図面 (/)

技術 移動端末、無線通信システム、および無線通信方法

出願人 京セラ株式会社
発明者 加納淳北原美奈子
出願日 2011年12月13日 (7年11ヶ月経過) 出願番号 2011-271918
公開日 2013年6月24日 (6年4ヶ月経過) 公開番号 2013-125980
状態 特許登録済
技術分野 無線伝送方式一般(ダイバーシチ方式等) 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 伝送一般の監視、試験 交流方式デジタル伝送
主要キーワード 信号送信レベル プロポーショナル CNR値 相手側通信装置 ダウンリンク期間 伝播特性 適応型アンテナ サブキャリア分離
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年6月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

適切な送信出力制御を行うことを目的とする。

解決手段

複数のアンテナからの受信信号アンテナアレイ受信方式で合成すると共に、基地局5との間で送信出力制御を行う際にフィードバック信号を送信する移動端末3において、複数のアンテナのうち1つのアンテナからの受信信号と既知信号とに基づいて受信品質を求めるCNR計算部131と、受信品質からフィードバック情報を決定するフィードバック情報決定部110とを備え、フィードバック情報に基づいたフィードバック信号を基地局5に送信する。

概要

背景

適応型アンテナアレイ
複数のアンテナ素子を持つ適応型アンテナアレイは、典型的には基地局に実装される。アンテナアレイを基地局に実装すると、アップリンク受信波に含まれる干渉波抑圧する事が可能であると共に、受信によるアンテナ重みを導く事により所望波到来経路推定する事が可能となる。

また、適応アンテナアレイは推定する無線端末に対してSINRが最大に、かつそれ以外では信号が抑圧されるよう送信アンテナ重みを設定する事により、通信品質を確保しながら、リンク容量飛躍的に増大させる事ができる為、昨今研究が盛んになってきている。実際に運用されている例としては、”High Capacity-Spatial Division Multiple Access (HC-SDMA) WTSC- 2005-032(ATIS/ANSI)”に準拠するiBurstシステム等がある。

TDMA−TDDとアンテナアレイ)
特に、TDMA−TDD方式は無線端末から基地局へのアップリンク方向のチャネルと、基地局から無線端末へのダウンリンク方向のチャネルが、同一周波数を用いて行なわれる為、受信で得たアンテナウエイトを理論上送信に用いる事が可能となり、アンテナアレイ方式の性能向上が得られやすいという利点を持つ。つまり、TDMA−TDD方式のアンテナアレイは、短期間においては同一周波数帯において、任意の地点と他の任意の地点間の伝播経路において、伝達経路自体と伝播特性連続性があると仮定し、アップリンクの受信で得た伝達経路に合致したアンテナ重畳係数ダウンリンク送信利用可能であるとする。一般に、この仮定は推定に用いる受信信号送信信号の間隔が短く、かつ無線端末の移動速度が遅い場合に十分な実用性を持つ。

(アンテナ重みの取得方法
複数のアンテナの受信信号からアンテナ毎の重みを導く簡便な方法として、最大比合成MRC)法が知られている。最大比合成(MRC)法は、アンテナの各ブランチで受信する信号の位相を揃え、各受信信号のレベルに応じて各アンテナ毎の重みを導き、各受信信号をアンテナ毎の重みに応じて合成する。複雑な演算が不要でかつ、ある程度のS/N比向上が見込める為、頻繁に用いられる。

更に、受信信号におけるS/N比を向上させる方法として、様々な方法が考案されている。例えばアンテナ重みをより精密に求める方法として、としてはWinner解を用いる方法、特にWinner解を得る方法としてトレーニング信号参照信号)と受信アンテナアレイからの受信信号との平均二乗誤差(MSE:Mean Square Error)を最小にする適応アルゴリズムMMSE法)による逐次更新法が知られている。この適応アルゴリズムとしてはLMS(Least Mean Square)アルゴリズムがよく用いられる。MMSE法は受信アンテナ数が少ない場合は少ないダイバーシティ利得しか得られないが、演算処理量を少なくする事ができるため良く用いられている。

MMSE法よりもスループット特性が優れている方法に、シリアルキャンセラ(SIC: Successive Interface Canceller)法や、最尤検出MLD: Maximum Likelihood Detection)法等が考案され、実際に実用化されている。ただし、これらの方法はMMSE法に比べ演算量が多い傾向があり、高速演算装置が必要となる。

端末における適応型アンテナアレイ)
上記に示すアンテナ重みを取得し、アンテナ毎の受信信号を合成しS/N比を向上させる方法は、移動端末においても適用可能である。つまり、移動端末において受信に用いるアンテナを複数とし、アンテナ毎の受信信号から、アンテナ重みを取得し、受信信号を合成すると、単に1本のアンテナで受信する場合よりもより良いS/N比の受信信号を得る事が期待できる。

LMSアルゴリズム等でアンテナ毎の重みを導くには、受信信号に既知のトレーニング信号を付与する方法が知られている。これは一般に基地局と無線端末で共有する既知のトレーニング信号パターンを、送信側が送信信号の先頭もしくは末尾、もしくはその両方に付与して、受信側では既知のパターンをトレーニング信号として用いる方法がよく用いられる。

(端末からのフィードバック情報による基地局の送信出力制御
一般に受信機が受信する信号レベル送信機が送信する信号送信レベルや、伝搬経路性質、送信機との距離等に依存する。他の条件が同じであるならば、また受信信号が飽和しないという条件で送信出力が強いほど、受信信号の信号S/N比は良くなる。一方、強い信号は隣接する周波数帯に影響を与える為、不要に送信信号が強くならないよう配慮を行う必要がある。特にOFDM方式を採用する場合、サブキャリアは近い周波数にある為、きめ細かい出力制御が必要となる。送信出力制御については特許文献1参照。

送信出力制御の一つの方法として、相手側通信装置受信品質情報フィードバックにより、当該通信相手に必要にして十分な送信出力に制御する方法が知られている。基地局における送信出力制御は周波数と時間の組によりチャネルを複数移動端末に対して割り当てるスケジューリング一環として行われるのが一般的で、隣接する周波数チャネルとの相互の影響を鑑みた、複数移動端末に対するスケジューリング方法は、「最大搬送波対干渉波比」タイプまたは「プロポーショナルフェアネス」タイプとすることができる。

概要

適切な送信出力制御を行うことを目的とする。複数のアンテナからの受信信号をアンテナアレイ受信方式で合成すると共に、基地局5との間で送信出力制御を行う際にフィードバック信号を送信する移動端末3において、複数のアンテナのうち1つのアンテナからの受信信号と既知信号とに基づいて受信品質を求めるCNR計算部131と、受信品質からフィードバック情報を決定するフィードバック情報決定部110とを備え、フィードバック情報に基づいたフィードバック信号を基地局5に送信する。

目的

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、適切な送信出力制御を行う、移動端末、無線通信システム、および無線通信方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

複数のアンテナからの受信信号アンテナアレイ受信方式で合成すると共に、基地局との間で送信出力制御を行う際にフィードバック信号を送信する移動端末において、前記複数のアンテナのうち1つのアンテナからの受信信号と既知信号とに基づいて受信品質を求める計算部と、前記受信品質からフィードバック情報を決定するフィードバック情報決定部とを備え、前記フィードバック情報に基づいたフィードバック信号を前記基地局に送信することを特徴とする移動端末。

請求項2

それぞれのアンテナからの受信信号をアンテナアレイ受信方式で得られた合成信号と既知信号とに基づいて合成信号受信品質を求める別計算部を備え、前記フィードバック情報決定部は、前記受信品質が所定閾値以下の場合、前記合成信号受信品質をフィードバック情報として決定することを特徴とする請求項1の移動端末。

請求項3

複数のアンテナからの受信信号をアンテナアレイ受信方式で合成すると共に、移動端末と基地局との間で送信出力制御を行う際にフィードバック信号を送信する無線通信システムにおいて、前記移動端末は、前記複数のアンテナのうち1つのアンテナからの受信信号と既知信号とに基づいて受信品質を求める計算部と、前記受信品質からフィードバック情報を決定するフィードバック情報決定部とを備え、前記フィードバック情報に基づいたフィードバック信号を前記基地局に送信することを特徴とする無線通信システム。

請求項4

複数のアンテナからの受信信号をアンテナアレイ受信方式で合成すると共に、基地局との間で送信出力制御を行う際にフィードバック信号を送信する移動端末は、前記複数のアンテナのうち1つのアンテナからの受信信号と既知信号とに基づいて受信品質を求めるステップと、前記受信品質からフィードバック情報を決定するステップと、前記フィードバック情報に基づいたフィードバック信号を前記基地局に送信するステップとを備えたことを特徴とする無線通信方法

技術分野

0001

本発明は、送信出力制御を行う移動端末無線通信システム、および無線通信方法に関する。

背景技術

0002

適応型アンテナアレイ
複数のアンテナ素子を持つ適応型アンテナアレイは、典型的には基地局に実装される。アンテナアレイを基地局に実装すると、アップリンク受信波に含まれる干渉波抑圧する事が可能であると共に、受信によるアンテナ重みを導く事により所望波到来経路推定する事が可能となる。

0003

また、適応アンテナアレイは推定する無線端末に対してSINRが最大に、かつそれ以外では信号が抑圧されるよう送信アンテナ重みを設定する事により、通信品質を確保しながら、リンク容量飛躍的に増大させる事ができる為、昨今研究が盛んになってきている。実際に運用されている例としては、”High Capacity-Spatial Division Multiple Access (HC-SDMA) WTSC- 2005-032(ATIS/ANSI)”に準拠するiBurstシステム等がある。

0004

TDMA−TDDとアンテナアレイ)
特に、TDMA−TDD方式は無線端末から基地局へのアップリンク方向のチャネルと、基地局から無線端末へのダウンリンク方向のチャネルが、同一周波数を用いて行なわれる為、受信で得たアンテナウエイトを理論上送信に用いる事が可能となり、アンテナアレイ方式の性能向上が得られやすいという利点を持つ。つまり、TDMA−TDD方式のアンテナアレイは、短期間においては同一周波数帯において、任意の地点と他の任意の地点間の伝播経路において、伝達経路自体と伝播特性連続性があると仮定し、アップリンクの受信で得た伝達経路に合致したアンテナ重畳係数ダウンリンク送信利用可能であるとする。一般に、この仮定は推定に用いる受信信号送信信号の間隔が短く、かつ無線端末の移動速度が遅い場合に十分な実用性を持つ。

0005

(アンテナ重みの取得方法
複数のアンテナの受信信号からアンテナ毎の重みを導く簡便な方法として、最大比合成MRC)法が知られている。最大比合成(MRC)法は、アンテナの各ブランチで受信する信号の位相を揃え、各受信信号のレベルに応じて各アンテナ毎の重みを導き、各受信信号をアンテナ毎の重みに応じて合成する。複雑な演算が不要でかつ、ある程度のS/N比向上が見込める為、頻繁に用いられる。

0006

更に、受信信号におけるS/N比を向上させる方法として、様々な方法が考案されている。例えばアンテナ重みをより精密に求める方法として、としてはWinner解を用いる方法、特にWinner解を得る方法としてトレーニング信号参照信号)と受信アンテナアレイからの受信信号との平均二乗誤差(MSE:Mean Square Error)を最小にする適応アルゴリズムMMSE法)による逐次更新法が知られている。この適応アルゴリズムとしてはLMS(Least Mean Square)アルゴリズムがよく用いられる。MMSE法は受信アンテナ数が少ない場合は少ないダイバーシティ利得しか得られないが、演算処理量を少なくする事ができるため良く用いられている。

0007

MMSE法よりもスループット特性が優れている方法に、シリアルキャンセラ(SIC: Successive Interface Canceller)法や、最尤検出MLD: Maximum Likelihood Detection)法等が考案され、実際に実用化されている。ただし、これらの方法はMMSE法に比べ演算量が多い傾向があり、高速演算装置が必要となる。

0008

端末における適応型アンテナアレイ)
上記に示すアンテナ重みを取得し、アンテナ毎の受信信号を合成しS/N比を向上させる方法は、移動端末においても適用可能である。つまり、移動端末において受信に用いるアンテナを複数とし、アンテナ毎の受信信号から、アンテナ重みを取得し、受信信号を合成すると、単に1本のアンテナで受信する場合よりもより良いS/N比の受信信号を得る事が期待できる。

0009

LMSアルゴリズム等でアンテナ毎の重みを導くには、受信信号に既知のトレーニング信号を付与する方法が知られている。これは一般に基地局と無線端末で共有する既知のトレーニング信号パターンを、送信側が送信信号の先頭もしくは末尾、もしくはその両方に付与して、受信側では既知のパターンをトレーニング信号として用いる方法がよく用いられる。

0010

(端末からのフィードバック情報による基地局の送信出力制御)
一般に受信機が受信する信号レベル送信機が送信する信号送信レベルや、伝搬経路性質、送信機との距離等に依存する。他の条件が同じであるならば、また受信信号が飽和しないという条件で送信出力が強いほど、受信信号の信号S/N比は良くなる。一方、強い信号は隣接する周波数帯に影響を与える為、不要に送信信号が強くならないよう配慮を行う必要がある。特にOFDM方式を採用する場合、サブキャリアは近い周波数にある為、きめ細かい出力制御が必要となる。送信出力制御については特許文献1参照。

0011

送信出力制御の一つの方法として、相手側通信装置受信品質情報フィードバックにより、当該通信相手に必要にして十分な送信出力に制御する方法が知られている。基地局における送信出力制御は周波数と時間の組によりチャネルを複数移動端末に対して割り当てるスケジューリング一環として行われるのが一般的で、隣接する周波数チャネルとの相互の影響を鑑みた、複数移動端末に対するスケジューリング方法は、「最大搬送波対干渉波比」タイプまたは「プロポーショナルフェアネス」タイプとすることができる。

先行技術

0012

特開2011−135473号公報

発明が解決しようとする課題

0013

ところで、移動端末Aが最大比合成法を用い、移動端末Bが最尤検出法を用いた受信装置を用い、移動端末A、移動端末B、基地局は、送信出力制御を行って通信していたとする。この場合、移動端末Bは、移動端末Aより3dBの受信のS/Nが高い合成受信信号を得る事ができるものとする。

0014

移動端末Aも移動端末Bも受信品質情報としてS/N比情報を基地局にフィードバックし、基地局は、移動端末Aと移動端末Bそれぞれからの受信品質情報を比較する。しかし、基地局は、2つの移動端末の受信性能の差を判断しないので、移動端末Bへの送信信号が移動端末Aへの送信信号に比べて不要に高いと判断してしまう。この結果、基地局は、移動端末Bへの送信出力を下げるよう制御を行ってしまう。

0015

この結果、移動端末Bが合成する受信信号のS/Nは、移動端末Aの受信信号のS/Nと同レベルにまで劣化してしまう事になる。このように、コストをかけて受信性能を改善した移動端末Bは、コストをかけないで受信性能に妥協した移動端末Aと、同じ受信性能しか得る事ができない。

0016

更に、一般に受信機のフェージングへの耐性アンテナ端での信号レベルが高い方がより安定的である場合が多いため、マルチパス環境下で移動を伴う場合は、移動端末Bは、より弱い受信電波になるよう基地局により制御されてしまう為、移動端末Aより不利となるケースが発生してしまう。

0017

移動端末により高度な適応型アンテナアレイ受信方式適応しても、基地局が、送信出力制御によって移動端末の送信出力を下げた結果、適応型アンテナアレイ受信方式で改善したS/N比の分だけ基地局の受信品質が下がってしまうことがある。

0018

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、適切な送信出力制御を行う、移動端末、無線通信システム、および無線通信方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0019

本発明の移動端末は、複数のアンテナからの受信信号をアンテナアレイ受信方式で合成すると共に、基地局との間で送信出力制御を行う際にフィードバック信号を送信する移動端末において、前記複数のアンテナのうち1つのアンテナからの受信信号と既知信号とに基づいて受信品質を求める計算部と、前記受信品質からフィードバック情報を決定するフィードバック情報決定部とを備え、前記フィードバック情報に基づいたフィードバック信号を前記基地局に送信する構成を有する。

0020

また、本発明の移動端末は、前記受信品質に応じて前記オフセット値を決定するオフセット値決定部を備えた構成を有する。

0021

また、本発明の移動端末は、それぞれのアンテナからの受信信号をアンテナアレイ受信方式で得られた合成信号と既知信号とに基づいて合成信号受信品質を求める別計算部を備え、前記フィードバック情報決定部は、前記受信品質が所定閾値以下の場合、前記合成信号受信品質をフィードバック情報として決定する構成を有する。

0022

本発明の無線通信システムは、複数のアンテナからの受信信号をアンテナアレイ受信方式で合成すると共に、移動端末と基地局との間で送信出力制御を行う際にフィードバック信号を送信する無線通信システムにおいて、前記移動端末は、前記複数のアンテナのうち1つのアンテナからの受信信号と既知信号とに基づいて受信品質を求める計算部と、前記受信品質からフィードバック情報を決定するフィードバック情報決定部とを備え、前記フィードバック情報に基づいたフィードバック信号を前記基地局に送信する構成を有する。

0023

本発明の無線通信方法は、複数のアンテナからの受信信号をアンテナアレイ受信方式で合成すると共に、基地局との間で送信出力制御を行う際にフィードバック信号を送信する移動端末は、前記複数のアンテナのうち1つのアンテナからの受信信号と既知信号とに基づいて受信品質を求めるステップと、前記受信品質からフィードバック情報を決定するステップと、前記フィードバック情報に基づいたフィードバック信号を前記基地局に送信するステップとを備える。

発明の効果

0024

本発明の移動端末、無線通信システム、および無線通信方法は、適切な送信出力制御を行うことができる。

図面の簡単な説明

0025

本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成図である。
TDD−OFDMA方式通信フレームの構成図である。
本発明の第1の実施形態に係る基地局の構成図である。
本発明の第1の実施形態に係る移動端末(3アンテナ)の構成図である。
本発明の第1の実施形態に係る移動端末(1アンテナ)の構成図である。
本発明の第1の実施形態に係る無線通信システムの動作の一部を示した図である。
本発明の第2の実施形態に係る移動端末(3アンテナ)の構成図である。
本発明の第2の実施形態に係る無線通信システムの動作の一部を示した図である。

実施例

0026

(本発明の第1の実施形態)
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成図である。図1に示すように、本無線通信システムは、移動端末1〜4と基地局5によって構成されている。説明を簡略化する為に基地局5のアンテナは1本とする。移動端末1、移動端末2、及び移動端末4は、送信受信ともに1本のアンテナを兼用するものとし、移動端末3は受信には3本のアンテナを用い、送信には1本のアンテナを送受信に兼用するものとする。

0027

本無線通信システムは、アップリンク用期間、ダウンリンク用期間に区切られ、時分割多重方式とするTDD−OFDMA方式で無線通信されているものとする。また、基地局5と移動端末1〜4のダウンリンクに用いられる通信方法は、サブキャリアを4つ持つとする。

0028

図2は、TDD−OFDMA方式の通信フレームの構成図である。

0029

ダウンリンクは20のサブフレームに区切られる。また、ダウンリンク期間の先頭に位置するサブフレームは、リファレンスシグナルシンボルが位置し、受信側ではこのシンボルの信号列が既知である。リファレンスシグナルシンボルでないシンボルはインフォーメーションシンボルであり、インフォーメーションシンボルは任意の情報を可搬である。

0030

アップリンクに用いられる通信方式タイムスロットを4つ持つ。各スロット先頭部分にリファレンスシグナルシンボルが位置する事とし、受信側ではこのシンボルの信号列が既知である。リファレンスシグナルシンボルでないシンボルはインフォーメーションシンボルであり、インフォーメーションシンボルは任意の情報を可搬である。

0031

説明を簡易にする為に、各サブキャリア及びスロットは、それぞれ予め定められている移動端末と基地局間の通信に用いられる前提とし、それぞれサブキャリア1/スロット1は移動端末1が、サブキャリア2/スロット2は移動端末2が、サブキャリア3/スロット3は移動端末3が、サブキャリア4/スロット4は移動端末4が割り当てられているものとする。

0032

基地局5から任意の移動端末に送信を行う場合は、移動端末との間で共有するダウンリンクリファレンスシグナルを一番目のサブフレームに載せるとともに、任意の情報を後続するサブフレームに載せて、サブキャリア毎の送信信号を作成する。これをサブキャリアの数分行う。すべてのサブキャリアの送信信号が得られた後、これをIFFT変換し、RF変調を行ったのちアンテナから送信を行う。

0033

図3は、本発明の実施形態に係る基地局の構成図である。

0034

ダウンリンクリファレンスシグナル付与部502それぞれには、サブキャリア(移動端末毎)に対応した入力信号501がそれぞれ入力され、一番目のサブフレームに載せるように、各ダウンリンクリファレンスシグナル付与部502は、それぞれのダウンリンクリファレンスシグナルを付与する。

0035

チャネル符号化部503は、それぞれのサブキャリアの信号を符号化し、各送信信号増幅部は、送信出力決定部514で決定された送信出力に応じて、それぞれのサブキャリアの信号を増幅する。

0036

多重化部505は、それぞれ増幅されたサブキャリアの信号を多重化し、IFFT506は、多重化された送信信号を逆フーリエ変換し、RF変調部507は、逆フーリエ変換された送信信号をRF変調してアンテナを介して送信する。

0037

RF復調部508は、受信信号をRF復調し、タイミング分離部509は、復調した受信信号をスロット毎のタイミングに分離した信号を取り出し、各フィードバック信号復調部511は、各スロットからそれぞれのフィードバック信号を復調する。各チャネル復号部512は、各スロットの信号を出力信号513として復号する。

0038

図4は、本発明の実施形態に係る移動端末(3アンテナ)の構成図である。なお、移動端末3は、MMSE法を用いたビームフォーミングマルチアンテナ受信方式を用いている。

0039

各RF復調部101は、それぞれのアンテナで受信した受信信号をRF復調し、各FFT部102は、RF復調されたそれぞれの受信信号をそれぞれFFT変換し、各サブキャリア分離部103は、サブキャリアの受信信号を分離する。

0040

アンテナ重み計算部104は、各サブキャリア分離部103のサブキャリアの受信信号に基づいて、例えばMMSE法を用いて、アンテナ毎のアンテナ重みを計算する。合成信号生成部105は、各サブキャリア分離部103のサブキャリアの受信信号と、アンテナ毎のアンテナ重みとに基づいて、サブキャリア毎の受信信号から合成信号を生成する。

0041

リファレンスシグナル復調部106は、合成信号からダウンリンクのリファレンスシグナルを復調し、インフォーメーションシンボル復調部107は、合成信号からインフォーメーションシンボルを復調する。復調したものが受信情報108となる。

0042

リファレンスシグナル復調部130は、サブキャリア分離部103の1つからダウンリンクのリファレンスシグナルを復調し、CNR計算部131は、リファレンスシグナル復調部130で復調されたダウンリンクのリファレンスシグナルと既知信号の比較を行いS/N比の値としてCNR(Carrier to Noise ratio)値を求める。

0043

フィードバック情報決定部110は、フィードバック信号に載せる受信品質情報を決定する。

0044

アップリンクリファレンスシグナル付与部112は、送信情報111に対してリファレンスシグナルとして既知信号を付与し、フィードバック信号付与部113は、前回の受信で得られたCNRを、フィードバック信号に載せる受信品質情報として付与する。

0045

チャネル符号化部114は、フィードバック信号とインフォーメーションシンボルを符号化し、RF変調部115は、符号化された送信信号をRF変調してアンテナを介して規定のタイムスロットのタイミングで送信する。

0046

図5は、本発明の実施形態に係る移動端末(1アンテナ)の構成図である。

0047

図5の移動端末1は、移動端末2、移動端末4と同様である。移動端末3との相違点は、アンテナの本数である。移動端末1、移動端末2、および移動端末4は、アンテナが1本しかないので、フィードバック情報決定部110は、オフセット値をゼロとする為、フィードバック情報決定部110から出力される値は、合成信号のCNR値と一致する。

0048

図6は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの動作の一部を示した図である。

0049

移動端末3は、基地局5から送信された信号(ダウンリンク)を受信し、サブキャリア分離部103の1つからダウンリンクのリファレンスシグナルを復調し、復調されたダウンリンクのリファレンスシグナルと既知信号とに基づいて受信品質を求める(S1)。

0050

フィードバック情報決定部110は、フィードバック信号に載せる受信品質情報(フィードバック情報)を出力する(S2)。

0051

基地局5の送信出力決定部514は、タイムスロット毎に対応する4つのフィードバック信号に含まれる受信品質情報の比較を行い、次回のサブキャリア毎の送信信号レベルを決定する。その際、送信出力決定部514は、他に比べて受信品質が良い場合は送信レベルを下げ、受信品質が悪い場合は上限に達していない場合は増加させるよう制御を行い、全体のバランスを調整する。

0052

ここで移動端末3は、3本のアンテナを用いてアンテナアレイを構成して受信性能を高めているが、CNR値の算出には1本のアンテナからの受信信号を用いている。よって、3本のアンテナアレイを用いてアンテナア毎のウエイトにより合成した受信信号よりCNR値が悪くなる事が予想される。この結果、基地局5は、移動端末3からのフィードバック情報を受信性能の向上分に合わせた分送信出力を低く抑える事が無い為、移動端末3は受信性能に合わせた性能を発揮する事が可能となる。

0053

(本発明の第2の実施形態)
ところで、移動端末3において、CNR値がある程度高い場合は基地局にフィードバックする受信品質情報を受信性能の向上分、低く報告する事は、基地局の送信出力を予想外に低くされる事が無いため、受信性能の向上分をマージンとして確保する事が可能となるが、CNR値が低くなるにつれて、基地局にフィードバックする受信品質情報を受信性能の向上分、低く報告する事は、基地局が通信不能であると判断してしまう事になりカバレージの増加に寄与できないため、以下のようにする。

0054

図7は、本発明の実施形態に係る移動端末(3アンテナ)の構成図である。図4で示した移動端末と同一の構成には同一の符号を付し、それぞれの説明を省略する。

0055

CNR計算部109は、ダウンリンクのリファレンスシグナルと既知信号の比較を行いS/N比の値としてCNR(Carrier to Noise ratio)を求める。なお、ダウンリンクのリファレンスシグナルは基地局5と移動端末のフレーム同期にも用いられる。

0056

フィードバック情報決定部110は、CNR計算部131のCNR値が閾値以下である場合は、フィードバック信号に載せる受信品質情報を、CNR計算部109のCNR値とする。

0057

アップリンクリファレンスシグナル付与部112は、送信情報111に対してリファレンスシグナルとして既知信号を付与し、フィードバック信号付与部113は、前回の受信で得られたCNRを、フィードバック信号に載せる受信品質情報として付与する。

0058

チャネル符号化部114は、フィードバック信号とインフォーメーションシンボルを符号化し、RF変調部115は、符号化された送信信号をRF変調してアンテナを介して規定のタイムスロットのタイミングで送信する。

0059

図8は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの動作の一部を示した図である。

0060

移動端末3は、基地局5から送信された信号(ダウンリンク)を受信し、1つのアンテナからの受信信号と既知信号とに基づいて受信品質を求め、3つのアンテナからの受信信号をアンテナアレイ受信方式で得られた合成信号と既知信号とに基づいて受信品質を求め、
る(S11)。

0061

フィードバック情報決定部110は、1つのアンテナからの受信品質が所定の閾値以下である場合、3つのアンテナとアンテナアレイ受信方式で得られた受信品質(フィードバック情報)として出力する(S12)。

0062

基地局5の送信出力決定部514は、タイムスロット毎に対応する4つのフィードバック信号に含まれる受信品質情報の比較を行い、次回のサブキャリア毎の送信信号レベルを決定する。その際、送信出力決定部514は、他に比べて受信品質が良い場合は送信レベルを下げ、受信品質が悪い場合は上限に達していない場合は増加させるよう制御を行い、全体のバランスを調整する。

0063

以上のように、1つのアンテナからの受信品質が所定の閾値以下である場合は、3つのアンテナとアンテナアレイ受信方式で得られた受信品質を用いてフィードバック情報にすることにより、基地局5と移動端末の距離が離れていても受信性能の向上分によりカバレッジを増加させる事ができる。

0064

上記例では移動端末1、移動端末2、および移動端末4がアンテナ1本構成で、移動端末3は、MMSE法を用いたビームフォーミングマルチアンテナ受信方式を用いているが移動端末1、移動端末2、および移動端末4がビームフォーミングマルチアンテナ受信方式を用いている構成で、最大比合成法、MMSE法、SIC法、MLD法等異なるビームフォーミング方式を採用している場合でも本発明は適応可能である。

0065

1〜4移動端末
5基地局
101 各RF復調部
102 各FFT部
103 各サブキャリア分離部
104 計算部
105合成信号生成部
106、130リファレンスシグナル復調部
107インフォーメーションシンボル復調部
108受信情報
109、131 CNR計算部
110フィードバック情報決定部
111送信情報
112アップリンクリファレンスシグナル付与部
113フィードバック信号付与部
114チャネル符号化部
115 RF変調部
501入力信号
502ダウンリンクリファレンスシグナル付与部
502 各ダウンリンクリファレンスシグナル付与部
503 各チャネル符号化部
505多重化部
506IFFT
507 RF変調部
508 RF復調部
509 タイミング分離部
511 各フィードバック信号復調部
512 各チャネル復号部
513出力信号
514送信出力決定部

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • キヤノン株式会社の「 通信装置、制御方法、及びプログラム」が 公開されました。( 2019/09/12)

    【課題】端末が保持するデータに関する情報を効率的に取得すること。【解決手段】IEEE802.11ax規格に従って動作する通信装置は、所定の条件に基づいて、IEEE802.11ax規格に対応する1つ以上... 詳細

  • 株式会社東芝の「 無線システムおよび無線通信方法」が 公開されました。( 2019/09/12)

    【課題】無線端末を通じた情報漏洩防止することができる無線システムおよび無線通信方法を提供する。【解決手段】実施形態の無線システムは、(1)複数の中継器と、(2)信号放射器と、(3)無線端末とを備えてい... 詳細

  • 株式会社NTTドコモの「 ユーザ装置及び無線通信方法」が 公開されました。( 2019/09/12)

    【課題】衝突型のアクセス方式が用いられる場合に、効率的にUL信号の再送を行うことを可能にする技術を提供すること。【解決手段】複数のユーザ装置と基地局とを有し、当該複数のユーザ装置が上り無線リソースを共... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ