CN103299667A - 移动终端装置、无线基站装置、以及无线通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供在一并应用MIMO技术以及CoMP技术时,能够充分发挥两个技术的效果的移动终端装置、无线基站装置以及无线通信方法。本发明的无线通信方法在移动终端装置中,利用在来自多个小区的下行链路信号中分别包含的参照信号,估计各个下行链路的信道状态,根据信道状态利用码本选择PMI,根据所选择的PMI或者信道状态,估计小区间的相位差,并将相位差的信息以及所选择的PMI发送给多个小区的无线基站装置,在无线基站装置中,接收包含多个小区间的相位差的信息以及PMI的上行链路信号,对发送信号乘以与PMI对应的预编码权重,利用小区间的相位差的信息调整小区间的相位差,在与其他小区的无线基站装置之间对发送信号进行协调多点发送。
Description
技术领域
本发明涉及下一代移动通信系统中的移动终端装置、无线基站装置、以及无线通信方法。
技术领域
在UMTS(通用移动通信系统)网络中,以频率利用效率的提高、数据速率的提高为目的,采用HSDPA(高速下行链路分组接入)和HSUPA(高速上行链路分组接入),从而最大限度地发挥以W-CDMA(宽带码分多址接入)为基础的系统的特征。对于该UMTS网络,以进一步的高速数据速率、低延迟等为目的而研究LTE(长期演进)(非专利文献1)。
在LTE方式的系统中,作为通过多个天线发送接收数据,使数据速率(频率利用效率)提高的无线通信技术,提出了MIMO(多输入多输出)系统(例如,参照非专利文献1)。在MIMO传输中,从对每个秩决定了多个将在接收机侧应对发送机的天线设定的相位/振幅控制量(预编码矩阵(预编码权重))、以及与该预编码矩阵相关联的PMI(预编码矩阵指示符(Pecoding MatrixIndicator))的码本,选择最佳的PMI而反馈给发送机,并选择表示最佳的秩的RI(秩指示符)反馈给发送机。在发送机侧,基于从接收机反馈的PMI、RI,确定对于各发送天线的预编码权重,并进行预编码而发送发送信息序列。
第三代系统利用大致为5HMz的固定频带,在下行线路能够实现最大2Mbps左右的传输速率。另一方面,在LTE系统中,利用1.4MHz~20MHz的可变频带,在下行线路能够实现最大300Mbps左右的传输速率,在上行线路能够实现75Mbps左右的传输速率。此外,在UMTS网络中,以进一步的宽频带化以及高速化为目的,还研究LTE的后继系统(例如高级LTE(LTE-A)系统)。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1:3GPP TR25.912(V7.1.0),“Feasibility study for EvolvedUTRA and UTRAN”,Sept.2006
发明内容
发明要解决的课题
作为有望进一步提高Rel-8LTE系统的系统性能的技术之一,有小区间正交化。在Rel-10之后的LTE系统(LTE-A系统)中,上行链路与下行链路都通过正交多接入而实现小区内的正交化。即,在下行链路中,在频域中在移动终端装置(用户装置(User Equipment))之间进行正交化。但是,小区间与W-CDMA一样,其基础在于1个小区频率重复的干扰随机化。在3GPP(3rd Generation Partnership Project)中,作为用于实现小区间正交化的技术,正研究协调多点发送接收(CoMP)。在CoMP发送接收中,对1个或者多个UE,由多个小区协调进行发送接收的信号处理。具体来说,正研究在下行链路中应用预编码的多个小区同时发送、协调调度/束形成等。
从而,在LTE-A系统(Rel-10以后的LTE系统)中,能够使频率利用效率提高,且实现小区间正交化。此时,在一并应用了MIMO技术以及CoMP技术时,有望增大效果。
本发明鉴于这一点而完成,其目的在于,提供在一并应用MIMO技术以及CoMP技术时,能够充分发挥两个技术的效果的移动终端装置、无线基站装置以及无线通信方法。
用于解决课题的手段
本发明的移动终端装置的特征在于,具有:信道估计部,利用在来自多个小区的下行链路信号中分别包含的参照信号,估计各个下行链路的信道状态;PMI选择部,根据所述信道状态,利用码本选择PMI;相位差估计部,根据所选择的PMI或所述信道状态,估计小区间的相位差;以及发送部,将所述相位差的信息以及所述选择的PMI发送给所述多个小区的无线基站装置。
本发明的无线基站装置的特征在于,具有:接收部,接收包含多个小区间的相位差的信息以及PMI的上行链路信号;乘法部,对发送信号乘以与所述PMI对应的预编码权重;以及发送部,利用所述小区间的相位差的信息,调整所述小区间的相位差,从而在与其他小区的无线基站装置之间对所述发送信号进行协调多点发送。
本发明的无线通信方法具有移动终端装置中的步骤、以及无线基站装置中的步骤,其特征在于,所述移动终端装置中的步骤具有:利用在来自多个小区的下行链路信号中分别包含的参照信号,估计各个下行链路的信道状态的步骤;根据所述信道状态,利用码本选择PMI的步骤;根据所选择的PMI或所述信道状态,估计小区间的相位差的步骤;以及将所述相位差的信息以及所述选择的PMI发送给所述多个小区的无线基站装置的步骤,所述无线基站装置中的步骤具有:接收包含多个小区间的相位差的信息以及PMI的上行链路信号的步骤;对发送信号乘以与所述PMI对应的预编码权重的步骤;利用所述小区间的相位差的信息,调整所述小区间的相位差的步骤;以及在与其他小区的无线基站装置之间对所述发送信号进行协调多点发送的步骤。
发明效果
根据本发明,在移动终端装置中,利用在来自多个小区的下行链路信号中分别包含的参照信号估计各个下行链路的信道状态,根据信道状态利用码本选择PMI,并根据所选择的PMI或信道状态估计小区间的相位差,并将相位差的信息以及所选择的PMI发送给多个小区的无线基站装置,在无线基站装置中,接收包含多个小区间的相位差的信息以及PMI的上行链路信号,对发送信号乘以与PMI对应的预编码权重,利用小区间的相位差的信息调整小区间的相位差,在与其他小区的无线基站装置之间对发送信号进行协调多点发送,因此在一并应用MIMO技术以及CoMP技术时,能够充分发挥两个技术的效果。
附图说明
图1A、B是用于说明协调多点发送的图。
图2A、B是用于说明无线基站装置的结构的图。
图3是用于说明MIMO技术的图。
图4A~C是用于说明本发明的实施方式的无线通信方法的图。
图5A、B是用于说明本发明的实施方式的无线通信方法中的量化的方法的图。
图6是用于说明无线通信系统的系统结构的图。
图7是用于说明无线基站装置的整体结构的图。
图8是用于说明移动终端装置的整体结构的图。
图9是与集中控制型无线基站装置的基带处理部对应的功能模块图。
图10是与自律分散控制型无线基站装置的基带处理部对应的功能模块图。
图11是与移动终端装置的基带处理部对应的功能模块图。
图12是与变形例1的移动终端装置的基带处理部对应的功能模块图。
图13是与变形例2的移动终端装置的基带处理部对应的功能模块图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细说明本发明的实施方式。
首先,说明下行链路的CoMP发送。作为下行链路的CoMP发送,有协调调度(Coordinated scheduling)/协调束形成(Coordinated feamforming)、以及联合处理(Joint processing)。协调调度/协调束形成是对1个UE仅从1个小区发送的方法,是考虑来自其他小区的干扰和对于其他小区的干扰而进行频率/空间区域中的无线资源的分配的方法。另一方面,联合处理是应用预编码的多小区同时发送,有如图1A所示那样的对1个UE从多个小区发送的联合传输、以及如图1B所示那样的瞬间选择小区的动态小区选择(DynamicCell Selection)。
作为实现CoMP发送接收的结构,有如图2A所示的包含无线基站装置(无线基站装置eNB)以及与该无线基站装置eNB通过光延伸结构(光缆)连接的多个远程无线装置(RRE:Remote Radio Equipment)的结构(基于进程无线装置结构的集中控制)、以及如图2B所示的无线基站装置(无线基站装置eNB)的结构(基于独立基站结构的自律分散控制)。
在图2A所示的结构(RRE结构)中,在无线基站装置eNB集中控制远程无线装置RRE1、RRE2。在RRE结构中,由于进行多个RRE的基带信号处理以及控制的无线基站装置eNB(集中基站)与各小区即RRE之间通过利用了光缆的基带信号而连接,因此能够在集中基站中汇总进行小区间的无线资源控制。即,独立基站结构中成为问题的无线基站装置之间的信令的延迟和开销的问题变小,小区间的高速的无线资源控制变得比较容易。从而,在RRE结构中能够应用在下行链路中利用多个小区同时发送那样的高速的小区间的信号处理的方法。
另一方面,在图2B所示的结构中,在多个无线基站装置eNB(或者RRE)中分别进行调度等无线资源分配控制。此时,在小区1的无线基站装置eNB与小区2的无线基站装置eNB之间的X2接口中根据需要对任一个无线基站装置发送定时信息和调度等无线资源分配信息,从而进行小区间的协调。
接着,说明MIMO技术。
在图3所示的MIMO系统的下行链路MIMO传输中的预编码中,在移动终端装置UE中,利用来自各天线的接收信号测定信道变动量,并基于所测定的信道变动量,选择与将来自无线基站装置eNB的各发送天线的发送数据合成后的吞吐量(或者接收SINR(信号与干扰加噪声比))成为最大的相位/振幅控制量(预编码权重)对应的PMI(预编码矩阵指示符)以及RI(秩指示符)。然后,将该选择的PMI以及RI与信道质量信息CQI(信道质量指示符)一并通过上行链路反馈给无线基站装置eNB。在无线基站装置eNB中,对发送信号进行信道编码以及数据调制(AMC:Adaptive Modulation andCoding),并基于从移动终端装置UE反馈的PMI以及RI对发送数据进行预编码。由此,对每个发送天线分别控制(偏移)相位/振幅。此后,从各天线发送已相位/振幅偏移后的发送数据。
在进行预编码时,从码本选择与PMI对应的预编码权重,并对发送信号乘以该预编码权重。这里,作为码本,有对秩1、2具有4/3个预编码矩阵的2发送天线用的码本、对秩1、2、3、4分别具有16个预编码矩阵的4发送天线用的码本、长周期/宽带的码本以及短周期/子带的码本的8发送天线用的码本。
如上述那样,在一并应用CoMP技术和MIMO技术的情况下,移动终端装置UE需要将各个小区的信道信息(PMI)反馈给各个小区的无线基站装置。例如,当两个无线基站装置eNB的发送天线数目均为2个的情况下,移动终端装置UE需要将2个发送天线的PMI反馈与2个小区对应的量。此时,由于不知道小区间的相位差信息,因此想到联合处理型的CoMP发送会不顺利进行(应用时的应用效果变小)。
本发明人发现如下情况而实现了本发明:通过由移动终端装置UE对各小区的无线基站装置eNB反馈各个小区的信道信息之外还反馈小区间的相位差信息(根据需要,小区选择信息),从而即使应用MIMO技术也能够增大联合处理型的CoMP发送的应用效果。
即,本发明的重点在于,在移动终端装置中,根据基于下行链路信号的信道状态而从码本选择的PMI或者信道状态,估计小区间的相位差,并将相位差的信息以及所选择的PMI发送给多个小区的无线基站装置,在无线基站装置中,对发送信号乘以与PMI对应的预编码权重,并利用小区间的相位差的信息而调整小区间的相位差,并与其他小区的无线基站装置之间将发送信号进行协调多点发送。
在本发明中,移动终端装置UE对无线基站装置eNB反馈各个小区的信道信息(CQI、PMI),并反馈小区间的相位差信息。此时,在移动终端装置UE中,利用在来自多个小区的下行链路信号中分别包含的参照信号而估计各自的下行链路的信道状态,并根据信道状态利用码本选择PMI,并根据所选择的多个小区的PMI以及信道状态而估计小区间的相位差。然后,将该相位差的信息以及所选择的PMI发送给多个小区的无线基站装置eNB。另外,小区间的相位差能够通过根据每个小区的PMI或者信道状态而计算相位差分信息从而求出。
例如,如图4A所示,当2个无线基站装置eNB的发送天线数目均为2个的情况下,移动终端装置UE对无线基站装置eNB,反馈与2个小区对应的数目的2个发送天线的PMI以及小区间的相位差信息。在无线基站装置eNB中,利用小区间的相位差信息调整小区间的相位差。例如,在进行用户调度控制时,利用小区间的相位差信息调整小区间的相位差,从而进行小区间的无线资源的分配。由此,即使应用MIMO技术也能够增大联合处理型的CoMP发送的应用效果。
此外,在本发明中,移动终端装置UE对无线基站装置eNB反馈各个小区的信道信息(CQI、PMI),且一并反馈小区间的相位差信息以及小区选择信息。此时,在移动终端装置UE中,如上述那样获得相位差的信息以及PMI,并测定来自多个小区的下行链路信号的接收质量,并根据所测定的接收质量来选择连接小区。然后,将该相位差的信息、所选择的PMI以及小区选择信息发送给多个小区的无线基站装置eNB。
例如,如图4B所示,当2个无线基站装置eNB的发送天线数目均为2个的情况下,移动终端装置UE对无线基站装置eNB反馈与2个小区对应的数目的2个发送天线的PMI、小区间的相位差信息以及小区选择信息。在无线基站装置eNB中,利用小区间的相位差信息以及小区选择信息调整小区间的相位差,和/或选择小区。例如在用户调度控制时,利用小区间的相位差信息调整小区间的相位差,和/或基于小区选择信息而选择小区,从而进行小区间的无线资源的分配。由此,即使应用MIMO技术也能够增大联合处理型的CoMP发送的应用效果。该方法对动态小区选择型的CoMP发送有用。
在反馈小区间的相位差信息以及小区选择信息的情况下,可以将小区间的相位差信息以及小区选择信息作为一体进行量化后反馈,也可以分别反馈小区间的相位差信息以及小区选择信息。
在将小区间的相位差信息以及小区选择信息作为一体进行量化后反馈的情况下,仅反馈用于表示连接小区以外的小区(在图4B中为无线基站装置eNB#2)的信息作为小区选择信息。例如,如图5A所示,将表示相位差的信息作为60°、120°、180°,将小区选择信息作为无线基站装置eNB#2,从而将它们作为一体进行量化。也可以将由固定比特(例如2比特)表示的多个二进制码(00、01、10、11)和相位差信息(60°)、(120°)、(180°)、小区选择信息(eNB#2)相关联,并将各相位差信息、小区选择信息变换为对应的任一个二进制码。即,将相位差60°设为“00”,将相位差120°设为“01”,将相位差180°设为“10”,将小区无线基站装置eNB#2设为“11”。在接收了这样被量化后的信息的无线基站装置eNB中,当比特为“00”、“01”、“10”的情况下,进行联合传输型的CoMP发送。即,利用相位差信息调整小区间的相位,从而对无线资源进行调度控制。另一方面,当比特为“11”的情况下,进行动态小区选择型的CoMP发送。即,利用小区选择信息选择小区,从而对无线资源进行调度控制。通过采用这样的反馈方法,能够减少反馈量。
在分别反馈小区间的相位差信息以及小区选择信息的情况下,反馈用于表示连接小区的信息(在图4B中为无线基站装置eNB#1)以及用于表示连接小区以外的小区(在图4B中为无线基站装置eNB#2)的信息作为小区选择信息。例如,如图5B所示,将表示相位差的信息设为60°、120°、180°、240°,将小区选择信息设为无线基站装置eNB#1、无线基站装置eNB#2而进行量化。即,将相位差60°设为“00”,将相位差120°设为“01”,将相位差180°设为“10”,将相位差240°设为“11”,并作为其他的比特而将小区无线基站装置eNB#1设为“0”,将小区无线基站装置eNB#2设为“1”。在接收了这样量化后的信息的无线基站装置eNB中,通过用于表示相位差的比特“00”、“01”、“10”、“11”以及表示小区选择的比特“0”、“1”进行联合传输型的CoMP发送以及动态小区选择型的CoMP发送。即,利用相位差信息调整小区间的相位,从而对无线资源进行调度控制,并利用小区选择信息选择小区,从而对无线资源进行调度控制。
在选择连接小区的情况下,根据来自多个小区的下行链路信号的接收质量的测定结果进行判断。例如,在来自无线基站装置eNBe#2的接收功率比来自无线基站装置eNB#1的接收功率大的情况下,选择小区无线基站装置eNB#2。作为接收质量,除了接收功率之外,还可以利用接收信号与干扰和噪声功率比(接收SINR)。
此外,在本发明中,在多个小区的无线基站装置eNB的合计天线数目比码本的对应天线数目多的情况下,利用对应天线数目比码本的对应天线数目多的码本。然后,移动终端装置UE将利用该码本而选择的PMI发送给无线基站装置eNB。即,将多个小区的信道信息(PMI)汇集而反馈(图4C)。例如,在两个无线基站装置eNB的发送天线数目均为2个的情况下,反馈4个发送天线的PMI。在无线基站装置eNB中,生成利用与比本装置的天线数目多的天线数目对应的码本而求出的预编码权重,并对发送信号乘以该预编码权重。在接收了这样的反馈信息的无线基站装置eNB中,利用4个发送天线的PMI进行CoMP发送。由此,能够将物理上分离的2个无线基站装置eNB虚拟地看做犹如1个无线基站装置,能够考虑多个无线基站装置和移动终端装置之间的信道状态并进行CoMP发送。
(实施方式)
这里,详细说明本发明的实施例的无线通信系统。图6是本实施例的无线通信系统的系统结构的说明图。另外,图6所示的无线通信系统例如是LTE系统或者包含超3G的系统。在该无线通信系统中,利用将以LTE系统的系统频带作为一个单位的多个基本频率块设为一体的载波聚合。此外,该无线通信系统可以称为IMT-Advanced,也可以称为4G。
如图6所示,无线通信系统1包含无线基站装置20A、20B、以及与该无线通信装置20A、20B进行通信的多个第1、第2移动终端装置10A、10B。无线基站装置20A、20B与上位站装置30连接,该上位站装置30与核心网络40连接。此外,无线基站装置20A、20B通过有线连接或者无线连接方式相互连接。第1、第2移动终端装置10A、10B在小区C1、C2中能够与无线基站装置20A、20B进行通信。另外,上位站装置30中,例如包含接入网关装置、无线网络控制器(RNC)、移动性管理实体(MME)等,但并不限定于此。
第1、第2移动终端装置10A、10B包含LTE终端以及LTE-A终端,但以下,在没有特别说明的情况下作为第1、第2移动终端装置进行说明。此外,为了便于说明,设与无线基站装置20A、20B进行无线通信的是第1、第2移动终端装置10A、10B而进行说明,但更一般来说,可以是既包含移动终端装置也包含固定终端装置的用户装置(UE)。
在无线通信系统1中,作为无线接入方式,对下行链路应用OFDMA(正交频分复用连接),对上行链路应用SC-FDMA(单载波-频分复用连接),但上行链路的无线接入方式并不限定于此。OFDMA是将频带分割为多个窄的频带(副载波),并对各副载波映射数据后进行通信的多载波传输方式。SC-FDMA是将系统频带对每个终端分割为由一个或者连续的资源块构成的频带,多个终端利用互相不同的频带,从而减少终端之间的干扰的单载波传输方式。
这里,说明通信信道。
下行链路的通信信道有作为在第1、第2移动终端装置10A、10B中共享的下行数据信道的PDSCH(物理下行链路共享信道)、以及下行L1/L2控制信道(PDCCH、PCFICH、PHICH)。通过PDSCH,传输发送数据以及上位控制信息。通过PDCCH(物理下行链路控制信道),传输PDSCH以及PUSCH的调度信息等。通过PCFICH(物理控制格式指示符信道),传输用于PDCCH的OFDM码元数目。通过PHICH(物理混合ARQ指示符信道),传输对于PUSCH的HARQ的ACK/NACK。
上行链路的通信信道有作为在各移动终端装置中共享的上行数据信道的PUSCH(物理上行链路共享信道)、以及作为上行链路的控制信道的PUCCH(物理上行链路控制信道)。通过该PUSCH,传输发送数据以及上位控制信息。此外,通过PUCCH,传输下行链路的无线质量信息(CQI信道质量指示符)、ACK/NACK等。
参照图7,说明本实施方式的无线基站装置的整体结构。另外,无线基站装置20A、20B由于是相同结构,因此作为无线基站装置20进行说明。此外,由于第1、第2移动终端装置10A、10B也是相同的结构,因此作为移动终端装置10进行说明。无线基站装置20具有发送接收天线201、放大器部202、发送接收部(通知部)203、基带信号处理部204、呼叫处理部205、传输路径接口206。通过下行链路,从无线基站装置20对移动终端装置发送的发送数据从上位站装置30经由传输路径接口206输入到基带信号处理部204。
在基带信号处理部204中,下行数据信道的信号被进行PDCP层的处理、发送数据的分割/结合、RLC(无线链路控制)重发控制的发送处理等的RLC层的发送处理、MAC(媒体接入控制)重发控制、例如HARQ的发送处理、调度、传输格式选择、信道编码、快速傅里叶反变换(IFFT)处理、预编码处理。此外,关于作为下行链路控制信道的物理下行链路控制信道的信号,也进行信道编码、快速傅里叶反变换等发送处理。
此外,基带信号处理部204通过广播信道,对连接到相同小区的移动终端装置10通知用于各移动终端装置10进行与无线基站装置20之间的无线通信的控制信息。用于该小区中的通信的信息中例如包含上行链路或者下行链路中的系统带宽、用于生成PRACH(物理随机接入信道)中的随机接入前导码的信号的根序列的识别信息(Root Sequence Index)等。
发送接收部203将从基带信号处理部204输出的基带信号变换为无线频带。放大器部202放大被频率变换后的无线频率信号而输出到发送接收天线201。另外,发送接收部203构成用于接收包含多个小区间的相位差的信息以及PMI的上行链路信号的接收部、以及对发送信号进行协调多点发送的发送部。
另一方面,关于通过上行链路从移动终端装置10对无线基站装置20发送的信号,通过发送接收天线201接收到的无线频率信号被放大器部202放大,且被发送接收部203频率变换后变换为基带信号,并输入到基带信号处理部204。
基带信号处理部204对在通过上行链路接收到的基带信号中包含的发送数据,进行FFT处理、IDFT处理、纠错解码、MAC重发控制的接收处理、RLC层、PDCP层的接收处理。被解码的信号经由传输路径接口206转发到上位站装置30。
呼叫处理部205进行通信信道的设定、释放等的呼叫处理、无线基站装置20的状态管理、无线资源的管理。
接着,参照图8,说明本实施方式的移动终端装置的整体结构。无论是LTE终端还是LTE-A终端,其硬件的主要部分结构相同,因此不区分说明。移动终端装置10具有发送接收天线101、放大器部102、发送接收部(接收部)103、基带信号处理部104、应用部105。
关于下行链路的数据,通过发送接收天线101接收的无线频率信号被放大器部102放大,并被发送接收部103频率变换而变换为基带信号。该基带信号在基带信号处理部104中进行FFT处理、纠错解码、重发控制的接收处理等。在该下行链路的数据内,下行链路的发送数据被转发到应用部105。应用部105进行与比物理层、MAC层上位的层有关的处理等。此外,在下行链路的数据内,广播信息也被转发到应用部105。
另一方面,上行链路的发送数据从应用部105输入到基带信号处理部104。在基带信号处理部104中,进行映射处理、重发控制(HARQ)的发送处理、信道编码、DFT处理、IFFT处理。发送接收部103将从基带信号处理部104输出的基带信号变换为无线频带。此后,放大器部102对被频率变换后的无线频率信号进行放大后从发送接收天线101发送。另外,发送接收部103构成用于将相位差的信息、连接小区的信息、被选择的PMI等发送给多个小区的无线基站装置eNB的发送部、以及接收下行链路信号的接收部。
参照图9,说明无线基站装置的功能模块。图9所示的无线基站装置具有集中控制型的无线基站结构。当为集中控制的情况下,在某无线基站装置eNB(集中无线基站装置eNB、图9中为小区#1)集中进行调度等的无线资源分配控制,下属的小区(在图9中为小区#2)遵循集中无线基站装置eNB的无线资源分配结果。此时,被反馈的相位差信息和小区选择信息在集中无线基站装置eNB的用户调度控制部中用作进行多个小区间的无线资源分配所需的信息。
另外,图9的各功能模块主要是基带处理部的处理内容。此外,图9的功能模块图是被简化的图,设具有在基带处理部中通常具有的结构。
集中无线基站装置eNB(小区#1)侧的发送部具有下行控制信息生成部901、下行控制信息编码/调制部902、下行参照信号生成部903、下行发送数据生成部904、下行发送数据编码/调制部905、预编码乘法部906、预编码权重生成部907、下行信道复用部908、IFFT部909a、909b、CP附加部910a、910b、发送放大器911a、911b、发送放大器912a、912b、用户调度控制部925。
另一方面,下属小区的无线基站装置eNB(小区#2)侧的发送部具有下行控制信息生成部913、下行控制信息编码/调制部914、下行参照信号生成部915、下行发送数据生成部916、下行发送数据编码/调制部917、预编码乘法部918、预编码权重生成部919、下行信道复用部920、IFFT部921a、921b、CP附加部922a、922b、发送放大器923a、923b、发送天线924a、924b。集中无线基站装置eNB和下属小区的无线基站装置eNB通过光缆连接。
下行控制信息生成部901、913生成下行链路的控制信息,并将该下行控制信息分别输出给下行控制信息编码/调制部902、914。下行控制信息编码/调制部902、914对下行控制信息进行信道编码和数据调制,并分别输出给预编码乘法部906、918。
下行参照信号生成部903、915生成下行参照信号(CRS(共用参照信号)、CSI-RS(信道信息状态-参照信号)、DM-RS(解调-参照信号),并将该下行参照信号分别输出给预编码乘法部906、918。
下行发送数据生成部904、916生成下行链路的发送数据,并将该下行发送数据分别输出给下行发送数据编码/调制部905、917。下行发送数据编码/调制部905、917对下行发送数据进行信道编码和数据调制,并分别输出给预编码乘法部906、918。
下行控制信息生成部901、913分别通过用户调度控制部925的控制而生成下行控制信息。此时,用户调度控制部925利用来自移动终端装置UE的CQI(信道状态指示符)以及小区间的相位差信息,进行下行控制信息的调度控制。即,用户调度控制部925利用小区间的相位差信息调整小区间的相位差,从而进行下行控制信息的调度控制,以便在小区#1以及小区#2中能够进行CoMP发送(在与其他小区的无线基站装置eNB之间进行CoMP发送)。
此外,在上行链路信号包含有连接小区的信息(小区选择信息)的情况下,即,在反馈信息中包含有小区选择信息的情况下,用户调度控制部925利用来自移动终端装置UE的CQI以及小区选择信息进行下行控制信息的调度控制。即,用户调度控制部925进行下行控制信息的调度控制,以便基于小区选择信息选择要进行CoMP发送的小区。
如上述那样,下行发送数据生成部904、916分别通过用户调度控制部925的控制而生成下行发送数据。此时,用户调度控制部925利用来自移动终端装置UE的CQI以及小区间的相位差信息,进行下行发送数据的调度控制。即,用户调度控制部925利用小区间的相位差信息调整小区间的相位差,从而进行下行发送数据的调度控制,以便在小区#1以及小区#2中能够进行CoMP发送(在与其他小区的无线基站装置eNB之间进行CoMP发送)。
此外,在反馈信息中包含有小区选择信息的情况下,用户调度控制部925利用来自移动终端装置UE的CQI以及小区选择信息进行下行发送数据的调度控制。即,用户调度控制部925进行下行发送数据的调度控制,以便基于小区选择信息选择要进行CoMP发送的小区。
这样,用户调度控制部925起到利用小区间的相位差信息调整小区间的相位差的相位差调整部的作用。通过这样调整小区间的相位差,即使应用了MIMO技术,也能够充分发挥联合传输型的CoMP发送的效果。此外,在反馈信息中包含有小区选择信息的情况下,用户调度控制部925起到基于小区选择信息选择要进行CoMP发送的小区的作用。通过这样选择小区,即使应用MIMO技术也能够充分发挥动态小区选择型的CoMP发送的效果。
预编码权重生成部907、919基于从移动终端装置UE反馈的PMI,利用码本生成预编码权重。预编码权重生成部907、919将预编码权重分别输出给预编码乘法部906、918。
预编码权重生成部907、919分别具有码本,从码本选择与PMI对应的预编码权重。这里,当多个小区的无线基站装置eNB的合计天线数目比码本的对应天线数目多的情况下,利用对应天线数目比码本的对应天线数目多的码本。例如,当2个无线基站装置eNB的发送天线数目均为2个的情况下,反馈4个发送天线的PMI。
预编码乘法部906、918对发送信号乘以与PMI对应的预编码权重。即,预编码乘法部906、918基于从预编码权重生成部907、918提供的预编码权重,针对每个发送天线912a、912b、发送天线924a、924b,对发送信号(下行控制信息、下行参照信号、下行发送数据)进行相位偏移和/或振幅偏移(基于预编码的发送天线的加权)。预编码乘法部906、918将被相位偏移和/或振幅偏移后的发送信号分别输出给下行信道复用部908、920。
下行信道复用部908、920将被相位偏移和/或振幅偏移后的下行控制信息、下行参照信号、下行发送数据合成,生成每个发送天线912a、912b、发送天线924a、924b的发送信号。下行信道复用部908、920将该发送信号分别输出给IFFT(快速傅里叶反变换)部909a、909b、IFFT部921a、921b。
IFFT部909a、909b、IFFT部921a、921b对发送信号进行IFFT,将IFFT后的发送信号输出给CP附加部910a、910b、CP附加部922a、922b。CP附件部910a、910b、CP附加部922a、922b对IFFT后的发送信号附加CP(循环前缀),将CP附加后的发送信号分别输出给发送放大器911a、911b、发送放大器923a、923b。
发送放大器911a、911b、发送放大器923a、923b放大附加CP后的发送信号。放大后的发送信号从发送天线912a、912b、发送天线924a、924b分别通过下行链路送到移动终端装置UE。
参照图10,说明无线基站装置的功能模块。图10所示的无线基站装置具有自律分散控制型的无线基站结构。在自律分散控制的情况下,在多个无线基站装置eNB(或者RRE)中,分别进行调度等无线资源分配控制。此时,被反馈的相位差信息和小区选择信息在多个无线基站装置eNB中的用户调度控制部中分别用作进行无线资源分配所需的信息。
另外,图10的各功能模块主要是基带处理部的处理内容。此外,图10的功能模块图是简化后的图,设具有在基带处理部中通常具有的结构。此外,在图10中对于与图9相同的处理部赋予与图9相同的编号,从而省略其详细的说明。
小区#1侧的发送部具有下行控制信息生成部901、下行控制信息编码/调制部902、下行参照信号生成部903、下行发送数据生成部904、下行发送数据编码/调制部905、预编码乘法部906、预编码权重生成部907、下行信道复用部908、IFFT部909a、909b、CP附加部910a、910b、发送放大器911a、911b、发送天线912a、912b、用户调度控制部925a、小区间控制信息发送接收部926a。
另一方面,小区#2侧的发送部具有下行控制信息生成部913、下行控制信息编码/调制部914、下行参照信号生成部915、下行发送数据生成部916、下行发送数据编码/调制部917、预编码乘法部918、预编码权重生成部919、下行信道复用部920、IFFT部921a、921b、CP附件部922a、922b、发送放大器923a、923b、发送天线924a、924b、用户调度控制部925b、小区间控制信息发送接收部926b。
小区间控制信息发送接收部926a、926b经由X2接口而连接。这样连接能够发送接收小区间控制信息,从而在多个小区间能够协调。作为经由X2接口而发送接收的控制信息,可举出定时信息、调度等的无线资源分配信息。
下行控制信息生成部901、913分别通过用户调度控制部925a、925b的控制而生成下行控制信息。此时,用户调度控制部925a、925b利用来自移动终端装置UE的CQI以及小区间的相位差信息,进行下行控制信息的调度控制。即,用户调度控制部925a、925b利用小区间的相位差信息调整小区间的相位差,从而进行下行控制信息的调度控制,以便在小区#1以及小区#2之间能够进行CoMP发送(与小区#2的无线基站装置eNB之间进行CoMP发送)。
此外,在上行链路信号包含有连接小区的信息(小区选择信息)的情况下,即,在反馈信息中包含有小区选择信息的情况下,用户调度控制部925a、925b分别利用来自移动终端装置UE的CQI以及小区选择信息,进行下行控制信息的调度控制。即,用户调度控制部925a、925b进行下行控制信息的调度控制,以便基于小区选择信息选择要进行CoMP发送的小区。
如上述那样,下行发送数据生成部904、916分别通过用户调度控制部925a、925b的控制,生成下行发送数据。此时,用户调度控制部925a、925b利用来自移动终端装置UE的CQI以及小区间的相位差信息,进行下行发送数据的调度控制。即,用户调度控制部925a、925b利用小区间的相位差信息调整小区间的相位差,从而进行下行发送数据的调度控制,以便在小区#1以及小区#2之间能够进行CoMP发送(以便在与小区#1的无线基站装置eNB之间能够进行CoMP发送)。
此外,在反馈信息中包含有小区选择信息的情况下,用户调度控制部925a、925b利用来自移动终端装置UE的CQI以及小区选择信息,进行下行发送数据的调度控制。即,用户调度控制部925a、925b进行下行发送数据的调度控制,以便基于小区选择信息选择要进行CoMP发送的小区。
这样,用户调度控制部925a、925b起到利用小区间的相位差信息调整小区间的相位差的相位差调整部的作用。通过这样调整小区间的相位差,即使应用了MIMO技术也能够充分发挥联合传输型的CoMP发送的效果。此外,在反馈信息中包含小区选择信息的情况下,用户调度控制部925a、925b起到基于小区选择信息选择要进行CoMP发送的小区的作用。通过这样选择小区,即使应用了MIMO技术,也能够充分发挥动态小区选择型的CoMP发送的效果。
参照图11,说明移动终端装置的功能模块。另外,图11的各功能模块主要是基带处理部的处理内容。此外,图11所示的功能模块是为了说明本发明而简化的模块,设具有在基带处理部中通常具有的结构。
移动终端装置UE的接收部具有CP去除部1101、FFT部1102、下行信道分离部1103、下行控制信息接收部1104、下行发送数据接收部1105、信道估计部1106、CQI测定部1107、PMI选择部1108、小区间相位差估计部1109。
从无线基站装置eNB送出的发送信号被天线接收,并输出到CP去除部1101。CP去除部1101从接收信号去除CP,并输出到FFT(快速傅里叶变换)1102。FFT部1102对去除CP后的信号进行傅里叶变换,从时序的信号变换为频域的信号。FFT部1102将变换为频域的信号的信号输出给下行信道分离部1103。下行信道分离部1103将下行信道信号分离为下行控制信息、下行发送数据、下行参照信号。下行信道分离部1103将下行控制信息输出给下行控制信息接收部1104,并将下行发送数据输出给下行发送数据接收部1105,将下行参照信号输出给信道估计部1106。
下行控制信息接收部1104解调下行控制信息,并将解调后的控制信息输出给下行发送数据接收部1105。下行发送数据接收部1105利用控制信息解调下行发送数据。信道估计部1106利用下行参照信号估计信道状态,将估计到的信道状态输出给CQI测定部1107、PMI选择部1108以及小区间相位差估计部1109。
CQI测定部1107根据从信道估计部1106通知的信道状态,测定CQI。由于对每个小区估计信道状态,因此根据每个小区的信道状态,测定每个小区的CQI。测定的每个小区的CQI作为反馈信息被通知到无线基站装置eNB。
PMI选择部1108根据从信道估计部1106通知的信道状态,利用码本选择PMI。由于对每个小区估计信道状态,因此根据每个小区的信道状态选择每个小区的PMI。被选择的PMI输出到小区间相位差估计部1109,且作为单小区发送用的反馈信息通知到无线基站装置eNB。
小区相位差估计部1109根据所选择的PMI或者从信道估计部1106通知的信道状态,估计小区间的相位差。小区相位差估计部1109根据多个小区的PMI或者信道状态计算小区间的相位差分信息而求出。小区间的相位差的信息作为反馈信息通知到无线基站装置eNB。
在上述结构的无线通信系统中,首先,在移动终端装置UE的信道估计部1106中,利用在来自多个小区的下行链路信号中分别包含的参照信号而估计各个下行链路的信道状态。接着,在PMI选择部1108中,根据估计的信道状态对每个小区选择PMI。接着,在小区间相位差估计部1109中,根据选择的PMI或者信道状态估计小区间的相位差。每个小区的PMI、相位差信息与每个小区的CQI一并作为反馈信息而发送到无线基站装置eNB。在集中控制型的结构中,反馈信息发送到集中无线基站装置eNB,在自律分散控制型的结构中,反馈信息分别发送到无线基站装置eNB。
在无线基站装置的码本乘法部906、918中,对发送信号乘以与PMI对应的预编码权重。接着,在用户调度控制部925、925a、925b中进行调度控制,以便利用小区间的相位差的信息调整小区间的相位差,从而在与其他小区的无线基站装置之间能够对发送信号进行CoMP发送(联合传输)。通过这样的无线通信方法,在一并利用了MIMO技术以及CoMP技术时,能够充分发挥两个技术的效果。
(变形例1)
参照图12,说明移动终端装置的功能模块。另外,图12的各功能模块主要是基带处理部的处理内容。此外,图12所示的功能模块是为了说明本发明而简化的模块,设具有在基带处理部中通常具有的结构。此外,在图12中对与图11相同的部分赋予与图11相同的标号从而省略详细的说明。
移动终端装置UE的接收部具有CP去除部1101、FFT部1102、下行信道分离部1103、下行控制信息接收部1104、下行发送数据接收部1105、信道估计部1106、CQI测定部1107、PMI选择部1108、小区间相位差估计部1109、接收质量测定部1110、连接小区选择部1111。由小区间相位差估计部1109、接收质量测定部1110、连接小区选择部1111构成小区间信息通知部。
接收质量测定部1110利用各小区的接收信号测定每个小区的接收质量。这里,接收质量是指接收功率或接收信号与干扰和噪声功率之比。接收质量测定部1110将所测定的每个小区的接收质量输出给连接小区选择部1111。连接小区选择部1111根据所测定的每个小区的接收质量选择连接小区。连接小区选择部1111选择接收质量高的小区作为连接小区,并将该小区的信息(小区选择信息:例如,小区识别号)输出给小区间相位差估计部1109。该小区选择信息作为反馈信息被通知给无线基站装置eNB。
小区相位差估计部1109根据所选择的PMI或者从信道估计部1106通知的信道状态估计小区间的相位差,并将相位差信息作为反馈信息通知给无线基站装置eNB。此外,小区相位差估计部1109对相位差信息以及小区选择信息进行量化。此时,可以如图5A所示将小区间的相位差信息以及小区选择信息作为一体进行量化,也可以如图5B所示分别量化小区间的相位差信息以及小区选择信息。
在上述结构的无线通信系统中,首先,在移动终端装置UE的信道估计部1106中,利用在来自多个小区的下行链路信号中分别包含的参照信号估计各个下行链路的信道状态。接着,在PMI选择部1108中,根据估计的信道状态选择每个小区的PMI。接着,在小区间相位差估计部1109中,根据选择的PMI或信道状态,估计小区间的相位差。另一方面,在接收质量测定部1110中,利用来自多个小区的下行链路信号,测定各个下行链路的接收质量。接着,在连接小区选择部1111中,根据所测定的接收质量选择连接小区。每个小区的PMI、相位差信息、小区选择信息与每个小区的CQI一并作为反馈信息被发送给无线基站装置eNB。在集中控制型的结构中,反馈信息被发送给集中无线基站装置eNB,在自律分散控制型的结构中,反馈信息被分别发送给无线基站装置eNB。
在无线基站装置的预编码乘法部906、918中,对发送信号乘以与PMI对应的预编码权重。接着,在用户调度控制部925、925a、925b中进行调度控制,以便利用小区间的相位差的信息调整小区间的相位差,从而在与其他小区的无线基站装置之间能够对发送信号进行CoMP发送(联合传输)。或者,在用户调度控制部925、925a、925b中进行调度控制,以便利用小区选择信息,在与其他小区的无线基站装置之间能够对发送信号进行CoMP发送(联合传输)。通过这样的无线通信方法,在一并应用MIMO技术以及CoMP技术时,能够充分发挥两个技术的效果。
(变形例2)
参照图13,说明移动终端装置的功能模块。另外,图13的各功能模块主要是基带处理部的处理内容。此外,图13所示的功能模块是为了说明本发明而简化的模块,设具有在基带处理部中通常具有的结构。此外,在图13中对与图11相同的部分赋予与图11相同的标号,从而省略详细的说明。
移动终端装置UE的接收部具有CP去除部1101、FFT部1102、下行信道分离部1103、下行控制信息接收部1104、下行发送数据接收部1105、信道估计部1106、CQI测定部1107、PMI选择部1108、多个小区信道估计部1112。
多个小区信道估计部1112根据选择的PMI或者信道状态利用码本,从而估计多个小区的信道状态。对于该码本,在多个无线基站装置eNB的合计天线数目比码本的对应天线数目还多的情况下,设为对应天线数目比码本的对应天线数目还多的码本。由此,将多个小区的信道信息(PMI)汇集而作为CoMP发送用的反馈信息进行反馈。例如,在2个无线基站装置eNB的发送天线数目均为2个的情况下,反馈4个发送天线的PMI。
在上述结构的无线通信系统中,首先,在移动终端装置UE的信道估计部1106中,利用在来自多个小区的下行链路信号中分别包含的参照信号,估计各个下行链路的信道状态。接着,在PMI选择部1108中,根据估计的信道状态,对每个小区选择PMI。接着,在多个小区信道估计部1112中,将所选择的PMI汇集而设为多个小区的信道状态(从上位天线数目的码本获得的PMI)。多个小区的信道状态与每个小区的CQI一并作为反馈信息而发送给无线基站装置eNB。在集中控制型的结构中,反馈信息发送到集中无线基站装置eNB,在自律分散控制型的结构中,反馈信息发送到各个无线基站装置eNB。
在无线基站装置的预编码乘法部906、918中,对发送信号乘以与表示多个小区的信道状态的PMI对应的预编码权重。通过这样的无线通信方法,可考虑多个小区的无线基站装置和移动终端装置之间的信道状态且一并应用MIMO技术以及CoMP技术。
以上,利用上述的实施方式详细说明了本发明,但对于本领域技术人员来说可知本发明并不限定于本说明中说明的实施方式。本发明可作为修改、变更方式实施,而不脱离由权利要求书的记载所决定的本发明的宗旨以及范围。从而,本说明书的记载以例示说明为目的,对本发明没有任何限制性的意义。
本申请基于2011年1月7日申请的特愿2011-002111。其内容全部包含于此。
Claims (8)
1.一种移动终端装置,其特征在于,具有:
信道估计部,利用在来自多个小区的下行链路信号中分别包含的参照信号,估计各个下行链路的信道状态;PMI选择部,根据所述信道状态,利用码本选择PMI;相位差估计部,根据所选择的PMI或所述信道状态,估计小区间的相位差;以及发送部,将所述相位差的信息以及所述选择的PMI发送给所述多个小区的无线基站装置。
2.如权利要求1所述的移动终端装置,其特征在于,进一步包含:
接收质量测定部,测定来自多个小区的下行链路信号的接收质量;以及连接小区选择部,根据所测定的接收质量,选择连接小区,所述发送部将在所述连接小区选择部中选择的连接小区的信息发送给所述多个小区的无线基站装置。
3.如权利要求2所述的移动终端装置,其特征在于,
所述相位差的信息和所述连接小区的信息一体量化。
4.如权利要求2所述的移动终端装置,其特征在于,
所述接收质量是接收功率或接收信号与干扰和噪声功率之比。
5.一种无线基站装置,其特征在于,具有:
接收部,接收包含多个小区间的相位差的信息以及PMI的上行链路信号;乘法部,对发送信号乘以与所述PMI对应的预编码权重;相位差调整部,利用所述小区间的相位差的信息,调整所述小区间的相位差;以及发送部,对所述发送信号进行协调多点发送。
6.如权利要求5所述的无线基站装置,其特征在于,
所述上行链路信号包含有连接小区的信息,基于所述连接小区的信息,在与其他小区的无线基站装置之间进行协调多点发送。
7.一种无线通信方法,具有移动终端装置中的步骤、以及无线基站装置中的步骤,其特征在于,
所述移动终端装置中的步骤包括:利用在来自多个小区的下行链路信号中分别包含的参照信号,估计各个下行链路的信道状态的步骤;根据所述信道状态,利用码本选择PMI的步骤;根据所选择的PMI或所述信道状态,估计小区间的相位差的步骤;以及将所述相位差的信息以及所述选择的PMI发送给所述多个小区的无线基站装置的步骤,
所述无线基站装置中的步骤包括:接收包含多个小区间的相位差的信息以及PMI的上行链路信号的步骤;对发送信号乘以与所述PMI对应的预编码权重的步骤;利用所述小区间的相位差的信息,调整所述小区间的相位差的步骤;以及在与其他小区的无线基站装置之间对所述发送信号进行协调多点发送的步骤。
8.如权利要求7所述的无线通信方法,其特征在于,
所述移动终端装置中的步骤进一步包含:测定来自多个小区的下行链路信号的接收质量的步骤;根据所测定的接收质量,选择连接小区的步骤;以及将所选择的连接小区的信息发送给所述多个小区的无线基站装置的步骤,
所述无线基站装置中的步骤进一步包含:基于所述连接小区的信息,在与其他小区的无线基站装置之间进行协调多点发送的步骤。
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