WO2023013061A1 - 無線通信方法及び無線通信システム - Google Patents
無線通信方法及び無線通信システム Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023013061A1 WO2023013061A1 PCT/JP2021/029414 JP2021029414W WO2023013061A1 WO 2023013061 A1 WO2023013061 A1 WO 2023013061A1 JP 2021029414 W JP2021029414 W JP 2021029414W WO 2023013061 A1 WO2023013061 A1 WO 2023013061A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- user terminal
- transmission points
- wireless communication
- transmission
- communication method
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 94
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 153
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 claims 2
- 102100021009 Cytochrome b-c1 complex subunit Rieske, mitochondrial Human genes 0.000 description 15
- 102100025450 DNA replication factor Cdt1 Human genes 0.000 description 15
- 101000643956 Homo sapiens Cytochrome b-c1 complex subunit Rieske, mitochondrial Proteins 0.000 description 15
- 101000914265 Homo sapiens DNA replication factor Cdt1 Proteins 0.000 description 15
- 101000655155 Homo sapiens Transmembrane protein 158 Proteins 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/022—Site diversity; Macro-diversity
Definitions
- the present disclosure relates to a wireless communication method and wireless communication system, and more particularly, to a wireless communication method and wireless communication system using a dynamically controllable reflector.
- a dynamic reflector can dynamically control the phase and amplitude of radio waves and artificially control the characteristics of radio waves in the propagation path space.
- Non-Patent Document 1 proposes assisting CoMP transmission with a dynamic reflector.
- the transmission scheme that uses a dynamic reflector to assist CoMP transmission is referred to as RIS-assisted CoMP transmission.
- RIS-assisted CoMP transmission includes a first scheme schematically shown in FIG. 4 and a second scheme schematically shown in FIG.
- the first method uses one transmission point and multiple dynamic reflectors.
- two identical data streams A transmitted from one transmission point Tx are reflected by two dynamic reflectors RIS1 and RIS2 and transmitted to the user terminal UE.
- the second method is a method using multiple transmission points and one dynamic reflector.
- the same data stream A separately transmitted from two transmission points TxA and TxB is reflected by a common dynamic reflector RIS and transmitted to the user terminal UE.
- the parameters of the dynamic reflector are controlled by a controller CR associated with the transmission point.
- RIS-assisted CoMP transmission According to RIS-assisted CoMP transmission, a high effect can be expected in improving the received power of cell-edge users. However, although improvement in coverage can be expected, RIS-assisted CoMP transmission has room for improvement in terms of communication capacity and communication speed. Specifically, the data rate R that can be achieved by the user terminal UE in RIS-assisted CoMP transmission is limited to a rate approximately equal to the data rate R_A of data stream A.
- Patent Document 1 In addition to Patent Document 1, the following Patent Documents 2 to 6 can be exemplified as documents indicating the technical level at the time of filing in the technical field of the present disclosure.
- the present disclosure has been made with a focus on the above circumstances, and aims to provide a technology capable of improving coverage as well as communication capacity and communication speed.
- a radio communication method of the present disclosure is a radio communication method using dual connectivity between a plurality of transmission points and user terminals, and includes at least the following steps.
- the first step is to create a radio link between each of said plurality of transmission points and a user terminal using at least one dynamic reflector.
- a second step is transmitting a different data stream from each of said plurality of transmission points via said at least one dynamic reflector to a user terminal.
- a wireless communication system includes a plurality of transmission points, user terminals capable of communication using dual connectivity, and a plurality of dynamic reflectors.
- a radio link is generated between each of the plurality of transmission points and a user terminal using at least one dynamic reflector of the plurality of dynamic reflectors.
- a different data stream is then transmitted from each of the plurality of transmission points to the user terminal via the at least one dynamic reflector.
- the wireless communication method and wireless communication system by using a dynamic reflector to help communication using dual connectivity, it is possible to improve coverage as well as communication capacity and communication speed. can.
- FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present disclosure
- FIG. 4 is a flow chart illustrating a wireless communication method according to an embodiment of the present disclosure
- FIG. 3 is a diagram showing an example of a timeline according to a wireless communication method according to an embodiment of the present disclosure
- FIG. 1 is a diagram schematically showing a first method of RIS-assisted CoMP transmission
- FIG. 4 is a diagram schematically showing a second method of RIS-assisted CoMP transmission;
- a radio communication system 100 shown in FIG. 1 is a system that provides radio communication using dual connectivity to user terminals UE within a service area.
- the radio communication system 100 has two transmission points TxA and TxB.
- the two transmission points TxA, TxB are for example base stations providing different radio communications.
- the transmission point TxA may be the primary base station and the transmission point TxB may be the secondary base station.
- the frequency bands used by the two transmission points TxA and TxB may be the same frequency band, different frequency bands, or different frequency channels in the same frequency band.
- the two transmission points TxA and TxB are connected by a backhaul line.
- the wireless communication system 100 includes two dynamic reflectors RIS1 and RIS2.
- the dynamic reflectors RIS1 and RIS2 are electromagnetic wave reflectors composed of many passive reflection elements.
- the reflective elements included in the dynamic reflectors RIS1, RIS2 are composed, for example, of metamaterials whose properties can be dynamically changed. By appropriately changing the reflection characteristics of each reflection element, it is possible to generate a wireless link that bypasses obstacles and realize wireless communication that is not affected by obstacles.
- the dynamic reflector RIS1 is used to generate a radio link connecting the transmission point TxA and the user terminal UE.
- the dynamic reflector RIS2 is used to generate a radio link connecting the transmission point TxB and the user terminal UE.
- the reflection characteristics of the dynamic reflectors RIS1 and RIS2 can be controlled by appropriately setting their parameters. Configurable parameters are eg phase and amplitude.
- controllers CR-A and CR-B are provided for the dynamic reflectors RIS1 and RIS2, respectively.
- the controller CR-A sets the parameters of the dynamic reflector RIS1 based on instructions from the transmission point TxA.
- the controller CR-B sets the parameters of the dynamic reflector RIS2 based on instructions from the transmission point TxB. Note that the controller may be provided for each transmission point, may be provided for each dynamic reflector, or may be provided in an upper network.
- a data stream A is transmitted from the transmission point TxA to the user terminal UE via the dynamic reflector RIS1.
- a data stream B different from the data stream A is transmitted from the transmission point TxB to the user terminal UE via the dynamic reflector RIS2.
- the dynamic reflectors RIS1 and RIS2 are used to help dual connectivity transmission (DC transmission).
- DC transmission dual connectivity transmission
- the transmission scheme newly proposed by the present disclosure ie, the transmission scheme using the dynamic reflector to assist DC transmission, is referred to as RIS-assisted DC transmission.
- RIS-assisted DC transmission it is possible to improve coverage as well as communication capacity and communication speed.
- the RIS-assisted DC transmission realized by the system configuration shown in FIG. 1 when radio resources are allocated based on the proportional fairness criterion, the downlink system throughput is reduced by about 1.0 as compared to the conventional DC transmission. It can be improved by a factor of 5.
- the RIS-assisted DC transmission proposed by the present disclosure is also applicable to wireless communication systems with three or more transmission points and two or more dynamic reflectors per wireless link.
- the dynamic reflector may be shared between different wireless links.
- not only one user terminal but also multiple user terminals can be supported.
- step S101A the transmission point TxA allocates a dynamic reflector (RIS) to the user terminal UE. Also, in step S101B, the transmission point TxB allocates a dynamic reflector to the user terminal UE.
- RIS dynamic reflector
- step S101B the transmission point TxB allocates a dynamic reflector to the user terminal UE.
- an upper network may allocate dynamic reflectors corresponding to the transmission points TxA and TxB to the user terminal UE.
- any method may be used to assign dynamic reflectors to user terminals UE.
- each transmission point TxA, TxB (or network) sets the reflection direction with respect to the dynamic reflector.
- a test signal is transmitted from each transmission point TxA, TxB to the user terminal UE via the dynamic reflector. If the user terminal UE can confirm the reception of the test signal, the user UE is assigned a dynamic reflector that can create a radio link between the transmission points TxA, TxB and the user UE.
- each transmission point TxA, TxB collects the location information of user terminals UE, and selects the dynamic reflectors closest to the user terminals UE. may be assigned. Alternatively, a group of dynamic reflectors within a certain range from the user terminal UE may be identified and collectively assigned to the user terminal UE.
- the transmission point TxA allocates the dynamic reflector RIS1 to the user terminal UE
- the transmission point TxB allocates the dynamic reflector RIS2 to the user terminal UE.
- the allocation result is notified from each transmission point TxA, TxB (or network) to each dynamic reflector RIS1, RIS2.
- step S102A the parameters (RIS parameters) of the dynamic reflector RIS1 are set. Also, in step S102B, the parameters of the dynamic reflector RIS2 are set.
- the parameters are specifically phase and amplitude.
- the parameter setting method and setting values are arbitrary. For example, the channel between the transmission point and the user terminal via the dynamic reflector may be estimated, and the parameter settings may be calculated using the estimated channel information. may estimate the direction that should be reflected.
- step S103A the user terminal UE is connected to the transmission point TxA by exchanging connection signals between the transmission point TxA and the user terminal UE. Also, in step S103B, the user terminal UE is connected to the transmission point TxB by exchanging connection signals between the transmission point TxB and the user terminal UE.
- These processes are called associations.
- step S104A the transmission point TxA transmits a reference signal for communication quality measurement to the user terminal UE. Also, after completing the association between the transmission point TxB and the user terminal UE, in step S104B, the transmission point TxB transmits a reference signal for communication quality measurement to the user terminal UE.
- step S105A the user terminal UE measures SINR using the reference signal transmitted from the transmission point TxA.
- communication quality to be measured is not limited to SINR. SNR, RSSI, or other communication qualities may be measured, or multiple types of communication qualities may be measured.
- step S106A the user terminal UE transmits the communication quality measured in step S105A to the transmission point TxA.
- step S105B the user terminal UE measures SINR using the reference signal transmitted from the transmission point TxB.
- the communication quality to be measured is not limited to SINR, but it is preferable to measure the same kind of communication quality as that measured with the transmission point TxA also with the transmission point TxB.
- step S106B the user terminal UE transmits the communication quality measured in step S105B to the transmission point TxB.
- the transmission point TxA determines whether or not the user terminal UE is a DC user who should communicate with DC transmission based on the communication quality acquired at step S106A. For example, when the communication quality obtained in step S106A is equal to or higher than a preset threshold, the user terminal UE may be determined as a DC user for the transmission point TxA, and otherwise determined as not a DC user.
- the transmission point TxB determines whether or not the user terminal UE is a DC user that should communicate with DC transmission based on the communication quality acquired in step S106B. For example, when the communication quality obtained in step S106B is equal to or higher than a preset threshold, the user terminal UE may be determined as a DC user for the transmission point TxB, and otherwise determined as not a DC user.
- step S108 the transmission points TxA and TxB perform communication using the backhaul line, and share the determination result of step S107A and the determination result of step S107B.
- steps S109A and S109B each of the transmission points TxA and TxB uses the information shared in step S108 to make a final decision as to whether or not the user UE is a DC user. Final judgment will be made according to the table below. According to this table, the user UE is determined as a DC user of the radio communication system 100 only when the determination result of step S107A is yes and the determination result of step S107B is also yes.
- step S110A the transmission point TxA performs scheduling to calculate time resources to be allocated to user terminals UE.
- step S110B the transmission point TxB performs scheduling to calculate time resources to be allocated to user terminals UE.
- the globally optimized schedule time fraction ⁇ for the entire system is calculated for each dynamic reflector (r) for each transmission point (j) and for each user (u). Parameters used in scheduling are defined as shown in the table below.
- the following objective function P1 is used to calculate a parameter that maximizes the sum of transmission rates.
- the fairness index ⁇ may be set in advance, or the objective function P1 may be calculated including the determination of the index ⁇ . If the index ⁇ is 1, it is proportional fairness, and if the index ⁇ is made infinite, it is Max-Min fairness. Increasing the exponent ⁇ improves the minimum data rate of the system.
- the following scheduling formula derived using, for example, the Karush-Kuhn-Tucker condition is used to calculate the schedule time ratio ⁇ .
- the link rate l is calculated using the communication quality obtained in steps S105A and S105B. For example, the Shannon capacity formula is used. Association variables x and d are obtained in steps S101A, S101B and step S108. Association variables x and d that maximize the objective function P1 are finally determined by trialing whether or not to associate among the obtained results. ⁇ and ⁇ obtained in steps S102A and 102B are used.
- the transmission rate per user terminal is expressed by the following equation.
- step S111 the transmission points TxA and TxB communicate using the backhaul line and share the scheduling results of steps S110A and S110B. Then, transmission information to be transmitted to the user terminal UE is distributed to each of the transmission points TxA and TxB based on the ratio of the transmission rates assigned to the user terminal UE by each of the transmission points TxA and TxB.
- the transmission rate is calculated as a value obtained by multiplying the data rate calculated from the communication quality (SINR) between the transmission point and the user terminal by the time resource allocated to the user terminal by the transmission point. Also, in step S111, synchronization processing is performed between the transmission points TxA and TxB as necessary.
- step S112A the transmission point TxA uses the time resource allocated to the user terminal UE by the transmission point TxA in step S110A to transmit the transmission information distributed to the transmission point TxA in step S111 to the user terminal UE.
- step S112B the transmission point TxB uses the time resource allocated to the user terminal UE by the transmission point TxB in step S110B to transmit the transmission information distributed to the transmission point TxB in step S111 to the user terminal UE.
- FIG. 3 is a diagram showing an example of a timeline according to the wireless communication method described above.
- this timeline there are five user terminals UE, #1, #2, #3, #4, and #5, existing within the service area.
- the user terminals UE#1 and UE#2 are connected to both transmission points TxA and TxB, and radio communication is performed between the transmission points TxA and TxB by DC transmission, more specifically, RIS-assisted DC transmission.
- User terminals UE#3 and UE#4 are each connected only to transmission point TxA, and perform radio communication using RIS with transmission point TxA.
- User terminal UE#5 is connected only to transmission point TxB, and performs radio communication using RIS with transmission point TxA. As shown in FIG.
- total optimized time including user terminals UE#1 and UE#2 that perform DC transmission and user terminals UE#3, UE#4 and UE#5 that do not perform DC transmission Scheduling is performed so that signals are transmitted from each of the transmission points TxA and TxB at a ratio.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本開示の無線通信方法は、複数の送信点とユーザ端末とのデュアルコネクティビティを用いた無線通信方法である。本開示の無線通信方法では、複数の送信点のそれぞれとユーザ端末との間で少なくとも１つの動的反射板を用いて無線リンクを生成することが行われる。そして、本開示の無線通信方法では、複数の送信点のそれぞれから少なくとも１つの動的反射板を介して異なるデータストリームをユーザ端末に送信することが行われる。
Description
本開示は、無線通信方法及び無線通信システムに関し、詳しくは、動的制御可能な反射板を用いた無線通信方法及び無線通信システムに関する。
近年、動的制御可能な反射板（RIS: Reconfigurable Intelligent Surface）が注目されている。以下、本明細書では、動的制御可能な反射板を動的反射板と称する。動的反射板は、電波の位相と振幅を動的に制御し、伝搬路空間上で電波特性を人工的に制御することができる。
一方、近年の無線通信システムでは面的に高速化を図るために、多数の送信点を展開し、複数の送信点からユーザをサポートするＣｏＭＰ(Coordinated Multipoint)と呼ばれる方式も注目されている。特に、非特許文献１には、動的反射板によってＣｏＭＰ伝送を助けることが提案されている。以下、本明細書では、ＣｏＭＰ伝送の助けに動的反射板を用いる伝送方式をＲＩＳアシストＣｏＭＰ伝送と称する。
ＲＩＳアシストＣｏＭＰ伝送には、図４に模式的に示される第１の方式と図５に模式的に示される第２の方式とが含まれる。第１の方式は１つの送信点と複数の動的反射板とを用いる方式である。図４に示す例では、１つの送信点Ｔｘから発信された２つの同一のデータストリームＡが２つの動的反射板ＲＩＳ１，ＲＩＳ２で反射されてユーザ端末ＵＥに送信されている。第２の方式は複数の送信点と１つの動的反射板とを用いる方式である。図５に示す例では、２つの送信点ＴｘＡ，ＴｘＢから別々に発信された同一のデータストリームＡが共通の動的反射板ＲＩＳで反射されてユーザ端末ＵＥに送信されている。いずれの方式でも、動的反射板のパラメータは送信点と関連するコントローラＣＲによって制御される。
ＲＩＳアシストＣｏＭＰ伝送によれば、セルエッジユーザの受信電力の改善において高い効果が期待できる。しかし、カバレッジの改善は期待できるものの、ＲＩＳアシストＣｏＭＰ伝送には、通信容量や通信速度において改善の余地がある。具体的には、ＲＩＳアシストＣｏＭＰ伝送においてユーザ端末ＵＥで実現可能なデータレートＲは、データストリームＡのデータレートＲ＿Ａに略等しい速度に限定される。
なお、本開示の技術分野における出願時の技術レベルを示す文献としては、特許文献１の他にも下記の特許文献２乃至６を例示することができる。
Z. Li, M. Hua, Q. Wang and Q. Song, "Weighted Sum-Rate Maximization for Multi-IRS Aided Cooperative Transmission," in IEEE Wireless Communications Letters, vol. 9, no. 10, pp. 1620-1624, Oct. 2020, : All the elements serve both the BS at all the time. How the RIS resources shared between two TXs is not studied
M. Hua, Q. Wu, D. W. K. Ng, J. Zhao and L. Yang, "Intelligent Reflecting Surface-Aided Joint Processing Coordinated Multipoint Transmission," in IEEE Transactions on Communications, vol. 69, no. 3, pp.1650-1665, March 2021,
Y. Shi, H. Qu and J. Zhao, "Dual-Connectivity Enabled Resource Allocation Approach With eICIC for Throughput Maximization in HetNets With Backhaul Constraint," in IEEE Wireless Communications Letters, vol. 8, no. 4, pp. 1297-1300, Aug. 2019
M. Pan, T. Lin, C. Chiu and C. Wang, "Downlink Traffic Scheduling for LTE-A Small Cell Networks With Dual Connectivity Enhancement," in IEEE Communications Letters, vol. 20, no. 4, pp. 796-799, April 2016
J. Ghimire and C. Rosenberg, "Revisiting scheduling in heterogenous networks when the backhaul is limited," IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 33, no. 10, October 2015.
S. Boyd and L. Vandenberghe, Convex Optimization.Cambridge, U.K.: Cambridge Univ. Press, 2004
本開示は、上記事情に着目してなされたもので、カバレッジを改善するとともに通信容量及び通信速度も併せて改善することができる技術を提供することを目的とする。
本開示は、上記目的を達成するため、無線通信方法を提供する。本開示の無線通信方法は、複数の送信点とユーザ端末とのデュアルコネクティビティを用いた無線通信方法であって、少なくとの以下のステップを含む。第１のステップは、上記複数の送信点のそれぞれとユーザ端末との間で少なくとも１つの動的反射板を用いて無線リンクを生成することである。第２のステップは、上記複数の送信点のそれぞれから上記少なくとも１つの動的反射板を介して異なるデータストリームをユーザ端末に送信することである。
本開示は、上記目的を達成するため、無線通信システムを提供する。本開示の無線通信システムは、複数の送信点と、デュアルコネクティビティを用いた通信が可能なユーザ端末と、複数の動的反射板とを備える。上記複数の送信点のそれぞれとユーザ端末との間では、上記複数の動的反射板のうちの少なくも１つの動的反射板を用いて無線リンクが生成されている。そして、上記複数の送信点のそれぞれから上記少なくとも１つの動的反射板を介して異なるデータストリームがユーザ端末に送信される。
本開示に係る無線通信方法及び無線通信システムによれば、デュアルコネクティビティを用いた通信の助けに動的反射板を用いることによって、カバレッジを改善するとともに通信容量及び通信速度も併せて改善することができる。
１．無線通信システム
まず、本開示の実施形態に係る無線通信システムの構成について図１を用いて説明する。図１に示す無線通信システム１００は、サービスエリア内のユーザ端末ＵＥに対し、デュアルコネクティビティを用いた無線通信を提供するシステムである。
まず、本開示の実施形態に係る無線通信システムの構成について図１を用いて説明する。図１に示す無線通信システム１００は、サービスエリア内のユーザ端末ＵＥに対し、デュアルコネクティビティを用いた無線通信を提供するシステムである。
無線通信システム１００は２つの送信点ＴｘＡ，ＴｘＢを備える。２つの送信点ＴｘＡ，ＴｘＢは例えば異なる無線通信を提供する基地局である。その場合、送信点ＴｘＡがプライマリ基地局、送信点ＴｘＢがセカンダリ基地局であってもよい。ただし、２つの送信点ＴｘＡ，ＴｘＢが利用する周波数帯は、同一周波数帯でもよいし、異なる周波数帯でもよいし、または同一周波数帯の異なる周波数チャネルを用いてもよい。なお、２つの送信点ＴｘＡ，ＴｘＢはバックホール回線によって接続されている。
無線通信システム１００は２つの動的反射板ＲＩＳ１，ＲＩＳ２を備える。動的反射板ＲＩＳ１，ＲＩＳ２は、多数の受動反射素子で構成される電磁波反射体である。動的反射板ＲＩＳ１，ＲＩＳ２が含む反射素子は、例えば、その特性を動的に変化させることができるメタマテリアルで構成されている。各反射素子の反射特性を適切に変更することで、障害物を迂回した無線リンクを生成し、障害物の影響を受けない無線通信を実現することができる。図１に示す例では、動的反射板ＲＩＳ１は、送信点ＴｘＡとユーザ端末ＵＥとを繋ぐ無線リンクの生成に用いられている。また、動的反射板ＲＩＳ２は、送信点ＴｘＢとユーザ端末ＵＥとを繋ぐ無線リンクの生成に用いられている。
各動的反射板ＲＩＳ１，ＲＩＳ２の反射特性は、そのパラメータを適宜設定することで制御することができる。設定可能なパラメータは例えば位相と振幅である。図１に示す例では、動的反射板ＲＩＳ１，ＲＩＳ２のそれぞれに対してコントローラＣＲ－Ａ，ＣＲ－Ｂが設けられている。コントローラＣＲ－Ａは送信点ＴｘＡからの指示に基づいて動的反射板ＲＩＳ１のパラメータを設定する。コントローラＣＲ－Ｂは送信点ＴｘＢからの指示に基づいて動的反射板ＲＩＳ２のパラメータを設定する。なお、コントローラは送信点ごとに設けられていてもよいし、動的反射板ごとに設けられていてもよいし、上位のネットワークに設けられていてもよい。
送信点ＴｘＡからは動的反射板ＲＩＳ１を介してデータストリームＡがユーザ端末ＵＥに送信される。送信点ＴｘＢからは動的反射板ＲＩＳ２を介してデータストリームＡとは異なるデータストリームＢがユーザ端末ＵＥに送信される。このように、無線通信システム１００では、デュアルコネクティビティ伝送（ＤＣ伝送）の助けに動的反射板ＲＩＳ１，ＲＩＳ２を用いている。以下、本開示が新たに提案する伝送方式、すなわち、ＤＣ伝送の助けに動的反射板を用いる伝送方式をＲＩＳアシストＤＣ伝送と称する。
ＲＩＳアシストＤＣ伝送によれば、カバレッジを改善するとともに通信容量及び通信速度も併せて改善することができる。例えば、図１に示すシステム構成で実現されるＲＩＳアシストＤＣ伝送によれば、プロポーショナルフェアネス規範に基づいて無線リソースの割り当てを行った場合、従来のＤＣ伝送と比較して下りシステムスループットを約１．５倍改善することができる。
なお、図１に示す例では、送信点が２つで無線リンク当たりの動的反射板は１つである。しかし、本開示が提案するＲＩＳアシストＤＣ伝送は、送信点が３以上の無線通信システムや、無線リンク当たりの動的反射板が２以上の無線通信システムにも適用可能である。また、動的反射板は異なる無線リンク間で共用されてもよい。また、本開示が提案するＲＩＳアシストＤＣ伝送を実現する無線通信システムでは、１つのユーザ端末だけでなく複数のユーザ端末をサポートすることができる。
２．無線通信方法
次に、上述の無線通信システム１００において実現される無線通信方法、すなわち、ＲＩＳアシストＤＣ伝送による無線通信方法について図２のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートには、無線通信システム１００の構成要素である送信点ＴｘＡ、送信点ＴｘＢ、動的反射板ＲＩＳ１、動的反射板ＲＩＳ２、及びユーザ端末ＵＥの各処理と、構成要素間の信号のやりとりが時系列に示されている。
次に、上述の無線通信システム１００において実現される無線通信方法、すなわち、ＲＩＳアシストＤＣ伝送による無線通信方法について図２のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートには、無線通信システム１００の構成要素である送信点ＴｘＡ、送信点ＴｘＢ、動的反射板ＲＩＳ１、動的反射板ＲＩＳ２、及びユーザ端末ＵＥの各処理と、構成要素間の信号のやりとりが時系列に示されている。
まず、ステップＳ１０１Ａにおいて、送信点ＴｘＡがユーザ端末ＵＥに対して動的反射板（ＲＩＳ）を割り当てる。また、ステップＳ１０１Ｂにおいて、送信点ＴｘＢがユーザ端末ＵＥに対して動的反射板を割り当てる。ただし、送信点ＴｘＡ，ＴｘＢに代わって上位のネットワークが各送信点ＴｘＡ，ＴｘＢ送信点に対応する動的反射板をユーザ端末ＵＥに対して割り当ててもよい。
ユーザ端末ＵＥへの動的反射板の割当て方法は任意の方法を用いてよい。例えば、第１の方法では、各送信点ＴｘＡ，ＴｘＢ（或いはネットワーク）が動的反射板に対して反射方向を設定する。そして、各送信点ＴｘＡ，ＴｘＢからユーザ端末ＵＥに動的反射板を介して検査信号を送信する。ユーザ端末ＵＥで検査信号の受信が確認できれば、送信点ＴｘＡ，ＴｘＢとユーザＵＥとを結ぶ無線リンクを生成することができた動的反射板をユーザＵＥに割り当てる。
動的反射板をユーザＵＥに割り当てる第２の方法として、各送信点ＴｘＡ，ＴｘＢ（或いはネットワーク）がユーザ端末ＵＥの位置情報を収集し、ユーザ端末ＵＥから最も近い位置にある動的反射板を割り当ててもよい。もしくはユーザ端末ＵＥから一定の範囲内にある動的反射板群を特定し、それらをまとめてユーザ端末ＵＥ割り当ててもよい。
図２に示す例では、送信点ＴｘＡは動的反射板ＲＩＳ１をユーザ端末ＵＥに割り当て、送信点ＴｘＢは動的反射板ＲＩＳ２をユーザ端末ＵＥに割り当てている。割り当て結果は各送信点ＴｘＡ，ＴｘＢ（或いはネットワーク）から各動的反射板ＲＩＳ１，ＲＩＳ２に通知される。
次に、ステップＳ１０２Ａにおいて、動的反射板ＲＩＳ１のパラメータ（ＲＩＳパラメータ）を設定する。また、ステップＳ１０２Ｂにおいて、動的反射板ＲＩＳ２のパラメータを設定する。パラメータは具体的には位相と振幅である。パラメータの設定方法および設定値は任意である。例えば、動的反射板を経由する送信点とユーザ端末との間のチャネルを推定し、推定したチャネル情報を用いてパラメータ設定値を算出してもよいし、位置情報など用いて動的反射板が反射すべき方向を推定してもよい。
次に、ステップＳ１０３Ａにおいて、送信点ＴｘＡとユーザ端末ＵＥとの接続信号のやり取りによって、ユーザ端末ＵＥを送信点ＴｘＡに接続する。また、ステップＳ１０３Ｂにおいて、送信点ＴｘＢとユーザ端末ＵＥとの接続信号のやり取りによって、ユーザ端末ＵＥを送信点ＴｘＢに接続する。これらの処理をアソシエーションと呼ぶ。
送信点ＴｘＡとユーザ端末ＵＥとの間でのアソシエーションの完了後、ステップＳ１０４Ａにおいて、送信点ＴｘＡはユーザ端末ＵＥに通信品質測定のための参照信号を送信する。また、送信点ＴｘＢとユーザ端末ＵＥとの間でのアソシエーションの完了後、ステップＳ１０４Ｂにおいて、送信点ＴｘＢはユーザ端末ＵＥに通信品質測定のための参照信号を送信する。
ステップＳ１０５Ａにおいて、ユーザ端末ＵＥは、送信点ＴｘＡから送信された参照信号を用いてＳＩＮＲを測定する。ただし、測定する通信品質はＳＩＮＲには限定されない。ＳＮＲ、ＲＳＳＩ、或いは、その他の通信品質を測定してもよいし、複数種類の通信品質を測定してもよい。そして、ステップＳ１０６Ａにおいて、ユーザ端末ＵＥはステップＳ１０５Ａで測定した通信品質を送信点ＴｘＡに送信する。
また、ステップＳ１０５Ｂにおいて、ユーザ端末ＵＥは、送信点ＴｘＢから送信された参照信号を用いてＳＩＮＲを測定する。測定する通信品質はＳＩＮＲには限定されないが、送信点ＴｘＡとの間で測定された通信品質と同種の通信品質を送信点ＴｘＢとの間でも測定することが好ましい。そして、ステップＳ１０６Ｂにおいて、ユーザ端末ＵＥはステップＳ１０５Ｂで測定した通信品質を送信点ＴｘＢに送信する。
ステップＳ１０７Ａにおいて、送信点ＴｘＡは、ステップＳ１０６Ａにおいて取得した通信品質に基づき、ユーザ端末ＵＥがＤＣ伝送で通信を行うべきＤＣユーザか否かを判定する。例えば、ステップＳ１０６Ａにおいて取得した通信品質が予め設定した閾値以上のときはユーザ端末ＵＥを送信点ＴｘＡにとってのＤＣユーザと判定し、そうでない場合はＤＣユーザでないと判定してもよい。
また、ステップＳ１０７Ｂにおいて、送信点ＴｘＢは、ステップＳ１０６Ｂにおいて取得した通信品質に基づき、ユーザ端末ＵＥがＤＣ伝送で通信を行うべきＤＣユーザか否かを判定する。例えば、ステップＳ１０６Ｂにおいて取得した通信品質が予め設定した閾値以上のときはユーザ端末ＵＥを送信点ＴｘＢにとってのＤＣユーザと判定し、そうでない場合はＤＣユーザでないと判定してもよい。
次に、ステップＳ１０８において、送信点ＴｘＡ，ＴｘＢはバックホール回線を用いた通信を行い、ステップＳ１０７Ａの判定結果とステップＳ１０７Ｂの判定結果とを共有する。そして、ステップＳ１０９Ａ，Ｓ１０９Ｂにおいて、各送信点ＴｘＡ，ＴｘＢはステップＳ１０８で共有された情報を用いてユーザＵＥをＤＣユーザとするか否か最終判定する。最終判定は以下の表に従って行われる。この表によれば、ステップＳ１０７Ａの判定結果が是で、且つ、ステップＳ１０７Ｂの判定結果も是である場合のみ、ユーザＵＥは無線通信システム１００のＤＣユーザとして判定される。
次に、ステップＳ１１０Ａにおいて、送信点ＴｘＡはユーザ端末ＵＥに割り当てるべき時間リソースを計算するスケジューリングを行う。同様に、ステップＳ１１０Ｂにおいて、送信点ＴｘＢはユーザ端末ＵＥに割り当てるべき時間リソースを計算するスケジューリングを行う。
スケジューリングでは、送信点（ｊ）について動的反射板（ｒ）ごと、ユーザ（u）ごとに、システム全体について全体最適化されたスケジュール時間割合δが計算される。なお、スケジューリングで用いられるパラメータは以下の表に記載の通り定義される。
スケジューリングでは、下記の目的関数Ｐ１を用いて伝送レートの総和が最大になるパラメータを算出することが行われる。
目的関数Ｐ１の計算において、公平性指数αは予め設定しておいてもよしい、指数αの決定も含めて目的関数Ｐ１を計算してもよい。指数αが１であればプロポーショナルフェアネスであり、指数αを無限大にするとＭａｘ－Ｍｉｎフェアネスとなる。指数αを大きくすると、システムの最小データレートが改善される。
目的関数Ｐ１の計算において、スケジュール時間割合δの計算には、例えば、Karush‐Kuhn‐Tucker条件を用いて導出される以下のスケジューリング式が用いられる。
リンクレートｌはステップＳ１０５Ａ，Ｓ１０５Ｂにて取得される通信品質を用いて算出される。例えばシャノン容量式が用いられる。アソシエーション変数ｘ，ｄはステップＳ１０１Ａ，Ｓ１０１Ｂ、及びステップＳ１０８にて得られる。得られた結果のなかでアソシエーションする・しないを試行し、目的関数Ｐ１を最大化するアソシエーション変数ｘ，ｄが最終決定される。β，θはステップＳ１０２Ａ，１０２Ｂにて得られたものが用いられる。
また、上記の目的関数Ｐ１において、１ユーザ端末当たりの伝送レートは以下の式で表される。
なお、以下の２つの式は、スケジューリング時間割合の設定条件である。
また、各パラメータの設定条件は以下の通りである。
両方の送信点ＴｘＡ，ＴｘＢにおけるスケジュールの完了後、ステップＳ１１１において、送信点ＴｘＡ，ＴｘＢはバックホール回線を用いた通信を行い、ステップＳ１１０Ａのスケジューリング結果とステップＳ１１０Ｂのスケジューリング結果とを共有する。そして、各送信点ＴｘＡ，ＴｘＢがユーザ端末ＵＥに対して割り当てた送信レートの比率に基づき、ユーザ端末ＵＥに送信する送信情報を送信点ＴｘＡ，ＴｘＢのそれぞれに分配する。送信レートは、送信点とユーザ端末との間の通信品質（ＳＩＮＲ）から算出されるデータレートに、送信点がユーザ端末に割り当てた時間リソースを乗算して得られる値として算出される。また、ステップＳ１１１では、必要に応じて送信点ＴｘＡ，ＴｘＢ間で同期処理を実行する。
最後に、ステップＳ１１２Ａにおいて、送信点ＴｘＡは、ステップＳ１１０Ａにおいて送信点ＴｘＡがユーザ端末ＵＥに割り当てた時間リソースを用いて、ステップＳ１１１で送信点ＴｘＡに分配された送信情報をユーザ端末ＵＥに送信する。また、ステップＳ１１２Ｂにおいて、送信点ＴｘＢは、ステップＳ１１０Ｂにおいて送信点ＴｘＢがユーザ端末ＵＥに割り当てた時間リソースを用いて、ステップＳ１１１で送信点ＴｘＢに分配された送信情報をユーザ端末ＵＥに送信する。
図３は、上述の無線通信方法によるタイムラインの例を示す図である。このタイムラインでは、サービスエリア内に存在するユーザ端末ＵＥは、♯１、♯２、♯３、♯４、及び♯５の５台である。このうち、ユーザ端末ＵＥ♯１とＵＥ♯２は両方の送信点ＴｘＡ，ＴｘＢに接続され、送信点ＴｘＡ，ＴｘＢとの間でＤＣ伝送、より詳しくは、ＲＩＳアシストＤＣ伝送による無線通信が行われる。ユーザ端末ＵＥ♯３とＵＥ♯４はそれぞれ送信点ＴｘＡのみに接続され、送信点ＴｘＡとの間でＲＩＳを用いた無線通信が行われる。ユーザ端末ＵＥ♯５は送信点ＴｘＢのみに接続され、送信点ＴｘＡとの間でＲＩＳを用いた無線通信が行われる。図３に示すように、ＤＣ伝送を行うユーザ端末ＵＥ♯１，ＵＥ♯２とＤＣ伝送を行わないユーザ端末ＵＥ♯３，ＵＥ♯４，ＵＥ♯５とを含めて、全体最適化された時間割合で各送信点ＴｘＡ，ＴｘＢから信号が送信されるようにスケジューリングが行われる。
３．その他
上記実施形態は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施することができる。すなわち、上記実施形態において各要素の個数、数量、量、範囲などの数に言及されている場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、本開示に係る技術が限定されるものではない。また、上記実施形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、本開示に係る技術に必ずしも必須のものではない。
上記実施形態は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施することができる。すなわち、上記実施形態において各要素の個数、数量、量、範囲などの数に言及されている場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、本開示に係る技術が限定されるものではない。また、上記実施形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、本開示に係る技術に必ずしも必須のものではない。
１００ 無線通信システム
ＴｘＡ，ＴｘＢ 送信点
ＵＥ ユーザ端末
ＲＩＳ１，ＲＩＳ２ 動的反射板
ＣＲ－Ａ，ＣＲ－Ｂ コントローラ
ＴｘＡ，ＴｘＢ 送信点
ＵＥ ユーザ端末
ＲＩＳ１，ＲＩＳ２ 動的反射板
ＣＲ－Ａ，ＣＲ－Ｂ コントローラ
Claims (8)
- 複数の送信点とユーザ端末とのデュアルコネクティビティを用いた無線通信方法であって、
前記複数の送信点のそれぞれと前記ユーザ端末との間で少なくとも１つの動的反射板を用いて無線リンクを生成することと、
前記複数の送信点のそれぞれから前記少なくとも１つの動的反射板を介して異なるデータストリームを前記ユーザ端末に送信することと、を含む
ことを特徴とする無線通信方法。 - 請求項１に記載の無線通信方法において、
前記少なくとも１つの動的反射板を介した前記複数の送信点のそれぞれと前記ユーザ端末との間の通信品質を測定することと、
前記複数の送信点の全てにおいて前記通信品質が閾値を超えていることの確認を受けて前記ユーザ端末に対する前記デュアルコネクティビティを用いた通信を実行することと、をさらに含む
ことを特徴とする無線通信方法。 - 請求項２に記載の無線通信方法において、
前記複数の送信点の全てにおいて前記通信品質が前記閾値を超えていることの確認は、前記複数の送信点のそれぞれで得られた前記通信品質の測定結果を前記複数の送信点間で共有することにより行う
ことを特徴とする無線通信方法。 - 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線通信方法において、
前記複数の送信点のそれぞれが前記ユーザ端末に割り当てるべき時間リソースを計算することと、
前記複数の送信点のそれぞれが前記ユーザ端末に割り当てた時間リソースに基づいて、前記ユーザ端末に送信する送信情報を前記複数の送信点のそれぞれに分配することと、をさらに含む
ことを特徴とする無線通信方法。 - 請求項４に記載の無線通信方法において、
前記送信情報を前記複数の送信点のそれぞれに分配することは、前記少なくとも１つの動的反射板を介した前記複数の送信点のそれぞれと前記ユーザ端末との間の通信品質に基づいて分配すること、を含む
ことを特徴とする無線通信方法。 - 請求項４又は５に記載の無線通信方法において、
前記送信情報を前記複数の送信点のそれぞれに分配することは、前記複数の送信点のそれぞれが前記ユーザ端末に割り当てた時間リソースを前記複数の送信点間で共有することにより行う
ことを特徴とする無線通信方法。 - 請求項４乃至６のいずれか１項に記載の無線通信方法において、
前記複数の送信点間で同期処理を行った後、前記複数の送信点のそれぞれに分配された前記送信情報を前記複数の送信点のそれぞれが前記ユーザ端末に割り当てた時間リソースを用いて送信すること、をさらに含む
ことを特徴とする無線通信方法。 - 複数の送信点と、
デュアルコネクティビティを用いた通信が可能なユーザ端末と、
複数の動的反射板と、を備え、
前記複数の送信点のそれぞれと前記ユーザ端末との間で前記複数の動的反射板のうちの少なくも１つの動的反射板を用いて無線リンクが生成され、
前記複数の送信点のそれぞれから前記少なくとも１つの動的反射板を介して異なるデータストリームが前記ユーザ端末に送信される
ことを特徴とする無線通信システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2021/029414 WO2023013061A1 (ja) | 2021-08-06 | 2021-08-06 | 無線通信方法及び無線通信システム |
| JP2023539572A JPWO2023013061A1 (ja) | 2021-08-06 | 2021-08-06 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2021/029414 WO2023013061A1 (ja) | 2021-08-06 | 2021-08-06 | 無線通信方法及び無線通信システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023013061A1 true WO2023013061A1 (ja) | 2023-02-09 |
Family
ID=85155440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2021/029414 WO2023013061A1 (ja) | 2021-08-06 | 2021-08-06 | 無線通信方法及び無線通信システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPWO2023013061A1 (ja) |
| WO (1) | WO2023013061A1 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017521008A (ja) * | 2014-03-19 | 2017-07-27 | テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン（パブル） | デュアルコネクティビティにおけるアップリンク電力の共有 |
| US20200403743A1 (en) * | 2019-02-14 | 2020-12-24 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Beam Information in Early Measurements |
| US20210243812A1 (en) * | 2020-02-03 | 2021-08-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for performing communication in wireless communication system |
-
2021
- 2021-08-06 JP JP2023539572A patent/JPWO2023013061A1/ja active Pending
- 2021-08-06 WO PCT/JP2021/029414 patent/WO2023013061A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017521008A (ja) * | 2014-03-19 | 2017-07-27 | テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン（パブル） | デュアルコネクティビティにおけるアップリンク電力の共有 |
| US20200403743A1 (en) * | 2019-02-14 | 2020-12-24 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Beam Information in Early Measurements |
| US20210243812A1 (en) * | 2020-02-03 | 2021-08-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for performing communication in wireless communication system |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| GHIMIRE JAGADISH; ROSENBERG CATHERINE: "Revisiting Scheduling in Heterogeneous Networks When the Backhaul Is Limited", IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS, IEEE SERVICE CENTER, PISCATAWAY., US, vol. 33, no. 10, 1 October 2015 (2015-10-01), US , pages 2039 - 2051, XP011669229, ISSN: 0733-8716, DOI: 10.1109/JSAC.2015.2435291 * |
| ZHANG SHUOWEN; ZHANG RUI: "Intelligent Reflecting Surface Aided Multiple Access: Capacity Region and Deployment Strategy", 2020 IEEE 21ST INTERNATIONAL WORKSHOP ON SIGNAL PROCESSING ADVANCES IN WIRELESS COMMUNICATIONS (SPAWC), IEEE, 26 May 2020 (2020-05-26), pages 1 - 5, XP033803738, DOI: 10.1109/SPAWC48557.2020.9153884 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2023013061A1 (ja) | 2023-02-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Manap et al. | Survey of radio resource management in 5G heterogeneous networks | |
| EP2761797B1 (en) | Methods and apparatus for interference management | |
| US9414390B2 (en) | Method and apparatus for multi-cell cooperative transmission | |
| CN101534557B (zh) | 自组织认知无线网络分布式最优资源分配方法 | |
| CN108235369B (zh) | 异质网络中利用跨基站干扰协调来减轻干扰的方法与装置 | |
| Solaija et al. | Generalized coordinated multipoint framework for 5G and beyond | |
| US20170353260A1 (en) | Network configuration | |
| WO2019016141A1 (en) | METHOD AND SYSTEM FOR MANAGING UE-UE INTERFERENCE IN A MOBILE TELECOMMUNICATION NETWORK | |
| CN105471488B (zh) | 一种多小区波束形成方法和装置 | |
| CN103297981A (zh) | 基站间干扰协调的方法和装置 | |
| JP2016502766A (ja) | 無線通信システムおよび通信制御方法 | |
| CN102186179A (zh) | 一种异构网系统资源复用的方法 | |
| TW201204113A (en) | Communication control method, communication system, and management server | |
| CN104412647B (zh) | 用于帮助解决通信系统中的边界问题的集群优化的方法 | |
| CN110049473B (zh) | 中继增强d2d通信的联合无线信道分配和功率控制方法 | |
| JP5183539B2 (ja) | 基地局、制御局および周波数割り当て制御方法 | |
| Vlachos et al. | MOCA: Multiobjective cell association for device-to-device communications | |
| WO2023013061A1 (ja) | 無線通信方法及び無線通信システム | |
| Khan et al. | Opportunistic mode selection and RB assignment for D2D underlay operation in LTE networks | |
| CN108377542B (zh) | 一种基于信干漏比的功率分割方法 | |
| Kooshki et al. | Efficient Radio Resource Management for Future 6G Mobile Networks: A Cell-less Approach | |
| Niasar et al. | A novel approach to fairness-aware energy efficiency in green heterogeneous cellular networks | |
| Oguejiofor et al. | Interference Issues and Management Techniques in Heterogeneous Cellular Networks: A Review. | |
| JP2015198454A (ja) | 通信ネットワークにおける電力制御方法、基地局および通信システム | |
| JP5033822B2 (ja) | 無線通信システム、基地局およびスケジューリング方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21952884 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2023539572 Country of ref document: JP |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |