选择性使用多个天线的控制装置、与控制装置通信的终端装置、通信方法及程序与流程

1.本发明涉及一种控制装置、终端装置、通信方法以及程序，具体地涉及一种无线通信中的连接控制技术。


背景技术：

2.目前正在研究一种技术，其中以高密度布置多个天线，并且使用多个天线中的一部分来执行与终端装置的通信。在该技术中，通过在各终端装置中使用不同的天线，针对该终端装置虚拟地配置小区，而该终端装置大致位于虚拟小区的中央(参照非专利文献1)。根据这种技术，无论所处位置如何，终端装置可以实现通信质量的一致。
3.现有技术文献
4.非专利文献
5.非专利文献
6.非专利文献1：m.karlsson etc.,"techniques for system information broadcast in cell-free massive mimo",ieee transaction on communication,january 2019


技术实现要素：

7.发明所要解决的问题
8.在上述高密度地布置天线并且选择性地使用至少一部分天线的系统中，尚未确定终端装置为了在与基站装置之间进行通信而以怎样的过程进行连接。因此，要求定义用于在基站装置和终端装置之间高效建立连接的过程。
9.用于解决问题的手段
10.本发明提供了一种用于在系统中的基站装置和终端装置之间高效建立连接的技术，该系统中，多个天线中的一部分被选定用于进行基站装置和终端装置之间的通信。
11.根据本发明一个方面的控制装置是通过无线与终端装置通信的控制装置，其具有控制单元，在从所述终端装置接收到与随机接入前导码对应的消息时，在该消息并非基于由所述控制装置通知给所述终端装置的设定的情况下，所述控制单元利用基于第二识别信息的加扰序列对与所述终端装置之间的接收到所述随机接入前导码之后的通信进行加扰，所述第二识别信息与对应于所述控制装置的第一识别信息不同。
12.根据本发明另一方面的终端装置具有通信单元，所述通信单元在与随机接入前导码对应的消息中包含用于供接收到该消息的控制装置确定对与所述终端装置之间的通信进行加扰时使用的加扰序列的识别信息，发送所述消息，并在发送所述消息之后，在与所述控制装置之间进行利用该加扰序列进行了加扰的通信。
13.发明效果
14.根据本发明，可以在系统中的基站装置和终端装置之间高效建立连接，该系统中，
多个天线中的一部分被选定用于进行基站装置和终端装置之间的通信。
15.本发明的其他特征及优点通过参照附图的以下的说明而变得明确。需要说明的是，在附图中，对相同或同样的结构标注相同的附图标记。
附图说明
16.附图包含在说明书中，构成其一部分，表示本发明的实施方式，与其记述一起用于说明本发明的原理。
17.图1是表示无线通信系统的构成例的图。
18.图2是表示控制装置和终端装置的硬件构成例的图。
19.图3是表示控制装置的功能构成例的图。
20.图4是表示终端装置的功能构成例的图。
21.图5是表示执行于无线通信系统中的处理的流程示例的图。
22.图6是表示执行于无线通信系统中的处理的流程示例的图。
23.图7是表示执行于无线通信系统中的处理的流程示例的图。
具体实施方式
24.以下，参照附图对实施方式进行详细说明。需要说明的是，以下的实施方式并不限定权利要求书所涉及的发明。在实施方式中记载了多个特征，但这些多个特征的全部不限于发明所必须的特征，另外，多个特征也可以任意地组合。并且，在附图中，对相同或同样的结构标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
25.(系统配置)
26.图1示出了根据本实施例的无线通信系统的构成例。如图1所示，在根据本实施例的无线通信系统中，高密度地平面布置有多个天线，这些天线利用例如光纤连接到诸如基站装置的控制装置101。控制装置101通过至少一个天线连接到终端装置102，并且与其进行通信。应当注意的是，为了简化说明，图1中仅示出了少量控制装置101和一个终端装置102，当然这些装置也可以存在为比图1所示的情况多。
27.应当注意的是，以下将假设天线以分布式方式布置并且连接到控制装置来给出描述。然而，只有天线可以高密度地布置，或者诸如射频(rf)滤波器的具有rf处理功能的天线单元也可以高密度地布置。控制装置101执行在天线侧进行的处理之外的通信处理。也就是说，由控制装置101进行接收信号的基带处理以及此后在上层的信号处理。如图1所示，在构造使用了大量天线的系统时，考虑到计算负荷等，设想多个控制装置101分别连接到多个天线并进行信号发送和接收。应当注意的是，该系统可以配置为使用已知的集中式无线接入网络(c-ran)，其中每个天线可以对应于c-ran的发送/接收点(trp)，而控制装置101可以对应于c-ran的基带单元(bbu)。
28.终端装置102通过位于其附近的天线连接到控制装置101并且进行通信。利用连接到控制装置101的天线中的至少一部分，控制装置101在已经与终端装置102建立了连接的状态下与终端装置102进行通信。这里，两个以上的控制装置101可以与终端装置102建立连接，并且并行进行通信。因而，一个以上的控制装置101可以以终端装置102为中心配置一个虚拟区域(还可以称为用户中心区域)，并且无论终端装置102的位置如何，都能够提供高质
量高稳定的通信服务。
29.相比之下，对于在这样的使用多个天线的系统中开始建立连接时进行的处理，尚未进行任何研究。在诸如长期演进(lte)的现有蜂窝无线通信系统中，对应于小区识别信息(小区id)的小区固有的加扰应用到参考信号序列或用户数据。因而，小区间的干扰是随机化的，并且可以提高通信质量。此外，在现有的蜂窝无线通信系统中，终端固有的加扰也可以应用到参考信号序列或用户数据。由于这种终端固有的加扰，当对应于不同小区id的不同小区进行协同通信时，干扰是随机化的，启用协同通信中的同时发送。另一方面，当现有技术应用于如图1所示的系统，设想在建立连接的随机接入处理(以下可以称为“rach”或“rach处理”)中，应用小区固有的加扰并且建立连接之后，根据需要在终端装置中设定终端固有的加扰，而在此之后，应用该终端装置固有的加扰并进行通信。然而，两个以上的控制装置101分别对应于不同小区id，因此，当终端装置102进行rach处理时，仅使用连接到控制装置101的天线，终端装置试图通过该rach处理与该控制装置建立连接。因此，无法充分提高终端装置102利用许多天线而进行的rach处理的通信质量，并且rach处理失败的可能性升高。此外，在终端装置102进行rach处理并且随后连接到预定控制装置101之后，直到终端装置102固有的加扰序列由与终端装置102进行通信的两个以上的控制装置101共用才可以为终端装置102提供高质量通信。鉴于这种情况，本实施例提供一种技术，用于优化在终端装置102与一个以上的控制装置101建立初始连接时使用的方法。
30.在本实施例中，第一控制装置确定从终端装置102接收的随机接入前导码(例如，包含在两步rach的消息a中，或者作为四步rach的消息1)是否基于该第一控制装置自身通知给终端装置的设定。如果随机接入前导码是基于第一控制装置的设定，那么在这之后，第一控制装置利用对应于第一控制装置自身的第一小区id的第一加扰序列进行通信。另一方面，如果随机接入前导码并非基于第一控制装置自身通知给终端装置的设定，那么在这之后的通信中，第一控制装置不使用对应于第一小区id的第一加扰序列，而是使用对应于第二小区id的第二加扰序列。
31.第二小区id可以是例如与第一控制装置存在邻近关系的第二控制装置的小区id。因而，第一控制装置可以利用对应于第二控制装置的小区id的加扰序列与发送随机接入前导码到第二控制装置的终端装置102进行通信。因而，第一控制装置和第二控制装置可以相互配合以在发送随机接入前导码的响应消息后执行处理，并且可以提高rach处理的可靠性。此外，由于对应于第二小区id的加扰序列也在rach处理之后使用，从而无需新设定终端装置102固有的加扰序列。因此，在建立连接之后即可以为终端装置102提供高质量的无线通信服务。
32.应当注意的是，例如，第一控制装置可以提前从设定了邻近关系的控制装置获取有关小区id的信息，并且保有该信息。此外，可以采用例如如下配置：当接收到随机接入前导码时，如果该随机接入前导码并非基于第一控制装置通知给终端装置的设定，第一控制装置将该随机接入前导码发送到与其存在邻近关系的第二控制装置，查询小区id，并且获取第二小区id。例如，如果该接收的随机接入前导码是基于第二控制装置通知给终端装置的设定，则第二控制装置可以通知自身的第二小区id。应当注意的是，可以采用如下配置：控制装置提前保有与一个以上的第二控制装置有关的小区id的信息，并且通过发送随机接入前导码获取响应，该响应仅关于该随机接入前导码是否基于所查询的第二控制装置通知
给终端装置的设定。在这种情况下，如果接收的随机接入前导码是基于控制装置(其接收到查询)通知给终端装置的设定，则接收到查询的控制装置可以通知“ack”到进行查询的控制装置作为响应，否则，通知“nack”。应当注意的是，除了ack/nack，还可以发送/接收少量比特的信息，例如一个比特，该少量比特的信息表示随机接入前导码是否基于接收到查询的控制装置通知给终端装置的设定。此外，第一控制装置可以针对一个以上的第二控制装置中的每一个，关联地存储小区id和诸如用于生成随机接入前导码的序列(能够确定随机接入前导码的信息)的种子等设定信息。在这种情况下，例如通过在利用基于与第一控制装置自身相关联的种子的序列之外还利用基于与第二控制装置相关联的种子的序列进行相关检测，第一控制装置确定接收的随机接入前导码与哪个控制装置相关联。当检测到随机接入前导码基于与除第一控制装置之外的装置相关联的种子时，第一控制装置确定小区id与该种子关联地存储，而在此之后的通信中，使用对应于该确定的小区id的加扰序列。
33.此外，除了随机接入前导码，在两步rach的消息a中发送的物理上行共享信道(pusch)中，终端装置102也可以发送虚拟小区id。在这种情况下，无论随机接入前导码的目的地是否是第一控制装置自身，第一控制装置都可以将该虚拟小区id用作上述第二小区id。因而，从接收到消息a之后消息b的发送开始，接收到消息a的控制装置将基于该虚拟小区id的加扰序列用作该终端装置固有的加扰序列，并且多个控制装置可以合作发送信号。应当注意的是，终端装置通知的信息只要是能够确定加扰序列的信息即可，不需要是虚拟小区id。
34.如上所述，在本实施例中，从对rach处理的随机接入前导码发送的响应开始，多个控制装置可以使用共享加扰序列，因此可以提高rach处理期间的无线质量，并且在连接建立后即刻为终端装置提供高质量通信环境。
35.(装置配置)
36.接下来将说明执行上述处理的控制装置的配置。应当注意的是，终端装置可以具有相似配置。图2示出了控制装置的硬件构成例。在一个示例中，控制装置具有处理器201、rom202、ram203、存储装置204和通信电路205。在控制装置中，由处理器201执行记录在例如rom202、ram203和存储装置204中任一个中用于实现控制装置功能的计算机可读程序。应当注意的是，可以用一个以上的处理器替代处理器201，例如，用面向特定用途的集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)和数字信号处理器(dsp)。
37.通过例如处理器201控制通信电路205，控制装置与对端装置(例如，终端装置、其他控制装置、上层节点等)进行通信。应当注意的是，图2示出了控制装置具有一个通信电路205的示意图，然而对此并没有限制。例如，控制装置可以具有用于与终端装置通信的通信装置，以及用于与其他控制装置或上层节点通信的通信装置。
38.图3示出了控制装置的功能构成例。控制装置例如具有通信控制单元301、加扰序列设定单元302、信息获取单元303和信息通知单元304。通信控制单元301控制与终端装置的通信。通信控制单元301接收来自终端装置的随机接入前导码，并且例如响应于此发送随机接入响应(例如，包含在两步rach的消息b中，或作为四步rach的消息2)，从而与终端装置建立连接。
39.加扰序列设定单元302设定待使用的加扰序列。例如，如果该随机接入前导码并非基于控制装置通知给终端装置的设定，则控制装置的加扰序列设定单元302设定通信控制
单元301，以便于使用基于不同于控制装置的第一小区id的第二小区id的加扰序列。第二小区id可以是例如存在邻近关系的其他控制装置的小区id。应当注意的是，如果包含在来自终端装置的消息a中的pusch包含虚拟小区id，则加扰序列设定单元302设定通信控制单元301以便于使用基于虚拟小区id的加扰序列。应当注意的是，如果通知了这种虚拟小区id，则无论该随机接入前导码是否基于控制装置通知给终端装置的设定，加扰序列设定单元302都可以设定通信控制单元301的设定，以便于使用基于虚拟小区id的加扰序列。另一方面，如果并未通知虚拟小区id并且该随机接入前导码并非基于控制装置通知给终端装置的设定，则控制装置的加扰序列设定单元302设定通信控制单元301，以便于使用基于控制装置的小区id的加扰序列。
40.信息获取单元303获取上述第二小区id。包含随机接入前导码的查询发送到例如存在邻近关系的其他控制装置。信息获取单元303随后通过接收对查询的响应，确定接收的随机接入前导码是否基于该其他控制装置通知给终端装置的设定。然后，如果接收的随机接入前导码是基于该其他控制装置通知给终端装置的设定，则信息获取单元303将该其他控制装置的小区id用作第二小区id。应当注意的是，信息获取单元303可以从其他控制装置获取信息，该信息仅表示接收的随机接入前导码是否基于该其他控制装置通知给终端装置的设定，或者可以获取该其他控制装置的小区id本身。当其他控制装置给出相似的查询时，信息通知单元304将小区id和表示包含在查询中的随机接入前导码是否基于控制装置(其接收到查询)通知给终端装置的设定的信息通知给进行查询的其他控制装置。应当注意的是，可以采用例如以下配置：信息获取单元303关联地存储随机接入前导码的种子和小区id，确定接收的随机接入前导码对应于哪个种子，并且确定与确定的种子相关联的小区id为第二小区id。
41.图4示出了终端装置的功能构成例，该终端装置将虚拟小区id添加到两步rach的消息a中并发送该消息a。终端装置具有例如通信处理单元401和小区id通知单元402。通信处理单元401与控制装置建立连接，并且进行无线通信。小区id通知单元402将其中的pusch部分包含虚拟小区id的消息a发送到附近的控制装置。应当注意的是，虚拟小区id是示例性的，任意能够确定终端装置固有的加扰序列的信息均可以通知给控制装置。
42.(处理流程)
43.接下来将说明在根据本实施例的无线通信系统中待执行的处理流程的一些示例。应当注意的是，可以省略对上述操作的详细说明。应当注意的是，这里不再重复以上详细说明，仅将示意地说明处理流程。
44.图5示出了处理流程的第一示例。首先，每个控制装置发送通知信息，该通知信息包含用于发送用于控制装置自身的随机接入前导码的参数(s501、s502)。应当注意的是，这些参数包含有关用于生成随机接入前导码序列的种子的信息，有关用于应该发送随机接入前导码的时间/频率资源的信息等。随后，终端装置例如基于接收自控制装置a的通知信息a将随机接入前导码(例如，包含在两步rach的消息a中，或者作为四步rach的消息1)发送到控制装置a(s503)。控制装置a接收基于控制装置a自身提供的通知信息a的随机接入前导码，并且在这之后，控制装置a借此利用基于控制装置a的小区id(小区id-a)的加扰序列对与终端装置的通信进行加扰(s506)。另一方面，控制装置b接收基于不同于控制装置b自身提供的通知信息b的通知信息a的随机接入前导码，控制装置b从而例如通过对存在邻近关
系的其他控制装置进行包含随机接入前导码的查询，尝试获取小区id(s504)。控制装置b随后从发送用于生成随机接入前导码的通知信息a的控制装置a接收控制装置a的小区id(小区id-a)(s505)。应当注意的是，控制装置b也可以向其他控制装置进行相似的查询，但是该其他控制装置未对应于基于其通知信息的随机接入前导码，因而不通知小区id(未示出)。在这之后，控制装置b利用基于s505中获取的小区id(小区id-a)的加扰序列对与终端装置的通信进行加扰(s506)。在这种技术中，通过每次查询小区id，可以灵活地处理控制装置之间邻近关系的变化等。
45.应当注意的是，每个控制装置可以在其中存储信息，其包含相互关联的有关随机接入前导码的信息和小区id，并且可以基于接收的随机接入前导码确定小区id。图6示出了这种情况下处理流程的示例。在图6中，控制装置b执行根据存储其中的信息确定对应于接收的随机接入前导码的小区id的操作(s601)，而不执行图5中的s504和s505。利用该技术，无需进行查询，因此可以缩短处理时间。
46.此外，可以采用如下配置：终端装置将用来生成加扰序列的虚拟小区id添加到两步rach的消息a中，并发送该消息，而控制装置利用基于该虚拟小区id的加扰序列进行通信。图7示出了处理流程的一个示例。在图7中，终端装置发送消息a，其包含基于控制装置a提供的通知信息的随机接入前导码和包含小区id-c作为虚拟小区id的pusch(s701)。控制装置a随后基于控制装置a自身在通知信息a中发送的参数检测随机接入前导码，并且从下一个pusch中获取小区id-c。此外，例如，如图6中所示，控制装置b提前获取有关种子的信息等，该种子用于生成存在邻近关系的其他控制装置所使用的随机接入前导码序列，由此获取与利用通知信息a通知的信息相似的信息。与控制装置a相似，控制装置b随后检测随机接入前导码，并且从下一个pusch中获取小区id-c。控制装置a和控制装置b随后利用基于通知的小区id-c的加扰序列进行通信(s702)。
47.根据上述处理示例，多个控制装置可以使用共享加扰序列，其来自对rach处理的随机接入前导码发送的响应。因此，可以提高rach处理期间的无线质量，并且在建立连接之后即刻为终端装置提供高质量通信环境。
48.本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，能够进行各种变更和变形。
49.本技术在2019年11月12日提交的日本专利申请特愿2019-204827的基础上主张优先权，在此引用其记载内容的全部。