WO2025033248A1 - Transmission path control device, base station, terminal device, control method, and communication method - Google Patents
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- WO2025033248A1 WO2025033248A1 PCT/JP2024/027086 JP2024027086W WO2025033248A1 WO 2025033248 A1 WO2025033248 A1 WO 2025033248A1 JP 2024027086 W JP2024027086 W JP 2024027086W WO 2025033248 A1 WO2025033248 A1 WO 2025033248A1
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- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/155—Ground-based stations
Definitions
- This disclosure relates to a transmission path control device, a base station, a terminal device, a control method, and a communication method.
- RISs Reconfigurable Intelligent Surfaces
- transmission path control devices devices for changing propagation paths
- the installation of RISs makes it possible, for example, to control the direction of radio wave reflection and form new propagation paths.
- This disclosure therefore proposes a transmission path control device, a base station, a terminal device, a control method, and a communication method that can realize the effective use of radio wave resources.
- a transmission path control device having a structure composed of a plurality of elements capable of changing the characteristics related to the reflection or transmission of an incoming radio wave, and includes an acquisition unit that acquires information related to the result of channel estimation for each of two or more of the plurality of elements, and a transmission unit that transmits channel information based on the information related to the result of the channel estimation.
- FIG. 2 is a diagram for explaining the structure of a RIS.
- FIG. 13 is a diagram showing a state in which the RIS is equipped with a communication unit.
- FIG. 2 is a diagram for explaining a RIS according to the present embodiment.
- 1 is a diagram illustrating a configuration of a communication system according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a management device according to the present embodiment.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a base station according to the present embodiment.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission path control device according to an embodiment of the present disclosure.
- 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of a surface unit included in the transmission path control device;
- FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission path control device according to an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a terminal device according to the present embodiment.
- 4 is a flowchart showing a channel estimation process according to the present embodiment.
- FIG. 4 is a sequence diagram showing a channel estimation process according to the first embodiment.
- FIG. 11 is a diagram for explaining an example of the operation of a RIS.
- FIG. 11 is a sequence diagram showing a channel estimation process according to a second embodiment.
- FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a RIS according to a second embodiment.
- FIG. 11 is a diagram showing an example of the operation of a RIS in the case where an element performing channel estimation for frequency band #1 and an element performing channel estimation for frequency band #2 are each arranged in half of the RIS.
- FIG. 11 is a sequence diagram showing a channel estimation process according to a third embodiment.
- FIG. 13 is a sequence diagram showing a channel estimation process according to a fourth embodiment.
- multiple components having substantially the same functional configuration may be distinguished by adding different numbers after the same reference symbol.
- multiple components having substantially the same functional configuration may be distinguished as transmission line control devices 30 1 , 30 2 , and 30 3 as necessary.
- transmission line control devices 30 1 , 30 2 , and 30 3 are simply referred to as the transmission line control device 30.
- One or more of the embodiments (including examples and variations) described below can be implemented independently. However, at least a portion of the embodiments described below may be implemented in appropriate combination with at least a portion of another embodiment. These embodiments may include novel features that are different from one another. Thus, these embodiments may contribute to solving different purposes or problems and may provide different effects.
- RIS Reconfigurable Intelligent Surface
- IFS Intelligent Reflecting Surface
- IS Intelligent Surface
- FIG. 1 is a diagram for explaining the structure of a RIS.
- a RIS is a device that includes a structure (e.g., a reflector) that is composed of one or more metasurface elements that can dynamically control the permittivity and/or permeability.
- a metasurface element is a type of artificial medium (metamaterial) that realizes any permittivity and/or permeability by periodically arranging structures that are small relative to the wavelength.
- a metasurface element is sometimes simply called a metasurface.
- a RIS can control the amplitude, phase, polarization, or frequency of an incoming radio wave by manipulating the permittivity and/or permeability of the metasurface (metasurface element).
- a control device inside or outside the RIS can control the reflected wave of the RIS to control the direction of the reflected wave to bypass an obstruction or form a new propagation path.
- FIG. 2 is a diagram showing a state in which the RIS is provided with a communication unit.
- a communication unit included in the RIS performs a sounding operation of a channel between a base station and the RIS or between a terminal device and the RIS, and feeds back the sounding result to the base station or the terminal device as a channel estimation result.
- the channel estimation results may deviate from the actual channel conditions. For example, if the size of the RIS is large, the channel information acquired by the sounding operation of the communication unit may deviate significantly from the actual channel conditions. When this happens, the quality of communication via the RIS cannot be guaranteed, and there is a possibility that radio wave resources will not be fully utilized effectively.
- the communication system of this embodiment includes one or more communication devices (e.g., base stations and/or terminal devices) and one or more RISs.
- FIG. 3 is a diagram for explaining the RIS of this embodiment.
- the RIS includes multiple elements (metasurface elements shown in FIG. 3) that can change the characteristics related to the reflection or transmission of incoming radio waves.
- a channel estimation unit is arranged in each of two or more of the multiple elements, as shown in FIG. 3, for example.
- the elements in which the channel estimation unit is arranged may be all of the multiple elements included in the RIS, or may be some of the multiple elements.
- a secondary modulation unit and/or an amplifier may be arranged in the phase shifter.
- the channel estimation unit performs operations related to channel estimation (e.g., sounding operations) at the arranged elements based on a channel estimation signal transmitted from the base station or terminal device.
- the RIS control device obtains information related to the results of channel estimation from each channel estimation unit.
- the RIS control device then transmits channel information generated based on the information related to the results of channel estimation to the base station or terminal device.
- the base station/terminal device can perform high-quality communications via the RIS, realizing more efficient use of radio wave resources.
- FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a communication system 1 according to this embodiment.
- the communication system 1 includes a management device 10, a base station 20, a transmission line control device 30, and a terminal device 40.
- the communication system 1 may include devices other than those shown in FIG. 4.
- the communication system 1 may include a control station that controls the transmission line control device 30.
- the control station may centrally control multiple transmission line control devices 30.
- the control device for the multiple transmission line control devices 30 is typically a control unit (e.g., a processor) included in the transmission line control device 30.
- the control station can also be considered as a control device for the transmission line control device 30.
- the communication system 1 provides users with a wireless network (mobile network) that enables mobile communication by having each wireless communication device that constitutes the communication system 1 work in cooperation with one another.
- the wireless network of this embodiment may be, for example, a cellular network composed of a radio access network RAN and a core network CN.
- the mobile network may include terminal device 40.
- the wireless communication device is a communication device that has a wireless communication function, and in the example of FIG. 4, this corresponds to base station 20 and terminal device 40.
- the communication system 1 may include a plurality of management devices 10, base stations 20, transmission line control devices 30 , and terminal devices 40.
- the communication system 1 includes management devices 10-1 and 10-2 as the management devices 10, and includes base stations 20-1 , 20-2 , and 20-3 as the base stations 20.
- the communication system 1 includes transmission line control devices 30-1 , 30-2 , and 30-3 as the transmission line control devices 30, and includes terminal devices 40-1 , 40-2 , and 40-3 as the terminal devices 40.
- the terminal device 40 may be configured to connect to a network using a radio access technology (RAT: Radio Access Technology) such as LTE (Long Term Evolution), NR (New Radio), 6G, Wi-Fi, Bluetooth (registered trademark), etc.
- RAT Radio Access Technology
- the terminal device 40 may be configured to be able to use different radio access technologies (wireless communication methods).
- the terminal device 40 may be configured to be able to use NR and Wi-Fi.
- the terminal device 40 may also be configured to be able to use different cellular communication technologies (e.g., LTE, NR, or 6G).
- the terminal device 40 may be referred to as UE (User Equipment).
- LTE and NR are types of cellular communication technologies that enable mobile communication for terminal devices by arranging multiple areas covered by base stations in the form of cells.
- 6G also a type of cellular communication technology, has the potential to become a technology that enables mobile communication for terminal devices by arranging multiple areas covered by base stations in the form of cells.
- LTE includes LTE-A (LTE-Advanced), LTE-A Pro (LTE-Advanced Pro), and EUTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access).
- NR includes NRAT (New Radio Access Technology) and FEUTRA (Further EUTRA).
- a single base station 20 may manage multiple cells.
- a cell that supports LTE is referred to as an LTE cell
- a cell that supports NR is referred to as an NR cell.
- NR is the next generation (5th generation) radio access technology after LTE (4th generation communication including LTE-Advanced and LTE-Advanced Pro).
- LTE 4th generation communication including LTE-Advanced and LTE-Advanced Pro
- NR is a radio access technology that can support various use cases including eMBB (Enhanced Mobile Broadband), mMTC (Massive Machine Type Communications) and URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communications).
- eMBB Enhanced Mobile Broadband
- mMTC Massive Machine Type Communications
- URLLC User-Reliable and Low Latency Communications
- 6G is the next generation of cellular communication technology after NR and 5GS (5G system), which are the fifth generation mobile communications.
- 6G includes radio access technology and network technology between base stations, core networks, and data networks.
- 6G also includes technology for the advancement (extreme connectivity) of eMBB, mMTC, and URLLC, which were the main use cases or requirements of NR.
- 6G also includes new technologies in new aspects.
- 6G may include technologies related to AI (cognitive network, AI native Air Interface), sensing (including radar sensing and network as a sensor), and terahertz communication.
- the wireless network may be compatible with at least one of radio access technologies (RATs) such as LTE (Long Term Evolution), NR (New Radio), and 6G.
- RATs radio access technologies
- LTE, NR, and 6G are types of cellular communication technologies that enable mobile communication for terminal devices by arranging multiple areas covered by base stations in the form of cells.
- the wireless access method used by the communication system 1 is not limited to LTE, NR, and 6G, and may be other wireless access methods such as W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) and cdma2000 (Code Division Multiple Access 2000).
- the base station 20 may be a terrestrial station or a non-terrestrial station.
- the non-terrestrial station may be a satellite station or an aircraft station. If the non-terrestrial station is a satellite station, the wireless network may be a bent-pipe (transparent) type mobile satellite communication system.
- the terrestrial station and terrestrial base station refer to base stations and relay stations installed on the ground.
- “terrestrial” has a broad definition of terrestrial, including not only land but also underground, on water, and underwater.
- the term “terrestrial station” may be replaced with "gateway.”
- LTE base stations are sometimes referred to as eNodeB (Evolved Node B) or eNB.
- NR base stations are sometimes referred to as gNodeB or gNB.
- 6G base stations are sometimes referred to as 6G NodeB (6GNB).
- terminal devices also called mobile stations or terminals
- UE User Equipment
- terminal devices are a type of communication device and are also called mobile stations or terminals.
- the terminal device 40 may be able to connect to the network using a wireless access technology (wireless communication method) other than LTE, NR, 6G, Wi-Fi, and Bluetooth.
- a wireless access technology wireless communication method
- the terminal device 40 may be able to connect to the network using LPWA (Low Power Wide Area) communication.
- LPWA Low Power Wide Area
- the terminal device 40 may be able to connect to the network using a proprietary wireless communication standard.
- LPWA communication refers to wireless communication that enables wide-range communication with low power.
- LPWA wireless refers to IoT (Internet of Things) wireless communication that uses a specific low-power radio (e.g., 920 MHz band) or an ISM (Industry-Science-Medical) band.
- the LPWA communication used by the terminal device 40 may be compliant with the LPWA standard.
- LPWA standards include ELTRES, ZETA, SIGFOX, LoRaWAN, and NB-IoT.
- the LPWA standard is not limited to these, and other LPWA standards may also be used.
- Each wireless communication device shown in FIG. 4 may be considered as a device in a logical sense. That is, a part of each wireless communication device may be realized by a virtual machine (VM), a container such as Docker, etc., and these may be implemented on the same physical hardware.
- VM virtual machine
- Docker container
- FIG. 4 may be considered as a device in a logical sense. That is, a part of each wireless communication device may be realized by a virtual machine (VM), a container such as Docker, etc., and these may be implemented on the same physical hardware.
- VM virtual machine
- the concept of a wireless communication device includes not only portable mobile devices (terminal devices) such as mobile terminals, but also devices installed in structures or mobile bodies.
- the structures or mobile bodies themselves may be considered wireless communication devices.
- the concept of a wireless communication device also includes not only terminal devices 40, but also base stations 20.
- a wireless communication device is a type of processing device or information processing device.
- a wireless communication device can also be referred to as a transmitting device or a receiving device.
- each wireless communication device that constitutes communication system 1 will be specifically described. Note that the configuration of each wireless communication device shown below is merely an example. The configuration of each wireless communication device may be different from the configuration shown below.
- the management device 10 is an information processing device (computer) that manages a wireless network.
- the management device 10 is an information processing device that manages communications of the base station 20.
- the management device 10 is also a type of communication device.
- the management device 10 may be, for example, a device having a function as an MME (Mobility Management Entity).
- the management device 10 may also be a device having a function as an AMF (Access and Mobility Management Function) and/or an SMF (Session Management Function).
- the MME, AMF, and SMF are control plane network function nodes in the core network.
- the management device 10 may be a device having a function as a control plane network function (6G CPNF) in 6G.
- 6G CPNF may be composed of one or more logical nodes.
- the functions of the management device 10 are not limited to MME, AMF, SMF, and 6G CPNF.
- the management device 10 may be a device having functions as NSSF (Network Slice Selection Function), AUSF (Authentication Server Function), PCF (Policy Control Function), and UDM (Unified Data Management).
- NSSF Network Slice Selection Function
- AUSF Authentication Server Function
- PCF Policy Control Function
- UDM Unified Data Management
- the management device 10 may also be a device having functions as HSS (Home Subscriber Server).
- the management device 10 may also have a gateway function.
- the management device 10 may have a function as an S-GW (Serving Gateway) or a P-GW (Packet Data Network Gateway).
- the management device 10 may also have a UPF (User Plane Function) function. In this case, the management device 10 may have multiple UPFs.
- the management device 10 may also be a device that has a function as a User Plane Network Function (6G UPNF) in 6G.
- 6G UPNF User Plane Network Function
- the core network is composed of multiple network functions, and each network function may be consolidated into one physical device or distributed across multiple physical devices.
- the management device 10 may be distributed across multiple devices. Furthermore, this distributed arrangement may be controlled so that it is executed dynamically.
- the base station 20 and the management device 10 form a single network, and provide wireless communication services to the terminal device 40.
- the management device 10 is connected to the Internet, and the terminal device 40 can use various services provided over the Internet via the base station 20.
- the management device 10 does not necessarily have to be a device that constitutes a core network.
- the core network may be a W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) or cdma2000 (Code Division Multiple Access 2000) core network.
- the management device 10 may be a device that functions as an RNC (Radio Network Controller).
- FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a management device 10 according to this embodiment.
- the management device 10 includes a communication unit 11, a storage unit 12, and a control unit 13.
- the configuration shown in FIG. 5 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this.
- the functions of the management device 10 may be statically or dynamically distributed and implemented in multiple physically separated configurations.
- the management device 10 may be composed of multiple server devices.
- the communication unit 11 is a communication interface for communicating with other communication devices (e.g., base station 20).
- the communication unit 11 may be a network interface or a device connection interface.
- the communication unit 11 may be a LAN (Local Area Network) interface such as a NIC (Network Interface Card), or a Universal Serial Bus (USB) interface configured by a USB host controller or a USB port.
- the communication unit 11 may be a wired interface or a wireless interface.
- the communication unit 11 functions as a communication means for the management device 10.
- the communication unit 11 is controlled by the control unit 13.
- the memory unit 12 is a readable and writable storage device such as a dynamic random access memory (DRAM), a static random access memory (SRAM), a flash memory, or a hard disk.
- the memory unit 12 functions as a storage means of the management device 10.
- the memory unit 12 stores, for example, the connection state of the terminal device 40.
- the memory unit 12 stores the state of the RRC (Radio Resource Control) of the terminal device 40 and the ECM (EPS Connection Management), or the state of the 5G System CM (Connection Management).
- the memory unit 12 may function as a home memory that stores the location information of the terminal device 40.
- the memory unit 12 also stores a learning model (prediction model) for predicting the future quality of the mobile network. The learning model will be described later.
- the control unit 13 is a controller that controls each part of the management device 10.
- the control unit 13 may be realized by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit).
- the control unit 13 may be realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the management device 10 using a RAM (Random Access Memory) or the like as a working area.
- the control unit 13 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
- the control unit 13 may also be realized by a GPU (Graphics Processing Unit).
- the CPU, MPU, ASIC, FPGA, and GPU can all be considered as controllers.
- the control unit 13 may be composed of multiple physically separated objects.
- the control unit 13 may be composed of multiple semiconductor chips.
- control unit 13 may be similar to the operation of the control unit 23 of the base station 20 and the control unit 43 of the terminal device 40.
- the base station 20 is a wireless communication device that performs wireless communication with other wireless communication devices (e.g., a terminal device 40 or another base station 20).
- the base station 20 may perform wireless communication with the terminal device 40 via a relay station, or may perform wireless communication directly with the terminal device 40.
- the base station 20 is a device equivalent to a wireless base station (Base Station, Node B, eNB, gNB, 6GNB, etc.) or a wireless access point (Access Point).
- the base station 20 may be a wireless relay station.
- the base station 20 may be an optical extension device called an RRH (Remote Radio Head).
- the base station 20 may be a receiving station such as an FPU (Field Pickup Unit).
- the base station 20 may be an IAB (Integrated Access and Backhaul) donor node or an IAB relay node that provides wireless access lines and wireless backhaul lines by time division multiplexing, frequency division multiplexing, or space division multiplexing.
- IAB Integrated Access and Backhaul
- the wireless access technology used by the base station 20 may be cellular communication technology.
- the wireless access technology used by the base station 20 may be wireless LAN technology.
- the wireless access technology used by the base station 20 may be LPWA (Low Power Wide Area) communication technology.
- the wireless access technology used by the base station 20 is not limited to these, and may be other wireless access technology.
- the wireless communication used by the base station 20 may be wireless communication using millimeter waves, or wireless communication using terahertz waves.
- the wireless communication used by the base station 20 may be wireless communication using radio waves, or wireless communication using infrared or visible light (optical wireless).
- the base station 20 may be capable of NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access) communication with the terminal device 40.
- NOMA communication refers to communication (transmission, reception, or both) using non-orthogonal resources.
- the base station 20 may be capable of NOMA communication with other base stations 20.
- the base station 20 may be able to communicate with the core network via a base station-core network interface (e.g., NG Interface, S1 Interface, etc.). This interface may be either wired or wireless.
- the base station may be able to communicate with other base stations via a base station-to-base station interface (e.g., Xn Interface, X2 Interface, F1 Interface, etc.). This interface may be either wired or wireless.
- base station also called “base station equipment”
- relay base stations also called “relay stations”
- a relay base station may be any one of the following: RF Repeater, Smart Repeater, or Intelligent Surface.
- the concept of a base station includes not only a structure with base station functions, but also equipment installed in the structure.
- Structures include, for example, high-rise buildings, houses, steel towers, station facilities, airport facilities, port facilities, office buildings, school buildings, hospitals, factories, commercial facilities, stadiums, and other buildings.
- the concept of a structure includes not only buildings, but also non-building structures such as tunnels, bridges, dams, fences, and steel pillars, as well as equipment such as cranes, gates, and windmills.
- the concept of a structure includes not only land (ground in the narrow sense) or underground structures, but also structures on water such as piers or megafloats, and underwater structures such as marine observation facilities.
- a base station can also be referred to as an information processing device.
- the base station 20 may be a donor station or a relay station (relay station).
- the base station 20 may be a fixed station or a mobile station.
- a mobile station is a wireless communication device (e.g., a base station) that is configured to be mobile.
- the base station 20 may be a device installed on a mobile body, or may be the mobile body itself.
- a relay station with mobility can be considered as the base station 20 as a mobile station.
- UAVs Unmanned Aerial Vehicles
- the moving body may be a mobile terminal such as a smartphone or a mobile phone.
- the moving body may be a moving body that moves on land (ground in the narrow sense) (e.g., a vehicle such as a car, bicycle, bus, truck, motorcycle, train, or linear motor car), or a moving body that moves underground (e.g., inside a tunnel) (e.g., a subway).
- the moving body may also be a moving body that moves on water (e.g., a ship such as a passenger ship, cargo ship, or hovercraft), or a moving body that moves underwater (e.g., a submarine such as a submarine, submarine, or unmanned submersible).
- the moving body may also be a moving body that moves within the atmosphere (e.g., an aircraft such as an airplane, airship, or drone).
- the base station 20 may be a terrestrial base station (ground station) installed on the ground.
- the base station 20 may be a base station located on a structure on the ground, or a base station installed on a mobile object moving on the ground.
- the base station 20 may be an antenna installed on a structure such as a building and a signal processing device connected to that antenna.
- the base station 20 may be the structure or the mobile object itself. "Ground” refers not only to land (ground in the narrow sense) but also to ground, on water, and underwater in a broad sense.
- the base station 20 is not limited to a terrestrial base station. If the communication system 1 is a satellite communication system, the base station 20 may be an aircraft station. From the perspective of the satellite station, an aircraft station located on the earth is a ground station.
- the base station 20 is not limited to a ground station.
- the base station 20 may be a non-terrestrial base station device (non-terrestrial station) that can float in the air or space.
- the base station 20 may be an aircraft station or a satellite station.
- the satellite station is a satellite station capable of floating outside the atmosphere.
- the satellite station may be a device mounted on a space vehicle such as an artificial satellite, or may be the space vehicle itself.
- the space vehicle is a vehicle that moves outside the atmosphere. Examples of space vehicles include artificial celestial bodies such as artificial satellites, spacecraft, space stations, and probes.
- a satellite that becomes a satellite station may be any of a low earth orbit (LEO: Low Earth Orbiting) satellite, a medium earth orbit (MEO: Medium Earth Orbiting) satellite, a geostationary (GEO: Geostationary Earth Orbiting) satellite, or a highly elliptical orbit (HEO: Highly Elliptical Orbiting) satellite.
- the satellite station may be a device mounted on a low earth orbit satellite, a medium earth orbit satellite, a geostationary satellite, or a highly elliptical orbit satellite.
- An aircraft station is a wireless communication device capable of floating in the atmosphere of an aircraft or the like.
- An aircraft station may be a device mounted on an aircraft or the like, or it may be the aircraft itself.
- the concept of an aircraft includes not only heavier than air vehicles such as airplanes or gliders, but also lighter than air vehicles such as balloons or airships.
- the concept of an aircraft includes not only heavier than air vehicles or lighter than air vehicles, but also rotorcraft such as helicopters or autogyros.
- An aircraft station, or an aircraft equipped with an aircraft station may be an unmanned aerial vehicle such as a drone.
- unmanned aerial vehicles also includes unmanned aerial systems (UAS) and tethered UAS.
- UAS unmanned aerial systems
- LTA lighter than air UAS
- HTA heavy unmanned aerial systems
- HAPs high altitude UAS platforms
- the size of the coverage of the base station 20 may be relatively large, such as a macrocell, or relatively small, such as a picocell.
- the size of the coverage of the base station 20 may be extremely small, such as a femtocell.
- the base station 20 may have a beamforming function.
- the base station 20 may form a cell or service area for each beam. Additionally or alternatively, the base station 20 may have a function to deliver a desired wave to a specific point with pinpoint accuracy by further taking into account distance information from the antenna of the base station 20, in addition to beamforming, which gives directionality to the beam. This function may be called beam focusing or point forming.
- FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a base station 20 according to this embodiment.
- the base station 20 includes a wireless communication unit 21, a storage unit 22, a control unit 23, and a sensor unit 24.
- the base station 20 does not necessarily have to include all of these components.
- the base station 20 does not necessarily have to include the sensor unit 24.
- the configuration shown in FIG. 6 is a functional configuration, and the hardware configuration may differ from this.
- the functions of the base station 20 may be implemented in a distributed manner across multiple physically separated components.
- the wireless communication unit 21 is a signal processing unit for wireless communication with other wireless communication devices (e.g., terminal device 40 or other base station 20).
- the wireless communication unit 21 is controlled by the control unit 23.
- the wireless communication unit 21 supports one or more wireless access methods.
- the wireless communication unit 21 may support at least one of NR, LTE, and 6G. In addition to NR, LTE, and 6G, the wireless communication unit 21 may support W-CDMA, cdma2000, etc.
- the wireless communication unit 21 may support automatic retransmission technology such as HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest).
- HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest
- the wireless communication unit 21 includes a transmission processing unit 211, a reception processing unit 212, and an antenna 213.
- the wireless communication unit 21 may include a plurality of transmission processing units 211, reception processing units 212, and antennas 213.
- each unit of the wireless communication unit 21 may be configured separately for each wireless access method.
- the transmission processing unit 211 and the reception processing unit 212 may be configured separately for LTE, NR, and 6G.
- the antenna 213 may be configured with a plurality of antenna elements, for example, a plurality of patch antennas.
- the wireless communication unit 21 may have a beamforming function.
- the wireless communication unit 21 may have a polarized beamforming function using vertical polarization (V polarization) and horizontal polarization (H polarization) (or a polarized beamforming function using dual polarization in polarization directions of 45 degrees and -45 degrees from the vertical direction).
- V polarization vertical polarization
- H polarization horizontal polarization
- the transmission processing unit 211 performs transmission processing of the downlink control information and the downlink data.
- the transmission processing unit 211 performs encoding of the downlink control information and the downlink data input from the control unit 23 using an encoding method such as block encoding, convolution encoding, turbo encoding, or the like.
- the encoding may be performed using a polar code or a low density parity check code (LDPC code).
- the transmission processing unit 211 modulates the encoded bits using a predetermined modulation method such as BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM, or the like. In this case, the signal points on the constellation do not necessarily have to be equidistant.
- the constellation may be a non-uniform constellation (NUC: Non Uniform Constellation).
- NUC Non Uniform Constellation
- the transmission processing unit 211 multiplexes the modulation symbols of each channel and the downlink reference signal, and places them in a predetermined resource element. Then, the transmission processing unit 211 performs various signal processing on the multiplexed signal. For example, the transmission processing unit 211 performs processes such as conversion to the frequency domain using a fast Fourier transform, addition of a guard interval (cyclic prefix), generation of a baseband digital signal, conversion to an analog signal, quadrature modulation, up-conversion, removal of unnecessary frequency components, and power amplification.
- the signal generated by the transmission processing unit 211 is transmitted from an antenna 213.
- the reception processing unit 212 processes the uplink signal received via the antenna 213. For example, the reception processing unit 212 performs down-conversion, removal of unnecessary frequency components, control of amplification level, orthogonal demodulation, conversion to a digital signal, removal of guard intervals (cyclic prefixes), extraction of frequency domain signals by fast Fourier transform, etc., on the uplink signal. Then, the reception processing unit 212 separates uplink channels such as PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) and PUCCH (Physical Uplink Control Channel) and uplink reference signals from the signal that has been subjected to these processes.
- PUSCH Physical Uplink Shared Channel
- PUCCH Physical Uplink Control Channel
- the reception processing unit 212 demodulates the received signal using a modulation method such as BPSK (Binary Phase Shift Keying) and QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) for the modulation symbols of the uplink channel.
- the modulation method used for demodulation may be 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM, or 256QAM.
- the signal points on the constellation do not necessarily have to be equidistant.
- the constellation may be a non-uniform constellation (NUC).
- the reception processing unit 212 performs a decoding process on the coded bits of the demodulated uplink channel.
- the decoded uplink data and uplink control information are output to the control unit 23.
- the antenna 213 is an antenna device that converts electric current and radio waves into each other.
- the antenna 213 may be composed of one antenna element, for example, one patch antenna.
- the antenna 213 may be composed of multiple antenna elements, for example, multiple patch antennas.
- the wireless communication unit 21 may have a beamforming function.
- the wireless communication unit 21 may be configured to generate a directional beam by controlling the directivity of the wireless signal using multiple antenna elements.
- the antenna 213 may be a dual polarized antenna.
- the wireless communication unit 21 may use vertical polarization (V polarization) and horizontal polarization (H polarization) (or dual polarization with polarization directions of 45 degrees and -45 degrees from the vertical direction) when transmitting a wireless signal.
- the wireless communication unit 21 may control the directivity of the wireless signal transmitted using vertical polarization and horizontal polarization (or dual polarization with polarization directions of 45 degrees and -45 degrees from the vertical direction). Additionally, the wireless communication unit 21 may transmit and receive spatially multiplexed signals via multiple layers consisting of multiple antenna elements.
- the memory unit 22 is a readable and writable storage device such as a DRAM, an SRAM, a flash memory, or a hard disk.
- the memory unit 22 functions as a storage means for the base station 20.
- the control unit 23 is a controller that controls each part of the base station 20.
- the control unit 23 controls the wireless communication unit so as to perform wireless communication with other wireless communication devices (e.g., the terminal device 40 or another base station 20).
- the control unit 23 may be realized by a processor such as a CPU or an MPU. Specifically, the control unit 23 may be realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the base station 20 using a RAM or the like as a working area.
- the control unit 23 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC or an FPGA.
- the control unit 23 may also be realized by a GPU.
- the CPU, MPU, ASIC, FPGA, and GPU can all be considered as controllers.
- the control unit 23 may be composed of multiple physically separated objects. For example, the control unit 23 may be composed of multiple semiconductor chips.
- the control unit 23 includes an acquisition unit 231, a transmission unit 232, and a communication control unit 233.
- Each block constituting the control unit 23 is a functional block indicating a function of the control unit 23.
- These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
- each of the above-mentioned functional blocks may be a software module realized by software (including a microprogram), or may be a circuit block on a semiconductor chip (die).
- each functional block may be a processor or an integrated circuit.
- the control unit 23 may be configured in functional units different from the above-mentioned functional blocks. The method of configuring the functional blocks is arbitrary.
- each block constituting the control unit 23 may be similar to the operation of each block provided in the control unit 43 of the terminal device 40.
- the operation of the control unit 23 may be similar to the operation of the control unit 13 of the management device 10.
- the sensor unit 24 is a sensor that acquires various information related to wireless communication.
- the sensor unit 24 is a sensor that acquires information about objects around the device.
- the sensor unit 24 is a sensor that acquires information about the position, shape, movement, etc. of other objects (for example, a third object, a communication device that constitutes a communication link, or a third communication device).
- the sensor unit 24 may be a sensor for detecting the state of the device itself (for example, the position, movement speed, inclination, vibration, rotation, etc. of the base station 20).
- the sensor unit 24 is a sensor that acquires various information related to wireless communication.
- the sensor unit 24 is a sensor that acquires information about objects around the device.
- the sensor unit 24 is a sensor that acquires information about the position, shape, movement, etc. of other objects.
- the sensor unit 24 may be a sensor for detecting the state of the device itself (for example, the position, movement speed, inclination, vibration, rotation, etc. of the base station 20).
- the sensor unit 24 may be an RF sensor (Radio Frequency Sensor) or a non-RF sensor.
- the sensor unit 24 may also be a sensor system (e.g., a sensor unit or a sensor module) that combines an RF sensor and a non-RF sensor.
- an RF sensor refers to a component that uses radio waves for measurement.
- An example of an RF sensor is a radar that uses radio waves such as millimeter waves.
- the radio waves used by the radar are not limited to radio waves in the millimeter wave band (e.g., 30 to 300 GHz band), but may be, for example, radio waves in the microwave band (e.g., 3 to 30 GHz band) or quasi-millimeter wave band (e.g., 20 to 30 GHz band).
- a wireless positioning sensor wireless positioning system
- a wireless positioning sensor is a GNSS (Global Navigation Satellite System) sensor.
- the GNSS sensor may be a GPS (Global Positioning System) sensor, a GLONASS sensor, a Galileo sensor, or a QZSS (Quasi-Zenith Satellite System) sensor.
- the wireless positioning sensor is not limited to a GNSS sensor, and may be, for example, a sensor for 3GPP positioning or Wi-Fi/Bluetooth positioning.
- a non-RF sensor is a component that performs measurements without using radio waves.
- An example of a non-RF sensor is a distance measurement sensor (ranging system) such as LiDAR (Light Detection and Ranging).
- the light used by the distance measurement sensor e.g., laser light
- the distance measurement sensor is not limited to visible light, and may be invisible light such as ultraviolet light, infrared light, or near-infrared light.
- sonar that uses sound waves such as ultrasound.
- a non-RF sensor is a camera.
- the camera is not limited to a visible light camera.
- the camera may be a near-infrared camera, a mid-infrared camera, or a far-infrared camera.
- the camera may be a monocular camera or a stereo camera.
- Another example of a non-RF sensor may be an image sensor. In this case, the image sensor may have image plane phase difference pixels embedded discretely.
- the sensor unit 24 may be a ToF (Time of Flight) sensor or a microphone.
- ToF Time of Flight
- non-RF sensors include acceleration sensors (e.g., 3-axis acceleration sensors), speed sensors, gyro sensors, IMUs (Inertial Measurement Units), and other motion sensors.
- acceleration sensors e.g., 3-axis acceleration sensors
- speed sensors e.g., speed sensors
- gyro sensors e.g., speed sensors
- IMUs Inertial Measurement Units
- Other examples of non-RF sensors include magnetic sensors, barometers, and altimeters (e.g., barometers).
- the sensor unit 24 may also be a sensor that acquires various information for predicting the quality of a communication path (e.g., a communication path formed by a wireless communication unit).
- the sensor unit 24 is a sensor that detects the reception S/N ratio of radio waves received from another communication device (e.g., a communication device that is the communication partner, or a communication device other than the communication partner).
- the information acquired by the sensor unit 24 is not limited to the reception S/N ratio, as long as it can be used to predict the quality of the communication path.
- the sensor unit 24 is not limited to the above-mentioned sensors.
- the sensor unit 24 may also be a sensor system that combines multiple sensors described above.
- the base station 20 may be configured as a collection of multiple physical or logical devices.
- the base station 20 of this embodiment may be divided into multiple devices such as a BBU (Baseband Unit) and an RU (Radio Unit).
- the base station 20 may be interpreted as a collection of these multiple devices.
- the base station may be either a BBU or an RU, or both.
- the BBU and the RU may be connected by a specified interface, such as eCPRI (enhanced Common Public Radio Interface).
- the RU may be referred to as an RRU (Remote Radio Unit) or an RD (Radio DoT).
- the RU may correspond to a gNB-DU (gNB Distributed Unit) described later.
- the BBU may correspond to a gNB-CU (gNB Central Unit) described later.
- the RU may be a device formed integrally with an antenna.
- the antenna of the base station 20, for example an antenna formed integrally with the RU may employ an Advanced Antenna System and support, for example, MIMO such as FD-MIMO or beamforming.
- the antenna of the base station 20 may have, for example, 64 transmitting antenna ports and 64 receiving antenna ports.
- the antenna mounted on the RU may be an antenna panel composed of one or more antenna elements, and the RU may be equipped with one or more antenna panels.
- the RU may be equipped with two types of antenna panels, a horizontally polarized antenna panel and a vertically polarized antenna panel.
- the RU may be equipped with two types of antenna panels, a right-hand circularly polarized antenna panel and a left-hand circularly polarized antenna panel, or an antenna panel with a polarization direction of 45 degrees from the vertical direction and an antenna panel with a polarization direction of -45 degrees.
- Multiple antennas with these multiple polarization directions may be mounted on a single antenna panel.
- the RU may form and control an independent beam for each antenna panel.
- RAN Radio Access Network
- the base station 20 may be simply referred to as a RAN, a RAN node, an AN (Access Network), or an AN node.
- the RAN in LTE may be called EUTRAN (Enhanced Universal Terrestrial RAN).
- the RAN in NR may be called NGRAN.
- the RAN in 6G may be called 6GRAN.
- the RAN in W-CDMA (UMTS) may be called UTRAN.
- the LTE base station 20 may be referred to as an eNodeB (Evolved Node B) or eNB.
- the EUTRAN includes one or more eNodeBs (eNBs).
- the NR base station 20 may be referred to as a gNodeB or gNB.
- the NGRAN includes one or more gNBs.
- the 6G base station may be referred to as a 6GNodeB, 6gNodeB, 6GNB, or 6gNB.
- the 6GRAN includes one or more 6GNBs.
- the EUTRAN may include a gNB (en-gNB) connected to a core network (EPC) in the LTE communication system (EPS).
- the NGRAN may include an ng-eNB connected to a core network 5GC in the 5G communication system (5GS).
- the base station 20 When the base station 20 is an eNB, gNB, 6GNB, etc., the base station 20 may be referred to as a 3GPP access. When the base station 20 is a wireless access point, the base station 20 may be referred to as a non-3GPP access.
- the base station 20 may be a radio extension device called an RRH (Remote Radio Head).
- RRH Remote Radio Head
- the base station 20 is a gNB
- the base station 20 may be a combination of the gNB-CU and gNB-DU described above, or may be either a gNB-CU or a gNB-DU.
- the gNB-CU hosts multiple upper layers (e.g., RRC (Radio Resource Control), SDAP (Service Data Adaptation Protocol), PDCP (Packet Data Convergence Protocol)) in the access stratum for communication with the UE.
- the gNB-DU hosts multiple lower layers (e.g., RLC (Radio Link Control), MAC (Medium Access Control), PHY (Physical Access Control)) in the access stratum. That is, among the messages/information described below, RRC signaling (semi-static notification) may be generated by the gNB-CU, while MAC CE and DCI (dynamic notification) may be generated by the gNB-DU.
- some configurations such as IE:cellGroupConfig may be generated by the gNB-DU, and the remaining configurations may be generated by the gNB-CU. These configurations may be transmitted and received over the F1 interface described below.
- the base station 20 may be configured to be able to communicate with other base stations.
- the base stations 20 may be connected to each other via an X2 interface.
- the base stations 20 may be connected to each other via an Xn interface.
- the base stations 20 may be connected to each other via the F1 interface described above.
- Messages/information (e.g., RRC signaling, MAC CE (MAC Control Element), or DCI (Downlink Control Information), etc.) described later may be transmitted between the multiple base stations 20, for example, via an X2 interface, an Xn interface, or an F1 interface.
- RRC signaling e.g., RRC signaling, MAC CE (MAC Control Element), or DCI (Downlink Control Information), etc.
- MAC CE MAC Control Element
- DCI Downlink Control Information
- the cell provided by the base station 20 may be called a serving cell.
- the concept of a serving cell includes a PCell (Primary Cell) and an SCell (Secondary Cell).
- the PCell and zero or more SCells provided by the MN may be called a Master Cell Group.
- dual connectivity include EUTRA-EUTRA Dual Connectivity, EUTRA-NR Dual Connectivity (ENDC), EUTRA-NR Dual Connectivity with 5GC, NR-EUTRA Dual Connectivity (NEDC), and NR-NR Dual Connectivity.
- Further examples of dual connectivity include NR-6G Dual Connectivity and 6G-NR Dual Connectivity.
- the serving cell may include a PSCell (Primary Secondary Cell, or Primary SCG Cell).
- PSCell Primary Secondary Cell, or Primary SCG Cell
- the PSCell and zero or more SCells provided by the SN may be referred to as a SCG (Secondary Cell Group).
- SCG Secondary Cell Group
- PUCCH physical uplink control channel
- Radio link failure is detected by the PCell and PSCell but not (does not need to be detected by) the SCell.
- the PCell and PSCell are also called SpCells (Special Cells) because they play a special role among the serving cells.
- One cell may be associated with one downlink component carrier and one uplink component carrier.
- the system bandwidth corresponding to one cell may be divided into multiple BWPs (Bandwidth Parts).
- BWPs Bandwidth Parts
- one or multiple BWPs may be set in the terminal device 40, and one BWP may be used by the terminal device 40 as an active BWP.
- Radio resources that the terminal device 40 can use such as frequency bands, numerology (subcarrier spacing), or slot formats, may differ for each cell, component carrier, or BWP.
- the transmission path control device 30 is a control device that dynamically changes the propagation path of radio waves.
- the transmission path control device 30 is typically a RIS (Reconfigurable Intelligent Surface).
- the RIS may be a RIS that operates in cooperation with a base station or other transceivers (referred to as a Cooperative RIS in this embodiment), or a RIS that operates without cooperation with a transceiver (referred to as a Blind RIS in this embodiment).
- the RIS may also be a RIS that reflects incoming radio waves without amplifying them (referred to as a passive RIS in this embodiment), or a RIS that has the function of amplifying and reflecting incoming radio waves (referred to as an active RIS in this embodiment).
- the transmission path control device 30 may be a device called a metasurface reflector or a device called a smart repeater.
- the transmission path control device 30 is not limited to a reflective device, and may be, for example, a transparent device.
- the description of the transmission path control device 30 that appears in the following explanation can be rephrased as RIS, IRS, IS, metasurface, smart surface, intelligent surface, metamaterial, etc.
- the transmission line control device 30 has a structure that reflects or transmits the arriving radio waves.
- the transmission line control device 30 may have, as a structure, a reflector made up of one or more metasurfaces (metasurface elements) whose permittivity and/or magnetic permeability can be dynamically controlled.
- the transmission line control device 30 may also have, as a structure, a transmitting plate whose refractive index, etc. of the transmitted radio waves can be controlled.
- the transmission line control device 30 then controls the reflection characteristics (e.g., reflection direction/reflectance, etc.) or transmission characteristics (e.g., refraction direction/transmittance, etc.) of the structure to reflect/transmit the arriving radio waves at a desired angle.
- the transmission line control device 30 may be a device installed on the outer wall of a structure such as a building. By installing the transmission line control device 30 on the outer wall of a structure, even if there is an obstruction between the base station 20 and the terminal device 40, the signal from the base station 20 can be reflected by the transmission line control device 30 provided on the outer wall of the building and reach the terminal device 40.
- the transmission line control device 30 may also be a device mounted on a device. In this case, the transmission line control device 30 may be a mobile device. The mobile device may be a floating device.
- the transmission line control device 30 may be mounted on a terminal device such as a smartphone, or on a vehicle such as an automobile, train, or rickshaw, or on an air vehicle (floating body) such as a balloon, airplane, or drone, or on equipment such as a traffic light, sign, or street light, or on home appliances such as a television, game machine, air conditioner, refrigerator, or lighting fixture.
- a terminal device such as a smartphone
- vehicle such as an automobile, train, or rickshaw
- an air vehicle (floating body) such as a balloon, airplane, or drone
- equipment such as a traffic light, sign, or street light
- home appliances such as a television, game machine, air conditioner, refrigerator, or lighting fixture.
- FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of a transmission line control device 30 according to an embodiment of the present disclosure.
- the transmission line control device 30 includes a communication unit 31, a storage unit 32, a control unit 33, a sensor unit 34, and a surface unit 35.
- the transmission line control device 30 does not necessarily have to include all of these components.
- the transmission line control device 30 does not have to include the sensor unit 34.
- the transmission line control device 30 may also include a plurality of these components.
- the transmission line control device 30 may include a plurality of surface units 35. In this case, the plurality of surface units 35 may each face in a different direction.
- the configuration shown in FIG. 7 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this.
- the functions of the transmission line control device 30 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
- the communication unit 31 is a communication interface for communicating with other communication devices (e.g., the management device 10, the base station 20, the terminal device 40, or another transmission path control device 30).
- the communication unit 31 may be a network interface or a device connection interface.
- the communication unit 31 may be a LAN (Local Area Network) interface such as a NIC (Network Interface Card), or a Universal Serial Bus (USB) interface configured by a USB host controller or a USB port.
- the communication unit 31 may be a wired interface or a wireless interface.
- the communication unit 31 is controlled by the control unit 33.
- the memory unit 32 is a storage device capable of reading and writing data, such as a DRAM, SRAM, flash memory, or hard disk.
- the control unit 33 is a controller (control device) that controls each part of the transmission line control device 30.
- the control unit 33 is realized by a processor such as a CPU, MPU, or GPU.
- the control unit 33 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the transmission line control device 30 using a RAM or the like as a working area.
- the control unit 33 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC or FPGA.
- the control unit 33 may be realized by a GPU.
- the CPU, MPU, ASIC, FPGA, and GPU can all be considered as controllers.
- the control unit 33 may be composed of multiple physically separated objects.
- the control unit 33 may be composed of multiple semiconductor chips.
- the control unit 33 includes an acquisition unit 331, a transmission unit 332, a channel estimation control unit 333, a reception unit 334, and an interpolation unit 335.
- Each block constituting the control unit 33 is a functional block indicating a function of the control unit 33.
- These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
- each of the above-mentioned functional blocks may be a software module realized by software (including a microprogram), or may be a circuit block on a semiconductor chip (die).
- each functional block may be a processor or an integrated circuit.
- the control unit 33 may be configured in functional units different from the above-mentioned functional blocks. The method of configuring the functional blocks is arbitrary.
- the operation of the control unit 33 may be similar to the operation of the control unit 23 of the base station 20 and the control unit 43 of the terminal device 40.
- the operation of the control unit 33 may be similar to the operation of the control unit 13 of the management device 10.
- the control unit 33 may be configured to control the surface unit 35 of one or more other transmission path control devices 30.
- the sensor unit 34 is a sensor that acquires various information related to wireless communication.
- the sensor unit 34 is a sensor that acquires information about objects around the device.
- the sensor unit 34 is a sensor that acquires information about the position, shape, movement, etc. of other objects.
- the sensor unit 34 may be a sensor for detecting the state of the device itself (for example, the position, moving speed, inclination, vibration, rotation, etc. of the terminal device 40).
- the configuration of the sensor unit 34 may be the same as the configuration of the sensor unit 24 provided in the base station 20.
- the sensor unit 34 may be an RF sensor or a non-RF sensor.
- the sensor unit 34 may be a sensor system that combines an RF sensor and a non-RF sensor.
- the surface portion 35 is a structure that reflects or transmits the arriving radio waves.
- the surface portion 35 is a reflecting plate composed of a metasurface (metasurface element) whose permittivity and/or permeability can be dynamically controlled.
- the surface portion 35 may be a transmitting plate that is configured to transmit the arriving radio waves and can control the refractive index of the transmitted radio waves.
- the transmission line control device 30 is not limited to a plate shape.
- the transmission line control device 30 may be a sheet shape.
- the metasurface element is a type of artificial medium (metamaterial) that realizes arbitrary characteristics (e.g., permittivity and permeability) by periodically arranging structures that are small relative to the wavelength.
- the control unit 33 can control, for example, the amplitude, phase, polarization, or frequency of the arriving radio waves by manipulating the characteristics (e.g., reflection characteristics or transmission characteristics) of the metasurface provided by the surface portion 35.
- the structure provided by the transmission line control device 30 is not limited to a surface shape.
- the surface portion 35 that appears in the following description can be rephrased as the metamaterial portion 35, the material portion 35, etc.
- FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the surface unit 35 included in the transmission line control device 30.
- the surface unit 35 includes a plurality of elements 351 capable of changing the characteristics related to the reflection or transmission of the arriving radio wave.
- the elements 351 are, for example, metasurface elements.
- the surface unit 35 includes m ⁇ n elements 351 (elements 351 11 to 351 mn ).
- a channel estimation unit 353 is arranged in each of two or more elements 351 among the plurality of elements 351, as shown in FIG. 8, for example.
- the transmission line control device 30 can switch the circuit connected to the two or more elements 351 from the phase shifter 352 to the channel estimation unit 353.
- the elements 351 in which the channel estimation unit 353 is arranged may be all of the plurality of elements 351 included in the surface unit 35, or may be a part of the plurality of elements 351.
- the phase shifter 352 may additionally include a secondary modulation section, an amplifier, and the like.
- the terminal device 40 is a wireless communication device that performs wireless communication with other wireless communication devices (e.g., a base station 20 or another terminal device 40). Any type of information processing device (computer) can be used for the terminal device 40.
- the terminal device 40 may be a mobile terminal such as a mobile phone, a smart device (smartphone or tablet), a PDA (Personal Digital Assistant), or a notebook PC.
- the terminal device 40 may also be an imaging device (e.g., a camcorder) equipped with a communication function.
- the terminal device 40 may also be a motorcycle or a mobile relay vehicle equipped with a communication device such as an FPU (Field Pickup Unit).
- the terminal device 40 may also be an M2M (Machine to Machine) device or an IoT (Internet of Things) device.
- the terminal device 40 may also be a wearable device such as a smart watch.
- the terminal device 40 may also be an xR device such as an AR (Augmented Reality) device, a VR (Virtual Reality) device, or an MR (Mixed Reality) device.
- the xR device may be a glasses-type device such as AR glasses or MR glasses, or a head-mounted device such as a VR head-mounted display.
- the terminal device 40 may be a standalone device consisting only of a part worn by the user (e.g., a glasses part).
- the terminal device 40 may also be a terminal-linked device consisting of a part worn by the user (e.g., a glasses part) and a terminal part linked to the part (e.g., a smart device).
- the terminal device 40 may be capable of NOMA communication with the base station 20.
- the terminal device 40 may be able to use an automatic repeat technique such as HARQ when communicating with the base station 20.
- the terminal device 40 may be capable of sidelink communication with other terminal devices 40.
- the terminal device 40 may be able to use an automatic repeat technique such as HARQ when performing sidelink communication.
- the terminal device 40 may be capable of NOMA communication when performing sidelink communication with other terminal devices 40.
- the terminal device 40 may be capable of LPWA communication with other wireless communication devices such as the base station 20.
- the wireless communication used by the terminal device 40 may be wireless communication using millimeter waves.
- the wireless communication used by the terminal device 40, including sidelink communication may be wireless communication using radio waves, or wireless communication using infrared rays or visible light, i.e., optical wireless.
- the terminal device 40 may be a wireless communication device that can be moved, that is, a mobile device.
- the terminal device 40 may be a wireless communication device installed in a mobile device, or may be the mobile device itself.
- the terminal device 40 may be a vehicle that moves on a road, such as an automobile, a bus, a truck, or a motorcycle, or may be a wireless communication device mounted on the vehicle.
- the mobile device may be a mobile terminal, or may be a mobile device that moves on land (ground in the narrow sense), underground, on water, or underwater.
- the mobile device may also be a mobile device that moves within the atmosphere, such as an airplane, an airship, a balloon, or a helicopter, or may be a mobile device that moves outside the atmosphere, such as an artificial satellite.
- the mobile device may be a UAV (Unmanned Aerial Vehicle) such as a drone.
- the terminal device 40 may also be a wireless communication device mounted on a mobile device.
- the terminal device 40 may be capable of connecting to and communicating with multiple base stations 20 or multiple cells at the same time.
- one base station 20 supports a communication area through multiple cells (e.g., pCell or sCell)
- the multiple cells can be bundled together and communication can be performed between the base station 20 and the terminal device 40 using carrier aggregation (CA) technology, dual connectivity (DC) technology, multi-connectivity (MC) technology, or the like.
- CA carrier aggregation
- DC dual connectivity
- MC multi-connectivity
- communication can be performed between the terminal device 40 and the multiple base stations 20 through the cells of different base stations 20 using coordinated multi-point transmission and reception (CoMP) technology.
- CoMP coordinated multi-point transmission and reception
- the terminal device 40 may be a relay terminal that relays communication to a remote terminal.
- FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a terminal device 40 according to this embodiment.
- the terminal device 40 includes a wireless communication unit 41, a memory unit 42, a control unit 43, and a sensor unit 44.
- the terminal device 40 does not necessarily have to include all of these components.
- the terminal device 40 does not have to include the sensor unit 44.
- the configuration shown in FIG. 9 is a functional configuration, and the hardware configuration may differ from this.
- the functions of the terminal device 40 may be implemented in a distributed manner across multiple physically separated components.
- the wireless communication unit 41 is a signal processing unit for wireless communication with other wireless communication devices (e.g., the base station 20 or other terminal devices 40).
- the wireless communication unit 41 is controlled by the control unit 43.
- the wireless communication unit 41 supports one or more wireless access methods.
- the wireless communication unit 41 may support at least one of NR, LTE, and 6G. In addition to NR, LTE, and 6G, the wireless communication unit 41 may support W-CDMA, cdma2000, etc.
- the wireless communication unit 41 may support automatic retransmission technology such as HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest).
- HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest
- the wireless communication unit 41 includes a transmission processing unit 411, a reception processing unit 412, and an antenna 413.
- the wireless communication unit 41 may include a plurality of transmission processing units 411, reception processing units 412, and antennas 413.
- each unit of the wireless communication unit 41 may be configured separately for each wireless access method.
- the transmission processing unit 411 and the reception processing unit 412 may be configured separately for LTE, NR, and 6G.
- the antenna 413 may be configured with a plurality of antenna elements, for example, a plurality of patch antennas.
- the wireless communication unit 41 may have a beamforming function.
- the wireless communication unit 41 may have a polarized beamforming function using vertical polarization (V polarization) and horizontal polarization (H polarization) (or a polarized beamforming function using dual polarization in polarization directions of 45 degrees and -45 degrees from the vertical direction).
- V polarization vertical polarization
- H polarization horizontal polarization
- the memory unit 42 is a readable and writable storage device such as a DRAM, an SRAM, a flash memory, or a hard disk.
- the memory unit 42 functions as a storage means for the terminal device 40.
- the control unit 43 is a controller that controls each part of the terminal device 40.
- the control unit 43 controls the wireless communication unit so as to perform wireless communication with other wireless communication devices (e.g., the base station 20 or other terminal devices 40).
- the control unit 43 may be realized by a processor such as a CPU or MPU.
- the control unit 23 may be realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the terminal device 40 using a RAM or the like as a working area.
- the control unit 43 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC or FPGA.
- the control unit 43 may be realized by a GPU.
- the CPU, MPU, ASIC, FPGA, and GPU can all be considered as controllers.
- the control unit 43 may be composed of multiple physically separated objects.
- the control unit 43 may be composed of multiple semiconductor chips.
- the control unit 43 includes an acquisition unit 431, a transmission unit 432, and a communication control unit 433.
- Each block constituting the control unit 43 is a functional block indicating a function of the control unit 43.
- These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
- each of the above-mentioned functional blocks may be a software module realized by software (including a microprogram), or may be a circuit block on a semiconductor chip (die).
- each functional block may be a processor or an integrated circuit.
- the control unit 43 may be configured in functional units different from the above-mentioned functional blocks. The method of configuring the functional blocks is arbitrary.
- each block constituting the control unit 43 may be similar to that of each block provided in the control unit 23 of the base station 20. Also, the operation of the control unit 23 may be similar to that of the control unit 13 of the management device 10.
- the sensor unit 44 is a sensor that acquires various information related to wireless communication.
- the sensor unit 44 is a sensor that acquires information about objects around the device.
- the sensor unit 44 is a sensor that acquires information about the position, shape, movement, etc. of other objects.
- the sensor unit 44 may be a sensor for detecting the state of the device itself (for example, the position, moving speed, inclination, vibration, rotation, etc. of the terminal device 40).
- the configuration of the sensor unit 44 may be the same as the configuration of the sensor unit 24 provided in the base station 20.
- the sensor unit 44 may be an RF sensor or a non-RF sensor.
- the sensor unit 44 may be a sensor system that combines an RF sensor and a non-RF sensor.
- the communication unit of the RIS performs operations for channel estimation (e.g., sounding operations).
- channel estimation e.g., sounding operations
- the actual channel conditions and the channel estimation results may differ from the actual channel conditions.
- the transmission path control device 30 (e.g., RIS) of this embodiment has a surface section 35 composed of multiple elements 351 that can change the characteristics related to the reflection or transmission of the incoming radio waves.
- a channel estimation section 353 is arranged in each of two or more elements 351 out of the multiple elements 351.
- the channel estimation section 353 may be arranged in all elements of the multiple elements 351, or may be arranged in some elements of the multiple elements 351.
- the transmission path control device 30 obtains information (hereinafter referred to as channel information) related to the results of channel estimation in each of the two or more elements 351.
- the transmission path control device 30 transmits this channel information to a communication device (e.g., a base station 20 and/or a terminal device 40).
- the communication device performs processing related to communication between the communication devices based on the channel information.
- channel estimation process (hereafter referred to as channel estimation process) will be explained below with reference to the drawings.
- FIG. 10 is a flowchart showing the channel estimation process of this embodiment.
- the communication device e.g., the base station 20 and/or the terminal device 40
- the transmission path control device 30 transmits the capability information to the communication device (step S102).
- the communication device causes the transmission path control device 30 to execute a channel information acquisition operation in order to acquire channel information between the communication device and the transmission path control device 30.
- the communication device transmits a signal (hereinafter referred to as a trigger signal) that triggers a channel estimation operation to the transmission path control device 30 (step S103).
- the communication device may store information on the channel estimation mode (hereinafter referred to as channel estimation mode information) in this trigger signal.
- the channel estimation mode information may be composed of one or more pieces of information that specify the mode of channel estimation of the transmission path control device 30.
- the communication device may determine the information (channel estimation mode) to be stored in this channel estimation mode information based on the capability information acquired in step S102.
- the receiver 334 of the transmission path control device 30 receives a trigger signal from the communication device.
- This trigger signal includes channel estimation mode information.
- the channel estimation mode information will be described later.
- the communication device transmits a signal for channel estimation to the transmission path control device 30 (step S104).
- the channel estimation signal include a CSI-RS (Channel State Information-Reference Signal), an SRS (Sounding Reference Signal), or a CSI Report.
- the communication device may store channel estimation form information in these signals.
- the communication device may also transmit a new signal that stores the channel estimation form information as the channel estimation signal to be transmitted to the transmission path control device 30.
- the channel estimation control unit 333 of the transmission path control device 30 controls the operation of the multiple channel estimation units 353 based on the channel estimation form information.
- the transmission path control device 30 controls the operation of the multiple channel estimation units 353 so as to achieve a channel estimation form specified by the communication device.
- the transmission path control device 30 receives a trigger signal and switches the circuit connected to two or more elements 351 in which the channel estimation units 353 are arranged from the phase shifter 352 to the channel estimation unit 353.
- the channel estimation control unit 333 may determine the element 351 that switches the connection circuit to the channel estimation unit 353 based on the channel estimation form information.
- the channel estimation control unit 333 may control the operation of the channel estimation unit 353 so as to achieve a predetermined channel estimation form.
- the multiple channel estimation units 353 each perform an operation related to channel estimation based on a channel estimation signal transmitted from the communication device.
- the acquisition unit 331 of the transmission path control device 30 acquires information on the results of channel estimation from the multiple channel estimation units 353. Then, the transmission unit 332 of the transmission path control device 30 transmits channel information based on the information on the results of channel estimation to the communication device (step S105).
- the channel information may be information that integrates the channel estimation results from two or more elements 351.
- the communication device acquires channel information from the transmission path control device 30. Then, the communication device performs various controls based on the channel information. For example, the base station 20 performs communication control of the base station 20 and/or the terminal device 40 based on the channel information. For example, the base station 20 determines the communication settings (communication parameters) to be used by the base station 20 and/or the terminal device 40 based on the channel information. The base station 20 and/or the terminal device 40 communicates using the communication settings (communication parameters) determined based on the channel information.
- the transmission path control device 30 transmits capability information to the communication device (step S102).
- the capability information is capability information related to channel estimation by the transmission path control device 30 (e.g., RIS). This capability information is signaled in advance between the communication device and the transmission path control device 30 before the channel estimation operation.
- the communication device e.g., base station 20 and/or terminal device 40 determines the element 351 (e.g., metasurface element) to be used for channel estimation according to the accuracy of the beam used during communication using the RIS and the form of channel estimation.
- the transmission line control device 30 (or the surface unit 35 provided in the transmission line control device 30) is the RIS.
- the capability information may include at least one of the pieces of information shown in (A1) to (A9) below.
- the information included in the capability information is not limited to the information shown in (A1) to (A9) below. Note that the description of RIS shown below can be replaced with the transmission line control device 30 or the surface unit 35.
- the information on the size of the RIS is information that specifically indicates the size of the RIS (for example, the transmission line control device 30, or the surface unit 35 included in the transmission line control device 30).
- the information on the size of the RIS may be at least one of the pieces of information shown in the following (A1-1) to (A1-3).
- A1-3 Information on the effective area of the RIS with respect to a communication device (e.g., a base station 20 and/or a terminal device 40).
- the information on the size of the element 351 is information that specifically indicates the size of the element 351 (e.g., metasurface element) included in the RIS.
- the information on the size of the RIS may be at least one of the pieces of information shown in (A2-1) to (A2-2) below.
- the information on the arrangement of the elements 351 is information indicating the arrangement of the elements 351 (e.g., metasurface elements).
- the information on the arrangement of the elements 351 includes, for example, at least one of information indicating the arrangement interval of the elements 351 and information indicating the area ratio of the elements 351 to the area of the RIS.
- the information on the function of each element 351 is information on the function for controlling the reflected wave/transmitted wave for each element 351 (e.g., metasurface element).
- the function for controlling the reflected wave/transmitted wave includes, for example, at least one of the phase shifter 352, the amplifier, the secondary modulation unit, and the channel estimation unit 353.
- control precision of the element 351 is, for example, information indicating the controllable granularity for each of the above-mentioned functions (functions of each element 351).
- the information on the form of channel estimation is information indicating which form the RIS can support among a plurality of forms of channel estimation including the operation of this embodiment (for example, forms of channel estimation defined in advance by a standardization standard, etc.).
- the information on the form of channel estimation may include at least one of information on the mapping pattern of the element 351 (for example, metasurface element) having the channel estimation unit 353, and information on whether each element 351 (for example, metasurface element) has the channel estimation unit 353.
- the identification information for each element 351 is information (e.g., ID information) used to identify a target element 351 from multiple elements 351 when a communication device specifies the operation of the element 351 (e.g., metasurface element).
- the capability information may include, in addition to the identification information for each element 351, at least one of information on the mapping pattern of the element 351 (e.g., metasurface element) having the channel estimation unit 353, and information on whether each element 351 (e.g., metasurface element) has the channel estimation unit 353, as information on the element 351.
- the information on the format of the channel estimation result is information indicating which of a plurality of feedback formats of the channel estimation result the RIS (for example, the transmission path control device 30) supports.
- the RIS identification information is information (e.g., ID information) that enables a communication device to identify the RIS.
- the communication device transmits channel estimation mode information to the transmission path control device 30 (e.g., RIS).
- the channel estimation mode information is stored in a trigger signal and transmitted (step S103).
- the channel estimation mode information is composed of, for example, one or more pieces of information that specify the mode of channel estimation of the transmission path control device 30.
- the transmission path control device 30 (or the surface unit 35 included in the transmission path control device 30) is a RIS.
- the channel estimation mode information may include at least one of the pieces of information shown in (B1) to (B4) below.
- the information included in the channel estimation mode information is not limited to the information shown in (B1) to (B4) below.
- the operation of the communication system 1 in each of the cases (B1) to (B4) will be described in detail in Examples 1 to 4 below. Note that the description of RIS shown below can be replaced with the transmission path control device 30 or the surface unit 35.
- (B1) A form in which only channel estimation at a single frequency is performed.
- (B2) A form in which different frequency bands are simultaneously channel-estimated.
- (B3) A form in which channels are simultaneously estimated between the RIS and the base station 20 and between the RIS and the terminal device 40.
- (B4) A form in which other signals are reflected/transmitted at the same time as channel estimation.
- the channel estimation form information may be information that specifically indicates a form of channel estimation defined in a standard specification or the like.
- the channel estimation form information may also be information that specifies the allocation of operations related to channel estimation for each element 351 (e.g., metasurface element). This also allows the communication device to indirectly specify the form of channel estimation.
- the information specifying the allocation of operations related to channel estimation may be information specifying an element 351 to be used during channel estimation (hereinafter referred to as element specification information).
- element specification information is information for specifying which of the multiple elements 351 the RIS is to use as its channel estimation unit 353.
- the element designation information may include at least one of the pieces of information shown in (C1) to (C9) below.
- the information included in the element designation information is not limited to the pieces of information shown in (C1) to (C9) below.
- the description of the RIS shown below can be replaced with the transmission path control device 30 or the surface unit 35.
- (C1) Mapping pattern designation information of the element 351 used for channel estimation (e.g., information on a mapping pattern selected from a plurality of mapping patterns specifically defined in a standardization specification, etc.)
- (C2) Mapping pattern designation information determined based on capability information related to channel estimation of the RIS e.g., information on a mapping pattern selected from a plurality of mapping patterns predefined between the RIS and the communication device)
- (C3) Mapping pattern designation information determined based on implementation (C4) Designation information for each element 351 as to whether to perform channel estimation (C5) Designation information for each element 351 as to whether to use a predetermined function (e.g., a band-limiting filter)
- C6 Information on the number of elements to be used for channel estimation per unit area
- (C8) Information on the ratio of the number of elements to be used for channel estimation out of the total number of elements 351 (C9) Information designating whether channel estimation is to
- mapping pattern when the communication device specifies a mapping pattern to be used by the RIS from among multiple mapping patterns predefined between the RIS and the communication device, information on the mapping pattern is signaled in advance between the RIS and the communication device (e.g., between the RIS and the base station 20 and/or between the RIS and the terminal device 40).
- the transmission path control device 30 feeds back channel information based on information on the result of channel estimation to the communication device (step S105).
- the information on the result of channel estimation may be information on an element 351 (e.g., metasurface element) basis.
- the information on the result of channel estimation may be information in a format that allows the correspondence between the element 351 and the result of channel estimation to be identified.
- the transmission path control device 30 may feed back the result of channel estimation to the communication device (e.g., base station 20 and/or terminal device 40) based on the element designation information.
- the transmission path control device 30 may estimate and interpolate the channel estimation results of the other elements 351 based on the channel estimation result of the specific element 351. For example, the interpolation unit 335 of the transmission path control device 30 may interpolate the channel estimation results for elements 351 among the multiple elements 351 for which channel estimation results have not been obtained based on the channel estimation results of elements 351 for which channel estimation results have been obtained. Then, the transmission unit 332 of the transmission path control device 30 may transmit channel information based on the multiple channel estimation results including the interpolated channel estimation result to the communication device. The transmission path control device 30 may perform this interpolation process only when specified by the communication device. This allows the transmission path control device 30 to improve the accuracy of channel estimation.
- the transmission path control device 30 may also transmit information that integrates the channel estimation results of the multiple elements 351 to the communication device as channel information.
- the transmission path control device 30 may feed back this integrated information as the channel estimation result of the representative element 351. This allows the transmission path control device 30 to reduce the amount of feedback information.
- the transmission path control device 30 may also transmit information on the difference between the channel estimation result of a specific element 351 and the channel estimation results of other elements 351 as channel information to the communication device. For example, the transmission path control device 30 may transmit information indicating the channel estimation result of one element 351 of the multiple elements 351 and information on the channel estimation results of other elements 351 of the multiple elements 351 expressed as the difference between the channel estimation result of the one element 351 as channel information to the communication device. This also enables the transmission path control device 30 to reduce the amount of feedback information.
- the communication device obtains channel information from the transmission path control device 30 (e.g., RIS). Then, the communication device (e.g., base station 20 and/or terminal device 40) performs various controls based on the channel information. For example, the communication device uses the obtained channel information to determine the control method for each element 351, the form of the beam it will transmit, and the antenna port to be used. Note that if the communication device does not obtain channel estimation results for all elements 351 (e.g., if only a specific element 351 of the transmission path control device 30 has a channel estimation unit 353), the communication device may use the channel estimation result of a specific element 351 to interpolate channel information for the other elements 351.
- the transmission path control device 30 e.g., RIS
- the communication device e.g., base station 20 and/or terminal device 40
- the communication device uses the obtained channel information to determine the control method for each element 351, the form of the beam it will transmit, and the antenna port to be used. Note that if the communication device does not obtain
- a communication environment is assumed in which a base station 20 and a terminal device 40 communicate with each other.
- one or more RISs are installed as a transmission path control device 30.
- these multiple RISs may be referred to as RIS#1 to RIS#N, where N is any integer. Note that the RIS that appears in the following explanation can be replaced with a transmission path control device 30 other than a RIS.
- the RIS performs processing related to channel estimation in this embodiment based on channel estimation form information from the communication device (base station 20 and/or terminal device 40).
- the form of channel estimation of this RIS can be divided into the forms shown in (B1) to (B4) below, for example.
- (B1) A form in which only channel estimation at a single frequency is performed.
- (B2) A form in which different frequency bands are simultaneously channel-estimated.
- (B3) A form in which channels are simultaneously estimated between the RIS and the base station 20 and between the RIS and the terminal device 40.
- (B4) A form in which other signals are reflected/transmitted at the same time as channel estimation.
- Example 1> In the first embodiment, a case will be described in which the RIS performs channel estimation only at a single frequency.
- the first embodiment is an example of the form shown in (B1) above.
- FIG. 11 is a sequence diagram showing the channel estimation process according to the first embodiment. The channel estimation process according to the first embodiment will be described below with reference to FIG. 11.
- the base station 20 or the terminal device 40 requests capability information related to RIS channel estimation from the RIS (step S201).
- the RIS transmits the capability information to the base station 20 or the terminal device 40 (step S202).
- the acquisition unit 231 of the base station 20 or the acquisition unit 431 of the terminal device 40 acquires capability information from the RIS.
- the base station 20 or the terminal device 40 transmits a trigger signal to the RIS to trigger a channel estimation operation (step S203).
- the base station 20 or the terminal device 40 stores channel estimation form information in this trigger signal.
- the base station 20 or the terminal device 40 may determine the information (channel estimation form) to be stored in this channel estimation form information based on the capability information acquired in step S202.
- the RIS receives a trigger signal from the base station 20 or the terminal device 40.
- This trigger signal includes channel estimation mode information.
- the mode shown in (B1) above is specified as the channel estimation mode.
- the transmitting unit 232 of the base station 20 or the transmitting unit 432 of the terminal device 40 transmits a signal for channel estimation to the RIS (step S204).
- the channel estimation signal include a CSI-RS (Channel State Information-Reference Signal), an SRS (Sounding Reference Signal), or a CSI Report.
- the communication device may store channel estimation form information in these signals.
- the communication device may also use a new signal that stores channel estimation form information as the channel estimation signal to be transmitted to the RIS.
- the RIS controls the operation of the multiple channel estimation units 353 so that the channel estimation mode specified by the communication device is achieved. For example, upon receiving a trigger signal, the RIS switches the circuit connected to the two or more elements 351 in which the channel estimation units 353 are arranged from the phase shifter 352 to the channel estimation unit 353. At this time, the channel estimation control unit 333 may determine the element 351 that switches the connection circuit to the channel estimation unit 353 based on the channel estimation mode information. Then, each of the multiple channel estimation units 353 performs an operation related to channel estimation based on the channel estimation signal transmitted from the communication device.
- FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the operation of the RIS. Specifically, FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the operation of the RIS in the case where elements 351 that perform channel estimation and elements 351 that do not perform channel estimation are arranged alternately. In the example of FIG. 12, the elements 351 that do not perform channel estimation are positioned so that they are sandwiched on all four sides by the elements 351 that perform channel estimation.
- the elements 351 that perform channel estimation are, for example, elements 351 connected to a channel estimation unit 353.
- the elements 351 that do not perform channel estimation are elements 351 connected to a phase shifter 352.
- the elements 351 that do not perform channel estimation may be elements 351 in which a channel estimation unit 353 is not arranged, as a connectable circuit (switchable circuit).
- the channel estimation unit 353 of an element 351 that does not perform channel estimation may calculate its own channel estimation result based on the channel estimation results of surrounding elements 351 that perform channel estimation.
- the channel estimation unit 353 may take the average of the channel estimation results of the surrounding elements 351 as its own channel estimation result.
- the channel estimation unit 353 may use the channel estimation result of a specific element 351 as its own channel estimation result as it is.
- the channel estimation unit 353 may calculate the channel estimation result based on a specific calculation formula.
- the channel estimation control unit 333 of the RIS may calculate the channel estimation result of the element 351 that does not perform channel estimation based on the channel estimation results of the elements 351 located around the element 351 that does not perform channel estimation.
- the channel estimation control unit 333 may take the average of the channel estimation results of the elements 351 located around the element 351 that does not perform channel estimation as the channel estimation result of the element 351 that does not perform channel estimation.
- the channel estimation control unit 333 may also use the channel estimation result of a specific element 351 as the channel estimation result of the element 351 that does not perform channel estimation.
- the channel estimation unit 353 may calculate the channel estimation result based on a specific calculation formula.
- the RIS acquires channel estimation results of the multiple elements 351.
- the RIS then generates channel information based on the acquired channel estimation results.
- the channel information may be information that integrates the channel estimation results of each of the multiple elements 351.
- the RIS then transmits the channel information to the base station 20 or the terminal device 40 (step S205).
- the base station 20 or the terminal device 40 acquires channel information from the RIS. Then, the base station 20 or the terminal device 40 performs various processes related to communication based on the channel information.
- the RIS includes a surface portion 35 (a plurality of elements 351) capable of simultaneously reflecting/transmitting radio waves of a plurality of frequency bands.
- Sequence example> 13 is a sequence diagram illustrating a channel estimation process according to the second embodiment.
- the channel estimation process according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
- the base station 20 or the terminal device 40 requests capability information related to RIS channel estimation from the RIS (step S301).
- the RIS transmits the capability information to the base station 20 or the terminal device 40 (step S302).
- the acquisition unit 231 of the base station 20 or the acquisition unit 431 of the terminal device 40 acquires capability information from the RIS.
- the base station 20 or the terminal device 40 transmits a trigger signal to the RIS to trigger a channel estimation operation (step S303).
- the base station 20 or the terminal device 40 stores channel estimation form information in this trigger signal.
- the base station 20 or the terminal device 40 may determine the information (channel estimation form) to be stored in this channel estimation form information based on the capability information acquired in step S302.
- the RIS receives a trigger signal from the base station 20 or the terminal device 40.
- This trigger signal includes channel estimation mode information.
- the mode shown in (B2) above is specified as the channel estimation mode.
- the RIS controls the operation of the multiple channel estimation units 353 so as to achieve the channel estimation mode specified by the communication device. For example, upon receiving the trigger signal, the RIS switches the circuit connected to the element 351 in which the channel estimation unit 353 is located based on the channel estimation mode information.
- the transmitter 232 of the base station 20 or the transmitter 432 of the terminal device 40 transmits a channel estimation signal for frequency band #1 to the RIS (step S304).
- Each of the multiple channel estimation units 353 included in the RIS performs operations related to channel estimation based on the channel estimation signal for frequency band #1.
- the RIS acquires channel estimation results of the multiple elements 351.
- the RIS then generates channel information for frequency band #1 based on the acquired channel estimation results.
- the RIS transmits the channel information for frequency band #1 to the base station 20 or the terminal device 40 (step S305).
- the transmitter 232 of the base station 20 or the transmitter 432 of the terminal device 40 transmits a channel estimation signal for frequency band #2 to the RIS (step S306).
- Each of the multiple channel estimation units 353 included in the RIS performs operations related to channel estimation based on the channel estimation signal for frequency band #2.
- the RIS acquires channel estimation results of the multiple elements 351.
- the RIS then generates channel information for frequency band #2 based on the acquired channel estimation results.
- the RIS transmits the channel information for frequency band #2 to the base station 20 or the terminal device 40 (step S307).
- the frequency bands related to the channel estimation process are not limited to frequency band #1 and frequency band #2.
- the base station 20 or the terminal device 40 may transmit channel estimation signals related to more than two frequency bands.
- the RIS may also perform operations related to channel estimation related to more than two frequency bands.
- the RIS may feed back channel estimation results of multiple frequency bands to the base station 20 or the terminal device 40 as one channel information (or one signal). If there is similarity in the channels, the RIS may feed back, as channel information, to the base station 20 or the terminal device 40, first information, which is the channel estimation result of one frequency band, and second information, which is the channel estimation result of another frequency band and is difference information between the first information and the first information.
- the base station 20 or the terminal device 40 acquires channel information from the RIS. Then, the base station 20 or the terminal device 40 performs various processes related to communication based on the channel information.
- Fig. 14 is a diagram showing a configuration example of a RIS (transmission path control device 30) according to the second embodiment.
- one or more band-limiting filters may be provided before the phase shifter 352 and the channel estimation unit 353. By introducing the band-limiting filters, it is possible to prevent each other's channel estimation signals from affecting other frequency bands as interference.
- Example of RIS operation> An example of the operation of the RIS when simultaneously estimating channels in different frequency bands is shown below.
- Figures 15 to 17 are diagrams for explaining an example of the operation of the RIS when simultaneously estimating channels in two different frequency bands (frequency band #1 and frequency band #2).
- FIG. 15 is a diagram showing an example of the operation of the RIS in the case where an element 351 performing channel estimation of frequency band #1 and an element 351 performing channel estimation of frequency band #2 are alternately arranged.
- an element 351 not performing channel estimation of frequency band #1 is located in such a manner that it is sandwiched between elements 351 performing channel estimation of frequency band #1 on all four sides.
- the channel estimation unit 353 of the element 351 not performing channel estimation of frequency band #1 may calculate its own channel estimation result based on the channel estimation result of the element 351 performing channel estimation of frequency band #1 located in the periphery.
- the channel estimation unit 353 may use the average of the channel estimation results of the elements 351 located in the periphery as its own channel estimation result. In addition, the channel estimation unit 353 may use the channel estimation result of a specific element 351 as its own channel estimation result as it is. Of course, the channel estimation unit 353 may calculate the channel estimation result based on a specific calculation formula.
- the channel estimation result may be interpolated by the channel estimation control unit 333 instead of the channel estimation unit 353. Moreover, the interpolation of the channel estimation result may be performed by the base station 20 and/or the terminal device 40.
- the channel estimation result of the frequency band #2 can also be obtained by the same process.
- Fig. 16 is a diagram showing an example of the operation of the RIS when the element 351 performing channel estimation of frequency band #1 and the element 351 performing channel estimation of frequency band #2 are arranged in half of the RIS.
- the element 351 performing channel estimation of frequency band #1 and the element 351 performing channel estimation of frequency band #2 are arranged in the left and right halves of the RIS, but they may be arranged in the upper and lower halves, or may be arranged in diagonal halves.
- the RIS may generate channel information related to frequency band #1 based on the channel estimation result of the element 351 performing channel estimation of frequency band #1.
- the RIS may generate channel information related to frequency band #2 based on the channel estimation result of the element 351 performing channel estimation of frequency band #2.
- FIG. 17 is a diagram showing an example of the operation of the RIS in the case where the element 351 performing channel estimation of the frequency band #1 and the element 351 performing channel estimation of the frequency band #2 are arranged at different ratios.
- the RIS may change this ratio according to a predetermined condition. For example, the RIS may change this ratio based on the ratio of the number of elements 351 used for reflection/transmission for each frequency band and/or the required accuracy of channel estimation.
- the RIS may obtain information on the conditions for determining the ratio (or information on the ratio itself) from the base station 20 and/or the terminal device 40. This information may be included in the channel estimation form information. In the case of the example of FIG.
- the RIS may generate channel information on the frequency band #1 based on the channel estimation result of the element 351 performing channel estimation of the frequency band #1.
- the RIS may also generate channel information on the frequency band #2 based on the channel estimation result of the element 351 performing channel estimation of the frequency band #2.
- channel estimation is performed in all elements 351, but the multiple elements 351 included in the RIS may include elements 351 that do not perform channel estimation.
- Example 3> In the third embodiment, a case will be described in which the RIS simultaneously estimates the channel between the RIS and the base station 20 and between the RIS and the terminal device 40.
- the third embodiment is an example of the form shown in (B3) above.
- FIG. 18 is a sequence diagram showing the channel estimation process according to the third embodiment.
- the channel estimation process according to the third embodiment will be described below with reference to FIG. 18.
- the base station 20 requests capability information related to RIS channel estimation from the RIS (step S401).
- the RIS transmits the capability information to the base station 20 (step S402).
- the base station 20 requests the RIS to transmit capability information, but the terminal device 40 may also request the RIS to transmit capability information. In this case, the RIS may transmit the capability information to the terminal device 40.
- the acquisition unit 231 of the base station 20 or the acquisition unit 431 of the terminal device 40 acquires capability information from the RIS.
- the base station 20 or the terminal device 40 transmits a trigger signal to the RIS to trigger a channel estimation operation (step S403).
- the acquisition unit 431 of the terminal device 40 may acquire capability information from the RIS.
- the terminal device 40 may transmit a trigger signal to the RIS.
- the base station 20 or the terminal device 40 stores channel estimation form information in this trigger signal.
- the base station 20 or the terminal device 40 may determine the information (channel estimation form) to be stored in this channel estimation form information based on the capability information acquired in step S402.
- the RIS receives a trigger signal from the base station 20 or the terminal device 40.
- This trigger signal includes channel estimation mode information.
- the mode shown in (B3) above is specified as the channel estimation mode.
- the RIS controls the operation of the multiple channel estimation units 353 so as to achieve the channel estimation mode specified by the communication device. For example, upon receiving the trigger signal, the RIS switches the circuit connected to the element 351 in which the channel estimation unit 353 is located based on the channel estimation mode information.
- the transmitting unit 232 of the base station 20 transmits a channel estimation signal to the RIS (step S404a).
- the transmitting unit 432 of the terminal device 40 transmits a channel estimation signal to the RIS (step S404b).
- the base station 20 and the terminal device 40 transmit the channel estimation signal (e.g., CSI-RS or SRS) in a form that allows the RIS side to distinguish whether it is a channel estimation signal between the RIS and the base station 20 or a channel estimation signal between the RIS and the terminal device 40.
- the channel estimation signal e.g., CSI-RS or SRS
- the base station 20 may use half of the radio resources used for the CSI-RS as a signal for channel estimation between the RIS and the base station 20, and the terminal device 40 may use the remaining half as a signal for channel estimation between the RIS and the terminal device 40.
- the radio resources for channel estimation between the RIS and the base station 20 and the radio resources for channel estimation between the RIS and the terminal device 40 may be allocated in a manner that is orthogonal in time, frequency, or space. In this case, the allocation of the radio resources does not necessarily have to be 50/50.
- the radio resources may be allocated based on the control accuracy of the required elements 351 and/or the proportion of the RIS elements 351 used in the uplink and downlink, respectively.
- the multiple channel estimation units 353 included in the RIS each perform operations related to channel estimation based on the channel estimation signal between the RIS and the base station 20.
- the RIS acquires the channel estimation results of the multiple elements 351.
- the RIS then generates channel information between the RIS and the base station 20 based on the acquired channel estimation results.
- the RIS transmits the channel information between the RIS and the base station 20 to the base station 20 (step S405a).
- the multiple channel estimation units 353 included in the RIS each perform operations related to channel estimation based on the channel estimation signal between the RIS and the terminal device 40.
- the RIS acquires channel estimation results from the multiple elements 351.
- the RIS then generates channel information between the RIS and the terminal device 40 based on the acquired channel estimation results.
- the RIS transmits the channel information between the RIS and the terminal device 40 to the terminal device 40 (step S405b).
- the base station 20 and the terminal device 40 acquire channel information from the RIS. Then, the base station 20 and the terminal device 40 perform various communication-related processes based on the channel information.
- the RIS (transmission path control device 30) according to the third embodiment may also include one or more band-limiting filters before the phase shifter 352 and the channel estimation unit 353, similar to the RIS according to the second embodiment (e.g., the RIS shown in FIG. 14).
- some of the multiple elements 351 may be assigned as elements used for channel estimation between the RIS and the base station 20, and the remaining elements may be assigned as elements used for channel estimation between the RIS and the terminal device 40.
- the element 351 performing channel estimation between the RIS and the base station 20 and the element 351 performing channel estimation between the RIS and the terminal device 40 may be arranged alternately.
- the configuration of the RIS of the third embodiment may be a configuration in which the "element that does not perform channel estimation of frequency band #1" is replaced with the "element that performs channel estimation between the RIS and the base station 20" and the "element that does not perform channel estimation of frequency band #2" is replaced with the "element that performs channel estimation between the RIS and the terminal device 40" shown in FIG. 15 described above.
- the element 351 that does not perform channel estimation between the RIS and the base station 20 is located in such a manner that it is sandwiched on all four sides between the metasurface elements that perform channel estimation between the RIS and the base station 20.
- the channel estimation unit 353 of the element 351 that does not perform channel estimation of the frequency band #1 may calculate its own channel estimation result based on the channel estimation result of the element 351 that performs channel estimation between the RIS and the base station 20 located in the periphery. At this time, the channel estimation unit 353 may take the average of the channel estimation results of the elements 351 located in the periphery as its own channel estimation result. Furthermore, the channel estimation unit 353 may use the channel estimation result of a specific element 351 as its own channel estimation result as it is.
- the channel estimation unit 353 may calculate the channel estimation result based on a specific calculation formula.
- the channel estimation result may be interpolated by the channel estimation control unit 333, not by the channel estimation unit 353.
- the channel estimation result may be interpolated by the base station 20 and/or the terminal device 40.
- the channel estimation result of the RIS-terminal device 40 can also be obtained by a similar process.
- the element 351 performing channel estimation between the RIS and the base station 20 and the element 351 performing channel estimation between the RIS and the terminal device 40 may each be arranged in half of the RIS.
- the configuration of the RIS in the third embodiment may be a configuration in which the "element that does not perform channel estimation of frequency band #1" shown in the above-mentioned FIG. 16 is replaced with the "element that performs channel estimation between the RIS and the base station 20" and the "element that does not perform channel estimation of frequency band #2" is replaced with the "element that performs channel estimation between the RIS and the terminal device 40".
- the element 351 performing channel estimation between the RIS and the base station 20 and the element 351 performing channel estimation between the RIS and the terminal device 40 may be arranged in the left and right halves of the RIS, or in the top and bottom halves, or in the diagonal halves.
- the RIS may generate channel information regarding the RIS and the base station 20 based on the channel estimation result of the element 351 performing channel estimation between the RIS and the base station 20, for example.
- the RIS may generate channel information regarding the RIS-terminal device 40 relationship based on the channel estimation result of an element 351 that performs channel estimation between the RIS and the terminal device 40, for example.
- the element 351 performing channel estimation between the RIS and the base station 20 and the element 351 performing channel estimation between the RIS and the terminal device 40 may be arranged at different ratios.
- the configuration of the RIS of the third embodiment may be a configuration in which the "element that does not perform channel estimation of frequency band #1" shown in the above-mentioned FIG. 17 is replaced with the "element that performs channel estimation between the RIS and the base station 20" and the "element that does not perform channel estimation of frequency band #2" is replaced with the "element that performs channel estimation between the RIS and the terminal device 40".
- the configuration of the RIS of the third embodiment may be a configuration in which the "element that does not perform channel estimation of frequency band #1" shown in the above-mentioned FIG. 17 is replaced with the "element that performs channel estimation between the RIS and the terminal device 40" and the "element that does not perform channel estimation of frequency band #2" is replaced with the "element that performs channel estimation between the RIS and the base station 20".
- the RIS may change this ratio according to a predetermined condition. For example, the RIS may change this ratio based on the ratio of the number of elements 351 used for reflection/transmission for each link (e.g., for each uplink/downlink) and/or the required accuracy of channel estimation.
- the RIS may obtain information on the conditions for determining the ratio (or information on the ratio itself) from the base station 20 and/or the terminal device 40. This information may be included in the channel estimation form information.
- the RIS may generate channel information regarding the RIS-base station 20 based on the channel estimation result of the element 351 that performs channel estimation between the RIS and the base station 20.
- the RIS may also generate channel information regarding the RIS-terminal device 40 based on the channel estimation result of the element 351 that performs channel estimation between the RIS and the terminal device 40.
- channel estimation is performed in all elements 351, but the multiple elements 351 included in the RIS may include elements 351 that do not perform channel estimation.
- Example 4> In the fourth embodiment, a case will be described in which the RIS reflects/transmits other signals at the same time as channel estimation.
- the fourth embodiment is an example of the form shown in (B4) above.
- FIG. 19 is a sequence diagram showing the channel estimation process according to the fourth embodiment.
- the channel estimation process according to the fourth embodiment will be described below with reference to FIG. 19.
- the base station 20 requests capability information related to RIS channel estimation from the RIS (step S501).
- the RIS transmits the capability information to the base station 20 (step S502).
- the base station 20 requests the RIS to transmit capability information, but the terminal device 40 may also request the RIS to transmit capability information. In this case, the RIS may transmit the capability information to the terminal device 40.
- the acquisition unit 231 of the base station 20 or the acquisition unit 431 of the terminal device 40 acquires capability information from the RIS.
- the base station 20 or the terminal device 40 transmits a trigger signal to the RIS to trigger a channel estimation operation (step S503).
- the acquisition unit 431 of the terminal device 40 may acquire capability information from the RIS.
- the terminal device 40 may transmit a trigger signal to the RIS.
- the base station 20 or the terminal device 40 stores channel estimation form information in this trigger signal.
- the base station 20 or the terminal device 40 may determine the information (channel estimation form) to be stored in this channel estimation form information based on the capability information acquired in step S502.
- the RIS receives a trigger signal from the base station 20 or the terminal device 40.
- This trigger signal includes channel estimation mode information.
- the mode shown in (B4) above is specified as the channel estimation mode.
- the RIS controls the operation of the multiple channel estimation units 353 so as to achieve the channel estimation mode specified by the communication device. For example, upon receiving the trigger signal, the RIS switches the circuit connected to the element 351 in which the channel estimation unit 353 is located based on the channel estimation mode information.
- the trigger signal may include information regarding the beam pattern of the transmission signal of the terminal device 40.
- the RIS switches the circuit connected to a specified element 351 among the multiple elements 351 to a specified circuit (e.g., a specified frequency filter and/or a channel estimation unit 353/phase shifter 352) based on the information regarding the beam pattern and/or the channel estimation form information.
- the information regarding the beam pattern may be information that specifically specifies the operation of the element 351, or may be information that specifies the direction and/or focus of the beam to be formed.
- the transmitting unit 232 of the base station 20 transmits a channel estimation signal to the RIS (step S504).
- the transmitting unit 432 of the terminal device 40 may transmit a channel estimation signal to the RIS.
- the transmitting unit 432 of the terminal device 40 may also transmit an uplink signal to the RIS (step S505a).
- the transmitting unit 232 of the base station 20 may also transmit a downlink signal to the RIS.
- the RIS operates the elements 351 to form the desired beam pattern. This causes a reflected/transmitted signal to be transmitted to the base station 20 (step S505b). When the base station 20 transmits a downlink signal to the RIS, the reflected/transmitted signal is transmitted to the terminal device 40.
- the multiple channel estimation units 353 included in the RIS each perform operations related to channel estimation based on the channel estimation signal.
- the RIS acquires the channel estimation results of the multiple elements 351.
- the RIS then generates channel information based on the acquired channel estimation results.
- the RIS then transmits the channel information to the base station 20 (step S506).
- the base station 20 acquires channel information from the RIS. Then, the base station 20 performs various processes related to communication based on the channel information.
- the terminal device 40 may acquire channel information from the RIS. In this case, the terminal device 40 may perform various processes related to communication based on the channel information.
- the RIS (transmission path control device 30) according to the fourth embodiment may also include one or more band-limiting filters before the phase shifter 352 and the channel estimation unit 353, similar to the RIS according to the second embodiment (e.g., the RIS shown in FIG. 14).
- some of the multiple elements 351 may be assigned as elements used for channel estimation, and the rest as elements used for reflection/transmission.
- the element 351 that performs channel estimation and the element 351 that is used for reflection/transmission may be arranged alternately.
- the configuration of the RIS of the fourth embodiment may be a configuration in which the "element that does not perform channel estimation of frequency band #1" shown in the above-mentioned FIG. 15 is replaced with the "element that performs channel estimation” and the "element that does not perform channel estimation of frequency band #2" is replaced with the "element that is used for reflection/transmission".
- the element 351 that does not perform channel estimation is located in such a manner that it is sandwiched between the metasurface elements that perform channel estimation on all four sides.
- the channel estimation unit 353 of the element 351 that does not perform channel estimation may calculate its own channel estimation result based on the channel estimation result of the element 351 that performs channel estimation located in the periphery. At this time, the channel estimation unit 353 may use the average of the channel estimation results of the elements 351 located in the periphery as its own channel estimation result. In addition, the channel estimation unit 353 may use the channel estimation result of a specific element 351 as its own channel estimation result. Of course, the channel estimation unit 353 may calculate the channel estimation result based on a specific calculation formula.
- the channel estimation result may be interpolated by the channel estimation control unit 333, instead of the channel estimation unit 353.
- the channel estimation result may be interpolated by the base station 20 and/or the terminal device 40.
- the element 351 performing channel estimation and the element 351 used for reflection/transmission may each be arranged in half of the RIS.
- the configuration of the RIS of the fourth embodiment may be a configuration in which the "element not performing channel estimation of frequency band #1" shown in the above-mentioned FIG. 16 is replaced with the "element performing channel estimation” and the "element not performing channel estimation of frequency band #2" is replaced with the "element used for reflection/transmission”.
- the element 351 performing channel estimation and the element 351 used for reflection/transmission may each be arranged in the left and right halves of the RIS, or in the top and bottom halves, or in the diagonal halves.
- the RIS may generate channel information based on, for example, the channel estimation result of the element 351 performing channel estimation.
- the element 351 for performing channel estimation and the element 351 for use in reflection/transmission may be arranged at different ratios.
- the configuration of the RIS of the fourth embodiment may be a configuration in which the "element that does not perform channel estimation of frequency band #1" shown in the above-mentioned FIG. 17 is replaced with the "element that performs channel estimation” and the "element that does not perform channel estimation of frequency band #2" is replaced with the "element that is used for reflection/transmission", respectively.
- the configuration of the RIS of the fourth embodiment may be a configuration in which the "element that does not perform channel estimation of frequency band #1" shown in the above-mentioned FIG.
- the RIS may change this ratio according to a predetermined condition. For example, the RIS may change this ratio based on the required accuracy of reflection/transmission and/or the required accuracy of channel estimation.
- the RIS may acquire information on the conditions for determining the ratio (or information on the ratio itself) from the base station 20 and/or the terminal device 40. This information may be included in the channel estimation form information. In the example of FIG. 17, the RIS may generate channel information based on, for example, a channel estimation result of element 351 that performs channel estimation.
- the RIS appearing in the above-mentioned embodiments may be a reflecting plate/reflecting sheet capable of controlling the reflection characteristics (e.g., reflection direction/reflectance, etc.), or a transmitting plate/transmitting sheet capable of controlling the transmission characteristics (e.g., refraction direction).
- the description of the RIS appearing in each of the above-mentioned examples can be replaced with the transmission path control device 30.
- the transmission line control device 30 is a device having a structure composed of multiple elements that can change the characteristics related to the reflection and/or transmission of the incoming radio waves.
- the characteristics that the transmission line control device 30 can change are not limited to these.
- the transmission line control device 30 may be configured to be able to change the radiation angle (directivity) of the reflected and/or transmitted radio waves.
- the communication devices that communicate via the transmission path control device 30 were the base station 20 and the terminal device 40, but the communication devices that communicate via the transmission path control device 30 are not limited to these.
- the communication devices that communicate via the transmission path control device 30 may be the terminal device 40 and another terminal device 40, or the base station 20 and another base station 20.
- the communication device may be another communication device such as the management device 10.
- the description of the base station 20 and/or the terminal device 40 that appears in the above embodiment can be replaced with a description indicating the other communication device as appropriate.
- the communication device that transmits the channel estimation signal to the transmission path control device 30 was the base station 20 and/or the terminal device 40, but the communication device that transmits the channel estimation signal is not limited to these.
- the communication device that transmits the channel estimation signal may be another communication device such as the management device 10.
- the description of the base station 20 and/or the terminal device 40 that appears in the above-described embodiment can be replaced with a description indicating the other communication device as appropriate.
- the communication device that acquires channel information from the transmission path control device 30 was the base station 20 and/or the terminal device 40, but the communication device that acquires channel information is not limited to these.
- the communication device that acquires channel information may be another communication device such as the management device 10.
- the description of the base station 20 and/or the terminal device 40 that appears in the above embodiment can be replaced with a description indicating the other communication device as appropriate.
- only one transmission path control device 30 e.g., RIS
- multiple transmission path control devices 30 may be installed.
- the multiple transmission path control devices 30 may be centrally controlled by a control station.
- the control station may perform the processing performed by the transmission path control device 30 in the above-mentioned channel estimation processing.
- the control station may perform processing similar to the processing performed by the control unit 33 provided in the transmission path control device 30.
- the control station may control only one transmission path control device 30.
- the control station can be considered as a control device for the transmission path control device 30.
- the control device that controls the transmission line control device 30 may be the management device 10, the base station 20, the terminal device 40, the control station, or a control unit thereof (e.g., the control unit 13, the control unit 23, or the control unit 43).
- the control device that controls the transmission line control device 30 may also be another transmission line control device 30, or the control unit 33 of another transmission line control device 30.
- the control device that controls the transmission line control device 30 may also be the control unit 33 of the transmission line control device 30.
- the control device that controls the management device 10, base station 20, transmission path control device 30, or terminal device 40 in this embodiment may be realized by a dedicated computer system or a general-purpose computer system.
- a program for executing the above-mentioned operations is stored in a computer-readable recording medium such as an optical disk, a semiconductor memory, a magnetic tape, or a flexible disk and distributed. Then, for example, the program is installed in a computer and the above-mentioned processing is executed to configure a control device.
- the control device may be a device external to the management device 10, the base station 20, the transmission path control device 30, or the terminal device 40 (for example, a personal computer).
- the control device may be a device internal to the management device 10, the base station 20, the transmission path control device 30, or the terminal device 40 (for example, the control unit 13, the control unit 23, the control unit 33, or the control unit 43).
- the above-mentioned communication program may also be stored on a disk device provided in a server device on a network such as the Internet, so that it can be downloaded to a computer.
- the above-mentioned functions may also be realized by cooperation between an OS (Operating System) and application software.
- OS Operating System
- the parts other than the OS may be stored on a medium and distributed, or the parts other than the OS may be stored on a server device so that it can be downloaded to a computer.
- each component of each device shown in the figure is a functional concept, and does not necessarily have to be physically configured as shown in the figure.
- the specific form of distribution and integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or part of them can be functionally or physically distributed and integrated in any unit depending on various loads, usage conditions, etc.
- this embodiment can be implemented as any configuration that constitutes an apparatus or system, such as a processor as a system LSI (Large Scale Integration), a module using multiple processors, a unit using multiple modules, a set in which a unit has been further enhanced with other functions, etc. (i.e., a configuration that constitutes part of an apparatus).
- a processor as a system LSI (Large Scale Integration)
- a module using multiple processors a unit using multiple modules, a set in which a unit has been further enhanced with other functions, etc.
- a configuration that constitutes part of an apparatus i.e., a configuration that constitutes part of an apparatus.
- a system refers to a collection of multiple components (devices, modules (parts), etc.), regardless of whether all the components are in the same housing. For example, multiple devices housed in separate housings and connected via a network, etc., and a single device in which multiple modules are housed in a single housing are both systems.
- this embodiment can be configured as a cloud computing system in which a single function is shared and processed collaboratively by multiple devices via a network.
- the communication system includes a communication device (e.g., a base station 20 and/or a terminal device 40) that communicates in a communication environment in which the transmission path control device 30 is installed, and one or more transmission path control devices 30.
- the transmission path control device 30 includes a plurality of elements 351 that can change the characteristics related to the reflection or transmission of an incoming radio wave.
- a channel estimation unit 353 is arranged in each of two or more elements 351 out of the plurality of elements 351.
- the channel estimation unit performs operations related to channel estimation in the arranged elements 351 based on a channel estimation signal transmitted from the communication device.
- the control unit 33 of the transmission path control device 30 acquires information related to the results of channel estimation from each channel estimation unit 353.
- the control unit 33 of the transmission path control device 30 then transmits channel information generated based on the information related to the results of channel estimation to the communication device.
- the transmission path control device 30 of this embodiment can perform channel estimation for multiple frequency bands and/or propagation paths, thereby reducing overhead caused by channel estimation.
- a transmission path control device having a structure composed of a plurality of elements capable of changing the characteristics related to the reflection or transmission of an incoming radio wave, An acquisition unit that acquires information regarding a result of channel estimation at each of two or more elements among the plurality of elements; a transmitter for transmitting channel information based on information on a result of the channel estimation;
- a transmission line control device comprising: (2) A channel estimator is provided in each of the two or more elements of the plurality of elements, and performs an operation related to channel estimation in the element; The acquisition unit acquires information based on an operation of the channel estimation unit as information regarding a result of the channel estimation.
- the channel estimation unit is arranged in all elements of the plurality of elements.
- the channel estimation unit is arranged in a part of the plurality of elements.
- the channel estimation unit performs an operation related to the channel estimation based on a signal for the channel estimation transmitted from a communication device.
- the transmitting unit transmits the channel information to the communication device.
- a channel estimation control unit that controls an operation of a channel estimation unit arranged in each of the two or more elements, the channel estimation control unit controls the operation of the channel estimation unit so as to select a channel estimation mode that is predetermined or specified by a communication device among a plurality of channel estimation modes.
- the transmission path control device according to any one of (2) to (6).
- a receiving unit that receives information regarding a specified channel estimation mode from a communication device, The channel estimation control unit controls an operation of the channel estimation unit based on information related to the channel estimation mode.
- the transmission path control device according to (7) above.
- the plurality of channel estimation forms include a form in which a channel is estimated for only a single frequency band.
- the plurality of channel estimation forms include a form in which different frequency bands are simultaneously estimated.
- the plurality of channel estimation modes include a mode in which channel estimation between the transmission path control device and a base station and channel estimation between the transmission path control device and a terminal device are simultaneously performed.
- the plurality of channel estimation forms include a form in which the radio wave arriving at the same time as the channel estimation is reflected or transmitted.
- the channel information is information obtained by integrating channel estimation results of the two or more elements.
- the channel information includes information indicating a channel estimation result of one element among the two or more elements, and information expressed as a difference between the channel estimation result of the one element and another element among the two or more elements,
- the transmission path control device according to any one of (1) to (12).
- an interpolation unit that interpolates a channel estimation result for an element for which a channel estimation result has not been obtained among the plurality of elements based on a channel estimation result for an element for which a channel estimation result has been obtained;
- the channel information transmitted by the transmitting unit is information based on a plurality of channel estimation results including an interpolated channel estimation result.
- the transmission path control device according to any one of (1) to (14).
- a transmission unit that transmits a signal for channel estimation to a transmission path control device that has a structure composed of a plurality of elements that can change the characteristics related to reflection or transmission of an incoming radio wave, and that acquires information on the results of channel estimation at two or more elements among the plurality of elements; an acquisition unit that acquires channel information based on information on a result of the channel estimation from the transmission path control device; a communication control unit that controls communication based on the channel information;
- a base station comprising: (17) a transmission unit that transmits a signal for channel estimation to a transmission path control device that has a structure composed of a plurality of elements that can change the characteristics related to reflection or transmission of an incoming radio wave, and that acquires information on the results of channel estimation at two or more elements among the plurality of elements; a communication control unit that performs communication using a communication setting determined based on channel information based on information regarding a result of the channel estimation;
- a terminal device comprising: (18) A method for controlling a transmission path control device having a structure
- a transmission path control device that has a structure composed of a plurality of elements capable of changing a characteristic related to reflection or transmission of an incoming radio wave, and obtains information regarding a result of channel estimation at each of two or more elements among the plurality of elements, and transmits a signal for the channel estimation; obtaining channel information based on information on the result of the channel estimation from the transmission path control device; performing communication control based on the channel information; Communication methods.
- a transmission path control device that has a structure composed of a plurality of elements capable of changing a characteristic related to reflection or transmission of an incoming radio wave, and obtains information regarding a result of channel estimation at each of two or more elements among the plurality of elements, and transmits a signal for the channel estimation; performing communication using a communication setting determined based on channel information based on information regarding a result of the channel estimation; Communication methods.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
本開示は、伝送路制御装置、基地局、端末装置、制御方法、及び通信方法に関する。 This disclosure relates to a transmission path control device, a base station, a terminal device, a control method, and a communication method.
通信需要の拡大に伴い、電波資源(無線リソース)が枯渇するという問題が表面化している。この問題に対応するために、電波の伝搬路を動的に変化させることにより、周波数利用効率を向上させる技術が注目されている。伝搬路を変化させるための装置(以下、伝送路制御装置ともいう。)として、RIS(Reconfigurable Intelligent Surface)が知られている。RISの設置により、例えば、電波の反射方向の制御や新しい伝搬路の形成が可能になる。 As demand for communications expands, the problem of radio resource depletion is becoming apparent. To address this issue, attention is being paid to technology that improves frequency utilization efficiency by dynamically changing the radio wave propagation path. Reconfigurable Intelligent Surfaces (RISs) are known as devices for changing propagation paths (hereafter also referred to as transmission path control devices). The installation of RISs makes it possible, for example, to control the direction of radio wave reflection and form new propagation paths.
しかし、単純にRISを導入しただけでは、電波資源の有効利用が十分に実現しない可能性がある。例えば、従来では、通信品質を保つため、RISが備える通信機がチャネル推定のための動作を行う。しかし、この従来のチャネル推定方法では、RISの構造次第で、チャネル推定結果が実際のチャネルの状態と異なることがある。こうなると、RISを介した通信の品質が担保できず、電波資源の有効利用が十分に実現しない可能性がある。 However, simply introducing a RIS may not fully realize effective use of radio wave resources. For example, conventionally, in order to maintain communication quality, a communication device equipped in the RIS performs channel estimation operations. However, with this conventional channel estimation method, depending on the structure of the RIS, the channel estimation results may differ from the actual channel conditions. When this happens, the quality of communication via the RIS cannot be guaranteed, and there is a possibility that radio wave resources may not be fully utilized effectively.
そこで、本開示では、電波資源の有効利用を実現可能な伝送路制御装置、基地局、端末装置、制御方法、及び通信方法を提案する。 This disclosure therefore proposes a transmission path control device, a base station, a terminal device, a control method, and a communication method that can realize the effective use of radio wave resources.
なお、上記課題又は目的は、本明細書に開示される複数の実施形態が解決し得、又は達成し得る複数の課題又は目的の1つに過ぎない。 The above problem or objective is merely one of several problems or objectives that can be solved or achieved by the multiple embodiments disclosed in this specification.
上記の課題を解決するために、本開示に係る一形態の伝送路制御装置は、到来した電波の反射又は透過に関する特性の変更が可能な複数の素子で構成される構造体を有する伝送路制御装置であって、前記複数の素子のうちの二以上の素子それぞれでのチャネル推定の結果に関する情報を取得する取得部と、前記チャネル推定の結果に関する情報に基づくチャネル情報を送信する送信部と、を備える。 In order to solve the above problem, one embodiment of a transmission path control device according to the present disclosure is a transmission path control device having a structure composed of a plurality of elements capable of changing the characteristics related to the reflection or transmission of an incoming radio wave, and includes an acquisition unit that acquires information related to the result of channel estimation for each of two or more of the plurality of elements, and a transmission unit that transmits channel information based on the information related to the result of the channel estimation.
以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。 Below, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Note that in each of the following embodiments, the same parts will be designated by the same reference numerals, and duplicate descriptions will be omitted.
また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なる数字を付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じて伝送路制御装置301、302、及び303のように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、伝送路制御装置301、302、及び303を特に区別する必要が無い場合には、単に伝送路制御装置30と称する。
In addition, in this specification and drawings, multiple components having substantially the same functional configuration may be distinguished by adding different numbers after the same reference symbol. For example, multiple components having substantially the same functional configuration may be distinguished as transmission
以下に説明される1又は複数の実施形態(実施例、変形例を含む。)は、各々が独立に実施されることが可能である。一方で、以下に説明される複数の実施形態は少なくとも一部が他の実施形態の少なくとも一部と適宜組み合わせて実施されてもよい。これら複数の実施形態は、互いに異なる新規な特徴を含み得る。したがって、これら複数の実施形態は、互いに異なる目的又は課題を解決することに寄与し得、互いに異なる効果を奏し得る。 One or more of the embodiments (including examples and variations) described below can be implemented independently. However, at least a portion of the embodiments described below may be implemented in appropriate combination with at least a portion of another embodiment. These embodiments may include novel features that are different from one another. Thus, these embodiments may contribute to solving different purposes or problems and may provide different effects.
以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
1.概要
1-1.課題
1-2.解決手段の概要
2.通信システムの構成
2-1.管理装置の構成
2-2.基地局の構成
2-3.伝送路制御装置の構成
2-4.端末装置の構成
3.通信システムの動作
3-1.チャネル推定処理
3-2.ケイパビリティ情報
3-3.チャネル推定形態情報
3-4.チャネル情報
3-5.チャネル情報の使用方法
4.実施例
4-1.実施例1
4-2.実施例2
4-3.実施例3
4-4.実施例4
5.変形例
6.むすび
The present disclosure will be described in the following order.
1. Overview 1-1. Problems 1-2. Overview of the solution 2. Configuration of the communication system 2-1. Configuration of the management device 2-2. Configuration of the base station 2-3. Configuration of the transmission path control device 2-4. Configuration of the terminal device 3. Operation of the communication system 3-1. Channel estimation process 3-2. Capability information 3-3. Channel estimation mode information 3-4. Channel information 3-5. Method of using channel information 4. Examples 4-1. Example 1
4-2. Example 2
4-3. Example 3
4-4. Example 4
5. Modifications 6. Conclusion
<<1.概要>>
通信需要の拡大に伴い、電波資源(無線リソース)が枯渇するという問題が表面化している。この問題に対応するために、電波の伝搬路を動的に変化させることにより、周波数利用効率を向上させる技術が注目されている。伝搬路を変化させるための装置(以下、伝送路制御装置ともいう。)として、RIS(Reconfigurable Intelligent Surface)が知られている。RISは、IRS(Intelligent Reflecting Surface)、又はIS(Intelligent Surface)とも呼ばれる。
<<1. Overview>>
As communication demand expands, the problem of radio resource depletion has become evident. In order to address this problem, technology that improves frequency utilization efficiency by dynamically changing radio wave propagation paths has been attracting attention. Reconfigurable Intelligent Surface (RIS) is known as a device for changing propagation paths (hereinafter also referred to as a transmission path control device). RIS is also called Intelligent Reflecting Surface (IRS) or Intelligent Surface (IS).
図1は、RISの構造を説明するための図である。RISは、例えば、誘電率及び/又は透磁率を動的に制御可能な一又は複数のメタサーフェス素子により構成される構造体(例えば、反射板)を備える装置である。メタサーフェス素子とは、例えば、波長に対して小さい構造物を周期的に配置して任意の誘電率及び/又は透磁率を実現する人工媒質(メタマテリアル)の一種である。メタサーフェス素子は、単に、メタサーフェスとも呼ばれこともある。RISは、メタサーフェス(メタサーフェス素子)の誘電率及び/又は透磁率を操作することにより到来してきた電波の振幅、位相、偏波、又は周波数を制御することが可能である。RISの内部又は外部の制御装置が、RISの反射波を制御することにより、遮蔽物を迂回する様に反射波の方向を制御することや新しい伝搬路を形成することができる。 FIG. 1 is a diagram for explaining the structure of a RIS. A RIS is a device that includes a structure (e.g., a reflector) that is composed of one or more metasurface elements that can dynamically control the permittivity and/or permeability. A metasurface element is a type of artificial medium (metamaterial) that realizes any permittivity and/or permeability by periodically arranging structures that are small relative to the wavelength. A metasurface element is sometimes simply called a metasurface. A RIS can control the amplitude, phase, polarization, or frequency of an incoming radio wave by manipulating the permittivity and/or permeability of the metasurface (metasurface element). A control device inside or outside the RIS can control the reflected wave of the RIS to control the direction of the reflected wave to bypass an obstruction or form a new propagation path.
<1-1.課題>
RISの導入により、周波数利用効率の向上が期待される。しかし、単純にRISを導入しただけでは、電波資源の有効利用が十分に実現しない可能性がある。例えば、従来のRISは、RISが備える通信機(例えば、図2に示す通信部)がチャネル推定のための動作(例えば、サウンディング動作)を行う。図2は、RISが通信部を備える様子を示す図である。例えば、従来のRISは、RISが備える通信部が、基地局-RIS間または端末装置-RIS間のチャネルのサウンディング動作を実施し、サウンディング結果をチャネル推定結果として基地局又は端末装置にフィードバックする。
<1-1. Issues>
The introduction of the RIS is expected to improve frequency utilization efficiency. However, simply introducing the RIS may not fully realize effective utilization of radio wave resources. For example, in a conventional RIS, a communication device (e.g., a communication unit shown in FIG. 2) included in the RIS performs an operation for channel estimation (e.g., a sounding operation). FIG. 2 is a diagram showing a state in which the RIS is provided with a communication unit. For example, in a conventional RIS, a communication unit included in the RIS performs a sounding operation of a channel between a base station and the RIS or between a terminal device and the RIS, and feeds back the sounding result to the base station or the terminal device as a channel estimation result.
しかし、この従来のチャネル推定方法では、RISの構造次第で(例えば、RISの形状/大きさ次第で)、実際のチャネルの状態とチャネル推定結果が実際のチャネルの状態と乖離することがある。例えば、RISのサイズが大きい場合、通信部のサウンディング動作によって取得されるチャネル情報の内容が、実際のチャネルの状態と大きく乖離することがある。こうなると、RISを介した通信の品質が担保できず、電波資源の有効利用が十分に実現しない可能性がある。 However, with this conventional channel estimation method, depending on the structure of the RIS (e.g., the shape/size of the RIS), the channel estimation results may deviate from the actual channel conditions. For example, if the size of the RIS is large, the channel information acquired by the sounding operation of the communication unit may deviate significantly from the actual channel conditions. When this happens, the quality of communication via the RIS cannot be guaranteed, and there is a possibility that radio wave resources will not be fully utilized effectively.
<1-2.解決手段の概要>
そこで、本実施形態では以下のように上記課題を解決する。
<1-2. Overview of the solution>
Therefore, in this embodiment, the above problem is solved as follows.
本実施形態の通信システムは、一又は複数の通信装置(例えば、基地局及び/又は端末装置)と、一又は複数のRISと、を備える。図3は、本実施形態のRISを説明するための図である。RISは、到来した電波の反射又は透過に関する特性の変更が可能な複数の素子(図3に示すメタサーフェス素子)を備える。本実施形態のRISは、複数の素子のうちの二以上の素子それぞれに、例えば図3に示すように、反射波/透過波を操作するフェイズシフターの他に、チャネル推定部が配置される。チャネル推定部が配置される素子は、RISが備える複数の素子全てであってもよいし、複数の素子のうちの一部の素子であってもよい。なお、フェイズシフターには、追加で、二次変調部及び/又はアンプなどが配置されてもよい。 The communication system of this embodiment includes one or more communication devices (e.g., base stations and/or terminal devices) and one or more RISs. FIG. 3 is a diagram for explaining the RIS of this embodiment. The RIS includes multiple elements (metasurface elements shown in FIG. 3) that can change the characteristics related to the reflection or transmission of incoming radio waves. In the RIS of this embodiment, in addition to a phase shifter that manipulates the reflected wave/transmitted wave, a channel estimation unit is arranged in each of two or more of the multiple elements, as shown in FIG. 3, for example. The elements in which the channel estimation unit is arranged may be all of the multiple elements included in the RIS, or may be some of the multiple elements. In addition, a secondary modulation unit and/or an amplifier may be arranged in the phase shifter.
チャネル推定部は、基地局又は端末装置から送信されるチャネル推定用信号に基づいて、配置された素子でのチャネル推定に関する動作(例えば、サウンディング動作)を実行する。RISの制御装置は、各チャネル推定部からチャネル推定の結果に関する情報を取得する。そして、RISの制御装置は、チャネル推定の結果に関する情報に基づき生成されるチャネル情報を基地局又は端末装置に送信する。 The channel estimation unit performs operations related to channel estimation (e.g., sounding operations) at the arranged elements based on a channel estimation signal transmitted from the base station or terminal device. The RIS control device obtains information related to the results of channel estimation from each channel estimation unit. The RIS control device then transmits channel information generated based on the information related to the results of channel estimation to the base station or terminal device.
これにより、各素子に対するチャネル推定が実現可能になる。この結果、より精度の高いチャネル推定が可能になるので、RISは、より精密に、素子の制御、又は反射ビームの形成を行うことができる。結果として、基地局/端末装置は、RISを介した品質の高い通信が可能になるので、電波資源の有効利用が実現する。 This makes it possible to perform channel estimation for each element. As a result, more accurate channel estimation becomes possible, allowing the RIS to more precisely control elements or form reflected beams. As a result, the base station/terminal device can perform high-quality communications via the RIS, realizing more efficient use of radio wave resources.
以上、本実施形態の概要を述べたが、以下、本実施形態の通信システム1について詳細に説明する。
The above is an overview of this embodiment, but the
<<2.通信システムの構成>>
まず、通信システム1の構成を具体的に説明する。以下に示す通信システム1の構成は、実施例1~4で共通である。
<<2. Configuration of communication system>>
First, a specific description will be given of the configuration of the
図4は、本実施形態に係る通信システム1の構成を示す図である。通信システム1は、図4に示すように、管理装置10と、基地局20と、伝送路制御装置30と、端末装置40と、を備える。なお、通信システム1は、図4に示す装置以外の装置を備えていてもよい。例えば、通信システム1は、伝送路制御装置30を制御する制御局を備えていてもよい。制御局は、複数の伝送路制御装置30を集中制御してもよい。なお、複数の伝送路制御装置30の制御装置は、典型的には、伝送路制御装置30が備える制御部(例えば、プロセッサ)である。しかしながら、制御局も、伝送路制御装置30の制御装置とみなすことができる。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a
通信システム1は、通信システム1を構成する各無線通信装置が連携して動作することにより、ユーザに対して移動通信が可能な無線ネットワーク(モバイルネットワーク)を提供する。本実施形態の無線ネットワークは、例えば、無線アクセスネットワークRANとコアネットワークCNとから構成されているセルラーネットワークであってもよい。モバイルネットワークには、端末装置40が含まれていてもよい。本実施形態において、無線通信装置は、無線通信機能を有する通信装置であり、図4の例では、基地局20、および端末装置40が該当する。
The
通信システム1は、管理装置10、基地局20、伝送路制御装置30、及び端末装置40をそれぞれ複数備えてもよい。図4の例では、通信システム1は、管理装置10として管理装置101および管理装置102を備えており、基地局20として基地局201、基地局202、および基地局203を備えている。また、図4の例では、通信システム1は、伝送路制御装置30として、伝送路制御装置301、伝送路制御装置302、および伝送路制御装置303を備えており、端末装置40として端末装置401、端末装置402、および端末装置403を備えている。
The
端末装置40は、LTE(Long Term Evolution)、NR(New Radio)、6G、Wi-Fi、Bluetooth(登録商標)、等の無線アクセス技術(RAT:Radio Access Technology)を使ってネットワークに接続するよう構成されていてもよい。このとき、端末装置40は、異なる無線アクセス技術(無線通信方式)を使用可能に構成されていてもよい。例えば、端末装置40は、NRとWi-Fiを使用可能に構成されていてもよい。また、端末装置40は、異なるセルラー通信技術(例えば、LTE、NR、又は6G)を使用可能に構成されていてもよい。以下の説明では、端末装置40のことをUE(User Equipment)ということがある。
The
LTE及びNRは、セルラー通信技術の一種であり、基地局がカバーするエリアをセル状に複数配置することで端末装置の移動通信を可能にする。また、6Gもセルラー通信技術の一種として、基地局がカバーするエリアをセル状に複数配置することで端末装置の移動通信を可能にする技術となる可能性がある。 LTE and NR are types of cellular communication technologies that enable mobile communication for terminal devices by arranging multiple areas covered by base stations in the form of cells. 6G, also a type of cellular communication technology, has the potential to become a technology that enables mobile communication for terminal devices by arranging multiple areas covered by base stations in the form of cells.
なお、以下の説明では、「LTE」には、LTE-A(LTE-Advanced)、LTE-A Pro(LTE-Advanced Pro)、及びEUTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)が含まれるものとする。また、NRには、NRAT(New Radio Access Technology)、及びFEUTRA(Further EUTRA)が含まれるものとする。なお、単一の基地局20は複数のセルを管理してもよい。以下の説明において、LTEに対応するセルはLTEセルと称され、NRに対応するセルはNRセルと称される。
In the following description, "LTE" includes LTE-A (LTE-Advanced), LTE-A Pro (LTE-Advanced Pro), and EUTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access). NR includes NRAT (New Radio Access Technology) and FEUTRA (Further EUTRA). A
NRは、LTE(LTE-Advanced、LTE-Advanced Proを含む第4世代通信)の次の世代(第5世代)の無線アクセス技術である。NRは、eMBB(Enhanced Mobile Broadband)、mMTC(Massive Machine Type Communications)及びURLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications)を含む様々なユースケースに対応できる無線アクセス技術である。NRは、これらのユースケースにおける利用シナリオ、要求条件、及び配置シナリオなどに対応する技術フレームワークとして3GPP(登録商標)のRel-15で規格策定された。さらに、Beyond 5Gおよび6Gでは、高速大容量、低遅延・高信頼、多数同時接続の複数軸を同時に実現することが要求されている。 NR is the next generation (5th generation) radio access technology after LTE (4th generation communication including LTE-Advanced and LTE-Advanced Pro). NR is a radio access technology that can support various use cases including eMBB (Enhanced Mobile Broadband), mMTC (Massive Machine Type Communications) and URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communications). NR was standardized in 3GPP (registered trademark) Rel-15 as a technical framework that supports the usage scenarios, requirements, and deployment scenarios in these use cases. Furthermore, Beyond 5G and 6G requires the simultaneous realization of multiple axes of high speed, large capacity, low latency, high reliability, and multiple simultaneous connections.
6Gは、第5世代移動体通信であるNRや5GS(5G system)の次の世代のセルラー通信技術である。6Gには、無線アクセス技術及び基地局、コアネットワークおよびデータネットワーク間のネットワーク技術が含まれる。また、6Gには、NRにおいて主要ユースケース又は要求条件とされていたeMBB、mMTC及びURLLCのそれぞれの高度化(Extreme connectivity)のための技術が含まれる。また、6Gには、新たな側面における新技術が含まれる。例えば、6Gには、AI(Cognitive network、AI native Air Interface)、センシング(Rader sensing、network as a sensorを含む。)テラヘルツ通信、に関する技術が含まれ得る。 6G is the next generation of cellular communication technology after NR and 5GS (5G system), which are the fifth generation mobile communications. 6G includes radio access technology and network technology between base stations, core networks, and data networks. 6G also includes technology for the advancement (extreme connectivity) of eMBB, mMTC, and URLLC, which were the main use cases or requirements of NR. 6G also includes new technologies in new aspects. For example, 6G may include technologies related to AI (cognitive network, AI native Air Interface), sensing (including radar sensing and network as a sensor), and terahertz communication.
なお、無線ネットワークは、LTE(Long Term Evolution)、NR(New Radio)、6G等の無線アクセス技術(RAT:Radio Access Technology)のうち少なくとも1つに対応していてもよい。LTE、NR、及び6Gは、セルラー通信技術の一種であり、基地局がカバーするエリアをセル状に複数配置することで端末装置の移動通信を可能にする。なお、通信システム1が使用する無線アクセス方式は、LTE、NR、6Gに限定されず、W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)、cdma2000(Code Division Multiple Access 2000)等の他の無線アクセス方式であってもよい。
The wireless network may be compatible with at least one of radio access technologies (RATs) such as LTE (Long Term Evolution), NR (New Radio), and 6G. LTE, NR, and 6G are types of cellular communication technologies that enable mobile communication for terminal devices by arranging multiple areas covered by base stations in the form of cells. The wireless access method used by the
また、基地局20は、地上局であってもよいし、非地上局であってもよい。非地上局は、衛星局であってもよいし、航空機局であってもよい。非地上局が衛星局なのであれば、無線ネットワークは、Bent-pipe(Transparent)型の移動衛星通信システムであってもよい。
Furthermore, the
なお、本実施形態において、地上局および地上基地局とは、地上に設置される基地局および中継局のことをいう。ここで、「地上」は、陸上のみならず、地中、水上、水中も含む広義の地上である。なお、以下の説明において、「地上局」の記載は、「ゲートウェイ」に置き換えてもよい。 In this embodiment, the terrestrial station and terrestrial base station refer to base stations and relay stations installed on the ground. Here, "terrestrial" has a broad definition of terrestrial, including not only land but also underground, on water, and underwater. In the following description, the term "terrestrial station" may be replaced with "gateway."
なお、LTEの基地局は、eNodeB(Evolved Node B)又はeNBと称されることがある。また、NRの基地局は、gNodeB又はgNBと称されることがある。また、6Gの基地局は、6G NodeB(6GNB)と称されることがある。また、LTE、NR、及び6Gでは、端末装置(移動局、又は端末ともいう。)はUE(User Equipment)と称されることがある。なお、端末装置は、通信装置の一種であり、移動局、又は端末とも称される。 Note that LTE base stations are sometimes referred to as eNodeB (Evolved Node B) or eNB. NR base stations are sometimes referred to as gNodeB or gNB. 6G base stations are sometimes referred to as 6G NodeB (6GNB). In LTE, NR, and 6G, terminal devices (also called mobile stations or terminals) are sometimes referred to as UE (User Equipment). Note that terminal devices are a type of communication device and are also called mobile stations or terminals.
なお、端末装置40は、LTE、NR、6G、Wi-Fi、Bluetooth以外の無線アクセス技術(無線通信方式)を使ってネットワークに接続可能であってもよい。例えば、端末装置40は、LPWA(Low Power Wide Area)通信を使ってネットワークに接続可能であってもよい。また、端末装置40は、独自規格の無線通信を使ってネットワークに接続可能であってもよい。
In addition, the
ここで、LPWA通信とは、小電力の広範囲通信を可能とする無線通信のことである。例えば、LPWA無線とは、特定小電力無線(例えば、920MHz帯)又はISM(Industry-Science-Medical)バンドを使用したIoT(Internet of Things)無線通信のことである。なお、端末装置40が使用するLPWA通信はLPWA規格に準拠したものであってもよい。LPWA規格としては、例えば、ELTRES、ZETA、SIGFOX、LoRaWAN、NB-Iot等が挙げられる。勿論、LPWA規格はこれらに限定されず、他のLPWA規格であってもよい。
Here, LPWA communication refers to wireless communication that enables wide-range communication with low power. For example, LPWA wireless refers to IoT (Internet of Things) wireless communication that uses a specific low-power radio (e.g., 920 MHz band) or an ISM (Industry-Science-Medical) band. The LPWA communication used by the
図4に示す各無線通信装置は、論理的な意味での装置と考えてもよい。すなわち、各無線通信装置の一部が仮想マシン(VM:Virtual Machine)、ドッカー(Docker)などのコンテナ(Container)等によって実現され、それらが物理的に同一のハードウェア上で実装されてもよい。 Each wireless communication device shown in FIG. 4 may be considered as a device in a logical sense. That is, a part of each wireless communication device may be realized by a virtual machine (VM), a container such as Docker, etc., and these may be implemented on the same physical hardware.
本実施形態において、無線通信装置という概念には、携帯端末等の持ち運び可能な移動体装置(端末装置)のみならず、構造物または移動体に設置される装置も含まれる。構造物または移動体そのものを無線通信装置とみなしてもよい。また、無線通信装置という概念には、端末装置40のみならず、基地局20も含まれる。無線通信装置は、処理装置または情報処理装置の一種である。無線通信装置は、送信装置または受信装置と言い換えることも可能である。
In this embodiment, the concept of a wireless communication device includes not only portable mobile devices (terminal devices) such as mobile terminals, but also devices installed in structures or mobile bodies. The structures or mobile bodies themselves may be considered wireless communication devices. The concept of a wireless communication device also includes not only
以下、通信システム1を構成する各無線通信装置の構成を具体的に説明する。なお、以下に示す各無線通信装置の構成はあくまで一例である。各無線通信装置の構成は、以下に示す構成とは異なっていてもよい。
Below, the configuration of each wireless communication device that constitutes
<2-1.管理装置の構成>
最初に、管理装置10の構成を説明する。
2-1. Configuration of management device
First, the configuration of the
管理装置10は、無線ネットワークを管理する情報処理装置(コンピュータ)である。例えば、管理装置10は基地局20の通信を管理する情報処理装置である。管理装置10も通信装置の一種である。
The
管理装置10は、例えば、MME(Mobility Management Entity)としての機能を有する装置であってもよい。また、管理装置10は、AMF(Access and Mobility Management Function)及び/又はSMF(Session Management Function)としての機能を有する装置であってもよい。MME、AMF、及びSMFは、コアネットワークにおけるコントロールプレーンネットワークファンクション(Control Plane Network Function)ノードである。管理装置10は、6Gにおけるコントロールプレーンネットワークファンクション(6G CPNF)として機能を有する装置であってもよい。6G CPNFは1または複数の論理ノードから構成されていてもよい。
The
勿論、管理装置10が有する機能は、MME、AMF、SMF、6G CPNFに限られない。管理装置10は、NSSF(Network Slice Selection Function)、AUSF(Authentication Server Function)、PCF(Policy Control Function)、UDM(Unified Data Management)としての機能を有する装置であってもよい。また、管理装置10は、HSS(Home Subscriber Server)としての機能を有する装置であってもよい。
Of course, the functions of the
なお、管理装置10はゲートウェイの機能を有していてもよい。例えば、管理装置10は、S-GW(Serving Gateway)やP-GW(Packet Data Network Gateway)としての機能を有していてもよい。また、管理装置10は、UPF(User Plane Function)の機能を有していてもよい。このとき、管理装置10は、複数のUPFを有していてもよい。また、管理装置10は、6Gにおけるユーザプレーンネットワークファンクション(6G UPNF)として機能を有する装置であってもよい。
The
コアネットワークは、複数のネットワーク機能(Network Function)から構成され、各ネットワーク機能は、1つの物理的な装置に集約されてもよいし、複数の物理的な装置に分散されてもよい。つまり、管理装置10は、複数の装置に分散配置され得る。さらに、この分散配置は動的に実行されるように制御されてもよい。基地局20、及び管理装置10は、1つネットワークを構成し、端末装置40に無線通信サービスを提供する。管理装置10はインターネットと接続され、端末装置40は、基地局20を介して、インターネット介して提供される各種サービスを利用することができる。
The core network is composed of multiple network functions, and each network function may be consolidated into one physical device or distributed across multiple physical devices. In other words, the
なお、管理装置10は必ずしもコアネットワークを構成する装置でなくてもよい。例えば、コアネットワークがW-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)やcdma2000(Code Division Multiple Access 2000)のコアネットワークであるとする。このとき、管理装置10はRNC(Radio Network Controller)として機能する装置であってもよい。
Note that the
図5は、本実施形態に係る管理装置10の構成を示す図である。管理装置10は、通信部11と、記憶部12と、制御部13とを備える。図5に示される構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、管理装置10の機能は、複数の物理的に分離された構成に静的、あるいは、動的に分散して実装されてもよい。管理装置10は、複数のサーバ装置によって構成されてもよい。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a
通信部11は、他の通信装置(例えば、基地局20)と通信するための通信インタフェースである。通信部11は、ネットワークインタフェースであってもよいし、機器接続インタフェースであってもよい。通信部11は、NIC(Network Interface Card)等のLAN(Local Area Network)インタフェースであってもよいし、USB(Universal Serial Bus)ホストコントローラ、またはUSBポート等によって構成されるUSBインタフェースであってもよい。通信部11は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。通信部11は、管理装置10の通信手段として機能する。通信部11は、制御部13によって制御される。
The
記憶部12は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、フラッシュメモリ、またはハードディスク等の読み書き可能な記憶装置である。記憶部12は、管理装置10の記憶手段として機能する。記憶部12は、例えば、端末装置40の接続状態を記憶する。記憶部12は、端末装置40のRRC(Radio Resource Control)の状態およびECM(EPS Connection Management)、あるいは、5G System CM(Connection Management)の状態を記憶する。記憶部12は、端末装置40の位置情報を記憶するホームメモリとして機能してもよい。また、記憶部12は、モバイルネットワークの将来の品質を予測するめの学習モデル(予測モデル)を記憶する。学習モデルについては後述する。
The
制御部13は、管理装置10の各部を制御するコントローラ(controller)である。制御部13は、例えば、CPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサによって実現されてもよい。詳細には、制御部13は、管理装置10の内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM(Random Access Memory)等を作業領域として実行することによって実現されてもよい。制御部13は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、またはFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路によって実現されてもよい。また、制御部13は、GPU(Graphics Processing Unit)により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、FPGA、及びGPUは何れもコントローラとみなすことができる。なお、制御部13は、複数の物理的に分離された物体により構成されていてもよい。例えば、制御部13は、複数の半導体チップにより構成されていてもよい。
The
なお、制御部13の動作は、基地局20の制御部23、及び端末装置40の制御部43の動作と同様であってもよい。
The operation of the
<2-2.基地局の構成>
次に、基地局20の構成を説明する。
<2-2. Base station configuration>
Next, the configuration of the
基地局20は、他の無線通信装置(例えば、端末装置40、または他の基地局20)と無線通信を行う無線通信装置である。基地局20は、中継局を介して端末装置40と無線通信してもよいし、端末装置40と直接無線通信してもよい。
The
基地局20は、無線基地局(Base Station、Node B、eNB、gNB、又は6GNB等)、あるいは、無線アクセスポイント(Access Point)に相当する装置である。基地局20は、無線リレー局であってもよい。基地局20は、RRH(Remote Radio Head)と呼ばれる光張り出し装置であってもよい。基地局20は、FPU(Field Pickup Unit)等の受信局であってもよい。基地局20は、無線アクセス回線および無線バックホール回線を時分割多重、周波数分割多重、または空間分割多重で提供する、IAB(Integrated Access and Backhaul)ドナーノード、あるいは、IABリレーノードであってもよい。
The
基地局20が使用する無線アクセス技術は、セルラー通信技術であってもよい。基地局20が使用する無線アクセス技術は、無線LAN技術であってもよい。基地局20が使用する無線アクセス技術は、LPWA(Low Power Wide Area)通信技術であってもよい。ただし、基地局20が使用する無線アクセス技術は、これらに限定されるものではなく、他の無線アクセス技術であってもよい。基地局20が使用する無線通信は、ミリ波を使った無線通信であってもよいし、テラ波(テラヘルツ波)を使った無線通信であってもよい。基地局20が使用する無線通信は、電波を使った無線通信であってもよいし、赤外線または可視光を使った無線通信(光無線)であってもよい。また、基地局20は、端末装置40とNOMA(Non-Orthogonal Multiple Access)通信が可能であってもよい。ここで、NOMA通信は、非直交リソースを使った通信(送信、受信、或いはその双方)のことである。なお、基地局20は、他の基地局20とNOMA通信可能であってもよい。
The wireless access technology used by the
なお、基地局20は、基地局-コアネットワーク間インタフェース(例えば、NG Interface 、S1 Interface等)を介してコアネットワークとお互いに通信可能であってもよい。このインタフェースは、有線及び無線のいずれであってもよい。また、基地局は、基地局間インタフェース(例えば、Xn Interface、X2 Interface、F1 Interface等)を介して他の基地局と互いに通信可能であってもよい。このインタフェースは、有線及び無線のいずれであってもよい。
The
基地局(「基地局装置」ともいう。)という概念には、ドナー基地局のみならず、リレー基地局(「中継局」ともいう。)も含まれる。リレー基地局は、RF Repeater、Smart Repeater、Intelligent Surfaceのうち、いずれか1つであってもよい。基地局という概念には、基地局の機能を備えた構造物(Structure)のみならず、構造物に設置される装置も含まれる。 The concept of a base station (also called "base station equipment") includes not only donor base stations but also relay base stations (also called "relay stations"). A relay base station may be any one of the following: RF Repeater, Smart Repeater, or Intelligent Surface. The concept of a base station includes not only a structure with base station functions, but also equipment installed in the structure.
構造物は、例えば、高層ビル、家屋、鉄塔、駅施設、空港施設、港湾施設、オフィスビル、校舎、病院、工場、商業施設、スタジアム等の建物である。構造物という概念には、建物のみならず、トンネル、橋梁、ダム、塀、および鉄柱等の構築物(Non-building structure)、並びに、クレーン、門、および風車等の設備も含まれる。構造物という概念には、陸上(狭義の地上)または地中の構造物のみならず、桟橋またはメガフロート等の水上の構造物、および、海洋観測設備等の水中の構造物も含まれる。基地局は、情報処理装置と言い換えることもできる。 Structures include, for example, high-rise buildings, houses, steel towers, station facilities, airport facilities, port facilities, office buildings, school buildings, hospitals, factories, commercial facilities, stadiums, and other buildings. The concept of a structure includes not only buildings, but also non-building structures such as tunnels, bridges, dams, fences, and steel pillars, as well as equipment such as cranes, gates, and windmills. The concept of a structure includes not only land (ground in the narrow sense) or underground structures, but also structures on water such as piers or megafloats, and underwater structures such as marine observation facilities. A base station can also be referred to as an information processing device.
基地局20は、ドナー局であってもよいし、リレー局(中継局)であってもよい。また、基地局20は、固定局であってもよいし、移動局であってもよい。移動局は、移動可能に構成された無線通信装置(例えば、基地局)である。このとき、基地局20は、移動体に設置される装置であってもよいし、移動体そのものであってもよい。例えば、移動能力(Mobility)をもつリレー局は、移動局としての基地局20とみなすことができる。また、車両、ドローンに代表されるUAV(Unmanned Aerial Vehicle)、スマートフォンなど、もともと移動能力がある装置であって、基地局の機能(少なくとも基地局の機能の一部)を搭載した装置も、移動局としての基地局20に該当する。
The
ここで、移動体は、スマートフォンまたは携帯電話等のモバイル端末であってもよい。移動体は、陸上(狭義の地上)を移動する移動体(例えば、自動車、自転車、バス、トラック、自動二輪車、列車、またはリニアモーターカー等の車両)であってもよいし、地中(例えば、トンネル内)を移動する移動体(例えば、地下鉄)であってもよい。また、移動体は、水上を移動する移動体(例えば、旅客船、貨物船、またはホバークラフト等の船舶)であってもよいし、水中を移動する移動体(例えば、潜水艇、潜水艦、または無人潜水機等の潜水船)であってもよい。また、移動体は、大気圏内を移動する移動体(例えば、飛行機、飛行船、またはドローン等の航空機)であってもよい。 Here, the moving body may be a mobile terminal such as a smartphone or a mobile phone. The moving body may be a moving body that moves on land (ground in the narrow sense) (e.g., a vehicle such as a car, bicycle, bus, truck, motorcycle, train, or linear motor car), or a moving body that moves underground (e.g., inside a tunnel) (e.g., a subway). The moving body may also be a moving body that moves on water (e.g., a ship such as a passenger ship, cargo ship, or hovercraft), or a moving body that moves underwater (e.g., a submarine such as a submarine, submarine, or unmanned submersible). The moving body may also be a moving body that moves within the atmosphere (e.g., an aircraft such as an airplane, airship, or drone).
基地局20は、地上に設置される地上基地局(地上局)であってもよい。基地局20は、地上の構造物に配置される基地局であってもよいし、地上を移動する移動体に設置される基地局であってもよい。基地局20は、ビル等の構造物に設置されたアンテナおよびそのアンテナに接続された信号処理装置であってもよい。基地局20は、構造物または移動体そのものであってもよい。「地上」とは、陸上(狭義の地上)のみならず、地中、水上、および水中も含む広義の地上である。基地局20は、地上基地局に限定されない。通信システム1が衛星通信システムである場合には、基地局20は、航空機局であってもよい。衛星局から見れば、地球に位置する航空機局は地上局である。
The
基地局20は、地上局に限定されない。基地局20は、空中または宇宙を浮遊可能な非地上基地局装置(非地上局)であってもよい。基地局20は、航空機局または衛星局であってもよい。
The
衛星局は、大気圏外を浮遊可能な衛星局である。衛星局は、人工衛星等の宇宙移動体に搭載される装置であってもよいし、宇宙移動体そのものであってもよい。宇宙移動体は、大気圏外を移動する移動体である。宇宙移動体としては、人工衛星、宇宙船、宇宙ステーション、または探査機等の人工天体が挙げられる。なお、衛星局となる衛星は、低軌道(LEO:Low Earth Orbiting)衛星、中軌道(MEO:Medium Earth Orbiting)衛星、静止(GEO:Geostationary Earth Orbiting)衛星、または高楕円軌道(HEO:Highly Elliptical Orbiting)衛星のいずれであってもよい。衛星局は、低軌道衛星、中軌道衛星、静止衛星、または高楕円軌道衛星に搭載される装置であってもよい。 The satellite station is a satellite station capable of floating outside the atmosphere. The satellite station may be a device mounted on a space vehicle such as an artificial satellite, or may be the space vehicle itself. The space vehicle is a vehicle that moves outside the atmosphere. Examples of space vehicles include artificial celestial bodies such as artificial satellites, spacecraft, space stations, and probes. Note that a satellite that becomes a satellite station may be any of a low earth orbit (LEO: Low Earth Orbiting) satellite, a medium earth orbit (MEO: Medium Earth Orbiting) satellite, a geostationary (GEO: Geostationary Earth Orbiting) satellite, or a highly elliptical orbit (HEO: Highly Elliptical Orbiting) satellite. The satellite station may be a device mounted on a low earth orbit satellite, a medium earth orbit satellite, a geostationary satellite, or a highly elliptical orbit satellite.
航空機局は、航空機等の大気圏内を浮遊可能な無線通信装置である。航空機局は、航空機等に搭載される装置であってもよいし、航空機そのものであってもよい。航空機という概念には、飛行機またはグライダー等の重航空機のみならず、気球または飛行船等の軽航空機も含まれる。航空機という概念には、重航空機または軽航空機のみならず、ヘリコプターまたはオートジャイロ等の回転翼機も含まれる。航空機局、または航空機局が搭載された航空機は、ドローン等の無人航空機であってもよい。 An aircraft station is a wireless communication device capable of floating in the atmosphere of an aircraft or the like. An aircraft station may be a device mounted on an aircraft or the like, or it may be the aircraft itself. The concept of an aircraft includes not only heavier than air vehicles such as airplanes or gliders, but also lighter than air vehicles such as balloons or airships. The concept of an aircraft includes not only heavier than air vehicles or lighter than air vehicles, but also rotorcraft such as helicopters or autogyros. An aircraft station, or an aircraft equipped with an aircraft station, may be an unmanned aerial vehicle such as a drone.
無人航空機という概念には、無人航空システム(UAS:Unmanned Aircraft Systems)、および、つなぎ無人航空システム(tethered UAS)も含まれる。無人航空機という概念には、軽無人航空システム(LTA:Lighter than Air UAS)、および、重無人航空システム(HTA:Heavier than Air UAS)が含まれる。無人航空機という概念には、高高度無人航空システムプラットフォーム(HAPs:High Altitude UAS Platforms)も含まれる。 The concept of unmanned aerial vehicles also includes unmanned aerial systems (UAS) and tethered UAS. The concept of unmanned aerial vehicles also includes lighter than air UAS (LTA) and heavy unmanned aerial systems (HTA). The concept of unmanned aerial vehicles also includes high altitude UAS platforms (HAPs).
基地局20のカバレッジの大きさは、マクロセルのような比較的大きなものであってもよいし、ピコセルのような比較的小さなものであってもよい。基地局20のカバレッジの大きさは、フェムトセルのような極めて小さなものであってもよい。基地局20は、ビームフォーミング機能を有していてもよい。基地局20は、ビームごとにセルまたはサービスエリアが形成されてもよい。さらに又はこれに代えて、基地局20は、ビームに指向性を持たせるビームフォーミングに加えて、基地局20のアンテナからの距離情報をさらに考慮することで希望波を所定地点にピンポイントに届ける機能を有していてもよい。この機能はBeam focusing又はPoint formingと呼ばれていてもよい。
The size of the coverage of the
図6は、本実施形態に係る基地局20の構成を示す図である。基地局20は、無線通信部21と、記憶部22と、制御部23と、センサ部24と、を備える。基地局20は、これら全ての構成を必ずしも備えていなくてもよい。例えば、基地局20は、センサ部24を備えていなくてもよい。なお、図6に示される構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、基地局20の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a
無線通信部21は、他の無線通信装置(例えば、端末装置40、または他の基地局20)との間で無線通信するための信号処理部である。無線通信部21は、制御部23によって制御される。無線通信部21は、1つまたは複数の無線アクセス方式に対応する。無線通信部21は、NR、LTE、及び6Gのうちの少なくとも1つに対応していてもよい。無線通信部21は、NR、LTE、及び6Gに加えて、W-CDMAおよびcdma2000等に対応してもよい。無線通信部21は、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)等の自動再送技術に対応してもよい。
The wireless communication unit 21 is a signal processing unit for wireless communication with other wireless communication devices (e.g.,
無線通信部21は、送信処理部211と、受信処理部212と、アンテナ213とを含んでいる。無線通信部21は、送信処理部211、受信処理部212、およびアンテナ213をそれぞれ複数含んでもよい。無線通信部21が複数の無線アクセス方式に対応する場合には、無線通信部21の各部は、無線アクセス方式毎に個別に構成されてもよい。送信処理部211および受信処理部212は、LTEとNRと6Gとで個別に構成されてもよい。アンテナ213は、複数のアンテナ素子、例えば複数のパッチアンテナによって構成されもよい。無線通信部21は、ビームフォーミング機能を有してもよい。例えば、無線通信部21は、垂直偏波(V偏波)および水平偏波(H偏波)を用いる偏波ビームフォーミング機能(又は垂直方向から45度、及び-45度の偏波方向でのDual偏波を用いる偏波ビームフォーミング機能)を有してもよい。
The wireless communication unit 21 includes a
送信処理部211は、下りリンク制御情報及び下りリンクデータの送信処理を行う。例えば、送信処理部211は、制御部23から入力された下りリンク制御情報及び下りリンクデータを、ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ符号化等の符号化方式を用いて符号化を行う。ここで、符号化は、ポーラ符号(Polar Code)による符号化、LDPC符号(Low Density Parity Check Code)による符号化を行ってもよい。そして、送信処理部211は、符号化ビットをBPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等の所定の変調方式で変調する。この場合、コンステレーション上の信号点は必ずしも等距離である必要はない。コンステレーションは、不均一コンステレーション(NUC:Non Uniform Constellation)であってもよい。そして、送信処理部211は、各チャネルの変調シンボルと下りリンク参照信号とを多重化し、所定のリソースエレメントに配置する。そして、送信処理部211は、多重化した信号に対して、各種信号処理を行う。例えば、送信処理部211は、高速フーリエ変換による周波数領域への変換、ガードインターバル(サイクリックプレフィックス)の付加、ベースバンドのデジタル信号の生成、アナログ信号への変換、直交変調、アップコンバート、余分な周波数成分の除去、電力の増幅等の処理を行う。送信処理部211で生成された信号は、アンテナ213から送信される。
The
受信処理部212は、アンテナ213を介して受信された上りリンク信号の処理を行う。例えば、受信処理部212は、上りリンク信号に対して、ダウンコンバート、不要な周波数成分の除去、増幅レベルの制御、直交復調、デジタル信号への変換、ガードインターバル(サイクリックプレフィックス)の除去、高速フーリエ変換による周波数領域信号の抽出等を行う。そして、受信処理部212は、これらの処理が行われた信号から、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)、PUCCH(Physical Uplink Control Channel)等の上りリンクチャネル及び上りリンク参照信号を分離する。また、受信処理部212は、上りリンクチャネルの変調シンボルに対して、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)等の変調方式を使って受信信号の復調を行う。復調に使用される変調方式は、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAM、又は256QAMであってもよい。この場合、コンステレーション上の信号点は必ずしも等距離である必要はない。コンステレーションは、不均一コンステレーション(NUC)であってもよい。そして、受信処理部212は、復調された上りリンクチャネルの符号化ビットに対して、復号処理を行う。復号された上りリンクデータ及び上りリンク制御情報は制御部23へ出力される。
The
アンテナ213は、電流と電波を相互に変換するアンテナ装置である。アンテナ213は、1つのアンテナ素子、例えば1つのパッチアンテナによって構成されてもよい。アンテナ213は、複数のアンテナ素子、例えば複数のパッチアンテナによって構成されてもよい。アンテナ213が複数のアンテナ素子によって構成される場合には、無線通信部21は、ビームフォーミング機能を有してもよい。無線通信部21は、複数のアンテナ素子を用いて無線信号の指向性を制御することによって、指向性ビームを生成するように構成されてもよい。アンテナ213は、デュアル偏波アンテナであってもよい。アンテナ213がデュアル偏波アンテナである場合、無線通信部21は、無線信号を送信する際に、垂直偏波(V偏波)および水平偏波(H偏波)(又は垂直方向から45度、及び-45度の偏波方向でのDual偏波)を用いてもよい。無線通信部21は、垂直偏波および水平偏波(又は垂直方向から45度、及び-45度の偏波方向でのDual偏波)を用いて送信される無線信号の指向性を制御してもよい。また、無線通信部21は、複数のアンテナ素子で構成される複数のレイヤを介して空間多重された信号を送受信してもよい。
The
記憶部22は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、またはハードディスク等の読み書き可能な記憶装置である。記憶部22は、基地局20の記憶手段として機能する。
The
制御部23は、基地局20の各部を制御するコントローラである。制御部23は、他の無線通信装置(例えば、端末装置40、または他の基地局20)との間で無線通信を実施するように無線通信部を制御する。制御部23は、CPUまたはMPU等のプロセッサによって実現されてもよい。具体的には、制御部23は、基地局20の内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM等を作業領域として実行することによって実現されてもよい。制御部23は、ASICまたはFPGA等の集積回路によって実現されてもよい。また、制御部23は、GPUにより実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、FPGA、及びGPUは何れもコントローラとみなすことができる。なお、制御部23は、複数の物理的に分離された物体により構成されていてもよい。例えば、制御部23は、複数の半導体チップにより構成されていてもよい。
The
制御部23は、取得部231と、送信部232と、通信制御部233と、を備える。制御部23を構成する各ブロック(取得部231~通信制御部233)はそれぞれ制御部23の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む。)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。制御部23は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されていてもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。
The
なお、制御部23を構成する各ブロックの動作は、端末装置40の制御部43が備える各ブロックの動作と同様であってもよい。また、制御部23の動作は、管理装置10の制御部13の動作と同様であってもよい。
The operation of each block constituting the
センサ部24は、無線通信に関する各種情報を取得するセンサである。例えば、センサ部24は、装置周辺の物体の情報を取得するセンサである。例えば、センサ部24は、他の物体(例えば、第三の物体、通信リンクを構成する通信装置、又は第三の通信装置)の位置、形状、動き等の情報を取得するセンサである。センサ部24は、装置自身の状態(例えば、基地局20の位置、移動速度、傾き、振動、回転等)を検出するためのセンサであってもよい。 The sensor unit 24 is a sensor that acquires various information related to wireless communication. For example, the sensor unit 24 is a sensor that acquires information about objects around the device. For example, the sensor unit 24 is a sensor that acquires information about the position, shape, movement, etc. of other objects (for example, a third object, a communication device that constitutes a communication link, or a third communication device). The sensor unit 24 may be a sensor for detecting the state of the device itself (for example, the position, movement speed, inclination, vibration, rotation, etc. of the base station 20).
センサ部24は、無線通信に関する各種情報を取得するセンサである。例えば、センサ部24は、装置周辺の物体の情報を取得するセンサである。例えば、センサ部24は、他の物体の位置、形状、動き等の情報を取得するセンサである。センサ部24は、装置自身の状態(例えば、基地局20の位置、移動速度、傾き、振動、回転等)を検出するためのセンサであってもよい。 The sensor unit 24 is a sensor that acquires various information related to wireless communication. For example, the sensor unit 24 is a sensor that acquires information about objects around the device. For example, the sensor unit 24 is a sensor that acquires information about the position, shape, movement, etc. of other objects. The sensor unit 24 may be a sensor for detecting the state of the device itself (for example, the position, movement speed, inclination, vibration, rotation, etc. of the base station 20).
センサ部24は、RFセンサ(Radio Frequency Sensor)であってもよいし、非RFセンサ(Non-RF Sensor)であってもよい。また、センサ部24は、RFセンサと非RFセンサとを組み合わせたセンサシステム(例えば、センサユニット、又はセンサモジュール)であってもよい。 The sensor unit 24 may be an RF sensor (Radio Frequency Sensor) or a non-RF sensor. The sensor unit 24 may also be a sensor system (e.g., a sensor unit or a sensor module) that combines an RF sensor and a non-RF sensor.
ここで、RFセンサとは、電波を利用して測定する部品を表す。RFセンサの例としては、ミリ波等の電波を使ったレーダーが挙げられる。このとき、レーダーに使用される電波は、ミリ波帯(例えば、30~300GHz帯)の電波に限られず、例えばマイクロ波帯(例えば、3~30GHz帯)や準ミリ波帯(例えば、20~30GHz帯)の電波であってもよい。 Here, an RF sensor refers to a component that uses radio waves for measurement. An example of an RF sensor is a radar that uses radio waves such as millimeter waves. In this case, the radio waves used by the radar are not limited to radio waves in the millimeter wave band (e.g., 30 to 300 GHz band), but may be, for example, radio waves in the microwave band (e.g., 3 to 30 GHz band) or quasi-millimeter wave band (e.g., 20 to 30 GHz band).
また、RFセンサの他の例として、無線位置測位センサ(無線位置測位システム)が挙げられる。無線位置測位センサの例として、GNSS(Global Navigation Satellite System)センサが挙げられる。ここで、GNSSセンサは、GPS(Global Positioning System)センサであってもよいし、GLONASSセンサであってもよいし、Galileoセンサであってもよいし、QZSS(Quasi-Zenith Satellite System)センサであってもよい。なお、無線位置測位センサは、GNSSセンサに限定されず、例えば、3GPP positioning、又はWi-Fi/Bluetooth positioningのためのセンサが挙げられる。 Another example of an RF sensor is a wireless positioning sensor (wireless positioning system). An example of a wireless positioning sensor is a GNSS (Global Navigation Satellite System) sensor. Here, the GNSS sensor may be a GPS (Global Positioning System) sensor, a GLONASS sensor, a Galileo sensor, or a QZSS (Quasi-Zenith Satellite System) sensor. Note that the wireless positioning sensor is not limited to a GNSS sensor, and may be, for example, a sensor for 3GPP positioning or Wi-Fi/Bluetooth positioning.
非RFセンサとは、電波を利用しないで測定する部品を表す。非RFセンサの例として、LiDAR(Light Detection And Ranging)等の測距センサ(測距システム)が挙げられる。このとき、測距センサが使用する光(例えば、レーザー光)は、可視光に限られず、紫外線、赤外線、近赤外線などの不可視光であってもよい。また、非RFセンサの他の例としては、超音波等の音波を使ったソナーが挙げられる。 A non-RF sensor is a component that performs measurements without using radio waves. An example of a non-RF sensor is a distance measurement sensor (ranging system) such as LiDAR (Light Detection and Ranging). In this case, the light used by the distance measurement sensor (e.g., laser light) is not limited to visible light, and may be invisible light such as ultraviolet light, infrared light, or near-infrared light. Another example of a non-RF sensor is sonar that uses sound waves such as ultrasound.
また、非RFセンサの他の例として、カメラが挙げられる。なお、カメラは、可視光カメラに限られない。例えば、カメラは、近赤外カメラであってもよいし、中赤外カメラであってもよいし、遠赤外線カメラであってもよい。また、カメラは、単眼カメラであってもよいし、ステレオカメラであってもよい。また、非RFセンサの他の例としては、イメージセンサであってもよい。このとき、イメージセンサは、像面位相差画素が離散的に埋め込まれていてもよい。その他、センサ部24は、ToF(Time of Flight)センサであってもよいし、マイクロホンであってもよい。 Another example of a non-RF sensor is a camera. The camera is not limited to a visible light camera. For example, the camera may be a near-infrared camera, a mid-infrared camera, or a far-infrared camera. The camera may be a monocular camera or a stereo camera. Another example of a non-RF sensor may be an image sensor. In this case, the image sensor may have image plane phase difference pixels embedded discretely. Additionally, the sensor unit 24 may be a ToF (Time of Flight) sensor or a microphone.
また、非RFセンサの他の例として、加速度センサ(例えば、3軸加速度センサ)、速度センサ、ジャイロセンサ、IMU(Inertial Measurement Unit)、その他のモーションセンサが挙げられる。また、非RFセンサの他の例として、磁気センサ、気圧計、高度計(例えば、バロメーター)が挙げられる。 Other examples of non-RF sensors include acceleration sensors (e.g., 3-axis acceleration sensors), speed sensors, gyro sensors, IMUs (Inertial Measurement Units), and other motion sensors. Other examples of non-RF sensors include magnetic sensors, barometers, and altimeters (e.g., barometers).
また、センサ部24は、通信路(例えば、無線通信部が形成する通信路)の品質を予測するための各種情報を取得するセンサであってもよい。例えば、センサ部24は、他の通信装置(例えば、通信相手となる通信装置、又は通信相手以外の通信装置)から受信する電波の受信S/Nを検出するセンサである。勿論、通信路の品質予測に使用できるのであれば、センサ部24が取得する情報は受信S/Nに限定されない。 The sensor unit 24 may also be a sensor that acquires various information for predicting the quality of a communication path (e.g., a communication path formed by a wireless communication unit). For example, the sensor unit 24 is a sensor that detects the reception S/N ratio of radio waves received from another communication device (e.g., a communication device that is the communication partner, or a communication device other than the communication partner). Of course, the information acquired by the sensor unit 24 is not limited to the reception S/N ratio, as long as it can be used to predict the quality of the communication path.
勿論、センサ部24は、上述したセンサに限定されない。また、センサ部24は、上述した複数のセンサを組み合わせたセンサシステムであってもよい。 Of course, the sensor unit 24 is not limited to the above-mentioned sensors. The sensor unit 24 may also be a sensor system that combines multiple sensors described above.
なお、幾つかの実施の形態において、基地局20は、複数の物理的または論理的な装置の集合によって構成されてもよい。一例として、本実施形態の基地局20は、BBU(Baseband Unit)およびRU(Radio Unit)等の複数の装置に区別されてもよい。基地局20は、これら複数の装置の集合として解釈されてもよい。また、基地局は、BBUまたはRUのうちいずれかであってもよいし、両方であってもよい。BBUおよびRUは、例えばeCPRI(enhanced Common Public Radio Interface)等の所定のインタフェースによって接続されてもよい。
In some embodiments, the
RUは、RRU(Remote Radio Unit)またはRD(Radio DoT)と言い換えてもよい。RUは、後述するgNB-DU(gNB Distributed Unit)に対応してもよい。BBUは、後述するgNB-CU(gNB Central Unit)に対応してもよい。RUは、アンテナと一体的に形成された装置であってもよい。基地局20のアンテナ、例えばRUと一体的に形成されたアンテナは、Advanced Antenna Systemを採用し、例えばFD-MIMO等のMIMOまたはビームフォーミングをサポートしてもよい。基地局20のアンテナは、例えば、64個の送信用アンテナポートおよび64個の受信用アンテナポートを備えてもよい。
The RU may be referred to as an RRU (Remote Radio Unit) or an RD (Radio DoT). The RU may correspond to a gNB-DU (gNB Distributed Unit) described later. The BBU may correspond to a gNB-CU (gNB Central Unit) described later. The RU may be a device formed integrally with an antenna. The antenna of the
RUに搭載されるアンテナは、1つ以上のアンテナ素子から構成されるアンテナパネルであってもよく、RUは1つ以上のアンテナパネルを搭載してもよい。RUは、水平偏波のアンテナパネルおよび垂直偏波のアンテナパネルの2種類のアンテナパネルを搭載してもよい。RUは、右旋円偏波のアンテナパネルおよび左旋円偏波のアンテナパネルの2種類のアンテナパネル、或いは、又は垂直方向から45度の偏波方向のアンテナパネルと-45度の偏波方向でのアンテナパネルを搭載してもよい。これら複数の偏波方向を持つ複数のアンテナが1つのアンテナパネルに実装されていてもよい。RUは、アンテナパネル毎に独立したビームを形成して制御してもよい。 The antenna mounted on the RU may be an antenna panel composed of one or more antenna elements, and the RU may be equipped with one or more antenna panels. The RU may be equipped with two types of antenna panels, a horizontally polarized antenna panel and a vertically polarized antenna panel. The RU may be equipped with two types of antenna panels, a right-hand circularly polarized antenna panel and a left-hand circularly polarized antenna panel, or an antenna panel with a polarization direction of 45 degrees from the vertical direction and an antenna panel with a polarization direction of -45 degrees. Multiple antennas with these multiple polarization directions may be mounted on a single antenna panel. The RU may form and control an independent beam for each antenna panel.
基地局20は、複数が互いに接続されてもよい。1つまたは複数の基地局20は、無線アクセスネットワーク(RAN:Radio Access Network)に含まれてもよい。このとき、基地局20は、単にRAN、RANノード、AN(Access Network)、またはANノード等と称されることがある。LTEにおけるRANは、EUTRAN(Enhanced Universal Terrestrial RAN)と呼ばれることがある。NRにおけるRANは、NGRANと呼ばれることがある。また、6GにおけるRANは6GRANと呼ばれることがある。W-CDMA(UMTS)におけるRANは、UTRANと呼ばれることがある。
LTEの基地局20は、eNodeB(Evolved Node B)またはeNBと称されることがある。このとき、EUTRANは、1つまたは複数のeNodeB(eNB)を含む。NRの基地局20は、gNodeBまたはgNBと称されることがある。このとき、NGRANは、1つまたは複数のgNBを含む。6Gの基地局は、6GNodeB、6gNodeB、6GNB、又は6gNBと称されることがある。このとき、6GRANは1または複数の6GNBを含む。EUTRANは、LTEの通信システム(EPS)におけるコアネットワーク(EPC)に接続されたgNB(en-gNB)を含んでもよい。NGRANは、5G通信システム(5GS)におけるコアネットワーク5GCに接続されたng-eNBを含んでもよい。
The
基地局20が、eNB、gNB、6GNB等である場合、基地局20は、3GPPアクセス(3GPP Access)と称されることがある。基地局20が無線アクセスポイント(Access Point)である場合には、基地局20は、非3GPPアクセス(Non-3GPP Access)と称されることがある。基地局20は、RRH(Remote Radio Head)と呼ばれる光張り出し装置であってもよい。基地局20がgNBである場合には、基地局20は、前述したgNB-CUおよびgNB-DUを組み合わせたものであってもよいし、gNB-CUまたはgNB-DUのいずれかであってもよい。
When the
ここで、gNB-CUは、UEとの通信のために、アクセス層(Access Stratum)のうち、複数の上位レイヤ(例えば、RRC(Radio Resource Control)、SDAP(Service Data Adaptation Protocol)、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)をホストする。一方、gNB-DUは、アクセス層(Access Stratum)のうち、複数の下位レイヤ(例えば、RLC(Radio Link Control)、MAC(Medium Access Control)、PHY(Physical layer))をホストする。すなわち、後述されるメッセージ/情報のうち、RRCシグナリング(準静的な通知)はgNB-CUで生成され、一方でMAC CEやDCI(動的な通知)はgNB-DUで生成されてもよい。又は、RRCコンフィギュレーション(準静的な通知)のうち、例えばIE:cellGroupConfigなどの一部のコンフィギュレーション(configuration)についてはgNB-DUで生成され、残りのコンフィギュレーションはgNB-CUで生成されてもよい。これらのコンフィギュレーションは、後述されるF1インタフェースで送受信されてもよい。 Here, the gNB-CU hosts multiple upper layers (e.g., RRC (Radio Resource Control), SDAP (Service Data Adaptation Protocol), PDCP (Packet Data Convergence Protocol)) in the access stratum for communication with the UE. On the other hand, the gNB-DU hosts multiple lower layers (e.g., RLC (Radio Link Control), MAC (Medium Access Control), PHY (Physical Access Control)) in the access stratum. That is, among the messages/information described below, RRC signaling (semi-static notification) may be generated by the gNB-CU, while MAC CE and DCI (dynamic notification) may be generated by the gNB-DU. Alternatively, among the RRC configurations (semi-static notification), some configurations such as IE:cellGroupConfig may be generated by the gNB-DU, and the remaining configurations may be generated by the gNB-CU. These configurations may be transmitted and received over the F1 interface described below.
基地局20は、他の基地局との間で通信可能に構成されてもよい。複数の基地局20がeNB同士またはeNBとen-gNBの組み合わせである場合には、これらの基地局20の間は、X2インタフェースによって接続されてもよい。複数の基地局20がgNB同士またはgn-eNBとgNBの組み合わせである場合には、これらの基地局20の間は、Xnインタフェースによって接続されてもよい。複数の基地局20がgNB-CUとgNB-DUの組み合わせである場合には、これらの基地局20の間は、前述したF1インタフェースによって接続されてもよい。後述するメッセージ/情報(例えば、RRCシグナリング、MAC CE(MAC Control Element)、またはDCI(Downlink Control Information)等)は、複数の基地局20間で、例えば、X2インタフェース、Xnインタフェース、またはF1インタフェース等を介して、送信されてもよい。
The
基地局20によって提供されるセルは、サービングセル(Serving Cell)と呼ばれることがある。サービングセルという概念には、PCell(Primary Cell)およびSCell(Secondary Cell)が含まれる。デュアルコネクティビティが端末装置40に提供される場合には、MN(Master Node)によって提供されるPCellと、ゼロまたは1以上のSCellとは、マスターセルグループ(Master Cell Group)と呼ばれることがある。デュアルコネクティビティの例としては、EUTRA-EUTRA Dual Connectivity、EUTRA-NR Dual Connectivity(ENDC)、EUTRA-NR Dual Connectivity with 5GC、NR-EUTRA Dual Connectivity(NEDC)、およびNR-NR Dual Connectivity等が挙げられる。さらにDual Connectivityの例として、NR-6G Dual Connectivity、6G-NR Dual Connectivityが挙げられる。
The cell provided by the
サービングセルは、PSCell(Primary Secondary Cell、または、Primary SCG Cell)を含んでもよい。デュアルコネクティビティが端末装置40に提供される場合には、SN(Secondary Node)によって提供されるPSCellと、ゼロまたは1以上のSCellとは、SCG(Secondary Cell Group)と呼ばれることがある。特別な設定(例えば、PUCCH on SCell)がされていない限り、物理上りリンク制御チャネル(PUCCH)は、PCellおよびPSCellによっては送信されるが、SCellによっては送信されない。無線リンク障害(Radio Link Failure)は、PCellおよびPSCellによっては検出されるが、SCellによっては検出されない(検出しなくてよい)。このように、PCellおよびPSCellは、サービングセルの中で特別な役割を担うため、SpCell(Special Cell)とも呼ばれる。
The serving cell may include a PSCell (Primary Secondary Cell, or Primary SCG Cell). When dual connectivity is provided to the
1つのセルには、1つのダウンリンクコンポーネントキャリアと、1つの上りリンクコンポーネントキャリアとが対応付けられてもよい。1つのセルに対応するシステム帯域幅は、複数のBWP(Bandwidth Part)に分割されてもよい。このとき、1つまたは複数のBWPが端末装置40に設定され、1つのBWP分がアクティブBWP(Active BWP)として、端末装置40に使用されてもよい。端末装置40が使用できる無線資源、例えば周波数帯域、ヌメロロジー(サブキャリアスペーシング)、またはスロットフォーマット(Slot configuration)は、セル毎、コンポーネントキャリア毎、またはBWP毎に、異なっていてもよい。
One cell may be associated with one downlink component carrier and one uplink component carrier. The system bandwidth corresponding to one cell may be divided into multiple BWPs (Bandwidth Parts). At this time, one or multiple BWPs may be set in the
<2-3.伝送路制御装置の構成>
次に、伝送路制御装置30の構成を説明する。
<2-3. Configuration of the transmission path control device>
Next, the configuration of the transmission
伝送路制御装置30は、電波の伝搬路を動的に変化させる制御装置である。伝送路制御装置30は、典型的には、RIS(Reconfigurable Intelligent Surface)である。このとき、RISは、基地局をはじめとする送受信機と連携して動作をするRIS(本実施形態ではCooperative RISと呼称する。)であってもよいし、送受信機と連携せず動作をするRIS(本実施形態ではBlind RISと呼称する。)であってもよい。また、RISは、到来した電波を増幅せずに反射するRIS(本実施形態ではpassive RISと呼称する。)であってもよいし、到来した電波を増幅して反射する機能を具備するRIS(本実施形態ではactive RISと呼称する。)であってもよい。なお、伝送路制御装置30は、メタサーフェス反射板と呼ばれる装置であってもよいし、スマートリピータと呼ばれる装置であってもよい。また、伝送路制御装置30は、反射型の装置に限定されず、例えば、透過型の装置であってもよい。以下の説明で登場する伝送路制御装置30の記載は、RIS、IRS、IS、メタサーフェス、スマートサーフェス、インテリジェントサーフェス、又はメタマテリアル等と言い換えることができる。
The transmission path control
伝送路制御装置30は、到来した電波を反射又は透過させる構造体を有する。例えば、伝送路制御装置30は、構造体として、誘電率及び/又は透磁率を動的に制御可能な一又は複数のメタサーフェス(メタサーフェス素子)により構成される反射板を有していてもよい。また、伝送路制御装置30は、構造体として、透過する電波の屈折率等を制御可能な透過板を有していてもよい。そして、伝送路制御装置30は、構造体の反射特性(例えば、反射方向/反射率等)又は透過特性(例えば、屈折方向/透過率等)に関する制御を行うことにより、到来した電波を所望の角度に反射/透過させる。
The transmission
なお、伝送路制御装置30は、建築物等の構造物の外壁に設置される装置であってもよい。伝送路制御装置30は、構造物の外壁に設置されることで、基地局20と端末装置40との間に遮蔽物がある場合にも、基地局20から信号が、ビルの外壁に備わる伝送路制御装置30で反射等されて、端末装置40まで届き得る。また、伝送路制御装置30は、装置に搭載される装置であってもよい。このとき、伝送路制御装置30は、移動可能な装置であってもよい。移動可能な装置は、浮遊可能な装置であってもよい。例えば、伝送路制御装置30は、スマートフォン等の端末装置に搭載されてもよいし、自動車、列車、人力車などの車両に搭載されてもよいし、気球、飛行機、ドローンなどの飛行体(浮遊体)に搭載されてもよいし、信号機、標識、街路灯などの設備に搭載されてもよいし、テレビやゲーム機、エアコン、冷蔵庫、照明器具などの家電に搭載されてもよい。
The transmission
図7は、本開示の実施形態に係る伝送路制御装置30の構成例を示す図である。伝送路制御装置30は、通信部31と、記憶部32と、制御部33と、センサ部34と、サーフェス部35と、を備える。伝送路制御装置30は、これら全ての構成を必ずしも備えていなくてもよい。例えば、伝送路制御装置30は、センサ部34を備えていなくてもよい。また、伝送路制御装置30は、これらの構成を複数備えていてもよい。例えば、伝送路制御装置30は、サーフェス部35を複数備えていてもよい。この場合、複数のサーフェス部35は、それぞれ、異なる方向を向いていてもよい。なお、図7に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、伝送路制御装置30の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of a transmission
通信部31は、他の通信装置(例えば、管理装置10、基地局20、端末装置40、又は他の伝送路制御装置30)と通信するための通信インタフェースである。通信部11は、ネットワークインタフェースであってもよいし、機器接続インタフェースであってもよい。通信部31は、NIC(Network Interface Card)等のLAN(Local Area Network)インタフェースであってもよいし、USB(Universal Serial Bus)ホストコントローラ、またはUSBポート等によって構成されるUSBインタフェースであってもよい。通信部31は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。通信部31は、制御部33によって制御される。
The
記憶部32は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。
The
制御部33は、伝送路制御装置30の各部を制御するコントローラ(制御装置)である。制御部33は、例えば、CPU、MPU、GPU等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部33は、伝送路制御装置30内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部33は、ASICやFPGA等の集積回路により実現されてもよい。また、制御部33は、GPUにより実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、FPGA、及びGPUは何れもコントローラとみなすことができる。なお、制御部33は、複数の物理的に分離された物体により構成されていてもよい。例えば、制御部33は、複数の半導体チップにより構成されていてもよい。
The
制御部33は、取得部331と、送信部332と、チャネル推定制御部333と、受信部334と、補間部335と、を備える。制御部33を構成する各ブロック(取得部331~補間部335)はそれぞれ制御部33の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む。)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。制御部33は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されていてもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。
The
なお、制御部33の動作は、基地局20の制御部23、及び、端末装置40の制御部43の動作と同様であってもよい。また、制御部33の動作は、管理装置10の制御部13の動作と同様であってもよい。また、制御部33は、他の一又は複数の伝送路制御装置30のサーフェス部35を制御するよう構成されていてもよい。
The operation of the
センサ部34は、無線通信に関する各種情報を取得するセンサである。例えば、センサ部34は、装置周辺の物体の情報を取得するセンサである。例えば、センサ部34は、他の物体の位置、形状、動き等の情報を取得するセンサである。センサ部34は、装置自身の状態(例えば、端末装置40の位置、移動速度、傾き、振動、回転等)を検出するためのセンサであってもよい。その他、センサ部34の構成は、基地局20が備えるセンサ部24の構成と同様であってもよい。例えば、センサ部34は、RFセンサであってもよいし、非RFセンサであってもよい。また、センサ部34は、RFセンサと非RFセンサとを組み合わせたセンサシステムであってもよい。
The
サーフェス部35は、到来した電波を反射又は透過させる構造体である。例えば、サーフェス部35は、誘電率及び/又は透磁率を動的に制御可能なメタサーフェス(メタサーフェス素子)により構成される反射板である。サーフェス部35は、到来した電波を透過可能に構成され、透過する電波の屈折率等を制御可能な透過板であってもよい。なお、伝送路制御装置30は、板状に限られない。例えば、伝送路制御装置30は、シート状であってもよい。メタサーフェス素子は、例えば、波長に対して小さい構造体を周期的に配置して任意の特性(例えば、誘電率、及び透磁率等)を実現する人工媒質(メタマテリアル)の一種である。制御部33は、サーフェス部35が備えるメタサーフェスの特性(例えば、反射特性、又は透過特性)を操作することにより、例えば、到来してきた電波の振幅、位相、偏波、又は周波数を制御することが可能である。なお、伝送路制御装置30が備える構造体はサーフェス状に限られない。以下の説明で登場する、サーフェス部35は、メタマテリアル部35、又はマテリアル部35等と言い換えることができる。
The
図8は、伝送路制御装置30が備えるサーフェス部35の構成例を示す図である。サーフェス部35は、到来した電波の反射又は透過に関する特性の変更が可能な複数の素子351を備える。素子351は、例えば、メタサーフェス素子である。図8の例では、サーフェス部35は、m×n個の素子351(素子35111~素子351mn)を備えている。複数の素子351のうちの二以上の素子351それぞれに、例えば図8に示すように、反射波/透過波を操作するフェイズシフター352の他に、チャネル推定部353が配置されている。伝送路制御装置30は、二以上の素子351に接続される回路をフェイズシフター352からチャネル推定部353に切り替え可能である。なお、チャネル推定部353が配置される素子351は、サーフェス部35が備える複数の素子351全てであってもよいし、複数の素子351のうちの一部の素子であってもよい。フェイズシフター352には、追加で二次変調部やアンプなどが配置されていてもよい。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the
<2-4.端末装置の構成>
次に、端末装置40の構成を説明する。
2-4. Configuration of terminal device
Next, the configuration of the
端末装置40は、他の無線通信装置(例えば、基地局20、または他の端末装置40)との間で無線通信を行う無線通信装置である。端末装置40には、あらゆる形態の情報処理装置(コンピュータ)を採用可能である。例えば、端末装置40は、携帯電話、スマートデバイス(スマートフォン、又はタブレット)、PDA(Personal Digital Assistant)、ノートPC等のモバイル端末であってもよい。また、端末装置40は、通信機能を具備した撮像装置(例えば、カムコーダ)であってもよい。また、端末装置40は、FPU(Field Pickup Unit)等の通信機器が搭載されたバイクや移動中継車等であってもよい。また、端末装置40は、M2M(Machine to Machine)デバイス、又はIoT(Internet of Things)デバイスであってもよい。また、端末装置40は、スマートウォッチ等のウェアラブルデバイスであってもよい。
The
また、端末装置40は、AR(Augmented Reality)デバイス、VR(Virtual Reality)デバイス、MR(Mixed Reality)デバイス等のxRデバイスであってもよい。このとき、xRデバイスは、ARグラス、MRグラス等のメガネ型デバイスであってもよいし、VRヘッドマウントディスプレイ等のヘッドマウント型デバイスであってもよい。端末装置40をxRデバイスとする場合、端末装置40は、ユーザ装着部分(例えば、メガネ部分)のみで構成されるスタンドアローン型のデバイスであってもよい。また、端末装置40は、ユーザ装着部分(例えば、メガネ部分)と、当該部分と連動する端末部分(例えば、スマートデバイス)と、で構成される端末連動型デバイスであってもよい。
The
端末装置40は、基地局20との間でNOMA通信が可能であってもよい。端末装置40は、基地局20と通信する際、HARQ等の自動再送技術を使用可能であってもよい。端末装置40は、他の端末装置40との間でサイドリンク通信が可能であってもよい。端末装置40は、サイドリンク通信を行う際、HARQ等の自動再送技術を使用可能であってもよい。端末装置40は、他の端末装置40との間でサイドリンク通信を行う際、NOMA通信が可能であってもよい。端末装置40は、基地局20等の他の無線通信装置との間でLPWA通信が可能であってもよい。端末装置40が使用する無線通信は、ミリ波を使った無線通信であってもよい。端末装置40が使用する無線通信は、サイドリンク通信を含めて、電波を使った無線通信であってもよいし、赤外線または可視光を使った無線通信、すなわち光無線であってもよい。
The
端末装置40は、移動可能な無線通信装置、すなわち移動体装置であってもよい。端末装置40は、移動体に設置される無線通信装置であってもよいし、移動体そのものであってもよい。端末装置40は、自動車、バス、トラック、または自動二輪車等の道路上を移動する車両(Vehicle)であってもよいし、当該車両に搭載された無線通信装置であってもよい。移動体は、モバイル端末であってもよいし、陸上(狭義の地上)、地中、水上、または水中を移動する移動体であってもよい。また、移動体は、航空機、飛行船、気球、ヘリコプター等の大気圏内を移動する移動体であってもよいし、人工衛星等の大気圏外を移動する移動体であってもよい。移動体は、ドローン等のUAV(Unmanned Aerial Vehicle)であってもよい。また、端末装置40は、移動体に搭載された無線通信装置であってもよい。
The
端末装置40は、同時に複数の基地局20または複数のセルと接続して通信が可能であってもよい。1つの基地局20が複数のセル(例えば、pCellまたはsCell)を介して通信エリアをサポートしている場合には、キャリアアグリゲーション(CA:Carrier Aggregation)技術、デュアルコネクティビティ(DC:Dual Connectivity)技術、またはマルチコネクティビティ(MC:Multi-Connectivity)技術等によって、それら複数のセルを束ねて基地局20と端末装置40との間で通信することができる。あるいは、異なる基地局20のセルを介して、協調送受信(CoMP:Coordinated Multi-Point Transmission and Reception)技術によって、端末装置40とそれら複数の基地局20との間で通信することもできる。
The
端末装置40はリモート端末への通信をリレーするリレー端末であってもよい。
The
図9は、本実施形態に係る端末装置40の構成を示す図である。端末装置40は、無線通信部41と、記憶部42と、制御部43と、センサ部44と、を備える。端末装置40は、これら全ての構成を必ずしも備えていなくてもよい。例えば、端末装置40は、センサ部44を備えていなくてもよい。なお、図9に示される構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、端末装置40の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a
無線通信部41は、他の無線通信装置(例えば、基地局20、または他の端末装置40)との間で無線通信するための信号処理部である。無線通信部41は、制御部43によって制御される。無線通信部41は、1つまたは複数の無線アクセス方式に対応する。無線通信部41は、NR、LTE、及び6Gのうち少なくとも1つに対応してもよい。無線通信部41は、NR、LTE、及び6Gに加えて、W-CDMAおよびcdma2000等に対応してもよい。無線通信部41は、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)等の自動再送技術に対応してもよい。
The
無線通信部41は、送信処理部411と、受信処理部412と、アンテナ413とを含んでいる。無線通信部41は、送信処理部411、受信処理部412、およびアンテナ413をそれぞれ複数含んでもよい。無線通信部41が複数の無線アクセス方式に対応する場合には、無線通信部41の各部は、無線アクセス方式毎に個別に構成されてもよい。送信処理部411および受信処理部412は、LTEとNRと6Gとで個別に構成されてもよい。アンテナ413は、複数のアンテナ素子、例えば複数のパッチアンテナによって構成されもよい。無線通信部41は、ビームフォーミング機能を有してもよい。例えば、無線通信部41は、垂直偏波(V偏波)および水平偏波(H偏波)を用いる偏波ビームフォーミング機能(又は垂直方向から45度、及び-45度の偏波方向でのDual偏波を用いる偏波ビームフォーミング機能)を有してもよい。
The
記憶部42は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、またはハードディスク等の読み書き可能な記憶装置である。記憶部42は、端末装置40の記憶手段として機能する。
The
制御部43は、端末装置40の各部を制御するコントローラである。制御部43は、他の無線通信装置(例えば、基地局20、または他の端末装置40)との間で無線通信を実施するように無線通信部を制御する。制御部43は、CPUまたはMPU等のプロセッサによって実現されてもよい。詳細には、制御部23は、端末装置40の内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM等を作業領域として実行することによって実現されてもよい。制御部43は、ASICまたはFPGA等の集積回路によって実現されてもよい。制御部43は、GPUにより実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、FPGA、及びGPUは何れもコントローラとみなすことができる。なお、制御部43は、複数の物理的に分離された物体により構成されていてもよい。例えば、制御部43は、複数の半導体チップにより構成されていてもよい。
The
制御部43は、取得部431と、送信部432と、通信制御部433と、を備える。制御部43を構成する各ブロック(取得部431~通信制御部433)はそれぞれ制御部43の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む。)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。制御部43は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されていてもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。
The
なお、制御部43を構成する各ブロックの動作は、基地局20の制御部23が備える各ブロックと同様であってもよい。また、制御部23の動作は、管理装置10の制御部13の動作と同様であってもよい。
Note that the operation of each block constituting the
センサ部44は、無線通信に関する各種情報を取得するセンサである。例えば、センサ部44は、装置周辺の物体の情報を取得するセンサである。例えば、センサ部44は、他の物体の位置、形状、動き等の情報を取得するセンサである。センサ部44は、装置自身の状態(例えば、端末装置40の位置、移動速度、傾き、振動、回転等)を検出するためのセンサであってもよい。その他、センサ部44の構成は、基地局20が備えるセンサ部24の構成と同様であってもよい。例えば、センサ部44は、RFセンサであってもよいし、非RFセンサであってもよい。また、センサ部44は、RFセンサと非RFセンサとを組み合わせたセンサシステムであってもよい。
The sensor unit 44 is a sensor that acquires various information related to wireless communication. For example, the sensor unit 44 is a sensor that acquires information about objects around the device. For example, the sensor unit 44 is a sensor that acquires information about the position, shape, movement, etc. of other objects. The sensor unit 44 may be a sensor for detecting the state of the device itself (for example, the position, moving speed, inclination, vibration, rotation, etc. of the terminal device 40). In addition, the configuration of the sensor unit 44 may be the same as the configuration of the sensor unit 24 provided in the
<<3.通信システムの動作>>
以上、通信システム1の構成について説明したが、次に、本実施形態の通信システム1の動作を説明する。
<<3. Operation of the communication system>>
The configuration of the
上述したように、従来のRISは、RISが備える通信部がチャネル推定のための動作(例えば、サウンディング動作)を行う。しかし、この従来のチャネル推定方法では、RIS次第で(例えば、RISの形状/大きさ次第で)、実際のチャネルの状態とチャネル推定結果が実際のチャネルの状態と異なることがある。 As described above, in a conventional RIS, the communication unit of the RIS performs operations for channel estimation (e.g., sounding operations). However, in this conventional channel estimation method, depending on the RIS (e.g., the shape/size of the RIS), the actual channel conditions and the channel estimation results may differ from the actual channel conditions.
本実施形態の伝送路制御装置30(例えば、RIS)は、到来した電波の反射又は透過に関する特性の変更が可能な複数の素子351で構成されるサーフェス部35を備える。本実施形態の伝送路制御装置30は、複数の素子351のうちの二以上の素子351それぞれに、反射波/透過波を操作するフェイズシフター352の他に、チャネル推定部353が配置される。チャネル推定部353は、複数の素子351の全ての素子に配置されていてもよいし、複数の素子351の一部の素子に配置されていてもよい。伝送路制御装置30は、これらチャネル推定部353からの情報に基づいて、二以上の素子351それぞれでのチャネル推定の結果に関する情報(以下、チャネル情報という。)を取得する。伝送路制御装置30は、このチャネル情報を通信装置(例えば、基地局20及び/又は端末装置40)に送信する。通信装置は、チャネル情報に基づいて通信装置間の通信に関する処理を行う。
The transmission path control device 30 (e.g., RIS) of this embodiment has a
以下、図面を参照しながら上記処理(以下、チャネル推定処理という。)を説明する。 The above process (hereafter referred to as channel estimation process) will be explained below with reference to the drawings.
<3-1.チャネル推定処理>
図10は、本実施形態のチャネル推定処理を示すフローチャートである。
<3-1. Channel Estimation Processing>
FIG. 10 is a flowchart showing the channel estimation process of this embodiment.
通信装置(例えば、基地局20及び/又は端末装置40)は、伝送路制御装置30に対して、チャネル推定部353に関するケイパビリティ情報を要求する(ステップS101)。伝送路制御装置30は、通信装置に対してケイパビリティ情報を送信する(ステップS102)。
The communication device (e.g., the
次に、通信装置は、通信装置-伝送路制御装置30間のチャネル情報を取得するために、伝送路制御装置30に対して、チャネル情報の取得動作を実行させる。具体的には、通信装置は、伝送路制御装置30に対してチャネル推定動作をトリガーする信号(以下、トリガー信号という。)を送信する(ステップS103)。通信装置は、このトリガー信号に、チャネル推定形態に関する情報(以下、チャネル推定形態情報という。)を格納してもよい。チャネル推定形態情報は、伝送路制御装置30のチャネル推定の形態を指定する一又は複数の情報をから構成されていてもよい。通信装置は、このチャネル推定形態情報に格納する情報(チャネル推定形態)を、ステップS102で取得したケイパビリティ情報に基づいて決定してもよい。
Next, the communication device causes the transmission path control
伝送路制御装置30の受信部334は、通信装置からトリガー信号を受信する。このトリガー信号には、チャネル推定形態情報が含まれる。チャネル推定形態情報については後述する。
The
そして、通信装置は、伝送路制御装置30に対して、チャネル推定のための信号を送信する(ステップS104)。チャネル推定用信号としては、例えば、CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal)、SRS(Sounding Reference Signal)、又は、CSI Report等が挙げられる。通信装置は、これらの信号にチャネル推定形態情報を格納してもよい。また、通信装置は、チャネル推定形態情報を格納する新たな信号を、伝送路制御装置30に送信するチャネル推定用信号としてもよい。
Then, the communication device transmits a signal for channel estimation to the transmission path control device 30 (step S104). Examples of the channel estimation signal include a CSI-RS (Channel State Information-Reference Signal), an SRS (Sounding Reference Signal), or a CSI Report. The communication device may store channel estimation form information in these signals. The communication device may also transmit a new signal that stores the channel estimation form information as the channel estimation signal to be transmitted to the transmission path control
伝送路制御装置30のチャネル推定制御部333は、チャネル推定形態情報に基づいて、複数のチャネル推定部353の動作を制御する。例えば、伝送路制御装置30は、通信装置から指定されたチャネル推定形態となるよう、複数のチャネル推定部353の動作を制御する。例えば、トリガー信号を受信した伝送路制御装置30は、チャネル推定部353が配置された二以上の素子351に接続される回路をフェイズシフター352からチャネル推定部353に切り替える。このとき、チャネル推定制御部333は、接続回路をチャネル推定部353に切り替える素子351を、チャネル推定形態情報に基づいて決定してもよい。勿論、チャネル推定制御部333は、予め決められたチャネル推定形態となるようチャネル推定部353の動作を制御してもよい。そして、複数のチャネル推定部353は、それぞれ、通信装置から送信されるチャネル推定用信号に基づいて、チャネル推定に関する動作を実行する。
The channel
伝送路制御装置30の取得部331は、複数のチャネル推定部353から、チャネル推定の結果に関する情報を取得する。そして、伝送路制御装置30の送信部332は、チャネル推定の結果に関する情報に基づくチャネル情報を通信装置に送信する(ステップS105)。ここで、チャネル情報は、二以上の素子351それぞれでのチャネル推定結果を統合した情報であってもよい。
The
通信装置は、伝送路制御装置30からチャネル情報を取得する。そして、通信装置は、チャネル情報に基づいて各種制御を行う。例えば、基地局20は、チャネル情報に基づいて、基地局20及び/又は端末装置40の通信制御を行う。例えば、基地局20は、チャネル情報に基づいて、基地局20及び/又は端末装置40が使用する通信設定(通信パラメータ)を決定する。基地局20及び/又は端末装置40は、チャネル情報に基づいて決定された通信設定(通信パラメータ)を使って通信を行う。
The communication device acquires channel information from the transmission path control
これにより、より精度の高いチャネル推定が可能になるので、通信装置(例えば、基地局20及び/又は端末装置40)は、伝送路制御装置30を介した品質の高い通信が可能になる。結果として、電波資源の有効利用が実現する。
This enables more accurate channel estimation, enabling communication devices (e.g.,
<3-2.ケイパビリティ情報>
以上、伝送路制御処理の概要について説明したが、次に、ケイパビリティ情報について説明する。
<3-2. Capability information>
The outline of the transmission line control process has been explained above. Next, the capability information will be explained.
上述したように、伝送路制御装置30は、ケイパビリティ情報を通信装置に送信する(ステップS102)。ケイパビリティ情報は、伝送路制御装置30(例えば、RIS)のチャネル推定に関するケイパビリティ情報である。このケイパビリティ情報は、あらかじめ、通信装置-伝送路制御装置30間で、チャネル推定動作前にシグナリングされる。通信装置(例えば、基地局20及び/又は端末装置40)はRISを用いた通信時に使用するビームの精度やチャネル推定の形態に合わせて、チャネル推定に使用する素子351(例えば、メタサーフェス素子)を決定する。
As described above, the transmission path control
ここで、伝送路制御装置30(或いは、伝送路制御装置30が備えるサーフェス部35)がRISであるとする。この場合、ケイパビリティ情報には、以下の(A1)~(A9)に示す情報のうちの少なくとも1つが含まれていてもよい。勿論、ケイパビリティ情報に含まれる情報は、以下の(A1)~(A9)に示す情報に限定されない。なお、以下に示すRISの記載は、伝送路制御装置30、又はサーフェス部35に置き換え可能である。
Here, it is assumed that the transmission line control device 30 (or the
(A1)RISの大きさに関する情報
RISの大きさに関する情報は、RIS(例えば、伝送路制御装置30、又は伝送路制御装置30が備えるサーフェス部35)の大きさを具体的に示す情報である。例えば、RISの大きさに関する情報は、以下の(A1-1)~(A1-3)に示す情報の少なくとも1つであってもよい。
(A1-1)RISの大きさがどのようなサイズかを数値で示す情報
(A1-2)RISの大きさがあらかじめ標準化規格などで規定されたサイズのカテゴリー内のいずれに属するかを示す情報
(A1-3)通信装置(例えば、基地局20及び/又は端末装置40)に対するRISの実効面積の情報
(A1) Information on the size of the RIS The information on the size of the RIS is information that specifically indicates the size of the RIS (for example, the transmission
(A1-1) Information indicating the size of the RIS in numerical form. (A1-2) Information indicating to which size category the size of the RIS belongs, as defined in advance by standardization standards, etc. (A1-3) Information on the effective area of the RIS with respect to a communication device (e.g., a
(A2)素子351の大きさの情報
素子351の大きさに関する情報は、RISが備える素子351(例えば、メタサーフェス素子)の大きさを具体的に示す情報である。例えば、RISの大きさに関する情報は、以下の(A2-1)~(A2-2)に示す情報の少なくとも1つであってもよい。
(A2-1)素子351の大きさがどのようなサイズかを数値で示す情報
(A2-2)素子351の大きさがあらかじめ標準化規格などで規定されたサイズのカテゴリー内のいずれに属するかを示す情報
(A2) Information on the size of the
(A2-1) Information indicating, in numerical form, the size of the
(A3)素子351の配置に関する情報
素子351の配置に関する情報は、素子351(例えば、メタサーフェス素子)の配置を示す情報である。素子351の配置に関する情報としては、例えば、素子351の配置間隔を示す情報、及びRISの面積に対する素子351の面積割合を示す情報、の少なくとも1つが挙げられる。
(A3) Information on the arrangement of the
(A4)素子351毎の機能に関する情報
素子351毎の機能に関する情報は、素子351(例えば、メタサーフェス素子)毎の、反射波/透過波を制御するための機能に関する情報である。反射波/透過波を制御するための機能としては、例えば、フェイズシフター352、アンプ、二次変調部、及びチャネル推定部353の少なくとも1つが挙げられる。
(A4) Information on the Function of Each
(A5)素子351の制御精度に関する情報
素子351の制御精度に関する情報は、例えば、上述の機能(素子351毎の機能)毎の、制御可能な粒度を示す情報である。
(A5) Information Regarding Control Precision of
(A6)チャネル推定の形態に関する情報
チャネル推定の形態に関する情報は、RISが、本実施形態の動作を含む複数のチャネル推定の形態(例えば、あらかじめ標準化規格などで規定されたチャネル推定の形態)のうち、どの形態に対応可能かを示す情報である。チャネル推定の形態に関する情報には、チャネル推定部353を備える素子351(例えば、メタサーフェス素子)のマッピングパターンに関する情報、及び、素子351(例えば、メタサーフェス素子)毎にチャネル推定部353を具備しているかの情報、のうちの少なくとも1つが含まれていてもよい。
(A6) Information on the form of channel estimation The information on the form of channel estimation is information indicating which form the RIS can support among a plurality of forms of channel estimation including the operation of this embodiment (for example, forms of channel estimation defined in advance by a standardization standard, etc.). The information on the form of channel estimation may include at least one of information on the mapping pattern of the element 351 (for example, metasurface element) having the channel estimation unit 353, and information on whether each element 351 (for example, metasurface element) has the channel estimation unit 353.
(A7)素子351毎の識別情報
素子351毎の識別情報は、通信装置が素子351(例えば、メタサーフェス素子)の動作を指定する場合に、複数の素子351から対象の素子351を識別するために使用する情報(例えば、ID情報)である。なお、ケイパビリティ情報には、素子351毎の識別情報とは別に、素子351に関する情報として、チャネル推定部353を備える素子351(例えば、メタサーフェス素子)のマッピングパターンに関する情報、及び、素子351(例えば、メタサーフェス素子)毎にチャネル推定部353を具備しているかの情報、のうちの少なくとも1つが含まれていてもよい。
(A7) Identification information for each
(A8)チャネル推定結果の形式の情報
チャネル推定結果の形式の情報は、RIS(例えば、伝送路制御装置30)が、複数あるチャネル推定結果のフィードバック形式のうち、どの形式に対応しているかを示す情報である。
(A8) Information on the format of the channel estimation result The information on the format of the channel estimation result is information indicating which of a plurality of feedback formats of the channel estimation result the RIS (for example, the transmission path control device 30) supports.
(A9)RISの識別情報
RISの識別情報は、通信装置がRISを識別するための情報(例えば、ID情報)である。
(A9) RIS Identification Information The RIS identification information is information (e.g., ID information) that enables a communication device to identify the RIS.
<3-3.チャネル推定形態情報>
次に、チャネル推定形態情報について説明する。
<3-3. Channel Estimation Type Information>
Next, the channel estimation mode information will be described.
上述したように、通信装置は、チャネル推定形態情報を伝送路制御装置30(例えば、RIS)に送信する。上述のチャネル推定処理では、チャネル推定携帯情報は、トリガー信号に格納されて送信される(ステップS103)。チャネル推定形態情報は、例えば、伝送路制御装置30のチャネル推定の形態を指定する一又は複数の情報をから構成される。
As described above, the communication device transmits channel estimation mode information to the transmission path control device 30 (e.g., RIS). In the above-mentioned channel estimation process, the channel estimation mode information is stored in a trigger signal and transmitted (step S103). The channel estimation mode information is composed of, for example, one or more pieces of information that specify the mode of channel estimation of the transmission path control
ここで、伝送路制御装置30(或いは、伝送路制御装置30が備えるサーフェス部35)がRISであるとする。この場合、チャネル推定形態情報には、以下の(B1)~(B4)に示す情報のうちの少なくとも1つが含まれていてもよい。勿論、チャネル推定形態情報に含まれる情報は、以下の(B1)~(B4)に示す情報に限定されない。(B1)~(B4)それぞれの場合の通信システム1の動作については、後述の実施例1~4で詳しく述べる。なお、以下に示すRISの記載は、伝送路制御装置30、又はサーフェス部35に置き換え可能である。
Here, it is assumed that the transmission path control device 30 (or the
(B1)単一の周波数でのチャネル推定のみを実施する形態
(B2)異なる周波数帯を同時にチャネル推定する形態
(B3)RIS-基地局20間とRIS-端末装置40間を同時にチャネル推定する形態
(B4)チャネル推定と同時に他の信号を反射/透過する形態
(B1) A form in which only channel estimation at a single frequency is performed. (B2) A form in which different frequency bands are simultaneously channel-estimated. (B3) A form in which channels are simultaneously estimated between the RIS and the
なお、チャネル推定形態情報は、標準化規格などで定義されたチャネル推定の形態を具体的に指し示す情報であってもよい。また、チャネル推定形態情報は、各素子351(例えば、メタサーフェス素子)のチャネル推定に関する動作の割り当てを指定する情報であってもよい。これによっても、通信装置は、間接的に、チャネル推定の形態を指定することができる。 The channel estimation form information may be information that specifically indicates a form of channel estimation defined in a standard specification or the like. The channel estimation form information may also be information that specifies the allocation of operations related to channel estimation for each element 351 (e.g., metasurface element). This also allows the communication device to indirectly specify the form of channel estimation.
チャネル推定に関する動作の割り当てを指定する情報は、チャネル推定時に使用する素子351を指定する情報(以下、素子指定情報という。)であってもよい。素子指定情報は、複数の素子351のうち、RISがどの素子351のチャネル推定部353を使用するかを指定するための情報である。
The information specifying the allocation of operations related to channel estimation may be information specifying an
素子指定情報には、以下の(C1)~(C9)に示す情報のうちの少なくとも1つが含まれていてもよい。勿論、素子指定情報に含まれる情報は、以下の(C1)~(C9)に示す情報に限定されない。なお、以下に示すRISの記載は、伝送路制御装置30、又はサーフェス部35に置き換え可能である。
The element designation information may include at least one of the pieces of information shown in (C1) to (C9) below. Of course, the information included in the element designation information is not limited to the pieces of information shown in (C1) to (C9) below. The description of the RIS shown below can be replaced with the transmission path control
(C1)チャネル推定に使用する素子351のマッピングパターン指定情報(例えば、具体的に標準化規格などで定義された複数のマッピングパターンの中から選択されたマッピングパターンの情報)
(C2)RISのチャネル推定に関するケイパビリティ情報に基づいて決定されたマッピングパターン指定情報(例えば、RISと通信装置間で予め規定した複数のマッピングパターンの中から選択されたマッピングパターンの情報)
(C3)実装に基づいて決定されたマッピングパターン指定情報
(C4)素子351毎の、チャネル推定を実施するか否かの指定情報
(C5)素子351毎の、所定の機能(例えば、帯域制限フィルタ)を使用するか否かの指定情報
(C6)単位面積当たりのチャネル推定に使用する素子数の情報
(C7)全ての素子351の数のうちチャネル推定に使用する素子数の情報
(C8)全ての素子351の数のうち使用するチャネル推定に使用する素子数の割合情報
(C9)チャネル推定部353と通信部31のどちらでチャネル推定を実施するかを指定する情報(例えば、素子単位でのチャネル推定を行うか、RIS単位でのチャネル推定を行うかを指定する情報)
(C1) Mapping pattern designation information of the
(C2) Mapping pattern designation information determined based on capability information related to channel estimation of the RIS (e.g., information on a mapping pattern selected from a plurality of mapping patterns predefined between the RIS and the communication device)
(C3) Mapping pattern designation information determined based on implementation (C4) Designation information for each
なお、通信装置が、RISと通信装置間で予め規定した複数のマッピングパターンの中から、RISが使用するマッピングパターンを指定する場合、RISと通信装置間(例えば、RISと基地局20の間、及び/又は、RISと端末装置40の間)で、予めマッピングパターンの情報がシグナリングされる。
In addition, when the communication device specifies a mapping pattern to be used by the RIS from among multiple mapping patterns predefined between the RIS and the communication device, information on the mapping pattern is signaled in advance between the RIS and the communication device (e.g., between the RIS and the
<3-4.チャネル情報>
次に、チャネル情報について説明する。
<3-4. Channel information>
Next, the channel information will be described.
伝送路制御装置30(例えば、RIS)は、チャネル推定の結果に関する情報に基づくチャネル情報を通信装置にフィードバックする(ステップS105)。ここで、伝送路制御装置30は、チャネル推定の結果に関する情報は、素子351(例えば、メタサーフェス素子)単位の情報であってもよい。また、チャネル推定の結果に関する情報は、素子351とチャネル推定の結果との対応関係が識別可能な形式の情報であってもよい。伝送路制御装置30は、素子指定情報に基づいて、通信装置(例えば、基地局20及び/又は端末装置40)にチャネル推定の結果をフィードバックしてもよい。
The transmission path control device 30 (e.g., RIS) feeds back channel information based on information on the result of channel estimation to the communication device (step S105). Here, the information on the result of channel estimation may be information on an element 351 (e.g., metasurface element) basis. Also, the information on the result of channel estimation may be information in a format that allows the correspondence between the
特定の素子351のみがチャネル推定部353を持つ場合、伝送路制御装置30は、その他の素子351のチャネル推定結果を、特定の素子351のチャネル推定結果に基づいて推定して補間してもよい。例えば、伝送路制御装置30の補間部335は、複数の素子351のうちのチャネル推定結果が得られていない素子351に関するチャネル推定結果を、チャネル推定結果が得られている素子351のチャネル推定結果に基づき補間してもよい。そして、伝送路制御装置30の送信部332は、補間されたチャネル推定結果を含む複数のチャネル推定結果に基づくチャネル情報を通信装置に送信してもよい。伝送路制御装置30は、この補間処理を、通信装置から指定された場合にのみ実行してもよい。これにより、伝送路制御装置30は、チャネル推定の精度を向上させることができる。
When only a
また、伝送路制御装置30は、複数の素子351それぞれでのチャネル推定結果を統合した情報をチャネル情報として通信装置に送信してもよい。伝送路制御装置30は、この統合した情報を代表の素子351のチャネル推定結果としてフィードバックしてもよい。これにより、伝送路制御装置30は、フィードバックの情報量を削減することができる。
The transmission path control
また、伝送路制御装置30は、特定の素子351のチャネル推定結果と他の素子351のチャネル推定結果との差分の情報をチャネル情報として通信装置に送信してもよい。例えば、伝送路制御装置30は、複数の素子351のうちの一の素子351のチャネル推定結果を示す情報と、複数の素子351のうちの他の素子351のチャネル推定結果であって上記一の素子351のチャネル推定結果との差分で表現された情報を、チャネル情報として通信装置に送信してもよい。これによっても、伝送路制御装置30は、フィードバックの情報量を削減することができる。
The transmission path control
<3-5.チャネル情報の使用方法>
次に、上述のチャネル推定処理によって得られたチャネル情報の使用方法について説明する。
<3-5. How to use channel information>
Next, a method for using the channel information obtained by the above-described channel estimation process will be described.
通信装置は、伝送路制御装置30(例えば、RIS)からチャネル情報を取得する。そして、通信装置(例えば、基地局20及び/又は端末装置40)は、チャネル情報に基づいて各種制御を行う。例えば、通信装置は、得られたチャネル情報を用いて、素子351毎の制御方法、自身が送信するビームの形態、及び、使用するアンテナポートを決定する。なお、通信装置は、全ての素子351についてのチャネル推定結果を得ていない場合(例えば、伝送路制御装置30の特定の素子351のみがチャネル推定部353を持つ場合)、特定の素子351のチャネル推定結果を用いて、他の素子351のチャネル情報を補間してもよい。
The communication device obtains channel information from the transmission path control device 30 (e.g., RIS). Then, the communication device (e.g.,
<<4.実施例>>
以上、通信システム1の動作について説明したが、次に、上述のチャネル推定処理に係る実施例を説明する。
<<4. Example>>
The operation of the
以下に示す実施例では、基地局20と端末装置40とが通信を行う通信環境を想定する。この通信環境には、伝送路制御装置30として、一又は複数のRISが設置されるものとする。以下の説明では、この複数のRISのことをRIS#1~RIS#Nということがある。ここでNは任意の整数である。なお、以下の説明で登場するRISは、RIS以外の伝送路制御装置30に置き換え可能である。
In the embodiment described below, a communication environment is assumed in which a
上述したように、RISは、通信装置(基地局20及び/又は端末装置40)からのチャネル推定形態情報に基づいて、本実施形態のチャネル推定に係る処理を実行する。このRISのチャネル推定の形態は、例えば、以下の(B1)~(B4)に示す形態に分けられる。
As described above, the RIS performs processing related to channel estimation in this embodiment based on channel estimation form information from the communication device (
(B1)単一の周波数でのチャネル推定のみを実施する形態
(B2)異なる周波数帯を同時にチャネル推定する形態
(B3)RIS-基地局20間とRIS-端末装置40間を同時にチャネル推定する形態
(B4)チャネル推定と同時に他の信号を反射/透過する形態
(B1) A form in which only channel estimation at a single frequency is performed. (B2) A form in which different frequency bands are simultaneously channel-estimated. (B3) A form in which channels are simultaneously estimated between the RIS and the
以下、(B1)~(B4)の実施例を説明する。 Below, examples of (B1) to (B4) are explained.
<4-1.実施例1>
実施例1では、RISが、単一の周波数でのチャネル推定のみを実施する場合について説明する。実施例1は、上述の(B1)に示す形態の一例である。
<4-1. Example 1>
In the first embodiment, a case will be described in which the RIS performs channel estimation only at a single frequency. The first embodiment is an example of the form shown in (B1) above.
図11は、実施例1に係るチャネル推定処理を示すシーケンス図である。以下、図11を参照しながら、実施例1に係るチャネル推定処理を説明する。 FIG. 11 is a sequence diagram showing the channel estimation process according to the first embodiment. The channel estimation process according to the first embodiment will be described below with reference to FIG. 11.
基地局20又は端末装置40は、RISに対して、RISのチャネル推定に関するケイパビリティ情報を要求する(ステップS201)。RISは、基地局20又は端末装置40に対してケイパビリティ情報を送信する(ステップS202)。
The
基地局20の取得部231又は端末装置40の取得部431は、RISからケイパビリティ情報を取得する。基地局20又は端末装置40は、RISに対して、チャネル推定動作をトリガーするトリガー信号を送信する(ステップS203)。基地局20又は端末装置40は、このトリガー信号に、チャネル推定形態情報を格納する。基地局20又は端末装置40は、このチャネル推定形態情報に格納する情報(チャネル推定形態)を、ステップS202で取得したケイパビリティ情報に基づいて決定してもよい。
The
RISは、基地局20又は端末装置40からトリガー信号を受信する。このトリガー信号には、チャネル推定形態情報が含まれる。実施例1では、チャネル推定形態として、上述の(B1)に示す形態が指定されたものとする。
The RIS receives a trigger signal from the
基地局20の送信部232又は端末装置40の送信部432は、RISに対して、チャネル推定のための信号を送信する(ステップS204)。チャネル推定用信号としては、例えば、CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal)、SRS(Sounding Reference Signal)、又は、CSI Report等が挙げられる。通信装置は、これらの信号にチャネル推定形態情報を格納してもよい。また、通信装置は、チャネル推定形態情報を格納する新たな信号を、RISに送信するチャネル推定用信号としてもよい。
The transmitting
RISは、通信装置から指定されたチャネル推定形態となるよう、複数のチャネル推定部353の動作を制御する。例えば、トリガー信号を受信したRISは、チャネル推定部353が配置された二以上の素子351に接続される回路をフェイズシフター352からチャネル推定部353に切り替える。このとき、チャネル推定制御部333は、接続回路をチャネル推定部353に切り替える素子351を、チャネル推定形態情報に基づいて決定してもよい。そして、複数のチャネル推定部353は、それぞれ、通信装置から送信されるチャネル推定用信号に基づいて、チャネル推定に関する動作を実行する。
The RIS controls the operation of the multiple channel estimation units 353 so that the channel estimation mode specified by the communication device is achieved. For example, upon receiving a trigger signal, the RIS switches the circuit connected to the two or
図12は、RISの動作例を説明するための図である。具体的には、図12は、チャネル推定を行う素子351とチャネル推定を行わない素子351が交互に配置される場合のRISの動作例を説明するための図である。図12の例では、チャネル推定を行わない素子351が、チャネル推定を行う素子351に周囲四方を挟まれる形で位置する。チャネル推定を行う素子351は、例えば、チャネル推定部353に接続された素子351である。チャネル推定を行わない素子351は、フェイズシフター352に接続された素子351である。チャネル推定を行わない素子351は、接続可能な回路(スイッチ可能な回路)として、チャネル推定部353が配置されていない素子351であってもよい。
FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the operation of the RIS. Specifically, FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the operation of the RIS in the case where
チャネル推定を行わない素子351のチャネル推定部353は、周囲に位置するチャネル推定を行う素子351のチャネル推定結果を基づいて、自身のチャネル推定結果を算出してもよい。このとき、チャネル推定部353は、周囲に位置する素子351のチャネル推定結果の平均を自身のチャネル推定結果としてもよい。また、チャネル推定部353は、特定の素子351のチャネル推定結果をそのまま自身のチャネル推定結果としもよい。勿論、チャネル推定部353は、特定の算出式に基づいてチャネル推定結果を算出してもよい。
The channel estimation unit 353 of an
なお、RISのチャネル推定制御部333が、チャネル推定を行わない素子351の周囲に位置する素子351のチャネル推定結果に基づいて、チャネル推定を行わない素子351のチャネル推定結果を算出してもよい。このとき、チャネル推定制御部333は、チャネル推定を行わない素子351の周囲に位置する素子351のチャネル推定結果の平均を、チャネル推定を行わない素子351のチャネル推定結果としてもよい。また、チャネル推定制御部333は、特定の素子351のチャネル推定結果をそのままチャネル推定を行わない素子351のチャネル推定結果としもよい。勿論、チャネル推定部353は、特定の算出式に基づいてチャネル推定結果を算出してもよい。
The channel
図11に戻り、RISは、複数の素子351のチャネル推定結果を取得する。そして、RISは、取得したチャネル推定結果に基づいて、チャネル情報を生成する。ここで、チャネル情報は、複数の素子351それぞれでのチャネル推定結果を統合した情報であってもよい。そして、RISは、チャネル情報を基地局20又は端末装置40に送信する(ステップS205)。
Returning to FIG. 11, the RIS acquires channel estimation results of the
基地局20又は端末装置40は、RISからチャネル情報を取得する。そして、基地局20又は端末装置40は、チャネル情報に基づいて、通信に関する各種処理を行う。
The
<4-2.実施例2>
実施例2では、RISが、異なる周波数帯を同時にチャネル推定する場合について説明する。実施例2は、上述の(B2)に示す形態の一例である。実施例2では、RISは、複数の周波数帯の電波を同時に反射/透過可能なサーフェス部35(複数の素子351)を備える。
<4-2. Example 2>
In the second embodiment, a case where the RIS simultaneously estimates channels of different frequency bands will be described. The second embodiment is an example of the form shown in (B2) above. In the second embodiment, the RIS includes a surface portion 35 (a plurality of elements 351) capable of simultaneously reflecting/transmitting radio waves of a plurality of frequency bands.
<4-2-1.シーケンス例>
図13は、実施例2に係るチャネル推定処理を示すシーケンス図である。以下、図13を参照しながら、実施例2に係るチャネル推定処理を説明する。
<4-2-1. Sequence example>
13 is a sequence diagram illustrating a channel estimation process according to the second embodiment. Hereinafter, the channel estimation process according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
基地局20又は端末装置40は、RISに対して、RISのチャネル推定に関するケイパビリティ情報を要求する(ステップS301)。RISは、基地局20又は端末装置40に対してケイパビリティ情報を送信する(ステップS302)。
The
基地局20の取得部231又は端末装置40の取得部431は、RISからケイパビリティ情報を取得する。基地局20又は端末装置40は、RISに対して、チャネル推定動作をトリガーするトリガー信号を送信する(ステップS303)。基地局20又は端末装置40は、このトリガー信号に、チャネル推定形態情報を格納する。基地局20又は端末装置40は、このチャネル推定形態情報に格納する情報(チャネル推定形態)を、ステップS302で取得したケイパビリティ情報に基づいて決定してもよい。
The
RISは、基地局20又は端末装置40からトリガー信号を受信する。このトリガー信号には、チャネル推定形態情報が含まれる。実施例2では、チャネル推定形態として、上述の(B2)に示す形態が指定されたものとする。RISは、通信装置から指定されたチャネル推定形態となるよう、複数のチャネル推定部353の動作を制御する。例えば、トリガー信号を受信したRISは、チャネル推定部353が配置された素子351に接続される回路をチャネル推定形態情報に基づいて切り替える。
The RIS receives a trigger signal from the
基地局20の送信部232又は端末装置40の送信部432は、RISに対して、周波数帯#1に関するチャネル推定用信号を送信する(ステップS304)。RISが備える複数のチャネル推定部353は、それぞれ、周波数帯#1に関するチャネル推定用信号に基づいて、チャネル推定に関する動作を実行する。RISは、複数の素子351のチャネル推定結果を取得する。そして、RISは、取得したチャネル推定結果に基づいて、周波数帯#1に関するチャネル情報を生成する。そして、RISは、周波数帯#1に関するチャネル情報を基地局20又は端末装置40に送信する(ステップS305)。
The
基地局20の送信部232又は端末装置40の送信部432は、RISに対して、周波数帯#2に関するチャネル推定用信号を送信する(ステップS306)。RISが備える複数のチャネル推定部353は、それぞれ、周波数帯#2に関するチャネル推定用信号に基づいて、チャネル推定に関する動作を実行する。RISは、複数の素子351のチャネル推定結果を取得する。そして、RISは、取得したチャネル推定結果に基づいて、周波数帯#2に関するチャネル情報を生成する。そして、RISは、周波数帯#2に関するチャネル情報を基地局20又は端末装置40に送信する(ステップS307)。
The
なお、チャネル推定処理に係る周波数帯は、周波数帯#1と周波数帯#2の2つに限られない。基地局20又は端末装置40は、2つより多くの周波数帯に関するチャネル推定用信号を送信してもよい。また、RISは、2つより多くの周波数帯に関するチャネル推定に関する動作を実行してもよい。
The frequency bands related to the channel estimation process are not limited to
RISは、複数の周波数帯のチャネル推定結果を、一つのチャネル情報(或いは、一つの信号)で基地局20又は端末装置40にフィードバックしてもよい。チャネルに類似性が存在する場合、RISは、一の周波数帯のチャネル推定結果である第1の情報と、他の周波数帯のチャネル推定結果であって上記第1の情報との差分情報である第2の情報とを、チャネル情報として、基地局20又は端末装置40にフィードバックしてもよい。
The RIS may feed back channel estimation results of multiple frequency bands to the
基地局20又は端末装置40は、RISからチャネル情報を取得する。そして、基地局20又は端末装置40は、チャネル情報に基づいて、通信に関する各種処理を行う。
The
<4-2-2.RISの構成例>
図14は、実施例2に係るRIS(伝送路制御装置30)の構成例を示す図である。RISで同時にチャネル推定される周波数帯が近い場合、フェイズシフター352およびチャネル推定部353の前に一又は複数の帯域制限フィルタ(図14の例では、周波数フィルタ#1~#N)を備えていてもよい。帯域制限フィルタが導入することにより、互いのチャネル推定用の信号が他の周波数帯に干渉として影響を与えることを防ぐことができる。
<4-2-2. Example of RIS configuration>
Fig. 14 is a diagram showing a configuration example of a RIS (transmission path control device 30) according to the second embodiment. When frequency bands for which channels are simultaneously estimated in the RIS are close to each other, one or more band-limiting filters (frequency filters #1 to #N in the example of Fig. 14) may be provided before the phase shifter 352 and the channel estimation unit 353. By introducing the band-limiting filters, it is possible to prevent each other's channel estimation signals from affecting other frequency bands as interference.
<4-2-3.RISの動作例>
以下、異なる周波数帯を同時にチャネル推定する場合のRISの動作例を示す。図15~図17は、2つの異なる周波数帯(周波数帯#1と周波数帯#2)で同時にチャネル推定をする場合のRISの動作例を説明するための図である。
<4-2-3. Example of RIS operation>
An example of the operation of the RIS when simultaneously estimating channels in different frequency bands is shown below. Figures 15 to 17 are diagrams for explaining an example of the operation of the RIS when simultaneously estimating channels in two different frequency bands (
(動作例1)
図15は、周波数帯#1のチャネル推定を行う素子351と周波数帯#2のチャネル推定を行う素子351が交互に配置される場合のRISの動作例を示す図である。図15の例では、周波数帯#1のチャネル推定を行わない素子351が周波数帯#1のチャネル推定する素子351に周囲四方を挟まれる形で位置する。周波数帯#1のチャネル推定を行わない素子351のチャネル推定部353は、周囲に位置する周波数帯#1のチャネル推定を行う素子351のチャネル推定結果を基づいて、自身のチャネル推定結果を算出してもよい。このとき、チャネル推定部353は、周囲に位置する素子351のチャネル推定結果の平均を自身のチャネル推定結果としてもよい。また、チャネル推定部353は、特定の素子351のチャネル推定結果をそのまま自身のチャネル推定結果としてもよい。勿論、チャネル推定部353は、特定の算出式に基づいてチャネル推定結果を算出してもよい。このチャネル推定結果の補間は、チャネル推定部353ではなく、チャネル推定制御部333が行ってもよい。また、このチャネル推定結果の補間は、基地局20及び/又は端末装置40が行ってもよい。周波数帯#2のチャネル推定結果も同様の処理で取得可能である。
(Operation example 1)
FIG. 15 is a diagram showing an example of the operation of the RIS in the case where an
(動作例2)
図16は、周波数帯#1のチャネル推定を行う素子351と周波数帯#2のチャネル推定を行う素子351がそれぞれRISの半分に配置される場合のRISの動作例を示す図である。図16の例では、周波数帯#1のチャネル推定を行う素子351と周波数帯#2のチャネル推定を行う素子351が、RISの左右半分ずつに配置されているが、上下半分ずつに配置されてもよいし、斜め半分ずつに配置されてもよい。図16の例の場合、RISは、例えば、周波数帯#1のチャネル推定を行う素子351のチャネル推定結果に基づいて周波数帯#1に関するチャネル情報を生成してもよい。また、RISは、例えば、周波数帯#2のチャネル推定を行う素子351のチャネル推定結果に基づいて周波数帯#2に関するチャネル情報を生成してもよい。
(Operation example 2)
Fig. 16 is a diagram showing an example of the operation of the RIS when the
(動作例3)
図17は、周波数帯#1のチャネル推定を行う素子351と周波数帯#2のチャネル推定を行う素子351が異なる比率で配置される場合のRISの動作例を示す図である。RISは、この比率を所定の条件に従い変化させてもよい。例えば、RISは、この比率を、周波数帯毎の反射/透過に使用される素子351の数の割合、及び/又は、必要なチャネル推定の精度、に基づいて変化させてもよい。RISは、比率を決めるための条件の情報(又は、比率そのものの情報)を、基地局20及び/又は端末装置40から取得してもよい。この情報はチャネル推定形態情報に含まれていてもよい。図17の例の場合、RISは、例えば、周波数帯#1のチャネル推定を行う素子351のチャネル推定結果に基づいて周波数帯#1に関するチャネル情報を生成してもよい。また、RISは、例えば、周波数帯#2のチャネル推定を行う素子351のチャネル推定結果に基づいて周波数帯#2に関するチャネル情報を生成してもよい。
(Operation example 3)
FIG. 17 is a diagram showing an example of the operation of the RIS in the case where the
上記3つの例では、全ての素子351でチャネル推定が実施されているが、RISが備える複数の素子351には、チャネル推定を実施しない素子351が含まれていてもよい。
In the above three examples, channel estimation is performed in all
<4-3.実施例3>
実施例3では、RISが、RIS-基地局20間とRIS-端末装置40間を同時にチャネル推定する場合について説明する。実施例3は、上述の(B3)に示す形態の一例である。
<4-3. Example 3>
In the third embodiment, a case will be described in which the RIS simultaneously estimates the channel between the RIS and the
図18は、実施例3に係るチャネル推定処理を示すシーケンス図である。以下、図18を参照しながら、実施例3に係るチャネル推定処理を説明する。 FIG. 18 is a sequence diagram showing the channel estimation process according to the third embodiment. The channel estimation process according to the third embodiment will be described below with reference to FIG. 18.
基地局20は、RISに対して、RISのチャネル推定に関するケイパビリティ情報を要求する(ステップS401)。RISは、基地局20に対してケイパビリティ情報を送信する(ステップS402)。図18の例では、基地局20がRISに対してケイパビリティ情報の送信要求を行っているが、端末装置40がRISに対してケイパビリティ情報の送信要求を行ってもよい。この場合、RISは、端末装置40に対してケイパビリティ情報を送信してもよい。
The
基地局20の取得部231又は端末装置40の取得部431は、RISからケイパビリティ情報を取得する。基地局20又は端末装置40は、RISに対して、チャネル推定動作をトリガーするトリガー信号を送信する(ステップS403)。なお、端末装置40の取得部431が、RISからケイパビリティ情報を取得してもよい。そして、端末装置40が、RISに対して、トリガー信号を送信してもよい。基地局20又は端末装置40は、このトリガー信号に、チャネル推定形態情報を格納する。基地局20又は端末装置40は、このチャネル推定形態情報に格納する情報(チャネル推定形態)を、ステップS402で取得したケイパビリティ情報に基づいて決定してもよい。
The
RISは、基地局20又は端末装置40からトリガー信号を受信する。このトリガー信号には、チャネル推定形態情報が含まれる。実施例3では、チャネル推定形態として、上述の(B3)に示す形態が指定されたものとする。RISは、通信装置から指定されたチャネル推定形態となるよう、複数のチャネル推定部353の動作を制御する。例えば、トリガー信号を受信したRISは、チャネル推定部353が配置された素子351に接続される回路をチャネル推定形態情報に基づいて切り替える。
The RIS receives a trigger signal from the
基地局20の送信部232は、RISに対して、チャネル推定用信号を送信する(ステップS404a)。また、端末装置40の送信部432は、RISに対して、チャネル推定用信号を送信する(ステップS404b)。このとき、基地局20及び端末装置40は、チャネル推定用信号(例えば、CSI-RS又はSRS)を、RIS側で、RIS-基地局20間のチャネル推定用信号か、RIS-端末装置40間のチャネル推定用信号か、を区別できる形で送信する。
The transmitting
例えば、基地局20は、CSI-RSに用いられる無線リソースのうち半数をRIS-基地局20間のチャネル推定用信号とし、端末装置40は、残りの半数をRIS-端末装置40間のチャネル推定用信号としてもよい。このとき、RIS-基地局20間のチャネル推定用の無線リソースおよびRIS-端末装置40間のチャネル推定用の無線リソースは、時間的、周波数的、又は空間的に直交する形で割り当てられてもよい。このとき、無線リソースの配分は必ずしも半々である必要はない。無線リソースは、必要な素子351の制御精度、及び/又は、上下リンクでそれぞれ使用されるRISの素子351の割合、に基づいて配分されてもよい。
For example, the
RISが備える複数のチャネル推定部353は、それぞれ、RIS-基地局20間のチャネル推定用信号に基づいて、チャネル推定に関する動作を実行する。RISは、複数の素子351のチャネル推定結果を取得する。そして、RISは、取得したチャネル推定結果に基づいて、RIS-基地局20間のチャネル情報を生成する。そして、RISは、RIS-基地局20間のチャネル情報を基地局20に送信する(ステップS405a)。
The multiple channel estimation units 353 included in the RIS each perform operations related to channel estimation based on the channel estimation signal between the RIS and the
また、RISが備える複数のチャネル推定部353は、それぞれ、RIS-端末装置40間のチャネル推定用信号に基づいて、チャネル推定に関する動作を実行する。RISは、複数の素子351のチャネル推定結果を取得する。そして、RISは、取得したチャネル推定結果に基づいて、RIS-端末装置40間のチャネル情報を生成する。そして、RISは、RIS-端末装置40間のチャネル情報を端末装置40に送信する(ステップS405b)。
The multiple channel estimation units 353 included in the RIS each perform operations related to channel estimation based on the channel estimation signal between the RIS and the
基地局20及び端末装置40は、RISからチャネル情報を取得する。そして、基地局20及び端末装置40は、チャネル情報に基づいて、通信に関する各種処理を行う。
The
なお、実施例3に係るRIS(伝送路制御装置30)も、実施例2に係るRIS(例えば、図14に示したRIS)と同様に、フェイズシフター352およびチャネル推定部353の前に一又は複数の帯域制限フィルタを備えていてもよい。 The RIS (transmission path control device 30) according to the third embodiment may also include one or more band-limiting filters before the phase shifter 352 and the channel estimation unit 353, similar to the RIS according to the second embodiment (e.g., the RIS shown in FIG. 14).
また、RIS-基地局20間のチャネル推定とRIS-端末装置40間のチャネル推定を同時に実施する場合、複数の素子351の一部がRIS-基地局20間のチャネル推定に使用される素子として、残りがRIS-端末装置40間のチャネル推定に使用される素子として割り当てられてもよい。
In addition, when channel estimation between the RIS and the
(構成例1)
例えば、RIS-基地局20間のチャネル推定を行う素子351とRIS-端末装置40のチャネル推定を行う素子351が交互に配置されてもよい。例えば、実施例3のRISの構成は、上述の図15に示す、「周波数帯#1のチャネル推定を行わない素子」を「RIS-基地局20間のチャネル推定を行う素子」に、「周波数帯#2のチャネル推定を行わない素子」を「RIS-端末装置40間のチャネル推定を行う素子」に、それぞれ置き換えた構成であってもよい。この場合、RIS-基地局20間のチャネル推定を行わない素子351がRIS-基地局20間のチャネル推定を行うメタサーフェス素子に周囲四方を挟まれる形で位置する。周波数帯#1のチャネル推定を行わない素子351のチャネル推定部353は、周囲に位置するRIS-基地局20間のチャネル推定を行う素子351のチャネル推定結果を基づいて、自身のチャネル推定結果を算出してもよい。このとき、チャネル推定部353は、周囲に位置する素子351のチャネル推定結果の平均を自身のチャネル推定結果としてもよい。また、チャネル推定部353は、特定の素子351のチャネル推定結果をそのまま自身のチャネル推定結果としてもよい。勿論、チャネル推定部353は、特定の算出式に基づいてチャネル推定結果を算出してもよい。このチャネル推定結果の補間は、チャネル推定部353ではなく、チャネル推定制御部333が行ってもよい。また、このチャネル推定結果の補間は、基地局20及び/又は端末装置40が行ってもよい。RIS-端末装置40のチャネル推定結果も同様の処理で取得可能である。
(Configuration Example 1)
For example, the
(構成例2)
例えば、RIS-基地局20間のチャネル推定を行う素子351とRIS-端末装置40間のチャネル推定を行う素子351がそれぞれRISの半分に配置されてもよい。例えば、実施例3のRISの構成は、上述の図16に示す、「周波数帯#1のチャネル推定を行わない素子」を「RIS-基地局20間のチャネル推定を行う素子」に、「周波数帯#2のチャネル推定を行わない素子」を「RIS-端末装置40間のチャネル推定を行う素子」に、それぞれ置き換えた構成であってもよい。RIS-基地局20間のチャネル推定を行う素子351とRIS-端末装置40間のチャネル推定を行う素子351は、RISの左右半分ずつに配置されてもよいし、上下半分ずつに配置されてもよいし、斜め半分ずつに配置されてもよい。この場合、RISは、例えば、RIS-基地局20間のチャネル推定を行う素子351のチャネル推定結果に基づいてRIS-基地局20間に関するチャネル情報を生成してもよい。また、RISは、例えば、RIS-端末装置40間のチャネル推定を行う素子351のチャネル推定結果に基づいてRIS-端末装置40間に関するチャネル情報を生成してもよい。
(Configuration Example 2)
For example, the
(構成例3)
例えば、RIS-基地局20間のチャネル推定を行う素子351とRIS-端末装置40間のチャネル推定を行う素子351が異なる比率で配置されてもよい。例えば、実施例3のRISの構成は、上述の図17に示す、「周波数帯#1のチャネル推定を行わない素子」を「RIS-基地局20間のチャネル推定を行う素子」に、「周波数帯#2のチャネル推定を行わない素子」を「RIS-端末装置40間のチャネル推定を行う素子」に、それぞれ置き換えた構成であってもよい。或いは、実施例3のRISの構成は、上述の図17に示す、「周波数帯#1のチャネル推定を行わない素子」を「RIS-端末装置40間のチャネル推定を行う素子」に、「周波数帯#2のチャネル推定を行わない素子」を「RIS-基地局20間のチャネル推定を行う素子」に、それぞれ置き換えた構成であってもよい。RISは、この比率を所定の条件に従い変化させてもよい。例えば、RISは、この比率を、リンク毎(例えばアップリンク/ダウンリンク毎)の反射/透過に使用される素子351の数の割合、及び/又は、必要なチャネル推定の精度、に基づいて変化させてもよい。RISは、比率を決めるための条件の情報(又は、比率そのものの情報)を、基地局20及び/又は端末装置40から取得してもよい。この情報はチャネル推定形態情報に含まれていてもよい。図17の例の場合、RISは、例えば、RIS-基地局20間のチャネル推定を行う素子351のチャネル推定結果に基づいてRIS-基地局20間に関するチャネル情報を生成してもよい。また、RISは、例えば、RIS-端末装置40間のチャネル推定を行う素子351のチャネル推定結果に基づいてRIS-端末装置40間に関するチャネル情報を生成してもよい。
(Configuration Example 3)
For example, the
上記3つの例では、全ての素子351でチャネル推定が実施されているが、RISが備える複数の素子351には、チャネル推定を実施しない素子351が含まれていてもよい。
In the above three examples, channel estimation is performed in all
<4-4.実施例4>
実施例4では、RISが、チャネル推定と同時に他の信号を反射/透過する場合について説明する。実施例4は、上述の(B4)に示す形態の一例である。
<4-4. Example 4>
In the fourth embodiment, a case will be described in which the RIS reflects/transmits other signals at the same time as channel estimation. The fourth embodiment is an example of the form shown in (B4) above.
図19は、実施例4に係るチャネル推定処理を示すシーケンス図である。以下、図19を参照しながら、実施例4に係るチャネル推定処理を説明する。 FIG. 19 is a sequence diagram showing the channel estimation process according to the fourth embodiment. The channel estimation process according to the fourth embodiment will be described below with reference to FIG. 19.
基地局20は、RISに対して、RISのチャネル推定に関するケイパビリティ情報を要求する(ステップS501)。RISは、基地局20に対してケイパビリティ情報を送信する(ステップS502)。図19の例では、基地局20がRISに対してケイパビリティ情報の送信要求を行っているが、端末装置40がRISに対してケイパビリティ情報の送信要求を行ってもよい。この場合、RISは、端末装置40に対してケイパビリティ情報を送信してもよい。
The
基地局20の取得部231又は端末装置40の取得部431は、RISからケイパビリティ情報を取得する。基地局20又は端末装置40は、RISに対して、チャネル推定動作をトリガーするトリガー信号を送信する(ステップS503)。なお、端末装置40の取得部431が、RISからケイパビリティ情報を取得してもよい。そして、端末装置40が、RISに対して、トリガー信号を送信してもよい。基地局20又は端末装置40は、このトリガー信号に、チャネル推定形態情報を格納する。基地局20又は端末装置40は、このチャネル推定形態情報に格納する情報(チャネル推定形態)を、ステップS502で取得したケイパビリティ情報に基づいて決定してもよい。
The
RISは、基地局20又は端末装置40からトリガー信号を受信する。このトリガー信号には、チャネル推定形態情報が含まれる。実施例3では、チャネル推定形態として、上述の(B4)に示す形態が指定されたものとする。RISは、通信装置から指定されたチャネル推定形態となるよう、複数のチャネル推定部353の動作を制御する。例えば、トリガー信号を受信したRISは、チャネル推定部353が配置された素子351に接続される回路をチャネル推定形態情報に基づいて切り替える。
The RIS receives a trigger signal from the
なお、トリガー信号(或いは、チャネル推定形態情報)には、端末装置40の送信信号のビームパターンに関する情報が含まれていてもよい。RISは、ビームパターンに関する情報、及び/又は、チャネル推定形態情報に基づいて、複数の素子351のうち指定された素子351に接続される回路を所定の回路(例えば、所定の周波数フィルタ、及び/又は、チャネル推定部353/フェイズシフター352)に切り替える。このとき、ビームパターンに関する情報は、素子351の動作を具体的に指定する情報であってもよいし、形成するビームの方向及び/又は焦点などを指定する情報であってもよい。
The trigger signal (or channel estimation form information) may include information regarding the beam pattern of the transmission signal of the
基地局20の送信部232は、RISに対して、チャネル推定用信号を送信する(ステップS504)。端末装置40の送信部432は、RISに対して、チャネル推定用信号を送信してもよい。また、端末装置40の送信部432は、RISに対して、アップリンク信号を送信する(ステップS505a)。基地局20の送信部232が、RISに対して、ダウンリンク信号を送信してもよい。
The transmitting
RISは所望のビームパターンを形成する様に素子351を操作する。これにより、基地局20に反射/透過信号が送信される(ステップS505b)。なお、基地局20が、RISに対して、ダウンリンク信号を送信した場合、端末装置40に反射/透過信号が送信される。
The RIS operates the
RISが備える複数のチャネル推定部353は、それぞれ、チャネル推定用信号に基づいて、チャネル推定に関する動作を実行する。RISは、複数の素子351のチャネル推定結果を取得する。そして、RISは、取得したチャネル推定結果に基づいて、チャネル情報を生成する。そして、RISは、チャネル情報を基地局20に送信する(ステップS506)。
The multiple channel estimation units 353 included in the RIS each perform operations related to channel estimation based on the channel estimation signal. The RIS acquires the channel estimation results of the
基地局20は、RISからチャネル情報を取得する。そして、基地局20は、チャネル情報に基づいて、通信に関する各種処理を行う。なお、端末装置40、RISからチャネル情報を取得してもよい。この場合、端末装置40が、チャネル情報に基づいて、通信に関する各種処理を行ってもよい。
The
なお、実施例4に係るRIS(伝送路制御装置30)も、実施例2に係るRIS(例えば、図14に示したRIS)と同様に、フェイズシフター352およびチャネル推定部353の前に一又は複数の帯域制限フィルタを備えていてもよい。 The RIS (transmission path control device 30) according to the fourth embodiment may also include one or more band-limiting filters before the phase shifter 352 and the channel estimation unit 353, similar to the RIS according to the second embodiment (e.g., the RIS shown in FIG. 14).
また、RISがチャネル推定と同時に他の信号を反射/透過する場合、複数の素子351の一部がチャネル推定に使用される素子として、残りが反射/透過に使用される素子として割り当てられてもよい。
In addition, when the RIS reflects/transmits other signals at the same time as estimating the channel, some of the
(構成例1)
例えば、チャネル推定を行う素子351と反射/透過に使用される素子351が交互に配置されてもよい。例えば、実施例4のRISの構成は、上述の図15に示す、「周波数帯#1のチャネル推定を行わない素子」を「チャネル推定を行う素子」に、「周波数帯#2のチャネル推定を行わない素子」を「反射/透過に使用される素子」に、それぞれ置き換えた構成であってもよい。この場合、チャネル推定を行わない素子351がチャネル推定を行うメタサーフェス素子に周囲四方を挟まれる形で位置する。チャネル推定を行わない素子351のチャネル推定部353は、周囲に位置するチャネル推定を行う素子351のチャネル推定結果を基づいて、自身のチャネル推定結果を算出してもよい。このとき、チャネル推定部353は、周囲に位置する素子351のチャネル推定結果の平均を自身のチャネル推定結果としてもよい。また、チャネル推定部353は、特定の素子351のチャネル推定結果をそのまま自身のチャネル推定結果としてもよい。勿論、チャネル推定部353は、特定の算出式に基づいてチャネル推定結果を算出してもよい。このチャネル推定結果の補間は、チャネル推定部353ではなく、チャネル推定制御部333が行ってもよい。また、このチャネル推定結果の補間は、基地局20及び/又は端末装置40が行ってもよい。
(Configuration Example 1)
For example, the
(構成例2)
例えば、チャネル推定を行う素子351と反射/透過に使用される素子351がそれぞれRISの半分に配置されてもよい。例えば、実施例4のRISの構成は、上述の図16に示す、「周波数帯#1のチャネル推定を行わない素子」を「チャネル推定を行う素子」に、「周波数帯#2のチャネル推定を行わない素子」を「反射/透過に使用される素子」に、それぞれ置き換えた構成であってもよい。チャネル推定を行う素子351と反射/透過に使用される素子351は、RISの左右半分ずつに配置されてもよいし、上下半分ずつに配置されてもよいし、斜め半分ずつに配置されてもよい。この場合、RISは、例えば、チャネル推定を行う素子351のチャネル推定結果に基づいてチャネル情報を生成してもよい。
(Configuration Example 2)
For example, the
(構成例3)
例えば、チャネル推定を行う素子351と反射/透過に使用される素子351が異なる比率で配置されてもよい。例えば、実施例4のRISの構成は、上述の図17に示す、「周波数帯#1のチャネル推定を行わない素子」を「チャネル推定を行う素子」に、「周波数帯#2のチャネル推定を行わない素子」を「反射/透過に使用される素子」に、それぞれ置き換えた構成であってもよい。或いは、実施例4のRISの構成は、上述の図17に示す、「周波数帯#1のチャネル推定を行わない素子」を「反射/透過に使用される素子」に、「周波数帯#2のチャネル推定を行わない素子」を「チャネル推定を行う素子」に、それぞれ置き換えた構成であってもよい。RISは、この比率を所定の条件に従い変化させてもよい。例えば、RISは、この比率を、必要な反射/透過の精度、及び/又は、必要なチャネル推定の精度、に基づいて変化させてもよい。RISは、比率を決めるための条件の情報(又は、比率そのものの情報)を、基地局20及び/又は端末装置40から取得してもよい。この情報はチャネル推定形態情報に含まれていてもよい。図17の例の場合、RISは、例えば、チャネル推定を行う素子351のチャネル推定結果に基づいてチャネル情報を生成してもよい。
(Configuration Example 3)
For example, the
<<5.変形例>>
上述の実施形態は一例を示したものであり、種々の変更及び応用が可能である。
<<5. Modifications>>
The above-described embodiment is merely an example, and various modifications and applications are possible.
例えば、上述の実施形態で登場するRISは、反射特性(例えば、反射方向/反射率等)を制御可能な反射板/反射シートであってもよいし、透過特性(例えば、屈折方向)を制御可能な透過板/透過シートであってもよい。なお、上述の各実施例で登場するRISの記載は、伝送路制御装置30に置き換え可能である。
For example, the RIS appearing in the above-mentioned embodiments may be a reflecting plate/reflecting sheet capable of controlling the reflection characteristics (e.g., reflection direction/reflectance, etc.), or a transmitting plate/transmitting sheet capable of controlling the transmission characteristics (e.g., refraction direction). The description of the RIS appearing in each of the above-mentioned examples can be replaced with the transmission path control
また、上述の実施形態では、伝送路制御装置30は、到来した電波の反射及び/又は透過に関する特性の変更が可能な複数の素子で構成される構造体を有する装置であるものとした。しかしながら、伝送路制御装置30が変更可能な特性はこれらに限定されない。例えば、伝送路制御装置30は、反射及び/又は透過する電波の放射角(指向性)を変更可能に構成されていてもよい。
In addition, in the above embodiment, the transmission
また、上述の実施形態では、伝送路制御装置30(例えば、RIS)を介して通信を行う通信装置は、基地局20及び端末装置40であったが、伝送路制御装置30を介して通信を行う通信装置はこれらに限定されない。例えば、伝送路制御装置30を介して通信を行う通信装置は、端末装置40と他の端末装置40であってもよいし、基地局20と他の基地局20であってもよい。勿論、通信装置は、管理装置10等の他の通信装置であってもよい。この場合、上述の実施形態で登場する基地局20及び/又は端末装置40の記載は、適宜、他の通信装置を示す記載に置き換え可能である。
In addition, in the above embodiment, the communication devices that communicate via the transmission path control device 30 (e.g., RIS) were the
また、上述の実施形態では、伝送路制御装置30(例えば、RIS)にチャネル推定用信号を送信する通信装置は、基地局20及び/又は端末装置40であったが、チャネル推定用信号を送信する通信装置はこれらに限定されない。例えば、チャネル推定用信号を送信する通信装置は、管理装置10等の他の通信装置であってもよい。この場合、上述の実施形態で登場する基地局20及び/又は端末装置40の記載は、適宜、他の通信装置を示す記載に置き換え可能である。
In addition, in the above-described embodiment, the communication device that transmits the channel estimation signal to the transmission path control device 30 (e.g., RIS) was the
また、上述の実施形態では、伝送路制御装置30(例えば、RIS)からチャネル情報を取得する通信装置は、基地局20及び/又は端末装置40であったが、チャネル情報を取得する通信装置はこれらに限定されない。例えば、チャネル情報を取得する通信装置は、管理装置10等の他の通信装置であってもよい。この場合、上述の実施形態で登場する基地局20及び/又は端末装置40の記載は、適宜、他の通信装置を示す記載に置き換え可能である。
In addition, in the above embodiment, the communication device that acquires channel information from the transmission path control device 30 (e.g., RIS) was the
また、上述の実施形態では、伝送路制御装置30(例えば、RIS)は、通信環境に1つみ設置されるものとしたが、設置される伝送路制御装置30は複数であってもよい。この場合、複数の伝送路制御装置30は、制御局により集中制御されてもよい。この場合、制御局は、上述のチャネル推定処理で伝送路制御装置30が実行する処理を行ってもよい。すなわち、制御局は、伝送路制御装置30が備える制御部33が実行する処理と同様の処理を行ってもよい。なお、制御局は、一の伝送路制御装置30のみ制御してもよい。制御局は、伝送路制御装置30の制御装置とみなすことができる。
In addition, in the above embodiment, only one transmission path control device 30 (e.g., RIS) is installed in the communication environment, but multiple transmission path control
伝送路制御装置30を制御する制御装置は、管理装置10であってもよいし、基地局20であってもよいし、端末装置40であってもよいし、制御局であってもよいし、これらの制御部(例えば、制御部13、制御部23、又は制御部43)であってもよい。また、伝送路制御装置30を制御する制御装置は、他の伝送路制御装置30、又は、他の伝送路制御装置30の制御部33であってもよい。勿論、伝送路制御装置30を制御する制御装置は、伝送路制御装置30の制御部33であってもよい。
The control device that controls the transmission
本実施形態の管理装置10、基地局20、伝送路制御装置30、又は端末装置40を制御する制御装置は、専用のコンピュータシステムで実現してもよいし、汎用のコンピュータシステムで実現してもよい。
The control device that controls the
例えば、上述の動作を実行するためのプログラムを、光ディスク、半導体メモリ、磁気テープ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布する。そして、例えば、該プログラムをコンピュータにインストールし、上述の処理を実行することによって制御装置を構成する。このとき、制御装置は、管理装置10、基地局20、伝送路制御装置30、又は端末装置40の外部の装置(例えば、パーソナルコンピュータ)であってもよい。また、制御装置は、管理装置10、基地局20、伝送路制御装置30、又は端末装置40の内部の装置(例えば、制御部13、制御部23、制御部33、又は制御部43)であってもよい。
For example, a program for executing the above-mentioned operations is stored in a computer-readable recording medium such as an optical disk, a semiconductor memory, a magnetic tape, or a flexible disk and distributed. Then, for example, the program is installed in a computer and the above-mentioned processing is executed to configure a control device. In this case, the control device may be a device external to the
また、上記通信プログラムをインターネット等のネットワーク上のサーバ装置が備えるディスク装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。また、上述の機能を、OS(Operating System)とアプリケーションソフトとの協働により実現してもよい。この場合には、OS以外の部分を媒体に格納して配布してもよいし、OS以外の部分をサーバ装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。 The above-mentioned communication program may also be stored on a disk device provided in a server device on a network such as the Internet, so that it can be downloaded to a computer. The above-mentioned functions may also be realized by cooperation between an OS (Operating System) and application software. In this case, the parts other than the OS may be stored on a medium and distributed, or the parts other than the OS may be stored on a server device so that it can be downloaded to a computer.
また、上記実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、各図に示した各種情報は、図示した情報に限られない。 Furthermore, among the processes described in the above embodiments, all or part of the processes described as being performed automatically can be performed manually, or all or part of the processes described as being performed manually can be performed automatically using known methods. In addition, the information including the processing procedures, specific names, various data and parameters shown in the above documents and drawings can be changed as desired unless otherwise specified. For example, the various information shown in each drawing is not limited to the information shown in the drawings.
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。 Furthermore, each component of each device shown in the figure is a functional concept, and does not necessarily have to be physically configured as shown in the figure. In other words, the specific form of distribution and integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or part of them can be functionally or physically distributed and integrated in any unit depending on various loads, usage conditions, etc.
また、上記してきた実施形態は、処理内容を矛盾させない領域で適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態のシーケンス図或いはフローチャートに示された各ステップは、適宜順序を変更することが可能である。 The above-described embodiments can be combined as appropriate in areas where the processing content is not inconsistent. The order of each step shown in the sequence diagram or flow chart of this embodiment can be changed as appropriate.
また、例えば、本実施形態は、装置またはシステムを構成するあらゆる構成、例えば、システムLSI(Large Scale Integration)等としてのプロセッサ、複数のプロセッサ等を用いるモジュール、複数のモジュール等を用いるユニット、ユニットにさらにその他の機能を付加したセット等(すなわち、装置の一部の構成)として実施することもできる。 Furthermore, for example, this embodiment can be implemented as any configuration that constitutes an apparatus or system, such as a processor as a system LSI (Large Scale Integration), a module using multiple processors, a unit using multiple modules, a set in which a unit has been further enhanced with other functions, etc. (i.e., a configuration that constitutes part of an apparatus).
なお、本実施形態において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、全ての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。例えば、別個の筐体に収納され、ネットワーク等を介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。 In this embodiment, a system refers to a collection of multiple components (devices, modules (parts), etc.), regardless of whether all the components are in the same housing. For example, multiple devices housed in separate housings and connected via a network, etc., and a single device in which multiple modules are housed in a single housing are both systems.
また、例えば、本実施形態は、1つの機能を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。 Furthermore, for example, this embodiment can be configured as a cloud computing system in which a single function is shared and processed collaboratively by multiple devices via a network.
<<6.むすび>>
以上説明したように、本実施形態によれば、通信システムは、伝送路制御装置30が設置された通信環境で通信を行う通信装置(例えば、基地局20及び/又は端末装置40)と、一又は複数の伝送路制御装置30と、を備える。伝送路制御装置30は、到来した電波の反射又は透過に関する特性の変更が可能な複数の素子351を備える。伝送路制御装置30は、複数の素子351のうちの二以上の素子351それぞれに、チャネル推定部353が配置される。
<<6. Conclusion>>
As described above, according to this embodiment, the communication system includes a communication device (e.g., a
チャネル推定部は、通信装置から送信されるチャネル推定用信号に基づいて、配置された素子351でのチャネル推定に関する動作を実行する。伝送路制御装置30の制御部33は、各チャネル推定部353からチャネル推定の結果に関する情報を取得する。そして、伝送路制御装置30の制御部33は、チャネル推定の結果に関する情報に基づき生成されるチャネル情報を通信装置に送信する。
The channel estimation unit performs operations related to channel estimation in the arranged
これにより、各素子351に対するチャネル推定が実現可能になる。この結果、より精度の高いチャネル推定が可能になるので、伝送路制御装置30及び/又は通信装置は、より精密に、素子351の制御、又は反射ビームの形成を行うことができる。結果として、通信装置は、伝送路制御装置30を介した品質の高い通信が可能になるので、電波資源の有効利用が実現する。
This makes it possible to perform channel estimation for each
また、本実施形態の伝送路制御装置30は、複数の周波数帯及び/又は伝搬路に対するチャネル推定を実施することができるので、チャネル推定に起因するオーバーヘッドを削減することができる。
In addition, the transmission path control
以上、本開示の各実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、異なる実施形態及び変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Although each embodiment of the present disclosure has been described above, the technical scope of the present disclosure is not limited to the above-mentioned embodiments as they are, and various modifications are possible without departing from the gist of the present disclosure. Furthermore, components from different embodiments and modified examples may be combined as appropriate.
また、本明細書に記載された各実施形態における効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、他の効果があってもよい。 Furthermore, the effects of each embodiment described in this specification are merely examples and are not limiting, and other effects may also be present.
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
到来した電波の反射又は透過に関する特性の変更が可能な複数の素子で構成される構造体を有する伝送路制御装置であって、
前記複数の素子のうちの二以上の素子それぞれでのチャネル推定の結果に関する情報を取得する取得部と、
前記チャネル推定の結果に関する情報に基づくチャネル情報を送信する送信部と、
を備える伝送路制御装置。
(2)
前記複数の素子のうちの前記二以上の素子それぞれに配置され、前記素子でのチャネル推定に関する動作を実行するチャネル推定部、を備え、
前記取得部は、前記チャネル推定部での動作に基づく情報を、前記チャネル推定の結果に関する情報として取得する、
前記(1)に記載の伝送路制御装置。
(3)
前記チャネル推定部は、前記複数の素子の全ての素子に配置されている、
前記(2)に記載の伝送路制御装置。
(4)
前記チャネル推定部は、前記複数の素子の一部の素子に配置されている、
前記(2)に記載の伝送路制御装置。
(5)
前記チャネル推定部は、通信装置から送信される前記チャネル推定のための信号に基づいて前記チャネル推定に関する動作を実行する、
前記(2)~(4)のいずれか1つに記載の伝送路制御装置。
(6)
前記送信部は、前記チャネル情報を前記通信装置に送信する、
前記(5)に記載の伝送路制御装置。
(7)
前記二以上の素子それぞれに配置されたチャネル推定部の動作を制御するチャネル推定制御部、を備え、
前記チャネル推定制御部は、複数のチャネル推定形態のうちの、予め決められた、或いは、通信装置から指定されたチャネル推定形態となるよう前記チャネル推定部の動作を制御する、
前記(2)~(6)のいずれか1つに記載の伝送路制御装置。
(8)
通信装置から指定されたチャネル推定形態に関する情報を受信する受信部、を備え、
前記チャネル推定制御部は、前記チャネル推定形態に関する情報に基づいて、前記チャネル推定部の動作を制御する、
前記(7)に記載の伝送路制御装置。
(9)
前記複数のチャネル推定形態には、単一の周波数帯のみチャネル推定する形態が含まれる、
前記(7)又は(8)に記載の伝送路制御装置。
(10)
前記複数のチャネル推定形態には、異なる周波数帯を同時にチャネル推定する形態が含まれる、
前記(7)~(9)のいずれか1つに記載の伝送路制御装置。
(11)
前記複数のチャネル推定形態には、前記伝送路制御装置と基地局との間のチャネル推定、及び、前記伝送路制御装置と端末装置との間のチャネル推定、を同時に実行する形態が含まれる、
前記(7)~(10)のいずれか1つに記載の伝送路制御装置。
(12)
前記複数のチャネル推定形態には、チャネル推定と同時に到来した電波を反射又は透過する形態が含まれる、
前記(7)~(11)のいずれか1つに記載の伝送路制御装置。
(13)
前記チャネル情報は、前記二以上の素子それぞれでのチャネル推定結果を統合した情報である、
前記(1)~(12)のいずれか1つに記載の伝送路制御装置。
(14)
前記チャネル情報には、前記二以上の素子のうちの一の素子のチャネル推定結果を示す情報と、前記二以上の素子のうちの他の素子のチャネル推定結果であって前記一の素子のチャネル推定結果との差分で表現された情報と、が含まれる、
前記(1)~(12)のいずれか1つに記載の伝送路制御装置。
(15)
前記複数の素子のうちのチャネル推定結果が得られていない素子に関するチャネル推定結果を、チャネル推定結果が得られている素子のチャネル推定結果に基づき補間する補間部、を備え、
前記送信部が送信する前記チャネル情報は、補間されたチャネル推定結果を含む複数のチャネル推定結果に基づく情報である、
前記(1)~(14)のいずれか1つに記載の伝送路制御装置。
(16)
到来した電波の反射又は透過に関する特性の変更が可能な複数の素子で構成される構造体を有し、前記複数の素子のうちの二以上の素子それぞれでのチャネル推定の結果に関する情報を取得する伝送路制御装置に対して、前記チャネル推定のための信号を送信する送信部と、
前記伝送路制御装置から前記チャネル推定の結果に関する情報に基づくチャネル情報を取得する取得部と、
前記チャネル情報に基づいて通信制御を行う通信制御部と、
を備える基地局。
(17)
到来した電波の反射又は透過に関する特性の変更が可能な複数の素子で構成される構造体を有し、前記複数の素子のうちの二以上の素子それぞれでのチャネル推定の結果に関する情報を取得する伝送路制御装置に対して、前記チャネル推定のための信号を送信する送信部と、
前記チャネル推定の結果に関する情報に基づくチャネル情報に基づいて決定された通信設定を使って通信を行う通信制御部と、
を備える端末装置。
(18)
到来した電波の反射又は透過に関する特性の変更が可能な複数の素子で構成される構造体を有する伝送路制御装置の制御方法であって、
前記複数の素子のうちの二以上の素子それぞれでのチャネル推定の結果に関する情報を取得し、
前記チャネル推定の結果に関する情報に基づくチャネル情報を送信する、
制御方法。
(19)
到来した電波の反射又は透過に関する特性の変更が可能な複数の素子で構成される構造体を有し、前記複数の素子のうちの二以上の素子それぞれでのチャネル推定の結果に関する情報を取得する伝送路制御装置に対して、前記チャネル推定のための信号を送信し、
前記伝送路制御装置から前記チャネル推定の結果に関する情報に基づくチャネル情報を取得し、
前記チャネル情報に基づいて通信制御を行う、
通信方法。
(20)
到来した電波の反射又は透過に関する特性の変更が可能な複数の素子で構成される構造体を有し、前記複数の素子のうちの二以上の素子それぞれでのチャネル推定の結果に関する情報を取得する伝送路制御装置に対して、前記チャネル推定のための信号を送信し、
前記チャネル推定の結果に関する情報に基づくチャネル情報に基づいて決定された通信設定を使って通信を行う、
通信方法。
The present technology can also be configured as follows.
(1)
A transmission path control device having a structure composed of a plurality of elements capable of changing the characteristics related to the reflection or transmission of an incoming radio wave,
An acquisition unit that acquires information regarding a result of channel estimation at each of two or more elements among the plurality of elements;
a transmitter for transmitting channel information based on information on a result of the channel estimation;
A transmission line control device comprising:
(2)
A channel estimator is provided in each of the two or more elements of the plurality of elements, and performs an operation related to channel estimation in the element;
The acquisition unit acquires information based on an operation of the channel estimation unit as information regarding a result of the channel estimation.
The transmission path control device according to (1) above.
(3)
The channel estimation unit is arranged in all elements of the plurality of elements.
The transmission path control device according to (2) above.
(4)
The channel estimation unit is arranged in a part of the plurality of elements.
The transmission path control device according to (2) above.
(5)
The channel estimation unit performs an operation related to the channel estimation based on a signal for the channel estimation transmitted from a communication device.
The transmission line control device according to any one of (2) to (4).
(6)
The transmitting unit transmits the channel information to the communication device.
The transmission path control device according to (5) above.
(7)
A channel estimation control unit that controls an operation of a channel estimation unit arranged in each of the two or more elements,
the channel estimation control unit controls the operation of the channel estimation unit so as to select a channel estimation mode that is predetermined or specified by a communication device among a plurality of channel estimation modes.
The transmission path control device according to any one of (2) to (6).
(8)
A receiving unit that receives information regarding a specified channel estimation mode from a communication device,
The channel estimation control unit controls an operation of the channel estimation unit based on information related to the channel estimation mode.
The transmission path control device according to (7) above.
(9)
The plurality of channel estimation forms include a form in which a channel is estimated for only a single frequency band.
The transmission path control device according to (7) or (8).
(10)
The plurality of channel estimation forms include a form in which different frequency bands are simultaneously estimated.
The transmission path control device according to any one of (7) to (9).
(11)
The plurality of channel estimation modes include a mode in which channel estimation between the transmission path control device and a base station and channel estimation between the transmission path control device and a terminal device are simultaneously performed.
The transmission line control device according to any one of (7) to (10).
(12)
The plurality of channel estimation forms include a form in which the radio wave arriving at the same time as the channel estimation is reflected or transmitted.
The transmission path control device according to any one of (7) to (11).
(13)
The channel information is information obtained by integrating channel estimation results of the two or more elements.
The transmission path control device according to any one of (1) to (12).
(14)
The channel information includes information indicating a channel estimation result of one element among the two or more elements, and information expressed as a difference between the channel estimation result of the one element and another element among the two or more elements,
The transmission path control device according to any one of (1) to (12).
(15)
an interpolation unit that interpolates a channel estimation result for an element for which a channel estimation result has not been obtained among the plurality of elements based on a channel estimation result for an element for which a channel estimation result has been obtained;
The channel information transmitted by the transmitting unit is information based on a plurality of channel estimation results including an interpolated channel estimation result.
The transmission path control device according to any one of (1) to (14).
(16)
a transmission unit that transmits a signal for channel estimation to a transmission path control device that has a structure composed of a plurality of elements that can change the characteristics related to reflection or transmission of an incoming radio wave, and that acquires information on the results of channel estimation at two or more elements among the plurality of elements;
an acquisition unit that acquires channel information based on information on a result of the channel estimation from the transmission path control device;
a communication control unit that controls communication based on the channel information;
A base station comprising:
(17)
a transmission unit that transmits a signal for channel estimation to a transmission path control device that has a structure composed of a plurality of elements that can change the characteristics related to reflection or transmission of an incoming radio wave, and that acquires information on the results of channel estimation at two or more elements among the plurality of elements;
a communication control unit that performs communication using a communication setting determined based on channel information based on information regarding a result of the channel estimation;
A terminal device comprising:
(18)
A method for controlling a transmission path control device having a structure composed of a plurality of elements capable of changing characteristics related to reflection or transmission of an incoming radio wave, comprising the steps of:
obtaining information regarding a result of channel estimation at each of two or more elements of the plurality of elements;
transmitting channel information based on information about the result of the channel estimation;
Control methods.
(19)
a transmission path control device that has a structure composed of a plurality of elements capable of changing a characteristic related to reflection or transmission of an incoming radio wave, and obtains information regarding a result of channel estimation at each of two or more elements among the plurality of elements, and transmits a signal for the channel estimation;
obtaining channel information based on information on the result of the channel estimation from the transmission path control device;
performing communication control based on the channel information;
Communication methods.
(20)
a transmission path control device that has a structure composed of a plurality of elements capable of changing a characteristic related to reflection or transmission of an incoming radio wave, and obtains information regarding a result of channel estimation at each of two or more elements among the plurality of elements, and transmits a signal for the channel estimation;
performing communication using a communication setting determined based on channel information based on information regarding a result of the channel estimation;
Communication methods.
1 通信システム
10 管理装置
20 基地局
30 伝送路制御装置
40 端末装置
11、31 通信部
21、41 無線通信部
12、22、32、42 記憶部
13、23、33、43 制御部
24、34、44 センサ部
35 サーフェス部
211、411 送信処理部
212、412 受信処理部
213、413 アンテナ
231、331、431 取得部
232、332、432 送信部
233、433 通信制御部
333 チャネル推定制御部
334 受信部
335 補間部
351 素子
352 フェイズシフター
353 チャネル推定部
REFERENCE SIGNS
Claims (20)
前記複数の素子のうちの二以上の素子それぞれでのチャネル推定の結果に関する情報を取得する取得部と、
前記チャネル推定の結果に関する情報に基づくチャネル情報を送信する送信部と、
を備える伝送路制御装置。 A transmission path control device having a structure composed of a plurality of elements capable of changing the characteristics related to the reflection or transmission of an incoming radio wave,
An acquisition unit that acquires information regarding a result of channel estimation at each of two or more elements among the plurality of elements;
a transmitter for transmitting channel information based on information on a result of the channel estimation;
A transmission line control device comprising:
前記取得部は、前記チャネル推定部での動作に基づく情報を、前記チャネル推定の結果に関する情報として取得する、
請求項1に記載の伝送路制御装置。 A channel estimator is provided in each of the two or more elements of the plurality of elements, and performs an operation related to channel estimation in the element;
The acquisition unit acquires information based on an operation of the channel estimation unit as information regarding a result of the channel estimation.
The transmission line control device according to claim 1 .
請求項2に記載の伝送路制御装置。 The channel estimation unit is arranged in all elements of the plurality of elements.
The transmission line control device according to claim 2.
請求項2に記載の伝送路制御装置。 The channel estimation unit is arranged in a part of the plurality of elements.
The transmission line control device according to claim 2.
請求項2に記載の伝送路制御装置。 The channel estimation unit performs an operation related to the channel estimation based on a signal for the channel estimation transmitted from a communication device.
The transmission line control device according to claim 2.
請求項5に記載の伝送路制御装置。 The transmitting unit transmits the channel information to the communication device.
The transmission line control device according to claim 5.
前記チャネル推定制御部は、複数のチャネル推定形態のうちの、予め決められた、或いは、通信装置から指定されたチャネル推定形態となるよう前記チャネル推定部の動作を制御する、
請求項2に記載の伝送路制御装置。 A channel estimation control unit that controls an operation of a channel estimation unit arranged in each of the two or more elements,
the channel estimation control unit controls the operation of the channel estimation unit so as to select a channel estimation mode that is predetermined or specified by a communication device among a plurality of channel estimation modes.
The transmission line control device according to claim 2.
前記チャネル推定制御部は、前記チャネル推定形態に関する情報に基づいて、前記チャネル推定部の動作を制御する、
請求項7に記載の伝送路制御装置。 A receiving unit that receives information regarding a specified channel estimation mode from a communication device,
The channel estimation control unit controls an operation of the channel estimation unit based on information related to the channel estimation mode.
The transmission line control device according to claim 7.
請求項7に記載の伝送路制御装置。 The plurality of channel estimation forms include a form in which a channel is estimated for only a single frequency band.
The transmission line control device according to claim 7.
請求項7に記載の伝送路制御装置。 The plurality of channel estimation forms include a form in which different frequency bands are simultaneously estimated.
The transmission line control device according to claim 7.
請求項7に記載の伝送路制御装置。 The plurality of channel estimation modes include a mode in which channel estimation between the transmission path control device and a base station and channel estimation between the transmission path control device and a terminal device are simultaneously performed.
The transmission line control device according to claim 7.
請求項7に記載の伝送路制御装置。 The plurality of channel estimation forms include a form in which a radio wave arriving at the same time as the channel estimation is reflected or transmitted.
The transmission line control device according to claim 7.
請求項1に記載の伝送路制御装置。 The channel information is information obtained by integrating channel estimation results of each of the two or more elements.
The transmission line control device according to claim 1 .
請求項1に記載の伝送路制御装置。 The channel information includes information indicating a channel estimation result of one element among the two or more elements, and information expressed as a difference between the channel estimation result of the one element and another element among the two or more elements,
The transmission line control device according to claim 1 .
前記送信部が送信する前記チャネル情報は、補間されたチャネル推定結果を含む複数のチャネル推定結果に基づく情報である、
請求項1に記載の伝送路制御装置。 an interpolation unit that interpolates a channel estimation result for an element for which a channel estimation result has not been obtained among the plurality of elements based on a channel estimation result for an element for which a channel estimation result has been obtained;
The channel information transmitted by the transmitting unit is information based on a plurality of channel estimation results including an interpolated channel estimation result.
The transmission line control device according to claim 1 .
前記伝送路制御装置から前記チャネル推定の結果に関する情報に基づくチャネル情報を取得する取得部と、
前記チャネル情報に基づいて通信制御を行う通信制御部と、
を備える基地局。 a transmission unit that transmits a signal for channel estimation to a transmission path control device that has a structure composed of a plurality of elements that can change the characteristics related to reflection or transmission of an incoming radio wave, and that acquires information on the results of channel estimation at two or more of the plurality of elements;
an acquisition unit that acquires channel information based on information on a result of the channel estimation from the transmission path control device;
a communication control unit that controls communication based on the channel information;
A base station comprising:
前記チャネル推定の結果に関する情報に基づくチャネル情報に基づいて決定された通信設定を使って通信を行う通信制御部と、
を備える端末装置。 a transmission unit that transmits a signal for channel estimation to a transmission path control device that has a structure composed of a plurality of elements that can change the characteristics related to reflection or transmission of an incoming radio wave, and that acquires information on the results of channel estimation at two or more of the plurality of elements;
a communication control unit that performs communication using a communication setting determined based on channel information based on information regarding a result of the channel estimation;
A terminal device comprising:
前記複数の素子のうちの二以上の素子それぞれでのチャネル推定の結果に関する情報を取得し、
前記チャネル推定の結果に関する情報に基づくチャネル情報を送信する、
制御方法。 A method for controlling a transmission path control device having a structure composed of a plurality of elements capable of changing characteristics related to reflection or transmission of an incoming radio wave, comprising the steps of:
obtaining information regarding a result of channel estimation at each of two or more elements of the plurality of elements;
transmitting channel information based on information about the result of the channel estimation;
Control methods.
前記伝送路制御装置から前記チャネル推定の結果に関する情報に基づくチャネル情報を取得し、
前記チャネル情報に基づいて通信制御を行う、
通信方法。 a transmission path control device that has a structure composed of a plurality of elements capable of changing a characteristic related to reflection or transmission of an incoming radio wave, and obtains information regarding a result of channel estimation at each of two or more elements among the plurality of elements, and transmits a signal for the channel estimation;
obtaining channel information based on information on the result of the channel estimation from the transmission path control device;
performing communication control based on the channel information;
Communication methods.
前記チャネル推定の結果に関する情報に基づくチャネル情報に基づいて決定された通信設定を使って通信を行う、
通信方法。 a transmission path control device that has a structure composed of a plurality of elements capable of changing a characteristic related to reflection or transmission of an incoming radio wave, and obtains information regarding a result of channel estimation at each of two or more elements among the plurality of elements, and transmits a signal for the channel estimation;
performing communication using a communication setting determined based on channel information based on information regarding a result of the channel estimation;
Communication methods.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| JP2023131138 | 2023-08-10 |
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Patent Citations (3)
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