CN101595652A - 无线通信系统、无线通信装置、以及重传控制方法 - Google Patents

无线通信系统、无线通信装置、以及重传控制方法 Download PDF

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CN101595652A
CN101595652A CNA2008800034104A CN200880003410A CN101595652A CN 101595652 A CN101595652 A CN 101595652A CN A2008800034104 A CNA2008800034104 A CN A2008800034104A CN 200880003410 A CN200880003410 A CN 200880003410A CN 101595652 A CN101595652 A CN 101595652A
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今井友裕
星野正幸
汤田泰明
平松胜彦
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

在多用户MIMO系统中,基于重传可以显著提高整个系统吞吐量。当用户终端UE1(200a)已经成功解调目的地为另一用户终端(UE2)(200b)的干扰信号时,用户终端UE1(200a)保存所解调的关于干扰信号的数据,并且将关于UE2的ACK信息和当移除干扰信号时的CQI信息反馈至无线基站(BS)(100)。当UE2未能接收、以及BS需要执行重传时,如果UE1可以成功解调目的地为UE2的干扰信号,则BS修改通信资源的分布,使得向UE2分配比UE1更多的通信资源。当重传时,UE1通过使用关于先前保存的干扰信号的解调数据,从新接收的信号中移除干扰信号。UE2将关于先前接收失败时保存的期望信号的数据与重传的信号数据软合并。

Description

无线通信系统、无线通信装置、以及重传控制方法
技术领域
本发明涉及可应用于采用MIMO(多输入多输出)的无线(radio)通信系统的无线通信系统、无线通信装置、以及重传(retransmission)控制方法。
背景技术
在以便携式电话等为代表的无线蜂窝系统中,服务模式近来变得多样化,需要例如静止图像和运动图像的大容量数据的传输、以及音频数据的传输。3.5G(HSDPA)终端已经进入便携式电话的市场,并且,下载业务(traffic)速度14Mbps的通信是可能的。
混合ARQ(下文中缩写为H-ARQ)是从3.5G新提出的技术。这是关于当信息发送已经以失败结束时采用的重传(retransmission)控制的技术。通过连同关于存储在接收端中的过去接收的信号的信息的使用而使用该技术,提高了重传期间所实现的成功接收的概率,并且,可以预期吞吐量的改善。
3.5G的蜂窝系统标准化规范(3GPP长期演进:下文中缩写为LTE)或者在后技术需要用于下载业务的100Mbps峰值速率,并且,使用多个天线的MIMO(多输入多输出)系统的提出被讨论作为满足该需求的技术。单个用户MIMO(SU-MIMO)和多用户MIMO(MU-MIMO)的使用被讨论作为用于在MIMO系统中使用的空间复用技术。
单个用户MIMO将空间资源的分配(allocation)限制到单个用户,并且,可以预期峰值速率的提高。在单个用户MIMO中,关于时间轴或频率轴而进行用户复用;因此,关于空间轴不发生用户干扰。同时,关于多用户MIMO,将空间资源分配给多个用户,从而获得多用户分集增益。因此,可以预期分区(sector)(小区)吞吐量的提高。特别地,当小区的半径大时,很大程度地提高了吞吐量。
H-ARQ和多用户MIMO是使得能够在恶劣的接收环境中提高吞吐量的技术,例如,在接近小区边缘的位置实现的技术。事实是没有充分讨论多用户MIMO系统中的重传控制方法,并且,不总是一直获得高吞吐量。
作为相关领域技术,图35A和图35B示出了用于在当前讨论的多用户MIMO系统中使用的重传控制方法的要点(outline)。例如,在非专利文件1中公开了此类型的相关技术。在图35中,假设多用户MIMO系统具有用于无线基站(BS:基站)的两个天线、两个用户设备(UE:用户设备);以及用于各个用户设备(UE1、UE2)的两个天线。图35A示出了第一次发送,并且图35B示出了第二次重传。
在多用户MIMO系统中,用户设备UE1、UE2将一个CQI(信道质量指示符)反馈至无线基站。无线基站BS根据反馈CQI而将用户设备(UE1、UE2)分配到各个天线,并且数据流被发送到各个用户设备。各个用户设备UE1、UE2检测所接收的数据流中的错误。当未在控制信息中发现错误时,ACK(确认)信号被反馈至无线基站BS。当发现错误时,NACK(不确认)信号被反馈至该无线基站BS。
此时,已经反馈了NACK信号的用户设备缓存(存储)所接收的信号,为重传作准备。各个用户设备UE1、UE2测定接收SINR(信号与干扰加噪声功率比:信号与干扰噪声功率比),并且将如此测定的SINR作为CQI而反馈到无线基站BS。在下一个发送操作中,当根据从各个用户设备接收的控制信息(ACK/NACK)而接收到ACK信号时,无线基站发送新数据流。当接收到NACK信号时,无线基站BS发送重传数据流。已经被发送了重传数据的用户设备利用软合并(soft combining)而将存储在缓存器中的过去接收的信号与重传数据合并,从而提高了成功接收的概率。对每个用户设备独立地执行重传控制。
在图35A和图35B中所示的示例中,假设用户设备UE1反馈ACK信号,并且假设用户设备UE2反馈NACK信号。因此,在下一个发送周期中,新数据被发送到用户设备UE1,而在该下一个发送周期中,重传数据被发送到用户设备UE2。
非专利文件1:3GPP TSG RAN WG1 Meeting#45,R1-061323,Samsung,“Dynamic Switching between Single and Multi-User MIMO(单用户和多用户MIMO之间的动态切换),”2006。
发明内容
本发明要解决的问题
在多用户MIMO系统中,每个用户设备具有多个天线,通过接收多个信道的信号而抑制由发往(addressed to)另一用户的信号引起的干扰。根据使用H-ARQ等的在多用户MIMO系统中使用的重传控制技术(例如,上面提到的重传控制技术),因为未充分防止用户设备受到来自其它用户的干扰,所以在数据流的接收中会出现错误,并且会需要重传。然而,因为即使当利用重传来发送数据流时仍存在来自其它用户的信号的干扰,所以,如果通过软合并操作实现的接收SINR的改善不充分,则错误将再次发生在数据流的接收中。重传操作的次数增加。因此,存在整个系统的吞吐量下降的问题。
已经根据情况而构思本发明,并且本发明旨在提供使得多用户MIMO系统能够显著提高重传期间实现的整个系统吞吐量的无线通信系统、无线通信装置、以及重传控制方法。
用于解决问题的手段
本发明的一方面提供了多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统,通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信,该系统包括:
第一无线通信装置,用作无线发送站(transmission station),并具有:重传控制器,执行重传;以及通信资源设置部件,当对至少一个无线接收台(receiving station)执行重传时、并且当该至少一个无线接收台已经成功解调了发往另一无线接收台的干扰信号时,该通信资源设置部件根据各个无线接收台的接收状态来设置对各个无线接收台的通信资源的分布(distribution);以及
第二无线通信装置,用作无线接收台,并具有:干扰信号解调器,解调从该无线发送站发送并发往另一个台的干扰信号;干扰信号缓存器部件,当该干扰信号已经被成功解调时,保存所解调的关于该干扰信号的数据;以及干扰信号消除器,当接收到从该无线发送站发送的后续信号时,通过使用所保存和解调的关于该干扰信号的数据来消除该干扰信号。
当至少一个无线接收台已经成功解调了发往另一无线接收台的干扰信号时,可以通过根据各个无线接收台的接收状态来设置对各个无线接收台的通信资源的分布,以更加适当的状态分布通信资源。已经成功解调了干扰信号的无线接收台保存解调的关于干扰信号的数据,并且通过利用如此保存和解调的关于干扰信号的数据而在接收下一个信号时消除干扰信号,从而提高了接收SINR。因此,可以减少对成功接收干扰信号的无线接收台的通信资源的分布。例如,以这样的方式设置通信资源的分布:减少对成功接收了期望信号和干扰信号的第一无线接收台的通信资源,并且,对在未能接收到期望信号之后执行重传的第二无线接收台的通信资源变得更大,从而提高了第二无线接收台将通过软合并而合并通过重传接收的信号来成功执行接收的概率。因此,可以减少重传操作的次数,并且可以显著提高整个系统的吞吐量。
本发明的一方面提供了多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统,其通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信,该系统包括:
第一无线通信装置,用作无线发送站,并具有:重传控制器,执行重传;以及通信资源设置部件,当对至少一个无线接收台执行重传时、并且当另一个第一无线接收台已经成功解调了发往执行重传所针对的第二无线接收台的干扰信号时,该通信资源设置部件以这样的方式设置对各个无线接收台的通信资源的分布:针对第二无线接收台的通信资源变得比针对第一无线接收台的通信资源更大;
第二无线通信装置,用作第一无线接收台,并具有:干扰信号解调器,解调从无线发送站发送并且发往另一个台的干扰信号;干扰信号缓存器部件,其当干扰信号已经被成功解调时,保存所解调的关于该干扰信号的数据;以及干扰信号消除器,当接收到从无线发送站发送的后续信号时,通过使用所保存和解调的关于该干扰信号的数据来消除干扰信号;以及
第三无线通信装置,用作第二无线接收台,并具有:期望信号缓存器部件,当在接收发往本台(own station)并且从无线发送站发送的期望信号的结果中存在错误时,保存关于期望信号的数据;以及软合并器,当接收到从无线发送站重传的信号时,利用软合并将所保存的关于期望信号的数据与关于所重传的信号的数据合并。
结果,当第一无线接收台与发往本台的期望信号一起解调干扰信号,并且也可以解调该干扰信号时,保存所解调的关于干扰信号的数据,并且,通过利用如此保存和解调的关于干扰信号的数据,在接收下一个信号时消除该干扰信号,从而提高了第一无线接收台的接收SINR。因此,可以减少对第一无线接收台的通信资源的分布。因此,该无线发送站可以通过以如下方式设置通信资源的分布而以更加适当的状态分布通信资源:减少针对第一无线接收台的通信资源,而针对执行重传的第二无线接收台的通信资源变得更大。通过使用软合并而合并重传期间接收的信号,增加了第二无线接收台将实现成功接收的概率,因此可以减少重传操作的次数。从而可以显著提高整个系统的吞吐量。
本发明的一方面提供了在通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信的多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统中使用的无线通信装置,该装置包括:重传控制器,执行重传;以及通信资源设置部件,当对至少一个无线接收台执行重传时、以及当该至少一个无线接收台已经成功解调了发往另一无线接收台的干扰信号时,根据各个无线接收台的接收状态来设置对各个无线接收台的通信资源的分布。
结果,在当执行重传时、至少一个无线接收台已经成功解调了发往另一无线接收台的干扰信号的情况下,可以通过根据各个无线接收台的接收状态设置对各个无线接收台的通信资源的分布,根据该通信系统中的无线接收台的状态,以适当状态分布通信资源。因此,可以显著提高重传期间实现的整个系统的吞吐量。
此外,本发明可以包括上述无线通信装置,其中,该通信资源设置部件根据来自该无线接收台的反馈信息来设置通信资源的分布,作为各个无线接收台的接收状态,反馈信息包括显示是否成功接收了发往本台的期望信号和发往另一个台的干扰信号的信息、以及显示针对该无线接收台的期望信号的接收质量或在消除该干扰信号之后针对该无线接收台的期望信号的接收质量的信息。
结果,可以根据期望信号和干扰信号的成功/未成功接收、以及这些无线接收台的接收质量,适当地分布通信资源。
此外,本发明可以包括上述无线通信装置,其中,当对至少一个无线接收台执行重传时,以及当已经成功解调了期望信号的至少一个第一无线接收台成功解调了发往执行重传所针对的第二无线接收台的干扰信号时,该通信资源设置部件以如下方式来设置对无线接收台的通信资源的分布:针对第二无线接收台的通信资源变得比针对第一无线接收台的通信资源更大。
结果,在当执行重传时、第一无线接收台已经成功解调了发往执行重传所针对的第二无线接收台的干扰信号的情况下,以如下方式将通信资源的分布主要对执行重传所针对的无线接收台而设置:第二无线接收台的通信资源变得比第一无线接收台的通信资源更大,从而可以根据通信系统内无线接收台的状态,适当分布通信资源。
此外,本发明可以包括上述无线通信装置,其中,当对至少一个无线接收台执行重传时,以及当未能解调期望信号的多个无线接收台已经成功解调了发往其它无线接收台的干扰信号时,通信资源设置部件比较在消除干扰信号时无线接收台的接收质量,并且优先于表现出较优接收质量的第一无线接收台来设置对表现出不良接收质量的第二无线接收台的通信资源的分布。
结果,在当执行重传时、不能解调期望信号的多个无线接收台已经成功解调了发往另一无线接收台的干扰信号的情况下,以这样的方式设置对无线接收台的通信资源的分布:将通信资源分布至表现出不良接收质量的第二无线接收台,而优先于表现出较优接收质量的第一无线接收台,从而可以根据通信系统中无线接收台的状态而以适当方式分布通信资源。
此外,本发明可以包括上述无线通信装置,其包括重传信息通知部件,当从至少一个无线接收台接收到显示未成功接收至本台的期望信号的信息时,重传信息通知部件将关于执行重传的重传信息通知给各个无线接收台。
结果,各个无线接收台根据重传信息确定是否执行用于消除干扰信号的接收处理变得可能。因此,可以执行符合各个无线接收台的接收状态的适应性接收处理。
本发明的一方面提供了在通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信的多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统中使用的无线通信装置,该装置包括:重传控制器,执行重传;以及通信资源设置部件,当对至少一个无线接收台执行重传时、以及当另一个第一无线接收台已经成功解调了发往执行重传所针对的第二无线接收台的干扰信号时,该通信资源设置部件以这样的方式来设置对各个无线接收台的通信资源的分布:针对该第二无线接收台的通信资源变得比针对该第一无线接收台的通信资源更大。
结果,当在执行重传时、该第一无线接收台已经成功解调了发往执行重传所针对的第二无线接收台的干扰信号时,以如下方式来将通信资源的分布主要设置到执行重传所针对的无线接收台:针对该第二无线接收台的通信资源变得比针对该第一无线接收台的通信资源更大,从而可以根据各个无线接收台的接收状态而以适当状态来分布通信资源。因此,可以显著提高重传期间实现的整个系统的吞吐量。
此外,本发明可以包括上述无线通信装置,其中,通信资源设置部件根据显示在消除针对已经成功解调了发往该第二无线接收台的干扰信号的该第一无线接收台的干扰信号时的接收质量的信息,分布通信资源。
结果,已经成功解调了干扰信号的该第一无线接收台、以及执行重传所针对的该第二无线接收台两者均可以更适当地分布通信资源。例如,当已经成功解调了干扰信号的无线接收台的接收质量显示出预定的优良(superiority)级别或更高时,可以根据接收质量分布通信资源,从而可以更适当地提高重传期间实现的整个系统的吞吐量。
此外,本发明可以包括上述无线通信装置,其中,当使用多载波信号作为发往多个无线接收台的信号时,该通信资源设置部件改变该多载波信号的子载波分配,作为通信资源的分布。
结果,当通过使用多载波信号(例如,OFDM信号)执行通信时,例如,通过对多个载波中的一些载波分配“空(null)”,来减少用于已经成功解调了干扰信号的无线接收台的载波数量,从而可以对执行重传的无线接收台分布大的通信资源。
此外,本发明可以包括上述无线通信装置,其中,该通信资源设置部件改变发往多个无线接收台的信号的发送功率的分配,作为通信资源的分布。
结果,例如,减少了已经成功解调了干扰信号的无线接收台的发送功率,而增加了执行重传的无线接收台的发送功率,从而可以对执行重传的无线接收台分布大的通信资源。
本发明的一方面提供了在通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信的多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统中使用的无线通信装置,该装置包括:干扰信号解调器,其解调从无线发送站发送并发往另一个台的干扰信号;干扰信号缓存器部件,当已经成功解调了干扰信号时,该干扰信号缓存器部件保存解调的关于该干扰信号的数据;以及干扰信号消除器,当接收到从该无线发送站发送的后续信号时,通过使用所保存和解调的关于该干扰信号的数据而消除该干扰信号。
结果,当还可以解调发往另一个台的干扰信号以及发往本台的期望信号时,保存解调的关于该干扰信号的数据,并且通过利用如此保存和解调的关于该干扰信号的数据而在接收下一个信号时消除干扰信号,从而可以提高正在执行对另一无线接收台的重传时实现的接收SINR。因此,该无线发送站可以以这样的方式在重传期间分布通信资源:减少对该无线接收台的通信资源的分布,而对执行重传的另一无线接收台的通信资源变得较大。因此,可以提高另一无线接收台的接收SINR。从而可以减少重传次数,因此可以显著提高整个系统的吞吐量。
此外,本发明可以包括上述无线通信装置,其包括接收状态响应部件,对无线发送站反馈显示出成功/未成功接收从该无线发送站发送并发往本台的期望信号的信息、显示该期望信号的接收质量的信息、显示成功/未成功接收发往另一个台的干扰信号的信息、以及显示当消除干扰信号时实现的接收质量的信息。
结果,该无线发送站可以通过使用关于期望信号和干扰信号的成功/未成功接收的信息、以及关于接收质量的信息而适当地分布通信资源。因此,在下一次发送(例如,重传)时,可以减少无线接收台之间产生的干扰量,并且可以提高接收SINR。
此外,本发明可以包括上述无线通信装置,其包括重传信息接收器,其接收由无线发送站重传到另一无线接收台的信息,其中,当对另一无线接收器的发送是重传时,该干扰信号消除器通过使用解调的关于该干扰信号缓存器部件中保存的干扰信号的数据来执行用于消除该干扰信号的接收处理。
结果,可以显著提高重传期间实现的接收SINR,并且即使当减少对无线通信装置的通信资源的分布时也不减少数据速率。通过增加对执行重传的另一无线通信装置的通信资源的分布,可以提高整个系统的吞吐量。
此外,本发明可以包括上述无线通信装置,其包括期望信号缓存器部件,当在接收发往本台并从该无线发送站发送的期望信号的结果中存在错误时,该期望信号缓存器部件保存关于该期望信号的数据;以及软合并器,当接收到从该无线发送站重传的信号时,通过软合并而将所保存的关于该期望信号的数据与关于所重传的信号的数据合并。
结果,在重传期间,利用软合并而将关于缓存器部件中保存的期望信号的数据与关于重传的信号的数据合并,可提高成功接收的概率。
此外,本发明可以包括上述无线通信装置,其包括干扰信号信息响应部件,当已经成功解调了发往另一无线接收台的干扰信号时,该干扰信号信息响应部件对无线发送站反馈显示该干扰信号的成功接收的信息、以及显示当消除该干扰信号时实现的接收质量的信息。
结果,显示干扰信号的成功接收的信息、以及显示在消除该干扰信号之后实现的接收质量的信息被反馈至该无线发送站。从而,该无线发送站可以根据显示在消除该干扰信号时由该无线接收台实现的接收质量的信息,适当地分布通信资源。
此外,本发明可以包括上述无线通信装置,其包括接收状态确定器,其确定发往本台的期望信号的接收状态,其中,仅当接收状态是预定阈值或更高时,该干扰信号缓存器部件与该干扰信号信息响应部件分别执行操作。
结果,仅当本台的接收状态较优(superior)时,执行干扰信号的解调等;因此,当执行用于解调干扰信号的处理时,可以减少接收失败发生的概率。此外,该无线通信装置可以防止过度计算操作的发生。
此外,本发明可以包括上述无线通信装置,其包括重传信息接收器,其接收从该无线发送站至另一无线接收台的重传信息,其中,仅当接收到由另一无线接收台要求重传的信息时,该干扰信号缓存器部件和该干扰信号信息响应部件分别执行操作。
结果,仅当另一无线接收台要求重传时,执行该干扰信号的解调等;因此,当执行用于解调干扰信号的处理时,可以减少接收失败发生的概率。此外,该无线通信装置可以防止过度计算操作的发生。还可以减少反馈至该无线发送站的不必要的信息。
此外,本发明的一方面提供了配备有上述无线通信装置中任一个的无线通信基站。
此外,本发明的一方面提供了配备有上述无线通信装置中任一个的无线通信移动台。
本发明的一方面提供了用于在通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信的多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统中使用的重传控制方法,该方法包括:重传控制步骤,用于执行重传;通信资源设置步骤,用于当对至少一个无线接收台执行重传时、以及当该至少一个无线接收台已经成功解调了发往另一无线接收台的干扰信号时,根据各个无线接收台的接收状态设置对各个无线接收台的通信资源的分布;干扰信号解调步骤,用于解调从该无线发送站发送并发往另一个台的干扰信号;干扰信号缓存步骤,用于当已经成功解调了干扰信号时,保存解调的关于该干扰信号的数据;以及干扰信号消除步骤,用于当接收到从该无线发送站发送的后续信号时、通过使用所保存和解调的关于该干扰信号的数据来消除该干扰信号。
本发明的一方面提供了重传控制方法,用于在通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信的多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统中使用的无线通信装置中使用,该方法包括:重传控制步骤,用于执行重传;以及通信资源设置步骤,用于当对至少一个无线接收台执行重传时、以及当该至少一个无线接收台已经成功解调了发往另一无线接收台的干扰信号时,根据各个无线接收台的接收状态设置对各个无线接收台的通信资源的分布。
本发明的一方面提供了用于在通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信的多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统中使用的重传控制方法,该方法包括:重传控制步骤,用于执行重传;通信资源设置步骤,用于当对至少一个无线接收台执行重传时、以及当另一个第一无线接收台已经成功解调了发往执行重传所针对的第二无线接收台的干扰信号时,以这样的方式设置对各个无线接收台的通信资源的分布:针对该第二无线接收台的通信资源变得比针对该第一无线接收台的通信资源更大;干扰信号解调步骤,用于解调从该无线发送站发送并发往另一个台的干扰信号;干扰信号缓存步骤,用于当已经成功解调了干扰信号时,保存解调的关于该干扰信号的数据;干扰信号消除步骤,用于当接收到从该无线发送站发送的后续信号时,通过使用所保存和解调的关于该干扰信号的数据来消除该干扰信号;期望信号缓存步骤,用于当在接收发往本台并从该无线发送站发送的期望信号的结果中存在错误时,保存关于该期望信号的数据;以及软合并步骤,用于当接收到从该无线发送站重传的信号时,利用软合并将所保存的关于该期望信号的数据与关于所重传的信号的数据合并。
本发明的一方面提供了重传控制方法,用于在通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信的多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统中使用的无线通信装置中使用,该方法包括:重传控制步骤,用于执行重传;以及通信资源设置步骤,用于当对至少一个无线接收台执行重传时、以及当另一个第一无线接收台已经成功解调了发往执行重传所针对的第二无线接收台的干扰信号时,以这样的方式设置对各个无线接收台的通信资源的分布:针对该第二无线接收台的通信资源变得比针对该第一无线接收台的通信资源更大。
本发明的优点
根据本发明,可以提供能够在重传期间实现多用户MIMO系统的整体系统吞吐量的显著提高的无线通信系统、无线通信装置、以及重传控制方法。
附图说明
图1A和图1B是示出本发明第一实施例的多用户无线通信系统的大体结构和操作的框图。
图2是示出本发明第一实施例的多用户无线通信系统的主要操作序列(sequence)的序列图。
图3是示出第一实施例的多用户无线通信系统中无线基站的主要部件的示例结构的框图。
图4是示出第一实施例的无线基站的主要操作的流程图。
图5A至图5D是示出第一实施例的无线基站中关于发送信号的子载波的示例分配的示意图。
图6A至图6D是示出第一实施例的无线基站中关于重传期间采用的发送信号的子载波的另一示例分配的示意图。
图7是示出第一实施例的多用户无线通信系统中的用户设备主要部件的示例结构的框图。
图8是示出图7中所示的用户设备中干扰流处理器的示例结构的框图。
图9是示出图7中所示的用户设备中MIMO分离处理器的示例结构的框图。
图10是示出控制信息与期望流之间的对应(correspondence)作为期望流选择器的选择标准的图示。
图11是示出接收状态与控制信息之间的关系作为由接收状态确定器所做的确定结果的图示。
图12是示出第一实施例的修改的多用户无线通信系统的主要操作序列的序列图。
图13是示出本发明第二实施例的多用户无线通信系统的主要操作序列的序列图。
图14是示出第二实施例的多用户无线通信系统中无线基站的主要操作部件的示例结构的框图。
图15A和图15B是示出第二实施例的无线基站中发送功率的示例分配的示意图。
图16A至图16D是示出第二实施例的无线基站中用于重传情况的发送功率的另一示例分配的示意图。
图17是示出第二实施例的修改的多用户无线通信系统的主要操作序列的序列图。
图18A和图18B是示出本发明第三实施例的多用户无线通信系统的大体结构和操作的框图。
图19是示出本发明第三实施例的多用户无线通信系统的主要操作序列的序列图。
图20是示出第三实施例的多用户无线通信系统中无线基站的主要部件的示例结构的框图。
图21示出了本发明第三和第四实施例中、关于从重传控制器根据每个用户设备的接收状态而输出的子载波的分配的控制信息B与由每个用户设备产生的CQI之间的关系。
图22是示出第三实施例的多用户无线通信系统中用户设备的主要部件的示例结构的框图。
图23是示出图22中所示的用户设备中干扰流处理器的示例结构的框图。
图24是示出图22中所示的用户设备中MIMO分离处理器的示例结构的框图。
图25A和图25B是示出本发明第四实施例的多用户无线通信系统的示意性结构和操作的框图。
图26是示出本发明第四实施例的多用户无线通信系统的主要操作序列的序列图。
图27是示出第四实施例的多用户无线通信系统中无线基站的主要部件的示例结构的框图。
图28是示出第四实施例的子载波分配器的操作的流程图。
图29A和图29B是示出第四实施例的无线基站中关于发送信号的子载波的示例分配的示意图。
图30是示出本发明第五实施例的多用户无线通信系统的主要操作序列的序列图。
图31是示出第五实施例的多用户无线通信系统中无线基站的主要部件的示例结构的框图。
图32是示出本发明第六实施例的多用户无线通信系统的主要操作序列的序列图。
图33是示出第六实施例的多用户无线通信系统中无线基站的主要部件的示例结构的框图。
图34是示出第六实施例的具体示例发送功率控制的图示。
图35A和图35B是示出相关技术多用户无线通信系统的结构和操作的框图。
附图标记和符号说明
100、100A、100B、100C、100D、100E无线基站
101、102天线
111、112编码器
113、114发送缓存器部件
115、115B子载波分配器
116、116B重传控制器
117、118调制器
119MCS选择器
120导频(pilot)产生器
121、122发送RF部件
130、130B功率控制器
200a、200b、200c、200d用户设备
201、202天线
211、212接收RF部件
213信道估计器
214MIMO分离处理器
215、215B CQI计算器
216接收状态确定器
217、217B干扰流处理器
218接收缓存器部件
219软合并器
220解调器
221错误确定器
222解码器
251、251B干扰流解调器
252错误确定器
253、253B干扰流接收缓存器部件
254解码器
255编码器
256干扰流调制器
261信号分离处理器
262复制物消除(replica canceller)处理器
263干扰流重传确定器
264期望流选择器
271干扰消除器
272MMSE接收处理器
具体实施方式
当前实施例示出了当无线通信系统执行重传控制时实现的示例结构,其中,无线通信系统采用用于建立一个无线通信站与多个无线接收器之间的通信的多用户MIMO(MU-MIMO),并且无线通信系统用作为本发明的无线通信系统的示例、无线通信装置的示例以及重传控制方法的示例。随后的实施例是用于说明的示例,并且本发明不限于这些实施例。
(第一实施例)
图1A和图1B是示出本发明第一实施例的多用户无线通信系统的示意性结构和操作的框图。
第一实施例基于如下假设:将本发明应用于如图1A和图1B中所示构造的多用户无线通信系统。具体地,该系统是从以下构建的MIMO(多输入多输出)通信系统:一个无线基站(无线通信基站设备:BS)100,用作具有两个独立天线101和102的无线发送站;以及两个用户设备(无线通信移动台装置:UE1和UE2)200a和200b,它们各自具有天线201和202,并接收基于每个用户而单独发送的信号。
无线基站100从天线101发送发往一个用户设备(第一无线接收台,UE1)200a的信号,以及从天线102发送发往另一用户设备(第二无线接收台,UE2)200b的信号。简言之,无线基站100为多个用户同时处理发送信号。要发送的数据基于如下假设:数据流由按时间序列连续出现的分组构成。
此时,无线基站100针对要被作为无线信号发送的信号,通过使用多载波信号(例如,OFDM(正交频分复用)信号),利用公共(common)无线频带,基于每个分组而以顺序的方式同时发送发往用户设备(UE1)200a的信号和发往用户设备(UE2)200b的信号。图1A示出了第一次发送(firsttransmission),图1B示出了重传。
因为这样的无线通信系统使用单个无线频带,所以干扰发生在同时发送的信号之间。例如,如图1A中所示,从无线基站100发送到用户设备(UE1)200a的信号被用户设备(UE1)200a作为期望信号而接收,但被用户设备(UE2)200b作为干扰信号而接收。同时,从无线基站100发送到用户设备(UE2)200b的信号被用户设备(UE2)200b作为期望信号而接收,但被用户设备(UE1)200a作为干扰信号而接收。
在这样的期望信号与发往另一个台的信号之间的干扰的影响下,用户设备200a、200b的每一个具有在期望信号的接收结果中的错误,并且未能接收该信号。当该期望信号的接收以失败结束时,未能接收的用户设备通过发送控制信号NACK(未确认)至无线基站100来作出响应。响应于NACK,无线基站100重传相同信号。在重传时,利用软合并将由相关技术中已知的用户设备在过去接收的期望信号与通过重传而接收的期望信号合并,从而将用户设备200的接收SINR提高到某种程度。然而,即使当重传相同信号时,也同时从无线基站100发送发往另一个台的信号。因此,当甚至在重传时再次发生干扰时,以及当未显著提高用户设备的接收状态时,期望信号的接收会再次以失败结束。
因此,本实施例的多用户无线通信系统实施了用于当调整用户设备之间的资源分布时实现重传的重传控制,例如下面将描述的。各个用户设备(UE1、UE2)200a、200b使干扰信号以及期望信号经受接收处理和错误确定。当成功接收了干扰信号时,将进一步执行下列处理。具体地,用户设备200通过反馈而向无线基站100提供显示干扰信号的成功接收的控制信息;即,发往另一个台的信号、以及表示移除该干扰信号时实现的期望信号的接收质量的信息(CQI:信道质量指示符);解调关于接收的干扰信号的数据;并将该数据的解调结果存储到预定缓存器中。
例如,假设在较优的接收状态中的用户设备(UE1)200a或许已经通过图1A中所示的第一次发送而正确接收了发往用户设备(UE2)200b的干扰信号以及期望信号。在此情况下,当相同干扰信号出现在图1B中所示的第二次发送(或重传)的定时时,用户设备200a可以通过使用所存储的关于过去的干扰信号的数据来消除该干扰信号;因此,显著改善了用户设备200a的接收SINR。具体地,在重传期间的接收能力方面,用户设备200a变得能够十分宽裕(leeway)。
通过利用这些情形,表现出较优接收状态的用户设备200a也向无线基站100提供可能已经正确接收了干扰信号的通知,如图1B中所示。当察觉到需要重传信号至另一用户设备(UE2)200b时,无线基站根据用户设备200a的余地程度而改变对各个用户设备(UE1、UE2)200a、200b的通信资源分配。此时,将通信资源主要分配给由于未能接收期望信号而导致需要重传的用户设备(UE2)200b。通过通信资源分配中的示例修改,第一实施例示出了改变通信中使用的子载波的分配(调度)的情况。在重传期间,基于在移除干扰信号的状态中实现的CQI,为用户设备(UE1)200a确定MCS(调制和编码方案),并且设置信号的调制程度等。
对子载波分配的修改意味着:例如,对包括在用于从无线基站100到表现出较优接收状态的用户设备(UE1)200a的发送的多载波信号中的多个子载波中的一些载波分配“空”(防止发送)。结果,要由接收重传的信号的用户设备(UE2)200b接收的期望信号在被分配空的子载波的频率不经历干扰;因此,显著改善了用户设备(UE2)200b的接收SINR。在重传期间,用户设备(UE2)200b利用软合并而将过去接收的期望信号与重传时接收的期望信号合并,从而显著改善了合并的信号的接收SINR,并且提高了由用户设备(UE2)200b实现的成功接收的概率。
此时,通过由无线基站100执行的通信资源重新分布,减少了分配给用户设备(UE1)200a的资源量,并且,用户设备(UE1)200a的随后实现的接收状态被恶化到某种程度。然而,因为在重传期间从无线基站100重传到用户设备(UE2)200b的信号是用户设备(UE1)200a已知的干扰信号。因此,用户设备(UE1)200a利用关于保存在缓存器中的过去的干扰信号的数据,可以可靠地消除(减去)在重传时发生的干扰信号。消除在重传期间发生的干扰信号时实现的、用户设备(UE1)200a的接收SINR的改善程度非常大。因此,即使当资源被大量分配给用户设备(UE2)200b时,以及当减少用户设备(UE1)200a的资源时,也不降低用户设备(UE1)200a的吞吐量。相反地,可以预期该多个用户的用户设备(UE1、UE2)200a、200b的总吞吐量的大量增加。
现在将描述图1A和图1B中所示的第一实施例的多用户无线通信系统的各个部件的详细操作。图2是示出第一实施例的多用户无线通信系统的主要操作序列的序列图。图2示出了当一个用户设备(UE1)200a表现出较优的接收状态时、以及当另一用户设备(UE2)200b需要重传时所执行的操作,如图1中所示的示例中。此外,在当前示例中,该示例基于用户设备(UE1)200a先前未被通知另一用户设备(UE2)200b是否需要重传的假设;即,不管是否执行重传,初始地(originally)执行处理的情况。
首先,为了确定用于在下行链路发送(从基站到用户设备的方向)的情况中使用的MCS,无线基站(BS)100发送导频信号(SG11、SG21)至各个用户设备(UE1)200a、(UE2)200b。各个用户设备200a、200b通过使用所接收的导频信号来测定它们各自的接收SINR,并且将显示接收状态的接收质量作为CQI(信道质量指示符)反馈至无线基站100(SG12、SG22)。
用户设备200a通过使用测定的接收SINR来确定接收状态是有缺陷的还是无缺陷的(P21),并且根据关于确定的结果的控制信息来执行控制操作,该确定是关于是否执行有关干扰信号(发往另一个台的信号)的数据的解调、以及确定干扰信号中的错误(P24)。
根据从各个用户设备200a、200b反馈的、作为控制信号SG12、SG22的CQI(对应于接收SINR),无线基站100确定MCS,利用相应的调制程度编码数据,并且将该数据发送到各个用户设备200a、200b(SG13、SG23)。总是与该数据一起从无线基站100发送用于估计信道和测定接收端的CQI的导频信号。
各个用户设备200a、200b执行接收处理,以提取并解调发往各个用户设备200a、200b的期望数据(P22、P31),从而确定解调的数据是否是错误的(P23、P32)。当接收处理成功时,ACK(确认)信号被反馈至无线基站100。当接收处理以失败结束时,NACK(未确认)信号被反馈至无线基站100。此外,当以接收失败结束时,各个用户设备200a、200b将所接收的错误数据存储到它们的缓存器中。在图2中所示的实施例中,因为用户设备200a正常接收了数据并且实现了成功接收,所以该用户设备反馈ACK信号(SG14)。因为用户设备200b不能正常接收数据,并且以接收失败结束,所以该用户设备反馈NACK信号(SG24),并且将未成功接收的数据存储到缓存器中(P33)。用户设备200a输出成功接收的解调的数据(UE1数据)。
当接收状态较优并具有余地(leeway)时,用户设备200a根据接收状态而进一步解调发往用户设备200b的信号(其是发往另一个台的干扰信号),并且,关于所解调的数据是否错误而进行确定(P24)。当对发往用户设备200b的信号的接收成功时,用户设备200a将关于接收的干扰信号的数据存储到缓存器中(P25)。利用反馈至无线基站100的控制信号SG4,用户设备200a连同关于发往本台的期望信号的ACK(UE1)信号和CQI(UE1)一起,向无线基站100发送控制信号ACK(UE2),该控制信号ACK显示干扰信号和(在消除了发往UE2的信号之后实现的)CQI的成功接收,该CQI显示在消除了干扰信号之后实现的期望信号的接收状态。
根据由各个用户设备200a和200b通知的控制信号(ACK/NACK),无线基站100执行关于是利用下一个发送操作来发送新数据还是重传数据(P11)的重传控制(P11)。根据重传控制的状态来执行对被发送至各个用户设备200a和200b的多载波信号的子载波的分配(P12)。
在图2中所示的示例中,用户设备(UE2)200b向无线基站100提供NACK(UE2)信号的通知,并且用户设备(UE1)200a向无线基站100提供关于期望信号的ACK(UE1)信号以及关于干扰信号的NACK(UE2)信号的通知。在此情况下,为了提高由用户设备200b实现的成功接收的概率,无线基站100改变通信资源的分配。具体地,关于被发送给表现出较优接收状态的用户设备200a的多载波信号,以这样的方式改变子载波的分配:不从一些子载波中发送数据。
因此,无线基站100将重传数据(SG25)发送到用户设备200b,而将新数据(SG15)发送到用户设备200a。此时,利用导频信号等向各个用户设备200a和200b通知关于子载波分配的信息。基于由用户设备200a通知作为控制信号SG14的CQI(在消除了发往UE2的信号之后实现的),即当消除发往UE2的干扰信号时实现的期望信号的接收状态,确定当无线基站100发送新数据至用户设备200a时采用的MCS。
在已经执行了接收处理(P34)之后,已经被发送了重传数据的用户设备200b利用软合并(P35),将通过处理P33而存储在缓存器中的过去接收的数据与当前接收的重传数据合并。因此,用户设备200b如第一次发送的情况,执行错误确定(P36),并且根据确定的结果(SG26)而向无线基站100提供响应控制信号(ACK/NACK)的通知。
同时,用户设备200a确定用作另一个台的用户设备200b是否处于重传状态。当确定信号至该另一个台的发送(将引起干扰信号)处于重传状态时,通过使用接收的关于通过处理P25而存储在缓存器中的过去的干扰信号(即,已知的干扰信号)的数据,从当前正接收的信号中消除关于干扰信号的数据(P26)。
随后,用户设备200a如对第一次发送那样执行接收处理(P27)和错误确定(P28),并且根据确定的结果(SG16)向无线基站100提供响应控制信号(ACK/NACK)的通知。
在上述实施例中,当无线基站100利用用于改变通信资源的分配的处理12而重传信号至用户设备200b时,利用发送到表现出较优接收状态的另一用户设备200a的多载波发送信号SG15,不从某些子载波中发送数据。通过此时发送的发送信号SG15,减少了由用户设备200b经历的干扰量,从而提高了用户设备200b的接收SINR。因此,显著改善了软合并处理P35之后实现的接收SINR,并且提高了由用户设备200b实现的成功接收的概率。
当重传发往用户设备200b的信号时,用户设备200a可以作为已知信号来消除作为干扰信号并且发往用户设备200b的信号;因此,可以显著改善用户设备200a的接收SINR。因此,即使当不使用某些子载波作为发往用户设备200a的发送信号SG15时,在消除了作为干扰信号并发往用户设备200b的信号之后实现的CQI较高;因此,可以选择较高的MCS,并且改善用户设备200a的吞吐量。
通过前述操作,可以减少对接收状态不好的用户设备200b的重传次数,并且还可以改善表现出较优接收状态的用户设备200a的吞吐量。因此,可以改善系统的总吞吐量。
现在将描述无线基站100的结构和操作。图3是示出第一实施例的多用户无线通信系统的无线基站的主要部件的示例结构的框图。
无线基站100包括:对应于多个用户的多个编码器111和112;多个发送缓存器部件113和114;子载波分配器115;重传控制器116;多个调制器117和118;MCS选择器119;导频产生器120;多个发送RF部件121和122;以及多个天线101和102。
在被编码器111编码之后,发往用户设备200a的发送数据被发送缓存器部件113缓存,并且随后被输入到子载波分配器115。同样,在被编码器112编码之后,发往用户设备200b的发送数据被发送缓存器部件114缓存,并且随后被输入到子载波分配器115。
当输入请求重传的控制信息作为控制信息A时,各个发送缓存器部件113和114输出所存储的发送数据作为重传数据。重传控制器116依据从各个用户设备200a和200b反馈的ACK/NACK信息产生表示是发送新数据还是重传数据的控制信息A,并且将如此产生的控制信息输入到发送缓存器部件113和114。此外,当被用户设备200a和200b中任何一个通知关于发往另一个台的干扰信号的ACK信息时,重传控制器116将用于通知执行子载波分配的控制信息B输入到子载波分配器115。
当被提供了来自重传控制器116的用于通知执行作为通信资源分配的子载波分配的控制信息B的输入时,子载波分配器115减少分配给接收了关于干扰信号的ACK信息的响应的用户设备的子载波数量(即,分配给表现出较优接收状态并可以接收干扰信号的用户设备的子载波数量)。子载波分配器115实现通信资源设置部件的功能。在此情况下,减少了利用由用户设备(UE1)200a接下来发送的信号而分配的子载波数量。由调制器117和118来调制从子载波分配器115输出的发送数据。由MSC选择器119输入此时使用的MCS信息。
MCS选择器119依据从各个用户设备200a和200b反馈的CQI来确定MCS。此时,重传控制器116向MCS选择器119提供关于是使用正常CQI还是使用在消除干扰信号之后实现的CQI的信息通知,作为控制信息C。通过使用无线信号的控制信道,将如此确定MCS信息发送至各个用户设备200a和200b。
将由调制器117和118调制并输出的各个发送数据信号与由导频产生器120产生的导频信号一起复用;由发送RF部件121和122将如此复用的信号上变频到射频,并且将其从各个天线101和102作为无线波发送。
下面将详细描述无线基站100的重传控制器116和子载波分配器115。图4是示出第一实施例的无线基站的主要操作流程图。
重传控制器116依据从各个用户设备200a和200b反馈的ACK/NACK信息,产生关于重传请求的控制信息A、关于子载波分配的控制信息B、以及关于CQI的控制信息C;并且将各个控制信息分别输入到发送缓存器部件113和114、子载波分配器115以及MCS选择器119。
重传控制器116根据图4中所示的产生流程而产生输入到子载波分配器115的控制信息B和输入到MCS选择器119的控制信息C。由于可以通过使用与相关技术中采用的公用产生流程类似的公用产生流程来产生控制信息A,所以这里省略对它的说明。
如关于先前描述的情况,图4中所示的产生流程基于假设:用户设备200b具有不良接收状态并且需要重传,以及,用户设备200a表现出较优接收状态并且还可以接收和解调干扰信号。首先,在步骤S11中,重传控制器116根据输入的ACK/NACK信息,从一个用户设备200b接收关于期望信号的NACK信号,并且确定是否接收了来自另一用户设备200a的关于干扰信号(发往用户设备200b的期望信号)的ACK信号。当满足需求时,处理进行至步骤S12。相反,当需求未得到满足时,处理进行至步骤S13。
在步骤S12中,提供关于执行子载波分配(通信资源分配的改变)的效果的通知而作为控制信息B,并且,提供当表现出较优接收状态的用户设备200a选择MCS时使用在消除干扰信号之后实现的CQI的通知而作为控制信息C。
在步骤S13中,提供关于未进行子载波分配(通信资源分配的改变)的效果的通知而作为控制信息B,并且,提供当表现出较优接收状态的用户设备200a选择MCS时使用普通CQI的通知而作为控制信息C。
当从重传控制器116接收到作为控制信息B的关于执行子载波分配的通知的信息的输入时,子载波分配器115减少分配给发往表现出较优接收状态的用户设备200a的发送信号的子载波数量。
图5A至图5D是示出第一实施例的无线基站中对发送信号的子载波的示例分配的示意图。在图5A至图5D中,参考符号“f”指示频率;“t”指示时间;“P1和P2”指示导频信号;D指示数据;并且“空”表示无数据。
图5A示出了关于通过第一次发送而被发送至用户设备200a的多载波信号(对UE1的发送数据)的子载波分配,并且,图5B示出了关于通过第一次发送而被发送至用户设备200b的多载波信号(对UE2的发送数据)的子载波分配。图5C示出了关于通过第二次发送(由另一个台执行的重传)而发送至处于较优接收状态的用户设备200a的多载波信号(对UE1的新发送数据)的子载波分配,并且,图5D示出了关于在重传(由另一个台执行的第二次发送)期间实现的多载波信号(对UE2的重传数据)的子载波分配,该信号被发送至表现出不良接收状态的用户设备200b。
如图5A和图5B中所示,在第一次发送期间,数据被分配至发往各个用户设备200a和200b的多载波信号的各个子载波。从无线基站100同时发送图5A中所示的信号和图5B中所示的信号。在由普通的多用户MIMO系统执行的发送期间,通过FDM(频分复用)发送发往各个用户设备的导频信号P1和P2。因此,关于被分配给发往每个用户设备的导频信号(例如,P1)的子载波频率,发往另一用户设备的信号为空。因此,每个接收端可以接收发往其本身的导频信号,而不经历来自发往另一用户的信号的干扰。
相反,对被分配给各个子载波的数据进行空间复用(图5A至图5D中的D);因此,关于相同频率的子载波,在混合状态中接收发往多个用户设备的数据。因此,由各个用户设备200a和200b接收的信号必须经受信号分离处理。
在初始发送时,无线基站100还未进行用于调整通信资源分配的特殊载波分配。因此,以相同方式对图5A中所示的发送数据和图5B中所示的发送数据分配子载波频率。在图5A和图5B中,仅对对应于另一个台的导频信号的频率分配空。
同时,无线基站100在下一个发送定时执行子载波分配,并且,数据被分配至发往各个用户设备200a、200b的多载波信号的各个子载波,如图5C、图5D中所示。从无线基站100同时发送图5C中所示的信号和图5D中所示的信号。
因此,如图5C中所示,在进行载波分配之后发往用户设备200a的新发送数据很大程度不同于图5A中所示的第一次采用的数据。具体地,对不同于对应于另一个台的导频信号的频率的特定频率的子载波分配空。
如图5D中所示,在进行载波分配之后发往用户设备200b的重传数据与图5B中所示的第一次采用的数据相同。数据被分配至除了对应于另一个台的导频信号的频率之外的所有子载波。
因此,关于图5D中阴影线的子载波的频率,在如图5C中所示的重传期间,发往另一个台的发送数据为空,并且,其它用户的干扰信号不存在。因此,用户设备200b变得较不易受到干扰的影响,并且,显著提高了在重传期间实现的用户设备200b的接收SINR。
关于用于分配子载波的具体方法,各种可想到的修改和应用都是可用的。例如,如图6A至图6D中所示,还可以控制被分配空的子载波数量,以根据重传操作数量而逐步(stepwise)增加被分配空的子载波数量。图6A至图6D是示出了第一实施例的无线基站中涉及重传期间实现的发送信号的另一示例子载波分配的示意图。
图6A示出了关于在第二次发送(由另一个台进行的第一次重传)期间被发送至表现出较优接收状态的用户设备200a的多载波信号(对UE1的新发送数据)的子载波分配,并且,图6B示出了关于在第一次重传(由另一个台进行的第二次发送)期间被发送至表现出不良接收状态的用户设备200b的多载波信号(对UE2的重传数据)的子载波分配。
图6C示出了关于在第三次发送(由另一个台执行的第二次重传)期间被发送到用户设备200a的多载波信号(对UE1的新发送数据)的子载波分配,并且,图6D示出了关于在第二次重传(由另一个台执行的第三次发送)期间被发送至用户设备200b的多载波信号(对UE2的重传数据)的子载波分配。
在图6A至图6D中所示的修改中,关于被发送到未进行重传的用户设备(UE1)200a的信号,改变被分配为空的子载波数量,以根据对进行重传的另一用户设备(UE2)200b的重传次数而如图6A和图6C中所示地逐步增加。结果,如图6B和图6D中所示,就用户设备(UE2)200b而言,易受到来自其它用户的干扰影响的子载波数量随着重传次数的增加而减少。因此,随着重传次数增加,进一步改善了用户设备200b的接收SINR。
如上所述,在本实施例中,通过对关于发往表现出较优接收状态的用户设备(UE1)200a的多载波信号的多个子载波中的某些子载波应用“空”,减少用于通信的信道比率(即,通信资源的分配)。结果,在某些频率,执行重传的用户设备(UE2)200b变得不受作为干扰信号并发往用户设备(UE1)200a的信号的影响,从而提高了在重传期间实现的接收SINR。因为用户设备(UE1)200a可以通过使用关于过去接收的干扰信号的数据而消除正被接收的干扰信号,所以显著改善了接收SINR,并且利用高MCS使通信变得可能。因此,即使当通过对特定子载波分配空而减少子载波数量时,也可以防止数据速率的降低。
现在将详细描述用户设备200a和200b的具体结构和操作。图7是示出第一实施例的多用户无线通信系统中用户设备的主要部件的示例结构的框图。假设两个用户设备200a和200b在结构和操作方面彼此相同,并且,仅提供了用户设备200a的示例结构。
用户设备200a包括:多个天线201和202;多个接收RF部件211和212;信道估计器213;MIMO分离处理器214;CQI计算器215;接收状态确定器216;干扰流处理器217;接收缓存器部件218;软合并器219;解调器220;错误确定器221;以及解码器222。
由各个接收RF部件211和212下变频由各个天线201和202接收的信号。随后,将所接收的信号的数据部分输入到MIMO分离处理器214,并且将所接收的信号的导频信号输入到信道估计器213。信道估计器213利用导频信号估计信道,并且将所估计的值作为信道估计信息而输入到MIMO分离处理器214、CQI计算器215以及接收状态确定器216。此外,信道估计器213被布置为能够接收从无线基站100到另一无线接收台的重传信息。在此情况下,信道估计器213实现重传信息接收器的功能。
CQI计算器215依据信道估计信息计算接收SINR,从而计算CQI。当从干扰流处理器217输入显示成功接收发往另一个台(用户设备200b:UE2)的干扰信号的控制信号ACK(UE2)时,CQI计算器215还计算在消除了作为干扰流并发往另一个台(UE2)的干扰信号的情况下实现的CQI。
MIMO分离处理器214使包括发往多个用户设备的信号的接收信号经受信号分离处理,从而提取期望流(发往本台的期望信号)和干扰流(发往其它台的干扰信号)。将从MIMO分离处理器214输出的期望流输入到软合并器219和接收缓存器部件218。
当从已经利用第一次发送而从无线基站100接收的信号获取从MIMO分离处理器214输出的期望流时,期望流不经受软合并器219的内部处理。由解调器220解调从软合并器219输出的期望流,并且在由在后的解码器222已经解码后将其输出作为接收数据。
还将由解调器220解调的接收数据输入到错误确定器221。错误确定器221利用CRC(循环冗余校验)执行错误确定。当确定结果正确时,输出ACK信号。当确定结果不正确时,输出NACK信号。将从错误确定器221输出的ACK/NACK控制信号作为响应信号发送并通知到无线基站100。
从错误确定器221输出显示确定结果的控制信息D,并且将其输入到接收缓存器218。当错误确定器221已经检测到错误时,将控制信息D输入到接收缓存器部件218。根据控制信息D,接收缓存器218临时存储接收的期望流,以为重传做准备。接收缓存器部件218实现期望信号缓存器部件的功能。
当从在重传期间从无线基站100接收的信号获取从MIMO分离处理器214输出的期望流时,软合并器219通过使用从MIMO分离处理器214输出的期望流、以及从接收缓存器部件218输出的过去接收的期望流,执行例如蔡斯合并(Chase Combination)和IR的处理。
同时,将由MIMO分离处理器214输出的干扰流输入到干扰流处理器217。干扰流处理器217产生复制的干扰流并且将该流输入到MIMO分离处理器214。根据发往另一个台(UE2)的信号(即,干扰流)的成功/未成功接收的结果,干扰流处理器217产生控制信号ACK(UE2)或NACK(UE2)。如在本台的ACK(UE1)/NACK(UE1)的情况,将ACK(UE2)/NACK(UE2)控制信号作为响应信号发送并报告至无线基站100。干扰流处理器217实现干扰信号缓存器部件的功能和干扰信号信息响应部件的功能,并且,MIMO分离处理器214实现干扰信号解调器的功能和干扰信号消除器的功能。
仅当从接收状态确定器216输入显示出由本台接收的期望流的状态较优的控制信息E时,执行干扰流处理器217的处理。接收状态确定器216根据由信道估计器213产生的信道估计信息来确定接收状态。当根据确定结果确定接收状态为较优时,将指示执行干扰流处理的控制信息E输入到干扰流处理器217。如上所述,仅当接收状态为预定阈值或更高(即,较优的)时,执行干扰信号的例如解调的处理,从而当执行干扰信号的解调时,可以减少未成功接收的概率。此时,可以防止无线通信装置中冗余操作处理的发生。
下面将描述干扰流处理器217、MIMO分离处理器214、接收状态确定器216以及CQI计算器215的各个详细结构和操作。
图8是示出图7中所示的用户设备中的干扰流处理器的示例结构的框图。
干扰流处理器217具有干扰流解调器251、错误确定器252、干扰流接收缓存器部件253、解码器254、编码器255、以及干扰流调制器256。
干扰流解调器251根据UE2-MCS信息(由无线基站100通知的关于另一个台UE2的MCS信息)解调输入到干扰流处理器217的干扰流。仅当从接收状态确定器216输入用于指示解调的控制信息E时,执行干扰流解调器251中的解调处理。在其他情况下,不执行干扰流处理器217中的处理。
解调的干扰流被输入到错误确定器252和干扰流接收缓存器部件253。错误确定器252利用CRC校验来执行错误确定,并且产生发往另一个台(UE2)的信号,即关于干扰流的ACK/NACK信号。ACK/NACK信号被作为控制信息F而输入到干扰流接收缓存器部件253,并且被反馈至无线基站100。
当干扰流接收缓存器部件253已经接收了显示NACK的控制信息的输入时,将存储在缓存器中的过去的干扰流输入到解码器254,从而根据UE2-MCS信息来执行解码操作。
当假设结构使用蔡斯合并时,将解码的干扰流输入到编码器255,并且,根据UE2-MCS信息来执行编码操作。将如此编码的干扰流输入到干扰流调制器256,并且,根据UE2-MCS信息来执行调制处理。当假设结构执行IR时,第一次发送的干扰流不同于重传的干扰流。因此,根据冗余版本(RV)信息产生复制的干扰流,以匹配要被重传的干扰流。将由干扰流调制器256调制的干扰流输入到MIMO分离处理器214中,作为复制的消除噪声的干扰流。
图9是示出图7中所示的用户设备中的MIMO分离处理器的示例结构的框图。
MIMO分离处理器214具有信号分离处理器261、复制物消除(replicacanceller)处理器262、干扰流重传确定器263以及期望流选择器264。
通过使用信道估计信息,将输入到信号分离处理器261的接收信号分成期望流和干扰流。使用例如ZF(强制归零)、MMSE(最小均方差)的空间滤波用于操作。
假定发送信号矢量为“x”,接收信号矢量为“y”,信道估计信息为“H”,以及噪声矢量为“n”,则由下面提供的等式(1)来表示接收信号矢量“y”。
[等式1]
y = Hx + n
→ y 1 y 2 = [ h 1 , h 2 ] x 1 x 2 + n 1 n 2 . . . ( 1 )
发送信号矢量x=[x1 x2]T
接收信号矢量y=[y1 y2]T
信道估计信息H=[h1 h2]
噪声矢量n=[n1 n2]T
T:转置矩阵
基于采用MMSE处理的接收处理的假设,可以由下面提供的等式(2)表示从信号分离处理器261输出的期望流和干扰流。
[等式2]
x ~ = W T y
→ x ~ 1 x ~ 2 = w 1 w 2 y 1 y 2
w 1 = ( H * H T + I 2 / N ) - 1 h 1 *
w 2 = ( H * H T + I 2 / N ) - 1 h 2 * . . . ( 2 )
期望流:
Figure A20088000341000345
干扰流:
Figure A20088000341000346
*:复共轭
其中,N表示噪声功率,并且
I2表示二维单位矩阵。
当将复制的干扰流输入到MIMO分离处理器214时,复制物消除处理器262通过使用复制的干扰流、接收信号以及信道估计信息,执行干扰消除处理。可以通过下面提供的等式(3)表示在复制的干扰消除处理之后实现的期望流。
[等式3]
y ′ = y - h 2 x ^ 2
x ^ 1 = w 1 ′ T y ′ = | h 1 | 2 x 1 + n ′ . . . ( 3 )
当如等式(3)表示来执行复制物消除处理时,期望流可以获取分集增益。
顺便地,用户设备(UE1)200a不确定是否已经重传了发往远端站的用户设备(UE2)200b的信号。因此,干扰流重传确定器263将已经受了信号分离处理的干扰流与复制的干扰流进行比较,从而确定是否已经重传了发往另一个台(UE2)的信号。此外,产生显示另一个台(UE2)是否处于重传状态的控制信息G,并且将控制信息G输入到期望流选择器264。根据显示另一个台(UE2)是否处于重传状态的控制信息G,期望流选择器264选择并输出期望流。
图10是示出控制信息与期望流之间的对应关系作为期望流选择器264中采用的选择标准的图示。当另一个台在重传中时,期望流选择器264选择从复制物消除处理器262输出的期望流。当另一个台发送新数据时,期望流选择器264选择从信号分离处理器261输出的期望流。
图7中所示的CQI计算器215依据信道估计信息计算接收SINR,从而计算CQI。此时,当输入关于另一个台(UE2)的ACK信号时,还计算基于消除了作为干扰流的发往另一个台(UE2)的信号的假设的CQI(消除UE2时实现的)。当假设MMSE处理是信号分离处理时,普通接收SINR被取为γ1,并且,基于消除了作为干扰流的发往另一个台(UE2)的信号的假设的接收SINR被取为γ2。可以通过等式(4)表示比率。
[等式4]
γ 1 = w 1 T h 1 1 - w 1 T h 1
γ 2 = | h 1 | 2 N . . . ( 4 )
图7中所示的接收状态确定器216依据信道估计信息确定期望流的接收状态,并基于确定结果将控制信息E输入到干扰流处理器217。图11是显示作为由接收状态确定器216作出的确定结果的、接收状态与控制信息之间的关系的图示。当接收SINR是基准值(reference value)或更高时,接收状态确定器216输出命令执行干扰流处理的控制信息E。当接收SINR小于基准值时,接收状态确定器输出用于命令不执行干扰流处理的控制信息E。可以依据信道估计信息计算接收SINR。在设计或操作无线通信系统时确定并设置该基准值。
现在将描述第一实施例的修改。图12是示出第一实施例的修改的多用户无线通信系统的主要操作序列的序列图。
图2中所示的操作示例基于假设:本台(own station)的用户设备(UE1)200a不确定另一个台(the other station)的用户设备(UE2)是否处于重传状态中。然而,在图12中所示的修改中,当执行对另一个台(UE2)的重传时,通过使用例如无线信号的控制信道,从无线基站100向用户设备(UE1)200a报告显示另一个台处于重传中的信息。下文中主要描述用户设备(UE1)200a的不同操作。在图12中,将同样的附图标记分配给与图2中所示的操作类似的操作,并且这里省略对它们的说明。
在此情况下,各个用户设备200a和200b执行例如探知(ascertainment)控制信道的信号的处理,从而可以提前探知下一次是否执行对另一个台的重传。从图12中所示的修改省略了图2中所示的接收状态确定处理P21,并且,还省略了在用于消除发往另一个台的数据的处理P26的阶段之前执行的、并且是由本台执行以确定另一个台是否处于重传状态(对应于图9中所示的干扰流重传确定器263的操作)的处理。还可以利用导频信号、分组ID、标志等,以及利用控制信道,执行重传信息的通知和重传的确定。此外,同样还适用于例如这样的情况:当无线基站100不对用户设备200a、200b特别地提供通知时,用户设备(UE1)200a检测到另一用户设备(UE2)200b的NACK信号并且作出关于重传的确定。
仅当根据由无线基站100通知的信息而探知到另一个台(UE2)处于重传中时,如在执行了用于确定发往本台的数据(UE1数据)中的错误的处理P23之后、用于确定发往另一个台的数据(UE2数据)中的错误的处理P24,用户设备(UE1)200a确定关于将变成干扰信号的、发往另一个台的信号(干扰流)的数据中的错误。当已经成功接收了干扰信号时,将显示成功接收干扰信号的ACK(UE2)信号、以及显示当移除干扰信号时的期望信号的接收状态的CQI(在移除UE2时)作为控制信号SG14B,伴随显示成功接收发往本台的期望信号的ACK(UE1),发送到无线基站100。
当接收到包括下一次要从无线基站100发送的新数据的信号SG15时,用户设备(UE1)200a根据由无线基站100通知的信息,察觉到对另一个台的用户设备(UE2)200a的信号发送处于重传状态中;并且,在该情况下,通过使用接收的关于经缓存处理P25而存储传在缓存器中的过去的干扰信号(即,已知干扰信号)的数据,从当前正在接收的信号中消除关于干扰信号的数据(P26B)。
同时,当用户设备(UE1)200a察觉到另一个台(UE2)未处于重传状态中时,不执行用于确定发往另一个台的数据中的错误的处理P24B;也不执行用于消除发往其它台的数据的处理P26B;在控制信号SG14B中不包括关于发往另一个台的信号(干扰信号)的、ACK(UE2)信号和CQI(在消除发往UE2的信号之后实现的)信号;并且,不向无线基站100提供关于这些操作的信息的通知。如上所述,只要接收状态较优并且呈现(assume)预定阈值或更高,通过执行例如干扰信号的解调的处理,可以通过解调干扰信号来减少未成功接收的概率。此时,可以阻止无线通信装置中冗余操作处理的发生。此外,还可以减少反馈至无线基站的不需要的信息。
如上所述,在第一实施例中,表现出较优接收状态的用户设备(UE1)200a解调作为干扰流的、发往另一个台的用户设备(UE2)的信号、以及期望信号;并且将如此解调的信号存储在缓存器中。当通过下个发送而重传发往另一个台(UE2)的信号时,可以利用所存储的关于过去的干扰信号的信息来消除干扰流;因此,实现了对本台的用户设备(UE1)的接收SINR的改善、以及用户吞吐量的提高。到目前为止,在当用户设备(UE1)200a的接收状态非常好时,执行干扰流消除处理;因此,可以防止将在上载发送(从用户设备到无线基站的方向上)的情况下引起的、由用户设备(UE1)200a执行的操作量的开销或增加。
在重传时,执行控制以通过改变对多载波信号的子载波分配作为通信资源分布的调整,提高用户设备(UE2)200b的接收状态,从而减少对表现出较优接收状态的用户设备(UE1)200a的资源分配(增加对表现出不良接收状态的用户设备(UE2)200b的资源分配)。在此情况下,通过通信资源分配的改变而稍微恶化了用户设备(UE1)200a的接下来的接收条件。然而,将作为发往本台的期望流的干扰流、发往用户设备(UE2)200b的期望流对应于重传数据,并且被存储在用户设备(UE1)200a的缓存器中,作为过去的干扰流。因此,用户设备(UE2)200b可以容易地消除在重传期间出现的干扰流,从而提取期望流。因此,即使当接收环境恶化到某种程度时,也不特别出现问题。
利用通信资源分配中这样的变化,可以以对应于用户设备(UE1)200a的接收SINR的余地的量,将通信资源主要地重新分布给用户色设备(UE2)200b。因此,由于减少了在执行重传的用户设备(UE2)200b的重传期间来自另一个台(UE1)的干扰量,改善了接收SINR,并且可以提高成功接收的概率。结果,可以减少重传操作次数,并且还提高了用户设备(UE2)200b的用户吞吐量。因此,可以显著改善总的系统吞吐量。
(第二实施例)
第二实施例是对第一实施例中的一部分进行修改的示例,并且基于假设:将本发明应用到以与图1A和图1B中所示的多用户无线通信系统相同的方式构造的多用户无线通信系统。除了将无线基站100的结构和操作改变到某种程度之外,第二实施例与第一实施例相同。在附图中,向对应于第一实施例的那些单元的单元分配相同附图标记,并且这里省略了与关于第一实施例描述的结构和操作类似的结构和操作的详细说明。
图13是示出本发明第二实施例的多用户无线通信系统的主要操作序列的序列图。如图1A和图1B中所示的实施例,图13示出了当一个用户设备(UE1)200a表现出较优接收状态、以及当另一用户设备(UE2)200b需要重传时执行的操作。该实施例基于假定:不管用户设备(UE1)200a先前未被通知另一用户设备(UE2)200b是否需要重传(即,是否执行重传)的状态,用户设备(UE1)200a初始地执行处理。
第二实施例示出了改变对各个用户设备的发送功率分配的情况,作为对通信资源分配的示例改变。无线基站(BS)100A接收作为来自用户设备(UE1、UE2)200a、200b的每一个的应答的ACK/NACK控制信号,并且执行如第一实施例中的重传控制处理P11。随后,根据重传控制的状态,执行用于控制要被发送到各个用户设备200a、200b的发送信号的功率的处理,作为通信资源分配处理(P13)。
功率控制处理P13是用于控制作为通信资源分配的、从无线基站100A的天线101发送的并发往用户设备(UE1)200a的信号的发送功率对从天线102发送的并发往用户设备(UE2)200b的信号的发送功率的相对比率。
如果重传控制处理P11的结果显示:信号被重传到需要重传的用户设备(UE2)200b,并且,表现出较优接收状态的用户设备(UE1)200a可以消除干扰信号;则将以对用户设备(UE2)200b分配更大发送功率的方式来改变分配。
现在将描述第二实施例的无线基站100A的结构和操作。图14是示出第二实施例的多用户无线通信系统中无线基站的主要部件的示例结构的框图。
第二实施例的无线基站100A包括对应于多个用户的多个编码器111、112、多个发送缓存器部件113和114、重传控制器116、多个调制器117和118、MCS选择器119、导频产生器120、多个发送RF部件121和122、多个天线101和102以及功率控制器120。具体地,在图3中所示的第一实施例的结构中的子载波分配器115的位置提供功率控制器130,并且在其它方面,无线基站是类似的。
当从重传控制器116接收到通知执行发送功率分配作为通信资源分配的控制信息B的输入时,功率控制器130以这样的方式改变发送功率分配:增加对接收NACK响应的用户设备(即,因为不良接收状态而执行重传的用户设备)的发送功率。功率控制器130实现通信资源设置部件的功能。
图15A和图15B是示出第二实施例的无线基站中发送功率的示例分配的图示。图15A示出了在第一次发送期间对各个用户设备200a和200b的发送功率分配,并且图15B示出了在第二次发送(第一次重传)期间对各个用户设备200a和200b的发送功率分配。如在第一实施例中,本实施例基于假设:用户设备(UE1)200a表现出较优接收状态,以及用户设备(UE2)200b表现出不良接收状态。
首先,在从无线基站100A到各个用户设备200的第一次发送时,平均分配从天线101发送到用户设备(UE1)200a的信号的发送功率、和从天线102发送到用户设备(UE2)200b的信号的发送功率,如图15A中所示。
当从重传控制器116接收到用于命令发送功率分配的控制信息B的输入时,功率控制器130分配发送功率,并且在第二次发送时(在重传信号到UE2时)改变发送功率分配,如图15B中所示。在此情况下,以用户设备(UE2)200b的发送功率变得大于用户设备(UE1)200a的发送功率的方式减少对用户设备(UE1)200a的发送功率,从而增加用户设备(UE2)200b的发送功率。结果,当向用户设备(UE2)200b重传信号时,增加用于重传信号的发送功率。通过这样的发送功率控制,增加在重传时用户设备(UE2)200b用于接收期望信号的功率,并且降低用于接收干扰信号的功率;因此,显著改善了接收SINR。
对于用于分配发送功率的具体方法,存在各种可能的修改和应用。例如,还可以控制发送功率的增加或减小量,以根据重传操作的次数而逐步改变,如图16A至图16D中所示。图16A至图16D是示出第二实施例的无线基站中在重传期间实现的发送功率分配的其它示例的示意图。
图16A示出了当通过第一次重传(第二次发送)将信号发送至用户设备(UE2)200b时对各个用户设备200a和200b分配发送功率的状态;图16B示出了当通过第二次重传(第三次发送)将信号发送至用户设备(UE2)200b时对各个用户设备200a和200b分配发送功率的状态;图16C示出了当通过第三次重传(第四次发送)将信号发送至用户设备(UE2)200b时对各个用户设备200a和200b分配发送功率的状态;以及,图16D示出了当通过第四次重传(第五次发送)将信号发送至用户设备(UE2)200b时对各个用户设备200a和200b分配发送功率的状态。
在图16A至图16D中所示的修改中,随着重传操作次数的增加,减少用于发往用户设备(UE1)200a的信号的发送功率,并且,增加用于发往用户设备(UE2)200b的信号的发送功率。结果,随着重传操作次数的增加,可以改善用户设备(UE2)200b的接收SINR。
如上所述,在本实施例中,减少用于显示出较优接收状态的用户设备(UE1)200a的发送功率,增加用于执行重传的用户设备(UE2)200b的发送功率,或者,执行这些操作中的两者,从而减少分布给用户设备(UE1)200a的通信资源。从而减少干扰信号对执行重传的用户设备(UE2)200b的影响,并且,改善重传期间实现的接收SINR。因为用户设备(UE1)200a可以通过使用关于过去接收的干扰信号的数据而消除正被接收的干扰信号,所以显著改善了接收SINR,并且具有高MCS的通信变得可能。因此,即使当降低发送功率电平时,也可以防止数据速率降低的发生。
现在将描述第二实施例的修改。图17是示出第二实施例的修改的多用户无线通信系统的主要操作序列的序列图。
图13中所示的示例操作基于本台的用户设备(UE1)200a不确定另一个台的用户设备(UE2)200b是否处于重传状态中的假定。相反,在图17中所示的修改中,当信号被重传到另一个台(UE2)时,无线基站100A利用例如无线信号的控制信道向用户设备(UE1)200a提供显示另一个台处于重传中的信息的通知。首先对用户设备(UE1)200a的不同操作提供说明。在图17中,为图13中所示的同样操作提供同样的标记,并且这里省略对它们的说明。
在此情况下,用户设备200a和200b中的每一个可以通过例如检查控制信道的信号的处理,提前探知信号是否被接下来重传到另一个台。因此,从图17中所示的修改省略了图13中所示的接收状态确定处理P21,并且还存在省略的处理,该处理是在用于消除发往另一个台的数据的处理P26之前的阶段中执行的,并且通过该处理,本台确定另一个台是否处于重传状态中(对应于图9中所示的干扰流重传确定器263的操作)。
作为用于确定发往另一个台的数据(UE2数据)中的错误的处理P24B,当在已经执行了用于确定发往本台的数据(UE1数据)中的错误的处理P23之后、根据由无线基站100A通知的信息而探知到另一个台(UE2)处于重传状态中时,用户设备(UE1)200a确定关于被寻找到另一个台并且将变成干扰信号的信号(干扰流)的数据中的错误。当成功接收了干扰信号时,将表示成功接收发往本台的期望信号的ACK(UE1)信号、表示成功接收干扰信号的ACK(UE2)信号、以及表示当已经移除了干扰信号时接收的期望信号的状态的CQI(在移除UE2时实现的)信号作为控制信号SG14B而发送到无线基站100A。
当从无线基站100A接收到包括接下来要被发送的新数据的信号SG15时,根据由无线基站100A通知的信息,用户设备(UE1)200a当察觉到对另一个台的用户设备(UE2)200b的信号发送处于重传状态中时,利用所接收的关于通过缓存处理P25而存储在缓存器中的过去的干扰信号的数据(即,已知干扰信号),从当前正在接收的信号消除关于干扰信号的数据(P26B)。
同时,当用户设备(UE1)200a察觉到另一个台(UE2)未处于重传状态中时,不执行用于确定发往另一个台的数据中的错误的处理P24B,也不执行用于消除发往另一个台的数据的处理P26B。此外,控制信号SG14B中不包括关于发往另一个台的信号(干扰信号)的ACK(UE2)信号和CQI(在消除发往UE2的信号之后实现的)信号,并且,不向无线基站100A提供关于这些信号的信息的通知。
如上所述,在第二实施例中,表现出较优接收状态的用户设备(UE1)200a还解调作为干扰流并且发往另一个台的用户设备(UE2)的信号,并且在缓存器中存储如此解调的信号,如在第一实施例中。当重传发往另一个台(UE2)的信号时,可以利用所解调的信号,用于消除干扰流。改善了本台的用户设备(UE1)的接收SINR,这转而提高了用户吞吐量。此外,仅当用户设备(UE1)200a的接收状态极其优良时,执行干扰流消除处理;因此,可以减少在上载发送时(从用户设备向无线基站的方向)实现的、用户设备(UE1)200a的算术运算量的开销或增加。
随着重传期间通信资源分布的调整,改变发送功率分配,从而减少对表现出较优接收状态的用户设备(UE1)200a的资源分配(增加对表现出不良接收状态的用户设备(UE2)200b的资源分配)。结果,减少了在重传期间从另一个台(UE1)对执行重传的用户设备(UE2)200b的干扰量;因此,改善了接收SINR,并且,可以提高成功接收的概率。结果,还提高了用户设备(UE2)200b的用户吞吐量。此外,采用通过发送功率控制而减少来自另一个台的干扰量的结构。因此,当与第一实施例比较时,由无线基站100A执行的通信资源控制变得更容易。
(第三实施例)
图18A和图18B是示出本发明第三实施例的多用户无线通信系统的大体结构和操作的框图。
第三实施例基于将本发明应用到如第一实施例中的多用户无线通信系统的假设。提供了从用作无线发送站的一个无线基站(无线通信基站设备:BS)100B、以及用作无线接收台的两个用户设备(无线通信移动台设备:UE1、UE2)200c和200d构建的多用户MIMO通信系统的示例结构。
无线基站100B从天线101发送发往用户设备(第一无线接收台,UE1)200c的信号(UE1数据),并且从天线102发送发往另一用户设备(第二无线接收台,UE2)200d的信号(UE2数据)。假设要被发送的数据是由在时间序列中连续出现的分组组成的数据流。
此时,无线基站100B通过使用例如OFDM信号的多载波信号作为要被发送作为无线信号的信号、以及公用无线频带,基于每个分组而同时并顺序发送发往用户设备(UE1)200c的信号以及发往用户设备(UE2)200d的信号。图18A示出了第一次发送,图18B示出了第二次发送,即重传。
在多用户MIMO通信系统中,针对另一个台的数据信号被接收为干扰。因此,各个用户设备(UE1和UE2)200c和200d执行信号分离处理,从而抑制干扰信号并提取期望信号。在本实施例中,各个用户设备200c和200d解调干扰信号以及期望信号,从而确定错误;并且,关于期望信号和干扰信号的每一个,在成功接收的情况下反馈ACK信号至无线基站(BS)100B,而在未成功接收的情况下反馈NACK信号至无线基站(BS)100B,作为基于确定结果并显示成功接收或未成功接收的信息。
关于期望信号,就对下一个发送的观点而言,用户设备200c和200d的每一个反馈CQI信号(CQIMMSE信号,即,在此情况下依据MMSE(最小均方误差)信号的接收而得到的CQI信号)至无线基站100B。此外,当期望信号的接收以失败结束时,用户设备缓存所接收的关于期望信号的数据。关于干扰信号,用户设备200c和200d的每一个向无线基站100B反馈当执行用于消除干扰信号的接收处理时获得的CQI信号(CQISIC;通过在此情况下应用连续干扰消除器的SIC(连续干扰消除器)接收操作而实现的CQI信号)此外,当已经成功解调了干扰信号时,该用户设备缓存接收的关于干扰信号的数据。
如图18A中所示,第三实施例基于假设:一个用户设备(UE1)200c已经通过第一次发送而成功接收了期望信号和干扰信号,以及,另一用户设备(UE2)200d未能接收期望信号并且成功或未成功地接收了干扰信号。在此情况下,用户设备200c向无线基站100B提供关于期望信号的ACK(UE1)信号和CQIMMSE信号的通知、以及关于干扰信号的ACK(UE2)信号和CQISIC信号的通知。此外,用户设备200c缓存接收的关于干扰信号的数据。同时,用户设备200d向无线基站100B提供关于期望信号的NACK(UE2)信号和CQIMMSE信号的通知、以及关于干扰信号的ACK(UE1)信号和CQISIC信号或者NACK(UE1)信号的通知。用户设备200d缓存接收的关于未成功接收的期望信号的数据。当成功接收了该干扰信号时,用户设备200d缓存接收的关于该干扰信号的数据。
如图18B中所示,无线基站100B以将资源主要分配给用户设备(UE2)200d的方式而在下一个第二次发送期间(在对UE2的重传期间)改变通信资源的分配。在此情况下,增加了对在未能接收期望信号之后利用重传控制来发送重传数据的用户设备200d的资源分配,并且减少了对发送新数据的用户设备200c的资源分配。作为通信资源分配的示例改变,第三实施例示例了如在第一实施例中的改变用于通信的子载波分配(调度)的情况。在重传时,依据消除了干扰信号的CQISIC,为用户设备(UE1)200c确定MCS,并且设置信号的调制程度等。
此时,用户设备(UE1)200c执行用于从所接收的信号中消除所缓存的用户设备(UE2)200d的干扰信号的接收处理,从而提高重传期间实现的接收SINR。由于在重传时从无线基站100B重传到用户设备(UE2)200d的信号是用户设备(UE1)200c的已知干扰信号,所以用户设备(UE1)200c可以利用关于保存在缓存器中的过去的干扰信号的数据,可靠地消除(减去)通过重传接收的干扰信号。
依据主要分配通信资源的优点,在重传时提高了用户设备(UE2)200d的接收SINR。用户设备(UE2)200d利用软合并而将过去接收的期望信号与重传期间接收的期望信号合并,从而显著改善了所合并的信号的接收SINR,并且提高了由用户设备(UE2)200d实现的成功接收的概率。因此,与上面提到的期望信号一起,解调并利用该干扰信号,并且根据信号接收的结果而改变通信资源的分配,从而可以预期该多个用户的用户设备(UE1、UE2)200c、200d的总吞吐量的显著提高。
现在将详细描述图18中所示的第三实施例的多用户无线通信系统的各个部件的操作。图19是示出第三实施例的多用户无线通信系统的主要操作序列的序列图。图19示出了当一个用户设备(UE1)200c已经成功接收了期望信号(UE1数据)和干扰信号(UE2数据)时、以及当另一用户设备(UE2)200d未能接收期望信号(UE2数据)和干扰数据(UE1数据)时执行的操作。
首先,无线基站(BS)100B发送导频信号(SG31和SG41)至各个用户设备(UE1)200c和(UE2)200d,以便确定在下行链路发送时的MCS。各个用户设备200c和200d通过使用所接收的导频信号测定各个接收SINR,并且分别将表示接收状态的接收质量作为CQIMMSE信号反馈到无线基站100B(SG32、SG42)。
根据从各个用户设备200c和200d反馈的作为控制信号SG32和SG42的CQIMMSE信号(对应于接收SINR),无线基站100B确定MCS;遵循相应的调制程度等而编码数据;并且将如此编码的数据发送到各个用户设备200c和200d(SG33、SG34)。无线基站100B总是与数据一起发送用于估计接收端信道并且测定接收端的CQI的导频信号。
各个用户设备200c和200d执行接收处理,以提取并解调关于发往本台的期望信号、以及发往其它台的干扰信号的数据(P51和P61)。此外,作出确定以确定解调的关于期望信号的数据中的错误(P52和P62)。当已经成功执行了接收时,ACK信号被反馈至无线基站100B。相反,当接收已经以失败结束时,NACK信号被反馈至无线基站100B。此外,关于在解调的关于干扰信号的数据中是否存在错误而作出确定(P53、P63)。当已经成功执行了接收时,ACK信号被反馈至无线基站100B。当接收已经以失败结束时,NACK信号被反馈至无线基站100B。此外,当已经成功接收了干扰信号时,各个用户设备200c和200d将接收的关于它们的干扰信号的数据存储到所关心的各个台的缓存器中。当期望信号的接收已经以失败结束时,包括错误的所接收的关于期望信号的数据被存储在所关心的各个台的缓存器中。
在图19中所示的实施例中,因为已经正确接收了关于期望信号和干扰信号的数据,并且接收成功,所以用户设备200c反馈关于发往本台的期望信号的ACK(UE1)信号和CQIMMSE、以及在消除了发往另一个台的干扰信号之后实现的CQISIC信号和涉及该干扰信号的ACK(UE2)信号(SG34);并且进一步在缓存器中存储关于成功接收的干扰信号的数据(P54)。此外,因为没能正确接收关于期望信号和干扰信号的数据,并且该数据的接收失败,所以用户设备200d反馈涉及发往本台的期望信号的NACK(UE2)信号和CQIMMSE、以及涉及发往另一个台的干扰信号的NACK(UE1)(SG44),并且在缓存器中存储关于未成功接收的期望信号的数据(P64)。此外,用户设备200c输出成功接收的解调的数据(UE1数据)。
当未能接收期望信号而成功接收了干扰信号时,用户设备200d向无线基站100B反馈涉及期望信号的NACK(UE2)信号和CQIMMSE信号、以及在消除了干扰信号之后实现的CQISIC信号和涉及该干扰信号的ACK(UE1)信号。当干扰信号的接收以失败结束时,仅发送NACK信号,并且作为解调信息反馈CQI不是必要的。
根据利用来自各个用户设备200c和200d的通知而提供的控制信号(ACK/NACK信号),无线基站100B关于是否在下一个发送操作期间发送新数据或重传数据而执行重传控制(P41)。根据重传控制的状态,分配发送到各个用户设备200c和200d的多载波信号的子载波(P42)。在图19中所示的实施例中,用户设备(UE1)200c向无线基站100B提供涉及期望信号的ACK(UE1)信号和涉及干扰信号的ACK(UE2)信号的通知,并且,用户设备(UE2)200d向无线基站100B提供涉及期望信号的NACK(UE2)信号和关于干扰信号的NACK(UE1)信号的通知。在此情况下,就关于提高由用户设备200d实现成功接收的概率的观点而言,无线基站100B在通信资源的分配中进行改变。具体地,以不利用某些子载波来发送数据的方式,对要被发送至已经成功接收了期望信号和干扰信号的用户设备200c的多载波信号的子载波分配进行改变。
无线基站100B向各个用户设备200c和200d发送关于其它台的用户设备的重传信息(SG35、SG45)。此外,无线基站100B发送重传数据(SG46)至用户设备200d,并且发送新数据(SG36)至用户设备200c。此时,无线基站100B利用导频信号等,向各个用户设备200c和200d通知子载波分配信息。依据由用户设备200c以通知的形式提供的作为控制信号SG34的CQISIC(即,在消除干扰信号的情况下实现的期望信号的接收状态),确定当无线基站100B发送新数据至用户设备200c时采用的MCS。
在已经执行了接收处理(P67)之后,已经被发送了重传数据的用户设备200d利用软合并而将利用处理P64存储在缓存器中的过去接收的数据与当前接收的重传数据合并(P65)。随后,用户设备200d以与第一次发送操作的情况相同的方式确定错误(P68),并且根据确定的结果而向无线基站100B通知响应控制信号(在此情况下是ACK(UE2)信号和CQIMMSE信号)(SG47)。
同时,用户设备200c确定作为另一个台的用户设备200d是否处于重传状态中。当探知将引起干扰信号的、对另一个台的信号发送处于重传状态中时,通过使用所接收的关于利用处理P54存储在缓存器中的过去的干扰信号(即,已知干扰信号)的数据,从当前正在接收的信号中消除关于干扰信号的数据(P56)。随后,用户设备200c如在第一次发送的情况下、执行接收处理(P57)和错误确定处理(P58),并且根据确定的结果向无线基站100B通知响应控制信号(在此情况下是ACK(UE1)信号和CQIMMSE信号)(SG37)。
在上述实施例中,当无线基站100B利用用于改变通信资源分配的处理P42而将信号重传至用户设备200d时,不利用被发送至另一用户设备200c的多载波发送信号SG36的某些子载波发送数据;因此,减少了利用此时实现的发送信号SG36而施加到用户设备200d上的干扰量,并且,改善了用户设备200d的接收SINR。结果,显著改善了在软合并处理P65之后实现的接收SINR,并且提高了由用户设备200d实现的成功接收的概率。
在重传发往用户设备200d的信号时,用户设备200c可以作为已知信号,消除作为干扰信号的发往用户设备200d的信号;因此,可以显著提高用户设备200c的接收SINR。因此,即使当未使用子载波中的一些作为发往用户设备200c的发送信号SG36时,也可以在消除作为干扰信号的发往用户设备200d的信号之后选择高MCS。因此,改善了用户设备200c的吞吐量。
因为可以利用上述操作减少由执行重传的用户设备200d执行的重传操作次数,并且因为可以提高可能已经接收了干扰信号的用户设备200c的吞吐量,所以可以提高整个系统的吞吐量。
现在将描述无线基站100B的结构和操作。图20是示出第三实施例的多用户无线通信系统中无线基站的主要部件的示例结构的框图。
无线基站100B从以下部件来构建:对应于多个用户的多个编码器111和112;多个发送缓存器部件113和114;子载波分配器115;重传控制器116B;多个调制器117和118;MCS选择器119;导频产生器120;多个发送RF部件121和122;以及多个天线101和102。仅对与图3中所示的第一实施例的无线基站100的特征不同的特征给出说明。
重传控制器116B输入从各个用户设备200c和200d反馈的、关于期望信号的ACK/NACK信息和关于干扰信号的ACK/NACK信息,并且依据各个ACK/NACK信息产生控制信号。重传控制器116B产生显示重传/非重传的控制信息A,并且将该控制信息输入到发送缓存器部件113和114。重传控制器116B还产生显示执行/不执行子载波分配的控制信息B,并且将该信息输入到子载波分配器115。重传控制器116B还产生显示使用CQIMMSE信号或CQISIC信号的控制信息C,并且输入该信息至MCS选择器119。当数据被重传至用户设备时,重传控制器116B将关于另一UE(远端UE)的重传信息输出至各个用户设备200c和200d。通过使用无线信号的控制信道将重传信息发送至各个用户设备200c和200d。
当由重传控制器116B输入通知执行子载波分配而作为通信资源分配的控制信息B时,子载波分配器115利用例如图5或图6中所示的操作改变子载波分配,如在上述第一实施例的情况。此时,减少分配给已经成功接收了干扰信号并且已经接收了关于干扰信号的ACK信息的响应的用户设备的子载波数量。子载波分配器115实现通信资源设置部件的功能。
MCS选择器119根据从各个用户设备200c和200d反馈的CQIMMSE信号和CQISIC信号来确定MCS。此时,MCS选择器119被通知了关于使用在消除干扰信号之后实现的正常解调的CQIMMSE或CQISIC的信息,作为来自重传控制器116B的控制信息C。通过使用无线信号的控制信道,将如此确定的MCS信息发送至各个用户设备200c和200d。
将详细描述无线基站110B的重传控制器116B的操作。图21是示出在本发明的第三和第四实施例中、在根据各个用户设备的接收状态而从重传控制器输出的关于子载波分配的控制信息B、与由各个用户设备产生的CQI信号之间的关系的图示。
重传控制器116B根据各个用户设备的接收状态,依据从用户设备(UE1)200c和用户设备(UE2)200d反馈的关于期望信号和干扰信号的ACK/NACK信息,产生各个控制信息A、B和C;并且将如此产生的各个控制信息分别输入到发送缓存器部件113和114、子载波分配器115和MCS选择器119。此时,重传控制器116B将表示重传/不重传的控制信息A输入到发送缓存器部件113和114;将新数据发送至接收了ACK信号的用户设备;并且向接收了NACK信号的用户设备通知重传数据的发送。因为可以如相关技术的情况、通过使用公共产生流程来产生控制信息A,所以这里将省略对它的说明。
重传控制器116B将显示执行/不执行子载波分配的控制信息B输入至子载波分配器115;并且,当控制信息作为用于根据每个用户设备的记录状态来执行子载波分配(作为对通信资源分配的改变)的条件时,发送对该效果的通知。遵照每个用户设备的接收状态的、控制信息B与CQI信号之间的关系如图21中所示。用于改变通信资源的分配的条件包括两个条件:即,(A)从用户设备200c和200d之一接收涉及期望信号的ACK信号、从另一用户设备接收涉及期望信号的NACK信号、以及关于干扰信号而从接收了关于期望信号的ACK的用户设备接收ACK(对应于图21中所示的(3)、(4)、(9)和(13));以及(B)从用户设备两者均接收涉及期望信号的NACK信号、并且从用户设备中的至少一个接收涉及干扰信号的ACK信号(对应于图21中的(11)、(12)和(15))。第三实施例是基于条件(A)的假设,并且将结合下面提供的第四实施例来描述条件(B)。
重传控制器116B将关于CQI的控制信息C输入至MCS选择器119,并且根据用户设备(UE1)200c和用户设备(UE2)200d的各个接收状态来提供关于使用哪个CQI信号的通知。如图21中所示,关于从各个用户设备200c和200d反馈的CQI信号,根据各个用户设备的接收状态,向各个用户设备通知:在下一次发送时对每个条件使用正常解调操作时实现的CQIMMSE信号以及在消除干扰信号之后实现的CQISIC信号中的哪一个。
现在将详细描述用户设备200c和200d的具体结构和操作。图22是示出第三实施例的多用户无线通信系统中用户设备的主要部件的示例结构的框图。假设两个用户设备200c和200d在结构和操作方面彼此类似,这里将仅提供用户设备200c的示例结构。
用户设备200c包括:多个天线201和202、多个接收RF部件211和212、信道估计器213、MIMO分离处理器214B、CQI计算器215B、干扰流处理器217B、错误确定器221、以及解码器222。这里仅对图7中所示的第一实施例的用户设备200a和200b与本实施例的用户设备之间的差异提供说明。
CQI计算器215B依据信道估计信息计算发往本台(用户设备200c:UE1)的期望信号的接收SINR,从而计算CQIMMSE信号。当从干扰流处理器217B输入显示成功接收发往另一个台(用户设备200d:UE2)的干扰信号的控制信号ACK(UE2)时,CQI计算器215B还计算当消除还作为干扰信号、发往该另一个台(远端UE(UE2))的干扰信号时实现的CQISIC信号。
MIMO分离处理器214B使得包括发往多个用户设备的信号的所接收的信号经受信号分离处理,从而分别提取期望流(发往本台的期望信号)和干扰流(发往其它台的干扰信号)。将从MIMO分离处理器214B输出的期望流输入到软合并器219和接收缓存器部件218。
当从MIMO分离处理器214B输出的期望流是在第一次发送时从无线基站100B接收的信号获取的流时,该流不经受软合并器219的内部处理。由解调器220解调从软合并器219输出的期望流。在由下一个解码器222解码之后,输出该流作为接收的数据。
同时,将从MIMO分离处理器214B输出的干扰流输入至干扰流处理器217B。干扰流处理器217B产生复制的干扰流,并且将如此产生的流输入至MIMO分离处理器214B。干扰流处理器217B根据成功/未成功接收发往远端UE的信号(即,干扰流)的结果来产生控制信号ACK或NACK。将关于干扰流的控制信号ACK/NACK发送并反馈至无线基站100B,作为响应信号,如在关于发往本台的期望流的控制信号ACK/NACK的情况。干扰流处理器217B实现干扰信号缓存器部件的功能和接收状态响应部件的功能,并且,MIMO分离处理器214B实现干扰信号解调器的功能和干扰信号消除器的功能。
下文中将描述干扰流处理器217B、MIMO分离处理器214B和CQI计算器215B的详细结构和操作。
图23是示出图22中所示的用户设备中干扰流处理器的示例结构的框图。
干扰流处理器217B具有干扰流解调器251B、错误确定器252、干扰流接收缓存器部件253B、解码器254、编码器255以及干扰流调制器256。
干扰流解调器251B根据由无线基站100B通知的关于远端用户设备(远端UE)的MCS信息,解调输入至干扰流处理器217B的干扰流。将如此解调的干扰流输入至错误确定器252和干扰流接收缓存器部件253。错误确定器252利用CRC执行错误确定,从而产生关于干扰流的ACK/NACK信息。将关于干扰流的ACK/NACK信息作为控制信息F输入到干扰流接收缓存器部件253B中,并且将其反馈至无线基站100B。
当显示ACK的控制信息被输入至干扰流接收缓存器部件253B时,存储在缓存器中的过去的干扰流被输入至解码器254,在其中,根据关于远端UE的MCS信息对该流解码。
假设使用用于执行蔡斯合并的结构,解码的干扰流被输入至编码器255,在其中,根据关于远端UE的MCS信息对该流编码。如此编码的干扰流被输入至干扰流调制器256,在其中,根据关于远端UE的MCS信息对该流调制。假设使用执行IR的结构,则通过第一次发送实现的干扰流不同于通过重传实现的干扰流;因此,产生复制的干扰流,以符合根据冗余版本(RV)信息要被重传的干扰流。将由干扰流调制器256调制的干扰流作为复制的、消除噪声的干扰流输入至MIMO分离处理器214B。
当关于干扰流的接收的确定是NG时,以及当显示NACK的控制信息被输入至干扰流接收缓存器部件253B时,解码器254不执行解码操作,并且,干扰流调制器256不产生任何复制的干扰流。
图24是示出图22中所示的用户设备的MIMO分离处理器的示例结构的框图。MIMO分离处理器214B包括干扰消除器271和MMSE接收处理器272,并且将所接收的信号分成期望流和干扰流。
干扰消除器271通过使用信道估计信息H、复制的干扰流和关于远端UE的重传信息,从输入、接收的信号y1(n)和y2(n)消除接收信号干扰分量。复制的干扰流由下面提供的等式(5)表示。
[等式5]
所接收信号和所复制干扰流中的符号“n”表示第n个信号的接收处理。
假设发送信号矢量为x(n)、接收信号矢量为y(n)、信道估计信息为H(n)、并且噪声矢量为n(n),则接收信号矢量y(n)由下面提供的等式(6)表示。
[等式6]
y ( n ) = H ( n ) x ( n ) + n ( n )
→ y 1 ( n ) y 2 ( n ) = [ h 1 ( n ) , h 2 ( n ) ] x 1 ( n ) x 2 ( n ) + n 1 ( n ) n 2 ( n ) . . . ( 6 )
发送信号矢量x(n)=[x1(n) x2(n)]T
接收信号矢量y(n)=[y1(n) y2(n)]T
信道估计信息 H ( n ) = h 1 ( n ) h 2 ( n ) h 1 ( n ) h 2 ( n ) h 3 ( n ) h 4 ( n )
噪声矢量n(n)=[n1(n) n2(n)]T
T:转置矩阵
在干扰消除器271中,关于远端UE的重传信息表示响应于信号NACK执行重传。当输入复制的干扰流时,执行干扰消除处理。如果x2(n)是干扰流,则干扰消除输出y’(n)可以按照由下列等式(7)提供的来表示。
[等式7]
y ′ ( n ) = y ( n ) - h 2 ( n ) x ^ 2 ( n - 1 )
→ y 1 ′ ( n ) y 2 ′ ( n ) = y 1 ( n ) - h 2 x ^ 2 ( n - 1 ) y 2 ( n ) - h 4 x ^ 2 ( n - 1 ) + n 1 ( n ) n 2 ( n ) . . . ( 6 )
干扰消除输出:y′(n)=[y′1(n) y′2(n)]T
当关于远端UE的重传信息表示ACK时,或者当不输入所复制的干扰流时,不执行干扰消除处理,并且,得到y’(n)=y(n)。
MMSE接收处理器272依据信道估计信息而产生接收等候(wait)矩阵,并且以接收等候矩阵乘以接收的信号,从而提取期望流和干扰流。从MMSE接收处理器272输出的期望流和干扰流可以按照由下列等式(8)提供的来表示。
[等式8]
x ~ n = W T ( n ) y ′ ( n )
→ x ~ 1 ( n ) x ~ 2 ( n ) = w 1 ( n ) w 2 ( n ) y 1 ′ ( n ) y 2 ′ ( n )
w 1 ( n ) = ( H * ( n ) H T ( n ) + I 2 / N ( n ) ) - 1 h 1 * ( n )
w 2 ( n ) = ( H * ( n ) H T ( n ) + I 2 / N ( n ) ) - 1 h 2 * ( n ) . . . ( 8 )
期望流:
Figure A200880003410005110
干扰流:
Figure A200880003410005111
接收等候矩阵:W(n)=[w1(n) w2(n)]
*复共轭
其中,N(n)表示噪声功率,并且
I2表示二维单位矩阵。
本实施例示例了执行MMSE(最小均方误差)接收的例子;然而,还可以执行强迫归零(ZF)接收或MLD接收。
图22中所示的CQI计算器215B依据信道估计信息计算接收SINR,从而计算CQIMMSE和CQISIC。CQIMMSE和CQISIC是通过量化接收SINR的值而获得的值。
假设当执行MMSE接收时实现的接收SINR取为γ1(n)、并且当执行SIC接收时实现的接收SINR取为γ2(n),则接收SINR可以按照由下列等式(9)提供的来表示。
[等式9]
γ 1 ( n ) = w j T ( n ) h j ( n ) 1 - w j T ( n ) h j ( n )
γ 2 ( n ) = | h j ( n ) | 2 N ( n ) . . . ( 9 )
j=1或2
如上所述,在第三实施例中,当一个用户设备(UE1)200c的接收状态显示成功接收期望信号和干扰信号时,以及当另一用户设备(UE2)200d的接收状态显示未成功接收期望信号以及成功/未成功接收干扰信号时,用户设备200c解调作为干扰信号的、发往另一个台的用户设备200d的信号,并且在缓存器中存储如此解调的信号。以对执行重传的用户设备分配大量通信资源的方式来分配子载波。当在下一个发送期间重传发往另一个台(UE2)的信号时,可以利用所存储的关于过去的干扰信号的信息来消除干扰流。因此,提高了本台(UE1)的用户设备的接收SINR,并且,改善了用户吞吐量。此外,减少了在重传期间从发往用户设备(UE1)200c的信号施加到用户设备(UE2)200d上的干扰量,从而可以实现接收SINR的提高以及成功接收的概率的提高。因此,可以减少重传操作次数,并且,还可以提高用户设备(UE2)200d的用户吞吐量。因此,可以显著提高整个系统吞吐量。
(第四实施例)
第四实施例示出了在各个用户设备的接收状态方面不同于第三实施例的情况。第四实施例在无线基站100C的结构和操作方面不同于第三实施例。
图25A和图25B是示出本发明第四实施例的多用户无线通信系统的示意性结构和操作的框图。图25A示出第一次发送,而图25B示出作为第二操作的重传。
如图25A中所示,第四实施例基于如下假设:在第一次发送期间,用户设备(UE1)200c和用户设备(UE2)200d两者均未能接收期望信号,并且其中,用户设备中的至少一个成功接收了干扰信号。具体地,将描述对应于参考图21描述的用于改变通信资源分配的条件中的条件(B)的操作;即,图21中的接收状态(11)、(12)和(15)。
在此情况下,用户设备200c向无线基站100C通知期望信号的NACK(UE1)信号和CQIMMSE、以及干扰信号的ACK(UE2)信号和CQISIC。用户设备200c缓存接收的关于未成功接收期望信号的数据、以及接收的关于成功接收了干扰信号的数据。同时,用户设备200d向无线基站100C通知期望信号的NACK(UE2)信号和CQIMMSE、以及干扰信号的ACK(UE1)信号和CQISIC、或NACK(UE1)信号。用户设备200d缓存接收的关于未成功接收期望信号的数据、或接收的关于已经成功接收了干扰信号时的干扰信号的数据。
如图25B中所示,无线基站100C根据从各个用户设备反馈的干扰信号的CQISIC,在第二次发送期间(在对UE1和UE2的重传期间)改变通信资源的分布。具体地,在消除了干扰信号之后,主要将资源分布至具有不良接收SINR的用户设备。作为对通信资源分配的示例修改,第四实施例示出用于通信的子载波分配(调度)中的示例改变,如在第一和第三实施例中。关于每个用户设备,在重传时执行:依据在消除干扰信号的状态中实现的CQISIC确定MCS,并且设置信号调制程度等。
用户设备200c和200d中的每一个执行用于消除已经从所接收的信号提取并缓存的、发往另一用户设备的干扰信号的接收处理,从而改善在重传时实现的接收SINR。在重传时再次从无线基站100C发送至一个用户设备的信号是已经对另一用户设备已知的干扰信号。因此,另一用户设备可以通过使用关于保存在缓存器中的过去的干扰信号的数据,可靠地消除(减去)在重传时接收的干扰信号。
根据在重传时来自各个用户设备的干扰信号的CQISIC,改变通信资源的分配,从而改善了接收SINR。此外,每个用户设备利用软合并处理,将过去接收的期望信号与重传期间接收的期望信号合并,从而显著改善了合并的信号的接收SINR,并且提高了用户设备成功接收的概率。因此,即使当不能正常接收期望信号时,也解调并利用干扰信号,并且根据各个信号的接收结果来改变通信资源的分配,从而可以预期多个用户的用户设备(UE1、UE2)200c和200d的总吞吐量的显著提高。
接下来,提供对图25A和图25B中所示的第四实施例的多用户无线通信系统中的各个部件的操作的详细说明。图26是示出第四实施例的多用户无线通信系统的主要操作序列的序列图。图26示出了当用户设备(UE1)200c和(UE2)200d两者均未能接收它们的期望信号(UE1数据和UE2数据)但成功接收了它们的干扰信号(UE2数据和UE1数据)时实现的操作。
在图26中所示的实施例中,用户设备200c持续不能接收关于期望信号的数据,但是成功接收了关于干扰信号的数据,因此,反馈均关于发往本台的期望信号的NACK(UE1)信号和CQIMMSE、关于发往远端台的干扰信号的ACK(UE2)信号、以及通过移除干扰信号而实现的CQISIC(SG34B),并且还将关于未成功接收的期望信号的数据和关于成功接收的干扰信号的数据存储到缓存器中(P54B)。用户设备200d持续不能接收关于期望信号的数据,但是成功接收了关于干扰信号的数据,因此,反馈均关于发往本台的期望信号的NACK(UE2)信号和CQIMMSE、关于发往远端台的干扰信号的ACK(UE1)信号、以及通过移除干扰信号而实现的CQISIC(SG44B),并且还将关于未成功接收的期望信号的数据和关于成功接收的干扰信号的数据存储到缓存器中(P64B)。
无线基站100C根据重传控制(P41)的状态来分配被发送到各个用户设备200c和200d的多载波信号的子载波(P42B)。在图26中所示的实施例中,用户设备(UE1)200c向无线基站100C通知关于期望信号的NACK(UE1)信号和关于干扰信号的ACK(UE2),并且,用户设备(UE2)200d向无线基站100C通知关于期望信号的NACK(UE2)信号和关于干扰信号的ACK(UE1)。在此情况下,将从各个用户设备反馈的各个CQISIC相互比较。以优先考虑(prioritize)具有较小CQISIC的用户设备的方式改变通信资源的分配。此时,以不通过子载波中的某些子载波发送数据的方式,改变对被发送至具有低优先级的用户设备的多载波信号的子载波分配。
无线基站100C将关于远端台的用户设备的重传信息发送至各个用户设备200c和200d(SG35、SG45)。此外,无线基站100C将重传数据分别发送至用户设备200c和200d(SG36B、SG46B)。此时,无线基站100C利用导频信号等向各个用户设备200c和200d通知关于子载波分配的信息。
已经被发送了重传数据的各个用户设备200c和200d中的每一个确定另一个台的用户设备是否处于重传状态中,并且当探知到将引起干扰信号的、对另一个台的发送处于重传状态中时,通过使用接收的关于通过处理P54B和P64B存储在缓存器中的过去的干扰信号的数据(即,已知干扰信号),从当前正接收的信号中消除关于干扰信号的数据(P56、P66)。在执行了接收处理(P57、P67)之后,如在第一次发送的情况下,用户设备200c和200d利用软合并,将当前接收的重传数据、与通过处理P54B和P64B存储在缓存器中的过去的接收数据合并(P55、P56)。随后,用户设备200c和200d如在第一次发送的情况下执行错误确定(P58、P68),并且根据确定结果向无线基站100C通知响应控制信号(ACK(UE1)信号和CQIMMSE、以及ACK(UE2)信号和CQIMMSE)(SG37和SG47)。
现在将描述第四实施例的无线基站100C的结构和操作。图27是示出第四实施例的多用户无线通信系统中无线基站的主要部件的示例结构的框图。
第四实施例的无线基站100C在子载波分配器115B的操作方面不同于第三实施例的其对应部件。在其它方面,第四实施例的无线基站类似于图20中所示的第三实施例的其对应部件。因为子载波分配器115B必须将期望信号重传至用户设备(UE1)200c和用户设备(UE2)200d,所以子载波分配器优先于用户设备中任一个而分配子载波。来自重传控制器116B的通知执行子载波分配的控制信号B、以及来自各个用户设备200c和200d的各个CQISIC被输入到子载波分配器115B。根据从各个用户设备200c和200d反馈的各个CQISIC,子载波分配器115B优先考虑对一个用户设备的子载波分配。
图28是示出第四实施例的子载波分配器的操作的流程图。在步骤S21中,子载波分配器115B将从各个用户设备200c和200d反馈的各个CQISIC相互比较。当来自用户设备200c的CQISIC(UE1)大于来自用户设备200d的CQISIC(UE2)时,处理进行至步骤S22,在其中,设置用户设备200d(UE2)为被优先考虑通信资源分配的资源优先UE,并且执行子载波分配。同时,当来自用户设备200c的CQISIC(UE1)小于来自用户设备200d的CQISIC(UE2)时,处理进行至步骤S23,在其中,设置用户设备200c(UE1)为资源优先UE,并且执行子载波分配。
具体地,反馈相对低级别的CQI的用户设备被认为是资源优先UE,并且执行子载波分配。当用户设备两者均未能接收期望信号时,以及当用户设备中仅一个成功接收了干扰信号时,未能接收干扰信号的用户设备作为资源优先UE。
图29A和图29B是示出第四实施例的无线基站中涉及发送信号的示例子载波分配的示意图。在图29A和图29B中,分别地,标记“f”指示频率;“t”指示时间;P1和P2指示导频信号;D指示数据;以及“空”指示无数据。
图29A示出了用于子载波分配之后重传的、涉及被发送至不是资源优先UE的非资源优先UE的多载波信号(针对非资源优先UE的发送数据)的子载波分配。图29B示出了用于子载波分配之后重传的、涉及被发送至资源优先UE的多载波信号(针对资源优先UE的发送数据)的子载波分配。
在此情况下,关于资源优先UE,数据被分配至多载波信号的所有子载波。同时,关于非资源优先UE,“空”被分配给子载波中的一些子载波,从而保护远端用户设备(资源优先UE)不发生特定频率的子载波中的用户间干扰。在由图29D中的阴影指示的子载波频率处,如图29C中所示,发往非资源优先UE的发送数据为空,并且,针对另一用户的干扰信号不存在。因此,资源优先UE不易受到干扰,并且,显著改善了用于重传的接收SINR。当与第三实施例比较时,在第四实施例中,非资源优先UE也必须经历重传;因此,被分配“空”的子载波数量变得小于在新发送时分配的子载波数量。
如上所述,在第四实施例中,即使当用户设备(UE1)200c和(UE2)200d两者均未能接收期望信号时,还确定干扰信号的接收。当用户设备中至少一个成功接收了干扰信号时,该干扰信号被解调并存储在缓存器中。根据从各个用户设备反馈的各个CQISIC而分配子载波。当在下一次发送时将期望信号重传至各个用户设备时,可以利用关于存储在至少一个用户设备中的过去的干扰信号的信息来消除干扰流;因此,可以通过子载波分配来提高用户设备两者均成功接收的概率。结果,提高了每个用户设备的吞吐量,并且,显著提高了整个系统的吞吐量。
(第五实施例)
第五实施例是在部分改变第三实施例的示例,并且基于将本发明应用至以如图18中所示的相同方式构造的多用户无线通信系统的情况。在第五实施例中,对无线基站100D的结构和操作进行微小修改;然而,在其它方面,该无线基站类似于第三实施例的其对应部件。在附图中对对应于关于第三实施例而描述的单元的单元分配相同标号,并且,省略了与关于第三实施例描述的单元类似的单元的结构和操作的详细说明。
图30是示出第五实施例的多用户无线通信系统的主要操作序列的序列图。图30示出了当一个用户设备(UE1)200c成功接收了期望信号(UE1数据)和干扰信号(UE2数据)时、以及当另一用户设备(UE2)200d未能接收期望信号(UE2数据)和干扰信号(UE1数据)时执行的操作,如在图19中所示的情况。
作为对通信资源分配的示例修改,第五实施例示出了在其中对于对各个用户设备的发送功率分配进行改变的示例。无线基站(BS)100D接收作为来自各个用户设备(UE1、UE2)200c和200d的响应的ACK/NACK控制信号,并且如第三实施例来执行重传控制处理P41。随后,根据重传控制的状态来执行用于控制被发送至各个用户设备200c和200d的发送信号功率的处理,作为通信资源分布处理(P43)。
作为通信资源分布,功率控制处理P43是用于控制要从无线基站100D的天线101发送并发往用户设备(UE1)200c的信号的发送功率对要从天线102发送并发往用户设备(UE2)200d的信号的发送功率的相对比率。当信号被重传至需要重传的用户设备(UE2)200d作为重传控制处理P41的结果时,向执行重传的用户设备(UE2)200d提供优先权(priority),并且,以如下方式改变分配:对用户设备(UE2)200d分配比不执行重传的另一用户设备(UE1)200c更多的发送功率。即使当用户设备(UE2)200d未能接收期望信号而仅成功接收干扰信号时,也执行相似的发送功率分配。
现在将描述第五实施例的无线基站100D的结构和操作。图31是示出第五实施例的多用户无线通信系统中无线基站的主要部件的示例结构的框图。
第五实施例的无线基站100D包括:分别分配给多个用户的多个编码器111和112以及多个发送缓存器部件113和114;重传控制器116B;多个调制器117和118;MCS选择器119;导频产生器120;多个发送RF部件121和122;多个天线101和102;以及功率控制器130。具体地,在图20中所示的第三实施例的结构中的子载波分配器115的位置提供功率控制器130,并且在其它方面,该无线基站类似于第三实施例的其对应部件。
当从重传控制器116B输入显示执行发送功率分配作为通信资源分配的控制信息B时,功率控制器130利用例如图15或图16中所示的操作对发送功率分配进行改变,如第二实施例的情况。此时,以如下方式来分配发送功率:对接收了关于期望信号的NACK信息的响应的用户设备分配较多发送功率,即,未能接收期望信号并执行重传的用户设备。
如上所述,在第五实施例中,当一个用户设备(UE1)200c保持成功接收期望信号和干扰信号时,以及当另一用户设备(UE2)200d持续未能接收期望信号且成功或未成功接收干扰信号时,用户设备200c解调作为干扰信号并发往另一个台的用户设备200d的信号,并且将该信号存储在缓存器中。以对执行重传的用户设备分配较大通信资源的方式来执行发送功率分配。结果,当利用下一次发送来重传发往另一个台(UE2)的信号时,可以利用关于所存储的过去的干扰信号的信息来消除干扰流。因此,提高了本台的用户设备(UE1)的接收SINR,并且改善了用户吞吐量。此外,减少了在重传期间从发往用户设备(UE1)200c的信号对用户设备(UE2)200d的干扰量,从而可以实现接收SINR的提高以及成功接收的概率的提高。因此,可以减少重传操作次数,并且提高用户设备(UE2)200d的用户吞吐量。因此,还可以显著提高整个系统吞吐量。此外,通过发送功率控制,减少了源自另一用户设备的干扰量,因此,当与第三实施例比较时,由基站执行的通信资源控制变得比第三实施例的情况下更容易。
(第六实施例)
第六实施例示出了各个用户设备的接收状态不同于关于第五实施例描述的各个用户设备的接收状态。第六实施例在无线基站100E的结构和操作方面不同于第五实施例。具体地,第六实施例是通过修改第四实施例的一部分而实现的示例,并且基于将本发明应用于以如图25中相同方式构造的多用户无线通信系统的假设。第六实施例描述了用于修改参考图21描述的通信资源分配的条件中的条件(B);即,对应于图21的(11)、(12)和(15)中所示的接收状态的操作。对附图中所示的对应于关于第四和第五实施例描述的单元分配相同附图标记,并且省略了与关于第四和第五实施例描述的单元相同的单元的结构和操作的详细描述。
图32是示出第六实施例的多用户无线通信系统的主要操作序列的序列图。图32示出了当用户设备(UE1)200c和用户设备(UE2)200d两者均未能接收它们的期望信号(UE1数据和UE2数据)但是均成功接收了干扰信号(UE2数据和UE1数据)时执行的操作。
在第六实施例中,改变对各个用户设备的发送功率分配,作为如第五实施例中对通信资源分配的示例改变。无线基站(BS)100E接收作为来自各个用户设备(UE1、UE2)200c和200d的响应的ACK/NACK控制信号,并且如第三实施例中执行重传控制处理P41。随后,根据重传控制的状态,执行用于控制要被发送至各个用户设备200c和200d的发送信号的功率的处理,作为通信资源分布处理(P43B)。
在图32中所示的实施例中,用户设备(UE1)200c向无线基站100E通知关于期望信号的NACK(UE1)信号和关于干扰信号的ACK(UE2)信号。用户设备(UE2)200d向无线基站100E通知关于期望信号的NACK(UE2)信号和关于干扰信号的ACK(UE1)信号。在此情况下,将从各个用户设备反馈的各个CQISIC相互比较,并且,以优先考虑发送较小CQISIC的用户设备的方式来对通信资源分布进行修改。此时,以如下方式改变发送功率的分配:相对减少显示出低优先级的用户设备的发送功率,以及相对增加显示出高优先级的用户设备的发送功率。
各个用户设备200c和200d通过使用接收的关于存储在缓存器中的过去的干扰信号的数据,从当前正被接收的信号中消除关于干扰信号的数据(P56、P66),并且利用软合并将接收的关于存储在缓存器中的过去的期望信号的数据与当前接收的重传数据合并(P55、P65)。
现在将描述第六实施例的无线基站100E的结构和操作。图33是示出第六实施例的多用户无线通信系统中无线基站的主要部件的示例结构的框图。
第六实施例的无线基站100E在功率控制器130B的操作方面不同于第五实施例的其对应部件。在其它方面,第六实施例类似于图31中所示的第五实施例。因为用户设备(UE1)200c和用户设备(UE2)200d两者均需要重传它们的期望信号,所以功率控制器130B通过优先级对用户设备中的任一个分配发送功率。将来自重传控制器116B、通知执行子载波分配的控制信号B、以及来自各个用户设备200c和200d的各个CQISIC输入到功率控制器130B。此时,功率控制器130B根据从各个用户设备200c和200d反馈的各个CQISIC,以优先考虑对一个用户设备的发送功率分配的方式确定用户设备之间的功率分配,并且执行发送功率控制。
图34是示出第六实施例的具体示例发送功率控制的图示。在图34中所示的实施例中,通过使用下列等式(10)中所示的、使用CQISIC的评价方程ρ,控制用户设备(UE1)200c和用户设备(UE2)200d的发送功率。
[等式10]
ρ=CQISIC(UE1)-CQISIC(UE2)…(10)
在此情况下,当评价方程ρ的值小于-10时,即,当从用户设备200c和200d两者反馈的各个CQISIC之间的差大于10时、以及当从用户设备(UE2)200d反馈的CQISIC较大时,将用户设备(UE1)200c的发送功率增加+5dB,并且,将用户设备(UE2)200d的发送功率降低-5dB。当评价方程ρ的值在从-10到-3的范围时,即,当来自用户设备200c和200d的各个CQISIC之间的差在从3到10的范围时、以及当来自用户设备(UE2)200d的CQISIC较大时,将用户设备(UE1)200c的发送功率增加+3dB,并且,将用户设备(UE2)200d的发送功率降低-3dB。
当评价方程ρ的值在从-3到3的范围时,即,当从用户设备200c和200d反馈的各个CQISIC之间的差小于3时,不增加或减小发送功率。此外,当评价方程ρ的值在从3到10的范围时,即,当从用户设备200c和200d两者反馈的各个CQISIC之间的差在从3到10的范围时、以及当从用户设备(UE1)200c反馈的CQISIC较大时,将用户设备(UE1)200c的发送功率降低-3dB,并将用户设备(UE2)200d的发送功率增加+3dB。当评价方程ρ的值大于10时,即,当从用户设备200c和200d两者反馈的各个CQISIC之间的差大于10时、以及当从用户设备(UE1)200c反馈的CQISIC较大时,将用户设备(UE1)200c的发送功率降低-5dB,并将用户设备(UE2)200d的发送功率增加+5dB。
如上所述,在第六实施例中,即使用户设备(UE1)200c和(UE2)200d两者均未能接收到它们的期望信号时,还关于干扰信号的接收而进行确定。当用户设备中至少一个成功接收了干扰信号时,该干扰信号被解调并存储在缓存器中。根据从各个用户设备反馈的各个CQISIC分配发送功率。当利用下一次发送将期望信号重传至各个用户设备时,可以利用关于存储在至少一个用户设备中的过去的干扰信号的信息来消除干扰流;因此,可以通过发送功率分配来提高用户设备两者均成功接收的概率。结果,提高了各个用户设备的吞吐量,并且可以显著提高整个系统的吞吐量。
在各个实施例中,已经描述了子载波分配的情况和发送功率分配的情况,作为对被发送至各个用户设备的无线信号的通信资源分配的控制;然而,还可以使用另一方法。例如,当无线基站具有三个发送天线或更多时,还可能控制作为通信资源、用于发送发往各个用户设备的信号的天线数量的分配。
已经提供了关于通过使用作为多载波信号的OFDM信号作为通信信号来进行通信的假设的描述。当使用除了子载波分配之外的方法用于控制通信资源时,同样可以对除了OFDM的另一通信方案提供本发明。
前述各个实施例举例说明了在根据由远端台(无线接收台)通知的响应而远端台未能接收信号时执行重传的示例,作为重传控制。然而,重传控制不限于这些情况。即使执行不同类型的重传控制时,例如,当在经过预定时间段后发生超时的情况下自动执行重传时,当本发明的操作条件成立时,本发明同样适用。
前述实施例基于无线发送站和无线接收台每个具有两个天线的假设。然而,即使当如需要将天线数量增加到例如三个或四个时,本发明同样适用。
本发明的无线通信装置和重传控制方法适用于提供移动通信服务的蜂窝系统的无线通信基站装置(例如,移动电话、或无线通信移动台设备)以及无线通信装置之间的通信。然而,只要在采用多用户MIMO的无线通信系统中执行重传控制,本发明就不限于它们并且适用于不同类型的无线通信。
根据上述实施例,多用户MIMO系统在重传期间控制通信资源分配,从而可以显著减少将各个用户设备执行接收操作时出现的、来自发往其它台的信号的干扰。减少了执行重传的用户设置再次无法接收信号的可能性。因此,可以减少当通信环境恶化时执行的重传操作的次数,并且,可以提高整体系统吞吐量。
本发明不限于已经关于这些实施例所做的描述。本发明还意在允许本领域技术人员基于说明书的描述和已知技术而设想的修改和应用,并且这些修改和应用也落入寻求保护的范围内。
虽然已经参考通过硬件实施本发明的情况描述了各个实施例。然而,本发明还可以通过软件实施。
典型地以作为集成电路的LSI的形式实施用于描述这些实施例的各个功能块。然而,还可以分别将这些块实施为单个芯片,或者,还可以将这些块实施为单个芯片来包括这些块的一些或全部。虽然这里使用措辞“LSI”,但是还可以根据集成的程度而将这些集成电路称作IC、系统LSI、超LSI、或超级LSI。
用于实施集成电路的技术不限于LSI。还可以将这些功能块实施为定制设计的电路或通用处理器。还可以使用能够在LSI制造之后编程的FPGA(现场可编程门阵列)、或能够重新构造LSI中的电路单元的连接或设置的可重构处理器。
此外,如果作为半导体技术的进步的结果,或者利用从半导体技术得到的另一技术,用于实现可以LSI替代的集成电路的技术出现,则可以通过使用该技术而自然地集成这些功能块。对这些功能块的集成应用生物技术也是潜在可能的。
虽然已经参考具体实施例详细描述了本发明,但是对本领域的技术人员显而易见的是,本发明允许在不违背本发明的精神和范围的情况下做各种改变或修改。
本专利申请基于2007年1月29日提交的日本专利申请No.2007-017992、以及2007年4月11日提交的日本专利申请No.2007-103953,它们的内容被合并在此作为参考。
工业适用性
本发明提供了使得多用户MIMO系统能够在重传时显著提高整个系统吞吐量的优点,并且可用于可适用于采用MIMO的无线通信系统的无线通信系统、无线通信装置、重传控制方法,等。

Claims (24)

1.一种多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统,通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信,所述系统包括:
第一无线通信装置,用作无线发送站,并具有:
重传控制器,执行重传;以及
通信资源设置部件,当对至少一个无线接收台执行重传时、并且当所述至少一个无线接收台已经成功解调了发往另一无线接收台的干扰信号时,所述通信资源设置部件根据各个无线接收台的接收状态,设置对所述各个无线接收台的通信资源分布;以及
第二无线通信装置,用作无线接收台,并具有:
干扰信号解调器,解调从所述无线发送站发送并且发往另一个台的干扰信号;
干扰信号缓存器部件,当所述干扰信号已经被成功解调时,保存所解调的关于所述干扰信号的数据;以及
干扰信号消除器,当接收到从所述无线发送站发送的后续信号时,通过使用所保存和解调的关于所述干扰信号的数据来消除所述干扰信号。
2.一种多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统,通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信,所述系统包括:
第一无线通信装置,用作无线发送站,并具有:
重传控制器,执行重传;以及
通信资源设置部件,当对至少一个无线接收台执行重传时、并且当另一个第一无线接收台已经成功解调了发往执行重传所针对的第二无线接收台的干扰信号时,所述通信资源设置部件以这样的方式设置对各个无线接收台的通信资源分布:针对所述第二无线接收台的通信资源变得比针对所述第一无线接收台的通信资源更大;
第二无线通信装置,用作所述第一无线接收台,并具有:
干扰信号解调器,解调从所述无线发送站发送并且发往另一个台的干扰信号;
干扰信号缓存器部件,当所述干扰信号已经被成功解调时,保存所解调的关于所述干扰信号的数据;以及
干扰信号消除器,当接收到从所述无线发送站发送的后续信号时,通过使用所保存和解调的关于所述干扰信号的数据来消除所述干扰信号;和
第三无线通信装置,用作所述第二无线接收台,并具有:
期望信号缓存器部件,当接收发往本台并且从所述无线发送站发送的期望信号的结果中存在错误时,保存关于所述期望信号的数据;和
软合并器,当接收到从所述无线发送站重传的信号时,利用软合并将所保存的关于所述期望信号的数据与关于所重传的信号的数据合并。
3.一种无线通信装置,用在通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信的多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统中,所述装置包括:
重传控制器,执行重传;以及
通信资源设置部件,当对至少一个无线接收台执行重传时、以及当所述至少一个无线接收台已经成功解调了发往另一无线接收台的干扰信号时,根据各个无线接收台的接收状态来设置对所述各个无线接收台的通信资源分布。
4.如权利要求3所述的无线通信装置,所述通信资源设置部件根据来自所述无线接收台的反馈信息来设置通信资源的分布,所述反馈信息包括显示是否成功接收了发往本台的期望信号和发往另一个台的干扰信号的信息、以及显示针对所述无线接收台的期望信号的接收质量或在消除所述干扰信号之后针对所述无线接收台的期望信号的接收质量的信息,作为所述各个无线接收台的接收状态。
5.如权利要求3所述的无线通信装置,当对至少一个无线接收台执行重传时,以及当已经成功解调了期望信号的至少一个第一无线接收台成功解调了发往执行重传所针对的所述第二无线接收台的干扰信号时,所述通信资源设置部件以如下方式来设置对所述无线接收台的通信资源的分布:针对所述第二无线接收台的通信资源变得比针对所述第一无线接收台的通信资源更大。
6.如权利要求3所述的无线通信装置,当对至少一个无线接收台执行重传时,以及当未能解调期望信号的多个无线接收台已经成功解调了发往另一无线接收台的干扰信号时,所述通信资源设置部件比较在消除所述干扰信号时所述无线接收台的接收质量,并优先于表现出较优接收质量的所述第一无线接收台来设置对表现出不良接收质量的所述第二无线接收台的通信资源的分布。
7.如权利要求3所述的无线通信装置,包括:
重传信息通知部件,当从至少一个无线接收台接收到显示未成功接收至本台的期望信号的信息时,所述重传信息通知部件将关于执行重传的重传信息通知给各个无线接收台。
8.一种无线通信装置,用在通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信的多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统中,所述装置包括:
重传控制器,执行重传;以及
通信资源设置部件,当对至少一个无线接收台执行重传时、以及当另一个第一无线接收台已经成功解调了发往执行重传所针对的第二无线接收台的干扰信号时,所述通信资源设置部件以这样的方式来设置对各个无线接收台的通信资源的分布:针对所述第二无线接收台的通信资源变得比针对所述第一无线接收台的通信资源更大。
9.如权利要求8所述的无线通信装置,所述通信资源设置部件根据显示在消除针对已经成功解调了发往所述第二无线接收台的干扰信号的所述第一无线接收台的干扰信号时的接收质量的信息,分布所述通信资源。
10.如权利要求3或8所述的无线通信装置,当使用多载波信号作为发往所述多个无线接收台的信号时,所述通信资源设置部件改变所述多载波信号的子载波的分配,作为所述通信资源的分布。
11.如权利要求3或8所述的无线通信装置,所述通信资源设置部件改变发往所述多个无线接收台的信号的发送功率的分配,作为所述通信资源的分布。
12.一种无线通信装置,用在通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信的多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统中,所述装置包括:
干扰信号解调器,解调从无线发送站发送并发往另一个台的干扰信号;
干扰信号缓存器部件,当已经成功解调了所述干扰信号时,所述干扰信号缓存器部件保存解调的关于所述干扰信号的数据;以及
干扰信号消除器,当接收到从所述无线发送站发送的后续信号时,通过使用所保存和解调的关于所述干扰信号的数据来消除所述干扰信号。
13.如权利要求12所述的无线通信装置,包括:
接收状态响应部件,对无线发送站反馈显示成功/未成功接收从所述无线发送站发送并发往本台的期望信号的信息、显示所述期望信号的接收质量的信息、显示成功/未成功接收发往另一个台的干扰信号的信息、以及显示当消除所述干扰信号时实现的接收质量的信息。
14.如权利要求12所述的无线通信装置,包括:
重传信息接收器,接收由所述无线发送站重传到另一无线接收台的信息,
当对另一无线接收器的发送是重传时,所述干扰信号消除器通过使用解调的关于所述干扰信号缓存器部件中保存的所述干扰信号的数据来执行用于消除所述干扰信号的接收处理。
15.如权利要求12所述的无线通信装置,包括:
期望信号缓存器部件,当接收发往本台并从所述无线发送站发送的期望信号的结果中存在错误时,所述期望信号缓存器部件保存关于所述期望信号的数据;以及
软合并器,当接收到从所述无线发送站重传的信号时,利用软合并将所保存的关于所述期望信号的数据与关于所重传的信号的数据合并。
16.如权利要求12所述的无线通信装置,包括:
干扰信号信息响应部件,当已经成功解调了发往另一无线接收台的干扰信号时,所述干扰信号信息响应部件对所述无线发送站反馈显示成功接收所述干扰信号的信息、以及显示当消除所述干扰信号时实现的接收质量的信息。
17.如权利要求16所述的无线通信装置,包括:
接收状态确定器,确定发往本台的期望信号的接收状态,
仅当所述接收状态是预定阈值或更高时,所述干扰信号缓存器部件与所述干扰信号信息响应部件分别执行操作。
18.如权利要求16所述的无线通信装置,包括:
重传信息接收器,接收从所述无线发送站至另一无线接收台的重传信息,
仅当接收到由另一无线接收台要求重传的信息时,所述干扰信号缓存器部件和所述干扰信号信息响应部件分别执行操作。
19.一种配备有根据权利要求3至18中任一个所述的无线通信装置的无线通信基站。
20.一种配备有根据权利要求3至18中任一个所述的无线通信装置的无线通信移动台。
21.一种重传控制方法,用于在通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信的多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统中使用,所述方法包括:
重传控制步骤,用于执行重传;
通信资源设置步骤,用于当对至少一个无线接收台执行重传时、以及当所述至少一个无线接收台已经成功解调了发往另一无线接收台的干扰信号时,根据各个无线接收台的接收状态来设置对所述各个无线接收台的通信资源的分布;
干扰信号解调步骤,用于解调从所述无线发送站发送并发往另一个台的干扰信号;
干扰信号缓存步骤,用于当已经成功解调了所述干扰信号时,保存解调的关于所述干扰信号的数据;以及
干扰信号消除步骤,用于当接收到从所述无线发送站发送的后续信号时,通过使用所保存和解调的关于所述干扰信号的数据来消除所述干扰信号。
22.一种重传控制方法,用于在通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信的多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统中使用的无线通信装置中使用,所述方法包括:
重传控制步骤,用于执行重传;以及
通信资源设置步骤,用于当对至少一个无线接收台执行重传时、以及当所述至少一个无线接收台已经成功解调了发往另一无线接收台的干扰信号时,根据各个无线接收台的接收状态来设置对所述各个无线接收台的通信资源的分布。
23.一种重传控制方法,用于在通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信的多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统中使用,所述方法包括:
重传控制步骤,用于执行重传;
通信资源设置步骤,用于当对至少一个无线接收台执行重传时、以及当另一个第一无线接收台已经成功解调了发往执行重传所针对的第二无线接收台的干扰信号时,以这样的方式设置对各个无线接收台的通信资源的分布:针对所述第二无线接收台的通信资源变得比针对所述第一无线接收台的通信资源更大;
干扰信号解调步骤,用于解调从所述无线发送站发送并发往另一个台的干扰信号;
干扰信号缓存步骤,用于当已经成功解调了所述干扰信号时,保存解调的关于所述干扰信号的数据;
干扰信号消除步骤,用于当接收到从所述无线发送站发送的后续信号时,通过使用所保存和解调的关于所述干扰信号的数据来消除所述干扰信号;
期望信号缓存步骤,用于当接收发往本台并从所述无线发送站发送的期望信号的结果中存在错误时,保存关于所述期望信号的数据;以及
软合并步骤,用于当接收到从所述无线发送站重传的信号时,利用软合并将所保存的关于所述期望信号的数据与关于所重传的信号的数据合并。
24.一种重传控制方法,用于在通过使用多个天线建立与多个无线接收台的通信的多用户MIMO(多输入多输出)无线通信系统中使用的无线通信装置中使用,所述方法包括:
重传控制步骤,用于执行重传;以及
通信资源设置步骤,用于当对至少一个无线接收台执行重传时、以及当另一个第一无线接收台已经成功解调了发往执行重传所针对的第二无线接收台的干扰信号时,以这样的方式设置对各个无线接收台的通信资源的分布:针对所述第二无线接收台的通信资源变得比针对所述第一无线接收台的通信资源更大。
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