JP2006086633A - 無線ネットワーク装置および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＭＩＭＯ端末装置にむけて付加した遅延波成分の影響による非ＭＩＭＯ端末装置の受信チャネルの受信品質および共通高速パケットチャネル用の品質測定精度の劣化を抑制すること。
【解決手段】 直交性推定部４０５および割当ユーザ決定部４０７を備える。直交性推定部４０５は、マルチパスダイバーシチを適用する際に各端末装置の伝搬環境について直交性を有するかどうかを推定する。割当ユーザ決定部４０７は、直交性推定部４０５により推定した各端末装置の伝搬環境をスケジューラで扱い、予めマルチパスダイバーシチを用いるＭＰＤ適用フレームとマルチパスダイバーシチを用いないＭＰＤ非適用フレームとを準備しておき、通信する端末装置がＭＩＭＯ端末装置３００Ｈ，（３００Ｌ）かどうかおよび直交性を有するかどうかの組み合わせで割当ユーザを決定する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ＭＩＭＯ(Multiple-Input Multiple-Output）端末装置と非ＭＩＭＯ端末装置とが混在する無線通信システムに使用される無線ネットワーク装置及び無線通信方法に関する。

従来、ＤＳ−ＣＤＭＡ方式にて下り共通パケットチャネルを用いる伝送システムで、送受信側に複数のアンテナを備えることでＭＩＭＯ伝送路を形成し、高い最大伝送速度を実現する通信方式が知られている（例えば、非特許文献１参照）。

非特許文献１記載の通信方式は、具体的には、ＭＩＭＯにおけるマルチパスダイバーシチ（ＭＰＤ：Multi-path diversity)の技術を適用し、意図的に付加した遅延成分との組み合わせで時空間符号を形成して、高い変調多値数の信号を安定した品質で伝送することを可能とする。このマルチパスダイバーシチの構成により、ＭＩＭＯ端末装置で観測されるフェージングがダイバーシチ効果を得られにくい環境（遅延波なし、あるいはアンテナ間で相関が大きい）で改善効果が大きい。
３ＧＰＰ−ＲＡＮ−Ｒ１−０４０１８６（Ｎｏｒｔｅｌ），"Ｒａｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ＭＰＤ"，Ｆｅｂ．２００４

しかしながら、非特許文献１記載の通信方式を用いた無線通信システムにおいては、ＭＩＭＯ端末装置における性能改善を実現するために、マルチパスダイバーシチなしであれば直交していたはずの送信信号について、あえて直交性を崩すことになる。

このため、この無線通信システムにおいては、他の端末装置のうち例えば見通し環境にある端末装置は、本来であれば高い直交性を保って基地局装置からの信号を受信できるはずであるのに、ＭＩＭＯ端末装置にむけて付加した遅延波成分のおかげで強い干渉を受けることになる。

このように、非特許文献１記載の通信方式を用いた無線通信システムにおいては、他の非ＭＩＭＯ端末装置における受信品質が劣悪となり、非ＭＩＭＯ端末装置が受信するチャネルの受信品質および共通高速パケットチャネル用の品質測定精度が大きく劣化するという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、ＭＩＭＯ端末装置にむけて付加した遅延波成分の影響による非ＭＩＭＯ端末装置の受信チャネルの受信品質および共通高速パケットチャネル用の品質測定精度の劣化を抑制することができる無線ネットワーク装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するため、本発明の無線ネットワーク装置は、マルチパスダイバーシチを適用する際に各端末装置の伝搬環境について直交性を有するかどうかを推定する直交性推定手段と、前記直交性推定手段により推定した前記各端末装置の伝搬環境をスケジューラで扱い、予めマルチパスダイバーシチを用いるＭＰＤ適用フレームとマルチパスダイバーシチを用いないＭＰＤ非適用フレームとを準備しておき、通信する端末装置がＭＩＭＯ端末装置かどうかおよび直交性を有するかどうかの組み合わせで割当ユーザを決定する割当ユーザ決定手段と、を具備する構成を採る。

本発明によれば、ＭＩＭＯ端末装置にむけて付加した遅延波成分の影響による非ＭＩＭＯ端末装置の受信チャネルの受信品質および共通高速パケットチャネル用の品質測定精度の劣化を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る無線ネットワーク装置を用いる無線通信システムの構成を示す概略構成図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る無線ネットワーク装置を用いる無線通信システム１００は、非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｈ，２００Ｌ、ＭＩＭＯ端末装置３００Ｈ，３００Ｌ、無線ネットワーク装置４００などで構成される。ここで、非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｈは、単一のアンテナ２０１を備えた直交性を有する（直交性が高い）ＭＩＭＯ非対応の端末装置である。非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｌは、単一のアンテナ２０１を備えた直交性を有しない（直交性が低い）ＭＩＭＯ非対応の端末装置である。また、ＭＩＭＯ端末装置３００Ｈは、複数のアンテナ３０１ａ，３０１ｂを備えた直交性を有する（直交性が高い）ＭＩＭＯ対応の端末装置である。ＭＩＭＯ端末装置３００Ｌは、複数のアンテナ３０１ａ，３０１ｂを備えた直交性を有しない（直交性が低い）ＭＩＭＯ対応の端末装置である。

まず、本実施の形態に係る無線通信システムにおける非ＭＩＭＯ端末装置について説明する。図２は、本実施の形態に係る無線通信システムにおける非ＭＩＭＯ端末装置の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、無線通信システム１００における非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｈ，（２００Ｌ）は、アンテナ２０１、受信ＲＦ部２０２、受信信号復調部２０３、制御情報参照部２０４、通信チャネル復号部２０５、参照信号観測部２０６、フィードバック情報生成部２０７、送信ＲＦ部２０８を備えている。

図２において、アンテナ２０１は、受信した受信信号を受信ＲＦ部２０２へ出力し、送信ＲＦ部２０８から入力された送信信号を送信する。

受信ＲＦ部２０２は、アンテナ２０１から入力された受信信号を無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして受信信号復調部２０３および制御情報参照部２０４に出力する。

制御情報参照部２０４は、受信ＲＦ部２０２から入力された受信信号より制御情報を抽出し、抽出した制御情報を受信信号復調部２０３へ出力する。

受信信号復調部２０３は、制御情報参照部２０４から入力された制御情報を参照して、受信ＲＦ部２０２から入力された受信信号を逆拡散して復調する。そして、受信信号復調部２０３は、復調した受信信号のうちの通信チャネルの受信データを通信チャネル復号部２０５へ出力し、復調した受信信号のうちの参照信号を参照信号観測部２０６へ出力する。なお、参照信号とは、例えば、送受信側で既知の共通パイロットチャネル信号である。

通信チャネル復号部２０５は、受信信号復調部２０３から入力される復調された通信チャネルの受信データをターボ復号等により復号して復号データ得る。

参照信号観測部２０６は、受信信号復調部２０３から入力された参照信号を用いて伝搬状況を観測する。そして、参照信号観測部２０６は、観測した伝搬状況を示す情報である回線品質情報を生成し、生成した回線品質情報をフィードバック情報生成部２０７へ出力する。

フィードバック情報生成部２０７は、遅延プロファイルを生成し遅延スプレッドを検出して遅延スプレッド情報を生成する。そして、フィードバック情報生成部２０７は、参照信号観測部２０６から入力された回線品質情報および生成した遅延スプレッド情報をフィードバック情報として送信ＲＦ部２０８へ出力する。ここで、フィードバック情報生成部２０７は、最大ドップラー周波数を検出して最大ドップラー周波数情報をフィードバック情報として生成するようにしてもよい。また、フィードバック情報生成部２０７は、自セル他セル干渉比を測定して自セル他セル干渉比情報をフィードバック情報として生成するようにしてもよい。また、フィードバック情報生成部２０７は、緊急度の情報をフィードバック情報として生成するようにしてもよい。

送信ＲＦ部２０８は、フィードバック情報生成部２０７から入力されたフィードバック情報をベースバンド周波数から無線周波数へアップコンバートしてアンテナ２０１へ出力する。

次に、本実施の形態に係る無線ネットワーク装置を用いる無線通信システムにおけるＭＩＭＯ端末装置について説明する。図３は、本実施の形態に係る無線ネットワーク装置を用いる無線通信システムにおけるＭＩＭＯ端末装置の構成を示すブロック図である。

図３に示すように、無線通信システム１００におけるＭＩＭＯ端末装置３００Ｈ，（３００Ｌ）は、複数のアンテナ３０１ａ，３０１ｂ、各アンテナ３０１ａ，３０１ｂに対応した受信ＲＦ部３０２ａ，３０２ｂ、受信信号復調部３０３、制御情報参照部３０４、通信チャネル復号部３０５、参照信号観測部３０６、フィードバック情報生成部３０７、各アンテナ３０１ａ，３０１ｂに対応した送信ＲＦ部３０８ａ，３０８ｂ、ＭＰＤ受信処理部３０９を備えている。

図３において、各アンテナ３０１ａ，３０１ｂは、受信した受信信号を各受信ＲＦ部３０２ａ，３０２ｂへそれぞれ出力し、各送信ＲＦ部３０８ａ，３０８ｂから入力された送信信号をそれぞれ送信する。

各受信ＲＦ部３０２ａ，３０２ｂは、各アンテナ３０１ａ，３０１ｂから入力されたそれぞれの受信信号を無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートしてＭＰＤ受信処理部３０９および制御情報参照部３０４に出力する。

制御情報参照部３０４は、各受信ＲＦ部３０２ａ，３０２ｂから入力された受信信号より制御情報を抽出し、抽出した制御情報をＭＰＤ受信処理部３０９および受信信号復調部３０３へ出力する。

ＭＰＤ受信処理部３０９は、各受信ＲＦ部３０２ａ，３０２ｂから入力された受信信号のうちの信号強度の大きい方の受信信号を適時選択し、選択した受信信号を受信信号復調部３０３へ出力する。

受信信号復調部３０３は、制御情報参照部３０４から入力された制御情報を参照して、ＭＰＤ受信処理部３０９から入力された受信信号を逆拡散して復調する。そして、受信信号復調部３０３は、復調した受信信号のうちの通信チャネルの受信データを通信チャネル復号部３０５へ出力し、復調した受信信号のうちの参照信号を参照信号観測部３０６へ出力する。

通信チャネル復号部３０５は、受信信号復調部３０３から入力される復調された通信チャネルの受信データをターボ復号等により復号して復号データ得る。

参照信号観測部３０６は、受信信号復調部３０３から入力された参照信号を用いて伝搬状況を観測する。そして、参照信号観測部３０６は、観測した伝搬状況を示す情報である回線品質情報を生成し、生成した回線品質情報をフィードバック情報生成部３０７へ出力する。

フィードバック情報生成部３０７は、遅延プロファイルを生成し遅延スプレッドを検出して遅延スプレッド情報を生成する。そして、フィードバック情報生成部３０７は、参照信号観測部３０６から入力された回線品質情報および生成した遅延スプレッド情報をフィードバック情報として各送信ＲＦ部３０８ａ，３０８ｂへそれぞれ出力する。また、フィードバック情報生成部３０７は、最大ドップラー周波数を検出して最大ドップラー周波数情報をフィードバック情報として生成するようにしてもよい。また、フィードバック情報生成部３０７は、自セル他セル干渉比を測定して自セル他セル干渉比情報をフィードバック情報として生成するようにしてもよい。また、フィードバック情報生成部３０７は、緊急度の情報をフィードバック情報として生成するようにしてもよい。

各送信ＲＦ部３０８ａ，３０８ｂは、フィードバック情報生成部３０７から入力されたフィードバック情報をベースバンド周波数から無線周波数へそれぞれアップコンバートして対応する各アンテナ３０１ａ，３０１ｂへ出力する。

次に、本実施の形態に係る無線ネットワーク装置について説明する。図４は、本実施の形態に係る無線ネットワーク装置の構成を示すブロック図である。

図４に示すように、無線通信システム１００における無線ネットワーク装置４００は、複数のアンテナ４０１ａ，４０１ｂ、各アンテナ４０１ａ，４０１ｂに対応した受信ＲＦ部４０２ａ，４０２ｂ、受信信号復調部４０３、フィードバック情報参照部４０４、直交性推定部４０５、ＭＰＤ適用制御部４０６、割当ユーザ決定部４０７を備えている。

また、無線ネットワーク装置４００は、送信信号生成部４０８と拡散部４０９とからなる送信データ処理部４１０、送信信号生成部４１１とＭＰＤ処理部４１２と拡散部４１３とからなる送信データ処理部４１４、共通チャネル生成部４１５と拡散部４１６とからなる共通チャネル処理部４１７を備えている。

また、無線ネットワーク装置４００は、個別チャネル生成部４１８ａ，４１８ｂと送信電力制御部４１９ａ，４１９ｂと拡散部４２０ａ，４２０ｂとからなる個別チャネル処理部４２１ａ，４２１ｂを備えている。

さらに、無線ネットワーク装置４００は、各アンテナ４０１ａ，４０１ｂに対応したチャネル多重部４２２ａ，４２２ｂおよび送信ＲＦ部４２３ａ，４２３ｂを備えている。

図４において、各アンテナ４０１ａ，４０１ｂは、セル内の各端末装置からの上り個別チャネルをそれぞれ受信し、受信した受信信号を各受信ＲＦ部４０２ａ，４０２ｂへそれぞれ出力するとともに、各送信ＲＦ部４２３ａ，４２３ｂから入力された送信信号を各端末装置へそれぞれ送信する。

各受信ＲＦ部４０２ａ，４０２ｂは、各アンテナ４０１ａ，４０１ｂから入力された受信信号を無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして受信信号復調部４０３に出力する。

受信信号復調部４０３は、各受信ＲＦ部４０２ａ，４０２ｂから入力された受信信号を逆拡散して復調し、復調した受信信号をフィードバック情報参照部４０４および直交性推定部４０５へ出力する。

フィードバック情報参照部４０４は、受信信号復調部４０３から入力される復調された通信チャネルの受信データから各端末装置において伝搬状況の観測結果をもとに生成されたフィードバック情報を抽出し、抽出したフィードバック情報をＭＰＤ適用制御部４０６へ出力する。

直交性推定部４０５は、受信信号復調部４０３から入力される復調された通信チャネルの受信データから各端末装置の伝搬環境について直交性を有する（直交性が高い）かどうか、を推定し、推定した直交性推定情報をＭＰＤ適用制御部４０６および割当ユーザ決定部４０７へ出力する。

ＭＰＤ適用制御部４０６は、フィードバック情報参照部４０４から入力されるフィードバック情報および直交性推定部４０５から入力される直交性推定情報をもとに、予め準備しておいたマルチパスダイバーシチ（ＭＰＤ）を用いるフレーム（ＭＰＤ適用フレーム）と用いないフレーム（ＭＰＤ非適用フレーム）との切替制御を行い、切り替えたフレームを割当ユーザ決定部４０７に出力する。

割当ユーザ決定部４０７は、直交性推定部４０５から入力される直交性推定情報およびＭＰＤ適用制御部４０６から入力されるフレームをもとに推定した各端末装置の伝搬環境をスケジューラで扱い、接続要求している端末装置がＭＩＭＯ端末装置かどうかおよび直交性を有する（直交性が高い）かどうかの組み合わせで割当ユーザを決定する。そして、割当ユーザ決定部４０７は、決定した割当ユーザ情報を送信データ処理部４１０および送信データ処理部４１４へ出力する。

送信データ処理部４１０は、送信信号生成部４０８においてＭＩＭＯにおけるマルチパスダイバーシチの技術を適用しない非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｈ，（２００Ｌ）へ送信する送信信号を生成する。そして、送信データ処理部４１０は、送信信号生成部４０８で生成した送信信号を拡散部４０９において各端末装置固有の拡散符号により拡散し、拡散した送信信号をチャネル多重部４２２ｂへ出力する。

一方、送信データ処理部４１４は、送信信号生成部４１１においてＭＩＭＯにおけるマルチパスダイバーシチの技術を適用するＭＩＭＯ端末装置３００Ｈ，（３００Ｌ）へ送信する送信信号を生成する。また、送信データ処理部４１４は、ＭＰＤ処理部４１２において送信信号生成部４１１で生成した送信信号に遅延波成分を意図的に付加し、この遅延波成分との組み合わせで時空間符号を形成して、高い変調多値数の信号を得る。そして、送信データ処理部４１４は、ＭＰＤ処理部４１２で形成した信号を拡散部４１３において各端末装置固有の拡散符号により拡散し、拡散した送信信号をチャネル多重部４２２ａ，４２２ｂへ出力する。

共通チャネル処理部４１７は、共通チャネル生成部４１５において各端末装置で共通に使用される共通チャネルの送信データを生成し、生成した送信データを拡散部４１６において各端末装置固有の拡散符号により拡散し、拡散した送信信号をチャネル多重部４２２ａ，４２２ｂへ出力する。

個別チャネル処理部４２１ａは、個別チャネル生成部４１８ａにおいて各端末装置で個別に使用される個別チャネルの送信データを生成し、生成した送信データの送信電力を送信電力制御部４１９ａにおいて制御する。そして、個別チャネル処理部４２１ａは、送信電力制御部４１９ａにおいて送信電力が制御された送信データを拡散部４２０ａにおいて各端末装置固有の拡散符号により拡散し、拡散した送信信号をチャネル多重部４２２ａ，４２２ｂへ出力する。

個別チャネル処理部４２１ｂは、個別チャネル生成部４１８ｂにおいて各端末装置で個別に使用される個別チャネルの送信データを生成し、生成した送信データの送信電力を送信電力制御部４１９ｂにおいて制御する。そして、個別チャネル処理部４２１ｂは、送信電力制御部４１９ｂにおいて送信電力が制御された送信データを拡散部４２０ｂにおいて各端末装置固有の拡散符号により拡散し、拡散した送信信号をチャネル多重部４２２ｂへ出力する。

チャネル多重部４２２ａは、拡散部４１３，４１６，４２０ａから入力される各チャネルの送信データをチャネル間で多重し、多重した送信信号を送信ＲＦ部４２３ａへ出力する。

チャネル多重部４２２ｂは、拡散部４０９，４１３，４１６，４２０ａ，４２０ｂから入力される各チャネルの送信データをチャネル間で多重し、多重した送信信号を送信ＲＦ部４２３ｂへ出力する。

送信ＲＦ部４２３ａ，４２３ｂは、チャネル多重部４２２ａ，４２２ｂから入力された送信信号をベースバンド周波数から無線周波数へアップコンバートして各アンテナ４０１ａ，４０１ｂへ出力する。

次に、本実施の形態に係る無線ネットワーク装置を用いる無線通信システムの動作について説明する。図５は、本実施の形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。

図５において、無線ネットワーク装置４００は、各端末装置に対して共通パイロット信号を送信する。図１に示したように、無線ネットワーク装置４００のセルには、マルチパスダイバーシチ受信可能なＭＩＭＯ端末装置３００Ｈ，３００Ｌと、マルチパスダイバーシチ受信ができない非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｈ，２００Ｌとが存在している。

本例における無線ネットワーク装置４００は、まずＭＩＭＯ端末装置３００Ｈ，（３００Ｌ）に対して共通パイロット信号を送信する（ステップＳ５０１）。この共通パイロット信号を受信したＭＩＭＯ端末装置３００Ｈ，（３００Ｌ）は、伝搬状況の観測結果をもとにフィードバック情報を生成し、生成したフィードバック情報を上り個別チャネルで伝送して無線ネットワーク装置４００に受信品質を報告する（ステップＳ５０２）。

同様に、無線ネットワーク装置４００は、非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｈ，（２００Ｌ）に対して共通パイロット信号を送信する（ステップＳ５０３）。この共通パイロット信号を受信した非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｈ，（２００Ｌ）は、伝搬状況の観測結果をもとにフィードバック情報を生成し、生成したフィードバック情報を上り個別チャネルで伝送して無線ネットワーク装置４００に受信品質を報告する（ステップＳ５０４）。

各端末装置からの上り個別チャネルを受信した無線ネットワーク装置４００は、受信した受信信号を受信信号復調部４０３においてそれぞれ復調し、直交性推定部４０５において各端末装置の伝搬環境について直交性が高いかどうかを推定する（ステップＳ５０５）。

次いで、無線ネットワーク装置４００は、推定した各端末装置の伝搬状況をスケジューラで扱い、予めマルチパスダイバーシチを用いるＭＰＤ適用フレームと、マルチパスダイバーシチを用いないＭＰＤ非適用フレームとを準備しておいて、ＭＩＭＯ端末装置３００Ｈ，３００Ｌかどうかおよび直交性を有する（直交性が高い）かどうかの組み合わせで共通パケットチャネルの割り当てを決定する（ステップＳ５０６）。

そして、無線ネットワーク装置４００は、ステップＳ５０６での決定に基づいて、ＭＩＭＯ端末装置３００Ｈ，（３００Ｌ）に対してマルチパスダイバーシチを用いるＭＰＤ適用フレームで共通パケットチャネルを送信する（ステップＳ５０７）。共通パケットチャネルを受信したＭＩＭＯ端末装置３００Ｈ，（３００Ｌ）は、受信した共通パケットチャネルの復調結果を無線ネットワーク装置４００に対して報告する（ステップＳ５０８）。

同様に、無線ネットワーク装置４００は、ステップＳ５０６での決定に基づいて、非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｈ，（２００Ｌ）に対してマルチパスダイバーシチを用いないＭＰＤ非適用フレームで共通パケットチャネルを送信する（ステップＳ５０９）。共通パケットチャネルを受信した非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｈ，（２００Ｌ）は、受信した共通パケットチャネルの復調結果を無線ネットワーク装置４００に対して報告する（ステップＳ５１０）。

本例の無線ネットワーク装置４００は、上述のような手順（ステップ）により、非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｈ，２００Ｌに対してマルチパスダイバーシチによる悪影響（干渉）を与えることなく信号伝送を実現することができる。また、本例の無線ネットワーク装置４００は、ＭＩＭＯ端末装置３００Ｈ，３００Ｌに対してマルチパスダイバーシチによるダイバーシチ効果を活用しながら高い伝送速度で信号を送信することが可能となる。

ところで、無線ネットワーク装置４００における伝搬路推定手法としては、例えば、上り個別チャネル受信時の割当パス数を基準とする構成、あるいは下り回線の個別チャネルを送信する際に実施している送信電力制御の変動を用いる構成など、幾つかの手法を想定することができる。図４に示した無線ネットワーク装置４００は、前者の伝搬路推定手法を用いたものである。

具体的には、図４に示した無線ネットワーク装置４００においては、上り個別チャネルを受信したときに１パスのみ割り当てている状況では下り回線も同様に１パスであると推定し、直交性を有する（直交性が高い）環境であるとして扱う。また、無線ネットワーク装置４００は、上り個別チャネルを受信したときに複数のパスを割り当てている状況では下り回線も似通ったレベルの複数のパスが存在すると推定し、直交性を有しない（直交性が低い）環境であるとして扱う。

この構成により、無線ネットワーク装置４００においては、上り回線でフィードバック情報を送信するために必要な最小限の信号を用いて下り回線の伝送効率を改善することができる。

図６は、前記後者の伝搬路推定手法を用いた無線ネットワーク装置の構成を示すブロック図である。図６に示すように、この無線ネットワーク装置６００は、ＭＰＤ適用制御部４０６の出力、および各送信電力制御部４１９ａ，４１９ｂの出力を、直交性推定部４０５に対しても出力するようにした構成以外は、図４に示した無線ネットワーク装置４００と同じ構成を備えている。

この無線ネットワーク装置６００においては、ある端末装置の下り個別チャネルを送信する際に制御している送信電力が、ＭＰＤ非適用フレームからＭＰＤ適用フレームへと切り替わった後に、送信電力を大きくする方向への変動が継続する場合には、マルチパスダイバーシチを適用することによる干渉の見え方が顕著、すなわち直交性を有する（直交性が高い）環境であるとして扱う。また、この無線ネットワーク装置６００においては、ある端末装置の下り個別チャネルを送信する際に制御している送信電力が、ＭＰＤ適用フレームからＭＰＤ非適用フレームへと切り替わった後に、送信電力を小さくする方向への変動が継続する場合にも、同様にマルチパスダイバーシチを適用することによる干渉の見え方が顕著であり直交性を有する（直交性が高い）環境であるとして扱う。

また、本例の無線ネットワーク装置６００においては、割当ユーザ決定部４０７において割り当てを決定する手法についても幾つか想定することができる。

例えば、割り当ての決定手法としては、ＭＰＤ適用フレームを、直交性を有する（直交性が高い）ＭＩＭＯ端末装置３００Ｈおよび直交性を有しない（直交性が低い）非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｌに対して優先的に割り当てる決定手法が考えられる。この割り当ての決定手法によれば、マルチパスダイバーシチの適用効果が大きい直交性を有する環境におけるＭＩＭＯ端末装置３００Ｈが、マルチパスダイバーシチの恩恵を存分に受けることができる。また、この決定手法によれば、マルチパスダイバーシチの干渉を受けにくい直交性を有しない環境にある非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｌに対するマルチパスダイバーシチの影響を最小限に抑えられる。

他の割り当ての決定手法としては、マルチパスダイバーシチを用いないＭＰＤ非適用フレームを、直交性を有しない（直交性が低い）ＭＩＭＯ端末装置３００Ｌおよび直交性を有する（直交性が高い）非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｈに対して優先的に割り当てる決定手法が考えられる。この割り当ての決定手法によれば、マルチパスダイバーシチの適用効果が小さい直交性を有しない（直交性が低い）環境におけるＭＩＭＯ端末装置３００Ｌの性能が向上する。また、この決定手法によれば、マルチパスダイバーシチの干渉を受けやすい直交性を有する（直交性が高い）環境にある非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｈに対するマルチパスダイバーシチの影響を無くすことができる。

さらに他の割り当ての決定手法としては、ＭＰＤ適用フレームを送信電力低減可能な高ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）のＭＩＭＯ端末装置３００Ｈに対して優先的に割り当てる決定手法が考えられる。この割り当ての決定手法によれば、ＭＩＭＯ端末装置３００Ｈについては、マルチパスダイバーシチの適用による性能改善効果が期待できる。また、この割り当ての決定手法によれば、干渉を生じるマルチパスダイバーシチ用の送信電力を小さく抑えられることから、非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｈに対するマルチパスダイバーシチ適用による干渉を小さくすることができる。

さらに他の割り当ての決定手法としては、ＭＰＤ適用フレームおよびその直後の数フレーム（報告周期で判断する）を、直交性を有しない（直交性が低い）非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｌに対して優先的に割り当てる決定手法が考えられる。この割り当ての決定手法によれば、このような決定方法をとらなかった場合に予測される悪影響を軽減することができる。ここで、予測される悪影響とは、直交性を有する（直交性が高い）環境にある非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｈがマルチパスダイバーシチによる影響を受けながら受信品質を測定した結果として精度の悪い測定結果を無線ネットワーク装置６００に報告することによる共通パケットチャネルの利用効率の悪化をいう。

さらに他の割り当ての決定手法としては、ＭＰＤ適用フレームおよびその直後の数フレーム（報告周期で判断する）に割り当てる直交性を有する（直交性が高い）非ＭＩＭＯ端末装置２００Ｈに対しては報告値よりも高いＣＱＩで送信する決定手法が考えられる。この割り当ての決定手法では、ユーザ割当そのものを工夫するのではなく、送ろうとしているトラフィックの性質など何らかの理由(緊急度が高い、など)で直交性を有する（直交性が高い）非ＭＯＭＯ端末装置への割当が決まっている場合に、報告値よりも高いＣＱＩで送信する。つまり、直交性を有する環境にある非ＭＩＭＯ端末装置は、ＭＰＤ適用時に品質測定精度が劣化するので、ＭＰＤ適用フレームで測定した結果はＭＰＤ非適用時の実力値よりも悪い数値が報告されるものと予想される。この点を補うために、直交性を有する非ＭＩＭＯ端末装置に対しては、ＭＰＤ適用フレームの直後、および品質測定精度劣化の影響が残る数フレーム区間について、報告値よりも高いＣＱＩで送信することで、実力値に近いＣＱＩを適用可能となる。この割り当ての決定手法によれば、ＭＰＤ非適用フレームで本来得られるはずの品質改善を見込んで共通パケットチャネルを送信することで、伝搬路の利用効率を向上させることができる。

さらに他の割り当ての決定手法としては、伝搬環境推定結果にそって送信データを予め異なるキューに割り当てる手法が考えられる。具体的には、各端末装置への送信データを、推定した伝搬環境に応じて直交性を有する（直交性が高い）端末装置用と直交性の低い端末装置用とで異なるキューにスプールしておいて、同一キュー内で割り当てユーザを選択する構成とする。この割り当ての決定手法によれば、全てのキューを同一とすることで頻繁にＭＰＤ適用フレームとＭＰＤ非適用フレームとが切り替えられることを回避でき、システムの安定性を向上させることができる。

本発明は、ＭＩＭＯ端末装置にむけて付加した遅延波成分の影響による非ＭＩＭＯ端末装置の受信チャネルの受信品質および共通高速パケットチャネル用の品質測定精度の劣化を抑制することができるので、ＭＩＭＯ端末装置と非ＭＩＭＯ端末装置とが混在した無線通信システムに用いる場合に有用である。

本発明の一実施の形態に係る無線ネットワーク装置を用いる無線通信システムの構成を示す概略構成図 本発明の一実施の形態に係る無線ネットワーク装置を用いる無線通信システムにおける非ＭＩＭＯ端末装置の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係る無線ネットワーク装置を用いる無線通信システムにおけるＭＩＭＯ端末装置の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係る無線ネットワーク装置の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係る無線ネットワーク装置を用いる無線通信システムの動作を示すシーケンス図 本発明の一実施の形態に係る無線ネットワーク装置の他の構成を示すブロック図

符号の説明

１００ 無線通信システム
２００Ｈ，２００Ｌ 非ＭＩＭＯ端末装置
２０１，３０１ａ，３０１ｂ，４０１ａ，４０１ｂ アンテナ
２０２，３０２ａ，３０２ｂ，４０２ａ，４０２ｂ 受信ＲＦ部
２０３，３０３，４０３ 受信信号復調部
２０４，３０４ 制御情報参照部
２０５，３０５ 通信チャネル復号部
２０６，３０６ 参照信号観測部
２０７，３０７ フィードバック情報生成部
２０８，３０８ａ，３０８ｂ，４２３ａ，４２３ｂ 送信ＲＦ部
３００Ｈ，３００Ｌ ＭＩＭＯ端末装置
３０９ ＭＰＤ受信処理部
４００，６００ 無線ネットワーク装置
４０４ フィードバック情報参照部
４０５ 直交性推定部
４０６ ＭＰＤ適用制御部
４０７ 割当ユーザ決定部
４０８，４１１ 送信信号生成部
４０９，４１３，４１６，４２０ａ，４２０ｂ 拡散部
４１０，４１４ 送信データ処理部
４１２ ＭＰＤ処理部
４１７ 共通チャネル処理部
４２１ａ，４２１ｂ 個別チャネル処理部
４２２ａ，４２２ｂ チャネル多重部

Claims (10)

1. マルチパスダイバーシチを適用する際に各端末装置の伝搬環境について直交性を有するかどうかを推定する直交性推定手段と、
   前記直交性推定手段により推定した前記各端末装置の伝搬環境をスケジューラで扱い、予めマルチパスダイバーシチを用いるＭＰＤ適用フレームとマルチパスダイバーシチを用いないＭＰＤ非適用フレームとを準備しておき、通信する端末装置がＭＩＭＯ端末装置かどうかおよび直交性を有するかどうかの組み合わせで割当ユーザを決定する割当ユーザ決定手段と、を具備する無線ネットワーク装置。
2. 前記直交性推定手段は、上り個別チャネルを受信したときに、１パスのみ割り当てている状況では下り回線も１パスであるとして直交性を有する環境であると推定し、複数のパスを割り当てている状況では下り回線も複数のパスが存在するとして直交性を有しない環境であると推定する請求項１記載の無線ネットワーク装置。
3. 前記直交性推定手段は、ある端末装置の下り個別チャネルを送信する際に制御している送信電力が前記ＭＰＤ非適用フレームから前記ＭＰＤ適用フレームへと切り替わった後に、前記送信電力を大きくする方向への変動が継続する場合、および前記ＭＰＤ非適用フレームから前記ＭＰＤ適用フレームへと切り替わった後に、前記送信電力を小さくする方向への変動が継続する場合には、直交性を有する環境であると推定する請求項１記載の無線ネットワーク装置。
4. 前記割当ユーザ決定手段は、前記ＭＰＤ適用フレームを直交性を有するＭＩＭＯ端末装置および直交性を有しないＭＩＭＯに対応していない非ＭＩＭＯ端末装置に対して優先的に割り当てる請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線ネットワーク装置。
5. 前記割当ユーザ決定手段は、前記ＭＰＤ非適用フレームを直交性を有するＭＩＭＯ端末装置および直交性を有しない非ＭＩＭＯ端末装置に対して優先的に割り当てる請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線ネットワーク装置。
6. 前記割当ユーザ決定手段は、前記ＭＰＤ適用フレームを送信電力低減可能な高ＣＱＩのＭＩＭＯ端末装置に対して優先的に割り当てる請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線ネットワーク装置。
7. 前記割当ユーザ決定手段は、前記ＭＰＤ適用フレームおよびその直後の報告周期で判断する数フレームを直交性を有しない非ＭＩＭＯ端末装置に対して優先的に割り当てる請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線ネットワーク装置。
8. 前記割当ユーザ決定手段は、前記ＭＰＤ適用フレームの直後およびそれ以降の報告周期で判断する数フレームを直交性を有する非ＭＩＭＯ端末装置に対して報告値よりも高いＣＱＩで送信する請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線ネットワーク装置。
9. 前記割当ユーザ決定手段は、前記各端末装置の伝搬環境の推定結果にそって送信データを予め異なるキューに割り当てる請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線ネットワーク装置。
10. マルチパスダイバーシチを適用する際に各端末装置の伝搬環境について直交性を有するかどうかを推定する直交性推定ステップと、
    前記直交性推定ステップにおいて推定した前記各端末装置の伝搬環境をスケジューラで扱い、予めマルチパスダイバーシチを用いるＭＰＤ適用フレームとマルチパスダイバーシチを用いないＭＰＤ非適用フレームとを準備しておき、通信する端末装置がＭＩＭＯ端末装置かどうかおよび直交性を有するかどうかの組み合わせで割当ユーザを決定する割当ユーザ決定ステップと、を具備する無線通信方法。

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