WO2015012119A1 - 基地局装置、端末装置及び送信方法 - Google Patents

基地局装置、端末装置及び送信方法 Download PDF

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base station
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interference
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良太 山田
梢 横枕
加藤　勝也
宏道 留場
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a base station device, a terminal device, and a transmission method.
  • MU-MIMO Multi-User-Multiple Input Multiple Output
  • interference between terminal devices (inter-user interference) becomes a problem.
  • NAICS Network Assisted Interference Cancellation and Suppression
  • a terminal device receives information related to another terminal device causing interference, detects a signal addressed to the other terminal device causing interference, and performs interference removal.
  • the NAICS is described in Non-Patent Document 1.
  • HARQ Hybrid Repeat reQuest
  • HARQ is a technique for efficiently performing error correction by requesting retransmission when an error is detected in a received data signal and combining the held initial transmission signal and the received retransmission signal.
  • One of the HARQ schemes is IR (Incremental Redundancy).
  • the IR performs error correction coding on a data signal at a certain coding rate, thins out bits (puncturing) so as to obtain a required coding rate, and then transmits an initial transmission signal. Then, a signal including the bit sequence punctured when the initial transmission signal is generated is transmitted as a retransmission signal.
  • the terminal device combines the held initial transmission signal and the received retransmission signal. At this time, since the coding rate is lowered, the error correction capability is improved.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a base station apparatus and terminal capable of detecting a desired signal with high accuracy regardless of whether the interference signal is an initial transmission signal or a retransmission signal. To provide an apparatus and a transmission method.
  • the configurations of the base station apparatus, terminal apparatus, and transmission method according to the present invention are as follows.
  • a base station apparatus is a base station apparatus that notifies terminal information, which is information of another terminal apparatus that causes interference, to the terminal apparatus, and includes a terminal information generation unit that generates the terminal information, and the terminal information generation The unit generates the terminal information having different information according to a redundancy version of the interference signal.
  • the terminal information generation unit generates terminal information capable of codeword level interference suppression removal when the redundancy version includes the most systematic bits among the redundancy versions. It is characterized by doing.
  • the terminal information generation unit generates terminal information capable of removing interference at a symbol level in a redundancy version other than the redundancy version including the most systematic bits among the redundancy versions. It is characterized by doing.
  • the terminal device of the present invention performs signal detection for detecting information data by performing different interference suppression removal depending on the redundancy version included in the terminal information, which is information of another terminal device that causes interference notified from the base station device. It comprises a part.
  • the signal detection unit may perform interference suppression removal at the codeword level in the redundancy version that includes the most systematic bits among the redundancy versions.
  • the interference suppression removal method is turbo interference cancellation.
  • the signal detection unit performs interference suppression removal at a symbol level in a redundancy version other than the redundancy version including the most systematic bits.
  • the interference suppression removal method is maximum likelihood detection.
  • the transmission method of the present invention is a transmission method in the base station apparatus that notifies the terminal apparatus of terminal information that is information of another terminal apparatus that causes interference, and includes a terminal information generation step of generating the terminal information, The terminal information generation step generates the terminal information different depending on a redundancy version.
  • a base station apparatus that notifies terminal information that is information of another terminal apparatus that causes interference to the terminal apparatus, the terminal information generating section including the terminal information generating section that generates the terminal information,
  • the terminal information having different information is generated according to the redundancy version of the interference signal. For this reason, the terminal apparatus can perform appropriate interference suppression removal even when an interference signal is transmitted using a redundancy version with a large number of parity bits, so that throughput can be improved.
  • 1 is a schematic diagram of a communication system according to a first embodiment. It is a schematic block diagram of the base station apparatus which concerns on 1st Embodiment. It is a schematic block diagram of the encoding part which concerns on 1st Embodiment. It is explanatory drawing of the bit selection part which concerns on 1st Embodiment. It is a flowchart of the base station apparatus which concerns on 1st Embodiment. It is a schematic block diagram of the terminal device which concerns on 2nd Embodiment. It is a flowchart of the terminal device which concerns on 2nd Embodiment.
  • the communication system in this embodiment includes a base station (transmitting device, cell, transmission point, transmitting antenna group, transmitting antenna port group, component carrier, eNodeB) and terminal (terminal device, mobile terminal, receiving point, receiving terminal, receiving device) , Receiving antenna group, receiving antenna port group, UE).
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 1 shows a base station apparatus (macro base station, also referred to as first base station) 100-1, a base station apparatus (LPN: Low Power Node, low power base station, transmission power lower than that of the macro base station, 2) (100-2, 100-3) and terminal devices 101 and 102.
  • 100-1a is the coverage (macro cell) of the macro base station 100-1
  • 100-2a and 100-3a are the coverages (pico cell, small cell, etc.) of the low power base stations 100-2 and 100-3, respectively.
  • Coverage refers to a range (communication area) in which a base station device can be connected to a terminal device.
  • a multi-cell is configured with a macro base station and a low-power base station.
  • the present invention is not limited to this, and a multi-cell may be configured with only a macro base station. You may comprise a multicell only with a base station.
  • the base station apparatuses may be wirelessly connected or may be wired.
  • the transmission power may be different for each low-power base station.
  • the macro base station and the low power base station are not only distinguished from each other in transmission power, but also a backward compatible base station that supports a service-in method and a newly defined base station that is not backward compatible. And may be distinguished.
  • the service method may differ between low-power base stations.
  • the number of cells, the number of base stations, the number of terminal devices, the type of cell (for example, macro cell, pico cell, femto cell, small cell, etc.) and the type of base station are not limited to the following embodiments.
  • the type of cell for example, macro cell, pico cell, femto cell, small cell, etc.
  • the type of base station are not limited to the following embodiments.
  • the small cell has overlapped with the macro cell completely, it may overlap partially and does not need to overlap.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the base station apparatus in the present embodiment.
  • the base station apparatus includes an upper layer 201, encoding units 202-1 to 202-S, scrambling units 203-1 to 203-S, modulation units 204-1 to 204-S, a layer mapping unit 205, and a reference signal generation unit 206.
  • Precoding section 207 terminal information generation section 208, resource mapping 209-1 to 209-T, OFDM signal generation sections 210-1 to 210-T, transmission sections 211-1 to 211-T, transmission antennas 212-1 to 212-T.
  • S represents the number of spatially multiplexed streams.
  • T represents the number of transmission antennas.
  • a chip control circuit that controls each functional block is provided.
  • the upper layer 201 is a layer of functions higher than the physical layer (Physical Layer) among the layers of communication functions defined in the OSI reference model, such as a MAC (Media Access Control) layer, a data link layer, Network layer and the like.
  • the upper layer 201 also notifies other parameters necessary for each part of the base station device to perform its function.
  • Encoding sections 202-1 to 202-S perform error correction encoding on information data input from upper layer 201, and after rate matching (puncturing), encode bits (also referred to as code words). Generate.
  • the rate matching process is performed in order to match the coding rate of the data series subjected to error correction coding to the coding rate corresponding to the data transmission rate.
  • the information data is, for example, an audio signal accompanying a call, a still image or moving image signal representing a captured image, a character message, or the like.
  • the encoding methods used when the encoding units 202-1 to 202-S perform error correction encoding include, for example, turbo encoding (Turbo Coding), convolutional encoding (Convolutional Coding), and low density parity check encoding (LDPC).
  • Turbo encoding Turbo Coding
  • Convolutional Coding Convolutional Coding
  • LDPC Low Density Parity Check coding
  • the scramblers 203-1 to 203-S scramble the code words input from the encoders 202-1 to 202-S based on the cell IDs.
  • the scrambled codeword is mapped to modulation symbols in the modulation units 204-1 to 204-S.
  • Modulating sections 204-1 to 204-S may have a function of rearranging generated modulation symbols and interleaving them.
  • the modulation symbol is layer-mapped for spatial multiplexing in the layer mapping unit 205.
  • LTE-A LTE-Advanced
  • LTE-Advanced supports up to 8 layers, and one codeword is mapped to 4 layers at the maximum.
  • the reference signal generation unit 206 generates a reference signal and outputs a reference signal that requires precoding to the precoding unit 207 and a reference signal that does not perform precoding to the resource mapping units 209-1 to 209-T.
  • the precoding unit 207 performs precoding on the output of the layer mapping unit 205.
  • some reference signals for example, DMRS (demodulation reference signal: DeModulation Reference Symbol) may be subjected to the same precoding as the data signal to be demodulated.
  • DMRS demodulation reference signal: DeModulation Reference Symbol
  • the terminal information generation unit 208 generates information (also referred to as terminal information) of other terminal devices for the terminal device to detect and remove interference signals.
  • the terminal information includes, for example, a cell ID, modulation scheme, coding rate, reference signal, antenna port number, resource allocation information, HARQ (Hybrid (Auto Repeat reQuest) redundancy version (RV: Redundancy Version), and the like. Support information for demodulating and decoding a signal.
  • the terminal information can be a control signal.
  • Resource mapping units 209-1 to 209-T map the output of precoding unit 207, reference signals, and terminal information to resources.
  • Outputs of the resource mapping units 209-1 to 209-T are OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal generation units 210-1 to 210-T, and IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) , A cyclic prefix (CP: Cyclic Prefix) is inserted, and digital / analog conversion, filtering, frequency conversion, and the like are performed in the transmission units 211-1 to 211-T, and the transmission antennas 212-1 to 212-T Sent.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • FIG. 3 is a schematic block diagram showing an example of the configuration of a certain encoding unit among the encoding units 202-1 to 202-S.
  • the encoding unit includes a turbo encoding unit 301, interleaving units 302-1 to 302-3, and a bit selection unit 303.
  • the turbo encoding unit 301 performs encoding at a certain encoding rate.
  • a case where coding is performed at a coding rate of 1/3 will be described.
  • the turbo encoding unit 301 outputs three sequences of a systematic bit sequence, a first parity bit sequence, and a second parity bit sequence.
  • Interleave sections 302-1 to 302-3 are sub-block interleavers that interleave the systematic bit sequence, the first parity bit sequence, and the second parity bit sequence, respectively. Interleaving sections 302-1 to 302-3 have three blocks for performing parallel processing, but only one interleaving section is required for serial processing.
  • the bit selection unit 303 punctures the bit sequence so that the rate is determined by RV, rate matching, or the like, and outputs a bit sequence to be transmitted. The encoded bit sequence is retained until the terminal device can correctly receive the information data. The retained coded bit sequence can be used for HARQ.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the processing of the bit selection unit 303.
  • FIG. 4 shows a two-dimensional circular buffer. Encoded bits after interleaving are arranged in the squares in the figure. The systematic bit series is alternately arranged in the hatched area, and the first parity bit series and the second parity bit series are alternately arranged in the vertical direction in the white area. For the arranged bit series, the required number of bits is read in the vertical direction with RV as the starting position.
  • RV Long Term Evolution
  • RV0 to RV3 represent cases where the RV values are 0, 1, 2, and 3, respectively. RV0 includes the most systematic bits in RV.
  • RV0 is used for the first transmission. In the case of retransmission, any of RV0 to RV3 is used. Note that the RV to be used may be determined according to the number of retransmissions.
  • the base station apparatus in this embodiment notifies the terminal apparatus of terminal information of other terminal apparatuses that cause interference.
  • the interference signal is a retransmission signal
  • the terminal device does not always receive and hold the initial transmission signal of the terminal device that causes interference.
  • the interference signal is a retransmission signal and the number of systematic bits is small (for example, RV1, RV2, RV3)
  • error correction decoding performance is significantly deteriorated. Therefore, when the interference signals are RV1 to RV3, it is desirable that the terminal apparatus performs an interference suppression removal method that does not involve error correction decoding.
  • the terminal information generation unit 208 generates different terminal information depending on the RV.
  • terminal information also referred to as first terminal information
  • the codeword level interference suppression removal method is a reception method with error correction decoding.
  • Turbo SIC Successessive Interference Canceller
  • Turbo PIC Parallel Interference Canceller
  • MAP Maximum (A) (posteriori (Probability) detection).
  • RVs having a large number of parity bits for example, RV1 to RV3
  • terminal information also referred to as second terminal information capable of performing a symbol level interference suppression removal method is generated.
  • Symbol level interference suppression removal methods include, for example, symbol level SIC, symbol level PIC, MLD (maximum likelihood detection: Maximum Likelihood Detection), low computational complexity MLD, MMSE (minimum mean square error: Minimum Mean Square Error) detection, etc. Such as linear detection.
  • the terminal information generation unit 208 can also include information indicating the interference suppression method performed by the terminal device in the terminal information.
  • terminal information of the other terminal apparatus which becomes interference is notified from another base station apparatus, in that case, terminal information may differ by RV and does not need to change. This is the same when notifying terminal information to other base station apparatuses.
  • FIG. 5 is a flowchart showing processing of the base station apparatus in the present embodiment.
  • the terminal information generation unit 208 determines whether or not the RV of the terminal apparatus that causes interference notified from another base station apparatus is RV0 (step S501). If the terminal information is RV0, the terminal information generation unit 208 generates first terminal information (step S502). In the case of RV1 to RV3, second terminal information is generated (step S503). In step S504, the base station apparatus notifies the generated terminal information to the terminal apparatus.
  • the terminal apparatus can perform appropriate interference suppression removal even when an interference signal is transmitted using an RV with many parity bits, so that the throughput can be improved.
  • the base station apparatus can also change the MCS (Modulation & Coding Scheme) of the terminal apparatus to be connected by the RV of the interference signal.
  • MCS Modulation & Coding Scheme
  • FIG. 6 is a schematic block diagram showing the configuration of the terminal device in the present embodiment.
  • the terminal apparatus includes receiving antennas 601-1 to 601-R, receiving units 602-1 to 602-R, CP removing units 603-1 to 603-R, FFT units 604-1 to 604-R, channel estimating unit 605, A signal detection unit 606 and an upper layer 607 are provided. Further, when an integrated circuit is formed by forming a part or all of the terminal device into a chip, it has a chip control circuit (not shown) for controlling each functional block. R represents the number of receiving antennas.
  • the terminal device receives signals with the receiving antennas 601-1 to 601-R, and performs frequency conversion, filtering, analog / digital conversion, etc. with the receiving units 602-1 to 602-R. From the outputs of the receiving units 602-1 to 602-R, cyclic prefix removal is performed by the CP removing units 603-1 to 603-R, and time frequency conversion is performed by the FFT units 604-1 to 604-R.
  • Channel estimation section 605 obtains a channel estimation value using DMRS. If the DMRS is precoded, a channel estimate including precoding is obtained.
  • the signal detection unit 606 removes the interference signal notified of the terminal information from the base station apparatus, obtains information data transmitted to itself, and outputs the information data to the upper layer 607.
  • the signal detection unit 606 uses different interference suppression removal methods depending on terminal information notified from the base station apparatus.
  • the signal detection unit 606 performs interference suppression removal (also referred to as first interference removal) using a codeword level method when the RV included in the terminal information is RV0, and in the case of RV1 to RV3, the symbol level.
  • Interference suppression removal also referred to as second interference removal using the above method is performed.
  • FIG. 7 is a flowchart of the processing of the terminal device in this embodiment.
  • the signal detection unit 606 determines whether or not the RV included in the terminal information notified from the base station apparatus is 0 (step S701), and in the case of RV0, performs first interference removal (step S702), and RV1 to RV3. In the case of (2), the second interference removal is performed (step S703), information data is obtained, and the process is terminated (step S704).
  • interference suppression removal that differs depending on the redundancy version of the interference signal notified from the base station apparatus is performed. For this reason, it is possible to remove interference suppression suitable for the interference signal, and to improve the throughput.
  • a terminal device feeds back a CQI (Channel Quality Indicator) to a base station device.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • an interference suppression removal method that differs depending on the RV is used. It is possible to obtain the CQI when assumed.
  • the CQI after the first interference removal may be fed back, the CQI after the second interference removal may be fed back, or the CQI when there is no interference is obtained. You may give feedback.
  • the program that operates in the base station apparatus and mobile station apparatus is a program (a program that causes a computer to function) that controls the CPU and the like so as to realize the functions of the above-described embodiments according to the present invention.
  • Information handled by these devices is temporarily stored in the RAM at the time of processing, then stored in various ROMs and HDDs, read out by the CPU, and corrected and written as necessary.
  • a recording medium for storing the program a semiconductor medium (for example, ROM, nonvolatile memory card, etc.), an optical recording medium (for example, DVD, MO, MD, CD, BD, etc.), a magnetic recording medium (for example, magnetic tape, Any of a flexible disk etc. may be sufficient.
  • the processing is performed in cooperation with the operating system or other application programs.
  • the functions of the invention may be realized.
  • the program when distributing to the market, can be stored and distributed on a portable recording medium, or transferred to a server computer connected via a network such as the Internet.
  • the storage device of the server computer is also included in the present invention.
  • part or all of the mobile station apparatus and the base station apparatus in the above-described embodiment may be realized as an LSI that is typically an integrated circuit.
  • Each functional block of the receiving apparatus may be individually chipped, or a part or all of them may be integrated into a chip. When each functional block is integrated, an integrated circuit controller for controlling them is added.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • an integrated circuit based on the technology can also be used.
  • the terminal device of the present invention is not limited to application to a mobile station device, but is a stationary or non-movable electronic device installed indoors or outdoors, such as AV equipment, kitchen equipment, cleaning / washing equipment Needless to say, it can be applied to air conditioning equipment, office equipment, vending machines, and other daily life equipment.
  • the present invention is suitable for use in a base station device, a terminal device, and a transmission method.
  • This international application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2013-152610 filed on July 23, 2013. The entire contents of Japanese Patent Application No. 2013-152610 are incorporated herein by reference. Included in international applications.
  • Base station apparatus 101, 102 Terminal apparatus 201, 607 Upper layer 202-1 to 202-S Encoding section 203-1 to 203-S Scramble section 204-1 to 204-S Modulation unit 205 Layer mapping unit 206 Reference signal generation unit 207 Precoding unit 208 Terminal information generation unit 209-1 to 209-T Resource mapping unit 210-1 to 210-T OFDM signal generation unit 211-1 to 211-T transmission unit 212-1 to 212-T Transmitting antenna 301 Turbo encoders 302-1 to 302-3 Interleaving unit 303 Bit selecting units 601-1 to 601-R Receiving antennas 602-1 to 602-R Receiving units 603-1 to 603 -R CP removal units 604-1 to 604-R FFT unit 605 Channel estimation unit 606 Signal detection

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Abstract

　干渉信号が初送信号、再送信号に関わらず高精度に所望信号の検出を行なうことが可能な基地局装置、端末装置及び送信方法を提供すること。干渉となる他端末装置の情報である端末情報を端末装置に通知する基地局装置であって、前記端末情報を生成する端末情報生成部を備え、前記端末情報生成部は、干渉信号のリダンダンシーバージョンによって、情報の異なる前記端末情報を生成し、端末装置は、パリティビットが多いリダンダンシーバージョンを用いて干渉信号が送信された場合であっても、適した干渉抑圧除去を行なうことができるため、スループットを向上させる。

Description

基地局装置、端末装置及び送信方法
　本発明は、基地局装置、端末装置及び送信方法に関する。
　近年、スマートフォンやタブレット端末の普及に伴い、モバイル伝送におけるトラフィックは、指数的に増大を続けており、今後もさらに増大することが予想されている。このような無線トラフィック増大の対策の１つとして、ヘテロジーニアスネットワーク（Heterogeneous Network）による基地局の高密度配置の検討が行なわれている。基地局の高密度配置は、マクロセル内に小電力基地局（LPN:Low Power Node）等を配置し、端末装置が小電力基地局に接続することで、マクロ基地局の負荷を軽減するものである。この時、セル間干渉（Inter-Cell Interference）が問題となる。
　また、セルスループットを向上させるために、複数の端末装置を空間多重するＭＵ－ＭＩＭＯ（Multi-User Multiple Input Multiple Output）の検討も行なわれている。ＭＵ－ＭＩＭＯでは、端末装置間の干渉（ユーザ間干渉）が問題となる。
　このようなセル間干渉やユーザ間干渉に対して、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、端末装置が干渉信号を抑圧または除去するＮＡＩＣＳ（Network Assisted Interference Cancellation and Suppression）の検討が行なわれている。ＮＡＩＣＳでは、端末装置は、干渉となっている他の端末装置に関する情報を受け取り、干渉となっている他の端末装置宛の信号を検出し、干渉除去を行なう。ＮＡＩＣＳについては、非特許文献１に記載されている。
　多くの無線通信システムでは、ハイブリッド自動再送要求（HARQ:Hybrid Automatic Repeat reQuest）が行なわれる。ＨＡＲＱは、受信したデータ信号に誤りが検出されたときに、再送を要求し、保持してあった初送信号と受信した再送信号を合成することで、効率よく誤り訂正を行なう技術である。ＨＡＲＱ方式の１つにＩＲ（Incremental Redundancy）がある。ＩＲは、データ信号をある符号化率で誤り訂正符号化し、所要の符号化率となるようにビットを間引いた（パンクチャリング）後、初送信号を送信する。そして初送信号生成の際にパンクチャリングしたビット系列を含む信号を再送信号として送信する。端末装置は、保持してあった初送信号と受信した再送信号を合成する。この時、符号化率が低くなるため、誤り訂正能力が向上する。
　しかしながら、ＮＡＩＣＳでは、干渉信号を検出して除去を行なうため、干渉信号として再送信号のみが多重された場合、干渉信号の初送信号がなく、干渉信号の誤り訂正精度が著しく劣化するため、干渉除去性能が劣化してしまう。
　本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、干渉信号が初送信号、再送信号に関わらず高精度に所望信号の検出を行なうことが可能な基地局装置、端末装置及び送信方法を提供することにある。
　上述した課題を解決するために本発明に係る基地局装置、端末装置及び送信方法の構成は、次の通りである。
　本発明の基地局装置は、干渉となる他端末装置の情報である端末情報を端末装置に通知する基地局装置であって、前記端末情報を生成する端末情報生成部を備え、前記端末情報生成部は、干渉信号のリダンダンシーバージョンによって、情報の異なる前記端末情報を生成することを特徴とする。
　また、本発明の基地局装置において、前記端末情報生成部は、前記リダンダンシーバージョンのうち、システマティックビットが最も多く含まれるリダンダンシーバージョンの場合に、コードワードレベルの干渉抑圧除去が可能な端末情報を生成することを特徴とする。
　また、本発明の基地局装置において、前記端末情報生成部は、前記リダンダンシーバージョンのうち、システマティックビットが最も多く含まれるリダンダンシーバージョン以外の場合に、シンボルレベルの干渉抑圧除去が可能な端末情報を生成することを特徴とする。
　また、本発明の端末装置は、基地局装置から通知される干渉となる他端末装置の情報である端末情報に含まれるリダンダンシーバージョンによって、異なる干渉抑圧除去を行ない、情報データの検出を行なう信号検出部を備えることを特徴とする。
　また、本発明の端末装置において、前記信号検出部は、リダンダンシーバージョンのうち、システマティックビットが最も多く含まれるリダンダンシーバージョンの場合に、コードワードレベルの干渉抑圧除去を行なうことを特徴とする。
　また、本発明の端末装置において、前記干渉抑圧除去方式はターボ干渉キャンセルであることを特徴とする。
　また、本発明の端末装置において、前記信号検出部は、リダンダンシーバージョンのうち、システマティックビットが最も多く含まれるリダンダンシーバージョン以外の場合に、シンボルレベルの干渉抑圧除去を行なうことを特徴とする。
　また、本発明の端末装置において、前記干渉抑圧除去方式は最尤検出であることを特徴とする。
　また、本発明の送信方法は、干渉となる他端末装置の情報である端末情報を端末装置に通知する基地局装置における送信方法であって、前記端末情報を生成する端末情報生成ステップを備え、前記端末情報生成ステップは、リダンダンシーバージョンによって、異なる前記端末情報を生成することを特徴とする。
　本発明によれば、干渉となる他端末装置の情報である端末情報を端末装置に通知する基地局装置であって、前記端末情報を生成する端末情報生成部を備え、前記端末情報生成部は、干渉信号のリダンダンシーバージョンによって、情報の異なる前記端末情報を生成するようにした。このため、端末装置は、パリティビットが多いリダンダンシーバージョンを用いて干渉信号が送信された場合であっても、適した干渉抑圧除去を行なうことができるため、スループットを向上させることができる。
第１の実施形態に係る通信システムの概略図である。 第１の実施形態に係る基地局装置の概略ブロック図である。 第１の実施形態に係る符号化部の概略ブロック図である。 第１の実施形態に係るビット選択部の説明図である。 第１の実施形態に係る基地局装置のフローチャートである。 第２の実施形態に係る端末装置の概略ブロック図である。 第２の実施形態に係る端末装置のフローチャートである。
　（第１の実施形態）
　以下、本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態における通信システムは、基地局（送信装置、セル、送信点、送信アンテナ群、送信アンテナポート群、コンポーネントキャリア、eNodeB）および端末（端末装置、移動端末、受信点、受信端末、受信装置、受信アンテナ群、受信アンテナポート群、UE）を備える。
　図１は、第１の実施形態に係る通信システムの一例を示す図である。図１には、基地局装置（マクロ基地局、第１の基地局ともいう）１００－１、マクロ基地局よりも送信電力が低い基地局装置（LPN:Low Power Node、小電力基地局、第２の基地局ともいう）１００－２、１００－３、端末装置１０１、１０２を備える。１００－１ａは、マクロ基地局１００－１のカバレッジ（マクロセル）、１００－２ａ、１００－３ａはそれぞれ小電力基地局１００－２、１００－３のカバレッジ（ピコセル、スモールセル等）である。カバレッジとは、基地局装置が端末装置と接続可能な範囲（通信エリア）をいう。なお、以下では、マクロ基地局と小電力基地局でマルチセルを構成している例を説明するが、本発明はこれに限らず、マクロ基地局のみでマルチセルを構成しても良いし、小電力基地局のみでマルチセルを構成しても良い。また、マクロ基地局と端末装置が接続している場合を図示していないが、マクロ基地局と端末装置が接続する場合も本発明に含まれる。また、基地局装置間は、無線接続されていても良いし、有線接続されていても良い。
　また、小電力基地局が複数ある場合、小電力基地局毎に送信電力が異なっていても良い。また、マクロ基地局と小電力基地局は、送信電力の区別のみならず、既にサービスインしている方式をサポートする後方互換性のある基地局と、新しく定義される後方互換性のない基地局とで区別しても良い。
　また、小電力基地局間でサービスする方式（通信システムのバージョン、オプション等）が異なっていても良い。
　また、本発明は、セル数、基地局の数、端末装置の数、セルの種類（例えば、マクロセル、ピコセル、フェムトセル、スモールセル等）、基地局の種類は以下の実施形態に限定されない。また、図１では、スモールセルがマクロセルと完全に重なっているが、部分的に重なっていても良いし、重なっていなくても良い。
　図２は、本実施形態における基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。基地局装置は、上位レイヤ２０１、符号化部２０２－１～２０２－Ｓ、スクランブル部２０３－１～２０３－Ｓ、変調部２０４－１～２０４－Ｓ、レイヤマッピング部２０５、参照信号生成部２０６、プレコーディング部２０７、端末情報生成部２０８、リソースマッピング２０９－１～２０９－Ｔ、ＯＦＤＭ信号生成部２１０－１～２１０－Ｔ、送信部２１１－１～２１１－Ｔ、送信アンテナ２１２－１～２１２－Ｔを備える。なお、図中のＳは、空間多重するストリーム数を表す。また、Ｔは送信アンテナ数を表す。なお、上記基地局装置の一部あるいは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行なうチップ制御回路を有する。
　上位レイヤ２０１は、ＯＳＩ参照モデルで定義された通信機能の階層のうち、物理層（Physical Layer）よりも上位の機能の階層、例えばＭＡＣ（媒体アクセス制御:Media Access Control）層、データリンク層、ネットワーク層等である。また、上位レイヤ２０１は、基地局装置を構成する各部位が、機能を発揮するために必要なその他のパラメータも通知する。
　符号化部２０２－１～２０２－Ｓは、上位レイヤ２０１から入力された情報データに対して、誤り訂正符号化を行ない、レートマッチング（パンクチャリング）後、符号化ビット（コードワードともいう）を生成する。レートマッチング処理は、誤り訂正符号化したデータ系列の符号化率（coding rate）をデータ伝送率に対応する符号化率に合わせるために行なわれる。また、情報データは、例えば、通話に伴う音声信号、撮影した画像を表す静止画像又は動画像信号、文字メッセージ等である。符号化部２０２－１～２０２－Ｓが誤り訂正符号化を行なう際に用いる符号化方式は、例えば、ターボ符号化（Turbo Coding）、畳み込み符号化（Convolutional Coding）、低密度パリティ検査符号化（Low Density Parity Check coding;LDPC）等である。
　スクランブル部２０３－１～２０３－Ｓは、符号化部２０２－１～２０２－Ｓから入力されるコードワードに対して、それぞれセルＩＤに基づいたスクランブルを行なう。
　スクランブルされたコードワードは、変調部２０４－１～２０４－Ｓにおいて、変調シンボルにマッピングされる。変調部２０４－１～２０４－Ｓが行なう変調処理は、例えば、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying;2相位相変調）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying;4相位相変調）、Ｍ－ＱＡＭ（M-Quadrature Amplitude Modulation;M値直交振幅変調、例えば、M=16、64、256、1024、4096）などである。なお、変調部２０４－１～２０４－Ｓは、生成した変調シンボルを並び替えてインターリーブする機能を有しても良い。
　変調シンボルは、レイヤマッピング部２０５において、空間多重のためにレイヤマッピングされる。例えば、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）では最大で８レイヤまでサポートされており、１つのコードワードは最大で４レイヤにマッピングされる。
　参照信号生成部２０６は、参照信号を生成して、プレコーディングが必要な参照信号をプレコーディング部２０７に、プレコーディングしない参照信号をリソースマッピング部２０９－１～２０９－Ｔに出力する。
　プレコーディング部２０７は、レイヤマッピング部２０５の出力に対してプレコーディングを行なう。なお、一部の参照信号、例えばＤＭＲＳ（復調用参照信号:DeModulation Reference Symbol）は、復調するデータ信号と同じプレコーディングが行なわれても良い。
　端末情報生成部２０８は、端末装置が干渉信号の検出及び除去を行なうための他端末装置の情報（端末情報ともよぶ）を生成する。端末情報は、例えば、セルＩＤ、変調方式、符号化率、参照信号、アンテナポート番号、リソース割り当て情報、ＨＡＲＱ（Hybrid Auto Repeat reQuest）のリダンダンシーバージョン（RV:Redundancy Version）など、他端末装置宛の信号を復調、復号するための支援情報である。端末情報は、制御信号とすることができる。
　リソースマッピング部２０９－１～２０９－Ｔはプレコーディング部２０７の出力、参照信号、端末情報をリソースにマッピングする。
　リソースマッピング部２０９－１～２０９－Ｔの出力は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重:Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号生成部２１０－１～２１０－Ｔで、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換:Inverse Fast Fourier Transform）、サイクリックプレフィックス（CP:Cyclic Prefix）の挿入が行なわれ、送信部２１１－１～２１１－Ｔでデジタル・アナログ変換、フィルタリング、周波数変換等が行なわれ、送信アンテナ２１２－１～２１２－Ｔから送信される。
　図３は符号化部２０２－１～２０２－Ｓのうちの、ある符号化部の構成の一例を示す概略ブロック図である。ここではターボ符号により誤り訂正符号化を行なう場合を説明する。符号化部は、ターボ符号化部３０１、インターリーブ部３０２－１～３０２－３、ビット選択部３０３を備える。ターボ符号化部３０１はある符号化率で符号化を行なう。ここでは１／３の符号化率で符号化した場合を説明する。このとき、ターボ符号化部３０１は、システマティックビット系列、第１パリティビット系列、第２パリティビット系列の３系列を出力する。インターリーブ部３０２－１～３０２－３は、それぞれシステマティックビット（Systematic bit）系列、第１パリティビット系列、第２パリティビット系列をインターリーブするサブブロックインターリーバである。インターリーブ部３０２－１～３０２－３は並列処理を行なうため３つのブロックがあるが、直列処理を行なう場合は１つのインターリーブ部があれば良い。ビット選択部３０３は、ＲＶやレートマッチング等により決定されたレートになるように、ビット系列をパンクチャリングして、送信するビット系列を出力する。なお、符号化ビット系列は、端末装置が正しく情報データを受信できるまで保持しておく。保持した符号化ビット系列はＨＡＲＱに用いることができる。
　図４は、ビット選択部３０３の処理を説明するための図である。図４は２次元のサーキュラーバッファ（Circular buffer）を表している。図中の四角にはインターリーブ後の符号化ビットが配置される。斜線の領域には、システマティックビット系列、白抜きの領域には第１パリティビット系列と第２パリティビット系列が縦方向に交互に配置される。配置されたビット系列に対し、ＲＶを開始位置として、必要なビット数を縦方向に読み出す。なお、ＬＴＥ（Long Term Evolution）では、ＲＶは４通りある。ここでは４通りのＲＶをＲＶ０～ＲＶ３として表す。なお、ＲＶ０～ＲＶ３はそれぞれＲＶの値が０、１、２、３の場合を表す。また、ＲＶ０は、ＲＶのうちで最も多くのシステマティックビットを含むものである。また、通常、初送の場合、ＲＶ０が用いられる。再送の場合は、ＲＶ０～ＲＶ３のどれかが用いられる。なお、再送回数によって用いられるＲＶが決められていても良い。
　本実施形態における基地局装置は、干渉となる他端末装置の端末情報を、端末装置に通知する。干渉信号が再送信号であった場合、端末装置は、干渉となる端末装置の初送信号を受信し、保持しているとは限らない。このとき、干渉信号が再送信号でシステマティックビット数が少ない場合（例えば、RV1、RV2、RV3）、誤り訂正復号性能が著しく劣化してしまう。従って、干渉信号がＲＶ１～３の場合、端末装置は、誤り訂正復号を伴わない干渉抑圧除去方式を行なうことが望ましい。
　そこで、端末情報生成部２０８は、ＲＶによって異なる端末情報を生成する。システマティックビットが多いＲＶ、例えばＲＶ０の場合、コードワードレベルの干渉抑圧除去方式を行なうことができる端末情報（第１の端末情報ともよぶ）を生成する。コードワードレベルの干渉抑圧除去方式とは、誤り訂正復号を伴う受信方式で、例えば、Ｔｕｒｂｏ　ＳＩＣ（逐次型干渉キャンセラ:Successive Interference Canceller）、Ｔｕｒｂｏ　ＰＩＣ（並列型干渉キャンセラ:Parallel Interference Canceller）、ＭＡＰ（Maximum A posteriori Probability）検出、などがある。パリティビットが多いＲＶ、例えばＲＶ１～ＲＶ３の場合、シンボルレベルの干渉抑圧除去方式を行なうことができる端末情報（第２の端末情報ともよぶ）を生成する。シンボルレベルの干渉抑圧除去方式は、例えば、シンボルレベル　ＳＩＣ、シンボルレベル　ＰＩＣ、ＭＬＤ（最尤検出:Maximum Likelihood Detection）、低演算量ＭＬＤ、ＭＭＳＥ（最小平均２乗誤差:Minimum Mean Square Error）検出等の線形検出などである。
　なお、端末情報生成部２０８は、端末装置が行なう干渉抑圧方式を示す情報を端末情報に含めることもできる。
　なお、干渉となる他端末装置の端末情報は、他の基地局装置から通知されるが、その際に、ＲＶによって端末情報が異なっていても良いし、変わらなくても良い。これは端末情報を他の基地局装置に通知する場合も同様である。
　図５は本実施形態における基地局装置の処理を示すフローチャートである。端末情報生成部２０８は、他の基地局装置から通知された干渉となる端末装置のＲＶがＲＶ０かどうかを判断し（ステップＳ５０１）、ＲＶ０の場合、第１の端末情報を生成し（ステップＳ５０２）、ＲＶ１～ＲＶ３の場合、第２の端末情報を生成する（ステップＳ５０３）。ステップＳ５０４では、基地局装置は、生成された端末情報を端末装置に通知する。
　このように、本実施形態では、ＲＶによって、端末装置に異なる端末情報を通知するようにした。このため、端末装置は、パリティビットが多いＲＶを用いて干渉信号が送信された場合であっても、適した干渉抑圧除去を行なうことができるため、スループットを向上させることができる。
　なお、基地局装置は、干渉信号のＲＶによって、接続する端末装置のＭＣＳ（変調符号化方式:Modulation and Coding Scheme）を変えることも可能である。
　（第２の実施形態）
　図６は、本実施形態における端末装置の構成を示す概略ブロック図である。端末装置は、受信アンテナ６０１－１～６０１－Ｒ、受信部６０２－１～６０２－Ｒ、ＣＰ除去部６０３－１～６０３－Ｒ、ＦＦＴ部６０４－１～６０４－Ｒ、チャネル推定部６０５、信号検出部６０６、上位レイヤ６０７を備える。また、端末装置の一部あるいは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行なうチップ制御回路（図示せず）を有する。なお、Ｒは受信アンテナ本数を表す。
　端末装置は、受信アンテナ６０１－１～６０１－Ｒで信号を受信し、受信部６０２－１～６０２－Ｒで周波数変換、フィルタリング、アナログ・デジタル変換等を行なう。受信部６０２－１～６０２－Ｒの出力は、ＣＰ除去部６０３－１～６０３－Ｒでサイクリックプレフィックスの除去が行なわれ、ＦＦＴ部６０４－１～６０４－Ｒで時間周波数変換が行なわれる。チャネル推定部６０５は、ＤＭＲＳを用いてチャネル推定値を求める。ＤＭＲＳがプレコーディングされている場合は、プレコーディングを含んだチャネル推定値が求まる。信号検出部６０６は、基地局装置から端末情報を通知された干渉信号を除去し、自己宛に送信された情報データを求め、上位レイヤ６０７に出力する。
　信号検出部６０６は、基地局装置から通知される端末情報によって、異なる干渉抑圧除去方式を用いる。信号検出部６０６は、端末情報に含まれるＲＶがＲＶ０の場合は、コードワードレベルの方式を用いた干渉抑圧除去（第１の干渉除去ともよぶ）を行ない、ＲＶ１～ＲＶ３の場合は、シンボルレベルの方式を用いた干渉抑圧除去（第２の干渉除去ともよぶ）を行なう。
　図７は本実施形態における端末装置の処理のフローチャートである。信号検出部６０６は、基地局装置から通知された端末情報に含まれるＲＶが０かどうかを判断し（ステップＳ７０１）、ＲＶ０の場合は第１の干渉除去を行ない（ステップＳ７０２）、ＲＶ１～ＲＶ３の場合は第２の干渉除去を行ない（ステップＳ７０３）、情報データを求めて処理を終了する（ステップＳ７０４）。
　このように本実施形態では、基地局装置から通知される干渉信号のリダンダンシーバージョンによって異なる干渉抑圧除去を行なうようにした。このため、干渉信号に適した干渉抑圧除去が可能となり、スループットを向上させることができる。
　なお、リダンダンシーバージョンによらず、干渉信号を端末装置で保持しておき、ＨＡＲＱ合成することも可能である。
　なお、ＬＴＥでは、端末装置は、基地局装置にＣＱＩ（Channel Quality Indicator）をフィードバックするが、基地局装置から通知されるなどして干渉信号のＲＶが分かる場合、ＲＶによって異なる干渉抑圧除去方式を想定した場合のＣＱＩを求めることができる。
　また、ＲＶが分からない場合、第１の干渉除去後のＣＱＩをフィードバックしても良いし、第２の干渉除去後のＣＱＩをフィードバックしても良いし、干渉がないとみなした場合のＣＱＩをフィードバックしても良い。
　なお、本発明に係る基地局装置及び移動局装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであっても良い。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
　また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態における移動局装置および基地局装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現しても良い。受信装置の各機能ブロックは個別にチップ化しても良いし、一部、または全部を集積してチップ化しても良い。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される。
　また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
　なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本願発明の端末装置は、移動局装置への適用に限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、ＡＶ機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などに適用出来ることは言うまでもない。
　以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
　本発明は、基地局装置、端末装置及び送信方法に用いて好適である。なお、本国際出願は、２０１３年７月２３日に出願した日本国特許出願第２０１３－１５２６１０号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１３－１５２６１０号の全内容を本国際出願に援用する。
１００－１、１００－２、１００－３　基地局装置
１０１、１０２　端末装置
２０１、６０７　上位レイヤ
２０２－１～２０２－Ｓ　符号化部
２０３－１～２０３－Ｓ　スクランブル部
２０４－１～２０４－Ｓ　変調部
２０５　レイヤマッピング部
２０６　参照信号生成部
２０７　プレコーディング部
２０８　端末情報生成部
２０９－１～２０９－Ｔ　リソースマッピング部
２１０－１～２１０－Ｔ　ＯＦＤＭ信号生成部
２１１－１～２１１－Ｔ　送信部
２１２－１～２１２－Ｔ　送信アンテナ
３０１　ターボ符号化部
３０２－１～３０２－３　インターリーブ部
３０３　ビット選択部
６０１－１～６０１－Ｒ　受信アンテナ
６０２－１～６０２－Ｒ　受信部
６０３－１～６０３－Ｒ　ＣＰ除去部
６０４－１～６０４－Ｒ　ＦＦＴ部
６０５　チャネル推定部
６０６　信号検出部

Claims (9)

  1. 　干渉となる他端末装置の情報である端末情報を端末装置に通知する基地局装置であって、
    　前記端末情報を生成する端末情報生成部を備え、
    　前記端末情報生成部は、干渉信号のリダンダンシーバージョンによって、情報の異なる前記端末情報を生成することを特徴とする基地局装置。
  2. 　前記端末情報生成部は、前記リダンダンシーバージョンのうち、システマティックビットが最も多く含まれるリダンダンシーバージョンの場合に、コードワードレベルの干渉抑圧除去が可能な端末情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
  3. 　前記端末情報生成部は、前記リダンダンシーバージョンのうち、システマティックビットが最も多く含まれるリダンダンシーバージョン以外の場合に、シンボルレベルの干渉抑圧除去が可能な端末情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
  4. 　基地局装置から通知される干渉となる他端末装置の情報である端末情報に含まれるリダンダンシーバージョンによって、異なる干渉抑圧除去を行ない、情報データの検出を行なう信号検出部を備えることを特徴とする端末装置。
  5. 　前記信号検出部は、リダンダンシーバージョンのうち、システマティックビットが最も多く含まれるリダンダンシーバージョンの場合に、コードワードレベルの干渉抑圧除去を行なうことを特徴とする請求項４に記載の端末装置。
  6. 　前記干渉抑圧除去の方式はターボ干渉キャンセルであることを特徴とする請求項５に記載の端末装置。
  7. 　前記信号検出部は、リダンダンシーバージョンのうち、システマティックビットが最も多く含まれるリダンダンシーバージョン以外の場合に、シンボルレベルの干渉抑圧除去を行なうことを特徴とする請求項４に記載の端末装置。
  8. 　前記干渉抑圧除去の方式は最尤検出であることを特徴とする請求項７に記載の端末装置。
  9. 　干渉となる他端末装置の情報である端末情報を端末装置に通知する基地局装置における送信方法であって、
    　前記端末情報を生成する端末情報生成ステップを備え、
    　前記端末情報生成ステップは、リダンダンシーバージョンによって、異なる前記端末情報を生成することを特徴とする送信方法。
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