WO2016208296A1 - ユーザ装置、基地局及び通信方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a user apparatus, a base station, and a communication method.
- LTE Long Term Evolution
- various wireless technologies are being studied in order to achieve higher system capacity, higher data transmission speed, and lower delay in the wireless section. Yes.
- the user apparatus when transmitting an uplink signal to the base station eNB, the user apparatus first transmits a control signal called a random access preamble or a control signal called a scheduling request to the base station. Requests the station to allocate uplink radio resources. Subsequently, the user apparatus receives the UL grant (control signal for designating uplink radio resources) from the base station, and transmits the uplink signal using the radio resources designated by the UL grant.
- a control signal called a random access preamble or a control signal called a scheduling request to the base station. Requests the station to allocate uplink radio resources. Subsequently, the user apparatus receives the UL grant (control signal for designating uplink radio resources) from the base station, and transmits the uplink signal using the radio resources designated by the UL grant.
- the disclosed technique has been made in view of the above, and a technique capable of transmitting an uplink signal without receiving uplink radio resource allocation each time an uplink signal is to be transmitted.
- the purpose is to provide.
- a user apparatus is a user apparatus that communicates with a base station in a wireless communication system, and acquires resource allocation information in which a signal reception quality of a downlink signal is associated with a radio resource used for transmission of the uplink signal Radio resources used for uplink signal transmission by comparing the resource allocation information and the measured signal reception quality of the downlink signal by comparing the acquisition unit, the measurement unit measuring the signal reception quality of the downlink signal, And a transmission unit that transmits an uplink signal using the determined radio resource.
- a base station is a base station that communicates with a user apparatus in a wireless communication system, and is resource allocation information in which signal reception quality of a downlink signal is associated with a radio resource used for transmission of an uplink signal. And a receiving unit that receives an uplink signal transmitted from the user apparatus using a predetermined radio resource among the radio resources.
- the disclosed technology when transmitting an uplink signal, there is provided a technology capable of transmitting the uplink signal without receiving allocation of uplink radio resources each time.
- LTE corresponds to not only a communication method corresponding to Release 8 or 9 of 3GPP but also Release 10, 11, 12, 13, or Release 14 or later of 3GPP. It is used in a broad sense including the fifth generation communication system.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication system according to each embodiment.
- the radio communication system according to each embodiment is a radio communication system including a user apparatus UEa, a user apparatus UEb, a user apparatus UEc, and a base station eNB.
- a user apparatus UEa a user apparatus UEa
- UEb a user apparatus UEb
- UEc a user apparatus UEc
- base station eNB a base station
- the user apparatus UE has a function of communicating with the base station eNB, the core network, and the like through radio.
- the user apparatus UE is, for example, a mobile phone, a smartphone, a tablet, a mobile router, a wearable terminal, or the like.
- the user apparatus UE may be any user apparatus UE as long as the apparatus has a communication function.
- the user apparatus UE is configured by hardware resources such as a CPU such as a processor, a memory apparatus such as a ROM, a RAM, or a flash memory, an antenna for communicating with the base station eNB, and an RF (Radio Frequency) apparatus.
- Each function and process of the user apparatus UE may be realized by a processor processing or executing data or a program stored in the memory device.
- the user apparatus UE is not limited to the hardware configuration described above, and may have any other appropriate hardware configuration.
- the base station eNB communicates with the user apparatus UE through radio.
- the base station eNB is a CPU such as a processor, a memory device such as a ROM, a RAM, or a flash memory, an antenna for communicating with a user apparatus UE, a communication interface apparatus for communicating with an adjacent base station eNB, a core network, and the like. It consists of hardware resources. Each function and process of the base station eNB may be realized by a processor processing or executing data or a program stored in a memory device. However, the base station eNB is not limited to the hardware configuration described above, and may have any other appropriate hardware configuration.
- the base station eNB associates signal reception quality of downlink signals with radio resources used for transmission of uplink signals (hereinafter referred to as “resource allocation information”). Is notified to the user apparatus UE in advance using broadcast information or an RRC (Radio Resource Control) signal.
- resource allocation information radio resources used for transmission of uplink signals
- the user apparatus UE When the user apparatus UE intends to transmit an uplink signal, the user apparatus UE measures the signal reception quality of the downlink signal received from the base station eNB, and compares the resource allocation information with the signal reception quality of the downlink signal, thereby A radio resource used for transmission is determined, and an uplink signal is transmitted to the base station eNB using the determined radio resource.
- the user apparatus UE when transmitting an uplink signal, the user apparatus UE can transmit the uplink signal without receiving uplink radio resource allocation from the base station each time as in the conventional LTE.
- a specific processing procedure will be described for each of a plurality of embodiments with reference to the drawings.
- the base station eNB allocates radio resources used for uplink signal transmission in a quasi-static or static manner in association with the signal reception quality of the downlink signal.
- the radio resource allocated semi-statically or statically is notified to the user apparatus UE by the resource allocation information.
- FIG. 2 is a diagram for explaining an uplink radio resource allocation method according to the first embodiment.
- FIG. 2A illustrates a change in signal reception quality of a downlink signal measured by the user apparatus UE with the base station eNB as a center.
- FIG. 2 (b) illustrates the position of radio resources of uplink signals that are assigned semi-statically or statically.
- the horizontal axis indicates the time axis
- the vertical axis indicates the frequency or the sign. That is, in FIG. 2B, each radio resource indicated by “a” to “i” is frequency-division multiplexed (FDM: Frequency-Division-Multiplex) or code-division multiplexed (CDM: Code-Division-Multiplex) at a certain time. It shows that.
- FDM Frequency-Division-Multiplex
- CDM Code-Division-Multiplex
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of resource allocation information according to the first embodiment.
- the resource allocation information includes signal reception quality of downlink signals, radio resources and MCS (Modulation and Coding scheme) associated with each signal reception quality.
- the numbers “1” to “9” shown in “Signal reception quality” in FIG. 3 correspond to “1” to “9” shown in FIG.
- “a” to “i” shown in “wireless resources” in FIG. 3 correspond to “a” to “i” in FIG. 2B, respectively.
- the signal reception quality of the downlink signal measured by the user apparatus UE deteriorates as the distance between the base station eNB and the user apparatus UE increases. Therefore, in the first embodiment, the signal reception quality of the downlink signal is divided into a plurality of ranges, and each of the divided ranges is associated with a predetermined uplink radio resource.
- the user apparatus UE recognizes which range the signal reception quality of the measured downlink signal is in, and determines an uplink radio resource by searching for radio resources corresponding to the range from the resource allocation information.
- the signal reception quality is a downlink signal propagation loss (path loss), and the downlink signal propagation loss is divided every 5 dB. That is, the range of “1” in FIG. 2A has a propagation loss of 0 dB to 5 dB, the range of “2” has a propagation loss of 5 dB to 10 dB, and the range of “3” has a propagation loss of 10 dB to 15 dB. To be.
- the user apparatus UE recognizes that the signal reception quality (propagation loss) is in the range indicated by “3”. Subsequently, the user apparatus UE refers to the resource allocation information. In FIG. 3, when the signal reception quality (propagation loss) is “3”, the radio resource is “c”. Therefore, the user apparatus UE can determine that the radio resource to be used for uplink signal transmission is “c”.
- FIG. 4 is a sequence diagram illustrating an example of a processing procedure according to the first embodiment. With reference to FIG. 4, a processing procedure until the resource allocation information is notified from the base station eNB to the user apparatus UE and the base station eNB decodes the uplink signal transmitted from the user apparatus UE will be described.
- the base station eNB transmits resource allocation information.
- the base station eNB may store resource allocation information in broadcast information (SIB: System Information block) and transmit the resource allocation information to the user apparatus UE, for example, or use the RRC signal to transmit the resource allocation information to the user apparatus UE. You may make it transmit.
- SIB System Information block
- the user apparatus UE measures the signal reception quality of the downlink signal.
- the user apparatus UE may measure the signal reception quality of the downlink signal using a predetermined reference signal (RS: Reference Signal) transmitted from the base station eNB.
- the predetermined reference signal may be, for example, CRS (Cell Specific Reference Signal), UE-specific RS, or CSI (Channel State Information) -RS.
- CRS Cell Specific Reference Signal
- UE-specific RS Cell Specific Reference Signal
- CSI Channel State Information
- step S12 the user apparatus UE recognizes in which range the signal reception quality of the measured downlink signal is, and searches the radio resource and MCS corresponding to the range from the resource allocation information, thereby obtaining the uplink signal.
- a radio resource to be transmitted and an MCS are determined.
- step S13 the user apparatus UE encodes and modulates the uplink signal to be transmitted to the base station eNB according to the MCS determined in step S12, and transmits the uplink signal using the radio resource determined in step S12.
- step S14 the base station eNB assigns each radio resource (in the example of FIG. 2, radio resources “a” to “i”) of the uplink signal specified by the resource allocation information to the MCS corresponding to each radio resource.
- each radio resource in the example of FIG. 2, radio resources “a” to “i”
- the uplink signal transmitted from the user apparatus UE is acquired, and the necessary processing (upper layer processing or the like) is performed.
- the base station eNB since the base station eNB does not transmit UL grant to the user apparatus UE like conventional LTE, it grasps
- the signal reception quality measured by the user apparatus UE and the signal reception quality associated with each radio resource in the resource allocation information are not limited to the above-mentioned propagation loss, but are RSRQ (Reference Signal Received Quality), RSRI (Received Signal Strength Indicator). ), RSRP (Reference Signal Received Power), or CQI (Channel Quality Indicator). A plurality of these may be combined.
- the resource allocation information may include a specific value range of signal reception quality.
- a specific range of signal reception quality associated with each radio resource may be stored numerically.
- specific numerical values such as “0 dB to 5 dB”, “5 dB to 10 dB”, and “10 dB to 15 dB” may be stored in the signal reception quality of the resource allocation information.
- the base station eNB may appropriately change the resource allocation information according to the degree of congestion (traffic status) of uplink radio resources. For example, the base station eNB estimates the degree of congestion of uplink radio resources from the number of user equipment UEs located in the cell formed by the base station eNB, and / or the UE category, and the estimated degree of congestion Accordingly, the allocation of uplink radio resources corresponding to each signal reception quality may be changed. Conversely, the range of signal reception quality associated with each radio resource may be changed. Further, the base station eNB may estimate the degree of congestion of the uplink radio resource from the actual traffic amount of the uplink signal transmitted using the uplink radio resource. This makes it possible to distribute radio resources used for uplink signal transmission according to traffic conditions and improve the uplink signal communication probability (probability that uplink signals transmitted from a plurality of user apparatuses UE collide with each other). Can be reduced).
- the base station eNB When the base station eNB changes the resource allocation information, the base station eNB stores the changed resource allocation information in broadcast information (SIB) and transmits the information to the user apparatus UE, and also performs SI modification to the user apparatus UE using a paging message. You may make it notify to the user apparatus UE that alerting
- SIB broadcast information
- the user apparatus UE may retransmit the uplink signal.
- the user apparatus UE can receive, for example, a response signal to an uplink signal (for example, ACK / NACK in HARQ (Hybrid AutomaticbrReQuest), ACK / NACK in RLC (Radio Link Control) layer, ACK in TCP, etc.) from the base station eNB If not, it may be determined that the uplink signal has collided.
- the base station eNB may notify the user apparatus UE of the retransmission timing for retransmitting the uplink signal in the resource allocation information, or notify the user apparatus UE using other broadcast information (SIB). You may be notified.
- SIB broadcast information
- each of the radio resources shown in FIG. 2B may be configured by one or more PRBs (Physical Resource Block). It may be made up of OFDM symbols.
- each of the radio resources shown in FIG. 2B may be further divided into a plurality of resources.
- the resource “a” in FIG. 2B may be further divided into a plurality of radio resources.
- the user apparatus UE randomly selects a radio resource for transmitting the uplink signal from the plurality of radio resources, and uses the selected radio resource to select the uplink signal from the base station eNB. You may make it transmit to.
- the base station eNB obtains an uplink signal transmitted from the user apparatus UE by performing decoding on each of the plurality of radio resources, and performs necessary processing (upper layer processing or the like). Do.
- the radio resources associated with each signal reception quality may be distributed on the time axis.
- FIG. 2 (b) it is illustrated as being multiplexed on the same time axis, but the radio resource associated with each signal reception quality is changed to a radio resource of a predetermined frequency or code on a different time axis. You may make it match
- NOMA non-orthogonal multiple access: Using a technique called “Non Orthogonal Multiple Access”, a plurality of downlink signal reception qualities are associated with radio resources used for uplink signal transmission.
- NOMA is a multiple signal separation (MUD (Multi-user Detection)) process in which a plurality of radio signals are multiplexed on the same radio resource using a power domain, and signals of a plurality of users are separated on the receiving side. It is a technology to do.
- the receiving side can use, for example, MLD (Maximum Likelihood Detection) or SIC (Successive Interference Cancellation) as multiple signal separation (MUD) processing.
- MLD Maximum Likelihood Detection
- SIC Successessive Interference Cancellation
- FIG. 5 is a diagram for explaining an uplink radio resource allocation method according to the second embodiment.
- FIG. 5A illustrates a change in signal reception quality of a downlink signal measured by the user apparatus UE with the base station eNB as a center. Further, as shown in FIG. 5A, for example, the range in which the signal reception quality of the downlink signal is “1” to “5” is “group 1”, and the signal reception quality of the downlink signal is “6” to “ The range of “10” is defined as “Group 2”.
- FIG. 5B illustrates the position of the radio resource of the uplink signal that is assigned semi-statically or statically.
- the horizontal axis indicates the time axis
- the vertical axis indicates the frequency or the sign. That is, each radio resource indicated by “a” to “e” is frequency division multiplexed or code division multiplexed at a certain time.
- FIG. 6 is a diagram showing an example of resource allocation information according to the second embodiment.
- the resource allocation information includes signal reception quality, radio resources associated with each signal reception quality, MCS, and transmission power.
- the numbers “1” to “10” shown in “Signal reception quality” in FIG. 6 correspond to “1” to “10” shown in FIG. 5A, respectively.
- “a” to “e” shown in “wireless resource” in FIG. 6 correspond to “a” to “e” in FIG. 5B, respectively.
- uplink signal radio resources are shared among a plurality of groups. For example, as illustrated in FIG. 5, a user apparatus UEa located in a range (group 1) where the signal reception quality of the downlink signal is “3”, and a range where the signal reception quality of the downlink signal is “8”. Both user apparatuses UEb located in (Group 2) transmit uplink signals using the radio resources indicated by “c”.
- the base station eNB in the second embodiment separates radio signals transmitted by the same radio resource from the plurality of user apparatuses UE by using the above-described multiple signal separation (MUD) process using the power difference. To do. Therefore, on the base station eNB side, in order to be able to separate radio signals multiplexed in the power domain using multiple signal separation (MUD) processing, the user apparatus UE transmits “transmission power” stored in the resource allocation information. The uplink signal is transmitted according to “.
- FIG. 7 is a sequence diagram illustrating an example of a processing procedure according to the second embodiment. With reference to FIG. 7, a processing procedure until resource allocation information is notified to the user apparatus UEa and the user apparatus UEb and the base station eNB decodes an uplink signal transmitted from the user apparatus UEa and the user apparatus UEb will be described.
- step S20 and step S21 is the same as the processing procedure of step S10 and step S11 of FIG.
- step S22 the user apparatus UEa recognizes in which range the signal reception quality of the measured downlink signal is, and searches the radio resource corresponding to the range, MCS, and transmission power from the resource allocation information. A radio resource, MCS, and transmission power for transmitting an uplink signal are determined.
- step S23 and step S24 is the same as the processing procedure of step S10 and step S11 of FIG.
- step S25 the user apparatus UEb recognizes in which range the signal reception quality of the measured downlink signal is, and searches the resource allocation information for the radio resource, MCS, and transmission power corresponding to the range, A radio resource, MCS, and transmission power for transmitting an uplink signal are determined.
- step S26 the user apparatus UEa encodes and modulates the uplink signal to be transmitted to the base station eNB according to the MCS determined in step S22, and transmits the uplink signal using the radio resource and transmission power determined in step S22.
- step S27 the user apparatus UEb encodes and modulates the uplink signal to be transmitted to the base station eNB according to the MCS determined in step S25, and transmits the uplink signal using the radio resource and transmission power determined in step S25.
- step S28 the base station eNB transmits each uplink signal transmitted by each radio resource of the uplink signal specified by the resource allocation information (in the example of FIG. 5, "a" to "e” radio resources).
- each of the uplink signals transmitted from the user apparatus UEa and the user apparatus UEb is acquired using multiple signal separation (MUD) processing, and necessary processing (higher layer processing, etc.) I do.
- MCS multiple signal separation
- necessary processing higher layer processing, etc.
- FIG. 8 is a diagram for explaining a processing procedure when an uplink signal is decoded using SIC.
- the base station eNB For each uplink signal received by each radio resource of the uplink signal specified in the resource allocation information (in the example of FIG. 5, radio resources “a” to “e”), the base station eNB The processing procedure shown in FIG.
- step S101 the base station eNB decodes the received uplink signal.
- the uplink signal from the user apparatus UE having higher received power when viewed from the base station eNB among the uplink signal transmitted from the user apparatus UEa and the uplink signal transmitted from the user apparatus UEb. is decrypted.
- step S102 the base station eNB generates a replica signal of the uplink signal decoded in step S101. Subsequently, using the generated replica signal, the base station eNB removes (cancels) the uplink signal from the user apparatus UEa among the uplink signals received in step S101, and extracts the uplink signal from the user apparatus UEb.
- step S103 the base station eNB decodes the extracted uplink signal from the user apparatus UEb.
- the range of the signal reception quality of the downlink signal is divided into two groups, group 1 and group 2.
- the wireless resource may be divided into three groups, group 2 and group 3, and wireless resources may be associated with each other.
- the radio resource of “a” in FIG. when the signal reception quality of the downlink signal is “1”, “4”, and “7”, the radio resource of “a” in FIG.
- the radio resource of “b” in FIG. 9B when the signal reception quality of the signal is “2”, “5”, and “8”, the radio resource of “b” in FIG. 9B is associated, and the signal reception quality of the downlink signal is “3”, In the case of “6” and “9”, the radio resource “c” in FIG. 9B may be associated.
- the range of signal reception quality of the downlink signal is divided into three groups, but it may be divided into more groups.
- the same value (transmission power) is set in each of the “transmission power” included in the resource allocation information so that a difference in reception power occurs when the uplink signal reaches the base station eNB. It is possible. However, since the uplink signal propagation loss depends on the actual environment, the value to be set for each of the “transmission power” included in the resource allocation information is determined by appropriately tuning according to the actual environment. It is considered desirable.
- the transmission power of the uplink signal is determined according to the “transmission power” included in the resource allocation information.
- the transmission power of the uplink signal is determined by another method. Also good.
- the user apparatus UE uses a signal reception quality measured in the processing procedure of step S21 or step S24 and an MCS determined in the processing procedure of step S22 or step S25, and uses a predetermined calculation formula determined in advance.
- the transmission power may be determined by In this case, since it is not necessary to store “transmission power” in the resource allocation information, the signal amount of a signal (broadcast information, RRC signal, etc.) for notifying the resource allocation information from the base station eNB to the user apparatus UE is reduced. Can do.
- ⁇ Processing procedure> (About radio resource allocation method and uplink signal transmission method)
- a plurality of downlink signal reception qualities are associated with all radio resources used for uplink signal transmission.
- one signal reception quality of the downlink signal is associated with the radio resource used for the transmission of the uplink signal, as in the first embodiment.
- FIG. 10 is a diagram for explaining an uplink radio resource allocation method according to the third embodiment.
- FIG. 10A illustrates a change in signal reception quality of a downlink signal measured by the user apparatus UE around the base station eNB. Also, as shown in FIG. 10A, for example, the range in which the signal reception quality of the downlink signal is “1” to “3” is “group 1”, and the signal reception quality of the downlink signal is “4” to “ The range of “6” is “group 2”, and the range of the downlink signal reception quality “7” to “9” is “group 3”.
- FIG. 10B illustrates the positions of the radio resources of uplink signals that are assigned semi-statically or statically.
- the horizontal axis indicates the time axis
- the vertical axis indicates the frequency or the sign. That is, each radio resource indicated by “a” to “e” is frequency division multiplexed or code division multiplexed at a certain time.
- FIG. 11 is a diagram showing an example of resource allocation information according to the third embodiment.
- the resource allocation information includes signal reception quality, radio resources associated with each signal reception quality, MCS, and transmission power.
- the numbers “1” to “9” shown in “Signal reception quality” in FIG. 11 correspond to “1” to “9” shown in FIG.
- “a” to “f” shown in “wireless resources” in FIG. 11 correspond to “a” to “f” in FIG. 10B, respectively.
- uplink signal radio resources are shared among a plurality of groups having large differences in signal reception quality.
- the user apparatus UEa existing in the range (group 1) in which the signal reception quality of the downlink signal is “3”, and the range in which the signal reception quality of the downlink signal is “9”.
- Both of the user apparatuses UEc existing in (Group 3) transmit an uplink signal using the radio resource indicated by “c”.
- the user apparatus UEb existing in the range (group 2) in which the signal reception quality of the downlink signal is “5” transmits the uplink signal using the radio resource indicated by “e”.
- the base station eNB when combining a group so that a difference in signal reception quality becomes large, when a plurality of uplink signals are multiplexed on the same radio resource using the power domain, the base station eNB It becomes possible to increase the difference in received power of received uplink signals.
- “transmission power” may not be included in the resource allocation information.
- the user apparatus UE may determine the transmission power using a predetermined calculation formula determined in advance using the measured signal reception quality and the determined MCS. Further, when the user apparatus UE determines transmission power using a predetermined calculation formula, whether or not radio resources for transmitting uplink signals are associated with a plurality of signal reception qualities (in other words, NOMA is applied). The transmission power of the uplink signal may be changed depending on whether or not it is a radio resource to be transmitted. In the example of FIG.
- the user apparatus UE has a case where the signal reception quality is “1” to “3” and “7” to “9”, and a case where the signal reception quality is “4” to “6”.
- the transmission power of the uplink signal may be changed.
- the resource allocation information may include a flag indicating whether the radio resource is applied with NOMA. Further, the user apparatus UE may change the transmission power of the uplink signal by referring to the flag.
- FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the base station according to each embodiment.
- the base station eNB includes a signal transmission unit 101, a signal reception unit 102, and a resource allocation control unit 103.
- the signal receiving unit 102 includes a MUD processing unit 112.
- FIG. 12 shows only functional units that are particularly related to the embodiment of the present invention in the base station eNB, and also has a function (not shown) for performing at least LTE-compliant operation.
- the functional configuration shown in FIG. 12 is merely an example. As long as the operation according to the present embodiment can be executed, the function classification and the name of the function unit may be anything.
- the signal transmission unit 101 includes a function of generating various physical layer signals from a higher layer signal to be transmitted from the base station eNB and wirelessly transmitting the signals. Further, the signal transmission unit 101 transmits the resource allocation information received from the resource allocation control unit 103 to the user apparatus UE. Note that the signal transmission unit 101 may transmit the resource allocation information to the user apparatus using broadcast information or an RRC signal.
- the signal receiving unit 102 includes a function of wirelessly receiving various signals from the user apparatus UE and acquiring higher layer signals from the received physical layer signals.
- the resource allocation control unit 103 generates resource allocation information, and transmits the generated resource allocation information to the signal transmission unit 101, thereby controlling radio resources used for uplink signal transmission. Further, the resource allocation control unit 103 may change the resource allocation information based on the traffic situation in the base station eNB.
- the MUD processing unit 112 decodes each of the uplink signals transmitted from the plurality of user apparatuses by a plurality of signal separation processes. .
- the MUD processing unit 112 may use, for example, MLD or SIC as the multiple signal separation processing.
- FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the user apparatus according to each embodiment.
- the user apparatus UE includes a signal transmission unit 201, a signal reception unit 202, a resource allocation information acquisition unit 203, a signal reception quality measurement unit 204, and a transmission method determination unit 205.
- FIG. 13 shows only functional units that are particularly related to the embodiment of the present invention in the user apparatus UE, and has at least a function (not shown) for performing an operation based on LTE.
- the functional configuration shown in FIG. 13 is merely an example. As long as the operation according to the present embodiment can be executed, the function classification and the name of the function unit may be anything.
- the signal transmission unit 201 includes a function of generating various physical layer signals from a higher layer signal to be transmitted from the user apparatus UE and transmitting them wirelessly. Moreover, the signal transmission part 201 transmits an uplink signal to the base station eNB using the radio
- the signal receiving unit 202 includes a function of wirelessly receiving various signals from the base station eNB and acquiring higher layer signals from the received physical layer signals.
- the resource allocation information acquisition unit 203 acquires resource allocation information from the base station eNB via the signal reception unit 202.
- the resource allocation information acquisition unit 203 stores the acquired resource allocation information in a storage unit (memory).
- the signal reception quality measurement unit 204 measures the signal reception quality of the downlink signal received from the base station eNB.
- the signal reception quality measured by the signal reception quality measurement unit 204 may be a propagation loss of a downlink reference signal, RSRQ, RSRP, RSRI, or CQI.
- the transmission method determination unit 205 compares the resource allocation information acquired by the resource allocation information acquisition unit 203 with the signal reception quality of the downlink signal measured by the signal reception quality measurement unit 204, thereby transmitting the uplink signal. Determine the radio resources to be used. Moreover, the transmission method determination part 205 determines the transmission power at the time of transmitting an uplink signal using the determined radio
- each functional block may be realized by one device physically and / or logically coupled, and two or more devices physically and / or logically separated may be directly and / or indirectly. (For example, wired and / or wireless) and may be realized by these plural devices.
- the base station eNB, the user apparatus UE, and the like in an embodiment of the present invention may function as a computer that performs processing of the radio communication method of the present invention.
- FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the base station eNB and the user apparatus UE according to an embodiment of the present invention.
- the base station eNB and the user apparatus UE described above may be physically configured as a computer apparatus including a processor 1001, a memory 1002, a storage 1003, a communication apparatus 1004, an input apparatus 1005, an output apparatus 1006, a bus 1007, and the like. .
- the term “apparatus” can be read as a circuit, a device, a unit, or the like.
- the hardware configuration of the base station eNB and the user apparatus UE may be configured to include one or a plurality of apparatuses illustrated in the figure, or may be configured not to include some apparatuses.
- Each function in the base station eNB and the user apparatus UE reads predetermined software (program) on hardware such as the processor 1001 and the memory 1002, so that the processor 1001 performs computation, communication by the communication apparatus 1004, memory 1002 This is realized by controlling reading and / or writing of data in the storage 1003.
- the processor 1001 controls the entire computer by operating an operating system, for example.
- the processor 1001 may be configured by a central processing unit (CPU) including an interface with peripheral devices, a control device, an arithmetic device, a register, and the like.
- CPU central processing unit
- the signal transmission unit 101, the signal reception unit 102, and the resource allocation control unit 103 of the base station eNB, the signal transmission unit 201 of the user apparatus UE, the signal reception unit 202, the resource allocation information acquisition unit 203, and the signal reception quality measurement unit 204 and the transmission method determination unit 205 may be realized by the processor 1001.
- the processor 1001 reads a program (program code), software module, or data from the storage 1003 and / or the communication device 1004 to the memory 1002, and executes various processes according to these.
- a program program that causes a computer to execute at least a part of the operations described in the above embodiments is used.
- the signal transmission unit 101, the signal reception unit 102, and the resource allocation control unit 103 of the base station eNB, the signal transmission unit 201 of the user apparatus UE, the signal reception unit 202, the resource allocation information acquisition unit 203, and the signal reception quality measurement unit 204 and the transmission method determination unit 205 may be realized by a control program stored in the memory 1002 and operated by the processor 1001, and may be realized similarly for other functional blocks.
- processor 1001 may be executed simultaneously or sequentially by two or more processors 1001.
- the processor 1001 may be implemented by one or more chips. Note that the program may be transmitted from a network via a telecommunication line.
- the memory 1002 is a computer-readable recording medium, and includes, for example, at least one of ROM (Read Only Memory), EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), RAM (Random Access Memory), and the like. May be.
- the memory 1002 may be called a register, a cache, a main memory (main storage device), or the like.
- the memory 1002 can store a program (program code), a software module, and the like that can be executed to implement the communication method according to the embodiment of the present invention.
- the storage 1003 is a computer-readable recording medium such as an optical disk such as a CD-ROM (Compact Disc ROM), a hard disk drive, a flexible disk, a magneto-optical disk (for example, a compact disk, a digital versatile disk, a Blu-ray). (Registered trademark) disk, smart card, flash memory (for example, card, stick, key drive), floppy (registered trademark) disk, magnetic strip, and the like.
- the storage 1003 may be referred to as an auxiliary storage device.
- the storage medium described above may be, for example, a database, server, or other suitable medium including the memory 1002 and / or the storage 1003.
- the communication device 1004 is hardware (transmission / reception device) for performing communication between computers via a wired and / or wireless network, and is also referred to as a network device, a network controller, a network card, a communication module, or the like.
- a network device for example, the signal transmission unit 101 and the signal reception unit 102 of the base station eNB, the signal transmission unit 201 and the signal reception unit 202 of the user apparatus UE may be realized by the communication device 1004.
- the input device 1005 is an input device (for example, a keyboard, a mouse, a microphone, a switch, a button, a sensor, etc.) that accepts an input from the outside.
- the output device 1006 is an output device (for example, a display, a speaker, an LED lamp, etc.) that performs output to the outside.
- the input device 1005 and the output device 1006 may have an integrated configuration (for example, a touch panel).
- each device such as the processor 1001 and the memory 1002 is connected by a bus 1007 for communicating information.
- the bus 1007 may be configured with a single bus or may be configured with different buses between apparatuses.
- the base station eNB and the user equipment UE include hardware such as a microprocessor, a digital signal processor (DSP), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a PLD (Programmable Logic Device), and an FPGA (Field Programmable Gate Array). Hardware may be configured, and a part or all of each functional block may be realized by the hardware.
- the processor 1001 may be implemented by at least one of these hardware.
- a user apparatus that communicates with a base station in a wireless communication system, and a signal reception quality of a downlink signal is associated with a radio resource used for transmission of the uplink signal.
- An acquisition unit that acquires the received resource allocation information, a measurement unit that measures the signal reception quality of the downlink signal, and the resource allocation information and the measured signal reception quality of the downlink signal.
- a user apparatus is provided that includes a transmission unit that determines a radio resource to be used for transmission and transmits an uplink signal using the determined radio resource.
- a technique is provided that can transmit the uplink signal without receiving uplink radio resource allocation each time.
- the transmission unit may determine transmission power when transmitting an uplink signal using the determined radio resource based on the resource allocation information, and transmit the uplink signal with the determined transmission power.
- the radio communication system multiplexes uplink signals from a plurality of user apparatuses UE in a power domain with a predetermined uplink radio resource, and performs multiple signal separation processing in the base station eNB. It becomes possible to perform separation of the upstream signal. This also makes it possible to improve the frequency utilization efficiency of uplink radio resources.
- the resource allocation information is associated with signal reception quality of downlink signals, radio resources used for transmission of uplink signals, and information indicating transmission power, and the transmission unit includes information indicating the transmission power.
- the transmission unit includes information indicating the transmission power.
- the signal reception quality of the downlink signal may be a reference signal propagation loss, RSRQ, RSRP, RSRI, or CQI.
- RSRQ reference signal propagation loss
- RSRP reference signal propagation loss
- RSRI reference signal propagation loss
- CQI CQI
- a base station that communicates with a user apparatus in a wireless communication system, and the signal reception quality of a downlink signal and the radio resource used for transmission of the uplink signal correspond to each other.
- a base station is provided that includes a transmission unit that transmits the assigned resource allocation information and a reception unit that receives an uplink signal transmitted from the user apparatus using a predetermined radio resource among the radio resources.
- the base station eNB provides a technique capable of transmitting an uplink signal without receiving uplink radio resource allocation each time an uplink signal is to be transmitted.
- the reception unit decodes each of the uplink signals transmitted from the plurality of user apparatuses by a plurality of signal separation processes. You may make it do.
- the radio communication system multiplexes uplink signals from a plurality of user apparatuses UE in a power domain with a predetermined uplink radio resource, and at the base station eNB, a plurality of signal separation processes are performed. It becomes possible to perform signal separation of the upstream signal. This also makes it possible to improve the frequency utilization efficiency of uplink radio resources.
- a control unit that controls radio resources used for transmission of an uplink signal by changing the resource allocation information based on a traffic situation in the base station, wherein the transmission unit includes the changed resource
- the allocation information may be transmitted. This makes it possible to distribute radio resources used for uplink signal transmission according to the degree of congestion (traffic status) of uplink radio resources in the base station eNB, thereby improving the communication probability of uplink signals ( The probability that uplink signals transmitted from a plurality of user apparatuses UE collide with each other can be reduced).
- the transmission unit may transmit the resource allocation information to the user apparatus using broadcast information or an RRC signal.
- the base station eNB can transmit resource allocation information to the user apparatus UE by various methods.
- a communication method performed by a user apparatus that communicates with a base station in a wireless communication system, which is used for signal reception quality of a downlink signal and transmission of an uplink signal.
- this communication method when an uplink signal is to be transmitted, a technique is provided that can transmit the uplink signal without receiving allocation of uplink radio resources each time.
- the communication method is performed by a base station that communicates with a user apparatus in a wireless communication system, and is used for signal reception quality of a downlink signal and transmission of an uplink signal.
- a communication method comprising: transmitting resource allocation information associated with a resource; and receiving an uplink signal transmitted from the user apparatus using a predetermined radio resource among the radio resources.
- a technique is provided that can transmit the uplink signal without receiving allocation of uplink radio resources each time.
- the RRC signal may be an RRC message.
- this embodiment includes LTE (Long Term Evolution), LTE-A (LTE-Advanced), CDMA2000, UMB (Ultra Mobile Broadband), IEEE 802.11 (Wi-Fi (registered trademark)), IEEE 802.16 ( It can be extended to systems that utilize WiMAX®, IEEE 802.20, UWB (Ultra-Wideband), Bluetooth® and / or other suitable systems.
- LTE Long Term Evolution
- LTE-A Long Term Evolution-Advanced
- CDMA2000 Code Division Multiple Access 2000
- UMB User Mobile Broadband
- IEEE 802.11 Wi-Fi (registered trademark)
- IEEE 802.16 It can be extended to systems that utilize WiMAX®, IEEE 802.20, UWB (Ultra-Wideband), Bluetooth® and / or other suitable systems.
- each device user device UE / base station eNB
- the configuration of each device is realized by executing the program by the CPU (processor) in the device including the CPU and the memory. It may be a configuration, may be a configuration realized by hardware such as a hardware circuit provided with processing logic described in the present embodiment, or may be a mixture of programs and hardware Good.
- the operations of a plurality of functional units may be physically performed by one component, or the operations of one functional unit may be physically performed by a plurality of components.
- the order of the sequences and flowcharts described in the embodiments may be changed as long as there is no contradiction.
- the user apparatus UE and the base station eNB have been described using functional block diagrams. However, such an apparatus may be realized by hardware, software, or a combination thereof.
- the software operated by the processor of the user apparatus UE according to the embodiment of the present invention and the software operated by the processor of the base station eNB according to the embodiment of the present invention are random access memory (RAM), flash memory, and read-only, respectively. It may be stored in any appropriate storage medium such as a memory (ROM), EPROM, EEPROM, register, hard disk (HDD), removable disk, CD-ROM, database, server or the like.
- the software or instructions in the embodiments of the present invention can also be transmitted via a transmission medium.
- software can be sent from a website, server, or other remote source using coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, digital subscriber line (DSL), or wireless technologies such as infrared, wireless, and microwave.
- Wireless technologies such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, DSL, or infrared, radio, and microwave are included within the definition of transmission media.
- the resource allocation information acquisition unit 203 is an example of an acquisition unit.
- the signal reception quality measurement unit 204 is an example of a measurement unit.
- the signal transmission unit 201 and the transmission method determination unit 205 are an example of a transmission unit.
- the signal transmission unit 101 is an example of a transmission unit.
- the signal receiving unit 102 is an example of a receiving unit.
- the resource allocation control unit 103 is an example of a control unit.
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Abstract
無線通信システムにおいて基地局と通信するユーザ装置であって、下り信号の信号受信品質と上り信号の送信に用いられる無線リソースとが対応づけられたリソース割当情報を取得する取得部と、前記下り信号の信号受信品質を測定する測定部と、前記リソース割当情報と測定された前記下り信号の信号受信品質とを比較することで、上り信号の送信に用いる無線リソースを決定し、決定した無線リソースを用いて上り信号を送信する送信部と、を有するユーザ装置を提供する。
Description
本発明は、ユーザ装置、基地局及び通信方法に関する。
LTE(Long Term Evolution)では、システム容量の更なる大容量化、データ伝送速度の更なる高速化、無線区間における更なる低遅延化などを実現するために、様々な無線技術の検討が進んでいる。
例えば、IoT(Internet of Things)に代表されるようなサービスに対応するため、膨大な数の端末が無線ネットワークを介してデータ送信を行うことを可能にするための要素技術の検討が行われている。
また、第5世代と呼ばれる無線通信方式では、10Gbps以上のスループットを実現しつつ、無線区間の遅延を1ms以下にするといった要求条件を実現するために、様々な要素技術の検討が行われている。
株式会社NTTドコモ、"ドコモ5Gホワイトペーパー"、2014年9月
従来のLTEでは、ユーザ装置から基地局eNBに上り信号を送信する場合、その都度基地局から上りリンクの無線リソースの割当てを受ける必要があった。
より具体的に説明すると、ユーザ装置は、基地局eNBに上り信号を送信する場合、最初に、ランダムアクセスプリアンブルと呼ばれる制御信号、又はスケジューリングリクエストと呼ばれる制御信号を基地局に送信することで、基地局に上りリンクの無線リソースの割当てを要求する。続いて、ユーザ装置は、ULグラント(上りリンクの無線リソースを指定するための制御信号)を基地局から受信し、ULグラントで指定された無線リソースを用いて上り信号を送信する。
このように、従来のLTEでは、上り信号を送信するまでに多くの制御信号がユーザ装置と基地局との間で送受信されることになる。従って、上述のように膨大な数の端末が無線ネットワークを介してデータを送信するような環境においては、無線ネットワーク全体における制御信号のオーバーヘッドが大きくなるという課題がある。
また、このように、上り信号を送信するまでに多くの制御信号がユーザ装置と基地局との間で送受信されるため、実際に上り信号が送信可能になるまでに遅延が生じてしまうという課題がある。
開示の技術は上記に鑑みてなされたものであって、上り信号を送信しようとする場合に、その都度上りリンクの無線リソースの割当てを受けることなく、上り信号を送信することが可能な技術を提供することを目的とする。
開示の技術のユーザ装置は、無線通信システムにおいて基地局と通信するユーザ装置であって、下り信号の信号受信品質と上り信号の送信に用いられる無線リソースとが対応づけられたリソース割当情報を取得する取得部と、前記下り信号の信号受信品質を測定する測定部と、前記リソース割当情報と測定された前記下り信号の信号受信品質とを比較することで、上り信号の送信に用いる無線リソースを決定し、決定した無線リソースを用いて上り信号を送信する送信部と、を有する。
また、開示の技術の基地局は、無線通信システムにおいてユーザ装置と通信する基地局であって、下り信号の信号受信品質と上り信号の送信に用いられる無線リソースとが対応づけられたリソース割当情報を送信する送信部と、前記無線リソースのうち所定の無線リソースを用いて前記ユーザ装置から送信された上り信号を受信する受信部と、を有する。
開示の技術によれば、上り信号を送信しようとする場合に、その都度上りリンクの無線リソースの割当てを受けることなく、上り信号を送信することが可能な技術が提供される。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態に係る無線通信システムはLTEに準拠した方式のシステムを想定しているが、本発明はLTEに限定されるわけではなく、他の方式にも適用可能である。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「LTE」は、3GPPのリリース8、又は9に対応する通信方式のみならず、3GPPのリリース10、11、12、13、又はリリース14以降に対応する第5世代の通信方式も含む広い意味で使用する。
<概要>
図1は、各実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。図1に示すように、各実施の形態に係る無線通信システムは、ユーザ装置UEaとユーザ装置UEbとユーザ装置UEcと基地局eNBとを含む無線通信システムである。また、図1の例では、3つのユーザ装置(UEa、UEb、UEc)が示されているが、図示の便宜上のものであり、ユーザ装置の数に制約はない。なお、以下の説明において、ユーザ装置(UEa、UEb、UEc)のうち任意のユーザ装置は「ユーザ装置UE」と表す。また、図1の例では、1つの基地局eNBが示されているが、複数の基地局eNBが含まれるようにしてもよい。
図1は、各実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。図1に示すように、各実施の形態に係る無線通信システムは、ユーザ装置UEaとユーザ装置UEbとユーザ装置UEcと基地局eNBとを含む無線通信システムである。また、図1の例では、3つのユーザ装置(UEa、UEb、UEc)が示されているが、図示の便宜上のものであり、ユーザ装置の数に制約はない。なお、以下の説明において、ユーザ装置(UEa、UEb、UEc)のうち任意のユーザ装置は「ユーザ装置UE」と表す。また、図1の例では、1つの基地局eNBが示されているが、複数の基地局eNBが含まれるようにしてもよい。
ユーザ装置UEは、無線を通じて基地局eNB及びコアネットワーク等と通信を行う機能を有する。ユーザ装置UEは、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット、モバイルルータ、ウェアラブル端末などである。ユーザ装置UEは、通信機能を有する機器であれば、どのようなユーザ装置UEであってもよい。ユーザ装置UEは、プロセッサなどのCPU、ROM、RAM又はフラッシュメモリなどのメモリ装置、基地局eNBと通信するためのアンテナ、RF(Radio Frequency)装置などのハードウェアリソースにより構成される。ユーザ装置UEの各機能及び処理は、メモリ装置に格納されているデータやプログラムをプロセッサが処理又は実行することによって実現されてもよい。しかしながら、ユーザ装置UEは、上述したハードウェア構成に限定されず、他の何れか適切なハードウェア構成を有してもよい。
基地局eNBは、無線を通じてユーザ装置UEとの間で通信を行う。基地局eNBは、プロセッサなどのCPU、ROM、RAM又はフラッシュメモリなどのメモリ装置、ユーザ装置UE等と通信するためのアンテナ、隣接する基地局eNB及びコアネットワーク等と通信するための通信インターフェース装置などのハードウェアリソースにより構成される。基地局eNBの各機能及び処理は、メモリ装置に格納されているデータやプログラムをプロセッサが処理又は実行することによって実現されてもよい。しかしながら、基地局eNBは、上述したハードウェア構成に限定されず、他の何れか適切なハードウェア構成を有してもよい。
本実施の形態に係る無線通信システムにおいて、基地局eNBは、下り信号の信号受信品質と上り信号の送信に用いられる無線リソースとが対応づけられた情報(以下、「リソース割当情報」と呼ぶ)を、報知情報又はRRC(Radio Resource Control)信号等を用いて予めユーザ装置UEに通知しておく。
ユーザ装置UEは、上り信号を送信しようとする際、基地局eNBから受信した下り信号の信号受信品質を測定し、リソース割当情報と下り信号の信号受信品質とを比較することで、上り信号の送信に用いる無線リソースを決定し、決定した無線リソースを用いて上り信号を基地局eNBに送信する。
これにより、ユーザ装置UEは、上り信号を送信しようとする場合、従来のLTEのように、その都度基地局から上りリンクの無線リソースの割当てを受けることなく、上り信号を送信することができる。以下、具体的な処理手順について、複数の実施の形態ごとに図を用いて説明する。
[第一の実施の形態]
<処理手順>
(無線リソース割当て方法について)
第一の実施の形態に係る基地局eNBは、上り信号の送信に用いられる無線リソースを、下り信号の信号受信品質と対応づけて準静的又は静的に割り当てておく。準静的又は静的に割り当てられた無線リソースは、リソース割当情報によりユーザ装置UEに通知される。
<処理手順>
(無線リソース割当て方法について)
第一の実施の形態に係る基地局eNBは、上り信号の送信に用いられる無線リソースを、下り信号の信号受信品質と対応づけて準静的又は静的に割り当てておく。準静的又は静的に割り当てられた無線リソースは、リソース割当情報によりユーザ装置UEに通知される。
図2は、第一の実施の形態に係る上りリンクの無線リソース割当て方法を説明するための図である。図2(a)は、基地局eNBを中心として、ユーザ装置UEで測定される下り信号の信号受信品質の変化を図示したものである。
図2(b)は、準静的又は静的に割り当てられる上り信号の無線リソースの位置を図示したものである。図2(b)において、横軸は時間軸を示し、縦軸は周波数又は符号を示している。すなわち、図2(b)は、「a」~「i」で示される各無線リソースが、ある時間において、周波数分割多重(FDM:Frequency Division Multiplex)又は符号分割多重(CDM:Code Division Multiplex)されていることを示している。
図3は、第一の実施の形態に係るリソース割当情報の一例を示す図である。図3に示すように、リソース割当情報には、下り信号の信号受信品質と、各信号受信品質に対応づけられる無線リソース及びMCS(Modulation and Coding Scheme)とが含まれている。なお、図3の「信号受信品質」に示す「1」~「9」の番号は、それぞれ、図2(a)に示す「1」~「9」に対応している。また、図3の「無線リソース」に示す「a」~「i」は、それぞれ図2(b)の「a」~「i」に対応している。
一般的に、ユーザ装置UEで測定される下り信号の信号受信品質は、基地局eNBとユーザ装置UEとの距離が遠くなるほど劣化する。そこで、第一の実施の形態では、下り信号の信号受信品質を複数の範囲に区切り、区切られた複数の範囲の各々と、所定の上りリンクの無線リソースとを対応づけておくようにする。ユーザ装置UEは、測定した下り信号の信号受信品質がどの範囲にあるかを認識し、リソース割当情報から、当該範囲に対応する無線リソースを検索することで、上りリンクの無線リソースを決定する。
事例を用いて具体的に説明する。例えば、信号受信品質は下り信号の伝搬損(パスロス:Path-loss)であり、下り信号の伝搬損を5dBごとに区切るようにする。すなわち、図2(a)の「1」の範囲は伝搬損が0dB~5dBであり、「2」の範囲は伝搬損が5dB~10dBであり、「3」の範囲は伝搬損が10dB~15dBであるようにする。
この場合において、例えば、ユーザ装置UEで測定された下り信号の伝搬損が13dBであった場合、ユーザ装置UEは、信号受信品質(伝搬損)は「3」に示す範囲であると認識する。続いて、ユーザ装置UEはリソース割当情報を参照する。図3において、信号受信品質(伝搬損)が「3」の場合、無線リソースは「c」である。従って、ユーザ装置UEは、上り信号の送信に使用すべき無線リソースは「c」であると決定することができる。
(処理シーケンスについて)
図4は、第一の実施の形態に係る処理手順の一例を示すシーケンス図である。図4を用いて、基地局eNBからリソース割当情報がユーザ装置UEに通知され、基地局eNBがユーザ装置UEから送信された上り信号を復号するまでの処理手順を説明する。
図4は、第一の実施の形態に係る処理手順の一例を示すシーケンス図である。図4を用いて、基地局eNBからリソース割当情報がユーザ装置UEに通知され、基地局eNBがユーザ装置UEから送信された上り信号を復号するまでの処理手順を説明する。
ステップS10で、基地局eNBはリソース割当情報を送信する。なお、基地局eNBは、例えば、報知情報(SIB:System Information block)にリソース割当情報を格納してユーザ装置UEに送信してもよいし、RRC信号を用いてリソース割当情報をユーザ装置UEに送信するようにしてもよい。
ステップS11で、ユーザ装置UEは、下り信号の信号受信品質を測定する。ユーザ装置UEは、例えば、基地局eNBから送信される所定の参照信号(RS:Reference Signal)を用いて、下り信号の信号受信品質を測定するようにしてもよい。所定の参照信号とは、例えば、CRS(Cell Specific Reference Signal)でもよいし、UE-specific RSでもよいし、CSI(Channel State Information)-RSでもよい。また、これらに限られず、他の参照信号や物理チャネルの信号であってもよい。
ステップS12で、ユーザ装置UEは、測定した下り信号の信号受信品質がどの範囲にあるかを認識し、リソース割当情報から、当該範囲に対応する無線リソース及びMCSを検索することで、上り信号を送信する無線リソースとMCSとを決定する。
ステップS13で、ユーザ装置UEは、ステップS12で決定したMCSに従って基地局eNBに送信する上り信号の符号化及び変調を行い、ステップS12で決定した無線リソースを用いて上り信号を送信する。
ステップS14で、基地局eNBは、リソース割当情報で指定されている上り信号の各無線リソース(図2の例では、「a」~「i」の無線リソース)を、各無線リソースに対応するMCSに従って復号することで、ユーザ装置UEから送信された上り信号を取得し、必要な処理(上位レイヤの処理等)を行う。
なお、本実施の形態において、基地局eNBは、従来のLTEのようにULグラントをユーザ装置UEに装置に送信しないため、ユーザ装置UEからどのタイミングで上り信号が送信されるのか予め把握することができない。従って、基地局eNBは、例えば、リソース割当情報で指定されている上り信号の各無線リソースを、各無線リソースに対応するMCSに従って常に復号を試みるようにしてもよいし、間欠的に復号を試みるようにしてもよい。また、例えば、基地局eNBは、基地局eNBが形成するセルに在圏しているユーザ装置UEの数又はUEカテゴリ等からトラフィック量を推定し、推定されるトラフィック量に応じて、常に復号を試みるのか又は間欠的に復号を試みるのかを判断するようにしてもよい。
(第一の実施の形態に関する補足)
ユーザ装置UEで測定する信号受信品質、及び、リソース割当情報において各無線リソースに対応づけられる信号受信品質は、前述の伝搬損に限られず、RSRQ(Reference Signal Received Quality)、RSRI(Received Signal Strength Indicator)、RSRP(Reference Signal Received Power)、又はCQI(Channel Quality Indicator)であってもよい。また、これらを複数組み合わせるようにしてもよい。
ユーザ装置UEで測定する信号受信品質、及び、リソース割当情報において各無線リソースに対応づけられる信号受信品質は、前述の伝搬損に限られず、RSRQ(Reference Signal Received Quality)、RSRI(Received Signal Strength Indicator)、RSRP(Reference Signal Received Power)、又はCQI(Channel Quality Indicator)であってもよい。また、これらを複数組み合わせるようにしてもよい。
また、リソース割当情報には、信号受信品質の具体的な値の範囲が含まれるようにしてもよい。例えば、図3に示すリソース割当情報の信号受信品質において、各無線リソースに対応づけられた具体的な信号受信品質の範囲が数値で格納されるようにしてもよい。例えば、リソース割当情報の信号受信品質に、「0dB~5dB」、「5dB~10dB」、「10dB~15dB」というような具体的な数値が格納されるようにしてもよい。
基地局eNBは、上りリンクの無線リソースの混雑度合い(トラフィック状況)に応じて、リソース割当情報を適宜変更するようにしてもよい。例えば、基地局eNBは、基地局eNBが形成するセルに在圏しているユーザ装置UEの数又は/及びUEカテゴリ等から、上りリンクの無線リソースの混雑度合いを推定し、推定された混雑度合いに応じて、信号受信品質の各々に対応する上りリンクの無線リソースの割当てを変更するようにしてもよい。また、逆に、無線リソースごとに対応づけられる信号受信品質の範囲を変更するようにしてもよい。また、基地局eNBは、上りリンクの無線リソースで送信される上り信号の実際のトラフィック量から、上りリンクの無線リソースの混雑度合いを推定するようにしてもよい。これにより、上り信号の送信に用いられる無線リソースをトラフィック状況に応じて分散させることが可能になり、上り信号の疎通確率を向上させる(複数のユーザ装置UEから送信される上り信号が衝突する確率を減らす)ことができる。
また、基地局eNBは、リソース割当情報を変更した場合、変更したリソース割当情報を報知情報(SIB)に格納してユーザ装置UEに送信すると共に、ページングメッセージを用いてSI modificationをユーザ装置UEに送信することで、報知情報が変更されたことをユーザ装置UEに通知するようにしてもよい。また、RRC信号を用いて、ユーザ装置UEごとに個別に変更されたリソース割当情報を送信するようにしてもよい。
また、ユーザ装置UEは、自身が送信した上り信号と、他のユーザ装置UEが送信した上り信号が衝突した場合、上り信号を再送信するようにしてもよい。ユーザ装置UEは、例えば、上り信号に対する応答信号(例えば、HARQ(Hybrid Automatic ReQuest)におけるACK/NACK、RLC(Radio Link Control)レイヤにおけるACK/NACK、TCPにおけるACKなど)が基地局eNBから受信出来ない場合に、上り信号が衝突したと判断するようにしてもよい。なお、基地局eNBは、上り信号を再送信する再送タイミングを、リソース割当情報の中に含めてユーザ装置UEに通知してもよいし、他の報知情報(SIB)を用いてユーザ装置UEに通知してもよい。
また、図2(b)に示す無線リソースの各々(「a」~「i」に示す無線リソース)は、1以上のPRB(Physical Resource Block)から構成されるようにしてもよいし、1以上のOFDMシンボルから構成されるようにしてもよい。
また、図2(b)に示す無線リソースの各々(「a」~「i」に示す無線リソース)は、更に複数のリソースに分割されていてもよい。例えば、図2(b)の「a」のリソースにおいて、更に複数の無線リソースに分割されていてもよい。この場合、ユーザ装置UEは当該複数の無線リソースのうち、上り信号を送信する無線リソースを、当該複数の無線リソースの中からランダムに選択し、選択した無線リソースを用いて上り信号を基地局eNBに送信するようにしてもよい。これにより、「a」に示す無線リソースを用いて上り信号を基地局eNBに送信するユーザ装置UEが複数存在する場合に、上り信号が衝突する確率を更に減らすことが可能になる。なお、この場合、基地局eNBは、当該複数の無線リソースの各々に対して復号を行うことで、ユーザ装置UEから送信された上り信号を取得し、必要な処理(上位レイヤの処理等)を行う。
また、各信号受信品質に対応づけられる無線リソースは、時間軸上で分散していてもよい。図2(b)では、同一時間軸上に多重されているように図示されているが、各信号受信品質に対応づけられる無線リソースが、異なる時間軸上における所定の周波数又は符号の無線リソースに対応づけられるようにしてもよい。
なお、図2及び図3に示す下り信号の信号受信品質及び上りリンクの無線リソースの分割数はあくまで一例であり、分割数に制約は無い。
[第二の実施の形態]
次に、第二の実施の形態に係る処理手順について図を用いて説明する。なお、特に言及しない点は、第一の実施の形態と同一でよい。
次に、第二の実施の形態に係る処理手順について図を用いて説明する。なお、特に言及しない点は、第一の実施の形態と同一でよい。
<処理手順>
(無線リソース割当て方法及び上り信号送信方法について)
第一の実施の形態では、上り信号の送信に用いられる無線リソースに、下り信号の信号受信品質が1つ対応づけられていたが、第二の実施の形態では、NOMA(非直交多元接続:Non Orthogonal Multiple Access)と呼ばれる技術を用いて、上り信号の送信に用いられる無線リソースに、下り信号の信号受信品質が複数対応づけられるようにする。なお、NOMAとは、電力領域を用いて、複数の無線信号を同一の無線リソースに多重させると共に、受信側にて複数ユーザの信号を分離する複数信号分離(MUD(Multi-user Detection))処理を行う技術である。NOMAを用いることで、複数の無線信号における電力差を用いて複数の無線信号を分離することが可能になり、無線リソースあたりの周波数利用効率を向上させることができる。なお、受信側は、複数信号分離(MUD)処理として、例えばMLD(最尤検出:Maximum Likelihood Detection)又はSIC(逐次干渉キャンセル:Successive Interference Cancellation)を用いることができる。
(無線リソース割当て方法及び上り信号送信方法について)
第一の実施の形態では、上り信号の送信に用いられる無線リソースに、下り信号の信号受信品質が1つ対応づけられていたが、第二の実施の形態では、NOMA(非直交多元接続:Non Orthogonal Multiple Access)と呼ばれる技術を用いて、上り信号の送信に用いられる無線リソースに、下り信号の信号受信品質が複数対応づけられるようにする。なお、NOMAとは、電力領域を用いて、複数の無線信号を同一の無線リソースに多重させると共に、受信側にて複数ユーザの信号を分離する複数信号分離(MUD(Multi-user Detection))処理を行う技術である。NOMAを用いることで、複数の無線信号における電力差を用いて複数の無線信号を分離することが可能になり、無線リソースあたりの周波数利用効率を向上させることができる。なお、受信側は、複数信号分離(MUD)処理として、例えばMLD(最尤検出:Maximum Likelihood Detection)又はSIC(逐次干渉キャンセル:Successive Interference Cancellation)を用いることができる。
図5は、第二の実施の形態に係る上りリンクの無線リソース割当て方法を説明するための図である。図5(a)は、基地局eNBを中心として、ユーザ装置UEで測定される下り信号の信号受信品質の変化を図示したものである。また、図5(a)に示すように、例えば、下り信号の信号受信品質が「1」~「5」である範囲を「グループ1」とし、下り信号の信号受信品質が「6」~「10」である範囲を「グループ2」とする。
図5(b)は、準静的又は静的に割り当てられる上り信号の無線リソースの位置を図示したものである。図5(b)において、横軸は時間軸を示し、縦軸は周波数又は符号を示している。すなわち、「a」~「e」で示される各無線リソースが、ある時刻において、周波数分割多重又は符号分割多重されていることを示している。
図6は、第二の実施の形態に係るリソース割当情報の一例を示す図である。図6に示すように、リソース割当情報には、信号受信品質と、各信号受信品質に対応づけられる無線リソース、MCS及び送信電力とが含まれている。なお、図6の「信号受信品質」に示す「1」~「10」の番号は、それぞれ、図5(a)に示す「1」~「10」に対応している。また、図6の「無線リソース」に示す「a」~「e」は、それぞれ図5(b)の「a」~「e」に対応している。
第二の実施の形態では、複数のグループの間で、上り信号の無線リソースを共用する。例えば、図5に図示されているように、下り信号の信号受信品質が「3」である範囲(グループ1)に位置するユーザ装置UEaと、下り信号の信号受信品質が「8」である範囲(グループ2)に位置するユーザ装置UEbとは、共に「c」に示す無線リソースを用いて上り信号を送信する。
また、第二の実施の形態における基地局eNBは、前述の複数信号分離(MUD)処理により、複数のユーザ装置UEから同一の無線リソースにより送信される無線信号を、電力差を利用して分離する。従って、基地局eNB側で、電力領域で多重された無線信号を複数信号分離(MUD)処理を用いて分離できるようにするため、ユーザ装置UEは、リソース割当情報に格納されている「送信電力」に従って上り信号を送信するようにする。
(処理シーケンスについて)
図7は、第二の実施の形態に係る処理手順の一例を示すシーケンス図である。図7を用いて、リソース割当情報がユーザ装置UEa及びユーザ装置UEbに通知され、ユーザ装置UEa及びユーザ装置UEbから送信された上り信号を基地局eNBが復号するまでの処理手順を説明する。
図7は、第二の実施の形態に係る処理手順の一例を示すシーケンス図である。図7を用いて、リソース割当情報がユーザ装置UEa及びユーザ装置UEbに通知され、ユーザ装置UEa及びユーザ装置UEbから送信された上り信号を基地局eNBが復号するまでの処理手順を説明する。
ステップS20及びステップS21の処理手順は、それぞれ図4のステップS10及びステップS11の処理手順と同一であるため説明は省略する。
ステップS22で、ユーザ装置UEaは、測定した下り信号の信号受信品質がどの範囲にあるかを認識し、リソース割当情報から、当該範囲に対応する無線リソース、MCS及び送信電力を検索することで、上り信号を送信する無線リソース、MCS及び送信電力を決定する。
ステップS23及びステップS24の処理手順は、それぞれ図4のステップS10及びステップS11の処理手順と同一であるため説明は省略する。
ステップS25で、ユーザ装置UEbは、測定した下り信号の信号受信品質がどの範囲にあるかを認識し、リソース割当情報から、当該範囲に対応する無線リソース、MCS及び送信電力を検索することで、上り信号を送信する無線リソース、MCS及び送信電力を決定する。
ステップS26で、ユーザ装置UEaは、ステップS22で決定したMCSに従って基地局eNBに送信する上り信号の符号化及び変調を行い、ステップS22で決定した無線リソース及び送信電力により上り信号を送信する。
ステップS27で、ユーザ装置UEbは、ステップS25で決定したMCSに従って基地局eNBに送信する上り信号の符号化及び変調を行い、ステップS25で決定した無線リソース及び送信電力により上り信号を送信する。
ステップS28で、基地局eNBは、リソース割当情報で指定されている上り信号の各無線リソース(図5の例では、「a」~「e」の無線リソース)で送信される上り信号を、各無線リソースに対応するMCSに従って復号すると共に、複数信号分離(MUD)処理を用いてユーザ装置UEa及びユーザ装置UEbから送信された上り信号の各々を取得し、必要な処理(上位レイヤの処理等)を行う。ここで、複数信号分離処理としてSICを用いた場合に、ステップS28で基地局eNBが行う処理を具体的に説明する。
図8は、SICを用いて上り信号を復号する際の処理手順を説明するための図である。基地局eNBは、リソース割当情報で指定されている上り信号の各無線リソース(図5の例では、「a」~「e」の無線リソース)で受信した上り信号の各々に対して、図8に示す処理手順を行う。
ステップS101で、基地局eNBは、受信した上り信号を復号する。ステップS101の処理手順では、ユーザ装置UEaから送信された上り信号及びユーザ装置UEbから送信された上り信号のうち、基地局eNBから見た場合に受信電力が大きい方のユーザ装置UEからの上り信号が復号される。ここでは、ユーザ装置UEaからの上り信号が復号されたと仮定する。
ステップS102で、基地局eNBは、ステップS101で復号された上り信号のレプリカ信号を生成する。続いて、基地局eNBは、生成したレプリカ信号を用いて、ステップS101で受信した上り信号のうちユーザ装置UEaからの上り信号を除去(キャンセル)し、ユーザ装置UEbからの上り信号を取り出す。
ステップS103で、基地局eNBは、取り出したユーザ装置UEbからの上り信号を復号する。
(第二の実施の形態の変形例)
図5に示す例では、下り信号の信号受信品質の範囲をグループ1及びグループ2の2つのグループに分けるようにしたが、図9に示すように、下り信号の信号受信品質の範囲をグループ1、グループ2及びグループ3の3つのグループに分け、各グループを跨るように無線リソースを対応づけるようにしてもよい。例えば、図9に示すように、下り信号の信号受信品質が「1」、「4」及び「7」である場合、図9(b)の「a」の無線リソースを対応づけるようにし、下り信号の信号受信品質が「2」、「5」及び「8」である場合、図9(b)の「b」の無線リソースを対応づけるようにし、下り信号の信号受信品質が「3」、「6」及び「9」である場合、図9(b)の「c」の無線リソースを対応づけるようにしてもよい。これにより、上りリンクの無線リソースの周波数利用効率を更に上げることが可能になる。
図5に示す例では、下り信号の信号受信品質の範囲をグループ1及びグループ2の2つのグループに分けるようにしたが、図9に示すように、下り信号の信号受信品質の範囲をグループ1、グループ2及びグループ3の3つのグループに分け、各グループを跨るように無線リソースを対応づけるようにしてもよい。例えば、図9に示すように、下り信号の信号受信品質が「1」、「4」及び「7」である場合、図9(b)の「a」の無線リソースを対応づけるようにし、下り信号の信号受信品質が「2」、「5」及び「8」である場合、図9(b)の「b」の無線リソースを対応づけるようにし、下り信号の信号受信品質が「3」、「6」及び「9」である場合、図9(b)の「c」の無線リソースを対応づけるようにしてもよい。これにより、上りリンクの無線リソースの周波数利用効率を更に上げることが可能になる。
なお、図9の例では、下り信号の信号受信品質の範囲を3つのグループに分けているが、更に多くのグループに分けるようにしてもよい。
(第二の実施の形態に関する補足)
リソース割当情報に含まれる「送信電力」の各々に、例えば同一の値(送信電力)を設定しておくことで、上り信号が基地局eNBに到達した際に受信電力の差が生じるようにすることが考えられる。ただし、上り信号の伝搬損は実際の環境に依存するため、実際の環境に応じて適宜チューニングを行うことで、リソース割当情報に含まれる「送信電力」の各々に設定する値を決定するのが望ましいと考えられる。
リソース割当情報に含まれる「送信電力」の各々に、例えば同一の値(送信電力)を設定しておくことで、上り信号が基地局eNBに到達した際に受信電力の差が生じるようにすることが考えられる。ただし、上り信号の伝搬損は実際の環境に依存するため、実際の環境に応じて適宜チューニングを行うことで、リソース割当情報に含まれる「送信電力」の各々に設定する値を決定するのが望ましいと考えられる。
第二の実施の形態では、リソース割当情報に含まれる「送信電力」に従って上り信号の送信電力が決定されるようにした。しかしながら、複数のユーザ装置UEの各々から送信された上り信号が基地局eNBに到達した際に受信電力の差が生じるのであれば、他の方法により上り信号の送信電力が決定されるようにしてもよい。例えば、ユーザ装置UEは、ステップS21又はステップS24の処理手順で測定された信号受信品質、及び、ステップS22又はステップS25の処理手順で決定されたMCSを用いて、予め定められた所定の計算式により送信電力を決定するようにしてもよい。この場合、リソース割当情報には「送信電力」を格納する必要がないため、基地局eNBからユーザ装置UEにリソース割当情報を通知する信号(報知情報、RRC信号など)の信号量を削減することができる。
[第三の実施の形態]
次に、第三の実施の形態に係る処理手順について図を用いて説明する。なお、特に言及しない点は、第一の実施の形態又は第二の実施の形態と同一でよい。
次に、第三の実施の形態に係る処理手順について図を用いて説明する。なお、特に言及しない点は、第一の実施の形態又は第二の実施の形態と同一でよい。
<処理手順>
(無線リソース割当て方法及び上り信号送信方法について)
第二の実施の形態では、上り信号の送信に用いられる全ての無線リソースに、下り信号の信号受信品質が複数対応づけられるようにしたが、第三の実施の形態では、一部の範囲における下り信号の信号受信品質に関して、第一の実施の形態と同様に上り信号の送信に用いられる無線リソースに下り信号の信号受信品質が1つ対応づけられるようにする。
(無線リソース割当て方法及び上り信号送信方法について)
第二の実施の形態では、上り信号の送信に用いられる全ての無線リソースに、下り信号の信号受信品質が複数対応づけられるようにしたが、第三の実施の形態では、一部の範囲における下り信号の信号受信品質に関して、第一の実施の形態と同様に上り信号の送信に用いられる無線リソースに下り信号の信号受信品質が1つ対応づけられるようにする。
図10は、第三の実施の形態に係る上りリンクの無線リソース割当て方法を説明するための図である。図10(a)は、基地局eNBを中心として、ユーザ装置UEで測定される下り信号の信号受信品質の変化を図示したものである。また、図10(a)に示すように、例えば、下り信号の信号受信品質が「1」~「3」である範囲を「グループ1」とし、下り信号の信号受信品質が「4」~「6」である範囲を「グループ2」とし、下り信号の信号受信品質が「7」~「9」である範囲を「グループ3」とする。
図10(b)は、準静的又は静的に割り当てられる上り信号の無線リソースの位置を図示したものである。図10(b)において、横軸は時間軸を示し、縦軸は周波数又は符号を示している。すなわち、「a」~「e」で示される各無線リソースが、ある時刻において、周波数分割多重又は符号分割多重されていることを示している。
図11は、第三の実施の形態に係るリソース割当情報の一例を示す図である。図11に示すように、リソース割当情報には、信号受信品質と、各信号受信品質に対応づけられる無線リソース、MCS及び送信電力とが含まれている。なお、図11の「信号受信品質」に示す「1」~「9」の番号は、それぞれ、図10(a)に示す「1」~「9」に対応している。また、図11の「無線リソース」に示す「a」~「f」は、それぞれ図10(b)の「a」~「f」に対応している。
第三の実施の形態では、信号受信品質の差が大きい複数のグループの間で、上り信号の無線リソースを共用する。例えば、図10に図示されているように、下り信号の信号受信品質が「3」である範囲(グループ1)に存在するユーザ装置UEaと、下り信号の信号受信品質が「9」である範囲(グループ3)に存在するユーザ装置UEcとは、共に「c」に示す無線リソースを用いて上り信号を送信する。また、下り信号の信号受信品質が「5」である範囲(グループ2)に存在するユーザ装置UEbは、「e」に示す無線リソースを用いて上り信号を送信する。
第三の実施の形態によれば、信号受信品質の差が大きくなるようにグループを組み合わせることで、電力領域を用いて複数の上り信号を同一の無線リソースに多重させる場合に、基地局eNBが受信する上り信号の受信電力の差が大きくなるようにすることが可能になる。
(第三の実施の形態に関する補足)
第三の実施の形態において、リソース割当情報に、「送信電力」が含まれていなくてもよい。この場合、ユーザ装置UEは、測定された信号受信品質、及び、決定されたMCSを用いて、予め定められた所定の計算式により送信電力を決定するようにしてもよい。また、ユーザ装置UEは、所定の計算式により送信電力を決定する際に、上り信号を送信する無線リソースが、複数の信号受信品質に対応づけられているのか否か(言い換えると、NOMAが適用される無線リソースなのか否か)により、上り信号の送信電力を変化させるようにしてもよい。図10の例では、ユーザ装置UEは、信号受信品質が「1」~「3」及び「7」~「9」である場合と、信号受信品質が「4」~「6」である場合とで、上り信号の送信電力を変化させるようにしてもよい。また、リソース割当情報に、NOMAが適用される無線リソースなのかを示すフラグが含まれていてもよい。また、ユーザ装置UEは、当該フラグを参照することで、上り信号の送信電力を変化させるようにしてもよい。
第三の実施の形態において、リソース割当情報に、「送信電力」が含まれていなくてもよい。この場合、ユーザ装置UEは、測定された信号受信品質、及び、決定されたMCSを用いて、予め定められた所定の計算式により送信電力を決定するようにしてもよい。また、ユーザ装置UEは、所定の計算式により送信電力を決定する際に、上り信号を送信する無線リソースが、複数の信号受信品質に対応づけられているのか否か(言い換えると、NOMAが適用される無線リソースなのか否か)により、上り信号の送信電力を変化させるようにしてもよい。図10の例では、ユーザ装置UEは、信号受信品質が「1」~「3」及び「7」~「9」である場合と、信号受信品質が「4」~「6」である場合とで、上り信号の送信電力を変化させるようにしてもよい。また、リソース割当情報に、NOMAが適用される無線リソースなのかを示すフラグが含まれていてもよい。また、ユーザ装置UEは、当該フラグを参照することで、上り信号の送信電力を変化させるようにしてもよい。
<機能構成>
以上説明した各実施の形態を実現する基地局eNB及びユーザ装置UEの機能構成について図を用いて説明する。
以上説明した各実施の形態を実現する基地局eNB及びユーザ装置UEの機能構成について図を用いて説明する。
(基地局)
図12は、各実施の形態に係る基地局の機能構成の一例を示す図である。図12に示すように、基地局eNBは、信号送信部101と、信号受信部102と、リソース割当制御部103とを有する。また、信号受信部102は、MUD処理部112を含む。なお、図12は、基地局eNBにおいて本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくともLTEに準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。また、図12に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。
図12は、各実施の形態に係る基地局の機能構成の一例を示す図である。図12に示すように、基地局eNBは、信号送信部101と、信号受信部102と、リソース割当制御部103とを有する。また、信号受信部102は、MUD処理部112を含む。なお、図12は、基地局eNBにおいて本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくともLTEに準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。また、図12に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。
信号送信部101は、基地局eNBから送信されるべき上位のレイヤの信号から、物理レイヤの各種信号を生成し、無線送信する機能を含む。また、信号送信部101は、リソース割当制御部103から受信したリソース割当情報をユーザ装置UEに送信する。なお、信号送信部101は、リソース割当情報を、報知情報又はRRC信号を用いて前記ユーザ装置に送信するようにしてもよい。
信号受信部102は、ユーザ装置UEから各種の信号を無線受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。
リソース割当制御部103は、リソース割当情報を生成し、生成したリソース割当情報を信号送信部101に送信することで、上り信号の送信に用いられる無線リソースを制御する。また、リソース割当制御部103は、基地局eNBにおけるトラフィック状況に基づいてリソース割当情報を変更するようにしてもよい。
MUD処理部112は、所定の無線リソースが複数のユーザ装置からの上り信号が多重される無線リソースである場合、複数信号分離処理により複数のユーザ装置からの送信された上り信号の各々を復号する。なお、MUD処理部112は、複数信号分離処理として、例えば、MLD又はSICを用いるようにしてもよい。
(ユーザ装置)
図13は、各実施の形態に係るユーザ装置の機能構成の一例を示す図である。図13に示すように、ユーザ装置UEは、信号送信部201と、信号受信部202と、リソース割当情報取得部203と、信号受信品質測定部204と、送信方法決定部205とを有する。なお、図13は、ユーザ装置UEにおいて本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくともLTEに準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。また、図13に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。
図13は、各実施の形態に係るユーザ装置の機能構成の一例を示す図である。図13に示すように、ユーザ装置UEは、信号送信部201と、信号受信部202と、リソース割当情報取得部203と、信号受信品質測定部204と、送信方法決定部205とを有する。なお、図13は、ユーザ装置UEにおいて本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくともLTEに準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。また、図13に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。
信号送信部201は、ユーザ装置UEから送信されるべき上位のレイヤの信号から、物理レイヤの各種信号を生成し、無線で送信する機能を含む。また、信号送信部201は、送信方法決定部205で決定された上り信号の送信に用いる無線リソースを用いて、上り信号を基地局eNBに送信する。また、信号送信部201は、送信方法決定部205で決定された送信電力に従って、上り信号を基地局eNBに送信するようにしてもよい。
信号受信部202は、基地局eNBから各種の信号を無線で受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。
リソース割当情報取得部203は、信号受信部202を介して、基地局eNBからリソース割当情報を取得する。また、リソース割当情報取得部203は、取得したリソース割当情報を記憶部(メモリ)に記憶する。
信号受信品質測定部204は、基地局eNBから受信した下り信号の信号受信品質を測定する。なお、信号受信品質測定部204で測定される信号受信品質は、下り参照信号の伝搬損、RSRQ、RSRP、RSRI又はCQIであってもよい。
送信方法決定部205は、リソース割当情報取得部203で取得されたリソース割当情報と、信号受信品質測定部204で測定された下り信号の信号受信品質とを比較することで、上り信号の送信に用いる無線リソースを決定する。また、送信方法決定部205は、リソース割当情報に基づいて、決定した無線リソースを用いて上り信号を送信する際の送信電力を決定する。また、送信方法決定部205は、リソース割当情報に含まれる送信電力を用いて送信電力を決定するようにしてもよいし、所定の計算式により送信電力を決定するようにしてもよい。
<ハードウェア構成>
上記実施の形態の説明に用いたブロック図(図12及び図13)は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び/又は論理的に結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
上記実施の形態の説明に用いたブロック図(図12及び図13)は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び/又は論理的に結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
例えば、本発明の一実施の形態における基地局eNB、ユーザ装置UEなどは、本発明の無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図14は、本発明の一実施の形態に係る基地局eNB及びユーザ装置UEのハードウェア構成の一例を示す図である。上述の基地局eNB及びユーザ装置UEは、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。基地局eNB及びユーザ装置UEのハードウェア構成は、図に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
基地局eNB及びユーザ装置UEにおける各機能は、プロセッサ1001、メモリ1002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004による通信、メモリ1002及びストレージ1003におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することで実現される。
プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成されてもよい。例えば、基地局eNBの信号送信部101、信号受信部102、及び、リソース割当制御部103、ユーザ装置UEの信号送信部201、信号受信部202、リソース割当情報取得部203、信号受信品質測定部204、及び、送信方法決定部205は、プロセッサ1001で実現されてもよい。
また、プロセッサ1001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュール又はデータを、ストレージ1003及び/又は通信装置1004からメモリ1002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、基地局eNBの信号送信部101、信号受信部102、及び、リソース割当制御部103、ユーザ装置UEの信号送信部201、信号受信部202、リソース割当情報取得部203、信号受信品質測定部204、及び、送信方法決定部205は、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、1つのプロセッサ1001で実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ1001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ1001は、1以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)などの少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、本発明の一実施の形態に係る通信方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD-ROM(Compact Disc ROM)などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu-ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ1002及び/又はストレージ1003を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
通信装置1004は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、基地局eNBの信号送信部101、及び、信号受信部102、ユーザ装置UEの信号送信部201、及び、信号受信部202は、通信装置1004で実現されてもよい。
入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど)である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
また、プロセッサ1001及びメモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007で接続される。バス1007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
また、基地局eNB及びユーザ装置UEは、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ1001は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されてもよい。
<まとめ>
以上説明したように、各実施の形態によれば、無線通信システムにおいて基地局と通信するユーザ装置であって、下り信号の信号受信品質と上り信号の送信に用いられる無線リソースとが対応づけられたリソース割当情報を取得する取得部と、前記下り信号の信号受信品質を測定する測定部と、前記リソース割当情報と測定された前記下り信号の信号受信品質とを比較することで、上り信号の送信に用いる無線リソースを決定し、決定した無線リソースを用いて上り信号を送信する送信部と、を有するユーザ装置が提供される。このユーザ装置UEにより、上り信号を送信しようとする場合に、その都度上りリンクの無線リソースの割当てを受けることなく、上り信号を送信することができる技術が提供される。
以上説明したように、各実施の形態によれば、無線通信システムにおいて基地局と通信するユーザ装置であって、下り信号の信号受信品質と上り信号の送信に用いられる無線リソースとが対応づけられたリソース割当情報を取得する取得部と、前記下り信号の信号受信品質を測定する測定部と、前記リソース割当情報と測定された前記下り信号の信号受信品質とを比較することで、上り信号の送信に用いる無線リソースを決定し、決定した無線リソースを用いて上り信号を送信する送信部と、を有するユーザ装置が提供される。このユーザ装置UEにより、上り信号を送信しようとする場合に、その都度上りリンクの無線リソースの割当てを受けることなく、上り信号を送信することができる技術が提供される。
また、前記送信部は、前記リソース割当情報に基づいて、前記決定した無線リソースを用いて上り信号を送信する際の送信電力を決定し、決定した送信電力により上り信号を送信するようにしてもよい。これにより、各実施の形態に係る無線通信システムは、所定の上りリンクの無線リソースに、複数のユーザ装置UEからの上り信号を電力領域で多重させると共に、基地局eNBにおいて、複数信号分離処理による上り信号の分離を行わせることが可能になる。また、これにより、上りリンクの無線リソースの周波数利用効率を向上させることが可能になる。
また、前記リソース割当情報は、下り信号の信号受信品質と上り信号の送信に用いられる無線リソースと送信電力を示す情報とが対応づけられており、前記送信部は、前記送信電力を示す情報を用いて、前記決定した無線リソースを用いて上り信号を送信する際の送信電力を決定するようにしてもよい。これにより、ユーザ装置UEにおいて、リソース割当情報を参照することで送信電力を決定することができ、送信電力を決定する際の処理負荷が軽減される。
なお、前記下り信号の信号受信品質は、参照信号の伝搬損、RSRQ、RSRP、RSRI又はCQIであってもよい。これにより、各実施の形態に係る無線通信システムは、様々な方法で測定される信号受信品質を用いて、上りリンクの無線リソースの割当てを行うことが可能になる。
また、以上説明したように、各実施の形態によれば、無線通信システムにおいてユーザ装置と通信する基地局であって、下り信号の信号受信品質と上り信号の送信に用いられる無線リソースとが対応づけられたリソース割当情報を送信する送信部と、前記無線リソースのうち所定の無線リソースを用いて前記ユーザ装置から送信された上り信号を受信する受信部と、を有する基地局が提供される。この基地局eNBにより、上り信号を送信しようとする場合に、その都度上りリンクの無線リソースの割当てを受けることなく、上り信号を送信することができる技術が提供される。
また、前記受信部は、前記所定の無線リソースが複数のユーザ装置からの上り信号が多重される無線リソースである場合、複数信号分離処理により複数のユーザ装置から送信された上り信号の各々を復号するようにしてもよい。これにより、各実施の形態に係る無線通信システムは、所定の上りリンクの無線リソースに、複数のユーザ装置UEからの上り信号を電力領域で多重させると共に、基地局eNBで、複数信号分離処理による上り信号の信号分離を行うことが可能になる。また、これにより、上りリンクの無線リソースの周波数利用効率を向上させることが可能になる。
また、当該基地局におけるトラフィック状況に基づいて前記リソース割当情報を変更することで、上り信号の送信に用いられる無線リソースを制御する制御部、を有し、前記送信部は、変更された前記リソース割当情報を送信するようにしてもよい。これにより、基地局eNBにおける上りリンクの無線リソースの混雑度合い(トラフィック状況)に応じて、上り信号の送信に用いられる無線リソースを分散させることが可能になり、上り信号の疎通確率を向上させる(複数のユーザ装置UEから送信される上り信号が衝突する確率を減らす)ことができる。
また、前記送信部は、前記リソース割当情報を、報知情報又はRRC信号を用いて前記ユーザ装置に送信するようにしてもよい。これにより、基地局eNBは、様々な方法でリソース割当情報をユーザ装置UEに送信することができる。
また、以上説明したように、各実施の形態によれば、無線通信システムにおいて基地局と通信するユーザ装置が行う通信方法であって、下り信号の信号受信品質と上り信号の送信に用いられる無線リソースとが対応づけられたリソース割当情報を取得するステップと、前記下り信号の信号受信品質を測定するステップと、前記リソース割当情報と測定された前記下り信号の信号受信品質とを比較することで、上り信号の送信に用いる無線リソースを決定し、決定した無線リソースを用いて上り信号を送信するステップと、を有する通信方法が提供される。この通信方法により、上り信号を送信しようとする場合に、その都度上りリンクの無線リソースの割当てを受けることなく、上り信号を送信することができる技術が提供される。
また、以上説明したように、各実施の形態によれば、無線通信システムにおいてユーザ装置と通信する基地局が行う通信方法であって、下り信号の信号受信品質と上り信号の送信に用いられる無線リソースとが対応づけられたリソース割当情報を送信するステップと、前記無線リソースのうち所定の無線リソースを用いて前記ユーザ装置から送信された上り信号を受信するステップと、を有する通信方法が提供される。この通信方法により、上り信号を送信しようとする場合に、その都度上りリンクの無線リソースの割当てを受けることなく、上り信号を送信することができる技術が提供される。
<各実施形態の補足>
以上、各実施の形態において、RRC信号は、RRCメッセージであってもよい。
以上、各実施の形態において、RRC信号は、RRCメッセージであってもよい。
以上、本実施の形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE-A(LTE-Advanced)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE802.11(Wi-Fi(登録商標))、IEEE802.16(WiMAX(登録商標))、IEEE802.20、UWB(Ultra-Wideband)、Bluetooth(登録商標)および/または他の適切なシステムを利用するシステムに拡張され得る。
以上、各実施の形態で用いられる情報および信号は、様々な異なる技術および技術のいずれかを使用して表され得る。たとえば、上記の説明全体にわたって言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界もしくは磁性粒子、光場もしくは光子、またはそれらの任意の組合せによって表され得る。
以上、本発明の実施の形態で説明する各装置(ユーザ装置UE/基地局eNB)の構成は、CPUとメモリを備える当該装置において、プログラムがCPU(プロセッサ)により実行されることで実現される構成であってもよいし、本実施の形態で説明する処理のロジックを備えたハードウェア回路等のハードウェアで実現される構成であってもよいし、プログラムとハードウェアが混在していてもよい。
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、2以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に(矛盾しない限り)適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には1つの部品で行われてもよいし、あるいは1つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。実施の形態で述べたシーケンス及びフローチャートは、矛盾の無い限り順序を入れ替えてもよい。処理説明の便宜上、ユーザ装置UE及び基地局eNBは機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態に従ってユーザ装置UEが有するプロセッサにより動作するソフトウェア及び本発明の実施の形態に従って基地局eNBが有するプロセッサにより動作するソフトウェアはそれぞれ、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ(ROM)、EPROM、EEPROM、レジスタ、ハードディスク(HDD)、リムーバブルディスク、CD-ROM、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。
本発明の実施の形態におけるソフトウェア又は命令は、また、伝送媒体を介して送信することもできる。たとえば、ソフトウェアが同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用してウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は伝送媒体の定義内に含まれる。
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。
なお、各実施の形態において、リソース割当情報取得部203は、取得部の一例である。信号受信品質測定部204は、測定部の一例である。信号送信部201及び送信方法決定部205は、送信部の一例である。
また、信号送信部101は、送信部の一例である。信号受信部102は、受信部の一例ある。リソース割当制御部103は、制御部の一例である。
本特許出願は2015年6月24日に出願した日本国特許出願第2015-126717号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2015-126717号の全内容を本願に援用する。
eNB 基地局
UE ユーザ装置UE
101 信号送信部
102 信号受信部
103 リソース割当制御部
112 MUD処理部
201 信号送信部
202 信号受信部
203 リソース割当情報取得部
204 信号受信品質測定部
205 送信方法決定部
1001 プロセッサ
1002 メモリ
1003 ストレージ
1004 通信装置
1005 入力装置
1006 出力装置
UE ユーザ装置UE
101 信号送信部
102 信号受信部
103 リソース割当制御部
112 MUD処理部
201 信号送信部
202 信号受信部
203 リソース割当情報取得部
204 信号受信品質測定部
205 送信方法決定部
1001 プロセッサ
1002 メモリ
1003 ストレージ
1004 通信装置
1005 入力装置
1006 出力装置
Claims (8)
- 無線通信システムにおいて基地局と通信するユーザ装置であって、
下り信号の信号受信品質と上り信号の送信に用いられる無線リソースとが対応づけられたリソース割当情報を取得する取得部と、
前記下り信号の信号受信品質を測定する測定部と、
前記リソース割当情報と測定された前記下り信号の信号受信品質とを比較することで、上り信号の送信に用いる無線リソースを決定し、決定した無線リソースを用いて上り信号を送信する送信部と、
を有するユーザ装置。 - 前記送信部は、前記リソース割当情報に基づいて、前記決定した無線リソースを用いて上り信号を送信する際の送信電力を決定し、決定した送信電力により上り信号を送信する、請求項1に記載のユーザ装置。
- 前記リソース割当情報は、下り信号の信号受信品質と上り信号の送信に用いられる無線リソースと送信電力を示す情報とが対応づけられており、
前記送信部は、前記送信電力を示す情報を用いて、前記決定した無線リソースを用いて上り信号を送信する際の送信電力を決定する、請求項2に記載のユーザ装置。 - 無線通信システムにおいてユーザ装置と通信する基地局であって、
下り信号の信号受信品質と上り信号の送信に用いられる無線リソースとが対応づけられたリソース割当情報を送信する送信部と、
前記無線リソースのうち所定の無線リソースを用いて前記ユーザ装置から送信された上り信号を受信する受信部と、
を有する基地局。 - 前記受信部は、前記所定の無線リソースが複数のユーザ装置からの上り信号が多重される無線リソースである場合、複数信号分離処理により複数のユーザ装置から送信された上り信号の各々を復号する、請求項4に記載の基地局。
- 当該基地局におけるトラフィック状況に基づいて前記リソース割当情報を変更することで、上り信号の送信に用いられる無線リソースを制御する制御部、を有し、
前記送信部は、変更された前記リソース割当情報を送信する、請求項4又は5に記載の基地局。 - 無線通信システムにおいて基地局と通信するユーザ装置が行う通信方法であって、
下り信号の信号受信品質と上り信号の送信に用いられる無線リソースとが対応づけられたリソース割当情報を取得するステップと、
前記下り信号の信号受信品質を測定するステップと、
前記リソース割当情報と測定された前記下り信号の信号受信品質とを比較することで、上り信号の送信に用いる無線リソースを決定し、決定した無線リソースを用いて上り信号を送信するステップと、
を有する通信方法。 - 無線通信システムにおいてユーザ装置と通信する基地局が行う通信方法であって、
下り信号の信号受信品質と上り信号の送信に用いられる無線リソースとが対応づけられたリソース割当情報を送信するステップと、
前記無線リソースのうち所定の無線リソースを用いて前記ユーザ装置から送信された上り信号を受信するステップと、
を有する通信方法。
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