JP6594017B2 - Communications system - Google Patents

Description

本発明は、移動端末装置などの通信端末装置と基地局装置との間で無線通信を行う通信システムに関する。   The present invention relates to a communication system that performs wireless communication between a communication terminal device such as a mobile terminal device and a base station device.

移動体通信システムの規格化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、無線区間についてはロングタームエボリューション（Long Term Evolution：ＬＴＥ）と称し、コアネットワークおよび無線アクセスネットワーク（以下、まとめて、ネットワークとも称する）を含めたシステム全体構成については、システムアーキテクチャエボリューション（System Architecture Evolution：ＳＡＥ）と称される通信方式が検討されている（例えば、非特許文献１〜１２参照）。この通信方式は３．９Ｇ（3.9 Generation）システムとも呼ばれる。   In the 3rd Generation Partnership Project (3GPP), which is a standardization organization for mobile communication systems, the wireless section is called Long Term Evolution (LTE), and the core network and wireless access network (hereinafter collectively referred to as the network) For example, a communication system called System Architecture Evolution (SAE) has been studied (for example, see Non-Patent Documents 1 to 12). This communication method is also called a 3.9G (3.9 Generation) system.

ＬＴＥのアクセス方式としては、下り方向はＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、上り方向はＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）が用いられる。また、ＬＴＥは、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）とは異なり、回線交換を含まず、パケット通信方式のみになる。   As an LTE access scheme, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is used in the downlink direction, and SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) is used in the uplink direction. Also, LTE differs from W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) in that it does not include circuit switching and is only a packet communication method.

非特許文献１（５章）に記載される、３ＧＰＰでの、ＬＴＥシステムにおけるフレーム構成に関する決定事項について、図１を用いて説明する。図１は、ＬＴＥ方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。図１において、１つの無線フレーム（Radio frame）は１０ｍｓである。無線フレームは１０個の等しい大きさのサブフレーム（Subframe）に分割される。サブフレームは、２個の等しい大きさのスロット（slot）に分割される。無線フレーム毎に１番目および６番目のサブフレームに下り同期信号（Downlink Synchronization Signal）が含まれる。同期信号には、第一同期信号（Primary Synchronization Signal：Ｐ−ＳＳ）と、第二同期信号（Secondary Synchronization Signal：Ｓ−ＳＳ）とがある。   Non-Patent Document 1 (Chapter 5) described in 3GPP will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a radio frame used in an LTE communication system. In FIG. 1, one radio frame is 10 ms. The radio frame is divided into ten equally sized subframes. The subframe is divided into two equally sized slots. For each radio frame, a downlink synchronization signal is included in the first and sixth subframes. The synchronization signal includes a first synchronization signal (Primary Synchronization Signal: P-SS) and a second synchronization signal (Secondary Synchronization Signal: S-SS).

３ＧＰＰでの、ＬＴＥシステムにおけるチャネル構成に関する決定事項が、非特許文献１（５章）に記載されている。ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルにおいてもｎｏｎ−ＣＳＧセルと同じチャネル構成が用いられると想定されている。   Non-Patent Document 1 (Chapter 5) describes the determination items regarding the channel configuration in the LTE system in 3GPP. It is assumed that the same channel configuration as that of the non-CSG cell is also used in a CSG (Closed Subscriber Group) cell.

物理報知チャネル（Physical Broadcast Channel：ＰＢＣＨ）は、基地局装置（以下、単に「基地局」という場合がある）から移動端末装置（以下、単に「移動端末」という場合がある）などの通信端末装置（以下、単に「通信端末」という場合がある）への下り送信用のチャネルである。ＢＣＨトランスポートブロック（transport block）は、４０ｍｓ間隔中の４個のサブフレームにマッピングされる。４０ｍｓタイミングの明白なシグナリングはない。   A physical broadcast channel (PBCH) is a communication terminal device such as a base station device (hereinafter simply referred to as “base station”) to a mobile terminal device (hereinafter also simply referred to as “mobile terminal”). It is a channel for downlink transmission to (hereinafter sometimes simply referred to as “communication terminal”). A BCH transport block is mapped to four subframes in a 40 ms interval. There is no obvious signaling of 40ms timing.

物理制御フォーマットインジケータチャネル（Physical Control Format Indicator Channel：ＰＣＦＩＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＣＦＩＣＨは、ＰＤＣＣＨｓのために用いるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボルの数を、基地局から通信端末へ通知する。ＰＣＦＩＣＨは、サブフレーム毎に送信される。   A physical control format indicator channel (PCFICH) is a channel for downlink transmission from a base station to a communication terminal. PCFICH notifies the communication terminal of the number of OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) symbols used for PDCCHs from the base station. PCFICH is transmitted for each subframe.

物理下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel：ＰＤＣＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＤＣＣＨは、後述のトランスポートチャネルの１つである下り共有チャネル（Downlink Shared Channel：ＤＬ−ＳＣＨ）のリソース割り当て（allocation）情報、後述のトランスポートチャネルの１つであるページングチャネル（Paging Channel：ＰＣＨ）のリソース割り当て（allocation）情報、ＤＬ−ＳＣＨに関するＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）情報を通知する。ＰＤＣＣＨは、上りスケジューリンググラント（Uplink Scheduling Grant）を運ぶ。ＰＤＣＣＨは、上り送信に対する応答信号であるＡｃｋ（Acknowledgement）／Ｎａｃｋ（Negative Acknowledgement）を運ぶ。ＰＤＣＣＨは、Ｌ１／Ｌ２制御信号とも呼ばれる。   A physical downlink control channel (PDCCH) is a channel for downlink transmission from a base station to a communication terminal. The PDCCH is information on resource allocation (allocation) of a downlink shared channel (DL-SCH) that is one of transport channels described later, and a paging channel (PCH) that is one of transport channels described later. ) Resource allocation (allocation) information and HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) information related to DL-SCH. The PDCCH carries an Uplink Scheduling Grant. The PDCCH carries Ack (Acknowledgement) / Nack (Negative Acknowledgement), which is a response signal for uplink transmission. The PDCCH is also called an L1 / L2 control signal.

物理下り共有チャネル（Physical Downlink Shared Channel：ＰＤＳＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＤＳＣＨには、トランスポートチャネルである下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）、およびトランスポートチャネルであるＰＣＨがマッピングされている。   A physical downlink shared channel (PDSCH) is a channel for downlink transmission from a base station to a communication terminal. The PDSCH is mapped with a downlink shared channel (DL-SCH) which is a transport channel and PCH which is a transport channel.

物理マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel：ＰＭＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＭＣＨには、トランスポートチャネルであるマルチキャストチャネル（Multicast Channel：ＭＣＨ）がマッピングされている。   A physical multicast channel (PMCH) is a channel for downlink transmission from a base station to a communication terminal. A multicast channel (Multicast Channel: MCH) that is a transport channel is mapped to the PMCH.

物理上り制御チャネル（Physical Uplink Control Channel：ＰＵＣＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＵＣＣＨは、下り送信に対する応答信号（response signal）であるＡｃｋ／Ｎａｃｋを運ぶ。ＰＵＣＣＨは、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）レポートを運ぶ。ＣＱＩとは、受信したデータの品質、もしくは通信路品質を示す品質情報である。またＰＵＣＣＨは、スケジューリングリクエスト（Scheduling Request：ＳＲ）を運ぶ。   A physical uplink control channel (PUCCH) is a channel for uplink transmission from a communication terminal to a base station. The PUCCH carries Ack / Nack that is a response signal for downlink transmission. The PUCCH carries a CQI (Channel Quality Indicator) report. CQI is quality information indicating the quality of received data or channel quality. The PUCCH carries a scheduling request (SR).

物理上り共有チャネル（Physical Uplink Shared Channel：ＰＵＳＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＵＳＣＨには、トランスポートチャネルの１つである上り共有チャネル（Uplink Shared Channel：ＵＬ−ＳＣＨ）がマッピングされている。   A physical uplink shared channel (PUSCH) is a channel for uplink transmission from a communication terminal to a base station. An uplink shared channel (UL-SCH) that is one of the transport channels is mapped to the PUSCH.

物理ＨＡＲＱインジケータチャネル（Physical Hybrid ARQ Indicator Channel：ＰＨＩＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＨＩＣＨは、上り送信に対する応答信号であるＡｃｋ／Ｎａｃｋを運ぶ。物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel：ＰＲＡＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＲＡＣＨは、ランダムアクセスプリアンブル（random access preamble）を運ぶ。   A physical HARQ indicator channel (PHICH) is a channel for downlink transmission from a base station to a communication terminal. PHICH carries Ack / Nack which is a response signal for uplink transmission. A physical random access channel (PRACH) is a channel for uplink transmission from a communication terminal to a base station. The PRACH carries a random access preamble.

下り参照信号（リファレンスシグナル（Reference Signal）：ＲＳ）は、ＬＴＥ方式の通信システムとして既知のシンボルである。以下の５種類の下りリファレンスシグナルが定義されている。セル固有参照信号（Cell-specific Reference Signal：ＣＲＳ）、ＭＢＳＦＮ参照信号（MBSFN Reference Signal）、ＵＥ固有参照信号（UE-specific Reference Signal）であるデータ復調用参照信号（Demodulation Reference Signal：ＤＭ−ＲＳ）、位置決定参照信号（Positioning Reference Signal：ＰＲＳ）、チャネル状態情報参照信号（Channel State Information Reference Signal：ＣＳＩ−ＲＳ）。通信端末の物理レイヤの測定として、リファレンスシグナルの受信電力（Reference Signal Received Power：ＲＳＲＰ）測定がある。   A downlink reference signal (Reference Signal: RS) is a symbol known as an LTE communication system. The following five types of downlink reference signals are defined. Cell-specific reference signal (Cell-specific Reference Signal: CRS), MBSFN reference signal (MBSFN Reference Signal), UE-specific reference signal (UE-specific Reference Signal) reference signal for data demodulation (Demodulation Reference Signal: DM-RS) Positioning reference signal (PRS), channel state information reference signal (CSI-RS). As a measurement of a physical layer of a communication terminal, there is a reference signal received power (RSRP) measurement.

非特許文献１（５章）に記載されるトランスポートチャネル（Transport channel）について、説明する。下りトランスポートチャネルのうち、報知チャネル（Broadcast Channel：ＢＣＨ）は、その基地局（セル）のカバレッジ全体に報知される。ＢＣＨは、物理報知チャネル（ＰＢＣＨ）にマッピングされる。   The transport channel described in Non-Patent Document 1 (Chapter 5) will be described. Of the downlink transport channels, a broadcast channel (Broadcast Channel: BCH) is broadcast to the entire coverage of the base station (cell). The BCH is mapped to the physical broadcast channel (PBCH).

下り共有チャネル（Downlink Shared Channel：ＤＬ−ＳＣＨ）には、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）による再送制御が適用される。ＤＬ−ＳＣＨは、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知が可能である。ＤＬ−ＳＣＨは、ダイナミックあるいは準静的（Semi-static）なリソース割り当てをサポートする。準静的なリソース割り当ては、パーシステントスケジューリング（Persistent Scheduling）ともいわれる。ＤＬ−ＳＣＨは、通信端末の低消費電力化のために通信端末の間欠受信（Discontinuous reception：ＤＲＸ）をサポートする。ＤＬ−ＳＣＨは、物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）へマッピングされる。   Retransmission control by HARQ (Hybrid ARQ) is applied to the downlink shared channel (DL-SCH). DL-SCH can be broadcast to the entire coverage of a base station (cell). DL-SCH supports dynamic or semi-static resource allocation. The quasi-static resource allocation is also called persistent scheduling. DL-SCH supports discontinuous reception (DRX) of a communication terminal in order to reduce power consumption of the communication terminal. DL-SCH is mapped to a physical downlink shared channel (PDSCH).

ページングチャネル（Paging Channel：ＰＣＨ）は、通信端末の低消費電力を可能とするために通信端末のＤＲＸをサポートする。ＰＣＨは、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知が要求される。ＰＣＨは、動的にトラフィックに利用できる物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）のような物理リソースへマッピングされる。   The paging channel (PCH) supports DRX of the communication terminal in order to enable low power consumption of the communication terminal. The PCH is required to be broadcast to the entire coverage of the base station (cell). The PCH is mapped to a physical resource such as a physical downlink shared channel (PDSCH) that can be dynamically used for traffic.

マルチキャストチャネル（Multicast Channel：ＭＣＨ）は、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知に使用される。ＭＣＨは、マルチセル送信におけるＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）サービス（ＭＴＣＨとＭＣＣＨ）のＳＦＮ合成をサポートする。ＭＣＨは、準静的なリソース割り当てをサポートする。ＭＣＨは、ＰＭＣＨへマッピングされる。   The multicast channel (MCH) is used for broadcast to the entire coverage of the base station (cell). The MCH supports SFN combining of MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Service) services (MTCH and MCCH) in multi-cell transmission. The MCH supports quasi-static resource allocation. MCH is mapped to PMCH.

上りトランスポートチャネルのうち、上り共有チャネル（Uplink Shared Channel：ＵＬ−ＳＣＨ）には、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）による再送制御が適用される。ＵＬ−ＳＣＨは、ダイナミックあるいは準静的（Semi-static）なリソース割り当てをサポートする。ＵＬ−ＳＣＨは、物理上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）へマッピングされる。   Among uplink transport channels, retransmission control by HARQ (Hybrid ARQ) is applied to an uplink shared channel (UL-SCH). UL-SCH supports dynamic or semi-static resource allocation. UL-SCH is mapped to a physical uplink shared channel (PUSCH).

ランダムアクセスチャネル（Random Access Channel：ＲＡＣＨ）は、制御情報に限られている。ＲＡＣＨは、衝突のリスクがある。ＲＡＣＨは、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）へマッピングされる。   A random access channel (RACH) is limited to control information. RACH is at risk of collision. The RACH is mapped to a physical random access channel (PRACH).

ＨＡＲＱについて説明する。ＨＡＲＱとは、自動再送要求（Automatic Repeat reQuest：ＡＲＱ）と誤り訂正（Forward Error Correction）との組合せによって、伝送路の通信品質を向上させる技術である。ＨＡＲＱには、通信品質が変化する伝送路に対しても、再送によって誤り訂正が有効に機能するという利点がある。特に、再送にあたって初送の受信結果と再送の受信結果との合成をすることで、更なる品質向上を得ることも可能である。   HARQ will be described. HARQ is a technique for improving the communication quality of a transmission path by combining automatic repeat request (ARQ) and error correction (Forward Error Correction). HARQ has an advantage that error correction functions effectively by retransmission even for a transmission path whose communication quality changes. In particular, further quality improvement can be obtained by combining the initial transmission reception result and the retransmission reception result upon retransmission.

再送の方法の一例を説明する。受信側にて、受信データが正しくデコードできなかった場合、換言すればＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）エラーが発生した場合（ＣＲＣ＝ＮＧ）、受信側から送信側へ「Ｎａｃｋ」を送信する。「Ｎａｃｋ」を受信した送信側は、データを再送する。受信側にて、受信データが正しくデコードできた場合、換言すればＣＲＣエラーが発生しない場合（ＣＲＣ＝ＯＫ）、受信側から送信側へ「Ａｃｋ」を送信する。「Ａｃｋ」を受信した送信側は次のデータを送信する。   An example of the retransmission method will be described. When the reception side cannot decode the received data correctly, in other words, when a CRC (Cyclic Redundancy Check) error occurs (CRC = NG), “Nack” is transmitted from the reception side to the transmission side. The transmitting side that has received “Nack” retransmits the data. When the reception side can correctly decode the received data, in other words, when no CRC error occurs (CRC = OK), “Ack” is transmitted from the reception side to the transmission side. The transmitting side that has received “Ack” transmits the next data.

非特許文献１（６章）に記載される論理チャネル（ロジカルチャネル：Logical channel）について、説明する。報知制御チャネル（Broadcast Control Channel：ＢＣＣＨ）は、報知システム制御情報のための下りチャネルである。論理チャネルであるＢＣＣＨは、トランスポートチャネルである報知チャネル（ＢＣＨ）、あるいは下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。   A logical channel (logical channel) described in Non-Patent Document 1 (Chapter 6) will be described. The broadcast control channel (BCCH) is a downlink channel for broadcast system control information. The BCCH that is a logical channel is mapped to a broadcast channel (BCH) that is a transport channel or a downlink shared channel (DL-SCH).

ページング制御チャネル（Paging Control Channel：ＰＣＣＨ）は、ページング情報（Paging Information）およびシステム情報（System Information）の変更を送信するための下りチャネルである。ＰＣＣＨは、通信端末のセルロケーションをネットワークが知らない場合に用いられる。論理チャネルであるＰＣＣＨは、トランスポートチャネルであるページングチャネル（ＰＣＨ）へマッピングされる。   The paging control channel (Paging Control Channel: PCCH) is a downlink channel for transmitting changes of paging information (Paging Information) and system information (System Information). PCCH is used when the network does not know the cell location of the communication terminal. The PCCH that is a logical channel is mapped to a paging channel (PCH) that is a transport channel.

共有制御チャネル（Common Control Channel：ＣＣＣＨ）は、通信端末と基地局との間の送信制御情報のためのチャネルである。ＣＣＣＨは、通信端末がネットワークとの間でＲＲＣ接続（connection）を有していない場合に用いられる。下り方向では、ＣＣＣＨは、トランスポートチャネルである下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。上り方向では、ＣＣＣＨは、トランスポートチャネルである上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。   The common control channel (CCCH) is a channel for transmission control information between the communication terminal and the base station. CCCH is used when the communication terminal does not have an RRC connection with the network. In the downlink direction, the CCCH is mapped to a downlink shared channel (DL-SCH) that is a transport channel. In the uplink direction, the CCCH is mapped to an uplink shared channel (UL-SCH) that is a transport channel.

マルチキャスト制御チャネル（Multicast Control Channel：ＭＣＣＨ）は、１対多の送信のための下りチャネルである。ＭＣＣＨは、ネットワークから通信端末への１つあるいはいくつかのＭＴＣＨ用のＭＢＭＳ制御情報の送信のために用いられる。ＭＣＣＨは、ＭＢＭＳ受信中の通信端末のみに用いられる。ＭＣＣＨは、トランスポートチャネルであるマルチキャストチャネル（ＭＣＨ）へマッピングされる。   A multicast control channel (MCCH) is a downlink channel for one-to-many transmission. MCCH is used for transmission of MBMS control information for one or several MTCHs from a network to a communication terminal. MCCH is used only for communication terminals receiving MBMS. The MCCH is mapped to a multicast channel (MCH) that is a transport channel.

個別制御チャネル（Dedicated Control Channel：ＤＣＣＨ）は、１対１にて、通信端末とネットワークとの間の個別制御情報を送信するチャネルである。ＤＣＣＨは、通信端末がＲＲＣ接続（connection）である場合に用いられる。ＤＣＣＨは、上りでは上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）にマッピングされる。   The dedicated control channel (DCCH) is a channel for transmitting individual control information between the communication terminal and the network on a one-to-one basis. The DCCH is used when the communication terminal is an RRC connection. The DCCH is mapped to the uplink shared channel (UL-SCH) in the uplink, and is mapped to the downlink shared channel (DL-SCH) in the downlink.

個別トラフィックチャネル（Dedicated Traffic Channel：ＤＴＣＨ）は、ユーザ情報の送信のための個別通信端末への１対１通信のチャネルである。ＤＴＣＨは、上りおよび下りともに存在する。ＤＴＣＨは、上りでは上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。   The dedicated traffic channel (Dedicated Traffic Channel: DTCH) is a channel for one-to-one communication to an individual communication terminal for transmitting user information. DTCH exists for both uplink and downlink. The DTCH is mapped to the uplink shared channel (UL-SCH) in the uplink, and is mapped to the downlink shared channel (DL-SCH) in the downlink.

マルチキャストトラフィックチャネル（Multicast Traffic channel：ＭＴＣＨ）は、ネットワークから通信端末へのトラフィックデータ送信のための下りチャネルである。ＭＴＣＨは、ＭＢＭＳ受信中の通信端末のみに用いられるチャネルである。ＭＴＣＨは、マルチキャストチャネル（ＭＣＨ）へマッピングされる。   The multicast traffic channel (MTCH) is a downlink channel for transmitting traffic data from the network to the communication terminal. MTCH is a channel used only for communication terminals receiving MBMS. The MTCH is mapped to a multicast channel (MCH).

ＣＧＩとは、セルグローバル識別子（Cell Global Identifier）のことである。ＥＣＧＩとは、Ｅ−ＵＴＲＡＮセルグローバル識別子（E-UTRAN Cell Global Identifier）のことである。ＬＴＥ、後述のＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution Advanced）およびＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）において、ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルが導入される。   CGI is a cell global identifier. ECGI is an E-UTRAN Cell Global Identifier. In LTE, LTE-A (Long Term Evolution Advanced) and UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) described later, a closed subscriber group (CSG) cell is introduced.

ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルとは、利用可能な加入者をオペレータが特定しているセル（以下「特定加入者用セル」という場合がある）である。特定された加入者は、ＰＬＭＮ（Public Land Mobile Network）の１つ以上のセルにアクセスすることが許可される。特定された加入者がアクセスを許可されている１つ以上のセルを「ＣＳＧセル（ＣＳＧ ｃｅｌｌ（ｓ））」と呼ぶ。ただし、ＰＬＭＮにはアクセス制限がある。   A CSG (Closed Subscriber Group) cell is a cell in which an operator identifies an available subscriber (hereinafter may be referred to as a “specific subscriber cell”). The identified subscriber is allowed to access one or more cells of the Public Land Mobile Network (PLMN). One or more cells to which the identified subscribers are allowed access are referred to as “CSG cells (CSG cells (s))”. However, PLMN has access restrictions.

ＣＳＧセルは、固有のＣＳＧアイデンティティ（CSG identity：ＣＳＧ ＩＤ；ＣＳＧ−ＩＤ）を報知し、ＣＳＧインジケーション（CSG Indication）にて「ＴＲＵＥ」を報知するＰＬＭＮの一部である。予め利用登録し、許可された加入者グループのメンバーは、アクセス許可情報であるところのＣＳＧ−ＩＤを用いてＣＳＧセルにアクセスする。   The CSG cell is a part of a PLMN that broadcasts a unique CSG identity (CSG identity: CSG ID; CSG-ID) and broadcasts “TRUE” using CSG indication (CSG Indication). Members of the subscriber group who have been registered in advance and permitted access the CSG cell using the CSG-ID that is the access permission information.

ＣＳＧ−ＩＤは、ＣＳＧセルまたはセルによって報知される。ＬＴＥ方式の通信システムにＣＳＧ−ＩＤは複数存在する。そして、ＣＳＧ−ＩＤは、ＣＳＧ関連のメンバーのアクセスを容易にするために、通信端末（ＵＥ）によって使用される。   The CSG-ID is broadcast by the CSG cell or cell. There are a plurality of CSG-IDs in an LTE communication system. The CSG-ID is then used by a communication terminal (UE) to facilitate access for CSG-related members.

通信端末の位置追跡は、１つ以上のセルからなる区域を単位に行われる。位置追跡は、待受け状態であっても通信端末の位置を追跡し、通信端末を呼び出す、換言すれば通信端末が着呼することを可能にするために行われる。この通信端末の位置追跡のための区域をトラッキングエリアと呼ぶ。   The position tracking of the communication terminal is performed in units of areas composed of one or more cells. The position tracking is performed to track the position of the communication terminal and call the communication terminal even in the standby state, in other words, to enable the communication terminal to receive a call. This area for tracking the location of the communication terminal is called a tracking area.

３ＧＰＰにおいて、Ｈｏｍｅ−ＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ−ＮＢ；ＨＮＢ）、Ｈｏｍｅ−ｅＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ；ＨｅＮＢ）と称される基地局が検討されている。ＵＴＲＡＮにおけるＨＮＢ、およびＥ−ＵＴＲＡＮにおけるＨｅＮＢは、例えば家庭、法人、商業用のアクセスサービス向けの基地局である。非特許文献３には、ＨｅＮＢおよびＨＮＢへのアクセスの３つの異なるモードが開示されている。具体的には、オープンアクセスモード（Open access mode）と、クローズドアクセスモード（Closed access mode）と、ハイブリッドアクセスモード（Hybrid access mode）とが開示されている。   In 3GPP, base stations called Home-NodeB (Home-NB; HNB) and Home-eNodeB (Home-eNB; HeNB) are being studied. HNB in UTRAN and HeNB in E-UTRAN are base stations for access services for homes, corporations, and commercials, for example. Non-Patent Document 3 discloses three different modes of access to HeNB and HNB. Specifically, an open access mode, a closed access mode, and a hybrid access mode are disclosed.

各々のモードは、以下のような特徴を有する。オープンアクセスモードでは、ＨｅＮＢおよびＨＮＢは、通常のオペレータのノーマルセルとして操作される。クローズドアクセスモードでは、ＨｅＮＢおよびＨＮＢは、ＣＳＧセルとして操作される。このＣＳＧセルは、ＣＳＧメンバーのみアクセス可能なＣＳＧセルである。ハイブリッドアクセスモードでは、ＨｅＮＢおよびＨＮＢは、非ＣＳＧメンバーも同時にアクセス許可されているＣＳＧセルとして操作される。言い換えれば、ハイブリッドアクセスモードのセル（ハイブリッドセルとも称する）は、オープンアクセスモードとクローズドアクセスモードとの両方をサポートするセルである。   Each mode has the following characteristics. In the open access mode, the HeNB and HNB are operated as normal cells of a normal operator. In the closed access mode, the HeNB and HNB are operated as CSG cells. This CSG cell is a CSG cell accessible only to CSG members. In the hybrid access mode, the HeNB and HNB are operated as CSG cells in which non-CSG members are also allowed to access at the same time. In other words, a hybrid access mode cell (also referred to as a hybrid cell) is a cell that supports both an open access mode and a closed access mode.

３ＧＰＰでは、全ての物理セル識別子（Physical Cell Identity：ＰＣＩ）のうち、ＣＳＧセルで使用するためにネットワークによって予約されたＰＣＩ範囲がある（非特許文献１ １０．５．１．１章参照）。ＰＣＩ範囲を分割することをＰＣＩスプリットと称することがある。ＰＣＩスプリットに関する情報（ＰＣＩスプリット情報とも称する）は、システム情報によって基地局から傘下の通信端末に対して報知される。基地局の傘下とは、該基地局をサービングセルとすることを意味する。   In 3GPP, among all physical cell identities (PCIs), there is a PCI range reserved by the network for use in CSG cells (see Non-Patent Document 1 chapter 10.5.1.1). Dividing the PCI range may be referred to as PCI split. Information on the PCI split (also referred to as PCI split information) is notified from the base station to the communication terminals being served by the system information. Being served by a base station means that the base station is a serving cell.

非特許文献４は、ＰＣＩスプリットを用いた通信端末の基本動作を開示する。ＰＣＩスプリット情報を有していない通信端末は、全ＰＣＩを用いて、例えば５０４コード全てを用いて、セルサーチを行う必要がある。これに対して、ＰＣＩスプリット情報を有する通信端末は、当該ＰＣＩスプリット情報を用いてセルサーチを行うことが可能である。   Non-Patent Document 4 discloses a basic operation of a communication terminal using PCI split. A communication terminal that does not have PCI split information needs to perform cell search using all PCIs, for example, using all 504 codes. On the other hand, a communication terminal having PCI split information can perform a cell search using the PCI split information.

また３ＧＰＰでは、リリース１０として、ロングタームエボリューションアドヴァンスド（Long Term Evolution Advanced：ＬＴＥ−Ａ）の規格策定が進められている（非特許文献５、非特許文献６参照）。ＬＴＥ−Ａは、ＬＴＥの無線区間通信方式を基本とし、それにいくつかの新技術を加えて構成される。   In 3GPP, as a release 10, a Long Term Evolution Advanced (LTE-A) standard is being developed (see Non-Patent Document 5 and Non-Patent Document 6). LTE-A is based on the LTE wireless section communication system, and is configured by adding several new technologies.

ＬＴＥ−Ａシステムでは、１００ＭＨｚまでのより広い周波数帯域幅（transmission bandwidths）をサポートするために、二つ以上のコンポーネントキャリア（Component Carrier：ＣＣ）を集約する（「アグリゲーション（aggregation）する」とも称する）、キャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation：ＣＡ）が検討されている。   In the LTE-A system, two or more component carriers (CCs) are aggregated (also referred to as “aggregation”) in order to support wider transmission bandwidths up to 100 MHz. Carrier aggregation (CA) has been studied.

ＣＡが構成される場合、ＵＥはネットワーク（Network：ＮＷ）と唯一つのＲＲＣ接続（RRC connection）を有する。ＲＲＣ接続において、一つのサービングセルがＮＡＳモビリティ情報とセキュリティ入力を与える。このセルをプライマリセル（Primary Cell：ＰＣｅｌｌ）と呼ぶ。下りリンクで、ＰＣｅｌｌに対応するキャリアは、下りプライマリコンポーネントキャリア（Downlink Primary Component Carrier：ＤＬ ＰＣＣ）である。上りリンクで、ＰＣｅｌｌに対応するキャリアは、上りプライマリコンポーネントキャリア（Uplink Primary Component Carrier：ＵＬ ＰＣＣ）である。   When CA is configured, the UE has a network (NW) and only one RRC connection. In the RRC connection, one serving cell provides NAS mobility information and security input. This cell is called a primary cell (PCell). In the downlink, a carrier corresponding to PCell is a downlink primary component carrier (DL PCC). In the uplink, the carrier corresponding to the PCell is an uplink primary component carrier (UL PCC).

ＵＥの能力（ケーパビリティ（capability））に応じて、セカンダリセル（Secondary Cell：ＳＣｅｌｌ）が、ＰＣｅｌｌとサービングセルとの組を形成するために構成される。下りリンクで、ＳＣｅｌｌに対応するキャリアは、下りセカンダリコンポーネントキャリア（Downlink Secondary Component Carrier：ＤＬ ＳＣＣ）である。上りリンクで、ＳＣｅｌｌに対応するキャリアは、上りセカンダリコンポーネントキャリア（Uplink Secondary Component Carrier：ＵＬ ＳＣＣ）である。   Depending on the UE capability (capability), a secondary cell (SCell) is configured to form a set of a PCell and a serving cell. In the downlink, the carrier corresponding to the SCell is a downlink secondary component carrier (DL SCC). In the uplink, the carrier corresponding to the SCell is an uplink secondary component carrier (UL SCC).

一つのＵＥに対して、一つのＰＣｅｌｌと、一つ以上のＳＣｅｌｌからなるサービングセルとの組が構成される。   A set of one PCell and a serving cell composed of one or more SCells is configured for one UE.

また、ＬＴＥ−Ａでの新技術としては、より広い帯域をサポートする技術（Wider bandwidth extension）、および多地点協調送受信（Coordinated Multiple Point transmission and reception：ＣｏＭＰ）技術などがある。３ＧＰＰでＬＴＥ−Ａのために検討されているＣｏＭＰについては、非特許文献７に記載されている。   In addition, new technologies in LTE-A include a technology that supports a wider bandwidth (Wider bandwidth extension), a coordinated multiple point transmission and reception (CoMP) technology, and the like. Non-Patent Document 7 describes CoMP being studied for LTE-A by 3GPP.

モバイルネットワークのトラフィック量は、増加傾向にあり、通信速度も高速化が進んでいる。ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａが本格的に運用を開始されると、更に通信速度が高速化され、トラフィック量が増加することが見込まれる。   The amount of mobile network traffic is increasing and the communication speed is also increasing. When LTE and LTE-A start full-scale operation, it is expected that the communication speed is further increased and the traffic volume is increased.

また、スマートフォンおよびタブレット型端末装置の普及によって、セルラー系無線通信によるトラフィック量が爆発的に増加しており、世界中で無線リソースの不足が懸念されている。   In addition, with the spread of smartphones and tablet-type terminal devices, the amount of traffic due to cellular wireless communication has increased explosively, and there is a concern over the shortage of wireless resources around the world.

トラフィック量の増加の問題に対して、３ＧＰＰにおいて、リリース１２版の規格書の策定が進められている。リリース１２版の規格書では、将来の膨大なトラフィック量に対応するために、スモールｅＮＢを用いることが検討されている。例えば、多数のスモールｅＮＢを設置して、多数のスモールセルを構成することによって、周波数利用効率を高めて、通信容量の増大を図る技術などが検討されている。   In response to the problem of an increase in traffic volume, the 3GPP is proceeding with the formulation of the 12th release standard. In the 12th edition of the standard, use of a small eNB is considered in order to cope with a huge amount of traffic in the future. For example, a technology for increasing frequency utilization efficiency and increasing communication capacity by installing a large number of small eNBs and configuring a large number of small cells has been studied.

その中で、マクロセルとスモールセルとがオーバラップしている場合に、通信端末がマクロセルとスモールセルとの両方に接続する技術として、デュアルコネクティビティ（dual connectivity）が議論されている（非特許文献１１参照）。   Among them, dual connectivity is discussed as a technology for connecting a communication terminal to both the macro cell and the small cell when the macro cell and the small cell overlap (non-patent document 11). reference).

さらに、高度化する移動体通信に対して、２０２０年以降にサービスを開始することを目標とした第５世代（以下「５Ｇ」という場合がある）移動体通信システムが検討されている。例えば、欧州では、ＭＥＴＩＳという団体で５Ｇの要求事項がまとめられている（非特許文献１２参照）。   Furthermore, a fifth generation (hereinafter sometimes referred to as “5G”) mobile communication system aimed at starting service after 2020 is being studied for mobile communication that is becoming more sophisticated. For example, in Europe, 5G requirements are compiled by an organization called METIS (see Non-Patent Document 12).

５Ｇ移動体通信システムでは、ＬＴＥシステムと比較して、システム容量は１０００倍、データ伝送速度は１００倍、データ処理遅延は１０分の１（１／１０）、通信端末の同時接続数は１００倍として、更なる低消費電力化、および装置の低コスト化を実現することが要件として挙げられている。   In the 5G mobile communication system, the system capacity is 1000 times, the data transmission speed is 100 times, the data processing delay is 1/10 (1/10), and the number of simultaneous connections of communication terminals is 100 times that of the LTE system. As a requirement, further reduction in power consumption and cost reduction of the apparatus are mentioned as requirements.

上記の要件を満足するために、周波数を広帯域で使用してデータの伝送容量を増やすこと、および周波数効率を上げてデータの伝送容量を増やして空間多重を可能とするアンテナビームフォーミング技術などの採用が検討されている。また、広帯域の周波数を確保するために、無線アクセスに用いられる周波数として、３〜３０ＧＨｚのマイクロ波（Super High Frequency：ＳＨＦ）帯といった高周波数を使用することが検討されている。   In order to satisfy the above requirements, use of antenna beam forming technology to increase the data transmission capacity by using the frequency in a wide band and increase the frequency efficiency to increase the data transmission capacity and enable spatial multiplexing Is being considered. In order to secure a wideband frequency, it has been studied to use a high frequency such as a 3-30 GHz microwave (Super High Frequency: SHF) band as a frequency used for wireless access.

高周波数を使用した場合、波長が短くなるので、電波の減衰量が大きくなり、これまでの通信システムと比較して、電波の伝搬距離が短くなるという問題がある。さらに、ドップラーシフトの影響が大きくなり、通信端末の移動速度が通信性能に大きく影響することがある。   When a high frequency is used, the wavelength is shortened, so that the amount of attenuation of the radio wave is large, and there is a problem that the propagation distance of the radio wave is shortened as compared with conventional communication systems. Furthermore, the influence of the Doppler shift becomes large, and the moving speed of the communication terminal may greatly affect the communication performance.

また、種々の通信端末が５Ｇ移動体通信システムに収容されることによって、無線アクセス方式としては、４Ｋデジタルテレビなどの高速データ伝送に対応した通信端末から、センサなどの超低速データ伝送のみに対応した通信端末までを同一のシステムで扱う必要が生じる。   In addition, since various communication terminals are accommodated in the 5G mobile communication system, as a radio access method, only ultra-low-speed data transmission such as sensors is supported from communication terminals compatible with high-speed data transmission such as 4K digital television. It is necessary to handle the communication terminals up to the same system.

したがって、従来のＬＴＥの通信方式では、５Ｇの要求事項を満足することが困難であるので、５Ｇの無線アクセス方式として新しい方式が検討されている。   Therefore, since it is difficult for the conventional LTE communication system to satisfy the 5G requirement, a new system is being studied as a 5G wireless access system.

３ＧＰＰ ＴＳ３６．３００ Ｖ１１．７．０3GPP TS36.300 V11.7.0 ３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１ Ｖ１２．３．０3GPP TS36.211 V12.3.0 ３ＧＰＰ Ｓ１−０８３４６１3GPP S1-083461 ３ＧＰＰ Ｒ２−０８２８９９3GPP R2-082899 ３ＧＰＰ ＴＲ ３６．８１４ Ｖ９．０．０3GPP TR 36.814 V9.0.0 ３ＧＰＰ ＴＲ ３６．９１２ Ｖ１０．０．０3GPP TR 36.912 V10.0.0 ３ＧＰＰ ＴＲ ３６．８１９ Ｖ１１．１．０3GPP TR 36.819 V11.1.0 ３ＧＰＰ ＴＳ ３６．１４１ Ｖ１１．１．０3GPP TS 36.141 V11.1.0 ３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１２ Ｖ１２．２．０3GPP TS36.212 V12.2.0 IEEE Global Telecommunications Conference(GLOBECOM),Antenna Array Calibration Using Frequency Selection in OFDMA/TDD Systems pp.1-5,Nov.30 - Dec.4 2008.IEEE Global Telecommunications Conference (GLOBECOM), Antenna Array Calibration Using Frequency Selection in OFDMA / TDD Systems pp.1-5, Nov.30-Dec.4 2008. ３ＧＰＰ ＴＲ３６．８４２ Ｖ０．２．０3GPP TR36.842 V0.2.0 ”Scenarios, requirements and KPIs for 5G mobile and wireless system”、［online］、平成２５（２０１３）年４月３０日、ＩＣＴ−３１７６６９−ＭＥＴＩＳ／Ｄ１．１、［平成２７年３月３０日検索］、インターネット<https://www.metis2020.com/documents/deliverables/>"Scenarios, requirements and KPIs for 5G mobile and wireless system", [online], April 30, 2013, ICT-317669-METIS / D1.1, [March 30, 2015 search], Internet <https://www.metis2020.com/documents/deliverables/>

前述の５Ｇ移動体通信システムの要求条件を、ＬＴＥで使用されている無線アクセス方式で実現しようとした場合、満足できない項目がある。   There are items that cannot be satisfied when the above-mentioned requirements for the 5G mobile communication system are to be realized by the radio access scheme used in LTE.

例えば、高周波数を使用した場合、ＬＴＥ仕様のＯＦＤＭサブキャリア間隔である１５ｋＨｚでは、高速移動したときに、ドップラーシフトの影響が大きくなり、通信性能が大きく劣化してしまう。また、広周波数帯域を処理した場合、ＯＦＤＭ変復調用の高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform：ＦＦＴ）サイズが大きくなり、回路規模およびソフトウェア処理量などの実装面で問題が生じる。ここで、ＦＦＴサイズとは、ＦＦＴを行うときに用いる時間領域のサンプリングデータ数をいう。   For example, when a high frequency is used, the influence of the Doppler shift becomes large and the communication performance is greatly deteriorated when moving at a high speed at 15 kHz which is the LTE subcarrier interval of the LTE specification. In addition, when a wide frequency band is processed, a fast Fourier transform (FFT) size for OFDM modulation / demodulation becomes large, which causes problems in terms of mounting such as circuit scale and software processing amount. Here, the FFT size refers to the number of sampling data in the time domain used when performing FFT.

また、ＬＴＥの仕様では、サブフレーム単位、例えば１ｍｓ単位でデータが処理されるので、ＬＴＥシステムと比較して１０分の１（１／１０）の低遅延の要求事項を満足するためには、無線フレームを小さくする必要がある。   In addition, in the LTE specification, data is processed in units of subframes, for example, in units of 1 ms, so in order to satisfy the requirement of low delay of 1/10 (1/10) compared to the LTE system, The radio frame needs to be small.

また、広帯域の通信に、まとまった周波数を確保する必要があるので、搬送波周波数が高い領域となる。これに対応するために、複数のアンテナ素子で構成される多素子アンテナによる信号対雑音比（Signal-to-Noise Ratio；略称：ＳＮＲ）の改善が検討されている。   Moreover, since it is necessary to ensure a collective frequency for broadband communication, it becomes a region where the carrier frequency is high. In order to cope with this, improvement of a signal-to-noise ratio (abbreviation: SNR) by a multi-element antenna including a plurality of antenna elements has been studied.

したがって、従来のＬＴＥの無線アクセス方式を何の工夫もなく、５Ｇ移動体通信システムの無線アクセス方式に適用することは不可能である。   Therefore, it is impossible to apply the conventional LTE radio access scheme to the radio access scheme of the 5G mobile communication system without any ingenuity.

本発明の目的は、複数のアンテナ素子で構成される多素子アンテナを用いて、比較的高い通信品質およびスループットで通信を行うことが可能な通信システムを提供することである。   An object of the present invention is to provide a communication system capable of performing communication with relatively high communication quality and throughput by using a multi-element antenna including a plurality of antenna elements.

本発明の通信システムは、複数のアンテナ素子で構成される多素子アンテナを用いて、信号の送受信を行う基地局装置と通信端末装置とを備える通信システムであって、前記基地局装置および前記通信端末装置は、前記信号の処理単位としてコードワードを生成し、生成した前記コードワードを複数のレイヤに分割してマッピングすることによって、前記信号の送受信を行い、前記コードワードを複数のレイヤに分割するときには、各前記アンテナ素子から出力されるビームの通信品質の平均に基づいて、前記コードワードを分割するレイヤの個数を決定することを特徴とする。

The communication system of the present invention is a communication system including a base station apparatus and a communication terminal apparatus that transmit and receive signals using a multi-element antenna including a plurality of antenna elements, the base station apparatus and the communication The terminal device generates a codeword as a unit of processing of the signal, divides the generated codeword into a plurality of layers, maps and performs transmission / reception of the signal, and divides the codeword into a plurality of layers In this case, the number of layers into which the codeword is divided is determined based on the average communication quality of the beams output from the antenna elements.

本発明の通信システムによれば、基地局装置と通信端末装置とを備えて、通信システムが構成される。基地局装置と通信端末装置とは、複数のアンテナ素子で構成される多素子アンテナを用いて、信号の送受信を行う。基地局装置および通信端末装置によって、信号の処理単位としてコードワードが生成され、生成されたコードワードが複数のレイヤに分割されてマッピングされることによって、信号の送受信が行われる。コードワードが分割されるレイヤの個数は、各アンテナ素子から出力されるビームの通信品質に基づいて決定される。これによって、コードワードを、通信可能なレベルとなるようにレイヤに分割することができるので、スループットを向上させることができる。したがって、複数のアンテナ素子で構成される多素子アンテナを用いて、比較的高い通信品質およびスループットで通信を行うことが可能な通信システムを実現することができる。   According to the communication system of the present invention, the communication system includes the base station device and the communication terminal device. The base station apparatus and the communication terminal apparatus transmit and receive signals using a multi-element antenna composed of a plurality of antenna elements. A code word is generated as a signal processing unit by the base station apparatus and the communication terminal apparatus, and the generated code word is divided into a plurality of layers and mapped, thereby transmitting and receiving signals. The number of layers into which the codeword is divided is determined based on the communication quality of the beam output from each antenna element. As a result, the codeword can be divided into layers so as to have a communicable level, so that throughput can be improved. Therefore, it is possible to realize a communication system capable of performing communication with relatively high communication quality and throughput by using a multi-element antenna including a plurality of antenna elements.

ＬＴＥ方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a radio frame used in an LTE communication system. ３ＧＰＰにおいて議論されているＬＴＥ方式の通信システム２００の全体的な構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of an LTE communication system 200 discussed in 3GPP. FIG. 本発明に係る通信端末である図２に示す移動端末２０２の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the mobile terminal 202 shown in FIG. 2 which is a communication terminal which concerns on this invention. 本発明に係る基地局である図２に示す基地局２０３の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the base station 203 shown in FIG. 2 which is a base station which concerns on this invention. 本発明に係るＭＭＥの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of MME which concerns on this invention. ＬＴＥ方式の通信システムにおいて通信端末（ＵＥ）が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an outline from a cell search to a standby operation performed by a communication terminal (UE) in an LTE communication system. マクロｅＮＢとスモールｅＮＢとが混在する場合のセルの構成の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of a structure of a cell in case macro eNB and small eNB coexist. 実施の形態１の通信システムにおける基地局装置の信号処理部の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating a configuration of a signal processing unit of a base station apparatus in the communication system according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１の通信システムにおける基地局装置の信号処理部の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating a configuration of a signal processing unit of a base station apparatus in the communication system according to Embodiment 1. FIG. 多素子アンテナの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a multi-element antenna. ＯＦＤＭ信号にチャープ信号を割り付けた場合の周波数と時間との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the frequency at the time of allocating a chirp signal to an OFDM signal, and time. ヌルを挟んだ場合の周波数と時間との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the frequency at the time of putting null and time. ヌルを挟んだ場合の周波数と時間との関係の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the relationship between the frequency at the time of putting null and time. 特定の時間のサブフレームでＰＤＳＣＨを送信することに代えて、全データとしてＣＲＳと同じ信号を送信する場合の周波数と時間との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the frequency and time when it replaces with transmitting a PDSCH in the sub-frame of a specific time, and transmits the same signal as CRS as all the data. 下り信号で既知の信号を送信してキャリブレーションする場合のハーフサブフレーム（ＨＳＦ）の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a half sub-frame (HSF) when transmitting and transmitting a known signal with a downstream signal.

実施の形態１．
図２は、３ＧＰＰにおいて議論されているＬＴＥ方式の通信システム２００の全体的な構成を示すブロック図である。図２について説明する。無線アクセスネットワークは、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）２０１と称される。通信端末装置である移動端末装置（以下「移動端末（User Equipment：ＵＥ）」という）２０２は、基地局装置（以下「基地局（E-UTRAN NodeB：ｅＮＢ）」という）２０３と無線通信可能であり、無線通信で信号の送受信を行う。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of an LTE communication system 200 discussed in 3GPP. With reference to FIG. The radio access network is referred to as E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) 201. A mobile terminal device (hereinafter referred to as “user equipment (UE)”) 202 which is a communication terminal device is capable of wireless communication with a base station device (hereinafter referred to as “base station (E-UTRAN NodeB: eNB)”) 203. Yes, signals are transmitted and received by wireless communication.

ここで、「通信端末装置」とは、移動可能な携帯電話端末装置などの移動端末装置だけでなく、センサなどの移動しないデバイスも含んでいる。以下の説明では、「通信端末装置」を、単に「通信端末」という場合がある。   Here, the “communication terminal device” includes not only a mobile terminal device such as a movable mobile phone terminal device but also a non-moving device such as a sensor. In the following description, the “communication terminal device” may be simply referred to as “communication terminal”.

移動端末２０２に対する制御プロトコル、例えばＲＲＣ（Radio Resource Control）と、ユーザプレイン、例えばＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）、ＲＬＣ（Radio Link Control）、ＭＡＣ（Medium Access Control）、ＰＨＹ（Physical layer）とが基地局２０３で終端するならば、Ｅ−ＵＴＲＡＮは１つあるいは複数の基地局２０３によって構成される。   Control protocols for the mobile terminal 202 such as RRC (Radio Resource Control) and user planes such as PDCP (Packet Data Convergence Protocol), RLC (Radio Link Control), MAC (Medium Access Control), PHY (Physical layer) If terminated at station 203, the E-UTRAN is composed of one or more base stations 203.

移動端末２０２と基地局２０３との間の制御プロトコルＲＲＣ（Radio Resource Control）は、報知（Broadcast）、ページング（paging）、ＲＲＣ接続マネージメント（RRC connection management）などを行う。ＲＲＣにおける基地局２０３と移動端末２０２との状態として、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥと、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤとがある。   A control protocol RRC (Radio Resource Control) between the mobile terminal 202 and the base station 203 performs broadcast, paging, RRC connection management, and the like. As states of the base station 203 and the mobile terminal 202 in RRC, there are RRC_IDLE and RRC_CONNECTED.

ＲＲＣ＿ＩＤＬＥでは、ＰＬＭＮ（Public Land Mobile Network）選択、システム情報（System Information：ＳＩ）の報知、ページング（paging）、セル再選択（cell re-selection）、モビリティなどが行われる。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤでは、移動端末はＲＲＣ接続（connection）を有し、ネットワークとのデータの送受信を行うことができる。またＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤでは、ハンドオーバ（Handover：ＨＯ）、隣接セル（Neighbour cell）の測定（メジャメント（measurement））などが行われる。   In RRC_IDLE, PLMN (Public Land Mobile Network) selection, system information (System Information: SI) notification, paging, cell re-selection, mobility, and the like are performed. In RRC_CONNECTED, the mobile terminal has an RRC connection and can send and receive data to and from the network. In RRC_CONNECTED, handover (Handover: HO), measurement of neighbor cells (measurement), and the like are performed.

基地局２０３は、ｅＮＢ２０７と、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ２０６とに分類される。通信システム２００は、複数のｅＮＢ２０７を含むｅＮＢ群２０３−１と、複数のＨｏｍｅ−ｅＮＢ２０６を含むＨｏｍｅ−ｅＮＢ群２０３−２とを備える。またコアネットワークであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）と、無線アクセスネットワークであるＥ−ＵＴＲＡＮ２０１とで構成されるシステムは、ＥＰＳ（Evolved Packet System）と称される。コアネットワークであるＥＰＣと、無線アクセスネットワークであるＥ−ＵＴＲＡＮ２０１とを合わせて、「ネットワーク」という場合がある。   The base station 203 is classified into an eNB 207 and a Home-eNB 206. The communication system 200 includes an eNB group 203-1 including a plurality of eNBs 207 and a Home-eNB group 203-2 including a plurality of Home-eNBs 206. A system composed of EPC (Evolved Packet Core) that is a core network and E-UTRAN 201 that is a radio access network is referred to as EPS (Evolved Packet System). The EPC that is the core network and the E-UTRAN 201 that is the radio access network may be collectively referred to as a “network”.

ｅＮＢ２０７は、移動管理エンティティ（Mobility Management Entity：ＭＭＥ）、あるいはＳ−ＧＷ（Serving Gateway）、あるいはＭＭＥおよびＳ−ＧＷを含むＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ部（以下「ＭＭＥ部」という場合がある）２０４とＳ１インタフェースにより接続され、ｅＮＢ２０７とＭＭＥ部２０４との間で制御情報が通信される。一つのｅＮＢ２０７に対して、複数のＭＭＥ部２０４が接続されてもよい。ｅＮＢ２０７間は、Ｘ２インタフェースにより接続され、ｅＮＢ２０７間で制御情報が通信される。   The eNB 207 includes a mobility management entity (MME), an S-GW (Serving Gateway), or an MME / S-GW unit including the MME and S-GW (hereinafter also referred to as “MME unit”) 204. The control information is communicated between the eNB 207 and the MME unit 204 through the S1 interface. A plurality of MME units 204 may be connected to one eNB 207. The eNBs 207 are connected by the X2 interface, and control information is communicated between the eNBs 207.

Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ２０６は、ＭＭＥ部２０４とＳ１インタフェースにより接続され、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ２０６とＭＭＥ部２０４との間で制御情報が通信される。一つのＭＭＥ部２０４に対して、複数のＨｏｍｅ−ｅＮＢ２０６が接続される。あるいは、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ２０６は、ＨｅＮＢＧＷ（Home-eNB GateWay）２０５を介してＭＭＥ部２０４と接続される。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ２０６とＨｅＮＢＧＷ２０５とは、Ｓ１インタフェースにより接続され、ＨｅＮＢＧＷ２０５とＭＭＥ部２０４とはＳ１インタフェースを介して接続される。   The Home-eNB 206 is connected to the MME unit 204 via the S1 interface, and control information is communicated between the Home-eNB 206 and the MME unit 204. A plurality of Home-eNBs 206 are connected to one MME unit 204. Alternatively, the Home-eNB 206 is connected to the MME unit 204 via a HeNBGW (Home-eNB GateWay) 205. Home-eNB 206 and HeNBGW 205 are connected via an S1 interface, and HeNBGW 205 and MME unit 204 are connected via an S1 interface.

一つまたは複数のＨｏｍｅ−ｅＮＢ２０６が一つのＨｅＮＢＧＷ２０５と接続され、Ｓ１インタフェースを通して情報が通信される。ＨｅＮＢＧＷ２０５は、一つまたは複数のＭＭＥ部２０４と接続され、Ｓ１インタフェースを通して情報が通信される。   One or a plurality of Home-eNBs 206 are connected to one HeNBGW 205, and information is communicated through the S1 interface. The HeNBGW 205 is connected to one or a plurality of MME units 204, and information is communicated through the S1 interface.

ＭＭＥ部２０４およびＨｅＮＢＧＷ２０５は、上位装置、具体的には上位ノードであり、基地局であるｅＮＢ２０７およびＨｏｍｅ−ｅＮＢ２０６と、移動端末（ＵＥ）２０２との接続を制御する。ＭＭＥ部２０４は、コアネットワークであるＥＰＣを構成する。基地局２０３およびＨｅＮＢＧＷ２０５は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ２０１を構成する。   The MME unit 204 and the HeNBGW 205 are higher-level devices, specifically higher-level nodes, and control the connection between the eNB 207 and the Home-eNB 206, which are base stations, and the mobile terminal (UE) 202. The MME unit 204 constitutes an EPC that is a core network. The base station 203 and the HeNBGW 205 constitute an E-UTRAN 201.

さらに３ＧＰＰでは、以下のような構成が検討されている。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ２０６間のＸ２インタフェースはサポートされる。すなわち、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ２０６間は、Ｘ２インタフェースにより接続され、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ２０６間で制御情報が通信される。ＭＭＥ部２０４からは、ＨｅＮＢＧＷ２０５はＨｏｍｅ−ｅＮＢ２０６として見える。Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ２０６からは、ＨｅＮＢＧＷ２０５はＭＭＥ部２０４として見える。   Further, 3GPP is considering the following configuration. The X2 interface between Home-eNB 206 is supported. That is, the Home-eNB 206 is connected by the X2 interface, and control information is communicated between the Home-eNB 206. From the MME unit 204, the HeNBGW 205 appears as a Home-eNB 206. From the Home-eNB 206, the HeNBGW 205 appears as the MME unit 204.

Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ２０６が、ＨｅＮＢＧＷ２０５を介してＭＭＥ部２０４に接続される場合および直接ＭＭＥ部２０４に接続される場合のいずれの場合も、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ２０６とＭＭＥ部２０４との間のインタフェースは、Ｓ１インタフェースで同じである。   In any case where the Home-eNB 206 is connected to the MME unit 204 via the HeNBGW 205 or directly connected to the MME unit 204, the interface between the Home-eNB 206 and the MME unit 204 is an S1 interface. The same.

基地局２０３は、１つのセルを構成してもよいし、複数のセルを構成してもよい。各セルは、移動端末２０２と通信可能な範囲であるカバレッジとして予め定める範囲を有し、カバレッジ内で移動端末２０２と無線通信を行う。１つの基地局２０３が複数のセルを構成する場合、１つ１つのセルが、移動端末２０２と通信可能に構成される。   The base station 203 may constitute one cell or a plurality of cells. Each cell has a predetermined range as a coverage that is a range in which communication with the mobile terminal 202 is possible, and performs wireless communication with the mobile terminal 202 within the coverage. When one base station 203 forms a plurality of cells, each cell is configured to be able to communicate with the mobile terminal 202.

図３は、本発明に係る通信端末である図２に示す移動端末２０２の構成を示すブロック図である。図３に示す移動端末２０２の送信処理を説明する。まず、プロトコル処理部３０１からの制御データ、およびアプリケーション部３０２からのユーザデータが、送信データバッファ部３０３へ保存される。送信データバッファ部３０３に保存されたデータは、エンコーダー部３０４へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに、送信データバッファ部３０３から変調部３０５へ直接出力されるデータが存在してもよい。エンコーダー部３０４でエンコード処理されたデータは、変調部３０５にて変調処理が行われる。変調されたデータは、ベースバンド信号に変換された後、周波数変換部３０６へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ３０７から基地局２０３に送信信号が送信される。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the mobile terminal 202 shown in FIG. 2 which is a communication terminal according to the present invention. The transmission process of the mobile terminal 202 shown in FIG. 3 will be described. First, control data from the protocol processing unit 301 and user data from the application unit 302 are stored in the transmission data buffer unit 303. The data stored in the transmission data buffer unit 303 is transferred to the encoder unit 304 and subjected to encoding processing such as error correction. There may exist data that is directly output from the transmission data buffer unit 303 to the modulation unit 305 without performing the encoding process. The data encoded by the encoder unit 304 is modulated by the modulation unit 305. The modulated data is converted into a baseband signal, and then output to the frequency conversion unit 306, where it is converted into a radio transmission frequency. Thereafter, a transmission signal is transmitted from the antenna 307 to the base station 203.

また、移動端末２０２の受信処理は、以下のように実行される。基地局２０３からの無線信号がアンテナ３０７により受信される。受信信号は、周波数変換部３０６にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部３０８において復調処理が行われる。復調後のデータは、デコーダー部３０９へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部３０１へ渡され、ユーザデータはアプリケーション部３０２へ渡される。移動端末２０２の一連の処理は、制御部３１０によって制御される。よって制御部３１０は、図３では省略しているが、各部３０１〜３０９と接続している。   Moreover, the reception process of the mobile terminal 202 is performed as follows. A radio signal from the base station 203 is received by the antenna 307. The received signal is converted from a radio reception frequency to a baseband signal by the frequency converter 306, and demodulated by the demodulator 308. The demodulated data is transferred to the decoder unit 309 and subjected to decoding processing such as error correction. Of the decoded data, control data is passed to the protocol processing unit 301, and user data is passed to the application unit 302. A series of processing of the mobile terminal 202 is controlled by the control unit 310. Therefore, the control unit 310 is connected to the respective units 301 to 309, which are omitted in FIG.

図４は、本発明に係る基地局である図２に示す基地局２０３の構成を示すブロック図である。図４に示す基地局２０３の送信処理を説明する。ＥＰＣ通信部４０１は、基地局２０３とＥＰＣ（ＭＭＥ部２０４など）、ＨｅＮＢＧＷ２０５などとの間のデータの送受信を行う。他基地局通信部４０２は、他の基地局との間のデータの送受信を行う。ＥＰＣ通信部４０１および他基地局通信部４０２は、それぞれプロトコル処理部４０３と情報の受け渡しを行う。プロトコル処理部４０３からの制御データ、ならびにＥＰＣ通信部４０１および他基地局通信部４０２からのユーザデータおよび制御データは、送信データバッファ部４０４へ保存される。   FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the base station 203 shown in FIG. 2, which is a base station according to the present invention. The transmission process of the base station 203 shown in FIG. 4 will be described. The EPC communication unit 401 transmits and receives data between the base station 203 and the EPC (such as the MME unit 204) and the HeNBGW 205. The other base station communication unit 402 transmits / receives data to / from other base stations. The EPC communication unit 401 and the other base station communication unit 402 exchange information with the protocol processing unit 403, respectively. Control data from the protocol processing unit 403 and user data and control data from the EPC communication unit 401 and the other base station communication unit 402 are stored in the transmission data buffer unit 404.

送信データバッファ部４０４に保存されたデータは、エンコーダー部４０５へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに、送信データバッファ部４０４から変調部４０６へ直接出力されるデータが存在してもよい。エンコードされたデータは、変調部４０６にて変調処理が行われる。変調されたデータは、ベースバンド信号に変換された後、周波数変換部４０７へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ４０８より一つもしくは複数の移動端末２０２に対して送信信号が送信される。   Data stored in the transmission data buffer unit 404 is transferred to the encoder unit 405 and subjected to encoding processing such as error correction. There may exist data directly output from the transmission data buffer unit 404 to the modulation unit 406 without performing the encoding process. The encoded data is subjected to modulation processing by the modulation unit 406. The modulated data is converted into a baseband signal and then output to the frequency conversion unit 407 where it is converted into a radio transmission frequency. Thereafter, a transmission signal is transmitted from the antenna 408 to one or a plurality of mobile terminals 202.

また、基地局２０３の受信処理は以下のように実行される。一つもしくは複数の移動端末２０２からの無線信号が、アンテナ4０８により受信される。受信信号は、周波数変換部４０７にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部４０９で復調処理が行われる。復調されたデータは、デコーダー部４１０へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部４０３あるいはＥＰＣ通信部４０１、他基地局通信部４０２へ渡され、ユーザデータはＥＰＣ通信部４０１および他基地局通信部４０２へ渡される。基地局２０３の一連の処理は、制御部４１１によって制御される。よって制御部４１１は、図４では省略しているが、各部４０１〜４１０と接続している。   Further, the reception process of the base station 203 is executed as follows. Radio signals from one or more mobile terminals 202 are received by an antenna 408. The received signal is converted from a radio reception frequency to a baseband signal by the frequency conversion unit 407, and demodulated by the demodulation unit 409. The demodulated data is transferred to the decoder unit 410 and subjected to decoding processing such as error correction. Of the decoded data, control data is passed to the protocol processing unit 403 or EPC communication unit 401 and other base station communication unit 402, and user data is passed to the EPC communication unit 401 and other base station communication unit 402. A series of processing of the base station 203 is controlled by the control unit 411. Therefore, the control unit 411 is connected to the respective units 401 to 410, which are omitted in FIG.

図５は、本発明に係るＭＭＥの構成を示すブロック図である。図５では、前述の図２に示すＭＭＥ部２０４に含まれるＭＭＥ２０４ａの構成を示す。ＰＤＮ ＧＷ通信部５０１は、ＭＭＥ２０４ａとＰＤＮ ＧＷとの間のデータの送受信を行う。基地局通信部５０２は、ＭＭＥ２０４ａと基地局２０３との間のＳ１インタフェースによるデータの送受信を行う。ＰＤＮ ＧＷから受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは、ＰＤＮ ＧＷ通信部５０１から、ユーザプレイン通信部５０３経由で基地局通信部５０２に渡され、１つあるいは複数の基地局２０３へ送信される。基地局２０３から受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは、基地局通信部５０２から、ユーザプレイン通信部５０３経由でＰＤＮ ＧＷ通信部５０１に渡され、ＰＤＮ ＧＷへ送信される。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the MME according to the present invention. FIG. 5 shows the configuration of the MME 204a included in the MME unit 204 shown in FIG. The PDN GW communication unit 501 performs data transmission / reception between the MME 204a and the PDN GW. The base station communication unit 502 performs data transmission / reception between the MME 204a and the base station 203 using the S1 interface. If the data received from the PDN GW is user data, the user data is passed from the PDN GW communication unit 501 to the base station communication unit 502 via the user plane communication unit 503 and to one or more base stations 203. Sent. When the data received from the base station 203 is user data, the user data is transferred from the base station communication unit 502 to the PDN GW communication unit 501 via the user plane communication unit 503 and transmitted to the PDN GW.

ＰＤＮ ＧＷから受信したデータが制御データであった場合、制御データは、ＰＤＮ ＧＷ通信部５０１から制御プレイン制御部５０５へ渡される。基地局２０３から受信したデータが制御データであった場合、制御データは、基地局通信部５０２から制御プレイン制御部５０５へ渡される。   When the data received from the PDN GW is control data, the control data is transferred from the PDN GW communication unit 501 to the control plane control unit 505. When the data received from the base station 203 is control data, the control data is transferred from the base station communication unit 502 to the control plane control unit 505.

ＨｅＮＢＧＷ通信部５０４は、ＨｅＮＢＧＷ２０５が存在する場合に設けられ、情報種別によって、ＭＭＥ２０４ａとＨｅＮＢＧＷ２０５との間のインタフェース（ＩＦ）によるデータの送受信を行う。ＨｅＮＢＧＷ通信部５０４から受信した制御データは、ＨｅＮＢＧＷ通信部５０４から制御プレイン制御部５０５へ渡される。制御プレイン制御部５０５での処理の結果は、ＰＤＮ ＧＷ通信部５０１経由でＰＤＮ ＧＷへ送信される。また、制御プレイン制御部５０５で処理された結果は、基地局通信部５０２経由でＳ１インタフェースにより１つあるいは複数の基地局２０３へ送信され、またＨｅＮＢＧＷ通信部５０４経由で１つあるいは複数のＨｅＮＢＧＷ２０５へ送信される。   The HeNBGW communication unit 504 is provided when the HeNBGW 205 exists, and performs data transmission / reception through an interface (IF) between the MME 204a and the HeNBGW 205 depending on the information type. The control data received from the HeNBGW communication unit 504 is passed from the HeNBGW communication unit 504 to the control plane control unit 505. The result of the processing in the control plane control unit 505 is transmitted to the PDN GW via the PDN GW communication unit 501. In addition, the result processed by the control plane control unit 505 is transmitted to one or more base stations 203 via the S1 interface via the base station communication unit 502, and to one or more HeNBGWs 205 via the HeNBGW communication unit 504. Sent.

制御プレイン制御部５０５には、ＮＡＳセキュリティ部５０５−１、ＳＡＥベアラコントロール部５０５−２、アイドルステート（Idle State）モビリティ管理部５０５−３などが含まれ、制御プレインに対する処理全般を行う。ＮＡＳセキュリティ部５０５−１は、ＮＡＳ（Non-Access Stratum）メッセージのセキュリティなどを行う。ＳＡＥベアラコントロール部５０５−２は、ＳＡＥ（System Architecture Evolution）のベアラの管理などを行う。アイドルステートモビリティ管理部５０５−３は、待受け状態（アイドルステート（Idle State）；ＬＴＥ−ＩＤＬＥ状態、または、単にアイドルとも称される）のモビリティ管理、待受け状態時のページング信号の生成および制御、傘下の１つあるいは複数の移動端末２０２のトラッキングエリアの追加、削除、更新、検索、トラッキングエリアリスト管理などを行う。   The control plane control unit 505 includes a NAS security unit 505-1, an SAE bearer control unit 505-2, an idle state mobility management unit 505-3, and the like, and performs overall processing for the control plane. The NAS security unit 505-1 performs security of a NAS (Non-Access Stratum) message. The SAE bearer control unit 505-2 performs management of SAE (System Architecture Evolution) bearers and the like. The idle state mobility management unit 505-3 performs mobility management in a standby state (Idle State; also referred to as LTE-IDLE state or simply idle), generation and control of a paging signal in the standby state, The tracking area of one or a plurality of mobile terminals 202 is added, deleted, updated, searched, and tracking area list is managed.

ＭＭＥ２０４ａは、１つまたは複数の基地局２０３に対して、ページング信号の分配を行う。また、ＭＭＥ２０４ａは、待受け状態（Idle State）のモビリティ制御（Mobility control）を行う。ＭＭＥ２０４ａは、移動端末が待ち受け状態のとき、および、アクティブ状態（Active State）のときに、トラッキングエリア（Tracking Area）リストの管理を行う。ＭＭＥ２０４ａは、ＵＥが登録されている（registered）追跡領域（トラッキングエリア：Tracking Area）に属するセルへ、ページングメッセージを送信することで、ページングプロトコルに着手する。ＭＭＥ２０４ａに接続されるＨｏｍｅ−ｅＮＢ２０６のＣＳＧの管理およびＣＳＧ−ＩＤの管理、そしてホワイトリスト管理は、アイドルステートモビリティ管理部５０５−３で行われてもよい。   The MME 204a distributes the paging signal to one or a plurality of base stations 203. In addition, the MME 204a performs mobility control (Mobility control) in a standby state (Idle State). The MME 204a manages a tracking area list when the mobile terminal is in a standby state and in an active state (Active State). The MME 204a starts a paging protocol by transmitting a paging message to a cell belonging to a tracking area (tracking area) in which the UE is registered. The idle state mobility management unit 505-3 may perform CSG management, CSG-ID management, and white list management of the Home-eNB 206 connected to the MME 204a.

次に通信システムにおけるセルサーチ方法の一例を示す。図６は、ＬＴＥ方式の通信システムにおいて通信端末（ＵＥ）が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。通信端末は、セルサーチを開始すると、ステップＳＴ６０１で、周辺の基地局から送信される第一同期信号（Ｐ−ＳＳ）、および第二同期信号（Ｓ−ＳＳ）を用いて、スロットタイミング、フレームタイミングの同期をとる。   Next, an example of a cell search method in the communication system is shown. FIG. 6 is a flowchart illustrating an outline from a cell search to a standby operation performed by a communication terminal (UE) in an LTE communication system. When the communication terminal starts the cell search, in step ST601, the first synchronization signal (P-SS) and the second synchronization signal (S-SS) transmitted from the neighboring base stations are used to generate the slot timing, the frame, Synchronize timing.

Ｐ−ＳＳとＳ−ＳＳとを合わせて、同期信号（Synchronization Signal：ＳＳ）という。同期信号（ＳＳ）には、セル毎に割り当てられたＰＣＩに１対１に対応するシンクロナイゼーションコードが割り当てられている。ＰＣＩの数は５０４通りが検討されている。この５０４通りのＰＣＩを用いて同期をとるとともに、同期がとれたセルのＰＣＩを検出（特定）する。   The P-SS and S-SS are collectively referred to as a synchronization signal (SS). In the synchronization signal (SS), a synchronization code corresponding to one-to-one is assigned to the PCI assigned to each cell. As for the number of PCIs, 504 patterns are under consideration. Synchronization is performed using the 504 PCIs, and the PCI of the synchronized cell is detected (specified).

次に同期がとれたセルに対して、ステップＳＴ６０２で、基地局からセル毎に送信される参照信号（リファレンスシグナル：ＲＳ）であるセル固有参照信号（Cell-specific Reference Signal：ＣＲＳ）を検出し、ＲＳの受信電力（Reference Signal Received Power：ＲＳＲＰ）の測定を行う。参照信号（ＲＳ）には、ＰＣＩと１対１に対応したコードが用いられている。そのコードで相関をとることによって他セルと分離できる。ステップＳＴ１で特定したＰＣＩから、該セルのＲＳ用のコードを導出することによって、ＲＳを検出し、ＲＳの受信電力を測定することが可能となる。   Next, in step ST602, a cell-specific reference signal (CRS) that is a reference signal (reference signal: RS) transmitted from the base station to each cell is detected for the synchronized cell. Measure the RS Received Power (Reference Signal Received Power: RSRP). For the reference signal (RS), a code corresponding to PCI one to one is used. By correlating with that code, it can be separated from other cells. By deriving the RS code of the cell from the PCI specified in step ST1, it becomes possible to detect the RS and measure the received power of the RS.

次にステップＳＴ６０３で、ステップＳＴ６０２までで検出された一つ以上のセルの中から、ＲＳの受信品質が最もよいセル、例えば、ＲＳの受信電力が最も高いセル、つまりベストセルを選択する。   Next, in step ST603, the cell with the best RS reception quality, for example, the cell with the highest RS reception power, that is, the best cell is selected from one or more cells detected up to step ST602.

次にステップＳＴ６０４で、ベストセルのＰＢＣＨを受信して、報知情報であるＢＣＣＨを得る。ＰＢＣＨ上のＢＣＣＨには、セル構成情報が含まれるＭＩＢ（Master Information Block）がマッピングされる。したがってＰＢＣＨを受信してＢＣＣＨを得ることで、ＭＩＢが得られる。ＭＩＢの情報としては、例えば、ＤＬ（ダウンリンク）システム帯域幅（送信帯域幅設定（transmission bandwidth configuration：dl-bandwidth）とも呼ばれる）、送信アンテナ数、ＳＦＮ（System Frame Number）などがある。   Next, in step ST604, PBCH of the best cell is received, and BCCH that is broadcast information is obtained. A MIB (Master Information Block) including cell configuration information is mapped to the BCCH on the PBCH. Therefore, the MIB is obtained by receiving the PBCH and obtaining the BCCH. The MIB information includes, for example, DL (downlink) system bandwidth (also called transmission bandwidth configuration (dl-bandwidth)), the number of transmission antennas, SFN (System Frame Number), and the like.

次にステップＳＴ６０５で、ＭＩＢのセル構成情報をもとに該セルのＤＬ−ＳＣＨを受信して、報知情報ＢＣＣＨの中のＳＩＢ（System Information Block）１を得る。ＳＩＢ１には、該セルへのアクセスに関する情報、セルセレクションに関する情報、他のＳＩＢ（ＳＩＢｋ；ｋ≧２の整数）のスケジューリング情報が含まれる。また、ＳＩＢ１には、トラッキングエリアコード（Tracking Area Code：ＴＡＣ）が含まれる。   Next, in step ST605, DL-SCH of the cell is received based on the MIB cell configuration information, and SIB (System Information Block) 1 in broadcast information BCCH is obtained. SIB1 includes information related to access to the cell, information related to cell selection, and scheduling information of other SIBs (SIBk; an integer of k ≧ 2). The SIB1 includes a tracking area code (TAC).

次にステップＳＴ６０６で、通信端末は、ステップＳＴ６０５で受信したＳＩＢ１のＴＡＣと、通信端末が既に保有しているトラッキングエリアリスト内のトラッキングエリア識別子（Tracking Area Identity：ＴＡＩ）のＴＡＣ部分とを比較する。トラッキングエリアリストは、ＴＡＩリスト（TAI list）とも称される。ＴＡＩはトラッキングエリアを識別するための識別情報であり、ＭＣＣ（Mobile Country Code）と、ＭＮＣ（Mobile Network Code）と、ＴＡＣ（Tracking Area Code）とによって構成される。ＭＣＣは国コードである。ＭＮＣはネットワークコードである。ＴＡＣはトラッキングエリアのコード番号である。   Next, in step ST606, the communication terminal compares the TAC of SIB1 received in step ST605 with the TAC part of the tracking area identifier (Tracking Area Identity: TAI) in the tracking area list already held by the communication terminal. . The tracking area list is also referred to as a TAI list. The TAI is identification information for identifying a tracking area, and includes a mobile country code (MCC), a mobile network code (MNC), and a tracking area code (TAC). MCC is a country code. MNC is a network code. TAC is the code number of the tracking area.

通信端末は、ステップＳＴ６０６で比較した結果、ステップＳＴ６０５で受信したＴＡＣがトラッキングエリアリスト内に含まれるＴＡＣと同じならば、該セルで待ち受け動作に入る。比較して、ステップＳＴ６０５で受信したＴＡＣがトラッキングエリアリスト内に含まれなければ、通信端末は、該セルを通して、ＭＭＥなどが含まれるコアネットワーク（Core Network，ＥＰＣ）へ、ＴＡＵ（Tracking Area Update）を行うためにトラッキングエリアの変更を要求する。   As a result of the comparison in step ST606, if the TAC received in step ST605 is the same as the TAC included in the tracking area list, the communication terminal enters a standby operation in the cell. In comparison, if the TAC received in step ST605 is not included in the tracking area list, the communication terminal transmits a TAU (Tracking Area Update) to the core network (Core Network, EPC) including the MME and the like through the cell. Request tracking area change to do

コアネットワークを構成する装置（以下「コアネットワーク側装置」という場合がある）は、ＴＡＵ要求信号とともに通信端末から送られてくる該通信端末の識別番号（ＵＥ−ＩＤなど）をもとに、トラッキングエリアリストの更新を行う。コアネットワーク側装置は、通信端末に更新後のトラッキングエリアリストを送信する。通信端末は、受信したトラッキングエリアリストに基づいて、通信端末が保有するＴＡＣリストを書き換える（更新する）。その後、通信端末は、該セルで待ち受け動作に入る。   A device constituting the core network (hereinafter sometimes referred to as “core network side device”) performs tracking based on the identification number (UE-ID or the like) of the communication terminal sent from the communication terminal together with the TAU request signal. Update the area list. The core network side device transmits the updated tracking area list to the communication terminal. The communication terminal rewrites (updates) the TAC list held by the communication terminal based on the received tracking area list. Thereafter, the communication terminal enters a standby operation in the cell.

スマートフォンおよびタブレット型端末装置の普及によって、セルラー系無線通信によるトラフィックが爆発的に増大しており、世界中で無線リソースの不足が懸念されている。これに対応して周波数利用効率を高めるために、小セル化し、空間分離を進めることが検討されている。   With the widespread use of smartphones and tablet-type terminal devices, traffic due to cellular wireless communication has increased explosively, and there is a concern about the shortage of wireless resources around the world. Correspondingly, in order to increase the frequency utilization efficiency, it has been studied to reduce the cell size and advance the spatial separation.

従来のセルの構成では、ｅＮＢによって構成されるセルは、比較的広い範囲のカバレッジを有する。従来は、複数のｅＮＢによって構成される複数のセルの比較的広い範囲のカバレッジによって、あるエリアを覆うように、セルが構成されている。   In the conventional cell configuration, a cell configured by an eNB has a relatively wide range of coverage. Conventionally, a cell is configured to cover a certain area with a relatively wide range of coverage of a plurality of cells configured by a plurality of eNBs.

小セル化された場合、ｅＮＢによって構成されるセルは、従来のｅＮＢによって構成されるセルのカバレッジに比べて範囲が狭いカバレッジを有する。したがって、従来と同様に、あるエリアを覆うためには、従来のｅＮＢに比べて、多数の小セル化されたｅＮＢが必要となる。   When the cell size is reduced, the cell configured by the eNB has a coverage that is narrower than the coverage of the cell configured by the conventional eNB. Therefore, in the same way as in the past, in order to cover a certain area, a larger number of eNBs having a smaller cell size are required as compared with the conventional eNB.

以下の説明では、従来のｅＮＢによって構成されるセルのように、カバレッジが比較的大きいセルを「マクロセル」といい、マクロセルを構成するｅＮＢを「マクロｅＮＢ」という。また、小セル化されたセルのように、カバレッジが比較的小さいセルを「スモールセル」といい、スモールセルを構成するｅＮＢを「スモールｅＮＢ」という。   In the following description, a cell having a relatively large coverage, such as a cell configured by a conventional eNB, is referred to as a “macro cell”, and an eNB configuring the macro cell is referred to as a “macro eNB”. In addition, a cell having a relatively small coverage, such as a small cell, is referred to as a “small cell”, and an eNB configuring the small cell is referred to as a “small eNB”.

マクロｅＮＢは、例えば、非特許文献８に記載される「ワイドエリア基地局（Wide Area Base Station）」であってもよい。   The macro eNB may be, for example, a “Wide Area Base Station” described in Non-Patent Document 8.

スモールｅＮＢは、例えば、ローパワーノード、ローカルエリアノード、ホットスポットなどであってもよい。また、スモールｅＮＢは、ピコセルを構成するピコｅＮＢ、フェムトセルを構成するフェムトｅＮＢ、ＨｅＮＢ、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、ＲＲＵ（Remote Radio Unit）、ＲＲＥ（Remote Radio Equipment）またはＲＮ（Relay Node）であってもよい。また、スモールｅＮＢは、非特許文献８に記載される「ローカルエリア基地局（Local Area Base Station）」または「ホーム基地局（Home Base Station）」であってもよい。   The small eNB may be, for example, a low power node, a local area node, a hot spot, or the like. The small eNB is a pico eNB constituting a pico cell, a femto eNB constituting a femto cell, a HeNB, an RRH (Remote Radio Head), an RRU (Remote Radio Unit), an RRE (Remote Radio Equipment), or an RN (Relay Node). There may be. Further, the small eNB may be a “Local Area Base Station” or “Home Base Station” described in Non-Patent Document 8.

図７は、マクロｅＮＢとスモールｅＮＢとが混在する場合のセルの構成の概念を示す図である。マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルは、比較的広い範囲のカバレッジ７０１を有する。スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルは、マクロｅＮＢ（マクロセル）のカバレッジ７０１に比べて範囲が小さいカバレッジ７０２を有する。   FIG. 7 is a diagram illustrating a concept of a cell configuration when a macro eNB and a small eNB coexist. A macro cell configured by a macro eNB has a relatively wide range of coverage 701. A small cell configured by a small eNB has a coverage 702 having a smaller range than a coverage 701 of a macro eNB (macro cell).

複数のｅＮＢが混在する場合、あるｅＮＢによって構成されるセルのカバレッジが、他のｅＮＢによって構成されるセルのカバレッジ内に含まれる場合がある。図７に示すセルの構成では、参照符号「７０４」または「７０５」で示されるように、スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルのカバレッジ７０２が、マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルのカバレッジ７０１内に含まれる場合がある。   When a plurality of eNBs coexist, the coverage of a cell configured by a certain eNB may be included in the coverage of a cell configured by another eNB. In the cell configuration shown in FIG. 7, as indicated by reference numerals “704” or “705”, the small cell coverage 702 configured by the small eNB is included in the macro cell coverage 701 configured by the macro eNB. May be.

また、参照符号「７０５」で示されるように、複数、例えば２つのスモールセルのカバレッジ７０２が、１つのマクロセルのカバレッジ７０１内に含まれる場合もある。移動端末（ＵＥ）７０３は、例えばスモールセルのカバレッジ７０２内に含まれ、スモールセルを介して通信を行う。   In addition, as indicated by reference numeral “705”, a plurality of, for example, two small cell coverages 702 may be included in one macro cell coverage 701. A mobile terminal (UE) 703 is included in, for example, a small cell coverage 702 and performs communication via the small cell.

また図７に示すセルの構成では、参照符号「７０６」で示されるように、マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルのカバレッジ７０１と、スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルのカバレッジ７０２とが複雑に重複する場合が生じる。   Further, in the cell configuration illustrated in FIG. 7, as indicated by the reference numeral “706”, the macro cell coverage 701 configured by the macro eNB and the small cell coverage 702 configured by the small eNB overlap in a complicated manner. Cases arise.

また、参照符号「７０７」で示されるように、マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルのカバレッジ７０１と、スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルのカバレッジ７０２とが重複しない場合も生じる。   Also, as indicated by reference numeral “707”, there may be a case where the coverage 701 of the macro cell configured by the macro eNB does not overlap with the coverage 702 of the small cell configured by the small eNB.

さらには、参照符号「７０８」で示されるように、多数のスモールｅＮＢによって構成される多数のスモールセルのカバレッジ７０２が、１つのマクロｅＮＢによって構成される１つのマクロセルのカバレッジ７０１内に構成される場合も生じる。   Furthermore, as indicated by reference numeral “708”, a plurality of small cell coverages 702 configured by a plurality of small eNBs are configured in one macro cell coverage 701 configured by one macro eNB. Sometimes it happens.

以上の構成において、第５世代移動体通信システムで必要となる多素子アンテナを用いる場合、以下の（１），（２）の２つの問題がある。   In the above configuration, when using a multi-element antenna required in the fifth generation mobile communication system, there are the following two problems (1) and (2).

（１）１つの通信端末またはｅＮＢに対して、複数のアンテナで異なるデータを送受信するシングルユーザＭＩＭＯ（Single User-Multiple Input Multiple Output；略称：ＳＵ−ＭＩＭＯ）を使用して、ユーザスループットを向上させる技術が知られている。しかし、ＳＵ−ＭＩＭＯを行うとき、反射または回折して見えるマルチパスの中で、見通し線（Line Of Sight；略称：ＬＯＳ）の場合、主波の受信電力および信号対雑音比（Signal to Noise Ratio；略称：ＳＮＲ）が大きく、他のマルチパスのレベルが低くなり、スループットが上がらない。   (1) Single user-multiple input multiple output (abbreviation: SU-MIMO) that transmits and receives different data with a plurality of antennas to one communication terminal or eNB to improve user throughput. Technology is known. However, when performing SU-MIMO, in the case of a line of sight (abbreviation: LOS) among multipaths that appear to be reflected or diffracted, the received power of the main wave and the signal to noise ratio (Signal to Noise Ratio). ; Abbreviation: SNR) is large, the level of other multipaths is low, and the throughput is not increased.

（２）現状の３ＧＰＰでは、１つの誤り訂正を行う塊であるコードワード（codeword）を分割可能なレイヤ（多素子アンテナのときには、各アンテナ素子で形成されるビームに相当）の個数は限られており、その他のレイヤ（ビーム）では送信できない。また、コードワードは、各レイヤに均等数の割り当てとなっている。例えば、下りにおいて、レイヤの個数（以下「レイヤ数」という場合がある）が４のときは、１コードワードあたり２つのレイヤまでとなっている（非特許文献２ 表６．３．３．２−１参照）。ここで、コードワードとは、信号の処理を行う処理単位である。   (2) In the current 3GPP, the number of layers (corresponding to a beam formed by each antenna element in the case of a multi-element antenna) that can divide a codeword that is one block for error correction is limited And cannot be transmitted in other layers (beams). In addition, codewords are assigned an equal number to each layer. For example, in downlink, when the number of layers (hereinafter sometimes referred to as “number of layers”) is 4, there are up to two layers per codeword (Non-Patent Document 2, Table 6.3.3.2). -1). Here, the code word is a processing unit for processing a signal.

本実施の形態では、１つのコードワードを自由に複数のレイヤに分けて送信可能とする方法を開示する。図８および図９は、実施の形態１の通信システムにおける基地局装置の信号処理部の構成を示すブロック図である。図８は、信号処理部の前段のコードワードを生成する部分（以下「コードワード生成部」という場合がある）の構成を示すブロック図である。   In the present embodiment, a method is disclosed in which one codeword can be freely divided into a plurality of layers and transmitted. 8 and 9 are block diagrams illustrating the configuration of the signal processing unit of the base station apparatus in the communication system according to the first embodiment. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a part (hereinafter also referred to as “codeword generation unit”) that generates a codeword in the preceding stage of the signal processing unit.

基地局装置の信号処理部の前段を構成するコードワード生成部は、トランスポートブロック（transport brock；略称：ＴＢ）ＣＲＣ付与部８０１、コードブロック（code brock；略称：ＣＢ）分割・ＣＢ ＣＲＣ付与部８０２、チャネルコーディング部８０３、レートマッチング部８０４、およびＣＢ連結部８０５を備えて構成される。   The codeword generation unit constituting the front stage of the signal processing unit of the base station apparatus includes a transport block (abbreviation: TB) CRC adding unit 801, a code block (code brock: abbreviation: CB) division / CB CRC adding unit 802, a channel coding unit 803, a rate matching unit 804, and a CB concatenation unit 805.

ＴＢ ＣＲＣ付与部８０１は、不図示のＭＡＣレイヤから入力されるトランスポートブロック（transport block）に、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を付与する。ＴＢ ＣＲＣ付与部８０１は、ＣＲＣを付与したトランスポートブロックを、ＣＢ分割・ＣＢ ＣＲＣ付与部８０２に与える。   The TB CRC adding unit 801 assigns a CRC (Cyclic Redundancy Check) to a transport block input from a MAC layer (not shown). The TB CRC giving unit 801 gives the transport block to which the CRC is given to the CB division / CB CRC giving unit 802.

ＣＢ分割・ＣＢ ＣＲＣ付与部８０２は、ＴＢ ＣＲＣ付与部８０１から与えられたトランスポートブロックを、コードブロック（codeblock）と呼ばれる単位に分割するとともに、各コードブロックにＣＲＣを付与する。ＣＢ分割・ＣＢ ＣＲＣ付与部８０２は、ＣＲＣを付与したコードブロックを、チャネルコーディング部８０３に与える。   The CB division / CB CRC assigning unit 802 divides the transport block given from the TB CRC assigning unit 801 into units called code blocks and assigns CRC to each code block. The CB division / CB CRC adding unit 802 gives the code block to which the CRC is added to the channel coding unit 803.

チャネルコーディング部８０３は、ＣＢ分割・ＣＢ ＣＲＣ付与部８０２から与えられたコードブロックに対して、ターボ符号化または畳込み符号化などのチャネルコーディング（channel coding）処理を施す。チャネルコーディング部８０３は、チャネルコーディング処理を施したコードブロックを、レートマッチング部８０４に与える。   The channel coding unit 803 performs channel coding processing such as turbo coding or convolutional coding on the code block given from the CB division / CB CRC adding unit 802. Channel coding section 803 gives the code block subjected to the channel coding processing to rate matching section 804.

レートマッチング部８０４は、チャネルコーディング部８０３から与えられたコードブロックに対して、レートマッチング（rate matching）処理を施し、コードブロックを無線フレームの送信ビット数に調整する。レートマッチング部８０４は、レートマッチング処理を施したコードブロックを、ＣＢ連結部８０５に与える。   The rate matching unit 804 performs rate matching processing on the code block given from the channel coding unit 803 and adjusts the code block to the number of transmission bits of the radio frame. The rate matching unit 804 gives the code block subjected to the rate matching process to the CB concatenation unit 805.

ＣＢ連結部８０５は、レートマッチング部８０４から与えられたコードブロックの連結を行う。   The CB concatenation unit 805 concatenates code blocks given from the rate matching unit 804.

以上のＴＢ ＣＲＣ付与部８０１、ＣＢ分割・ＣＢ ＣＲＣ付与部８０２、チャネルコーディング部８０３、レートマッチング部８０４およびＣＢ連結部８０５による処理によって、コードワードと呼ばれる単位のデータが生成される。   Data in units called codewords is generated by the processing by the TB CRC adding unit 801, the CB division / CB CRC adding unit 802, the channel coding unit 803, the rate matching unit 804, and the CB concatenating unit 805.

生成されたコードワードは、通信端末またはｅＮＢによって測定される既知系列信号のビーム毎の通信品質に基づいて、いくつのレイヤに分けるかが決定される。ここで、既知系列信号は、通信端末またはｅＮＢにとって、既知であればよい。既知系列信号は、例えば、下りの場合はセル固有参照信号（Cell-specific Reference Signal：ＣＲＳ）、アンテナ素子毎のチャネル状態情報参照信号（Channel State Information Reference Signal：ＣＳＩ−ＲＳ）、ＭＢＳＦＮ参照信号（MBSFN Reference Signal）またはＵＥ固有参照信号（UE-specific Reference Signal）である。既知系列信号は、例えば、上りの場合はデータ復調用参照信号（Demodulation Reference Signal：ＤＭ−ＲＳ）またはサウンディング（Sounding）信号である。各ビームの通信品質は、例えば、既知系列信号が理想信号からずれている分をノイズとして算出されるＳＮＲによって表される。   It is determined how many layers the generated codeword is divided based on the communication quality for each beam of the known sequence signal measured by the communication terminal or the eNB. Here, the known sequence signal may be known to the communication terminal or eNB. The known sequence signal is, for example, a cell-specific reference signal (CRS) in the case of downlink, a channel state information reference signal (CSI-RS) for each antenna element, an MBSFN reference signal ( MBSFN Reference Signal) or UE-specific Reference Signal. The known sequence signal is, for example, a data demodulation reference signal (DM-RS) or a sounding signal in the case of uplink. The communication quality of each beam is represented by, for example, the SNR calculated as noise corresponding to the deviation of the known series signal from the ideal signal.

図９は、信号処理部の後段のコードワードを処理する部分（以下「コードワード処理部」という場合がある）の構成を示すブロック図である。基地局装置の信号処理部の後段を構成するコードワード処理部は、スクランブリング部８１１、変調マッピング部８１２、レイヤマッピング部８１３、プリコーディング部８１４、リソースエレメントマッピング部８１５、およびＯＦＤＭ信号生成部８１６を備えて構成される。   FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a part for processing a code word in the subsequent stage of the signal processing unit (hereinafter also referred to as “code word processing unit”). The codeword processing unit constituting the subsequent stage of the signal processing unit of the base station apparatus includes a scrambling unit 811, a modulation mapping unit 812, a layer mapping unit 813, a precoding unit 814, a resource element mapping unit 815, and an OFDM signal generation unit 816. It is configured with.

図９では、生成されたコードワードを６つのレイヤで送信すると決定した場合の例を示している。したがって、リソースエレメントマッピング部８１５およびＯＦＤＭ信号生成部８１６は、６個ずつ設けられる。   FIG. 9 shows an example when it is determined that the generated codeword is transmitted in six layers. Therefore, six resource element mapping units 815 and six OFDM signal generation units 816 are provided.

前述のようにして生成されたコードワードは、スクランブリング部８１１に与えられる。スクランブリング部８１１は、与えられたコードワードのスクランブルを行う。スクランブリング部８１１は、スクランブルを行ったコードワードを、変調マッピング部８１２に与える。   The code word generated as described above is given to the scrambling unit 811. The scrambling unit 811 scrambles the given code word. The scrambling unit 811 gives the scrambled codeword to the modulation mapping unit 812.

変調マッピング部８１２は、スクランブリング部８１１から与えられたコードワードを変調フォーマットにマッピングする。変調マッピング部８１２は、変調フォーマットにマッピングしたコードワードを、レイヤマッピング部８１３に与える。   The modulation mapping unit 812 maps the codeword given from the scrambling unit 811 to the modulation format. The modulation mapping unit 812 gives the code word mapped to the modulation format to the layer mapping unit 813.

レイヤマッピング部８１３は、変調マッピング部８１２から与えられたコードワードを、複数、具体的には６つのレイヤに分割して、各レイヤにマッピングする。レイヤマッピング部８１３は、各レイヤにマッピングしたコードワードを、プリコーディング部８１４に与える。   The layer mapping unit 813 divides the codeword given from the modulation mapping unit 812 into a plurality of layers, specifically six layers, and maps the codewords to each layer. The layer mapping unit 813 gives the codeword mapped to each layer to the precoding unit 814.

プリコーディング部８１４は、レイヤマッピング部８１３から与えられたコードワードのプリコーディング（precoding）を行う。プリコーディング部８１４は、プリコーディングを行ったコードワードを、各リソースエレメントマッピング部８１５に与える。   The precoding unit 814 performs precoding of the codeword given from the layer mapping unit 813. The precoding unit 814 gives the precoded codeword to each resource element mapping unit 815.

各リソースエレメントマッピング部８１５は、プリコーディング部８１４から与えられたコードワードの周波数・時間リソースへの割り当てを行う。各リソースエレメントマッピング部８１５は、周波数・時間リソースへの割り当てを行ったコードワードを、対応するＯＦＤＭ信号生成部８１６に与える。   Each resource element mapping unit 815 assigns the codeword given from the precoding unit 814 to the frequency / time resource. Each resource element mapping unit 815 gives the codeword assigned to the frequency / time resource to the corresponding OFDM signal generation unit 816.

各ＯＦＤＭ信号生成部８１６は、リソースエレメントマッピング部８１５から与えられたコードワードに対してＯＦＤＭ処理を施し、ＯＦＤＭ信号を生成する。各ＯＦＤＭ信号生成部８１６は、生成したＯＦＤＭ信号を、多素子アンテナを構成する複数のアンテナ素子のうち、対応するアンテナ素子に与える。   Each OFDM signal generation unit 816 performs OFDM processing on the codeword given from the resource element mapping unit 815 to generate an OFDM signal. Each OFDM signal generation unit 816 gives the generated OFDM signal to a corresponding antenna element among a plurality of antenna elements constituting the multi-element antenna.

例えば、レイヤ１のビームのＳＮＲが２３ｄＢであり、レイヤ２〜レイヤ６のビームのＳＮＲが９ｄＢであるとき、平均的なＳＮＲは１６ｄＢとなり、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）で６個のレイヤ分が通信可能なレベルとなり、スループットが向上する。   For example, when the SNR of the layer 1 beam is 23 dB and the SNR of the layer 2 to layer 6 beams is 9 dB, the average SNR is 16 dB, and six layers communicate with 16 QAM (Quadrature Amplitude Modulation). It becomes possible level and throughput is improved.

このように本実施の形態では、コードワードが分割されるレイヤの個数は、各アンテナ素子から出力されるビームの通信品質に基づいて決定される。これによって、コードワードを、通信可能なレベルとなるようにレイヤに分割することができるので、スループットを向上させることができる。したがって、複数のアンテナ素子で構成される多素子アンテナを用いて、比較的高い通信品質およびスループットで通信を行うことが可能な通信システムを実現することができる。   Thus, in the present embodiment, the number of layers into which the codeword is divided is determined based on the communication quality of the beam output from each antenna element. As a result, the codeword can be divided into layers so as to have a communicable level, so that throughput can be improved. Therefore, it is possible to realize a communication system capable of performing communication with relatively high communication quality and throughput by using a multi-element antenna including a plurality of antenna elements.

また本実施の形態では、各アンテナ素子から出力されるビームの通信品質は、基地局装置であるｅＮＢ、または通信端末によって、各ビームの既知系列信号を用いて測定される。これによって、各ビームの通信品質を容易に測定することができる。   Moreover, in this Embodiment, the communication quality of the beam output from each antenna element is measured using the known series signal of each beam by eNB which is a base station apparatus, or a communication terminal. Thereby, the communication quality of each beam can be easily measured.

前述のように、本実施の形態では、通信端末またはｅＮＢが、各ビームの既知系列信号を用いて通信品質を測定し、その測定値を、対向するｅＮＢまたは通信端末に送信する構成について示したが、このような構成に限らない。   As described above, in the present embodiment, the communication terminal or eNB measures the communication quality using the known sequence signal of each beam, and shows the configuration for transmitting the measured value to the opposite eNB or communication terminal. However, it is not limited to such a configuration.

例えば、測定した通信品質は、多段階に設けた指標で表されてもよい。通信品質を多段階に設けた指標で表すことによって、通信端末とｅＮＢとの間で送受信される情報量を削減することができる。   For example, the measured communication quality may be represented by an index provided in multiple stages. By expressing the communication quality with an index provided in multiple stages, the amount of information transmitted and received between the communication terminal and the eNB can be reduced.

通信品質の指標は、例えば以下のように８段階に分けられる。第１段階は０ｄＢ未満、第２段階は０ｄＢ以上４ｄＢ未満、第３段階は４ｄＢ以上８ｄＢ未満、第４段階は８ｄＢ以上１２ｄＢ未満、第５段階は１２ｄＢ以上１６ｄＢ未満、第６段階は１６ｄＢ以上２０ｄＢ未満、第７段階は２０ｄＢ以上２４ｄＢ未満、第８段階は２４ｄＢ以上とする。   The communication quality index is divided into, for example, eight stages as follows. The first stage is less than 0 dB, the second stage is from 0 dB to less than 4 dB, the third stage is from 4 dB to less than 8 dB, the fourth stage is from 8 dB to less than 12 dB, the fifth stage is from 12 dB to less than 16 dB, and the sixth stage is from 16 dB to less than 20 dB. Less than, the seventh stage is 20 dB or more and less than 24 dB, and the eighth stage is 24 dB or more.

通信端末に送信する通信品質は、ビーム毎の値でもよいし、全てのビームの平均値でもよいし、両方でもよい。ビーム毎の値を送信する場合は、精度良く送信データ量を決定することができる。全てのビームの平均値を送信する場合は、対向側の装置での計算を省略することができる。   The communication quality transmitted to the communication terminal may be a value for each beam, an average value of all the beams, or both. When the value for each beam is transmitted, the transmission data amount can be determined with high accuracy. When the average value of all the beams is transmitted, the calculation in the opposite device can be omitted.

また、全てのビームの平均値および予め定める閾値以上の通信品質を有するビームを特定する情報、例えばビームＩＤ（Identifier）などの識別情報を送信してもよい。これによって、通信端末とｅＮＢとの間で送受信される情報量を削減することができる。   Also, identification information such as a beam ID (Identifier) may be transmitted, for example, information that identifies an average value of all beams and a beam having communication quality equal to or higher than a predetermined threshold. Thereby, the information amount transmitted / received between a communication terminal and eNB can be reduced.

また、通信端末またはｅＮＢが各ビームの既知系列信号を用いて測定した通信品質に代えて、通信端末またはｅＮＢがビーム毎に受信できるデータビット数を送信してもよいし、全てのビームで受信できるデータビット数の合計値を送信してもよい。また、全てのビームの合計値および予め定める閾値以上の通信品質を有するビームを特定する情報、例えばビームＩＤなどの識別情報を送信してもよい。   Further, instead of the communication quality measured by the communication terminal or eNB using the known sequence signal of each beam, the communication terminal or eNB may transmit the number of data bits that can be received for each beam, or may be received by all the beams. The total number of data bits that can be transmitted may be transmitted. Further, information for identifying a beam having a communication quality equal to or higher than a predetermined threshold and a total value of all beams, for example, identification information such as a beam ID may be transmitted.

また、時分割複信（Time Division Duplex；略称：ＴＤＤ）の場合、対向側の装置で、受信信号を用いて通信品質を測定してもよい。   In the case of Time Division Duplex (abbreviation: TDD), the communication quality may be measured using the received signal in the opposite device.

コードワードを分割する方法について、他の例を以下に示す。下りの場合、生成されたコードワードは、通信端末が既知系列信号、例えばセル固有参照信号（Cell-specific Reference Signal：ＣＲＳ）を用いて測定した各ビームの通信品質、および、他の通信端末との通信状況に基づいて、いくつのレイヤに分けるかが決定される。これに加えて、どのくらいのデータ量を送信するか、具体的にはＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、６４ＱＡＭなどの変調方式のいずれにするかが決定される。   Another example of the method for dividing the code word is shown below. In the case of downlink, the generated codeword includes the communication quality of each beam measured by a communication terminal using a known sequence signal, for example, a cell-specific reference signal (CRS), and other communication terminals. The number of layers is determined based on the communication status. In addition to this, it is determined how much data is transmitted, specifically, any one of modulation schemes such as QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), and 64 QAM.

例えば、レイヤ１のビームのＳＮＲが２３ｄＢであり、レイヤ２〜レイヤ６のビームのＳＮＲが９ｄＢであるとき、平均的なＳＮＲは１６ｄＢとなり、１６ＱＡＭで６個のレイヤ分が通信可能である。レイヤ１〜レイヤ６の全てを特定の通信端末が使用すると、レイヤ５，６で、多くのユーザの送信を待たせなくてはいけない場合があり得る。このような場合でも、レイヤ５，６で他のレイヤの５０％分のデータ送信が可能であれば、ユーザの送信を待たせずに済むので有効である。   For example, when the SNR of the beam of layer 1 is 23 dB and the SNR of the beams of layer 2 to layer 6 is 9 dB, the average SNR is 16 dB, and six layers can communicate with 16 QAM. If a specific communication terminal uses all of Layer 1 to Layer 6, it may be necessary to wait for the transmission of many users at Layers 5 and 6. Even in such a case, if data transmission for 50% of the other layers is possible in layers 5 and 6, it is effective because it is not necessary to wait for user transmission.

前述のように、レイヤ毎にデータ量を分ける場合、均等割りの１００％、７５％、５０％、２５％のいずれか、または、１００％、５０％のいずれか、のように、分けることができるステップを限定することによって、レートマッチングなどの処理を簡素化してもよい。これによって、通信端末への制御情報として、今回送信するデータの量に関する情報を通知する必要があるときに、その情報のビット数を低減することができる。   As described above, when dividing the data amount for each layer, it is possible to divide the data amount into any one of 100%, 75%, 50%, 25%, or 100%, 50%. By limiting the possible steps, processing such as rate matching may be simplified. As a result, when it is necessary to notify information relating to the amount of data transmitted this time as control information to the communication terminal, the number of bits of the information can be reduced.

他の通信端末との通信状況としては、当該ビームにおける他の通信端末用の、送信待ちバッファのバッファ量が、特定の量に達したかどうか、としてもよい。例えば、ビーム毎のバッファ管理用に、適正閾値と緊急対応閾値とを設ける。適正閾値以下である場合は、早急にデータ送信を行うなどの特別な処理はしない。緊急対応閾値を超えた場合は、早急にデータ送信を行う。緊急対応閾値を超えた場合、他のビームでも送信できるＳＵ−ＭＩＭＯ通信に対するデータ送信量を均等割りの５０％にする。バッファ溢れが発生したときには、データ送信量を０％にする。   The communication status with other communication terminals may be whether or not the buffer amount of the transmission waiting buffer for the other communication terminals in the beam has reached a specific amount. For example, an appropriate threshold value and an emergency response threshold value are provided for buffer management for each beam. If it is below the appropriate threshold, no special processing such as data transmission is performed immediately. If the emergency response threshold is exceeded, data is transmitted immediately. When the emergency response threshold is exceeded, the data transmission amount for the SU-MIMO communication that can be transmitted by other beams is set to 50% of the equal division. When buffer overflow occurs, the data transmission amount is set to 0%.

他の通信端末との通信状況としては、当該ビームにおける送信待ち時間が特定の閾値を超えた通信端末の有無、または、当該通信端末数としてもよい。この閾値は、例えば、ベアラ毎に設定される処理遅延（latency）の許容時間に対応したタイマ値である。閾値は、ＲＲＣ、例えばＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）メッセージ、もしくはＲＲＣ接続再設定（RRC Connection Reconfiguration）メッセージ、または、単独の別のメッセージで通信端末から通知されるものであってもよい。   The communication status with other communication terminals may be the presence or absence of a communication terminal whose transmission waiting time in the beam exceeds a specific threshold, or the number of communication terminals. This threshold value is, for example, a timer value corresponding to a processing delay (latency) allowable time set for each bearer. The threshold may be notified from the communication terminal by an RRC, for example, an RRC connection setup message, an RRC connection reconfiguration message, or a separate message.

また、他の通信端末との通信状況としては、例えば、Ｓ１インタフェース、Ｘ２インタフェースのリンク設定時に処理遅延の許容時間として設定されるタイマ値としてもよい。当該ビームにおける送信待ち時間が特定の閾値を超えた通信端末がある場合、他のビームでも送信できるＳＵ−ＭＩＭＯ通信に対するデータ通信量を、全てのレイヤに均等割りのデータ量として送信するのではなく、以下のようにしてもよい。例えば、送信待ち時間が特定の閾値を超えたデータ量を同時に送信できるように、７５％、５０％、２５％、０％から選択して送信してもよい。   The communication status with other communication terminals may be, for example, a timer value set as an allowable processing delay time when setting the link of the S1 interface and the X2 interface. When there is a communication terminal whose transmission waiting time in the beam exceeds a specific threshold, the amount of data communication for SU-MIMO communication that can be transmitted by another beam is not transmitted as an equally divided data amount to all layers. The following may be used. For example, 75%, 50%, 25%, and 0% may be selected and transmitted so that the amount of data whose transmission waiting time exceeds a specific threshold can be transmitted simultaneously.

コードワードを分割する方法について、さらに他の例を以下に示す。生成されたコードワードをいくつかのレイヤに分けるとき、垂直偏波Ｖと水平偏波Ｈとで異なるデータを送信するＭＩＭＯ通信の場合には、垂直偏波Ｖおよび水平偏波Ｈの両方を用いる。ｅＮＢ、通信端末ともに、同一のアンテナによる垂直偏波Ｖおよび水平偏波Ｈの送信である場合、各ビームの通信品質を報告するのではなく、垂直偏波Ｖおよび水平偏波Ｈのいずれか一方の通信品質を報告するようにしてもよい。   Still another example of the method for dividing the codeword will be described below. When the generated codeword is divided into several layers, both vertical polarization V and horizontal polarization H are used in the case of MIMO communication in which different data is transmitted between vertical polarization V and horizontal polarization H. . When both the eNB and the communication terminal transmit the vertical polarization V and the horizontal polarization H by the same antenna, the communication quality of each beam is not reported, but either the vertical polarization V or the horizontal polarization H is reported. The communication quality may be reported.

このように垂直偏波Ｖおよび水平偏波Ｈのいずれか一方の通信品質を報告する場合、ｅＮＢまたは通信端末は、偏波使用時に、セットとできる同一のアンテナから送信している垂直偏波Ｖおよび水平偏波Ｈがあるかどうか、どれとどれがセットであるかを、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）もしくはＲＲＣ接続再設定（RRC Connection Reconfiguration）を表すＲＲＣ接続セットアップ／ＲＲＣ接続再設定メッセージ、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）もしくはＲＲＣ接続再設定完了（RRC Connection Reconfiguration Complete）を表すＲＲＣ接続セットアップ／ＲＲＣ接続再設定完了メッセージ、または、単独の別のメッセージで通知しておくとよい。具体的には、前記メッセージの「AntennaInfo」にパラメータを追加するとよい。   In this way, when reporting the communication quality of either the vertical polarization V or the horizontal polarization H, the eNB or the communication terminal transmits the vertical polarization V transmitted from the same antenna that can be set when using the polarization. RRC connection setup / RRC connection reconfiguration message indicating whether or not there is horizontal polarization H and which is a set, RRC connection setup (RRC Connection Setup) or RRC connection reconfiguration (RRC Connection Reconfiguration), It may be notified in a RRC connection setup / RRC connection reconfiguration completion message indicating RRC connection setup or RRC connection reconfiguration complete, or a separate message. Specifically, a parameter may be added to “AntennaInfo” of the message.

また、同一のアンテナで垂直偏波およびＶ水平偏波Ｈの送信を行う場合でも、異なる指向性で送信することが可能である。したがって、下りの場合はＰＤＣＣＨのＤＣＩ（DL Control Information）、上りの場合はＰＵＣＣＨのＵＣＩ（UL Control Information）で、毎回、垂直偏波Ｖおよび水平偏波Ｈのセットが同一の方向に向けて送信されているかどうかを通知してもよい。これによって、垂直偏波Ｖおよび水平偏波Ｈが同一の指向性になっているときに、垂直偏波Ｖおよび水平偏波Ｈのいずれか一方の報告とすることができる。   Further, even when vertical polarization and V horizontal polarization H are transmitted using the same antenna, it is possible to transmit with different directivities. Therefore, a set of vertical polarization V and horizontal polarization H is transmitted in the same direction every time using DCI (DL Control Information) of PDCCH for downlink and UCI (UL Control Information) of PUCCH for uplink. You may be notified if it is. As a result, when the vertical polarization V and the horizontal polarization H have the same directivity, either the vertical polarization V or the horizontal polarization H can be reported.

同一のアンテナによる垂直偏波Ｖおよび水平偏波Ｈの送信であるという、セットを示す情報を通知する場合、セットを指定する情報のビットを低減するために、ビームを同定するＩＤを、例えば偶数、奇数のように分けておくとよい。例えば、ビームＩＤが０とビームＩＤが１とがセット、ビームＩＤが２とビームＩＤが３とがセット、ビームＩＤが４とビームＩＤが５とがセット、・・・と固定にしておくとよい。   In the case of notifying information indicating a set, that is, transmission of vertical polarization V and horizontal polarization H by the same antenna, in order to reduce the bits of information specifying the set, an ID for identifying the beam is an even number, for example It is better to divide it like odd numbers. For example, if beam ID is set to 0 and beam ID is set to 1, beam ID is set to 2 and beam ID is set to 3, beam ID is set to 4 and beam ID is set to 5, and so on. Good.

実施の形態２．
第５世代の移動体通信で必要となる多素子アンテナでのスループットを向上させるためには、以下の（１），（２）の２つの問題がある。 Embodiment 2. FIG.
There are the following two problems (1) and (2) in order to improve the throughput of the multi-element antenna required for the fifth generation mobile communication.

（１）アンテナ素子間の位相差および振幅差を合わせないと、（ａ）ビームの指向性が、向かわせたい方向に制御できなくなる、（ｂ）等価等方放射電力（Equivalent Isotropic Radiated Power；略称：ＥＩＲＰ）などで表される利得が低下する、（ｃ）サイドローブの電力が増加し、他のユーザへの干渉が増加する、などの問題がある。   (1) If the phase difference and amplitude difference between the antenna elements are not matched, (a) the beam directivity cannot be controlled in the desired direction, (b) Equivalent Isotropic Radiated Power (abbreviation) : EIRP) and the like, and (c) sidelobe power increases and interference with other users increases.

（２）アンテナ素子間の位相差および振幅差は、温度変化および経年変化におけるばらつきも無くす必要がある。しかし、広帯域通信となり、周波数帯域幅が増加することになるので、温度変化および経年変化に伴う変化量は、増幅器およびフィルタなどによる影響が大きくなるという問題がある。   (2) The phase difference and amplitude difference between the antenna elements need to eliminate variations in temperature change and secular change. However, since broadband communication is performed and the frequency bandwidth is increased, there is a problem that the amount of change due to temperature change and secular change is greatly affected by amplifiers and filters.

本実施の形態では、多素子アンテナのアンテナ素子間の位相差および振幅差を合わせるためのキャリブレーションを精度良く行う方法について開示する。   In the present embodiment, a method for accurately performing calibration for matching a phase difference and an amplitude difference between antenna elements of a multi-element antenna is disclosed.

セルフキャリブレーションは、多素子アンテナのキャリブレーションの方法として知られている方法の一つであり、特別なアンテナを設けることなく、自身のアンテナ素子を用いてキャリブレーションを行う方法である。セルフキャリブレーションを行うことによって、物理的に遠方の対向装置が不要となる。例えば、ｅＮＢのキャリブレーション時であれば、通信端末が不要となり、通信端末のキャリブレーション時であれば、ｅＮＢが不要となる。したがって、セルフキャリブレーションは、比較的低コストで運用時も使用できるので、温度変化および経年変化にも適用できる方法として検討されている。   Self-calibration is one of the known methods for calibrating multi-element antennas, and is a method for performing calibration using its own antenna elements without providing a special antenna. By performing self-calibration, a physically remote device is not required. For example, the communication terminal is unnecessary when the eNB is calibrated, and the eNB is unnecessary when the communication terminal is calibrated. Therefore, since self-calibration can be used during operation at a relatively low cost, it has been studied as a method applicable to temperature changes and aging changes.

図１０は、多素子アンテナの一例を示す図である。図１０では、一例として、同一平面に６４個のアンテナ素子を実装する多素子アンテナを示す。図１０に示すように同一平面に複数のアンテナ素子を実装する多素子アンテナにおいて、各アンテナ素子の指向性は、水平方向に向いていない。したがって、１つのアンテナ素子９０１から送信して、他のアンテナ素子９０２で受信する場合には、ＳＮＲが低くなり、キャリブレーションの精度が上がらないという問題がある。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a multi-element antenna. FIG. 10 shows a multi-element antenna in which 64 antenna elements are mounted on the same plane as an example. As shown in FIG. 10, in a multi-element antenna in which a plurality of antenna elements are mounted on the same plane, the directivity of each antenna element is not oriented in the horizontal direction. Therefore, when transmitting from one antenna element 901 and receiving by another antenna element 902, there is a problem that the SNR becomes low and the calibration accuracy does not increase.

ＳＮＲを改善する第一の方法として、ＰＤＳＣＨの時間および周波数リソースを低減して既知の信号を送信する方法を以下に開示する。   As a first method for improving the SNR, a method of transmitting a known signal by reducing the time and frequency resources of the PDSCH will be disclosed below.

ｅＮＢおよび通信端末は、それぞれ対向装置にキャリブレーションモードの起動を通知する。すなわち、ｅＮＢであれば通信端末に、通信端末であればｅＮＢに、キャリブレーションモードの起動を通知する。   Each of the eNB and the communication terminal notifies the opposite device of activation of the calibration mode. In other words, the start of the calibration mode is notified to the communication terminal if it is an eNB, and to the eNB if it is a communication terminal.

キャリブレーションモードの起動の通知は、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）／ＲＲＣ接続再設定（RRC Connection Reconfiguration）メッセージ、または、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）／ＲＲＣ接続再設定完了（RRC Connection Reconfiguration Complete）メッセージで、運用時のキャリブレーションのモードを指定することによって行われる。   Notification of activation of the calibration mode is, for example, an RRC connection setup / RRC connection reconfiguration message, or an RRC connection setup / RRC connection reconfiguration completion (RRC connection). Reconfiguration Complete) message is used to specify the calibration mode during operation.

キャリブレーションモードの１つとして、「コーディングのパラメータを調整してＰＤＳＣＨの送信ビット数を削減し、代わりに既知の信号を送信する」キャリブレーションモードがある。このキャリブレーションモードを指定することによって、非特許文献９の５．１．４章に記載されるレートマッチングにおける１トランスポートブロックで送信できるトータルビット数をＧとし、ダイバーシチのようにビームにまたがって同一データを送信するときのビーム数をＮＬとし、多値変調の次数をＱｍ（Ｑｍ＝２：ＱＰＳＫ、Ｑｍ＝４：１６ＱＡＭ、Ｑｍ＝６：６４ＱＡＭ、Ｑｍ＝８：２５６ＱＡＭ）としたとき、Ｇ／（ＮＬ×Ｑｍ）の値のシンボルが削減される。   As one of the calibration modes, there is a calibration mode of “adjusting coding parameters to reduce the number of PDSCH transmission bits and transmitting a known signal instead”. By specifying this calibration mode, the total number of bits that can be transmitted in one transport block in the rate matching described in Chapter 5.1.4 of Non-Patent Document 9 is G, and it is spread across beams like diversity. When the number of beams when transmitting the same data is NL and the order of multilevel modulation is Qm (Qm = 2: QPSK, Qm = 4: 16QAM, Qm = 6: 64QAM, Qm = 8: 256QAM), G Symbols having a value of / (NL × Qm) are reduced.

このＧ／（ＮＬ×Ｑｍ）の値のシンボルが削減された信号を受信したｅＮＢまたは通信端末は、削減されたシンボルに既知のデータを割り付ける。Ｇ／（ＮＬ×Ｑｍ）の値のシンボルが削減された信号としては、例えばチャープ信号が送信される。チャープ信号とは、低周波から高周波、あるいは、高周波から低周波に、周波数が連続的に変わる信号であり、周波数成分が均一に送信され、定包絡線となる信号である。したがって、チャープ信号は、通常送信されるＰＤＳＣＨなどの信号よりも、増幅器に対する線形性の要求が低いので、チャープ信号を送信することによって、送信電力を大きくする、すなわちブーストすることが可能となる。   The eNB or the communication terminal that has received the signal with the G / (NL × Qm) value reduced symbol assigns known data to the reduced symbol. For example, a chirp signal is transmitted as a signal from which symbols having a value of G / (NL × Qm) are reduced. The chirp signal is a signal whose frequency continuously changes from a low frequency to a high frequency, or from a high frequency to a low frequency, and is a signal in which frequency components are uniformly transmitted to form a constant envelope. Therefore, since the chirp signal has a lower linearity requirement for the amplifier than a normally transmitted signal such as PDSCH, the transmission power can be increased, that is, boosted by transmitting the chirp signal.

図１１は、ＯＦＤＭ信号にチャープ信号を割り付けた場合の周波数と時間との関係の一例を示す図である。図１１において、横軸は周波数ｆを表し、縦軸は時間ｔを表す。図１１における１つ１つの升目は、あるＯＦＤＭ信号のサブキャリアを表している。該当する周波数および時間の升目にＯＦＤＭシンボルを割り付けることができる。例えば、参照符号「１００２」で示される箇所には、参照信号（Reference Signal；略称：ＲＳ）が割り付けられている。   FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the relationship between frequency and time when a chirp signal is assigned to an OFDM signal. In FIG. 11, the horizontal axis represents frequency f, and the vertical axis represents time t. Each square in FIG. 11 represents a subcarrier of a certain OFDM signal. An OFDM symbol can be assigned to the corresponding frequency and time cell. For example, a reference signal (abbreviation: RS) is assigned to a location indicated by reference numeral “1002”.

また、参照符号「１００１」の破線で囲まれた箇所には、チャープ信号が割り付けられている。この時間帯で送信したデータは全て、キャリブレーション用のチャープ信号となる例を示している。この場合、対向装置は、参照符号「１００１」で示される時間に受信処理を行わなくて済む。   In addition, a chirp signal is allocated to a portion surrounded by a broken line denoted by reference numeral “1001”. An example is shown in which all data transmitted in this time zone becomes a chirp signal for calibration. In this case, the opposite apparatus does not have to perform the reception process at the time indicated by the reference symbol “1001”.

また、周波数をいくつかに分けて、異なる単一のアンテナ素子で送信すると、効率的にキャリブレーションが可能となる。受信側のフィルタに合わせてヌル（null）を挟むことも有効である。図１２は、ヌルを挟んだ場合の周波数と時間との関係の一例を示す図である。図１２において、横軸は周波数ｆを表し、縦軸は時間ｔを表す。図１２に示す例では、図１１に示す例と同様に、例えば、参照符号「１００２」で示される箇所に、参照信号（ＲＳ）が割り付けられている。   Further, if the frequency is divided into several parts and transmitted by different single antenna elements, calibration can be efficiently performed. It is also effective to insert a null in accordance with the filter on the receiving side. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the relationship between frequency and time when a null is interposed. In FIG. 12, the horizontal axis represents the frequency f, and the vertical axis represents the time t. In the example shown in FIG. 12, a reference signal (RS) is assigned to a location indicated by reference numeral “1002”, for example, as in the example shown in FIG.

参照符号「１１０１」で示される右下がりの斜線のハッチングを付した箇所は、第１のアンテナ素子から送信している時間および周波数を示している。参照符号「１１０２」で示される左下がりの斜線のハッチングを付した箇所は、第２のアンテナ素子から送信している時間および周波数を示している。   A hatched portion with a downward slanting line indicated by reference numeral “1101” indicates time and frequency transmitted from the first antenna element. The hatched portion of the lower left diagonal line indicated by reference numeral “1102” indicates the time and frequency transmitted from the second antenna element.

図１２に示す例では、第１のアンテナ素子から送信される信号と、第２のアンテナ素子から送信される信号とがフィルタで分離できるように、参照符号「１１０３」で示される右下がりの破線の斜線のハッチングを付した箇所に、振幅ゼロ（０）のヌル（null）の信号が割り付けられている。   In the example shown in FIG. 12, a dashed line with a lower right side denoted by reference numeral “1103” so that a signal transmitted from the first antenna element and a signal transmitted from the second antenna element can be separated by a filter. A null signal with an amplitude of zero (0) is assigned to the hatched portion.

図１３は、ヌルを挟んだ場合の周波数と時間との関係の他の例を示す図である。図１３において、横軸は周波数ｆを表し、縦軸は時間ｔを表す。図１３に示す例では、図１１に示す例と同様に、例えば、参照符号「１００２」で示される箇所に、参照信号（ＲＳ）が割り付けられている。   FIG. 13 is a diagram illustrating another example of the relationship between frequency and time when a null is interposed. In FIG. 13, the horizontal axis represents the frequency f, and the vertical axis represents the time t. In the example illustrated in FIG. 13, as in the example illustrated in FIG. 11, for example, a reference signal (RS) is allocated to a location indicated by reference numeral “1002”.

参照符号「１２０１」で示される右下がりの斜線のハッチングを付した箇所は、第１のアンテナ素子から送信している時間および周波数を示している。参照符号「１２０２」で示される左下がりの斜線のハッチングを付した箇所は、第２のアンテナ素子から送信している時間および周波数を示している。参照符号「１２０３」で示される右下がりの破線の斜線のハッチングを付した箇所には、振幅ゼロ（０）のヌル（null）の信号が割り付けられている。   A hatched portion with a downward slanting line indicated by reference numeral “1201” indicates a time and frequency transmitted from the first antenna element. A hatched portion with a left-downward slanting line indicated by reference numeral “1202” indicates a time and frequency transmitted from the second antenna element. A null signal having an amplitude of zero (0) is assigned to a hatched portion indicated by a reference sign “1203” with a downward slanting dashed line.

さらにＳＮＲを改善するためには、図１３において参照符号「１２０１」，「１２０２」，「１２０３」で示されるように、時間（ｔ）方向に複数のシンボルを割り付けるとよい。この場合、チャープ信号は、ＯＦＤＭシンボル毎に繰り返しの信号にするのではなく、図１３に示すように、３シンボルで連続かつ一様になるようにしてもよい。   In order to further improve the SNR, a plurality of symbols may be allocated in the time (t) direction as indicated by reference numerals “1201”, “1202”, and “1203” in FIG. In this case, the chirp signal may not be a repeated signal for each OFDM symbol, but may be continuous and uniform for 3 symbols as shown in FIG.

ｅＮＢまたは通信端末は、自装置で送信に使用するアンテナ素子である自局送信素子を順次切替えるとともに、それに対応して自装置で受信に使用するアンテナ素子である自局受信素子を順次切替えることによって、アンテナ素子間の位相差および振幅差を測定することができる。   The eNB or communication terminal sequentially switches its own station transmitting element, which is an antenna element used for transmission in its own device, and sequentially switches its own station receiving element, which is an antenna element used for reception, in its own device. The phase difference and the amplitude difference between the antenna elements can be measured.

また、ｅＮＢまたは通信端末は、事前に温度毎にアンテナ素子間の位相差および振幅差を測定して不揮発性メモリなどに記憶しておいてもよい。また、ｅＮＢまたは通信端末は、温度測定可能な半導体などを搭載して、温度が測定できるようにしておいてもよい。   Moreover, eNB or a communication terminal may measure the phase difference and amplitude difference between antenna elements for every temperature beforehand, and may memorize | store it in a non-volatile memory etc. Further, the eNB or the communication terminal may be equipped with a semiconductor capable of measuring temperature so that the temperature can be measured.

以上の構成によって、ｅＮＢまたは通信端末は、動作時の温度に対応して、事前に測定されたアンテナ素子間の位相差および振幅差と同一になるように各アンテナ素子の位相および振幅を制御することができる。これによって、ビームの指向性および利得を向上させることができるので、スループットを向上させることができる。   With the above configuration, the eNB or the communication terminal controls the phase and amplitude of each antenna element so as to be the same as the phase difference and amplitude difference between the antenna elements measured in advance, corresponding to the temperature during operation. be able to. Thereby, the directivity and gain of the beam can be improved, so that the throughput can be improved.

以上のように本実施の形態では、基地局装置であるｅＮＢ、および通信端末は、物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の送信に用いられるシンボルの個数を削減して、削減されたシンボルを用いて既知の信号を送信する。これによって、キャリブレーション時のＳＮＲを改善することができる。   As described above, in the present embodiment, the eNB that is the base station apparatus and the communication terminal are known using the reduced symbols by reducing the number of symbols used for transmission of the physical downlink shared channel (PDSCH). Send the signal. As a result, the SNR during calibration can be improved.

キャリブレーション時のＳＮＲを改善する方法の他の例を以下に示す。前述の図１２および図１３に示す例では、チャープ信号を送信する場合を示したが、チャープ信号の代わりに、下りであればＣＲＳまたはＣＳＩ−ＲＳ、上りであればＤＭ−ＲＳまたはサウンディング（sounding）信号で使用している既知系列信号と同じ信号を送信する方法でもよい。この場合、チャープ信号と同様に、ＰＤＳＣＨの一部に既知系列信号を送信するとよい。   Another example of a method for improving the SNR at the time of calibration is shown below. In the example shown in FIG. 12 and FIG. 13 described above, the case where a chirp signal is transmitted is shown. However, instead of the chirp signal, CRS or CSI-RS is used for downlink, DM-RS or sounding is used for uplink. ) A method of transmitting the same signal as the known sequence signal used in the signal may be used. In this case, similar to the chirp signal, the known sequence signal may be transmitted to a part of the PDSCH.

図１４は、特定の時間のサブフレームでＰＤＳＣＨを送信することに代えて、全データとしてＣＲＳと同じ信号を送信する場合の周波数と時間との関係の一例を示す図である。図１４において、横軸は周波数ｆを表し、縦軸は時間ｔを表す。図１４に示す例では、図１１に示す例と同様に、例えば、参照符号「１００２」で示される箇所に、参照信号（ＲＳ）が割り付けられている。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a relationship between frequency and time when the same signal as CRS is transmitted as all data instead of transmitting PDSCH in a subframe of a specific time. In FIG. 14, the horizontal axis represents the frequency f, and the vertical axis represents the time t. In the example shown in FIG. 14, a reference signal (RS) is allocated to a location indicated by reference numeral “1002”, for example, as in the example shown in FIG.

前述のように特定の時間のサブフレームでＰＤＳＣＨを送信することに代えて、図１４に示すように、全データとしてＣＲＳと同じ信号、例えばＲＳを送信してもよい。   Instead of transmitting the PDSCH in a subframe of a specific time as described above, as shown in FIG. 14, the same signal as the CRS, for example, RS may be transmitted as all data.

ＣＲＳと同じ信号は、定包絡線である。したがって、ＣＲＳと同じ信号のピーク電力対平均電力比（Peak to Average Power Ratio；略称：ＰＡＰＲ）は、ＰＤＳＣＨのＰＡＰＲと比べて６〜７ｄＢ程度低い。この分、送信電力を増加させる、すなわちブーストするとよい。ここで、ＰＡＰＲとは、平均信号電力に対するピーク信号の電力の比を表す。   The same signal as CRS is a constant envelope. Therefore, the peak power to average power ratio (abbreviation: PAPR) of the same signal as the CRS is about 6 to 7 dB lower than the PASCH of the PDSCH. The transmission power is increased, that is, boosted accordingly. Here, PAPR represents the ratio of peak signal power to average signal power.

例えば、基地局装置であるｅＮＢは、ＣＲＳと同じ信号の送信タイミング情報を、ＲＲＣ、例えばＳＩＢなどの報知情報で通知する。これによって、通信端末のセルサーチを容易にすることができるので、スリープ時間間隔を長くすることなどによって、低消費電力化を図ることができる。   For example, eNB which is a base station apparatus notifies the transmission timing information of the same signal as CRS by broadcast information such as RRC, for example, SIB. As a result, the cell search of the communication terminal can be facilitated, so that the power consumption can be reduced by increasing the sleep time interval.

また、ｅＮＢは、ＣＳＩ−ＲＳと同じ信号の送信タイミング情報を、ＲＲＣ、例えば報知情報、または、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）／ＲＲＣ接続再設定（RRC Connection Reconfiguration）メッセージなどで通知する。これによって、各ビームの通信品質の測定精度を向上させることができるので、プリコーディングの精度を向上させることができる。   Moreover, eNB notifies the transmission timing information of the same signal as CSI-RS by RRC, for example, alerting | reporting information or a RRC connection setup (RRC Connection Setup) / RRC connection reconfiguration message. As a result, the measurement accuracy of the communication quality of each beam can be improved, so that the accuracy of precoding can be improved.

また、ｅＮＢは、ＣＲＳまたはＣＳＩ−ＲＳと同じ信号の送信タイミング情報をＲＲＣで通知する。これによって、通信端末は、比較的高いＳＮＲで信号を受信することができるので、ＡｏＡ（Angle of Arrival）などの測距の精度を向上させることができる。   Moreover, eNB notifies the transmission timing information of the same signal as CRS or CSI-RS by RRC. As a result, the communication terminal can receive a signal with a relatively high SNR, so that the accuracy of ranging such as AoA (Angle of Arrival) can be improved.

ｅＮＢまたは通信端末は、自局送信素子を順次切替えて、それに対応する自局受信素子を順次切替えることによって、アンテナ素子間の位相差および振幅差を測定することができる。また、ｅＮＢまたは通信端末は、事前に温度毎にアンテナ素子間の位相差および振幅差を測定して、測定した値を不揮発性メモリなどに記憶しておく。また、ｅＮＢまたは通信端末は、温度の測定が可能な半導体などを搭載し、温度が測定できるようにしておく。   The eNB or the communication terminal can measure the phase difference and the amplitude difference between the antenna elements by sequentially switching the local station transmitting elements and sequentially switching the corresponding local station receiving elements. Moreover, eNB or a communication terminal measures the phase difference and amplitude difference between antenna elements beforehand for every temperature, and memorize | stores the measured value in a non-volatile memory etc. Also, the eNB or the communication terminal is equipped with a semiconductor capable of measuring temperature so that the temperature can be measured.

以上のようにすることによって、ｅＮＢまたは通信端末は、動作時の温度に対応した、事前に測定したアンテナ素子間の位相差および振幅差と同一になるように、各アンテナ素子の位相および振幅を制御することができる。これによって、ビームの指向性および利得を向上させ、スループットを向上させることができる。   By doing as described above, the eNB or the communication terminal sets the phase and amplitude of each antenna element to be the same as the phase difference and amplitude difference between the antenna elements measured in advance corresponding to the temperature during operation. Can be controlled. Thereby, the directivity and gain of the beam can be improved, and the throughput can be improved.

キャリブレーション時のＳＮＲを改善する方法のさらに他の例を以下に示す。ＴＤＤの場合、スペシャルサブフレームＳＳＦを使用することによって、既知の信号を送信することによる、送信可能なビット数の低減を抑えることができる。   Still another example of a method for improving the SNR at the time of calibration is shown below. In the case of TDD, by using the special subframe SSF, it is possible to suppress a reduction in the number of bits that can be transmitted by transmitting a known signal.

図１５は、下り信号で既知の信号を送信してキャリブレーションする場合のハーフサブフレーム（ＨＳＦ）の構成の一例を示す図である。ハーフサブフレーム（ＨＳＦ）とは、サブフレームの半分の大きさのフレームである。   FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a configuration of a half subframe (HSF) when calibration is performed by transmitting a known signal as a downlink signal. A half subframe (HSF) is a frame that is half the size of a subframe.

スペシャルサブフレームＳＳＦのギャップ（gap）が始まる直前のシンボルＳＢに、キャリブレーション用既知系列信号（略称：ｃａｌ−ＴＳＳ）を割り当てる。これによって、通信端末は、既知の信号を送信している下り信号を受信する必要がないので、ＴＤＤの上りおよび下りを切替えるための処理を開始することができる。したがって、ＰＤＳＣＨの送信ビット数を減らすことなく、割当てることができる。   A calibration known sequence signal (abbreviation: cal-TSS) is assigned to the symbol SB immediately before the gap (gap) of the special subframe SSF starts. As a result, the communication terminal does not need to receive a downlink signal transmitting a known signal, and thus can start processing for switching between uplink and downlink of TDD. Therefore, allocation can be performed without reducing the number of transmission bits of PDSCH.

以上の実施の形態１および実施の形態２でＲＲＣの設定および完了のメッセージの例を記載したものについては、既知の信号の停止の際は、ＲＲＣの設定および完了のメッセージを使用することができる。   Regarding the examples of the RRC setting and completion messages described in the first embodiment and the second embodiment, the RRC setting and completion messages can be used when a known signal is stopped. .

前述の各実施の形態およびその変形例は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内において、各実施の形態およびその変形例を自由に組合せることができる。また各実施の形態およびその変形例の任意の構成要素を適宜、変更または省略することができる。   Each above-mentioned embodiment and its modification are only illustrations of the present invention, and each embodiment and its modification can be combined freely within the scope of the present invention. Moreover, the arbitrary components of each embodiment and its modifications can be changed or omitted as appropriate.

８０１ ＴＢ ＣＲＣ付与部、８０２ ＣＢ分割・ＣＢ ＣＲＣ付与部、８０３ チャネルコーディング部、８０４ レートマッチング部、８０５ ＣＢ連結部、８１１ スクランブリング部、８１２ 変調マッピング部、８１３ レイヤマッピング部、８１４ プリコーディング部、８１５ リソースエレメントマッピング部、８１６ ＯＦＤＭ信号生成部。   801 TB CRC adding section, 802 CB division / CB CRC adding section, 803 channel coding section, 804 rate matching section, 805 CB concatenation section, 811 scrambling section, 812 modulation mapping section, 813 layer mapping section, 814 precoding section, 815 Resource element mapping unit, 816 OFDM signal generation unit.

Claims (3)

複数のアンテナ素子で構成される多素子アンテナを用いて、信号の送受信を行う基地局装置と通信端末装置とを備える通信システムであって、
前記基地局装置および前記通信端末装置は、
前記信号の処理単位としてコードワードを生成し、生成した前記コードワードを複数のレイヤに分割してマッピングすることによって、前記信号の送受信を行い、
前記コードワードを複数のレイヤに分割するときには、各前記アンテナ素子から出力されるビームの通信品質の平均に基づいて、前記コードワードを分割するレイヤの個数を決定することを特徴とする通信システム。 A communication system comprising a base station apparatus and a communication terminal apparatus for transmitting and receiving signals using a multi-element antenna composed of a plurality of antenna elements,
The base station device and the communication terminal device are:
A code word is generated as a unit of processing of the signal, and the generated code word is divided into a plurality of layers and mapped to perform transmission / reception of the signal,
When the codeword is divided into a plurality of layers, the number of layers into which the codeword is divided is determined based on the average communication quality of the beams output from the antenna elements. 前記ビームの通信品質は、前記基地局装置または前記通信端末装置によって、各前記ビームの既知系列信号を用いて測定されることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。   The communication quality according to claim 1, wherein the communication quality of the beam is measured by using the known sequence signal of each beam by the base station apparatus or the communication terminal apparatus. 前記基地局装置および前記通信端末装置は、物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の送信に用いられるシンボルの個数を削減して、削減された前記シンボルを用いて既知の信号を送信することを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。   The base station apparatus and the communication terminal apparatus reduce the number of symbols used for transmission of a physical downlink shared channel (PDSCH), and transmit a known signal using the reduced symbols. The communication system according to claim 1 or 2.

Images