JP4920595B2 - 送信制御方法、通信端末及び通信システム - Google Patents
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Description
本願は、2005年10月31日に、日本に出願された特願2005−317266号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
この中でも、ブロードキャスト/マルチキャストチャネルや、制御チャネルを送信する場合には、周波数軸方向に広いブロックを割り当て、周波数ダイバーシチ効果を得ることにより、受信電力が低い場合にも受信信号を誤りにくくしたり、無線送信機と無線受信機の間の1対1通信であるユニキャスト信号を送信する場合には、周波数軸方向に狭いブロックを割り当て、マルチユーザダイバーシチ効果を得たりする方法が提案されている。
図31に示したチャンクK1〜K20を使用して、例えば図31に示すように、周波数軸方向に4個のチャンクK1〜K4を結合し、かつ時間軸方向に3等分して、時間幅がt1/3、周波数幅が4×f1の通信スロットS1〜S3が設定される。第1ユーザに割り当てスロットS1を割り当て、第2ユーザに割り当てスロットS2、第3ユーザに割り当てスロットS3を割り当てる。これにより、第1〜第3ユーザは周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
また、チャンクK9、K11を割り当てスロットS7として、第7ユーザに割り当てる。チャンクK10、K12を結合し、かつ時間軸方向に3等分して、時間幅がt3/3、周波数幅が2×f2の通信スロットS8〜S10を設定する。第8ユーザに割り当てスロットS8を割り当て、第9ユーザに割り当てスロットS9、第10ユーザに割り当てスロットS10を割り当てる。これにより、第7〜第10ユーザは周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
チャンクK14を割り当てスロットS12として、第12ユーザに割り当てる。チャンクK15、K16を結合して割り当てスロットS13とし第13ユーザに割り当てる。これにより、第11〜第13ユーザはマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる。
また、チャンクK17、K19を割り当てスロットS14として、第14ユーザに割り当てる。チャンクK18、K20を結合し、かつ時間軸方向に3等分して、時間幅がt5/3、周波数幅が2×f2の通信スロットS15〜S17を設定する。第15ユーザに割り当てスロットS15を割り当て、第16ユーザに割り当てスロットS16、第17ユーザに割り当てスロットS17を割り当てる。これにより、第14〜第17ユーザは周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
3GPP寄書,R1-050249,"Downlink Multiple Access Scheme for Evolved UTRA",[平成17年8月17日検索],インターネット(URL:ftp://ftp.3gpp.org/TSG_RAN/WG1_RL1/TSGR1_40bis/Docs/R1-050249.zip) 3GPP寄書,R1-050590,"Physical Channel and Multiplexing inEvolved UTRA Downlink",[平成17年8月17日検索],インターネット(URL:ftp://ftp.3gpp.org/TSG_RAN/WG1_RL1/R1_Ad_Hocs/LTE_AH_JUNE-05/Docs/R1-050590.zip)
(18) また、本発明の第2の態様による通信端末は、上記第1の態様による送信制御方法を備える送信機から受信した信号に係る受信品質情報を、前記送信機に対して通知する。
(19) また、本発明の第3の態様による通信システムは、上記第1の態様による送信制御方法を備える送信機を含む基地局と、前記送信機から受信した信号に係る受信品質情報を前記基地局に対して通知する端末とからなる。
これにより、無線受信機から通知される受信信号の品質情報に基づいて、無線受信機毎に通信時間又は通信周波数を割り当てることにより、特に高いマルチユーザダイバーシチ効果を得て、通信品質を向上することができる。
2〜4 送信アンテナ
5、6 遅延部
7 無線受信機
8 無線送信機
9、10 無線受信機
11 基地局装置
12〜14 端末
15 PDCP部
16 RLC部
17 MAC部
18 物理層部
19 スケジューラ部
20 送信回路制御部
21 送信回路部
22 受信回路部
23 無線周波数変換部
24〜26 送信アンテナ
31a、31b ユーザ毎信号処理部
32 誤り訂正符合化部
33 変調部
34 サブキャリア割り当て部
35 重み乗算部
36 IFFT部
37 並列直列変換部
38 GI付加部
39 フィルタ部
40 D/A変換部
41−1、41−2、41−3 アンテナ毎信号処理部
42 重み演算部
43 パイロット信号生成部
図1は、本発明の第1の実施形態による無線送信機から、無線受信機に対して信号を送信する方法を説明するための図である。無線送信機1が送信する信号は、複数の伝搬路を通って、無線受信機7へ到達する。無線送信機1は、複数の送信アンテナ2〜4を持つ。
送信アンテナ2から送信する信号に対して、遅延部5は送信アンテナ3から送信する信号にTの時間遅延を与える。また、送信アンテナ4から送信する信号に対して、遅延部5、6は2Tの時間遅延を与える。
無線受信機7は、無線送信機1から送信された信号を受信する。なお、図1では、一例として送信機1が3本の送信アンテナ2〜4を備える場合について説明しているが、送信アンテナの本数はこの本数に限定されるものではない。
また、ここで述べる複数の送信アンテナは、携帯電話などの基地局装置の設備である無線送信機に搭載される送信アンテナなどであって、同一セクタ内、同一基地局装置内の異なるセクタ間、異なる基地局装置間の送信アンテナであってよい。ここでは、一例として、同一のセクタ内に送信アンテナが設置された場合について説明する。
一方で、マルチユーザダイバーシチ効果を得たい場合は、瞬時の遅延プロファイルにおける最大遅延時間2T+dmaxがあまり大きくないことが望ましい。
図3Bは、ユーザu1が使用する無線受信機での伝達関数を示している。また、図3Cは、ユーザu2が使用する無線受信機での伝達関数を示している。ユーザu1とユーザu2とでは無線受信機の位置が異なるため、瞬時の伝達関数が異なる。
つまり、図3B、図3Cの周波数が低い領域を周波数チャネルb1、周波数が高い領域を周波数チャネルb2とすると、ユーザu1では周波数チャネルb2の方が品質は良く、ユーザu2では周波数チャネルb1の方が品質は良くなる。従って、ユーザu1には、無線送信機から周波数チャネルb2でデータD1〜D4を送信する。また、ユーザu2には、無線送信機から周波数チャネルb1でデータD1〜D4を送信する。
しかしながら、最大遅延時間2T+dmaxが大きすぎると、伝達関数の周波数変動が早くなり、上記周波数チャネルb1と周波数チャネルb2の間の品質差が小さくなる。従って、十分なマルチユーザダイバーシチ効果を得るためには、図3Aに示すように、最大遅延時間2T+dmaxを小さく取ることが重要となる。
また、図5Aに示すように、3つの到来波w41〜w43が存在する場合にも、最初に到達する到来波w41と最も遅く到達する遅延波w43との到達時間差が(n−1)Tである場合、やはり図5Bに示すように、電力(縦軸)の振幅の落ち込みの周波数間隔はF=1/(n−1)Tとなる。
これに対し、マルチユーザダイバーシチ効果を得たい場合には、送信アンテナ間の最大遅延時間(n−1)Tを、チャンクの周波数帯域幅Fcとした場合、(n−1)T<1/Fcと設定することにより、マルチユーザダイバーシチ効果を得やすい環境を得ることができる。なお、以降の説明では、(n−1)T<1/Fcとした場合には、(n−1)T=0の場合も含むものとする。また、以降の説明では、各送信アンテナに付加された遅延時間をTのn−1倍として表わしており、Tは一定として考えているが、送信アンテナ毎にTが変わってもかまわない。
また、マルチユーザダイバーシチ効果を得たい場合は、(n−1)T<1/Fcと設定する変わりに信号の送信に利用する送信アンテナ数を減らすことにより、最大遅延時間を減らしても良い。
なお、無線送信機から信号を、周波数ダイバーシチにより送信するか、マルチユーザダイバーシチにより送信するかは、送信を行なう信号の種類(パイロット信号、制御信号、ブロードキャスト/マルチキャスト信号など)や、無線受信機の移動速度(移動速度が速い場合には周波数ダイバーシチ、遅い場合にはマルチユーザダイバーシチ)などにより切り替えるようにしてもよい。
なお、複数の送信アンテナとしては、同一のセクタ内、同一の基地局装置内の異なるセクタ間、異なる基地局装置間の送信アンテナとすることができ、以降で述べるように複数の送信アンテナが、同一の基地局装置内の異なるセクタ間、異なる基地局装置間に配置するようにしても良い。
図10の(c)の図は、周波数軸(横軸)方向と時間軸(縦軸)に分割されたチャンクK1〜K20を、各ユーザに割り宛てて通信を行なう方法を説明するための図である。図10の(c)の図では、チャンクK1、K5、K9、K13、K17によりグループL11が形成されている。また、チャンクK2、K6、K10、K14、K18によりグループL12が形成されている。また、チャンクK3、K7、K11、K15、K19によりグループL13が形成されている。また、チャンクK4、K8、K12、K16、K20によりグループL14が形成されている。
従って、端末では、グループL11に含まれるチャンクの共通パイロットチャネルを用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数C11の周波数帯域f1が観測される。同様にグループL12に含まれるチャンクの共通パイロットチャネルを用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数C12の周波数帯域f2が観測される。また、グループL13に含まれるチャンクの共通パイロットチャネルを用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数C11の周波数帯域f3が観測される。また、グループL14に含まれるチャンクの共通パイロットチャネルを用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数C12の周波数帯域f4が観測されるものとする。
なお、前述した、チャンクK1〜K20が、グループL11〜L14に分けられ、マルチユーザダイバーシチ領域と周波数ダイバーシチ領域に割り当てられているという状況は、システムの設計時に固定され変更されない場合もあれば、収容する端末の状況(端末数、高速移動端末の数、情報伝送量)に応じて動的に変えることもできる。
図11の(c)の図は、周波数軸(横軸)方向と時間軸(縦軸)に分割されたチャンクK1〜K20を、各ユーザに割り宛てて通信を行なう方法を説明するための図である。チャンクK1〜K20のグループL11〜L14への割り当て方は、図10の(c)の図と同じであるので、その説明を省略する。
また、グループL12に含まれるチャンクの共通パイロットチャネルを用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数C22の周波数帯域f2が観測される。また、グループL13に含まれるチャンクの共通パイロットチャネルを用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数C21の周波数帯域f3が観測される。また、グループL14に含まれるチャンクの共通パイロットチャネルを用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数C22の周波数帯域f4が観測される。
各端末から基地局装置宛に通知されるCQI(Channel Quality Indicator)に含まれる情報として、チャンク毎の受信信号の品質などが送信された場合には、端末12(図9)の場合にはグループL11とグループL13、つまり伝達関数C11の周波数帯域f1と、伝達関数C11の周波数帯域f3でどちらの受信信号の品質が良いかを基地局装置において比較した結果、基地局装置はグループL11(又は周波数帯域f1)を端末12に割り当て、信号を送信する。
これにより、基地局装置において、周波数ダイバーシチ領域、マルチユーザダイバーシチ領域毎に、送信アンテナ毎に異なる遅延時間を付加した場合においても、予め周波数ダイバーシチ領域、マルチユーザダイバーシチ領域を決定しておき、そこに含まれる共通パイロットチャネルにも前記異なる遅延時間を付加しておくことにより、端末からのCQI情報に従ってスケジューリングを行なうことにより、各端末に適切なチャンクを割り当て、十分なマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる。
図12は、本発明の第2の実施形態による基地局装置の構成を示すブロック図である。
基地局装置は、IP(Internet Protocol)パケットを受け取り、そのヘッダの圧縮などを行い、RLC(Radio Link Control)部16に転送し、また、RLC部16から受け取ったデータをIPパケットの形にするためそのヘッダの復元を行なうPDCP(Packet Data Convergence Protocol)部15を有する。また、PDCP部15から受け取ったデータをMAC(Media Access Control)部17に転送する一方で、MAC部17からのデータをRLC部16によってPDCP部15に転送する。
また、MAC部17は、ARQ(Automatic Repeat Request)処理、スケジューリング処理、データの結合/分解や、物理層部18の制御を行い、RLC部16から受け渡されたデータを物理層部18へ転送する一方、物理層部18から転送されたデータをRLC部16へ転送する。また、物理層部18は、MAC部17より転送された伝送データの無線送信信号への変換及び、無線受信信号のMAC部17への受け渡しを、MAC部17の制御に基づき行なう。
また、スケジューラ部19より通知されるチャンクの割り当て情報を元にサブキャリア割り当て情報を用いて物理層部18の送信回路部21を制御し、なおかつ周波数ダイバーシチ/マルチユーザダイバーシチ通知信号を用いて図2、3及び図10、11で述べたように送信アンテナ間の最大遅延時間を周波数ダイバーシチ領域、マルチユーザダイバーシチ領域に応じて制御する送信回路制御部20をMAC部17に有する。
なお、ここでは、周波数ダイバーシチ領域とマルチユーザダイバーシチ領域とを周波数軸上で分割する場合について説明しているが、このような構成に限定されるものではない。例えば、送信回路制御部20は、周波数ダイバーシチ領域とマルチユーザダイバーシチ領域とを時間軸上で分割するようにしてもよい。
また、スケジューラ部19より、ステップT5においてチャンクの割り当て情報を通知された送信回路制御部20は、チャンクの割り当て情報に従い、次の送信フレームの送信時に、サブキャリア割り当て情報信号を用いて、送信回路部22を制御する。
ユーザ毎信号処理部31aは、送信データの誤り訂正符号化を行なう誤り訂正符合化部32を有する。また、誤り訂正符号化部出力に対し、QPSK、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)などの変調処理を行なう変調部33を有する。
ユーザ毎信号処理部31a、31bの出力は、送信回路制御部20(図12)より通知されるサブキャリア割り当て情報に基づき適切なサブキャリアに割り当てるサブキャリア割り当て部34において、適切なサブキャリアに割り当てられた後、アンテナ毎信号処理部41−1〜41−3に出力される。また、サブキャリア割り当て部34は、図8で示した共通パイロットチャネルの位置(サブキャリア)に、パイロット信号生成部43出力を割り当てる。
なお、アンテナ毎信号処理部41−2、41−3もアンテナ毎信号処理部41−1と同様の構成をとるものとし、アンテナ毎信号処理部41−1、41−2、41−3の出力はそれぞれ無線周波数への周波数変換を行なう無線周波数変換部23(図12)を通り、送信アンテナ24、25、26(図12)へと出力され、無線信号として送信される。
但し上記wmにおいて、nは送信アンテナ数であり、本実施形態ではn=3、θはメインビームを向ける方向を示し、kは信号の送信を行なう周波数とθの測定を行った周波数の比を示す。
ここで、メインビームを向ける方向θは、無線受信機もしくは通信相手の端末により測定された値が重み演算部310に通知され、重みwmの導出時に利用されるものとする。
さらに詳しく述べると、アンテナ毎信号処理部41−1、41−2、41−3に、異なる送信アンテナに固有のコードが割り当てられている場合には、図15に示したサブキャリア割り当て部34、重み乗算部35の間で送信アンテナに固有のコードを各サブキャリアに乗算して送信する。また、アンテナ毎信号処理部41−1、41−2、41−3が異なるセクタに割り当てられている場合には、図15に示したサブキャリア割り当て部34、重み乗算部35の間でセクタに固有のコードを各サブキャリアに乗算して送信する。また、アンテナ毎信号処理部41−1、41−2、41−3が異なる基地局装置に割り当てられている場合には、図15に示したサブキャリア割り当て部34、重み乗算部35の間で基地局装置に固有のコードを各サブキャリアに乗算して送信する。
図16の(a)のグラフは、マルチユーザダイバーシチ領域において観測される伝達関数C11を示している。また、図16の(b)のグラフは、周波数ダイバーシチ領域において観測される伝達関数C12を示している。なお、図16の(a)と(b)のグラフにおいて、横軸は周波数、縦軸は受信電力を示している。また、図16の(a)と(b)のグラフでは、図9の端末12において観測した伝達関数をC11、C12として示している。図16の(a)と(b)のグラフにおいて、周波数軸fは受信電力軸と所定の受信電力値のところで交わっている。
また、グループL11、L13をマルチユーザダイバーシチ領域として予め設定し、グループL12、L14を周波数ダイバーシチ領域として予め設定している。
端末では、グループL11に含まれるチャンクの共通パイロットチャネルを用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数C11の周波数帯域f1が観測される。また、グループL12に含まれるチャンクの共通パイロットチャネルを用いて伝搬路の伝達関数を求めるとC12のf2の領域が、L13に含まれるチャンクの共通パイロットチャネルを用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数C11の周波数帯域f3が観測される。また、グループL14に含まれるチャンクの共通パイロットチャネルを用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数C12の周波数帯域f4が観測される。
本実施形態では、端末12がマルチユーザダイバーシチ領域を用いて、基地局装置からの信号を受信しようとするため、マルチユーザダイバーシチ領域の受信信号の品質情報のみを、CQIを用いて基地局装置に通知する。つまり、図16の(c)の図に示すように、グループL11、L13に含まれるチャンクの受信信号の品質情報として、MCS情報(端末が要求する変調方式及び符号化率を示す値(図14))が、基地局装置に宛てて通知される。
なお、グループL11、L13とグループL12、L14のような、周波数ダイバーシチ領域、マルチユーザダイバーシチ領域のグループ分けについては、送信フレーム先頭において通知される、共通制御チャネル(DCCCH:Downlink Common Control Channel)に含まれる。
端末13では、伝達関数C31、C32は、図16に示す伝達関数C11、12とほぼ同じ形状をしているため、グループL13に比べグループL11の方が、MCS情報が大きく、より受信信号の品質が良い状況であるものの、基地局装置11との距離が長いため、距離減衰が大きく、MCS情報は全体的に小さい値となっている(図17の(a)のグラフ)。
また端末14では、伝達関数C21、C22は、図16に示す伝達関数C11、12と形状が異なり、グループL11に比べグループL13の方が、MCS情報が大きく、より受信信号の品質が良い状況となっている(図18の(a)のグラフ)。
基地局装置11における、図13のステップT2において、図16、図17、図18に示すようなMCS情報が端末12、13、14から収集される。
ここでは、周波数帯域f1において、端末12が平均して8.2の伝送速度を要求し、端末13が平均して4の伝送速度を要求し、端末14が平均して4.4の伝送速度を要求している場合について説明する。周波数帯域f1では、図19に示すように、優先度1として端末12が、優先度2として端末14が、優先度3として端末13が割り当てられる。
また、ここでは、周波数帯域f3において、端末12が平均して4.2の伝送速度を、端末13が平均して1.8の伝送速度を、端末14が平均して8.2の伝送速度を要求している場合について説明する。周波数帯域f1では、図19に示すように、優先度1として端末14が、優先度2として端末12が、優先度3として端末13が割り当てられる。
優先度1の端末12、端末14はそれぞれ、周波数帯域f1と時間帯域t1により定まるチャンクK1、周波数帯域f3と時間帯域t1により定まるチャンクK3が割り当てられる。また、端末13ではMCS値が低い、つまり伝送速度が低い分、周波数帯域f1と時間帯域t2で定まるチャンクK5、周波数帯域f3と時間帯域t2で定まるチャンクK7、周波数帯域f1と時間帯域t3で定まるチャンクK9、周波数帯域f3と時間帯域t3で定まるチャンクK11が割り当てられる。
また、ここでは、グループ分けは、ステップT2及びT3におけるグループ分け、つまり端末がMCS情報を決定した際のグループ分け(図16、図17、図18参照)と、ステップT4におけるグループ分け、つまりステップT4で決まるチャンクの割り当てに従い通信が行われる際のグループ分け(図20参照)が同じ場合について説明しているが、このような構成に限定されるものではない。
この様に、基地局装置11の図13に示すステップT4において、端末毎のチャンクの割り当てが決まった後、ステップT5において送信回路制御部20に端末毎のチャンクの割り当てが通知され、これを実現すべく送信回路制御部20が送信回路部21を制御する。
特に、本実施形態では、端末12、端末14が受信品質の良いチャンクを選択し、通信を行えることにより、大きなマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる。
また、周波数ダイバーシチ領域を使用して通信を行なう端末においても、端末からCQIの情報を用いてMCS情報が基地局装置に通知されることにより、下りリンク通信の際の、端末のスケジューリング及び変調方式、符号化率の決定に利用することができる。
本実施形態は、図16、図17、図18で示した、チャンクのグループ分けが異なる場合について説明する。
基地局装置の構成は、第2の実施形態中の図12、図13、図15に示した通りであるので、本実施形態では説明を省略する。また第2の実施形態と同様、端末からのCQIに含まれる情報に基づいて、端末にチャンクが割り当てられる。
ここでは、第2の実施形態と同様、図9に示すように、基地局装置11と端末12、13、14が通信を行なっている場合について説明する。
図21の(c)の図は、横軸に周波数、縦軸に時間をとり、チャンクK1〜K20を各ユーザに割り当てて通信を行なう方法を示している。ここでは、チャンクK1、K2、K3、K4をグループL21としている。また、チャンクK5、K6、K7、K8をグループL22としている。また、チャンクK9、K10、K11、K12をグループL23としている。また、チャンクK13、K14、K15、K16をグループL24としている。また、チャンクK17、K18、K19、K20をグループL25としている。
従って、端末ではグループL21に含まれるチャンクの共通パイロットチャネルを用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数C11の周波数帯域f1、f2、f3、f4の領域が観測される。また、グループL22に含まれるチャンクの共通パイロットチャネルを用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数C12の周波数帯域f1、f2、f3、f4の領域が観測される。
なお、チャンクK1〜K20が、グループL21〜L25に分けられ、マルチユーザダイバーシチ領域と周波数ダイバーシチ領域に割り当てられているという状況は、システムの設計時に固定され変更されない場合もあれば、収容する端末の状況(端末数、高速移動端末の数、情報伝送量)に応じて動的に変えることもできる。
図22の(a)のグラフは、マルチユーザダイバーシチ領域において観測される伝達関数C11を示している。また、図22の(b)のグラフは、周波数ダイバーシチ領域において観測される伝達関数C12を示している。図22の(a)と(b)のグラフにおいて、横軸は周波数を示しており、縦軸は受信電力を示している。また、図22の(a)と(b)のグラフでは、図9の端末12において観測した伝達関数をC11、C12として示している。図22の(a)と(b)のグラフにおいて、周波数軸fは受信電力軸と所定の受信電力値のところで交わっている。
図22の(c)の図は、横軸に周波数、縦軸に時間をとり、チャンクK1〜K20を各ユーザに割り当てて通信を行なう方法を説明するための図である。なお、ここでは、図21で示したようにチャンクK1〜20が、グループL21〜L25に割り当てられているものとし、グループL21、L23はマルチユーザダイバーシチ領域、グループL22、L24、L25は周波数ダイバーシチ領域に予め設定されている。
本実施形態では、無線受信機である端末12がマルチユーザダイバーシチ領域を用いて、無線送信機である基地局装置からの信号を受信しようとするため、マルチユーザダイバーシチ領域の受信信号の品質情報のみを、CQIを用いて基地局装置に通知する。
図22の(c)の図に示すように、グループL21、L23に含まれるチャンクの受信信号の品質情報として、MCS情報(端末が要求する変調方式及び符号化率を示す値(図14))が、基地局装置に宛てて通知されている。
なお、グループL21、L23とグループL22、L24、L25のような、周波数ダイバーシチ領域、マルチユーザダイバーシチ領域のグループ分けについては、送信フレーム先頭において通知される、共通制御チャネルに含まれている。
端末13では、伝達関数C31、C32は、図22に示す伝達関数C11、12とほぼ同じ形状をしているため、グループL23に比べグループL21の方が、MCS情報が大きく、より受信信号品質が良い状況であるものの、基地局装置11との距離が長いため、距離減衰が大きく、MCS情報は全体的に小さい値となっている。
また端末14では、伝達関数C21、C22は、図22に示す伝達関数C11、12と形状が異なり、グループL11に比べグループL13の方が、MCS情報が大きく、より受信信号の品質が良い。
基地局装置11における、図13のステップT2において、図22、図23、図24に示すようなMCS情報が端末12、13、14から収集される。
ここでは、周波数帯域f1では、端末12が平均して8.5の伝送速度を、端末13が平均して4.5の伝送速度を、端末14が平均して4の伝送速度を要求している場合について説明する。周波数帯域f1では、優先度1として端末12が、優先度2として端末13が、優先度3として端末14が割り当てられている。
また、ここでは、周波数帯域f2では、端末12が平均して4の伝送速度を、端末13が平均して1.5の伝送速度を、端末14が平均して3の伝送速度を要求している場合について説明する。周波数帯域f2では、優先度1として端末12が、優先度2として端末14が、優先度3として端末13が割り当てられている。
同様に、周波数帯域f3では、優先度1として端末14が、優先度2として端末12が、優先度3として端末13が割り当てられる。また、周波数帯域f4では、優先度1として端末12が、優先度2として端末13が、優先度3として端末14が割り当てられる。
優先度1の端末12、端末14にはそれぞれ、周波数帯域f1と時間帯域t1で定まるチャンクK1、周波数帯域f3と時間帯域t1で定まるチャンクK3を割り当てられる。
また、端末13ではMCS値が低い、つまり伝送速度が低い分、周波数帯域f4と時間帯域t1で定まるチャンクK4、周波数帯域f1と時間帯域t3で定まるチャンクK9、周波数帯域f4と時間帯域t3で定まるチャンクK12)が割り当てられる。
なお、ここでは、1つの送信フレーム当り、各端末に同一のデータ伝送速度が割り当てられている場合について説明しているが、このような場合に限定されるものではない。
この様に、基地局装置11の図13に示すステップT4において、端末毎のチャンクの割り当てが決まった後、ステップT5において送信回路制御部20に前記端末毎のチャンクの割り当てが通知され、これを実現すべく送信回路制御部20が送信回路部21を制御する。
特に本実施形態では、端末12、端末14が受信品質の良いチャンクを選択し、通信を行えることにより、大きなマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる。
また、周波数ダイバーシチ領域を使用して通信を行なう端末においても、端末からCQIを用いてMCS情報が基地局装置に通知されることにより、下りリンク通信の際の、端末のスケジューリング及び変調方式、符号化率の決定に利用することができる。
本実施形態は、図16、図17、図18で示した、チャンクのグループ分けが異なる場合について説明する。
基地局構成は、第2の実施形態中の図12、図13、図15に示した通りであるので、本実施形態では説明を省略する。
ここでは、第2の実施形態と同様、図9に示すように、無線送信機である基地局装置11と、無線受信機である端末12、13、14とが通信を行なう場合について説明する。
図27の(c)の図は、横軸に周波数、縦軸に時間をとり、チャンクK1〜K20を各ユーザに割り当てて通信を行なう方法を説明するための図である。図10とはチャンクK1〜K20のグループ分けが異なる。つまり、チャンクK1、K2、K3、K4はグループL31を形成する。また、チャンクK5、K6、K9、K10はグループL32を形成する。
また、チャンクK7、K8、K11、K12はグループL33を形成する。また、チャンクK13、K14、K17、K18はグループL34を形成する。また、チャンクK15、K16、K19、K20はグループL35を形成する。
従って端末では、グループL31に含まれるチャンクの共通パイロットチャネルを用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数C12の周波数帯域f1、f2、f3、f4が観測される。また、グループL32に含まれるチャンクの共通パイロットチャネルを用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数C11の周波数帯域f1、f2が観測される。
なお、チャンクK1〜K20が、グループL31〜L35に分けられ、マルチユーザダイバーシチ領域と周波数ダイバーシチ領域に割り当てられているという状況は、システムの設計時に固定され変更されない場合もあれば、収容する端末の状況(端末数、高速移動端末の数、情報伝送量)に応じて動的に変えることもできる。
これにより、特に本実施形態では、端末12、端末14が受信品質の良いチャンクを選択し、通信が行えることにより、大きなマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる。
共通パイロットチャネルDCPCHは、W−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)方式のパイロットチャネル共通パイロットチャネルに相当し、AMCS(Adaptive Modulation and Coding Scheme)方式における下りリンク伝搬路状況の推定、及びセルサーチ、上り送信電力制御の伝搬路ロス測定に使用されている。
下り同期チャネルDSCHは、W−CDMA方式の同期チャネルSCHに相当し、移動局のセルサーチ、OFDM信号の無線フレーム、タイムスロット、送信タイミング間隔TTI(Transmission Timing Interval)、OFDMシンボルタイミング同期に使用されている。
マルチキャスト/ブロードキャストチャネルは情報信号の報知などに使用されている。
同様に、チャンクKb+1〜K2bがグループL42としてマルチユーザダイバーシチ領域として使用されている場合には、第1〜第3の実施形態において説明した方法を用いることにより、共用制御シグナリングチャネル、及びチャンクKb+1、Kb+2に割り当てられている端末UE3、UE1宛の共用データチャネルでマルチユーザダイバーシチ効果が得られる。
この様に第1〜第4の実施形態で説明した方法を用いることにより、図30で示したように、全ての物理チャネルにおいて、周波数ダイバーシチ効果もしくはマルチユーザダイバーシチ効果のどちらかを得ることが可能となる。
Claims (19)
- 所定の周波数帯域と所定の時間により定められるチャンクを単位領域として送信のスケジューリングを行い、複数のアンテナを用いて信号の送信を行う伝送システムの送信制御方法であって、
チャンクに割り当てられた信号の送信にあたり、前記複数のアンテナ毎に、信号に遅延を生じさせ、
前記チャンクの周波数帯域幅をFcとしたとき、前記送信する信号を周波数ダイバーシチで送信するかマルチユーザダイバーシチで送信するかに応じて、信号に生じさせる最大の遅延時間として、1/Fcより小さい第1の値または1/Fcより大きい第2の値のいずれかを選択することを特徴とする送信制御方法。 - 前記最大の遅延時間は、送信先ごとに制御されることを特徴とする請求項1に記載の送信制御方法。
- 前記最大の遅延時間を前記第1の値または前記第2の値のいずれにするかを、前記送信先に通知することを特徴とする請求項2に記載の送信制御方法。
- 前記チャンクを複数のグループのいずれかに分類し、各グループに対して前記最大の遅延時間を前記第1の値または第2の値のいずれかにすることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の送信制御方法。
- 前記チャンクの属するグループを変更可能であることを特徴とする請求項4に記載の送信制御方法。
- 送信先から通知される受信信号の品質情報を受信し、
送信のスケジューリングにあたって、前記品質情報に応じて、前記割り当てるチャンクのグループを選択することを特徴とする請求項4に記載の送信制御方法。 - 前記送信先から通知された受信信号の品質情報に係るチャンクに、当該送信先に送信する信号を優先して割り当てることを特徴とする請求項6に記載の送信制御方法。
- 前記送信先から通知された受信信号の品質情報に係るチャンクの属するグループを変更することを特徴とする請求項6に記載の送信制御方法。
- 前記送信先の機器から通知される受信信号の品質情報は、前記送信先の機器が利用できる伝送速度、変調方式、および符号化率の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項6に記載の送信制御方法。
- 前記チャンクのグループが、少なくとも1つの時間軸上で分割されることを特徴とする請求項4に記載の送信制御方法。
- 前記チャンクのグループが、少なくとも1つの周波数軸上で分割されることを特徴とする請求項4に記載の送信制御方法。
- 前記チャンクのグループが、少なくとも1つの時間軸上および少なくとも1つの周波数軸上で分割されることを特徴とする請求項4に記載の送信制御方法。
- 同一の時間で異なる周波数帯域の第1のチャンクと第2のチャンクに対する前記最大の遅延時間が異なることを特徴とする請求項1に記載の送信制御方法。
- 前記1/Fcより小さい第1の値は零であることを特徴とする請求項1に記載の送信制御方法。
- 前記複数のアンテナ毎に生じさせる遅延の量が、それぞれ異なることを特徴とする請求項1に記載の送信制御方法。
- 前記複数のアンテナ毎に生じさせる遅延の量は、時間領域において一定の間隔を成すことを特徴とする請求項15に記載の送信制御方法。
- 前記複数のアンテナ毎に生じさせる遅延の量は、周波数領域において一定の位相間隔を成すことを特徴とする請求項15に記載の送信制御方法。
- 請求項6に記載の送信制御方法を備える送信機から受信した信号に係る受信品質情報を、前記送信機に対して通知する通信端末。
- 請求項6に記載の送信制御方法を備える送信機を含む基地局と、
前記送信機から受信した信号に係る受信品質情報を前記基地局に対して通知する端末とからなる通信システム。
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