(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-04-04
(45)【発行日】2025-04-14
(54)【発明の名称】アンテナの配置を考慮した通信制御のための端末装置、ネットワークノード、制御方法、およびプログラム
(51)【国際特許分類】
H04W 8/24 20090101AFI20250407BHJP
H04W 16/28 20090101ALI20250407BHJP
H04W 24/10 20090101ALI20250407BHJP
H04W 52/18 20090101ALI20250407BHJP
H04W 56/00 20090101ALI20250407BHJP
H04W 72/23 20230101ALI20250407BHJP
【FI】
H04W8/24
H04W16/28
H04W24/10
H04W52/18
H04W56/00 130
H04W72/23
(21)【出願番号】P 2022053611
(22)【出願日】2022-03-29
【審査請求日】2024-02-02
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】(出願人による申告)令和3年度総務省、「日米産学連携を通じた5G高度化の国際標準獲得のための無線リンク技術の研究開発」、産業技術力強化法第17条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【識別番号】599108264
【氏名又は名称】株式会社KDDI総合研究所
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大関 武雄
(72)【発明者】
【氏名】菅野 一生
(72)【発明者】
【氏名】神渡 俊介
(72)【発明者】
【氏名】山崎 浩輔
【審査官】久松 和之
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2020/031762(WO,A1)
【文献】国際公開第2018/187416(WO,A1)
【文献】国際公開第2021/028115(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04B 7/24 - 7/26
H04W 4/00 - 99/00
3GPP TSG RAN WG1-4
SA WG1-4、6
CT WG1、4
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
端末装置であって、
複数のアンテナと、
前記複数のアンテナのうち、前記複数のアンテナに含まれる第1のアンテナと所定の特性が共通する第2のアンテナと、前記第1のアンテナと前記所定の特性が共通しない第3のアンテナと、の少なくともいずれかを特定可能な情報を、前記端末装置が属するネットワークへ通知する通知手段と、
前記複数のアンテナのそれぞれに設定すべき通信の設定を受信する受信手段と、を有し、
前記受信手段は、前記第1のアンテナと同じ前記通信の設定を前記第2のアンテナに設定すべき前記通信の設定として受信し、前記第1のアンテナと少なくとも一部が異なる前記通信の設定を前記第3のアンテナに設定すべき前記通信の設定として受信する
ことを特徴とする端末装置。
【請求項2】
前記通知手段は、前記所定の特性を前記情報と共に前記ネットワークへ通知する、ことを特徴とする請求項1に記載の端末装置。
【請求項3】
前記所定の特性は前記ネットワークに属する基地局装置から到達した電波に関して観測される遅延の大きさ又は前記端末装置から前記基地局装置へ到達した電波に関して観測される遅延の大きさに関する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の端末装置。
【請求項4】
前記所定の特性は、前記端末装置から送出されて前記ネットワークに属する基地局装置に到達した電波に関して観測される遅延広がりの大きさに関する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の端末装置。
【請求項5】
前記所定の特性は、前記ネットワークに属する基地局装置からの電波が到達する方向に関する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の端末装置。
【請求項6】
前記通知手段は、前記ネットワークからの前記端末装置の能力の情報の要求に応答して、前記情報の通知を行う、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の端末装置。
【請求項7】
ネットワークノードであって、
前記ネットワークノードを含んだネットワークに属する端末装置から、前記端末装置が有する複数のアンテナのうち、前記複数のアンテナに含まれる第1のアンテナと所定の特性が共通する第2のアンテナと、前記第1のアンテナと前記所定の特性が共通しない第3のアンテナと、の少なくともいずれかを特定可能な情報を取得する取得手段と、
前記情報に基づいて、前記端末装置の通信の制御であって、
前記複数のアンテナのそれぞれに設定すべき通信の設定の制御を行う制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記第1のアンテナと同じ前記通信の設定を前記第2のアンテナに設定すべき前記通信の設定とするよう制御を行い、前記第1のアンテナと少なくとも一部が異なる前記通信の設定を前記第3のアンテナに設定すべき前記通信の設定とするよう制御を行う
ことを特徴とするネットワークノード。
【請求項8】
前記取得手段は、前記所定の特性を前記情報と共に前記端末装置から取得する、ことを特徴とする請求項7に記載のネットワークノード。
【請求項9】
前記所定の特性は前記ネットワークに属する基地局装置から到達した電波に関して観測される遅延の大きさ又は前記端末装置から前記基地局装置へ到達した電波に関して観測される遅延の大きさに関し、
前記制御手段は、前記第1のアンテナおよび前記第2のアンテナについて共通の送信電力制御を行い、前記第1のアンテナと前記第3のアンテナについて独立した送信電力制御を行う、
ことを特徴とする請求項7または8に記載のネットワークノード。
【請求項10】
前記所定の特性は前記ネットワークに属する基地局装置から前記端末装置に到達した電波の遅延の大きさに関し、
前記制御手段は、前記第1のアンテナおよび前記第2のアンテナについて共通の通信タイミング制御を行い、前記第1のアンテナと前記第3のアンテナについて独立した通信タイミング制御を行う、
ことを特徴とする請求項7または8に記載のネットワークノード。
【請求項11】
前記所定の特性は、前記端末装置から送出されて前記ネットワークに属する基地局装置に到達した電波に関して観測される遅延広がりに関し、
前記制御手段は、前記第1のアンテナおよび前記第2のアンテナについて共通のサウンディング参照信号の設定を行い、前記第1のアンテナと前記第3のアンテナについて独立したサウンディング参照信号の設定を行う、
ことを特徴とする請求項7または8に記載のネットワークノード。
【請求項12】
前記所定の特性は、前記ネットワークに属する基地局装置から送出された電波が前記端末装置に到達する方向に関し、
前記制御手段は、前記第1のアンテナおよび前記第2のアンテナについて共通のビーム制御を行い、前記第1のアンテナと前記第3のアンテナについて独立したビーム制御を行う、
ことを特徴とする請求項7または8に記載のネットワークノード。
【請求項13】
前記取得手段は、前記端末装置へ能力の情報の要求を送信し、当該要求への応答として、前記情報を取得する、ことを特徴とする請求項7から12のいずれか1項に記載のネットワークノード。
【請求項14】
複数のアンテナを有する端末装置によって実行される制御方法であって、
前記複数のアンテナのうち、前記複数のアンテナに含まれる第1のアンテナと所定の特性が共通する第2のアンテナと、前記第1のアンテナと前記所定の特性が共通しない第3のアンテナと、の少なくともいずれかを特定可能な情報を、前記端末装置が属するネットワークへ通知すること
と、前記複数のアンテナのそれぞれに設定すべき通信の設定を受信することとを含
み、
前記受信することは、前記第1のアンテナと同じ前記通信の設定を前記第2のアンテナに設定すべき前記通信の設定として受信し、前記第1のアンテナと少なくとも一部が異なる前記通信の設定を前記第3のアンテナに設定すべき前記通信の設定として受信することである
ことを特徴とする制御方法。
【請求項15】
ネットワークノードによって実行される制御方法であって、
前記ネットワークノードを含んだネットワークに属する端末装置から、前記端末装置が有する複数のアンテナのうち、前記複数のアンテナに含まれる第1のアンテナと所定の特性が共通する第2のアンテナと、前記第1のアンテナと前記所定の特性が共通しない第3のアンテナと、の少なくともいずれかを特定可能な情報を取得することと、
前記情報に基づいて、前記端末装置の通信の制御であって、
前記複数のアンテナのそれぞれに設定すべき通信の設定の制御を行うこと
と、を含み、
前記制御を行うことは、前記第1のアンテナと同じ前記通信の設定を前記第2のアンテナに設定すべき前記通信の設定とするよう制御を行い、前記第1のアンテナと少なくとも一部が異なる前記通信の設定を前記第3のアンテナに設定すべき前記通信の設定とするよう制御を行うことである
ことを特徴とする制御方法。
【請求項16】
コンピュータを、請求項1から6のいずれか1項に記載の端末装置として機能させるためのプログラム。
【請求項17】
コンピュータを、請求項7から13のいずれか1項に記載のネットワークノードとして機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、端末装置におけるアンテナの配置に応じた通信制御技術に関する。
【背景技術】
【0002】
第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)の規格に従って、複数の地理的に分散して配置された基地局装置が、それぞれが送出した電波が届く範囲において端末装置に無線通信サービスを提供する無線通信システムが広く利用されている。そのような無線通信システムでは、基地局装置のアンテナと端末装置のアンテナとの間の伝送路の状態に応じて各種通信制御が実行される。
【0003】
無線通信が様々な状況において使用されることとなったことに応じて、端末装置の構成も多様化している。例えば、従来の携帯電話のような小型の端末装置のみならず、車両などの大型の物体に搭載される端末装置などが利用されうる。また、セルラ通信システムを利用した固定無線アクセス(FWA)において、セルラ通信システムの端末装置としてユーザ側の無線装置が使用されうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来、端末装置が複数のアンテナを有する場合に、それらのアンテナがいずれも小型の端末装置の内部に配置されることが想定されることから、その複数のアンテナと基地局装置のアンテナとの間の伝送路の特性は概ね共通しているものとして扱われていた。一方で、端末装置の多様化に伴い、端末装置が有する複数のアンテナが相互に離れた位置に配置され、複数のアンテナと基地局装置のアンテナとの間の伝送路の特性は大きく異なることが想定される。このような場合に、端末装置が有する複数のアンテナにおける伝送路の特性が概ね共通として扱うと、十分な通信品質を得ることが容易ではなくなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、端末装置におけるアンテナの配置に応じた適切な通信制御を実行可能とする手法を提供する。
【0006】
本発明の一態様による端末装置は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナのうち、前記複数のアンテナに含まれる第1のアンテナと所定の特性が共通する第2のアンテナと、前記第1のアンテナと前記所定の特性が共通しない第3のアンテナと、の少なくともいずれかを特定可能な情報を、前記端末装置が属するネットワークへ通知する通知手段と、前記複数のアンテナのそれぞれに設定すべき通信の設定を受信する受信手段と、を有し、前記受信手段は、前記第1のアンテナと同じ前記通信の設定を前記第2のアンテナに設定すべき前記通信の設定として受信し、前記第1のアンテナと少なくとも一部が異なる前記通信の設定を前記第3のアンテナに設定すべき前記通信の設定として受信する。
【0007】
本発明の一態様によるネットワークノードは、前記ネットワークノードを含んだネットワークに属する端末装置から、前記端末装置が有する複数のアンテナのうち、前記複数のアンテナに含まれる第1のアンテナと所定の特性が共通する第2のアンテナと、前記第1のアンテナと前記所定の特性が共通しない第3のアンテナと、の少なくともいずれかを特定可能な情報を取得する取得手段と、前記情報に基づいて、前記端末装置の通信の制御であって、前記複数のアンテナのそれぞれに設定すべき通信の設定の制御を行う制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第1のアンテナと同じ前記通信の設定を前記第2のアンテナに設定すべき前記通信の設定とするよう制御を行い、前記第1のアンテナと少なくとも一部が異なる前記通信の設定を前記第3のアンテナに設定すべき前記通信の設定とするよう制御を行う。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、端末装置におけるアンテナの配置に応じた適切な通信制御を実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図5】システムにおいて実行される処理の流れの例を示す図である。
【
図6】システムにおいて実行される処理の流れの例を示す図である。
【
図7】システムにおいて実行される処理の流れの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【0011】
(システム構成)
図1に本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。本無線通信システムは、例えば、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)において規格化された、第5世代(5G)規格に準拠したセルラ通信システムでありうる。ただし、これは一例であり、例えば、ロングタームエボリューション(LTE)等の従来規格や、第6世代以降の規格などに準拠した無線通信システムにおいて以下の議論が適用されてもよく、また、セルラ通信システム以外の無線通信システムにおいて以下の議論が適用されてもよい。
【0012】
本無線通信システムは、例えば、基地局装置101と、端末装置111とを含んで構成される。なお、基地局装置101は、コアネットワークに接続された無線アクセスネットワークノードであり、ネットワークには他のネットワークノードも当然に含まれうるが、説明を簡単にするために、
図1において、そのような構成については省略している。ここで、端末装置111は、複数(少なくとも2つ)のアンテナを有し、その複数のアンテナのうちのアンテナ121及びアンテナ122が、アンテナ123及びアンテナ124とは大きく離れた位置に配置されているものとする。この場合、アンテナ121及びアンテナ122は、基地局装置101から到達した電波に関して概ね同様の特性を有することが想定される。例えば、アンテナ121及びアンテナ122で受信される電波の受信タイミングは概ね同様のタイミングであり、例えばフーリエ変換用のタイミング制御などの下りリンクの受信タイミング制御に関して同じ設定を使用することができ、また、タイミングアドバンスなどの上りリンクの送信タイミング制御に関しても同じ設定を使用することができる。すなわち、アンテナ121及びアンテナ122を介する通信において、共通の通信タイミング制御(上りリンクと下りリンクとの少なくともいずれかにおけるタイミング制御)を使用することができる。同様に、アンテナ123及びアンテナ124は、基地局装置101から到達した電波に関して概ね同様の特性を有することが想定され、例えば共通の通信タイミング制御を適用することができる。一方で、アンテナ121またはアンテナ122と、アンテナ123またはアンテナ124との間では、互いに異なる特性を有することが想定されうる。このため、アンテナ121とアンテナ123とで共通の通信タイミング制御を適用すると、適切に通信を行うことができなくなりうる。例えば、下りリンクにおいてアンテナ121において適切なフーリエ変換のウィンドウ設定が、アンテナ123において適切でなく、直交性を担保することができなくなることがありうる。
【0013】
また、例えば、端末装置111は、複数のパネルを用いて、ネットワーク内のそれぞれ異なる送受信点と通信することができる。この場合、パネルごとに特性が大きく異なることが想定されるため、複数のパネルを用いた通信において共通の設定を用いるのが適切でない場合がありうる。なお、複数のアンテナのそれぞれに対して別個の設定を適用することができるが、アンテナの数が増えるほどに処理が煩雑となりうる。
【0014】
このため、本実施形態では、複数のアンテナを介して基地局装置101から到達した電波が検出される場合の、それぞれの所定の特性が共通するか否かによって、同じ設定制御を適用するか、異なる設定制御を適用するかを決定しうる。そのために、端末装置111は、例えば、基地局装置101に対して、自装置が有する複数のアンテナのうちの第1のアンテナについて、所定の特性が共通する第2のアンテナと、所定の特性が共通しない第3のアンテナとの少なくともいずれかを特定可能な情報を、基地局装置101(ネットワーク内のネットワークノード)へ通知する。例えば、端末装置111は、アンテナ121について、アンテナ122と所定の特性が共通することを基地局装置101へ通知しうる。また、端末装置111は、アンテナ121について、アンテナ123やアンテナ124と所定の特性が共通しないことを基地局装置101へ通知してもよい。また、端末装置111は、例えば、アンテナ121とアンテナ122とが第1のグループに属し、アンテナ123とアンテナ124とが第2のグループに属することを、基地局装置101へ通知してもよい。この場合、グループが同じ2つのアンテナは相互に所定の特性が共通し、グループが異なる2つのアンテナは相互に所定の特性が共通しないことが示されうる。ネットワークノード(例えば基地局装置101)は、この通知に基づいて、所定の特性が共通するアンテナ群に対して共通する通信の設定および制御を行うとともに、所定の特性が共通しないアンテナ群に対して独立して通信の設定および制御を行う。
【0015】
所定の特性は、一例において、基地局装置101や基地局装置102から到達した電波に関して観測される遅延の大きさに関する。また、所定の特性は、端末装置111が有するアンテナ121~124のそれぞれから送信された電波が、基地局装置101や基地局装置102に到達するまでの遅延の大きさに関連してもよい。なお、以下では、例えば端末装置111が有する所定のアンテナについて、下りリンクにおいて端末装置111が観測した遅延の大きさと、上りリンクにおいて基地局装置101又は基地局装置102が観測した遅延の大きさとを包含して、その所定のアンテナにおける遅延の大きさと表現する。この場合、アンテナ121における遅延の大きさと他のアンテナにおける遅延の大きさとの差に基づいて、その差が所定値を超えないアンテナはアンテナ121と所定の特性が共通するアンテナとして扱われる。また、その差が所定値を超えるアンテナがアンテナ121と所定の特性が共通しないアンテナと扱われうる。なお、ここでの遅延の大きさは、アンテナごとに基地局装置101や基地局装置102から送出された電波が端末装置111に到達するまでの時間差の平均値でありうる。また、各アンテナにおける遅延の大きさは、いずれか1つのアンテナにおいて電波が到達したタイミングを基準として特定されてもよい。
【0016】
ネットワークノードは、基地局装置101や基地局装置102から送出された電波が端末装置111に到達したタイミングが十分に近いアンテナ群、すなわち、遅延の大きさに関する特性が共通するアンテナ群については、共通する通信タイミング制御を適用しうる。一方で、ネットワークノードは、その遅延の大きさに関する特性が共通しないアンテナ群に対して共通する通信タイミング制御を適用すると、直交性の担保が困難となりうるため、これらについては独立した通信タイミング制御を適用しうる。通信タイミング制御は、例えば、上りリンク信号を送信する際に用いるタイミングアドバンスの設定を含みうる。また、ネットワークノードは、例えば、アンテナ121及びアンテナ122と、アンテナ123及びアンテナ124とでは、異なるタイミングに対応するフーリエ変換のウィンドウを設定するなどの、異なる受信制御を行うことができるような設定情報を端末装置111に通知しうる。また、ネットワークノードは、遅延の大きさに関する特性が共通するアンテナ群については、上りリンクの送信電力制御の設定および制御を共通して行い、遅延の大きさに関する特性が異なるアンテナ群については、上りリンクの送信電力制御の設定および制御を独立して行うようにしうる。平均遅延が大きく異なるアンテナは、その平均遅延の大きさの違いに伴い、伝搬損失の大きさも異なることが想定される。このため、平均遅延が概ね共通するアンテナ群に対しては共通の送信電力制御の設定および制御が行われ、平均遅延が共通しないアンテナ群に対しては独立して送信電力制御の設定および制御が行われるようにしうる。
【0017】
また、所定の特性は、一例において、端末装置111が有するアンテナ121~124のそれぞれから、基地局装置101や基地局装置102に到達した電波に関して観測される遅延広がりの大きさに関する。この場合、アンテナ121に関する遅延広がりの大きさと他のアンテナに関する遅延広がりの大きさとの差に基づいて、その差が所定値を超えないアンテナはアンテナ121と所定の特性が共通するアンテナとして扱われる。また、その差が所定値を超えるアンテナがアンテナ121と所定の特性が共通しないアンテナと扱われうる。また、アンテナ121に関する遅延広がりの形状と、遅延広がりの形状の相関値を算出した場合に、その相関値が所定値を超えるアンテナがアンテナ121と所定の特性が共通するアンテナとして扱われてもよい。また、その相関値が所定値を超えないアンテナがアンテナ121と所定の特性が共通しないアンテナと扱われうる。
【0018】
ネットワークノードは、例えば、遅延広がりの特性が共通するアンテナ群に対しては、例えばサウンディング参照信号(SRS)の設定を共通としうる。一方で、遅延広がりの特性が共通しないアンテナ群に対しては、SRSの設定を独立して適用しうる。ここで、SRSの設定は、例えば、SRSが送信されるべき周波数リソースの密度の設定を含みうる。すなわち、SRSが送信されるサブキャリアの数が、端末装置111が有する複数のアンテナのそれぞれに対して異なるように設定されうる。このように、遅延広がりの特性が共通するアンテナ群に対しては共通のSRSの設定が適用され、遅延広がりの特性が共通しないアンテナ群に対しては独立して別個の設定が適用されることにより、伝送路の状況が大きく異なる複数のアンテナのそれぞれについて、その伝送路に適したSRSの設定が用いられるようにすることができる。
【0019】
また、所定の特性は、一例において、基地局装置101や基地局装置102から送出された電波が端末装置111に到達した方向に関する。この場合、アンテナ121における電波の到達方向と他のアンテナにおける電波の到達方向との差に基づいて、その差が所定値を超えないアンテナはアンテナ121と所定の特性が共通するアンテナとして扱われる。また、その差が所定値を超えるアンテナがアンテナ121と所定の特性が共通しないアンテナと扱われうる。ネットワークノードは、例えば、電波の到達方向の特性が共通するアンテナ群に対しては、ビーム制御のための設定および制御を共通としうる。一方で、電波の到達方向の特性が共通しないアンテナ群に対しては、ビーム制御のための設定および制御を独立して適用しうる。ここで、ビーム制御のための設定は、例えばチャネル状態情報-参照信号(CSI-RS)の設定を含みうる。
【0020】
なお、上述の所定の特性は、端末装置111におけるアンテナ121~アンテナ124の設置位置に応じて固定的に特定されうる。例えば、
図1に示すように、アンテナ121とアンテナ122とが十分に近い位置に配置されており、かつ、アンテナ123及びアンテナ124とは異なる位置に配置されている場合、アンテナ121とアンテナ122とにおいて所定の特性が共通すると扱われうる。同様に、アンテナ123とアンテナ124も、所定の特性が共通すると扱われうる。一方で、アンテナ121と、アンテナ123及びアンテナ124は所定の特性が共通しないと扱われ、アンテナ122と、アンテナ123及びアンテナ124も所定の特性が共通しないと扱われうる。なお、端末装置111は、例えば上述のような所定の特性のうち、どの特性が共通するまたは共通しないかを示す情報を、上述の情報と共に、ネットワークへ通知してもよい。なお、この通知は、例えば、能力情報(UE Capability)として通知されうる。この場合、端末装置111は、例えば、基地局装置101からの能力情報の問い合わせメッセージ(UECapabilityEnquiry)に応答して、その能力情報を通知するメッセージ(UECapabilityInformation)を基地局装置101へ送信することにより、上述のような能力の通知を行いうる。また、基地局装置101は、取得した情報に基づいて、例えば無線リソース制御(RRC)レイヤの設定を行い、また、例えば下りリンク制御情報(DCI)等を用いて、端末装置111に対する設定および制御を実行しうる。
【0021】
(装置構成)
続いて、上述のような処理を実行する基地局装置101及び端末装置111の構成について説明する。
図2は、基地局装置101及び端末装置111のハードウェア構成例を示す図である。基地局装置101及び端末装置111は、一例において、プロセッサ201、ROM202、RAM203、記憶装置204、及び通信回路205を含んで構成される。プロセッサ201は、汎用のCPU(中央演算装置)や、ASIC(特定用途向け集積回路)等の、1つ以上の処理回路を含んで構成されるコンピュータであり、ROM202や記憶装置204に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、装置の全体の処理や、上述の各処理を実行する。ROM202は、基地局装置101及び端末装置111が実行する処理に関するプログラムや各種パラメータ等の情報を記憶する読み出し専用メモリである。RAM203は、プロセッサ201がプログラムを実行する際のワークスペースとして機能し、また、一時的な情報を記憶するランダムアクセスメモリである。記憶装置204は、例えば着脱可能な外部記憶装置等によって構成される。通信回路205は、例えば、他の装置との通信を行うための回路を含んで構成される。なお、
図2では、1つの通信回路205が図示されているが、基地局装置101及び端末装置111は、複数の通信回路を有しうる。なお、本実施形態の端末装置111は、複数のアンテナを含んで構成され、その複数のアンテナが1つの通信回路205に接続されてもよいし、その複数のアンテナのうちの1つ以上が1つの通信回路205に接続されると共に他のアンテナが別の通信回路205に接続されてもよい。
【0022】
図3は、端末装置111の機能構成例を示す図である。端末装置111は、例えば、情報通知部301及び処理部302を含んで構成される。
図3に示す機能は、例えば、プロセッサ201が、ROM202や記憶装置204に記憶されたプログラムを実行することによって実現されうる。なお、これは一例であり、
図3に示す機能の一部または全部が、専用のハードウェアによって実現されてもよい。また、
図3は、端末装置111が有する機能のうち、本実施形態に関連する機能のみを示しており、端末装置111は、例えばセルラ通信システムにおける端末装置が当然に有する機能など、
図3に示す以外の機能を当然に有しうる。
【0023】
情報通知部301は、例えば、上述のように、端末装置111が有する複数のアンテナのうち、所定の特性が共通するアンテナの組み合わせと、所定の特性が共通しないアンテナの組み合わせとの少なくともいずれかを特定可能な情報を、基地局装置101(ネットワーク)へ通知する。なお、情報通知部301は、その情報に加えて、所定の特性を特定する情報を基地局装置101へ通知してもよい。例えば、情報通知部301は、所定の特性として平均遅延や遅延広がり、電波の到達方向などを指定する情報と、その所定の特性が共通するアンテナの組み合わせとその所定の特性が共通しないアンテナの組み合わせとの少なくともいずれかを特定可能な情報とを、基地局装置101へ通知しうる。なお、情報通知部301は、複数種類の所定の特性のいずれに関する情報を通知すべきかが事前に定められている場合には、所定の特性を示す情報を基地局装置101へ通知しなくてもよい。処理部302は、基地局装置101からの制御や設定の指示情報を受信して、その指示情報に基づく設定処理及び制御処理を実行する。
【0024】
図4は、基地局装置101の機能構成例を示す図である。基地局装置101は、例えば、情報取得部401及び設定制御部402を含んで構成される。
図4に示す機能は、例えば、プロセッサ201が、ROM202や記憶装置204に記憶されたプログラムを実行することによって実現されうる。なお、これは一例であり、
図4に示す機能の一部または全部が、専用のハードウェアによって実現されてもよい。また、
図4は、基地局装置101が有する機能のうち、本実施形態に関連する機能のみを示しており、基地局装置101は、例えばセルラ通信システムにおける基地局装置が当然に有する機能など、
図4に示す以外の機能を当然に有しうる。
【0025】
情報取得部401は、端末装置111から、端末装置111が有する複数のアンテナのうち、所定の特性が共通するアンテナの組み合わせと、所定の特性が共通しないアンテナの組み合わせとの少なくともいずれかを特定可能な情報を取得する。また、情報取得部401は、複数種類の所定の特性のいずれに関する情報であるかが事前に定められていない場合に、どの所定の特性に関しての、所定の特性が共通するアンテナの組み合わせと、所定の特性が共通しないアンテナの組み合わせとの少なくともいずれかを特定可能な情報であるかを指定する情報を取得しうる。設定制御部402は、情報取得部401によって取得された情報に基づいて、端末装置111の設定及び制御を実行する。
【0026】
(処理の流れ)
続いて、基地局装置101と端末装置111との間で実行される処理の流れの例について説明する。
【0027】
図5は、所定の特性が平均遅延に関する場合の、上りリンクの送信電力制御に関する処理の流れの例を示している。本処理では、まず、例えば端末装置111が接続状態となった場合などに、基地局装置101が、端末装置111に対してその能力情報を問い合わせるメッセージを送信する(S501)。そして、端末装置111は、そのメッセージに応答して、自装置の能力の情報を基地局装置101へ通知する(S502)。このとき、端末装置111は、アンテナ121及びアンテナ122において、基地局装置101から電波が到達する際の平均遅延の特性が共通することと、同様にアンテナ123及びアンテナ124において平均遅延の特性が共通することを、基地局装置101へ通知しうる。なお、平均遅延の特性に基づくアンテナの分類が行われることが事前に定められている場合には、所定の特性が平均遅延に関する特性であることについての通知は省略されてもよい。この場合、端末装置111は、アンテナ121とアンテナ122とが所定の特性が共通するアンテナ群であり、アンテナ123とアンテナ124とが所定の特性が共通するアンテナ群であることを示す情報のみを基地局装置101へ通知してもよい。また、端末装置111は、アンテナ121(又はアンテナ122)とアンテナ123及びアンテナ124との間で、所定の特性が共通しないことを、基地局装置101へ通知してもよい。
【0028】
基地局装置101は、S502において受信した情報に基づいて、端末装置111の通信のための設定及び制御を実行する。例えば、基地局装置101は、アンテナ121及びアンテナ122に対する送信電力制御の設定と、アンテナ123及びアンテナ124に対する送信電力制御の設定とを別個に行う。基地局装置101は、例えば、アンテナ群ごとの送信電力の設定を含んだRRC reconfigurationメッセージを端末装置111へ送信する(S503)。端末装置111は、これに応答して、RRC reconfiguration completeメッセージを基地局装置101へ送信して(S504)、設定を終了する。なお、従来の端末装置は、S502のような、所定の特性が共通するアンテナ群と、所定の特性が共通しないアンテナ群との少なくともいずれかを特定可能な情報を通知することができない。このため、基地局装置101は、このような従来の端末装置に対しては、複数のアンテナに対して、その配置などによらず1つの共通の設定を行うこととなる。これに対して、本実施形態では、基地局装置101は、端末装置111から取得した情報に基づいて、端末装置111が有するアンテナのそれぞれに対して、共通の設定を用いることができるか否かを特定し、その特定の結果に基づいて設定制御を実行することができる。
【0029】
その後、基地局装置101は、例えば上りリンクの信号送信のための周波数および時間リソースを端末装置に割り当て(S505)、端末装置111は、その割り当てに基づいて、各アンテナを用いて上りリンクのデータ(物理上りリンク共有チャネルPUSCH)を送信する(S506)。基地局装置101は、例えば、アンテナ121~アンテナ124のそれぞれから送信された信号のうち、復調参照信号(DM-RS)などの所定の信号を測定することにより、端末装置111が有する各アンテナについての送信電力制御が必要であるかを判定する。ここでは、基地局装置101が、アンテナ121及びアンテナ122から送信されたDM-RSの受信電力が低く、送信電力を上昇させるべきと判定したものとする(S507)。この場合、基地局装置101は、アンテナ121及びアンテナ122における送信電力を上昇させ、一方で、アンテナ123及びアンテナ124における送信電力を変化させないような指示を端末装置111へ送信する。例えば、基地局装置101は、端末装置111に対して上りリンクのデータ送信用のリソースを割り当てる下りリンク制御情報(DCI)に、そのような指示を含めて送信しうる(S508)。なお、例えば、S503において各設定に対して割り当てられた識別情報(
図5における「A」や「B」)と、送信電力制御コマンドを関連付けた情報が、端末装置111へ送信されうる。端末装置111は、この指示を受信すると、アンテナ121及びアンテナ122の送信電力を上昇させて、各アンテナを用いて、割り当てられたリソースにおいて上りリンクのデータを送信する(S509)。
【0030】
基地局装置101は、この上りリンクのデータを受信する際にも、DM-RSを監視し、その受信電力に応じて送信電力を継続的に実行する。ここで、基地局装置101が、例えば、アンテナ123及びアンテナ124から送信されたDM-RSの受信電力が高く、送信電力を低下させるべきと判定したものとする(S510)。この場合、基地局装置101は、アンテナ123及びアンテナ124における送信電力を低下させ、一方で、アンテナ121及びアンテナ122における送信電力を変化させないような指示を端末装置111へ送信する。例えば、基地局装置101は、端末装置111に対して上りリンクのデータ送信用のリソースを割り当てる下りリンク制御情報(DCI)に、そのような指示を含めて送信しうる(S511)。そして、端末装置111は、この指示を受信すると、アンテナ123及びアンテナ124の送信電力を低下させて、各アンテナを用いて、割り当てられたリソースにおいて上りリンクのデータを送信する(S512)。
【0031】
なお、
図5では、アンテナ121及びアンテナ122の送信電力の上昇と、アンテナ123及びアンテナ124の送信電力の低下とが異なるタイミングで行われる例を示しているが、これらの制御は同時に行われてもよい。例えば、基地局装置101は、アンテナ121及びアンテナ122における送信電力を上昇させると共に、アンテナ123及びアンテナ124における送信電力を低下させるような指示を、DCIに含めて端末装置111へと送信しうる。なお、アンテナ121及びアンテナ122と、アンテナ123及びアンテナ124との制御が独立して行われれば足り、これらのアンテナの全てにおいて送信電力を上昇させ、又は低下させるような指示が行われてもよい。ただし、この場合も、所定の特性が共通するアンテナ群ごとに、その指示が送信されるようにしうる。
【0032】
以上のような処理により、アンテナごとに適切に送信電力制御を行うことができ、通信の効率を向上させることができる。
【0033】
図6は、所定の特性が、基地局装置101からの電波が端末装置111に到達した際の方向に関する場合の、ビームの報告に関する設定制御処理の流れの例を示している。本処理では、
図5の場合と同様に、まず、基地局装置101が、端末装置111に対してその能力情報を問い合わせるメッセージを送信する(S601)。そして、端末装置111は、そのメッセージに応答して、自装置の能力の情報を基地局装置101へ通知する(S602)。このとき、端末装置111は、アンテナ121及びアンテナ122において、基地局装置101から電波が到達する際の方向(Angle of Arrival、AoA)の特性が共通することと、同様にアンテナ123及びアンテナ124においてAoAの特性が共通することを、基地局装置101へ通知しうる。なお、AoAの特性に基づくアンテナの分類が行われることが事前に定められている場合には、所定の特性がAoAに関する特性であることについての通知は省略されてもよい。
【0034】
基地局装置101は、S602において受信した情報に基づいて、端末装置111の通信のための設定及び制御を実行する。基地局装置101は、例えば、アンテナ群ごとのビーム制御及び管理のための設定を含んだRRC reconfigurationメッセージを端末装置111へ送信する(S603)。端末装置111は、これに応答して、RRC reconfiguration completeメッセージを基地局装置101へ送信して(S604)、設定を終了する。基地局装置101は、例えば、ビームの制御及び管理のために必要な設定として、チャネル状態情報-参照信号(CSI-RS)の設定およびその報告の設定を、所定の特性が共通するアンテナ群ごとに端末装置111へ通知する。なお、この処理においても、従来の端末装置に対しては、複数のアンテナに対して、その配置などによらず1つの共通の設定を行うこととなる。これに対して、本実施形態では、基地局装置101は、端末装置111から取得した情報に基づいて、端末装置111が有するアンテナのそれぞれに対して、共通の設定を用いることができるか否かを特定し、その特定の結果に基づいて設定制御を実行することができる。
【0035】
その後、基地局装置101は、例えば、アンテナ121及びアンテナ122に対する設定に対応するCSI-RSを送信し(S605)、端末装置111は、アンテナ121及びアンテナ122を用いてそのCSI-RSを測定する(S606)。なお、端末装置111は、このCSI-RSについては、アンテナ123及びアンテナ124を用いた測定を行わないようにしうる。また、基地局装置101は、例えば、アンテナ123及びアンテナ124に対する設定に対応するCSI-RSを送信し(S607)、端末装置111は、アンテナ123及びアンテナ124を用いてそのCSI-RSを測定する(S608)。なお、端末装置111は、このCSI-RSについては、アンテナ121及びアンテナ122を用いた測定を行わないようにしうる。端末装置111は、アンテナ121及びアンテナ122に関する第1の設定に基づくCSI-RSの測定を、アンテナ121及びアンテナ122を用いて継続的に実行する(S609)。そして、端末装置111は、その測定結果が、アンテナ121及びアンテナ122に関する報告の設定によって指定された条件を満たす場合に(S610)、その測定結果を基地局装置101へ通知する(S611)。同様に、端末装置111は、アンテナ123及びアンテナ124に関する第2の設定に基づくCSI-RSの測定を、アンテナ123及びアンテナ124を用いて継続的に実行する(S612)。そして、端末装置111は、その測定結果が、アンテナ123及びアンテナ124に関する報告の設定によって指定された条件を満たす場合に(S613)、その測定結果を基地局装置101へ通知する(S614)。
【0036】
基地局装置101は、この通知された測定結果に基づいて、従来通りにビームの制御及び管理を行う。このような処理により、アンテナごとに適切にビームの制御及び管理を行うことができ、通信の効率を向上させることができる。
【0037】
図7は、所定の特性が遅延広がりに関する場合の、サウンディング参照信号の設定制御処理の流れの例を示している。本処理でも、
図5および
図6の場合と同様に、まず、基地局装置101が、端末装置111に対してその能力情報を問い合わせるメッセージを送信する(S701)。そして、端末装置111は、そのメッセージに応答して、自装置の能力の情報を基地局装置101へ通知する(S702)。このとき、端末装置111は、アンテナ121及びアンテナ122から送信された電波が基地局装置101に到達する際の遅延広がりの特性が共通すること、及び、アンテナ123及びアンテナ124において、その遅延広がりの特性が共通することを、基地局装置101へ通知しうる。なお、遅延広がりの特性に基づくアンテナの分類が行われることが事前に定められている場合には、所定の特性がAoAに関する特性であることについての通知は省略されてもよい。
【0038】
基地局装置101は、S702において受信した情報に基づいて、端末装置111の通信のための設定及び制御を実行する。基地局装置101は、例えば、アンテナ群ごとのサウンディング参照信号(SRS)の設定を含んだRRC reconfigurationメッセージを端末装置111へ送信する(S703)。端末装置111は、これに応答して、RRC reconfiguration completeメッセージを基地局装置101へ送信して(S704)、設定を終了する。基地局装置101は、例えば、SRSを送信するサブキャリア間隔(SRSの周波数軸上における密度)を、アンテナ121及びアンテナ122と、アンテナ123及びアンテナ124とのそれぞれに対して別個に設定しうる。その後、端末装置111は、アンテナ121及びアンテナ122を用いて、それらのアンテナに対するSRSの第1の設定に基づいてSRSを送信し、また、アンテナ123及びアンテナ124を用いて、それらのアンテナに対するSRSの第2の設定に基づいてSRSを送信する。これにより、伝送路の状態が大きく異なることが想定されるアンテナ間で共通の設定を用いることによる効率の劣化を抑制することができる。なお、この処理においても、従来の端末装置に対しては、複数のアンテナに対して、その配置などによらず1つの共通の設定を行うこととなる。これに対して、本実施形態では、基地局装置101は、端末装置111から取得した情報に基づいて、端末装置111が有するアンテナのそれぞれに対して、共通の設定を用いることができるか否かを特定し、その特定の結果に基づいて設定制御を実行することができる。
【0039】
なお、
図5~
図7に示した処理は一例であり、示される設定および制御処理以外の処理が実行されてもよい。また、
図5~
図7では、平均遅延、AoA、遅延広がりによってアンテナが分類されているように説明したが、実際には、アンテナの配置のみでこれらが決定されうる。すなわち、アンテナ間距離が所定の範囲内のアンテナを一群として共通の特性を有するものとして扱い、アンテナ間距離が所定の範囲を超えるアンテナについては異なる特性を有するものとして扱うことができる。また、アンテナ配置の距離や位置の関係と、所定の特性の共通性の有無とが事前に関連付けられ、設定制御に利用する特性に基づいて、共通の設定制御が行われるべきアンテナ群と独立した設定制御が行われるべきアンテナ群との少なくともいずれかが端末装置からネットワークに通知されるようにしうる。例えば、上述の例では、所定の特性がどのようなものであるかに限らず、アンテナ121とアンテナ122とが共通の特性を有し、アンテナ123とアンテナ124が、アンテナ121及びアンテナ122とは異なる特性を有するが、アンテナ123とアンテナ124との間では共通の特性を有するものとしたが、これに限られない。例えば、平均遅延に関しては、アンテナ121及びアンテナ122において特性が共通し、また、アンテナ123及びアンテナ124において特性が共通するが、遅延広がりに関しては、アンテナ121及びアンテナ124において特性が共通し、また、アンテナ122及びアンテナ123において特性が共通する、などであってもよい。このように、複数のアンテナは、それぞれが1つ以上のアンテナを含んだアンテナ群に分類されるが、その分類は所定の特性によって変動してもよい。
【0040】
以上のようにして、端末装置におけるアンテナ配置の多様化に対応して、適切な通信制御を行うことが可能となる。よって、国連が主導する持続可能な開発目標(SDGs)の目標9「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。
【0041】
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。