JP2012080563A - 受信局及び無線通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】通信システムは、各パス毎にビームを割り当て、送信タイミング、拡散符号、チャネルコーディングを制御することによりキャパシティを増大させる。基地局は、各伝送ビームが送信されるべき信号を表わす伝送信号を搬送するような複数の指向性伝送ビームを異なる伝送パスを介して受信用装置へ送信する送信手段と、伝送ビームによって搬送される伝送信号を符号化する符号化手段と、を具備し、符号化手段は、一つの伝送ビームによって搬送される伝送信号を、別の伝送信号によって搬送される伝送信号とは区別して符号化するよう構成されている、送信用装置を有する。
【選択図】図4
Description
各伝送ビームが送信されるべき信号を表わす伝送信号を搬送する、複数の指向性伝送ビームを異なる伝送パスを介して受信用装置へ送信する手段と、
伝送ビームによって搬送される伝送信号を符号化する符号化手段と、
を具備し、
符号化手段は、一つの伝送ビームによって搬送される伝送信号を、別の伝送信号によって搬送される伝送信号とは区別して符号化するよう構成されている。
個々の伝送パスを介して対応した指向性伝送ビームで搬送された複数の伝送信号を受信する受信手段と、
複数の伝送信号を復号化する復号化手段と、
を具備し、
復号化手段は、一つの伝送信号を別の伝送信号とは区別して復号化するよう構成されている。
各伝送信号が区別して符号化されるように、送信されるべき信号を表現する複数の伝送信号を符号化する手順と、
各伝送ビームが区別して符号化された伝送信号を搬送し、送信用装置から種々の伝送パスを介して受信用装置へ、複数の指向性伝送ビームを送信する手順と、
を有する。
各伝送パスを介して対応した指向性伝送ビームで搬送された複数の伝送信号を受信する手順と、
一つの伝送信号が他の伝送信号とは区別して復号化されるように、複数の伝送信号を復号化する手順と、
複数の伝送信号に基づいて合成された信号を出力する手順と、
を含む。
複数の指向性伝送ビームを種々の伝送パスを介して受信用装置へ送信する送信手段と、
複数の伝送ビームの品質を示すフィードバック信号を受信用装置から受信する受信手段と、
フィードバック信号に基づいて複数の伝送ビームの中から少なくとも一つの伝送ビームを選択する選択手段と、
を具備し、
送信手段は、選択手段によって選択された伝送ビームだけでデータ信号を送信するよう構成されている。
種々の伝送パスを介して送信された複数の指向性伝送ビームを受信する受信手段と、
伝送ビームの品質の測定量を生成する手段と、
伝送ビームの品質の測定量に基づいてフィードバック信号を生成する手段と、
受信用装置から送信用装置へフィードバック信号を送信する手段と、
を含む。
複数の指向性伝送ビームを受信する手順と、
複数の伝送ビームの品質の測定量を生成する手順と、
伝送ビームの品質の測定量に基づいてフィードバック信号を生成する手順と、
受信用装置から送信用装置へフィードバック信号を送信する手順と、
フィードバック信号を受信する手順と、
フィードバック信号に基づいて複数の伝送ビームの中から少なくとも一つの伝送ビームを選択する手順と、
選択された伝送ビームだけでデータ信号を送信する手順と、
を含む。
各伝送ビームが伝送信号を搬送するように複数の指向性伝送ビームを送信する送信手段と、
対応した伝送ビームが種々の伝送パスを介して受信用装置で受信されたとき、二つの伝送信号が実質的に時間的に同期するように、少なくとも二つの伝送信号の相対的タイミングを調節する時間調節手段と、
を具備する。
各伝送ビームが伝送信号を搬送する複数の指向性伝送ビームを種々の伝送パスを介して受信する受信手段と、
伝送信号の相対的伝播遅延を測定する手段と、
相対的伝播遅延の測定量に基づいてフィードバック信号を生成する手段と、
受信用装置から送信用装置へフィードバック信号を送信する手段と、
を具備する。
少なくとも二つの伝送信号の相対的タイミングを調節する手順と、
各伝送ビームが伝送信号を搬送するように複数の指向性ビームを送信する手順と、
を有し、
少なくとも二つの伝送信号の相対的タイミングは、対応した伝送ビームが種々の伝送パスを介して受信用装置で受信されたときに、二つの伝送信号が実質的に時間的に同期するように、調節される。
送信用装置と受信用装置の間で伝送パスの有無を検出する検出手段と、
検出手段によって検出された伝送パスの少なくとも一部の伝送パスに伝送ビームを割り付ける割付手段と、
を更に有する。
伝送パスの方向を推定する推定手段と、
推定手段によって推定された方向に依存して伝送ビームの伝送の方向を調節する調節手段と、
を更に有する。
アンテナアレーと、
アンテナアレーに接続された送信機アレーと、
アンテナアレーが対応した伝送信号を搬送する複数の指向性伝送ビームを生成するように、各ビーム形成器が伝送信号を受信し伝送信号を変更する動作を行なう、送信機アレーに接続された複数のビーム形成器と、
異なるコードに応じて各伝送信号を符号化するチャネルエンコーダと、
を有する。
各個の指向性伝送ビームで搬送される複数の伝送信号を対応した伝送パスを介して受信し、複数の伝送信号を分離するよう動作する受信機と、
各伝送信号を他の伝送信号から区別して復号化するチャネル復号化器と、
を有する。
アンテナアレーと、
アンテナアレーに接続された送信機アレーと、
アンテナアレーが対応した伝送信号を搬送する複数の指向性伝送ビームを生成するように、各ビーム形成器が伝送信号を受信し伝送信号を変更する動作を行なう、送信機アレーに接続された複数のビーム形成器と、
受信用装置から伝送ビームの品質を示すフィードバック信号を受信するよう動作する受信機と、
伝送信号を生成し、フィードバック信号に基づいて複数の伝送ビームの中の少なくとも一つの伝送ビームを選択し、選択された伝送ビームに対応した伝送信号だけにデータ信号を挿入するようプログラミングされたプロセッサと、
を有する。
種々の伝送パスを介して送信された複数の指向性伝送ビームを受信するよう動作する受信機と、
伝送ビームの品質の測定量を生成し、伝送信号の品質の測定量に基づいてフィードバック信号を生成するようプログラミングされたプロセッサと、
受信用装置から送信用装置へフィードバック信号を送信するよう動作する送信機と、
を有する。
アンテナアレーと、
アンテナアレーに接続された送信機アレーと、
アンテナアレーが対応した伝送信号を搬送する複数の指向性伝送ビームを生成するように、各ビーム形成器が伝送信号を受信し伝送信号を変更する動作を行なう、送信機アレーに接続された複数のビーム形成器と、
対応した伝送ビームが種々の伝送パスを介して受信用装置で受信されたときに、二つの伝送信号が実質的に時間的に同期するように、少なくとも二つの伝送信号の相対的タイミングを調節するようプログラミングされたプロセッサと、
を有する。
図1に移動セルラー通信システムの概要を示す。このシステムは、種々の信号を同じ周波数バンドで送信することができるようにするため、符号分割多元接続(CDMA)方式を使用する。このシステムは、特に、UMTS(次世代移動通信システム)のUTRA(無線通信規格)の提案中のFDD(周波数分割多重化)方式と共に使用するため設計されている。提案中のUTRA規格の詳細は、3GPP(第3世代パートナーシップ・プロジェクト)組織パートナー発行所から入手可能であり、参考のため全文が引用された3GPP技術仕様書、並びに、参考のため全文が引用されたBernhard Walke著"Mobile Radio Networks Networking and Protocols", ISBN 0-471-97597-8に記載されている。
図1に示されたシステムにおいて、チップレートよりも大きい種々の遅延を有する信号は、受信機で分解(解読)されるが、信号が異なる時刻に到着するので、信号間に干渉が生じる。その上、種々の移動ユニットへ送信された信号間の直交性が低下し、移動ユニット間干渉(MUI)が増加する。
r11=h1S1+h3S2 * (5)
r12=h1S2−h3S1 * (6)
として表わされ、ここで、r11は、第1シンボル周期中の受信信号であり、r12は、第2シンボル周期中の受信信号であり、ノイズと外部干渉は無視している。一方、拡散器46の出力は、
r21=h2S2 *+h4S1 (7)
r22=h4S2−h2S1 * (8)
として表わされ、ここで、r21は、第1シンボル周期中の受信信号であり、r22は、第2シンボル周期中の受信信号であり、ノイズと外部干渉は無視している。
S1’=h1 *r11−h3r12 *+h4 *r21−h2r22 * (9)
S2’=h3r11 *+h1 *r12+h2r21 *−h4 *r22 (10)
ここで、S1’及びS2’は、再生形のシンボルS1及びS2である。
S1’=(α1 2+α2 2+α3 2+α4 2)S1 (11)
S2’=(α1 2+α2 2+α3 2+α4 2)S2 (12)
が得られる。
通信システムの第2実施例では、パスダイバーシティが基地局と移動ユニットの間の下りリンクで使用され、伝送信号毎に異なるチャネル符号化方式が適用される。伝送信号毎のチャネル符号化方式は、伝送信号間の相互相関を低下させるように選定される。このようにして、多数の信号間の干渉が低減される。
G0=1+D2+D3+D4+D8
G1=1+D+D2+D3+D5+D7+D8
のように表わされる。
−符号化率1/6 拘束長5
G1=1+D+D3+D4
G2=1+D2+D4
G3=1+D+D3+D4
G2=1+D2+D4
G3=1+D+D2+D3+D4
−符号化率1/4 拘束長5
G1/G3=(1+D+D3+D4)/(1+D+D3+D4)
G2/G3=(1+D2+D3)/(1+D+D3+D4)
G3/G3=1
G3/G3=1
−符号化率1/3 拘束長7
G1=1+D2+D3+D5+D6
G7=1+D+D4+D6
G5=1+D+D4+D6
チャネルエンコーダ120、130、140の出力は、対応したレートマッチング器121、131、141でレートのマッチングが行なわれ、夫々のインタリーブ器122、132、142でインタリーブされる。パイロットビット、送信電力制御(TPC)ビット、及び、送信フィードバック情報(TFI)ビットが対応したマルチプレクサ123、133、143で付加される。拡散コードは、拡散器124、134、144で付与され、スクランブル符号は、スクランブル器125、135、145で付与される。各パスに対する拡散コードは、同一でもよく(SC1=SC2=SC3)、又は、2個以上の拡散コードが相異していても構わない。同様に、パス毎のスクランブルコードは、同一又は相異する。多数のデータパスは、夫々のビーム形成器126、136、146へ供給される。ビーム形成器126、136、146の出力は、加算器1101、1102、1103へ供給される。加算器1101、1102、1103の出力は、送信機1121、1122、1123へ供給され、その後、アンテナ素子1141、1142、1143へ供給される。ビーム形成器126、136、146は、信号がアンテナ素子1141、1142、1143によって送信されたときに、指向性伝送ビームが各データパスに対して形成されるように、入力側の信号を処理する。
動作中に、伝送信号のフェージングが多種の要因によって生じる。長期フェージングは、送信用装置と受信用装置の間に出現する建物のような障害物によって生じる。短期フェージングは、たとえば、受信機側で不利に干渉する散乱無線波によって生じる。
104)をその送信パスに割り付けることにより行なわれる。
符号分割多元接続(CDMA)方式を利用する通信システムにおいて、各伝送チャネルは、伝送信号を多数の元の帯域へ拡散させるため使用される適当な拡散コードが割り付けられる。このようにして獲得された信号は、同時に同じ周波数帯で送信される。各受信機は、拡散コードのレプリカを受信信号と相関させる自己相関関数を使用して、符号化伝送信号のうちの一つと同期を取る。このため、CDMA方式は自己同期式であると呼ばれる。
各伝送ビームが送信されるべき信号を表わす伝送信号を搬送するような複数の指向性伝送ビームを異なる伝送パスを介して受信用装置へ送信する送信手段と、
伝送ビームによって搬送される伝送信号を符号化する符号化手段と、
を具備し、
符号化手段は、一つの伝送ビームによって搬送される伝送信号を、別の伝送信号によって搬送される伝送信号とは区別して符号化するよう構成されている、
送信用装置。
フィードバック信号に基づいて伝送ビームの少なくとも一部を選択する選択手段と、
を更に有し、
送信手段は、選択手段によって選択された伝送ビームだけで送信された信号を表わす伝送信号を送信するよう構成されている、
付記1乃至8のうちいずれか一項記載の送信用装置。
付記1乃至10のうちいずれか一項記載の送信用装置。
個々の伝送パスを介して対応した指向性伝送ビームで搬送された複数の伝送信号を受信する受信手段と、
複数の伝送信号を復号化する復号化手段と、
を具備し、
復号化手段は、一つの伝送信号を別の伝送信号とは区別して復号化するよう構成されている、
受信用装置。
伝送パスのチャネルベクトルを推定するチャネル推定手段と、
出力信号を生成するため、受信された伝送信号をチャネル推定手段によって推定されたチャネルベクトルと合成する合成手段と、
を含む、付記16記載の受信用装置。
伝送ビームの品質の測定量に基づいてフィードバック信号を生成する手段と、
受信用装置から送信用装置へフィードバック信号を送信する手段と、
を更に有する、付記12乃至18のうちいずれか一項記載の受信用装置。
各伝送信号が区別して符号化されるように、送信されるべき信号を表現する複数の伝送信号を符号化する手順と、
各伝送ビームが区別して符号化された伝送信号を搬送するような複数の指向性伝送ビームを、送信用装置から種々の伝送パスを介して受信用装置へ送信する手順と、
を有する、伝送方法。
各伝送パスを介して対応した指向性伝送ビームで搬送された複数の伝送信号を受信する手順と、
一つの伝送信号が他の伝送信号とは区別して復号化されるように、複数の伝送信号を復号化する手順と、
複数の伝送信号に基づいて合成された信号を出力する手順と、
を有する、受信方法。
複数の指向性伝送ビームを種々の伝送パスを介して受信用装置へ送信する送信手段と、
複数の伝送ビームの品質を示すフィードバック信号を受信用装置から受信する受信手段と、
フィードバック信号に基づいて複数の伝送ビームの中から少なくとも一つの伝送ビームを選択する選択手段と、
を具備し、
送信手段は、選択手段によって選択された伝送ビームだけでデータ信号を送信するよう構成されている、
送信用装置。
制御信号は伝送ビームの品質を測定する際に使用される、
付記22乃至24のうちいずれか一項記載の送信用装置。
各フィードバックシンボルは、伝送信号のうちの一つがフェードしたかどうかを示す、付記22乃至25のうちいずれか一項記載の送信用装置。
種々の伝送パスを介して送信された複数の指向性伝送ビームを受信する受信手段と、
伝送ビームの品質の測定量を生成する手段と、
伝送ビームの品質の測定量に基づいてフィードバック信号を生成する手段と、
受信用装置から送信用装置へフィードバック信号を送信する手段と、
を含む、受信用装置。
品質の測定量を生成する手段は、複数の制御信号の品質の測定量に基づいて伝送ビームの品質の測定量を生成するよう構成されている、
付記30乃至32のうちいずれか一項記載の受信用装置。
各フィードバックシンボルは、一つの伝送ビームがフェードしたかどうかを示す、
付記30乃至33のうちいずれか一項記載の受信用装置。
種々の伝送パスを介して送信用装置から受信用装置へ複数の指向性伝送ビームを送信する手順と、
複数の指向性伝送ビームを受信する手順と、
複数の伝送ビームの品質の測定量を生成する手順と、
伝送ビームの品質の測定量に基づいてフィードバック信号を生成する手順と、
受信用装置から送信用装置へフィードバック信号を送信する手順と、
フィードバック信号を受信する手順と、
フィードバック信号に基づいて複数の伝送ビームの中から少なくとも一つの伝送ビームを選択する手順と、
選択された伝送ビームだけでデータ信号を送信する手順と、
を有する、伝送方法。
各伝送ビームが伝送信号を搬送するように複数の指向性伝送ビームを送信する送信手段と、
対応した伝送ビームが種々の伝送パスを介して受信用装置で受信されたとき、二つの伝送信号が実質的に時間的に同期するように、少なくとも二つの伝送信号の相対的タイミングを調節する時間調節手段と、
を具備した送信用装置。
各伝送ビームが伝送信号を搬送するような複数の指向性伝送ビームを種々の伝送パスを介して受信する受信手段と、
伝送信号の相対的伝播遅延を測定する手段と、
相対的伝播遅延の測定量に基づいてフィードバック信号を生成する手段と、
受信用装置から送信用装置へフィードバック信号を送信する手段と、
を具備する、受信用装置。
少なくとも二つの伝送信号の相対的タイミングを調節する手順と、
各伝送ビームが伝送信号を搬送するように複数の指向性ビームを送信する手順と、
を有し、
少なくとも二つの伝送信号の相対的タイミングは、対応した伝送ビームが種々の伝送パスを介して受信用装置で受信されたときに、二つの伝送信号が実質的に時間的に同期するように、調節される、
伝送方法。
検出手段によって検出された伝送パスの少なくとも一部の伝送パスに伝送ビームを割り付ける割付手段と、
を更に有する、付記1乃至11と、22乃至29と、39乃至46のうちのいずれか一項記載の送信用装置。
推定手段によって推定された方向に依存して伝送ビームの伝送の方向を調節する調節手段と、
を更に有する、付記1乃至11と、22乃至29と、39乃至46と49のうちのいずれか一項記載の送信用装置。
付記12乃至19と、30乃至37と、47と、52とのうちいずれか一項記載の受信用装置と、
を含む、通信システム。
12,14 移動ユニット
181,182 送信信号処理ユニット
201,202 拡散器
211,212 スクランブル器
22 送信機
24 デュプレクサ
26 アンテナ
28 受信機
301,302 受信信号処理ユニット
321,322 デスクランブル器
331、332 逆拡散器
34,38 直接パス
36,40 反射パス
41 アンテナ
42 受信機
43,44 デスクランブル器
45,46 逆拡散器
47,48 チャネル推定器
49 合成器
50 チャネルエンコーダ
52 レートマッチング器
54 インタリーブ器
56 マルチプレクサ(MUX)
57 変調器
58 空間−時間エンコーダ
60,62 パスプロセッサ
64,66 積分器
721,722,723 加算器
741,742,743 送信機
761,762,763 アンテナ素子
78 パスダイバーシティコントローラ
80 重みコントローラ
82,92 マルチプレクサ(MUX)
84,94 スクランブル器
86,96 拡散器
88,98 ビーム形成器
Claims (2)
- 送信局から送信された伝送ビームを受信する受信局であって、
前記送信局において、データが複数のデータパスに分離されて、第1のデータパスを通る第1のデータは当該第1のデータパスに設けられたエンコーダによってチャネル符号化され、当該第1のデータパスの最終段に設けられたビーム形成器によって複数の第1の信号に分離され、複数の指向性伝送ビームが形成されるよう該複数の第1の信号の夫々に対応する重みを乗じられ、第2のデータパスを通る第2のデータは当該第2のデータパスに設けられたエンコーダによって前記第1のデータとは異なるパラメータを用いて別個にチャネル符号化され、当該第2のデータパスの最終段に設けられたビーム形成器によって複数の第2の信号に分離され、複数の指向性伝送ビームが形成されるよう該複数の第2の信号の夫々に対応する重みを乗じられ、前記第1のデータパス及び前記第2のデータパスの夫々から出力される前記複数の指向性伝送ビームを受信する受信部を備え、
前記複数の第1の信号及び前記複数の第2の信号の夫々に乗じられる重みは、自局から前記送信局へ送られる信号に基づいて該送信局により選択される重みである、
ことを特徴とする受信局。 - 送信局と受信局とを含む無線通信システムであって、
前記送信局は、
データが分離されて分配される複数のデータパスの夫々に設けられるエンコーダと、
第1のデータパスを通る第1のデータは当該第1のデータパスに設けられたエンコーダによってチャネル符号化され、当該第1のデータパスの最終段に設けられたビーム形成器によって複数の第1の信号に分離され、複数の指向性伝送ビームが形成されるよう該複数の第1の信号の夫々に対応する重みを乗じられ、第2のデータパスを通る第2のデータは当該第2のデータパスに設けられたエンコーダによって前記第1のデータとは異なるパラメータを用いて別個にチャネル符号化され、当該第2のデータパスの最終段に設けられたビーム形成器によって複数の第2の信号に分離され、複数の指向性伝送ビームが形成されるよう該複数の第2の信号の夫々に対応する重みを乗じられ、前記第1のデータパス及び前記第2のデータパスの夫々から出力される前記複数の指向性伝送ビームを送信する送信部と、を備え、
前記受信局は、
前記送信局から送信された前記複数の指向性伝送ビームを受信する受信部、を備え、
前記複数の第1の信号及び前記複数の第2の信号の夫々に乗じられる重みは、前記受信局から前記送信局へ送られる信号に基づいて該送信局により選択される重みである、
ことを特徴とする無線通信システム。
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