JP5950029B2 - 移動局、基地局、及び通信制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、移動局、基地局、及び通信制御方法に関する。
従来、LTE(Long Term Evolution)の適用された無線通信システムでは、基地局(eNB:eNodeB)から移動局(UE:User Equipment)に向かうDL(Down Link)において、Closed-loop precodingと呼ばれる通信制御手順が用いられている。Closed-loop precodingでは、基地局が、複数のデータストリームを同時に送信する空間多重と、空間多重するデータストリーム(Spatial layer)の数(Transmission rank)を適応制御するRank adaptationとを併用することで、マルチアンテナにより指向性ビームを形成する。移動局は、ランク毎に規定されたPrecoding matrixの中から最適なものを選択し、基地局にフィードバックする。
具体的には、Closed-loop precodingでは、移動局は、チャネル状態を示すCSI(Channel State Information)を基地局にフィードバックする。上記CSIは、推奨するTransmission rankを示すRI(Rank Indicator)と、推奨するPrecoding matrixを示すPMI(Precoding Matrix Indicator)と、上記RI及びPMIを仮定した場合の無線チャネル品質を示すCQI(Channel Quality Indicator)とを含む。基地局は、上記CSIを移動局から受信すると、上記RI及びPMIに基づいて決定されたPrecoding matrixを、UE−specific RS(Reference Signals)とPDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)とに適用して、移動局宛に送信する。上記Precoding matrixを受信した移動局は、UE−specific RSに基づくチャネル推定値を用いて、PDSCHを復調する。
上述した様に、従来のCSIのフィードバック方法は、1つの移動局宛の信号の空間多重技術であるSU−MIMO(Single User-Multiple Input Multiple Output)が適用されたPDSCH送信を想定している。このため、基地局は、再送制御により信頼性が確保される前提で、1つの移動局に対する伝送効率を重視し、無線チャネル品質に応じたランクと、該ランク用のPrecoding matrixとを選択する。
IEEE 802.16 Broadband Wireless Access Working Group Closed Loop MIMO Precoding(2004-11-04)、http://www.ieee802.org/16/tge/contrib/C80216e-04_293r2.pdf
しかしながら、近年では、上述したSU−MIMOと、複数の移動局宛の信号の空間多重技術であるMU−MIMO(Multiple User-Multiple Input Multiple Output)とを動的に切り替える技術が開発されている。また、従来の時間多重に加えて空間多重にも対応したEPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control CHannel)に対して、Closed-loop precodingを適用する技術も開発されつつある。従って、これらの技術に対応するため、移動局から基地局へのCSIフィードバック方法の拡張が望まれている。
CSIフィードバックの新たな方法として、例えば、multiple CSIプロセスのフィードバック方法が提案されている。かかる方法は、移動局が、CSIプロセス毎のCodebook subset制限を有し、上位レイヤの示すビットマップに応じて制限されたRI及びPMIの範囲から、CSIをフィードバックするものである。適用例として、移動局は、CSIプロセス1において、接続セルの推奨ランクのSU−MIMOを想定したCSIをフィードバックする。また、移動局は、CSIプロセス2において、接続セルのランク1のMU−MIMO及びEPDCCHを想定したCSIをフィードバックする。更に、CSIプロセス3においては、移動局は、接続セルのランク2のMU−MIMO及びEPDCCHを想定したCSIをフィードバックする。
この様に、上述のCSIフィードバック方法では、システム性能は向上するものの、移動局は、従来と比較して2〜3倍のサイズのCSI(例えば、12ビット)を基地局に送信することとなる。これに伴い、移動局がCSIのフィードバックに際して基地局に送信する制御情報のオーバーヘッドが、大きく増加してしまう。
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、移動局から基地局へのチャネル状態の報告を、少ない制御情報で実現することができる移動局、基地局、及び通信制御方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願の開示する移動局は、一つの態様において、基地局との間で、空間多重による無線通信を行う。前記移動局は、選択部と送信部とを有する。前記選択部は、複数のデータ単位の中から、チャネル品質の最も高いデータ単位を選択すると共に、該データ単位に属する空間レイヤの内、受信品質の最も高い空間レイヤを選択する。前記送信部は、前記選択部により選択された空間レイヤの識別情報を、制御情報として前記基地局に送信する。
本願の開示する移動局の一つの態様によれば、移動局から基地局へのチャネル状態の報告を、少ない制御情報で実現することができる。
以下に、本願の開示する移動局、基地局、及び通信制御方法の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する移動局、基地局、及び通信制御方法が限定されるものではない。
まず、本願の開示する一実施例に係る移動局(UE)の構成を説明する。図1は、移動局10の機能的構成を示すブロック図である。図1に示す様に、移動局10は、受信RF(Radio Frequency)部11と、FFT(Fast Fourier Transform)部12と、チャネル推定部13と、CSI算出部14と、制御信号復調部15と、データ信号復調部16と、制御信号生成部17と、IFFT(Inversed Fast Fourier Transform)部18と、送信RF部19とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。
受信RF部11は、基地局20から受信された信号に対し、無線周波数からベースバンドへの変換、直交復調、及びA/D(Analog to Digital)変換を行う。FFT部12は、受信RF部11により受信された信号に対し、FFTタイミングの検出、CP(Cyclic Prefix)の除去、及び、FFT処理を行う。チャネル推定部13は、FFT処理後の受信信号から、データ復調用の参照信号であるUE−specific RSを抽出する。また、チャネル推定部13は、該UE−specific RSと、既知の参照信号との相互相関から、チャネル推定値を算出する。
CSI算出部14は、FFT処理後の受信信号から、チャネル品質測定用の参照信号であるCSI(Channel State Information)−RS(Reference Signals)を抽出する。また、CSI算出部14は、該CSI−RSと、既知の参照信号との相互相関から、複素数により表される無線チャネル歪みであるチャネル推定値を算出する。更に、CSI算出部14は、該チャネル推定値を用いて、SU−MIMO用のランクとPrecoding matrixとを選択した後、これらの値に基づき、RI及びPMIを決定する。CSI算出部14は、決定されたRI及びPMIを仮定した各Code wordのCQIを特定し、該CQIと各レイヤの受信SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)とに基づき、LI(Layer Indicator)を決定する。ここで、Code wordとは、PDSCHで送信するデータに関する符号化ビット列の単位であり、1サブフレームで送信するデータはランクに応じて、最大2個のCode wordに分割される。
制御信号復調部15は、FFT処理後の受信信号から制御信号を抽出し、上記チャネル推定値を用いてチャネル補償を行う。また、制御信号復調部15は、データ復調及び誤り訂正復号を行うことで、制御情報として、適用ランク等の送信形式情報を復元する。データ信号復調部16は、FFT処理後の受信信号からデータ信号を抽出し、上記チャネル推定値を用いてチャネル補償を行う。また、データ信号復調部16は、上記送信形式情報に基づき、データ復調及び誤り訂正復号を行うことで、情報ビットを復元する。
制御信号生成部17は、移動局10の接続するセルのCSI(例えば、上記RI、PMI、CQI、LI等)を含む制御情報に対し、誤り訂正符号化及びデータ変調等を行う。IFFT部18は、基地局20へ送信する信号に対し、IFFT処理を実行すると共に、CPを付加する。送信RF部19は、送信対象の信号に対し、D/A(Digital to Analog)変換、直交変調、及びベースバンドから無線周波数への変換を行う。
次に、本願の開示する一実施例に係る基地局(eNB)の構成を説明する。図2は、基地局20の機能的構成を示すブロック図である。図2に示す様に、基地局20は、スケジューラ部21と、データ信号生成部22と、制御信号生成部23と、Precoding決定部24と、UE−specific RS生成部25と、Precoding処理部26a、26b、26cとを有する。また、基地局20は、CSI−RS生成部27と、物理チャネル多重部28と、IFFT部29と、送信RF部210と、受信RF部211と、FFT部212と、制御信号復調部213とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。
スケジューラ部21は、基地局20に接続する各移動局に対する周波数リソースの割当て、及び送信形式(例えば、適用ランク等)の選択を行う。データ信号生成部22は、スケジューラ部21から入力されるデータに対し、誤り訂正符号化及びデータ変調を行う。制御信号生成部23は、適用ランク等の送信形式情報を含む制御情報に対し、誤り訂正符号化及びデータ変調を行う。Precoding決定部24は、移動局10から報告されたRI及びPMIに基づき、SU−MIMO用のPrecoding matrixを決定すると共に、CQI及びLIに基づき、ランク1、2用のPrecoding matrixを決定する。また、Precoding決定部24は、スケジューラ部21により決定されたMIMO方式(SU−MIMOまたはMU−MIMO)のPDSCHとEPDCCHとに対応する各Precoding matrixを、各Precoding処理部26a、26b、26cに出力する。UE−specific RS生成部25は、上記UE−specific RSを生成する。各Precoding処理部26a、26b、26cは、Precoding決定部24から入力された各Precoding matrixに基づき、Precoding処理を実行する。
CSI−RS生成部27は、上記CSI−RSを生成する。物理チャネル多重部28は、各物理チャネルを周波数多重する。IFFT部29は、移動局10へ送信する信号に対し、IFFT処理を実行すると共に、CPを付加する。送信RF部210は、送信対象の信号に対し、D/A変換、直交変調、及びベースバンドから無線周波数への変換を行う。受信RF部211は、移動局10から受信された信号に対し、無線周波数からベースバンドへの変換、直交復調、及びA/D変換を行う。FFT部212は、受信RF部211により受信された信号に対し、FFTタイミングの検出、CPの除去、及び、FFT処理を行う。制御信号復調部213は、FFT処理後の受信信号から制御信号と図示しない上りリンクのDM-RSとを抽出し、上記DM-RSより得られたチャネル推定値を用いてチャネル補償を行う。また、制御信号復調部213は、データ復調及び誤り訂正復号を行うことで、上記制御情報として移動局10から報告されたCSI(例えば、上記RI、PMI、CQI、LI等)を復元する。
移動局10は、例えば、携帯電話やスマートフォン等の携帯型端末によって実現される。図3は、移動局10のハードウェア構成を示すブロック図である。図3に示す様に、移動局10は、ハードウェア的には、CPU(Central Processing Unit)10aと、メモリ10bと、アンテナA1を有するRF回路10cと、LCD(Liquid Crystal Display)やEL(Electro Luminescence)等の表示装置10dとを有する。メモリ10bは、例えば、SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)等のRAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリである。機能的構成とハードウェア構成との対応関係に関し、図1に示した各機能的構成要素の内、受信RF部11、送信RF部19以外の構成要素は、例えばCPU10a等の集積回路により実現される。また、受信RF部11と送信RF部19とは、RF回路10cにより実現される。
図4は、基地局20のハードウェア構成を示すブロック図である。図4に示す様に、基地局20は、ハードウェアの構成要素として、DSP(Digital Signal Processor)20aと、FPGA(Field Programmable Gate Array)20bと、メモリ20cと、RF(Radio Frequency)回路20dと、ネットワークIF(Inter Face)部20eとを有する。DSP20aとFPGA20bとは、スイッチ等のネットワークIF部20eを介して、各種信号やデータの入出力が可能な様に接続されている。RF回路20dは、アンテナA2、A3を有する。メモリ20cは、例えば、SDRAM等のRAM、ROM、フラッシュメモリである。機能的構成とハードウェア構成との対応関係に関し、図2に示した各機能的構成要素の内、送信RF部210、受信RF部211以外の構成要素は、例えばDSP20a、FPGA20b等の集積回路により実現される。また、送信RF部210と受信RF部211とは、RF回路20dにより実現される。
次に、動作を説明する。図5は、移動局10及び基地局20の動作を説明するためのシーケンス図である。
まず、移動局10のCSI算出部14は、基地局20からCSI−RSを受信すると(S1)、該CSI−RSを用いて、SU−MIMO用のランク、Precoding matrix、及びレイヤを決定する(S2)。
S3では、移動局10の送信RF部19は、CSIプロセス#1により、S2で決定されたランク及びPrecoding matrixを示すRI及びPMIを、基地局20に送信する。なお、移動局10は、S3において、上記RI及びPMIを仮定した場合の無線チャネル品質を示すCQIを、併せて送信するものとしてもよい。
S4では、移動局10の送信RF部19は、CSIプロセス#2、#3により、S2で決定されたレイヤを示すLIを、基地局20に送信する。なお、移動局10は、S4において、上記LIを仮定した場合の無線チャネル品質を示すCQIを、併せて送信するものとしてもよい。
S5では、基地局20のPrecoding決定部24は、S3のCSIプロセス#1により受信された上記RI及びPMIを用いて、SU−MIMO用のPrecodingを決定すると共に、S4のCSIプロセス#2、#3により受信された上記LIを用いて、MU−MIMO用のPrecodingとEPDCCH用のPrecodingとを決定する。
S6では、基地局20のスケジューラ部21は、S5においてPrecoding決定部24により決定されたSU-MIMO用のPrecodingとMU-MIMO用のPrecodingとに基づいて、ユーザスケジューリングを行う。すなわち、スケジューラ部21は、移動局10宛てのPDSCHに適用するMIMO方式(SU-MIMO)を決定する。
S7では、基地局20は、Precoding処理部26a、26b、26cにより、上記RI、PMI、及びLIから算出されたEPDCCH用Precodingを、EPDCCHとその復調用UE−specific RSとに適用し、SU-MIMOのPDSCH用Precodingを、PDSCHとその復調用UE-specific RSとに適用し、送信RF部210により、移動局10宛に送信する。ここで、PDSCHの復調用UE-specific RSと、EPDCCHの復調用UE-specific RSは、それぞれ復調対象の物理チャネルに応じた異なる周波数リソースで送信され、それぞれ異なるPrecodingを適用されうることに注意されたい。
S8では、移動局10のチャネル推定部13は、上記復調用UE−specific RSを基にチャネル推定を行い、EPDCCHとPDSCHとを復号する。
S9では、基地局20のPrecoding決定部24は、S3のCSIプロセス#1により受信された上記RI及びPMIを用いて、SU−MIMO用のPrecodingを決定すると共に、S4のCSIプロセス#2、#3により受信された上記LIを用いて、MU−MIMO用のPrecodingとEPDCCH用のPrecodingとを決定する。
S10では、基地局20のスケジューラ部21は、S9のPrecoding決定部により決定されたSU-MIMO用のPrecodingとMU-MIMO用のPrecodingとに基づいて、ユーザスケジューリングを行う。すなわち、スケジューラ部21は、移動局10宛てのPDSCHに適用するMIMO方式(MU-MIMO)を決定する。
S11では、基地局20は、Precoding処理部26a、26b、26cにより、上記RI、PMI、及びLIから算出されたEPDCCH用Precodingを、EPDCCHとその復調用UE−specific RSとに適用し、MU-MIMOのPDSCH用Precodingを、PDSCHとその復調用UE-specific RSとに適用し、送信RF部210により、移動局10宛に送信する。
S12では、移動局10のチャネル推定部13は、上記復調用UE−specific RSを基にチャネル推定を行い、EPDCCHとPDSCHとを復号する。このとき、移動局10は、適用されたPrecodingを意識することはない。
以下、図6〜図10を参照しながら、移動局10から基地局20へのCSIフィードバックの方法について、より具体的に説明する。
図6は、基地局20のPrecoding決定部24が、SU-MIMOが適用されたPDSCH用のPrecoding matrixのサブセットとして、各ランク用のPrecoding matrixを決定する処理を説明するための図である。図6において、Mは、2以上の整数であり、基地局20の有するアンテナ数を表す。また、Nは、2以上の整数であり、空間多重のランク数(レイヤ数)を表す。j、kは、N以下の整数であり、レイヤ番号を表す。無線チャネル品質は、レイヤj>レイヤkである。基地局20のPrecoding決定部24は、移動局10の選択したLIに基づき、SU−MIMOが適用されたPDSCH用のPrecoding matrixを構成する各列ベクトルの内、無線チャネル品質の高いレイヤのPrecoding vectorを選択する。このPrecoding vectorは、MU−MIMOが適用されたPDSCHまたはEPDCCHの送信に適用される。
図6において、上記各列ベクトルは、空間多重される各レイヤに対応するPrecoding vectorである。例えば、レイヤjに対応するPrecoding vectorは、破線で囲んだ“wj,1,wj,2,…,wj,M”である。図6に示す様に、送信ランク1の送信では、この1つのPrecoding vectorが、ランク1用のPrecoding matrixを構成することとなる。これに対して、例えば、レイヤkに対応するPrecoding vectorは、一点鎖線で囲んだ“wk,1,wk,2,…,wk,M”である。図6に示す様に、送信ランク2の送信では、このPrecoding vectorと、上記レイヤjに対応するPrecoding vectorとの2つのベクトルが、ランク2用のPrecoding matrixを構成することとなる。
図7は、移動局10のCSI算出部14が、送信ランクとCode wordとに基づき、LIを決定する処理を説明するための図である。前述の通り、PDSCHで送信するデータに関する符号化ビット列の単位であるCode wordに対応付けて、CQIが算出される。また、各レイヤはいずれかのCode wordに対応付けられる。移動局10のCSI算出部14は、まず、CQIに基づき、品質の良好なCode wordを特定し、更に、該Code wordに属するレイヤの中から、受信SINRの良好な空間レイヤを選択する。この選択された空間レイヤの識別子が、基地局20へのフィードバック対象のLIとなる。図7に示す様に、例えば、送信ランクとして“RI=2”が通知された場合において、CQI1≧CQI2のとき、Code word1に属するレイヤ1が選択され、CQI1<CQI2のとき、Code word2に属するレイヤ2が選択される。また、例えば、送信ランクとして“RI=6”が通知された場合において、CQI1≧CQI2のとき、Code word1に属するレイヤ1〜3の内、受信SINRが最も高いレイヤ(例えば、レイヤ1)が選択される。更に、例えば、送信ランクとして“RI=8”が通知された場合において、CQI1<CQI2のとき、Code word2に属するレイヤ5〜8の内、受信SINRが最も高いレイヤ(例えば、レイヤ5)が選択される。
図8は、LIのビット数を送信ランク毎に示す図である。図8に示す様に、LIの必要性は、SU−MIMOを想定した推奨ランクに依存する。従って、移動局10の制御信号生成部17は、基地局20にフィードバックするRIに応じて、LIのビット数を切り替えることで、制御情報を効率的に送信することができる。図8において、例えば、送信ランクがランク3、4である場合、移動局10は、2つ(=2の1乗)のレイヤの中から1つのレイヤを選択するため、LIのビット数は1ビットに設定される。また、例えば、送信ランクがランク5〜8である場合、移動局10は、4つ(=2の2乗)のレイヤの中から1つのレイヤを選択するため、LIのビット数は2ビットに設定される。
図9は、実施例に係るPrecoding用の制御情報をCSIプロセス毎に示す図である。図9に示す様に、移動局10は、CSIプロセス#1では、従来と同様に、Precoding用の制御情報として、SU−MIMO用の推奨ランクの推奨PMIを、基地局20に送信する。これに対し、CSIプロセス#2では、移動局10は、Precoding用の制御情報として、受信SINRの最も良好なレイヤのLIを、基地局20に送信する。これにより、CSIプロセス#2における制御情報のビット数は、従来の4ビットから2ビットに節減される。同様に、CSIプロセス#3では、移動局10は、Precoding用の制御情報として、受信SINRの2番目に良好なレイヤのLIを、基地局20に送信する。これにより、CSIプロセス#3における制御情報のビット数も、従来の4ビットから2ビットに節減される。あるいは、CSIプロセス#3で基地局20に送信するLIは、ランク2送信の通信容量が最大になるように選択したレイヤに対応させてもよい。つまり、SU-MIMO用の推奨PMIに対応するPrecoding matrixから、ランク2用のPrecoding matrixを生成するための2個の列ベクトルを選択する際に、1個目の列ベクトルはCSIプロセス#2で送信するLIに対応する列ベクトルであり、2個目の列ベクトルはCSIプロセス#2に対応する列ベクトルと組み合わせた場合に通信容量が最大になるような列ベクトルとしてもよい。
基地局20は、CSIプロセス#2により移動局10から受信された制御情報(LI)を用いて、送信ランク1のPrecoding matrixを決定する。また、基地局20は、CSIプロセス#3により移動局10から受信された制御情報(LI)を用いて、送信ランク2のPrecoding matrixを決定する。この様に、基地局20は、Precoding matrix自体ではなく、LIのみの受信により、Precoding matrixを決定することができる。その結果、制御情報の効率的な送受信が可能となる。
以上説明した様に、移動局10は、基地局20との間で、空間多重による無線通信を行う。移動局10は、CSI算出部14と送信RF部19とを有する。CSI算出部14は、複数のデータ単位(図7のCode word1、2)の中から、チャネル品質(例えば、CQI)の最も高いデータ単位を選択すると共に、該データ単位に属する空間レイヤの内、受信品質(例えば、SINR)の最も高い空間レイヤを選択する。送信RF部19は、CSI算出部14により選択された空間レイヤの識別情報(例えば、LI)を、制御情報として基地局20に送信する。
移動局10において、送信RF部19は、第1のチャネル状態情報(例えば、CSIプロセス#1)として、上記空間多重において推奨される空間レイヤ数に対応する空間符号化情報(例えば、図5のS3に示したRI、PMI)を基地局20に送信するものとしてもよい。その後、送信RF部19は、第2のチャネル状態情報(例えば、CSIプロセス#2)として、上記受信品質(例えば、SINR)の最も高い空間レイヤの識別情報(例えば、図5のS4に示したLI)を基地局20に送信するものとしてもよい。
移動局10において、送信RF部19は、上記第2のチャネル状態情報に後続する第3のチャネル状態情報(例えば、CSIプロセス#3)として、上記受信品質(例えば、SINR)の2番目に高い空間レイヤの識別情報(例えば、図5のS4に示したLI)を基地局20に送信するものとしてもよい。
一方、基地局20は、移動局10との間で、空間多重による無線通信を行う。基地局20は、受信RF部211とPrecoding決定部24とPrecoding処理部26a、26b、26cとを有する。受信RF部211は、受信品質(例えば、SINR)の最も高い空間レイヤの識別情報(例えば、LI)を、移動局10から受信する。上記空間レイヤは、移動局10において、複数のデータ単位(例えば、Code word1、2)の中から、チャネル品質(例えば、CQI)の最も高いデータ単位が選択された後、該データ単位に属する空間レイヤの中から選択されたものである。Precoding決定部24は、受信RF部211により受信された上記空間レイヤの識別情報を用いて、空間符号化情報(例えば、Precoding matrix)を決定する。Precoding処理部26a、26b、26cは、Precoding決定部24により決定された空間符号化情報に基づき、上記空間多重を実行する。
具体的には、移動局10は、上記LIを決定する際、CSI−RSを用いてチャネル推定を行い、移動局10と基地局20との間のMIMOチャネルにおけるチャネル歪みを表す行列Hを取得する。移動局10は、チャネル推定値の分散から、熱雑音と干渉の電力とを推定する。
次に、移動局10は、全てのランクとPrecoding matrixとの候補の内、通信容量が最大となるランク及びPrecoding matrixを、SU−MIMO用のランク及びPrecoding matrixに選定する。すなわち、CSI算出部14は、Precoding matrixとチャネル行列と受信アンテナウェイト行列との乗算により、各レイヤの受信電力を推定すると共に、該受信電力を、熱雑音と干渉の電力とで除算することにより、各レイヤの受信SINRを推定する。更に、CSI算出部14は、推定された受信SINRを平均化して各Code wordの受信SINRを算出することにより、各Code wordのMCS(Modulation and Coding Scheme)を特定する。そして、CSI算出部14は、対応する見込みスループットをレイヤ間で加算することにより、通信容量を推定する。
その後、移動局10は、SU−MIMO用のランク及びPrecoding matrixを適用した場合の各Code wordの受信SINRから、CQIを求める。移動局10は、CQIが最も高いCode wordの中から、受信SINRが高いレイヤ(例えば、上位1つまたは2つ)を選択し、該レイヤの識別子を、LIにより基地局20に報告する。
これにより、移動局10は、基地局20に対し、チャネル状態の報告(CSIフィードバック)を、少ない制御情報で行うことができる。その結果、各MIMO方式(例えば、SU−MIMO、MU−MIMO)と各物理チャネル(例えば、PDSCH、EPDCCH)とに適したClosed-loop precodingが、より少ない制御情報のオーバーヘッドにより実現可能となる。
(変形例)
上記実施例では、移動局10は、CQIが高い方のCode wordの中で、受信SINRが良好なレイヤのLIをフィードバックするものとした。しかしながら、CQIは、Code word内の平均的なチャネル品質を示す指標であることから、全てのCode wordの中で、最良の受信SINRを有するレイヤが、必ずしもCQIが高い方のCode wordに属しているとは限らない。そこで、移動局10のCSI算出部14は、CQIの高低に拘らず、全てのCode wordの中から、最良の受信SINRを有するレイヤを選択するものとしてもよい。
上記実施例では、移動局10は、CQIが高い方のCode wordの中で、受信SINRが良好なレイヤのLIをフィードバックするものとした。しかしながら、CQIは、Code word内の平均的なチャネル品質を示す指標であることから、全てのCode wordの中で、最良の受信SINRを有するレイヤが、必ずしもCQIが高い方のCode wordに属しているとは限らない。そこで、移動局10のCSI算出部14は、CQIの高低に拘らず、全てのCode wordの中から、最良の受信SINRを有するレイヤを選択するものとしてもよい。
図10は、変形例に係るPrecoding用の制御情報をCSIプロセス毎に示す図である。図10に示す様に、移動局10は、CSIプロセス#1では、従来と同様に、Precoding用の制御情報として、SU−MIMO用の推奨ランクの推奨PMIを、基地局20に送信する。これに対し、CSIプロセス#2では、移動局10は、Precoding用の制御情報として、受信SINRの最も良好なレイヤのLIと該レイヤの属するCode wordの番号とを、基地局20に送信する。これにより、CSIプロセス#2における制御情報のビット数は、従来の4ビットから3(=2+1)ビットに節減される。同様に、CSIプロセス#3では、移動局10は、Precoding用の制御情報として、受信SINRの2番目に良好なレイヤのLIと該レイヤの属するCode wordの番号とを、基地局20に送信する。これにより、CSIプロセス#3における制御情報のビット数も、従来の4ビットから3(=2+1)ビットに節減される。
かかる態様では、移動局10のCSI算出部14は、上記複数のデータ単位(図7のCode word1、2)に属する全ての空間レイヤの中から、受信品質(例えば、SINR)の最も高い空間レイヤを選択する。移動局10の送信RF部19は、CSI算出部14により選択された空間レイヤの識別情報(例えば、LI)に併せて、上記空間レイヤの属するデータ単位の識別情報(例えば、Code word1)を、制御情報として基地局20に送信する。すなわち、移動局10は、選択されたレイヤのLIに加えて、該レイヤの属するCode wordの番号(例えば、図7のCode word1)を、基地局20にフィードバックする。このため、CSIプロセス#2、#3で送受信される制御情報のビット数は、上記実施例の2ビット(図9参照)から3ビットに増加するが、より品質の高いレイヤによるデータ伝送が可能となる。
なお、上記実施例及び変形例では、Precodingの適用される物理チャネルとして、EPDCCH及びPDSCHを例示した。しかしながら、EPDCCHは、例えば、PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)、PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)等の他の制御用チャネルであってもよい。また、PDSCHについても、他のデータ用チャネルであってもよい。
また、上記実施例及び変形例では、移動局10のCSI算出部14は、Code wordの選択に際し、チャネル品質を示す指標としてCQI値を参照するものとした。しかしながら、CSI算出部14は、CQI値の代わりに、電波強度を表すRSSI(Received Signal Strength Indication)値、あるいは、電波状態を表すSIR(Signal to Interference Ratio)値、SINR値等を参照するものとしてもよい。
更に、上記実施例及び変形例では、移動局10のCSI算出部14は、空間レイヤの選択に際し、受信品質を示す指標としてSINR値を参照するものとした。しかしながら、CSI算出部14は、SINR値の代わりに、SIR値、あるいは、電波強度を表すRSSI値を参照するものとしてもよい。
10 移動局
10a CPU(Central Processing Unit)
10b メモリ
10c RF(Radio Frequency)回路
10d 表示装置
11 受信RF部
12 FFT(Fast Fourier Transform)部
13 チャネル推定部
14 CSI(Channel State Information)算出部
14a LI決定テーブル
14b LIビット数テーブル
14c、14d Precoding用制御情報テーブル
15 制御信号復調部
16 データ信号復調部
17 制御信号生成部
18 IFFT(Inversed Fast Fourier Transform)部
19 送信RF部
20 基地局
20a DSP(Digital Signal Processor)
20b FPGA(Field Programmable Gate Array)
20c メモリ
20d RF回路
20e ネットワークIF(Inter Face)部
21 スケジューラ部
22 データ信号生成部
23 制御信号生成部
24 Precoding決定部
25 UE(User Equipment)−specific RS(Reference Signals)生成部
26a、26b、26c Precoding処理部
27 CSI−RS生成部
28 物理チャネル多重部
29 IFFT部
210 送信RF部
211 受信RF部
212 FFT部
213 制御信号復調部
A1 移動局用アンテナ
A2、A3 基地局用アンテナ
d 各レイヤ1〜Nの送信シンボル
j、k レイヤ番号
M 基地局のアンテナ数
N 空間多重のランク数(レイヤ数)
s 各アンテナの送信シンボル
w ランクN用Precoding matrix
10a CPU(Central Processing Unit)
10b メモリ
10c RF(Radio Frequency)回路
10d 表示装置
11 受信RF部
12 FFT(Fast Fourier Transform)部
13 チャネル推定部
14 CSI(Channel State Information)算出部
14a LI決定テーブル
14b LIビット数テーブル
14c、14d Precoding用制御情報テーブル
15 制御信号復調部
16 データ信号復調部
17 制御信号生成部
18 IFFT(Inversed Fast Fourier Transform)部
19 送信RF部
20 基地局
20a DSP(Digital Signal Processor)
20b FPGA(Field Programmable Gate Array)
20c メモリ
20d RF回路
20e ネットワークIF(Inter Face)部
21 スケジューラ部
22 データ信号生成部
23 制御信号生成部
24 Precoding決定部
25 UE(User Equipment)−specific RS(Reference Signals)生成部
26a、26b、26c Precoding処理部
27 CSI−RS生成部
28 物理チャネル多重部
29 IFFT部
210 送信RF部
211 受信RF部
212 FFT部
213 制御信号復調部
A1 移動局用アンテナ
A2、A3 基地局用アンテナ
d 各レイヤ1〜Nの送信シンボル
j、k レイヤ番号
M 基地局のアンテナ数
N 空間多重のランク数(レイヤ数)
s 各アンテナの送信シンボル
w ランクN用Precoding matrix
Claims (6)
- 基地局との間で、空間多重による無線通信を行う移動局であって、
複数のデータ単位の中から、チャネル品質の最も高いデータ単位を選択すると共に、該データ単位に属する空間レイヤの内、受信品質の最も高い空間レイヤを選択する選択部と、
前記選択部により選択された空間レイヤの識別情報を、制御情報として前記基地局に送信する送信部と
を有することを特徴とする移動局。 - 前記選択部は、前記複数のデータ単位に属する空間レイヤの中から、受信品質の最も高い空間レイヤを選択し、
前記送信部は、前記選択部により選択された空間レイヤの識別情報に併せて、前記空間レイヤの属するデータ単位の識別情報を、制御情報として前記基地局に送信することを特徴とする請求項1に記載の移動局。 - 前記送信部は、第1のチャネル状態情報として、空間レイヤ数に対応する空間符号化情報を前記基地局に送信した後、第2のチャネル状態情報として、前記受信品質の最も高い空間レイヤの識別情報を前記基地局に送信することを特徴とする請求項1に記載の移動局。
- 前記送信部は、前記第2のチャネル状態情報に後続する第3のチャネル状態情報として、前記受信品質の2番目に高い空間レイヤの識別情報を前記基地局に送信することを特徴とする請求項3に記載の移動局。
- 移動局との間で、空間多重による無線通信を行う基地局であって、
前記移動局において、複数のデータ単位の中から、チャネル品質の最も高いデータ単位が選択された後、該データ単位に属する空間レイヤの中から選択された、受信品質の最も高い空間レイヤの識別情報を、前記移動局から受信する受信部と、
前記受信部により受信された前記空間レイヤの識別情報を用いて、空間符号化情報を決定する決定部と、
前記決定部により決定された空間符号化情報に基づき、前記空間多重を実行する実行部と
を有することを特徴とする基地局。 - 基地局との間で、空間多重による無線通信を行う移動局が、
複数のデータ単位の中から、チャネル品質の最も高いデータ単位を選択すると共に、該データ単位に属する空間レイヤの内、受信品質の最も高い空間レイヤを選択し、
選択された空間レイヤの識別情報を、制御情報として前記基地局に送信する
ことを特徴とする通信制御方法。
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- 2015-09-29 US US14/869,357 patent/US10439697B2/en active Active
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