JP2009273186A - 下りリンクmimo伝送制御方法および基地局装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】物理チャネルの種別とチャネル状態を考慮して、適切なMIMO伝送制御方法を組み合わせることによって、伝送効率を高める。
【解決手段】複数のアンテナを有する基地局から複数のアンテナを有する移動局への下りリンク伝送制御方法において、共通制御チャネル、MBMSチャネル、L1/L2制御チャネルに対して、開ループ型のMIMOダイバーシチを適用し、共有デーダチャネルに対して、閉ループ型のMIMO多重および/またはMIMOダイバーシチを適用する。
【選択図】図8
【解決手段】複数のアンテナを有する基地局から複数のアンテナを有する移動局への下りリンク伝送制御方法において、共通制御チャネル、MBMSチャネル、L1/L2制御チャネルに対して、開ループ型のMIMOダイバーシチを適用し、共有デーダチャネルに対して、閉ループ型のMIMO多重および/またはMIMOダイバーシチを適用する。
【選択図】図8
Description
本発明は、広くは無線通信の分野に関し、特に、下りリンクにおける各物理チャネルの状況を考慮して、MIMO(Multiple Input Multiple Output)伝送の種々の制御技術と送信チャネルとの効率的な組み合わせを実現する技術に関する。
3GPPにより規格化されたHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)により、最大14.4Mbpsの伝送速度が提供され、高速・大容量の移動通信が実現しつつある。しかし、携帯電話を含む移動端末の急速な普及、インターネットの普及、コンテンツの多様化、高度化などにより、さらなる大容量化、高い周波数利用効率、IPトラヒックへの最適化が望まれている。
現在実用化が進められているLTE(Long Term Evolution)では、下りリンクで最大100Mbpsの伝送速度を前提としている。また、低速移動の端末に対しても、高速移動の端末に対しても最適化がなされることを要求している。
MIMO伝送は、複数の入力(送信アンテナ)と複数の出力(受信アンテナ)で形成される伝送路で、異なる信号を並列伝送する(MIMO多重)。同一周波数を利用しているにもかかわらず、並列伝送路の数だけ高速化が可能になるので、LTEの必須技術となると考えられる。
無線アクセス方式としては、数十Mbpsを超える高速伝送には、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)が適している。OFDMは、周波数の直交性を利用し、サブキャリアのスペクトラムが互いに重なり合うように高密度に配置して、周波数利用効率を高めている。複数のサブキャリアに信号を分割して搬送するので、1キャリアで信号を送るシステムと比較して、n本のサブキャリアを用いる伝送ではシンボル長はn倍になる。
OFDM信号を空間多重するMIMO−OFDM伝送方式において、各送信信号が受信された際に直交するように各サブキャリアおよび送信アンテナにおいて異なる位相回転を施す位相ホッピング送信ダイバーシチを行い、空間多重により送信アンテナを増やすのに比例して伝送レートを上げる技術も提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
上述のように、高速、大容量通信に向けて種々の伝送技術が提案されているが、スケジューリング等の基本技術や、送信される物理チャネルの状況を考慮した上で、これらを効率的に組み合わせる方法は、いまだ提案されていない。そのような効率的な組み合わせが実現できれば、高い特性と少ない制御ビット数での通信が可能になり、通信効率が向上できるはずである。
そこで、本発明は、送信される物理チャネルの特性を考慮した上で、最適なMIMO伝送制御技術を組み合わせることによって、システム全体の通信効率の向上を図ることを課題とする。
上記課題を解決するために、
(1)共通制御チャネル(報知チャネル,ページングチャネル,同期チャネルなど)、MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)チャネル、およびレイヤ1/レイヤ2(L1/L2)制御チャネルには、開ループ型のMIMOダイバーシチを用い、
スケジューリングされる共有データチャネルに対しては、閉ループ型のMIMO多重/MIMOダイバーシチを用いる。
(2)共有データチャネルに対しては、連続するサブキャリアを1ブロックとして割り当てる局在送信(localized transmission)型ユーザと、帯域全体にサブキャリアを分散させて割り当てる分散送信(distributed transmission)型ユーザとに区別し、ユーザのタイプに応じて、閉ループ型のMIMO多重/MIMOダイバーシチの制御様式を変える。
(1)共通制御チャネル(報知チャネル,ページングチャネル,同期チャネルなど)、MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)チャネル、およびレイヤ1/レイヤ2(L1/L2)制御チャネルには、開ループ型のMIMOダイバーシチを用い、
スケジューリングされる共有データチャネルに対しては、閉ループ型のMIMO多重/MIMOダイバーシチを用いる。
(2)共有データチャネルに対しては、連続するサブキャリアを1ブロックとして割り当てる局在送信(localized transmission)型ユーザと、帯域全体にサブキャリアを分散させて割り当てる分散送信(distributed transmission)型ユーザとに区別し、ユーザのタイプに応じて、閉ループ型のMIMO多重/MIMOダイバーシチの制御様式を変える。
具体的には、本発明の第1の側面では、複数のアンテナを有する基地局から複数のアンテナを有する移動局への下りリンク伝送制御方法において、
(a)共通制御チャネル、MBMSチャネル、L1/L2制御チャネルに対して、開ループ型のMIMOダイバーシチを適用し、
(b)共有デーダチャネルに対して、閉ループ型のMIMO多重および/またはMIMOダイバーシチを適用する。
(a)共通制御チャネル、MBMSチャネル、L1/L2制御チャネルに対して、開ループ型のMIMOダイバーシチを適用し、
(b)共有デーダチャネルに対して、閉ループ型のMIMO多重および/またはMIMOダイバーシチを適用する。
良好な実施例では、前記MIMO多重は、送信信号へのプリコーディングベクトルの乗算を含み、前記共有データチャネルを送信する際に、連続する複数のサブキャリアで構成されるリソースブロック(RB)が割り当てられる局在送信型ユーザに対しては、前記リソースブロックのチャネル状態に基づいて、MIMO多重におけるストリーム数と、ストリーム毎のプリコーディングベクトルを制御する。
この場合、前記共有データチャネルを送信する際に、前記MIMO多重における複数のストリームを用いて空間的に多重するマルチユーザMIMOを適用するようにしてもよい。
また、前記MIMO多重は、送信信号へのプリコーディングベクトルの乗算を含み、前記共有データチャネルを送信する際に、帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザに対しては、帯域全体の平均チャネル状態に基づいて、MIMO多重におけるストリーム数を制御し、ストリームごとのプリコーディングベクトルは固定値とする。
この場合、ストリームごとのプリコーディングベクトルは、アンテナ数分の固定値ベクトルの集合であり、前記アンテナ数分の固定値ベクトルをストリーム内であらかじめ決められたパターンで切り替えることとしてもよい。
また、前記共有データチャネルを送信する際に、帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザに対しては、帯域全体の平均チャネル状態に基づいて、MIMO多重におけるストリーム数を制御し、ストリーム数がアンテナ数より少ない場合には、ブロック符号化を行う開ループ型MIMOダイバーシチを併用するようにしてもよい。
別の実施例では、前記L1/L2制御チャネルを、2つの符号化ブロックに分けて符号化し、第1の符号化ブロックには、割り当てたリソースブロック情報と、ストリーム数情報を含め、第2の符号化ブロックには、MIMO多重でストリームごとに用いられたプリコーディング情報を含める。
この場合、移動局は、前記L1/L2制御チャネルを受信すると、まず第1の符号化ブロックを復号してストリーム数を取り出し、次に、ストリーム数情報に基づき、前記第2の符号化ブロックを復号する。
また、前記L1/L2制御チャネルを、2つの符号化ブロックに分けて符号化し、第1の符号化ブロックには、割り当てたリソースブロック情報を含め、第2の符号化ブロックには、MIMO多重でストリームごとに用いられたプリコーディング情報を含めるようにしてもよい。
この場合、シングルユーザMIMOかマルチユーザMIMOかを示すMIMOモード、ストリーム数情報、連続する複数のサブキャリアで構成されるリソースブロックが割り当てられる局在送信型ユーザか帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザかを示す情報を、高レイヤの信号で送信する。
この場合、移動局は、前記L1/L2制御チャネルを受信すると、まず第1の符号化ブロックを復号し、次に、高レイヤの信号により通知されたストリーム数情報に基づき、前記第2の符号化ブロックを復号する。
本発明の第2の側面では、基地局装置は、
(a)複数のアンテナと、
(b)移動局からフィードバックされるチャネル状態に基づいて、複数のユーザへの送信データに無線リソースを割り当てて、送信スケジューリングを行うスケジューラと、
(c)前記移動局からフィードバックされるストリーム情報に基づいて、前記送信データを前記アンテナ数以下のストリームに変換する直並変換器と、
(d)前記各ストリームにプリコーディングを適用するプリコーディング処理部と、
を含み、前記プリコーディングされた送信データを、前記複数のアンテナから送信する。
(a)複数のアンテナと、
(b)移動局からフィードバックされるチャネル状態に基づいて、複数のユーザへの送信データに無線リソースを割り当てて、送信スケジューリングを行うスケジューラと、
(c)前記移動局からフィードバックされるストリーム情報に基づいて、前記送信データを前記アンテナ数以下のストリームに変換する直並変換器と、
(d)前記各ストリームにプリコーディングを適用するプリコーディング処理部と、
を含み、前記プリコーディングされた送信データを、前記複数のアンテナから送信する。
良好な実施例では、プリコーディング処理部は、前記スケジューラによって連続する複数のサブキャリアからなるリソースブロックが割り当てられたユーザへの送信信号の各ストリームに対して、前記移動局から前記フィードバックされるプリコーディングベクトルを適用する。
別の実施例では、プリコーディング処理部は、固定プリコーディングウエイト設定部を含み、前記スケジューラによって帯域全体に分散するサブキャリアをリソースブロックとして割り当てられたユーザへの送信信号の各ストリームに対して、あらかじめ決められたプリコーディングベクトルを適用する。
下りリンクでの通信効率を向上することができる。
以下で、本発明の良好な実施形態について、図面を参照して説明する。実施形態では、送信する物理チャネルの特性、状況に応じた最適なMIMO伝送制御法の組み合わせを具体的に説明する。実施形態では、OFDM信号をMIMO伝送により空間多重して送信する方式を前提とするので、まず図1〜図7を参照して、これらの技術を説明する。
図1は実施形態に係るOFDMダイバーシチを説明する図である。図1(a)は、一人のユーザに割り当てられるサブキャリアを帯域全体に分散させてダイバーシチ効果を得る周波数ダイバーシチを、図1(b)は、各ユーザに対し、そのユーザにとって最もチャネル状況のよいリソースブロックを割り当てるマルチユーザ・ダイバーシチを示す。
図1(a)の方法は、移動局(UE)から基地局へのチャネル状況のフィードバック負荷をなるべく減らしたいユーザ、たとえば、VoIP(Voice over IP)など小さいサイズのデータを送信するユーザや、チャネル状況の変化(フェージング変動)に追従することが困難なユーザ、たとえば高速で移動するユーザに適している。このようなユーザを、分散送信(distributed transmission)型ユーザと称する。
図1(b)の方法は、各ユーザからのフィードバック情報に基づいて、最もチャネル状況がよい部分で連続する複数のサブキャリアをリソースブロックとして割り当てる。このような周波数スケジューリングでリソースが割り当てられるユーザを、局在送信(localized transmission)型ユーザと称する。
図2は、OFDMベースの下り無線アクセスの概略図である。OFDMでは、有効シンボル区間の間にガード・インターバル(GI)を挿入するので、シンボル間干渉、マルチパス干渉に強い。また、MIMO多重やMIMOダイバーシチとの親和性が高く、ガードインターバルの範囲内での遅延を利用したソフト・コンバイニングにより、マルチキャスト/ブロードキャスト(MBMS)信号を高い受信品質で受けることができる。図2では周波数方向と時間方向で、局在送信型ユーザと、分散送信型ユーザにリソースの割当を行っている。
図3は、MIMO多重を説明する概略図である。MIMO多重では、間隔を置いて配置される複数の送信アンテナと、間隔を置いて配置される複数の受信アンテナと用いて、複数の異なるデータストリームを空間多重する。同じ周波数帯域、時間スロットで、複数系列の情報データを送信して空間的に多重するので、送信(受信)アンテナの数に応じてデータレート(周波数利用効率)が向上する。MIMO多重は特に、チャネル状況がよい場合に、下りリンクの場合には、UEのピークユーザ・スループットを向上できるという利点がある。
図4は、実施形態に係るMIMO多重プリコーディングを説明する図である。プリコーディングを行うことによって、瞬時のフェージング変動に従った指向性のビームを形成することができる。すなわち、ビームフォーミングゲインを得ることができる.図4に示すように、複数のユーザに対してそれぞれの異なる指向性ビームでデータを送ることによりマルチユーザMIMOを実現でき、同一のユーザに対して,複数の異なるデータストリームの信号を、異なる指向性ビームを用いて送信することも可能である。
プリコーディングを行うためには、UEから、プリコーディングベクトルまたはフェージング変動が迅速にフィードバックされる必要がある。図4の例では、UE1からのフィードバックにより、UE1宛ての送信信号1に対するプリコーディングベクトル1を用いて,UE1の各アンテナの送信信号にそれぞれ乗算される。同様にして、UE2からのフィードバックにより、UE2宛ての送信信号2に対するプリコーディングベクトル2を用いて、UE2の各アンテナの送信信号に乗算される。この方法により、刻一刻と変化するフェージング変動に応じた指向性ビーム送信が可能になる。
図5は、実施形態に係るMIMO多重のランクアダプテーション(モード選択)を説明する図である。チャネル状態が悪い状況で、UEに多くのストリームが送信されると、パケットエラーが生じる。そこで、ランクアダプテーションにより、受信信号電力対干渉電力比(SIR)やフェージング相関などのチャネル状態に応じて、ストリーム数を制御する。ストリーム数が1になったときは、複数のアンテナからひとつのストリームを送信することになるので、このモードはMIMO送信ダイバーシチと同じになる。
図5の例では、基地局の近傍に位置するUEに対しては、SIRが良いので4ストリーム送信する。セルの中間あたりに位置するUEに対しては、2ストリーム送信する。セル端に位置するUEに対しては、SIRが悪くなるので、1ストリーム送信している。
図6は、実施形態に係るMIMOダイバーシチの一例を説明する図である。MIMOダイバーシチでは、情報ビットをチャネル符号化して、データ変調を行った後、時空間ブロック符号化(STBC:Space Time Block Coding)を行って、アンテナ数に相当する数の符号化データ系列を生成し、送信する。すなわち、同じ送信信号が、異なる符号で符号化される。受信側では、各アンテナでSTBC復号を行った後、最大比合成(MRC:Maximal Ratio Combining)によるアンテナダイバーシチ受信を行う。
図6の例では、情報ビットを4つの送信系列にSTBC符号化し、同時に送信することにより、ダイバーシチ利得を向上させている。MIMOダイバーシチは、チャネル状態が悪くデータレートが低い場合に、UEに対する送信品質を向上できるという利点がある。
MIMOダイバーシチには、UEからのフィードバック情報が不要な開ループ(OL)送信ダイバーシチと、UEからのフィードバック情報を必要とする閉ループ(CL)送信ダイバーシチがある。なお、チャネル推定を可能にするために、すべての送信アンテナから直交パイロットチャネルを送信する。
図7は、開ループと閉ループのMIMOダイバーシチを示す表である。開ループダイバーシチの例として、時間切換送信ダイバーシチ(TSTD)または周波数切換送信ダイバーシチ(FSTD)、遅延ダイバーシチ(CDD)、ブロック符号化ダイバーシチ(STBC/SFBC)を用いることができる。
TSTDは、基地局が送信アンテナを無線スロット単位で周期的に切り換える方式で、同時刻では、どちらか一方のアンテナのみから送信されている。UEでは、2つのアンテナからの異なる伝搬路を通ってきた信号を交互に受信することにより、ダイバーシチ効果を得る。この方法は、2アンテナ以上への拡張が容易である。
遅延ダイバーシチは、2つのアンテナ間で差動送信することによって、マルチパスダイバーシチと同様の効果を得るものである。OFDMではシンボル間にGIを挿入しているので、GI範囲内での遅延送信が可能であり、OFDM方式との親和性が高い。また、2以上のアンテナへの拡張が容易である。
ブロック符号化ダイバーシチは、複数の送信系列に時空間ブロック符号化(STBC)や空間周波数ブロック符号化(SFBC)などのブロック符号化を行うことにより、ダイバーシチ利得を向上するものである。
閉ループ(フィードバックループ)モードのダイバーシチの例として、送信アンテナ切り換えダイバーシチと位相ダイバーシチ(TxAA)がある。
本実施形態で目的とするシステムの最適化、効率化を図るためには、物理チャネルの特性、状況等に応じて、適切なMIMOダイバーシチ方式を選択することが重要である。したがって、実施形態では、送信すべき物理チャネル、QoS(データレート、パケットエラー率、遅延等)、ユーザごとのチャネル状態(受信SIR,フェージング相関等)に応じて、適応的に選択するMIMO制御の方式を変える。
図8は、実施形態に係る適応型のMIMOチャネル伝送の例を示す図である。横軸にチャネル状態を表わすフェージング相関、縦軸にQoSを表わすデータレートと、変調/符号化方式をとっている。実線は閉ループ制御が適する共有データチャネルに対する制御を、点線は開ループ制御が適する共通制御チャネルに対する制御を示す。
開ループのMIMO制御は、受信品質がそれほど要求されず低レート、低符号化率で送られる共通制御チャネル(BCH、PCH、SCH等)、MBMSチャネル、L1/L2制御チャネルの送信に適している。
共有データチャネルの中でも、SIRが良く最大データレートで送信する場合は、ストリーム数を最大にしたMIMO多重を適用する。中程度のSIRでは、ストリーム数を低減したMIMO多重に、閉ループのMIMOダイバーシチ(たとえば送信アンテナ切り換えダイバーシチ)を組み合わせる。SIRが低い場合(たとえばセル端に位置するUEへの送信)は、閉ループMIMOダイバーシチを行う。上述したように、これは1ストリームでのプリコーディングを用いたMIMO多重と等価である。
閉ループのMIMO制御は、スケジューリングされる共有データチャネルの送信に適している。共有データチャネルに対する閉ループ制御と関連して、図1で説明した局在送信型ユーザと分散送信型ユーザとに応じて、以下の閉ループMIMO制御を使い分けてもよい。
すなわち、周波数スケジューリングに基づく局在送信型ユーザには、割り当てられた連続する周波数リソースブロックごとのチャネル状態に基づいて、MIMO多重におけるストリーム数(図5参照)と、ストリームごとの送信ウエイト又はプリコーディングベクトル(図4参照)を制御する。ストリーム数が1の場合は、送信ウエイト制御型の閉ループMIMOダイバーシチになる。
帯域全体を用いて送信する分散送信型ユーザには、帯域全体の平均チャネル状態に基づいて、MIMO多重におけるストリーム数を制御する。プリコーディングを適用する場合、ストリームごとの送信ウエイト(プリコーディングベクトル)は固定値である。たとえば、ストリーム内であらかじめ定められたパターンで送信ウエイトを切り替えることにより、ダイバーシチ効果を得る。ストリーム数が1の場合、アンテナ(送信ウエイト)の固定パターンでの切り替え型の開ループMIMOダイバーシチになる。プリコーディングを用いない場合、ストリーム数がアンテナ数より少ない場合には、ブロック符号化を行う開ループ型MIMOダイバーシチを併用する。
また、複数のユーザの送信信号をMIMO多重の複数のストリームを用いて空間的に多重するマルチユーザMIMOは、プリコーディングを行う周波数スケジューリングに基づく局在送信型ユーザに対してのみ適用する。すなわち、共有データチャネルを送信する際に、局在送信型のユーザに対して、MIMO多重における複数のストリームを用いて複数のユーザの送信信号を空間的に多重するマルチユーザMIMOを適用するようにしてもよい。
このようなユーザに応じたMIMO多重法を、図9〜11を参照してより詳細に説明する。
図9は、局在送信型ユーザに対して送信される共有データチャネルのMIMO多重法を示す図である。図9では、UEからのフィードバック情報に基づいて、リソースブロックごとに決定されるプリコーディングベクトルを用いる。
この場合、UEから基地局へのフィードバック情報は、各リソースブロックでのストリームごとのSINR,使用するストリーム番号、各ストリームのプリコーディングベクトル番号を含む。
ここで、ベクトルWx,yは、フィードバック情報に基づいて決定されるx番目のストリームのy番目のリソースブロックのプリコーディングベクトルであり、送信アンテナ数を4として、n番目の送信アンテナのプリコーディングベクトルWx,y,nの送信アンテナ数分のベクトル集合である。すなわち、Wx,y={Wx,y,1,Wx,y,2,Wx,y,3,Wx,y,4}である。
UEの位置が基地局近傍にない場合は、図9(b)のように2ストリーム送信にして、リソースブロックごとにプリコーディングベクトルを決定する。UEがセル端に位置する場合は、図9(c)のように1ストリームにする。1ストリーム送信の場合は、ウエイト制御型の閉ループMIMOダイバーシチになる。
図9の例では、リソースブロックごとに異なるプリコーディングベクトルを決定しているが、複数の近接するリソースブロック間で同一のプリコーディングベクトルとする制限を設けて、制御チャネルのビット数を削減してもよい。この場合、UEから基地局へのフィードバック情報は、隣接する複数のリソースブロックをグループ化したサブバンドでのストリームごとのSINRと、使用するストリームの番号、各ストリームのプリコーディングベクトル番号を含む。
図10も、局在送信型のユーザに対する共有データチャネルの送信時のMIMO制御であるが、ストリーム内ではすべてのリソースブロックについて同じプリコーディングベクトルを用いる点で、図9の方法と異なる。ストリーム番号とプリコーディングベクトルの対応関係は、あらかじめ1対1対応で決定しておいてもよい。この場合、UEから基地局へのフィードバック情報は、使用するストリーム番号だけでよい。
図10の方法では、プリコーディングベクトルのチャネル変動に応じた制御精度は劣るが、上りリンクのフィードバックビット数と、下りリンクの制御チャネルビット数を低減することができる。
図11は、分散送信型のユーザに対して送信される共有データチャネルのMIMO多重を示す図である。この場合、ストリームごとの送信ウエイト(プリコーディングベクトル)は固定値であり、図11の例では、ストリーム内であらかじめ定められたパターンで送信ウエイトを切り替えている。このパターンは、UEも事前に知っている。
UEから基地局へフィードバックされる情報は、帯域全体のストリームごとの平均SINR、使用するストリームの番号である。各制御ビットの送信周期は異なっていてもよい。一般に、使用するストリームの番号の情報(ストリーム数を含む)は、SINRより低レートでフィードバックされてもよい。
ここで、Wxは、基地局のアンテナ数を4として、n番目の送信アンテナのプリコーディングベクトルWx,nのアンテナ数分のベクトル集合である。すなわち、Wx={Wx,1,Wx,2,Wx,3,Wx,4}である。
なお、Wxは、あらかじめ決められたパターンで、各パケットで異なる値を用いることもできる。
図12は、実施形態に係る開ループ型MIMOダイバーシチの物理チャネルへの適用の例を示す。同期チャネル(SCH)に対しては、図7の表には記載されていないが、候補1として、決まったパターンで時間変動するプリコーディングを乗算して送信する開ループMIMOダイバーシチを適用する。UEで事前にMIMOダイバーシチの使用の有無を必要としないからである。また、基地局の全アンテナの送信電力増幅器を使用できるので、時間切換型の送信ダイバーシチ(TSTD)よりも適している。また、候補2として、TSTDを適用する。
報知チャネル(BCH)に対しては、第1の候補として、2アンテナまではブロック符号化ダイバーシチ(STBC又はSFBC)を、2アンテナ以上は、ブロック符号化ダイバーシチと遅延ダイバーシチ(CDD)もしくは時間(周波数)切換送信ダイバーシチの組み合わせを適用する。STBC/SFBCは他の開ループ型MIMOダイバーシチよりも特性がよいからである。ただし、2アンテナ以上では、適切なSTBC/SFBC符号がないので、遅延ダイバーシチを組み合わせる。第2の候補としては、遅延ダイバーシチのみを適用する。遅延ダイバーシチのみを適用することの利点は、アンテナ送信と同じフレーム構成を用いることができる点にある。
ページングチャネル(PCH)、L1/L2制御チャネルについても、報知チャネルと同様の開ループMIMOダイバーシチを適用することができる。同一基地局内のセル間(セクタ間)でソフト合成を行う場合には遅延ダイバーシチのみを適用する方が有力である。
L1/L2制御チャネルについては、後述する符号化ブロック1については、報知チャネルと同様の開ループMIMOダイバーシチを適用することができる。すなわち、基地局が複数のアンテナを有するときは、符号化ブロック1(割り当てたRB情報・(ストリーム数情報))を送信するときは、BCH・PCHと同様の送信法を適用することができる。また、後述する符号化ブロック2(プリコーディング情報・MCS情報・ARQ関連情報・UE ID又はCRC)については、報知チャネルと同様の開ループMIMOダイバーシチを適用することができることに加え、プリコーディングベクトルを乗算して送信するMIMOダイバーシチ法も適用することができる。符号化ブロック2に対しては、プリコーディングされたパイロットチャネルを送信するときは、プリコーディングベクトルを乗算して送信する。
MBMSチャネルを開ループMIMOダイバーシチで送信するときは、遅延ダイバーシチ(循環遅延ダイバーシチ(CDD)を含む)を適用する。MBMSでは、他のセルと同期送信して遅延ダイバーシチを得る構成とされているので、すでに高い周波数ダイバーシチが得られている。したがって、STBCを使っても、送信ダイバーシチの改善より、STBC復号に必要な直交パイロットチャネルの送信に伴うオーバヘッド増大の影響のほうが大きくなるからである。この点、遅延ダイバーシチを適用することによって、復調用のパイロットのオーバヘッドを、他の方法を適用するときと比較して低減することができる。
図13は、開ループ制御に適した下りL1/L2制御チャネルのチャネル構成である。L1/L2制御チャネルは、共有データチャネルに付随して基地局からUEへ送信される。L1/L2制御チャネルは、以下の情報を含む。
(1)割り当てられたリソースブロック情報
(2)ストリーム数情報
(3)ストリームごとに用いられるストリーム数分のプリコーディングベクトル情報。図11のように、ストリーム番号とプリコーディングベクトルの対応関係があらかじめ1対1対応で決定されている場合は、使用するストリーム番号を通知するだけでよい。
(4)ストリームごとのMCS(変調方式と符号化率)。原則はストリーム数分送るが、ストリーム間で共通の変調方式と符号化率を用いる場合は、1つだけ。
(5)ハイブリッドARQ関係の情報。原則はストリーム数分送るが、複数ストリーム間で同じ符号化ブロックの信号を送信する場合は、その中で1つだけ。
(6)UE ID情報。
(1)割り当てられたリソースブロック情報
(2)ストリーム数情報
(3)ストリームごとに用いられるストリーム数分のプリコーディングベクトル情報。図11のように、ストリーム番号とプリコーディングベクトルの対応関係があらかじめ1対1対応で決定されている場合は、使用するストリーム番号を通知するだけでよい。
(4)ストリームごとのMCS(変調方式と符号化率)。原則はストリーム数分送るが、ストリーム間で共通の変調方式と符号化率を用いる場合は、1つだけ。
(5)ハイブリッドARQ関係の情報。原則はストリーム数分送るが、複数ストリーム間で同じ符号化ブロックの信号を送信する場合は、その中で1つだけ。
(6)UE ID情報。
これらの情報のうち、情報(1)と(2)をまとめて符号化する(符号化ブロック1)。一方、情報(3)〜(5)にCRCビットを加えてひとまとめにし、CRCビットには移動局ID情報(6)を重畳して送信する(符号化ブロック2)。
図13は、このような下りL1/L2制御チャネルのチャネル構成と復号方法を示す。図13(a)に示すように、L1/L2制御チャネルは、2つの符号化ブロック1,2に分けて符号化する。符号化ブロック1には、割り当てリソースブロックとストリーム数の情報((1)+(2))が含まれている。符号化ブロック2には、プリコーディング情報、MCS情報、ハイブリッドARQ情報、CRCビットと移動局IDの重畳((3)+(4)+(5)+(6)×CRC)が含まれている。符号化ブロック2は、ストリームの数に応じて可変長である。
L1/L2制御チャネルを移動局で復号するときは、図13(b)に示すように、まず符号化ブロック1を復号して、ストリーム数を認識する。次に、その情報に基づいて、符号化ブロック2を復号する。符号化ブロック2の情報長は、ストリームの数によって変わるが、あらかじめ符号化ブロック1を復号してあるので、複数の情報長を仮定して符号化ブロック2の復号を試みる必要がない。
また、L1/L2制御チャネルを以下のように構成するようにしてもよい。
この場合、移動局には、図14(a)に示すように、ユーザ共通情報、例えばマルチユーザであるかシングルユーザであるかを示すMIMOモードを示す情報と、ユーザ固有情報、例えば、ストリーム数情報、局在送信であるか分散送信であるかを示す情報とが、高レイヤの制御信号で事前に通知される。ここで、局在送信とは、連続するサブキャリアを1ブロックとして割り当てる送信方法であり、分散送信とは、帯域全体にサブキャリアを分散させて割り当てる送信方法である。ストリーム数情報の送信周期は低速(100msec以上もしくは通信開始時)でもよいため、ストリーム数情報をL1/L2制御チャネルで送らずに、高レイヤの信号で送信する。
L1/L2制御チャネルは、図14(b)に示すように、以下の情報を含む。
(1)割り当てられたリソースブロック情報
(2)ストリームごとに用いられるストリーム数分のプリコーディングベクトル情報。ストリーム番号とプリコーディングベクトルの対応関係があらかじめ1対1対応で決定されている場合は、使用するストリーム番号を通知するだけでよい。
(3)ストリームごとのMCS(変調方式と符号化率)。原則はストリーム数分送るが、ストリーム間で共通の変調方式と符号化率を用いる場合は、1つだけ。
(4)ハイブリッドARQ関係の情報。原則はストリーム数分送るが、複数ストリーム間で同じ符号化ブロックの信号を送信する場合は、その中で1つだけ。
(5)UE ID情報。
(1)割り当てられたリソースブロック情報
(2)ストリームごとに用いられるストリーム数分のプリコーディングベクトル情報。ストリーム番号とプリコーディングベクトルの対応関係があらかじめ1対1対応で決定されている場合は、使用するストリーム番号を通知するだけでよい。
(3)ストリームごとのMCS(変調方式と符号化率)。原則はストリーム数分送るが、ストリーム間で共通の変調方式と符号化率を用いる場合は、1つだけ。
(4)ハイブリッドARQ関係の情報。原則はストリーム数分送るが、複数ストリーム間で同じ符号化ブロックの信号を送信する場合は、その中で1つだけ。
(5)UE ID情報。
これらの情報のうち、情報(1)を符号化する(符号化ブロック1)。一方、情報(2)−(5)をまとめて符号化し、さらにCRCビットは、(2)−(4)の情報とあわせて送信し、CRCビットに(5)の情報を重畳して送信する(符号化ブロック2)。
すなわち、L1/L2制御チャネルは、2つの符号化ブロック1,2に分けて符号化される。符号化ブロック1には、割り当てリソースブロックの情報(1)が含まれている。符号化ブロック2には、プリコーディング情報、MCS情報、ハイブリッドARQ情報、CRCビットと移動局IDの重畳((2)+(3)+(4)+(5)×CRC)が含まれている。符号化ブロック2は、ストリームの数に応じて可変長である。
L1/L2制御チャネルを移動局で復号するときは、まず符号化ブロック1を復号し、次に、その情報を元に(2)−(5)を復号する。(2)−(5)の情報長は、ストリーム数によって変わるが、予めストリーム数情報を復号しているので、複数の情報長を仮定して(2)−(5)の復号を試みる必要がない。
図15は、実施形態のOFDM−MIMOで送信されるパイロットチャネルの送信方法を示す。本実施形態では、
(1)基地局の各アンテナから送信されるプリコーディングを用いていない共通パイロットチャネル(パイロット1)と、
(2)割り当てたリソースブロック内で、各ストリームに対応するプリコーディングがされた個別パイロットチャネル(パイロット2)と、
を送信する。
(1)基地局の各アンテナから送信されるプリコーディングを用いていない共通パイロットチャネル(パイロット1)と、
(2)割り当てたリソースブロック内で、各ストリームに対応するプリコーディングがされた個別パイロットチャネル(パイロット2)と、
を送信する。
パイロット1(共通パイロット)は、すべてのユーザに対して送信され、ユーザ端末でのSINR測定、ストリーム数の決定、プリコーディングベクトルの決定、および分散送信型ユーザの復調に用いられる。
パイロット2は、局在送信型ユーザに対してのみ送信され、局在送信型ユーザの復調に用いられる。
パイロット2(個別パイロットチャネル)を送信する場合は、図13の下りL1/L2制御チャネルに含まれる情報のうち、符号ブロック2のプリコーディング情報を省略することができる。個別パイロットチャネルを別途送信しない場合は、下りL1/L2制御チャネルに含まれるプリコーディング情報に基づいて、共通パイロットチャネルからプリコーディングされた各送信ストリームのチャネル推定値を推定する。これについて、図14を参照して説明する。
図15では、送信ストリーム1の送信データSdataと、送信ストリーム1の個別パイロット信号Pdedicatedは、それぞれアンテナ1用のプリコーディングベクトルw1で重み付けされ、これにストリーム2からの送信信号と共通パイロット信号P1,commonが合成されて、アンテナ1から送信される。この送信信号は、伝搬路変動H1を受けて、UEの受信アンテナ1で受信される。
送信ストリーム1の送信データSdataと個別パイロット信号Pdedicatedはまた、アンテナ2用のプリコーディングベクトルw2でそれぞれ重み付けされ、これにストリーム2からの送信信号と共通パイロット信号P2,commonが合成されて、アンテナ2から送信される。この信号は、伝搬路変動H2を受けて、移動局の受信アンテナ1で受信される。なお、共通パイロットP1,commonとP2,commonは、互いに直交する。
送信ストリーム1の送信データSdataの受信信号Rdataは、
Rdata=(w1H1+w2H2)Sdata (1)
送信ストリーム1の個別パイロットPdedicatedの受信信号Rpdは、
Rpd=(w1H1+w2H2)Pdedicated (2)
である。個別パイロットチャネルPdedicatedは、移動局であらかじめ分かっているので、受信信号Rpdと個別パイロットチャネルPdedicatedとから、(w1H1+w2H2)がわかる。そうすると、プリコーディング情報をL1/L2チャネルで送らなくても、式(1)から送信データSdataの推定ができる。
Rdata=(w1H1+w2H2)Sdata (1)
送信ストリーム1の個別パイロットPdedicatedの受信信号Rpdは、
Rpd=(w1H1+w2H2)Pdedicated (2)
である。個別パイロットチャネルPdedicatedは、移動局であらかじめ分かっているので、受信信号Rpdと個別パイロットチャネルPdedicatedとから、(w1H1+w2H2)がわかる。そうすると、プリコーディング情報をL1/L2チャネルで送らなくても、式(1)から送信データSdataの推定ができる。
一方、共通パイロット信号P1,commonの受信信号Rp1は、Rp1=(H1)P1,common、共通パイロット信号P2,commonの受信信号Rp2は、Rp2=(H2)P2,commonなので、個別パイロットチャネルを送らずに共通パイロット信号だけを送っている場合には、L1/L2チャネルに含まれるプリコーディング情報w1、w2と、受信した共通パイロットチャネルから推定されるチャネル推定値H1、H2から受信データSdataを推定する。
この構成により、局在送信型ユーザに割り当てられる無線リソースを節約することができる。
図16は、実施形態の基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。基地局装置10は、複数のアンテナ29−1,29−2を有する。ユーザごとに設定されるバッファ11と、各ユーザに対する送信スケジューリングを行うスケジューラ12と、直並変換器(S/P)13と、アンテナごとに設けられるチャネル符号化部(15−1、15−2)およびデータ変調部(16−1、16−2)と、プリコーディング処理部19を有する。スケジューラ12には、上りリンク受信信号復調部28で復調された移動局からのフィードバック情報(CQI、受信SIR等)が入力され、分散送信型ユーザと局在送信型ユーザに応じて、たとえば図2に示すようなリソースの割当と送信スケジューリングを行う。S/P変換器13には、ストリーム数/番号が入力される。S/P変換器13は、ストリーム数だけシリアル・パラレル変換を行う。1ストリームのときは、シリアル・パラレル変換を行わない。
プリコーディング処理部19には、移動局からの希望プリコーディングベクトルが入力され、各送信系列に対して、図4に示すような重み付けを行う。プリコーディング処理部19は、分散送信型のときには予め決められたパターンに従って重み付けを行い、局在送信型の場合も,端末の希望に基づいて最終的には基地局がプリコーディングベクトルを決定する。
データ変調部(16−1、16−2)は、伝搬環境の変動に応じて、変調方式や誤り訂正符号化レートを適応的に変更する伝送方式、すなわちAMC(Adaptive Modulation and Coding)により、CQIに基づいて符号化率、データ変調方式を制御する。
他の物理チャネルの送信信号生成部21は、物理チャネルごとに異なる送信ダイバーシチ用の信号生成を行う。
図17は、プリコーディングベクトル処理部19の構成と、送信される共有チャネルへのプリコーディングウエイトの適用を示す図である。共有チャネルの一例としてSCHを用いた場合について示す.図17(a)において、プリコーディング処理部19は、複製部19aと、プリコーディング部19bと、固定プリコーディングウエイト設定部19cを含む。複製部19aは、チャネル符号化されデータ変調された共有チャネルを、アンテナ数分だけ(この例では2つに)複製する。プリコーディング部19bは、複製されたチャネルのそれぞれにプリコーディングベクトルを乗算する。
局在送信型ユーザに対して、チャネル状態に応じたウエイトを乗算する場合は、図9のように移動局からフィードバックされるプリコーディングベクトルを用いるが、図10のように局在送信型ユーザ用に、ストリームごとにあらかじめ設定されたプリコーディングベクトルを用いる場合は、固定プリコーディングウエイト設定部19cで、各ストリームに対応する固定プリコーディングベクトルを設定する。この場合、ストリーム番号と、ストリームごとにあらかじめ定められたプリコーディングベクトルとを関連づけたテーブル(不図示)を保持してもよい。
また、図11のように、分散送信型ユーザ用に、ストリームごとにあらかじめ定められたプリコーディングベクトルセットを用いる場合も、固定プリコーディングウエイト設定部19cが、各ストリームに対して対応するベクトルセットを適用する。この場合、ストリーム番号と、ストリームごとにあらかじめ定められたプリコーディングベクトルセット(アンテナ数分のプリコーディングベクトルで構成される)とを関連付けたテーブル(不図示)を保持してもよい。
図17(b)は、プリコーディング処理された信号系列の送信ダイバーシチを示す。図4のように、各アンテナに、プリコーディングベクトルw1が適用された信号1と、プリコーディングベクトルw2が適用された信号2の双方が送られる。1つのアンテナから、異なるウエイトがかけられたこれら2つの共有チャネルを送る場合は、図17(b)のように、10msecの無線フレームの中で、異なるサブフレームを用いて送信する。これにより、送信ダイバーシチ効果が得られる。
図16に戻って、プリコーディングされた信号系列は、OFDM多重・マッピング部22−1、22−2でそれぞれ直交するサブキャリアに分割多重され、複素平面にマッピングされる。複素変調された各OFDMサブキャリア信号は、IFFT部23で逆高速フーリエ変換、CP付与部24でCP(cyclic prefix)の付与、RF送信回路25でRF信号への変換処理、電力増幅器26で増幅処理され、共有器(duplexer)27を介して、アンテナ29から送信される。
このように、スケジューリングされる共有データチャネルを、フィードバック情報に基づいて(閉ループで)MIMO多重して送信する。フィードバック情報からストリーム数が1の場合は、MIMO送信ダイバーシチとなる
一方、他の物理チャネル(共通制御チャネル、L1/L2制御チャネル、MBMSチャネル等)の送信信号も、他チャネル送信信号生成部21でアンテナ数分の系列が生成され、OFDM多重・マッピング処理を受ける。特に図示はしないが、L1/L2制御チャネルや、報知チャネル、ページングチャネルの生成には、チャネル符号化部、変調部の後に、STBCエンコーダを配置する。また同期チャネルの生成には、共有データチャネルと同様に、チャネル符号化部、変調部の後にプリコーディング部を配置する。MBMSチャネルの生成には、チャネル符号化部、変調部の後に遅延部を配置する。
一方、他の物理チャネル(共通制御チャネル、L1/L2制御チャネル、MBMSチャネル等)の送信信号も、他チャネル送信信号生成部21でアンテナ数分の系列が生成され、OFDM多重・マッピング処理を受ける。特に図示はしないが、L1/L2制御チャネルや、報知チャネル、ページングチャネルの生成には、チャネル符号化部、変調部の後に、STBCエンコーダを配置する。また同期チャネルの生成には、共有データチャネルと同様に、チャネル符号化部、変調部の後にプリコーディング部を配置する。MBMSチャネルの生成には、チャネル符号化部、変調部の後に遅延部を配置する。
これらのチャネルは移動局からのフィードバック情報を必要とせず(開ループで)、MIMO送信ダイバーシチが適用される。
図18は、移動局装置の概略構成を示すブロック図である。移動局装置30の複数のアンテナ39−1、39−2の各々で受信された信号は、共有器(duplexer)31で送信信号と分離されて、RF受信回路32でベースバンド信号に変換され、FFT部34で高速フーリエ変換を受ける。FFT部34には、受信タイミング推定部33で推定された推定値が入力される。共有データチャネルは信号検出部35に入力される。一方、共有データチャネルに付随して送られてくる下りL1/L2制御チャネルは、下りL1/L2制御チャネル復調部37で復調される。
L1/L2制御チャネルに含まれる情報のうち、ストリーム数、変調法、チャネル符号化率は信号検出部35に入力されて、受信した共有データチャネルの復調に用いられる。一方、プリコーディングベクトル情報は、パイロットチャネルを用いたチャネル推定部38に入力される。信号検出部35で検出された共有データチャネルはチャネル復号部36で復号され、送信信号が再生される。
FFT部34の出力はまた、パイロットチャネルを用いた希望ストリーム数・番号推定部41と、パイロットチャネルを用いた希望プリコーディングベクトル推定部42と、パイロットチャネルを用いたCQI推定部43にも入力される。推定された希望ストリーム数/番号、希望プリコーディングベクトル、CQIは、上りリンクを介して基地局へ通知される。
以上述べたように、本発明の実施形態によれば、送信される物理チャネルの種類、特性と、無線環境とを考慮して、適切なMIMO伝送制御法を組み合わせることにより、伝送特性を向上し、無線リソース利用の効率化を図ることができる。
本基地局装置は、
(1)共通制御チャネル(報知チャネル,ページングチャネル,同期チャネルなど)、MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)チャネル、およびレイヤ1/レイヤ2(L1/L2)制御チャネルには、開ループ型のMIMOダイバーシチを用い、
スケジューリングされる共有データチャネルに対しては、閉ループ型のMIMO多重/MIMOダイバーシチを用いる。
(2)共有データチャネルに対しては、連続するサブキャリアを1ブロックとして割り当てる局在送信(localized transmission)型ユーザと、帯域全体にサブキャリアを分散させて割り当てる分散送信(distributed transmission)型ユーザとに区別し、ユーザのタイプに応じて、閉ループ型のMIMO多重/MIMOダイバーシチの制御様式を変える。
(1)共通制御チャネル(報知チャネル,ページングチャネル,同期チャネルなど)、MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)チャネル、およびレイヤ1/レイヤ2(L1/L2)制御チャネルには、開ループ型のMIMOダイバーシチを用い、
スケジューリングされる共有データチャネルに対しては、閉ループ型のMIMO多重/MIMOダイバーシチを用いる。
(2)共有データチャネルに対しては、連続するサブキャリアを1ブロックとして割り当てる局在送信(localized transmission)型ユーザと、帯域全体にサブキャリアを分散させて割り当てる分散送信(distributed transmission)型ユーザとに区別し、ユーザのタイプに応じて、閉ループ型のMIMO多重/MIMOダイバーシチの制御様式を変える。
具体的には、本発明の第1の側面では、複数のアンテナを有する基地局から複数のアンテナを有する移動局への下りリンク伝送制御方法において、
(a)共通制御チャネル、MBMSチャネル、L1/L2制御チャネルに対して、開ループ型のMIMOダイバーシチを適用し、
(b)共有デーダチャネルに対して、閉ループ型のMIMO多重および/またはMIMOダイバーシチを適用する。
(a)共通制御チャネル、MBMSチャネル、L1/L2制御チャネルに対して、開ループ型のMIMOダイバーシチを適用し、
(b)共有デーダチャネルに対して、閉ループ型のMIMO多重および/またはMIMOダイバーシチを適用する。
良好な実施例では、前記MIMO多重は、送信信号へのプリコーディングベクトルの乗算を含み、前記共有データチャネルを送信する際に、連続する複数のサブキャリアで構成されるリソースブロック(RB)が割り当てられる局在送信型ユーザに対しては、前記リソースブロックのチャネル状態に基づいて、MIMO多重におけるストリーム数と、ストリーム毎のプリコーディングベクトルを制御する。
この場合、前記共有データチャネルを送信する際に、前記MIMO多重における複数のストリームを用いて空間的に多重するマルチユーザMIMOを適用するようにしてもよい。
また、前記MIMO多重は、送信信号へのプリコーディングベクトルの乗算を含み、前記共有データチャネルを送信する際に、帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザに対しては、帯域全体の平均チャネル状態に基づいて、MIMO多重におけるストリーム数を制御し、ストリームごとのプリコーディングベクトルは固定値とする。
この場合、ストリームごとのプリコーディングベクトルは、アンテナ数分の固定値ベクトルの集合であり、前記アンテナ数分の固定値ベクトルをストリーム内であらかじめ決められたパターンで切り替えることとしてもよい。
また、前記共有データチャネルを送信する際に、帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザに対しては、帯域全体の平均チャネル状態に基づいて、MIMO多重におけるストリーム数を制御し、ストリーム数がアンテナ数より少ない場合には、ブロック符号化を行う開ループ型MIMOダイバーシチを併用するようにしてもよい。
別の実施例では、前記L1/L2制御チャネルを、2つの符号化ブロックに分けて符号化し、第1の符号化ブロックには、割り当てたリソースブロック情報と、ストリーム数情報を含め、第2の符号化ブロックには、MIMO多重でストリームごとに用いられたプリコーディング情報を含める。
この場合、移動局は、前記L1/L2制御チャネルを受信すると、まず第1の符号化ブロックを復号してストリーム数を取り出し、次に、ストリーム数情報に基づき、前記第2の符号化ブロックを復号する。
また、前記L1/L2制御チャネルを、2つの符号化ブロックに分けて符号化し、第1の符号化ブロックには、割り当てたリソースブロック情報を含め、第2の符号化ブロックには、MIMO多重でストリームごとに用いられたプリコーディング情報を含めるようにしてもよい。
この場合、シングルユーザMIMOかマルチユーザMIMOかを示すMIMOモード、ストリーム数情報、連続する複数のサブキャリアで構成されるリソースブロックが割り当てられる局在送信型ユーザか帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザかを示す情報を、高レイヤの信号で送信する。
この場合、移動局は、前記L1/L2制御チャネルを受信すると、まず第1の符号化ブロックを復号し、次に、高レイヤの信号により通知されたストリーム数情報に基づき、前記第2の符号化ブロックを復号する。
本発明の第2の側面では、基地局装置は、
(a)複数のアンテナと、
(b)移動局からフィードバックされるチャネル状態に基づいて、複数のユーザへの送信データに無線リソースを割り当てて、送信スケジューリングを行うスケジューラと、
(c)前記移動局からフィードバックされるストリーム情報に基づいて、前記送信データを前記アンテナ数以下のストリームに変換する直並変換器と、
(d)前記各ストリームにプリコーディングを適用するプリコーディング処理部と、
を含み、前記プリコーディングされた送信データを、前記複数のアンテナから送信する。
(a)複数のアンテナと、
(b)移動局からフィードバックされるチャネル状態に基づいて、複数のユーザへの送信データに無線リソースを割り当てて、送信スケジューリングを行うスケジューラと、
(c)前記移動局からフィードバックされるストリーム情報に基づいて、前記送信データを前記アンテナ数以下のストリームに変換する直並変換器と、
(d)前記各ストリームにプリコーディングを適用するプリコーディング処理部と、
を含み、前記プリコーディングされた送信データを、前記複数のアンテナから送信する。
良好な実施例では、プリコーディング処理部は、前記スケジューラによって連続する複数のサブキャリアからなるリソースブロックが割り当てられたユーザへの送信信号の各ストリームに対して、前記移動局から前記フィードバックされるプリコーディングベクトルを適用する。
別の実施例では、プリコーディング処理部は、固定プリコーディングウエイト設定部を含み、前記スケジューラによって帯域全体に分散するサブキャリアをリソースブロックとして割り当てられたユーザへの送信信号の各ストリームに対して、あらかじめ決められたプリコーディングベクトルを適用する。
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に、以下の項目を開示する。
(1) 複数のアンテナを有する基地局から複数のアンテナを有する移動局への下りリンク伝送制御方法であって、
共通制御チャネル(報知チャネル,ページングチャネル,同期チャネルなど)、MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)チャネル、L1/L2制御チャネルに対して、開ループ型のMIMOダイバーシチを適用し、
共有デーダチャネルに対して、閉ループ型のMIMO多重および/またはMIMOダイバーシチを適用する
ことを特徴とする下りリンク伝送制御方法。
共通制御チャネル(報知チャネル,ページングチャネル,同期チャネルなど)、MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)チャネル、L1/L2制御チャネルに対して、開ループ型のMIMOダイバーシチを適用し、
共有デーダチャネルに対して、閉ループ型のMIMO多重および/またはMIMOダイバーシチを適用する
ことを特徴とする下りリンク伝送制御方法。
(2) 前記MIMO多重は、送信信号へのプリコーディングベクトルの乗算を含み、
前記共有データチャネルを送信する際に、
連続する複数のサブキャリアで構成されるリソースブロックが割り当てられる局在送信型ユーザに対しては、前記リソースブロックのチャネル状態に基づいて、MIMO多重におけるストリーム数と、ストリーム毎のプリコーディングベクトルを制御する
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
前記共有データチャネルを送信する際に、
連続する複数のサブキャリアで構成されるリソースブロックが割り当てられる局在送信型ユーザに対しては、前記リソースブロックのチャネル状態に基づいて、MIMO多重におけるストリーム数と、ストリーム毎のプリコーディングベクトルを制御する
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(3) 前記MIMO多重は、送信信号へのプリコーディングベクトルの乗算を含み、
前記共有データチャネルを送信する際に、
帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザに対しては、帯域全体の平均チャネル状態に基づいて、MIMO多重におけるストリーム数を制御し、ストリームごとのプリコーディングベクトルは固定値とする
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
前記共有データチャネルを送信する際に、
帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザに対しては、帯域全体の平均チャネル状態に基づいて、MIMO多重におけるストリーム数を制御し、ストリームごとのプリコーディングベクトルは固定値とする
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(4) 前記ストリームごとのプリコーディングベクトルは、アンテナ数分の固定値ベクトルの集合であり、前記アンテナ数分の固定値ベクトルをストリーム内であらかじめ決められたパターンで切り替える
ことを特徴とする(3)に記載の下りリンク伝送制御方法。
ことを特徴とする(3)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(5) 前記局在送信型のユーザについては、前記移動局から前記基地局に対して、各リソースブロックまたは隣接する複数のリソースブロックをグループ化したサブバンドでのストリーム毎のSINR、使用するストリーム番号、各ストリームのプリコーディングベクトル番号を送信する
ことを特徴とする(2)に記載の下りリンク伝送制御方法。
ことを特徴とする(2)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(6) 前記分散送信型のユーザについては、前記移動局から前記基地局に対して、帯域全体のストリームごとのSINR、使用するストリームの番号を送信する
ことを特徴とする(3)に記載の下りリンク伝送制御方法。
ことを特徴とする(3)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(7) 前記L1/L2制御チャネルを、2つの符号化ブロックに分けて符号化し、
第1の符号化ブロックには、割り当てたリソースブロック情報と、ストリーム数情報を含め、
第2の符号化ブロックには、MIMO多重でストリームごとに用いられたプリコーディング情報を含める
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
第1の符号化ブロックには、割り当てたリソースブロック情報と、ストリーム数情報を含め、
第2の符号化ブロックには、MIMO多重でストリームごとに用いられたプリコーディング情報を含める
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(8) 前記移動局は、前記L1/L2制御チャネルを受信すると、まず第1の符号化ブロックを復号してストリーム数を取り出し、次に、ストリーム数情報に基づき、前記第2の符号化ブロックを復号する
ことを特徴とする(7)に記載の下りリンク伝送制御方法。
ことを特徴とする(7)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(9) 前記基地局の各アンテナから、プリコーディングを適用していない共通パイロットチャネルを送信し、
複数の連続するサブキャリアからなるリソースブロックが割り当てられた局在送信型のユーザに対して、前記割り当てたリソースブロック内で、各ストリームに対応するプリコーディングが適用された個別パイロットチャネルをさらに送信する
ことを特徴とする(7)に記載の下りリンク伝送制御方法。
複数の連続するサブキャリアからなるリソースブロックが割り当てられた局在送信型のユーザに対して、前記割り当てたリソースブロック内で、各ストリームに対応するプリコーディングが適用された個別パイロットチャネルをさらに送信する
ことを特徴とする(7)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(10) 前記個別パイロットチャネルを送信する場合に、前記L1/L2制御チャネルにプリコーディング情報を含めないことを特徴とする(7)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(11) 前記基地局の各アンテナから、プリコーディングを適用していない共通パイロットチャネルと、プリコーディングされた送信信号を送信し、
前記L1/L2制御チャネルに含まれるプリコーディング情報に基づいて、前記共通パイロットチャネルから、前記送信信号のチャネル推定値を推定する
ことを特徴とする、(7)に記載の下りリンク伝送制御方法。
前記L1/L2制御チャネルに含まれるプリコーディング情報に基づいて、前記共通パイロットチャネルから、前記送信信号のチャネル推定値を推定する
ことを特徴とする、(7)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(12) 前記MBMSチャネルに、開ループ型の遅延ダイバーシチを適用する
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(13) 前記共通制御チャネルのうち,同期チャネルに対して、事前にきめられたパターンで時間変動するプリコーディングを乗算して送信する開ループ型MIMOダイバーシチを適用する
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(14) 前記共通制御チャネルのうち,報知チャネル,ページングチャネル,およびL1/L2制御チャネルに対して、送信アンテナ数2で送信するときはブロック符号化ダイバーシチを、2送信アンテナ以上で送信するときは、ブロック符号化ダイバーシチと遅延ダイバーシチもしくは時間切換もしくは周波数切換ダイバーシチの組み合わせによる開ループ型MIMOダイバーシチを適用する
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(15) 前記共通制御チャネルのうち,報知チャネル,ページングチャネル,およびL1/L2制御チャネルに対して、開ループ型の遅延ダイバーシチを適用する
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(16) 複数のアンテナと、
移動局からフィードバックされるチャネル状態に基づいて、複数のユーザへの送信データに無線リソースを割り当てて、送信スケジューリングを行うスケジューラと、
前記移動局からフィードバックされるストリーム情報に基づいて、前記送信データを前記アンテナ数以下のストリームに変換する直並変換器と、
前記各ストリームにプリコーディングを適用するプリコーディング処理部と、
を含み、前記プリコーディングされた送信データを、前記複数のアンテナから送信する
ことを特徴とする基地局装置。
移動局からフィードバックされるチャネル状態に基づいて、複数のユーザへの送信データに無線リソースを割り当てて、送信スケジューリングを行うスケジューラと、
前記移動局からフィードバックされるストリーム情報に基づいて、前記送信データを前記アンテナ数以下のストリームに変換する直並変換器と、
前記各ストリームにプリコーディングを適用するプリコーディング処理部と、
を含み、前記プリコーディングされた送信データを、前記複数のアンテナから送信する
ことを特徴とする基地局装置。
(17) 前記プリコーディング処理部は、前記スケジューラによって連続する複数のサブキャリアからなるリソースブロックが割り当てられたユーザへの送信信号の各ストリームに対して、前記移動局から前記フィードバックされるプリコーディングベクトルを適用する
ことを特徴とする(16)に記載の基地局装置。
ことを特徴とする(16)に記載の基地局装置。
(18) 前記プリコーディング処理部は、固定プリコーディングウエイト設定部を含み、
前記スケジューラによって帯域全体に分散するサブキャリアをリソースブロックとして割り当てられたユーザへの送信信号の各ストリームに対して、あらかじめ決められたプリコーディングベクトルを適用する
ことを特徴とする(16)に記載の基地局装置。
前記スケジューラによって帯域全体に分散するサブキャリアをリソースブロックとして割り当てられたユーザへの送信信号の各ストリームに対して、あらかじめ決められたプリコーディングベクトルを適用する
ことを特徴とする(16)に記載の基地局装置。
(19) 前記送信データを送信するデータチャネル以外の物理チャネルを生成する信号生成部、
をさらに有し、
前記データチャネル以外の物理チャネルは、前記移動局からのフィードバック情報なしに、前記複数のアンテナから送信ダイバーシチにより送信されることを特徴とする(16)に記載の基地局。
をさらに有し、
前記データチャネル以外の物理チャネルは、前記移動局からのフィードバック情報なしに、前記複数のアンテナから送信ダイバーシチにより送信されることを特徴とする(16)に記載の基地局。
(20) 前記データチャネル以外の物理チャネルを生成する信号生成部は、前記データチャネルに付随するL1/L2制御チャネルを生成し、前記L1/L2制御チャネルを、前記スケジューラにより割り当てられたリソースブロック情報と前記ストリーム数とを符号化した第1の符号化ブロックと、前記各ストリームに適用したプリコーディング情報を符号化した第2の符号化ブロックとで構成することを特徴とする(19)に記載の基地局装置。
(21) 前記データチャネル以外の物理チャネルを生成する信号生成部は、
前記複数のアンテナの各々から送信されるプリコーディングされない共通パイロットチャネルと、
前記スケジューラにより連続する複数のサブキャリアをリソースブロックとして割り当てられた局在送信型のユーザに対して、割り当てられたリソースブロック内で、前記各ストリームに対応するプリコーディングされた個別パイロットチャネルと
を生成することを特徴とする(19)に記載の基地局装置。
前記複数のアンテナの各々から送信されるプリコーディングされない共通パイロットチャネルと、
前記スケジューラにより連続する複数のサブキャリアをリソースブロックとして割り当てられた局在送信型のユーザに対して、割り当てられたリソースブロック内で、前記各ストリームに対応するプリコーディングされた個別パイロットチャネルと
を生成することを特徴とする(19)に記載の基地局装置。
(22) 前記共有データチャネルを送信する際に、
帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザに対しては、帯域全体の平均チャネル状態に基づいて、MIMO多重におけるストリーム数を制御し、ストリーム数がアンテナ数より少ない場合には、ブロック符号化を行う開ループ型MIMOダイバーシチを併用する
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザに対しては、帯域全体の平均チャネル状態に基づいて、MIMO多重におけるストリーム数を制御し、ストリーム数がアンテナ数より少ない場合には、ブロック符号化を行う開ループ型MIMOダイバーシチを併用する
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(23) 前記共有データチャネルを送信する際に、
前記MIMO多重における複数のストリームを用いて空間的に多重するマルチユーザMIMOを適用する
ことを特徴とする(2)に記載の下りリンク伝送制御方法。
前記MIMO多重における複数のストリームを用いて空間的に多重するマルチユーザMIMOを適用する
ことを特徴とする(2)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(24) 前記L1/L2制御チャネルを、2つの符号化ブロックに分けて符号化し、
第1の符号化ブロックには、割り当てたリソースブロック情報を含め、
第2の符号化ブロックには、MIMO多重でストリームごとに用いられたプリコーディング情報を含める
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
第1の符号化ブロックには、割り当てたリソースブロック情報を含め、
第2の符号化ブロックには、MIMO多重でストリームごとに用いられたプリコーディング情報を含める
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(25) シングルユーザMIMOかマルチユーザMIMOかを示すMIMOモード、ストリーム数情報、連続する複数のサブキャリアで構成されるリソースブロックが割り当てられる局在送信型ユーザか帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザかを示す情報を、高レイヤの信号で送信する
ことを特徴とする(24)に記載の下りリンク伝送制御方法。
ことを特徴とする(24)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(26) 前記移動局は、前記L1/L2制御チャネルを受信すると、まず第1の符号化ブロックを復号し、次に、高レイヤの信号により通知されたストリーム数情報に基づき、前記第2の符号化ブロックを復号する
ことを特徴とする(25)に記載の下りリンク伝送制御方法。
ことを特徴とする(25)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(27) 前記共通制御チャネルのうち,同期チャネルに対して、時間切り替えダイバーシチを適用する
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
ことを特徴とする(1)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(28) 前記第1の符号化ブロック及び前記第2の符号化ブロックに対して、送信アンテナ数2で送信するときはブロック符号化ダイバーシチを、2送信アンテナ以上で送信するときは、ブロック符号化ダイバーシチと遅延ダイバーシチもしくは時間切換もしくは周波数切換ダイバーシチの組み合わせによる開ループ型MIMOダイバーシチを適用する
ことを特徴とする(24)に記載の下りリンク伝送制御方法。
ことを特徴とする(24)に記載の下りリンク伝送制御方法。
(29) 前記第2の符号化ブロックに対して、プリコーディングを乗算して送信するMIMOダイバーシチを適用する
ことを特徴とする(24)に記載の下りリンク伝送制御方法。
ことを特徴とする(24)に記載の下りリンク伝送制御方法。
10 基地局装置
12 スケジューラ
19 プリコーディング処理部
19a 複製部
19b プリコーディング部
19c 固定プリコーディングウエイト設定部
21 他の物理チャネルの送信信号生成部
22−1,22−2 OFDM多重・マッピング部
28 上りリンク受信信号復調部
29−1,29−2 アンテナ
30 移動局装置
35 信号検出部
36 チャネル復号部
37 下りL1/L2制御チャネル復調部
38 チャネル推定部
39−1,39−2 アンテナ
41 希望ストリーム数/番号推定部
42 希望プリコーディングベクトル推定部
43 CQI推定部
12 スケジューラ
19 プリコーディング処理部
19a 複製部
19b プリコーディング部
19c 固定プリコーディングウエイト設定部
21 他の物理チャネルの送信信号生成部
22−1,22−2 OFDM多重・マッピング部
28 上りリンク受信信号復調部
29−1,29−2 アンテナ
30 移動局装置
35 信号検出部
36 チャネル復号部
37 下りL1/L2制御チャネル復調部
38 チャネル推定部
39−1,39−2 アンテナ
41 希望ストリーム数/番号推定部
42 希望プリコーディングベクトル推定部
43 CQI推定部
Claims (1)
- 複数のアンテナを有する基地局から複数のアンテナを有する移動局への下りリンク伝送制御方法であって、
共通制御チャネル、MBMSチャネル、L1/L2制御チャネルに対して、開ループ型のMIMOダイバーシチを適用し、
共有デーダチャネルに対して、閉ループ型のMIMO多重および/またはMIMOダイバーシチを適用する
ことを特徴とする下りリンク伝送制御方法。
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A02 | Decision of refusal |
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