JP5410529B2 - 無線アクセス・ネットワーク内のアップリンク信号伝送およびチャネル推定のための方法および装置 - Google Patents
無線アクセス・ネットワーク内のアップリンク信号伝送およびチャネル推定のための方法および装置 Download PDFInfo
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Description
MU−MIMOのアップリンクは一般に、多元接続チャネル(MAC:Multiple Access Channel)と呼ばれ、ダウンリンクは、ブロードキャスト・チャネル(BC:Broadcast Channel)と呼ばれる。アップリンクでは、すべてのモバイル端末が同じ周波数帯で動作し、基地局に信号を同時に送信し、次いで、基地局は、ユーザ・データを適切なやり方で区別する。基地局は、アレイ処理、マルチユーザ検出、または異なるアクセスのやり方を対象とする他の有効なやり方を用いて各ユーザのデータを分離する必要がある。ダウンリンクでは、基地局は、複数のデータ・ストリームを生成するために、処理されたデータに対して直並列変換を実施し、このデータ・ストリームはそれぞれ、パルス成形され変調され、次いで複数のアンテナを介して無線空間に送信される。それぞれの受信アンテナは、基地局によってすべての通信ユーザに送信された信号の集合、ならびに干渉および雑音を受信し、それによってもたらされるマルチアドレス干渉(MAI:Multi−Address Interference)を除去しなければならない。本開示では、「ユーザ」と「モバイル端末」の概念を区別する意図はない。
理想的なMIMOマルチアンテナ方式が必要とする隣接アンテナ間の間隔は、電波の波長より遥かに大きく、複数の送受信アンテナ間の伝送チャネルには相関関係がない。しかし、ユーザ端末が複数のアンテナの整定を実施するのは常に難しく、質量、容積および電力消費が制限されることにより、上記の理想的な要件を満たすことは非現実的である。したがって、Sendonarisなどは、新しい空間ダイバーシチ技法、コラボレイティブ・ダイバーシチを提案しており、その基本原理は、ユーザ端末が、それ自体の情報に加えて、その相手(別のモバイル端末)から受信された情報を基地局に送信するということである。一方、その相手の情報の一部は、モバイル端末によって受信され、基地局に転送される。したがって、2つのモバイル端末と基地局の間でそれぞれ2つの独立したフェージング・パスが生成され、したがって、空間ダイバーシチ利得が、従来のマルチ送信アンテナ・ダイバーシチを模倣するやり方で取得される。基地局は、それぞれ異なる経路を介して送信されるアップリンク信号のための干渉除去、最尤基準(ML:maximum likelihood criterion)などのジョイント・ディテクション技法によって有効にマルチユーザ干渉に取り組むことができる。
IEEE802.16e規格に基づくモバイルWiMAX(登録商標、以下同)システム構成のプロトコル・バージョン1.0では、コラボレイティブ空間多重化と呼ばれる仮想MIMO技法が、単一の送信アンテナを有する2つのモバイル端末を一致させることによって実施されることが提案されている。その場合、2つのモバイル端末は、同じ時間周波数リソースで同じ基地局と通信し、それぞれのモバイル端末は、それ自体のトラフィック・データだけを送信するが、それぞれのユーザ端末は、2つの直交パイロット・パターンのうちの1つを使用してそれ自体のパイロット・データを送信し、したがって基地局は、2つのモバイル端末からの2つのアップリンク・チャネルを適切に推定し、次いで、最小平均二乗誤差(MMSE:minimum mean square error)復号器や最大尤度復号器などの空間多重化復号器を使用して、2つのモバイル端末に対応するアップリンク・トラフィック・データを取り出すことができる。
IEEE 802.16e規格、および開発中のIEEE 802.16m規格仕様に基づくモバイルWiMAXシステム構成のプロトコル・バージョン1.5では、アンテナ間の間隔が理想的な状況の様々な要件を一時的に達成できないとしても、1つのモバイル端末のために複数の送信アンテナを構成することが可能である。
それぞれのモバイル端末は、アップリンク信号を送信するのに1つの送信アンテナを使用する。それは、開ループ方式に属し、基地局は、送信アンテナの構成に関連する指示情報をモバイル端末に送信する必要はない。
それぞれのモバイル端末の2つの送信アンテナは、同じアップリンク信号を送信する。それは、開ループ方式に属し、基地局は、送信アンテナの構成に関連する指示情報をモバイル端末に送信する必要はない。
それぞれのモバイル端末は、その2つの構成された送信アンテナを時間次元で交互に使用し、たとえば、図1に示されるように、1つのモバイル端末は、奇数のフレームの送信に第1の送信アンテナを使用し、偶数のフレームの送信に第2の送信アンテナを使用するが、別のモバイル端末は、偶数のフレームの送信に第1の送信アンテナを使用し、奇数のフレームの送信に第2の送信アンテナを使用する。フレームは、時間領域において連続的な送信要素であるので、1つのモバイル端末が各フレーム・サイズで1つの送信アンテナだけを使用し、したがって、この方式もまた、開ループである。
Claims (10)
- マルチキャリア・ベースの無線アクセス・ネットワークのネットワーク装置内で、アクセス装置側にアップリンク・データを送信する方法であって、前記ネットワーク装置が複数の送信アンテナを有し、前記方法が、
m.前記複数の送信アンテナを介してマルチパス・サブキャリア変調シンボルを送信するステップを含み、少なくとも2つの送信アンテナによって使用されるサブキャリア・セットがそれぞれ異なり、
前記方法が、前記ステップmの前に、
a.前記ネットワーク装置とそのアップリンク相手方装置との間の前記アップリンク信号の品質に関連する情報に従って決定された、前記複数の送信アンテナと前記複数のサブキャリアとの間の対応関係を取得するステップをさらに備え、
前記ステップmが、
− 前記複数の送信アンテナと前記複数のサブキャリアとの間の前記決定された対応関係に基づいて、前記複数の送信アンテナを介して前記マルチパス・サブキャリア変調シンボルを送信するステップを備える、方法。 - 前記マルチパス・サブキャリア変調シンボルのうちの少なくとも2つが互いに異なる、請求項1に記載の方法。
- 前記ステップaが、
a1.前記ネットワーク装置の前記アップリンク相手方装置から前記アップリンク信号の品質に関連する前記情報を取得するステップをさらに備え、前記アップリンク信号の品質に関連する前記情報が、前記アップリンク相手方装置上で前記ネットワーク装置の各送信アンテナによって送信された前記アップリンク信号の品質を示し、さらに、
a2.前記アップリンク信号の品質に関連する前記情報に基づいて、前記複数のサブキャリアと前記複数の送信アンテナとの間の前記対応関係を決定するステップを備える、請求項1に記載の方法。 - 前記無線アクセス・ネットワークが直交周波数分割多重化に基づき、各送信アンテナによって使用されるサブキャリア・セットが、少なくとも1つの直交周波数分割多重化リソース・ユニットに対応する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
- それぞれ異なる送信アンテナによって使用される前記サブキャリア・セットが、周波数領域で互いに間隔を有する複数の直交周波数分割多重化リソース・ユニットに対応する、請求項4に記載の方法。
- 少なくとも2つの送信アンテナが同じパイロット・パターンを使用する、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。
- マルチキャリア・ベースの無線アクセス・ネットワークのネットワーク装置内で、アクセス・デバイス側にアップリンク・データを送信する第1の送信装置であって、前記ネットワーク装置が複数の送信アンテナを有し、前記第1の送信装置が、
前記複数の送信アンテナを介してマルチパス・サブキャリア変調シンボルを送信するように構成された第2の送信手段を備え、少なくとも2つの送信アンテナによって使用されるサブキャリア・セットがそれぞれ異なり、
前記第1の送信装置が、
前記ネットワーク装置とそのアップリンク相手方装置との間の前記アップリンク信号の品質に関連する情報に従って決定された、前記複数の送信アンテナと前記複数のサブキャリアとの間の前記対応関係を取得するように構成された第1の取得手段をさらに備え、
前記第2の送信手段が、
前記複数の送信アンテナと前記複数のサブキャリアとの間の前記決定された対応関係に基づいて、前記複数の送信アンテナを介して前記マルチパス・サブキャリア変調シンボルを送信するようにさらに構成される、第1の送信装置。 - 前記第1の取得手段が、
前記ネットワーク装置の前記アップリンク相手方装置から前記アップリンク信号の品質に関連する前記情報を取得するように構成された第2の取得手段を備え、前記アップリンク信号の品質に関連する前記情報が、前記アップリンク相手方装置上で前記ネットワーク装置の各送信アンテナによって送信された前記アップリンク信号の品質を示し、更に、
前記アップリンク信号の品質に関連する前記情報に基づいて、前記複数のサブキャリアと前記複数の送信アンテナとの間の前記対応関係を決定するように構成された決定手段をさらに備える、請求項7に記載の第1の送信装置。 - マルチキャリア・ベースの無線アクセス・ネットワーク内のネットワーク装置であって、前記ネットワーク装置が複数の送信アンテナを有し、請求項7乃至8のいずれか1項に記載の第1の送信装置を備えるネットワーク装置。
- マルチキャリア・ベースの無線アクセス・ネットワーク内で複数のネットワーク装置と、その共通のアップリンク相手方装置との間でアップリンク通信を実施する方法であって、前記複数のネットワーク装置が1つまたは複数のマルチアンテナ・ネットワーク装置を備え、
少なくとも1つのマルチアンテナ・ネットワーク装置は、前記ネットワーク装置とそのアップリンク相手方装置との間の前記アップリンク信号の品質に関連する情報に従って決定された、複数の送信アンテナと複数のサブキャリアとの間の対応関係を取得し、複数の送信アンテナと前記複数のサブキャリアとの間の前記決定された対応関係に基づいて、前記複数の送信アンテナを介してマルチパス・サブキャリア変調シンボルを送信するよう構成されており、
少なくとも2つの送信アンテナによって使用されるサブキャリア・セットはそれぞれ異なる、方法。
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