WO2018073852A1 - 端末及び通信方法 - Google Patents

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WO2018073852A1
WO2018073852A1 PCT/JP2016/005197 JP2016005197W WO2018073852A1 WO 2018073852 A1 WO2018073852 A1 WO 2018073852A1 JP 2016005197 W JP2016005197 W JP 2016005197W WO 2018073852 A1 WO2018073852 A1 WO 2018073852A1
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base station
interference signal
small cell
interference
signal
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領 高橋
昭裕 齋藤
英範 松尾
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • H04W88/08Access point devices

Definitions

  • This disclosure relates to a terminal and a communication method.
  • a small cell base station that performs communication with low transmission power is arranged in an area covered by a macro cell base station that communicates with high transmission power (sometimes referred to as eNB or BS (Base Station)),
  • eNB evolved Node B
  • BS Base Station
  • HetNet heterogeneous network
  • a terminal (UE (User Equipment) or MS (Mobile Station)
  • Interference Inter-cell interference
  • UE User Equipment
  • MS Mobile Station
  • This inter-cell interference is particularly noticeable at the cell edge.
  • an interference signal replica (hereinafter referred to as “interference signal”) is transmitted from a replica of a transmission signal transmitted by a base station and a propagation channel (channel) estimation value. (Referred to as “replica”) and subtracting the interference replica from the received signal to remove the interference component.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 in the method of removing the interference component using the interference replica, when the frequency variation of the propagation path is large as in the multipath environment, the channel estimation accuracy is reduced, The error of the interference replica generated using the channel estimation value increases, and the interference suppression effect decreases.
  • An object of one embodiment of the present disclosure is to provide a terminal and a communication method capable of suppressing inter-cell interference from a macro cell to a small cell without depending on propagation channel estimation accuracy.
  • a terminal includes: a reception unit that receives a plurality of spatially multiplexed data signals transmitted from a small cell base station arranged in an area covered by a macro cell base station; and a macro cell base station An estimation unit that estimates the signal power as interference signal power, and a signal separation unit that generates a reception weight using the interference signal power and separates a plurality of data signals using the reception weight.
  • a communication method receives a plurality of spatially multiplexed data signals transmitted from small cell base stations arranged in an area covered by a macro cell base station, and signals from the macro cell base station Is estimated as interference signal power, a reception weight is generated using the interference signal power, and a plurality of data signals are separated using the reception weight.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to an aspect of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a small cell base station according to an aspect of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a small cell terminal according to an aspect of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a sequence diagram illustrating interference suppression processing according to an aspect of the present disclosure.
  • FIG. 1 shows a configuration example of a communication system according to the present embodiment.
  • the communication system shown in FIG. 1 includes at least a macro cell base station, a small cell base station 100, and a small cell terminal 200.
  • a communication area (dotted line) covered by the small cell base station 100 is included in a communication area (solid line) covered by the macrocell base station.
  • the small cell base station 100 communicates with an in-small cell terminal 200
  • the macro cell base station communicates with an in-macro cell terminal (not shown).
  • the macro cell and the small cell use the same carrier frequency.
  • spatial multiplexing transmission is performed at least between the small cell base station 100 and the small cell terminal 200 using MIMO (Multiple Input and Multiple Output). That is, the small cell terminal 200 receives a plurality of spatially multiplexed data signals transmitted from the small cell base station 100 arranged in an area covered by the macro cell base station.
  • MIMO Multiple Input and Multiple Output
  • the macro cell base station performs ABS transmission during small cell communication. Therefore, in intra-small cell terminal 200, the signal at the time of ABS transmission from the macro cell base station becomes an interference signal with respect to the transmission signal (desired signal) from small cell base station 100.
  • the macro cell base station and the small cell base station 100 transmit reference signals (CRS) specific to each cell.
  • CRS reference signals
  • the CRS transmitted from the macro cell base station is referred to as “macro cell CRS”
  • the CRS transmitted from the small cell base station 100 is referred to as “small cell CRS”.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of small cell base station 100 according to the present embodiment.
  • a part related to the invention according to an aspect of the present disclosure among components of the small cell base station 100 is mainly illustrated.
  • the small cell base station 100 has a configuration including a baseband processing unit 101 and a wireless transmission unit 111.
  • the baseband processing unit 101 includes an interference signal information generation unit 102, an error correction encoding unit 103, a modulation unit 104, a transmission data generation unit 105, an error correction encoding unit 106, a modulation unit 107, A physical channel mapping unit 108, an IFFT (Inverse Fourier Transform) unit 109, and a CP (CycliccPrefix) insertion unit 110 are included.
  • the interference signal information generation unit 102 acquires information (hereinafter referred to as interference signal information) regarding a signal (that is, an interference signal for a small cell) transmitted from the macro cell base station via the network via the ABS, and performs control including the interference signal information. Generate a signal.
  • the interference signal information includes, for example, a cell ID of a macro cell base station that performs ABS transmission, the number of transmission antennas, an ABS transmission pattern that represents resources (for example, subframes) that perform ABS transmission, and the like.
  • Interference signal information generation section 102 outputs a control signal including the interference signal information to error correction encoding section 103.
  • the error correction encoding unit 103 performs error correction encoding on the control signal input from the interference signal information generation unit 102 and outputs the encoded control signal to the modulation unit 104.
  • Modulation section 104 modulates the control signal input from error correction coding section 103, and outputs the modulated control signal to physical channel mapping section 108.
  • the transmission data generation unit 105 generates transmission data (downlink data signal) for the terminal 200 in the small cell, and outputs the generated transmission data to the error correction coding unit 106.
  • the error correction coding unit 106 performs error correction coding on the transmission data input from the transmission data generation unit 105 and outputs the encoded transmission data to the modulation unit 107.
  • Modulation section 107 modulates the transmission data input from error correction encoding section 106 and outputs the modulated transmission data to physical channel mapping section 108.
  • the physical channel mapping unit 108 maps the control signal input from the modulation unit 104 and the transmission data input from the modulation unit 107 to predetermined physical channel resources. Further, the physical channel mapping unit 108 maps the small cell CRS to a predetermined resource (not shown). Physical channel mapping section 108 outputs the mapped signal to IFFT section 109.
  • the IFFT unit 109 converts the frequency domain signal into a time domain signal by performing IFFT processing on the signal input from the physical channel mapping unit 108.
  • IFFT section 109 outputs the time domain signal to CP insertion section 110.
  • CP insertion section 110 inserts a CP into the signal input from IFFT section 109 and outputs the signal after the CP insertion (for example, an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal) to radio transmission section 111.
  • CP insertion for example, an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal
  • the radio transmission unit 111 performs RF (Radio Frequency) processing such as D / A conversion and up-conversion on the signal input from the CP insertion unit 110, and sends the radio signal to the small cell terminal 200 via the antenna. Send.
  • RF Radio Frequency
  • the downlink data signal transmitted from the small cell base station 100 is multiplied by a transmission weight (precoded), and the downlink data signal is transmitted with a plurality of streams spatially multiplexed.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of small cell terminal 200 according to the present embodiment. Note that, in FIG. 3, the components related to the invention according to one aspect of the present disclosure among the components of the in-small cell terminal 200 are mainly illustrated.
  • the small cell terminal 200 has a configuration including a wireless reception unit 201 and a baseband processing unit 202.
  • the baseband processing unit 202 includes a CP removal unit 203, an FFT (Fast Fourier Transform) unit 204, a physical channel demapping unit 205, a small cell CRS channel estimation unit 206, a noise power estimation unit 207, and interference.
  • a signal information acquisition unit 208, a macro cell CRS channel estimation unit 209, an interference signal power estimation unit 210, a signal separation unit 211, a demodulation unit 212, and an error correction decoding unit 213 are included.
  • the radio reception unit 201 performs RF processing such as down-conversion and A / D conversion on the radio signal received via the antenna, and outputs the obtained reception signal to the CP removal unit 203.
  • the received signal includes a signal (desired signal) from the small cell base station 100 and a signal (interference signal) from the macro cell base station.
  • CP removing section 203 removes the CP inserted in the received signal input from radio receiving section 201 and outputs the signal after CP removal to FFT section 204.
  • the FFT unit 204 converts the time domain signal into a frequency domain signal by performing an FFT process on the signal input from the CP removal unit 203.
  • the FFT unit 204 outputs the frequency domain signal to the physical channel demapping unit 205.
  • the physical channel demapping unit 205 extracts a downlink data signal, a control signal (including interference signal information), a small cell CRS, and a macro cell CRS from the signal input from the FFT unit 204, respectively.
  • the physical channel demapping unit 205 outputs the downlink data signal to the signal separation unit 211, outputs the control signal to the interference signal information acquisition unit 208, outputs the small cell CRS to the small cell CRS channel estimation unit 206, and the macro cell.
  • the CRS is output to the macro cell CRS channel estimation unit 209.
  • the small cell CRS channel estimation unit 206 calculates a channel estimation value (hereinafter referred to as a small cell CRS channel estimation value) using the small cell CRS input from the physical channel demapping unit 205.
  • Small cell CRS channel estimation section 206 outputs small cell CRS channel estimation values to signal separation section 211, demodulation section 212, noise power estimation section 207, and interference signal power estimation section 210.
  • the noise power estimation unit 207 estimates the noise power using the small cell CRS channel estimation value, and outputs the estimated noise power to the signal separation unit 211, the demodulation unit 212, and the interference signal power estimation unit 210.
  • the interference signal information acquisition unit 208 acquires interference signal information from the control signal input from the physical channel demapping unit 205. Then, the interference signal information acquisition unit 208 notifies the macro cell CRS channel estimation unit 209 of the cell ID of the macro cell base station and the timing for performing channel estimation, and receives the corresponding macro cell CRS from the physical channel demapping unit 205. Instruct. In addition, the interference signal information acquisition unit 208, with respect to the interference signal power estimation unit 210, a resource element (1 resource) in which interference signal power estimation timing and an interference signal (ABS transmission signal of a macrocell base station) are multiplexed Element is composed of 1 subcarrier ⁇ 1 OFDM symbol).
  • the macro cell CRS channel estimation unit 209 calculates a channel estimation value (hereinafter referred to as a macro cell CRS channel estimation value) using the macro cell CRS input from the physical channel demapping unit 205 in accordance with an instruction from the interference signal information acquisition unit 208. To do. Macro cell CRS channel estimation section 209 then outputs the macro cell CRS channel estimation value to interference signal power estimation section 210.
  • a channel estimation value hereinafter referred to as a macro cell CRS channel estimation value
  • Interference signal power estimation section 210 calculates desired signal power from the small cell CRS channel estimation value input from small cell CRS channel estimation section 206 and the noise power input from noise power estimation section 207. Then, the interference signal power estimation unit 210 subtracts the desired signal power and noise power from the reception power calculated from the macro cell CRS channel estimation value input from the macro cell CRS channel estimation unit 209, thereby reducing the remaining reception power. It is estimated as signal power from the macrocell base station, that is, interference signal power. Interference signal power estimation section 210 outputs the estimated interference signal power to signal separation section 211 and demodulation section 212.
  • the signal separation unit 211 is input from the small cell CRS channel estimation unit 206, which is input from the small cell CRS channel estimation value (channel estimation value between the small cell base station 100 and the own device), and the noise power estimation unit 207.
  • the received signal (downlink data signal) input from the physical channel demapping unit 205 is separated into a plurality of data signals (streams) using the noise power and the interference signal power input from the interference signal power estimation unit 210.
  • the signal separation unit 211 generates a reception weight (for example, an MMSE (Minimum Mean Square Error) reception weight) using the small cell CRS channel estimation value, noise power, and interference signal power.
  • the signal separation unit 211 separates the signal by multiplying the reception signal by the reception weight.
  • the signal separation unit 211 outputs the separated signal and reception weight to the demodulation unit 212.
  • the demodulation unit 212 receives the reception weight input from the signal separation unit 211, the small cell CRS channel estimation value input from the small cell CRS channel estimation unit 206, the noise power input from the noise power estimation unit 207, and the interference signal Demodulation / soft decision processing is performed using the interference signal power input from the power estimation unit 210.
  • the demodulation unit 212 demodulates each of the separated data signals input from the signal separation unit 211 to calculate a soft decision value (likelihood sequence). Further, the demodulation unit 212 generates a soft decision weight (for example, SINR (Signal to Interference and Noise Ratio)) using the reception weight, the small cell CRS channel estimation value, the noise power, and the interference signal power. Then, the demodulation unit 212 performs weighting by multiplying the soft decision value by the soft decision weight. For example, the soft decision weight takes a larger value as the interference is smaller, and takes a smaller value as the interference is larger. Demodulation section 212 outputs the weighted soft decision value to error correction decoding section 213.
  • SINR Signal to Interference and Noise Ratio
  • the error correction decoding unit 213 performs error correction decoding on the weighted soft decision value input from the demodulation unit 212 and outputs a decoded signal (that is, decoded data of the desired signal).
  • the small cell base station 100 has two transmission antennas (2Tx), the small cell terminal 200 has two reception antennas (2Rx), and spatial multiplexing by 2Tx ⁇ 2Rx MIMO The case of performing will be described. Note that the number of transmission / reception antennas used in MIMO spatial multiplexing between the small cell base station 100 and the small cell terminal 200 is not limited to this.
  • the received signal r received by the small cell terminal 200 from the small cell base station 100 is defined by the following equation (1).
  • H represents a channel response representing a propagation path between the small cell base station 100 and the small cell terminal 200
  • W TX represents a transmission weight
  • s represents a transmission signal (desired signal)
  • the receiving side (terminal) generates a reception weight and a soft decision weight using the estimated value of the channel response H ′.
  • H ′ will be described as a channel estimation value.
  • reception weight and the soft decision weight are actually defined in units of subcarriers and OFDM symbols (that is, resource element units), but are omitted here for the sake of simplicity.
  • the reception weight (MMSE reception weight) W RX is expressed by the following equation (2).
  • the superscript H indicates Hermitian transposition
  • P n indicates noise power (for example, an average value in a subframe)
  • I NRX indicates a unit matrix of the number of receiving antennas of the terminal.
  • the terminal multiplies the reception signal r (Equation (1)) by the reception weight W RX and separates it into two stream signals as in the following Equation (3).
  • Equation (3) the soft decision weight (SINR) for each of the two streams shown in Equation (3) is expressed by the following Equation (5).
  • in-small cell terminal 200 considers the interference signal power from the macro cell base station in addition to the parameters used for generating the general reception weight and soft decision weight described above, and the reception weight and soft decision weight. Is generated.
  • the reception weight W RX (k, l) in the kth subcarrier and the lth OFDM symbol used in the signal separation unit 211 is expressed by the following equation (6).
  • H ′ (k, l) represents the small cell CRS channel estimation value estimated by the small cell CRS channel estimation unit 206
  • P n represents the noise power estimated by the noise power estimation unit 207
  • P i (k, l) represents the interference signal power estimated by the interference signal power estimation unit 210.
  • the small cell CRS channel estimation value H ′ (k, l) and the interference signal power P i (k, l) are estimated in units of subcarriers or OFDM symbols.
  • the noise power P n may be an average value of predetermined subcarriers and OFDM symbols, for example.
  • the signal separation unit 211 multiplies the reception signal r (Equation (1)) by the reception weight W RX (k, l) shown in Equation (6) and separates the signal into two streams.
  • the interference signal power P i approximate the same characteristics as the smaller ZF (Zero Forcing) method, the interference signal power P i is large enough MRC (Maximum Ratio Combining: Maximum ratio combining) technique similar to the It can be said that it approximates the characteristics.
  • the soft decision weight (SINR) for each of the two streams separated using the reception weight W RX (k, l) shown in Expression (6) is expressed by the following Expression (7).
  • the soft decision wait as interference signal power P i is small becomes large, soft decision weights greater the interference signal power P i becomes smaller. That is, the smaller the interference signal power P i (that is, inter-cell interference), the more likely the desired signal from the small cell base station 100 received by the small cell terminal 200 (that is, the likelihood of a soft decision result). Get higher.
  • the interference signal power P i (k, l) may be expressed as the following equation (8).
  • M ABS represents a set of resources (resource elements) in which signals are multiplexed in ABS transmission.
  • the terminal 200 in the small cell generates the reception weight and the soft decision weight in consideration of the interference signal power P i (k, l) only with the resource in which the interference signal for the terminal 200 in the small cell exists.
  • the small cell terminal 200 generates a reception weight and a soft decision weight without considering the interference signal power P i in a resource that does not have an interference signal for the small cell terminal 200 (for example, Expression (3) and Expression (3)). (See (5)).
  • the small cell terminal 200 may use an average value of values estimated within a predetermined period (for example, one subframe) as the interference signal power P i . Thus, it is possible to improve the estimation accuracy of the interference signal power P i.
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing an operation in each device of the communication system shown in FIG.
  • step (hereinafter simply referred to as “ST”) 101 the small cell base station 100 and the macro cell base station receive synchronization information using, for example, GPS (Global Positioning System), a backhaul network, or listening. Communicate.
  • GPS Global Positioning System
  • the small cell base station 100 synchronizes with the macro cell base station using the synchronization information acquired in ST101.
  • the small cell base station 100 uses the interference signal information regarding a signal (for example, a signal at the time of ABS transmission) transmitted from the macro cell base station, which becomes an interference signal for the terminal 200 in the small cell, Transmission processing is performed on transmission data that is a desired signal for the terminal 200.
  • the small cell base station 100 transmits interference signal information and transmission data (desired signal) to the small cell terminal 200.
  • the macro cell base station performs transmission processing on a signal transmitted during ABS transmission (sometimes referred to as an ABS transmission signal), and transmits an ABS transmission signal (that is, an interference signal) in ST106. .
  • the small cell terminal 200 performs processing for suppressing the ABS transmission signal (interference signal) transmitted in ST106 and reception processing for the transmission data (interference signal information and desired signal) transmitted in ST104.
  • the small cell terminal 200 first estimates the interference signal power using the received interference signal information. Then, the small cell terminal 200 generates a reception weight based on, for example, Expression (6), and generates a soft decision weight based on Expression (7). Then, terminal 200 in the small cell performs reception processing of the desired signal received in ST104 using the generated reception weight and soft decision weight.
  • the interference signal information includes the following information.
  • the small cell base station 100 may notify the small cell terminal 200 using the message “RadioResourceConfigDedicated IE”.
  • the interference signal information of (3) may be notified from the small cell base station 100 to the small cell terminal 200 as in the following method 1 or method 2.
  • the small cell base station 100 transmits information indicating an ABS transmission pattern set in the interference base station to the intra-small cell terminal 200 (for example, information indicating whether or not the corresponding subframe is ABS). )
  • the information indicating the ABS transmission pattern is bitmap information indicating whether or not it is ABS for each of an arbitrary number of subframes (for example, 1 for ABS and 0 for ABS).
  • the small cell base station 100 transmits instruction information indicating whether or not the mode is a mode in which interference suppression processing is applied to the intra-small cell terminal 200 (that is, whether or not interference suppression processing is performed).
  • the ABS transmission pattern set in the macro cell base station and the pattern indicating the subframe for measuring the reception quality for neighboring cells are matched in advance. .
  • the ABS transmission pattern set in the macrocell base station is the same as Measurement Subframe Pattern.
  • the small cell terminal 200 estimates the interference signal power based on MeasurementMeasureSubframe Pattern. That is, the small cell terminal 200 can specify a subframe to which the interference suppression process is applied with reference to Measurement Subframe Pattern.
  • radio reception section 201 is spatially multiplexed and transmitted from small cell base station 100 arranged in the area covered by the macro cell base station.
  • a plurality of data signals are received, the interference signal power estimation unit 210 estimates the power of the signal from the macro cell base station as interference signal power, the signal separation unit 211 generates a reception weight using the interference signal power, A plurality of data signals are separated using reception weights.
  • demodulation section 212 demodulates each of the plurality of data signals separated in signal separation section 211 to calculate a soft decision value, and uses the interference signal power and the reception weight to obtain a soft decision weight. Generate and weight the soft decision value using the soft decision weight.
  • the small cell terminal 200 performs reception processing of the desired signal using the reception weight and the soft decision weight in consideration of the interference signal power, thereby suppressing interference by the ABS transmission signal and receiving the desired signal. Quality can be improved.
  • Patent Document 1 Patent Document 2
  • the interference component is subtracted from the received signal to remove the interference component regardless of the estimation accuracy of the propagation path (that is, the accuracy of the interference replica).
  • the interference suppression effect is high, whereas channel estimation like a multipath channel is performed.
  • the interference suppression effect becomes low.
  • the accuracy of the interference replica is likely to be low in a multipath environment assumed in the present embodiment, and additional noise is added even if interference suppression processing is performed, and conversely, reception performance is improved. It will deteriorate.
  • terminal 200 in the small cell instead of estimating the propagation path for interference suppression, estimates the interference signal power, and receives the received weight and softness reflecting the estimated interference signal power. Generate decision weights.
  • the terminal 200 in the small cell only reflects the influence of the interference signal from the macro cell base station on the generation of the weight (reception weight, soft decision weight).
  • the interference signal power can be estimated with higher accuracy than the channel estimation value, for example, by calculating as an average value for a predetermined period. That is, the small cell terminal 200 can generate the reception weight and the soft decision weight based on the interference signal power without depending on the estimation accuracy of the propagation path.
  • the terminal 200 in the small cell depends on the estimation accuracy of the propagation path in a state where the interference signal power can be calculated with high accuracy even in an environment where the estimation accuracy of the propagation path is poor such as a multipath environment.
  • inter-cell interference from the macro cell to the small cell can be suppressed without adding extra noise by the interference suppression processing.
  • the terminal 200 in the small cell does not require a circuit for calculation using the interference replica. This is effective for reducing the processing load.
  • an interference signal transmitted at the time of ABS transmission is described as an example of an interference signal.
  • an interference signal from a macro cell for a small cell is not limited to a signal at the time of ABS transmission.
  • the signal to be subjected to interference removal may be any signal as long as the signal mapping position is known and the interference power can be estimated in the terminal 200 in the small cell.
  • the reference signal used for estimation of interference signal power is not limited to CRS, and other references It may be a signal.
  • the case where the small cell terminal 200 generates both the reception weight and the soft decision weight using the interference power from the macro cell base station is not limited to this, for example, The small cell terminal 200 may generate either the reception weight or the soft decision weight using the interference power from the macro cell base station.
  • each functional block used in the description of the above embodiment is typically realized as an LSI which is an integrated circuit having an input terminal and an output terminal.
  • the integrated circuit may control each functional block used in the description of the above embodiment, and may include an input terminal and an output terminal. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include a part or all of them.
  • the name used here is LSI, but it may also be called IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and implementation with a dedicated circuit or a general-purpose processor is also possible.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • the invention according to one aspect of the present disclosure is suitable for a wireless communication system.

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Abstract

伝搬路の推定精度に依存せずに、マクロセルからスモールセルへのセル間干渉を抑圧すること。スモールセル内端末(200)は、マクロセル基地局がカバーするエリア内に配置されたスモールセル基地局から送信される、空間多重された複数のデータ信号を受信する無線受信部(201)と、マクロセル基地局からの信号の電力を干渉信号電力として推定する干渉信号電力推定部(210)と、干渉信号電力を用いて受信ウェイトを生成し、受信ウェイトを用いて複数のデータ信号を分離する信号分離部(211)と、分離された複数のデータ信号をそれぞれ復調し軟判定値を算出し、干渉信号電力及び受信ウェイトを用いて軟判定ウェイトを生成し、軟判定ウェイトを用いて、軟判定値に対して重みづけを行う復調部(212)と、を具備する。

Description

端末及び通信方法
 本開示は、端末及び通信方法に関する。
 近年、高送信電力で通信を行うマクロセル基地局(eNB又はBS(Base Station)と呼ぶこともある)がカバーするエリア内に、低送信電力で通信を行うスモールセル基地局を配置し、マクロセルとスモールセルとが混在するヘテロジニアスネットワーク(HetNet)によってトラフィックをオフロードする方法が検討されている。
 ヘテロジニアスネットワークにおいて、マクロセルとスモールセルとの間で同一の搬送波周波数を用いる場合(Co-Channel HetNetの場合)、スモールセル基地局に接続する端末(UE(User Equipment)又はMS(Mobile Station)と呼ぶこともある)(以下、スモールセル内端末と呼ぶ)に対して、マクロセル基地局からの干渉(セル間干渉)が発生する。このセル間干渉は、特に、セルエッジにおいて顕著となる。
 このセル間干渉を防止するために、スモールセルでの通信中にマクロセル基地局の送信を停止することが考えられる。しかし、マクロセル内には、当該スモールセルのエリア外にも、マクロセル基地局に接続する端末(以下、マクロセル内端末と呼ぶ)が存在する。このため、マクロセル基地局の送信を停止する期間においても、マクロセル内端末が継続して通信するために必要な信号(例えば、同期信号、報知チャネル、セル固有参照信号(Cell-specific Reference Signal:CRS)等)を送信し続ける必要がある(以下、ABS(Almost Blank Subframe)送信と呼ぶ)。
 このため、スモールセル内端末では、希望信号の受信品質を向上させるためには、マクロセル基地局によるABS送信に対する干渉抑圧が必要となる。従来の干渉抑圧方法として、例えば、特許文献1及び特許文献2には、端末において、基地局が送信する送信信号のレプリカと伝搬路(チャネル)推定値とから干渉信号のレプリカ(以下、「干渉レプリカ」と呼ぶ)を生成し、受信信号から干渉レプリカを減算することにより、干渉成分を除去する方法が開示されている。
特許第5383725号公報 特開2013-123163号公報
 しかしながら、特許文献1及び特許文献2のように、干渉レプリカを用いて干渉成分を除去する方法では、マルチパス環境のように伝搬路の周波数変動が大きい場合には、チャネル推定精度が低下し、チャネル推定値を用いて生成される干渉レプリカの誤差が大きくなり、干渉抑圧効果が減少してしまう。
 本開示の一態様に係る発明は、伝搬路の推定精度に依存せずに、マクロセルからスモールセルへのセル間干渉を抑圧することができる端末及び通信方法を提供することを目的とする。
 本開示の一態様に係る端末は、マクロセル基地局がカバーするエリア内に配置されたスモールセル基地局から送信される、空間多重された複数のデータ信号を受信する受信部と、マクロセル基地局からの信号の電力を干渉信号電力として推定する推定部と、干渉信号電力を用いて受信ウェイトを生成し、受信ウェイトを用いて複数のデータ信号を分離する信号分離部と、を具備する。
 本開示の一態様に係る通信方法は、マクロセル基地局がカバーするエリア内に配置されたスモールセル基地局から送信される、空間多重された複数のデータ信号を受信し、マクロセル基地局からの信号の電力を干渉信号電力として推定し、干渉信号電力を用いて受信ウェイトを生成し、受信ウェイトを用いて複数のデータ信号を分離する。
 本開示の一態様によれば、伝搬路の推定精度に依存せずに、マクロセルからスモールセルへのセル間干渉を抑圧することができる。
図1は、本開示の一態様に係る通信システムの構成例を示す図である。 図2は、本開示の一態様に係るスモールセル基地局の構成例を示すブロック図である。 図3は、本開示の一態様に係るスモールセル内端末の構成を示すブロック図である。 図4は、本開示の一態様に係る干渉抑圧処理を示すシーケンス図である。
 以下、本開示の一態様に係る発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
 [通信システムの概要]
 図1は、本実施の形態に係る通信システムの構成例を示す。図1に示す通信システムでは、少なくとも、マクロセル基地局、スモールセル基地局100及びスモールセル内端末200を含む。図1では、マクロセル基地局がカバーする通信エリア(実線)内に、スモールセル基地局100がカバーする通信エリア(点線)が含まれる。図1では、スモールセル基地局100は、スモールセル内端末200との間で通信を行い、マクロセル基地局は、マクロセル内端末(図示せず)との間で通信を行う。また、マクロセルとスモールセルとは同一搬送波周波数を用いる。
 また、本実施の形態では、少なくとも、スモールセル基地局100とスモールセル内端末200との間では、MIMO(Multiple Input and Multiple Output)による空間多重送信が行われる。つまり、スモールセル内端末200は、マクロセル基地局がカバーするエリア内に配置されたスモールセル基地局100から送信される、空間多重された複数のデータ信号を受信する。
 また、図1に示すように、マクロセル基地局は、スモールセルの通信中にABS送信を行う。よって、スモールセル内端末200では、スモールセル基地局100からの送信信号(希望信号)に対して、マクロセル基地局からのABS送信時の信号が干渉信号となる。
 また、マクロセル基地局、及び、スモールセル基地局100は、各セル固有の参照信号(CRS)を送信する。以下では、マクロセル基地局から送信されるCRSを「マクロセルCRS」と呼び、スモールセル基地局100から送信されるCRSを「スモールセルCRS」と呼ぶ。
 [スモールセル基地局100の構成]
 図2は、本実施の形態に係るスモールセル基地局100の構成の一例を示すブロック図である。なお、図2には、スモールセル基地局100の構成要素のうち、本開示の一態様に係る発明に関連する部分が主に示されている。
 スモールセル基地局100は、ベースバンド処理部101と、無線送信部111とを含む構成をとる。また、ベースバンド処理部101は、干渉信号情報生成部102と、誤り訂正符号化部103と、変調部104と、送信データ生成部105と、誤り訂正符号化部106と、変調部107と、物理チャネルマッピング部108と、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform )部109と、CP(Cyclic Prefix)挿入部110と、を含む。
 干渉信号情報生成部102は、ネットワークを介して、マクロセル基地局からABS送信される信号(つまり、スモールセルに対する干渉信号)に関する情報(以下、干渉信号情報)を取得し、干渉信号情報を含む制御信号を生成する。干渉信号情報には、例えば、ABS送信を行うマクロセル基地局のセルID、送信アンテナ数、及び、ABS送信を行うリソース(例えば、サブフレーム)を表すABS送信パターン等が含まれる。干渉信号情報生成部102は、干渉信号情報を含む制御信号を誤り訂正符号化部103へ出力する。
 誤り訂正符号化部103は、干渉信号情報生成部102から入力される制御信号に対して誤り訂正符号化を行い、符号化後の制御信号を変調部104へ出力する。
 変調部104は、誤り訂正符号化部103から入力される制御信号を変調し、変調後の制御信号を物理チャネルマッピング部108へ出力する。
 送信データ生成部105は、スモールセル内端末200向けの送信データ(下りリンクデータ信号)を生成し、生成した送信データを誤り訂正符号化部106へ出力する。
 誤り訂正符号化部106は、送信データ生成部105から入力される送信データに対して誤り訂正符号化を行い、符号化後の送信データを変調部107へ出力する。
 変調部107は、誤り訂正符号化部106から入力される送信データを変調し、変調後の送信データを物理チャネルマッピング部108へ出力する。
 物理チャネルマッピング部108は、変調部104から入力される制御信号、及び、変調部107から入力される送信データを、所定の物理チャネルリソースへマッピングする。また、物理チャネルマッピング部108は、スモールセルCRSを所定のリソースへマッピングする(図示せず)。物理チャネルマッピング部108は、マッピング後の信号をIFFT部109へ出力する。
 IFFT部109は、物理チャネルマッピング部108から入力される信号に対してIFFT処理を行うことにより、周波数領域信号を時間領域信号に変換する。IFFT部109は、時間領域信号をCP挿入部110へ出力する。
 CP挿入部110は、IFFT部109から入力される信号にCPを挿入し、CP挿入後の信号(例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号と呼ぶ)を無線送信部111へ出力する。
 無線送信部111は、CP挿入部110から入力される信号に対して、D/A変換、アップコンバート等のRF(Radio Frequency)処理を行い、アンテナを介してスモールセル内端末200へ無線信号を送信する。なお、スモールセル基地局100から送信される下りリンクデータ信号には送信ウェイトが乗算され(プリコーディングされ)、下りリンクデータ信号は、複数のストリームが空間多重されて送信されている。
 [スモールセル内端末200の構成]
 図3は、本実施の形態に係るスモールセル内端末200の構成の一例を示すブロック図である。なお、図3には、スモールセル内端末200の構成要素のうち、本開示の一態様に係る発明に関連する部分が主に示されている。
 スモールセル内端末200は、無線受信部201と、ベースバンド処理部202とを含む構成をとる。また、ベースバンド処理部202は、CP除去部203と、FFT(Fast Fourier Transform)部204と、物理チャネルデマッピング部205と、スモールセルCRSチャネル推定部206と、雑音電力推定部207と、干渉信号情報取得部208と、マクロセルCRSチャネル推定部209と、干渉信号電力推定部210と、信号分離部211と、復調部212と、誤り訂正復号部213と、を含む。
 無線受信部201は、アンテナを介して受信した無線信号に対して、ダウンコンバート、A/D変換等のRF処理を行い、得られる受信信号をCP除去部203へ出力する。なお、受信信号には、スモールセル基地局100からの信号(希望信号)及びマクロセル基地局からの信号(干渉信号)が含まれる。
 CP除去部203は、無線受信部201から入力される受信信号に挿入されているCPを除去し、CP除去後の信号をFFT部204へ出力する。
 FFT部204は、CP除去部203から入力される信号に対してFFT処理を行うことにより、時間領域信号を周波数領域信号に変換する。FFT部204は、周波数領域信号を物理チャネルデマッピング部205へ出力する。
 物理チャネルデマッピング部205は、FFT部204から入力される信号から、下りリンクデータ信号、制御信号(干渉信号情報を含む)、スモールセルCRS、及び、マクロセルCRSをそれぞれ抽出する。物理チャネルデマッピング部205は、下りリンクデータ信号を信号分離部211へ出力し、制御信号を干渉信号情報取得部208へ出力し、スモールセルCRSをスモールセルCRSチャネル推定部206へ出力し、マクロセルCRSをマクロセルCRSチャネル推定部209へ出力する。
 スモールセルCRSチャネル推定部206は、物理チャネルデマッピング部205から入力されるスモールセルCRSを用いてチャネル推定値(以下、スモールセルCRSチャネル推定値と呼ぶ)を算出する。スモールセルCRSチャネル推定部206は、スモールセルCRSチャネル推定値を信号分離部211、復調部212、雑音電力推定部207及び干渉信号電力推定部210へ出力する。
 雑音電力推定部207は、スモールセルCRSチャネル推定値を用いて雑音電力を推定し、推定した雑音電力を信号分離部211、復調部212および干渉信号電力推定部210へ出力する。
 干渉信号情報取得部208は、物理チャネルデマッピング部205から入力される制御信号から干渉信号情報を取得する。そして、干渉信号情報取得部208は、マクロセルCRSチャネル推定部209に対して、マクロセル基地局のセルID及びチャネル推定を行うタイミングを通知し、物理チャネルデマッピング部205から対応するマクロセルCRSを受け取るよう指示する。また、干渉信号情報取得部208は、干渉信号電力推定部210に対して、干渉信号電力の推定を行うタイミング及び干渉信号(マクロセル基地局のABS送信信号)が多重されているリソースエレメント(1リソースエレメントは1サブキャリア×1OFDMシンボルで構成される)を通知する。
 マクロセルCRSチャネル推定部209は、干渉信号情報取得部208からの指示に従って、物理チャネルデマッピング部205から入力されるマクロセルCRSを用いてチャネル推定値(以下、マクロセルCRSチャネル推定値と呼ぶ)を算出する。そして、マクロセルCRSチャネル推定部209は、マクロセルCRSチャネル推定値を干渉信号電力推定部210へ出力する。
 干渉信号電力推定部210は、スモールセルCRSチャネル推定部206から入力されるスモールセルCRSチャネル推定値と雑音電力推定部207から入力される雑音電力から希望信号電力を算出する。そして、干渉信号電力推定部210は、マクロセルCRSチャネル推定部209から入力されるマクロセルCRSチャネル推定値から算出した受信電力から、希望信号電力及び雑音電力を減算することにより、残りの受信電力を、マクロセル基地局からの信号電力、つまり、干渉信号電力として推定する。干渉信号電力推定部210は、推定した干渉信号電力を信号分離部211及び復調部212へ出力する。
 信号分離部211は、スモールセルCRSチャネル推定部206から入力されるスモールセルCRSチャネル推定値(スモールセル基地局100と自機との間のチャネル推定値)、雑音電力推定部207から入力される雑音電力、及び、干渉信号電力推定部210から入力される干渉信号電力を用いて、物理チャネルデマッピング部205から入力される受信信号(下りリンクデータ信号)を複数のデータ信号(ストリーム)に分離する。具体的には、信号分離部211は、スモールセルCRSチャネル推定値、雑音電力及び干渉信号電力を用いて受信ウェイト(例えば、MMSE(Minimum Mean Square Error)受信ウェイト)を生成する。そして、信号分離部211は、受信ウェイトを受信信号に乗算することにより、信号を分離する。信号分離部211は、分離した信号及び受信ウェイトを復調部212へ出力する。
 復調部212は、信号分離部211から入力される受信ウェイト、スモールセルCRSチャネル推定部206から入力されるスモールセルCRSチャネル推定値、雑音電力推定部207から入力される雑音電力、及び、干渉信号電力推定部210から入力される干渉信号電力を用いて、復調・軟判定処理を行う。
 具体的には、復調部212は、信号分離部211から入力される分離された複数のデータ信号をそれぞれ復調し軟判定値(尤度系列)を算出する。また、復調部212は、受信ウェイト、スモールセルCRSチャネル推定値、雑音電力及び干渉信号電力を用いて軟判定ウェイト(例えば、SINR(Signal to Interference and Noise Ratio))を生成する。そして、復調部212は、軟判定ウェイトを軟判定値に乗算することにより重みづけを行う。例えば、軟判定ウェイトは、干渉が小さいほど大きい値を採り、干渉が大きいほど小さい値を採る。復調部212は、重みづけ後の軟判定値を誤り訂正復号部213へ出力する。
 誤り訂正復号部213は、復調部212から入力される重みづけ後の軟判定値に対して誤り訂正復号を行い、復号後の信号(つまり、希望信号の復号データ)を出力する。
 [スモールセル基地局100及びスモールセル内端末200の動作]
 次に、上述したスモールセル基地局100及びスモールセル内端末200の動作について説明する。
 <受信ウェイト及び軟判定ウェイトの生成方法>
 まず、スモールセル内端末200の信号分離部211及び復調部212において生成される受信ウェイト及び軟判定ウェイトの生成方法について詳細に説明する。
 以下では、一例として、スモールセル基地局100が2本の送信アンテナ(2Tx)を有し、スモールセル内端末200が2本の受信アンテナ(2Rx)を有し、2Tx×2RxのMIMOによる空間多重を行う場合について説明する。なお、スモールセル基地局100とスモールセル内端末200との間のMIMO空間多重において使用する送受信アンテナ数はこれに限定されるものではない。
 スモールセル内端末200がスモールセル基地局100から受信する受信信号rを次式(1)で定義する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ここで、Hはスモールセル基地局100とスモールセル内端末200との間の伝搬路を表すチャネル応答を示し、WTXは送信ウェイトを示し、sは送信信号(希望信号)を示し、nは雑音を示す。式(1)より、H'=HWTXで表される。
 受信側(端末)では、チャネル応答H'の推定値を用いて受信ウェイト及び軟判定ウェイトを生成する。以降、H'はチャネル推定値として説明する。
 まず、一般的な受信ウェイト及び軟判定ウェイトの生成例について説明する。なお、受信ウェイト及び軟判定ウェイトは、実際には、サブキャリア及びOFDMシンボル単位(つまり、リソースエレメント単位)で定義されるが、ここでは、説明を簡易化するために省略する。
 受信ウェイト(MMSE受信ウェイト)WRXは次式(2)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 ここで、上添字Hはエルミート転置演算を示し、Pnは雑音電力(例えば、サブフレーム内の平均値)を示し、INRXは端末の受信アンテナ数サイズの単位行列を示す。
 端末は、受信ウェイトWRXを受信信号r(式(1))に乗算して、次式(3)のように2ストリームの信号に分離する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 なお、式(3)において、WRXH'とwh'との関係は、次式(4)で定義される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
  また、式(3)に示す2つのストリームの各々に対する軟判定ウェイト(SINR)は次式(5)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
  式(5)では、|s0|2=|s1|2=1とし、|n0|2=|n1|2=Pnとしている。
 ここで、式(5)に示す軟判定ウェイトSINR0及びSINR1の各々において、|wh'00|2及び|wh'11|2は希望信号電力を表し、(|w00|2+|w01|2)Pn及び(|w10|2+|w11|2)Pnは雑音電力を表し、|wh'01|2及び|wh'10|2は端末宛ての2つのストリーム間の干渉電力を表す。
 次に、本実施の形態における受信ウェイト及び軟判定ウェイトの生成例について説明する。
 本実施の形態では、スモールセル内端末200は、上述した一般的な受信ウェイト及び軟判定ウェイトの生成に用いるパラメータに加え、マクロセル基地局からの干渉信号電力を考慮して受信ウェイト及び軟判定ウェイトを生成する。
 具体的には、信号分離部211で使用される、第k番目のサブキャリア及び第l番目のOFDMシンボルにおける受信ウェイトWRX(k,l)は次式(6)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
  式(6)において、H'(k,l)は、スモールセルCRSチャネル推定部206で推定されるスモールセルCRSチャネル推定値を表し、Pnは雑音電力推定部207で推定される雑音電力を表し、Pi(k,l)は干渉信号電力推定部210で推定される干渉信号電力を表す。
 スモールセルCRSチャネル推定値H'(k,l)及び干渉信号電力Pi(k,l)は、サブキャリア又はOFDMシンボル単位で推定される。一方、雑音電力Pnは、例えば、所定のサブキャリア及びOFDMシンボルの平均値でもよい。
 信号分離部211は、式(6)に示す受信ウェイトWRX(k,l)を受信信号r(式(1))に乗算して2ストリームの信号に分離する。
 式(6)より、干渉信号電力Piが小さいほどZF(Zero Forcing)法と同様の特性に近似し、干渉信号電力Piが大きいほどMRC(Maximum Ratio Combining:最大比合成)法と同様の特性に近似すると云える。
 また、式(6)に示す受信ウェイトWRX(k,l)を用いて分離された2つのストリームの各々に対する軟判定ウェイト(SINR)は次式(7)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 式(7)より、干渉信号電力Piが小さいほど軟判定ウェイトは大きくなり、干渉信号電力Piが大きいほど軟判定ウェイトは小さくなる。すなわち、干渉信号電力Pi(つまり、セル間干渉)が小さいほど、スモールセル内端末200で受信したスモールセル基地局100からの希望信号の確からしさ(つまり、軟判定結果である尤度)は高くなる。
 また、式(6)及び式(7)において、干渉信号電力Pi(k,l)は次式(8)のように表してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 ここで、MABSは、ABS送信において信号が多重されるリソース(リソースエレメント)の集合を表す。
 これにより、スモールセル内端末200は、スモールセル内端末200に対する干渉信号が存在するリソースのみで干渉信号電力Pi(k,l)を考慮して受信ウェイト及び軟判定ウェイトを生成する。つまり、スモールセル内端末200は、スモールセル内端末200に対する干渉信号が存在しないリソースでは干渉信号電力Piを考慮せずに受信ウェイト及び軟判定ウェイトを生成する(例えば、式(3)及び式(5)を参照)。
 なお、スモールセル内端末200は、干渉信号電力Piとして、所定期間(例えば、1サブフレーム)内で推定した値の平均値を用いてもよい。これにより、干渉信号電力Piの推定精度を向上させることができる。
 <干渉抑圧処理の動作例>
 図4は、図1に示す通信システムの各装置における動作を示すシーケンス図である。
 図4において、ステップ(以下、単に「ST」と表す)101では、スモールセル基地局100及びマクロセル基地局は、例えば、GPS(Global Positioning System)、バックホールネットワーク又はリスニング等を用いて同期情報をやりとりする。
 ST102では、スモールセル基地局100は、ST101で取得した同期情報を用いてマクロセル基地局と同期する。
 ST103では、スモールセル基地局100は、スモールセル内端末200に対して干渉信号となる、マクロセル基地局から送信される信号(例えば、ABS送信時の信号)に関する干渉信号情報、及び、スモールセル内端末200に対して希望信号となる送信データに対して送信処理を行う。ST104では、スモールセル基地局100は、干渉信号情報及び送信データ(希望信号)をスモールセル内端末200へ送信する。
 一方、ST105では、マクロセル基地局は、ABS送信時に送信される信号(ABS送信信号と呼ぶこともある)に対して送信処理を行い、ST106では、ABS送信信号(つまり、干渉信号)を送信する。
 ST107では、スモールセル内端末200は、ST106で送信されるABS送信信号(干渉信号)の抑圧処理、及び、ST104で送信される送信データ(干渉信号情報及び希望信号)の受信処理を行う。
 具体的には、スモールセル内端末200は、まず、受信した干渉信号情報を用いて、干渉信号電力を推定する。そして、スモールセル内端末200は、例えば、式(6)に基づいて受信ウェイトを生成し、式(7)に基づいて軟判定ウェイトを生成する。そして、スモールセル内端末200は、生成した受信ウェイト及び軟判定ウェイトを用いて、ST104で受信した希望信号の受信処理を行う。
 <干渉信号情報の通知方法>
 上述したようにスモールセル内端末200がABS送信信号に対して干渉抑圧処理を行うためには、スモールセル内端末200は干渉信号情報が既知である必要がある。
 以下では、スモールセル内端末200への干渉信号情報の通知方法について詳細に説明する。
 例えば、干渉信号情報には、以下の情報が含まれる。
 (1)干渉を与えるマクロセル基地局(以下、干渉基地局と呼ぶこともある)のセルID
 (2)干渉基地局の送信アンテナ数
 (3)干渉基地局のABS送信パターン
 例えば、上記(1)、(2)の干渉信号情報は、3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution)で規定されたメッセージ「RadioResourceConfigDedicated IE」を用いてスモールセル基地局100からスモールセル内端末200へ通知されてもよい。
 また、上記(3)の干渉信号情報は、以下の方法1又は方法2のようにしてスモールセル基地局100からスモールセル内端末200へ通知されてもよい。
 方法1では、スモールセル基地局100は、スモールセル内端末200に対して、干渉基地局に設定されるABSの送信パターンを示す情報(例えば、該当サブフレームがABSであるか否かを示す情報)を干渉信号情報として通知する。例えば、ABS送信パターンを示す情報は、任意の数のサブフレームの各々について、ABSであるか否かを示すビットマップ情報(例えば、ABSの場合:1、ABSではない場合:0)である。
 方法2では、スモールセル基地局100は、スモールセル内端末200に対して、干渉抑圧処理を適用するモードであるか否か(つまり、干渉抑圧処理の有無)を指示する指示情報を送信する。また、方法2では、マクロセル基地局に設定されるABSの送信パターンと、近傍セル用の受信品質を測定するサブフレームを示すパターン(例えば、LTEで規定されたMeasurement Subframe Pattern)とを予め一致させる。これにより、マクロセル基地局に設定されるABS送信パターンは、Measurement Subframe Patternと同一となる。
 スモールセル内端末200は、干渉信号情報によって干渉抑圧処理の適用を指示された場合、Measurement Subframe Patternに基づいて干渉信号電力を推定する。すなわち、スモールセル内端末200は、Measurement Subframe Patternを参照して、干渉抑圧処理を適用するサブフレームを特定することができる。
 [効果の説明]
 以上のように、本実施の形態では、スモールセル内端末200において、無線受信部201は、マクロセル基地局がカバーするエリア内に配置されたスモールセル基地局100から送信される、空間多重された複数のデータ信号を受信し、干渉信号電力推定部210は、マクロセル基地局からの信号の電力を干渉信号電力として推定し、信号分離部211は、干渉信号電力を用いて受信ウェイトを生成し、受信ウェイトを用いて複数のデータ信号を分離する。また、スモールセル内端末200において、復調部212は、信号分離部211において分離された複数のデータ信号をそれぞれ復調し軟判定値を算出し、干渉信号電力及び受信ウェイトを用いて軟判定ウェイトを生成し、軟判定ウェイトを用いて、軟判定値に対する重みづけを行う。
 このように、スモールセル内端末200は、干渉信号電力を考慮した受信ウェイト及び軟判定ウェイトを用いて希望信号の受信処理を行うことで、ABS送信信号による干渉を抑圧して、希望信号の受信品質を向上させることができる。
 従来方法(特許文献1又は特許文献2)では、伝搬路の推定精度(つまり、干渉レプリカの精度)に関係無く、受信信号から干渉レプリカを減算して干渉成分を除去する。このため、伝搬路推定が比較的容易である場合(例えば、AWGN(Additive White Gaussian Noise)チャネルの場合)には干渉抑圧効果が高くなるのに対して、マルチパスチャネルのような伝搬路推定が比較的困難である場合には干渉抑圧効果が低くなる。つまり、従来技術では、本実施の形態において想定されるようなマルチパス環境において干渉レプリカの精度が低くなりやすく、干渉抑圧処理を行っても余計な雑音を加えることになり、逆に受信性能を劣化させてしまう。
 これに対して、本実施の形態では、スモールセル内端末200は、干渉抑圧のために伝搬路を推定する代わりに、干渉信号電力を推定し、推定した干渉信号電力を反映した受信ウェイト及び軟判定ウェイトを生成する。換言すると、スモールセル内端末200は、マクロセル基地局からの干渉信号の影響をウェイト(受信ウェイト、軟判定ウェイト)の生成に反映させるに留める。ここで、干渉信号電力は、例えば、所定期間の平均値として算出することにより、チャネル推定値と比較して、高精度に推定することができる。つまり、スモールセル内端末200は、伝搬路の推定精度に依存せずに、干渉信号電力に基づいて受信ウェイト及び軟判定ウェイトを生成することができる。
 こうすることで、スモールセル内端末200は、マルチパス環境のような伝搬路の推定精度が劣悪な環境においても、干渉信号電力を高精度に算出できる状態では、伝搬路の推定精度に依存せずに、かつ、干渉抑圧処理によって余計な雑音を加えることなく、マクロセルからスモールセルへのセル間干渉を抑圧することができる。
 また、特許文献1及び特許文献2のように干渉レプリカを使用する必要が無いため、スモールセル内端末200では、干渉レプリカを用いた演算のための回路が不要となるので、端末の回路規模の削減及び処理負担の軽減に有効である。
 以上、本開示の一態様に係る各実施の形態について説明した。
 なお、上記実施の形態では、干渉信号の一例としてABS送信時に送信される信号について説明したが、スモールセルに対するマクロセルからの干渉信号(つまり、干渉除去対象)はABS送信時の信号に限定されない。干渉除去対象となる信号は、スモールセル内端末200において、信号のマッピング位置が既知となり、かつ、干渉電力が推定できる信号であればよい。
 また、上記実施の形態では、スモールセル内端末200がCRSを用いて干渉信号電力を推定する場合について説明したが、干渉信号電力の推定に用いる参照信号は、CRSに限定されず、他の参照信号でもよい。
 また、上記実施の形態では、スモールセル内端末200が、マクロセル基地局からの干渉電力を用いて受信ウェイト及び軟判定ウェイトの双方を生成する場合について説明したが、これに限定されず、例えば、スモールセル内端末200は、マクロセル基地局からの干渉電力を用いて、受信ウェイト又は軟判定ウェイトの何れか一方を生成してもよい。
 また、上記実施の形態では、本開示の一態様をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本開示はハードウェアとの連携においてソフトウェアで実現することも可能である。
 また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には、入力端子および出力端子を有する集積回路であるLSIとして実現される。集積回路は、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックを制御し、入力端子と出力端子を備えてもよい。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
 また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
 さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
 本開示の一態様に係る発明は、無線通信システムに好適である。
 100 スモールセル基地局
 101,202 ベースバンド処理部
 102 干渉信号情報生成部
 103,106 誤り訂正符号化部
 104,107 変調部
 105 送信データ生成部
 108 物理チャネルマッピング部
 109 IFFT部
 110 CP挿入部
 111 無線送信部
 200 スモールセル内端末
 201 無線受信部
 203 CP除去部
 204 FFT部
 205 物理チャネルデマッピング部
 206 スモールセルCRSチャネル推定部
 207 雑音電力推定部
 208 干渉信号情報取得部
 209 マクロセルCRSチャネル推定部
 210 干渉信号電力推定部
 211 信号分離部
 212 復調部
 213 誤り訂正復号部

Claims (10)

  1.  マクロセル基地局がカバーするエリア内に配置されたスモールセル基地局から送信される、空間多重された複数のデータ信号を受信する受信部と、
     前記マクロセル基地局からの信号の電力を干渉信号電力として推定する推定部と、
     前記干渉信号電力を用いて受信ウェイトを生成し、前記受信ウェイトを用いて前記複数のデータ信号を分離する信号分離部と、
     を具備する端末。
  2.  分離された前記複数のデータ信号をそれぞれ復調し軟判定値を算出し、前記干渉信号電力及び前記受信ウェイトを用いて軟判定ウェイトを生成し、前記軟判定ウェイトを用いて、前記軟判定値に対する重みづけを行う復調部、をさらに具備する、
     請求項1に記載の端末。
  3.  前記信号分離部は、前記受信ウェイトの生成において、前記マクロセル基地局からの信号が干渉となるリソースに対して前記干渉信号電力を反映する、
     請求項1に記載の端末。
  4.  前記復調部は、前記軟判定ウェイトの生成において、前記マクロセル基地局からの信号が干渉となるリソースに対して前記干渉信号電力を反映する、
     請求項2に記載の端末。
  5.  前記マクロセル基地局からの信号に関する干渉信号情報を含む制御信号を前記スモールセル基地局から取得する取得部、をさらに具備する、
     請求項1に記載の端末。
  6.  前記干渉信号情報は、RadioResourceConfigDedicated IEを用いて前記スモールセル基地局から通知される、
     請求項1に記載の端末。
  7.  前記干渉信号情報は、前記マクロセル基地局に設定されるABS(Almost Blank Subframe)の送信パターンを示す情報である、
     請求項5に記載の端末。
  8.  前記干渉信号情報は、前記マクロセル基地局からの干渉信号に対する干渉抑圧処理の有無を示す指示情報であり、
     前記マクロセル基地局に設定されるABS(Almost Blank Subframe)の送信パターンは、Measurement Subframe Patternと同一であり、
     前記推定部は、前記指示情報によって前記干渉抑圧処理の適用を指示された場合、前記Measurement Subframe Patternに基づいて前記干渉信号電力を推定する、
     請求項5に記載の端末。
  9.  マクロセル基地局がカバーするエリア内に配置されたスモールセル基地局から送信される、空間多重された複数のデータ信号を受信し、
     前記マクロセル基地局からの信号の電力を干渉信号電力として推定し、
     前記干渉信号電力を用いて受信ウェイトを生成し、前記受信ウェイトを用いて前記複数のデータ信号を分離する、
     通信方法。
  10.  分離された前記複数のデータ信号をそれぞれ復調し軟判定値を算出し、前記干渉信号電力及び前記受信ウェイトを用いて軟判定ウェイトを生成し、前記軟判定ウェイトを用いて、前記軟判定値に対する重みづけを行う、
     請求項9に記載の通信方法。
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