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JP6313095B2 - 基地局 - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信システムの基地局に関する。
移動通信ネットワークにおいて、基地局とユーザ装置(例えば移動局)の間の通信には、複数の信号が互いに干渉しない直交マルチアクセス(orthogonal multiple access)が広く用いられている。直交マルチアクセスでは、異なるユーザ装置に異なる無線リソースが割り当てられる。直交マルチアクセスの例としては、CDMA(符号分割多元接続)、TDMA(時間分割多元接続)、OFDMA(直交周波数分割多元接続)がある。例えば、3GPPにおいて標準化されたLong Term Evolution(LTE)では、下りリンクの通信にOFDMAが使用されている。OFDMAにおいては異なるユーザ装置に異なる周波数が割り当てられる。
近年、基地局とユーザ装置の間の通信方式として、非直交マルチアクセス(NOMA、non-orthogonal multiple access)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。非直交マルチアクセスにおいては、異なるユーザ装置に同一の無線リソースが割り当てられる。より具体的には、同時に単一の周波数が異なるユーザ装置に割り当てられる。下りリンク通信に非直交マルチアクセスを適用する場合、パスロス(path loss)が大きい、すなわち受信SINR(signal-to interference plus noise power ratio)が小さいユーザ装置(一般にセルエリア端にあるユーザ装置)に対して基地局は大送信電力で信号を送信し、パスロスが小さい、すなわち受信SINRが大きいユーザ装置(一般にセルエリア中央にあるユーザ装置)に対して基地局は小送信電力で信号を送信する。したがって、各ユーザ装置にとっての受信信号は、他のユーザ装置宛の信号により干渉されている。
この場合、各ユーザ装置は、電力差を利用してそのユーザ装置宛の信号を復調する。具体的には、各ユーザ装置は最も高い受信電力の信号をまず復調する。その復調された信号は最もセルエリア端にある、あるいは最も受信SINRの低いユーザ装置宛の信号であるから、最もセルエリア端にある、あるいは最も受信SINRの低いユーザ装置は復調を終了する。他の各ユーザ装置は、受信信号からその復調された信号に相当する干渉成分を干渉キャンセラにより除去し、2番目に高い受信電力の信号を復調する。その復調された信号は2番目にセルエリア端にある、あるいは2番目に受信SINRの低いユーザ装置宛の信号であるから、2番目にセルエリア端にある、あるいは2番目に受信SINRの低いユーザ装置は復調を終了する。このように高い電力の信号の復調と除去を繰り返すことにより、すべてのユーザ装置はそのユーザ装置宛の信号を復調することができる。
非直交マルチアクセスを直交マルチアクセスに組み合わせることにより、直交マルチアクセス単独の使用に比べて移動通信ネットワークのキャパシティを増大させることができる。つまり、直交マルチアクセス単独の使用では、ある無線リソース(例えば周波数)を同時に複数のユーザ装置に割り当てることはできないが、非直交マルチアクセスと直交マルチアクセスの組合せでは、ある無線リソースを同時に複数のユーザ装置に割り当てることができる。
特開2013-009291号公報
上記のように非直交マルチアクセスにおいては、複数のユーザ装置の受信SINRに基づいて基地局はこれらのユーザ装置についての送信電力を適切に決定し、セルエリアの内側に位置するユーザ装置は干渉キャンセラを用いて高い受信電力の信号を復調して復調された信号を除去する。したがって、ユーザ装置は高い精度でチャネル推定を行うことが必要である。精度が低いチャネル推定結果に基づいて、基地局が下りリンクの送信電力を決定すると、パスロスがより小さいユーザ装置により大電力で信号を送信するなどの不適切な結果を招く。また、ユーザ装置の信号の復調精度が低い場合には、高い受信電力の干渉信号の復調精度が低く、所望信号の復調精度も低いため、ユーザ装置がそのユーザ装置宛の所望信号を精度よく復調することが困難である。
そこで、本発明は、ユーザ装置がそのユーザ装置宛の所望信号を精度よく復調することが容易な、非直交マルチアクセスを実行する基地局を提供する。
本発明に係る基地局は、複数のユーザ装置と通信する基地局であって、その基地局に接続された複数のユーザ装置の受信品質に応じて、これらのユーザ装置に対する下りリンクのデータ信号の送信に使用される異なる下りリンクデータ信号送信電力を決定する下りリンクデータ信号送信電力決定部と、その基地局に接続された複数のユーザ装置に受信される下りリンクの参照信号の送信に使用する下りリンク参照信号送信電力を決定する下りリンク参照信号送信電力決定部と、複数のOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボルを時間的に連続的に送信する無線信号送信部とを備え、前記複数のOFDMシンボルのいくつかには、その基地局に接続された複数のユーザ装置をそれぞれ宛先とする互いに直交しない複数のデータ信号が混合されており、前記参照信号は、前記複数のOFDMシンボルに時間的に間欠的に配置されており、前記下りリンクデータ信号送信電力決定部は、前記参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各ユーザ装置に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を、前記参照信号が配置されないOFDMシンボルでのそのユーザ装置に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力よりも低減し、前記下りリンク参照信号送信電力決定部は、前記下りリンク参照信号送信電力を、前記参照信号が配置されないOFDMシンボルでのデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力よりも高く決定する。
本発明においては、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各ユーザ装置に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を、参照信号が配置されないOFDMシンボルでのそのユーザ装置に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力よりも低減することにより、下りリンク参照信号送信電力を、参照信号が配置されないOFDMシンボルでのデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力よりも高く設定することが可能である。下りリンク参照信号送信電力を高く設定することにより、ユーザ装置は参照信号を高い精度で受信することが可能である。その参照信号がユーザ装置によるチャネル状態の推定に使用されるのであれば(例えば、その参照信号が3GPPのLTE AdvancedすなわちRelease 10でのチャネル状態情報参照信号(CSI-RS)であれば)、ユーザ装置は高い精度でチャネル推定を行うことが可能である。精度が高いチャネル推定結果に基づいて、基地局が下りリンクの送信電力を決定することにより、パスロスがより小さいユーザ装置により小電力で信号を送信し、パスロスがより大きいユーザ装置により大電力で信号を送信することができる。すなわち非直交マルチアクセスの動作を適切に行うことができる。また、仮にユーザ装置がチャネル推定結果に基づいて所望信号と干渉信号を復調する場合には、高い精度のチャネル推定結果により、ユーザ装置は適切な復調処理ができる。その参照信号がユーザ装置によるデータ信号の復調に使用されるのであれば(例えば、その参照信号が3GPPのLTE AdvancedすなわちRelease 10での復調用参照信号(DM-RS)であれば)、ユーザ装置の干渉キャンセラは、高い受信電力の信号(他のユーザ装置を宛先とする)を適切に復調することができるので適切な干渉キャンセル処理ができ、またユーザ装置は所望信号を適切に復調することができる。したがって、ユーザ装置がそのユーザ装置宛の所望信号を精度よく復調することが可能である。
非直交マルチアクセスの概略を説明するための基地局とユーザ装置を示す概略図である。 非直交マルチアクセスにおける各ユーザ装置への基地局での下りリンク送信電力の割り当ての例を示す図である。 本発明の第1の実施の形態に係る基地局の構成を示すブロック図である。 下りリンク送信の1つのリソースブロックにおける各種信号のマッピングの例を示す図である。 本発明の第1の実施の形態に係る非直交マルチアクセスでの信号の送信方式を示す図である。 本発明の第1の実施の形態に係るユーザ装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第4の実施の形態に係る非直交マルチアクセスでの信号の送信方式を示す図である。 本発明の第5の実施の形態に係る非直交マルチアクセスでの信号の送信方式を示す図である。 本発明の第8の実施の形態に係る非直交マルチアクセスでの信号の送信方式を示す図である。
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。
まず、非直交マルチアクセス(NOMA)の概略を説明する。
図1に示すように、基地局10は複数のユーザ装置(user equipment、UE)100〜102と通信する。図1において符号1aは基地局10のセルエリアを示す。UE102は、セルエリア端すなわち最もセルエリア1aの境界に近い位置にあり、基地局10から最も遠く、パスロスが最も大きい(すなわち受信SINRが最も小さい)。UE100は、セルエリア1aの中央付近にあり、基地局10から最も近く、パスロスが最も小さい(すなわち受信SINRが最も大きい)。UE101は、UE102よりも基地局10に近く、UE100よりも基地局10から遠い。
図2は、NOMAにおける各UEへの基地局での下りリンクデータ信号送信電力の割り当ての例を示す図である。基地局10は、UE100〜102に対して同時に同じ周波数を使用して下りリンクデータ信号送信を行う。つまり、これらのUE100〜102には、同じ周波数と同じ時間が割り当てられる。基地局10は、最も遠隔にあるUE102への送信に最も高い下りリンクデータ信号送信電力を使用し、最も近傍にあるUE100への送信に最も低い下りリンクデータ信号送信電力を使用する。
但し、基地局10に接続されるUEは、UE100〜102に限られない。NOMAは、直交マルチアクセスに組み合わせることが可能であり、UE100〜102以外のUEにはUE100〜102に割り当てられた周波数と異なる周波数が割り当てられてもよい。また、同時に同じ周波数が割り当てられるUEの数(NOMAで多重されるUEの数)は3に限らず、2でもよいし4以上でもよい。
各UE100〜102の立場から見れば、最も高い受信電力の信号がUE102宛の信号であり、最も低い受信電力の信号がUE100宛の信号である。各UE100〜102は最も高い受信電力の信号をまず復調する。その復調された信号は最もセルエリア1aの境界に近い位置にあるUE102宛の信号であるから、UE102は復調を終了し、その復調された信号を使用する。他の各UE100,101は、受信信号からその復調された信号に相当する干渉成分を干渉キャンセラにより除去し、2番目に高い受信電力の信号を復調する。その復調された信号は2番目にセルエリア1aの境界に近い位置にあるUE101宛の信号であるから、UE101は復調を終了し、その復調された信号を使用する。このように高い受信電力の信号の復調と除去を必要に応じて繰り返すことにより、すべてのUE100〜102はそのUE宛の信号を復調することができる。このように、NOMAでは、UEはそのUEを宛先とする信号を復調するまで、所望基地局10から送信された他のUEを宛先とする信号をキャンセルする。UE100〜102は干渉キャンセルの機能を有する。このような干渉キャンセルの機能を有しないUEには、NOMAは適用されない。
次に、NOMAにおける基地局での各UEへの下りリンクデータ信号送信電力の決定手法の例を説明する。基地局は、例えば以下の式(1)を用いて、各UEに関する下りリンクデータ信号送信電力Pkを決定する。
Figure 0006313095
式(1)において、Pは同時に同じ周波数を使用するすべてのUEへの下りリンクデータ信号送信電力の合計(総下りリンクデータ信号送信電力)である。各パラメータの添字kは、下りリンクデータ信号送信電力Pが決定されるUEを識別し、各パラメータの添字iは式(1)中のサンメンションのためUEを識別する。Kは同時に同じ周波数を使用するすべてのUEの数(NOMAで多重されるUEの数)である。hはUEについての下りリンクのチャネル係数を示し、Nは各UEでの熱雑音電力および他の基地局からの干渉電力の合計を示す。
Figure 0006313095
は、UEでのSINRに相当し、基地局はそのSINRをUEから報告されるCQI(チャネル品質インジケータ)によって知ることができる。式(1)において、αは、下りリンクデータ信号送信電力の配分を決定する係数であり、0より大きく1以下である。仮にαが0であれば、同時に同じ周波数を使用するすべてのUEへの下りリンクデータ信号送信電力は均等である。αは0より大きく1以下なので、SINRが大きい(受信品質が良好な)UEに、小さい下りリンクデータ信号送信電力が割り当てられる。そして、αが1に近いほど、各UEでの受信SINRの差に対する、各UEへの送信電力の相違は大きくなる。
第1の実施の形態
図3は本発明の第1の実施の形態に係る基地局10の構成を示すブロック図である。基地局10は、制御部30、無線信号送信部32、複数の送信アンテナ33、無線信号受信部34、少なくとも1つの受信アンテナ35および基地局間通信部36を備える。基地局10は、LTEにおけるeNode B(evolved Node B)でもよいし、他の無線アクセス技術(例えば、Wi-Fi)のアクセスポイントでもよい。
無線信号送信部32は、基地局10が各UEへ無線送信を行うため電気信号を送信アンテナ33から送信する電波に変換するための送信回路である。送信アンテナ33はアダプティブアンテナアレイを構成する。下りリンク通信の方式としてはOFDMAが使用される。したがって、無線信号送信部32は、OFDMシンボルを時間的に連続的に送信する。下りリンク通信の方式としてはNOMAも使用される。したがって、いくつかのOFDMシンボルには、その基地局に接続された複数のUEをそれぞれ宛先とする互いに直交しない複数のデータ信号が混合されている。また、無線信号送信部32は、下りリンクの信号の電力を制御する増幅器を有する。
無線信号受信部34は、基地局10が各UEから無線受信を行うため受信アンテナ35から受信した電波を電気信号に変換するための受信回路である。上りリンク通信の方式としては例えばSC−FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)が使用されるが、これには限定されない。
基地局間通信部36は、基地局10が他の基地局と通信を行うための通信インターフェイスである。基地局間の通信には、有線または無線が使用される。
制御部30は、CQI報告処理部38、情報通知部40、下りリンクデータ信号送信電力決定部42および下りリンク参照信号送信電力決定部44を備える。制御部30は、コンピュータプログラムに従って動作するCPU(central processing unit)である。CQI報告処理部38、情報通知部40、下りリンクデータ信号送信電力決定部42および下りリンク参照信号送信電力決定部44は、制御部30がそのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。
制御部30は、基地局10に接続された各UEから送信され無線信号受信部34で受信された上りリンクのデータ信号を処理する。
CQI報告処理部38は、基地局10に接続された複数のUEから報告され無線信号受信部34で受信された複数のCQIに基づいて、これらのUEでのSINRを認識する。下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、各UEでのSINRに基づいて、NOMAのために、基地局10に接続された各UEに対する下りリンクのデータ信号の送信に使用される下りリンクデータ信号送信電力を決定する。NOMAにおける下りリンクデータ信号送信電力の決定の手法は、式(1)を参照し上述した通りである。但し、式(1)は例であり、決定の手法はこれに限定されない。例えば、CQI報告処理部38は、複数のCQIから直接(SINRを認識せずに)下りリンクデータ信号送信電力を決定してもよい。下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、UEと基地局の距離が大きい程(より正確には、受信SINRが小さい程、すなわち受信品質が悪い程)、高い下りリンクデータ信号送信電力を割り当てる。
制御部30は、基地局10に接続された複数のUEをそれぞれ宛先とする下りリンクのデータ信号を無線信号送信部32に供給する。無線信号送信部32は、これらのUEをそれぞれ宛先とする互いに直交しない複数の下りリンクのデータ信号が混合されたOFDMシンボルを有する無線信号を、送信アンテナ33により送信する。このとき、無線信号送信部32は、各データ信号を下りリンクデータ信号送信電力決定部42で決定された下りリンクデータ信号送信電力で送信する。したがって、同時に同じ周波数が下りリンクデータ信号送信で使用される複数のUEに対して、異なる下りリンクデータ信号送信電力でデータ信号が送信される。
制御部30は、基地局10に接続された複数のUEに受信される下りリンクの参照信号を無線信号送信部32に供給する。無線信号送信部32は、下りリンクの参照信号を時間的に間欠的に送信する。後述するように、参照信号は、時間的に連続するOFDMシンボルに時間的に間欠的に配置される。下りリンク参照信号送信電力決定部44は、下りリンクの参照信号の送信に使用され下りリンク参照信号送信電力を決定する。無線信号送信部32は、下りリンク参照信号送信電力決定部44で決定された下りリンク参照信号送信電力で参照信号を送信する。
情報通知部40は、基地局10に接続された複数のUEの各々に各種の情報を送信する。その情報は、各UEがNOMAで多重された複数のUEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにするいくつかの情報要素を含む。これらの情報要素は、NOMAで多重されるUEの数Kを示す情報要素と、他の情報要素を含む。また、情報通知部40は、チャネル推定用の参照信号の送信電力を示す情報要素を基地局10に接続された複数のUEの各々に送信する。チャネル推定用の参照信号の送信電力を示す情報要素は、下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする情報要素に含まれてもよい。また、NOMAが適用される場合に、情報通知部40は、各UEに各UEへの下りリンクデータ信号送信電力の順位を示す情報要素を送信する(例えば、受信SINRが最も低いUEには下りリンクデータ信号送信電力が最も高いことを示す情報要素を送信する)。以下、下りリンクデータ信号送信電力の順位は、NOMAでのUEの順位と呼ぶ。NOMAでのUEの順位を示す情報要素は、下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする情報要素に含まれてもよい。
図4は、LTE Advancedでの下りリンク送信の1つのリソースブロックにおける各種信号のマッピングの例を示す。符号RBは1つのリソースブロックを示し、各升目は、最小リソース単位である1つのサブキャリア、1つのOFDMシンボルからなるリソースエレメントを示す。縦軸は周波数(サブキャリア)を示し、横軸は時間(OFDMシンボル)を示す。
3GPPにおいては、参照信号(reference signal、RS)は、セル固有参照信号(cell-specific RS(CRS))、チャネル状態情報参照信号(channel state information RS(CSI-RS))、復調用参照信号(demodulation RS(DM-RS))に分類される。復調用参照信号は、端末固有参照信号(UE-specific RS)とも呼ばれる。
3GPPのLTEすなわちRelease 8では、セル固有参照信号(CRS)の使用が義務づけられている。セル固有参照信号は、基地局(セル)の最大で4つの送信アンテナをサポートする。セル固有参照信号は、チャネル状態情報の決定(チャネル状態の推定)、データの復調、セルからの信号の受信品質(RSRP、参照信号受信電力)の測定、および制御チャネル(物理個別制御チャネル、PDCCH)の復調に使用される。
3GPPのLTE AdvancedすなわちRelease 10以降のLTEでは、チャネル状態情報参照信号(CSI-RS)および復調用参照信号(DM-RS)の使用が可能となる。チャネル状態情報参照信号は、基地局(セル)の最大で8つの送信アンテナをサポートする。チャネル状態情報参照信号は、チャネル状態情報の決定(チャネル状態の推定)のみに使用されるであろう。このため、セル固有参照信号に比べて、チャネル状態情報参照信号は低密度(長間隔)で送信される。
復調用参照信号は、基地局(セル)から送信されうる最大で8つの送信ストリームをサポートする。復調用参照信号は、移動通信端末(ユーザ装置、UE)固有のデータ信号を復調するために使用されるであろう。復調用参照信号には、データ信号と同様のプリコーディングが施されており、このために移動通信端末は、プリコーディング情報なしで、復調用参照信号によってデータ信号を復調することができる。
LTE Advancedでは、例えば、セルからの信号の受信品質(RSRP)の測定、および制御チャネルの復調のために、セル固有参照信号も使用される可能性がある。
図4に示すように、下りリンクデータ信号は、多くのOFDMシンボルで送信される。他方、各参照信号は複数のOFDMシンボルに時間的に間欠的に配置されている。図4の例では、CRSは番号0,4,7,11のOFDMシンボルに配置され、DM−RSは番号5,6,12,13のOFDMシンボルに配置される。番号5,6は連続しており、番号12,13は連続しているが、連続した組は離れているので、DM−RSは間欠的に配置されている。CSI−RSは、番号9,10のOFDMシンボルに配置されており、番号9,10は連続しているが、複数のリソースブロックにおいて連続した組は離れているので、CSI−RSは間欠的に配置されている。
図5は本発明の第1の実施の形態に係る非直交マルチアクセスでの信号の送信方式を示す図である。ここでは、UE1がセルエリア中央すなわち基地局10の近傍にあり、UE1宛のデータ信号は低い送信電力で基地局10から送信され、UE2がセルエリア端すなわち基地局10から遠隔にあり、UE2宛のデータ信号は高い送信電力で基地局10から送信されると想定する。
参照信号が配置されないOFDMシンボルでは、上述したように複数のUEから報告されたCQIに基づいて、例えば式(1)に従って、下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、UE1宛のデータ信号の送信電力をP11に決定し、UE2宛のデータ信号の送信電力をP21に決定する。合計のデータ信号送信電力はPtotal1である。
他方、共通参照信号が配置されるOFDMシンボルでは、下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を、共通参照信号が配置されないOFDMシンボルでのそのUEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力よりも低減する。共通参照信号が配置されるOFDMシンボルでは、下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、UE1宛のデータ信号の送信電力をP12に決定し、UE2宛のデータ信号の送信電力をP22に決定する。合計のデータ信号送信電力はPtotal2である。例えば、下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、共通参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P11,P21に係数X(1未満の正の数)をそれぞれ乗算することにより、共通参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P12,P22を得ることができる。したがって、P11/P21=P12/P22である。換言すれば、共通参照信号が配置されないOFDMシンボルと共通参照信号が配置されるOFDMシンボルとで、UE2宛のデータ信号の送信電力に対するUE1宛のデータ信号の送信電力の比は変化しない。係数Xは、同時に同じ周波数を使用するUEの数Kに依存する。
図5において共通参照信号は、例えばCRSまたはCSI-RSである。下りリンク参照信号送信電力決定部44は、共通参照信号の送信電力PRSを、共通参照信号が配置されないOFDMシンボルでのデータ信号の合計の下りリンクデータ信号送信電力Ptotal1よりも高く決定する。下りリンク参照信号送信電力を高く設定することにより、各UEは共通参照信号を高い精度で受信することが可能である。
参照信号が配置されるOFDMシンボルで下りリンクデータ信号送信電力を低減する理由は、無線信号送信部32で使用できる送信電力には限度があるため、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と同じ送信電力を維持したまま、高い送信電力PRSで参照信号を送信することができないためである。換言すれば、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を、参照信号が配置されないOFDMシンボルでのそのUEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力よりも低減することにより、下りリンク参照信号送信電力を、参照信号が配置されないOFDMシンボルでのデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力よりも高く設定することが可能である。同時に同じ周波数を使用するUEの数Kに基づいて、下りリンク参照信号送信電力決定部44は共通参照信号の送信電力PRSを決定してもよい。あるいは、下りリンクデータ信号送信電力決定部42で決定された下りリンクデータ信号送信電力P12およびP22、または合計のデータ信号送信電力Ptotal2に基づいて、下りリンク参照信号送信電力決定部44は共通参照信号の送信電力PRSを計算してもよい。
CRSまたはCSI-RSはUEによるチャネル状態の推定に使用されるので、UEは高い精度でチャネル推定を行うことが可能である。精度が高いチャネル推定結果に基づいて、基地局10が下りリンクのデータ信号送信電力を決定することにより、パスロスがより小さいUEにより小電力で信号を送信し、パスロスがより大きいUEにより大電力で信号を送信することができる。すなわちNOMAの動作を適切に行うことができる。また、仮にUEがチャネル推定結果に基づいて所望信号と干渉信号を復調する場合には、高い精度のチャネル推定結果により、UEは適切な復調処理ができる。したがって、UEがそのUE宛の所望信号を精度よく復調することが可能である。
図6は本発明の第1の実施の形態に係るUEの構成を示すブロック図である。上述した干渉キャンセルの機能を有するUE(UE100等)はこの構成を有する。UEは、制御部50、無線信号送信部52、少なくとも1つの送信アンテナ53、無線信号受信部54および複数の受信アンテナ55を備える。
無線信号送信部52は、UEが所望基地局へ無線送信を行うため電気信号を送信アンテナ53から送信する電波に変換するための送信回路である。無線信号受信部54は、UEが所望基地局から無線受信を行うため受信アンテナ55から受信した電波を電気信号に変換するための受信回路である。受信アンテナ55はアダプティブアンテナアレイを構成する。
制御部50は、受信品質測定部60、CQI報告部61、電力認識部62、チャネル推定部64および信号処理復調部66を備える。制御部50は、コンピュータプログラムに従って動作するCPUである。受信品質測定部60、CQI報告部61、電力認識部62、チャネル推定部64および信号処理復調部66は、制御部50がそのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。
制御部50は、上りリンクのデータ信号および上りリンクの参照信号(例えばサウンディング参照信号)を無線信号送信部52に供給し、無線信号送信部52は、これらの信号を送信アンテナ53により所望基地局に送信する。受信品質測定部60は、無線信号受信部54で受信された無線信号のSINRを測定する。CQI報告部61はSINRに基づいてCQIを生成し、CQIを無線信号送信部52に供給する。無線信号送信部52は、CQIを制御チャネルで所望基地局に送信する。
無線信号受信部54は、所望基地局から送信された互いに直交しない複数の下りリンクデータ信号および下りリンク参照信号が含まれた無線信号を受信し、無線信号から得られる受信信号を制御部50に供給する。また、無線信号受信部54は、チャネル推定用の参照信号の送信電力を示す情報要素、NOMAでのUEの順位を示す情報要素、およびUEがNOMAで多重された複数のUEへの下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする情報要素が示された無線信号を受信し、無線信号から得られる受信信号を制御部50に供給する。
電力認識部62は、チャネル推定用の参照信号の送信電力を示す情報要素からチャネル推定用の参照信号の送信電力を認識する。また、UEが下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする情報要素から、電力認識部62はNOMAで多重された複数のUEへの下りリンクデータ信号送信電力を認識する。チャネル推定部64は、電力認識部62で認識されたチャネル推定用の参照信号の送信電力に基づいて、下りリンク参照信号を用いてチャネル推定を行う。
信号処理復調部66は、電力認識部62で認識されたNOMAで多重された複数のUEへの下りリンクデータ信号送信電力およびチャネル推定部64で得られたチャネル推定結果に基づいて、そのUE宛のデータ信号を復調する。具体的な処理の手順は下記の通りである。
信号処理復調部66は、チャネル推定結果および下りリンクデータ信号送信電力に基づいて、無線信号受信部54から供給される受信信号のうち最も高い受信電力のデータ信号をまず復調する。その復調されたデータ信号は最もセルエリアの境界に近い位置にあるUE宛のデータ信号(基地局10から最も高い下りリンクデータ信号送信電力で送信されたデータ信号)である。NOMAでのUEの順位に基づいて、信号処理復調部66がこのデータ信号がこのUE宛のデータ信号であると判断すると、信号処理復調部66はこのデータ信号を出力し復調を終了し、このUEではそのデータ信号を使用する。他のUE宛の信号を復調してキャンセルする必要はない。
信号処理復調部66がこのデータ信号がこのUE宛のデータ信号ではないと判断すると、信号処理復調部66は干渉キャンセラとして機能し、無線信号受信部54から供給される受信信号からその復調された信号に相当する干渉成分を除去し、2番目に高い受信電力のデータ信号を復調する。その復調されたデータ信号は2番目にセルエリアの境界に近い位置にあるUE宛のデータ信号(基地局10から2番目に高い下りリンクデータ信号送信電力で送信されたデータ信号)である。NOMAでのUEの順位に基づいて、信号処理復調部66がこのデータ信号がこのUE宛のデータ信号であると判断すると、信号処理復調部66はこのデータ信号を出力し復調を終了し、このUEではそのデータ信号を使用する。このように高い受信電力の信号の復調と除去を必要に応じて繰り返すことにより、信号処理復調部66はこのUE宛てのデータ信号を復調することができる。
次に、基地局10の情報通知部40から基地局10に接続された各UEに送信される下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする情報要素を具体的に説明する。これらの情報要素は、下記を含む。
・NOMAで多重されるUEの数(同時に同じ周波数を使用するUEの数)Kを示す情報要素。
・共通参照信号の送信電力PRSを示す情報要素。
・複数のUEに対する複数の下りリンクデータ信号送信電力の比を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、比Pdiff=P11/P21=P12/P22である(図5参照)。但し、比Pdiffは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と共通参照信号の送信電力との比Pxを示す情報要素。
x=PRS/Ptotal1である(図5参照)。但し、比Pxは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・参照信号が配置されるOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と共通参照信号の送信電力との比Pyを示す情報要素。
y=PRS/Ptotal2である(図5参照)。但し、比Pyは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・NOMAでのUEの順位を示す情報要素。
各UEの電力認識部62は、PRSとPxから、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力の合計Ptotal1を計算し、PRSとPyから、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力の合計Ptotal2を計算する。
また、Kが2である場合、各UEの電力認識部62は、PdiffとPtotal1から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P11とP21を計算し、PdiffとPtotal2から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P12とP22を計算する。
NOMAでのUEの順位に基づいて、各UEの電力認識部62は、P11とP21のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識し、P12とP22のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識する。これらの下りリンクデータ信号送信電力は、信号処理復調部66において、多値変調(multi-level modulation)された信号(所望信号および干渉信号)のコンステレーションを考慮した復調に使用される。したがって、低い電力で所望データ信号を受信するUE1は、P11とP21の両方およびP12とP22の両方を用いて、所望データ信号を復調し、高い電力で所望データ信号を受信するUE2は、P21およびP22のみを用いて、所望データ信号を復調する。
以上、NOMAで多重されるUEの数Kが2の場合の基地局10からUEに送信される情報要素およびUEの具体的動作を説明したが、NOMAで多重されるUEの数が3以上である場合には、基地局10からUEに送信される情報要素に適切な改変を加えることで、UEの電力認識部62が各下りリンクデータ信号送信電力を計算することができる。
この実施の形態では、基地局10の情報通知部40が、少なくとも共通参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を各UEが計算することができるようにする情報を各UEに通知する。したがって、共通参照信号が配置されるOFDMシンボルで下りリンクデータ信号送信電力が低減される場合において、UEの電力認識部62は、共通参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力を計算することができ、信号処理復調部66はその計算結果を用いて、信号復調処理を行うことが可能である。また、各UEに下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を示す情報を送信するのではなく、送信電力の比を示す情報要素を送信し、各UEがこれらに基づいて下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を計算するので、基地局10から各UEに送信される情報量を小さくすることができる。また、基地局10での送信電力Ptotal1,Ptotal2,PRSは変化させられることがあるが、送信電力の比を示す情報要素を用いて各UEが下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を計算するので、基地局10での送信電力が変化させられるたびに下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を基地局10が各UEに送信する必要がない。
さらにこの実施の形態では、共通参照信号が配置されないOFDMシンボルでの各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を各UEが計算することができるようにする情報要素(すなわち、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と共通参照信号の送信電力との比Pxを示す情報要素)を各UEに通知する。したがって、基地局10から各UEに送信される情報量を小さくすることができつつ、UEの電力認識部62は、共通参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力を計算することができ、共通参照信号が配置されないOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力も計算することができる。
第2の実施の形態
基地局10の情報通知部40から基地局10に接続された各UEに送信される下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする情報要素を次のようにしてもよい。この場合、基地局10およびUEの構成は第1の実施の形態のそれらと同じでよい。
これらの情報要素は、下記を含む。
・NOMAで多重されるUEの数(同時に同じ周波数を使用するUEの数)Kを示す情報要素。
・共通参照信号の送信電力PRSを示す情報要素。
・複数のUEに対する複数の下りリンクデータ信号送信電力の比を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、比Pdiff=P11/P21=P12/P22である(図5参照)。但し、比Pdiffは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と共通参照信号の送信電力との比Pxを示す情報要素。
x=PRS/Ptotal1である(図5参照)。但し、比Pxは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計との比Pzを示す情報要素。
z=Ptotal1/Ptotal2(図5参照)。但し、比Pzは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・NOMAでのUEの順位を示す情報要素。
各UEの電力認識部62は、PRSとPxから、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力の合計Ptotal1を計算し、Ptotal1とPzから、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力の合計Ptotal2を計算する。
また、Kが2である場合、各UEの電力認識部62は、PdiffとPtotal1から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P11とP21を計算し、PdiffとPtotal2から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P12とP22を計算する。
NOMAでのUEの順位に基づいて、各UEの電力認識部62は、P11とP21のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識し、P12とP22のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識する。これらの下りリンクデータ信号送信電力は、信号処理復調部66において、多値変調された信号(所望信号および干渉信号)のコンステレーションを考慮した復調に使用される。したがって、低い電力で所望データ信号を受信するUE1は、P11とP21の両方およびP12とP22の両方を用いて、所望データ信号を復調し、高い電力で所望データ信号を受信するUE2は、P21およびP22のみを用いて、所望データ信号を復調する。
以上、NOMAで多重されるUEの数Kが2の場合の基地局10からUEに送信される情報要素およびUEの具体的動作を説明したが、NOMAで多重されるUEの数が3以上である場合には、基地局10からUEに送信される情報要素に適切な改変を加えることで、UEの電力認識部62が各下りリンクデータ信号送信電力を計算することができる。
この実施の形態では、基地局10の情報通知部40が、少なくとも共通参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を各UEが計算することができるようにする情報を各UEに通知する。したがって、共通参照信号が配置されるOFDMシンボルで下りリンクデータ信号送信電力が低減される場合において、UEの電力認識部62は、共通参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力を計算することができ、信号処理復調部66はその計算結果を用いて、信号復調処理を行うことが可能である。また、各UEに下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を示す情報を送信するのではなく、送信電力の比を示す情報要素を送信し、各UEがこれらに基づいて下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を計算するので、基地局10から各UEに送信される情報量を小さくすることができる。また、基地局10での送信電力Ptotal1,Ptotal2,PRSは変化させられることがあるが、送信電力の比を示す情報要素を用いて各UEが下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を計算するので、基地局10での送信電力が変化させられるたびに下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を基地局10が各UEに送信する必要がない。
さらにこの実施の形態では、共通参照信号が配置されないOFDMシンボルでの各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を各UEが計算することができるようにする情報要素(すなわち、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と共通参照信号の送信電力との比Pxを示す情報要素)を各UEに通知する。したがって、基地局10から各UEに送信される情報量を小さくすることができつつ、UEの電力認識部62は、共通参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力を計算することができ、共通参照信号が配置されないOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力も計算することができる。
第3の実施の形態
基地局10の情報通知部40から基地局10に接続された各UEに送信される下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする情報要素を次のようにしてもよい。この場合、基地局10およびUEの構成は第1の実施の形態のそれらと同じでよい。
これらの情報要素は、下記を含む。
・NOMAで多重されるUEの数(同時に同じ周波数を使用するUEの数)Kを示す情報要素。
・共通参照信号の送信電力PRSを示す情報要素。
・複数のUEに対する複数の下りリンクデータ信号送信電力の比を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、比Pdiff=P11/P21=P12/P22である(図5参照)。但し、比Pdiffは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・参照信号が配置されるOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と共通参照信号の送信電力との比Pyを示す情報要素。
y=PRS/Ptotal2である(図5参照)。但し、比Pyは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計との比Pzを示す情報要素。
z=Ptotal1/Ptotal2(図5参照)。但し、比Pzは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・NOMAでのUEの順位を示す情報要素。
各UEの電力認識部62は、PRSとPyから、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力の合計Ptotal2を計算し、Ptotal2とPzから、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力の合計Ptotal1を計算する。
また、Kが2である場合、各UEの電力認識部62は、PdiffとPtotal1から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P11とP21を計算し、PdiffとPtotal2から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P12とP22を計算する。
NOMAでのUEの順位に基づいて、各UEの電力認識部62は、P11とP21のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識し、P12とP22のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識する。これらの下りリンクデータ信号送信電力は、信号処理復調部66において、多値変調された信号(所望信号および干渉信号)のコンステレーションを考慮した復調に使用される。したがって、低い電力で所望データ信号を受信するUE1は、P11とP21の両方およびP12とP22の両方を用いて、所望データ信号を復調し、高い電力で所望データ信号を受信するUE2は、P21およびP22のみを用いて、所望データ信号を復調する。
以上、NOMAで多重されるUEの数Kが2の場合の基地局10からUEに送信される情報要素およびUEの具体的動作を説明したが、NOMAで多重されるUEの数が3以上である場合には、基地局10からUEに送信される情報要素に適切な改変を加えることで、UEの電力認識部62が各下りリンクデータ信号送信電力を計算することができる。
この実施の形態では、基地局10の情報通知部40が、少なくとも共通参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を各UEが計算することができるようにする情報を各UEに通知する。したがって、共通参照信号が配置されるOFDMシンボルで下りリンクデータ信号送信電力が低減される場合において、UEの電力認識部62は、共通参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力を計算することができ、信号処理復調部66はその計算結果を用いて、信号復調処理を行うことが可能である。また、各UEに下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を示す情報を送信するのではなく、送信電力の比を示す情報要素を送信し、各UEがこれらに基づいて下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を計算するので、基地局10から各UEに送信される情報量を小さくすることができる。また、基地局10での送信電力Ptotal1,Ptotal2,PRSは変化させられることがあるが、送信電力の比を示す情報要素を用いて各UEが下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を計算するので、基地局10での送信電力が変化させられるたびに下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を基地局10が各UEに送信する必要がない。
さらにこの実施の形態では、共通参照信号が配置されないOFDMシンボルでの各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を各UEが計算することができるようにする情報要素(すなわち、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計との比Pz)を各UEに通知する。したがって、基地局10から各UEに送信される情報量を小さくすることができつつ、UEの電力認識部62は、共通参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力を計算することができ、共通参照信号が配置されないOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力も計算することができる。
第4の実施の形態
上記の第1〜第3の実施の形態では、共通参照信号が配置されないOFDMシンボルと共通参照信号が配置されるOFDMシンボルとで、あるUE宛のデータ信号の送信電力に対する他のUE宛のデータ信号の送信電力の比は変化しない。P11/P21=P12/P22である。しかし、基地局10の下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、共通参照信号が配置されるOFDMシンボルでの複数のユーザ装置に対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の比を、共通参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のユーザ装置に対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の比とは異ならせてもよい。
図7は、本発明の第4の実施の形態に係る非直交マルチアクセスでの信号の送信方式を示す図である。ここでは、UE1がセルエリア中央すなわち基地局10の近傍にあり、UE1宛のデータ信号は低い送信電力で基地局10から送信され、UE2がセルエリア端すなわち基地局10から遠隔にあり、UE2宛のデータ信号は高い送信電力で基地局10から送信されると想定する。
参照信号が配置されないOFDMシンボルでは、上述したように複数のUEから報告されたCQIに基づいて、例えば式(1)に従って、下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、UE1宛のデータ信号の送信電力をP11に決定し、UE2宛のデータ信号の送信電力をP21に決定する。合計のデータ信号送信電力はPtotal1である。
他方、共通参照信号が配置されるOFDMシンボルでは、下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を、共通参照信号が配置されないOFDMシンボルでのそのUEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力よりも低減する。共通参照信号が配置されるOFDMシンボルでは、下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、UE1宛のデータ信号の送信電力をP12に決定し、UE2宛のデータ信号の送信電力をP22に決定する。合計のデータ信号送信電力はPtotal2である。第1〜第3の実施の形態とは異なり、下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、低い送信電力が使用されるUE1についての低減量P11−P12を、高い送信電力が使用されるUE2についての低減量P21−P22よりも小さく設定する。したがって、P11/P21<P12/P22である。これは、P11/P21=P12/P22を維持したまま、共通参照信号が配置されるOFDMシンボルでのUE1宛のデータ信号の送信電力P12を決定すると、P12が小さくなり過ぎてUE1でデータ信号を復調できないおそれがあるためである。低い送信電力が使用されるUE1についての低減量P11−P12を、高い送信電力が使用されるUE2についての低減量P21−P22よりも小さく設定することによって、P12が小さくなり過ぎてUE1でデータ信号を復調できない事態を防止することができる。
但し、下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、高い送信電力が使用されるUE2についての低減量P21−P22を、低い送信電力が使用されるUE1についての低減量P11−P12よりも小さく設定してもよい。高い送信電力が使用されるUE2は基地局10から遠隔にあるので、P22を顕著に低減すると、UE2でデータ信号を復調できないおそれがある。高い送信電力が使用されるUE2についての低減量P21−P22を、低い送信電力が使用されるUE1についての低減量P11−P12よりも小さく設定することによって、P22が小さくなり過ぎてUE2でデータ信号を復調できない事態を防止することができる。
いずれにせよ、第4の実施の形態は、第1、第2または第3の実施の形態の修正である。基地局10およびUEの構成は第1の実施の形態のそれらと同じでよい。
次に、基地局10の情報通知部40から基地局10に接続された各UEに送信される下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする情報要素を具体的に説明する。第1の実施の形態を修正する場合、これらの情報要素は、下記を含む。
・NOMAで多重されるUEの数(同時に同じ周波数を使用するUEの数)Kを示す情報要素。
・共通参照信号の送信電力PRSを示す情報要素。
・参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のUEに対する複数の下りリンクデータ信号送信電力の比を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、比Pdiff=P11/P21である(図7参照)。但し、比Pdiffは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・参照信号が配置されるOFDMシンボルでの複数のUEに対する複数の下りリンクデータ信号送信電力の比を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、比Pdiff2=P12/P22である(図7参照)。但し、比Pdiff2は、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と共通参照信号の送信電力との比Pxを示す情報要素。
x=PRS/Ptotal1である(図7参照)。但し、比Pxは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・参照信号が配置されるOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と共通参照信号の送信電力との比Pyを示す情報要素。
y=PRS/Ptotal2である(図7参照)。但し、比Pyは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・NOMAでのUEの順位を示す情報要素。
各UEの電力認識部62は、PRSとPxから、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力の合計Ptotal1を計算し、PRSとPyから、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力の合計Ptotal2を計算する。
また、Kが2である場合、各UEの電力認識部62は、PdiffとPtotal1から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P11とP21を計算し、Pdiff2とPtotal2から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P12とP22を計算する。NOMAでのUEの順位に基づいて、各UEの電力認識部62は、P11とP21のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識し、P12とP22のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識する。
第2の実施の形態を修正する場合、各UEに送信される下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする情報要素は下記を含む。
・NOMAで多重されるUEの数(同時に同じ周波数を使用するUEの数)Kを示す情報要素。
・共通参照信号の送信電力PRSを示す情報要素。
・参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のUEに対する複数の下りリンクデータ信号送信電力の比を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、比Pdiff=P11/P21である(図7参照)。但し、比Pdiffは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・参照信号が配置されるOFDMシンボルでの複数のUEに対する複数の下りリンクデータ信号送信電力の比を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、比Pdiff2=P12/P22である(図7参照)。但し、比Pdiff2は、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と共通参照信号の送信電力との比Pxを示す情報要素。
x=PRS/Ptotal1である(図7参照)。但し、比Pxは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計との比Pzを示す情報要素。
z=Ptotal1/Ptotal2(図7参照)。但し、比Pzは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・NOMAでのUEの順位を示す情報要素。
各UEの電力認識部62は、PRSとPxから、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力の合計Ptotal1を計算し、Ptotal1とPzから、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力の合計Ptotal2を計算する。
また、Kが2である場合、各UEの電力認識部62は、PdiffとPtotal1から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P11とP21を計算し、Pdiff2とPtotal2から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P12とP22を計算する。NOMAでのUEの順位に基づいて、各UEの電力認識部62は、P11とP21のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識し、P12とP22のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識する。
第3の実施の形態を修正する場合、各UEに送信される下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする情報要素は下記を含む。
・NOMAで多重されるUEの数(同時に同じ周波数を使用するUEの数)Kを示す情報要素。
・共通参照信号の送信電力PRSを示す情報要素。
・参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のUEに対する複数の下りリンクデータ信号送信電力の比を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、比Pdiff=P11/P21である(図7参照)。但し、比Pdiffは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・参照信号が配置されるOFDMシンボルでの複数のUEに対する複数の下りリンクデータ信号送信電力の比を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、比Pdiff2=P12/P22である(図7参照)。但し、比Pdiff2は、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・参照信号が配置されるOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と共通参照信号の送信電力との比Pyを示す情報要素。
y=PRS/Ptotal2である(図7参照)。但し、比Pyは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの複数のUEに対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計との比Pzを示す情報要素。
z=Ptotal1/Ptotal2(図7参照)。但し、比Pzは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・NOMAでのUEの順位を示す情報要素。
各UEの電力認識部62は、PRSとPyから、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力の合計Ptotal2を計算し、Ptotal2とPzから、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力の合計Ptotal1を計算する。
また、Kが2である場合、各UEの電力認識部62は、Pdiff2とPtotal1から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P11とP21を計算し、PdiffとPtotal2から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P12とP22を計算する。NOMAでのUEの順位に基づいて、各UEの電力認識部62は、P11とP21のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識し、P12とP22のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識する。
以上、NOMAで多重されるUEの数Kが2の場合の基地局10からUEに送信される情報要素およびUEの具体的動作を説明したが、NOMAで多重されるUEの数が3以上である場合には、基地局10からUEに送信される情報要素に適切な改変を加えることで、UEの電力認識部62が各下りリンクデータ信号送信電力を計算することができる。
第5の実施の形態
次に本発明の第5の実施の形態について説明する。第5の実施の形態において、基地局10およびUEの構成は第1の実施の形態のそれらと同じでよい。
図8は本発明の第5の実施の形態に係る非直交マルチアクセスでの信号の送信方式を示す図である。ここでは、UE1がセルエリア中央すなわち基地局10の近傍にあり、UE1宛のデータ信号は低い送信電力で基地局10から送信され、UE2がセルエリア端すなわち基地局10から遠隔にあり、UE2宛のデータ信号は高い送信電力で基地局10から送信されると想定する。
参照信号が配置されないOFDMシンボルでは、上述したように複数のUEから報告されたCQIに基づいて、例えば式(1)に従って、下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、UE1宛のデータ信号の送信電力をP11に決定し、UE2宛のデータ信号の送信電力をP21に決定する。
他方、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでは、下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでのそのUEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力よりも低減する。具体的には、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでは、UE1に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力P12は、参照信号が配置されないOFDMシンボルでのUE1に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力P11よりも低減され、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでは、UE2に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力P22は、参照信号が配置されないOFDMシンボルでのUE2に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力P21よりも低減される。例えば、下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P11,P21に係数Y(1未満の正の数)をそれぞれ乗算することにより、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P12,P22を得ることができる。したがって、P11/P21=P12/P22である。換言すれば、UE2宛のデータ信号の送信電力に対するUE1宛のデータ信号の送信電力の比は変化しない。係数Yは、同時に同じ周波数を使用するUEの数Kに依存する。
図8において個別参照信号は、例えばDM-RSである。下りリンク参照信号送信電力決定部44は、UE1宛の個別参照信号の送信電力PRS1を、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでのUE1宛のデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力P11よりも高く決定し、UE2宛の個別参照信号の送信電力PRS2を、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでのUE2宛のデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力P21よりも高く決定する。下りリンク参照信号送信電力を高く設定することにより、各UEは個別参照信号を高い精度で受信することが可能である。UE2宛の個別参照信号の送信電力PRS2に対するUE1宛の個別参照信号の送信電力PRS1の比は、UE2宛の下りリンクデータ信号送信電力に対するUE1宛の下りリンクデータ信号送信電力の比と同じである。すなわち、PRS1/PRS2=P11/P21=P12/P22である。
参照信号が配置されるOFDMシンボルで下りリンクデータ信号送信電力を低減する理由は、無線信号送信部32で使用できる送信電力には限度があるため、参照信号で配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と同じ送信電力を維持したまま、高い送信電力PRS1、PRS2で参照信号を送信することができないためである。換言すれば、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を、参照信号が配置されないOFDMシンボルでのそのUEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力よりも低減することにより、下りリンク参照信号送信電力を、参照信号が配置されないOFDMシンボルでのデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力よりも高く設定することが可能である。同時に同じ周波数を使用するUEの数Kに基づいて、下りリンク参照信号送信電力決定部44は個別参照信号の送信電力PRS1、PRS2を決定してもよい。あるいは、下りリンクデータ信号送信電力決定部42で決定された下りリンクデータ信号送信電力P12およびP22、または合計のデータ信号送信電力Ptotal2に基づいて、下りリンク参照信号送信電力決定部44は個別参照信号の送信電力PRS1、PRS2を計算してもよい。
DM-RSはUEによるデータ信号の復調に使用されるので、UEの信号処理復調部66は、高い受信電力の信号(他のユーザ装置を宛先とする)を適切に復調することができ、適切な干渉キャンセル処理ができる。また、UEの信号処理復調部66は、高い精度のDM-RSによって、所望信号を適切に復調することができる。したがって、UEがそのUE宛の所望信号を精度よく復調することが可能である。
次に、基地局10の情報通知部40から基地局10に接続された各UEに送信される下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする情報要素を具体的に説明する。これらの情報要素は、下記を含む。
・NOMAで多重されるUEの数(同時に同じ周波数を使用するUEの数)Kを示す情報要素。
・個別参照信号の送信電力を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、UE1宛の個別参照信号の送信電力PRS1とUE2宛の個別参照信号の送信電力PRS2を示す情報要素である。
・個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と個別参照信号の送信電力との比PxIを示す情報要素。
xI=PRS1/P11=PRS2/P21である(図8参照)。但し、比PxIは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と個別参照信号の送信電力との比PyIを示す情報要素。
yI=PRS1/P12=PRS2/P22である(図8参照)。但し、比PyIは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・NOMAでのUEの順位を示す情報要素。
各UEの電力認識部62は、PxIとPRS1から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P11を計算し、PxIとPRS2から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P21を計算する。また、電力認識部62は、PyIとPRS1から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P12を計算し、PyIとPRS2から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P22を計算する。
NOMAでのUEの順位に基づいて、各UEの電力認識部62は、P11とP21のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識し、P12とP22のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識する。これらの下りリンクデータ信号送信電力は、信号処理復調部66において、多値変調された信号(所望信号および干渉信号)のコンステレーションを考慮した復調に使用される。したがって、低い電力で所望データ信号を受信するUE1は、P11とP21の両方およびP12とP22の両方を用いて、所望データ信号を復調し、高い電力で所望データ信号を受信するUE2は、P21およびP22のみを用いて、所望データ信号を復調する。
以上、NOMAで多重されるUEの数Kが2の場合の基地局10からUEに送信される情報要素およびUEの具体的動作を説明したが、NOMAで多重されるUEの数が3以上である場合には、基地局10からUEに送信される情報要素に適切な改変を加えることで、UEの電力認識部62が各下りリンクデータ信号送信電力を計算することができる。
この実施の形態では、基地局10の情報通知部40が、少なくとも個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を各UEが計算することができるようにする情報を各UEに通知する。したがって、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルで下りリンクデータ信号送信電力が低減される場合において、UEの電力認識部62は、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力を計算することができ、信号処理復調部66はその計算結果を用いて、信号復調処理を行うことが可能である。また、各UEに下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を示す情報を送信するのではなく、送信電力の比を示す情報要素を送信し、各UEがこれらに基づいて下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を計算するので、基地局10から各UEに送信される情報量を小さくすることができる。また、基地局10での送信電力は変化させられることがあるが、送信電力の比を示す情報要素を用いて各UEが下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を計算するので、基地局10での送信電力が変化させられるたびに下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を基地局10が各UEに送信する必要がない。
さらにこの実施の形態では、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を各UEが計算することができるようにする情報要素(すなわち、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と個別参照信号の送信電力との比PxIを示す情報要素)を各UEに通知する。したがって、基地局10から各UEに送信される情報量を小さくすることができつつ、UEの電力認識部62は、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力を計算することができ、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力も計算することができる。
第6の実施の形態
基地局10の情報通知部40から基地局10に接続された各UEに送信される下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする情報要素を次のようにしてもよい。この場合、基地局10およびUEの構成は第5の実施の形態のそれらと同じでよい。
これらの情報要素は、下記を含む。
・NOMAで多重されるUEの数(同時に同じ周波数を使用するUEの数)Kを示す情報要素。
・個別参照信号の送信電力を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、UE1宛の個別参照信号の送信電力PRS1とUE2宛の個別参照信号の送信電力PRS2を示す情報要素である。
・個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と個別参照信号の送信電力との比PxIを示す情報要素。
xI=PRS1/P11=PRS2/P21である(図8参照)。但し、比PxIは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力との比PzIを示す情報要素。
zI=P11/P12=P21/P22である(図8参照)。但し、比PzIは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・NOMAでのUEの順位を示す情報要素。
各UEの電力認識部62は、PxIとPRS1から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P11を計算し、PxIとPRS2から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P21を計算する。また、電力認識部62は、PzIとP11から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P12を計算し、PzIとP21から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P22を計算する。
NOMAでのUEの順位に基づいて、各UEの電力認識部62は、P11とP21のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識し、P12とP22のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識する。これらの下りリンクデータ信号送信電力は、信号処理復調部66において、多値変調された信号(所望信号および干渉信号)のコンステレーションを考慮した復調に使用される。したがって、低い電力で所望データ信号を受信するUE1は、P11とP21の両方およびP12とP22の両方を用いて、所望データ信号を復調し、高い電力で所望データ信号を受信するUE2は、P21およびP22のみを用いて、所望データ信号を復調する。
以上、NOMAで多重されるUEの数Kが2の場合の基地局10からUEに送信される情報要素およびUEの具体的動作を説明したが、NOMAで多重されるUEの数が3以上である場合には、基地局10からUEに送信される情報要素に適切な改変を加えることで、UEの電力認識部62が各下りリンクデータ信号送信電力を計算することができる。
この実施の形態では、基地局10の情報通知部40が、少なくとも個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を各UEが計算することができるようにする情報を各UEに通知する。したがって、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルで下りリンクデータ信号送信電力が低減される場合において、UEの電力認識部62は、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力を計算することができ、信号処理復調部66はその計算結果を用いて、信号復調処理を行うことが可能である。また、各UEに下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を示す情報を送信するのではなく、送信電力の比を示す情報要素を送信し、各UEがこれらに基づいて下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を計算するので、基地局10から各UEに送信される情報量を小さくすることができる。また、基地局10での送信電力は変化させられることがあるが、送信電力の比を示す情報要素を用いて各UEが下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を計算するので、基地局10での送信電力が変化させられるたびに下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を基地局10が各UEに送信する必要がない。
さらにこの実施の形態では、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を各UEが計算することができるようにする情報要素(すなわち、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と個別参照信号の送信電力との比PxIを示す情報要素と、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力との比PzIを示す情報要素)を各UEに通知する。したがって、基地局10から各UEに送信される情報量を小さくすることができつつ、UEの電力認識部62は、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力を計算することができ、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力も計算することができる。
第7の実施の形態
基地局10の情報通知部40から基地局10に接続された各UEに送信される下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする情報要素を次のようにしてもよい。この場合、基地局10およびUEの構成は第5の実施の形態のそれらと同じでよい。
これらの情報要素は、下記を含む。
・NOMAで多重されるUEの数(同時に同じ周波数を使用するUEの数)Kを示す情報要素。
・個別参照信号の送信電力を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、UE1宛の個別参照信号の送信電力PRS1とUE2宛の個別参照信号の送信電力PRS2を示す情報要素である。
・個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と個別参照信号の送信電力との比PyIを示す情報要素。
yI=PRS1/P12=PRS2/P22である(図8参照)。但し、比PyIは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力との比PzIを示す情報要素。
zI=P11/P12=P21/P22である(図8参照)。但し、比PzIは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・NOMAでのUEの順位を示す情報要素。
各UEの電力認識部62は、PyIとPRS1から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P12を計算し、PyIとPRS2から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P22を計算する。また、電力認識部62は、PzIとP12から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P11を計算し、PzIとP21から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P22を計算する。
NOMAでのUEの順位に基づいて、各UEの電力認識部62は、P11とP21のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識し、P12とP22のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識する。これらの下りリンクデータ信号送信電力は、信号処理復調部66において、多値変調された信号(所望信号および干渉信号)のコンステレーションを考慮した復調に使用される。したがって、低い電力で所望データ信号を受信するUE1は、P11とP21の両方およびP12とP22の両方を用いて、所望データ信号を復調し、高い電力で所望データ信号を受信するUE2は、P21およびP22のみを用いて、所望データ信号を復調する。
以上、NOMAで多重されるUEの数Kが2の場合の基地局10からUEに送信される情報要素およびUEの具体的動作を説明したが、NOMAで多重されるUEの数が3以上である場合には、基地局10からUEに送信される情報要素に適切な改変を加えることで、UEの電力認識部62が各下りリンクデータ信号送信電力を計算することができる。
この実施の形態では、基地局10の情報通知部40が、少なくとも個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を各UEが計算することができるようにする情報を各UEに通知する。したがって、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルで下りリンクデータ信号送信電力が低減される場合において、UEの電力認識部62は、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力を計算することができ、信号処理復調部66はその計算結果を用いて、信号復調処理を行うことが可能である。また、各UEに下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を示す情報を送信するのではなく、送信電力の比を示す情報要素を送信し、各UEがこれらに基づいて下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を計算するので、基地局10から各UEに送信される情報量を小さくすることができる。また、基地局10での送信電力は変化させられることがあるが、送信電力の比を示す情報要素を用いて各UEが下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を計算するので、基地局10での送信電力が変化させられるたびに下りリンクデータ信号送信電力の絶対値を基地局10が各UEに送信する必要がない。
さらにこの実施の形態では、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を各UEが計算することができるようにする情報要素(すなわち、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力との比PzIを示す情報要素)を各UEに通知する。したがって、基地局10から各UEに送信される情報量を小さくすることができつつ、UEの電力認識部62は、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力を計算することができ、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの各UEに対する下りリンクデータ信号送信電力も計算することができる。
第8の実施の形態
上記の第5〜第7の実施の形態では、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルと個別参照信号が配置されるOFDMシンボルとで、あるUE宛のデータ信号の送信電力に対する他のUE宛のデータ信号の送信電力の比は変化しない。P11/P21=P12/P22である。しかし、基地局10の下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの複数のユーザ装置に対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の比を、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のユーザ装置に対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の比とは異ならせてもよい。
図9は、本発明の第8の実施の形態に係る非直交マルチアクセスでの信号の送信方式を示す図である。ここでは、UE1がセルエリア中央すなわち基地局10の近傍にあり、UE1宛のデータ信号は低い送信電力で基地局10から送信され、UE2がセルエリア端すなわち基地局10から遠隔にあり、UE2宛のデータ信号は高い送信電力で基地局10から送信されると想定する。
参照信号が配置されないOFDMシンボルでは、上述したように複数のUEから報告されたCQIに基づいて、例えば式(1)に従って、下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、UE1宛のデータ信号の送信電力をP11に決定し、UE2宛のデータ信号の送信電力をP21に決定する。
他方、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでは、下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、各UEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでのそのUEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力よりも低減する。具体的には、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでは、UE1に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力P12は、参照信号が配置されないOFDMシンボルでのUE1に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力P11よりも低減され、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでは、UE2に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力P22は、参照信号が配置されないOFDMシンボルでのUE2に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力P21よりも低減される。第5〜第7の実施の形態とは異なり、下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、低い送信電力が使用されるUE1についての低減量P11−P12を、高い送信電力が使用されるUE2についての低減量P21−P22よりも小さく設定する。したがって、P11/P21<P12/P22である。これは、P11/P21=P12/P22を維持したまま、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでのUE1宛のデータ信号の送信電力P12を決定すると、P12が小さくなり過ぎてUE1でデータ信号を復調できないおそれがあるためである。低い送信電力が使用されるUE1についての低減量P11−P12を、高い送信電力が使用されるUE2についての低減量P21−P22よりも小さく設定することによって、P12が小さくなり過ぎてUE1でデータ信号を復調できない事態を防止することができる。
但し、下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、高い送信電力が使用されるUE2についての低減量P21−P22を、低い送信電力が使用されるUE1についての低減量P11−P12よりも小さく設定してもよい。高い送信電力が使用されるUE2は基地局10から遠隔にあるので、P22を顕著に低減すると、UE2でデータ信号を復調できないおそれがある。高い送信電力が使用されるUE2についての低減量P21−P22を、低い送信電力が使用されるUE1についての低減量P11−P12よりも小さく設定することによって、P22が小さくなり過ぎてUE2でデータ信号を復調できない事態を防止することができる。
いずれにせよ、第4の実施の形態は、第5、第6または第7の実施の形態の修正である。基地局10およびUEの構成は第5の実施の形態のそれらと同じでよい。
次に、基地局10の情報通知部40から基地局10に接続された各UEに送信される下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする情報要素を具体的に説明する。第5の実施の形態を修正する場合、これらの情報要素は、下記を含む。
・NOMAで多重されるUEの数(同時に同じ周波数を使用するUEの数)Kを示す情報要素。
・個別参照信号の送信電力を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、UE1宛の個別参照信号の送信電力PRS1とUE2宛の個別参照信号の送信電力PRS2を示す情報要素である。
・個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と個別参照信号の送信電力との比PxIを示す情報要素。
xI=PRS1/P11=PRS2/P21である(図9参照)。但し、比PxIは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・各UEについて、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と個別参照信号の送信電力との比を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、PyI1とPyI2を示す情報要素である。
yI1=PRS1/P12(図9参照)
yI2=PRS2/P22(図9参照)
yI1≠PyI2
yI1とPyI2は、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・NOMAでのUEの順位を示す情報要素。
各UEの電力認識部62は、PxIとPRS1から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P11を計算し、PxIとPRS2から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P21を計算する。また、電力認識部62は、PyI1とPRS1から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P12を計算し、PyI2とPRS2から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P22を計算する。NOMAでのUEの順位に基づいて、各UEの電力認識部62は、P11とP21のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識し、P12とP22のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識する。
第6の実施の形態を修正する場合、各UEに送信される下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする情報要素は下記を含む。
・NOMAで多重されるUEの数(同時に同じ周波数を使用するUEの数)Kを示す情報要素。
・個別参照信号の送信電力を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、UE1宛の個別参照信号の送信電力PRS1とUE2宛の個別参照信号の送信電力PRS2を示す情報要素である。
・個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と個別参照信号の送信電力との比PxIを示す情報要素。
xI=PRS1/P11=PRS2/P21である(図9参照)。但し、比PxIは、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・各UEについて、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力との比を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、PzI1とPzI2を示す情報要素である。
zI1=P11/P12(図9参照)
zI2=P21/P22(図9参照)
zI1≠PzI2
zI1とPzI2は、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・NOMAでのUEの順位を示す情報要素。
各UEの電力認識部62は、PxIとPRS1から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P11を計算し、PxIとPRS2から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P21を計算する。また、電力認識部62は、PzI1とP11から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P12を計算し、PzI2とP21から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P22を計算する。NOMAでのUEの順位に基づいて、各UEの電力認識部62は、P11とP21のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識し、P12とP22のいずれがそのUEへの所望データ信号の送信電力か干渉電力かを認識する。
第7の実施の形態を修正する場合、各UEに送信される下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする情報要素は下記を含む。
・NOMAで多重されるUEの数(同時に同じ周波数を使用するUEの数)Kを示す情報要素。
・個別参照信号の送信電力を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、UE1宛の個別参照信号の送信電力PRS1とUE2宛の個別参照信号の送信電力PRS2を示す情報要素である。
・各UEについて、個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と個別参照信号の送信電力との比を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、PyI1とPyI2を示す情報要素である。
yI1=PRS1/P12(図9参照)
yI2=PRS2/P22(図9参照)
yI1≠PyI2
yI1とPyI2は、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・各UEについて、個別参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力と個別参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力との比を示す情報要素。
例えば、Kが2である場合、PzI1とPzI2を示す情報要素である。
zI1=P11/P12(図9参照)
zI2=P21/P22(図9参照)
zI1≠PzI2
zI1とPzI2は、その逆数でもよいし、dBで表されてもよい。
・NOMAでのUEの順位を示す情報要素。
各UEの電力認識部62は、PyI1とPRS1から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P12を計算し、PyI2とPRS2から、参照信号が配置されるOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P22を計算する。また、電力認識部62は、PzI1とP12から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P11を計算し、PzI2とP21から、参照信号が配置されないOFDMシンボルでの下りリンクデータ信号送信電力P22を計算する。
以上、NOMAで多重されるUEの数Kが2の場合の基地局10からUEに送信される情報要素およびUEの具体的動作を説明したが、NOMAで多重されるUEの数が3以上である場合には、基地局10からUEに送信される情報要素に適切な改変を加えることで、UEの電力認識部62が各下りリンクデータ信号送信電力を計算することができる。
情報の送信の手法
上記の実施の形態において、基地局10の情報通知部40は、基地局10に接続された複数のUEの各々に、各UEがNOMAで多重された複数のUEに対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を計算することができるようにする各種の情報要素を送信する。上述したように、干渉キャンセルの機能を有しないUEにはNOMAは適用されない。UEがNOMAに対応する干渉キャンセル機能を有するか否かは、そのような干渉キャンセル機能を有するUEが自身の能力を示す情報を基地局10に送信することにより、基地局10で判断することができる。情報通知部40は、基地局10に接続されたUEのうち、干渉キャンセル機能を有するNOMAに適応したUEに情報要素を送信することができる。
上記の情報要素には、送信電力の比を示す情報要素(例えば、Pdiff、Px、Py、Pz、Pdiff2、PxI、PyI、PzI)がある。基地局10およびUEは、送信電力の離散的な比を示す値(限定された数の値)を有するセットを記憶してもよい。例えば、そのセットは、-6 dB, -4.77 dB, -3 dB, -1.77 dB, 0 dB, 1 dB, 2 dB, 3 dBの8つの値を有する。そのセットの各値にはインデックス番号が付与される。例えば、-6 dBにはインデックス番号1が付与され、-4.77 dBにはインデックス番号2が付与される。基地局10の下りリンクデータ信号送信電力決定部42は、送信電力の比がそのセットのいずれかの値に一致するように、P11、P21、P12、P22などを計算する。そして、基地局10の情報通知部40は、現在使用されている値に対応するインデックス番号を示す情報要素を、送信電力の比を示す情報要素としてUEに送信する。UEの電力認識部62はインデックス番号によって、送信電力の比を認識することができる。例えば、インデックス番号が2であれば、送信電力の比は-4.77 dBである。すなわち、情報通知部40は、送信電力の比を示す情報要素として、基地局10で現在使用されている比に対応するインデックス番号を示す情報要素をUEに送信する。
そのセットの各値にインデックス番号を付与する代わりに、基地局10の情報通知部40は、基地局10で直前に使用した送信電力の比に対する、基地局10で現在使用されている送信電力の比の相違を示す情報要素(すなわち何段階増加または何段階減少を示す情報要素)を、送信電力の比を示す情報要素としてUEに送信してもよい。例えば、-6 dBが直前に使用された場合に、2段階増加を示す情報要素をUEに送信すれば、UEの電力認識部62は送信電力の比が-3 dBであることを認識することができる。
比のインデックス番号または比の相違を基地局10から各UEに送信することにより、基地局10から各UEに送信される情報量を著しく小さくすることができる。上記の実施の形態では、各種の送信電力の比(例えば、Pdiff、Px、Py、Pz、Pdiff2、PxI、PyI、PzI)を基地局10が各UEに送信する。これらの電力の比の一部について、比のインデックス番号または比の相違を示す情報要素を送信してもよいし、これらの電力の比のすべてについて、比のインデックス番号または比の相違を示す情報要素を送信してもよい。
情報要素の送信の具体的な手法としては、下記のいずれかが考えられる。
(1)Semi-static signaling(半静的なシグナリング)
情報通知部40は、長い周期(例えば数100msec)で情報要素をUEに送信してもよい。
この場合、情報通知部40は、下りリンクのデータ信号にこれらの情報要素を埋め込んでもよい。例えば、3GPP TS 36.331 V11.0.0の節5.2に記載されたSIB (System Information Block)にこれらの情報要素を埋め込むことができる。
あるいは、情報通知部40は、情報要素を例えば報知情報として基地局10に接続されNOMAに適応した全UEに送信してもよいし、RRC(Radio Resource Control)シグナリングを用いて基地局10に接続されNOMAに適応した全UEに送信してもよい。
あるいは、情報通知部40は、RRCシグナリングを用いて、基地局10に接続されNOMAに適応した各UEに、そのUEに関連する情報要素を個別に送信してもよい。
(2)Dynamic signaling(動的なシグナリング)
情報通知部40は、短い周期(例えば数msec)で情報要素をUEに送信してもよい。
この場合、情報通知部40は、制御信号のリソースを用いて情報要素をUEに送信してもよい。
例えば、3GPP TS 36.212 V12.0.0の節5.3.3に記載されているDownlink control information(DCI)の種類を新たに追加し、追加されたDCIを用いて、情報要素をUEに送信してもよい。あるいは、既存のDCIの一部のビットを情報要素の送信のために使用してもよい。例えば、3GPP TS 36.212 V12.0.0の節5.3.3.1.5Cに記載されているDCI Format 2Cまたは節5.3.3.1.5Dに記載されているDCI Format 2Dにおけるレイヤ数を表すビットを、レイヤ数を表すのではなく、情報要素を表すように改変してもよい。例えば、本来8レイヤの送信が可能なところ、4レイヤの送信に制限することによって、レイヤ数を表すビットを他の用途に使用することができる。
情報要素を別個に送信してもよいし、同時に送信してもよい。また、すべての情報要素を上記の手法(1)(2)のいずれか一方で送信してもよいし、ある情報要素を手法(1)で送信し他の情報要素を手法(2)で送信してもよい。一部の情報要素を他の手法で送信してもよい。例えば、共通参照信号の送信電力PRSを示す情報要素は、TS 36.331 V11.0.0の節6.3.2において、PDSCH-Config情報要素の一部であるreferenceSignalPowerとして送信されるよう規定されており、PRSを示す情報要素をreferenceSignalPowerとして送信してもよい。
他の変形
基地局10およびUEにおいて、CPUが実行する各機能は、CPUの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array),DSP(Digital Signal Processor)等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
前記の実施の形態および変形は、矛盾しない限り、組み合わせてもよい。例えば、第1〜第4の実施の形態のいずれかと、第5〜第8の実施の形態のいずれかを組み合わせてもよい。
1,2,100,101,102:UE(ユーザ装置)
10:基地局
1a:セルエリア
30:制御部
32:無線信号送信部
33:送信アンテナ
34:無線信号受信部
35:受信アンテナ
36:基地局間通信部
38:CQI報告処理部
40:情報通知部
42:下りリンクデータ信号送信電力決定部
44:下りリンク参照信号送信電力決定部
50:制御部
52:無線信号送信部
53:送信アンテナ
54:無線信号受信部
55:受信アンテナ
60:受信品質測定部
61:CQI報告部
62:電力認識部
64:チャネル推定部
66:信号処理復調部

Claims (6)

  1. 複数のユーザ装置と通信する基地局であって、
    その基地局に接続された複数のユーザ装置の受信品質に応じて、これらのユーザ装置に対する下りリンクのデータ信号の送信に使用される異なる下りリンクデータ信号送信電力を決定する下りリンクデータ信号送信電力決定部と、
    その基地局に接続された複数のユーザ装置に受信される下りリンクの参照信号の送信に使用される下りリンク参照信号送信電力を決定する下りリンク参照信号送信電力決定部と、
    複数のOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボルを時間的に連続的に送信する無線信号送信部と
    前記複数のユーザ装置に、少なくとも、前記参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各ユーザ装置に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を各ユーザ装置が計算することができるようにする情報を通知する情報通知部と、を備え、
    前記複数のOFDMシンボルのいくつかには、その基地局に接続された複数のユーザ装置をそれぞれ宛先とする互いに直交しない複数のデータ信号が混合されており、前記参照信号は、前記複数のOFDMシンボルに時間的に間欠的に配置されており、
    前記下りリンクデータ信号送信電力決定部は、前記参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各ユーザ装置に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を、前記参照信号が配置されないOFDMシンボルでのそのユーザ装置に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力よりも低減し、
    前記下りリンク参照信号送信電力決定部は、前記下りリンク参照信号送信電力を、前記参照信号が配置されないOFDMシンボルでのデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力よりも高く決定し、
    前記参照信号は、前記複数のユーザ装置に共通する参照信号であって、
    前記情報は、少なくとも
    前記複数のユーザ装置に対する複数の下りリンクデータ信号送信電力の比を示す情報要素と、
    前記参照信号が配置されるOFDMシンボルでの前記複数のユーザ装置に対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と前記下りリンク参照信号送信電力との比を示す情報要素とを有する
    ことを特徴とする基地局。
  2. 複数のユーザ装置と通信する基地局であって、
    その基地局に接続された複数のユーザ装置の受信品質に応じて、これらのユーザ装置に対する下りリンクのデータ信号の送信に使用される異なる下りリンクデータ信号送信電力を決定する下りリンクデータ信号送信電力決定部と、
    その基地局に接続された複数のユーザ装置に受信される下りリンクの参照信号の送信に使用される下りリンク参照信号送信電力を決定する下りリンク参照信号送信電力決定部と、
    複数のOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボルを時間的に連続的に送信する無線信号送信部と
    前記複数のユーザ装置に、少なくとも、前記参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各ユーザ装置に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を各ユーザ装置が計算することができるようにする情報を通知する情報通知部と、を備え、
    前記複数のOFDMシンボルのいくつかには、その基地局に接続された複数のユーザ装置をそれぞれ宛先とする互いに直交しない複数のデータ信号が混合されており、前記参照信号は、前記複数のOFDMシンボルに時間的に間欠的に配置されており、
    前記下りリンクデータ信号送信電力決定部は、前記参照信号が配置されるOFDMシンボルでの各ユーザ装置に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を、前記参照信号が配置されないOFDMシンボルでのそのユーザ装置に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力よりも低減し、
    前記下りリンク参照信号送信電力決定部は、前記下りリンク参照信号送信電力を、前記参照信号が配置されないOFDMシンボルでのデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力よりも高く決定し、
    前記参照信号は、前記複数のユーザ装置に共通する参照信号であって、
    前記情報は、少なくとも
    前記複数のユーザ装置に対する複数の下りリンクデータ信号送信電力の比を示す情報要素と、
    前記参照信号が配置されないOFDMシンボルでの前記複数のユーザ装置に対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と前記下りリンク参照信号送信電力との比を示す情報要素と、
    前記参照信号が配置されないOFDMシンボルでの前記複数のユーザ装置に対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計と、前記参照信号が配置されるOFDMシンボルでの前記複数のユーザ装置に対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の合計との比を示す情報要素とを有する
    ことを特徴とする基地局。
  3. 前記情報通知部は、前記参照信号が配置されないOFDMシンボルでの各ユーザ装置に対するデータ信号の下りリンクデータ信号送信電力を各ユーザ装置が計算することができるようにする情報を前記複数のユーザ装置に通知する
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の基地局。
  4. 前記基地局で使用しうる前記比が離散的な値のセットとして前記基地局に記憶されており、
    前記比を示す情報要素は、前記基地局で現在使用されている比に対応するインデックス番号を示すことを特徴とする請求項1または2に記載の基地局。
  5. 前記基地局で使用しうる前記比が離散的な値のセットとして前記基地局に記憶されており、
    前記比を示す情報要素は、前記基地局で直前に使用した比に対する、前記基地局で現在使用されている比の相違を示すことを特徴とする請求項1または2に記載の基地局。
  6. 前記下りリンクデータ信号送信電力決定部は、前記参照信号が配置されるOFDMシンボルでの複数のユーザ装置に対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の比を、前記参照信号が配置されないOFDMシンボルでの複数のユーザ装置に対するデータ信号の複数の下りリンクデータ信号送信電力の比とは異ならせる
    ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の基地局。
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