JP2018101818A - 端末装置および基地局装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】基地局装置がSuperposition Coding(SC)で多重する端末装置に対して、干渉信号の全ての情報を通信機会毎に通知すると、制御情報量の増加に伴いオーバヘッドが大きくなる問題があった。【解決手段】複数の端末装置に対してデータ信号を送信する基地局装置であって、前記基地局装置は少なくとも第1の端末装置と第2の端末装置のデータ信号をSCで多重する信号多重部と、前記第1の端末装置に対して前記第2の端末装置宛てのデータ信号に関連する付加情報を含む制御情報を生成する制御情報生成部と前記SCで多重した信号を送信する送信処理部とを有し、前記送信処理部は、前記制御情報生成部で生成した前記制御情報に含まれる前記付加情報と関連付けられた送信パラメータに基づいて生成した前記第2の端末装置のデータ信号と第1の端末装置のデータ信号をSCした信号を送信する。【選択図】図2
Description
本発明は、端末装置および基地局装置に関する。
移動体通信システムでは、トラフィックの急増によりシステム帯域の広帯域化が進んでいるが、限られた資源である周波数の利用効率の向上が課題の一つとなっている。3GPP(Third Generation Partnership Project)のLTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)のような通信システムでは、基地局装置(基地局、送信局、送信点、下りリンク送信装置、上りリンク受信装置、送信アンテナ群、送信アンテナポート群、eNodeB)と複数の端末装置による通信において、一般的に端末装置間での直交性を保つことで端末装置間の干渉(ユーザ間干渉とも称される)が生じないようにするアクセス方式の1つの周波数分割多元接続(FDMA:Frequency Division Multiple Access)を前提に近年標準化が行われている。
例えば、3GPPのLTEのRel.8では下り回線(基地局装置から端末装置への通信)でOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)が用いられ、上り回線(端末装置から基地局装置への通信)ではDFT−S−OFDM(Discrete Fourier Transform Spread OFDM)が仕様化されている。
近年では、システム容量の増大や通信機会の向上のために、複数の端末装置に同じ時間、周波数、空間リソース(同一空間プリコーディング)を割り当て、非直交多重して送信するNOMA(Non-Orthogonal Multiple Access)技術の検討が進められている(非特許文献1参照)。基地局装置が複数の端末装置へ送信する信号をSuperposition Coding(SC、またはSCM: Superposition Coded Modulationとも呼称される)などにより非直交多重して送信するため、ユーザ間干渉が生じる。従って、端末装置はユーザ間干渉をキャンセルもしくは抑圧する必要がある。ユーザ間干渉をキャンセルする技術としては、例えば、干渉信号の復号結果を用いて干渉除去するCWIC(Codeword level Interference Cancellation)や干渉信号の復号前の信号を用いて干渉除去するSLIC(Symbol level Interference Cancellation)がある。また、NOMAの信号検出方法として、最尤検出(MLD:Maximum Likelihood Detection)も適用可能である。
Media Tek Ink, "New SI Proposal: Study on Downlink Multiuser Superposition Transmission for LTE,"RP-150496, 3GPP, March 2015
SCによりNOMAを実現する場合、非直交多重される端末装置はCWICやSLICの受信処理の過程で干渉信号の検出するため、干渉信号のMCSの情報が必要となる。また、端末装置がCWICを用いる場合は干渉信号の誤り訂正復号を行うため、基地局装置は端末装置に対して1つのコードワードから生成されるシンボルが割り当てられる周波数リソースの情報(リソース割当情報、Resource Allocation Information、Resource Assignment Information)が必要となる。さらに、非直交多重される端末装置の組み合わせ(ペアリング)などにより送信電力の分配する比率(電力比)を変える場合は、基地局装置は端末装置に対して電力比の通知も必要となる。しかしながら、基地局装置が非直交多重する端末装置に対して、これらの全ての情報をダウンリンクの制御情報として通信機会毎に通知すると、制御情報量の増加に伴いオーバヘッドが大きくなる問題があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、NOMAにおける制御情報量の増加を抑えることができる通信方法を提供することにある。
(1)本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、複数の端末装置に対してデータ信号を送信する基地局装置であって、前記基地局装置は少なくとも第1の端末装置と第2の端末装置のデータ信号をSuperposition Codingで多重する信号多重部と、前記第1の端末装置に対して前記第2の端末装置宛てのデータ信号に関連する付加情報を含む制御情報を生成する制御情報生成部と前記Superposition Codingで多重した信号を送信する送信処理部とを有し、前記送信処理部は、前記制御情報生成部で生成した前記制御情報に含まれる前記付加情報と関連付けられた送信パラメータに基づいて生成した前記第2の端末装置のデータ信号と第1の端末装置のデータ信号をSuperposition Codingした信号を送信する。
(2)また、本発明の一態様は、前記基地局装置は、Superposition Codingで多重する前記複数の端末装置へ送信するデータ信号の送信電力を制御する送信電力制御部を有し、前記付加情報は、前記送信電力制御部で用いられる前記第1の端末装置もしくは前記第2の端末装置に割り当てる送信電力の制御値であり、前記付加情報と関連付けられた送信パラメータは前記第2宛てのデータ信号に施される変調多値数と符号化率である。
(3)また、本発明の一態様は、前記付加情報と関連付けられた送信パラメータである前記第2宛てのデータ信号に施される変調多値数と符号化率は、複数の候補である。
(4)また、本発明の一態様は、前記基地局装置は、Superposition Codingで多重する前記複数の端末装置へ送信するデータ信号の送信電力を制御する送信電力制御部を有し、前記付加情報は、前記第2の端末装置宛てのデータ信号に施される変調多値数と符号化率であり、前記付加情報と関連付けられた送信パラメータは前記送信電力制御部で用いられる前記第1の端末装置もしくは前記第2の端末装置に割り当てる送信電力の制御値である。
(5)また、本発明の一態様は、前記基地局装置は、Superposition Codingで多重する前記複数の端末装置へ送信するデータ信号の送信電力を制御する送信電力制御部を有し、前記付加情報は、前記第1の端末装置宛てのデータ信号に施される変調多値数と符号化率の選択時に用いられる閾値の調整値であり、前記付加情報と関連付けられた送信パラメータは前記送信電力制御部で用いられる送信電力の制御値と前記第2の端末装置宛てのデータ信号に施される変調多値数と符号化率である。
(6)また、本発明の一態様は、前記基地局装置は、Superposition Codingで多重する前記複数の端末装置へ送信するデータ信号の送信電力を制御する送信電力制御部と参照信号を生成する参照信号生成部とを有し、前記参照信号生成部は、前記送信電力制御部で用いられる前記第2の端末装置の送信電力の制御値により参照信号の送信電力制御を行い、前記付加情報と関連付けられた送信パラメータは前記第2の端末装置宛てのデータ信号に施される変調多値数と符号化率である。
(7)また、本発明の一態様は、基地局装置より送信される複数の端末装置のデータ信号が多重された信号を受信する端末装置であって、前記端末装置は、他の端末装置宛てのデータ信号とSuperposition Codingで多重された信号から所望信号を検出する信号検出部と前記基地局装置より送信された制御情報を検出する制御情報検出部と前記制御情報に含まれる前記他の端末装置宛てのデータ信号に関連する情報より前記他の端末装置宛てのデータ信号に用いられる送信パラメータを識別する干渉信号情報識別部とを有し、前記信号検出部は前記他の端末装置宛てのデータ信号に用いられる送信パラメータを用いて干渉信号を検出し、前記検出した干渉信号を除去することで所望信号を検出する。
(8)また、本発明の一態様は、前記制御情報検出部で検出する前記他の端末装置宛てのデータ信号に関連する情報は、前記他の端末装置のデータ信号に施される変調多値数と符号化率であり、前記干渉信号情報識別部で識別する前記他の端末装置宛てのデータ信号に用いられる送信パラメータは、前記他の端末装置宛てのデータ信号の送信電力である。
(9)また、本発明の一態様は、前記制御情報検出部で検出する前記他の端末装置宛てのデータ信号に関連する情報は、変調多値数と符号化率の選択時に用いられる閾値の調整値であり、前記干渉信号情報識別部で識別する前記他の端末装置宛てのデータ信号に用いられる送信パラメータは、前記他の端末装置宛てのデータ信号の送信電力と変調多値数と符号化率である。
(10)また、本発明の一態様は、前記制御情報検出部で検出する前記他の端末装置宛てのデータ信号に関連する情報は、前記他の端末装置宛てのデータ信号の送信電力であり、前記干渉信号情報識別部で識別する前記他の端末装置宛てのデータ信号に用いられる送信パラメータは、前記他の端末装置宛てのデータ信号の変調多値数と符号化率である。
本発明によれば、NOMAにおける制御情報量の増加を抑えることができる。
以下、図面を参照しながら、実施形態について説明する。以下の各実施形態では、通信システムは、基地局装置(送信装置、セル、送信点、送信アンテナ群、送信アンテナポート群、コンポーネントキャリア、サービングセル、eNodeB、Pico eNodeB、スモールセル、RRH: Radio Remote Head、LPN: Low Power Node)および端末装置(端末、移動端末、受信点、受信端末、受信装置、受信アンテナ群、受信アンテナポート群、UE: User Equipment)を備える。また、本明細書中は、下り回線(基地局装置から端末装置への通信、以下、ダウンリンクとする)を前提としているが、本発明の制御情報の増加を抑える方法を上り回線(端末装置から基地局装置への通信、以下、アップリンクとする)のデータ伝送に係る制御情報に適用しても良い。また、基地局装置と端末装置間の制御情報の送信だけでなく、基地局装置と中継局装置間の制御情報や中継局装置と端末装置間の制御情報や端末間通信の制御情報に本発明を適用しても良い。また、本発明は、基地局装置がSCで複数の端末装置宛てのデータ信号を多重して送信する例について説明するが、本発明はこの例に限定されず、セル間干渉の除去やシングルユーザMIMOやマルチユーザMIMOの制御情報に適用しても良い。
図1は、本発明に係るシステムの構成の一例を示す。該システムは、基地局装置10、端末装置21〜25から構成される。なお、端末装置の数はこの例に限定されない他、各装置のアンテナ数は1であっても良いし、複数あっても良い。また、基地局装置10は無線事業者がサービスを提供する国や地域から使用許可が得られた、いわゆるライセンスバンド(licensed band)による通信を行っても良いし、国や地域からの使用許可を必要としない、いわゆるアンライセンスバンド(unlicensed band)による通信を行っても良い。また、基地局装置10は、カバレッジの広いマクロ基地局装置であっても良いし、マクロ基地局装置よりカバレッジが狭いピコ基地局装置(Pico eNB;evolved Node B、SmallCell、Low Power Node、Remote Radio Headとも呼称される)でも良い。また、本明細書においてライセンスバンド以外の周波数帯域は、アンライセンスバンドの例に限定されず、ホワイトバンド(ホワイトスペース)等でも良い。また、基地局装置10はLTEの通信で用いられる帯域のコンポーネントキャリア(CC: Component CarrierもしくはServing cellとも呼称される)を複数使用するCA(Carrier Aggregation)技術を適用しても良い。
基地局装置10は、ダウンリンクのデータ信号をPDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)で送信し、データ信号に用いる送信パラメータを含む制御情報はPDCCH(Physical Downlink Control CHannel)やEPDCCH(Enhanced PDCCH)で送信する。また、端末装置21〜25は、PDCCHもしくはEPDCCHで通知される制御情報のDCI(Downlink Control Information、DL grantとも呼称される)をブラインドデコーディングで検出し、DCIに含まれる送信パラメータに基づいてダウンリンクのデータ信号の検出を行う。また、アップリンクにおいては、端末装置21〜25は、基地局装置10よりPDCCHもしくはEPDCCHで送信されるDCI(アップリンクの送信パラメータの通知を行う場合はUL grantとも呼称される)をブラインドデコーディングで検出し、DCIに含まれる送信パラメータに基づいてアップリンクのデータ伝送を行う。アップリンクのデータ伝送は、PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)で送信され、アップリンクの制御情報、例えばSR(Scheduling Request)やダウンリンクのデータに対するACK/NACK(Acknowledgement / Negative Acknowledgement)や伝搬路品質情報(CSI: Channel State Information)はPUCCH(Physical Uplink Control CHannel)で送信される。
ここで、基地局装置10は、周波数スケジューリングで各端末装置へダウンリンクのデータ伝送で用いる周波数リソースを決定する。基地局装置10は、周波数スケジューリングによりOFDMでのデータ伝送を選択する場合や端末装置間の受信電力差(パスロス差)を利用してSuperposition Coding(SC、またはSCM: Superposition Coded Modulationとも呼称される)によるNOMA(Non-Orthogonal Multiple Access)でのデータ伝送を選択する場合がある。SCで非直交多重する場合は、ダウンリンクのデータ伝送で用いる送信電力をSCで多重されるユーザに分配するため、通常のSCで複数の端末装置の信号を多重しないOFDM伝送と送信電力が異なる。また、端末装置はSCで多重されることで生じるユーザ間干渉を除去もしくは抑圧して検出することから、基地局装置は干渉信号の検出に必要な制御情報を通知する必要がある。例えば、基地局装置が端末装置21と22をSCで多重する場合、パスロスの小さい端末装置21に割り当てる電力をパスロスの大きい端末装置22に割り当てる電力より小さくすることが考えられる。この場合、端末装置21は、より多くの電力が割り当てられる端末装置22宛ての信号が干渉信号となり、電力の大きい干渉信号の抑圧もしくは除去しないと所望信号の検出が困難となる。しかしながら、従来のシステムでは、端末装置が他の端末装置宛ての信号を検出しない。そのため、NOMA伝送を実現するためには、基地局装置は干渉信号の抑圧もしくは除去を行う端末装置に対して、干渉となる他の端末装置宛ての信号を検出するための制御情報を通知する必要がある。よって、以下の実施形態では、制御情報量を大幅に増加させることなく、NOMA伝送を実現する方法について説明する。
(第1の実施形態)
図2に、本発明に係る基地局装置の構成の一例を示す。ただし、本発明に必要な最低限のブロックを示している。同図は説明を簡単にするために、基地局装置の送受信アンテナをそれぞれ1本として説明する。基地局装置は、端末装置からPUCCHやPUSCHで送信された信号を受信アンテナ105で受信し、無線受信部106に入力する。無線受信部106は、受信信号をベースバンド周波数にダウンコンバートし、A/D(Analog/Digital;アナログ/ディジタル)変換し、ディジタル信号からCP(Cyclic Prefix)を除去した信号を制御情報検出部107に入力する。制御情報検出部107は、受信信号からPUCCHで送信された制御情報やPUSCHで送信されるPH(Power Headroom)などの制御情報を検出し、無線リソース制御部108に入力する。無線リソース制御部108は、周波数スケジューリングとしてCSIなどに基づいてダウンリンクのデータ伝送に用いる周波数リソースの割当を決定する。周波数リソースの割当は、1サブフレームの12サブキャリアから構成されるRB(Resource Block)単位もしくは、複数のRBをグループ化したRBG(Resource Block Group)単位で行うことを前提に説明するが、本発明はこれに限定されない。ここで、1サブフレームは2スロットで構成され、1スロットは7OFDMシンボルから構成される例とするが、本発明はサブフレーム構成もこの例に限定されない。無線リソース制御部108は、周波数スケジューリングにおいてSCで多重しないOFDM伝送する端末装置とSCで多重する端末装置の組み合わせやリソース割当(RA: Resource AllocationもしくはResource Assignment、以下RA情報とする)を決定する。無線リソース制御部108は、SCで多重する端末装置に対して各端末装置に割り当てる送信電力を決定する。さらに、無線リソース制御部108は、適応変調符号化(Adaptive Modulation and Coding、リンクアダプテーションとも呼称される)で各端末装置宛てのデータのMCS(Modulation and Coding Scheme)やMIMO(Multiple Input Multiple Output)伝送の適用、MIMO伝送の場合はストリーム数(送信レイヤ数)を決定する。無線リソース制御部108は、制御情報生成部109にRA情報、MCS、送信ストリーム数の情報を入力する。
図2に、本発明に係る基地局装置の構成の一例を示す。ただし、本発明に必要な最低限のブロックを示している。同図は説明を簡単にするために、基地局装置の送受信アンテナをそれぞれ1本として説明する。基地局装置は、端末装置からPUCCHやPUSCHで送信された信号を受信アンテナ105で受信し、無線受信部106に入力する。無線受信部106は、受信信号をベースバンド周波数にダウンコンバートし、A/D(Analog/Digital;アナログ/ディジタル)変換し、ディジタル信号からCP(Cyclic Prefix)を除去した信号を制御情報検出部107に入力する。制御情報検出部107は、受信信号からPUCCHで送信された制御情報やPUSCHで送信されるPH(Power Headroom)などの制御情報を検出し、無線リソース制御部108に入力する。無線リソース制御部108は、周波数スケジューリングとしてCSIなどに基づいてダウンリンクのデータ伝送に用いる周波数リソースの割当を決定する。周波数リソースの割当は、1サブフレームの12サブキャリアから構成されるRB(Resource Block)単位もしくは、複数のRBをグループ化したRBG(Resource Block Group)単位で行うことを前提に説明するが、本発明はこれに限定されない。ここで、1サブフレームは2スロットで構成され、1スロットは7OFDMシンボルから構成される例とするが、本発明はサブフレーム構成もこの例に限定されない。無線リソース制御部108は、周波数スケジューリングにおいてSCで多重しないOFDM伝送する端末装置とSCで多重する端末装置の組み合わせやリソース割当(RA: Resource AllocationもしくはResource Assignment、以下RA情報とする)を決定する。無線リソース制御部108は、SCで多重する端末装置に対して各端末装置に割り当てる送信電力を決定する。さらに、無線リソース制御部108は、適応変調符号化(Adaptive Modulation and Coding、リンクアダプテーションとも呼称される)で各端末装置宛てのデータのMCS(Modulation and Coding Scheme)やMIMO(Multiple Input Multiple Output)伝送の適用、MIMO伝送の場合はストリーム数(送信レイヤ数)を決定する。無線リソース制御部108は、制御情報生成部109にRA情報、MCS、送信ストリーム数の情報を入力する。
制御情報生成部109は、入力された制御情報を各端末のダウンリンクの送信モード(TM: Transmission Mode)やRRC(Radio Resource Control)の設定によって決まるDCIフォーマットに応じた制御情報を生成する。ここで、DCIフォーマットは、用途に応じて複数のフォーマットが規定され、ダウンリンクのシングルアンテナ用のDCIフォーマット1、1AやMU−MIMO用のDCIフォーマット2Cなどが定義され、アップリンクのシングルアンテナ用のDCIフォーマット0、MIMO用のDCIフォーマット4が定義されている。制御情報生成部109は、生成した制御情報をダウンリンクのデータの生成と端末装置へ通知するために送信信号生成部101に入力する。ここで、基地局装置は、SCで多重する端末装置に対してNOMA伝送の送信モードで使われるDCIフォーマットを用い、干渉信号の除去もしくは抑圧に必要な制御情報(付加情報)を通知する。ただし、本発明は既存の送信モードに適用しても良く、RRC等でNOMA伝送の受信処理で必要な干渉信号の情報を付加する設定することで実現されても良い。
送信信号生成部101は、各端末装置へ送信するデータビット列が入力される。図3に、本発明に係る送信信号生成部101の構成の一例を示す。同図より、入力されたデータビット列は誤り訂正符号化部1011−1〜1011−2に入力される。誤り訂正符号化部1011−1〜1011−2は、入力されたデータビット列に対し、誤り訂正符号の符号化を施す。誤り訂正符号には、例えば、ターボ符号やLDPC(Low Density Parity Check)符号、畳み込み符号などが用いられる。誤り訂正符号化部1011−1〜1011−2で施される誤り訂正符号の種類は、送受信装置で予め決められていても良いし、送受信機会毎に制御情報として通知されても良いし、送信モードに応じて予め決められたパラメータと制御情報で通知されたパラメータによって切り替えても良い。また、誤り訂正符号化の符号化率が制御情報生成部109より入力され、誤り訂正符号化部1011−1〜1011−2はパンクチャリング(レートマッチング)によりダウンリンクのデータ伝送に用いる符号化率を実現する。
変調部1012−1〜1012−2は、変調方式の情報が制御情報生成部109より入力され、誤り訂正符号化部1011−1〜1011−2から入力された符号化ビット列に対して変調を施すことで、変調シンボル列を生成する。変調方式には、例えば、QPSK(Quaternary Phase Shift Keying;四相位相偏移変調)、16QAM(16-ary Quadrature Amplitude Modulation;16直交振幅変調)、64QAMや256QAMなどがある。変調部1012−1〜1012−2は、生成した変調シンボル列を送信電力制御部1013−1〜1013−2へ出力する。
送信電力制御部1013−1〜1013−2は、制御情報生成部109よりSCで多重する端末装置に割り当てる送信電力の情報が入力され、送信電力制御を施す。信号多重部1014は、SCで多重する端末装置の信号が入力され、多重する。ここで、SCで多重する方法は、各端末装置宛ての信号をGray符号で変調し、そのまま加算する方法と、SCで多重後の信号点配置がGray符号となるように加算する方法が存在するが、送受信装置で予め決められていても良いし、送受信機会毎に制御情報として通知されても良いし、送信モードや制御情報で通知されたパラメータによって切り替えても良い。送信信号割当部1018は、信号多重部1014より送信信号列が入力され、制御情報生成部109より入力されるRA情報で示されるRBに送信信号列を割り当てる。
参照信号多重部1015は、送信信号割当部1018より送信信号列が入力され、参照信号生成部1016より参照信号列が入力され、これらの信号列を多重することで、送信信号のフレームを生成する。ここで、ダウンリンクの参照信号は、CRS(Cell-Specific Reference Signal)、PDSCHに関連するURS(UE-Specific Reference Signal)、EPDCCHに関連するDMRS(De-Modulation Reference Signal)、NZP CSI−RS(Non-Zero Power Channel State Information Reference Signal)、ZP CSI−RS(Zero Power Channel State Information Reference Signal)やDRS(Discovery Reference Signal、Discovery signal)が含まれる。また、本実施形態では、SCで複数の端末装置をNOMAで多重する場合とSCで複数の端末装置の信号を多重しないOFDM伝送する場合で参照信号の送信電力が同一である例について説明する。つまり、SCにより複数の端末装置宛てのデータ信号をNOMAで多重する場合は、これらのデータ信号に送信電力を分配時においてデータと参照信号の送信電力が異なる。制御情報多重部1017は、参照信号多重部1015より入力された信号列と制御情報生成部109より入力されたDCIの制御情報を多重し、IFFT部102に入力する。
IFFT部102は、周波数領域の送信信号のフレームが入力され、各OFDMシンボル単位で逆高速フーリエ変換することで、周波数領域信号列から時間領域信号列に変換する。時間領域信号列は、送信処理部103に入力される。送信処理部103は、信号列にCPを挿入し、D/A(Digital/Analog;ディジタル/アナログ)でアナログの信号に変換し、変換後の信号を伝送に使用する無線周波数にアップコンバートする。送信処理部103は、アップコンバートした信号を、PA(Power Amplifier)で増幅し、増幅後の信号を、送信アンテナ104を介して送信する。以上のように、基地局装置は、端末装置宛ての信号をする。
図4に、本発明に係る端末装置の構成の一例を示す。ただし、本発明に必要な最低限のブロックを示している。同図は説明を簡単にするために、端末装置の送受信アンテナをそれぞれ1本として説明する。端末装置は、受信アンテナ201でダウンリンク伝送された信号を受信し、受信処理部202に入力する。受信処理部202は、受信信号をベースバンド周波数にダウンコンバートし、A/D変換し、ディジタル信号からCPを除去する。受信処理部202はCP除去後の信号をFFT部203に出力する。FFT部203は、入力された受信信号列を高速フーリエ変換により時間領域信号列から周波数領域信号列に変換し、周波数領域信号列を信号分離部204に出力する。
図5に、本発明に係る信号分離部204の構成の一例を示す。同図より、信号分離部204では、FFT部203より入力された周波数領域信号列が参照信号分離部2041に入力される。参照信号分離部2041は、入力された信号を参照信号のCRS、URS、DMRS、CSI−RS、DRSなどとその他の信号に分離し、それぞれ伝搬路推定部206と制御情報分離部2042に出力する。制御情報分離部2042は、入力された信号をPDCCH、EPDCCH、PDSCHで送信される制御信号とPDSCHで送信されるデータ信号に分離し、それぞれ制御情報検出部2044と割当信号抽出部2043に出力する。制御情報検出部2044は、PDCCHもしくはEPDCCHの中で設定されるCSS(Common SS)もしくはUSS(UE-specific SS)において、送信モードやRRCの設定によって決まるDCIフォーマットをブラインドデコーディングすることで制御情報を検出する。また、制御情報検出部2044は、PDSCHで上位層の制御情報のRRCシグナリングで制御情報を受信した場合、制御情報の受信処理により検出する。制御情報検出部2044は、自局宛ての信号の送信パラメータ(RA情報やMCS)を信号検出部205に出力し、干渉となる他の端末装置宛ての信号の送信パラメータを干渉信号情報識別部2045に出力する。干渉信号情報識別部2045は、制御情報として通知されない干渉となる他の端末装置宛ての信号の送信パラメータを識別するが、詳細は後述する。干渉信号情報識別部2045は、通知された送信パラメータと関連付けられている送信パラメータを識別し、信号検出部205に入力する。一方、割当信号抽出部2043は、自局宛ての信号の送信パラメータに含まれるRA情報に基づいて送信信号を抽出する。
伝搬路推定部206は、データ信号と多重されて送信された参照信号が入力され、復調用に推定した周波数応答は信号検出部205に出力する。ここで、本実施形態では、SCで複数の端末装置をNOMAで多重する場合とSCで複数の端末装置の信号を多重しないOFDM伝送する場合で参照信号の送信電力が同一である例としているため、受信処理で参照信号とデータ信号の電力比の情報が必要となる。この電力比の情報は、制御情報として通知されて制御情報検出部2044より伝搬路推定部206に出力される、もしくは制御情報として通知されず、干渉信号情報識別部2045で識別されて伝搬路推定部206に出力されるものとする。詳細は後述する。また、伝搬路推定部206は、PUCCHでCSIを送信するために、推定した周波数応答を制御情報生成部207に入力する。制御情報生成部207は、PUCCHで送信する。SR、ACK/NACKやCSIなどの送信タイミングで送信する内容に応じたフォーマットを用いて制御情報を生成する。制御情報送信部208は、信号列にCPを挿入し、D/Aでアナログの信号に変換し、変換後の信号を伝送に使用する無線周波数にアップコンバートする。制御情報送信部208は、アップコンバートした信号をPAで増幅し、増幅後の信号を、送信アンテナ209を介して送信する。
図6に、本発明に係る信号検出部205の構成の一例を示す。信号検出部205は、信号分離部204より入力されたデータ信号列と干渉となる他の端末装置宛ての信号の送信パラメータが干渉信号検出部2051に入力され、データ信号列と自局宛ての信号の送信パラメータが干渉除去部2053に入力される。干渉信号検出部2051は、伝搬路推定部206より入力された干渉信号の電力比に補正された周波数応答の推定値と信号分離部204より入力された送信パラメータに基づいて干渉信号を検出する。ここで、干渉信号の検出は、誤り訂正復号の結果を用いるCWIC(Codeword level Interference Cancellation)や誤り訂正復号をせずに復調結果を用いるSLIC(Symbol level Interference Cancellation)を用いても良い。また、干渉信号検出部2051の出力は、硬判定値を用いても良いし、軟値(LLR: Log Likelihood Ratio)を用いても良い。干渉信号再生部2052は、検出した干渉信号のビット列もしくはLLR列と干渉信号の電力比に補正された周波数応答の推定値より干渉信号のレプリカを生成し、干渉除去部2053に出力する。干渉除去部2053は、データ信号列から干渉信号のレプリカを減算することで干渉除去を行い、干渉除去後の信号列と自局宛ての信号の送信パラメータを所望信号検出部2054に入力する。
図7に、本発明に係る所望信号検出部2054の構成の一例を示す。所望信号検出部2054は、干渉除去部2053より入力された干渉除去後の信号列と自局宛ての信号の送信パラメータと、伝搬路推定部206より入力された所望信号の電力比に補正された周波数応答の推定値を伝搬路補償部2054−1に出力する。伝搬路補償部2054−1は、入力された周波数応答の推定値を用いて干渉除去後の信号列に対して無線伝搬路の歪みを補償する処理を行なう。伝搬路補償部2054−1は、伝搬路補償後の信号列を復調部2054−2に出力する。復調部2054−2は、自局宛ての信号の送信パラメータに含まれる変調方式(変調多値数やSP後の信号がGray符号となるように加算しているか否かなど)の情報が入力され、伝搬路補償後の信号列に対して復調処理を施し、ビット系列のLLR列を得る。復号部2054−3は、自局宛ての信号の送信パラメータに含まれる符号化率の情報が入力され、LLR列に対して復号処理を行う。復号部2054−3は、復号後のLLR列を硬判定し、巡回冗長検査(CRC: Cyclic Redundancy Check)より誤りビットの有無を判別し、誤りビットの有無の情報を制御情報生成部207に出力し、誤りなければデータビット列を出力する。本実施形態では、所望信号検出部2054がCWICもしくはSLICなどの逐次干渉キャンセラ(SIC: Successive Interference Canceller)を用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、並列干渉キャンセラ(PIC: Parallel Interference Canceller)、最尤検出(MLD:Maximum Likelihood Detection)や繰り返し処理を行うターボ等化などを用いても良い。
図8に、本発明に係る受信処理のフローチャートの一例を示す図である。まず、制御情報検出部2044は、自局宛ての信号の送信パラメータに含まれるMCSの情報と干渉となる他の端末装置宛ての信号の送信パラメータに含まれるMCSの情報を検出する(S10)。干渉信号情報識別部2045は、自局宛ての信号のMCSインデックスをIMCS1と、干渉信号のMCSインデックスをIMCS2が入力され、各MCSインデックスに対応するターゲットのES/N0であるfSN(IMCS1)、fSN(IMCS2)をそれぞれ得る。ここで、MCSインデクッスとターゲットのES/N0の変換は予めテーブル化されているなどの方法により実現するものとする。送信電力P1(0≦P1≦1)が割り当てられる端末装置の干渉信号情報識別部2045は、所望信号の送信電力P1と干渉信号の送信電力P2(0≦P2≦1)を識別する必要がある。まず、所望信号よりも干渉信号の送信電力が高く(P1<P2)、干渉信号のMCSは所望信号よりもレートが低い場合について説明する。この場合、送信電力P1が割り当てられる端末装置は完全に干渉除去できるものとし、干渉となる他の端末装置では干渉除去しない場合、次式で所望信号のMCSが設定されるものとする。
ただし、N1は送信電力P1が割り当てられる端末装置における雑音電力、N2は送信電力P2が割り当てられる端末装置における雑音電力、α1とα2はそれぞれ送信電力P1とP2が割り当てられる端末装置における適応変調符号化でチャネル推定誤差やEVM(Error Vector Magnitude)の影響を考慮したMCS選択時の閾値の調整値(マージン)である。α1とα2は、予め決まっている、もしくは送信電力P1が割り当てられる端末装置と送信電力P2が割り当てられる端末装置へ通知(送信)されているものとする。α1とα2の通知方法は、RRCなどで予めそれぞれ端末装置へ通知しても良いし、DCIでMCSインデックスと同時にそれぞれ端末装置へ通知されも良いし、全端末装置で共通の値(α1=α2)としてRRCもしくはDCIで通知しても良い。また、SCで多重される端末装置の数が2の場合はダウンリンク伝送の送信電力PTOTALは以下となる。
ただし、P1<P2とし、送信電力P1が割り当てられる端末装置は干渉除去が必要であり、送信電力P2が割り当てられる端末装置は干渉除去しなくても良いものとする。送信電力P1が割り当てられる端末装置の干渉信号情報識別部2045は、α1が既知もしくは通知されている場合は式(1)と式(3)より所望信号の送信電力P1をP1=(fSN(IMCS1)+α1)N1、P2=PTOTAL−(fSN(IMCS1)+α1)N1のように識別する(S11)。また、送信電力P2が割り当てられる端末装置の干渉信号情報識別部2045において、α2が既知もしくは通知されており、式(2)と式(3)より干渉信号の送信電力P1をP1={PTOTAL−N2(fSN(IMCS2)+α2)}/{fSN(IMCS2)+α2+1}のように識別し、式(3)を用いて所望信号の送信電力P2も識別できる。
送信電力P1が割り当てられる端末装置の干渉信号検出部2051は通知された干渉信号のMCSインデックスをIMCS2と識別した干渉信号の送信電力P2を用いて干渉信号を検出し、その後、干渉信号検出再生部2052で干渉信号のレプリカを生成する(S12)。干渉信号除去部2053は、データ信号列から干渉信号のレプリカを減算することで干渉除去を行う(S13)。所望信号検出部2054は、通知された送信パラメータと識別した送信電力P1を用いて所望信号を検出する(S14)。また、送信電力P2が割り当てられる端末装置は、干渉除去をしない場合、所望信号検出部2054において送信電力P2の識別結果を用いて所望信号を検出する。以上により端末装置はSCで多重された所望信号を検出する。
本実施形態では、1つの制御情報で通知された割当RBで一定の送信電力が適用される場合について説明したが、本発明はすべての割当RBで一定の送信電力でなくても良く、予め決められたRBG単位や複数のRBや複数のRBGをサブバンドとし、サブバンド単位で本実施形態の様に送信電力を識別しても良い。この場合、サブバンド単位で干渉信号のMCSが通知され、P1={PTOTAL−N2(fSN(IMCS2)+α2)}/{fSN(IMCS2)+α2+1}により識別しても良い。さらにRBG単位もしくはサブバンド単位で異なる端末装置とSCで多重されても良い。
本実施形態では、SCで多重される信号の送信電力であるP1とP2を識別し、識別した送信電力の値をそのまま受信処理に用いる例について説明したが、基地局装置が使用する送信電力のP1とP2の組み合わせに制限がある場合、例えばP1={0.1、0.2、0.3、0.4}のような離散値であれば、基地局装置が設定可能な送信電力のうちP1の最も近い値が使用されたと識別しても良い。また、上記の例であれば、識別したP1の値の小数点第二位を四捨五入や切り捨て、切り上げなどで基地局装置が使用した送信電力を識別しても良い。また、識別した送信電力の値より離散値を算出する場合は、識別した大きい送信電力のP2の値から離散値を識別しても良い。
本実施形態では、干渉信号のMCSを通知する例について説明したが、受信処理にSLICやMLDを用いる場合には、変調多値数のみ通知するとしても良く、所望信号の送信電力P1が割り当てられる端末装置は、P1=(fSN(IMCS1)+α1)N1で送信電力を識別しても良い。
また、α1やα2は0としても良く、その場合、基地局装置は端末装置にα1やα2を通知する必要はない
以上のように本実施形態では、SCで多重時に用いられる送信電力を通知する必要がなくなり、制御情報のオーバヘッドを削減することができる。
(第1の実施形態の変形例)
前実施形態では、SCで多重される端末装置の数が2の場合について説明したが、本変形例ではSCで多重される端末装置の数Uが3以上の例について説明する。まず、本変形例における基地局装置の構成例は、前実施形態と同様であり、図2である。ただし、図3の送信信号生成部101の誤り訂正符号化部1011−1〜1011−2から送信電力制御部1013−1〜1013−2がSCで多重される端末装置の数だけ存在し、信号多重部1014で多重される。また、本変形例における端末装置の構成例は、前実施形態と同様であり、図4、5、6、7である。また、受信処理のフローチャートも前実施形態と同様であり、図8である。そのため、本実施形態では、異なる処理のみを説明し、同様の処理の説明は省略する。
前実施形態では、SCで多重される端末装置の数が2の場合について説明したが、本変形例ではSCで多重される端末装置の数Uが3以上の例について説明する。まず、本変形例における基地局装置の構成例は、前実施形態と同様であり、図2である。ただし、図3の送信信号生成部101の誤り訂正符号化部1011−1〜1011−2から送信電力制御部1013−1〜1013−2がSCで多重される端末装置の数だけ存在し、信号多重部1014で多重される。また、本変形例における端末装置の構成例は、前実施形態と同様であり、図4、5、6、7である。また、受信処理のフローチャートも前実施形態と同様であり、図8である。そのため、本実施形態では、異なる処理のみを説明し、同様の処理の説明は省略する。
SCで多重される端末装置の数がUの場合、ダウンリンク伝送の送信電力PTOTALは以下となる。
ここで、P1≦P2≦…≦PUとし、端末装置は自局宛ての信号よりも送信電力が大きい干渉信号を受信処理で除去するものとする。P1が割り当てられる端末装置は、式(2)でMCSが設定され、Piが割り当てられる端末装置は、次式でMCSが設定される。
P1が割り当てられる端末装置は、式(2)よりP1=(fSN(IMCS1)+α1)N1を識別する。次に、P1が割り当てられる端末装置は、式(5)よりP2={fSN(IMCS1)+α2}{(fSN(IMCS1)+α1)N1+N2}を識別することが可能であり、干渉となる他の端末装置のαj(1≦j≦U)とMCSが通知されていればPUまで識別可能である。ただし、SCで多重する全端末装置で共通、つまりαj=αi(1≦i、j≦Uかつi≠j)とすれば、制御情報量を最小限にできる。また、他の端末装置の雑音電力Njは自局の雑音電力Niと同等という近似を行う。
本実施形態では、1つの制御情報で通知された割当RBで一定の送信電力が適用される場合について説明したが、本発明はすべての割当RBで一定の送信電力でなくても良く、予め決められたRBG単位やサブバンド単位で本実施形態の様に送信電力を識別しても良く、さらにRBG単位もしくはサブバンド単位で異なる端末装置とSCで多重されても良い。
本実施形態では、SCで多重される信号の送信電力であるPi(1≦i≦U)を識別し、識別した送信電力の値をそのまま受信処理に用いる例について説明したが、基地局装置が使用する送信電力のPiの組み合わせに制限がある場合、例えばPi={0.1、0.2、0.3、0.4}のような離散値であれば、基地局装置が設定可能な送信電力のうち識別したPiの値に最も近い値が使用されたと識別しても良い。また、上記の例であれば、Piの識別した送信電力の値の小数点第二位を四捨五入や切り捨て、切り上げなどで基地局装置が使用した送信電力を識別しても良い。また、送信電力の識別した送信電力の値より離散値を算出する場合は、識別した大きい送信電力の値から離散値を識別しても良い。
また、αiは0としても良く、その場合、基地局装置は端末装置にαiを通知する必要はない
以上のように本実施形態では、SCで多重時に用いられる送信電力を通知する必要がなくなり、制御情報のオーバヘッドを削減することができる。
(第2の実施形態)
前実施形態では、干渉信号のMCSの情報が通知される例について説明したが、本実施形態では所望信号の送信電力が通知される例について説明する。まず、本変形例における基地局装置の構成例は、前実施形態と同様であり、図2、3である。また、本変形例における端末装置の構成例は、前実施形態と同様であり、図4、5、6、7である。そのため、本実施形態では、異なる処理のみを説明し、同様の処理の説明は省略する。
前実施形態では、干渉信号のMCSの情報が通知される例について説明したが、本実施形態では所望信号の送信電力が通知される例について説明する。まず、本変形例における基地局装置の構成例は、前実施形態と同様であり、図2、3である。また、本変形例における端末装置の構成例は、前実施形態と同様であり、図4、5、6、7である。そのため、本実施形態では、異なる処理のみを説明し、同様の処理の説明は省略する。
図9に、本発明に係る受信処理のフローチャートの一例を示す図である。送信電力P1が割り当てられる端末装置の御情報検出部2044は、自局宛ての信号の送信パラメータに含まれるMCSの情報と送信電力P1を検出する(S20)。ただし、基地局装置が通知する送信電力の情報は干渉信号となる他の端末装置に割り当てた送信電力P2でも良い。ここで、SCで多重される端末装置の数を2とし、自局宛ての信号のMCSインデックスをIMCS1とし、干渉信号のMCSインデックスをIMCS2とし、各MCSインデックスに対応するターゲットのES/N0をそれぞれfSN(IMCS1)、fSN(IMCS2)とする。P1が割り当てられる端末装置の干渉信号情報識別部2045は、干渉信号のMCSを識別する必要がある。まず、式(1)〜式(3)より次式が得られる。
ここで、P1が割り当てられる端末装置は、干渉信号のMCSの決定に用いられるα2をRRCなどで予め通知されても良いし、予め決められても良いし、所望信号のMCSと同時にDCIで通知されても良いし、全端末装置で共通の値(α1=α2)としてRRCもしくはDCIで通知しても良い。P1が割り当てられる端末装置は、識別した干渉信号のターゲットのES/N0のfSN(IMCS2)より、送受信機で予め設定されているMCSとターゲットのES/N0のテーブルを用いて干渉信号のMCSへ変換する(S21)。また、P1が割り当てられる端末装置は、干渉信号の送信電力P2を式(3)より識別する(S21)。以降の処理は第1の実施形態と同様のため説明を省略する。
本実施形態では、1つの制御情報で通知された割当RBで一定の送信電力が適用される場合について説明したが、本発明はすべての割当RBで一定の送信電力でなくても良く、予め決められたRBG単位やサブバンド単位で送信電力が通知されても良く、その場合はRBG単位やサブバンド単位でMCSを識別する。さらにRBG単位もしくはサブバンド単位で異なる端末装置とSCで多重されても良い。
本実施形態では、基地局装置が端末装置に割り当てる送信電力を通知し、干渉信号のMCSを識別する場合について説明したが、受信処理にSLICやMLDを用いる端末装置は符号化率の情報が不要のため、変調多値数(Modulation Order)のみを識別しても良い。
また、α1やα2は0としても良く、その場合、基地局装置は端末装置にα1やα2を通知する必要はない
以上のように本実施形態では、SCで多重時に用いられる送信電力を通知する必要がなくなり、制御情報のオーバヘッドを削減することができる。
(第2の実施形態の変形例)
第2の実施形態では、SCで多重される端末装置の数が2の場合について説明したが、本変形例ではSCで多重される端末装置の数Uが3以上の例について説明する。まず、本変形例における基地局装置の構成例は、第2の実施形態と同様であり、図2である。ただし、図3の送信信号生成部101の誤り訂正符号化部1011−1〜1011−2から送信電力制御部1013−1〜1013−2がSCで多重される端末装置の数だけ存在し、信号多重部1014で多重される。また、本変形例における端末装置の構成例は、第2の実施形態と同様であり、図4、5、6、7である。また、受信処理のフローチャートも第2の実施形態と同様であり、図9である。ただし、SCで多重される端末装置は、多重される各端末装置に割り当てられる送信電力の情報が通知される点が第2の実施形態と異なる。本実施形態では、異なる処理のみを説明し、同様の処理の説明は省略する。
第2の実施形態では、SCで多重される端末装置の数が2の場合について説明したが、本変形例ではSCで多重される端末装置の数Uが3以上の例について説明する。まず、本変形例における基地局装置の構成例は、第2の実施形態と同様であり、図2である。ただし、図3の送信信号生成部101の誤り訂正符号化部1011−1〜1011−2から送信電力制御部1013−1〜1013−2がSCで多重される端末装置の数だけ存在し、信号多重部1014で多重される。また、本変形例における端末装置の構成例は、第2の実施形態と同様であり、図4、5、6、7である。また、受信処理のフローチャートも第2の実施形態と同様であり、図9である。ただし、SCで多重される端末装置は、多重される各端末装置に割り当てられる送信電力の情報が通知される点が第2の実施形態と異なる。本実施形態では、異なる処理のみを説明し、同様の処理の説明は省略する。
SCで多重される端末装置の数がUの場合、ダウンリンク伝送の送信電力PTOTALは式(4)となり、P1≦P2≦…≦PUとし、端末装置は自局宛ての信号よりも送信電力が大きい干渉信号を受信処理で除去するものとする。P1が割り当てられる端末装置は、式(1)でMCSが設定され、Piが割り当てられる端末装置は、式(5)でMCSが設定される。
P1が割り当てられる端末装置は、干渉信号であるPj(2≦j≦U)が割り当てられる端末装置のαjが通知されている場合、式(5)によりのMCSを識別できる。ただし、SCで多重する全端末装置で共通、つまりαj=αi(1≦i、j≦Uかつi≠j)とすれば、制御情報量を最小限にできる。また、他の端末装置の雑音電力Njは自局の雑音電力Niと同等という近似を行う。
本実施形態では、1つの制御情報で通知された割当RBで一定の送信電力が適用される場合について説明したが、本発明はすべての割当RBで一定の送信電力でなくても良く、予め決められたRBG単位やサブバンド単位で送信電力が通知されても良く、その場合はRBG単位やサブバンド単位でMCSを識別する。さらにRBG単位もしくはサブバンド単位で異なる端末装置とSCで多重されても良い。
本実施形態では、基地局装置が端末装置にSCで多重される各端末装置に割り当てる送信電力を通知し、干渉信号のMCSを識別する場合について説明したが、受信処理にSLICやMLDを用いる端末装置は符号化率の情報が不要のため、変調多値数(Modulation Order)のみを識別しても良い。
また、αiは0としても良く、その場合、基地局装置は端末装置にαiを通知する必要はない
以上のように本実施形態では、SCで多重時に用いられる送信電力を通知する必要がなくなり、制御情報のオーバヘッドを削減することができる。
(第3の実施形態)
前実施形態では、SCで多重される各端末装置の送信電力を通知され、干渉信号のMCSを識別する例について説明したが、本実施形態ではSCで多重される各端末装置の送信電力を識別し、識別した送信電力の割当の値を基に干渉信号のMCSを識別する例について説明する。まず、本実施形態における基地局装置の構成例は、前実施形態と同様であり、図2、3である。ただし、参照信号生成部1016と参照信号多重部1015の処理が異なるため、後述する。また、本実施形態における端末装置の構成例は、前実施形態と同様であり、図4、6、7である。ただし、本実施形態では端末装置の信号分離部204の構成例は図5ではなく、図10となる。本実施形態では、異なる処理のみを説明し、同様の処理の説明は省略する。
前実施形態では、SCで多重される各端末装置の送信電力を通知され、干渉信号のMCSを識別する例について説明したが、本実施形態ではSCで多重される各端末装置の送信電力を識別し、識別した送信電力の割当の値を基に干渉信号のMCSを識別する例について説明する。まず、本実施形態における基地局装置の構成例は、前実施形態と同様であり、図2、3である。ただし、参照信号生成部1016と参照信号多重部1015の処理が異なるため、後述する。また、本実施形態における端末装置の構成例は、前実施形態と同様であり、図4、6、7である。ただし、本実施形態では端末装置の信号分離部204の構成例は図5ではなく、図10となる。本実施形態では、異なる処理のみを説明し、同様の処理の説明は省略する。
まず、参照信号生成部1016ではSCで多重する端末装置毎にデータの送信電力と同一の電力割当で参照信号を生成する。次に、参照信号多重部1015は、多重する端末装置毎の参照信号を多重する。参照信号の多重方法として、多重する端末装置毎に異なるアンテナポート番号を割り当て、長さXのOCC(Orthogonal Cover Code)を用いて多重しても良いし、異なる周波数リソース(リソースエレメント)に多重しても良い。その他の基地局装置の送信処理は第2の実施形態と同様のため、説明を省略する。
図11に、本発明に係る受信処理のフローチャートの一例を示す図である。端末装置では、参照信号分離2041で分離された参照信号は伝搬路推定部206と参照信号電力測定部3041に入力する。参照信号電力測定部3041は、SCで他の端末装置のNOMA多重されたデータを受信した場合、所望信号と干渉信号に割り当てられた送信電力を参照信号の送信電力から推定する(S30)。具体的には、SCで多重される端末装置の数がUの場合、OCCで多重されている、もしくは異なるリソースエレメントに割り当てられている参照信号からSCで多重されている端末装置毎の参照信号を抽出し、平均化した受信電力PAVG_i(1≦i≦U)を識別する。参照信号電力測定部3041は、SCで多重されている各端末装置の送信電力(電力比)のPi(1≦i≦U)を次式で推定する。
ここで、基地局装置が使用する送信電力のPiの組み合わせに制限がある場合、例えばPi={0.1、0.2、0.3、0.4}のような離散値であれば、基地局装置が設定可能な送信電力のうちPiの識別した送信電力の値に最も近い値が使用されたと識別しても良い。また、上記の例であれば、識別したPiの値の小数点第二位を四捨五入や切り捨て、切り上げなどで基地局装置が使用した送信電力を識別しても良い。また、識別した送信電力の値より離散値を算出する場合は、識別した大きい送信電力の値から離散値を識別しても良い。
送信電力P1が割り当てられる端末装置の御情報検出部2044は、自局宛ての信号の送信パラメータに含まれるMCSの情報を検出する(S31)。参照信号電力測定部3041は、推定したSCで多重される端末装置毎の送信電力を干渉信号情報識別部2045に入力する。干渉信号情報識別部2045は、第2の実施形態と同様にSCで多重される端末装置毎の送信電力を基に干渉信号のMCSを識別する(S21)。以降の処理は第2の実施形態と同様のため説明を省略する。
本実施形態では、1つの制御情報で通知された割当RBで一定の送信電力が適用される場合について説明したが、本発明はすべての割当RBで一定の送信電力でなくても良く、予め決められたRBG単位やサブバンド単位で送信電力を識別しても良く、その場合はRBG単位やサブバンド単位でMCSを識別する。さらにRBG単位もしくはサブバンド単位で異なる端末装置とSCで多重されても良い。
本実施形態では、基地局装置が端末装置にSCで多重される各端末装置に割り当てる送信電力を識別し、さらに干渉信号のMCSを識別する場合について説明したが、受信処理にSLICやMLDを用いる端末装置は符号化率の情報が不要のため、変調多値数(Modulation Order)のみを識別しても良い。
以上のように本実施形態では、SCで多重時に用いられる送信電力を通知する必要がなくなり、制御情報のオーバヘッドを削減することができる。
(第4の実施形態)
本実施形態では所望信号の送信電力が通知され、端末装置が干渉信号のMCSの候補を識別する例について説明する。まず、本実施形態における基地局装置の構成例は、第2の実施形態と同様であり、図2、3である。また、本変形例における端末装置の構成例は、第2の実施形態と同様であり、図4、5、6、7である。また、受信処理のフローチャートも前実施形態と同様であり、図9である。そのため、本実施形態では、異なる処理のみを説明し、同様の処理の説明は省略する。
本実施形態では所望信号の送信電力が通知され、端末装置が干渉信号のMCSの候補を識別する例について説明する。まず、本実施形態における基地局装置の構成例は、第2の実施形態と同様であり、図2、3である。また、本変形例における端末装置の構成例は、第2の実施形態と同様であり、図4、5、6、7である。また、受信処理のフローチャートも前実施形態と同様であり、図9である。そのため、本実施形態では、異なる処理のみを説明し、同様の処理の説明は省略する。
図9のフローチャートにおいて、送信電力P1が割り当てられる端末装置の御情報検出部2044は、自局宛ての信号の送信パラメータに含まれるMCSの情報と送信電力P1を検出する(S20)。干渉信号情報識別部2045は、自局宛ての信号のMCSインデックスをIMCS1から干渉信号のMCSの候補となるMCSインデックスIMCS2をIMCS2=IMCS1−N(P1)で識別する。N(P1)は、所望信号の送信電力に応じてSCで多重される端末装置のMCSの組み合わせを一意に決めることを意味する。そのため、送信電力P1が割り当てられる端末装置は、所望信号の送信電力が通知されれば干渉信号のMCSを識別することができる。N(P1)の例として、N(P1)=IBASE+IOFFSET(P1)で決めても良く、IBASEはRRCなどで予め通知される値であり、IOFFSET(P1)は送信電力P1に依存する値である。0<P1≦0.1の場合はIOFFSET(P1)=0、0.1<P1≦0.2の場合はIOFFSET(P1)=1、0.2<P1≦0.3の場合はIOFFSET(P1)=2としても良い。また、図12のMCSの表において、IMCS1=22であり、N(P1)=15の場合は、端末装置は干渉信号のMCSインデックスIMCS2が7と判断し、QPSKの符号化率R(7)と識別することができる。
また、送信電力P1が割り当てられる端末装置の干渉信号情報識別部2045は、自局宛ての信号のMCSインデックスをIMCS1から干渉信号のMCSの候補となるMCSインデックスIMCS2をIMCS2={IMCS1−N1(P1)、IMCS1−N1(P1)+1、…、IMCS1−N2(P1)}としても良い。これは、送信電力P1が割り当てられる端末装置が所望信号のMCSと送信電力より干渉信号で使用される可能性のある複数のMCSの候補を示す場合であり、端末装置は複数のMCSで干渉信号の検出の試行を行う。N1(P1)とN2(P1)の例として、N1(P1)=IBASE1+IOFFSET(P1)、N2(P1)=IBASE2+IOFFSET(P1)で決めても良く、IBASE1とIBASE2はRRCなどで予め通知される値であり、IOFFSET(P1)は送信電力P1に依存する値である。0<P1≦0.1の場合はIOFFSET(P1)=0、0.1<P1≦0.2の場合はIOFFSET(P1)=1、0.2<P1≦0.3の場合はIOFFSET(P1)=2としても良い。また、図12のMCSの表において、IMCS1=22であり、N1(P1)=15、N2(P1)=13の場合は、端末装置は干渉信号のMCSインデックスIMCS2が7〜9のいずれかと判断し、QPSKの符号化率R(7)〜R(9)で干渉信号の誤り訂正復号を試行する。
本実施形態では、1つの制御情報で通知された割当RBで一定の送信電力が適用される場合について説明したが、本発明はすべての割当RBで一定の送信電力でなくても良く、予め決められたRBG単位やサブバンド単位で送信電力を識別しても良く、その場合はRBG単位やサブバンド単位でMCSを識別する。さらにRBG単位もしくはサブバンド単位で異なる端末装置とSCで多重されても良い。
本実施形態では、基地局装置が端末装置にSCで多重される各端末装置に割り当てる送信電力を識別し、さらに干渉信号のMCSを識別する場合について説明したが、受信処理にSLICやMLDを用いる端末装置は符号化率の情報が不要のため、変調多値数(Modulation Order)のみを識別しても良い。
本実施形態では、基地局装置が送信電力P1を割り当てる端末装置に対して、MCSインデックスをIMCS1と送信電力P1を通知する例について説明したが、MCSインデックスをIMCS1と干渉信号のMCSインデックスIMCS2から送信電力P1を識別しても良い。
以上のように本実施形態では、SCで多重時に用いられる送信電力を通知する必要がなくなり、制御情報のオーバヘッドを削減することができる。
本発明に関わる基地局装置および端末装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、CPU等を制御するプログラム(コンピュータを機能させるプログラム)である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にRAMに蓄積され、その後、各種ROMやHDDに格納され、必要に応じてCPUによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体(例えば、ROM、不揮発性メモリカード等)、光記録媒体(例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等)、磁気記録媒体(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態における基地局装置および端末装置の一部、又は全部を典型的には集積回路であるLSIとして実現してもよい。基地局装置および端末装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、又は全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される。
また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
また、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本願発明の端末装置は、移動局装置への適用に限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、又は非可動型の電子機器、たとえば、AV機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などに適用出来ることは言うまでもない。
以上、この発明の実施形態に関して図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、本発明は、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記各実施形態に記載された要素であり、同様の効果を奏する要素同士を置換した構成も含まれる。
10…基地局装置
21〜25…端末装置
101…送信信号生成部
102…IFFT部
103…送信処理部
104…送信アンテナ
105…受信アンテナ
106…無線受信部
107…制御情報検出部
108…無線リソース制御部
109…制御情報生成部
1011−1〜1011−2…誤り訂正符号化部
1012−1〜1012−2…変調部
1013−1〜1013−2…送信電力制御部
1014…信号多重部
1015…参照信号多重部
1016…参照信号生成部
1017…制御信号多重部
1018…送信信号割当部
201…受信アンテナ
202…受信処理部
203…FFT部
204…信号分離部
205…信号検出部
206…伝搬路推定部
207…制御情報生成部
208…制御情報送信部
209…送信アンテナ
2041…参照信号分離部
2042…制御情報分離部
2043…割当信号抽出部
2044…制御情報検出部
2045…干渉信号情報識別部
2051…干渉信号検出部
2052…干渉信号再生部
2053…干渉除去部
2054…所望信号検出部
2054−1…伝搬補償部
2054−2…復調部
2054−3…復号部
3041…参照信号電力推定部
21〜25…端末装置
101…送信信号生成部
102…IFFT部
103…送信処理部
104…送信アンテナ
105…受信アンテナ
106…無線受信部
107…制御情報検出部
108…無線リソース制御部
109…制御情報生成部
1011−1〜1011−2…誤り訂正符号化部
1012−1〜1012−2…変調部
1013−1〜1013−2…送信電力制御部
1014…信号多重部
1015…参照信号多重部
1016…参照信号生成部
1017…制御信号多重部
1018…送信信号割当部
201…受信アンテナ
202…受信処理部
203…FFT部
204…信号分離部
205…信号検出部
206…伝搬路推定部
207…制御情報生成部
208…制御情報送信部
209…送信アンテナ
2041…参照信号分離部
2042…制御情報分離部
2043…割当信号抽出部
2044…制御情報検出部
2045…干渉信号情報識別部
2051…干渉信号検出部
2052…干渉信号再生部
2053…干渉除去部
2054…所望信号検出部
2054−1…伝搬補償部
2054−2…復調部
2054−3…復号部
3041…参照信号電力推定部
Claims (10)
- 複数の端末装置に対してデータ信号を送信する基地局装置であって、
前記基地局装置は少なくとも第1の端末装置と第2の端末装置のデータ信号をSuperposition Codingで多重する信号多重部と、前記第1の端末装置に対して前記第2の端末装置宛てのデータ信号に関連する付加情報を含む制御情報を生成する制御情報生成部と前記Superposition Codingで多重した信号を送信する送信処理部とを有し、
前記送信処理部は、前記制御情報生成部で生成した前記制御情報に含まれる前記付加情報と関連付けられた送信パラメータに基づいて生成した前記第2の端末装置のデータ信号と第1の端末装置のデータ信号をSuperposition Codingした信号を送信することを特徴とする基地局装置。 - 前記基地局装置は、Superposition Codingで多重する前記複数の端末装置へ送信するデータ信号の送信電力を制御する送信電力制御部を有し、
前記付加情報は、前記送信電力制御部で用いられる前記第1の端末装置もしくは前記第2の端末装置に割り当てる送信電力の制御値であり、前記付加情報と関連付けられた送信パラメータは前記第2宛てのデータ信号に施される変調多値数と符号化率であることを特徴とする請求項1記載の基地局装置。 - 前記付加情報と関連付けられた送信パラメータである前記第2宛てのデータ信号に施される変調多値数と符号化率は、複数の候補であることを特徴とする請求項2記載の基地局装置。
- 前記基地局装置は、Superposition Codingで多重する前記複数の
端末装置へ送信するデータ信号の送信電力を制御する送信電力制御部を有し、
前記付加情報は、前記第2の端末装置宛てのデータ信号に施される変調多値数と符号化率であり、前記付加情報と関連付けられた送信パラメータは前記送信電力制御部で用いられる前記第1の端末装置もしくは前記第2の端末装置に割り当てる送信電力の制御値であることを特徴とする請求項1記載の基地局装置。 - 前記基地局装置は、Superposition Codingで多重する前記複数の端末装置へ送信するデータ信号の送信電力を制御する送信電力制御部を有し、
前記付加情報は、前記第1の端末装置宛てのデータ信号に施される変調多値数と符号化率の選択時に用いられる閾値の調整値であり、前記付加情報と関連付けられた送信パラメータは前記送信電力制御部で用いられる送信電力の制御値と前記第2の端末装置宛てのデータ信号に施される変調多値数と符号化率であることを特徴とする請求項1記載の基地局装置。 - 前記基地局装置は、Superposition Codingで多重する前記複数の端末装置へ送信するデータ信号の送信電力を制御する送信電力制御部と参照信号を生成する参照信号生成部とを有し、
前記参照信号生成部は、前記送信電力制御部で用いられる前記第2の端末装置の送信電力の制御値により参照信号の送信電力制御を行い、前記付加情報と関連付けられた送信パラメータは前記第2の端末装置宛てのデータ信号に施される変調多値数と符号化率であることを特徴とする請求項1記載の基地局装置。 - 基地局装置より送信される複数の端末装置のデータ信号が多重された信号を受信する端末装置であって、
前記端末装置は、他の端末装置宛てのデータ信号とSuperposition Codingで多重された信号から所望信号を検出する信号検出部と前記基地局装置より送信された制御情報を検出する制御情報検出部と前記制御情報に含まれる前記他の端末装置宛てのデータ信号に関連する情報より前記他の端末装置宛てのデータ信号に用いられる送信パラメータを識別する干渉信号情報識別部とを有し、
前記信号検出部は前記他の端末装置宛てのデータ信号に用いられる送信パラメータを用いて干渉信号を検出し、前記検出した干渉信号を除去することで所望信号を検出することを特徴とする端末装置。 - 前記制御情報検出部で検出する前記他の端末装置宛てのデータ信号に関連する情報は、前記他の端末装置のデータ信号に施される変調多値数と符号化率であり、前記干渉信号情報識別部で識別する前記他の端末装置宛てのデータ信号に用いられる送信パラメータは、前記他の端末装置宛てのデータ信号の送信電力であることを特徴とする請求項7記載の端末装置。
- 前記制御情報検出部で検出する前記他の端末装置宛てのデータ信号に関連する情報は、変調多値数と符号化率の選択時に用いられる閾値の調整値であり、前記干渉信号情報識別部で識別する前記他の端末装置宛てのデータ信号に用いられる送信パラメータは、前記他の端末装置宛てのデータ信号の送信電力と変調多値数と符号化率であることを特徴とする請求項7記載の端末装置。
- 前記制御情報検出部で検出する前記他の端末装置宛てのデータ信号に関連する情報は、前記他の端末装置宛てのデータ信号の送信電力であり、前記干渉信号情報識別部で識別する前記他の端末装置宛てのデータ信号に用いられる送信パラメータは、前記他の端末装置宛てのデータ信号の変調多値数と符号化率であることを特徴とする請求項7記載の端末装置。
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