JP5703057B2 - 通信システム、基地局装置、端末装置 - Google Patents
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Description
[第1の実施形態]
図1に、本発明の第1の実施形態に係る通信システムの一構成例を示す。図1に示すように、広い領域をカバーする(広い領域での通信が可能である)マクロセルC1と、マクロセルC1内に狭い領域をカバーするフェムトセルC2が存在する。マクロセルC1は、基地局装置Mと1台の端末装置mとで構成され、基地局装置Mから端末装置mへ所望信号を送信する。フェムトセルC2は、基地局装置Fと1台の端末装置fで構成され、基地局装置Fから端末装置fへ所望信号を送信する。このとき、端末装置fでは、基地局装置Mから端末装置m宛の所望信号が干渉信号として受信されるが、基地局装置Fの送信電力は基地局装置Mの送信電力と比べて小さいため、端末装置fにおける受信SINR(Signal to Interference plus Noise power Ratio)は著しく劣化する。なお、マクロセルC1における基地局装置はMeNB(Macro eNodeB)、フェムトセルC2における基地局装置はHeNB(Home eNodeB)とも呼ばれる。また、ここでは一例としてマクロセルC1とフェムトセルC2を想定しているが、ゾーン半径の異なる複数のセルであり、片方のセルにおける所望信号が他のセルにとって干渉となるようなセルの組み合わせであればよく、光張り出し基地局(RRE:Remote Radio Equipments)、ピコセル(PeNB:Pico eNodeB)、ホットスポット、リレー局などで構成されるセルやゾーンを対象としてもよい。さらに、本実施形態は、隣接する2つ以上のマクロセルのセルエッジに端末装置が位置するような状況においても適用可能である。
図3に本実施形態に係る基地局装置Mの構成を示す。図3に示す基地局装置Mでは、端末mにSU−MIMO伝送するための送信フィルタWTX(m)を算出し、プレコーディングを行うが、このとき基地局装置Mと端末装置mとの間の伝搬路行列HM→mと、基地局装置Mから端末装置mへ送信するストリームの数を表すストリーム数情報Rm(RI:Rank Indicatorとも呼ばれる)に基づいて、そのストリーム数を多重するプレコーディングを行うことができる。そこで、端末装置mでは、パイロット信号から推定した伝搬路行列HM→mと、ストリーム数情報Rmを基地局装置Mへあらかじめ通知する。先に述べたように、本実施形態では、マクロセルでは2ストリームの信号をSU−MIMO伝送するものとし、Rm=2とする。
フェムトセルC2において、端末装置fでは、基地局装置Fからの所望信号と、マクロセルC1からの干渉を受信する。そのためフェムトセルC2では、マクロセルC1からの干渉の影響を受けずに所望信号を受信するために、以下の処理を行う。
受信アンテナAT11では、端末装置fから送信された信号を受信し、無線部61は、受信アンテナAT11から入力された受信信号をダウンコンバートしてベースバンド信号を生成し、A/D部63は、入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換し、受信部65へ出力する。受信部65は、入力されたディジタル信号から、端末装置fから通知された情報を抽出する。具体的には、伝搬路行列HF→f、端末装置fの受信アンテナ数情報Nf、端末装置fの受信フィルタWRX(f)を抽出し、伝搬路行列HF→fおよび受信フィルタWRX(f)を送信フィルタ算出部67へ、受信アンテナ数情報Nfをストリーム数決定部71へ出力する。
端末装置fでは、先に述べたフェムトセルの基地局装置Fからの所望信号の伝送に先立って、マクロセルの基地局装置Mから送信された信号を受信し、無線部91a・91b・91cでは、受信アンテナAT14・AT15・AT16から入力された受信信号をダウンコンバートしてベースバンド信号を生成し、A/D部93a・93b・93cは、入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換し、信号分離部95へ出力する。信号分離部95では、入力された信号からパイロット信号を分離し、受信フィルタ算出部97へ出力する。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
図7に、本発明の第2の実施形態に係る通信システムの構成を示す。図7に示したように、マクロセルC1は、第1の実施形態と同様な構成であり、フェムトセルC3は、基地局装置Fと2台の端末装置f1、f2がMU−MIMO伝送を行う。このとき、端末装置f1、f2では、基地局装置Mから端末装置m宛の所望信号が干渉信号として受信される。また、ここでは一例としてマクロセルC1とフェムトセルC3とを想定しているが、ゾーン半径の異なる複数のセルであり、片方のセルにおける所望信号が他のセルにとって干渉となるようなセルの組み合わせであればよく、光張り出し基地局、ピコセル、ホットスポット、リレー局などで構成されるセルやゾーンを対象としてもよい。さらに、本実施形態は、隣接する2つ以上のマクロセルのセルエッジに端末装置が位置するような状況においても適用可能である。
本実施形態における基地局装置Mおよび端末装置mはそれぞれ図3、4と同様である。
図9に本実施形態に係るフェムトセルC3における基地局装置Fの構成を示す。図5に示す構成に比べて、送信系に相違点がある。ここで送信系の相違点とは、D/A部83a〜d、無線部85a〜d、送信アンテナAT12・AT13・AT21・AT22の数が、図5に示す構成に比べて増加している点である。
Claims (9)
- カバーする領域が広い第1のセルのカバー領域内に、カバーする領域が前記第1のセルよりも狭い第2のセルがあり、前記第1のセルを制御する第1の基地局装置がプレコーディングを行って送信した信号を前記第1のセル内に位置する1つ以上の第1の端末装置が受信し、前記第2のセルを制御する第2の基地局装置がプレコーディングを行い、前記第1のセルと同一周波数を用いて送信した信号を前記第2のセル内に位置する1つ以上の第2の端末装置が受信する通信システムであって、
前記第1の基地局装置が送信するストリーム数に関する情報に基づいて、前記第2の基地局装置が送信するストリーム数を決定することを特徴とする通信システム。 - 前記第2の基地局装置は、前記第1の基地局装置が送信するストリーム数に関する情報を取得し、自身が送信するストリーム数を決定するストリーム数決定部を有することを特徴とする請求項1記載の通信システム。
- 前記第2の基地局装置は、自身が送信するストリーム数を、前記第1の基地局装置が送信するストリーム数に関する情報と、前記第2の端末装置が有する受信アンテナ数と、に基づいて決定するストリーム数決定部を有することを特徴とする請求項1記載の通信システム。
- 前記ストリーム数決定部は、
前記第2の基地局装置が送信するストリーム数を、前記第2の端末装置が有する受信アンテナ数から前記第1の基地局装置が送信するストリーム数を減算した値を基に決定することを特徴とする請求項3記載の通信システム。 - 前記第2の端末装置は、前記第1の基地局装置が前記プレコーディングを行って送信した信号の等価伝搬路を推定する伝搬路推定部と、推定した前記等価伝搬路を基に受信フィルタを算出する受信フィルタ算出部と、算出した前記受信フィルタを受信信号に乗算する受信フィルタ乗算部と、を有することを特徴とする請求項1記載の通信システム。
- 前記受信フィルタ算出部は、前記受信フィルタを、前記等価伝搬路に直交するように算出することを特教とする請求項5記載の通信システム。
- 前記第2の基地局装置は、前記第2の端末装置と前記第2の基地局装置との間の伝搬路に前記受信フィルタを乗算して得られる等価伝搬路を基に、前記第2の基地局装置におけるプレコーディングに用いられる送信フィルタを算出する送信フィルタ算出部を有することを特徴とする請求項6記載の通信システム。
- 前記送信フィルタ算出部は、
前記第2の基地局装置から複数の前記第2の端末装置に対して、それぞれ異なるストリームを送信する場合に、複数の前記第2の端末装置がそれぞれ受信する非所望ストリームの等価伝搬路が前記受信フィルタに直交するように、前記送信フィルタを算出することを特徴とする請求項7記載の通信システム。 - カバーする領域が広い第1のセルのカバー領域内に、カバーする領域が前記第1のセルよりも狭い第2のセルがあり、前記第1のセルを制御する第1の基地局装置がプレコーディングを行って送信した信号を前記第1のセル内に位置する1つ以上の第1の端末装置が受信し、前記第2のセルを制御する第2の基地局装置がプレコーディングを行い、前記第1のセルと同一周波数を用いて送信した信号を前記第2のセル内に位置する1つ以上の第2の端末装置が受信する通信システムにおける第2の基地局装置であって、
前記第1の基地局装置が送信するストリーム数に関する情報や取得し、自身が送信するストリーム数を決定するストリーム数決定部を有することを特徴とする第2の基地局装置。
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