CN101529738A - 下行链路多输入多输出传输控制方法以及基站装置 - Google Patents

Abstract

在从具有多个天线的基站到具有多个天线的移动台的下行链路传输控制方法中，对公共控制信道、MBMS信道、L1/L2控制信道适用开环式的MIMO分集，对共享数据信道适用闭环式的MIMO复用和/或MIMO分集。

Description

下行链路多输入多输出传输控制方法以及基站装置

技术领域

本发明广泛地涉及无线通信的领域，特别涉及考虑了在下行链路中的各个物理信道的状况，从而实现了MIMO(Multiple Input Multiple Output：多输入多输出)传输的各种控制技术和发送信道之间的有效的组合的技术。

背景技术

在通过3GPP而被标准化的HSDPA(High Speed Downlink Packet Access，高速下行链路分组接入)，提供最大14.4Mbps的传输速度，实现高速且大容量的移动通信。但是，通过包含便携电话的移动终端的急速的普及、因特网的普及、内容的多样化、高度化等，期望进一步地对大容量化、高频率利用效率、IP业务量的最佳化。

在当前进行应用的LTE(Long Term Evolution，长期演进)中，在下行链路中将最大100Mbps的传输速度作为前提。此外，对于低速移动的终端和高速移动的终端，都要求进行最佳化。

MIMO传输是由多个输入(发送天线)和多个输出(接收天线)所形成的传输路径，其对不同的信号进行并列传输(MIMO复用)。即使利用同一频率，也相应于并列传输路径数而可高速化，所以被认为成为LTE的必要技术。

作为无线接入方式，在超过几十Mbps的高速传输中，适用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)。OFDM利用频率的正交性，高密度地设置副载波的频谱以使相互重叠，从而提高频率利用效率。由于将信号分割为多个副载波而传播，所以与用一个载波发送信号的系统相比，在使用n条副载波的传输中，码元长度成为n倍。

还提出了如下的技术(例如，参照专利文献1)，即在将OFDM信号进行空间复用的MIMO-OFDM传输方式中，在各个副载波以及发送天线中进行施加不同的相位旋转的相位跳跃发送分集，使得各个发送信号在被接收时正交，并与通过空间复用而引起的发送天线的增加成比例地提高传输率。

专利文献1：特开2006-081131号公报

发明内容

发明要解决的课题

如上所述那样，面向高速、大容量通信，提出了各种传输技术，但还没有提出在考虑到调度等的基本技术和要发送的物理信道的状况的基础上，有效地组合它们的方法。若能够实现那样的有效的组合，则能够进行高特性和少控制比特数下的通信，能够提高通信效率。

因此，本发明的课题在于，在考虑到要发送的物理信道的特性的基础上，对最佳的MIMO传输控制技术进行组合，从而实现系统整体的通信效率的提高。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，

(1)对公共控制信道(广播信道、寻呼信道、同步信道等)、MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service，多媒体广播组播服务)信道、以及层(Layer)1/层(Layer)2(L1/L2)控制信道使用开环式的MIMO分集；

对被调度的共享数据信道使用闭环式的MIMO复用和/或MIMO分集。

(2)对共享数据信道，区分为将连续的副载波作为一个块而分配的局部发送(Localized transmission)式用户和在整个频带分散副载波而分配的分散发送(distributed transmission)式用户，并根据用户的类型来改变闭环式的MIMO复用/MIMO分集的控制样式。

更具体地说，在本发明的第1方面中，在从具有多个天线的基站对具有多个天线的移动台的下行链路传输控制方法中，

(a)对公共控制信道、MBMS信道、L1/L2控制信道适用开环式的MIMO分集；

(b)对共享数据信道适用闭环式的MIMO复用和/或MIMO分集。

在优选的实施例中，所述MIMO复用包含对发送信号乘以预编码矢量，在发送所述共享数据信道时，对分配了由连续的多个副载波构成的资源块(RB)的局部发送式用户，基于所述资源块的信道状态来控制在MIMO复用中的流数和每个流的预编码矢量。

此时，在发送所述共享数据信道时，也可以适用多用户MIMO，该多用户MIMO是使用在所述MIMO复用中的多个流而在空间上进行复用。

此外，所述MIMO复用包含对发送信号乘以预编码矢量，在发送所述共享数据信道时，对在整个频带分散地分配副载波的分散发送式用户，基于整个频带的平均信道状态来控制在MIMO复用中的流数，并将每个流的预编码矢量设为固定值。

此时，每个流的预编码矢量也可以是天线数个的固定值矢量的集合，通过在流内预先决定的模式来切换所述天线数个的固定值矢量。

此外，在发送所述共享数据信道时，也可以对在整个频带分散地分配副载波的分散发送式用户，基于整个频带的平均信道状态来控制在MIMO复用中的流数，在流数小于天线数的情况下，并用进行块编码的开环式MIMO分集。

在其他的实施例中，也可以将所述L1/L2控制信道分为两个编码块进行编码，在第1编码块中包含被分配的资源块信息和流数信息，在第2编码块中包含在MIMO复用中对每个流使用的预编码信息。

此时，若接收所述L1/L2控制信道，则移动台首先对第1编码块进行解码从而取出流数，接着基于流数信息对所述第2编码块进行解码。

此外，也可以将所述L1/L2控制信道分为两个编码块进行编码，在第1编码块中包含被分配的资源块信息，在第2编码块中包含在MIMO复用中对每个流使用的预编码信息。

此时，通过高层的信号发送表示是单用户MIMO还是多用户MIMO的MIMO模式、流数信息、以及表示是分配了由连续的多个副载波构成的资源块的局部发送式用户还是在整个频带分散地分配了副载波的分散发送式用户的信息。

此时，若接收所述L1/L2控制信道，则移动台首先对第1编码块进行解码，接着基于通过高层的信号而被通知的流数信息对所述第2编码块进行解码。

在本发明的第2方面中，基站装置包括：

(a)多个天线；

(b)调度器，基于从移动台反馈的信道状态，对发往多个用户的发送数据分配无线资源，从而进行发送调度；

(c)串并变换器，基于从所述移动台反馈的流信息，将所述发送数据变换为所述天线数以下的流；以及

(d)预编码处理单元，对所述各个流适用预编码，

所述基站装置从所述多个天线发送所述被预编码的发送数据。

在优选的实施例中，预编码处理单元对发往通过所述调度器而分配了由连续的多个副载波构成的资源块的用户的发送信号的各个流，适用从所述移动台被所述反馈的预编码矢量。

在其他的实施例中，预编码处理单元包含固定预编码权重设定单元，对发往通过所述调度器而分配了在整个频带分散的副载波作为资源块的用户的发送信号的各个流，适用预先决定的预编码矢量。

发明效果

能够提高在下行链路中的通信效率。

附图说明

图1A是用于说明本发明的实施方式的OFDM分集的图。

图1B是用于说明本发明的实施方式的OFDM分集的图。

图2是表示在OFDM下行无线接入下的资源分配例子的图。

图3是表示MIMO复用的一例的图。

图4是表示使用了预编码矢量的MIMO复用的例子的图。

图5是表示根据接收质量来改变流数的MIMO复用的例子的图。

图6是表示基于时空间块编码(STBC)的MIMO分集的例子的图。

图7是举出开环(open loop)模式和闭环(closed loop)模式的MIMO分集的例子的表。

图8是表示自适应的MIMO信道传输的图。

图9是发送到局部发送式用户的共享数据信道的MIMO控制的例1。

图10是对局部发送式用户的共享数据信道的MIMO控制的例2。

图11是发送到分散发送式用户的共享数据信道的MIMO控制的例子。

图12是表示适用开环式MIMO分集的物理信道的例子的图。

图13A是通过开环式MIMO分集发送的下行L1/L2控制信道的结构例和解码例。

图13B是通过开环式MIMO分集发送的下行L1/L2控制信道的结构例和解码例。

图14A是通过开环式MIMO分集发送的下行L1/L2控制信道的结构例子。

图14B是通过开环式MIMO分集发送的下行L1/L2控制信道的结构例子。

图15是表示导频信道的发送方法的一例的图。

图16是本发明的实施方式的基站装置的结构例子。

图17A是表示在图16的基站装置中使用的预编码处理单元的结构、和通过预编码被加权的共享信道的发送分集的例子的图。

图17B是表示在图16的基站装置中使用的预编码处理单元的结构、和通过预编码被加权的共享信道的发送分集的例子的图。

图18是本发明的实施方式的移动台装置的结构例子。

标号说明

10基站装置

12调度器

19预编码处理单元

19a复制单元

19b预编码单元

19c固定预编码权重设定单元

21其他的物理信道的发送信号生成单元

22-1、22-2OFDM复用/映射单元

28上行链路接收信号解调单元

29-1、29-2天线

30移动台装置

35信号检测单元

36信道解码单元

37下行L1/L2控制信道解调单元

38信道估计单元

39-1、39-2天线

41期望流数/号码估计单元

42期望预编码矢量估计单元

43CQI估计单元

具体实施方式

以下，基于本发明的优选的实施方式，参照附图进行说明。在实施方式中，具体说明与要发送的物理信道的特性、状况对应的最佳的MIMO传输控制法的组合。在实施方式中，以通过MIMO传输将OFDM信号进行空间复用后发送的方式作为前提，所以首先参照图1～图7说明这些技术。

图1A以及图1B是说明实施方式的OFDM分集的图。图1A表示在整个频带中分散被分配给一个用户的副载波从而得到分集效果的频率分集，图1B表示对各个用户分配对于其用户来说信道状况最好的资源块的多用户分集。

图1A的方法适用于想尽可能减少从移动台(UE)到基站的信道状况的反馈负荷的用户例如发送VoIP(Voice over IP，IP电话)等小尺寸的数据的用户，或者难以追随信道状况的变化(衰减变动)的用户例如高速移动的用户。将这样的用户称为分散发送(distributed transmission)式用户。

图1B的方法是基于来自各个用户的反馈信息，分配在信道状况最好的部分连续的多个副载波作为资源块。将通过这样的频率调度分配了资源的用户称为局部发送(localized transmission)式用户。

图2是基于OFDM的下行无线接入的概略图。在OFDM中，由于在有效码元区间之间插入保护间隔(GI)，所以抗码元间干扰、多路径干扰能力强。此外，与MIMO复用或MIMO分集之间的兼容性高，与利用了在保护间隔范围内的延迟的软结合(soft-combining)相比，能够以高的接收质量接收多播/广播(MBMS)信号。在图2中，在频率方向和时间方向对局部发送式用户和分散发送式用户进行资源分配。

图3是说明MIMO复用的概略图。在MIMO复用中，使用隔着间隔设置的多个发送天线和隔着间隔设置的多个接收天线对多个不同的数据流进行空间复用。由于通过相同的频带、时隙发送多个序列的信息数据而在空间上进行复用，所以与发送(接收)天线的数目对应地提高数据率(频率利用效率)。特别在信道状况好的情况下，MIMO复用具有在下行链路时能够提高UE的最高用户吞吐量的优点。

图4是说明实施方式的MIMO复用预编码的图。通过进行预编码，能够形成对应于瞬时的衰减变动的方向性的束。即，能够得到波束形成增益(beam-forming gain)。如图4所示，可通过分别不同的方向性束对多个用户发送数据来实现多用户MIMO，还可以使用不同的方向性束对同一用户发送多个不同的数据流的信号。

为了进行预编码，需要从UE迅速地反馈预编码矢量或者衰减变动。在图4的例子中，根据来自UE1的反馈，使用对于发往UE1的发送信号1的预编码矢量1，分别乘到UE1的各个天线的发送信号。同样地，根据来自UE2的反馈，使用对于发往UE2的发送信号2的预编码矢量2，乘到UE2的各个天线的发送信号。通过这个方法，可进行与时刻变化的衰减变动对应的方向性束的发送。

图5是说明实施方式的MIMO复用的顺序(rank)自适应(模式选择)的图。若在信道状态差的状况下对UE发送较多的流，则产生分组错误。因此，通过顺序自适应，根据接收信号功率与干扰功率之比(SIR)和衰减相关等的信道状态来控制流数。在流数成为1时，从多个天线发送一个流，所以该模式成为与MIMO发送分集相同。

在图5的例子中，对位于基站附近的UE，由于SIR好所以发送四个流。对位于小区中间附近的UE，发送两个流。对位于小区边缘的UE，由于SIR差，所以发送一个流。

图6是说明实施方式的MIMO分集的一例的图。在MIMO分集中，在对信息比特进行信道编码而进行了数据调制之后，进行时空间块编码(STBC：Space Time Block Coding)，从而生成并发送与天线数相当数的编码数据序列。即，相同的发送信号通过不同的代码进行编码。在接收侧，通过各个天线进行了STBC解码之后，进行基于最大比合成(MRC：Maximal Ratio Combining)的天线分集接收。

在图6的例子中，将信息比特对四个发送序列进行STBC编码，并同时发送，从而提高了分集增益。在信道状态差并且数据率低的情况下，MIMO分集具有能够提高对于UE的发送质量的优点。

在MIMO分集中，有不需要来自UE的反馈信息的开环(OL)发送分集和需要来自UE的反馈信息的闭环(CL)发送分集。另外，为了能够进行信道估计，从所有的发送天线发送正交导频信道。

图7是表示开环和闭环的MIMO分集的表。作为开环分集的例子，可使用时间切换发送分集(TSTD)或者频率切换发送分集(FSTD)、延迟分集(CDD)、以及块编码分集(STBC/SFBC)。

TSTD是基站以无线时隙(slot)为单位周期性地切换发送天线的方式，在同一时刻仅从任一个天线进行发送。UE交替地接收通过来自两个天线的不同的传播路径的信号，从而得到分集效果。该方法容易对两个以上的天线进行扩展。

通过在两个天线之间进行差动发送，延迟分集能够得到与多路径分集相同的效果。由于在OFDM中在码元之间插入GI，所以可进行在GI范围内的延迟发送，并且与OFDM方式的兼容性高。此外，容易对两个以上的天线进行扩展。

块编码分集通过对多个发送序列进行时空间块编码(STBC)或空间频率块编码(SFBC)等的块编码，从而提高了分集增益。

作为闭环(反馈环)模式的分集的例子，有发送天线切换分集和相位分集(TxAA)。

为了实现在本实施方式中作为目的的系统的最佳化、效率化，根据物理信道的特性、状况等而选择合适的MIMO分集方式比较重要。因此，在本实施方式中，根据要发送的物理信道、QoS(数据率、分组差错率、延迟等)、每个用户的信道状态(接收SIR、衰减相关等)而自适应地改变要选择的MIMO控制的方式。

图8是表示实施方式的自适应式的MIMO信道传输的例子的图。横轴取表示信道状态的衰减相关，纵轴取表示QoS的数据率、调制/编码方式。实线表示适用闭环控制的对于共享数据信道的控制，虚线表示适用开环控制的对于公共控制信道的控制。

开环的MIMO控制适用于没有那么要求接收质量并且以低比率、低编码率发送的公共控制信道(BCH、PCH、SCH等)、MBMS信道、L1/L2控制信道的发送。

在共享数据信道中，在SIR好并且以最大数据率发送的情况下，也适用将流数设为最大的MIMO复用。在中间程度的SIR的情况下，将减少了流数的MIMO复用与闭环的MIMO分集(例如，发送天线切换分集)进行组合。在SIR低的情况下(例如对位于小区边缘的UE的发送)，进行闭环MIMO分集。如上所述那样，其与使用了一个流的预编码的MIMO复用等价。

闭环的MIMO控制适用于被调度的共享数据信道的发送。也可以与对于共享数据信道的闭环控制相关联地，根据在图1中说明的局部发送式用户和分散发送式用户，区分使用以下的闭环MIMO控制。

即，基于被分配的连续的每个频率资源块的信道状态，对基于频率调度的局部发送式用户控制在MIMO复用中的流数(参照图5)和每个流的发送权重或者预编码矢量(参照图4)。在流数为1的情况下，成为发送权重控制式的闭环MIMO分集。

基于整个频带的平均信道状态，对使用整个频带进行发送的分散发送式用户控制在MIMO复用中的流数。在适用预编码的情况下，每个流的发送权重(预编码矢量)是固定值。例如，通过在流内预先决定的模式来切换发送权重，从而得到分集效果。在流数为1的情况下，成为天线(发送权重)的固定模式下的切换式开环MIMO分集。在不使用预编码的情况下，在流数小于天线数时，并用进行块编码的开环式MIMO分集。

此外，在使用MIMO复用的多个流而将多个用户的发送信号在空间上进行复用的多用户MIMO，仅适用于基于进行预编码的频率调度的局部发送式用户。即，在发送共享数据信道时，也可以对局部发送式用户适用在使用MIMO复用中的多个流而将多个用户的发送信号在空间上进行复用的多用户MIMO。

参照图9～图11，详细说明这样的对应于用户的MIMO复用法。

图9是表示对局部发送式用户发送的共享数据信道的MIMO复用法的图。在图9中使用基于来自UE的反馈信息而对每个资源块决定的预编码矢量。

此时，从UE对基站的反馈信息包含：在各个资源块中的每个流的SINR、使用的流号码以及各个流的预编码矢量号码。

这里，矢量W_x，y是基于反馈信息而决定的第x个流的第y个资源块的预编码矢量，是将发送天线数设为4的第n个发送天线的预编码矢量W_x，y，n的发送天线数个的矢量集合。即，W_x，y＝{W_x，y，1，W_x，y，2，W_x，y，3，W_x，y，4}。

在UE的位置在基站附近的情况下，设为4个流发送，并对每个资源块决定预编码矢量。在UE的位置不在基站附近的情况下，设为2个流发送，并对每个资源块决定预编码矢量。在UE位于小区边缘的情况下，设为1个流。在1个流发送的情况下，成为权重控制式的闭环MIMO分集。

在图9的例子中，对每个资源块决定不同的预编码矢量，但也可以设置在多个近邻的资源块之间设为相同的预编码矢量的限制，从而减少控制信道的比特数。此时，从UE对基站的反馈信息包含将相邻的多个资源块分组的子带中的每个流的SINR、使用的流的号码、各个流的预编码矢量号码。

图10也是对于局部发送式的用户的共享数据信道的发送时的MIMO控制，但其与图9的方法的不同点在于，在流内对全部资源块使用相同的预编码。流号码和预编码矢量的对应关系可预先通过1对1对应来决定。此时，从UE对基站的反馈信息可以仅是使用的流号码。

在图10的方法中，与预编码矢量的信道变动对应的控制精度差，但能够减少上行链路的反馈比特数和下行链路的控制信道比特数。

图11是表示对分散发送式的用户发送的共享数据信道的MIMO复用的图。此时，每个流的发送权重(预编码矢量)是固定值，在图11的例子中，通过在流间事先决定的模式来切换发送权重。UE也事先知道该模式。

从UE反馈给基站的信息是整个频带的每个流的平均SINR、使用的流的号码。各个控制比特的发送周期可以不同。一般，使用的流的号码的信息(包含流数)可以以比SINR的速率低的速率反馈。

其中，W_x是将基站的天线数设为4的第n个发送天线的预编码矢量W_x，n的天线数个的矢量集合。即，W_x＝{W_x，1，W_x，2，W_x，3，W_x，4}。

另外，在预先决定的模式中，W_x可在各个模式中使用不同的值。

图12是表示将实施方式的开环式MIMO分集适用到物理信道的例子的图。对于同步信道(SCH)，虽然在图7的表中没有记载，但作为候选1而适用乘上以决定的模式进行时间变动的预编码后发送的开环MIMO分集。这是因为UE无需事先知道有没有使用MIMO分集。此外，由于可使用基站的全部天线的发送功率放大器，所以比时间切换式发送分集(TSTD)还适合。此外，作为候选2而适用TSTD。

对于广播信道(BCH)，作为第1候选，两个天线以下适用块编码分集(STBC或者SFBC)，两个天线以上适用块编码分集和延迟分集(CDD)或者时间(频率)切换发送分集的组合。这是因为与其他的开环式MIMO分集相比，STBC/SFBC的特性好。但是，在两个天线以上，由于没有合适的STBC/SFBC编码，所以组合延迟分集。作为第2候选，仅适用延迟分集。仅适用延迟分集的优点是，可使用与天线发送相同的帧结构。

对于寻呼信道(PCH)、L1/L2控制信道，也能够适用与广播信道同样的开环MIMO分集。在同一基站内的小区间(扇区间)进行软结合的情况下，仅适用延迟分集比较有优势。

对于L1/L2控制信道，可对后述的编码块1适用与广播信道相同的开环MIMO分集。即，在基站具有多个天线的情况下，在发送编码块1(被分配的RB信息(流数信息))时，可适用与BCH/PCH相同的发送方法。此外，对于后述的编码块2(预编码信息/MCS信息/ARQ相关信息/UE ID或者CRC)，除了可适用与广播信道相同的开环MIMO分集之外，还能够适用乘上预编码矢量后发送的MIMO分集法。对于编码块2，在发送被预编码的导频信道时，乘上预编码矢量后发送。

在通过开环MIMO分集发送MBMS信道时，适用延迟分集(包含循环延迟分集(CDD))。在MBMS中，由于构成为与其他的小区同步发送从而得到延迟分集，所以已经得到高的频率分集。因此，即使使用STBC，也与发送分集的改善相比，STBC的解码所需的正交导频信道的发送所引起的开销的增大的影响更大。在这一点上，通过适用延迟分集，与适用其他方法时相比，能够减少解调用的导频的开销。

图13A以及图13B是适合开环控制的下行L1/L2控制信道的信道结构。L1/L2控制信道附随共享数据信道而从基站发送到UE。L1/L2控制信道包含以下的信息。

(1)被分配的资源块信息

(2)流数信息

(3)对每个流使用的流数个的预编码矢量信息。如图11所示，在流号码和预编码矢量的对应关系预先以1对1的对应决定的情况下，可以仅通知要使用的流号码。

(4)每个流的MCS(调制方式和编码率)。原则上发送流数个，但在流之间使用公共的调制方式和编码率的情况下，仅发送一个。

(5)混合ARQ关系的信息。原则上发送流数个，但在多个流之间发送相同的编码块的信号的情况下，仅发送其中的一个。

(6)UE ID信息。

在这些信息中，将信息(1)和(2)汇总编码(编码块1)。另一方面，在信息(3)～(5)加上CRC比特而汇总为一个，并在CRC比特重叠移动台ID信息(6)而发送(编码块2)。对编码块1、2的全部控制比特计算CRC。

图13A以及图13B表示这样的下行L1/L2控制信道的信道结构和解码方法。如图13A所示，L1/L2控制信道分为两个编码块1、2进行编码。在编码块1中，包含分配资源块和流数的信息((1)+(2))。在编码块2中，包含预编码信息、MCS信息、混合ARQ信息、CRC比特和移动台ID的重叠((3)+(4)+(5)+(6)×CRC)。编码块2的长度可根据流数改变。

如图13B所示，在移动台对L1/L2控制信道进行解码时，首先对编码块1进行解码，识别流数。接着，基于其信息，对编码块2进行解码。编码块2的信息长度可根据流数而改变，但由于预先对编码块1进行解码，所以无需假设多个信息长度来尝试编码块2的解码。

此外，L1/L2控制信道可如下那样构成。

此时，如图14A所示，通过高层的控制信号，事先对移动台通知用户公共信息，例如表示是多用户还是单用户的表示MIMO模式的信息、用户固有信息例如流数信息、表示是局部发送还是分散发送的信息。这里，局部发送是指将连续的副载波作为一个块来分配的发送方法，分散发送是指在整个频带分散副载波来分配的发送方法。由于流数信息的发送周期可以是低速(100msec以上或者通信开始时)，所以通过高层的信号来发送流数信息而不是通过L1/L2控制信道发送。

如图14B所示，L1/L2控制信道包含以下的信息。

(1)被分配的资源块信息

(2)对每个流使用的流数个的预编码矢量信息。在流号码和预编码矢量的对应关系预先以1对1的对应决定的情况下，可以仅通知要使用的流号码。

(3)每个流的MCS(调制方式和编码率)。原则上发送流数个，但在流之间使用公共的调制方式和编码率的情况下，仅发送一个。

(4)混合ARQ关系的信息。原则上发送流数个，但在多个流之间发送相同的编码块的信号的情况下，仅发送其中的一个。

(5)UE ID信息。

在这些信息中，对信息(1)进行编码(编码块1)。另一方面，将信息(2)～(5)汇总进行编码，此外，CRC比特与(2)～(4)的信息一同发送，并在CRC比特重叠(5)的信息而发送(编码块2)。对编码块1、2的全部控制比特计算CRC。

即，L1/L2控制信道分为两个编码块1、2进行编码。在编码块1中，包含分配资源块的信息(1)。在编码块2中，包含预编码信息、MCS信息、混合ARQ信息、CRC比特和移动台ID的重叠((2)+(3)+(4)+(5)×CRC)。编码块2的长度可根据流数改变。

在移动台对L1/L2控制信道进行解码时，首先对编码块1进行解码，接着，基于其信息，对(2)～(5)进行解码。(2)～(5)的信息长度可根据流数而改变，但由于预先对流数信息进行解码，所以无需假设多个信息长度来尝试(2)～(5)的解码。

图15是表示通过实施方式的OFDM-MIMO发送的导频信道的发送方法。在实施方式中，发送以下信道：

(1)从基站的各个天线发送的不使用预编码的公共导频信道(导频1)

(2)在被分配的资源块内，进行了与各个流对应的预编码的专用导频信道(导频2)。

导频1(公共导频)对所有用户发送，用于在用户终端的SINR测定、流数的决定、预编码矢量的决定以及分散发送式用户的解调。

导频2仅对局部发送式用户发送，用于局部发送式用户的解调。

在发送导频2(专用导频信道)的情况下，能够在图13A的下行L1/L2控制信道所包含的信息中省略编码块2的预编码信息。在不另行发送专用导频信道的情况下，基于在下行L1/L2控制信道中包含的预编码信息，从公共导频信道估计被预编码的各个发送流的信道估计值。参照图15说明这些。

在图15中，发送流1的发送数据S_data和发送流1的专用导频信号P_dedicated分别通过天线1用的预编码矢量w₁加权，并对其合成来自流2的发送信号和公共导频信号P_1，common之后从天线1发送。该发送信号受到传播路径变动H₁而被UE的接收天线1接收。

发送流1的发送数据S_data和专用导频信号P_dedicated还分别通过天线2用的预编码矢量w₂加权，并对其合成来自流2的发送信号和公共导频信号P_2，common之后从天线2发送。该发送信号受到传播路径变动H₂而被移动台的接收天线1接收。另外，公共导频P_1，common和P_2，common相互正交。

发送流1的发送数据S_data的接收信号R_data是：

R_data＝(w₁H₁+w₂H₂)S_data    ......(1)

发送流1的专用导频P_dedicated的接收信号R_pd是：

R_pd＝(w₁H₁+w₂H₂)P_dedicated    ......(2)

由于移动台事先得知专用导频信道P_dedicated，所以可根据接收信号R_pd和专用导频信道P_dedicated来得知(w₁H₁+w₂H₂)。这样，即使没有通过L1/L2信道发送预编码信息，也能够从式(1)估计发送数据S_data。

另一方面，由于公共导频信号P_1，common的接收信号R_p1是R_p1＝(H₁)P_1，common、公共导频信号P_2，common的接收信号R_p2是R_p2＝(H₂)P_2，common，所以在仅发送公共导频信号而没有发送专用导频信道的情况下，根据在L1/L2信道中包含的预编码信息w₁、w₂以及从接收的公共导频信道估计出的信道估计值H₁、H₂来估计接收数据S_data。

根据这样的结构，能够节省对局部发送式用户分配的无线资源。

图16是表示实施方式的基站装置的结构的概略方框图。基站装置10包括多个天线29-1、29-2。包括：对每个用户设定的缓冲器11、对各个用户进行发送调度的调度器12、串并变换器(S/P)13、对每个天线设置的信道编码单元(15-1、15-2)以及数据调制单元(16-1、16-2)、及预编码处理单元19。在调度器12中，输入通过上行链路接收信号解调单元28进行解调的来自移动台的反馈信息(CQI、接收SIR等)，根据分散发送式用户和局部发送式用户而进行例如图2所示那样的资源分配和发送调度。在S/P变换器13中，输入流数/号码。S/P变换器13进行流数个串并变换。在一个流的情况下，不进行串并变换。

在预编码处理单元19中，输入来自移动台的期望预编码矢量，并对各个发送序列进行如图4所示那样的加权。预编码处理单元19在分散发送式时根据预先决定的模式进行加权，在局部发送式的情况下，基于终端的期望而最终由基站决定预编码矢量。

数据调制单元(16-1、16-2)通过根据传播环境的变动而自适应地改变调制方式或纠错编码率的传输方式、即AMC(Adaptive Modulation andCoding，自适应调制和编码)，基于CQI控制编码率、数据调制方式。

其他的物理信道的发送信号生成单元21进行按每个物理信道不同的发送分集用的信号生成。

图17A以及图17B是表示预编码矢量处理单元19的结构、和对要发送的共享信道适用预编码权重的图。表示作为共享信道的一例而使用了SCH的情况。在图17A中，预编码处理单元19包括：复制单元19a、预编码单元19b以及固定预编码权重设定单元19c。复制单元19a将进行信道编码后进行了数据调制的共享信道仅复制天线数个(在该例子中是两个)。预编码单元19b对被复制的每个信道乘上预编码矢量。

在对局部发送式用户乘上对应于信道状态的权重的情况下，使用如图9那样从移动台反馈的预编码矢量，但在如图10那样对局部发送式用户使用对每个流预先设定的预编码矢量的情况下，通过固定预编码权重设定单元19c设定对应于各个流的固定预编码矢量。此时，也可以保持将流号码和对每个流预先决定的预编码矢量相关联的表(未图示)。

此外，在如图11所示那样，对分散发送式用户使用了对每个流预先决定的预编码矢量组的情况下，也通过固定预编码权重设定单元19c对各个流适用对应的矢量组。此时，也可以保持将流号码和对每个流预先决定的预编码矢量组(由天线数个的预编码矢量构成)相关联的表(未图示)。

图17B表示进行了预编码处理的信号序列的发送分集。如图4所示那样，对各个天线发送适用了预编码矢量w₁的信号1和适用了预编码矢量w₂的信号2的双方。在从一个天线发送被乘上不同的权重的这两个共享信道的情况下，如图17B那样，在10msec的无线帧中，使用不同的子帧进行发送。这样，可得到发送分集效果。

返回到图16，被预编码的信号序列通过OFDM复用映射单元22-1、22-2分割复用为分别正交的副载波，并映射到复数平面上。被复数调制的各个OFDM副载波信号通过IFFT单元23进行快速傅立叶反变换、通过CP(cyclicprefix，循环前缀)赋予单元24进行CP的赋予、通过RF发送电路25进行变换为RF信号的处理、通过功率放大器26进行放大处理之后，经由双工器(duplexer)27从天线29发送。

这样，基于反馈信息(闭环)对被调度的共享数据信道进行MIMO复用后发送。根据反馈信息得知流数为1的情况下，成为MIMO发送分集。

另一方面，其他的物理信道(公共控制信道、L1/L2控制信道、MBMS信道等)的发送信号也通过其他信道发送信号生成单元21生成天线数个序列，接受OFDM复用/映射处理。虽然没有图示，但为了生成L1/L2控制信道、广播信道以及寻呼信道，而在信道编码单元、调制单元之后设置STBC编码器。此外，为了生成同步信道，而与共享数据信道相同地在信道编码单元、调制单元之后设置预编码单元。为了生成MBMS信道，而在信道编码单元、调制单元之后设置延迟单元。

这些信道不需要来自移动台的反馈信息(开环)，适用MIMO发送分集。

图18是表示移动台装置的概略结构的方框图。通过移动台30的多个天线39-1、39-2的各个天线所接收的信号通过双工器(duplexer)31与发送信号分离，从而通过RF接收电路32变换为基带信号，通过FFT单元34受到快速傅立叶变换。在FFT单元34中，输入通过接收定时估计单元33而被估计的估计值。共享数据信道输入到信号检测单元35。另一方面，附随着共享数据信道而送来的下行L1/L2控制信道通过下行L1/L2控制信道解调单元37被解调。

在L1/L2控制信道中包含的信息中，流数、调制方法、信道编码率被输入到信号检测单元35，用于所接收的共享数据信道的解调。另一方面，预编码矢量信息被输入到使用了导频信道的信道估计单元38。通过信号检测单元35检测出的共享数据信道通过信道解码单元36被解码，从而再现发送信号。

FFT单元34的输出还输入到使用了导频信道的期望流数/号码估计单元41、使用了导频信道的期望预编码矢量估计单元42、以及使用了导频信道的CQI估计单元43。估计出的期望流数/号码、期望预编码矢量以及CQI经由上行链路而通知到基站。

如以上所述，根据本发明的实施方式，考虑了所发送的物理信道的种类、特性以及无线环境而组合合适的MIMO传输控制方法，从而能够提高传输特性，能够实现无线资源利用的效率化。

为了便于说明，将本发明分为几个实施例进行了说明，但各个实施例的区分对于本发明并不是本质性的，也可以根据需要使用两个以上的实施例。为了促进理解发明而使用了具体的数值例进行了说明，但如果没有特别禁止，那些数值只不过是简单的一个例子，可使用适当的任何值。

以上，参照特定的实施例说明了本发明，但各个实施例只是例示，本领域的技术人员应该理解各种变形例、修正例、代替例、置换例等。为了便于说明，本发明的实施例的装置使用功能性的框图进行了说明，但那样的装置可以由硬件、软件或者它们的组合来实现。本发明并不限定于上述的实施例，各种变形例、修正例、代替例、置换例等包含在本发明中而不脱离本发明的精神。

本国际申请主张基于在2006年8月22日申请的日本专利申请第2006-225923号以及在2006年10月3日申请的日本专利申请2006-272344号的优先权，将2006-225923号以及2006-272344号的全部内容引用到本国际申请中。

Claims (29)

1.一种下行链路传输控制方法，是从具有多个天线的基站到具有多个天线的移动台的下行链路传输控制方法，其特征在于，

对公共控制信道、MBMS信道、L1/L2控制信道适用开环式的MIMO分集；

对共享数据信道适用闭环式的MIMO复用和/或MIMO分集。

2.如权利要求1所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

所述MIMO复用包含对发送信号乘以预编码矢量，

在发送所述共享数据信道时，

对分配了由连续的多个副载波构成的资源块的局部发送式用户，基于所述资源块的信道状态来控制在MIMO复用中的流数和每个流的预编码矢量。

3.如权利要求1所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

所述MIMO复用包含对发送信号乘以预编码矢量，

在发送所述共享数据信道时，

对在整个频带分散地分配副载波的分散发送式用户，基于整个频带的平均信道状态来控制在MIMO复用中的流数，并将每个流的预编码矢量设为固定值。

4.如权利要求3所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

所述每个流的预编码矢量是天线数个的固定值矢量的集合，通过在流内预先决定的模式来切换所述天线数个的固定值矢量。

5.如权利要求2所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

对于所述局部发送式用户，从所述移动台对所述基站发送将各个资源块或者相邻的多个资源块分组的子带中的每个流的SINR、所使用的流号码、各个流的预编码矢量号码。

6.如权利要求3所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

对于所述分散发送式用户，从所述移动台对所述基站发送整个频带的每个流的SINR、所使用的流的号码。

7.如权利要求1所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

将所述L1/L2控制信道分为两个编码块进行编码，

在第1编码块中包含被分配的资源块信息和流数信息，

在第2编码块中包含在MIMO复用中对每个流使用的预编码信息。

8.如权利要求7所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

若接收所述L1/L2控制信道，则所述移动台首先对第1编码块进行解码从而取出流数，接着基于流数信息对所述第2编码块进行解码。

9.如权利要求7所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

从所述基站的各个天线发送未适用预编码的公共导频信道，

对分配了由多个连续的副载波构成的资源块的局部发送式用户，在所述被分配的资源块内，还发送适用与各个流对应的预编码的专用导频信道。

10.如权利要求7所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

在发送所述专用导频信道时，在所述L1/L2控制信道中不包含预编码信息。

11.如权利要求7所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

从所述基站的各个天线发送未适用预编码的公共导频信道和被预编码的发送信号，

基于在所述L1/L2控制信道中包含的预编码信息，从所述公共导频信道估计所述发送信号的信道估计值。

12.如权利要求1所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

对所述MBMS信道适用开环式的延迟分集。

13.如权利要求1所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

在所述公共控制信道中，对同步信道适用乘上以事先决定的模式进行时间变动的预编码后发送的开环式MIMO分集。

14.如权利要求1所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

在所述公共控制信道中，对广播信道、寻呼信道以及L1/L2控制信道，在使用两个发送天线数发送时适用块编码分集，在使用两个以上的发送天线发送时适用基于块编码分集和延迟分集或者时间切换或者频率切换分集的组合的开环式MIMO分集。

15.如权利要求1所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

在所述公共控制信道中，对广播信道、寻呼信道以及L1/L2控制信道，适用开环式的延迟分集。

16.一种基站装置，其特征在于，包括：

多个天线；

调度器，基于从移动台反馈的信道状态，对发往多个用户的发送数据分配无线资源，从而进行发送调度；

串并变换器，基于从所述移动台反馈的流信息，将所述发送数据变换为所述天线数以下的流；以及

预编码处理单元，对所述各个流适用预编码，

所述基站装置从所述多个天线发送所述被预编码的发送数据。

17.如权利要求16所述的基站装置，其特征在于，

所述预编码处理单元对发往通过所述调度器而分配了由连续的多个副载波构成的资源块的用户的发送信号的各个流，适用从所述移动台反馈的预编码矢量。

18.如权利要求16所述的基站装置，其特征在于，

所述预编码处理单元包含固定预编码权重设定单元，

对发往通过所述调度器而分配了在整个频带分散的副载波作为资源块的用户的发送信号的各个流，适用预先决定的预编码矢量。

19.如权利要求16所述的基站装置，其特征在于，还包括：

信号生成单元，生成发送所述发送数据的数据信道以外的物理信道，

所述数据信道以外的物理信道通过发送分集从所述多个天线发送，而无需来自所述移动台的反馈信息。

20.如权利要求19所述的基站装置，其特征在于，

生成所述数据信道以外的物理信道的信号生成单元生成附随所述数据信道的L1/L2控制信道，并由第1编码块和第2编码块构成所述L1/L2控制信道，所述第1编码块是对通过所述调度器而被分配的资源块信息和所述流数进行了编码，所述第2编码块是对在所述各个流中适用的预编码信息进行了编码。

21.如权利要求19所述的基站装置，其特征在于，

生成所述数据信道以外的物理信道的信号生成单元生成公共导频信道和专用导频信道，

所述公共导频信道是从所述多个天线的各个天线发送的没有被预编码的公共导频信道，

所述专用导频信道是对通过所述调度器而被分配了连续的多个副载波作为资源块的局部发送式用户，在被分配的资源块内进行了与所述各个流对应的预编码。

22.如权利要求1所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

在发送所述共享数据信道时，对在整个频带分散地分配副载波的分散发送式用户，基于整个频带的平均信道状态来控制在MIMO复用中的流数，在流数小于天线数的情况下，并用进行块编码的开环式MIMO分集。

23.如权利要求2所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

在发送所述共享数据信道时，适用多用户MIMO，该多用户MIMO是使用在所述MIMO复用中的多个流而在空间上进行复用。

24.如权利要求1所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

将所述L1/L2控制信道分为两个编码块进行编码，

在第1编码块中包含被分配的资源块信息，

在第2编码块中包含在MIMO复用中对每个流使用的预编码信息。

25.如权利要求24所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

通过高层的信号发送表示是单用户MIMO还是多用户MIMO的MIMO模式、流数信息、以及表示是分配了由连续的多个副载波构成的资源块的局部发送式用户还是在整个频带分散地分配了副载波的分散发送式用户的信息。

26.如权利要求25所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

若接收所述L1/L2控制信道，则所述移动台首先对第1编码块进行解码，接着基于通过高层的信号而被通知的流数信息对所述第2编码块进行解码。

27.如权利要求1所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

在所述公共控制信道中，对同步信道适用时间切换分集。

28.如权利要求24所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

对所述第1编码块以及所述第2编码块，在使用两个发送天线数发送时适用块编码分集，在使用两个以上的发送天线发送时适用基于块编码分集和延迟分集或者时间切换或者频率切换分集的组合的开环式MIMO分集。

29.如权利要求24所述的下行链路传输控制方法，其特征在于，

适用MIMO分集，其对所述第2编码块乘以预编码后发送。

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