基站装置及终端装置的制作方法

本发明是关于基站装置及终端装置。

背景技术：

近年来，随着智能手机或平板终端的普及，正在急剧增加无线流量。为了解决迅速增加的流量，正在进行第五代移动通信系统(5g)的研究及开发。

lte(longtermevolution)或lte-a(lte-advanced)的下行链路中，使用被称为ofdma(orthogonalfrequencydivisionmultipleaccess)的多个窄频带载波(子载波)配置为正交的接入方式(正交多址接入)。而作为用于5g的接入技术，大部分正在研究非正交多址接入技术。非正交多址接入是以在接收机中消除干扰，或进行最大似然估计等接受处理为前提，发送不具有正交性的信号。作为将下行链路作为对象的非正交多址接入的一种，以被提出dl-noma(downlinknon-orthogonalmultipleaccess)(专利文献1、专利文献2)。在dl-noma中，在基站装置(也称为enb(evolvednodeb)、基站)中将添加(叠加编码、superpositioncoding)针对多个不同终端装置(也称为ue(userequipment)、移动站装置、移动站、终端)的调制符号后发送。此时，分配给各调制符号的发送功率考虑被复用的终端装置中的接收功率(接收品质)或mcs(modulationandcodingscheme、调制方式和编码率)等而决定。终端装置在被复用的发送信号中，进行针对其他终端装置的信号的解码，生成针对其他终端装置的信号的复制品并从接收信号中消除，由此，可提取仅针对本终端的调制符号。

现有技术文献

专利文献1：特开2013-9288号公报

专利文献2：特开2013-9289号公报

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题

dl-noma中，由于需要进行针对其他终端的信号的解调及解码，针对进行消除的该终端，除该终端装置的mcs以外，还需要通知其他终端的信号的mcs。由此，除各终端的mcs以外，还通知通过dl-noma被复用的其他终端的mcs及分配信息时，将增加下行链路的控制信息量，导致发生在下行链路中可发送的信息数据量减少的问题。

本发明鉴于这种问题而完成，其目的是在dl-noma系统中，提供可不增大控制信息而提高dl-noma的性能的系统。解决问题的手段

为了解决上述课题的、根据本发明的终端装置及基站装置如下。

(1)本发明的基站装置，其特征在于，具备第一调制符号生成部，所述第一调制符号生成部生成第一调制符号；第二调制符号生成部，所述第二调制符号生成部考虑构成所述第一调制符号的比特系列而生成第二调制符号；功率分配部，所述功率分配部给所述所述第一调制符号和所述第二调制符号分配不同的发送功率；信号加法部，所述信号加法部对所述第一调制符号和所述第二调制符号进行加法运算。

(2)此外，本发明的基站装置，其特征在于，所述功率分配部给第二调制符号分配与第一调制符号相比高的功率。

(3)此外，本发明的基站装置，其特征在于，所述第一调制符号生成部进行第二调制符号的阶数以上的调制。

(4)此外，本发明的基站装置，其特征在于，所述第一调制符号生成部将构成所述第二调制符号的比特系列分割为两部分，根据该被分割的比特系列的逻辑异或变更标记。

(5)此外，本发明的基站装置，其特征在于，所述第一调制符号生成部根据所述被分割的比特系列的前半部分的逻辑异或变更同相轴的标记，根据所述被分割的比特系列的后半部分的逻辑异或变更正交轴的标记。

(6)此外，本发明的基站装置，其特征在于，所述标记的变更是通过置换正负而达成。

(7)此外，本发明的终端装置，具备接收第一调制符号和第二调制符号的信号被进行加法运算后的信号的接收天线、和针对所述被进行加法运算后信号进行解调处理的解调处理部；所述第一调制符号根据构成第二调制符号的比特系列变更标记；所述解调处理部，考虑所述被变更的标记而进行解调处理。

发明效果

根据本发明，可不增加控制信息量而提高dl-noma的性能，可改善小区吞吐量或用户吞吐量。

附图说明

图1为通信系统的一个例子的示意图。

图2为基站装置的发送机构成的常规例子的示意图。

图3为16qam的信号点配置的示意图。

图4为qpsk的信号点配置的示意图。

图5为各终端装置的资源分配的常规例子的示意图。

图6为在频带的一部分中进行非正交复用的资源分配的一个例子的示意图。

图7为非正交复用的信号点配置的示意图。

图8为ofdm信号生成部的一个例子的示意图。

图9为使用sic的终端装置的接收机构成的一个例子的示意图。

图10为ofdm接收信号处理的一个例子的示意图。

图11为使用最大似然检测的终端装置的接收机构成的一个例子的示意图。

图12为dl-noma中的接收信号点的示意图。

图13为在功率差为小的情况下的dl-noma中接收信号点的示意图。

图14为根据第二实施方式的基站装置的发送机构成的一个例子的示意图。

图15为根据第二实施方式的被非正交复用的信号点配置的示意图。

具体实施方式

[第一实施方式]

本实施方式的通信系统具备，至少一个基站装置(发送子帧、小区、发送点、发送天线群、发送天线端口群、分量载波、evol-vednodeb(enb))及多个终端装置(终端、移动终端、接收点、接收终端、接收装置、接收天线群、接收天线端口群、userequipment(ue))。

图1为根据本发明的第一实施方式的蜂窝系统的下行链路(前向链路)的一个例子的示意图。在图1的蜂窝系统中存在一个基站装置(enb)101，并存在与基站装置101连接的终端装置102及终端装置103。基站装置101复用针对终端装置102及终端装置103的信号，以相同子载波发送。

图2为进行dl-noma的现有基站装置101的发送机构成的一个例子的框图。图2中被复用的信号个数为2。信息比特被输入到编码部201-1、及编码部201-2，并适用纠错编码。并且，纠错编码中使用哪一个编码率是，例如由调度部206所输入的关于mcs的信息而决定。此外，也可在编码部201-1及201-2中进行提高比特交织等纠错效果的处理。纠错编码比特分别被输入到调制部202-1及调制部202-2，并进行将比特系列转换为调制符号系列的处理。这里，被生成的调制符号为qpsk(quadraturephaseshiftkeying)或16qam(quadratureamplitudemodulation)、64qam等，调制部202-1和调制部202-2也可使用不同调制方式。并且，使用哪一个调制方式是，例如根据调度部206所输入的关于mcs的信息而决定。例如，调制部202-1中所适用的调制方式为16qam的情况下，图3所示的调制符号候补点中，通过发送比特系列发送任意一点。并且，图3的信号候补点所附带的数字表示，用于构成其信号候补点的比特系列，i轴表示同相分量、q轴表示正交分量。此外，调制部202-2中所适用的调制方式为qpsk的情况下，也同样在图4所示的调制符号候补点中发送任意一点。这里，关于各终端装置的mcs的信息是通过控制信息信道通知给各终端装置。

调制部202-1及调制部202-2的输出被分别输入到功率分配部203-1及功率分配部203-2。功率分配部203-1及功率分配部203-2进行功率分配，以使功率分配部203-1及功率分配部203-2所输出的平均功率的总值成为规定的值。所述功率分配为预先被决定或调度部206考虑小区吞吐量或用户吞吐量而决定并根据功率分配部203-1及功率分配部203-2所输入的值进行该功率分配。功率分配部203-1及功率分配部203-2的输出分别被输入到资源分配部204-1及204-2。资源分配部204-1及资源分配部204-2中，将根据调度部206所输入的分配信息，分别配置于规定的子载波中。

接着，进行关于调度部206的说明。进行所谓正交多址接入而不是dl-noma的情况下，调度部206决定资源分配，以使资源分配部204-1及204-2分别使用不同资源。例如，如图5(a)所示，向各终端装置分配资源。即，资源分配部204-1及204-2所使用的资源相互不重复。一方面，专利文献1及专利文献2所公开的进行非正交多址接入中，资源分配部204-1及204-2进行相同的资源分配。例如，如图5(b)所示，向各终端装置分配资源。其结果，功率分配部203-1及功率分配部203-2所输出的信号共享相同无线资源而传送。另一方面，本实施方式中，资源分配部204-1及资源分配部204-2不仅可分配完全相同的资源或相互不重复的资源，例如，也可如图6(a)或图6(b)所示的向各终端装置分配资源。即，根据本实施方式，可将资源分配为分配资源的一部分重复。将后述可进行这种资源分配的理由。并且，如图6(a)或图6(b)所示，作为功率分配部203-1及功率分配部203-2的功率分配，针对各终端装置的信号所使用的所有多个子载波可分配相同功率，也可根据是否被非正交复用或者非正交复用个数变更每一子载波的功率。

资源分配部204-1及资源分配部204-2的输出被输入到信号加法部205。信号加法部205中，将资源分配部204-1及资源分配部204-2的输出加到(合成，superpositioncoding)每一子载波中。资源分配部204-1及资源分配部204-2所分配的资源的一部分或全部重复的情况下，其资源(子载波)中，将被进行根据重叠(superpositioncoding)的非正交复用。例如，调制部202-1中所适用的调制方式为16qam，调制部202-2所适用的调制方式为qpsk的情况下，信号加法部205将发送图7所示的信号点配置中的任意一点。并且，图7的标记是仅针对以16qam传送的终端装置的比特系列进行标记。信号加法部205的输出被输入到控制信息复用部207。控制信息复用部207中，适用将终端装置的接收处理中所需的控制信息等进行复用的处理。这里，作为控制信息包含mcs或分配信息等。控制信息复用部207的输出被输入到ofdm信号生成部208。图8示出ofdm信号生成部208的构成。如图8所示，控制信息复用部207的输出被输入到ifft部801，通过ifft(快速傅立叶逆变换、inversefastfouriertransform)进行从频域信号到时域信号的转换。ifft部801的输出被输入到cp附加部802，为了获得针对延迟波的耐性而附加cp(cyclicprefix)。cp附加部802的输出被输入到无线发送部803，被适用d/a(digitaltoanalog)转换、频带限制滤波、上变频等处理。无线发送部803的输出作为ofdm信号生成部208的输出由图2的发送天线209发送。

图9示出了常规例子中接收进行dl-noma的信号的终端装置102的接收机构成。通过接收天线900所接收的信号被输入到ofdm接收信号处理部901。图10示出ofdm接收信号处理部901的构成的一个例子。由接收天线900所接收的信号被输入到无线接收部1001，被进行下变频、滤波、a/d转换等处理。无线接收部1001的输出被输入到cp删除部1002，删除发送侧所插入的cp。cp删除部1002的输出被输入到fft部1003，通过fft进行时域信号到频域信号的转换。fft部1003的输出被输入到图9中的控制信息分离部902。在控制信息分离部902中自接收信号中分离出控制信息。被获得的控制信息(mcs或分配信息)用于后段的接收处理中。控制信息以外的信号被输入到资源提取部903。资源提取部903中，提取配置针对终端装置102的信号的资源(子载波)。并且，资源提取所需的信息包含在自控制信息分离部获得的控制信息、或额外由上位层通知的控制信息中。

资源提取部903的输出被输入到信道补偿部904。信道补偿部904中，根据来自基站装置的与数据信号一起发送的dmrs(解调参考信号、demodulationreferencesignal))或crs(小区特定参考信号、cell-specificreferencesignal)等进行信道估计，使用所获得的信道估计值补偿传播路径(信道)中所受到的影响。信道补偿部904的输出被输入到解调部905及消除部906。在解调部905中，根据终端101所使用的调制方式进行解调。并且，如上所述，终端装置102被通知终端装置103的mcs。

解调部905的输出被输入到解码部907，基于关于终端装置103的mcs的信息进行解码。通过解码所获得的针对终端装置103的信息比特系列被输入到编码部908，进行重新编码。这里，编码率基于关于终端装置103的mcs的信息而决定。即，编码部908进行与图2的编码部201-1相同的处理。编码部908的输出被输入到调制部909，基于关于针对终端装置103的信号的mcs的信息进行调制。即，调制部909进行与图2的调制部202-2相同的处理。调制部909的输出被输入到功率分配部910。这里，功率分配部910中的控制值可以由基站装置101通知，也可以根据dmrs或crs等参考信号进行估计。

功率分配部910的输出被输入到消除部906。消除部906中，通过信道补偿部904所输入的信号中减去(消除)功率分配部910所输出的针对终端装置103的信号，以获得针对终端装置102的调制符号。消除部906的输出被输入到解调部911，基于终端装置102的mcs进行解调。针对解调部911的输出，通过在解码部912中适用纠错解码而获得针对终端装置102的信息比特系列。

如上所述，在现有的dl-noma系统中，针对以消除针对其他终端装置的信号为前提的终端装置，需要由基站装置通知该其他终端装置用于通信的mcs。当然，由于mcs的种类的限制，从而也可考虑尝试全部的其他终端装置的mcs，但是，考虑到解码处理其计算量庞大，因此不切实际。

而本实施方式中，接收机的信号分离中使用最大似然检测(mld：maximumlikelihooddetection)，并使用针对其他终端的信号不进行解码的接收机构成。图11示出本实施方式的接收机构成的一个例子。获得资源分配部1104的输出为止的处理与图9相同，因此省略其说明。

最大似然检测部1105中，首先补偿传播路径的影响。作为传播路径的补偿，一般，发送装置发送作为已知信号的参考信号(上述的crs或dmrs等)，并通过估计接收的传播路径而进行信道估计，基于所获得的信道估计值进行传播路径补偿。作为一个例子，在进行信道补偿后的接收信号点为如图12所示的位置的情况下，最大似然检测部1105的候补点中，将默认为被发送与接收信号点距离最短的候补点‘1011’而进行之后的信号处理。这里，为了生成图12的白色发送候补点，仅需要用于本装置的信号的调制方式，和被非正交复用的针对其他终端装置的信号的调制方式。即，本实施方式的接收机构成中，不需要用于解码针对其他信号的信号的其他信号的编码率及分配信息。此外，控制信息可以由被进行该数据发送的帧(子帧)通知，也可以由上位层(例如，rrc(radioresourcecontrol))预先通知。进一步，上述说明中进行了被发送与接收信号点最近的点‘1110’的硬判断，而对各比特进行软判断，并输出比特llr(loglikelihoodratio)等

由此，根据本实施方式，由于在接收机的信号检测中使用mld，因此，无需进行针对其他终端的信号的解码，即使没有加入非正交多址接入的终端装置的资源分配为相同的限制，或未被通知针对其他终端的信号的mcs或分配信息，也可进行针对本装置的信号的解码。即，无需明显增加控制信息而可以与其他终端的分配独立地进行非正交复用。其结果，可以应对进行非正交多址接入的终端数的增加，通过适当地资源分配，各终端可进行传送，因此，可增加吞吐量。

[第二实施方式]

第一实施方式中，示出通过使用mld(最大似然检测)可灵活地进行资源分配的方式。通过使用mld，在即使进行非正交复用的情况下，也可无需解码针对其他终端的信号而解码针对本装置的信号。但是，针对进行非正交复用的多个终端的功率分配中，其功率差大的情况下，如图7所示，根据针对其他装置的信号的发送比特不同所导致的信号点之间距离，比根据针对本装置的发送比特不同所导致的信号点之间距离长。即，可相对不易受到非正交复用的影响而进行针对本装置的信号检测。但是，针对进行非正交复用的多个终端的功率分配中，其功率差小的情况下，如图13所示，根据针对其他装置的信号的发送比特不同所导致的信号点之间距离，短于根据针对本装置的反射比特不同所导致的信号点之间距离。即，非正交复用的影响成为主导，导致不能进行针对本装置的信号检测。

本实施方式中，说明在非正交复用中的功率差小的情况下，也可保持高检测精度的方法。

图14表示本实施方式中的发送机构成。图14的构成与图2基本相同，不同点在于调制部202-1及调制部202-2变为调制符号生成部1402-1及调制符号生成部1402-2。以下说明调制符号生成部1402-1及调制符号生成部1402-2的处理。例如，调制符号生成部1402-1所使用的调制方式为16qam，调制符号生成部1402-2使用的调制方式为qpsk的情况下，信号加法部1405所输出的信号点的候补为如图15所示。由于基站装置101可掌握输入到调制符号生成部1402-2的比特系列，调制符号生成部1402-1根据该比特系列变更调制符号生成部1402-1的映射或标记。换言之，现有技术中与输入到调制符号生成部1402-2的比特系列无关，在调制符号生成部1402-1中进行固定的映射，而本实施方式中的调制符号生成部1402-1中根据针对其他信号的信号变更映射。图15中，调制符号生成部1402-1及调制符号生成部1402-2对各信号点进行标记，以使非正交复用后的信号以第一象限的16qam的分配为基准，针对i轴及q轴相对称。由此，进行非正交复用的信号之间的功率差变小，在如图14所示的构成的情况下，对于发送16qam的终端装置而言相邻的信号候补点也可被视为同一信号点，因此，可不易产生比特错误或符号错误。

上述例子中说明了具有某种程度的功率差且16qam和qpsk被非正交复用的情况，以下说明一般情况下的调制符号生成部1402-1中的处理。调制符号生成部1402-1基于调制符号生成部1402-2中的构成调制符号的比特系列变更映射。具体为，调制符号生成部1402-2所输出的构成调制符号的比特系列中，计算奇数编号的比特(由6个比特构成的调制符号的情况下，编号1、3、5)的逻辑异或为0的情况下，调制符号生成部1402-1进行与现有的调制部同样的处理。另一方面，逻辑异或为1的情况下，与现有技术相同在生成调制符号之后，进行反转i轴符号的处理。此外，计算偶数编号的比特(由6个比特构成的调制符号的情况下，编号2、4、6)的逻辑异或为0的情况下，调制符号生成部1402-1进行与现有技术(图2中调制部202-1)同样的处理。另一方面，逻辑异或为1的情况下，与现有技术相同在生成调制符号之后，进行反转q轴符号的处理。通过进行如上所述的处理，在非正交复用后的信号中，无论在调制符号生成部1402-2中使用什么样的qam，也可将相同比特系列所构成的点彼此相邻。并且，上述说明中分为奇数比特和偶数比特，但这是由于，假设为lte中所使用的qam(qpsk、16qam、64qam)的标记，被进行与lte不同的标记的情况下，不一定适合于分为奇数比特和偶数比特，将比特系列分为前半部分和后半部分，分别根据逻辑异或决定i轴及q轴的正负等，根据qam的标记决定符号反转的基准。

并且，上述调制法不仅适用于qam也可适用于bpsk，由于bpsk(binaryphaseshiftkeying)未持有正交分量(q轴的值)，因此，仅对同相分量(i轴的值)适用上述的方法即可。

接着，图11示出了本实施方式的接收机构成的一个例子。本实施方式的接收机构成与第一实施反射基本相同，不同点在于最大似然检测部1105中的处理。根据本实施方式的最大似然检测部1105中，根据针对本装置的信号所使用的调制方式和针对其他装置的信号所使用的调制以及其功率差，生成如图15所示的发送信号候补点，并且，将自接受信号点的距离最短的候补点作为发送信号点计算。这是在进行了硬判断的情况下例子，与第一实施方式相同，也可进行软判断并计算比特llr。

现有技术中发送功率差小的情况下，根据相对较小的噪音也会导致被判断为不同发送信号点发送，根据本发明，对本装置而言可将相邻信号点视为同一信号点，因此，可降低产生根据噪音或干扰的错误判断的概率。此外，现有的映射法(gray编码)中，相邻比特为相差1比特的信号点，进一步相邻的信号点为相差2比特的信号点，而根据本发明，通过调制符号生成部的处理，可配置为与相邻信号点所相邻的信号点仅相差1比特，因此，可降低比特错误率。即，在产生相对较大的噪音的情况下也可降低比特错误率。

并且，本实施方式中，作为接收机中的处理假设为进行最大似然检测，但是，作为检测方法不限定于最大似然检测，任何方法中都有效果。例如，符号等级干扰消除或码字等级的干扰消除中，基于软判断的结果生成副本的情况下也有效果。

并且，根据本发明的基站装置及终端装置中所运行的程序是控制cpu等的程序(运行计算机的程序)，以此实现关于本发明的上述实施方式的功能。并且，这些装置中所操作的信息，在其处理时被储存在ram，之后被保存在各种rom或hdd中，根据需要通过cpu进行读取、修正·写入。作为保存程序的记录媒体可使用半导体媒体(例如rom、非易失性存储卡等)、光记录媒体(例如dvd、mo、md、cd、bd等)、磁记录媒体(例如磁带、软盘等)等中的任意一个。此外，不仅可通过运行下载的程序实现上述实施方式的功能，也可基于其程序的指示，通过与操作系统或其他应用程序共同处理实现本发明的功能。

此外，流通于市场的情况下，可在便携式记录媒体中保存程序而流通，或通过因特网等网络转发到被连接的服务器计算机。此时，服务器计算机的储存装置也包含在本发明中。此外，上述实施方式中的终端装置及基站装置的一部分或全部可作为典型的集成电路的lsi实现。接收装置的各功能模块可单独芯片化，也可集成一部分或全部而芯片化。各功能模块被集成电路化的情况下，被添加控制这些的集成电路控制部。

此外，集成电路化的方法不限定于lsi，也可用专用电路、或通用处理器实现。此外，随着半导体技术的进步出现替代lsi的集成电路化的技术的情况下，也可使用根据该技术的集成电路。

并且，本发明并不限定于上述实施方式。本发明的终端装置并不限定于适用于基站装置的装置，理所当然，也可适用于设置在屋内外的固定型或非移动型电子设备，例如av设备、厨房设备、清洁·洗涤设备、空调设备、办公设备、自动贩卖机、其他生活设备等。

以上，参照附图详细叙述了本发明的实施方式，但是，具体构成不限定于该实施方式，不脱离本发明主旨的范围内的设计等也包含在权利要求范围内。

工业实用性

本发明可适用于终端装置、基站装置、通信系统及通信方法。

并且，本国际申请给予2015年1月14日申请的日本国专利申请第2015-004610主张优先权，本国际申请引用日本国专利申请第2015-004610的全部内容。

标号说明

101基站装置

102、103终端装置

201-1～201-2编码部

202-1～202-2调制部

203-1～203-2功率分配部

204-1～204-2资源分配部

205信号加法部

206调度部

207控制信息复用部

208ofdm信号生成部

209发送天线

801ifft部

802cp附加部

803无线发送部

900接收天线

901ofdm接收信号处理部

902控制信息分离部

903资源提取部

904信道补偿部

905解调部

906消除部

907解码部

908编码部

909调制部

910功率分配部

911解调部

912解码部

1001无线接收部

1002cp删除部

1003fft部

1101接收天线

1102ofdm接收信号处理部

1103控制信息分离部

1104资源提取部

1105最大似然检测部

1106解码部

1401-1～1401-2编码部

1402-1～1402-2调制符号生成部

1403-1～1403-2功率分配部

1404-1～1404-2资源分配部

1405信号加法部

1406调度部

1407控制信息复用部

1408ofdm信号生成部

1409发送天线