CN103493415A - 移动终端装置、无线基站装置、无线通信方法以及无线通信系统 - Google Patents

移动终端装置、无线基站装置、无线通信方法以及无线通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供在共同应用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。在移动终端装置中,使用分别在来自多个小区的下行链路信号中包含的参照信号估计下行链路的信道状态,根据多个小区的信道状态,决定各小区用的PMI以及小区间相位差信息,以使各小区的PMI与小区间相位差信息的组合成为最佳,根据被决定的PMI以及小区间相位差信息,测定信道质量,将各小区用的PMI、小区间相位差信息以及信道质量信息发送至无线基站装置。

Description

移动终端装置、无线基站装置、无线通信方法以及无线通信系统
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、无线通信方法以及无线通信系统。
背景技术
在UMTS(Universal Mobile Telecommunications System,通用移动通信系统)网络中,以频率利用效率的提高、数据传输速率的提高为目的,通过采用HSDPA(High Speed Downlink Packet Access,高速下行链路分组接入)或HSUPA(High Speed Uplink Packet Access,高速上行链路分组接入),最大限度地发挥以W-CDMA(Wideband‐Code Division Multiple Access,宽带码分多址)为基础的系统的特征。关于该UMTS网络,以进一步的高速数据传输速率、低延迟等为目的,正在研究LTE(Long Term Evolution,长期演进)(非专利文献1)。
在LTE方式的系统中,提出通过由多个天线发送接收数据,提高数据传输速率(频率利用效率)的MIMO(Multi Input Multi Output,多输入多输出)系统(例如,参照非专利文献1)。在MIMO传输中,接收机从按照每秩决定了多个在发送机的天线中应设定的相位/振幅控制量(预编码矢量(预编码权重))、和与预编码矢量相关联的PMI(Precoding Matrix Indicator,预编码矩阵指示符)的码本中选择最佳的PMI而反馈给发送机。此外,接收机选择表示最佳的秩的RI(Rank Indicator,秩指示符)而反馈给发送机。发送机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。
此外,在LTE方式的系统中,时域/频域/空间区域的调度依赖于下行链路的信道状况。因此,为了发送机进行最佳的调度,接收机报告信道状态。作为报告该信道状态的参数,有在上述PMI、或自适应调制解调以及编码处理(AMC:Adaptive Modulation and Coding scheme)中使用的下行链路的质量信息(CQI:Channel Quality Indicator,信道质量指示符)。通过将这样的PMI或CQI(信道状态信息:CSI(Channel State Information)或反馈信息)从接收机反馈至发送机而进行调度。
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
第三代系统一般使用5MHz的固定频带,在下行线路中能够实现最大2Mbps左右的传输速率。另一方面,在LTE方式的系统中,使用1.4MHz~20MHz的可变频带,在下行线路中能够实现最大300Mbps的传输速率,以及在上行线路中能够实现75Mbps左右的传输速率。此外,在UMTS网络中,以更加宽频带化以及高速化为目的,还研究LTE的后继的系统(例如,高级LTE(LTE-A)系统)。
作为有望对Rel-8LTE系统进一步提高系统性能的技术之一,存在小区间正交化。在Rel-10以后的LTE系统(LTE-A系统)中,上行下行链路均通过正交多接入实现小区内的正交化。即,在下行链路中,在频域中移动终端装置(UE:User Equipment,用户装置)间进行正交。但是,与W-CDMA相同,小区间通过1小区频率重复进行干扰随机化是基本的。
在3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴项目)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:Coordinated Multiple Point Transmission/Reception)。在CoMP发送接收中,对一个或多个UE,多个小区协调进行发送接收的信号处理。具体而言,研究在下行链路传输中,应用预编码的多小区同时发送、协调调度/波束成型等。
此外,在CoMP发送接收中,也在下行链路传输中使用用于使用AMC的CQI。因此,在共同应用MIMO技术以及CoMP技术的情况下,期望将PMI、CQI等的反馈信息以高精度从接收机反馈至发送机,充分发挥两个技术的效果。
本发明是鉴于该点而完成的,其目的在于,提供在共同应用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、无线通信方法以及无线通信系统。
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:估计部,使用分别在来自多个小区的下行链路信号中包含的参照信号估计多个小区的信道状态;决定部,根据所述多个小区的信道状态,分别决定各小区的PMI以及小区间相位差信息,以使所述各小区的PMI与所述小区间相位差信息的组合成为最佳;测定部,根据由所述决定部决定的PMI以及小区间相位差信息,测定信道质量;以及发送部,将所述各小区的PMI、所述小区间相位差信息以及信道质量的信息发送至无线基站。
本发明的无线基站装置的特征在于,具备:接收部,接收包含PMI以及小区间相位差信息的上行链路信号;乘法部,将所述PMI的预编码权重与发送信号相乘;相位差调整部,使用所述小区间相位差信息,调整小区间的相位差;以及发送部,将所述发送信号进行协调多点发送,所述PMI以及所述小区间相位差信息是根据进行所述协调多点发送的多个小区的信道状态而决定的以使各小区的PMI与小区间相位差信息的组合成为最佳的信息。
本发明的无线通信方法的特征在于,具有:在所述移动终端装置中,使用分别在来自多个小区的下行链路信号中包含的参照信号估计下行链路的信道状态的步骤;根据所述多个小区的信道状态,决定各小区的PMI(预编码矩阵指示符)以及小区间相位差信息,以使所述各小区的PMI与小区间相位差信息的组合成为最佳的步骤;根据被决定的PMI以及小区间相位差信息,测定信道质量的步骤;以及将各小区的PMI、小区间相位差信息以及信道质量信息发送至无线基站的步骤。
本发明的无线通信系统将发送信号从多个小区的无线基站装置对移动终端装置发送,其特征在于,所述移动终端装置使用分别在来自多个小区的下行链路信号中包含的参照信号估计多个小区的信道状态,根据所述多个小区的信道状态,分别决定各小区的PMI(预编码矩阵指示符)以及小区间相位差信息以使所述各小区的PMI与所述小区间相位差信息的组合成为最佳,根据由所述决定部决定的PMI以及小区间相位差信息,测定信道质量,将所述各小区的PMI、所述小区间相位差信息以及信道质量的信息发送至无线基站,所述多个小区的无线基站装置基于从所述移动终端装置发送的各小区的PMI、小区间相位差信息以及信道质量信息生成发送信号,对所述移动终端装置发送所述发送信号。
发明效果
根据本发明,由于在移动终端装置中,根据多个小区的下行链路的信道状态决定各小区的PMI以及小区间相位差信息,以使各小区的PMI与小区间相位差信息的组合成为最佳,因此能够以高精度决定PMI、小区间相位差信息以及信道质量信息。由此,在共同应用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1是用于说明协调多点发送的图。
图2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4是用于说明决定PMI、小区间相位差信息以及CQI的方法(参考例)的图。
图5是用于说明第1方式所涉及的决定PMI、小区间相位差信息以及CQI的方法的图。
图6是用于说明第2方式所涉及的决定PMI、小区间相位差信息以及CQI的方法的图。
图7是用于说明第3方式所涉及的决定PMI、小区间相位差信息以及CQI的方法的图。
图8是用于说明无线通信系统的系统结构的图。
图9是用于说明无线基站装置的整体结构的图。
图10是用于说明移动终端装置的整体结构的图。
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13是与自主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。
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,存在协调调度/协调波束形成(Coordinated scheduling/Coordinated beamforming)、和联合处理(Joint processing)。协调调度/协调波束形成是仅从1个小区对1个UE发送的方法,是考虑来自其它小区的干扰或对其它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个小区同时发送,存在如图1A所示那样的从多个小区对1个UE发送的联合传输(Joint transmission)、以及如图1B所示那样的瞬时选择小区的动态小区选择(Dynamic Cell Selection)。
作为实现CoMP发送接收的结构,存在如图2A所示那样的包含无线基站装置(无线基站装置eNB)、和与该无线基站装置eNB通过光馈送结构(光纤)连接的多个远程无线装置(RRE:Remote Radio Equipment,远程无线设备)的结构(基于远程无线装置结构的集中控制)。除此之外也存在如图2B所示那样的无线基站装置(无线基站装置eNB)的结构(基于独立基站结构的自主分散控制)。
在图2A所示的结构(RRE结构)中,通过无线基站装置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之间通过使用了光纤的基带信号连接,因此能够在集中基站中一并进行小区间的无线资源控制。
另一方面,在图2B所示的结构中,通过多个无线基站装置eNB(或RRE)分别进行调度等的无线资源分配控制。此时,通过利用无线基站装置eNB1~eNB3间的X2接口,根据需要将定时信息或调度等的无线资源分配信息发送至任一个无线基站装置,从而进行小区间的协调。
接着,说明MIMO技术。在如图3所示的MIMO系统的下行链路MIMO传输中的预编码,移动终端装置UE使用来自各天线的接收信号测定信道变动量(信道状态)。接着,基于测定的信道变动量,选择与合成了来自无线基站装置eNB的各发送天线的发送数据后的吞吐量(或接收SINR(Signal toInterference and Noise Ratio,信号干扰噪声比))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)一起,通过上行链路反馈至无线基站装置eNB。
无线基站装置eNB对发送信号进行信道编码以及数据调制(AMC:Adaptive Modulation and Coding,自适应调制和编码),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。然后,将被相位/振幅偏移的发送数据从各天线发送。
然而,在共同应用上述的MIMO技术以及CoMP技术的情况下,移动终端装置UE除了与各小区对应的PMI之外,优选对无线基站装置eNB反馈包含进行CoMP发送接收的多个小区间的相位差信息等的信息(inter-cellinformation,小区间信息)。此外,关于信道质量信息,优选移动终端装置UE除了测定与归属地小区(服务小区)对应的CQI(Single cell CQI,单小区CQI)之外,还测定与在CoMP发送接收应用时进行通信的多个小区对应的CQI(CoMP CQI),并将其发送至无线基站装置。关于在CoMP发送接收的应用时所需的小区间的相位差等的信息(以下,也写做“小区间相位差信息”)或与多个小区对应的信道质量信息,也能够通过对无线基站装置进行反馈,从而提高通信质量。
另外,小区间相位差信息是指服务小区与其它小区之间的相位差信息等,能够通过根据每个小区的PMI或信道状态计算相位差分信息从而求得。此外,在小区间相位差信息中,除了小区间的相位差的信息之外也可包含关于振幅的信息等。
像这样,研究在对无线基站装置反馈对于各小区的PMI、小区间相位差信息、对于服务小区的CQI以及对于多个小区的CQI的情况下,在移动终端装置UE中,使用下述式(1)~(4)决定各种信息的方法(参照图4)。
<各小区的PMI的选择>
首先,移动终端装置UE使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多个小区的信道状态。然后,移动终端装置UE使用以下的式(1),根据各小区的信道状态决定各小区的PMI(步骤ST101)。此时,移动终端装置UE使用对每个秩决定了多个PMI的码本,选择每个小区最佳的PMI。由此,对于各小区的PMI被量化。
[数1]
式(1)
P ^ k = arg max 1 ≤ j k ≤ 2 N | | H k · P j k | | 2 , k = 1 , . . . , K
j:PMI的码本索引
N:PMI的码本尺寸(比特)
Hk:各小区的信道状态
Figure BDA0000396131710000074
在小区k中的码字索引
K:在CoMP发送中包含的小区数
<小区间相位差信息W的决定>
接着,移动终端装置UE计算小区间相位差信息。具体而言,使用利用式(1)选择的各小区的PMI,根据下述式(2)决定小区间相位差信息(步骤ST102)。在式(2)中,根据与多个小区对应的信道状态,考虑在上述式(1)中被量化的各小区的PMI、以及小区间相位差信息的组合(Joint selection,联合选择),计算小区间相位差信息W。小区间相位差信息W是服务小区(图2B中的eNB1)和其它小区(图2B中的eNB2、3)间的相位差信息等,例如,W2相当于eNB1和eNB2间的相位差信息等。
[数2]
式(2)
{ W ^ 2 , . . . , W ^ K } = arg max 1 ≤ i 2 , . . . , i K ≤ 2 M | | H · P | | 2
P = [ P ^ 1 H , W i 2 P ^ 2 H , . . . , W i K P ^ K H ] H
W:服务小区与CoMP小区间的相位差信息
H:多个小区的信道状态,H=[H1,H2,…,HK]
K:在CoMP发送中包含的小区数
i:在小区间的相位差信息中的码字索引
M:在小区间的相位差信息中的码本尺寸(比特)
<单小区CQI的测定>
接着,使用从式(1)得到的服务小区的PMI,根据下述式(3)测定服务小区的CQI(单小区CQI)(步骤ST103)。
[数3]
式(3)
γ sc l = f ( P ^ 1 , H 1 ) = P T / L · | | r l · H 1 P ^ 1 | | 2 / ( N + ICI )
H1:服务小区的信道状态
PT:来自无线基站装置的发送功率
L:秩数
r:接收信号
l:层序号
N:在移动终端装置中的接收机的平均噪声
ICI:对移动终端装置的来自服务小区以外的其它小区的干扰
<CoMP CQI的测定>
此外,使用从式(1)以及式(2)得到的各小区的PMI以及小区间相位差信息,根据下述式(4)测定与多个小区对应的CQI(CoMP CQI)(步骤ST104)。
[数4]
式(4)
γ JP l = g ( P ^ k , W ^ k , H ) = KP T / L · | | r l · HP | | 2 / ( N + ICI ' )
K:在CoMP发送中包含的小区数
PT:来自无线基站装置的发送功率
L:秩数
r:接收信号
H:多个小区的信道状态,H=[H1,H2,…,HK]
N:在移动终端装置中的接收机的平均噪声
ICI':在移动终端装置中的来自不属于CoMP组的小区的干扰
但是,在上述的方法中,在使用式(2)决定小区间相位差信息时,使用利用式(1)基于各小区的信道状态分别被量化的PMI。因此,在设想CoMP发送接收的情况下,存在使用上述式(1)以及式(2)决定的各小区的PMI、小区间相位差信息的精度变得不充分(不是最佳的选择)的危险。
进而,在使用利用式(1)以及式(2)决定的各小区用的PMI以及小区间相位差信息测定多个小区的CQI(CoMP CQI)的情况(式(4))下,存在所得到的CQI的精度也降低的危险。
本发明人们为了解决上述问题,看出在决定小区间相位差信息以及PMI时,根据与多个小区对应的信道状态,决定小区间相位差信息以及各小区用的PMI,以使小区间相位差信息与各小区的PMI的组合(联合选择)成为最佳,从而与使用被量化的各小区用的PMI决定小区间相位差信息的情况相比,能够提高PMI以及小区间相位差信息的精度(能够进行更佳的选择)。此外,看出通过使用这样被决定的PMI以及小区间相位差信息测定多个小区的CQI(CoMP CQI),从而能够提高得到的CQI的精度,并提高在共同应用MIMO技术以及CoMP技术的情况下的通信质量。
本发明的一个方式,在移动终端装置中,使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下行链路的信道状态,根据与多个小区对应的信道状态,分别决定各小区的PMI以及小区间相位差信息,以使各小区的PMI与小区间相位差信息的组合成为最佳,根据被决定的PMI以及小区间相位差信息,测定信道质量,将各小区的PMI、小区间相位差信息以及信道质量信息发送至无线基站装置。
另外,决定各小区的PMI以及小区间相位差信息,以使各小区的PMI与小区间相位差信息的组合成为最佳是指基于多个小区的信道状态选择PMI和小区间相位差信息,以使吞吐量(或接收SINR)成为最大。PMI的选择能够使用对每个秩决定了多个PMI的码本而进行,小区间相位差信息的选择能够使用作为比特信息规定了小区间相位差信息的信息而进行。
以下,详细说明与各小区对应的PMI、小区间相位差信息以及信道质量信息的决定方法。
(第1方式)
在第1方式中,移动终端装置UE根据服务小区的信道状态使用码本,选择性地决定服务小区的PMI。此外,关于服务小区以外的其它小区,根据多个小区的信道状态,分别决定各小区的PMI以及小区间相位差信息,以使其它小区的PMI与小区间相位差信息的组合成为最佳。然后,基于所得到的各小区的PMI、小区间相位差信息,测定CQI(单小区CQI、CoMP CQI)。具体而言,移动终端装置UE能够使用下述式决定各种信息(参照图5)。
<服务小区的PMI的选择>
首先,移动终端装置UE使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下行链路的信道状态。然后,移动终端装置UE使用以下的式(5),根据服务小区的信道状态(CSI1)选择服务小区的PMI1(步骤ST201)。此时,移动终端装置UE使用对每个秩决定了多个PMI的码本,选择最佳的PMI1。由此,服务小区的PMI1被量化。
[数5]
式(5)
P ^ 1 = arg max 1 ≤ j 1 ≤ 2 N | | H 1 · P j 1 | | 2
j:PMI的码本索引
N:PMI的码本尺寸(比特)
H1:服务小区的信道状态
Figure BDA0000396131710000103
在服务小区中的码字索引
<其它小区的PMI、小区间相位差信息W的决定>
接着,移动终端装置UE决定服务小区以外的其它小区的PMI以及小区间相位差信息。具体而言,使用下述式(6),根据从式(5)得到的服务小区的PMI1、多个小区的信道状态,决定其它小区的PMI以及小区间相位差信息W(步骤ST202)。
[数6]
式(6)
{ P ^ 2 , . . . , P ^ K , . . . , W ^ 2 , . . . , W ^ K } = arg max 1 ≤ i 2 , . . . , i K ≤ 2 M , 1 ≤ j 2 , . . . , j K ≤ 2 N | | H · P | | 2
P = [ P ^ 1 H , W i 2 P j 2 H , . . . , W i K P j K H ] H
K:在CoMP发送中包含的小区数
i:在小区间的相位差信息中的码字索引
M:在小区间的相位差信息中的码本尺寸(比特)
j:在PMI的码本中的码本索引
N:PMI的码本尺寸
H:多个小区的信道状态,H=[H1,H2,…,HK]
在式(6)中,进行计算以使其它小区的PMI与小区间相位差信息的组合(联合选择)成为最佳,使用码本分别决定其它小区的PMI,并分别决定小区间相位差信息。
也就是说,在式(6)中,如上述式(2)那样,不是使用被预先量化的各小区的PMI而决定小区间相位差信息W,而是分别决定其它小区的PMI和小区间相位差信息W,以使其它小区的PMI与小区间相位差信息W的组合成为最佳。因此,与由上述式(1)、(2)决定的其它小区的PMI或小区间相位差信息相比,能够以高精度决定其它小区的PMI以及小区间相位差信息(更佳的选择)。
<单小区CQI的测定>
接着,使用从式(5)得到的服务小区用的PMI,根据下述式(3)测定与服务小区对应的CQI(单小区CQI)(步骤ST203)。
[数7]
式(3)
γ sc l = f ( P ^ 1 , H 1 ) = P T / L · | | r l · H 1 P ^ 1 | | 2 / ( N + ICI )
H1:服务小区的信道状态
PT:来自无线基站装置的发送功率
L:秩数
r:接收信号
l:层序号
N:在移动终端装置中的接收机的平均噪声
ICI:对移动终端装置的来自服务小区以外的其它小区的干扰
在此,使用利用式(5)选择的服务小区的PMI1,决定服务小区的CQI,因此能够提高单小区CQI的精度。
<CoMP CQI的测定>
此外,使用从式(5)以及式(6)得到的各小区的PMI以及小区间相位差信息,根据下述式(4)计算多个小区的CQI(CoMP CQI)(步骤ST204)。
[数8]
式(4)
γ JP l = g ( P ^ k , W ^ k , H ) = KP T / L · | | r l · HP | | 2 / ( N + ICI ' )
K:在CoMP发送中包含的小区数
PT:来自无线基站装置的发送功率
L:秩数
r:接收信号
H:多个小区的信道状态,H=[H1,H2,…,HK]
N:在移动终端装置中的接收机的平均噪声
ICI′:在移动终端装置中的来自不属于CoMP组的小区的干扰
在此,设想CoMP发送接收,基于使用多个小区的信道状态根据上述(6)式决定了的其它小区的PMI以及小区间相位差信息,测定CQI,因此能够以高精度求得多个小区的CQI(CoMP CQI)。
(第2方式)
在第2方式中,移动终端装置UE关于在包含服务小区的CoMP发送中所包含的全部的小区,根据多个小区的信道状态,进行计算以使各小区用的PMI与小区间相位差信息的组合成为最佳。由此,分别决定各小区的PMI以及小区间相位差信息。此外,使用所得到的各小区的PMI、小区间相位差信息,测定CQI(单小区CQI、CoMP CQI)。具体而言,移动终端装置UE能够使用下述式决定各种信息(参照图6)。
<与全部小区对应的PMI、小区间相位差信息W的决定>
首先,移动终端装置UE使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下行链路的信道状态。然后,移动终端装置UE关于包含服务小区在内的全部的小区的PMI、小区间相位差信息,使用下述式(7),根据多个小区的信道状态而决定(步骤ST301)。
[数9]
式(7)
{ P ^ 1 , P ^ 2 , . . . , P ^ K , W ^ 2 , . . . , W ^ K } = arg max 1 ≤ i 2 , . . . , i K ≤ 2 M , 1 ≤ j 2 , . . . , j K ≤ 2 N | | H · P | | 2
P = [ P j 1 H , W i 2 P j 2 H , . . . , W i K P j K H ] H
K:在CoMP发送中包含的小区数
i:在小区间的相位差信息中的码字索引
M:在小区间的相位差信息中的码本尺寸(比特)
j:在PMI的码本中的码本索引
N:PMI的码本尺寸
H:多个小区的信道状态,H=[H1,H2,…,HK]
在式(7)中,使用多个小区的信道状态,决定服务小区用的PMI,并决定其它小区的PMI和小区间相位差信息W,以使其它小区用的PMI与小区间相位差信息的组合(联合选择)成为最佳(步骤ST301)。
即,在式(7)中,不是如上述式(2)那样使用被预先量化的各小区的PMI决定小区间相位差信息W,而是根据多个小区的信道状态决定各小区的PMI和小区间相位差信息W。因此,与由上述式(1)、(2)决定的其它小区的PMI、小区间相位差信息相比,能够以高精度决定其它小区的PMI以及小区间相位差信息(更佳的选择)。
<单小区CQI的测定>
接着,使用从式(7)得到的服务小区的PMI,根据下述式(3)测定服务小区的CQI(单小区CQI)(步骤ST302)。
[数10]
式(3)
γ sc l = f ( P ^ 1 , H 1 ) = P T / L · | | r l · H 1 P ^ 1 | | 2 / ( N + ICI )
H1:服务小区的信道状态
PT:来自无线基站装置的发送功率
L:秩数
r:接收信号
l:层序号
N:在移动终端装置中的接收机的平均噪声
ICI:对移动终端装置的来自服务小区以外的其它小区的干扰
<CoMP CQI的测定>
此外,使用从式(7)得到的各小区的PMI以及小区间相位差信息,根据下述式(4)计算多个小区的CQI(CoMP CQI)(步骤ST303)。
[数11]
式(4)
γ JP l = g ( P ^ k , W ^ k , H ) = KP T / L · | | r l · HP | | 2 / ( N + ICI ' )
K:在CoMP发送中包含的小区数
PT:来自无线基站装置的发送功率
L:秩数
r:接收信号
H:多个小区的信道状态,H=[H1,H2,…,HK]
N:在移动终端装置中的接收机的平均噪声
ICI′:在移动终端装置中的来自不属于CoMP组的小区的干扰
在此,将CoMP发送接收作为前提,根据多个小区的信道状态使用上述(7)式决定各小区的PMI以及小区间相位差信息,基于该各小区的PMI以及小区间相位差信息,测定多个小区的CQI(CoMP CQI)。从而,能够以高精度求得CoMP CQI。
此外,在上述第1方式中,在CoMP CQI的计算中,根据服务小区的信道状态使用量化了的服务小区的PMI,但在第2方式中,关于服务小区的PMI,也根据多个小区的信道状态而求得。因此,第2方式与第1方式相比能够以更高的精度求得CoMP CQI。此外,在第2方式中,根据服务小区的信道状态,能够省略决定服务小区的PMI并反馈至无线基站装置的步骤。
(第3方式)
在第3方式中,与上述第2方式相同,关于在包含服务小区的CoMP发送中包含的全部的小区,移动终端装置UE根据多个小区的信道状态,进行计算以使各小区的PMI与小区间相位差信息的组合成为最佳。进而,在第3方式中,根据服务小区的信道状态使用码本决定服务小区的PMI,将该服务小区的PMI应用于单小区CQI的测定。具体而言,移动终端装置UE能够使用下述式决定各种信息(参照图7)。
<全小区的PMI、小区间相位差信息W的决定>
首先,移动终端装置UE使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下行链路的信道状态。然后,与上述第2方式相同,关于包含服务小区的全部的小区的PMI、小区间相位差信息,移动终端装置UE使用下述式(7),根据多个小区的信道状态而决定(步骤ST401)。
[数12]
式(7)
{ P ^ 1 P ^ 2 , . . . , P ^ K , . . . , W ^ 2 , . . . , W ^ K } = arg max 1 ≤ i 2 , . . . , i K ≤ 2 M , 1 ≤ j 1 , . . . , j K ≤ 2 N | | H · P | | 2
P = [ P j 1 H , W i 2 P j 2 H , . . . , W i K P j K H ] H
K:在CoMP发送中包含的小区数
i:在小区间的相位差信息中的码字索引
M:在小区间的相位差信息中的码本尺寸(比特)
j:在PMI的码本中的码本索引
N:PMI的码本尺寸
H:多个小区的信道状态,H=[H1,H2,…,HK]
<服务小区的PMI的选择>
此外,移动终端装置UE使用服务小区的信道状态(CSI1),根据以下的式(8)选择服务小区的PMI1(步骤ST402)。此时,移动终端装置UE使用对每个秩决定了多个PMI的码本,选择最佳的PMI1。由此,服务小区的PMI1被量化。
[数13]
式(8)
P ^ 1 ′ = arg max 1 ≤ j 1 ≤ 2 N | | H 1 · P j 1 | | 2
j:在PMI的码本中的码本索引
N:PMI的码本尺寸
H1:服务小区的信道状态
Figure BDA0000396131710000153
在服务小区中的码字索引
<单小区CQI的测定>
接着,使用从式(8)得到的服务小区的PMI,根据下述式(9)测定服务小区的CQI(单小区CQI)(步骤ST403)。
[数14]
式(9)
γ sc l = f ( P ^ 1 ′ , H 1 ) = P T / L · | | r l · H 1 P ^ 1 ′ | | 2 / ( N + ICI )
H1:服务小区的信道状态
PT:来自无线基站装置的发送功率
L:秩数
r:接收信号
l:层序号
N:在移动终端装置中的接收机的平均噪声
ICI:对移动终端装置的来自服务小区以外的其它小区的干扰
在第3方式中,在单小区CQI的测定中,应用根据服务小区的信道状态决定的服务小区的PMI。因此,与第2方式相比,能够提高单小区CQI的测定精度。
<CoMP CQI的测定>
此外,使用从式(7)得到的各小区的PMI以及小区间相位差信息,根据下述式(4)测定多个小区的CQI(CoMP CQI)(步骤ST404)。
[数15]
式(4)
γ JP l = g ( P ^ k , W ^ k , H ) = KP T / L · | | r l · HP | | 2 / ( N + ICI ' )
K:在CoMP发送中包含的小区数
PT:来自无线基站装置的发送功率
L:秩数
r:接收信号
H:多个小区的信道状态,H=[H1,H2,…,HK]
N:在移动终端装置中的接收机的平均噪声
ICI′:在移动终端装置中的来自不属于CoMP组的小区的干扰
在第3方式中与第2方式相同,也根据多个小区的信道状态使用上述(7)式决定与各小区对应的PMI以及小区间相位差信息,基于该各小区的PMI以及小区间相位差信息,测定多个小区的CQI(CoMP CQI)。从而,能够以高精度求得CoMP CQI。
(实施例)
接着,移动终端装置UE使用上述的第1方式~第3方式,说明决定了各小区的PMI、小区间相位差信息以及信道质量信息(单小区CQI、CoMPCQI)的情况下的评价结果的一例。
在此,设想两个小区的CoMP发送,将各小区的无线基站装置eNB的天线数设为2,将移动终端装置UE的天线数设为1。此外,作为用于分别选择各小区的PMI的码本,使用了Rel-8LTE系统的两个发送天线用的码本(2比特)。此外,小区间相位差信息设为由2比特(1,-1,j,-j)构成的相位差信息。此外,将移动终端装置UE估计的下行链路的信道状态H设定为如下。
[数16]
H=[0.7+0.1j,0.4+0.5j,0.5+0.6j,0.6j],σ2ICI′N0=0.3162
基于以上的条件,应用上述的第1方式~第3方式,决定了PMI、小区间相位差信息、CQI。结果如表1所示。另外,作为参考例,使用上述式(1)以及式(2)决定PMI以及小区间相位差信息,使用上述式(3)以及式(4)测定了CQI的情况下的结果也如表1所示。
[表1]
PMI1 PMI2 W2 PMI1 单小区 CoMP SINR
SINR
参考例 1 1 1 - 1.96 36.68
第1方式 1 4 1 - 1.96 39.72
第2方式 4 1 4 - 1.91 40.48
第3方式 4 1 4 1 1.96 40.48
根据表1的结果,在参考例、第1方式~第3方式之间,选择了不同的PMI、小区间相位差信息。此外,通过使用第1方式~第3方式,与参考例相比能够使CoMP SINR最佳化。特别是,在CoMP CQI的计算中,关于服务小区的PMI,在应用根据多个小区的信道状态求得的PMI的第2方式以及第3方式中,能够以高精度得到CoMP SINR。
以下,详细说明本发明的实施方式所涉及的无线通信系统。图8是本实施方式所涉及的无线通信系统的系统结构的说明图。另外,如图8所示的无线通信系统是例如包含LTE系统或SUPER3G的系统。在该无线通信系统中,使用将多个基本频率块作为一体的载波聚合,该基本频率块将LTE系统的系统频带设为一个单位。此外,该无线通信系统可被称为IMT-Advanced,也可被称为4G。
如图8所示,无线通信系统1构成为,包含无线基站装置20A、20B、与该无线基站装置20A、20B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通过有线连接或无线连接相互地连接。第1、第2移动终端装置10A、10B能够在小区C1、C2中与无线基站装置20A、20B进行通信。另外,在上位站装置30中包含例如接入网关装置、无线网络控制器(RNC)、移动性管理实体(MME)等,但不限定于此。
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,只要没有特别提及,则作为第1、第2移动终端装置进行说明。此外,为了便于说明,说明与无线基站装置20A、20B进行无线通信的是第1、第2移动终端装置10A、10B,但更一般地也可以是既包含移动终端装置又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,针对下行链路应用OFDMA(正交频分多址接入),针对上行链路应用SC-FDMA(单载波-频分多址接入),但上行链路的无线接入方式不限定于此。OFDMA是将频带分割为多个窄频带(副载波),向各副载波映射数据并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由一个或连续的资源块构成的频带,多个终端使用相互不同的频带,从而降低终端间的干扰的单载波传输方式。
下行链路的通信信道具有作为在第1、第2移动终端装置10A、10B中共享的下行数据信道的PDSCH(Physical Downlink Shared Channel,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(PhysicalDownlink Control Channel,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(Physical Control Format Indicator Channel,物理控制格式指示信道),传输用于PDCCH的OFDM码元数。通过PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel,物理混合ARQ指示信道),传输对于PUSCH的HARQ的ACK/NACK。
上行链路的通信信道具有作为在各移动终端装置中共享的上行数据信道的PUSCH(Physical Uplink Shared Channel,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(Physical Uplink Control Channel,物理上行链路控制信道)。通过该PUSCH,传输发送数据和高层控制信息。此外,通过PUCCH,传输下行链路的信道质量信息(CQI)、ACK/NACK等。
参照图9说明本实施方式所涉及的无线基站装置的整体结构。另外,由于无线基站装置20A、20B是同样的结构,因此作为无线基站装置20而进行说明。此外,由于第1、第2移动终端装置10A、10B也是同样的结构,因此作为移动终端装置10而进行说明。无线基站装置20具备发送接收天线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、以及传输路径接口206。通过下行链路从无线基站装置20发送至移动终端装置的发送数据从上位站装置30经由传输路径接口206输入至基带信号处理部204。
在基带信号处理部204中,下行数据信道的信号进行PDCP层的处理、发送数据的分割/耦合、RLC(Radio Link Control,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(Medium Access Control,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、以及预编码处理。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,也进行信道编码和快速傅里叶反变换等的发送处理。
此外,基带信号处理部204通过广播信道,各移动终端装置10对连接到相同的小区的移动终端装置10通知用于与无线基站装置20进行无线通信的控制信息。在用于该小区中的通信的信息中,包含例如上行链路或下行链路中的系统带宽、用于生成在PRACH(Physical Random Access Channel,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(RootSequence Index,根序列索引)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并将其输出至发送接收天线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件、以及用于将发送信号协调多点发送的发送部件。
另一方面,关于通过上行链路从移动终端装置10发送至无线基站装置20的信号,由发送接收天线201接收的无线频率信号通过放大器部202被放大,通过发送接收部203被频率变换而变换为基带信号,并输入至基带信号处理部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被转发至上位站装置30。
呼叫处理部205进行通信信道的设定或释放等的呼叫处理、无线基站装置20的状态管理、无线资源的管理。
接着,参照图10说明本实施方式所涉及的移动终端装置的整体结构。由于LTE终端和LTE-A终端的硬件的主要部分结构均相同,因此不区分进行说明。移动终端装置10具备发送接收天线101、放大器部102、发送接收部(接收部)103、基带信号处理部104、以及应用部105。
关于下行链路的数据,由发送接收天线101接收的无线频率信号通过放大器部102被放大,通过发送接收部103被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、或纠错解码、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至应用部105。应用部105进行与比物理层或MAC层更高层的层相关的处理等。此外,在下行链路的数据内,广播信息也被转发至应用部105。
另一方面,上行链路的发送数据从应用部105被输入至基带信号处理部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。然后,放大器部102放大被频率变换后的无线频率信号并通过发送接收天线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等发送至多个小区的无线基站装置eNB的发送部件、以及用于接收下行链路信号的接收部件。
参照图11说明移动终端装置的功能块。另外,图11的各功能块主要是基带处理部的处理内容。此外,如图11所示的功能块是为了说明本发明而简化的功能块,设为具备在基带处理部中通常具备的结构。
移动终端装置UE的接收部具备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、以及PMI/小区间相位差信息决定部1108。
从无线基站装置eNB送出的发送信号被天线接收,并输出至CP去除部1101。CP去除部1101从接收信号去除CP,并输出至FFT(Fast FourierTransform,快速傅里叶变换)1102。FFT部1102将CP去除后的信号进行傅里叶变换,从时域的信号变换为频域的信号。FFT部1102将被变换为频域的信号的信号输出至下行信道分离部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至下行控制信息接收部1104,将下行发送数据输出至下行发送数据接收部1105,将下行参照信号输出至信道估计部1106。
下行控制信息接收部1104解调下行控制信息,将解调后的控制信息输出至下行发送数据接收部1105。下行发送数据接收部1105使用控制信息解调下行发送数据。
信道估计部1106使用在下行链路信号中包含的参照信号估计信道状态,将估计后的信道状态输出至CQI测定部1107、PMI/小区间相位差信息决定部1108。在从多个小区发送参照信号的情况下,使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下行链路的信道状态。
PMI/小区间相位差信息决定部1108根据多个小区的信道状态,分别计算各小区的PMI与小区间相位差信息的组合的最佳值,决定各小区的PMI以及小区间相位差信息。被决定的PMI以及小区间相位差信息被输出至CQI测定部1107,同时作为反馈信息被通知至无线基站装置eNB。
更具体而言,PMI/小区间相位差信息决定部1108根据由信道估计部1106得到的信道状态,使用上述的式(5)~(8),能够决定各小区的PMI和小区间相位差信息。
例如,在第1方式中,PMI/小区间相位差信息决定部1108使用上述式(5),根据服务小区的信道状态(CSI1)选择服务小区的PMI1。然后,使用上述式(6),根据从式(5)得到的服务小区的PMI1、多个小区的信道状态而决定其它小区的PMI以及小区间相位差信息。由此,与由上述式(1)、(2)决定的其它小区的PMI或小区间相位差信息相比,能够以高精度决定其它小区的PMI以及小区间相位差信息(更佳的选择)。
在第2方式中,PMI/小区间相位差信息决定部1108根据上述式(7)决定各小区的PMI以及小区间相位差信息。此外,在第3方式中,PMI/小区间相位差信息决定部1108根据上述式(7)决定各小区的PMI以及小区间相位差信息,并使用服务小区的信道状态,根据上述式(8)选择服务小区的PMI1。
CQI测定部1107使用从信道估计部1106被通知的信道状态、从PMI/小区间相位差信息决定部1108被通知的各小区的PMI以及小区间相位差信息测定CQI。作为CQI,除了服务小区的CQI(单小区CQI)之外,还测定进行CoMP发送接收的多个小区的CQI(CoMP CQI)。被测定的CQI作为反馈信息被通知至无线基站装置eNB。
更具体而言,CQI测定部1107根据从信道估计部1106、PMI/小区间相位差信息决定部1108被通知的信息,使用上述的式(3)、(4)、(9),能够分别决定各小区的PMI和小区间相位差信息。
例如,在第1方式以及第2方式中,CQI测定部1107使用上述式(3)测定服务小区的CQI(单小区CQI),使用上述式(4)测定多个小区的CQI(CoMP CQI)。此外,在第3方式中,CQI测定部1107使用上述式(9)测定服务小区的CQI(单小区CQI),使用上述式(4)测定多个小区的CQI(CoMPCQI)。像这样,设想CoMP发送接收,根据多个小区的信道状态决定各小区的PMI以及小区间相位差信息,基于该各小区的PMI以及小区间相位差信息,通过测定多个小区的CQI(CoMP CQI),能够以高精度求得CoMP CQI。
接着,参照图12说明无线基站装置的功能块。如图12所示的无线基站装置具有集中控制型的无线基站结构。在集中控制的情况下,通过某无线基站装置eNB(集中无线基站装置eNB,图12中小区#1)一并进行调度等的无线资源分配控制,下属的小区(图12中小区#2)按照集中无线基站装置eNB的无线资源分配结果。此时,被反馈的相位差信息在集中无线基站装置eNB的用户调度控制部中,作为为了进行多个小区间的无线资源分配所需的信息而使用。
另外,图12的各功能块主要是基带处理部的处理内容。此外,图12的功能模块图是简化的图,设为具备在基带处理部中通常具备的结构。
集中无线基站装置eNB(小区#1)侧的发送部具备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、以及用户调度控制部925。
另一方面,下属小区的无线基站装置eNB(小区#2)侧的发送部具备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、以及发送天线924a、924b。集中无线基站装置eNB和下属小区的无线基站装置eNB通过光纤连接。
下行控制信息生成部901、913生成下行链路的控制信息,将该下行控制信息分别输出至下行控制信息编码/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以及数据调制,并分别输出至预编码乘法部906、918。
下行参照信号生成部903、915生成下行参照信号(CRS(CommonReference Signal,公共参考信号)、CSI-RS(Channel InformationState-Reference Signal,信道状态信息参考信号)、以及DM-RS(Demodulation-Reference Signal,解调参考信号)),并将该下行参照信号分别输出至预编码乘法部906、918。
下行发送数据生成部904、916生成下行链路的发送数据,将该下行发送数据分别输出至下行发送数据编码/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以及数据调制,并分别输出至预编码乘法部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的控制生成下行控制信息。此时,用户调度控制部925使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925使用小区间的相位差信息调整小区间的相位差,进行下行控制信息的调度控制,以使在小区#1以及小区#2中能够进行CoMP发送(在与其它小区的无线基站装置eNB之间进行CoMP发送)。
与上述相同,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使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使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,以使在小区#1以及小区#2中能够进行CoMP发送(在与其它小区的无线基站装置eNB之间进行CoMP发送)。
这样,用户调度控制部925起到使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件的作用。通过调整小区间的相位差,即使应用MIMO技术,也能够充分地发挥联合传输型的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使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至预编码乘法部906、918。
预编码权重生成部907、919分别具备码本,从码本选择与PMI对应的预编码权重。在此,在多个小区的无线基站装置eNB的合计天线数比码本的对应天线数多的情况下,使用比码本的对应天线数多的对应天线数的码本。例如,在两个无线基站装置eNB的发送天线数都是两根的情况下,反馈4个发送天线的PMI。
预编码乘法部906、918将对应于PMI的预编码权重与发送信号进行乘法。即,预编码乘法部906、918基于从预编码权重生成部907、919提供的预编码权重,在每个发送天线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将进行相位偏移和/或振幅偏移后的发送信号分别输出至下行信道复用部908、920。
下行信道复用部908、920合成被相位偏移和/或振幅偏移的下行控制信息、下行参照信号、以及下行发送数据,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至IFFT(Inverse Fast Fourier Transform,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后的发送信号输出至CP附加部910a、910b、CP附加部922a、922b。CP附加部910a、910b、CP附加部922a、922b对IFFT后的发送信号附加CP(CyclicPrefix,循环前缀),将CP附加后的发送信号分别输出至发送放大器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CP附加后的发送信号。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出至移动终端装置UE。
接着,参照图13说明无线基站装置的功能块。如图13所示的无线基站装置具有自主分散控制型的无线基站结构。在自主分散控制的情况下,在多个无线基站装置eNB(或RRE)中,分别进行调度等的无线资源分配控制。此时,被反馈的相位差信息在多个无线基站装置eNB中的用户调度控制部中,分别作为为了进行无线资源分配所需的信息而使用。
另外,图13的各功能块主要是基带处理部的处理内容。此外,图13的功能模块图是简化的图,设为具备基带处理部中通常具备的结构。此外,关于图13中与图12相同的处理部,赋予与图12相同的标号而省略其详细说明。
小区#1侧的发送部具备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、以及小区间控制信息发送接收部926a。
另一方面,小区#2侧的发送部具备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、用户调度控制部925b、以及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通过X2接口连接。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。作为通过X2接口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的控制生成下行控制信息。此时,用户调度控制部925a、925b使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使用小区间的相位差信息调整小区间的相位差,进行下行控制信息的调度控制,以使在小区#1以及小区#2中能够进行CoMP发送(在与小区#2的无线基站装置eNB之间进行CoMP发送)。
与上述相同,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使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使用小区间的相位差信息调整小区间的相位差,进行下行发送数据的调度控制,以使在小区#1以及小区#2中能够进行CoMP发送(在与小区#1的无线基站装置eNB之间进行CoMP发送)。
这样,用户调度控制部925a、925b起到使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件的作用。通过这样调整小区间的相位差,即使应用MIMO技术,也能够充分发挥联合传输型的CoMP发送的效果。
在上述结构的无线通信系统中,首先,移动终端装置UE的信道估计部1106使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多个信道状态。接着,PMI/小区间相位差信息决定部1108根据通过信道估计部1106估计的信道状态,分别计算各小区的PMI与小区间相位差信息的组合的最佳值,从而决定各小区的PMI以及小区间相位差信息。接着,CQI测定部1107根据通过信道估计部1106估计的信道状态、通过PMI/小区间相位差信息决定部1108决定的PMI以及小区间相位差信息,测定信道质量。移动终端装置UE将通过PMI/小区间相位差信息决定部1108得到的各小区的PMI以及小区间相位差信息、通过CQI测定部1107得到的CQI(单小区CQI、CoMPCQI)反馈至无线基站装置。
此外,在无线基站装置中,接收包含PMI以及小区间相位差信息的上行链路信号。接着,预编码乘法部906、918将对应于PMI的预编码权重与发送信号进行乘法。接着,用户调度控制部925、925a、925b使用小区间相位差信息,调整小区间的相位差,进行调度控制以使在其它小区的无线基站装置之间能够将发送信号进行协调多点发送。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。
以上,使用上述的实施方式详细说明了本发明,但本领域技术人员明白本发明不限定于本说明书中说明的实施方式。本发明能够不脱离由权利要求书的记载决定的本发明的意旨以及范围而作为修正以及变更方式而实施。从而,本说明书的记载的目的是例示说明,对本发明不具有任何限制性的意义。
本申请基于2011年4月15日申请的特愿2011-091452。该内容全部包含于此。

Claims (15)

1.一种移动终端装置,其特征在于,具有:
估计部,使用分别在来自多个小区的下行链路信号中包含的参照信号估计多个小区的信道状态;
决定部,根据所述多个小区的信道状态,分别决定各小区的PMI(预编码矩阵指示符)以及小区间相位差信息,以使所述各小区的PMI与所述小区间相位差信息的组合成为最佳;
测定部,根据由所述决定部决定的PMI以及小区间相位差信息,测定信道质量;以及
发送部,将所述各小区的PMI、所述小区间相位差信息以及所述信道质量的信息发送至无线基站。
2.如权利要求1所述的移动终端装置,其特征在于,
关于服务小区的PMI,所述决定部根据所述服务小区的信道状态使用码本而决定。
3.如权利要求2所述的移动终端装置,其特征在于,
关于所述服务小区以外的其它小区的PMI以及小区间相位差信息,所述决定部根据所述多个小区的信道状态、所述服务小区的PMI而决定。
4.如权利要求3所述的移动终端装置,其特征在于,
关于服务小区的信道质量,所述测定部根据所述服务小区的PMI以及所述服务小区的信道状态而测定,关于多个小区的信道质量,所述测定部根据所述其它小区的PMI、所述小区间相位差信息以及所述多个小区的信道状态而测定。
5.如权利要求3所述的移动终端装置,其特征在于,
所述决定部使用以下的式(10)决定所述服务小区的PMI,使用以下的式(11)决定所述其它小区的PMI以及所述小区间相位差信息,
[数1]
式(10)
P ^ 1 = arg max 1 ≤ j 1 ≤ 2 N | | H 1 · P j 1 | | 2
j:PMI的码本索引
N:PMI的码本尺寸(比特)
H1:服务小区的信道状态
Figure FDA0000396131700000025
在服务小区中的码字索引
[数2]
式(11)
{ P ^ 2 , . . . , P ^ K , W ^ 2 , . . . , W ^ K } = arg max 1 ≤ i 2 , . . . , i K ≤ j 2 , . . . , j K ≤ 2 N | | H · P | | 2
P = [ P ^ 1 H , W i 2 P j 2 H , . . . , W i K P j K H ] H
K:在CoMP发送中包含的小区数
i:在小区间的相位差信息中的码字索引
M:在小区间的相位差信息中的码本尺寸(比特)
j:在PMI的码本中的码本索引
N:PMI的码本尺寸
H:多个小区的信道状态,H=[H1,H2,…,HK]。
6.如权利要求5所述的移动终端装置,其特征在于,
所述测定部使用以下的式(12)决定所述服务小区的信道质量,使用以下的式(13)决定所述多个小区的信道质量,
[数3]
式(12)
γ sc l = f ( P ^ 1 , H 1 ) = P T / L · | | r l · H 1 P ^ 1 | | 2 / ( N + ICI )
H1:服务小区的信道状态
PT:来自无线基站装置的发送功率
L:秩数
r:接收信号
l:层序号
N:在移动终端装置中的接收机的平均噪声
ICI:对移动终端装置的来自服务小区以外的其它小区的干扰
[数4]
式(13)
γ JP l = g ( P ^ k , W ^ k , H ) = KP T / L · | | r l · HP | | 2 / ( N + ICI ' )
K:在CoMP发送中包含的小区数
PT:来自无线基站装置的发送功率
L:秩数
r:接收信号
H:多个小区的信道状态,H=[H1,H2,…,HK]
N:在移动终端装置中的接收机的平均噪声
ICI′:在移动终端装置中的来自不属于CoMP组的小区的干扰。
7.如权利要求1所述的移动终端装置,其特征在于,
所述决定部使用以下的式(14)决定所述多个小区的PMI以及所述小区间相位差信息,
[数5]
式(14)
{ P ^ 1 , P ^ 2 , . . . , P ^ K , W ^ 2 , . . . , W ^ K } = arg max 1 ≤ i 2 , . . . , i K ≤ 2 M , 1 ≤ j 2 , . . . , j K ≤ 2 N | | H · P | | 2
P = [ P j 1 H , W i 2 P j 2 H , . . . , W i K P j K H ] H
K:在CoMP发送中包含的小区数
i:在小区间的相位差信息中的码字索引
M:在小区间的相位差信息中的码本尺寸(比特)
j:在PMI的码本中的码本索引
N:PMI的码本尺寸
H:多个小区的信道状态,H=[H1,H2,…,HK]。
8.如权利要求7所述的移动终端装置,其特征在于,
关于所述多个小区的信道质量,所述测定部根据所述多个小区的PMI、所述小区间相位差信息以及所述多个小区的信道状态而测定。
9.如权利要求8所述的移动终端装置,其特征在于,
所述测定部使用以下的式(15)决定服务小区的信道质量,使用以下的式(16)决定所述多个小区的信道质量,
[数6]
式(15)
γ sc l = f ( P ^ 1 , H 1 ) = P T / L · | | r l · H 1 P ^ 1 | | 2 / ( N + ICI )
H1:服务小区的信道状态
PT:来自无线基站装置的发送功率
L:秩数
r:接收信号
l:层序号
N:在移动终端装置中的接收机的平均噪声
ICI:对移动终端装置的来自服务小区以外的其它小区的干扰
[数7]
式(16)
γ JP l = g ( P ^ k , W ^ k , H ) = KP T / L · | | r l · HP | | 2 / ( N + ICI ' )
K:在CoMP发送中包含的小区数
PT:来自无线基站装置的发送功率
L:秩数
r:接收信号
H:多个小区的信道状态,H=[H1,H2,…,HK]
N:在移动终端装置中的接收机的平均噪声
ICI′:在移动终端装置中的来自不属于CoMP组的小区的干扰。
10.如权利要求7所述的移动终端装置,其特征在于,
所述决定部使用以下的式(17)进一步计算所述服务小区的PMI,
[数8]
式(17)
P ^ 1 ′ = arg max 1 ≤ j 1 ≤ 2 N | | H 1 · P j 1 | | 2
j:在PMI的码本中的码本索引
N:PMI的码本尺寸
H1:服务小区的信道状态
Figure FDA0000396131700000043
在服务小区中的码字索引。
11.如权利要求10所述的移动终端装置,其特征在于,
所述测定部使用以下的式(18)决定所述服务小区的信道质量,使用以下的式(19)决定所述多个小区的信道质量,
[数9]
式(18)
γ sc l = f ( P ^ 1 ′ , H 1 ) = P T / L · | | r l · H 1 P ^ 1 ′ | | 2 / ( N + ICI )
H1:服务小区的信道状态
PT:来自无线基站装置的发送功率
L:秩数
r:接收信号
l:层序号
N:在移动终端装置中的接收机的平均噪声
ICI:对移动终端装置的来自服务小区以外的其它小区的干扰
[数10]
式(19)
γ JP l = g ( P ^ k , W ^ k , H ) = KP T / L · | | r l · HP | | 2 / ( N + ICI ' )
K:在CoMP发送中包含的小区数
PT:来自无线基站装置的发送功率
L:秩数
r:接收信号
H:多个小区的信道状态,H=[H1,H2,…,HK]
N:在移动终端装置中的接收机的平均噪声
ICI′:在移动终端装置中的来自不属于CoMP组的小区的干扰。
12.一种无线基站装置,其特征在于,具备:
接收部,接收包含PMI以及小区间相位差信息的上行链路信号;乘法部,将所述PMI的预编码权重与发送信号相乘;相位差调整部,使用所述小区间相位差信息,调整小区间的相位差;以及发送部,将所述发送信号进行协调多点发送,
所述PMI以及所述小区间相位差信息是根据进行所述协调多点发送的多个小区的信道状态而决定的使得各小区的PMI(预编码矩阵指示符)与小区间相位差信息的组合成为最佳的信息。
13.一种无线通信方法,其特征在于,具有:
在所述移动终端装置中,使用分别在来自多个小区的下行链路信号中包含的参照信号而估计下行链路的信道状态的步骤;根据所述多个小区的信道状态,决定各小区的PMI(预编码矩阵指示符)以及小区间相位差信息,以使所述各小区的PMI与所述小区间相位差信息的组合成为最佳的步骤;根据被决定的PMI以及小区间相位差信息,测定信道质量的步骤;以及将各小区的PMI、小区间相位差信息以及信道质量信息发送至无线基站的步骤。
14.如权利要求13所述的无线通信方法,其特征在于,具有:
在所述无线基站装置中,接收包含PMI以及小区间相位差信息的上行链路信号的步骤;将所述PMI的预编码权重与发送信号相乘的步骤;使用所述小区间相位差信息,调整小区间的相位差的步骤;以及在与其它小区的无线基站装置之间将所述发送信号进行协调多点发送的步骤。
15.一种无线通信系统,将发送信号从多个小区的无线基站装置对移动终端装置发送,其特征在于,
所述移动终端装置使用分别在来自多个小区的下行链路信号中包含的参照信号估计多个小区的信道状态,根据所述多个小区的信道状态,分别决定各小区的PMI(预编码矩阵指示符)以及小区间相位差信息以使所述各小区的PMI与所述小区间相位差信息的组合成为最佳,根据由所述决定部决定的PMI以及小区间相位差信息,测定信道质量,将所述各小区的PMI、所述小区间相位差信息以及信道质量的信息发送至无线基站,
所述多个小区的无线基站装置基于从所述移动终端装置发送的各小区的PMI、小区间相位差信息以及信道质量信息生成发送信号,对所述移动终端装置发送所述发送信号。
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