JPWO2010013751A1 - 無線通信システムおよび無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、送信側のアンテナを1本固定、もしくはランダムに選択した場合、もしくは固有値の最も大きなストリームを持つアンテナを選択して、送信1本、受信N本のSIMO通信を行った場合に得られる通信速度をCsimo_kとした場合、次の式(2)を満たす端末kについては、MIMO信号処理を行わなくても、SIMO通信を与えられたタイムスロットで行ってもよい。
上記の式(1)を満足しない端末がある場合、フレーム全部を使ってSDMA−TDMA通信を行った場合に得られる通信速度をCsdma_kとし、次の式(3)を満たす場合、フレーム全体にわたりSDMA−TDMA通信のみ行う。
もし、式(3)を満たさない場合は、フレーム全体の時間を1としたときのSDMA−TDMA通信の時間比率をαとして、全てのkに対して次の式(4)を満たす場合は、MIMO−TDMA通信とSDMA−TDMA通信をフレーム内で時間比率αで時間分割して運用する。
式(4)
もし、式(4)を満たすことができない場合は、フレーム全部を使ってMP−SDMA通信を行った場合に得られる通信速度をCmpsdma_kとし、次の式(5)を満たす場合、フレーム全体にわたりMP−SDMA通信のみ行う。
もし、式(5)を満たさない場合は、フレーム全体の時間を1としたときのSDMA−TDMA通信の時間比率をα、MP−SDMA通信の時間比率をβとして、次の式(6)を満たすαとβを線形計画法などを用いて探索する。満たす解があれば、それぞれの時間比率にて運用する。
このようにして、MIMO−TDMA通信をベースに、SDMA−TDMA通信やMP−SDMA通信を求めることによって、要求される通信速度が小さい場合は、MIMO−TDMA通信、またはSIMO−TDMA通信を行うようにする。これは、各通信モードで必要となるチャネル情報のサイズが、SIMO−TDMA通信、MIMO−TDMA通信、SDMA−TDMA通信、MP−SDMA通信の順に大きくなるため、不要である場合は、できる限り、フィードバック情報量を削減した運用をすることが可能になるためである。
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Claims (19)
- 無線通信システムであって、
複数のアンテナを持つ複数の基地局と、複数のアンテナを持つ複数の端末と、複数の前記基地局を集中管理する基地局制御局と、を備え、
1つの前記基地局と1つの前記端末のみが通信を行う第1の通信モードと、1つの前記基地局が複数の前記端末と同時通信を行う第2の通信モードと、複数の前記基地局を前記基地局制御局によって連携させて複数の前記端末と同時通信を行う第3の通信モードとを具備し、
前記基地局は、前記基地局のアンテナと前記端末のアンテナとの間のチャネル情報を収集し、この収集したチャネル情報から計算される各通信モードの通信容量に基づいて各端末が要求する通信速度を満足するかどうかを判断し、この判断結果に基づいて前記第1の通信モードと前記第2の通信モードと前記第3の通信モードとのうちのいずれかの通信モードを決定することを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1において、
前記基地局は、前記第3の通信モードにおいて、前記端末が要求する通信速度を満たせない場合に、満たすことのできない前記端末に対して接続拒否を通知して、前記端末の接続数を制限することを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1において、
前記基地局は、送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネル情報を前記端末で測定するために必要な既知パターンのプリアンブル信号を前記基地局のアンテナを介して送信する送信部と、前記端末がチャネル情報をどのような形でフィードバックするかを決めるフィードバック方法を指定する情報を前記端末に通知する通知部とを具備し、
前記基地局は、前記プリアンブル信号と前記フィードバック方法を指定する情報とを前記端末に送信し、
前記端末は、前記プリアンブル信号によってチャネル情報を測定し、この測定したチャネル情報を前記フィードバック方法を指定する情報に従って、フィードバックを行うか行わないかを含めて判断し、この判断結果に基づいてチャネル情報を前記基地局にフィードバックすることを特徴とする無線通信システム。 - 請求項3において、
前記フィードバック方法には、従属している前記基地局のアンテナに対するチャネル情報のみをフィードバックする第1の方法と、前記端末が受信している周囲全ての前記基地局のアンテナに対するチャネル情報をフィードバックする第2の方法と、前記基地局が利用しているチャネル情報をそのまま利用してもよいか悪いかという情報をフィードバックする第3の方法とを具備することを特徴とする無線通信システム。 - 請求項4において、
前記フィードバック方法として前記第3の方法が指定された場合、前記基地局が送信したプリアンブル信号を用いて測定したチャネル推定結果のチャネル情報と、前記基地局が信号処理に利用しているチャネル情報との相関係数を計算し、この計算した相関係数が閾値以上である場合に、前記基地局が利用しているチャネル情報をそのまま利用してもよいと判断し、閾値以下であれば利用してはよくないと判断し、この判断結果をフィードバックすることを特徴とする無線通信システム。 - 請求項4において、
前記フィードバック方法として前記第3の方法が指定された場合、受信して復号した結果の誤り率を測定し、この測定した誤り率が閾値以下ならば前記基地局が利用しているチャネル情報をそのまま利用してもよいと判断し、閾値以上であれば利用してはよくないと判断し、この判断結果をフィードバックすることを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1において、
前記端末は、送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネル情報を前記基地局で測定するために必要な既知パターンのプリアンブル信号を前記端末のアンテナから送信する機能部を具備し、
前記端末は、前記基地局から前記端末へ通信する際に用いる周波数と同じ周波数で前記プリアンブル信号を前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記プリアンブル信号からチャネル情報を収集し、この収集したチャネル情報を用いて通信モードを決定することを特徴とする無線通信システム。 - 複数のアンテナを持つ複数の基地局と、複数のアンテナを持つ複数の端末と、複数の前記基地局を集中管理する基地局制御局とを具備してなる無線通信システムであって、
1つの前記基地局と1つの前記端末のみが通信を行う第1の通信モードと、1つの前記基地局が複数の前記端末と同時通信を行う第2の通信モードと、複数の前記基地局を前記基地局制御局によって連携させて複数の前記端末と同時通信を行う第3の通信モードとを具備し、
前記基地局制御局は、前記基地局のアンテナと前記端末のアンテナとの間のチャネル情報を収集し、この収集したチャネル情報から計算される各通信モードの通信容量に基づいて各端末が要求する通信速度を満足するかどうかを判断し、この判断結果に基づいて前記第1の通信モードと前記第2の通信モードと前記第3の通信モードとのうちのいずれかの通信モードを決定することを特徴とする無線通信システム。 - 請求項8において、
前記基地局制御局は、前記第3の通信モードにおいて、前記端末が要求する通信速度を満たせない場合に、満たすことのできない前記端末に対して接続拒否を通知して、前記端末の接続数を制限することを特徴とする無線通信システム。 - 請求項8において、
前記基地局制御局は、基地局のアンテナと端末のアンテナとの間のチャネル情報を前記端末で測定するために必要な既知パターンのプリアンブル信号と、前記端末がチャネル情報をどのような形でフィードバックするかを決めるフィードバック方法を指定する情報とを、前記基地局を介して送信する送信部を有し、
前記端末は、前記プリアンブル信号によってチャネル情報を測定し、この測定したチャネル情報を前記フィードバック方法を指定する情報に従って、フィードバックを行うか行わないかを判断し、この判断結果に基づいてチャネル情報を前記基地局を介して前記基地局制御局にフィードバックするフィードバック制御部と、を有することを特徴とする無線通信システム。 - 請求項8において、
前記フィードバック方法には、従属している前記基地局のアンテナに対するチャネル情報のみをフィードバックする第1の方法と、前記端末が受信している周囲全ての前記基地局のアンテナに対するチャネル情報をフィードバックする第2の方法と、前記基地局が利用しているチャネル情報をそのまま利用してもよいか悪いかという情報をフィードバックする第3の方法とを具備することを特徴とする無線通信システム。 - 複数のアンテナを有する基地局と、複数のアンテナを有する端末と、複数の基地局を管理する制御局と、を備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記基地局は、前記基地局が有するアンテナと前記端末が有するアンテナとの間のチャネル情報を前記端末で測定するためのプリアンブル信号を前記基地局のアンテナから送信し、
前記端末は、前記プリアンブル信号に対応する前記基地局のアンテナと前記端末のアンテナとの間のチャネル情報を前記基地局に送信し、
前記基地局は、一の前記基地局と、一の前記端末との間で通信を行う第1の通信モードと、一の前記基地局と、複数の前記端末との間で同時通信を行う第2の通信モードと、複数の前記基地局と、前記制御局の制御により、複数の前記端末の間で同時通信を行う第三の通信モードとのいずれかで、少なくとも一の前記端末と、タイムスロットごとに通信を行う、ことを特徴とする無線通信方法。 - 請求項12において、
前記基地局は、前記基地局のアンテナと前記端末のアンテナとの間のチャネル情報を収集し、
この収集したチャネル情報から計算される各通信モードの通信容量に基づいて各端末が要求する通信速度を満足するかどうかを判断し、
この判断結果に基づいて前記第1の通信モードと前記第2の通信モードと前記第3の通信モードとのうちのいずれかの通信モードを決定することを特徴とする無線通信方法。 - 請求項13において、
前記基地局は、前記端末がチャネル情報をどのような形でフィードバックするかを決めるフィードバック方法を指定する情報を前記端末に通知し、
前記端末は、前記プリアンブル信号によってチャネル情報を測定し、この測定したチャネル情報を前記フィードバック方法を指定する情報に従って、チャネル情報を前記基地局にフィードバックすることを特徴とする無線通信方法。 - 請求項14において、
前記フィードバック方法として前記第3の方法が指定された場合、前記基地局が送信したプリアンブル信号を用いて測定したチャネル推定結果のチャネル情報と、前記基地局が信号処理に利用しているチャネル情報との相関係数を計算し、この計算した相関係数が閾値以上である場合に、前記基地局が利用しているチャネル情報をそのまま利用してもよいと判断し、閾値以下であれば利用してはよくないと判断し、この判断結果をフィードバックすることを特徴とする無線通信方法。 - 請求項14において、
前記フィードバック方法として前記第3の方法が指定された場合、受信して復号した結果の誤り率を測定し、この測定した誤り率が閾値以下ならば前記基地局が利用しているチャネル情報をそのまま利用してもよいと判断し、閾値以上であれば利用してはよくないと判断し、この判断結果をフィードバックすることを特徴とする無線通信方法。 - 複数のアンテナを有する基地局と、複数のアンテナを有する端末と、複数の基地局を管理する制御局と、を備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記制御局は、前記基地局が有するアンテナと前記端末が有するアンテナとの間のチャネル情報を前記端末で測定するためのプリアンブル信号を前記基地局を介して端末に送信し、
前記端末は、前記プリアンブル信号に対応する前記基地局のアンテナと前記端末のアンテナとの間のチャネル情報を前記基地局に送信し、
前記制御局は、一の前記基地局と、一の前記端末との間で通信を行う第1の通信モードと、一の前記基地局と、複数の前記端末との間で同時通信を行う第2の通信モードと、複数の前記基地局と、前記制御局の制御により、複数の前記端末の間で同時通信を行う第三の通信モードとのいずれかで、少なくとも一の前記端末と少なくとも一の基地局との間で、タイムスロットごとに通信を行う、ことを特徴とする無線通信方法。 - 請求項17において、
前記制御局は、前記端末がチャネル情報をどのような形でフィードバックするかを決めるフィードバック方法を指定する情報を前記基地局を介して前記端末に通知し、
前記端末は、前記プリアンブル信号によってチャネル情報を測定し、この測定したチャネル情報を前記フィードバック方法を指定する情報に従って、チャネル情報を前記基地局を介して前記制御局にフィードバックすることを特徴とする無線通信方法。 - 請求項17において、
前記制御局は、前記基地局のアンテナと前記端末のアンテナとの間のチャネル情報を、前記基地局を介して収集し、
この収集したチャネル情報から計算される各通信モードの通信容量に基づいて各端末が要求する通信速度を満足するかどうかを判断し、
この判断結果に基づいて、前記第1の通信モードと前記第2の通信モードと前記第3の通信モードとのうちいずれかの通信モードを、前記基地局と前記端末間のタイムスロットごとの通信モードに決定することを特徴とする無線通信方法。
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