CN107493689B - 无线通信系统、中央站装置、分布站装置及其通信方法 - Google Patents

无线通信系统、中央站装置、分布站装置及其通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明的无线通信系统是，在部分集中的系统结构中，除了预编码矩阵运算所需要的调制符号的数据和与它们对应的DCI之外，还在中央站装置和分布站装置间送出由MAC功能生成的预编码矩阵或者将预编码矩阵分割后的矩阵或向量。

Description

无线通信系统、中央站装置、分布站装置及其通信方法
技术领域
本发明涉及在无线通信系统中物理上伸出装载有基站功能的一部分的多个天线单元来用作分布站的分布站装置、对多个分布站装置进行控制的中央站装置、具备多个分布站装置和中央站装置的无线通信系统、中央站装置的通信方法、分布站装置的通信方法。
背景技术
讨论了在无线通信系统特别是移动通信系统中物理上伸出装载有基站功能的一部分的多个天线单元来用作分布站的结构。在此，天线单元表明装载有传输接口和无线收发机以及天线的单元。伸出了分布站的基站担负作为中央站控制多个分布站的功能。讨论了在进行中央站与分布站间的通信的通信方式中中央站与分布站的功能分配不同的被称为全部集中和部分集中的2个系统结构。
全部集中为如图1所示那样在中央站81中装载有除了天线单元以外的物理层功能和数据链路层以上的功能而伸出仅装载有天线单元的分布站82的系统结构。
另一个被称为部分集中，为如图2所示那样在中央站91中装载有数据链路层以上的功能而伸出装载有包含天线单元的物理层功能的分布站92的系统结构（例如，参照非专利文献1）。
在全部集中中，如图1那样在中央站81内进行物理层的控制，与此相对地，在部分集中中，如图2那样需要分布站92与中央站91交换物理层的控制信息。现在，更多地利用的系统结构为全部集中，对于该结构中的中央站81与分布站82间的通信方式，利用使用了由CPRI（Common Public Radio Interface，通用公共无线电接口）（例如，参照非专利文献2）代表的那样的数字RoF（Radio over Fiber，光纤无线电）技术的方式。
另一方面，如图3所示，在移动通信系统中，每一个连接于核心网络93的1个基站94覆盖被称为小区的区域。在这样的移动通信系统中，在作为移动站的终端装置95到达小区的端的区域时，从期望的基站94发送的无线信号与从相邻的基站发送的无线信号干扰而基站94与终端装置95之间的传输速度显著地降低这样的现象成为问题。
作为解决这样的小区间的信号干扰的问题的手段，讨论了CoMP（CoordinatedMulti-Point transmission/reception，协作多点传输/接收）技术（例如，参照非专利文献3）。如图3和图4所示那样，在该CoMP技术中，每一个连接于核心网络93的邻接的基站94彼此（图3）或者连接于核心网络93的中央站81或91和分布站82或92或者分布站82或92彼此（图4）对位于小区端的作为移动站的终端装置95相互协作地进行通信。此外，作为下行链路中的CoMP的实现手法之一，存在从不同的基站94或者中央站81、91和分布站82、92或者不同的分布站82、92以相同的时间、频率发送信号的JT（Joint Transmission，联合传输），在JT之中，也将在对从不同的小区发送的信号事先进行预编码处理之后进行发送的方法称为相干JT。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：“C-RAN The Road Towards Green RAN”、[online]、2013年12月、China Mobile Research Institute、［平成26年10月01日検索］、インターネット<http://labs.chinamobile.com/cran/wp-content/uploads/2014/06/20140613-C-RAN-WP-3.0.pdf>；
非专利文献2：“CPRI Specification V6.0”、[online]、2013年8月、CPRI、［平成26年10月01日検索］、インターネット<http://www.cpri.info/downloads/CPRI_v_6_0_2013-08-30.pdf>；
非专利文献3：田岡 秀和、他5名、「LTE-AdvancedにおけるMIMOおよびセル間協調送受信技術」、NTT DOCOMO テクニカルジャーナル、株式会社NTTドコモ、Vol.18、No.2、pp.22-30。
发明内容
发明要解决的课题
在图5中示出在全部集中的系统结构中进行使用了相干JT的CoMP的情况下的信号传输的流程。在图5中，进行协作的分布站82的数目为2，在2个分布站82-1和82-2中各1个地具备天线21，但是，进行协作的分布站82数目也可以不限定于2，此外，1个分布站82所具备的天线数目也可以为多个。
在中央站81中，物理链路层的MAC（Media Access Control，媒介存取控制）功能部11基于来自上行信号的CSI（Channel State Information，信道状态信息）反馈来决定表示物理层中的传输块尺寸或调制、编码方式等信息的DCI（Downlink Control Information，下行控制信息），生成规定的传输块d1和d2。MAC功能部11将传输块d1和d2输入到调制器12中。之后，调制器12根据传输块d1和d2生成向各分布站82-1和82-2发送的调制符号s1和s2。在此，省略在进行调制的前后进行的CRC（Cyclic Redundancy Check，循环冗馀校验）的赋予、编码等物理层处理。
之后，预编码矩阵运算部13使用所生成的调制符号s1和s2以及在MAC功能部11中生成和通知的预编码矩阵W来进行预编码的矩阵运算。作为预编码矩阵运算部13的输出的预编码后的调制符号s1p和s2p由以下式（1）表示。
[数式1]
Figure 523724DEST_PATH_IMAGE002
。
在此，wij（i=1, 2 j=1, 2）表示预编码矩阵的各要素。
关于预编码后的调制符号s1p和s2p，在信号变换部14中对每一个进行用于向分布站82传输的信号变换，之后，向分布站82-1和82-2传输。在分布站82-1和82-2中，信号变换部22对所接收的信号进行信号变换。接着，D/A变换部23将所接收的信号进行恢复为模拟信号的D/A变换。之后，由D/A变换部23变换的模拟信号作为无线信号s1AN和s2AN从天线21发送。在此，也存在在中央站81的信号变换部14中的信号变换之前对预编码后的调制符号s1p和s2p进行OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）等那样的用于进行多载波传输的信号处理的情况。
以上的情况关于在传输块d1和d2之后接着的传输块和与它们对应的调制符号也是同样的。可是，在这样的全部集中的系统结构中的信号传输中，进行对预编码后的调制符号s1p和s2p进行了采样和量化的信号的传输，因此，存在中央站81和分布站82间的传输容量非常大这样的课题。例如，在将CPRI用于信号传输的情况下以下行75Mbps的传输速度进行无线区间的通信的情况下，中央站81和分布站82间所需要的传输速度为约16倍的1228Mbps。
另一方面，在部分集中的系统结构中，与全部集中的系统结构相比较，能够使在中央站91与分布站92之间需要的传输容量小。在图6中示出在部分集中的系统结构中进行使用了JT的CoMP的情况下的信号传输。在图6中，也使进行协作的分布站92-1和92-2的数目为2，但是，该数目也可以不限定于2，此外，1个分布站92-1或92-2所具备的天线21的数目也可以为多个。
在全部集中中由中央站81进行的调制在图6中由各分布站92-1和92-2进行。在此，也与关于全部集中的说明同样地，省略在进行调制的前后进行的CRC的赋予、编码等物理层处理。此外，与全部集中的情况不同，在中央站91和分布站92间进行传输的数据为进行物理层的处理之前的传输块d1和d2的数据以及对物理层的功能进行控制的DCI。
在部分集中的系统结构中，在中央站91和分布站92间传输的数据不是对无线信号进行采样和量化后的信号的数据而为传输块d1和d2的数据，相对于由于其造成的传输容量的削减效果，由于DCI造成的传输容量的增加能够忽视程度地小。因此，在中央站91和分布站92间传输的数据的传输容量与全部集中的情况相比大幅度地变小。可是，在部分集中中物理层的功能分散，因此，存在不能进行使用调制符号s1和s2两者来进行的预编码的矩阵运算这样的课题。
为了解决前述课题，本发明的目的在于提供在部分集中的系统结构中即使物理层的功能分散也能够进行预编码矩阵运算的无线通信系统、中央站装置、分布站装置、中央站装置的通信方法以及分布站装置的通信方法。
用于解决课题的方案
为了达成上述目的，在本发明中，在部分集中的系统结构中，除了预编码矩阵运算所需要的调制符号的数据和与它们对应的DCI之外，还在中央站装置和分布站装置间送出由MAC功能生成的预编码矩阵或者将预编码矩阵分割后的矩阵或向量，由此，即使物理层的功能分散也能够进行预编码矩阵运算。
具体地，本发明的中央站装置是，一种中央站装置，对具备天线的分布站装置进行控制，所述天线与移动终端装置无线通信数据信号，其中，所述中央站装置具备发送部，所述发送部向成为所述中央站装置的控制对象的全部所述分布站装置发送：成为所述中央站装置的控制对象的全部所述分布站装置所具备的所述天线的合计数目以下的块数目的数据信号、用于与所述移动终端装置无线通信该数据信号的控制信息、以及所述分布站装置根据从所述中央站装置接收的数据信号来生成向所述移动终端装置发送的特定的数据信号的运算所需要的矩阵。
在本发明的中央站装置中，所述发送部也可以将部分矩阵或部分向量向发送目的地的所述分布站装置发送，所述部分矩阵或部分向量为将所述矩阵所包含的成为控制对象的全部所述分布站装置生成向所述移动终端装置发送的所述特定的数据信号的运算所需要的要素之中的、该发送目的地的所述分布站装置生成向所述移动终端装置发送的所述特定的数据信号的运算所需要的要素、按照该发送目的地的所述分布站装置的每一个分割后的部分矩阵或部分向量。
具体地，本发明的分布站装置是，一种分布站装置，按照从对具备天线的分布站装置进行控制的中央站装置发送的控制信息来与移动终端装置无线通信数据信号，所述天线与所述移动终端装置无线通信数据信号，其中，所述分布站装置具备：接收部，从所述中央站装置接收：成为所述中央站装置的控制对象的全部所述分布站装置所具备的所述天线的合计数目以下的块数目的所述数据信号、用于与各移动终端装置无线通信该数据信号的控制信息、以及在所述分布站装置中进行的根据从所述中央站装置接收的所述数据信号来生成向所述移动终端装置发送的特定的数据信号的运算所需要的矩阵；调制器，对所述接收部所接收的各数据信号进行调制，生成所述各数据信号的调制符号；以及运算部，使用所述调制符号和所述接收部所接收的矩阵来进行矩阵运算，生成向所述移动终端装置发送的特定的数据信号。
在本发明的分布站装置中，还具备缓冲器，所述缓冲器对所述接收部所接收的所述数据信号进行存储，所述调制器依次从所述缓冲器读出所述缓冲器所存储的所述各数据信号来进行调制，依次生成所述各数据信号的调制符号也可。
在本发明的分布站装置中，所述接收部对部分矩阵或部分向量进行接收，所述部分矩阵或部分向量为将所述矩阵所包含的成为控制对象的全部所述分布站装置生成向所述移动终端装置发送的所述特定的数据信号的运算所需要的要素之中的、对所述矩阵进行接收的所述分布站装置生成向所述移动终端装置发送的所述特定的数据信号的运算所需要的要素、按照对所述矩阵进行接收的所述分布站装置的每一个分割后的部分矩阵或部分向量，所述运算部使用所述调制符号和从所述中央站装置接收的所述矩阵的要素来进行矩阵运算也可。
具体地，本发明的无线通信系统具备上述中央站装置、以及上述分布站装置。
具体地，本发明的中央站装置的通信方法是，一种中央站装置的通信方法，所述中央站装置对具备天线的分布站装置进行控制，所述天线与移动终端装置无线通信数据信号，其中，所述通信方法具有中央站发送顺序，在所述中央站发送顺序中，向成为所述中央站装置的控制对象的全部分布站装置发送：成为所述中央站装置的控制对象的全部所述分布站装置所具备的所述天线的合计数目以下的块数目的数据信号、用于与各移动终端装置无线通信该数据信号的控制信息、以及所述分布站装置根据从所述中央站装置接收的数据信号来生成向所述移动终端装置发送的特定的数据信号的运算所需要的矩阵。
在本发明的中央站装置的通信方法中，在所述中央站发送顺序中，也可以将部分矩阵或部分向量向发送目的地的所述分布站装置发送，所述部分矩阵或部分向量为将所述矩阵所包含的成为控制对象的全部所述分布站装置生成向所述移动终端装置发送的所述特定的数据信号的运算所需要的要素之中的、该发送目的地的所述分布站装置生成向所述移动终端装置发送的所述特定的数据信号的运算所需要的要素、按照该发送目的地的所述分布站装置的每一个分割后的部分矩阵或部分向量。
具体地，本发明的分布站装置的通信方法是，一种分布站装置的通信方法，所述分布站装置按照从对分布站装置进行控制的中央站装置发送的控制信息来与移动终端装置无线通信数据信号，所述分布站装置具备与所述移动终端装置无线通信数据信号的天线，其中，所述通信方法依次具有：接收顺序，从所述中央站装置接收：成为所述中央站装置的控制对象的全部所述分布站装置所具备的所述天线的合计数目以下的块数目的数据信号、用于与各移动终端装置无线通信该数据信号的控制信息、以及在所述分布站装置中进行的根据从所述中央站装置接收的所述数据信号来生成向所述移动终端装置发送的特定的数据信号的运算所需要的矩阵；调制顺序，对从所述中央站装置接收的各数据信号进行调制来生成各数据信号的调制符号；运算顺序，使用所述调制符号和从所述中央站装置接收的所述矩阵来进行矩阵运算，生成运算后的特定的数据信号；以及分布站发送顺序，将在所述运算顺序中取出的所述特定的数据信号向所述移动终端装置发送。
在本发明的分布站装置的通信方法中，在所述接收顺序中，将从所述中央站装置接收的所述数据信号存储在缓冲器中，在所述调制顺序中，依次从所述缓冲器读出所述缓冲器所存储的各数据信号来进行调制，依次生成各数据信号的调制符号也可。
在本发明的分布站装置的通信方法中，在所述接收顺序中，对部分矩阵或部分向量进行接收，所述部分矩阵或部分向量为将所述矩阵所包含的成为控制对象的全部所述分布站装置生成向所述移动终端装置发送的所述特定的数据信号的运算所需要的要素之中的、对所述矩阵进行接收的所述分布站装置生成向所述移动终端装置发送的所述特定的数据信号的运算所需要的要素、按照对所述矩阵进行接收的所述分布站装置的每一个分割后的部分矩阵或部分向量，在所述运算顺序中，使用所述调制符号和从所述中央站装置接收的所述矩阵的要素来进行矩阵运算也可。
再有，上述各发明能够尽可能地组合。
发明效果
根据本发明，能够提供在部分集中的系统结构中即使物理层的功能分散也能够进行预编码矩阵运算的无线通信系统、中央站装置、分布站装置、中央站装置的通信方法以及分布站装置的通信方法。
附图说明
图1是示出现有技术中的全部集中（Full Centralization）的系统结构的一个例子的框图。
图2是示出现有技术中的部分集中（Partial Centralization）的系统结构的一个例子的框图。
图3是示出现有技术中的利用2个基站的CoMP处理的图。
图4是示出现有技术中的利用中央站和分布站的CoMP处理的图。
图5是示出现有技术中的利用全部集中的CoMP的信号传输的一个例子的框图。
图6是示出现有技术中的利用部分集中的CoMP的信号传输的一个例子的框图。
图7是示出本发明的实施方式1的无线通信系统的框图。
图8是示出本发明的实施方式2的无线通信系统的框图。
图9是示出本发明的实施方式3的无线通信系统的框图。
图10是示出本发明的实施方式4的无线通信系统的框图。
图11是示出本发明的实施方式5的无线通信系统的框图。
图12是示出本发明的实施方式6的无线通信系统的框图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式详细地进行说明。再有，本发明并不限定于以下所示的实施方式。这些实施的例子只不过是例示，本发明能够以基于本领域技术人员的知识施行各种变更、改良后的方式进行实施。再有，在本说明书和附图中附图标记相同的结构要素相互示出相同的结构。
（实施方式1）
在图7中示出实施方式1的无线通信系统的一个例子。本实施方式的无线通信系统为使用了部分集中的系统结构的系统，并且，进行部分集中中的CoMP的信号传输。
该系统具备：作为中央站装置发挥作用的中央站191、以及作为分布站装置发挥作用的分布站192-1和192-2。在本实施方式中，使与中央站191协作的分布站192的数目为2，使各分布站192-1和192-2所具备的天线21的数目为1。中央站191向各分布站192-1和192-2发送不同的信号数据。但是，中央站191进行协作的分布站192的数目也可以不限定于2，此外，1个分布站192所具备的天线21的数目也可以为多个。再有，在图7以后所示的实施方式中，省略表示利用DCI的物理层的控制的箭头。
中央站191具备MAC功能部11和信号变换部14。信号变换部14作为发送部发挥作用，按照与中央站191连接的分布站192-1、192-2的每一个具备信号变换部14。
分布站192-1和192-2具备：天线21、作为接收部发挥作用的信号变换部22、分离部25、调制器24、作为运算部发挥作用的预编码运算部26、以及D/A变换部23。
中央站191执行本实施方式的中央站装置的通信方法。本实施方式的中央站装置的通信方法为对具备1个以上的天线的1个以上的分布站192进行控制的中央站191的通信方法，并且，具有中央站发送顺序，所述1个以上的天线与作为移动终端装置的终端装置95无线通信数据信号。
在中央站发送顺序中，中央站191的信号变换部14向各分布站192发送与调制符号s1和s2对应的数据信号和控制信息。数据信号例如为传输块（transport block）d1和d2两者。控制信息例如为与传输块d1和d2两者对应的DCI。在此，关于数据信号，为成为中央站191的控制对象的全部分布站192所具有的天线21的合计数目以下的块数目。在本实施方式中，天线21的数目为2，因此，信号变换部14发送传输块d1和d2来作为2个块的数据信号。
进而，在中央站发送顺序中，中央站191的信号变换部14将在MAC功能部11中生成的由以下式（2）表示的预编码矩阵W向作为中央站191的控制对象的全部分布站192发送。预编码矩阵W作为在分布站192中进行的运算所需要的矩阵发挥作用，用于分布站192根据从中央站191接收的传输块d1和d2来生成向移动终端装置95发送的特定的数据信号的运算。预编码矩阵W的发送通过将各要素wij分别量化并从信号变换部14传输来进行。
[数式2]
Figure 237602DEST_PATH_IMAGE004
。
分布站192-1和192-2执行本实施方式的分布站装置的通信方法。本实施方式的分布站装置的通信方法为按照从中央站191发送的控制信息来与终端装置95无线通信数据信号的分布站装置的通信方法，并且，依次具有接收顺序、调制顺序、运算顺序、以及分布站发送顺序，所述中央站191对具备1个以上的天线21的1个以上的分布站192进行控制，所述1个以上的天线21与终端装置95无线通信数据信号。
在接收顺序中，分布站192-1和192-2的信号变换部22从中央站191接收传输块d1和d2、DCI、预编码矩阵W。此外，在接收顺序中，各分部站192-1和192-2通过分离部25将d1和d2以及预编码矩阵W分离。
在调制顺序中，分布站192-1和192-2的调制部24对传输块d1和d2的每一个进行调制，得到调制符号s1和s2。在此，在通过调制部24进行调制的前后进行CRC的赋予、编码等物理层处理也可。
在运算顺序中，分布站192-1和192-2的预编码运算部26使用调制符号s1和s2以及预编码矩阵W来进行由式（1）表示的预编码矩阵运算。然后，在分布站192-1的预编码运算部26中留下运算后的调制符号s1p而废弃s2p，另一方面，在分布站192-2的预编码运算部26中留下运算后的调制符号s2p而废弃s1p。运算后的调制符号s1p和s2p作为分布站192-1和192-2向移动终端装置95发送的特定的数据信号发挥作用。
在分布站发送顺序中，各分布站192-1和192-2的D/A变换部23对调制符号s1p和s2p的每一个进行D/A变换，将D/A变换后的模拟信号s1AN和s2AN从天线21向移动终端装置95发送。在此，在D/A变换部23中的D/A变换之前对运算后的调制符号s1p和s2p进行OFDM等那样的用于进行多载波传输的信号处理等也可。
与由图5示出的全部集中中的CoMP的信号传输相比，在图7所示的实施方式1的结构中，在中央站191和分布站92间传输的信号不是对无线信号进行采样和量化后的信号的数据而为传输块的数据。相对于由于此造成的传输容量的削减效果，由于DCI造成的传输容量的增加能够忽视程度地小，因此，中央站191和分布站192间的传输容量变小。此外，已知：即使为图7中的CoMP的信号传输也与图5同样地通过各分布站192的天线21的输出得到根据进行了预编码运算处理的调制符号s1p和s2p而生成的模拟信号s1AN和s2AN。进而，为了发送预编码矩阵W而需要的传输容量与整体的传输容量相比能够忽视程度地小，因此，传输容量的削减效果不改变。
以上的情况关于在传输块d1和d2之后接着的传输块和与它们对应的调制符号也是同样的。再有，不需要将发送给分布站192-2的传输块和DCI向分布站192-1全部发送，仅将参与CoMP的发送给发布站192-2的传输块和DCI向分布站192-1发送也可。其相反的情况也是同样的。
如以上说明那样，不是通过现在广泛利用的全部集中而是通过应用了本发明的实施方式1~6的部分集中来进行中央站191和分布站192间的信号传输，由此，能够大幅度地削减传输容量，进而也能够进行使用了相干（coherent）JT的CoMP。由于送出预编码矩阵造成的传输容量的增加能够忽视程度地小，但是，与对预编码矩阵其本身进行传输的情况相比，在对将预编码矩阵分割后的矩阵或向量进行传输的情况下，能够将传输容量的增加抑制得更小。
再有，在用于中央站191和分布站192间的信号传输的信号变换中，使用现有的接口也可，使用独立的接口也可。此外，传输块和DCI以及预编码矩阵在时域中进行分割也可，使用分组来送出传输块和DCI以及预编码矩阵并将DCI和预编码矩阵编入到报头（header）中也可。此外，在进行调制的前后进行CRC的赋予、编码等物理层处理也可。此外，在D/A变换之前进行OFDM等那样的用于进行多载波传输的信号处理等也可。此外，也能够将PON（Passive Optical Network，无源光网络）技术应用于中央站91和分布站92而使用PON的组播（multicast）功能来向各分布站高效率地发送数据。
（实施方式2）
在图8中示出应用了实施方式2的部分集中中的CoMP的信号传输。在本实施方式的无线通信系统中，与实施方式1不同，向各分布站292发送相同的信号数据。
首先，中央站291的信号变换部14向各分布站292-1和292-2发送与调制符号s1对应的传输块d1和与其相关的DCI，进而发送在MAC功能部11中生成的由以下式（3）表示的预编码向量w。预编码向量w为分布站292-1和292-2根据从中央站291接收的数据信号来生成向终端装置95发送的特定的数据信号的运算所需要的矩阵。
[数式3]
Figure 797765DEST_PATH_IMAGE006
。
各分布站292-1和292-2所具有的信号变换部22对信号变换部14所发送的传输块d1和与其相关的DCI以及预编码向量w进行接收。分离部25将传输块d1和预编码向量w分离。调制器24进行传输块d1的调制，得到调制符号s1。之后，预编码运算部26使用调制符号s1和预编码向量w来进行由以下式（4）表示的预编码矩阵运算。例如，分布站292-1的预编码运算部26根据调制符号s1和w1生成s1p，分布站292-2的预编码运算部26根据调制符号s1和w2生成s’1p。
[数式4]
Figure 927395DEST_PATH_IMAGE008
。
之后，各分布站292-1和292-2的D/A变换部23对s1p和s’1p各自进行D/A变换而成为s1AN和s’1AN而从天线21发送。由此，能够对不同的终端装置95同时发送相同的数据信号。
再有，在用于中央站291和分布站292间的信号传输的信号变换中，使用现有的接口也可，使用独立的接口也可。此外，传输块和DCI以及预编码向量在时域中进行分割也可，使用分组来送出传输块和DCI以及预编码向量并将DCI和预编码向量编入到报头中也可。此外，在进行调制的前后进行CRC的赋予、编码等物理层处理也可。此外，在D/A变换之前进行OFDM等那样的用于进行多载波传输的信号处理等也可。此外，也能够将PON技术应用于中央站291和分布站292而使用PON的组播功能来向各分布站292高效率地发送数据。
（实施方式3）
在图9中示出应用了实施方式3的部分集中中的CoMP的信号传输。在本实施方式的无线通信系统中，与实施方式1不同，在各分布站392中使用缓冲器27来削减调制器24的数目。缓冲器27对信号变换部22所接收的传输块d1和d2进行存储。
在本实施方式的接收顺序中，将从中央站391到达各分布站392-1和392-2并且通过分离部25与预编码矩阵W分离后的传输块d1和d2存储在缓冲器27中。在本实施方式的调制顺序中，在调制器24中依次调制从缓冲器27读出的传输块d1和d2，得到调制符号s1和s2。之后，通过分离部25将调制符号s1和s2分离，与实施方式1同样地在预编码运算部26中进行预编码矩阵运算，经由D/A变换部23中的D/A变换而成为s1AN和s2AN而从天线21发送。在此，不需要将编码等处理和调制器24的数目如图9那样限定于1个，它们有多个系统也可。在该情况下，在缓冲器27之后也需要分离部25。
再有，在用于中央站391和分布站392间的信号传输的信号变换中，使用现有的接口也可，使用独立的接口也可。此外，传输块和DCI以及预编码矩阵在时域中进行分割也可，使用分组来送出传输块和DCI以及预编码矩阵并将DCI和预编码矩阵编入到报头中也可。此外，在进行调制的前后进行CRC的赋予、编码等物理层处理也可。此外，在D/A变换之前进行OFDM等那样的用于进行多载波传输的信号处理等也可。此外，也能够将PON技术应用于中央站391和分布站392而使用PON的组播功能来向各分布站392高效率地发送数据。
（实施方式4）
在图10中示出应用了实施方式4的部分集中中的CoMP的信号传输。在本实施方式的无线通信系统中，与实施方式1不同，代替向各分布站492发送预编码矩阵而发送以包含中央站491的控制对象即各分布站492中的矩阵运算所需要的要素的方式将预编码矩阵分割后的部分矩阵或部分向量。
在本实施方式的中央站发送顺序中，中央站491的信号变换部14将部分矩阵或部分向量向发送目的地的分布站492发送，所述部分矩阵或部分向量为将预编码矩阵W所包含的成为控制对象的全部分布站492生成向移动终端装置95发送的调制符号s1p和s2p的预编码矩阵运算所需要的要素之中的、该发送目的地的分布站492生成向移动终端装置95发送的调制符号s1p和s2p的运算所需要的要素、按照该发送目的地的分布站492的每一个分割后的矩阵的要素。
在实施方式4中，中央站491在中央站发送顺序中向分布站492-1除了传输块d1和d2以及DCI之外还送出将预编码矩阵W分割后的以下式（5）所示的向量v1，向分布站492-2除了传输块d1和d2以及DCI之外还送出将预编码矩阵W分割后的以下式（6）所示的向量v2。向量v1和v2作为将预编码矩阵W分割后的矩阵的要素即部分矩阵或部分向量发挥作用。即，向量v1和v2为分布站492-1和492-2根据从中央站491接收的数据信号来生成向终端装置95发送的特定的数据信号的运算所需要的矩阵。
[数式5]
Figure 538505DEST_PATH_IMAGE010
。
[数式6]
Figure 95388DEST_PATH_IMAGE012
。
在本实施方式中，作为将预编码矩阵W所包含的成为控制对象的全部分布站492-1和492-2生成向移动终端装置95发送的调制符号s1p和s2p的运算所需要的要素之中的、对预编码矩阵W进行接收的分布站492-1和492-2生成向移动终端装置95发送的调制符号s1p和s2p的运算所需要的要素、按照对预编码矩阵W进行接收的分布站492的每一个分割后的向量v1和v2，分布站492-1和492-2的信号变换部22进行接收。
此外，在本实施方式的运算顺序中，在分布站492-1的预编码运算部26中，在与实施方式1同样地在各分布站492中得到调制符号s1和s2之后，使用它们和所传输的向量v1来进行由以下式（7）表示的矩阵运算。
[数式7]
Figure 159159DEST_PATH_IMAGE014
。
同样地，在本实施方式的运算顺序中，在分布站492-2的预编码运算部26中使用调制符号s1和s2以及所传输的向量v2来进行由以下式（8）表示的矩阵运算。
[数式8]
Figure 889218DEST_PATH_IMAGE016
。
之后，在本实施方式的分布站发送顺序中，在分布站492-1和492-2所具有的D/A变换部23中对s1p和s2p各自进行D/A变换而成为s1AN和s2AN而从天线21发送。在实施方式4中，与实施方式1相比，在中央站491和各分布站492之间进行发送的矩阵的要素数目变小，能够使中央站491和分布站492间的传输容量的增加更小。
再有，在用于中央站491和分布站492间的信号传输的信号变换中，使用现有的接口也可，使用独立的接口也可。此外，传输块和DCI以及预编码矩阵的要素在时域中进行分割也可，使用分组来送出传输块和DCI以及预编码矩阵的要素并将DCI和预编码矩阵的要素编入到报头中也可。此外，在进行调制的前后进行CRC的赋予、编码等物理层处理也可。此外，在D/A变换之前进行OFDM等那样的用于进行多载波传输的信号处理等也可。
（实施方式5）
在图11中示出应用了实施方式5的部分集中中的CoMP的信号传输。与实施方式1不同，如实施方式5那样，不将分布站592的数目限定于2，此外，使各分布站592所具备的天线21的数目为多个（M）。在使分布站592的数目为1的情况下，不能安装CoMP，但是，能够在具备多个天线21的分布站592中进行使用了预编码处理的MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出）传输。
此外，在分布站592的数目为多个并且各分布站592所具备的天线21的数目为多个的情况下，也能够在各分布站592中进行使用了预编码的MIMO传输。在图11中，使进行协作的分布站592的数目为L（L为1以上的自然数），使分布站592-1所具备的天线21的数目为N1，使分布站592-M（M=1, …, L）所具备的天线21的数目为NM。全部分布站592所具备的天线21数目的合计K由以下式（9）表示。
[数式9]
Figure 292517DEST_PATH_IMAGE018
。
在本实施方式的中央站发送顺序中，中央站591向各分布站592分别发送从d1到dK的K个传输块和与它们对应的DCI，进而发送在MAC功能部11中生成的预编码矩阵Y。该情况下的K×K的预编码矩阵Y由以下式（10）表示。预编码矩阵Y为分布站592-1~592-M根据从中央站591接收的数据信号来生成向终端装置95发送的特定的数据信号的运算所需要的矩阵。
[数式10]
Figure 833351DEST_PATH_IMAGE020
。
在此，下标M1和MNM分别表示分布站592-M的第一个和第NM个天线号码。
在本实施方式的接收顺序中，各分布站592的信号变换部22对传输块d1~dK、与传输块d1至dK对应的DCI、以及预编码矩阵Y进行接收。此外，在接收顺序中，在各分布站592的分离部25中，将从d1到dK的K个传输块和预编码矩阵Y分离。
在调制顺序中，在调制器24中对各个传输块进行调制，得到从s1到sK的K个调制符号。之后，在运算顺序中，预编码运算部26使用从s1到sK的K个调制符号和预编码矩阵Y来进行矩阵运算。
在分布站592-M中，根据预编码运算部26中的矩阵运算的输出来生成与分布站592-M所具备的天线21的数目相同的sM1p至sMNMp的NM个预编码后的调制符号。在分布站发送顺序中，在D/A变换部23中进行预编码后的调制符号sM1p至sMNMp的D/A变换，将sM1AN至sMNMAN的NM个无线信号从天线发送。
例如，在分布站592-1中，根据预编码运算部26的输出来得到s11p至s1N1p的N1个预编码后的调制符号。之后，在D/A变换部23中对预编码后的调制符号的每一个进行D/A变换而成为s11AN至s1N1AN的N1个无线信号而从天线21发送。
再有，也可以对该实施方式5应用实施方式2、3和4所示的那样的手法的任一个或全部，传输块的数目也可以为K个以下。例如，只要如实施方式3那样使用缓冲器27，则也能够使为了得到从s1到sK的K个调制符号而使用的调制器24在各分布站592中仅为1个。
再有，在用于中央站591和分布站592间的信号传输的信号变换中，使用现有的接口也可，使用独立的接口也可。此外，传输块和DCI以及预编码矩阵在时域中进行分割也可，使用分组来送出传输块和DCI以及预编码矩阵并将DCI和预编码矩阵编入到报头中也可。此外，在进行调制的前后进行CRC的赋予、编码等物理层处理也可。此外，在D/A变换之前进行OFDM等那样的用于进行多载波传输的信号处理等也可。此外，也能够将PON技术应用于中央站591和分布站592而使用PON的组播功能来向各分布站592高效率地发送数据。
（实施方式6）
在图12中示出应用了实施方式6的部分集中中的CoMP的信号传输。表示数目的记号与实施方式5和图11同样。与实施方式1不同，如实施方式6那样不将分布站692的数目限定于2，此外，使各分布站692所具备的天线21的数目为多个，再有并且，中央站691对各分布站692发送以包含各分布站中的矩阵运算所需要的要素的方式将预编码矩阵分割后的部分矩阵或部分向量来代替预编码矩阵。
在实施方式6中，中央站691的信号变换部14在中央站发送顺序中对分布站692-1至692-M仅送出从预编码矩阵Y分割后的由以下式（11）表示的NM×K的矩阵YM来代替预编码矩阵Y。部分矩阵YM为分布站692-1~692-M根据从中央站691接收的数据信号来生成向终端装置95发送的特定的数据信号的运算所需要的矩阵。
[数式11]
Figure 322101DEST_PATH_IMAGE022
。
例如，在分布站692-M中，在运算顺序中，与实施方式5同样地使用经由接收顺序、调制顺序而得到的K个调制符号和由各分布站692接收的矩阵要素YM来进行矩阵运算。通过分布站692-M的预编码运算部26的矩阵运算的输出来得到与分布站692-M所具备的天线21的数目相同的sM1p至sMNMp的NM个预编码后的调制符号。在分布站发送顺序中，在D/A变换部23中对预编码后的调制符号进行D/A变换，将D/A变换后的sM1AN至sMNMAN的NM个无线信号从天线21发送。在其他的分布站692中处理也是同样的。
再有，也可以对该实施方式6应用实施方式2、3和4所示的那样的手法的任一个或全部，传输块的数目也可以为K个以下。例如，只要如实施方式3那样使用缓冲器27，则也能够使为了得到从s1到sK的K个调制符号而使用的调制器24在各分布站692中仅为1个。在实施方式6中，与实施方式5相比，在中央站691和各分布站692之间进行发送的矩阵的要素数目变小，能够使中央站491和分布站492间的传输容量的增加更小。
再有，在用于中央站691和分布站692间的信号传输的信号变换中，使用现有的接口也可，使用独立的接口也可。此外，传输块和DCI以及分割后的矩阵在时域中进行分割也可，使用分组来送出传输块和DCI以及分割后的矩阵的要素并将DCI和分割后的矩阵的要素编入到报头中也可。此外，在进行调制的前后进行CRC的赋予、编码等物理层处理也可。此外，在D/A变换之前进行OFDM等那样的用于进行多载波传输的信号处理等也可。
产业上的可利用性
本发明的无线通信系统、中央站装置、分布站装置、中央站装置的通信方法和分布站装置的通信方法能够应用于无线通信系统，所述无线通信系统具有：具有包含天线单元的基站功能的一部分的多个分布站、以及对这些分布站进行控制的中央站。
附图标记的说明
11：MAC功能部
12：调制器
13：预编码矩阵运算部
14：信号变换部
21：天线
22：信号变换部
23：D/A变换部
24：调制器
25：分离部
26：预编码运算部
27：缓冲器
91：中央站
92、92-1、92-2：分布站
93：核心网络
94：基站
95：终端装置。

Claims (11)

1.一种中央站装置，对具备天线的多个分布站装置进行控制，所述天线与移动终端装置无线通信特定的数据信号，其中，
所述中央站装置具备发送部，所述发送部向成为所述中央站装置的控制对象的全部所述多个分布站装置共同地发送：成为所述中央站装置的控制对象的全部所述多个分布站装置所具备的所述天线的合计数目以下且发送给所述多个分布站装置的每一个的多个传输块数目的数据信号、用于与所述移动终端装置无线通信该数据信号的控制信息、以及所述分布站装置根据从所述中央站装置接收的数据信号来生成向所述移动终端装置发送的所述特定的数据信号的运算所需要的预编码矩阵。
2.根据权利要求1所述的中央站装置，其中，
所述发送部将所述多个分布站装置的每一个生成向所述移动终端装置发送的所述特定的数据信号的运算所需要的所述预编码矩阵分割后的部分矩阵或部分向量向对应的所述分布站装置的每一个发送。
3.一种分布站装置，按照从对具备天线的多个分布站装置进行控制的中央站装置发送的控制信息来与移动终端装置无线通信特定的数据信号，所述天线与所述移动终端装置无线通信所述特定的数据信号，其中，所述分布站装置具备：
接收部，从所述中央站装置接收：成为所述中央站装置的控制对象的全部所述多个分布站装置所具备的所述天线的合计数目以下且发送给所述多个分布站装置的每一个的多个传输块数目的数据信号、用于与各移动终端装置无线通信该数据信号的控制信息、以及在所述多个分布站装置中进行的根据从所述中央站装置接收的所述数据信号来生成向所述移动终端装置发送的所述特定的数据信号的运算所需要的预编码矩阵；
调制器，对所述接收部所接收的所述多个传输块的所述数据信号的每一个进行调制，生成所述多个传输块的所述数据信号的每一个的调制符号；以及
运算部，使用所述调制符号和所述接收部所接收的所述预编码矩阵来进行矩阵运算，生成向所述移动终端装置发送的所述特定的数据信号。
4.根据权利要求3所述的分布站装置，其中，
还具备缓冲器，所述缓冲器对所述接收部所接收的所述数据信号进行存储，
所述调制器依次从所述缓冲器读出所述缓冲器所存储的所述数据信号的所述传输块的每一个来进行调制，依次生成所述数据信号的所述传输块的每一个的调制符号。
5.根据权利要求3或4所述的分布站装置，其中，
所述接收部对部分矩阵或部分向量进行接收，所述部分矩阵或部分向量为将对所述预编码矩阵进行接收的所述多个分布站装置的每一个生成向所述移动终端装置发送的所述特定的数据信号的运算所需要的所述预编码矩阵分割后的部分矩阵或部分向量，
所述运算部使用所述调制符号和从所述中央站装置接收的所述部分矩阵或部分向量来进行矩阵运算。
6.一种无线通信系统，其中，具备：
根据权利要求1或2所述的中央站装置；以及
根据权利要求3至5的任一项所述的分布站装置。
7.一种中央站装置的通信方法，所述中央站装置对具备天线的多个分布站装置进行控制，所述天线与移动终端装置无线通信特定的数据信号，其中，
所述通信方法具有中央站发送顺序，在所述中央站发送顺序中，向成为所述中央站装置的控制对象的全部所述多个分布站装置共同地发送：成为所述中央站装置的控制对象的全部所述多个分布站装置所具备的所述天线的合计数目以下且发送给所述多个分布站装置的每一个的多个传输块数目的数据信号、用于与各移动终端装置无线通信该数据信号的控制信息、以及所述分布站装置根据从所述中央站装置接收的数据信号来生成向所述移动终端装置发送的所述特定的数据信号的运算所需要的预编码矩阵。
8.根据权利要求7所述的中央站装置的通信方法，其中，
在所述中央站发送顺序中，
将部分矩阵或部分向量向对应的所述分布站装置的每一个发送，所述部分矩阵或部分向量为将所述多个分布站装置的每一个生成向所述移动终端装置发送的所述特定的数据信号的运算所需要的所述预编码矩阵分割后的部分矩阵或部分向量。
9.一种分布站装置的通信方法，所述分布站装置按照从对多个分布站装置进行控制的中央站装置发送的控制信息来与移动终端装置无线通信特定的数据信号，所述分布站装置具备与所述移动终端装置无线通信所述特定的数据信号的天线，其中，所述通信方法依次具有：
接收顺序，从所述中央站装置接收：成为所述中央站装置的控制对象的全部所述多个分布站装置所具备的所述天线的合计数目以下且发送给所述多个分布站装置的每一个的多个传输块数目的数据信号、用于与各移动终端装置无线通信该数据信号的控制信息、以及在所述多个分布站装置中进行的根据从所述中央站装置接收的所述数据信号来生成向所述移动终端装置发送的所述特定的数据信号的运算所需要的预编码矩阵；
调制顺序，对从所述中央站装置接收的所述多个传输块的所述数据信号的每一个进行调制来生成所述多个传输块的所述数据信号的每一个的调制符号；
运算顺序，使用所述调制符号和从所述中央站装置接收的所述预编码矩阵来进行矩阵运算，生成运算后的所述特定的数据信号；以及
分布站发送顺序，将在所述运算顺序中取出的所述特定的数据信号向所述移动终端装置发送。
10.根据权利要求9所述的分布站装置的通信方法，其中，
在所述接收顺序中，将从所述中央站装置接收的所述数据信号存储在缓冲器中，
在所述调制顺序中，依次从所述缓冲器读出所述缓冲器所存储的所述数据信号的所述传输块来进行调制，依次生成所述数据信号的所述传输块的每一个的调制符号。
11.根据权利要求9或10所述的分布站装置的通信方法，其中，
在所述接收顺序中，对部分矩阵或部分向量进行接收，所述部分矩阵或部分向量为将对所述预编码矩阵进行接收的所述多个分布站装置的每一个生成向所述移动终端发送的所述特定的数据信号的运算所需要的所述预编码矩阵分割后的部分矩阵或部分向量，
在所述运算顺序中，使用所述调制符号和从所述中央站装置接收的所述部分矩阵或部分向量来进行矩阵运算。
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