CN102577532A - 基站装置、移动台装置及发送功率控制方法 - Google Patents

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Abstract

即使在室内环境中配置有多个发送天线的情况下，也能够抑制系统整体的吞吐量特性的恶化。基站装置(eNode B)包括：功率控制矩阵生成单元(508b)，用于生成反映了来自多个发送天线(TX#1～TX#NTX)的各发送信号的平均接收功率的功率控制矩阵(Sx)；码本更新单元(508c)，用于根据功率控制矩阵(Sx)，对预先确定有多个预编码权重的码本进行更新；预编码权重选择单元(508d)，用于从更新的码本中选择使各发送信号合成后的吞吐量或接收SINR达到最大的预编码权重；预编码乘法部(发送功率控制单元)(507)，用于根据选择的预编码权重，控制各发送信号的发送功率。

Description

基站装置、移动台装置及发送功率控制方法
技术领域
本发明涉及基站装置、移动台装置及发送功率控制方法，特别是，涉及适应下行链路多天线传输的基站装置、移动台装置及发送功率控制方法。
背景技术
在通用移动通信系统(UMTS，Universal Mobile TelecommunicationsSystem)网络中，为了提高频率利用效率及数据传输速率，通过使用高速下行链路分组接入(HSDPA，High Speed Downlink Packet Access)或高速上行链路分组接入(HSUPA，High Speed Uplink Packet Access)，最大限度地发挥以宽带码分多址(W-CDMA，Wideband Code Division Multiple Access)为基础的系统的特性。对于该UMTS网络，为了获得更高的高速数据传输速率及更低的低延迟等，正在讨论长期演进(LTE，Long Term Evolution)。
第三代系统通常使用5MHz的固定频带，能够实现下行链路最大2Mbps左右的传输速率。另一方面，在LTE式系统中，使用1.4MHz～20MHz的可变频带，能够实现下行链路最大300Mbps、上行链路75Mbps左右的传输速率。并且，在UMTS网络中，为了进一步实现宽频带化及高速化，也在讨论LTE的后续系统(例如，高级LTE(LTE-A，LTE-Advanced))。例如，在LTE-A中，计划将LTE标准中的最大系统频带从20MHz扩展至100MHz左右。
并且，在LTE方式的系统中，作为通过多个天线收发数据以提高吞吐量、频率利用效率的无线通信技术，提出了多输入多输出(MIMO，Multi InputMulti Output)天线系统(例如，参考非专利文献1)。在LTE式系统中，作为下行链路MIMO模式，规定了空间复用传输模式(SU-MIMO，Single UserMIMO)。空间复用传输模式是在同一频率及时间，将多流信号在空间上复用发送的模式，能够有效提高吞吐量。在LTE式系统中，能够通过最多四个发送天线将相异的发送信号并行发送，从而在空间上复用。在LTE-A中，预计将LTE标准中的最大发送天线数(四个)扩展到八个。
在将该空间复用传输模式利用在室内环境的情况下，例如，需要将多个发送天线分散配置(Distributed配置)在一定空间内。LTE-A式系统中，将最多八个发送天线分散配置，通过各发送天线将多流发送信号在空间上复用发送，另一方面，移动台装置侧将该多流发送信号适当分离而获得接收信号，从而能够提高吞吐量。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：3GPP TR 25.913“Requirements for Evolved UTRA andEvolved UTRAN”
发明内容
发明要解决的问题
但是，如上所述，在将多个发送天线分散配置在一定空间内的情况下，根据移动台装置的位置，移动台装置与各发送天线的距离相异，因此发送信号的衰减量(路径损耗)存在差异。在这种发送信号的路径损耗存在差异的状态下，不能充分发挥空间复用传输模式的性能，从而，可能系统整体的吞吐量特性会恶化。
本发明鉴于以上技术问题而完成，其目的在于提供一种基站装置、移动台装置及发送功率控制方法，即使在室内环境中配置有多个发送天线的情况下，也能够抑制系统整体的吞吐量特性的恶化。
用于解决课题的手段
本发明的基站装置的特征在于，包括：功率控制矩阵生成单元，用于生成功率控制矩阵，该功率控制矩阵反映了来自多个发送天线的各发送信号的平均接收功率；更新单元，用于根据所述功率控制矩阵，更新预先确定有多个预编码权重的码本；选择单元，用于从更新了的所述码本，选择使各发送信号合成后的吞吐量或接收SINR达到最大的预编码权重；以及发送功率控制单元，用于根据所述选择单元选择的预编码权重，控制各发送信号的发送功率。
根据该结构，由于根据来自各发送天线的发送信号的平均接收功率决定各发送信号的发送功率，因此能够以反映来自各发送天线的发送信号的平均接收功率的方式灵活地控制各发送信号的发送功率，从而，能够实现例如，使路径损耗小的发送信的发送功率增大的发送功率控制或使路径损耗大的发送信号的发送功率增大的发送功率控制等，即使在室内环境中配置有多个发送天线的情况下，也能够抑制系统整体的吞吐量特性的恶化。
本发明的移动台装置的特征在于，包括：平均接收功率测定单元，用于测定来自基站装置的多个发送天线的各发送信号的平均接收功率；功率控制矩阵生成单元，用于生成反映所述平均接收功率的功率控制矩阵；更新单元，用于根据所述功率控制矩阵，更新预先确定有多个预编码权重的码本；选择单元，用于从更新的所述码本中选择使各发送信号合成后的吞吐量或接收SINR达到最大的预编码权重；以及发送单元，用于将与所述平均接收功率测定单元测定的所述平均接收功率及所述选择单元选择的预编码权重的相关信息发送至基站装置。
根据该结构，由于基于来自基站装置的各发送天线的发送信号的平均接收功率选择使各发送信号合成后的吞吐量或接收SINR达到最大的预编码权重，并向基站装置发送与该预编码权重相关的信息，因此能够向基站装置提供反映来自各发送天线的发送信号的平均接收功率的预编码权重的相关信息，从而能够使基站装置对各发送信号的发送功率的控制处理简单化。
发明的效果
根据本发明，由于根据来自各发送天线的发送信号的平均接收功率决定各发送信号的发送功率，因此能够以反映来自各发送天线的发送信号的平均接收功率的方式灵活地控制各发送信号的发送功率，从而，能够实现例如，使路径损耗小的发送信的发送功率增大的发送功率控制或使路径损耗大的发送信号的发送功率增大的发送功率控制等，即使在室内环境中配置有多个发送天线的情况下，也能够抑制对系统整体的吞吐量特性的影响。
附图说明
图1是用于说明本发明的基站装置及移动台装置的适用环境的一例的图。
图2是由本发明的基站装置及移动台装置构成的MIMO系统的概念图。
图3是表示本发明的基站装置及移动台装置的预编码决定单元使用的功率控制矩阵的一例的图。
图4是适用本实施方式的基站装置及移动台装置的移动通信系统的网络结构图。
图5是表示本实施方式的基站装置的结构的框图。
图6是表示本实施方式的移动台装置的结构的框图。
具体实施方式
下面，参考附图，对本发明实施方式进行详细说明。另外，下面，对将本发明具体化为基站装置、移动台装置及移动通信系统的情况进行说明，但本发明并不限定于此，也可以是基站装置发送功率控制方法。
首先，对本发明的基站装置eNode B及移动台装置UE的适用环境进行说明。图1是用于说明本发明的基站装置eNode B及移动台装置UE的适用环境的一例的图。另外，在图1中，示出了LTE-A标准下的，具有八个发送天线的基站装置eNode B，但基站装置eNode B的结构并不限定于此，也可以适当变更。例如，在LTE标准下，基站装置eNode B也可以是具有四个发送天线的基站装置eNode B。
如图1所示，本发明的基站装置eNode B具有八个发送天线TX#1～TX#8，能够通过该发送天线TX#1～TX#8在下行链路中进行SU-MIMO传输(空间复用传输)。这些发送天线TX#1～TX#8分散配置在由空间S构成的室内环境中。具体地说，在空间S的长度方向上的一对壁面上，分别等间隔地配置有四个天线。移动台装置UE位于空间S内，能够从来自该发送天线TX#1～TX#8的发送信号分离获得接收信号。
在将多个发送天线TX#1～TX#8分散配置在空间S中的情况下，各发送天线TX#1～TX#8与移动台装置UE之间的距离因移动台装置UE的位置而异，因此，发送信号的衰减量(路径损耗)存在差异。例如，如图1所示，在移动台装置UE位于空间S的长度方向上的一个壁面的中央附近的情况下，由于移动台装置UE与发送天线TX#4之间的距离大于移动台装置UE与发送天线TX#6之间的距离，因此，来自发送天线TX#4的发送信号的路径损耗大于来自发送天线TX#6的发送信号的路径损耗。此情况下，移动台装置UE侧不能获得来自发送天线TX#4的发送信号，系统整体的吞吐量特性可能恶化。并且，路径损耗大的发送信号不仅不能充分有助于作为接收对象的移动台装置UE的信息传输，而且可能对相邻小区造成干扰。此情况下，在位于相邻小区的移动台装置UE中，出现不能正常获得接收信号的情况，从而导致该小区的吞吐量特性恶化。发送信号的路径损耗与各发送天线的发送功率相关，本发明者发现，通过根据发送信号的路径损耗来控制各发送天线的发送功率，能够有效抑制吞吐量特性恶化。
本发明者着眼于以上发现，为了通过控制各发送天线的发送功率从而抑制因发送信号间的路径损耗的差异而导致吞吐量特性恶化而完成了本发明。即，本发明的主旨在于，通过用于反映来自基站装置的多个发送天线的各发送信号的平均接收功率的功率控制矩阵，更新预先确定有多个预编码权重的码本，从更新的码本中选择使各发送信号合成后的吞吐量或接收信号干扰加噪声比(SINR，Signal to Interference plus Noise Ratio)达到最大的预编码权重，根据选择的预编码权重控制各发送信号的发送功率。
图2是由本发明的基站装置eNode B及移动台装置UE构成的MIMO系统的概念图。在图2所示的MIMO系统中，基站装置eNode B包括：层映射单元11，用于根据发送层数(流数)分配下行发送数据；与八个发送天线TX#1～TX#8相对应的8系统乘法器121～128及无线频率(RF)发送电路131～138；预编码权重决定单元14，用于基于移动台装置UE所通知的平均接收功率反馈值Sm及预编码矩阵索引(PMI：Precoding Matrix Indicator)决定预编码权重(相位/幅度控制量)。
下行发送数据输入后，层映射单元11根据高层站装置所指示的发送层数对该下行发送数据进行分配。其后，通过乘法器121～128对下行发送数据乘以预编码权重，以对该下行发送数据的相位/幅度进行控制(移动)。而且，通过RF发送电路131～138对该相位/幅度移动后的发送数据进行频率转换处理，以将该发送数据转换为无线频带，然后将该发送数据作为发送信号，通过八个发送天线TX#1～TX#8进行发送。
预编码权重决定单元14基于移动台装置UE通知的、表示来自发送天线TX#1～TX#8的各发送信号的平均接收功率的平均接收功率反馈值Sm及PMI，决定使来自发送天线TX#1～TX#8的各发送信号合成后的吞吐量(或接收SINR)达到最大的最佳的预编码权重，并提供给乘法器121～128。即，基站装置eNode B向移动台装置UE发送反映来自发送天线TX#1～TX#8的各发送信号的平均接收功率及PMI并经过相位/幅度移动的发送信号。
预编码权重决定单元14具有确定了基站装置eNode B及移动台装置UE双方已知的N个预编码权重的码本(以下，称为“基础码本”)，并利用根据平均接收功率反馈值Sm生成的发送功率控制矩阵(以下，称为“功率控制矩阵”)Sx更新基础码本(具体地说，在基础码本中确定的预编码权重)。而且，根据预编码权重决定单元24所通知的PMI，在该更新的码本(以下，称为“更新码本”)中确定的预编码权重中，选择最佳的预编码权重。另外，随后对更新基础码本时所利用的功率控制矩阵Sx的结构进行说明。
另一方面，移动台装置UE包括：与八个接收天线RX#1～RX#8相对应的8系统的无线频率(RF)接收电路211～218；信号分离单元22，用于对该RF接收电路211～218接收的接收信号进行分离；平均接收功率测定单元23，用于根据接收信号包括的参考信号(参考信号)测定来自基站装置eNode B的各发送天线TX#1～TX#8的发送信号的平均接收功率；预编码权重决定单元24，用于基于该平均接收功率测定单元23测定的平均接收功率及接收信号中包含的参考信号，决定预编码权重(相位/幅度控制量)。
通过RF接收电路211～218，对经由接收天线RX#1～RX#8输入的接收信号进行频率转换处理，将该接收信号从无线频率信号转换至基带信号。通过信号分离单元22，将转换至基带信号的接收信号分离为各流的相关接收信号。而且，通过对各流的相关接收信号进行数据解调处理及信道解码处理，再现下行发送数据。
平均接收功率测定单元23根据接收信号包括的参考信号，测定各接收天线RX#1～RX#8的平均接收功率，并向预编码权重决定单元24及基站装置eNode B的预编码决定单元14通知测定的平均接收功率，作为平均接收功率反馈值Sm。在测定平均接收功率时，使用例如LTE-A规定的信道状态信息参考信号(CSI-RS，Channel State Information-Reference Signal)，但是，本发明并不限定于此，还可以使用LTE规定的小区特定参考信号(Cell-specific Reference Signal)。
预编码权重决定单元24基于平均接收功率测定单元23通知的平均接收功率反馈值Sm和接收信号包括的参考信号(例如，CSI-RS)，决定使来自基站装置eNode B的各发送天线TX#1～TX#8的发送信号合成后的吞吐量(或接收SINR)达到最大的最佳的预编码权重，并向基站装置eNode B的预编码决定单元14通知与该预编码权重相对应的PMI。
与基站装置eNode B的预编码决定单元14同样，预编码权重决定单元24具有确定有基站装置eNode B及移动台装置UE双方已知的N个预编码权重的基础码本，并利用根据平均接收功率反馈值Sm生成的功率控制矩阵Sx更新在基础码本中确定的预编码权重。而且，根据接收信号包括的参考信号，在确定于更新码本的预编码权重中，选择最佳的预编码权重。其后，预编码权重决定单元24向预编码权重决定单元14通知与选择的预编码权重相对应的PMI。
另外，由于在预编码权重决定单元24中配置有基站装置eNode B及移动台装置UE双方已知的基础码本，因此，仅通知PMI便能够通知选择的预编码权重。该PMI构成了由预编码权重决定单元24决定的最佳的预编码权重的相关信息。并且，由于预编码权重决定单元14及预编码权重决定单元24具有通用的基础码本，并根据平均接收功率反馈值Sm生成功率控制矩阵Sx，因此，能够获得相同的功率控制矩阵Sx。而且，由于利用该功率控制矩阵Sx更新基础码本，因此，能够获得相同的更新码本。
下面，对预编码权重决定单元14及预编码权重决定单元24在更新基础码本时利用的功率控制矩阵Sx进行说明。图3是用于说明本发明的基站装置eNode B的预编码决定单元14及移动台装置UE的预编码权重决定单元24使用的功率控制矩阵Sx的图。
如图3所示，功率控制矩阵Sx由维度与基站装置eNode B的发送天线数(移动台装置UE的接收天线数)相同的对角矩阵(即，本发明为八次对角矩阵)构成。并且，功率控制矩阵Sx以来自发送天线TX#1～TX#8的发送信号的平均接收功率值作为矩阵元素的对角成分，以“0”作为矩阵元素的其他成分。另外，在图3所示的功率控制矩阵Sx中，“t0”表示平均化初始时间，“T”表示平均化时间，“NTX”，“NRX”分别表示发送天线数、接收天线数“rij(t)”表示发送天线i与接收天线j之间的接收信号功率。
图2所示的具有八个发送天线TX#1～TX#8的基站装置eNode B具有的基础码本中，例如，为了进行1～8层发送，而研究分别准备16至32个预编码权重，并将其确定为矩阵元素。另外，对于确定于该基础码本的预编码权重的个数，没有特别限定，可适当变更。利用上述功率控制矩阵Sx对确定于这样的基础码本的预编码权重(预编码矩阵)进行更新。具体地说，通过对记录在基础码本中的预编码权重乘以功率控制矩阵Sx的平方根，来更新基础码本。
通过如此更新在基础码本中确定的预编码权重，能够使更新后的预编码权重反映来自各发送天线TX#1～TX#8的发送信号的平均接收功率值。具体地说，降低了来自各发送天线TX#1～TX#8的平均接收功率值相对较小的发送信号(即，路径损耗大的发送信号)的发送功率，另一方面，增大了来自各发送天线TX#1～TX#8的平均接收功率值相对较大的发送信号(即，路径损耗小的发送信号)的发送功率。由此，相对于来自路径损耗大的发送天线的发送信号，为来自路径损耗小的发送天线的发送信号分配更大的发送功率，因此，能够将来自路径损耗小的发送天线的发送信号可靠地传输至移动台装置UE，从而，与因各发送天线TX#1～TX#8与移动台装置UE之间的距离而使路径损耗存在差异的情况相比，能够更有效地进行信号传输，从而能够抑制系统整体的吞吐量特性恶化。
并且，此情况下，由于来自路径损耗大的发送天线的发送信号的发送功率降低，因此，能够降低该发送信号作为干扰信号而对相邻小区造成的影响，因此能够使得该小区的吞吐量特性恶化的情况难以发生，并能够抑制对系统整体的吞吐量特性的影响。
另外，在图3所示的功率控制矩阵Sx中，已示出了将平均接收功率值作为矩阵元素的对角成分的情况，但是，矩阵元素的对角成分并不限定于平均接收功率值。例如，除了平均接收功率值之外，还可以是来自各发送天线TX#1～TX#8的发送信号的路径损耗的倒数(以下，简称“路径损耗的倒数”)、与以上参数成比例的值。例如，可以通过上述平均接收功率值与各发送天线TX#1～TX#8的发送功率值的比值，推算出路径损耗的倒数。在预编码权重决定单元14、24中，基于平均接收功率反馈值Sm，生成矩阵元素包含该路径损耗的倒数的功率控制矩阵Sx，利用该功率控制矩阵Sx更新在基础码本中确定的预编码权重。
在如上所述利用矩阵元素的对角成分包括路径损耗的倒数的功率控制矩阵Sx更新基础码本的情况下，与利用矩阵元素的对角成分包括平均接收功率的功率控制矩阵Sx更新基础码本的情况相反，增大了来自各发送天线TX#1～TX#8的平均接收功率值相对较小的发送信号(即，路径损耗大的发送信号)的发送功率，另一方面，降低了来自各发送天线TX#1～TX#8的平均接收功率值相对较大的发送信号(即，路径损耗小的发送信号)的发送功率。由此，通过调整分配给来自路径损耗小的发送天线的发送信号的发送功率与分配给来自路径损耗大的发送天线的发送信号的发送功率，使其大致相等，能够使得移动台装置UE侧无法得到来自路径损耗大的发送天线的发送信号的情况难以发生，因此与因各发送天线TX#1～TX#8与移动台装置UE之间的距离而使路径损耗存在差异的情况相比，能够更有效地进行信号传输，从而能够抑制系统整体的吞吐量特性恶化。
另外，优选根据本实施方式的MIMO系统的使用环境，或重视哪种吞吐量(例如，峰值吞吐量或小区端吞吐量)，以选择使用平均接收功率值还是路径损耗的倒数作为功率控制矩阵Sx的矩阵元素的对角成分。
下面，对具有本实施方式的基站装置eNode B及移动台装置UE的移动通信系统的结构进行说明。图4是使用本实施方式的基站装置eNode B及移动台装置UE的移动通信系统的网络结构图。
移动通信系统1000是使用例如LTE(Long Term Evolution)-Advanced的系统。移动通信系统1000具有基站装置100、与基站装置100通信的多个移动台装置200(2001、2002、2003、...200n，n为n＞0的整数)。基站装置100与高层站，例如，接入网关装置300相连，接入网关装置300与核心网络400相连。移动台装置200通过LTE-Advanced与小区50的基站装置100进行通信。另外，接入网关装置300也可以称为移动性管理实体/服务网关(MME/SGW，Mobility Management Entity/Serving Gateway)。
由于各移动台装置2001、2002、2003、...200n具有相同的结构、功能、状态，因此，在以下说明中，在没有特别限定的情况下，作为移动台装置200进行说明。与基站装置100进行无线通信的可以是移动台装置200，也可以是包括普通的移动电话装置等移动终端、个人计算机等固定终端的用户装置(UE)，这里，为了便于说明，以移动台装置200为例。
在移动通信系统1000中，作为无线接入方式，下行链路应用正交频分多址(OFDMA，Orthogonal Frequency Division Multiple Access)，上行链路基于单载波频分多址(SC-FDMA，Single-Carrier Frequency Division MultipleAccess)进行无线接入。这里，OFDMA是将频带分割为多个狭窄的频带(副载波)并将数据承载于各副载波进行传输的多载波传输方式。SC-FDMA是将系统频带按终端数量分割为一个或连续的资源块构成的频带并使多个终端使用彼此相异的频带而能够降低终端间的干扰的单载波传输方式。
下面，对LTE-Advanced的通信信道进行说明。在下行链路中，使用各移动台装置200共享的物理下行链路共享信道(PDSCH，Physical DownlinkShared Channel)、作为下行链路的控制信道的物理下行链路控制信道(PDCCH，Physical Downlink Control Channel，下行L1/L2控制信道)。通过上述物理下行链路共享信道对用户数据，即，通常的数据信号进行传输。
并且，下行链路中，还可以使用物理广播信道(P-BCH，Physical-Broadcast Channel)、动态广播信道(D-BCH、Dynamic BroadcastChannel)等广播信道。通过P-BCH传输的信息为主信息块(MIB，MasterInformation Block)，通过D-BCH传输的信息为系统信息块(SIB，SystemInformation Block)。D-BCH映射于PDSCH并通过基站装置100被传输给移动台装置200n。
在上行链路中，使用各移动台装置200共享使用的物理上行链路共享信道(PUSCH：Physical Uplink Shared Channel)、作为上行链路的控制信道的物理上行链路控制信道(PUCCH：Physical Uplink Control Channel)。通过物理上行链路共享信道传输用户数据，即，通常的数据信号。并且，通过物理上行控制信道传输用于进行下行链路MIMO传输的预编码矩阵索引(PMI)、平均接收功率反馈值Sm、对于下行链路共享信道的送达确认信息、下行链路信道状态信息(CSI，Channel State Information)等。另外，也可以通过物理上行链路共享信道(PUSCH)传输PMI、平均接收功率反馈值Sm。
并且，在上行链路中，定义有用于进行初始连接等的物理随机接入信道(PPACH：Physical Random Access Channel)。移动台装置200通过PPACH将随机接入前导码发送给基站装置100。
图5是表示本实施方式的基站装置100的结构的框图。图6是表示本实施方式的移动台装置200的结构的框图。另外，为了便于说明，图5及图6所示的基站装置100及移动台装置200的结构为简略结构，实际结构分别与通常的基站装置及移动台装置相同。
在图5所示的基站装置100中，未图示的层映射单元根据高层站装置指示的发送层数(流数)分配发送数据，其后，该发送数据被输入至串行/并行转换单元501。通过串行/并行转换单元501对各流的相关的发送数据进行串行/并行转换处理后，分别通过信道编码单元502#1～502#Nstream、数据调制单元503#1～503#Nstream被编码、数据调制。通过未图示的离散傅立叶转换单元对经数据调制单元503#1～503#Nstream数据调制的发送数据进行逆傅立叶转换，将该发送数据从时序信号转换为频域信号，其后，该发送数据被输出至副载波映射单元504。
副载波映射单元504根据从未图示的调度器提供的调度信息，将经信道编码单元502#1～502#Nstream、数据调制单元503#1～503#Nstream处理的各流的相关发送数据映射至副载波。此时，副载波映射单元504将解调用参考信号(RS)生成单元505生成的解调用参考信号(例如，DM-RS)、信道状态信息用参考信号(CSI-RS)生成单元506生成的CSI-RS与发送数据一同映射(复用)至副载波。其后，将映射至副载波的发送数据输入至预编码乘法单元507。
这里，CSI-RS起到作为用于测定移动台装置200对来自各发送天线TX#1～TX#8的平均接收功率的参考信号的作用。该CSI-RS不受上述功率控制矩阵Sx的影响，而被以一定的发送功率发送。通过这样以一定的发送功率发送CSI-RS，能够提高测定移动台装置200的平均接收功率时的精度。另外，该CSI-RS也可用于移动台装置200对PMI的选择时。
预编码乘法单元507起到发送功率控制单元的作用，基于后述预编码权重决定单元508提供的预编码权重，对各发送天线TX#1～TX#NTX的发送信号进行相位和/或幅度移动(通过预编码进行的发送天线TX#1～TX#NTX的加权)。例如，在提供从通过矩阵元素包括平均接收功率值的功率控制矩阵Sx更新的更新码本中选择的预编码权重的情况下，预编码乘法单元507进行发送功率控制，以降低平均接收功率相对较小的发送信号(即，路径损耗大的发送信号)的发送功率，并增大平均接收功率相对较大的发送信号(即，路径损耗小的发送信号)的发送功率。另一方面，在提供从通过矩阵元素包括路径损耗的倒数的功率控制矩阵Sx更新的更新码本中选择预的编码权重的情况下，预编码乘法单元507发送功率控制，以增大平均接收功率相对较小的发送信号(即，路径损耗大的发送信号)的发送功率，并降低平均接收功率值相对较大的发送信号(即，路径损耗小的发送信号)的发送功率。
另外，例如，在使用矩阵元素包括平均接收功率值的功率控制矩阵Sx的情况下，在降低平均接收功率相对较小的发送信号(即，路径损耗大的发送信号)的发送功率的结果，该发送功率低于预先确定的发送功率阈值的情况下，作为实施方式，优选使该发送功率为“0”，并限制该发送信号的发送。此情况下，由于来自路径损耗大的发送天线的发送信号的发送功率为“0”，因此，不会使该发送信号成为干扰信号而对相邻小区造成影响，从而能够使该小区的吞吐量特性恶化的情况难以发生，能够抑制系统整体的吞吐量特性恶化。
预编码权重决定单元508包括：基础码本保持单元508a，用于保持基础码本；功率控制矩阵生成单元508b，用于根据移动台装置200通知的平均接收功率反馈值Sm生成功率控制矩阵Sx；码本更新单元508c，用于根据功率控制矩阵Sx更新在基础码本中确定的预编码权重；预编码权重选择单元508d，用于根据移动台装置200通知的PMI从在更新后的码本(更新码本)中确定的预编码权重中选择最佳的预编码权重。
预编码权重决定单元508接收到移动台装置200通过上行链路反馈的平均接收功率反馈值Sm及PMI后，通过功率控制矩阵生成单元508b，基于平均接收功率反馈值Sm生成上述功率控制矩阵Sx。而且，通过码本更新单元508c，根据功率控制矩阵Sx对基础码本进行更新，其后，通过预编码权重选择单元508d，根据PMI从更新码本中选择最佳的预编码权重，将该预编码权重输出至预编码乘法单元507。另外，在通过功率控制矩阵生成单元508b生成上述矩阵元素包括路径损耗的倒数的功率控制矩阵Sx的情况下，能够根据平均接收功率反馈值Sm与各发送天线TX#1～TX#NTX的发送功率的比，推算出路径损耗的倒数。
通过快速傅立叶反变换单元509#1～509#NTX，对通过预编码乘法单元507进行相位和/或幅度转换后的发送信号进行快速傅立叶反变换，使其从频域信号转换为时域信号。而且，通过CP附加单元510#1～510#NTX，附加循环前缀。附加了循环前缀的发送信号被发送至RF发送电路511#1～511#NTX，并在实施了用于使其转换为无线频带的频率转换处理后，经由发送天线TX#1～TX#NTX而通过下行链路发送给移动台装置200。
下面，参考图6对本实施方式的移动台装置200的结构进行说明。在图6所示的移动台装置200中，通过接收天线RX#1～RX#NRX接收的基站装置100发送的发送信号，经双工器(Duplexer)601#1～601#NRX而被电分离至发送路径与接收路径，并输出至RF接收电路602#1～602#NRX。而且，通过RF接收电路602#1～602#NRX对该发送信号进行频率转换处理，将其从无线频率信号转换为基带信号后，通过前缀(CP，cyclic prefix)去除单元603#1～603#NRX去除附加在该接收信号中的循环前缀，并将其输出至高速傅立叶转换单元(FFT单元)604#1～604#NRX。
接收定时推定单元605获取从RF接收电路602#1～602#NRX输出的接收信号，例如，根据接收信号包括的参考信号推定接收定时(FFT处理定时)，并通知FFT单元604#1～604#NRX。在FFT单元604#1～604#NRX中，根据接收定时推定单元605通知的接收定时，将来自RF接收电路602#1～602#NRX的接收信号进行傅立叶变换，从时序信号变换为为频域信号，其后将其输出至数据信道信号分离单元606。
数据信道信号分离单元606通过例如，最大似然检测(MLD，MaximumLikelihood Detection)信号分离法，对从FFT单元604#1～604#NRX输入的接收信号进行分离。由此，将来自基站装置100的接收信号分离为流#1～#Nstream的相关接收信号。信道推定单元607根据从FFT单元604#1～604#NRX输出的接收信号包括的参考信号，推定信道状态，并向数据信道信号分离单元606通知推定的信道状态。在数据信道信号分离单元606中，基于通知的信道状态，通过MLD信号分离法对接收信号进行分离。
通过未图示的副载波解映射单元，对通过数据信道信号分离单元606分离出的流#1～#Nstream的相关接收信号进行解映射，而将该信号恢复为时序信号，其后，通过未图示的数据解调单元对该信号进行数据解调。而且，通过信道解码单元608实施信道解码处理，对发送信号进行再现。
平均接收功率测定单元609根据从FFT单元604#1～604#NRX输入的接收信号包括的参考信号(CSI-RS)的接收状态，测定来自各发送天线TX#1～TX#NTX的发送信号的平均接收功率。测定的平均接收功率被作为平均接收功率反馈值Sm通知到后述预编码权重决定单元610的功率控制矩阵生成单元610b，并被通知到未图示的上行控制信号生成单元。该平均接收功率反馈值Sm通过包含在上行控制信号生成单元生成的上行控制信号(PUCCH)中而发送(反馈)至基站装置100。另外，在向基站装置100侧反馈平均接收功率反馈值Sm时，可以使用例如，反馈平均接收功率反馈值Sm的绝对值的方法、反馈与前次反馈的平均接收功率反馈值Sm的差值的方法。
预编码权重决定单元610包括：基础码本保持单元610a，用于保持基础码本；功率控制矩阵生成单元610b，用于根据平均接收功率测定单元609通知的平均接收功率反馈值Sm，生成功率控制矩阵Sx；码本更新单元610c，用于根据功率控制矩阵更新在基础码本中确定的预编码权重；预编码权重选择单元610d，用于根据从FFT单元604#1～604#NRX输入的接收信号包括的参考信号(CSI-RS)的接收状态，从在更新后的码本(更新码本)中确定的预编码权重中，选择最佳的预编码权重。
预编码权重决定单元610接收到平均接收功率测定单元609通知的平均接收功率反馈值Sm后，通过功率控制矩阵生成单元610b，基于平均接收功率反馈值Sm，生成上述功率控制矩阵Sx。而且，通过码本更新单元610c，根据功率控制矩阵Sx更新基础码本后，通过预编码权重选择单元508d，根据接收信号包括的参考信号(CSI-RS)的接收状态，从更新码本中选择最佳的预编码权重。而且，通过上行链路，将与选择的最佳的预编码权重相对应的PMI发送给基站装置100。PMI被发送至未图示的上行控制信号生成单元后，包含在该上行控制信号生成单元生成的上行控制信号(PUCCH)中，通过上行链路被发送至基站装置100。另外，在通过功率控制矩阵生成单元610b生成上述矩阵元素包括路径损耗的倒数的功率控制矩阵Sx的情况下，能够根据平均接收功率反馈值Sm与基站装置100的各发送天线TX#1～TX#NTX的发送功率的比，推算出路径损耗的倒数。
在具有该结构的移动台装置200中，测定来自基站装置100的各发送天线TX#1～TX#NTX的发送信号的平均接收功率，并将平均接收功率反馈值Sm反馈至基站装置100，同时，生成反映该平均接收功率反馈值Sm的功率控制矩阵Sx。而且，通过该功率控制矩阵Sx对基础码本进行更新后，从该更新码本中选择最佳的预编码权重，并将与其相对应的PMI反馈至基站装置100。
根据本实施方式的移动台装置200，通过基于来自基站装置100的各发送天线TX#1～TX#NTX的发送信号的平均接收功率，选择最佳的预编码权重，并将与该预编码权重相对应的PMI反馈至基站装置100，因此能够向基站装置100提供反映来自各发送天线TX#1～TX#NTX的发送信号的平均接收功率的PMI，从而能够简化基站装置100对各发送信号的发送功率的控制处理。
另一方面，在基站装置100中，在接收到来自移动台装置200的平均接收功率反馈值Sm及PMI的反馈后，生成反映平均接收功率反馈值Sm的功率控制矩阵Sx，并通过该功率控制矩阵Sx更新基础码本。而且，根据上述PMI，从更新码本中选择最佳的预编码权重，将该预编码权重与各流的相关发送信号相乘后发送至移动台装置200。
根据本实施方式的基站装置100，通过根据基于来自各发送天线TX#1～TX#NTX的发送信号的平均接收功率生成的功率控制矩阵Sx，调整与各流的相关发送信号相乘的预编码权重，控制各流的相关发送信号的发送功率。由此，由于根据来自各发送天线TX#1～TX#NTX的发送信号的平均接收功率决定各流的相关发送信号的发送功率，因此，能够以反映来自各发送天线TX#1～TX#NTX的发送信号的平均接收功率的方式灵活地控制各流的相关发送信号的发送功率，从而，即使在室内环境中配置有多个发送天线的情况下，也能够抑制对系统整体的吞吐量特性的影响。
特别是，在本实施方式的基站装置100中，通过接收到移动台装置200反馈的平均接收功率反馈值Sm，并根据该平均接收功率反馈值Sm生成功率控制矩阵Sx，能够生成与移动台装置200通用的功率控制矩阵Sx，从而能够根据双方通用的基础码本，可靠地获得相同的更新码本。并且，在基站装置100中，通过根据移动台装置200反馈的PMI，从更新码本中选择最佳的预编码权重，能够可靠地选择与移动台装置200相同的预编码权重。
例如，在使用矩阵元素包括平均接收功率值的功率控制矩阵Sx的情况下，通过相对于来自路径损耗大的发送天线的发送信号，为来自路径损耗小的发送天线的发送信号分配较大的发送功率，能够将来自路径损耗小的发送天线的发送信号可靠地传输至移动台装置200，从而，与因各发送天线TX#1～TX#NTX与移动台装置UE之间的距离而使路径损耗存在差异的情况相比，能够更有效地进行信号传输，从而能够抑制系统整体的吞吐量特性恶化。
并且，在使用矩阵元素包括路径损耗的倒数的功率控制矩阵Sx的情况下，通过调整分配给来自路径损耗小的发送天线的发送信号的发送功率与分配给来自路径损耗大的发送天线的发送信号的发送功率，使其大致相同，能够使移动台装置UE侧无法得到来自路径损耗大的发送天线的发送信号的情况难以发生，从而，与因各发送天线TX#1～TX#NTX与移动台装置UE之间的距离而使路径损耗存在差异的情况相比，能够更有效地进行信号传输，从而能够抑制系统整体的吞吐量特性恶化。
而且，功率控制矩阵Sx由维度与基站装置100的发送天线数相同的对角矩阵构成，以来自各发送天线TX#1～TX#NTX的平均接收功率值(或基于该平均接收功率值确定的路径损耗的倒数)作为矩阵元素的对角成分。因此，作为基站装置100生成功率控制矩阵Sx所必要的反馈信息，移动台装置200仅反馈功率控制矩阵Sx的矩阵元素的对角成分(例如，在发送天线数为八个的情况下，反馈八个对角成分)即可，从而无需为用于生成功率控制矩阵Sx的反馈信息确保多量的信息比特数。
作为应对因多个发送天线与移动台装置UE的位置关系而使发送信号的路径损耗出现差异的类似技术，已知有例如，使用作为预编码权重而确定使发送信号的发送功率为关闭成分(即，“0”成分)的码本，限制来自特定的发送天线的发送信号的发送的技术(3GPP，TR36.814，“Further Advancementsfor E-UTRA：Physical Layer Aspects”)。在使用该码本的情况下，能够使来自特定的发送天线的发送信号的发送功率开启/关闭。但是，需要根据发送天线数增加在码本中确定的预编码权重的数量，天线数量越大，用于指定这些预编码权重的反馈信息量也越大。与此相对，在本实施方式的移动通信系统1000中，由于移动台装置200仅反馈功率控制矩阵Sx的矩阵元素的对角成分即可，因此能够大幅度减少移动台装置200向基站装置100反馈的反馈信息量。
另外，在以上说明中，以因多个发送天线分散配置而使发送信号的路径损耗的情况为具体示例，进行了说明，但是，本发明的适用对象并不限定于多个发送天线分散配置的情况。例如，也可以适用于因将多个发送天线局部配置(Localized配置)而使发送信号的路径损耗产生差异的情况、因使用垂直/水平偏波天线而使在垂直偏波面的接收量与在水平偏波面的接收量出现差异的情况等。
以上，根据上述实施方式，对本发明进行了详细说明，对于本领域技术人员，本发明并不限定于本说明书中说明的实施方式。能够在不脱离本专利权利要求书的记载范围规定的本发明的主旨及范围内对本发明进行修改及变更。因此，本说明书的记载，仅为示例性说明，并不对本发明作任何限制。
本发明以2009年10月5日申请的特愿2009-231924为基础。包括其全部内容。

Claims (14)

1.一种基站装置，其特征在于，包括：
功率控制矩阵生成单元，用于生成功率控制矩阵，该功率控制矩阵反映了来自多个发送天线的各发送信号的平均接收功率；
更新单元，用于根据所述功率控制矩阵，更新预先确定有多个预编码权重的码本；
选择单元，用于从更新了的所述码本，选择使各发送信号合成后的吞吐量或接收SINR达到最大的预编码权重；以及
发送功率控制单元，用于根据所述选择单元选择的预编码权重，控制各发送信号的发送功率。
2.根据权利要求1所述的基站装置，其特征在于，所述基站装置包括：
接收单元，用于从移动台装置接收与所述平均接收功率及选择的预编码权重相关的信息，所述移动台装置根据来自各发送天线的发送信号测定所述平均接收功率，生成反映了该平均接收功率的功率控制矩阵，根据所述功率控制矩阵，更新预先确定的多个预编码权重，从更新后的预编码权重中选择使各发送信号合成后的吞吐量或接收SINR达到最大的预编码权重；
所述功率控制矩阵生成单元根据移动台装置测定的所述平均接收功率生成所述功率控制矩阵，
所述选择单元根据与移动台装置选择的预编码权重相关的信息，选择预编码权重。
3.根据权利要求1所述的基站装置，其特征在于，所述功率控制矩阵生成单元生成的所述功率控制矩阵是维度与发送天线的数量相对应的对角矩阵，以来自各发送天线的发送信号的平均接收功率值作为矩阵元素的对角成分。
4.根据权利要求3所述的基站装置，其特征在于，在根据所述选择单元选择的预编码权重而决定的发送信号的发送功率低于规定的阈值的情况下，所述发送功率控制单元使该发送信号的发送功率为0。
5.根据权利要求1所述的基站装置，其特征在于，所述功率控制矩阵生成单元生成的所述功率控制矩阵是维度与发送天线的数量相对应的对角矩阵，以来自各发送天线的发送信号的衰减量的倒数作为矩阵元素的对角成分。
6.一种移动台装置，其特征在于，包括：
平均接收功率测定单元，用于测定来自基站装置的多个发送天线的各发送信号的平均接收功率；
功率控制矩阵生成单元，用于生成反映了所述平均接收功率的功率控制矩阵；
更新单元，用于根据所述功率控制矩阵，更新预先确定有多个预编码权重的码本；
选择单元，用于从更新的所述码本中选择使各发送信号合成后的吞吐量或接收SINR达到最大的预编码权重；以及
发送单元，用于将与所述平均接收功率测定单元测定的所述平均接收功率及所述选择单元选择的预编码权重的相关信息发送至基站装置。
7.根据权利要求6所述的移动台装置，其特征在于，所述功率控制矩阵生成单元生成的所述功率控制矩阵是维度与基站装置的发送天线的数量相对应的对角矩阵，以来自各发送天线的发送信号的平均接收功率值作为矩阵元素的对角成分。
8.根据权利要求6所述的移动台装置，其特征在于，所述功率控制矩阵生成单元生成的所述功率控制矩阵是维度与基站装置的发送天线的数量相对应的对角矩阵，以来自各发送天线的发送信号的衰减量的倒数作为矩阵元素的对角成分。
9.一种移动通信系统，通过空间复用传输，从基站装置的多个发送天线发送发送信号，移动台装置对该发送信号进行分离而获得接收信号，所述移动通信系统的特征在于，包括移动台装置和基站装置，
所述移动台装置包括：
平均接收功率测定单元，用于测定来自所述多个发送天线的各发送信号的平均接收功率；
第一预编码权重决定单元，用于生成反映了所述平均接收功率的功率控制矩阵，根据所述功率控制矩阵更新预先确定的多个预编码权重，从更新后的预编码权重中选择最佳的预编码权重；以及
发送单元，用于将与所述平均接收功率及所述最佳的预编码权重相关的信息发送至基站装置；
所述基站装置包括：
第二预编码权重决定单元，用于生成反映了移动台装置发送的所述平均接收功率的功率控制矩阵，根据所述功率控制矩阵，更新预先确定的多个预编码权重，根据移动台装置发送的所述最佳的预编码权重的相关信息从更新后的预编码权重中选择最佳的预编码权重；以及
发送功率控制单元，用于根据所述第二预编码决定单元选择的预编码权重控制各发送信号的发送功率。
10.根据权利要求9所述的移动通信系统，其特征在于，所述第一、第二预编码决定单元生成的所述功率控制矩阵是维度与基站装置的发送天线的数量相对应的对角矩阵，以来自各发送天线的发送信号的平均接收功率值作为矩阵元素的对角成分。
11.根据权利要求9所述的移动通信系统，其特征在于，所述第一、第二预编码决定单元生成的所述功率控制矩阵是维度与基站装置的发送天线的数量相对应的对角矩阵，以来自各发送天线的发送信号的衰减量的倒数作为矩阵元素的对角成分。
12.一种发送功率控制方法，用于基站装置，所述基站装置通过空间复用传输而从多个发送天线对移动台装置发送发送信号，该发送功率控制方法的特征在于，包括：
在移动台装置中，测定来自所述多个发送天线的各发送信号的平均接收功率的步骤；生成反映了所述平均接收功率的功率控制矩阵，根据所述功率控制矩阵更新预先确定的多个预编码权重，并且从更新后的预编码权重中选择最佳的预编码权重的步骤；将与所述平均接收功率及所述最佳的预编码权重相关的信息发送至基站装置的步骤；
在基站装置中，生成反映了移动台装置发送的所述平均接收功率的功率控制矩阵，根据所述功率控制矩阵更新预先确定的多个预编码权重，根据移动台装置发送的与所述最佳的预编码权重相关的信息从更新后的预编码权重中选择最佳的预编码权重的步骤；以及根据选择的所述最佳的预编码权重控制各发送信号的发送功率的步骤。
13.根据权利要求12所述的发送功率控制方法，其特征在于，基站装置及移动台装置生成的所述功率控制矩阵是维度与基站装置的发送天线的数量相对应的对角矩阵，以来自各发送天线的发送信号的平均接收功率值作为矩阵元素的对角成分。
14.根据权利要求12所述的发送功率控制方法，其特征在于，基站装置及移动台装置生成的所述功率控制矩阵是维度与基站装置的发送天线的数量相对应的对角矩阵，以来自各发送天线的发送信号的衰减量的倒数作为矩阵元素的对角成分。
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