JP2015012399A - 通信制御方法、ユーザ端末、及び基地局 - Google Patents
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Abstract
【課題】ペア端末を複数のビームフォーミング対象端末の中から適切に選出可能にする。
【解決手段】通信制御方法は、UE100−1(ヌルステアリング対象端末)が、導出能力通知情報をeNB200−1に送信するステップと、UE100−1が、eNB200−2からUE100−2(ビームフォーミング対象端末)への送信においてUE100−1にヌルを向けるためのヌルステアリング制御情報(BCI)を、eNB200−1にフィードバックするステップと、を含む。導出能力通知情報は、UE100−1がヌルステアリング制御情報を導出する能力に関する情報である。
【選択図】図8
【解決手段】通信制御方法は、UE100−1(ヌルステアリング対象端末)が、導出能力通知情報をeNB200−1に送信するステップと、UE100−1が、eNB200−2からUE100−2(ビームフォーミング対象端末)への送信においてUE100−1にヌルを向けるためのヌルステアリング制御情報(BCI)を、eNB200−1にフィードバックするステップと、を含む。導出能力通知情報は、UE100−1がヌルステアリング制御情報を導出する能力に関する情報である。
【選択図】図8
Description
本発明は、下りリンク・マルチアンテナ伝送をサポートする移動通信システムにおいて用いられる通信制御方法、ユーザ端末、及び基地局に関する。
移動通信システムの標準化プロジェクトである3GPP(3rd Generation Partnership Project)で仕様が策定されているLTEシステムは、下りリンク・マルチアンテナ伝送をサポートする(非特許文献1参照)。例えば、無線アクセスネットワークに含まれる基地局は、一のユーザ端末に対してビームを向けるビームフォーミングを行いつつ、他のユーザ端末に対してヌルを向けるヌルステアリングを行う。これにより、干渉を抑圧しながら、無線リソースの利用効率を向上させることができる。
下りリンク・マルチアンテナ伝送の一形態として、CB(Coordinated Beamforming)−CoMP(Coordinated Multi Point)がある。CB−CoMPにおいて、セルを管理する基地局は、自セルと接続する複数のビームフォーミング対象端末のそれぞれからフィードバックされるビームフォーミング制御情報と、隣接セルと接続するヌルステアリング対象端末からフィードバックされるヌルステアリング制御情報と、を受信する。
そして、基地局は、ヌルステアリング制御情報と合致するビームフォーミング制御情報をフィードバックするビームフォーミング対象端末を、ヌルステアリング対象端末とペアをなすペア端末として選出する。また、基地局は、ヌルステアリング対象端末に割り当てられる無線リソースと同一の無線リソースをペア端末に割り当てる。
3GPP技術仕様書 「TS36.300 V11.5.0」 2013年3月
しかしながら、基地局は、ヌルステアリング制御情報と合致するビームフォーミング制御情報をフィードバックするビームフォーミング対象端末が存在しない場合には、適切なペア端末を選出できない。
この場合、基地局が、フィードバックされるヌルステアリング制御情報を基に、代わりのヌルステアリング制御情報を推定し、推定したヌルステアリング制御情報と合致するビームフォーミング制御情報をフィードバックするビームフォーミング対象端末をペア端末として選出することが考えられる。
しかしながら、基となるヌルステアリング制御情報がどのような方法で導出されているのかが分からないと、代わりのヌルステアリング制御情報を推定する際に、誤った推定を行う危険性がある。従って、ペア端末を複数のビームフォーミング対象端末の中から適切に選出することが難しいという問題があった。
そこで、本発明は、ペア端末を複数のビームフォーミング対象端末の中から適切に選出可能にする通信制御方法、ユーザ端末、及び基地局を提供することを目的とする。
第1の特徴に係る通信制御方法は、下りリンク・マルチアンテナ伝送により無線アクセスネットワークからユーザ端末への送信を行う移動通信システムにおいて用いられる。前記通信制御方法は、前記ユーザ端末が、導出能力通知情報を前記無線アクセスネットワークに送信するステップと、前記ユーザ端末が、前記無線アクセスネットワークから他のユーザ端末への送信において前記ユーザ端末にヌルを向けるためのヌルステアリング制御情報を、前記無線アクセスネットワークにフィードバックするステップと、を含む。前記導出能力通知情報は、前記ユーザ端末が前記ヌルステアリング制御情報を導出する能力に関する情報である。
第2の特徴に係るユーザ端末は、下りリンク・マルチアンテナ伝送により無線アクセスネットワークからの送信を行う移動通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、導出能力通知情報を前記無線アクセスネットワークに送信する制御部を備える。前記制御部は、前記無線アクセスネットワークから他のユーザ端末への送信において前記ユーザ端末にヌルを向けるためのヌルステアリング制御情報を前記無線アクセスネットワークにフィードバックする。前記導出能力通知情報は、前記ユーザ端末が前記ヌルステアリング制御情報を導出する能力に関する情報である。
第3の特徴に係る基地局は、下りリンク・マルチアンテナ伝送により無線アクセスネットワークからユーザ端末への送信を行う移動通信システムにおいて用いられる。前記基地局は、導出能力通知情報をユーザ端末から受信する受信部を備える。前記受信部は、前記無線アクセスネットワークから他のユーザ端末への送信において前記ユーザ端末にヌルを向けるためのヌルステアリング制御情報を前記ユーザ端末からさらに受信する。前記導出能力通知情報は、前記ユーザ端末が前記ヌルステアリング制御情報を導出する能力に関する情報である。
本発明によれば、ペア端末を複数のビームフォーミング対象端末の中から適切に選出可能にする通信制御方法、ユーザ端末、及び基地局を提供できる。
[実施形態の概要]
実施形態に係る通信制御方法は、下りリンク・マルチアンテナ伝送により無線アクセスネットワークからユーザ端末への送信を行う移動通信システムにおいて用いられる。前記通信制御方法は、前記ユーザ端末が、導出能力通知情報を前記無線アクセスネットワークに送信するステップと、前記ユーザ端末が、前記無線アクセスネットワークから他のユーザ端末への送信において前記ユーザ端末にヌルを向けるためのヌルステアリング制御情報を、前記無線アクセスネットワークにフィードバックするステップと、を含む。前記導出能力通知情報は、前記ユーザ端末が前記ヌルステアリング制御情報を導出する能力に関する情報である。
実施形態に係る通信制御方法は、下りリンク・マルチアンテナ伝送により無線アクセスネットワークからユーザ端末への送信を行う移動通信システムにおいて用いられる。前記通信制御方法は、前記ユーザ端末が、導出能力通知情報を前記無線アクセスネットワークに送信するステップと、前記ユーザ端末が、前記無線アクセスネットワークから他のユーザ端末への送信において前記ユーザ端末にヌルを向けるためのヌルステアリング制御情報を、前記無線アクセスネットワークにフィードバックするステップと、を含む。前記導出能力通知情報は、前記ユーザ端末が前記ヌルステアリング制御情報を導出する能力に関する情報である。
実施形態では、前記通信制御方法は、前記無線アクセスネットワークが、前記導出能力通知情報に基づいて、前記ヌルステアリング制御情報の導出方法を指定するための導出方法設定情報を前記ユーザ端末に送信するステップをさらに含む。前記ヌルステアリング制御情報をフィードバックするステップにおいて、前記ユーザ端末は、前記導出方法設定情報に従って前記ヌルステアリング制御情報を前記無線アクセスネットワークにフィードバックする。
実施形態では、前記通信制御方法は、前記ユーザ端末が、前記導出能力通知情報の送信要求を前記無線アクセスネットワークから受信するステップをさらに含む。前記導出能力通知情報を送信するステップにおいて、前記ユーザ端末は、前記無線アクセスネットワークから前記送信要求を受信したことに応じて、前記導出能力通知情報を前記第1の基地局に送信する。
実施形態では、前記無線アクセスネットワークは、前記ユーザ端末のサービングセルを管理する第1の基地局と、前記他のユーザ端末のサービングセルを管理する第2の基地局と、を含む。前記導出能力通知情報を送信するステップにおいて、前記ユーザ端末は、前記導出能力通知情報を前記第1の基地局に送信する。前記通信制御方法は、前記第1の基地局が、前記ユーザ端末における前記ヌルステアリング制御情報の導出方法に関する導出方法通知情報を前記第2の基地局に送信するステップをさらに含む。
実施形態では、前記通信制御方法は、前記第1の基地局が、前記導出方法通知情報の送信要求を前記第2の基地局から受信するステップをさらに含む。前記導出方法通知情報を送信するステップにおいて、前記第1の基地局は、前記第2の基地局から前記送信要求を受信したことに応じて、前記導出方法通知情報を前記第2の基地局に送信する。
実施形態では、前記通信制御方法は、前記第2の基地局が、前記他のユーザ端末からフィードバックされるビームフォーミング制御情報と、前記ユーザ端末からフィードバックされる前記ヌルステアリング制御情報と、に基づいて、前記ユーザ端末とペアをなすペア端末を前記他のユーザ端末の中から選出するステップをさらに含む。前記ペア端末を選出するステップにおいて、前記第2の基地局は、前記ヌルステアリング制御情報と合致する前記ビームフォーミング制御情報をフィードバックする前記他のユーザ端末を前記ペア端末として選出する。前記ペア端末を選出するステップにおいて、前記第2の基地局は、前記ヌルステアリング制御情報と合致する前記ビームフォーミング制御情報をフィードバックする前記他のユーザ端末が存在しない場合には、前記導出方法通知情報に基づいて代わりのヌルステアリング制御情報を推定し、推定したヌルステアリング制御情報と合致する前記ビームフォーミング制御情報をフィードバックする前記他のユーザ端末を前記ペア端末として選出する。
実施形態に係るユーザ端末は、下りリンク・マルチアンテナ伝送により無線アクセスネットワークからの送信を行う移動通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、導出能力通知情報を前記無線アクセスネットワークに送信する制御部を備える。前記制御部は、前記無線アクセスネットワークから他のユーザ端末への送信において前記ユーザ端末にヌルを向けるためのヌルステアリング制御情報を前記無線アクセスネットワークにフィードバックする。前記導出能力通知情報は、前記ユーザ端末が前記ヌルステアリング制御情報を導出する能力に関する情報である。
実施形態に係る基地局は、下りリンク・マルチアンテナ伝送により無線アクセスネットワークからユーザ端末への送信を行う移動通信システムにおいて用いられる。前記基地局は、導出能力通知情報をユーザ端末から受信する受信部を備える。前記受信部は、前記無線アクセスネットワークから他のユーザ端末への送信において前記ユーザ端末にヌルを向けるためのヌルステアリング制御情報を前記ユーザ端末からさらに受信する。前記導出能力通知情報は、前記ユーザ端末が前記ヌルステアリング制御情報を導出する能力に関する情報である。
[実施形態]
以下において、本発明をLTEシステムに適用する場合の実施形態を説明する。
以下において、本発明をLTEシステムに適用する場合の実施形態を説明する。
(システム構成)
図1は、実施形態に係るLTEシステムの構成図である。図1に示すように、実施形態に係るLTEシステムは、UE(User Equipment)100、E−UTRAN(Evolved−UMTS Terrestrial Radio Access Network)10、及びEPC(Evolved Packet Core)20を備える。
図1は、実施形態に係るLTEシステムの構成図である。図1に示すように、実施形態に係るLTEシステムは、UE(User Equipment)100、E−UTRAN(Evolved−UMTS Terrestrial Radio Access Network)10、及びEPC(Evolved Packet Core)20を備える。
UE100は、ユーザ端末に相当する。UE100は、移動型の通信装置であり、接続先のセル(サービングセル)との無線通信を行う。UE100の構成については後述する。
E−UTRAN10は、無線アクセスネットワークに相当する。E−UTRAN10は、eNB200(evolved Node−B)を含む。eNB200は、基地局に相当する。eNB200は、X2インターフェイスを介して相互に接続される。eNB200の構成については後述する。
eNB200は、1又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したUE100との無線通信を行う。eNB200は、無線リソース管理(RRM)機能、ユーザデータのルーティング機能、モビリティ制御・スケジューリングのための測定制御機能などを有する。「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、UE100との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。
EPC20は、コアネットワークに相当する。E−UTRAN10及びEPC20によりLTEシステムのネットワークが構成される。EPC20は、MME(Mobility Management Entity)/S−GW(Serving−Gateway)300を含む。MMEは、UE100に対する各種モビリティ制御などを行う。S−GWは、ユーザデータの転送制御を行う。MME/S−GW300は、S1インターフェイスを介してeNB200と接続される。
図2は、UE100のブロック図である。図2に示すように、UE100は、複数のアンテナ101、無線送受信機110、ユーザインターフェイス120、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機130、バッテリ140、メモリ150、及びプロセッサ160を備える。メモリ150及びプロセッサ160は、制御部を構成する。UE100は、GNSS受信機130を有していなくてもよい。また、メモリ150をプロセッサ160と一体化し、このセット(すなわち、チップセット)をプロセッサ160’としてもよい。
複数のアンテナ101及び無線送受信機110は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機110は、プロセッサ160が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換して複数のアンテナ101から送信する。また、無線送受信機110は、複数のアンテナ101が受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換してプロセッサ160に出力する。
ユーザインターフェイス120は、UE100を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス120は、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号をプロセッサ160に出力する。GNSS受信機130は、UE100の地理的な位置を示す位置情報を得るために、GNSS信号を受信して、受信した信号をプロセッサ160に出力する。バッテリ140は、UE100の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。
メモリ150は、プロセッサ160により実行されるプログラム、及びプロセッサ160による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ160は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ150に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うCPU(Central Processing Unit)と、を含む。プロセッサ160は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ160は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
図3は、eNB200のブロック図である。図3に示すように、eNB200は、複数のアンテナ201、無線送受信機210、ネットワークインターフェイス220、メモリ230、及びプロセッサ240を備える。メモリ230及びプロセッサ240は、制御部を構成する。
複数のアンテナ201及び無線送受信機210は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機210は、プロセッサ240が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換して複数のアンテナ201から送信する。また、無線送受信機210は、複数のアンテナ201が受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換してプロセッサ240に出力する。
ネットワークインターフェイス220は、X2インターフェイスを介して隣接eNB200と接続され、S1インターフェイスを介してMME/S−GW300と接続される。ネットワークインターフェイス220は、X2インターフェイス上で行う通信及びS1インターフェイス上で行う通信に用いられる。
メモリ230は、プロセッサ240により実行されるプログラム、及びプロセッサ240による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ240は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ230に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うCPUと、を含む。プロセッサ240は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
図4は、LTEシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図4に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、OSI参照モデルの第1層乃至第3層に区分されており、第1層は物理(PHY)層である。第2層は、MAC(Media Access Control)層、RLC(Radio Link Control)層、及びPDCP(Packet Data Convergence Protocol)層を含む。第3層は、RRC(Radio Resource Control)層を含む。
物理層は、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。eNB200の物理層は、プリコーダ行列(送信アンテナウェイト)及びランク(信号系列数)を適用して下りリンク・マルチアンテナ伝送を行う。実施形態に係る下りリンク・マルチアンテナ伝送の詳細については後述する。UE100の物理層とeNB200の物理層との間では、物理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。
MAC層は、データの優先制御、及びハイブリッドARQ(HARQ)による再送処理などを行う。UE100のMAC層とeNB200のMAC層との間では、トランスポートチャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。eNB200のMAC層は、上下リンクのトランスポートフォーマット(トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式)及びUE100への割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。
RLC層は、MAC層及び物理層の機能を利用してデータを受信側のRLC層に伝送する。UE100のRLC層とeNB200のRLC層との間では、論理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。
PDCP層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。
RRC層は、制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。UE100のRRC層とeNB200のRRC層との間では、各種設定のための制御信号(RRCメッセージ)が伝送される。RRC層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。UE100のRRCとeNB200のRRCとの間に接続(RRC接続)がある場合、UE100は接続状態(RRC接続状態)であり、そうでない場合、UE100はアイドル状態(RRCアイドル状態)である。
RRC層の上位に位置するNAS(Non−Access Stratum)層は、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。
図5は、LTEシステムで使用される無線フレームの構成図である。LTEシステムは、下りリンクにはOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)、上りリンクにはSC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)がそれぞれ適用される。
図5に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ10個のサブフレームで構成される。各サブフレームは、時間方向に並ぶ2個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは1msであり、各スロットの長さは0.5msである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック(RB)を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。各リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。UE100に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより特定でき、時間リソースはサブフレーム(又はスロット)により特定できる。
下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に制御信号を伝送するための物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)として使用される領域である。また、各サブフレームの残りの部分は、主にユーザデータを伝送するための物理下りリンク共有チャネル(PDSCH)として使用できる領域である。
上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に制御信号を伝送するための物理上りリンク制御チャネル(PUCCH)として使用される領域である。各サブフレームにおける残りの部分は、主にユーザデータを伝送するための物理上りリンク共有チャネル(PUSCH)として使用できる領域である。
(CB−CoMP)
実施形態に係るLTEシステムは、下りリンク・マルチアンテナ伝送の一形態であるCB−CoMPをサポートする。CB−CoMPでは、複数のeNB200が協調してビームフォーミング及びヌルステアリングを行う。
実施形態に係るLTEシステムは、下りリンク・マルチアンテナ伝送の一形態であるCB−CoMPをサポートする。CB−CoMPでは、複数のeNB200が協調してビームフォーミング及びヌルステアリングを行う。
図6及び図7は、CB−CoMPを説明するための図である。図6に示すように、eNB200−1及びeNB200−2は、互いに隣接するセルを管理する。また、eNB200−1のセル及びeNB200−2のセルは、同一の周波数に属する。
UE100−1は、eNB200−1のセルとの接続を確立した状態(接続状態)である。すなわち、UE100−1は、eNB200−1のセルをサービングセルとして通信を行う。
これに対し、UE100−2は、eNB200−2のセルとの接続を確立した状態(接続状態)である。すなわち、UE100−2は、eNB200−2のセルをサービングセルとして通信を行う。図6では、eNB200−2のセルとの接続を確立するUE100−2を1つのみ図示しているが、実環境では、複数のUE100−2がeNB200−2のセルとの接続を確立している。
UE100−1は、eNB200−1のセル及びeNB200−2のセルの境界領域に位置する。この場合、UE100−1は、eNB200−2のセルからの干渉の影響を受ける。UE100−1に対してCB−CoMPを適用することにより、UE100−1が受ける干渉を抑圧できる。
以下において、UE100−1に対してCB−CoMPを適用する場合のCB−CoMPの通信手順について説明する。尚、CB−CoMPが適用されるUE100−1は、「CoMP UE」と称されることがある。すなわち、UE100−1は、ヌルステアリング対象端末に相当する。UE100−1(CoMP UE)のサービングセルは、「アンカーセル」と称されることがある。
UE100−1及びUE100−2のそれぞれは、サービングセルから受信する参照信号などに基づいて、自身に対してビームを向けるためのビームフォーミング制御情報をサービングセルにフィードバックする。実施形態では、ビームフォーミング制御情報は、プリコーダ行列インジケータ(PMI)及びランクインジケータ(RI)を含む。PMIは、サービングセルに推奨されるプリコーダ行列(送信アンテナウェイト)を示すインジケータである。RIは、サービングセルに推奨されるランク(信号系列数)を示すインジケータである。UE100−1及びUE100−2のそれぞれは、プリコーダ行列及びインジケータを関連付けたテーブル(コードブック)を保持しており、所望波の通信品質が向上するプリコーダ行列を選択し、選択したプリコーダ行列に対応するインジケータをPMIとしてフィードバックする。
UE100−1は、さらに、隣接セルから受信する参照信号などに基づいて、自身に対してヌルを向けるためのヌルステアリング制御情報をサービングセルにフィードバックする。実施形態では、ヌルステアリング制御情報は、BCI(Best Companion PMI)及びRIを含む。BCIは、隣接セルに推奨されるプリコーダ行列(送信アンテナウェイト)を示すインジケータである。UE100−1は、プリコーダ行列及びインジケータを関連付けたテーブル(コードブック)を保持しており、干渉波の受信レベルが低減する、或いは所望波への影響が低減するプリコーダ行列を選択し、選択したプリコーダ行列に対応するインジケータをBCIとしてフィードバックする。
eNB200−1は、UE100−1からフィードバックされるヌルステアリング制御情報(BCI、RI)をeNB200−2に転送する。
eNB200−2は、自セルと接続する複数のUE100−2のそれぞれからフィードバックされるビームフォーミング制御情報(PMI、RI)と、隣接セルと接続するUE100−1からフィードバックされるヌルステアリング制御情報(BCI、RI)と、を受信する。そして、eNB200−2は、ヌルステアリング制御情報と合致するビームフォーミング制御情報をフィードバックするUE100−2を、UE100−1とペアをなすペアUE(ペア端末)として選出する。実施形態では、「ヌルステアリング制御情報と合致するビームフォーミング制御情報」とは、ヌルステアリング制御情報に含まれるBCI及びRIの組み合わせと一致するPMI及びRIの組み合わせを含むビームフォーミング制御情報である。
eNB200−2は、ペアUE(UE100−2)を選出すると、UE100−1に割り当てられる無線リソースと同一の無線リソースをペアUEに割り当てる。そして、eNB200−2は、ペアUEからフィードバックされたビームフォーミング制御情報(PMI、RI)を適用してペアUEへの送信を行う。その結果、図7に示すように、eNB200−2は、ペアUEに対してビームを向けつつ、UE100−1にヌルを向けて、ペアUEへの送信を行うことができる。
(実施形態に係る動作)
(1)動作概要
上述したように、eNB200−2は、UE100−1からフィードバックされるヌルステアリング制御情報(BCI、RI)と合致するビームフォーミング制御情報(PMI、RI)をフィードバックするUE100−2を、UE100−1とペアをなすペアUEとして選出する。ここで、UE100−1はヌルステアリング対象端末に相当し、UE100−2はビームフォーミング対象端末に相当する。
(1)動作概要
上述したように、eNB200−2は、UE100−1からフィードバックされるヌルステアリング制御情報(BCI、RI)と合致するビームフォーミング制御情報(PMI、RI)をフィードバックするUE100−2を、UE100−1とペアをなすペアUEとして選出する。ここで、UE100−1はヌルステアリング対象端末に相当し、UE100−2はビームフォーミング対象端末に相当する。
しかしながら、ヌルステアリング制御情報と合致するビームフォーミング制御情報をフィードバックするUE100−2が存在しない場合には、eNB200−2は、UE100−1とペアをなすペアUEを選出できない。
この場合、eNB200−2が、フィードバックされるヌルステアリング制御情報を基に、代わりのヌルステアリング制御情報を推定し、推定したヌルステアリング制御情報と合致するビームフォーミング制御情報をフィードバックするUE100−2をペアUEとして選出することが考えられる。
しかしながら、基となるヌルステアリング制御情報がどのような方法で導出されているのかが分からないと、代わりのヌルステアリング制御情報を推定する際に、誤った推定を行う危険性がある。そこで、実施形態では、以下の方法により、eNB200−2が代わりのヌルステアリング制御情報を適切に推定できるようにする。
図8は、実施形態に係る通信制御方法を説明するための図である。
図8に示すように、実施形態に係る通信制御方法は、UE100−1が、導出能力通知情報をeNB200−1に送信するステップと、UE100−1が、eNB200−2からUE100−2への送信においてUE100−1にヌルを向けるためのヌルステアリング制御情報を、eNB200−1にフィードバックするステップと、を含む。導出能力通知情報は、UE100−1がヌルステアリング制御情報を導出する能力に関する情報である。
これにより、E−UTRAN10(eNB200−1、eNB200−2)は、UE100−1においてヌルステアリング制御情報がどのような方法で導出されているのかを把握可能になるため、代わりのヌルステアリング制御情報を推定する際に、誤った推定を行うことを防止できる。よって、ペアUEを適切に選出できる。
実施形態では、導出能力通知情報は、UE100−1がヌルステアリング制御情報をどのような方法で導出可能かを示す情報、すなわち、UE100−1がサポートする導出方法を示す情報である。ここで、ヌルステアリング制御情報の導出方法(以下、単に「導出方法」という)としては、例えば次の方法がある。第1の導出方法は、受信ウェイトを用いて干渉波をキャンセル可能なUE100において、受信ウェイトを適用した場合に想定される干渉レベルが最小となるPMIをBCI(ヌルステアリング制御情報)として導出する方法である。第2の導出方法は、受信ウェイトを用いて干渉波をキャンセル不能なUE100において、受信ウェイトを考慮せずに想定される干渉レベルが最小となるPMIをBCI(ヌルステアリング制御情報)として導出する方法である。
実施形態に係る通信制御方法は、eNB200−1が、導出能力通知情報に基づいて、導出方法を指定するための導出方法設定情報をUE100−1に送信するステップをさらに含む。ヌルステアリング制御情報をフィードバックするステップにおいて、UE100−1は、導出方法設定情報に従ってヌルステアリング制御情報をeNB200−1にフィードバックする。
これにより、UE100−1が複数の導出方法をサポートする場合であっても、1つの導出方法をeNB200−1からUE100−1に対して指定できる。
実施形態では、通信制御方法は、UE100−1が、導出能力通知情報の送信要求をeNB200−1から受信するステップをさらに含む。導出能力通知情報を送信するステップにおいて、UE100−1は、eNB200−1から送信要求を受信したことに応じて、導出能力通知情報をeNB200−1に送信する。
これにより、eNB200−1は、導出能力通知情報を必要とする場合に、UE100−1から導出能力通知情報を取得できる。
実施形態では、導出能力通知情報を送信するステップにおいて、UE100−1は、導出能力通知情報をeNB200−1に送信する。実施形態に係る通信制御方法は、eNB200−1が、UE100−1における導出方法に関する導出方法通知情報をeNB200−2に送信するステップをさらに含む。
これにより、eNB200−2は、UE100−1における導出方法を把握できる。
実施形態に係る通信制御方法は、eNB200−1が、導出方法通知情報の送信要求をeNB200−2から受信するステップをさらに含む。導出方法通知情報を送信するステップにおいて、eNB200−1は、eNB200−2から送信要求を受信したことに応じて、導出方法通知情報をeNB200−2に送信する。
これにより、eNB200−2は、導出方法通知情報を必要とする場合に、eNB200−1から導出方法通知情報を取得できる。
実施形態に係る通信制御方法は、eNB200−2が、UE100−2からフィードバックされるビームフォーミング制御情報と、UE100−1からフィードバックされるヌルステアリング制御情報と、に基づいて、UE100−1とペアをなすペアUEをUE100−2の中から選出するステップをさらに含む。ペアUEを選出するステップにおいて、eNB200−2は、ヌルステアリング制御情報と合致するビームフォーミング制御情報をフィードバックするUE100−2をペアUEとして選出する。ペアUEを選出するステップにおいて、eNB200−2は、ヌルステアリング制御情報と合致するビームフォーミング制御情報をフィードバックするUE100−2が存在しない場合には、導出方法通知情報に基づいて代わりのヌルステアリング制御情報を推定し、推定したヌルステアリング制御情報と合致するビームフォーミング制御情報をフィードバックするUE100−2をペアUEとして選出する。
これにより、eNB200−2は、ヌルステアリング制御情報と合致するビームフォーミング制御情報をフィードバックするUE100−2が存在しない場合であっても、UE100−1とペアをなすペアUEを適切に選出できる。
なお、eNB200−2において代わりのヌルステアリング制御情報を推定する方法としては、例えば次の方法がある。
第1に、受信ウェイトを考慮したBCI(第1の導出方法)の場合には、フィードバックされた各レイヤのプリコーダのうちの部分集合となるヌルステアリング制御情報を用いる。例えば、各レイヤのプリコーダがw1,w2,w3である(w1, w2, w3)というBCIに対して、(w1, w3)や(w2)といったものを推定して使用する。この場合、ランク数が減少する。
第2に、受信ウェイトを考慮しないBCI(第2の導出方法)の場合には、フィードバックされた各レイヤのプリコーダを含むヌルステアリング制御情報を用いる。例えば、各レイヤのプリコーダがw1,w2である(w1, w2)というBCIに対して、(w1, w2, w3)を推定して使用する。この場合、ランク数が増大する。
(2)動作シーケンス
次に、実施形態に係る動作パターン1及び2について説明する。
次に、実施形態に係る動作パターン1及び2について説明する。
(2.1)動作パターン1
図9は、実施形態に係る動作パターン1のシーケンス図である。
図9は、実施形態に係る動作パターン1のシーケンス図である。
図9に示すように、ステップS100において、UE100−1は、UE100−1がサポートする導出方法を示す導出能力通知情報をeNB200−1に送信する。UE100−1が複数の導出方法をサポートする場合、導出能力通知情報は、当該複数の導出方法の一覧であってもよい。
UE100−1は、eNB200−1との接続を確立する際に導出能力通知情報をeNB200−1に送信する。或いは、UE100−1は、eNB200−1からの送信要求を受信したことに応じて導出能力通知情報をeNB200−1に送信してもよい。UE100−1は、CB−CoMPの開始通知をeNB200−1から受信したことに応じて導出能力通知情報をeNB200−1に送信してもよい。
ステップS101において、導出能力通知情報を受信したeNB200−1は、導出能力通知情報に基づいて、導出方法を指定するための導出方法設定情報をUE100−1に送信する。例えば、eNB200−1は、導出能力通知情報に含まれる導出方法の中から何れかの導出方法を選択し、選択した導出方法を示す情報を導出方法設定情報としてUE100−1に送信する。
ステップS102において、導出方法設定情報を受信したUE100−1は、導出方法設定情報が示す導出方法を設定する。以降、UE100−1は、設定した導出方法に従ってヌルステアリング制御情報(BCI)を導出する。
ステップS103において、UE100−1は、ヌルステアリング制御情報をeNB200−1に送信する。
ステップS104において、eNB200−1は、UE100−1における導出方法に関する導出方法通知情報をeNB200−2に送信する。動作パターン1では、eNB200−1は、UE100−1に指定した導出方法を示す情報を導出方法通知情報としてeNB200−2に送信する。導出方法通知情報は、UE100−1の識別子(UE識別子)を含む。
eNB200−1は、UE100−1から受信したヌルステアリング制御情報をeNB200−2に転送する前に、導出方法通知情報をeNB200−2に送信する。或いは、eNB200−1は、CB−CoMPを開始する前に、導出方法通知情報をeNB200−2に送信してもよい。
ステップS105において、eNB200−1は、UE100−1から受信したヌルステアリング制御情報をeNB200−2に転送する。その際、eNB200−1は、UE100−1の識別子(UE識別子)をヌルステアリング制御情報に付加した上で、ヌルステアリング制御情報をeNB200−2に転送する。
ステップS106において、UE100−1は、ヌルステアリング制御情報をeNB200−1に送信する。
ステップS107において、eNB200−1は、UE100−1から受信したヌルステアリング制御情報をeNB200−2に転送する。その際、eNB200−1は、UE100−1の識別子(UE識別子)をヌルステアリング制御情報に付加した上で、ヌルステアリング制御情報をeNB200−2に転送する。
(2.2)動作パターン2
図10は、実施形態に係る動作パターン2のシーケンス図である。
図10は、実施形態に係る動作パターン2のシーケンス図である。
図10に示すように、ステップS200において、eNB200−1は、CB−CoMPにおいて協調すべき他のeNB200(CoMP Set)を判定する。例えば、eNB200−1は、UE100−1から送信される測定報告に基づいて、UE100−1の周辺にあるeNB200−2をCoMP Setとして判定する。
ステップS201において、eNB200−1は、CB−CoMPの対象とするUE100−1の識別子(UE識別子)を含んだCoMP Set通知をeNB200−2に送信する。CoMP Set通知は、CoMP Setに加わるよう要求するためのものである。
ステップS202において、CoMP Set通知を受信したeNB200−2は、UE100−1における導出方法を確認するために、導出方法通知情報の送信要求をeNB200−1に送信する。当該送信要求は、CB−CoMPの対象とするUE100−1の識別子(UE識別子)を含む。
ステップS203において、導出方法通知情報の送信要求を受信したeNB200−1は、導出能力通知情報の送信要求をUE100−1に送信する。
ステップS204において、導出能力通知情報の送信要求を受信したUE100−1は、UE100−1がサポートする導出方法を示す導出能力通知情報をeNB200−1に送信する。UE100−1が複数の導出方法をサポートする場合、導出能力通知情報は、当該複数の導出方法の一覧であってもよい。
ステップS205において、導出能力通知情報を受信したeNB200−1は、導出能力通知情報に基づいて、UE100−1における導出方法に関する導出方法通知情報をeNB200−2に送信する。動作パターン2では、eNB200−1は、UE100−1がサポートする導出方法を示す情報を導出方法通知情報としてeNB200−2に送信する。導出方法通知情報は、UE100−1の識別子(UE識別子)を含む。
ステップS206において、UE100−1は、ヌルステアリング制御情報(BCI)をeNB200−1に送信する。
ステップS207において、eNB200−1は、UE100−1から受信したヌルステアリング制御情報をeNB200−2に転送する。その際、eNB200−1は、UE100−1の識別子(UE識別子)をヌルステアリング制御情報に付加した上で、ヌルステアリング制御情報をeNB200−2に転送する。
ステップS208において、UE100−1は、ヌルステアリング制御情報(BCI)をeNB200−1に送信する。
ステップS209において、eNB200−1は、UE100−1から受信したヌルステアリング制御情報をeNB200−2に転送する。その際、eNB200−1は、UE100−1の識別子(UE識別子)をヌルステアリング制御情報に付加した上で、ヌルステアリング制御情報をeNB200−2に転送する。
図11は、実施形態に係る動作パターン2におけるeNB200−2の動作フロー図である。
図11に示すように、ステップS11において、eNB200−2は、eNB200−1からのCoMP Set通知(CoMP処理要求)を受信する。
ステップS12において、eNB200−2は、CoMP Set通知に含まれるUE識別子に基づいて、UE100−1における導出方法を未取得であるか否かを確認する。
UE100−1における導出方法を未取得である場合(ステップS12:Yes)、ステップS13において、eNB200−2は、UE100−1における導出方法を確認するために、導出方法通知情報の送信要求をeNB200−1(アンカーセル)に送信する。
[実施形態の変更例]
上述した実施形態では、下りリンク・マルチアンテナ伝送の一形態であるCB−CoMPに本発明を適用する一例を説明したが、下りリンク・マルチアンテナ伝送の他の形態であるMU(Multi User)−MIMO(Multiple−Input And Multiple−Output)に本発明を適用してもよい。実施形態の変更例では、本発明をMU−MIMOに適用するケースについて説明する。
上述した実施形態では、下りリンク・マルチアンテナ伝送の一形態であるCB−CoMPに本発明を適用する一例を説明したが、下りリンク・マルチアンテナ伝送の他の形態であるMU(Multi User)−MIMO(Multiple−Input And Multiple−Output)に本発明を適用してもよい。実施形態の変更例では、本発明をMU−MIMOに適用するケースについて説明する。
図12及び図13は、MU−MIMOを説明するための図である。図12に示すように、UE100−1及びUE100−2のそれぞれは、eNB200のセルとの接続を確立した状態(接続状態)である。すなわち、UE100−1及びUE100−2のそれぞれは、eNB200のセルをサービングセルとして通信を行う。図12では、eNB200のセルとの接続を確立するUE100を2つのみ図示しているが、実環境では、3以上のUE100がeNB200のセルとの接続を確立している。
以下において、UE100−1に対してMU−MIMOを適用する場合のMU−MIMOの通信手順について説明する。ここで、UE100−1はヌルステアリング対象端末に相当し、UE100−2はビームフォーミング対象端末に相当する。尚、上述した実施形態と重複する説明については省略する。
UE100−1及びUE100−2のそれぞれは、サービングセルから受信する参照信号などに基づいて、自身に対してビームを向けるためのビームフォーミング制御情報をサービングセルにフィードバックする。ビームフォーミング制御情報は、PMI及びRIを含む。
UE100−1は、さらに、サービングセルから受信する参照信号などに基づいて、自身に対してヌルを向けるためのヌルステアリング制御情報をサービングセルにフィードバックする。ヌルステアリング制御情報は、BCI(Best Companion PMI)及びRIを含む。
eNB200は、自セルと接続する複数のUE100−2のそれぞれからフィードバックされるビームフォーミング制御情報(PMI、RI)と、自セルと接続するUE100−1からフィードバックされるヌルステアリング制御情報(BCI、RI)と、を受信する。そして、eNB200は、ヌルステアリング制御情報と合致するビームフォーミング制御情報をフィードバックするUE100−2を、UE100−1とペアをなすペアUE(ペアUE)として選出する。
eNB200は、ペアUE(UE100−2)を選出すると、UE100−1に割り当てられる無線リソースと同一の無線リソースをペアUEに割り当てる。そして、eNB200は、ペアUEからフィードバックされたビームフォーミング制御情報(PMI、RI)を適用してペアUEへの送信を行う。その結果、図13に示すように、eNB200は、ペアUEに対してビームを向けつつ、UE100−1にヌルを向けて、ペアUEへの送信を行うことができる。
本変更例では、上述した動作パターン1及び2(図9及び図10参照)において、eNB200−1及びeNB200−2をまとめて1つのeNB200とみなすことにより、MU−MIMOにおいても、UE100−1とペアをなすペアUEを適切に選出できる。
[その他の実施形態]
上述した実施形態では、UE100−1が送信するヌルステアリング制御情報は、eNB200−1を介してeNB200−2に間接的にフィードバックされていたが、eNB200−1を介さずにeNB200−2に直接的にフィードバックされてもよい。
上述した実施形態では、UE100−1が送信するヌルステアリング制御情報は、eNB200−1を介してeNB200−2に間接的にフィードバックされていたが、eNB200−1を介さずにeNB200−2に直接的にフィードバックされてもよい。
上述した実施形態及びその変更例では、ヌルステアリング制御情報の一例としてBCIについて説明したが、BCIに代えてWCI(Worst Companion PMI)を使用してもよい。WCIは、干渉源からの干渉レベルが高くなるプリコーダ行列を示すインジケータである。eNB200は、複数のUE100−2のそれぞれからフィードバックされるビームフォーミング制御情報(PMI、RI)と、UE100−1からフィードバックされるヌルステアリング制御情報(WCI、RI)と、を受信する。そして、eNB200は、ヌルステアリング制御情報と合致するビームフォーミング制御情報をフィードバックするUE100−2を、UE100−1とペアをなすペアUE(ペア端末)として選出する。この場合、ヌルステアリング制御情報と合致するビームフォーミング制御情報とは、ヌルステアリング制御情報に含まれるWCIと一致しないPMIを含む、又は、ヌルステアリング制御情報に含まれるRIと一致するRIを含むビームフォーミング制御情報である。
上述した実施形態では、セルラ通信システムの一例としてLTEシステムを説明したが、LTEシステムに限定されるものではなく、LTEシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。
10…E−UTRAN、20…EPC、100…UE、101…アンテナ、110…無線送受信機、120…ユーザインターフェイス、130…GNSS受信機、140…バッテリ、150…メモリ、160…プロセッサ、200…eNB、201…アンテナ、210…無線送受信機、220…ネットワークインターフェイス、230…メモリ、240…プロセッサ、300…MME/S−GW
Claims (8)
- 下りリンク・マルチアンテナ伝送により無線アクセスネットワークからユーザ端末への送信を行う移動通信システムにおいて用いられる通信制御方法であって、
前記ユーザ端末が、導出能力通知情報を前記無線アクセスネットワークに送信するステップと、
前記ユーザ端末が、前記無線アクセスネットワークから他のユーザ端末への送信において前記ユーザ端末にヌルを向けるためのヌルステアリング制御情報を、前記無線アクセスネットワークにフィードバックするステップと、を含み、
前記導出能力通知情報は、前記ユーザ端末が前記ヌルステアリング制御情報を導出する能力に関する情報であることを特徴とする通信制御方法。 - 前記無線アクセスネットワークが、前記導出能力通知情報に基づいて、前記ヌルステアリング制御情報の導出方法を指定するための導出方法設定情報を前記ユーザ端末に送信するステップをさらに含み、
前記ヌルステアリング制御情報をフィードバックするステップにおいて、前記ユーザ端末は、前記導出方法設定情報に従って前記ヌルステアリング制御情報を前記無線アクセスネットワークにフィードバックすることを特徴とする請求項1に記載の通信制御方法。 - 前記ユーザ端末が、前記導出能力通知情報の送信要求を前記無線アクセスネットワークから受信するステップをさらに含み、
前記導出能力通知情報を送信するステップにおいて、前記ユーザ端末は、前記無線アクセスネットワークから前記送信要求を受信したことに応じて、前記導出能力通知情報を前記第1の基地局に送信することを特徴とする請求項1又は2に記載の通信制御方法。 - 前記無線アクセスネットワークは、
前記ユーザ端末のサービングセルを管理する第1の基地局と、
前記他のユーザ端末のサービングセルを管理する第2の基地局と、
を含み、
前記導出能力通知情報を送信するステップにおいて、前記ユーザ端末は、前記導出能力通知情報を前記第1の基地局に送信し、
前記通信制御方法は、前記第1の基地局が、前記ユーザ端末における前記ヌルステアリング制御情報の導出方法に関する導出方法通知情報を前記第2の基地局に送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の通信制御方法。 - 前記第1の基地局が、前記導出方法通知情報の送信要求を前記第2の基地局から受信するステップをさらに含み、
前記導出方法通知情報を送信するステップにおいて、前記第1の基地局は、前記第2の基地局から前記送信要求を受信したことに応じて、前記導出方法通知情報を前記第2の基地局に送信することを特徴とする請求項4に記載の通信制御方法。 - 前記第2の基地局が、前記他のユーザ端末からフィードバックされるビームフォーミング制御情報と、前記ユーザ端末からフィードバックされる前記ヌルステアリング制御情報と、に基づいて、前記ユーザ端末とペアをなすペア端末を前記他のユーザ端末の中から選出するステップをさらに含み、
前記ペア端末を選出するステップにおいて、前記第2の基地局は、前記ヌルステアリング制御情報と合致する前記ビームフォーミング制御情報をフィードバックする前記他のユーザ端末を前記ペア端末として選出し、
前記ペア端末を選出するステップにおいて、前記第2の基地局は、前記ヌルステアリング制御情報と合致する前記ビームフォーミング制御情報をフィードバックする前記他のユーザ端末が存在しない場合には、前記導出方法通知情報に基づいて代わりのヌルステアリング制御情報を推定し、推定したヌルステアリング制御情報と合致する前記ビームフォーミング制御情報をフィードバックする前記他のユーザ端末を前記ペア端末として選出することを特徴とする請求項4又は5に記載の通信制御方法。 - 下りリンク・マルチアンテナ伝送により無線アクセスネットワークからの送信を行う移動通信システムにおいて用いられるユーザ端末であって、
導出能力通知情報を前記無線アクセスネットワークに送信する制御部を備え、
前記制御部は、前記無線アクセスネットワークから他のユーザ端末への送信において前記ユーザ端末にヌルを向けるためのヌルステアリング制御情報を前記無線アクセスネットワークにフィードバックし、
前記導出能力通知情報は、前記ユーザ端末が前記ヌルステアリング制御情報を導出する能力に関する情報であることを特徴とするユーザ端末。 - 下りリンク・マルチアンテナ伝送により無線アクセスネットワークからユーザ端末への送信を行う移動通信システムにおいて用いられる基地局であって、
導出能力通知情報をユーザ端末から受信する受信部を備え、
前記受信部は、前記無線アクセスネットワークから他のユーザ端末への送信において前記ユーザ端末にヌルを向けるためのヌルステアリング制御情報を前記ユーザ端末からさらに受信し、
前記導出能力通知情報は、前記ユーザ端末が前記ヌルステアリング制御情報を導出する能力に関する情報であることを特徴とする基地局。
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