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技術 無線通信システムおよびスケジューリング方法

出願人 パナソニック株式会社
発明者 吉井勇上杉充上原利幸
出願日 2002年6月20日 (18年6ヶ月経過) 出願番号 2002-179818
公開日 2004年1月22日 (16年11ヶ月経過) 公開番号 2004-023716
状態 特許登録済
技術分野 交流方式デジタル伝送 時分割方式以外の多重化通信方式 移動無線通信システム
主要キーワード 送信順序制御 他装置宛 サブストリーム間 移動局装置宛て 通信相手局 自装置宛て 割当信号 回線品質測定
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (14)

課題

複数の送信アンテナからそれぞれ異なる移動局装置に対してデータが送信される場合に、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信すること。

解決手段

スケジューラ104は、各移動局装置受信アンテナ数に応じたデータの送信順序を決定するスケジューリングを行う。また、スケジューラ104は、スケジューリングの結果、どの送信アンテナにどの移動局装置宛てサブストリーム割り当てられるかを送信アンテナ割当信号生成部124へ通知する。受信アンテナ数通知信号復号部122は、受信アンテナ数通知信号を復号し、各移動局装置の受信アンテナ数をスケジューラ104へ通知する。送信アンテナ割当信号生成部124は、どの送信アンテナにどの移動局装置宛てのサブストリームが割り当てられるかを示す送信アンテナ割当信号を生成する。

概要

背景

近年、下り回線においてパケットデータを高速伝送するHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)の伝送速度をさらに高めるために、同一周波数や同一コードを用いて、複数の送信アンテナからそれぞれ異なるパケットデータを同時に送信するMIMO(Multi Input Multi Output)通信を適用することが検討されている。MIMO通信を行う場合、複数の送信アンテナから送信された信号は、基地局装置に備えられた送信アンテナと同数またはそれ以上の受信アンテナを備える移動局装置によって受信され、各受信アンテナによって受信された信号に対して行列演算が行われ、各送信アンテナから送信されたそれぞれのパケットデータへと分離され、復調および復号される。

概要

複数の送信アンテナからそれぞれ異なる移動局装置に対してデータが送信される場合に、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信すること。スケジューラ104は、各移動局装置受信アンテナ数に応じたデータの送信順序を決定するスケジューリングを行う。また、スケジューラ104は、スケジューリングの結果、どの送信アンテナにどの移動局装置宛てサブストリーム割り当てられるかを送信アンテナ割当信号生成部124へ通知する。受信アンテナ数通知信号復号部122は、受信アンテナ数通知信号を復号し、各移動局装置の受信アンテナ数をスケジューラ104へ通知する。送信アンテナ割当信号生成部124は、どの送信アンテナにどの移動局装置宛てのサブストリームが割り当てられるかを示す送信アンテナ割当信号を生成する。   

目的

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、複数の送信アンテナからそれぞれ異なる移動局装置に対してデータが送信される場合に、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる無線通信システムおよびスケジューリング方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
6件
牽制数
15件

この技術が所属する分野

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請求項1

少なくとも1つの移動局装置が複数の受信アンテナを備える移動局装置群と当該移動局装置群に対して複数の送信アンテナからデータを送信する基地局装置とを有する無線通信システムであって、前記移動局装置群の各移動局装置は、自装置に備えられた受信アンテナ数を示す受信アンテナ数通知信号を送信する受信アンテナ数通知信号送信手段、を有し、前記基地局装置は、前記受信アンテナ数通知信号を受信する受信アンテナ数通知信号受信手段と、受信された受信アンテナ数通知信号に基づいてデータの送信順序を決定する送信順序決定手段と、決定された送信順序で前記複数の送信アンテナのそれぞれにデータを割り当てて送信するデータ送信手段と、を有することを特徴とする無線通信システム。

請求項2

前記基地局装置は、前記データ送信手段による前記複数の送信アンテナに対するデータの割り当てを報知するための送信アンテナ割当信号を送信する送信アンテナ割当信号送信手段、をさらに有することを特徴とする請求項1記載の通信ステム

請求項3

前記送信順序決定手段は、前記複数の送信アンテナから同時にデータを送信する送信相手となる移動局装置のうち、受信アンテナ数が最も少ない移動局装置の受信アンテナ数分だけ互いに異なるデータが送信されるように送信順序を決定することを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。

請求項4

前記移動局装置群の各移動局装置は、前記複数の送信アンテナと自装置の受信アンテナとの間の回線品質を測定する回線品質測定手段と、測定された回線品質の情報を送信する回線品質情報送信手段と、をさらに有し、前記基地局装置は、回線品質情報を受信する回線品質情報受信手段、をさらに有し、前記送信順序制御手段は、受信された回線品質情報および受信アンテナ数通知信号に基づいてデータの送信順序を決定することを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。

請求項5

複数の送信アンテナからデータを送信する基地局装置であって、通信相手局に備えられた受信アンテナ数を示す受信アンテナ数通知信号を受信する受信アンテナ数通知信号受信手段と、受信された受信アンテナ数通知信号に基づいてデータの送信順序を決定する送信順序決定手段と、決定された送信順序で複数の送信アンテナにデータを割り当てて送信するデータ送信手段と、を有することを特徴とする基地局装置。

請求項6

前記データ送信手段による前記複数の送信アンテナに対するデータの割り当てを報知するための送信アンテナ割当信号を送信する送信アンテナ割当信号送信手段、をさらに有することを特徴とする請求項5記載の基地局装置。

請求項7

前記送信順序決定手段は、前記複数の送信アンテナから同時にデータを送信する通信相手局のうち、受信アンテナ数が最も少ない通信相手局の受信アンテナ数分だけ互いに異なるデータが送信されるように送信順序を決定することを特徴とする請求項5記載の基地局装置。

請求項8

前記複数の送信アンテナと通信相手局の受信アンテナとの間の回線品質を示す回線品質情報を受信する回線品質情報受信手段、をさらに有し、前記送信順序制御手段は、受信された回線品質情報および受信アンテナ数通知信号に基づいてデータの送信順序を決定することを特徴とする請求項5記載の基地局装置。

請求項9

前記データ送信手段は、前記複数の送信アンテナに割り当てられたデータの変調方式および誤り符号化方式を受信された回線品質情報に応じて適応的に変更して送信することを特徴とする請求項8記載の基地局装置。

請求項10

前記データ送信手段は、前記複数のアンテナのそれぞれに割り当てられたデータを複数のキャリア重畳して送信することを特徴とする請求項5記載の基地局装置。

請求項11

自装置に備えられた受信アンテナ数を示す受信アンテナ数通知信号を送信する受信アンテナ数通知信号送信手段、を有することを特徴とする移動局装置。

請求項12

通信相手局の受信アンテナ数を取得するステップと、取得した受信アンテナ数に基づいてデータの送信順序を決定するステップと、決定した送信順序で複数の送信アンテナにデータを割り当てて送信するステップと、を有することを特徴とするスケジューリング方法

技術分野

0001

本発明は、無線通信システムおよびスケジューリング方法に関する。

0002

近年、下り回線においてパケットデータを高速伝送するHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)の伝送速度をさらに高めるために、同一周波数や同一コードを用いて、複数の送信アンテナからそれぞれ異なるパケットデータを同時に送信するMIMO(Multi Input Multi Output)通信を適用することが検討されている。MIMO通信を行う場合、複数の送信アンテナから送信された信号は、基地局装置に備えられた送信アンテナと同数またはそれ以上の受信アンテナを備える移動局装置によって受信され、各受信アンテナによって受信された信号に対して行列演算が行われ、各送信アンテナから送信されたそれぞれのパケットデータへと分離され、復調および復号される。

背景技術

0003

上述のようなMIMO通信を適用したHSDPAにおいては、複数の移動局装置に対してパケットデータを送信する場合、基地局装置は、複数の送信アンテナからそれぞれ異なる移動局装置に対するパケットデータを同時に送信することが考えられる。すなわち、例えば2本の送信アンテナを備える基地局装置が、一方の送信アンテナを特定の移動局装置に割り当て、他方の送信アンテナを他の移動局装置に割り当てて同時にパケットデータを送信することが考えられる。

0004

このように基地局装置が複数の送信アンテナをそれぞれ異なる移動局装置に対して割り当ててパケットデータを同時に送信した場合、このパケットデータを受信するすべての移動局装置が、基地局装置に備えられた送信アンテナと同数またはそれ以上の受信アンテナを備えていれば、各移動局装置はそれぞれの送信アンテナから送信されたパケットデータを正しく分離して自装置宛てのパケットデータを復調および復号することができる。

0005

しかしながら、移動局装置の受信アンテナ数が基地局装置の送信アンテナ数よりも小さいと、その移動局装置は各送信アンテナから送信されたパケットデータを正しく分離することができず、他装置宛てのパケットデータが干渉成分となり、受信品質劣化するという問題がある。

発明が解決しようとする課題

0006

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、複数の送信アンテナからそれぞれ異なる移動局装置に対してデータが送信される場合に、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる無線通信システムおよびスケジューリング方法を提供することを目的とする。

0007

本発明の無線通信システムは、少なくとも1つの移動局装置が複数の受信アンテナを備える移動局装置群と当該移動局装置群に対して複数の送信アンテナからデータを送信する基地局装置とを有する無線通信システムであって、前記移動局装置群の各移動局装置は、自装置に備えられた受信アンテナ数を示す受信アンテナ数通知信号を送信する受信アンテナ数通知信号送信手段、を有し、前記基地局装置は、前記受信アンテナ数通知信号を受信する受信アンテナ数通知信号受信手段と、受信された受信アンテナ数通知信号に基づいてデータの送信順序を決定する送信順序決定手段と、決定された送信順序で前記複数の送信アンテナのそれぞれにデータを割り当てて送信するデータ送信手段と、を有する構成を採る。

0008

この構成によれば、移動局装置は、自装置の受信アンテナ数を基地局装置へ通知し、基地局装置は、各移動局装置の受信アンテナ数に応じて送信順序を決定するスケジューリングを行うため、各移動局装置の受信アンテナ数を超えた数の異なるデータが同時に送信されることなく、常にすべての移動局装置が自装置宛てのデータを分離することができ、基地局装置が複数の送信アンテナからそれぞれ異なる移動局装置に対してデータを送信する場合でも、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。

0009

本発明の無線通信システムは、前記基地局装置は、前記データ送信手段による前記複数の送信アンテナに対するデータの割り当てを報知するための送信アンテナ割当信号を送信する送信アンテナ割当信号送信手段、をさらに有する構成を採る。

0010

この構成によれば、複数の送信アンテナに対するデータの割当を基地局装置が報知するため、移動局装置は、どの送信アンテナから送信されたデータが自装置宛てのデータであるかを検知することができ、自装置宛てのデータのみを復調および復号することができる。

0011

本発明の無線通信システムは、前記送信順序決定手段は、前記複数の送信アンテナから同時にデータを送信する送信相手となる移動局装置のうち、受信アンテナ数が最も少ない移動局装置の受信アンテナ数分だけ互いに異なるデータが送信されるように送信順序を決定する構成を採る。

0012

この構成によれば、受信アンテナ数が最も少ない移動局装置が分離できる数のデータを同時に送信するため、データを受信するすべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。

0013

本発明の無線通信システムは、前記移動局装置群の各移動局装置は、前記複数の送信アンテナと自装置の受信アンテナとの間の回線品質を測定する回線品質測定手段と、測定された回線品質の情報を送信する回線品質情報送信手段と、をさらに有し、前記基地局装置は、回線品質情報を受信する回線品質情報受信手段、をさらに有し、前記送信順序制御手段は、受信された回線品質情報および受信アンテナ数通知信号に基づいてデータの送信順序を決定する構成を採る。

0014

この構成によれば、移動局装置は、基地局装置の複数の送信アンテナと自装置の受信アンテナとの間の回線品質を測定して送信し、基地局装置は、回線品質および受信アンテナ数に応じて送信順序を決定するため、回線品質の良好なアンテナ間においてデータが伝送されるようにスケジューリングをすることができ、移動局装置における信号の受信品質を向上することができる。

0015

本発明の基地局装置は、複数の送信アンテナからデータを送信する基地局装置であって、通信相手局に備えられた受信アンテナ数を示す受信アンテナ数通知信号を受信する受信アンテナ数通知信号受信手段と、受信された受信アンテナ数通知信号に基づいてデータの送信順序を決定する送信順序決定手段と、決定された送信順序で複数の送信アンテナにデータを割り当てて送信するデータ送信手段と、を有する構成を採る。

0016

この構成によれば、通信相手局の受信アンテナ数に応じて送信順序を決定するスケジューリングを行うため、複数の移動局装置に対して同時にデータを送信する場合、各移動局装置の受信アンテナ数を超えた数の異なるデータが同時に送信されることなく、常にすべての移動局装置が自装置宛てのデータを分離することができ、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。

0017

本発明の基地局装置は、前記データ送信手段による前記複数の送信アンテナに対するデータの割り当てを報知するための送信アンテナ割当信号を送信する送信アンテナ割当信号送信手段、をさらに有する構成を採る。

0018

この構成によれば、複数の送信アンテナに対するデータの割り当てを報知するため、移動局装置は、どの送信アンテナから送信されたデータが自装置宛てのデータであるかを検知することができ、自装置宛てのデータのみを復調および復号することができる。

0019

本発明の基地局装置は、前記送信順序決定手段は、前記複数の送信アンテナから同時にデータを送信する通信相手局のうち、受信アンテナ数が最も少ない通信相手局の受信アンテナ数分だけ互いに異なるデータが送信されるように送信順序を決定する構成を採る。

0020

この構成によれば、受信アンテナ数が最も少ない通信相手局が分離できる数のデータを同時に送信するため、複数の移動局装置に対して同時にデータを送信する場合、データを受信するすべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。

0021

本発明の基地局装置は、前記複数の送信アンテナと通信相手局の受信アンテナとの間の回線品質を示す回線品質情報を受信する回線品質情報受信手段、をさらに有し、前記送信順序制御手段は、受信された回線品質情報および受信アンテナ数通知信号に基づいてデータの送信順序を決定する構成を採る。

0022

この構成によれば、複数の送信アンテナと通信相手局の受信アンテナとの間の回線品質および通信相手局の受信アンテナ数に応じて送信順序を決定するため、回線品質の良好なアンテナ間においてデータが伝送されるようにスケジューリングをすることができ、通信相手局における信号の受信品質を向上することができる。

0023

本発明の基地局装置は、前記データ送信手段は、前記複数の送信アンテナに割り当てられたデータの変調方式および誤り符号化方式を受信された回線品質情報に応じて適応的に変更して送信する構成を採る。

0024

この構成によれば、回線品質に応じて各送信アンテナごとの変調方式および誤り符号化方式を適応的に変更して送信するため、回線品質に応じた最適な変調方式および誤り符号化方式を選択することができ、データの伝送品質を向上するとともに伝送レートを高くすることができる。

0025

本発明の基地局装置は、前記データ送信手段は、前記複数のアンテナのそれぞれに割り当てられたデータを複数のキャリア重畳して送信する構成を採る。

0026

この構成によれば、複数のアンテナのそれぞれに割り当てられたデータを複数のキャリアに重畳して送信するため、マルチキャリア方式の通信を行う場合でも、常にすべての移動局装置が自装置宛てのデータを分離することができ、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。

0027

本発明の移動局装置は、自装置に備えられた受信アンテナ数を示す受信アンテナ数通知信号を送信する受信アンテナ数通知信号送信手段、を有する構成を採る。

0028

この構成によれば、自装置に備えられた受信アンテナ数を通知するため、基地局装置は、各移動局装置の受信アンテナ数に応じて送信順序を決定するスケジューリングを行うことができ、基地局装置が複数の移動局装置に対して同時にデータを送信する場合、各移動局装置の受信アンテナ数を超えた数の異なるデータが同時に送信されることなく、常にすべての移動局装置が自装置宛てのデータを分離することができ、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。

0029

本発明のスケジューリング方法は、通信相手局の受信アンテナ数を取得するステップと、取得した受信アンテナ数に基づいてデータの送信順序を決定するステップと、決定した送信順序で複数の送信アンテナにデータを割り当てて送信するステップと、を有するようにした。

課題を解決するための手段

0030

この方法によれば、通信相手局の受信アンテナ数に応じて送信順序を決定するスケジューリングを行うため、基地局装置が複数の移動局装置に対して同時にデータを送信する場合、各移動局装置の受信アンテナ数を超えた数の異なるデータが同時に送信されることなく、常にすべての移動局装置が自装置宛てのデータを分離することができ、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。

0031

本発明の骨子は、移動局装置が自装置に備えられている受信アンテナ数を基地局装置へ通知し、基地局装置は、通知された移動局装置の受信アンテナ数に基づいてすべての移動局装置が複数の送信アンテナから送信されるデータを送信アンテナごとに正しく分離できるようにスケジューリングを行うことである。

0032

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

0033

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。同図に示す無線通信システムは、2本の送信アンテナを備える基地局装置10、1本の受信アンテナを備える移動局装置20、2本の受信アンテナを備える移動局装置30、および2本の受信アンテナを備える移動局装置40から構成されている。

0034

基地局装置10は、移動局装置20、移動局装置30、および移動局装置40と通信を行っているものとする。

0035

図2は、実施の形態1に係る基地局装置10の内部構成を示すブロック図である。同図に示す基地局装置10は、バッファ102およびスケジューラ104からなる送信順序決定部、符号化部106、S/P(Serial/Parallel)変換部108、変調部110−1〜110−2、拡散部112−1〜112−2、無線送信部114−1〜114−2、送信アンテナ116−1〜116−2、アンテナ118、無線受信部120、受信アンテナ数通知信号復号部122、送信アンテナ割当信号生成部124、および無線送信部126を有している。なお、以下の説明においては、変調部110−1から送信アンテナ116−1までのデータの流れおよび変調部110−2から送信アンテナ116−2までのデータの流れを、それぞれ「サブストリーム」という。

0036

バッファ102は、スケジューラ104によるスケジューリングに従って、移動局装置20、移動局装置30、または移動局装置40宛ての送信データ送出する。スケジューラ104は、受信アンテナ数通知信号復号部122によって復号される受信アンテナ数通知信号に基づき、各移動局装置の受信アンテナ数に応じたデータの送信順序を決定するスケジューリングを行う。ここで、受信アンテナ数通知信号は、移動局装置20、移動局装置30、および移動局装置40から送信され、各移動局装置に備えられている受信アンテナ数を通知するための信号である。

0037

また、スケジューラ104は、スケジューリングの結果、どの送信アンテナにどの移動局装置宛てのサブストリームが割り当てられるかを送信アンテナ割当信号生成部124へ通知する。なお、スケジューラ104によるスケジューリングについては後述する。

0038

符号化部106は、バッファ102から送出されたデータを誤り符号化する。S/P変換部108は、誤り符号化されたデータをシリアルパラレル変換して、2つのサブストリームを生成する。変調部110−1および変調部110−2は、それぞれサブストリームを変調する。拡散部112−1および拡散部112−2は、それぞれ同一の拡散コードでサブストリームを拡散する。無線送信部114−1および無線送信部114−2は、それぞれのサブストリームに対して所定の無線処理(D/A変換、アップコンバートなど)を行い、同一の周波数でそれぞれ対応する送信アンテナ116−1および送信アンテナ116−2から同時に送信する。

0039

アンテナ118は、移動局装置20、移動局装置30、および移動局装置40から送信される受信アンテナ数通知信号を受信し、送信アンテナ割当信号生成部124によって生成される送信アンテナ割当信号を送信する。無線受信部120は、受信された受信アンテナ数通知信号に対して所定の無線処理(ダウンコンバート、A/D変換など)を行う。受信アンテナ数通知信号復号部122は、受信アンテナ数通知信号を復号し、移動局装置20、移動局装置30、および移動局装置40の受信アンテナ数をスケジューラ104へ通知する。送信アンテナ割当信号生成部124は、どの送信アンテナにどの移動局装置宛てのサブストリームが割り当てられるかを示す送信アンテナ割当信号を生成する。無線送信部126は、送信アンテナ割当信号に対して所定の無線処理(D/A変換、アップコンバートなど)を行う。

0040

図3は、実施の形態1に係る移動局装置20の内部構成を示すブロック図である。同図に示す移動局装置20は、受信アンテナ202、無線受信部204、逆拡散部206、復調・復号部208、受信アンテナ数通知信号生成部210、無線送信部212、アンテナ214、無線受信部216、および送信アンテナ割当信号復号部218を有している。

0041

無線受信部204は、受信アンテナ202を介して、基地局装置10から送信された各サブストリームの信号を受信し、所定の無線処理(ダウンコンバート、A/D変換など)を行う。逆拡散部206は、受信信号を逆拡散する。復調・復号部208は、基地局装置10から送信されたサブストリームのうち、自装置宛てのサブストリームを復調および復号し、受信データを得る。

0042

受信アンテナ数通知信号生成部210は、自装置に備えられている受信アンテナ数(ここでは、1本)を基地局装置10へ通知するための受信アンテナ数通知信号を生成する。無線送信部212は、受信アンテナ数通知信号に対して所定の無線処理(D/A変換、アップコンバートなど)を行い、アンテナ214を介して送信する。

0043

アンテナ214は、基地局装置10から送信される送信アンテナ割当信号を受信し、受信アンテナ数通知信号生成部210によって生成される受信アンテナ数通知信号を送信する。無線受信部216は、アンテナ214を介して受信された送信アンテナ割当信号に対して所定の無線処理(ダウンコンバート、A/D変換など)を行う。送信アンテナ割当信号復号部218は、送信アンテナ割当信号を復号し、基地局装置10のどの送信アンテナにどの移動局装置宛てのサブストリームが割り当てられているかを示す情報を復調・復号部208へ通知する。

0044

図4は、実施の形態1に係る移動局装置30の内部構成を示すブロック図である。なお、移動局装置40は、移動局装置30と同様の構成を有している。同図に示す移動局装置30は、受信アンテナ302−1〜302−2、無線受信部304−1〜304−2、逆拡散部306−1〜306−2、サブストリーム分離部308、P/S変換部310、復調・復号部312、チャネル推定部314、受信アンテナ数通知信号生成部316、無線送信部318、アンテナ320、無線受信部322、および送信アンテナ割当信号復号部324を有している。

0045

無線受信部304−1および無線受信部304−2は、対応する受信アンテナ302−1または受信アンテナ302−2を介して、基地局装置10から送信された各サブストリームの信号を受信し、所定の無線処理(ダウンコンバート、A/D変換など)を行う。逆拡散部306−1および逆拡散部306−2は、受信信号を逆拡散する。サブストリーム分離部308は、チャネル推定結果に基づいて、逆拡散された受信信号を基地局装置10におけるサブストリームごとのデータに分離する。P/S変換部310は、分離されて得られた2つのサブストリームごとのデータをパラレルシリアル変換して、1系列のデータを得る。復調・復号部312は、得られた1系列のデータのうち、基地局装置10から自装置宛てに送信されたサブストリームに対応するデータを復調および復号し、受信データを得る。チャネル推定部314は、受信アンテナ302−1および受信アンテナ302−2のそれぞれによって受信された信号に対してチャネル推定を行う。

0046

受信アンテナ数通知信号生成部316は、自装置に備えられている受信アンテナ数(ここでは、2本)を基地局装置10へ通知するための受信アンテナ数通知信号を生成する。無線送信部318は、受信アンテナ数通知信号に対して所定の無線処理(D/A変換、アップコンバートなど)を行い、アンテナ320を介して送信する。

0047

アンテナ320は、基地局装置10から送信される送信アンテナ割当信号を受信し、受信アンテナ数通知信号生成部316によって生成される受信アンテナ数通知信号を送信する。無線受信部322は、アンテナ320を介して受信された送信アンテナ割当信号に対して所定の無線処理(ダウンコンバート、A/D変換など)を行う。送信アンテナ割当信号復号部324は、送信アンテナ割当信号を復号し、基地局装置10のどの送信アンテナにどの移動局装置宛てのサブストリームが割り当てられているかを示す情報を復調・復号部312へ通知する。

0048

次いで、上記のように構成された基地局装置10、移動局装置20、移動局装置30、および移動局装置40からなる無線通信システムにおける、スケジューリングの動作について説明する。

0049

まず、移動局装置20、移動局装置30、および移動局装置40の受信アンテナ数通知信号生成部210および受信アンテナ数通知信号生成部316によって生成された受信アンテナ通知信号が、各移動局装置から送信される。受信アンテナ数通知信号は、基地局装置10のアンテナ118によって受信される。そして、無線受信部120によって所定の無線処理(ダウンコンバート、A/D変換など)が行われ、受信アンテナ数通知信号復号部122によって受信アンテナ数通知信号が復号されることにより、各移動局装置の受信アンテナ数がスケジューラ104へ通知される。

0050

そして、スケジューラ104によって、受信アンテナ数が1本の移動局装置20に対してデータを送信する場合は、2つの送信アンテナ116−1〜116−2にはどちらも移動局装置20宛ての同一のデータが割り当てられ、受信アンテナ数が2本の移動局装置30または移動局装置40に対してデータを送信する場合は、2つの送信アンテナ116−1〜116−2にそれぞれ異なるデータ(すなわち、移動局装置30宛ての異なる2つのデータ、移動局装置40宛ての異なる2つのデータ、または移動局装置30宛てのデータと移動局装置40宛てのデータ)が割り当てられるようにスケジューリングが行われる。

0051

具体的には、移動局装置20をユーザA、移動局装置30をユーザB、移動局装置40をユーザCとすれば、例えば図5に示すように、t1においては、2つの送信アンテナ116−1および送信アンテナ116−2にユーザA宛てのデータA1が割り当てられ、t2においては、送信アンテナ116−1にユーザB宛てのデータB1が割り当てられ送信アンテナ116−2にユーザC宛てのデータC1が割り当てられ、t3およびt4についても同様の割り当てが行われて送信されるようにスケジューリングされる。

0052

なお、t1およびt3において、データA1およびデータA2は、2つの送信アンテナ116−1〜116−2に割り当てられるが、これはスケジューラ104によってバッファ102が制御されることにより、データA1およびデータA2の複製が作成され、同一のデータが連続してバッファ102から送出され、S/P変換部108によってシリアル/パラレル変換されることで実現できる。

0053

また、本実施の形態においては、基地局装置10の送信アンテナが2本、移動局装置20の受信アンテナが1本、移動局装置30および移動局装置40の受信アンテナが2本の場合を例にとって説明しているが、これらのアンテナ数は何本でも良い。移動局装置は、自装置に備えられた受信アンテナ数分のサブストリームを分離できるため、基地局装置がN本の送信アンテナを備えている(すなわち、N個のサブストリームを送信することができる)場合、同時にデータを送信する送信相手となる移動局装置のうち最も受信アンテナ数が少ない移動局装置の受信アンテナ数だけ異なるデータがN個のいずれかの送信アンテナに割り当てられるようにスケジューリングを行えば良い。

0054

例えば、基地局装置が3本の送信アンテナを備えている(3つのサブストリームを送信することができる)場合、同時にデータを送信する送信相手となる移動局装置の中に受信アンテナが2本のものがあれば、2つの異なるサブストリームを3本の送信アンテナのうち2本に割り当てるか、または、2つの異なるサブストリームのうち一方の複製を生成して3本の送信アンテナに割り当てるようにスケジューリングを行う。また、同時にデータを送信する送信相手となるすべての移動局装置の受信アンテナ数が3本以上であれば、3つの異なるサブストリームを3本の送信アンテナに割り当てるようにスケジューリングする。

0055

このようなスケジューラ104によるスケジューリングの結果、どの送信アンテナにどの移動局装置宛てのサブストリームが割り当てられるかの情報は、スケジューラ104から送信アンテナ割当信号生成部へ通知される。そして、送信アンテナ割当信号生成部124によって、上記の送信アンテナの割り当てに関する情報を各移動局装置へ通知するための送信アンテナ割当信号が生成される。送信アンテナ割当信号は、無線送信部126によってアンテナ118を介して送信される。

0056

一方、スケジューラ104によってバッファ102が制御され、バッファ102から送出されたデータは、符号化部106によって誤り符号化され、S/P変換部108によってシリアル/パラレル変換されて2つのサブストリームが得られる。そして、2つのサブストリームは、それぞれ変調部110−1〜110−2によって変調され、拡散部112−1〜112−2によって同一のコードで拡散され、無線送信部114−1〜114−2によって送信アンテナ116−1〜116−2を介して同一の周波数で送信される。

0057

そして、各移動局装置は、自装置宛てのサブストリームを含む信号を、受信アンテナ202、または受信アンテナ302−1〜302−2によって受信する。同時に、各移動局装置は、アンテナ214またはアンテナ320を介して、送信アンテナ割当信号を受信する。

0058

そして、送信アンテナ割当信号復号部218または送信アンテナ割当信号復号部324によって、送信アンテナ割当信号が復号され、基地局装置10における送信アンテナへのサブストリームの割り当てに関する情報が復調・復号部208または復調・復号部312へそれぞれ通知される。

0059

移動局装置20は、2つの送信アンテナに同一のサブストリームが割り当てられて送信された信号を受信するため、送信アンテナ割当信号の内容は、2つの送信アンテナにはいずれも移動局装置20宛ての同一のサブストリームが割り当てられていることを示すものである。また、移動局装置30および移動局装置40は、2つの送信アンテナに自装置宛てのサブストリームのみが割り当てられているとは限らないため、送信アンテナ割当信号の内容は、1番目および2番目の送信アンテナにはそれぞれどちらの移動局装置宛てのサブストリームが割り当てられているかを示すものである。

0060

このような送信アンテナ割当信号の内容に基づいて、移動局装置20においては、復調・復号部208によって、自装置宛てのサブストリームが復調および復号され、受信データが得られる。また、移動局装置30および移動局装置40においては、サブストリーム分離部308によって、受信信号が基地局装置10におけるサブストリームへと分離された後、復調・復号部312によって、自装置宛てのサブストリームが復調および復号され、受信データが得られる。

0061

このように、本実施の形態によれば、移動局装置は、自装置の受信アンテナ数を基地局装置へ通知し、基地局装置は、複数の送信アンテナにデータを割り当てる際に、受信アンテナ数が最も少ない移動局装置の受信アンテナ数分だけ異なるデータが同時に送信されるようにスケジューリングを行うため、基地局装置が複数の送信アンテナからそれぞれ異なる移動局装置に対してデータを送信する場合でも、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。

0062

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2の特徴は、各移動局装置がチャネル品質を示す指標(CQI:Channel Quality Indicator)を基地局装置へ報告し、基地局装置は、CQIおよび各移動局装置の受信アンテナ数に基づくスケジューリングを行う点である。なお、本実施の形態に係る無線通信システムは、図1に示す無線通信システムと同様の構成を有しているものとし、その説明を省略する。

0063

図6は、実施の形態2に係る基地局装置の内部構成を示すブロック図である。同図に示す基地局装置において、図2に示す基地局装置10と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。

0064

スケジューラ104aは、受信アンテナ数通知信号復号部122によって復号される受信アンテナ数通知信号、および後述するCQI復号部402によって復号されるCQIに基づき、各移動局装置の受信アンテナ数およびアンテナ間のCQIに応じたデータの送信順序を決定するスケジューリングを行う。CQI復号部402は、移動局装置から送信されるCQIを復号する。ここで、CQIは、送信アンテナ116−1および送信アンテナ116−2と受信アンテナとの間のチャネルの品質を示す指標であり、例えばCIR(Carrier to Interference Ratio)などが用いられる。

0065

図7は、実施の形態2に係る移動局装置の内部構成を示すブロック図である。同図に示す移動局装置は、受信アンテナを1本備えるものであり、図3に示す移動局装置20と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。

0066

チャネル推定部502は、受信アンテナ202によって受信された信号に対してチャネル推定を行う。CQI測定部504は、チャネル推定結果に基づいて、基地局装置の送信アンテナ116−1および送信アンテナ116−2と自装置の受信アンテナ202との間のCQIをそれぞれ測定する。

0067

図8は、実施の形態2に係る他の移動局装置の内部構成を示すブロック図である。同図に示す移動局装置は、受信アンテナを2本備えるものであり、図4に示す移動局装置30と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。

0068

CQI測定部602は、チャネル推定結果に基づいて、基地局装置の送信アンテナ116−1および送信アンテナ116−2と自装置の受信アンテナ302−1および受信アンテナ302−2との間のCQIをそれぞれ測定する。

0069

次いで、上記のように構成された基地局装置および移動局装置からなる無線通信システムにおける、スケジューリングの動作について説明する。

0070

本実施の形態においても、まず、各移動局装置から受信アンテナ数通知信号が生成され、基地局装置へ送信される。このとき、CQI測定部504およびCQI測定部602によって、それぞれチャネル推定部502およびチャネル推定部314のチャネル推定結果に基づいて、基地局装置の送信アンテナ116−1および送信アンテナ116−2から送信されるサブストリームごとのCQIが測定され、測定されたCQIが受信アンテナ数通知信号と同時に送信される。

0071

受信アンテナ数通知信号およびCQIは、基地局装置のアンテナ118によって受信される。そして、無線受信部120によって所定の無線処理(ダウンコンバート、A/D変換など)が行われ、受信アンテナ数通知信号復号部122によって受信アンテナ数通知信号が復号され、CQI復号部402によってCQIが復号され、各移動局装置の受信アンテナ数およびサブストリームごとのCQIがスケジューラ104aへ通知される。

0072

そして、スケジューラ104aによって、受信アンテナ数が1本の移動局装置に対してデータを送信する場合は、2つの送信アンテナ116−1〜116−2にはどちらも当該移動局装置宛ての同一のデータが割り当てられ、受信アンテナ数が2本の移動局装置に対してデータを送信する場合は、2つの送信アンテナ116−1〜116−2にそれぞれ異なるデータが割り当てられるようにスケジューリングが行われる。また、このとき、各移動局装置から通知されたCQIに基づき、品質の良好なチャネルによって各移動局装置へデータが伝送されるようにスケジューリングが行われる。

0073

具体的には、受信アンテナが1本の移動局装置をユーザA、受信アンテナが2本の移動局装置をユーザBおよびユーザCとすれば、例えば図9に示すように、t1においては、2つの送信アンテナ116−1および送信アンテナ116−2にユーザA宛てのデータA1が割り当てられ、t2においては、送信アンテナ116−1にユーザB宛てのデータB1が割り当てられ送信アンテナ116−2にユーザB宛てのデータB2が割り当てられ、t3およびt4についても同様の割り当てが行われて送信されるようにスケジューリングされる。ここで、例えばt3においては、送信アンテナ116−1とユーザBの受信アンテナとの間のチャネルの品質が良好であり、送信アンテナ116−2とユーザCの受信アンテナとの間のチャネルの品質が良好であることがCQIによって検知されるため、スケジューラ104aのスケジューリングは図9のように行われる。

0074

なお、t1において、データA1は、2つの送信アンテナ116−1〜116−2に割り当てられるが、これはスケジューラ104aによってバッファ102が制御されることにより、データA1の複製が作成され、同一のデータが連続してバッファ102から送出され、S/P変換部108によってシリアル/パラレル変換されることで実現できる。

0075

また、本実施の形態においては、基地局装置の送信アンテナが2本、移動局装置の受信アンテナが1本または2本の場合を例にとって説明しているが、これらのアンテナ数は何本でも良い。移動局装置は、自装置に備えられた受信アンテナ数分のサブストリームを分離できるため、基地局装置がN本の送信アンテナを備えている(すなわち、N個のサブストリームを送信することができる)場合、同時にデータを送信する送信相手となる移動局装置のうち最も受信アンテナ数が少ない移動局装置の受信アンテナ数だけ異なるデータがN個のいずれかの送信アンテナに割り当てられるようにスケジューリングを行えば良い。

0076

そして、実施の形態1と同様に、このスケジューリングの結果が送信アンテナ割当信号としてアンテナ118から送信されるとともに、送信アンテナ116−1および送信アンテナ116−2からそれぞれスケジューリングに従ってデータが送信される。そして、各移動局装置は、自装置宛てのデータを送信アンテナ割当信号に基づいて復調・復号し、受信データを得る。

0077

このように、本実施の形態によれば、移動局装置は、サブストリームごとのCQIを基地局装置へ報告し、基地局装置は、報告されたCQIと各移動局装置の受信アンテナ数に応じてスケジューリングを行うため、各移動局装置におけるデータの受信品質を向上させることができ、データの無駄な再送を防止してスループットを向上させることができる。

0078

なお、本実施の形態において、基地局装置は、移動局装置から報告されるサブストリームごとのCQIを用いて、サブストリームごとの変調方式や誤り符号化方式を適応的に変更するようにしても良い。その場合には、図6に示す基地局装置において、S/P変換部108の後にそれぞれサブストリームごとの符号化部を設け、各サブストリームの符号化部および変調部が適応的に誤り符号化および変調を行うようにすれば良い。

0079

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3の特徴は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple)方式またはMC−CDMA(Multi Carrier−Code Division MultipleAccess)方式などの通信において、移動局装置が自装置の受信アンテナ数を基地局装置へ通知する点である。なお、本実施の形態に係る無線通信システムは、図1に示す無線通信システムと同様の構成を有しているものとし、その説明を省略する。

0080

図10は、実施の形態3に係る基地局装置の内部構成を示すブロック図である。同図に示す基地局装置において、図6に示す基地局装置と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。

0081

CQI復号部402は、移動局装置から送信されるCQIを復号する。変調部702−1〜702−4は、シリアル/パラレル変換して得られたサブキャリアごとのデータを変調する。IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部704−1〜704−2は、それぞれ2サブキャリアのデータを単位として逆高速フーリエ変換を行う。なお、本実施の形態においては、1つのサブストリームには2サブキャリアのデータが含まれるものとして説明するが、各サブストリームに含まれるサブキャリア数はいくつでも良い。

0082

図11は、実施の形態3に係る移動局装置の内部構成を示すブロック図である。同図に示す移動局装置は、受信アンテナを1本備えるものであり、図7に示す移動局装置と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。

0083

FFT(Fast Fourier Transform)部802は、受信アンテナ202によって受信された信号を高速フーリエ変換する。

0084

図12は、実施の形態3に係る他の移動局装置の内部構成を示すブロック図である。同図に示す移動局装置は、受信アンテナを2本備えるものであり、図8に示す移動局装置と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。

0085

FFT部902−1〜902−2は、それぞれ受信アンテナ302−1〜302−2によって受信された信号を高速フーリエ変換する。

0086

次いで、上記のように構成された基地局装置および移動局装置からなる無線通信システムにおける、スケジューリングの動作について説明する。

0087

本実施の形態においても、まず、各移動局装置から受信アンテナ数通知信号が生成され、基地局装置へ送信される。このとき、CQI測定部504およびCQI測定部602によって、それぞれチャネル推定部502およびチャネル推定部314のチャネル推定結果に基づいて、基地局装置の送信アンテナ116−1および送信アンテナ116−2から送信されるサブストリームごとのCQIが測定され、測定されたCQIが受信アンテナ数通知信号と同時に送信される。

0088

受信アンテナ数通知信号およびCQIは、基地局装置のアンテナ118によって受信される。そして、無線受信部120によって所定の無線処理(ダウンコンバート、A/D変換など)が行われ、受信アンテナ数通知信号復号部122によって受信アンテナ数通知信号が復号され、CQI復号部402によってCQIが復号され、各移動局装置の受信アンテナ数およびサブストリームごとのCQIがスケジューラ104aへ通知される。

0089

そして、スケジューラ104aによって、受信アンテナ数が1本の移動局装置に対してデータを送信する場合は、2つの送信アンテナ116−1〜116−2にはどちらも当該移動局装置宛ての同一のデータが割り当てられ、受信アンテナ数が2本の移動局装置に対してデータを送信する場合は、2つの送信アンテナ116−1〜116−2にそれぞれ異なるデータが割り当てられるようにスケジューリングが行われる。また、このとき、各移動局装置から通知されたCQIに基づき、品質の良好なチャネルによって各移動局装置へデータが伝送されるようにスケジューリングが行われる。さらに、受信アンテナ数が1本の移動局装置に対してデータを送信する場合は、各サブストリーム間で同じ周波数のサブキャリアには同一のデータが重畳され、受信アンテナ数が2本の移動局装置に対してデータを送信する場合は、各サブストリーム間で同じ周波数のサブキャリアにそれぞれ異なるデータが重畳されるようにスケジューリングが行われる。

0090

具体的には、受信アンテナが1本の移動局装置をユーザA、受信アンテナが2本の移動局装置をユーザBおよびユーザCとすれば、例えば図13に示すように、t1においては、2つの送信アンテナ116−1および送信アンテナ116−2から送信されるサブストリームの周波数f1のサブキャリアにユーザA宛てのデータA1が割り当てられ、周波数f2のサブキャリアにユーザA宛てのデータA2が割り当てられ、t2においては、送信アンテナ116−1から送信されるサブストリームの周波数f1のサブキャリアにユーザB宛てのデータB1が割り当てられ、周波数f2のサブキャリアにユーザC宛てのデータC1が割り当てられ、送信アンテナ116−2から送信されるサブストリームの周波数f1のサブキャリアににユーザB宛てのデータB2が割り当てられ、周波数f2のサブキャリアにユーザB宛てのデータB3が割り当てられ、t3およびt4についても同様の割り当てが行われて送信されるようにスケジューリングされる。

0091

なお、t1において、データA1およびデータA2は、2つの送信アンテナ116−1〜116−2に割り当てられるが、これはスケジューラ104aによってバッファ102が制御されることにより、データA1およびデータA2の複製が作成され、データA1、データA2、データA1(複製)、データA2(複製)の順にバッファ102から送出され、S/P変換部108によってシリアル/パラレル変換されることで実現できる。

0092

また、本実施の形態においては、基地局装置の送信アンテナが2本、移動局装置の受信アンテナが1本または2本の場合を例にとって説明しているが、これらのアンテナ数は何本でも良い。移動局装置は、自装置に備えられた受信アンテナ数分のサブストリームを分離できるため、基地局装置がN本の送信アンテナを備えている(すなわち、N個のサブストリームを送信することができる)場合、同時にデータを送信する送信相手となる移動局装置のうち最も受信アンテナ数が少ない移動局装置の受信アンテナ数だけ異なるデータがN個のいずれかの送信アンテナに割り当てられるようにスケジューリングを行えば良い。

0093

そして、実施の形態1と同様に、このスケジューリングの結果が送信アンテナ割当信号としてアンテナ118から送信されるとともに、送信アンテナ116−1および送信アンテナ116−2からそれぞれスケジューリングに従ってデータが送信される。そして、各移動局装置は、受信信号を高速フーリエ変換し、自装置宛てのデータを送信アンテナ割当信号に基づいて復調・復号し、受信データを得る。

発明を実施するための最良の形態

0094

このように、本実施の形態によれば、複数のキャリアにデータを重畳するOFDM方式またはMC−CDMA方式などを用いた無線通信において、基地局装置が複数の送信アンテナからそれぞれ異なる移動局装置に対してデータを送信する場合でも、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。

図面の簡単な説明

0095

以上説明したように、本発明によれば、複数の送信アンテナからそれぞれ異なる受信装置に対してデータを送信する場合に、すべての受信装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。

図1
本発明の実施の形態1に係る無線通信システムの構成の一例を示す図
図2
実施の形態1に係る基地局装置の内部構成を示すブロック図
図3
実施の形態1に係る移動局装置の内部構成を示すブロック図
図4
実施の形態1に係る他の移動局装置に内部構成を示すブロック図
図5
実施の形態1に係る送信アンテナに対するデータの割り当ての一例を示す図
図6
本発明の実施の形態2に係る基地局装置の内部構成を示すブロック図
図7
実施の形態2に係る移動局装置の内部構成を示すブロック図
図8
実施の形態2に係る他の移動局装置に内部構成を示すブロック図
図9
実施の形態2に係る送信アンテナに対するデータの割り当ての一例を示す図
図10
本発明の実施の形態3に係る基地局装置の内部構成を示すブロック図
図11
実施の形態3に係る移動局装置の内部構成を示すブロック図
図12
実施の形態3に係る他の移動局装置に内部構成を示すブロック図
図13
実施の形態3に係る送信アンテナに対するデータの割り当ての一例を示す図
【符号の説明】
102 バッファ
104、104a スケジューラ
116−1、116−2 送信アンテナ
122 受信アンテナ数通知信号復号部
124 送信アンテナ割当信号生成部
202、302−1、302−2 受信アンテナ
210、316 受信アンテナ数通知信号生成部
218、324 送信アンテナ割当信号復号部
402 CQI復号部
504、602 CQI測定部
704−1、704−2 IFFT部
802、902−1、902−2 FFT部

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