation of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a sequence diagram for explaining the operation of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a graph for explaining the operation of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the JR operation of the wireless communication system according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a sequence diagram for explaining the operation of the wireless communication system according to the third embodiment.
  • FIG. 1 shows a configuration of a wireless communication system 1 according to the first embodiment.
  • the radio communication system 1 includes radio stations 10A to 10C and a radio terminal 20.
  • Each of the radio stations 10A to 10C has an antenna and is arranged at a point distant from each other.
  • Each of the radio stations 10A to 10C corresponds to a communication point.
  • the radio station 10A forms a cell C10A
  • the radio stations 10B and 10C form cells C10B and C10C that overlap the cell C10A, respectively.
  • the radio stations 10A to 10C communicate with each other via a wired connection or a wireless connection. Further, the radio stations 10A to 10C can perform CoMP communication with the radio terminal 20. For example, in downlink CoMP communication with the radio terminal 20, one or more communication points selected as a set to be used in downlink CoMP communication among the radio stations 10A to 10C are sent to the radio terminal 20 from the same time and frequency. The combined transmission is performed to transmit data using the wireless resources. Further, for example, in uplink CoMP communication with the radio terminal 20, data from the radio terminal 20 is transmitted at one or more communication points selected as a set to be used for uplink CoMP communication among the radio stations 10A to 10C. Each reception is performed, and the combined reception is performed in which the received signals are combined between the communication points.
  • the cells C10B and C10C formed by the radio stations 10B and 10C are included in the cell C10A formed by the radio station 10A.
  • the present invention is not limited to this, and the radio stations 10A to 10C Any CoMP communication may be used.
  • each of the radio stations 10A to 10C is connected to a network device via a wired connection or a wireless connection, and the network device is connected to the network via a wired connection or a wireless connection.
  • the radio stations 10A to 10C are provided so as to be able to transmit and receive data and control information via a network device or a network.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the radio station 10A.
  • the radio station 10 ⁇ / b> A includes a transmission unit 11, a reception unit 12, and a control unit 13. Each of these components is connected so that signals and data can be input and output in one direction or in both directions.
  • the functional configuration and hardware configuration of the radio stations 10B and 10C are the same as the functional configuration and hardware configuration of the radio station 10A.
  • the transmission unit 11 transmits a data signal and a control signal via an antenna.
  • the antenna may be common for transmission and reception or may be separate.
  • the transmission unit 11 transmits, for example, a downlink signal transmitted on a downlink data channel or control channel.
  • Examples of the downlink data channel include a common data channel and a dedicated data channel.
  • examples of the downlink control channel include a synchronization channel, a broadcast channel, a common control channel, and an individual control channel.
  • a signal to be transmitted for example, a signal for reporting system information, a control signal transmitted to the connected wireless terminal 20 on the dedicated control channel, or a control transmitted to the connected wireless terminal 20 on the dedicated data channel Signal.
  • a signal to be transmitted for example, when a call arrives at the wireless terminal 20, a paging signal for calling the wireless terminal 20, a response signal to a signal for establishing a connection from the wireless terminal 20, Examples thereof include a signal indicating the communication level at the stations 10A to 10C and a control signal for controlling the uplink transmission power.
  • the signal to be transmitted includes, for example, a reference signal (also referred to as a pilot signal) used for channel estimation and demodulation.
  • the receiving unit 12 receives a data signal and a control signal transmitted from the wireless terminal 20 via an antenna.
  • the reception unit 12 receives an uplink signal transmitted on an uplink data channel or a control channel.
  • An example of the uplink data channel is an individual data channel.
  • examples of the uplink control channel include a random access channel and a dedicated control channel.
  • Examples of the signal to be received include a signal for establishing a connection from the radio terminal 20, a signal indicating a downlink communication level with the radio terminal 20, and a reference signal used for channel estimation and demodulation.
  • the control unit 13 transmits / receives data and control information to / from the network device and other wireless stations 10B and 10C via a wired connection or a wireless connection.
  • the control unit 13 outputs data to be transmitted and control information to the transmission unit 11. Further, the control unit 13 inputs received data and control information from the receiving unit 12.
  • the control unit 13 transmits and receives data and control information via a wired network via a communication interface.
  • the control unit 13 performs management such as access management with the wireless terminal 20 and allocation of wireless resources to the wireless terminal 20.
  • the control unit 13 may include other wireless stations 10B and C (hereinafter referred to as cooperative wireless stations, A signal requesting CoMP communication is transmitted to a cooperating cell), and response signals are received from the other radio stations 10B and 10C to prepare for CoMP communication.
  • the control unit 13 selects, for example, one or more radio stations (hereinafter also referred to as selected radio stations) that receive transmission signals from the radio terminal 20 from a plurality of radio stations 10A to 10C capable of CoMP communication.
  • the one or more radio stations selected from the plurality of radio stations are one radio station selected by DPS (Dynamic Point Selection) operation or two or more radio stations selected by JR (Joint Reception) operation.
  • DPS is a method of dynamically selecting a point to be used for reception among a plurality of points.
  • JR is a method of combining (combining) signals received at a plurality of points while communicating between the points.
  • control unit 13 acquires information on the communication level between each selected radio station and the radio terminal 20 to determine the selected radio station. Then, the radio station that actually performs reception processing is switched to the selected radio station. The process of selecting a wireless station (switching process of the selected wireless station) is executed, for example, at the same frequency or less than the frequency of the CoMP reception process described later.
  • control unit 13 transmits a first control signal related to the communication level between the selected radio station and the radio terminal 20 to the radio terminal 20.
  • the first control signal is transmitted at a frequency that is the same or less than the frequency of the process of selecting a radio station (switching process of the selected radio station), for example.
  • the control unit 13 obtains information about the communication level between each selected radio station and the radio terminal 20, and sets a value indicating the characteristic of the communication level between the selected radio station and the radio terminal 20 as the first value. 1 is transmitted as a control signal.
  • a value indicating the characteristic of the communication level for example, an average value within a predetermined period of the communication level between the selected radio station and the radio terminal 20 can be used.
  • Information regarding the communication level between each selected radio station and the radio terminal 20 is acquired, for example, by each reference radio station receiving a reference signal transmitted from the radio terminal 20.
  • the value indicating the communication level characteristic includes, for example, a CoMP communication gain.
  • a value indicating the characteristic of the communication level between the selected radio station and the radio terminal 20 is acquired based on, for example, the reception gain at each selected radio station with respect to reception at the connected radio station.
  • the reception gain is acquired based on, for example, the ratio or difference between the reception power at the connected radio station and the sum of the reception power at the selected radio station.
  • the value indicating the communication level characteristic may be defined for the system bandwidth or for each sub-bandwidth (subband).
  • control unit 13 transmits a second control signal related to the communication level between the connected radio station and the radio terminal 20 to the radio terminal 20.
  • the second control signal is, for example, a reference signal transmitted from the connected radio station. Or the information regarding the communication level between a connection radio station and the radio
  • the transmission of the second control signal is performed, for example, at a timing when preparation for CoMP communication is performed or at a predetermined control timing.
  • control unit 13 performs a CoMP reception process.
  • CoMP reception process for example, uplink data is transmitted from the wireless terminal 20 and received by the selected wireless station.
  • the control unit 13 receives information based on the reception signal received by the selected radio station from the selected radio station, and acquires user data.
  • the control unit 13 receives a signal requesting CoMP communication from the connected radio station, transmits a response signal, and prepares for CoMP communication.
  • the control unit 13 receives a reference signal transmitted from the wireless terminal 20, acquires information regarding a communication level with the wireless terminal 20, and connects the acquired information. Notify the radio station. Further, the selected radio station transfers information based on the received signal to the connected radio station. Specifically, for example, the selected radio station may perform demodulation and decoding of the received signal and transfer the result (user data and decoding success / failure) to the connected radio station. Alternatively, the received signal itself and the channel estimation value received by the selected radio station may be transferred to the connected radio station, and demodulated and decoded by the connected radio station.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of the wireless terminal 20.
  • the wireless terminal 20 includes a transmission unit 21, a reception unit 22, and a control unit 23. Each of these components is connected so that signals and data can be input and output in one direction or in both directions.
  • the transmission unit 21 transmits a data signal and a control signal via an antenna.
  • the antenna may be common for transmission and reception or may be separate.
  • the transmission unit 21 transmits an uplink signal transmitted on an uplink data channel or a control channel, for example. Examples of the signal to be transmitted include a signal for establishing a connection, a signal indicating a reception level at the wireless terminal 20, and a reference signal used for channel estimation and demodulation.
  • the receiving unit 22 receives data signals and control signals transmitted from the radio stations 10A to 10C via an antenna.
  • Examples of the received signal include a signal for informing system information, a control signal transmitted from the connection radio station 10A on the dedicated control channel, and a control signal transmitted from the connection radio station 10A on the dedicated data channel.
  • the received signal includes, for example, a paging signal for calling the wireless terminal 20, a response signal to a signal for establishing a connection from the wireless terminal 20, a signal indicating the communication level at the wireless stations 10A to 10C, And control signals for uplink transmission power control and reference signals used for channel estimation and demodulation.
  • the control unit 23 detects the reference signal received from the radio stations 10A to 10C and acquires the communication level.
  • the communication level includes, for example, reception power and reception quality.
  • the control unit 23 controls the transmission power of the transmission signal.
  • the transmission power is controlled by, for example, open loop control that compensates for a propagation loss (path loss) between communication points, adaptive modulation control, and closed loop control using a TPC (Transmission Power Control) command.
  • the open loop control includes, for example, a path loss acquisition value (estimated value), the maximum transmission power of the wireless terminal 20, the size of the frequency resource allocated to the wireless terminal 20, a predetermined reception level target value, A compensation factor is used.
  • MCS Modulation” and “Coding” Scheme
  • For closed loop control for example, an offset value by a TPC command is used.
  • the control unit 23 receives the first control signal and controls the transmission power of the transmission signal to be transmitted to the selected radio station. Specifically, for example, the control unit 23 receives the second control signal, acquires a value related to transmission power, receives the first control signal, and controls the transmission power. The control unit 23 receives the second control signal and acquires a path loss with the connected radio station. For example, the path loss is estimated from the communication level with the connected radio station acquired from the reference signal. In addition, the control unit 23 receives the first control signal, and acquires the reception gain at the selected radio station as a value indicating the characteristic of the communication level between the selected radio station and the radio terminal 20. And the control part 23 controls transmission power using a path loss and a reception gain. For example, the control unit 23 calculates transmission power using a value obtained by correcting the path loss with the reception gain.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a hardware configuration of the radio station 10A.
  • the radio station 10A includes, as hardware components, an RF (Radio Frequency) circuit 32 including an antenna 31, a CPU (Central Processing Unit) 33, a DSP (Digital Signal Processor) 34, and the like. , A memory 35 and a network IF (Interface) 36.
  • the CPU is connected via a network IF 36 such as a switch so that various signals and data can be input and output.
  • the memory 35 includes at least one of RAM (Random Access Memory) such as SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), and flash memory, and stores programs, control information, and data.
  • the transmission unit 11 and the reception unit 12 are realized by the RF circuit 32 or the antenna 31 and the RF circuit 32, for example.
  • the control unit 13 is realized by, for example, an integrated circuit such as the CPU 33 or an integrated circuit such as the DSP 34.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a hardware configuration of the wireless terminal 20.
  • the wireless terminal 20 includes, as hardware components, an RF circuit 42 including an antenna 41, a CPU 43, and a memory 44, for example.
  • the wireless terminal 20 may have a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) connected to the CPU 43.
  • the memory 44 includes at least one of RAM such as SDRAM, ROM, and flash memory, for example, and stores programs, control information, and data.
  • the transmission unit 21 and the reception unit 22 are realized by the RF circuit 42 or the antenna 41 and the RF circuit 42, for example.
  • the control unit 23 is realized by an integrated circuit such as the CPU 43, for example.
  • FIG. 6 is a sequence diagram for explaining operations related to CoMP communication of the wireless communication system 1.
  • the wireless stations 10A to 10C are provided as communication points so as to be capable of CoMP communication.
  • the radio station 10A is a connection radio station of the radio terminal 20, and performs CoMP communication processing between the radio stations 10B and C (cooperative radio stations) in an integrated manner. Then, when data is transmitted from the radio terminal 20, the radio station 10A selects a reception point that is actually used for coordinated reception of data among the communication points 10A to 10C capable of CoMP communication.
  • a reception point to be actually used is dynamically selected in a relatively short period.
  • the uplink transmission power from the radio terminal 20 is determined by combining the open loop control based on the path loss estimated using the downlink signal from the connected radio station and the closed loop control based on the TPC command.
  • the connected wireless station is not always used as a reception point. Therefore, based on the path loss related to the connected wireless station, the path loss of the actually used reception point cannot be properly compensated, and the transmission power is appropriate. There is a risk that it will not be adjusted.
  • the CoMP communication operation is performed as follows.
  • the connecting radio station 10A transmits to the radio terminal 20 a second control signal related to the communication level with the radio terminal 20 (S1).
  • the transmission of the second control signal is performed, for example, at the timing when preparation for CoMP communication is performed or at a predetermined timing.
  • the connecting radio station 10A transmits a downlink reference signal as the second control signal.
  • the wireless terminal 20 receives the second control signal, acquires information regarding the communication level between the connected wireless station and the wireless terminal, and sets a value regarding the transmission power of the transmission signal from the wireless terminal 20.
  • the wireless terminal 20 calculates a path loss with the connected wireless station 10A as a value related to transmission power.
  • the connecting radio station 10A may receive the uplink reference signal transmitted from the radio terminal 20, acquire the uplink communication level, and transmit it to the radio terminal 20 as the second control signal.
  • the path loss acquired by the connecting radio station 10A may be transmitted as the second control signal, or the communication level may be transmitted as the second control signal, and the path loss may be acquired by the radio terminal 20.
  • the radio terminal 20 transmits an uplink reference signal to the radio stations 10A to 10C capable of CoMP communication (S2).
  • the control information for transmitting the reference signal is notified or stored in advance in the wireless terminal 20.
  • the control information includes, for example, information related to the radio resource for transmitting the reference signal and the configuration of the reference signal.
  • the radio stations 10A to 10C receive the reference signal and acquire the communication level with the radio terminal 20.
  • the communication level includes received power, for example.
  • the connecting radio station 10A selects a radio station as a reception point between the radio stations 10A to 10C.
  • the connecting radio station 10A acquires information on the communication level from the cooperative radio stations 10B and 10C, and selects a radio station as a reception point from information on the communication level at the radio stations 10A to 10C.
  • Such reception point selection is performed based on the instantaneous communication level on the wireless station / network side, and can be executed at a relatively short interval, for example, compared to handover.
  • the connecting radio station 10A transmits a first control signal relating to the communication level between the selected radio station and the radio terminal 20 to the radio terminal 20 (S4).
  • the connecting radio station 10A acquires information on the communication level between each selected radio station and the radio terminal 20, and sets a value indicating the characteristic of the communication level between the selected radio station and the radio terminal 20 to the first value. Transmit as a control signal.
  • a value indicating the characteristic of the communication level between the selected radio station and the radio terminal 20 is acquired based on, for example, the reception gain at each selected radio station with respect to reception at the connected radio station.
  • the wireless terminal 20 receives the first control signal.
  • the transmission of the first control signal can be performed at a frequency less than the frequency of the process of selecting a radio station (switching process of the selected radio station), for example. Thereby, compared with the case where a 1st control signal is notified sequentially according to the selection timing of the receiving point performed at a comparatively short space
  • the radio terminal 20 determines the transmission power of the transmission signal to the selected radio station (S5). At this time, by receiving the first control signal relating to the communication level with the selected radio station and determining the transmission power, the transmission power can be appropriately set so as to compensate for the path loss of the reception point actually used.
  • the wireless terminal 20 transmits data to the selected wireless station using the determined transmission power (S6).
  • the connecting radio station 10A acquires user data from the received signal received by the selected radio station.
  • the transmission signal is transmitted in S6 with the transmission power appropriately set in S5
  • the inter-point interference is reduced and the reception signal strength is improved, and the communication performance of CoMP communication is improved.
  • the wireless communication system that performs CoMP communication, it is possible to appropriately control the transmission power of the transmission signal from the wireless terminal and improve the communication performance.
  • the wireless communication system according to the second embodiment includes 50A to 50C shown in FIG. 7 described later instead of the wireless stations 10A to C, and includes a wireless terminal 70 shown in FIG. 8 described later instead of the wireless terminal 20.
  • the overall configuration of the wireless communication system according to the second embodiment is the same as that of the wireless communication system 1 shown in FIG.
  • Each of the radio stations 50A to 50C is provided as a communication point so that CoMP communication is possible.
  • the wireless station 50A is a connected wireless station (connected cell, RP1) of the wireless terminal 70
  • the wireless stations 50B, C are cooperative wireless stations (cooperative cells, RP2, 3).
  • the connected radio station 50A collects and performs CoMP communication processing with the radio terminal 70 by the radio stations 50A to 50C.
  • the connected radio station 50A selects a reception point (selected radio station) to be used for the CoMP reception process from the radio stations 50A to 50C.
  • FIG. 7 is a functional block diagram showing a configuration of the radio stations 50A to 50C of the radio communication system according to the second embodiment.
  • the radio station 50A includes a receiving antenna 51A, a receiving RF unit 52A, an FFT (Fast Fourier Transform) unit 53A, a physical channel separating unit 54A, a signal demodulating unit 55A, and a channel estimating unit 56A.
  • the unit 63A, the transmission RF unit 64A, and the transmission antenna 65A are included.
  • the radio station 50B communicates with the reception antenna 51B, the reception RF unit 52B, the FFT unit 53B, the physical channel separation unit 54B, the signal demodulation unit 55B, the channel estimation unit 56B, and the reception level measurement unit 57B.
  • a control unit 58B, an upper layer data processing unit 59B, a signal generation unit 60B, a reference signal generation unit 61B, a physical channel multiplexing unit 62B, an IFFT unit 63B, a transmission RF unit 64B, and a transmission antenna 65B Have.
  • the functional configuration and hardware configuration of the radio station 50C are the same as those of the radio station 50B.
  • the reception antenna 51A receives a radio signal and outputs it to the reception RF unit 52A.
  • the radio station 50A may include a plurality of reception antennas.
  • the reception antenna 51A may be configured to be shared with the transmission antenna 65A and switched between transmission and reception by a transmission / reception switching unit or the like.
  • the reception antenna 51A receives, for example, an upstream signal (data signal or control signal) transmitted on an upstream data channel or control channel.
  • Examples of the physical channel that receives the signal include PRACH (Physical Random Access Channel), PUSCH (Physical Uplink Shared Channel), and PUCCH (Physical Uplink Control Channel).
  • the received signals include, for example, a RACH (Random Access Channel) signal for establishing a connection, a signal indicating a reception level at the wireless terminal 70 (for example, RSRP Report), and a reference signal for channel estimation and demodulation. .
  • a RACH Random Access Channel
  • RSRP Report a signal indicating a reception level at the wireless terminal 70
  • the reception RF unit 52A performs processing such as A / D (Analog-to-Digital) conversion on the received signal.
  • the FFT unit 53A performs an FFT process on the digital signal.
  • the physical channel separation unit 54A separates each channel signal from the FFT-processed signal.
  • the signal demodulator 55A demodulates the signal of each separated channel based on control information notified or stored in advance or a reference signal for demodulation.
  • the channel estimation unit 56A acquires a channel estimation value indicating a channel propagation state based on control information notified or stored in advance or the received reference signal.
  • the demodulated signal is decoded based on the channel estimation value.
  • the data signal and control signal acquired through the decoding process are output to the communication control unit 58A. Further, ACK (ACKnowledgement) / NACK (Negative ACKnowledgement) is output to the communication control unit 58A as a result of decoding the data signal.
  • the reception level measurement unit 57A measures the reception level (uplink reception power and uplink reception quality) from the received reference signal. Examples of the reception level include SIR and SINR.
  • the communication control unit 58A transmits and receives data and control information to and from the network device and other wireless stations via a wired connection or a wireless connection. Further, the communication control unit 58A performs management of access to the radio terminal 70, scheduling such as allocation of radio resources to the radio terminal 70, and control of transmission power.
  • the communication control unit 58A outputs a parameter for estimating the downlink path loss at the radio terminal 70 to the signal generation unit 60A as downlink transmission power information, and transmits the parameter to the connected radio terminal 70.
  • the communication control unit 58A performs processing related to CoMP communication. Processing related to CoMP communication will be described later.
  • the upper layer data processing unit 59A performs a reordering process or the like of the decoded data signal, and acquires uplink user data. Further, the upper layer data processing unit 59A processes downlink user data acquired from a network device or another wireless station and control information to be transmitted to generate a transmission packet.
  • the signal generator 60A encodes and modulates the transmission packet and outputs it to the physical channel multiplexer 62A.
  • the signal generation unit 60A generates a control signal to be transmitted on the dedicated control channel and outputs the control signal to the physical channel multiplexing unit 62A.
  • the reference signal generator 61A generates a downlink reference signal and outputs it to the physical channel multiplexer 62A.
  • the physical channel multiplexing unit 62A allocates the encoded / modulated transmission packet, control signal, and reference signal to the radio resource of the physical channel.
  • the IFFT unit 63A performs IFFT processing on the multiplexed signal.
  • the transmission RF unit 64A performs D / A conversion, distortion compensation processing, amplification processing, and the like on the signal after IFFT processing, and outputs the result to the transmission antenna 65A.
  • the transmission antenna 65A transmits a radio signal input from the transmission RF unit 64A.
  • the radio station 50A may include a plurality of transmission antennas.
  • the transmission antenna 65A transmits, for example, a downlink signal (data signal or control signal) transmitted on a downlink data channel or control channel.
  • a downlink signal data signal or control signal
  • Physical channels for transmitting signals for example, broadcast channel PBCH (Physical road Broadcast road Channel), PMCH (Physical Multicast Channel), shared channel PDSCH (Physical Downlink Shared Channel), and dedicated control channel PDCCH (Physical Downlink Control Channel) are available. Can be mentioned.
  • Examples of the signal to be transmitted include a PCH (Paging Channel) signal for calling the wireless terminal 70 when a call arrives at the wireless terminal 70, and a response signal to the RACH signal.
  • a signal to be transmitted for example, a signal indicating a reception level at the radio station 50A, a reference signal used for channel estimation and demodulation, a control signal for controlling uplink transmission power (for example, downlink transmission) Power information, TPC commands, etc.).
  • Examples of the control signal include L1 / L2 signaling transmitted to the connected wireless terminal 70 on the dedicated control channel, and RRC (Radio Resource Control) signaling transmitted to the connected wireless terminal 70 on the shared channel. It is done.
  • the control signal includes, for example, system information that is stored in MIB (Master Information Block) or SIB (System Information Block) and transmitted on a broadcast channel or a shared channel designated by the broadcast channel.
  • a DPS operation for dynamically selecting a point to be used for reception among a plurality of points is used.
  • the connecting radio station 50A selects one of the radio stations 50A to 50C as a reception point.
  • the communication control unit 58A performs processing for exchanging information on the reception point RP (Reception Point) for receiving the uplink data signal from the radio terminal 70 with the communication control unit of the cooperative radio station / selected radio station, Then, processing for exchanging user data transmitted from the wireless terminal 70 with the communication control unit of the selected wireless station, processing for transferring user data transmitted from the wireless terminal 70 to the upper layer data processing unit 59A, and the like are executed.
  • RP Reception Point
  • the communication control unit 58A transmits a signal requesting CoMP communication to the wireless stations 50B and C capable of CoMP communication, receives a response signal from the wireless stations 50B and C, and prepares for CoMP communication.
  • the communication control unit 58A When preparation for CoMP communication is performed, the communication control unit 58A receives information on the reception level acquired by the radio stations 50B and 50C (for example, uplink reception power information measured by an uplink reference signal from the radio terminal 70). To do. The communication control unit 58A selects an RP that is actually used for receiving a signal from the radio terminal 70 among the radio stations 50A to 50C from the information regarding the reception levels of the radio stations 50A to 50C. Then, the communication control unit 58A notifies the selected radio station of the received RP information.
  • information on the reception level acquired by the radio stations 50B and 50C for example, uplink reception power information measured by an uplink reference signal from the radio terminal 70. To do.
  • the communication control unit 58A selects an RP that is actually used for receiving a signal from the radio terminal 70 among the radio stations 50A to 50C from the information regarding the reception levels of the radio stations 50A to 50C. Then, the communication control unit 58A notifies the selected radio station of the received
  • the communication control unit 58A obtains a value (for example, CoMP communication gain) indicating the characteristic of the communication level between the selected radio station and the radio terminal 70 from the information regarding the reception levels of the radio stations 50A to 50C.
  • the data is output to 60A and transmitted to the wireless terminal 70.
  • the instantaneous received power at each RP of the signal (uplink reference signal) transmitted from the radio terminal 70 is used as the reception level of each of the radio stations 50A to 50C (RP).
  • instantaneous (each time slot) CoMP communication gain Gain_CoMP [dB] can be expressed, for example, by the following equation (1) using the received power Power_s [dBm] of the selected RP and the received power Power_0 [dBm] of the connected cell.
  • the communication control unit 58A sets the average value of the instantaneous CoMP communication gain Gain_CoMP within a predetermined time as the CoMP communication gain. Then, the communication control unit 58A transmits the CoMP communication gain to the wireless terminal 70. CoMP communication gain is transmitted at a frequency less than the frequency of the RP selection process. Note that the communication control unit 58A may use an intermediate value, a maximum value, a minimum value, or the like instead of the average value. Alternatively, the communication control unit 58A may simply thin out the instantaneous CoMP communication gain Gain_CoMP and transmit the frequency less than the frequency of the process of selecting the RP.
  • the CoMP communication gain may be defined for the system bandwidth or for each sub-bandwidth (subband). When the definition is made for each subband, for example, the frequency fluctuation of the CoMP communication gain can be reflected.
  • the communication control unit 58A acquires user data from the received signal received by the selected radio station, and outputs it to the upper layer data processing unit 59A.
  • the communication control unit 58B receives a signal requesting CoMP communication from the communication control unit 58A, notifies the communication control unit 58A of a response signal, and prepares for CoMP communication.
  • the communication control unit 58B measures information related to the reception level at the radio station 50B (for example, the communication control unit 58B is measured by the reception level measurement unit 57B based on an uplink reference signal from the radio terminal 70). (Uplink received power information) is notified to the communication control unit 58A.
  • the communication control unit 58B when the communication control unit 58B is selected as the reception RP, the communication control unit 58B receives the notification of the reception RP information from the connection radio station 50A as the selected radio station. Then, the communication control unit 58B performs an uplink transmission signal reception process from the wireless terminal 70 and notifies the communication control unit 58A of information related to the received signal. For example, the communication control unit 58B performs demodulation and decoding of the received signal, and transfers the result (user data and decoding success / failure) to the communication control unit 58A. Further, for example, the communication control unit 58B may transfer the received signal itself and the channel estimation value to the connected radio station.
  • FIG. 8 is a functional block diagram showing the configuration of the wireless terminal 70 of the second embodiment.
  • the radio terminal 70 includes a reception antenna 71, a reception RF unit 72, an FFT unit 73, a physical channel separation unit 74, a signal demodulation unit 75, a channel estimation unit 76, and a reception level measurement.
  • the reception antenna 71 receives a radio signal and outputs it to the reception RF unit 72.
  • the wireless terminal 70 may include a plurality of reception antennas.
  • the reception antenna 71 may be configured to be shared with the transmission antenna 85 and switched between transmission and reception by a transmission / reception switching unit or the like.
  • the reception antenna 71 receives, for example, an uplink signal (data signal or control signal) transmitted on an uplink data channel or control channel. Examples of the received signal include a PCH signal for calling the wireless terminal 70 when a call arrives at the wireless terminal 70 and a response signal to the RACH signal from the wireless terminal 70.
  • a received signal for example, a signal indicating a reception level at the radio station 50A, a reference signal used for channel estimation and demodulation, a control signal for controlling uplink transmission power (for example, downlink transmission) Power information, TPC commands, etc.).
  • the control signal include L1 / L2 signaling transmitted on the dedicated control channel from the connection radio station 50A and RRC signaling transmitted on the shared channel from the connection radio station 50A.
  • the control signal includes, for example, system information stored in MIB or SIB and transmitted on a broadcast channel or a shared channel designated by the broadcast channel.
  • the reception RF unit 72 performs processing such as A / D conversion on the received signal.
  • the FFT unit 73 performs FFT processing on the digital signal.
  • the physical channel separation unit 74 separates each channel signal from the FFT-processed signal. For example, the physical channel separation unit 74 obtains a subcarrier signal from a received OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal.
  • the signal demodulator 75 demodulates the signal of each separated channel based on control information notified or stored in advance or a reference signal for demodulation.
  • the channel estimation unit 76 acquires a channel estimation value indicating a channel propagation state based on control information notified or stored in advance or a received reference signal. The demodulated signal is decoded based on the channel estimation value.
  • the user data and control information acquired through the decryption process are output to the communication control unit 78.
  • Examples of the control information include downlink transmission power information and information related to CoMP communication gain.
  • ACK / NACK is output to the communication control unit 78 as a decoding result of the data signal.
  • the reception level measuring unit 77 measures the reception level (downlink reception power and downlink reception quality) from the received reference signal. Examples of the reception level include RSRP, RSRQ, SIR, SINR, and the like.
  • the communication control unit 78 calculates the uplink transmission power and outputs the uplink transmission power information to the amplitude adjustment unit 80. Specifically, for example, the communication control unit 78 calculates the transmission power P PUSCH, c (i) [dBm] of the uplink shared channel (PUSCH) in the cell c and the subframe i by the following equation (2).
  • P MAX, c (i) is the maximum transmission power
  • M PUSCH, c (i) is the size of the allocated frequency resource (RB; Resource Block)
  • P 0_PUSCH, c (j) is for dynamic scheduling, for example.
  • the received power target value PL c is a path loss (propagation loss) estimated using a downlink signal
  • a is a path loss coefficient (indicating the degree of compensation for the path loss).
  • D TF, c (i) is an offset value for each modulation and coding scheme (MCS)
  • f c (i) is an offset value by closed loop control using a TPC command.
  • parameters P 0_PUSCH, c (j), a related to open loop control for compensating for path loss are stored in advance in the wireless terminal 70 or notified from the wireless station 50A.
  • the signal generator 79 generates a transmission packet from the uplink user data and control information.
  • the generated transmission packet is encoded / modulated, amplitude-adjusted based on uplink transmission power information, and output to the physical channel multiplexing unit 82.
  • the reference signal generation unit 81 generates an uplink reference signal and outputs it to the physical channel multiplexing unit 82.
  • the physical channel multiplexing unit 82 allocates the encoded and modulated transmission packet and reference signal to the physical channel radio resource.
  • the IFFT unit 83 performs IFFT processing on the multiplexed signal.
  • the transmission RF unit 84 performs D / A conversion, distortion compensation processing, amplification processing, and the like on the signal after IFFT processing, and outputs the result to the transmission antenna 85.
  • the transmission antenna 85 transmits a radio signal input from the transmission RF unit 84.
  • the wireless terminal 70 may include a plurality of transmission antennas.
  • the transmission antenna 85 transmits, for example, an uplink signal (data signal or control signal) transmitted on an uplink data channel or control channel.
  • the transmitted signal includes, for example, a RACH signal for establishing a connection, a signal indicating a reception level at the wireless terminal 70, and a reference signal for channel estimation and demodulation.
  • the hardware configuration of the radio stations 50A and 50B in the radio communication system according to the second embodiment is the same as the hardware configuration of the radio station 10A of FIG.
  • the reception antennas 51A, B, the reception RF units 52A, B, the transmission RF units 64A, B, and the transmission antennas 65A, B of the radio stations 50A, B are realized by an antenna and an RF circuit, for example.
  • the FFT units 53A, B, the physical channel separation units 54A, B, the signal demodulation units 55A, B, the channel estimation units 56A, B, and the reception level measurement units 57A, B of the radio stations 50A, B are communicated.
  • the control units 58A, B, upper layer data processing units 59A, B, signal generation units 60A, B, reference signal generation units 61A, B, physical channel multiplexing units 62A, B, and IFFT units 63A, B For example, it is realized by an integrated circuit such as a DSP or an integrated circuit such as a CPU.
  • the hardware configuration of the wireless terminal 70 in the wireless communication system according to the second embodiment is the same as the hardware configuration of the mobile terminal 40 in FIG.
  • the reception antenna 71, the reception RF unit 72, the transmission RF unit 84, and the transmission antenna 85 of the wireless terminal 70 are realized by, for example, an antenna and an RF circuit.
  • FFT unit 73, physical channel separation unit 74, signal demodulation unit 75, channel estimation unit 76, reception level measurement unit 77, communication control unit 78, signal generation unit 79, and amplitude adjustment unit of radio terminal 70 80, the reference signal generation unit 81, the physical channel multiplexing unit 82, and the IFFT unit 83 are realized by an integrated circuit such as a CPU, for example.
  • FIG. 9 shows an example of the DPS operation of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • the radio stations 50A to 50C are provided as communication points so as to be capable of CoMP communication.
  • the radio station 50A is a connection radio station of the radio terminal 70, and performs CoMP communication processing between the radio stations 50B and C (cooperative radio stations) in an integrated manner.
  • the radio station 50A selects a reception point that is actually used for cooperative data reception among the communication points 50A to 50C capable of CoMP communication.
  • FIG. 9 shows an example of the DPS operation of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • the radio station 50B is selected as a selected radio station that actually performs reception processing among the radio stations 50A to 50C. Then, user data acquired from the received signal received by the radio station 50B is transferred to the radio station 50A and acquired as user data from the radio terminal 70.
  • FIG. 10 is a sequence diagram showing the operation of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • the connecting radio station 50A transmits a downlink reference signal to the radio terminal 70 (S21).
  • the downlink reference signal is an example of a second control signal related to the communication level between the connecting radio station 50A and the radio terminal 70.
  • the radio terminal 70 receives the downlink reference signal and calculates a path loss with the connected radio station 50A (S22). Specifically, for example, the radio terminal 70 measures downlink reception power from the downlink reference signal, and acquires an estimated value of path loss based on a difference between downlink transmission power and downlink reception power. Control information for receiving the downlink reference signal is notified to the wireless terminal 70 in advance or stored in advance. Also, information regarding downlink transmission power is notified to the wireless terminal 70 in advance or stored in advance.
  • the path loss calculation processing of S21 to S22 is executed, for example, at the timing of preparing for CoMP communication or at a predetermined control timing.
  • the wireless terminal 70 transmits an uplink reference signal (S23). Control information for transmitting the uplink reference signal is notified to the wireless terminal 70 in advance or stored in advance. Then, the radio stations 50A to 50C capable of CoMP communication receive the uplink reference signal from the radio terminal 70. Control information for receiving the uplink reference signal by the radio stations 50A to 50C is notified to the radio stations 50A to 50C in advance or stored in advance.
  • each of the radio stations 50A to 50C receives the uplink reference signal and measures the received power (S24 to S26).
  • each of the cooperative radio stations 50B and C notifies the measured radio power to the connection radio station 50A (S27 to 28).
  • the connecting radio station 50A selects a reception point RP based on the reception power of the radio stations 50A to 50C (S29).
  • the RP for example, the radio station having the maximum received power among the radio stations 50A to 50C is selected. Since such RP selection is performed on the wireless station / network side based on the instantaneous communication level, it can be executed at a relatively short interval, for example, compared to handover or the like.
  • the RP may be selected not from the entire CoMP-capable RP set but from a candidate RP set of the CoMP-capable RP sets.
  • the connecting radio station 50A transmits the received RP information to the selected RP (S30).
  • S30 For example, as shown in FIG. 10, when cooperative radio station 50B (RP2) is selected, received RP information is transmitted from connected radio station 50A to cooperative radio station 50B. Thereby, RP is switched.
  • RP2 cooperative radio station 50B
  • the connecting radio station 50A updates the CoMP communication gain (DPS gain) in the DPS operation (S31). Specifically, for example, the connecting radio station 50A calculates the difference between the received power of the selected RP and the received power of the connected cell, and calculates the average value of the calculated values within a predetermined period before the selection timing as a new DPS. Gain.
  • the RP switching process of S23 to S31 is executed, for example, periodically or aperiodically. At this time, the RP switching process is executed, for example, at a frequency F1 that is the same as or less than the frequency of CoMP reception processes S33 to S36 described later.
  • the connected radio station 50A transmits the DPS gain to the radio terminal 70 (S32).
  • the DPS gain is an example of a first control signal related to a communication level between the selected radio stations 50A and 50B and the radio terminal 70.
  • the gain transmission process in S32 is executed, for example, periodically or aperiodically. At this time, the gain transmission process is executed, for example, at a frequency F2 that is less than the frequency F1 of the RP switching process. That is, the gain transmission process S32 is not executed every RP switching process, but is skipped until the next execution timing. As a result, an increase in signaling can be suppressed as compared with the case where the DPS gain is sequentially notified in accordance with the RP selection timing executed at a relatively short interval.
  • the DPS gain is transmitted on the PDCCH or PDSCH, for example.
  • the DPS gain may be stored and transmitted in an existing DCI (Downlink Control ⁇ Information) format.
  • DCI Downlink Control ⁇ Information
  • the area for storing the DPS gain a fixed area may be provided in the format, or the size of the format may be variable, and the area may be secured only when the DPS gain is transmitted.
  • the DPS gain may be transmitted separately from DCI by defining signaling and format for transmission control (for transmitting DPS gain), for example.
  • the wireless terminal 70 calculates the transmission power of the uplink data signal.
  • the uplink transmission power is calculated by the above equation (2) using the path loss calculated in S22 and the DPS gain received in S32.
  • the value indicating the communication level characteristic between the selected RP and the wireless terminal 70 is received and the transmission power is determined, so that the path loss of the RP actually used for the reception process is compensated.
  • the power can be set appropriately.
  • the wireless terminal 70 transmits an uplink data signal using the transmission power calculated in S33 (S34).
  • the selected radio station 50B receives the uplink data signal from the radio terminal 70.
  • the selected radio station 50B decodes the data signal to obtain user data (S35), and transfers the decoding result (user data and ACK / NACK) to the connected radio station 50A (S36).
  • the connecting radio station 50A acquires the user data transferred from the selected radio station 50B as user data from the radio terminal 70. Further, the connected radio station 50A can perform retransmission control by using the transferred ACK / NACK.
  • the uplink data signal is transmitted in S34 with the transmission power appropriately set in S33, the inter-point interference is reduced and the received signal strength is improved, and the communication performance of CoMP communication is improved.
  • the CoMP reception processes S33 to S36 are repeated periodically or aperiodically until the next timing of at least one of the path loss calculation processes S21 to S22, the RP switching processes S23 to S31, and the gain transmission process S32.
  • FIGS. 11A to 11C are graphs schematically showing received power at the radio station. 11A and 11B, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates received power [dBm].
  • the received power at each RP1-3 is shown by three solid lines in the graph of FIG. 11A. For example, when the radio station having the maximum received power is selected from the radio stations 50A to 50C as the RP that actually performs the reception process, when the RP selection process is executed in the period T1, RP2 is selected and the RP selection is performed.
  • RP3 is selected, and when the RP selection process is executed in the period T3, RP2 is selected.
  • the received power of the selected RP is indicated by a solid line in the graph of FIG. 11B.
  • the received power at each RP1 to RP3 in FIG. 11A is indicated by three broken lines in the graph of FIG. 11B.
  • the difference between the received power of the selected RP and the received power of the connected cell is acquired as indicated by three white arrows in the vertical axis direction of the graph of FIG. 11B.
  • FIG. 11C is a graph schematically showing transmission power in the wireless terminal.
  • the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates transmission power [dBm].
  • the broken line in the graph of FIG. 11C indicates the transmission power P1 of the wireless terminal 70 calculated assuming the reception power of the connected cell RP1 (RP1 path loss), and the alternate long and short dash line indicates the reception power of the selected RP (path loss of the selected RP).
  • the solid line in the graph of FIG. 11C shows the average of the difference between the received power of the connected cell RP1 (RP1 path loss) and the DPS gain (the received power of the selected RP and the received power of the connected cell within a predetermined period).
  • the transmission power P3 of the wireless terminal 70 calculated based on the (value). According to the transmission power P3, it is determined by reflecting the characteristics of the communication level between the selected radio station and the radio terminal 70 that are actually used for the reception process, and therefore is calculated assuming the reception power of the connected cell RP1. Compared with the transmitted transmission power P1, the state where the transmission power becomes excessive is reduced.
  • an increase in signaling can be reduced compared to the transmission power P2 calculated by notifying the wireless terminal 70 of the DPS gain for each RP switching process. Therefore, even in a situation where the RP is frequently switched, it is possible to realize control of the transmission power of the radio terminal 70 based on the transmission power reflecting the characteristics of the communication level between the selected radio station and the radio terminal 70. Interference can be reduced and throughput can be improved.
  • the wireless communication system performing CoMP communication it is possible to appropriately control the transmission power of the transmission signal from the wireless terminal and improve the communication performance.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a JR operation of the wireless communication system
  • FIG. 13 is a sequence diagram for explaining an operation related to CoMP communication of the wireless communication system according to the third embodiment.
  • the overall configuration of the wireless communication system according to the third embodiment is the same as that of the wireless communication system according to the second embodiment.
  • a JR operation that combines (combines) signals received at a plurality of points while communicating between the points is used.
  • the connecting radio station 50A selects two or more radio stations among the radio stations 50A to 50C as reception points.
  • the communication control unit 58A determines the RP (in the connected cell) that is actually used for the signal reception process from the radio terminal 70 among the radio stations 50A to 50C. A certain RP and a cooperative RP that cooperates with the connected cell are selected. Then, the communication control unit 58A notifies the selected radio station of the received RP information. As the cooperative RP, an RP that can expect the effect of CoMP reception is selected. For the selection (switching) of the RP, for example, the uplink reception level of each RP measured by the radio stations 50A to 50C or the downlink reception level of each RP fed back from the radio terminal 70 can be used.
  • reception level examples include RSRP, RSRQ, SIR, SINR, and the like. Further, for example, there is a method of selecting an RP in which the difference in reception level from the RP of the connected cell is within a predetermined threshold, using the downlink reception level of each RP fed back from the wireless terminal 70 as a criterion. Further, for example, there is a method using a path loss estimated based on the downlink reception level of each RP as a criterion.
  • the communication control unit 58A obtains a value (for example, CoMP communication gain) indicating the characteristic of the communication level between the selected radio station and the radio terminal 70 from the information regarding the reception levels of the radio stations 50A to 50C.
  • the data is output to 60A and transmitted to the wireless terminal 70.
  • instantaneous (each time slot) CoMP communication gain Gain_CoMP [dB] can be calculated, for example, by the ratio or difference between the reception level when applying the JR operation and the reception level when applying single point reception. Specifically, for example, it can be calculated by the ratio or difference between the total received power in the RP (connected cell RP and coordinated RP) received cooperatively by the JR operation and the received power in the connected cell RP.
  • the communication control unit 58A sets the average value of the instantaneous CoMP communication gain Gain_CoMP within a predetermined time as the CoMP communication gain. Then, the communication control unit 58A transmits the CoMP communication gain to the wireless terminal 70. CoMP communication gain is transmitted at a frequency less than the frequency of the RP selection process. Note that the communication control unit 58A may use an intermediate value, a maximum value, a minimum value, or the like instead of the average value. Alternatively, the communication control unit 58A may simply thin out the instantaneous CoMP communication gain Gain_CoMP and transmit the frequency less than the frequency of the process of selecting the RP.
  • the CoMP communication gain may be defined for the system bandwidth or for each sub-bandwidth (subband). When the definition is made for each subband, for example, the frequency fluctuation of the CoMP communication gain can be reflected.
  • Other configurations of the radio station according to the third embodiment are the same as the configurations of the radio stations 50A to 50C in FIG. 7 of the second embodiment.
  • the hardware configuration of the radio station according to the third embodiment is the same as the hardware configuration of the radio stations 50A to 50C according to the second embodiment.
  • the functional configuration and hardware configuration of the wireless terminal according to the third embodiment are the same as those of the wireless terminal 70 of FIG. 8 of the second embodiment.
  • FIG. 12 shows an example of JR operation of the wireless communication system of the third embodiment.
  • the wireless stations 50A to 50C are provided as communication points so as to be capable of CoMP communication.
  • the radio station 50A is a connection radio station of the radio terminal 70, and performs CoMP communication processing between the radio stations 50B and C (cooperative radio stations) in an integrated manner. Then, at the time of data transmission from the radio terminal 70, the radio station 50A selects a reception point that is actually used for cooperative data reception among the communication points 50A to 50C capable of CoMP communication.
  • FIG. 12 shows an example of JR operation of the wireless communication system of the third embodiment.
  • the radio stations 50A and 50B are selected as selected radio stations that actually perform reception processing. That is, the radio station 50B is selected as a cooperative RP that performs a cooperative operation with the RP of the connected cell. Then, the received signal received by the radio station 50B is transferred to the radio station 50A, combined with the received signal received by the radio station 50B (combining process), and user data from the radio terminal 70 is acquired. .
  • FIG. 13 is a sequence diagram showing the operation of the wireless communication system according to the third embodiment.
  • the connecting radio station 50A transmits a downlink reference signal to the radio terminal 70 (S41).
  • the downlink reference signal is an example of a second control signal related to the communication level between the connecting radio station 50A and the radio terminal 70.
  • the radio terminal 70 receives the downlink reference signal and calculates a path loss with the connected radio station 50A (S42). Specifically, for example, the radio terminal 70 measures downlink reception power from the downlink reference signal, and acquires an estimated value of path loss based on a difference between downlink transmission power and downlink reception power. Control information for receiving the downlink reference signal is notified to the wireless terminal 70 in advance or stored in advance. Also, information regarding downlink transmission power is notified to the wireless terminal 70 in advance or stored in advance.
  • the path loss calculation processing in S41 to S42 is executed, for example, at the timing of preparing for CoMP communication or at a predetermined control timing.
  • the wireless terminal 70 transmits an uplink reference signal (S43). Control information for transmitting the uplink reference signal is notified to the wireless terminal 70 in advance or stored in advance. Then, the radio stations 50A to 50C capable of CoMP communication receive the uplink reference signal from the radio terminal 70. Control information for receiving the uplink reference signal by the radio stations 50A to 50C is notified to the radio stations 50A to 50C in advance or stored in advance.
  • each of the radio stations 50A to 50C receives the uplink reference signal and measures the received power (S44 to 46).
  • each of the cooperative radio stations 50B and C notifies the measured radio power to the connected radio station 50A (S47 to 48).
  • the connection radio station 50A selects a reception point RP (RP of the connection cell and cooperative RP) based on the reception power of the radio stations 50A to 50C (S49).
  • RP reception point RP
  • an RP in which the difference in received power from the RP of the connected cell is within a predetermined threshold is selected as an RP that can be expected to receive CoMP.
  • the RP may be selected not from the entire CoMP-capable RP set but from a candidate RP set of the CoMP-capable RP sets.
  • the connected radio station 50A transmits the received RP information to the selected RP (S50).
  • S50 For example, as shown in FIG. 12, when cooperative wireless station 50B (RP2) is selected as cooperative RP, received RP information is transmitted from connected wireless station 50A to cooperative wireless station 50B. Thereby, RP is switched.
  • the connecting radio station 50A updates the CoMP communication gain (JR gain) in the JR operation (S51). Specifically, for example, the connected radio station 50A calculates and selects the difference between the sum of received power in the RP (connected cell RP and coordinated RP) cooperatively received in the JR operation and the received power in the connected cell RP. An average value of the calculated values within a predetermined period before timing is set as a new JR gain.
  • the RP switching process of S43 to S51 is executed, for example, periodically or aperiodically. At this time, the RP switching process is executed at a frequency F1 that is the same or less than the frequency of CoMP reception processes S53 to S58 described later.
  • the connecting radio station 50A transmits the JR gain to the radio terminal 70 (S52).
  • the JR gain is an example of a first control signal related to a communication level between the selected radio stations 50A and 50B and the radio terminal 70.
  • the gain transmission process of S52 is executed, for example, periodically or aperiodically. At this time, the gain transmission process is executed, for example, at a frequency F2 that is less than the frequency F1 of the RP switching process. That is, the gain transmission process S52 is not executed every RP switching process, but is skipped until the next execution timing. As a result, an increase in signaling can be suppressed as compared with a case where JR gains are sequentially notified in accordance with the RP selection timing executed at relatively short intervals.
  • the wireless terminal 70 calculates the transmission power of the uplink data signal.
  • the uplink transmission power is calculated by the above equation (2) using the path loss calculated in S42 and the JR gain received in S52.
  • the value indicating the communication level characteristic between the selected RP and the wireless terminal 70 is received and the transmission power is determined, so that the path loss of the RP actually used for the reception process is compensated.
  • the power can be set appropriately.
  • the wireless terminal 70 transmits an uplink data signal using the transmission power calculated in S53 (S54).
  • the radio stations 50A and 50B receive the uplink data signal from the radio terminal 70 (S55 and 56).
  • the radio station 50B transfers the data signal to the radio station 50A (S57).
  • the radio station 50A performs a combination process (combination process) between the data signal transferred from the radio station 50B and the data signal received by the local station, and acquires user data from the radio terminal 70.
  • the uplink data signal is transmitted in S54 with the transmission power appropriately set in S53, the inter-point interference is reduced and the received signal strength is improved, and the communication performance of CoMP communication is improved.
  • the CoMP reception processes S53 to S56 are repeated periodically or aperiodically until the next timing of at least one of the path loss calculation processes S41 to S42, the RP switching processes S43 to S51, and the gain transmission process S52.
  • the third embodiment in the wireless communication system performing CoMP communication, it is possible to appropriately control the transmission power of the transmission signal from the wireless terminal and improve the communication performance.
  • communication performance can be improved in a wireless communication system that performs CoMP communication.
  • the radio communication system can be realized by using the radio stations 10A to C and 50A to C as base stations.
  • the radio stations 10A to 10C and 50A to C can be realized as independent eNodeBs (evolved Node B).
  • the radio communication system may realize the radio stations 10A and 50A as base station control units and the radio stations 10B to C and 50B to C as remote units of the base station.
  • the control unit can be realized as, for example, a centralized eNodeB
  • the remote unit can be realized as, for example, an RRH (Remote Radio Head) included in the centralized eNodeB.
  • RRH Remote Radio Radio Head
  • control unit is connected to the remote unit via a wired connection such as an optical cable.
  • the control unit forms a cell, and each remote unit forms a cover area that overlaps the cell.
  • control unit and the remote unit may use common cell identification information.
  • the wireless communication system has three wireless stations 10A to 10C and 50A to 50C.
  • the present invention is not limited to this, and the number of wireless stations is arbitrary.
  • the wireless communication systems of the first to third embodiments can be realized as, for example, an LTE-A system.
  • the present invention can also be applied to a wireless communication system using a communication method other than LTE-A.
  • the first to third embodiments can be applied to mobile terminals such as mobile phones, smartphones, and PDAs (Personal Digital Assistants) as wireless terminals.
  • the first to third embodiments can be applied to various communication devices that communicate with a base station such as a mobile relay station.
  • first to third embodiments can be applied to base stations of various scales such as macro base stations, pico base stations, femto base stations as radio stations.
  • first to third embodiments can be applied to various communication devices that perform communication with a mobile station such as a relay station.
  • each component of the radio station and radio terminal is not limited to the mode of the first to third embodiments, and all or a part thereof can be used for various loads, usage conditions, etc. Accordingly, it may be configured to be functionally or physically distributed / integrated in an arbitrary unit.
  • the memory may be connected via a network or a cable as an external device of a wireless station or a wireless terminal.

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Abstract

 開示の技術は、多地点協調通信において、無線端末からの送信信号の送信電力を適切に調整し、通信性能を向上することのできる無線通信方法、無線通信システム、無線局、及び無線端末を提供することを目的とする。 無線通信方法は、複数の無線局のうち無線端末と接続する接続無線局が、前記複数の無線局から選択される1以上の無線局と前記無線端末との間の通信レベルに関する第1制御信号を、前記無線端末に送信し、前記無線端末が、前記第1制御信号を受信して、前記選択される1以上の無線局へ送信する送信信号の送信電力を制御する。

Description

無線通信方法、無線通信システム、無線局および無線端末
 本発明は、無線通信方法、無線通信システム、無線局および無線端末に関する。
 近年、携帯電話システム等の無線通信システムにおいて、無線通信の更なる高速化・大容量化等を図るため、次世代の無線通信技術について議論が行われている。例えば、標準化団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、LTE(Long Term Evolution)と呼ばれる通信規格や、LTEの無線通信技術をベースとしたLTE-A(LTE - Advanced)と呼ばれる通信規格が提案されている。
 LTE-Aシステム等において、セル間干渉の低減や受信信号強度の改善のため、多地点協調(Coordinated MultiPoint、以下、CoMPともいう。)通信が検討されている。多地点協調通信では、地理的に離れた複数の通信ポイントが協調して通信を行う。各通信ポイントは、例えば、基地局、通信ユニット、アンテナ或いはこれらにより形成されるセルに相当する。これにより、多地点間での送信あるいは受信の調整が行われる。例えば、下りリンクの多地点協調通信では、複数の通信ポイントから無線端末へ結合送信する方法が検討されている。また、例えば、上りリンクの多地点協調通信では、複数のポイントのうち受信に使用するポイントを動的に選択する方法や、複数のポイントで受信された信号をポイント間で通信しながら結合処理する方法が検討されている。
3GPP TS36.211 V10.2.0(2011-06) 3GPP TR36.814 V9.0.0(2010-03)
 しかしながら、多地点協調通信によりポイント間干渉の低減や受信信号強度の改善を実現するためには、制御の遅延やシグナリングの増大の考慮のもとで、ポイント間での適切な調整が必要である。例えば、上りリンクの多地点協調通信において、協調通信可能な通信ポイントから、実際に信号受信に使用する受信ポイントを調整することが想定される。そして、協調通信可能な通信ポイントは多数存在する可能性があり、実際に使用する受信ポイントの数や組み合わせは多様に変わり得る。このとき、使用する受信ポイントによっては、無線端末からの送信信号の送信電力が適切に調整されないと、通信性能の向上を妨げる恐れがある。
 開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、多地点協調通信において、無線端末からの送信信号の送信電力を適切に調整し、通信性能を向上することのできる無線通信方法、無線通信システム、無線局、及び無線端末を提供することを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本件の開示する無線通信方法は、複数の無線局のうち無線端末と接続する接続無線局が、前記複数の無線局から選択される1以上の無線局と前記無線端末との間の通信レベルに関する第1制御信号を、前記無線端末に送信し、前記無線端末が、前記第1制御信号を受信して、前記選択される1以上の無線局へ送信する送信信号の送信電力を制御する。
 本件の開示する無線通信方法の一つの態様によれば、多地点協調通信において、無線端末からの送信信号の送信電力を適切に調整し、通信性能を向上することのできるという効果を奏する。
図1は、第1実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 図2は、第1実施形態に係る無線局の構成を示す機能ブロック図である。 図3は、第1実施形態に係る無線端末の構成を示す機能ブロック図である。 図4は、第1実施形態に係る無線局のハードウェア構成を示す図である。 図5は、第1実施形態に係る無線端末のハードウェア構成を示す図である。 図6は、第1実施形態に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図7は、第2実施形態に係る無線局の構成を示す機能ブロック図である。 図8は、第2実施形態に係る無線端末の構成を示す機能ブロック図である。 図9は、第2実施形態に係る無線通信システムのDPS動作を説明するための図である。 図10は、第2実施形態に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図11は、第2実施形態に係る無線通信システムの動作を説明するためのグラフである。 図12は、第3実施形態に係る無線通信システムのJR動作を説明するための図である。 図13は、第3実施形態に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。
 以下に、本件の開示する無線通信方法、無線通信システム、無線局、及び無線端末の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施例により本件の開示する無線通信方法、無線通信システム、無線局、及び無線端末が限定されるものではない。
[第1実施形態]
 図1は、第1実施形態に係る無線通信システム1の構成を示す。図1に示すように、無線通信システム1は、無線局10A~Cと、無線端末20とを有する。無線局10A~Cはそれぞれアンテナを有し、互いに離れた地点に配設される。無線局10A~Cがそれぞれ通信ポイントに相当する。無線局10AはセルC10Aを形成し、無線局10B,10CはそれぞれセルC10Aと重なるセルC10B,C10Cを形成している。
 無線局10A~Cは、無線局10A~C間で有線接続あるいは無線接続を介して通信を行う。また、無線局10A~Cは、無線端末20に対してCoMP通信可能である。例えば、無線端末20との下りリンクのCoMP通信では、無線局10A~Cのうち下りリンクのCoMP通信で使用するセットとして選択される1以上の通信ポイントから、無線端末20に、同じ時間・周波数の無線リソースを用いてデータを送信する結合送信が行われる。また、例えば、無線端末20との上りリンクのCoMP通信では、無線局10A~Cのうち上りリンクのCoMP通信で使用するセットとして選択される1以上の通信ポイントで、無線端末20からのデータをそれぞれ受信し、受信信号を通信ポイント間で合成する結合受信が行われる。
 なお、図1の例では、無線局10B,10Cの形成するセルC10B,C10Cが、無線局10Aの形成するセルC10Aに含まれているが、これには限られず、無線局10A~Cは、CoMP通信可能であればよい。
 また、例えば、無線局10A~Cはそれぞれ、有線接続あるいは無線接続を介してネットワーク装置と接続され、ネットワーク装置は有線接続あるいは無線接続を介してネットワークに接続される。そして、無線局10A~Cは、ネットワーク装置又はネットワークを介して、データや制御情報を送受信可能に設けられている。
 図2は、無線局10Aの構成を示す機能ブロック図である。図2に示すように、無線局10Aは、送信部11と、受信部12と、制御部13とを備える。これら各構成部分は、一方向または双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。なお、無線局10B,10Cの機能的構成およびハードウェア構成は、無線局10Aの機能的構成及びハードウェア構成と同様である。
 送信部11は、データ信号や制御信号を、アンテナを介して送信する。なお、アンテナは送信と受信で共通でも、別体でもよい。送信部11は、例えば下りのデータチャネルや制御チャネル上を伝送される下り信号を送信する。下りのデータチャネルとしては例えば、共通データチャネルや、個別データチャネルが挙げられる。また、下りの制御チャネルとしては例えば、同期チャネルや、報知チャネルや、共通制御チャネルや、個別制御チャネルが挙げられる。送信する信号としては例えば、システム情報を報知する信号や、接続状態の無線端末20に個別制御チャネル上で伝送される制御信号や、接続状態の無線端末20に個別データチャネル上で伝送される制御信号が挙げられる。また、送信する信号としては例えば、無線端末20へ呼の着信があった場合に無線端末20を呼び出すためのページング信号や、無線端末20からの接続確立のための信号への応答信号や、無線局10A~Cでの通信レベルを示す信号や、上り送信電力の制御のための制御信号が挙げられる。また、送信する信号は例えば、チャネル推定や復調のために用いられる参照信号(パイロット信号とも称される)を含む。
 受信部12は、無線端末20から送信されたデータ信号や制御信号を、アンテナを介して受信する。受信部12は、例えば上りのデータチャネルや制御チャネル上を伝送される上り信号を受信する。上りのデータチャネルとしては例えば、個別データチャネルが挙げられる。また、上りの制御チャネルとしては例えば、ランダムアクセスチャネルや、個別制御チャネルが挙げられる。受信する信号としては例えば、無線端末20からの接続確立のための信号や、無線端末20との間の下り通信レベルを示す信号や、チャネル推定や復調のために用いられる参照信号が挙げられる。
 制御部13は、有線接続あるいは無線接続を介して、ネットワーク装置や他の無線局10B,10Cとデータや制御情報の送受信を行う。制御部13は、送信するデータや制御情報を送信部11に出力する。また、制御部13は、受信されるデータや制御情報を受信部12から入力する。また、制御部13は、通信インタフェースを介して有線ネットワーク経由でデータや制御情報の送受信を行う。また、制御部13は、無線端末20とのアクセスの管理や、無線端末20への無線リソースの割当て等のスケジューリングを行う。
 無線局10Aが無線端末20と接続中の無線局(以下、接続無線局、接続セルとも称する)である場合、例えば、制御部13は、他の無線局10B,C(以下、協調無線局、協調セルとも称する)にCoMP通信を要求する信号を送信し、他の無線局10B,Cから応答信号を受信して、CoMP通信の準備を行う。
 また、制御部13は例えば、CoMP通信可能な複数の無線局10A~Cから、無線端末20からの送信信号を受信する1以上の無線局(以下、選択無線局とも称する)を選択する。前記複数の無線局から選択される1以上の無線局は、DPS(Dynamic Point Selection)動作により選択される1つの無線局、あるいはJR(Joint Reception)動作により選択される2以上の無線局である。DPSは、複数のポイントのうち受信に使用するポイントを動的に選択する方法である。また、JRは、複数のポイントで受信された信号をポイント間で通信しながら結合処理(合成処理)する方法である。制御部13は例えば、各選択無線局と無線端末20との間の通信レベルに関する情報をそれぞれ取得して、選択無線局を決定する。そして、実際に受信処理を行う無線局が選択無線局に切替えられる。無線局を選択する処理(選択無線局の切替え処理)は例えば、後述のCoMP受信処理の頻度と同じ或いはより少ない頻度で実行される。
 また、制御部13は、選択無線局と無線端末20との間の通信レベルに関する第1制御信号を、無線端末20に送信する。なお、第1制御信号は例えば、無線局を選択する処理(選択無線局の切替え処理)の頻度と同じ或いはより少ない頻度で送信される。
 また、制御部13は例えば、各選択無線局と無線端末20との間の通信レベルに関する情報をそれぞれ取得し、選択無線局と無線端末20との間の通信レベルの特性を示す値を、第1制御信号として送信する。通信レベルの特性を示す値としては例えば、選択無線局と無線端末20との間の通信レベルの、所定期間内の平均値を用いることができる。各選択無線局と無線端末20との間の通信レベルに関する情報は例えば、各選択無線局がそれぞれ、無線端末20から送信される参照信号を受信して取得される。通信レベルの特性を示す値は例えば、CoMP通信ゲインを含む。選択無線局と無線端末20との間の通信レベルの特性を示す値は例えば、接続無線局での受信に対する各選択無線局での受信ゲインに基づいて取得される。受信ゲインは例えば、接続無線局での受信電力と、選択無線局での受信電力の総和との比又は差に基づいて取得される。なお、通信レベルの特性を示す値は、システム帯域幅に対して定義しても、サブ帯域幅(サブバンド)毎に定義してもよい。
 また、制御部13は、接続無線局と無線端末20との間の通信レベルに関する第2制御信号を、無線端末20に送信する。第2制御信号は例えば、接続無線局から送信される参照信号である。あるいは、接続無線局が無線端末20から送信される参照信号を受信して取得される、接続無線局と無線端末20との間の通信レベルに関する情報でもよい。第2制御信号の送信は、例えばCoMP通信の準備が行われるタイミング或いは所定の制御タイミングで行われる。
 また、制御部13は、CoMP受信処理を行う。CoMP受信処理では例えば、上りデータが無線端末20から送信され、選択無線局で受信される。制御部13は、選択無線局で受信された受信信号に基づく情報を選択無線局から受信し、ユーザデータを取得する。
 また、無線局10Aが協調無線局の場合、制御部13は、接続無線局からCoMP通信を要求する信号を受信し、応答信号を送信して、CoMP通信の準備を行う。
 そして、無線局10Aが選択無線局の場合、制御部13は、無線端末20から送信される参照信号を受信し、無線端末20との間の通信レベルに関する情報を取得し、取得した情報を接続無線局に通知する。また、選択無線局は、受信信号に基づく情報を接続無線局に転送する。具体的には例えば、選択無線局で受信信号の復調および復号まで行い、結果(ユーザデータと復号成否)を接続無線局に転送してもよい。あるいは、選択無線局で受信した受信信号自体とチャネル推定値とを接続無線局に転送し、接続無線局で復調および復号を行ってもよい。
 図3は、無線端末20の構成を示す機能ブロック図である。図3に示すように、無線端末20は、送信部21と、受信部22と、制御部23とを備える。これら各構成部分は、一方向または双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。
 送信部21は、データ信号や制御信号を、アンテナを介して送信する。なお、アンテナは送信と受信で共通でも、別体でもよい。送信部21は、例えば上りのデータチャネルや制御チャネル上を伝送される上り信号を送信する。送信する信号としては例えば、接続確立のための信号や、無線端末20での受信レベルを示す信号や、チャネル推定や復調のために用いられる参照信号が挙げられる。
 受信部22は、無線局10A~Cから送信されたデータ信号や制御信号を、アンテナを介して受信する。受信する信号としては例えば、システム情報を報知する信号や、接続無線局10Aから個別制御チャネル上で伝送される制御信号や、接続無線局10Aから個別データチャネル上で伝送される制御信号が挙げられる。また、受信する信号としては例えば、無線端末20を呼び出すためのページング信号や、無線端末20からの接続確立のための信号への応答信号や、無線局10A~Cでの通信レベルを示す信号や、上り送信電力の制御のための制御信号や、チャネル推定や復調のために用いられる参照信号が挙げられる。
 制御部23は、無線局10A~Cから受信される参照信号を検知し、通信レベルを取得する。通信レベルは例えば、受信電力や受信品質を含む。通信レベルとして例えば、RSRP(Reference Signal Received Power)、RSRQ(Reference Signal Received Quality)(=受信電力値/総電力値)、SIR(Signal to Interference Ratio)、SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)等が挙げられる。
 また、制御部23は、送信信号の送信電力を制御する。送信電力の制御は例えば、通信ポイントとの間の伝搬ロス(パスロス)を補償するオープンループ制御や、適応変調制御や、TPC(Transmission Power Control)コマンドによるクローズドループ制御によって行われる。オープンループ制御には例えば、パスロスの取得値(推定値)や、無線端末20の最大送信電力や、無線端末20に割り当てられた周波数リソースの大きさや、予め定められた受信レベルの目標値や、補償係数が用いられる。また、適応変調制御には例えば、変調符号化方式(MCS; Modulation and Coding Scheme)毎のオフセット値が用いられる。また、クローズドループ制御には例えば、TPCコマンドによるオフセット値が用いられる。
 このとき、制御部23は、第1制御信号を受信して、選択無線局へ送信する送信信号の送信電力を制御する。具体的には例えば、制御部23は、第2制御信号を受信して送信電力に関する値を取得し、第1制御信号を受信して送信電力を制御する。制御部23は、第2制御信号を受信して、接続無線局との間のパスロスを取得する。パスロスは例えば、参照信号から取得される、接続無線局との間の通信レベルから推定される。また、制御部23は、第1制御信号を受信して、選択無線局と無線端末20との間の通信レベルの特性を示す値として、選択無線局での受信ゲインを取得する。そして、制御部23は、パスロスと受信ゲインとを用いて送信電力を制御する。例えば制御部23は、パスロスを受信ゲインで補正した値を用いて送信電力を算出する。
 図4は、無線局10Aのハードウェア構成を示す図である。図4に示すように、無線局10Aは、ハードウェアの構成要素として、例えばアンテナ31を備えるRF(Radio Frequency)回路32と、CPU(Central Processing Unit)33と、DSP(Digital Signal Processor)34と、メモリ35と、ネットワークIF(Interface)36とを有する。CPUは、スイッチ等のネットワークIF36を介して各種信号やデータの入出力が可能なように接続されている。メモリ35は、例えばSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)等のRAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及びフラッシュメモリの少なくともいずれかを含み、プログラムや制御情報やデータを格納する。送信部11及び受信部12は、例えばRF回路32、あるいはアンテナ31およびRF回路32により実現される。制御部13は、例えばCPU33等の集積回路あるいはDSP34等の集積回路により実現される。
 図5は、無線端末20のハードウェア構成を示す図である。図5に示すように、無線端末20は、ハードウェアの構成要素として、例えばアンテナ41を備えるRF回路42と、CPU43と、メモリ44とを有する。さらに、無線端末20は、CPU43に接続されるLCD(Liquid Crystal Display)等の表示装置を有してもよい。メモリ44は、例えばSDRAM等のRAM、ROM、及びフラッシュメモリの少なくともいずれかを含み、プログラムや制御情報やデータを格納する。送信部21及び受信部22は、例えばRF回路42、あるいはアンテナ41およびRF回路42により実現される。制御部23は、例えばCPU43等の集積回路により実現される。
 次に、第1実施形態における無線通信システム1の動作を説明する。図6は、無線通信システム1のCoMP通信に関する動作を説明するためのシーケンス図である。
 まず前提として、無線通信システム1では、上述のように、無線局10A~Cが、それぞれ通信ポイントとしてCoMP通信可能に設けられている。無線局10Aが、無線端末20の接続無線局であり、無線局10B,C(協調無線局)との間のCoMP通信処理を集約して行っている。そして、無線端末20からのデータ送信の際に、CoMP通信可能な通信ポイント10A~Cのうち、データの協調受信に実際に使用する受信ポイントが無線局10Aにより選択される。
 このとき、CoMP通信によりポイント間干渉の低減や受信信号強度の改善を実現するために、実際に使用する受信ポイントは、比較的短い周期でダイナミックに選択される。そして、CoMP通信可能な通信ポイントは多数存在する可能性があり、実際に使用する受信ポイントの数や組み合わせは多様に変わり得る。このため、使用する受信ポイントによっては、無線端末20からの送信信号の送信電力が適切に調整されないと、通信性能の向上を妨げる恐れがある。
 すなわち、通常、無線端末20からの上りの送信電力は、接続無線局からの下り信号を用いて推定したパスロスに基づいたオープンループ制御に、TPCコマンドに基づいたクローズドループ制御を組み合わせて決定される。しかしながら、CoMP通信では必ずしも接続無線局が受信ポイントとして使用されるとは限らないため、接続無線局に関するパスロスに基づくと、実際に使用する受信ポイントのパスロスを適切に補償できず、送信電力が適切に調整されない恐れがある。
 そこで、第1実施形態では、以下のようにCoMP通信動作が行われる。
 図6に示すように、接続無線局10Aは、無線端末20との間の通信レベルに関する第2制御信号を、無線端末20に送信する(S1)。第2制御信号の送信は、例えばCoMP通信の準備が行われるタイミング或いは所定のタイミングで行われる。接続無線局10Aは例えば、第2制御信号として下り参照信号を送信する。そして、無線端末20は、第2制御信号を受信して、接続無線局と無線端末との間の通信レベルに関する情報を取得し、無線端末20からの送信信号の送信電力に関する値を設定する。無線端末20は例えば、送信電力に関する値として、接続無線局10Aとの間のパスロスを算出する。
 なお、例えば、接続無線局10Aが、無線端末20から送信された上り参照信号を受信して上り通信レベルを取得し、第2制御信号として無線端末20に送信してもよい。この場合、例えば、接続無線局10Aで取得したパスロスを第2制御信号として送信してもよいし、通信レベルを第2制御信号として送信し、無線端末20でパスロスを取得してもよい。
 次に、無線端末20は、CoMP通信可能な無線局10A~Cに上り参照信号を送信する(S2)。参照信号を送信するための制御情報は例えば、無線端末20に予め通知されるかあるいは格納される。制御情報は例えば、参照信号を送信する無線リソースや、参照信号の構成に関する情報を含む。無線局10A~Cは、参照信号を受信し、無線端末20との間の通信レベルを取得する。通信レベルは例えば受信電力を含む。
 次に、無線局10A~C間で、協調受信処理が実行される(S3)。具体的には、接続無線局10Aが、無線局10A~C間で受信ポイントとする無線局を選択する。例えば、接続無線局10Aは、協調無線局10B,Cから通信レベルに関する情報を取得し、無線局10A~Cでの通信レベルに関する情報から、受信ポイントとする無線局を選択する。このような受信ポイントの選択は、無線局・ネットワーク側で瞬時の通信レベルに基づいて行われるため、例えばハンドオーバー等より比較的短い間隔で実行できる。
 次に、接続無線局10Aは、選択無線局と無線端末20との間の通信レベルに関する第1制御信号を、無線端末20に送信する(S4)。接続無線局10Aは例えば、各選択無線局と無線端末20との間の通信レベルに関する情報をそれぞれ取得し、選択無線局と無線端末20との間の通信レベルの特性を示す値を、第1制御信号として送信する。選択無線局と無線端末20との間の通信レベルの特性を示す値は例えば、接続無線局での受信に対する各選択無線局での受信ゲインに基づいて取得される。そして、無線端末20は、第1制御信号を受信する。第1制御信号の送信は例えば、無線局を選択する処理(選択無線局の切替え処理)の頻度より少ない頻度とすることができる。これにより、比較的短い間隔で実行される受信ポイントの選択タイミングに合わせて第1制御信号を逐次通知する場合に比べて、シグナリングの増大を抑制することができる。
 次に、無線端末20は、選択無線局への送信信号の送信電力を決定する(S5)。このとき、選択無線局との通信レベルに関する第1制御信号を受信して送信電力を決定することで、実際に使用する受信ポイントのパスロスを補償するように、送信電力を適切に設定できる。
 次に、無線端末20は、決定した送信電力を用いて、選択無線局にデータを送信する(S6)。
 次に、無線局10A~C間で、協調受信処理が実行される(S7)。具体的には、接続無線局10Aが、選択無線局で受信された受信信号からユーザデータを取得する。このとき、S5で適切に設定された送信電力で、S6で送信信号が送信されるので、ポイント間干渉の低減や受信信号強度の改善が実現され、CoMP通信の通信性能が向上される。
 以上により、第1実施形態によれば、CoMP通信を行う無線通信システムにおいて、無線端末からの送信信号の送信電力を適切に制御して、通信性能を向上させることができる。
[第2実施形態]
 第2実施形態に係る無線通信システムは、無線局10A~Cの代わりに、後述の図7に示す50A~Cを有し、無線端末20の代わりに、後述の図8に示す無線端末70を有する。第2実施形態に係る無線通信システムの全体的構成は、図1に示す無線通信システム1と同様である。無線局50A~Cは、それぞれ通信ポイントとしてCoMP通信可能に設けられている。以下の説明では、無線局50Aが、無線端末70の接続無線局(接続セル、RP1)であるとし、無線局50B,Cが協調無線局(協調セル、RP2,3)であるとする。接続無線局50Aは、複数の無線局50A~Cによる無線端末70との間のCoMP通信処理を集約して行っている。接続無線局50Aは、無線局50A~Cのうち、CoMP受信処理に使用する受信ポイント(選択無線局)を選択する。
 図7は、第2実施形態に係る無線通信システムの無線局50A~Cの構成を示す機能ブロック図である。図7に示すように、無線局50Aは、受信アンテナ51Aと、受信RF部52Aと、FFT(Fast Fourier Transform)部53Aと、物理チャネル分離部54Aと、信号復調部55Aと、チャネル推定部56Aと、受信レベル測定部57Aと、通信制御部58Aと、上位レイヤデータ処理部59Aと、信号生成部60Aと、参照信号生成部61Aと、物理チャネル多重部62Aと、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部63Aと、送信RF部64Aと、送信アンテナ65Aと、を有する。
 また、無線局50Bは、受信アンテナ51Bと、受信RF部52Bと、FFT部53Bと、物理チャネル分離部54Bと、信号復調部55Bと、チャネル推定部56Bと、受信レベル測定部57Bと、通信制御部58Bと、上位レイヤデータ処理部59Bと、信号生成部60Bと、参照信号生成部61Bと、物理チャネル多重部62Bと、IFFT部63Bと、送信RF部64Bと、送信アンテナ65Bと、を有する。無線局50Cの機能的構成およびハードウェア構成は、無線局50Bと同様である。
 受信アンテナ51Aは、無線信号を受信して、受信RF部52Aに出力する。なお、無線局50Aは、複数の受信アンテナを備えるものとしてもよい。また、受信アンテナ51Aは、送信アンテナ65Aと共用として、送信/受信切替え部等により送信と受信とを切り替えて構成するものとしてもよい。受信アンテナ51Aは、例えば上りのデータチャネルや制御チャネル上を伝送される上り信号(データ信号や制御信号)を受信する。信号を受信する物理チャネルとしては例えば、PRACH(Physical Random Access Channel)や、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)や、PUCCH(Physical Uplink Control Channel)が挙げられる。受信される信号は例えば、接続確立のためのRACH(Random Access Channel)信号や、無線端末70での受信レベルを示す信号(例えば、RSRP Report)や、チャネル推定や復調のための参照信号を含む。
 受信RF部52Aは、受信信号にA/D(Analog to Digital)変換等の処理を行う。FFT部53Aは、デジタル信号にFFT処理を行う。物理チャネル分離部54Aは、FFT処理された信号から、各チャネルの信号を分離する。信号復調部55Aは、予め通知されるあるいは格納される制御情報や、復調のための参照信号に基づいて、分離された各チャネルの信号の復調処理を行う。チャネル推定部56Aは、予め通知される或いは格納される制御情報や、受信した参照信号に基づいて、チャネルの伝搬状態を示すチャネル推定値を取得する。復調処理された信号はチャネル推定値に基づいて復号処理される。復号処理されて取得されたデータ信号や制御信号は、通信制御部58Aに出力される。また、データ信号の復号結果として、ACK(ACKnowledgement)/NACK(Negative ACKnowledgement)が通信制御部58Aに出力される。
 受信レベル測定部57Aは、受信した参照信号から受信レベル(上り受信電力や上り受信品質)を測定する。受信レベルとしては例えば、SIR、SINR等が挙げられる。
 通信制御部58Aは、有線接続あるいは無線接続を介して、ネットワーク装置や他の無線局とデータや制御情報の送受信を行う。また、通信制御部58Aは、無線端末70とのアクセスの管理や、無線端末70への無線リソースの割当て等のスケジューリングや、送信電力の制御を行う。
 また、通信制御部58Aは、無線端末70で下りパスロスを推定するためのパラメータを、下り送信電力情報として信号生成部60Aに出力し、接続状態の無線端末70に送信する。また、通信制御部58Aは、CoMP通信に関する処理を行う。CoMP通信に関する処理については後述する。
 上位レイヤデータ処理部59Aは、復号処理されたデータ信号のリオーダリング処理等を行い、上りユーザデータを取得する。また、上位レイヤデータ処理部59Aは、ネットワーク装置や他の無線局から取得される下りユーザデータや、送信する制御情報を処理して、送信パケットを生成する。
 信号生成部60Aは、送信パケットを符号化・変調して物理チャネル多重部62Aに出力する。また、信号生成部60Aは、個別制御チャネル上を伝送する制御信号を生成して物理チャネル多重部62Aに出力する。参照信号生成部61Aは、下り参照信号を生成して物理チャネル多重部62Aに出力する。
 物理チャネル多重部62Aは、符号化・変調された送信パケットや制御信号や参照信号を物理チャネルの無線リソースに割り当てる。IFFT部63Aは、多重後の信号にIFFT処理を行う。送信RF部64Aは、IFFT処理後の信号に、D/A変換や、歪補償処理や、増幅処理等を行って、送信アンテナ65Aに出力する。
 送信アンテナ65Aは、送信RF部64Aから入力される無線信号を送信する。なお、無線局50Aは、複数の送信アンテナを備えるものとしてもよい。送信アンテナ65Aは、例えば下りのデータチャネルや制御チャネル上を伝送される下り信号(データ信号や制御信号)を送信する。信号を送信する物理チャネルとしては例えば、報知チャネルPBCH(Physical Broadcast Channel)や、PMCH(Physical Multicast Channel)や、共有チャネルPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)や、個別制御チャネルPDCCH(Physical Downlink Control Channel)が挙げられる。送信される信号としては例えば、無線端末70へ呼の着信があった場合に無線端末70を呼び出すためのPCH(Paging Channel)信号や、RACH信号への応答信号が挙げられる。また、送信される信号としては例えば、無線局50Aでの受信レベルを示す信号や、チャネル推定や復調のために用いられる参照信号や、上り送信電力の制御のための制御信号(例えば、下り送信電力情報や、TPCコマンド等)が挙げられる。制御信号としては例えば、接続状態の無線端末70に個別制御チャネル上で伝送されるL1/L2シグナリングや、接続状態の無線端末70に共有チャネル上で伝送されるRRC(Radio Resource Control)シグナリングが挙げられる。また、制御信号としては例えば、MIB(Master Information Block)やSIB(System Information Block)に格納されて、報知チャネル又は報知チャネルで指定される共有チャネル上で伝送されるシステム情報が挙げられる。
 協調無線局50Bの各構成51B~65BのCoMP通信以外の基本的機能は、上述の接続無線局50Aの各構成51A~65Aの機能と同様である。
 次に、CoMP通信に関する処理について説明する。第2実施形態では、CoMP受信で、複数のポイントのうち受信に使用するポイントを動的に選択するDPS動作が用いられる。接続無線局50Aは、無線局50A~Cのうち1つの無線局を受信ポイントとして選択する。
 接続無線局50Aにおいて、通信制御部58Aは、無線端末70からの上りデータ信号を受信する受信ポイントRP(Reception Point)に関する情報を、協調無線局・選択無線局の通信制御部とやり取りする処理や、無線端末70から送信されるユーザデータを、選択無線局の通信制御部とやり取りする処理や、無線端末70から送信されるユーザデータを上位レイヤデータ処理部59Aに転送する処理などを実行する。
 通信制御部58Aは例えば、CoMP通信可能な無線局50B,CにCoMP通信を要求する信号を送信し、無線局50B,Cから応答信号を受信して、CoMP通信の準備を行う。
 CoMP通信の準備が行われると、通信制御部58Aは、無線局50B,Cで取得された受信レベルに関する情報(例えば、無線端末70からの上り参照信号により測定される上り受信電力情報)を受信する。通信制御部58Aは、無線局50A~Cの受信レベルに関する情報から、無線局50A~Cのうち実際に無線端末70からの信号の受信処理に使用するRPを選択する。そして、通信制御部58Aは、受信RP情報を選択無線局に通知する。
 また、通信制御部58Aは、無線局50A~Cの受信レベルに関する情報から、選択無線局と無線端末70との間の通信レベルの特性を示す値(例えば、CoMP通信ゲイン)を、信号生成部60Aに出力し、無線端末70に送信する。例えば、各無線局50A~C(RP)の受信レベルとして、無線端末70から送信された信号(上り参照信号)の各RPにおける瞬時の受信電力を用いる。この場合に、DPS動作において、瞬時(各時間スロット)のCoMP通信ゲインGain_CoMP [dB]は例えば、選択されたRPの受信電力Power_s [dBm]と、接続セルの受信電力Power_0 [dBm]とを用いて、下記式(1)で表すことができる。
 Gain_CoMP = Power_s - Power_0 ・・・ (1)
 さらに、通信制御部58Aは、瞬時のCoMP通信ゲインGain_CoMPの所定時間内での平均値をCoMP通信ゲインとする。そして、通信制御部58Aは、CoMP通信ゲインを無線端末70に送信する。CoMP通信ゲインの送信は、RPを選択する処理の頻度より少ない頻度で送信する。なお、通信制御部58Aは、平均値の代わりに、中間値、最大値あるいは最小値などを用いてもよい。または、通信制御部58Aは、瞬時のCoMP通信ゲインGain_CoMPを単に間引いて、RPを選択する処理の頻度より少ない頻度で送信するようにしてもよい。また、CoMP通信ゲインは、システム帯域幅に対して定義しても、サブ帯域幅(サブバンド)毎に定義してもよい。サブバンド毎に定義する場合は例えば、CoMP通信ゲインの周波数変動を反映できる。
 また、通信制御部58Aは、選択無線局で受信した受信信号からユーザデータを取得し、上位レイヤデータ処理部59Aに出力する。
 協調無線局50Bにおいて、通信制御部58Bは、通信制御部58AからのCoMP通信を要求する信号を受信し、応答信号を通信制御部58Aに通知し、CoMP通信の準備を行う。
 CoMP通信の準備が行われると、通信制御部58Bは、無線局50Bでの受信レベルに関する情報(例えば、通信制御部58Bは、無線端末70からの上り参照信号により受信レベル測定部57Bで測定される上り受信電力情報)を通信制御部58Aに通知する。
 また、通信制御部58Bは、受信RPとして選択された場合、選択無線局として接続無線局50Aから受信RP情報の通知を受ける。そして、通信制御部58Bは、無線端末70からの上り送信信号の受信処理を行い、受信信号に関する情報を通信制御部58Aに通知する。例えば通信制御部58Bは、受信信号の復調および復号まで行い、結果(ユーザデータと復号成否)を、通信制御部58Aに転送する。また例えば通信制御部58Bは、受信信号自体とチャネル推定値とを接続無線局に転送してもよい。
 図8は、第2実施形態の無線端末70の構成を示す機能ブロック図である。図8に示すように、無線端末70は、受信アンテナ71と、受信RF部72と、FFT部73と、物理チャネル分離部74と、信号復調部75と、チャネル推定部76と、受信レベル測定部77と、通信制御部78と、信号生成部79と、振幅調整部80と、参照信号生成部81と、物理チャネル多重部82と、IFFT部83と、送信RF部84と、送信アンテナ85とを有する。
 受信アンテナ71は、無線信号を受信して、受信RF部72に出力する。なお、無線端末70は、複数の受信アンテナを備えるものとしてもよい。また、受信アンテナ71は、送信アンテナ85と共用として、送信/受信切替え部等により送信と受信とを切り替えて構成するものとしてもよい。受信アンテナ71は、例えば上りのデータチャネルや制御チャネル上を伝送される上り信号(データ信号や制御信号)を受信する。受信される信号としては例えば、無線端末70へ呼の着信があった場合に無線端末70を呼び出すためのPCH信号や、無線端末70からのRACH信号への応答信号が挙げられる。また、受信される信号としては例えば、無線局50Aでの受信レベルを示す信号や、チャネル推定や復調のために用いられる参照信号や、上り送信電力の制御のための制御信号(例えば、下り送信電力情報や、TPCコマンド等)が挙げられる。制御信号としては例えば、接続無線局50Aから個別制御チャネル上で伝送されるL1/L2シグナリングや、接続無線局50Aから共有チャネル上で伝送されるRRCシグナリングが挙げられる。また、制御信号としては例えば、MIBやSIBに格納されて、報知チャネル又は報知チャネルで指定される共有チャネル上で伝送されるシステム情報が挙げられる。
 受信RF部72は、受信信号にA/D変換等の処理を行う。FFT部73は、デジタル信号にFFT処理を行う。物理チャネル分離部74は、FFT処理された信号から、各チャネルの信号を分離する。物理チャネル分離部74は例えば、受信されたOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号からサブキャリア信号を取得する。信号復調部75は、予め通知されるあるいは格納される制御情報や、復調のための参照信号に基づいて、分離された各チャネルの信号の復調処理を行う。チャネル推定部76は、予め通知される或いは格納される制御情報や、受信した参照信号に基づいて、チャネルの伝搬状態を示すチャネル推定値を取得する。復調処理された信号はチャネル推定値に基づいて復号処理される。復号処理されて取得されたユーザデータや制御情報は、通信制御部78に出力される。制御情報としては例えば、下り送信電力情報や、CoMP通信ゲインに関する情報が挙げられる。また、データ信号の復号結果として、ACK/NACKが通信制御部78に出力される。
 受信レベル測定部77は、受信した参照信号から受信レベル(下り受信電力や下り受信品質)を測定する。受信レベルとしては例えば、RSRP、RSRQ、SIR、SINR等が挙げられる。
 通信制御部78は、上り送信電力を算出し、上り送信電力情報を、振幅調整部80に出力する。具体的には、通信制御部78は例えば、セルc、サブフレームiにおける上り共有チャネル(PUSCH)の送信電力PPUSCH,c(i) [dBm]を、次式(2)により算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  ここで、PMAX,c(i)は最大送信電力、MPUSCH,c(i)は割り当てられた周波数リソース(RB; Resource Block)の大きさ、P0_PUSCH,c(j)は例えばダイナミックスケジューリング用のモード(j=1)における受信電力の目標値、PLcは下りリンクの信号を用いて推定したパスロス(伝搬ロス)、aはパスロス係数(パスロスを補償する度合を示す。)である。また、DTF,c(i)は変調符号化方式(MCS; Modulation and Coding Scheme)毎のオフセット値であり、fc(i)はTPCコマンドを用いたクローズドループ制御によるオフセット値である。また、パスロスを補償するオープンループ制御に関わるパラメータP0_PUSCH,c(j)、aは、予め無線端末70に格納され或いは無線局50Aから通知される。
 信号生成部79は、上りユーザデータや制御情報から送信パケットを生成する。生成された送信パケットは、符号化・変調され、上り送信電力情報に基づいて振幅調整されて、物理チャネル多重部82に出力される。参照信号生成部81は、上り参照信号を生成して物理チャネル多重部82に出力する。
 物理チャネル多重部82は、符号化・変調された送信パケットや参照信号を物理チャネルの無線リソースに割り当てる。IFFT部83は、多重後の信号にIFFT処理を行う。送信RF部84は、IFFT処理後の信号に、D/A変換や、歪補償処理や、増幅処理等を行って、送信アンテナ85に出力する。
 送信アンテナ85は、送信RF部84から入力される無線信号を送信する。なお、無線端末70は、複数の送信アンテナを備えるものとしてもよい。送信アンテナ85は、例えば上りのデータチャネルや制御チャネル上を伝送される上り信号(データ信号や制御信号)を送信する。送信される信号は例えば、接続確立のためのRACH信号や、無線端末70での受信レベルを示す信号や、チャネル推定や復調のための参照信号を含む。
 なお、第2実施形態に係る無線通信システムにおける無線局50A,Bのハードウェア構成は、図4の無線局10Aのハードウェア構成と同様である。無線局50A,Bの受信アンテナ51A,Bと、受信RF部52A,Bと、送信RF部64A,Bと、送信アンテナ65A,Bとは、例えばアンテナおよびRF回路により実現される。また、無線局50A,BのFFT部53A,Bと、物理チャネル分離部54A,Bと、信号復調部55A,Bと、チャネル推定部56A,Bと、受信レベル測定部57A,Bと、通信制御部58A,Bと、上位レイヤデータ処理部59A,Bと、信号生成部60A,Bと、参照信号生成部61A,Bと、物理チャネル多重部62A,Bと、IFFT部63A,Bとは、例えばDSP等の集積回路あるいはCPU等の集積回路により実現される。
 また、第2実施形態に係る無線通信システムにおける無線端末70のハードウェア構成は、図5の移動端末40のハードウェア構成と同様である。無線端末70の受信アンテナ71と、受信RF部72と、送信RF部84と、送信アンテナ85とは、例えばアンテナおよびRF回路により実現される。無線端末70のFFT部73と、物理チャネル分離部74と、信号復調部75と、チャネル推定部76と、受信レベル測定部77と、通信制御部78と、信号生成部79と、振幅調整部80と、参照信号生成部81と、物理チャネル多重部82と、IFFT部83とは、例えばCPU等の集積回路により実現される。
 次に、第2実施形態に係る無線通信システムの動作を、図9~図11を参照して説明する。
 第2実施形態の無線通信システムのDPS動作例を、図9に示す。まず前提として、第2実施形態の無線通信システムでは、上述のように、無線局50A~Cが、それぞれ通信ポイントとしてCoMP通信可能に設けられている。無線局50Aが、無線端末70の接続無線局であり、無線局50B,C(協調無線局)との間のCoMP通信処理を集約して行っている。そして、無線端末70からのデータ送信の際に、CoMP通信可能な通信ポイント50A~Cのうち、データの協調受信に実際に使用する受信ポイントが無線局50Aにより選択される。図9の例では、無線局50A~Cのうち、実際に受信処理を行う選択無線局として無線局50Bが選択される。そして、無線局50Bで受信した受信信号から取得されたユーザデータが無線局50Aに転送されて、無線端末70からのユーザデータとして取得される。
 図10は、第2実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。図10に示すように、接続無線局50Aは、無線端末70に下り参照信号を送信する(S21)。下り参照信号は、接続無線局50Aと無線端末70との間の通信レベルに関する第2制御信号の一例である。次に、無線端末70は、下り参照信号を受信して、接続無線局50Aとの間のパスロスを算出する(S22)。詳細には例えば、無線端末70は、下り参照信号から下り受信電力を測定し、下り送信電力と下り受信電力との差に基づいて、パスロスの推定値を取得する。下り参照信号を受信するための制御情報は、無線端末70に予め通知されるか或いは予め格納されている。また、下り送信電力に関する情報は、無線端末70に予め通知されるか或いは予め格納されている。S21~S22のパスロス算出処理は例えば、CoMP通信の準備を行うタイミング或いは所定の制御タイミングに実行される。
 次に、無線端末70は、上り参照信号を送信する(S23)。上り参照信号を送信するための制御情報は、無線端末70に予め通知されるか或いは予め格納されている。そして、CoMP通信可能な無線局50A~Cは、無線端末70からの上り参照信号を受信する。無線局50A~Cで上り参照信号を受信するための制御情報は、無線局50A~Cに予め通知されるか或いは予め格納されている。
 次に、無線局50A~Cはそれぞれ、上り参照信号を受信して、受信電力を測定する(S24~26)。次に、協調無線局50B,Cはそれぞれ、測定した受信電力を接続無線局50Aに通知する(S27~28)。次に、接続無線局50Aは、無線局50A~Cの受信電力に基づいて、受信ポイントRPを選択する(S29)。RPとしては例えば、無線局50A~Cのうち受信電力が最大の無線局が選択される。このようなRPの選択は、無線局・ネットワーク側で瞬時の通信レベルに基づいて行われるため、例えばハンドオーバー等より比較的短い間隔で実行できる。なお、RPは、CoMP可能なRPセット全体ではなく、CoMP可能なRPセットのうちの候補RPセットから選択されるようにしてもよい。
 次に、接続無線局50Aは、選択したRPに受信RP情報を送信する(S30)。例えば、図10に示すように協調無線局50B(RP2)が選択された場合、接続無線局50Aから協調無線局50Bに受信RP情報が送信される。これにより、RPが切替えられる。
 次に、接続無線局50Aは、DPS動作でのCoMP通信ゲイン(DPSゲイン)を更新する(S31)。具体的には例えば、接続無線局50Aは、選択RPの受信電力と接続セルの受信電力との差を算出し、選択タイミング前の所定期間内での該算出した値の平均値を新たなDPSゲインとする。S23~S31のRP切替え処理は例えば、周期的あるいは非周期的に実行される。このとき、RP切替え処理は例えば、後述のCoMP受信処理S33~36の頻度と同じ或いはより少ない頻度F1で実行される。
 次に、接続無線局50Aは、DPSゲインを無線端末70に送信する(S32)。DPSゲインは、選択無線局50A,Bと無線端末70との間の通信レベルに関する第1制御信号の一例である。S32のゲイン送信処理は例えば、周期的あるいは非周期的に実行される。このとき、ゲイン送信処理は例えば、RP切替え処理の頻度F1より少ない頻度F2で実行される。すなわち、ゲイン送信処理S32は、RP切替え処理毎に実行されるのではなく、次回の実行タイミングまでスキップされる。これにより、比較的短い間隔で実行されるRPの選択タイミングに合わせてDPSゲインを逐次通知する場合に比べて、シグナリングの増大を抑制することができる。DPSゲインは例えば、PDCCH上やPDSCH上を伝送される。DPSゲインは例えば、既存のDCI(Downlink Control Information)フォーマットに格納して送信してもよい。DPSゲインを格納する領域は、フォーマット内に固定の領域を設けてもよいし、フォーマットのサイズを可変として、DPSゲインの送信時のみ領域を確保するようにしてもよい。または、DPSゲインは例えば、送信制御用(DPSゲイン送信用)のシグナリングやフォーマットを定義してDCIとは別に送信してもよい。
 次に、S33~36で、CoMP受信処理が実行される。詳細には、無線端末70は、上りデータ信号の送信電力を算出する。上り送信電力は例えば、S22で算出したパスロスと、S32で受信したDPSゲインとを用いて、上述の式(2)により算出される。このように、選択RPと無線端末70との間の通信レベルの特性を示す値を受信して送信電力を決定することで、実際に受信処理に使用するRPのパスロスを補償するように、送信電力を適切に設定できる。
 次に、無線端末70は、S33で算出した送信電力を用いて、上りデータ信号を送信する(S34)。そして、選択無線局50Bは、無線端末70からの上りデータ信号を受信する。次に、選択無線局50Bは、データ信号を復号してユーザデータを取得し(S35)、復号結果(ユーザデータとACK/NACK)を接続無線局50Aに転送する(S36)。接続無線局50Aは、選択無線局50Bから転送されたユーザデータを、無線端末70からのユーザデータとして取得する。また、接続無線局50Aは、転送されたACK/NACKにより、再送制御を実行できる。このとき、S33で適切に設定された送信電力で、S34で上りデータ信号が送信されるので、ポイント間干渉の低減や受信信号強度の改善が実現され、CoMP通信の通信性能が向上される。CoMP受信処理S33~36は、パスロス算出処理S21~22、RP切替え処理S23~31、およびゲイン送信処理S32の少なくともいずれかの次回タイミングとなるまで、周期的あるいは非周期的に繰り返される。
 以下、第2実施形態における無線通信システムの上述の動作について、図11A~Cを参照して説明する。図11A,Bのグラフは、無線局での受信電力を模式的に示すグラフである。図11A,Bのグラフで、横軸は時間を示し、縦軸は受信電力[dBm]を示す。各RP1~3での受信電力が、図11Aのグラフの3つの実線で示されている。例えば、実際に受信処理を行うRPとして、無線局50A~Cのうち受信電力が最大の無線局が選択される場合、RP選択処理が期間T1で実行されると、RP2が選択され、RP選択処理が期間T2で実行されると、RP3が選択され、RP選択処理が期間T3で実行されると、RP2が選択される。選択されたRPの受信電力を、図11Bのグラフに実線で示す。図11Aの各RP1~3での受信電力が、図11Bのグラフの3つの破線で示されている。このとき、図11Bのグラフの縦軸方向の3つの白抜き矢印で示すように、選択RPの受信電力と接続セルの受信電力との差が取得される。
 図11Cは、無線端末での送信電力を模式的に示すグラフである。図11Cのグラフで、横軸は時間を示し、縦軸は送信電力[dBm]を示す。図11Cのグラフの破線は、接続セルRP1の受信電力(RP1のパスロス)を想定して算出される無線端末70の送信電力P1を示し、一点鎖線は、選択RPの受信電力(選択RPのパスロス)を想定して算出される無線端末70の送信電力P2を示す。選択RPの受信電力より接続セルの受信電力が低いため、図11Cに示すように、送信電力P1は送信電力P2より高くなる。すなわち、無線端末70の送信電力が過剰となっている。これに対して、図11Cのグラフの実線は、接続セルRP1の受信電力(RP1のパスロス)と、DPSゲイン(選択RPの受信電力と接続セルの受信電力との差の所定期間内での平均値)とに基づいて算出される無線端末70の送信電力P3を示す。送信電力P3によれば、実際に受信処理に使用される選択無線局と無線端末70との間の通信レベルの特性を反映して決定されるので、接続セルRP1の受信電力を想定して算出される送信電力P1に比較して、送信電力が過剰となる状態が低減される。また、送信電力P3によれば、例えばRP切替え処理毎にDPSゲインを無線端末70に通知して算出される送信電力P2に比較して、シグナリングの増大を低減することができる。したがって、RPが頻繁に切替えられる状況でも、選択無線局と無線端末70との間の通信レベルの特性を反映した送信電力に基づく、無線端末70の送信電力の制御を実現することができ、セル間干渉を低減し、スループットを向上することができる。
 以上により、第2実施形態によれば、CoMP通信を行う無線通信システムにおいて、無線端末からの送信信号の送信電力を適切に制御して、通信性能を向上させることができる。
[第3実施形態]
 次に、第3実施形態に係る無線通信システムについて、図12~図13を参照して説明する。図12は、無線通信システムのJR動作例を示す図であり、図13は、第3実施形態に係る無線通信システムのCoMP通信に関する動作を説明するためのシーケンス図である。第3実施形態に係る無線通信システムの全体的構成は、第2実施形態に係る無線通信システムと同様である。
 第3実施形態では、CoMP受信で、複数のポイントで受信された信号をポイント間で通信しながら結合処理(合成処理)するJR動作が用いられる。接続無線局50Aは、無線局50A~Cのうち2以上の無線局を受信ポイントとして選択する。
 第3実施形態では、通信制御部58Aは、無線局50A~Cの受信レベルに関する情報から、無線局50A~Cのうち実際に無線端末70からの信号の受信処理に使用するRP(接続セルであるRPと、接続セルと協調動作する協調RP)を選択する。そして、通信制御部58Aは、受信RP情報を選択無線局に通知する。協調RPとしては、CoMP受信の効果が期待できるRPが選択される。RPの選択(切替え)には例えば、無線局50A~Cで測定される、各RPの上り受信レベルや、無線端末70からフィードバックされる、各RPの下り受信レベルを用いることができる。受信レベルとしては例えば、RSRP、RSRQ、SIR、SINR等が挙げられる。また例えば、無線端末70からフィードバックされる、各RPの下り受信レベルを判断基準として、接続セルのRPとの受信レベルの差が所定の閾値内となるRPを選択する方法が挙げられる。また例えば、各RPの下り受信レベルに基づいて推定したパスロスを判断基準とする方法が挙げられる。
 また、通信制御部58Aは、無線局50A~Cの受信レベルに関する情報から、選択無線局と無線端末70との間の通信レベルの特性を示す値(例えば、CoMP通信ゲイン)を、信号生成部60Aに出力し、無線端末70に送信する。この場合、JR動作において、瞬時(各時間スロット)のCoMP通信ゲインGain_CoMP [dB]は例えば、JR動作を適用する場合の受信レベルと、シングルポイント受信を適用する場合の受信レベルの比又は差により算出することができる。具体的には例えば、JR動作で協調受信するRP(接続セルのRPと協調RP)における受信電力の総和と、接続セルのRPにおける受信電力との比又は差により算出することができる。さらに、通信制御部58Aは、瞬時のCoMP通信ゲインGain_CoMPの所定時間内での平均値をCoMP通信ゲインとする。そして、通信制御部58Aは、CoMP通信ゲインを無線端末70に送信する。CoMP通信ゲインの送信は、RPを選択する処理の頻度より少ない頻度で送信する。なお、通信制御部58Aは、平均値の代わりに、中間値、最大値あるいは最小値などを用いてもよい。または、通信制御部58Aは、瞬時のCoMP通信ゲインGain_CoMPを単に間引いて、RPを選択する処理の頻度より少ない頻度で送信するようにしてもよい。また、CoMP通信ゲインは、システム帯域幅に対して定義しても、サブ帯域幅(サブバンド)毎に定義してもよい。サブバンド毎に定義する場合は例えば、CoMP通信ゲインの周波数変動を反映できる。
 第3実施形態に係る無線局の他の構成は、第2実施形態の図7の無線局50A~Cの構成と同様である。また、第3実施形態に係る無線局のハードウェア構成は、第2実施形態の無線局50A~Cのハードウェア構成と同様である。
 また、第3実施形態に係る無線端末の機能的構成およびハードウェア構成は、第2実施形態の図8の無線端末70と同様である。
 次に、第3実施形態に係る無線通信システムの動作を図12~図13を参照して説明する。
 第3実施形態の無線通信システムのJR動作例を、図12に示す。まず前提として、第3実施形態の無線通信システムでは、上述のように、無線局50A~Cが、それぞれ通信ポイントとしてCoMP通信可能に設けられている。無線局50Aが、無線端末70の接続無線局であり、無線局50B,C(協調無線局)との間のCoMP通信処理を集約して行っている。そして、無線端末70からのデータ送信の際に、CoMP通信可能な通信ポイント50A~Cのうち、データの協調受信に実際に使用する受信ポイントが無線局50Aにより選択される。図12の例では、無線局50A~Cのうち、実際に受信処理を行う選択無線局として無線局50A,Bが選択される。すなわち、接続セルのRPと協調動作を行う協調RPとして、無線局50Bが選択される。そして、無線局50Bで受信した受信信号が無線局50Aに転送されて、無線局50Bで受信した受信信号との結合処理(合成処理)が行われ、無線端末70からのユーザデータが取得される。
 図13は、第3実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。図13に示すように、接続無線局50Aは、無線端末70に下り参照信号を送信する(S41)。下り参照信号は、接続無線局50Aと無線端末70との間の通信レベルに関する第2制御信号の一例である。次に、無線端末70は、下り参照信号を受信して、接続無線局50Aとの間のパスロスを算出する(S42)。詳細には例えば、無線端末70は、下り参照信号から下り受信電力を測定し、下り送信電力と下り受信電力との差に基づいて、パスロスの推定値を取得する。下り参照信号を受信するための制御情報は、無線端末70に予め通知されるか或いは予め格納されている。また、下り送信電力に関する情報は、無線端末70に予め通知されるか或いは予め格納されている。S41~S42のパスロス算出処理は例えば、CoMP通信の準備を行うタイミング或いは所定の制御タイミングに実行される。
 次に、無線端末70は、上り参照信号を送信する(S43)。上り参照信号を送信するための制御情報は、無線端末70に予め通知されるか或いは予め格納されている。そして、CoMP通信可能な無線局50A~Cは、無線端末70からの上り参照信号を受信する。無線局50A~Cで上り参照信号を受信するための制御情報は、無線局50A~Cに予め通知されるか或いは予め格納されている。
 次に、無線局50A~Cはそれぞれ、上り参照信号を受信して、受信電力を測定する(S44~46)。次に、協調無線局50B,Cはそれぞれ、測定した受信電力を接続無線局50Aに通知する(S47~48)。次に、接続無線局50Aは、無線局50A~Cの受信電力に基づいて、受信ポイントRP(接続セルのRPと協調RP)を選択する(S49)。協調RPとしては例えば、CoMP受信の効果が期待できるRPとして、接続セルのRPとの受信電力の差が所定の閾値内となるRPが選択される。このようなRPの選択は、無線局・ネットワーク側で瞬時の通信レベルに基づいて行われるため、例えばハンドオーバー等より比較的短い間隔で実行できる。なお、RPは、CoMP可能なRPセット全体ではなく、CoMP可能なRPセットのうちの候補RPセットから選択されるようにしてもよい。
 次に、接続無線局50Aは、選択したRPに受信RP情報を送信する(S50)。例えば、図12に示すように協調RPとして協調無線局50B(RP2)が選択された場合、接続無線局50Aから協調無線局50Bに受信RP情報が送信される。これにより、RPが切替えられる。
 次に、接続無線局50Aは、JR動作でのCoMP通信ゲイン(JRゲイン)を更新する(S51)。具体的には例えば、接続無線局50Aは、JR動作で協調受信するRP(接続セルのRPと協調RP)における受信電力の総和と、接続セルのRPにおける受信電力との差を算出し、選択タイミング前の所定期間内での該算出した値の平均値を新たなJRゲインとする。S43~S51のRP切替え処理は例えば、周期的あるいは非周期的に実行される。このとき、RP切替え処理は、後述のCoMP受信処理S53~58の頻度と同じ或いはより少ない頻度F1で実行される。
 次に、接続無線局50Aは、JRゲインを無線端末70に送信する(S52)。JRゲインは、選択無線局50A,Bと無線端末70との間の通信レベルに関する第1制御信号の一例である。S52のゲイン送信処理は例えば、周期的あるいは非周期的に実行される。このとき、ゲイン送信処理は例えば、RP切替え処理の頻度F1より少ない頻度F2で実行される。すなわち、ゲイン送信処理S52は、RP切替え処理毎に実行されるのではなく、次回の実行タイミングまでスキップされる。これにより、比較的短い間隔で実行されるRPの選択タイミングに合わせてJRゲインを逐次通知する場合に比べて、シグナリングの増大を抑制することができる。
 次に、S53~58で、CoMP受信処理が実行される。詳細には、無線端末70は、上りデータ信号の送信電力を算出する。上り送信電力は例えば、S42で算出したパスロスと、S52で受信したJRゲインとを用いて、上述の式(2)により算出される。このように、選択RPと無線端末70との間の通信レベルの特性を示す値を受信して送信電力を決定することで、実際に受信処理に使用するRPのパスロスを補償するように、送信電力を適切に設定できる。
 次に、無線端末70は、S53で算出した送信電力を用いて、上りデータ信号を送信する(S54)。そして、無線局50A,Bはそれぞれ、無線端末70からの上りデータ信号を受信する(S55,56)。次に、無線局50Bは、データ信号を無線局50Aに転送する(S57)。無線局50Aは、無線局50Bから転送されたデータ信号と、自局で受信したデータ信号との結合処理(合成処理)を行い、無線端末70からのユーザデータを取得する。このとき、S53で適切に設定された送信電力で、S54で上りデータ信号が送信されるので、ポイント間干渉の低減や受信信号強度の改善が実現され、CoMP通信の通信性能が向上される。CoMP受信処理S53~56は、パスロス算出処理S41~42、RP切替え処理S43~51、およびゲイン送信処理S52の少なくともいずれかの次回タイミングとなるまで、周期的あるいは非周期的に繰り返される。
 以上により、第3実施形態によれば、CoMP通信を行う無線通信システムにおいて、無線端末からの送信信号の送信電力を適切に制御して、通信性能を向上させることができる。
 以上により、第3実施形態によれば、CoMP通信を行う無線通信システムにおいて、通信性能を向上させることができる。
 なお、第1~第3実施形態において、例えば無線通信システムは、無線局10A~C,50A~Cを基地局として実現できる。この場合、例えば無線局10A~C,50A~C独立eNodeB(evolved Node B)として実現できる。あるいは、第1~第3実施形態において、例えば無線通信システムは、無線局10A,50Aを基地局の制御ユニット、無線局10B~C,50B~Cを基地局の遠隔ユニットとして実現してもよい。この場合、制御ユニットを例えば集中eNodeBとし、遠隔ユニットを例えば集中eNodeBが有するRRH(Remote Radio Head)として実現できる。例えば制御ユニットは遠隔ユニットと光ケーブル等の有線接続を介して接続されている。制御ユニットはセルを形成し、遠隔ユニットはそれぞれセルと重なるカバーエリアを形成している。この場合、制御ユニットおよび遠隔ユニットは、共通のセル識別情報を用いてもよい。
 また、第1~第3実施形態において、無線通信システムは、3つの無線局10A~C,50A~Cを有するものとしたが、これには限られず、無線局の数は任意である。
 また、第1~第3実施形態の無線通信システムは、例えば、LTE-Aシステムとして実現できる。なお、LTE-A以外の通信方式を用いた無線通信システムに適用することも可能である。
 また、第1~第3実施形態は、無線端末として、携帯電話機、スマートフォン、PDA(Personal Digital Assistant)などの携帯端末に適用可能である。また、第1~第3実施形態は、その他、移動中継局など、基地局との間で通信を行う様々な通信機器に対して適用可能である。
 また、第1~第3実施形態は、無線局として、マクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局など、様々な規模の基地局に適用可能である。また、第1~第3実施形態は、その他、中継局など、移動局との間で通信を行う様々な通信機器に対して適用可能である。
 また、無線局、無線端末の各構成要素の分散・統合の具体的態様は、第1~第3実施形態の態様に限定されず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することもできる。例えば、メモリを、無線局、無線端末の外部装置としてネットワークやケーブル経由で接続するようにしてもよい。
 1 無線通信システム
 10A~C,50A~C 無線局
 20,70 無線端末
 C10A~C セル
 11,21 送信部
 12,22 受信部
 13,23 制御部
 31,41 アンテナ
 32,42 RF回路
 33,43 CPU
 34 DSP
 35,44 メモリ
 36 ネットワークIF
 51A,B 受信アンテナ
 52A,B 受信RF部
 53A,B FFT部
 54A,B 物理チャネル分離部
 55A,B 信号復調部
 56A,B チャネル推定部
 57A,B 受信レベル測定部
 58A,B 通信制御部
 59A,B 上位レイヤデータ処理部
 60A,B 信号生成部
 61A,B 参照信号生成部
 62A,B 物理チャネル多重部
 63A,B IFFT部
 64A,B 送信RF部
 65A,B 送信アンテナ
 71 受信アンテナ
 72 受信RF部
 73 FFT部
 74 物理チャネル分離部
 75 信号復調部
 76 チャネル推定部
 77 受信レベル測定部
 78 通信制御部
 79 信号生成部
 80 振幅調整部
 81 参照信号生成部
 82 物理チャネル多重部
 83 IFFT部
 84 送信RF部
 85 送信アンテナ

Claims (14)

  1.  無線通信方法であって、
     複数の無線局のうち無線端末と接続する接続無線局が、前記複数の無線局から選択される1以上の無線局と前記無線端末との間の通信レベルに関する第1制御信号を、前記無線端末に送信し、
     前記無線端末が、前記第1制御信号を受信して、前記選択される1以上の無線局へ送信する送信信号の送信電力を制御する、
    ことを特徴とする無線通信方法。
  2.  前記接続無線局が、当該接続無線局と前記無線端末との間の通信レベルに関する第2制御信号を前記無線端末に送信し、
     前記無線端末が、前記第1制御信号および前記第2制御信号を受信して、前記送信電力を制御する、ことを特徴とする請求項1記載の無線通信方法。
  3.  前記接続無線局が、前記1以上の無線局を選択する頻度より少ない頻度で、前記第1制御信号を送信する、ことを特徴とする請求項1又は2記載の無線通信方法。
  4.  前記接続無線局が、前記選択される1以上の無線局の各無線局と前記無線端末との間の通信レベルに関する情報をそれぞれ取得し、前記選択される1以上の無線局と前記無線端末との間の通信レベルの特性を示す値を送信する、ことを特徴とする請求項1~3のうちいずれか記載の無線通信方法。
  5.  前記選択される1以上の無線局の各無線局がそれぞれ、前記無線端末から送信される参照信号を受信し、前記無線端末との間の通信レベルに関する情報を取得し、取得した情報を前記接続無線局に通知する、ことを特徴とする請求項4記載の無線通信方法。
  6.  前記選択される1以上の無線局と前記無線端末との間の通信レベルの特性を示す値は、前記接続無線局での受信に対する前記選択される1以上の各無線局での受信ゲインに基づいて取得される、ことを特徴とする請求項4又は5記載の無線通信方法。
  7.  前記受信ゲインは、前記接続無線局での受信レベルと、前記選択される1以上の各無線局での受信レベルとの比又は差に基づいて取得される、ことを特徴とする請求項6記載の無線通信方法。
  8.  前記無線端末は、前記第2制御信号を受信して前記接続無線局との間のパスロスを取得し、前記第1制御信号を受信して前記選択される1以上の無線局での受信ゲインを取得し、前記パスロスと前記受信ゲインとを用いて前記送信電力を制御する、ことを特徴とする請求項7に記載の無線通信方法。
  9.  前記接続無線局が、参照信号を前記第2制御信号として送信し、
     前記無線端末が、前記第2制御信号を受信して、前記接続無線局と前記無線端末との間の通信レベルに関する情報を取得する、ことを特徴とする請求項2~8のいずれか記載の無線通信方法。
  10.  前記接続無線局が、前記無線端末から送信される参照信号を受信し、前記接続無線局と前記無線端末との間の通信レベルに関する情報を取得し、取得した情報を前記第2制御信号として前記無線端末に送信する、ことを特徴とする請求項2~9のいずれか記載の無線通信方法。
  11.  前記複数の無線局から選択される1以上の無線局は、DPS(Dynamic Point Selection)動作により選択される1つの無線局、あるいはJR(Joint Reception)動作により選択される2以上の無線局である、ことを特徴とする請求項1~10のいずれかに記載の無線通信方法。
  12.  複数の無線局と無線端末とを有する無線通信システムであって、
     前記複数の無線局のうち前記無線端末と接続する接続無線局が、前記複数の無線局から選択される1以上の無線局と前記無線端末との間の通信レベルに関する第1制御信号を、前記無線端末に送信する送信部と、
     前記無線端末が、前記第1制御信号を受信して、前記選択される1以上の無線局へ送信する送信信号の送信電力を制御する制御部と、を有する
     ことを特徴とする無線通信システム。
  13.  無線局であって、
     無線端末との接続を制御する制御部と、
     前記無線端末との接続中に、複数の無線局から選択される1以上の無線局と前記無線端末との間の通信レベルに関する第1制御信号を、前記無線端末に送信する送信部と、を有し、前記無線端末が前記第1制御信号を受信して、前記選択される1以上の無線局へ送信する送信信号の送信電力を制御する、
     ことを特徴とする無線局。
  14.  無線端末であって、
     複数の無線局のうち当該無線端末と接続する接続無線局から送信される、前記複数の無線局から選択される1以上の無線局と当該無線端末との間の通信レベルに関する第1制御信号を受信する受信部と、
     前記無線端末が、前記第1制御信号を受信して、前記選択される1以上の無線局へ送信する送信信号の送信電力を制御する制御部と、を有する
     ことを特徴とする無線端末。
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