JP2004023716A - 無線通信システムおよびスケジューリング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の送信アンテナからそれぞれ異なる移動局装置に対してデータが送信される場合に、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信すること。
【解決手段】スケジューラ１０４は、各移動局装置の受信アンテナ数に応じたデータの送信順序を決定するスケジューリングを行う。また、スケジューラ１０４は、スケジューリングの結果、どの送信アンテナにどの移動局装置宛てのサブストリームが割り当てられるかを送信アンテナ割当信号生成部１２４へ通知する。受信アンテナ数通知信号復号部１２２は、受信アンテナ数通知信号を復号し、各移動局装置の受信アンテナ数をスケジューラ１０４へ通知する。送信アンテナ割当信号生成部１２４は、どの送信アンテナにどの移動局装置宛てのサブストリームが割り当てられるかを示す送信アンテナ割当信号を生成する。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システムおよびスケジューリング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、下り回線においてパケットデータを高速に伝送するＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ｄｏｗｎｌｉｎｋ　Ｐａｃｋｅｔ　Ａｃｃｅｓｓ）の伝送速度をさらに高めるために、同一周波数や同一コードを用いて、複数の送信アンテナからそれぞれ異なるパケットデータを同時に送信するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ　Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ　Ｏｕｔｐｕｔ）通信を適用することが検討されている。ＭＩＭＯ通信を行う場合、複数の送信アンテナから送信された信号は、基地局装置に備えられた送信アンテナと同数またはそれ以上の受信アンテナを備える移動局装置によって受信され、各受信アンテナによって受信された信号に対して行列演算が行われ、各送信アンテナから送信されたそれぞれのパケットデータへと分離され、復調および復号される。
【０００３】
上述のようなＭＩＭＯ通信を適用したＨＳＤＰＡにおいては、複数の移動局装置に対してパケットデータを送信する場合、基地局装置は、複数の送信アンテナからそれぞれ異なる移動局装置に対するパケットデータを同時に送信することが考えられる。すなわち、例えば２本の送信アンテナを備える基地局装置が、一方の送信アンテナを特定の移動局装置に割り当て、他方の送信アンテナを他の移動局装置に割り当てて同時にパケットデータを送信することが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように基地局装置が複数の送信アンテナをそれぞれ異なる移動局装置に対して割り当ててパケットデータを同時に送信した場合、このパケットデータを受信するすべての移動局装置が、基地局装置に備えられた送信アンテナと同数またはそれ以上の受信アンテナを備えていれば、各移動局装置はそれぞれの送信アンテナから送信されたパケットデータを正しく分離して自装置宛てのパケットデータを復調および復号することができる。
【０００５】
しかしながら、移動局装置の受信アンテナ数が基地局装置の送信アンテナ数よりも小さいと、その移動局装置は各送信アンテナから送信されたパケットデータを正しく分離することができず、他装置宛てのパケットデータが干渉成分となり、受信品質が劣化するという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、複数の送信アンテナからそれぞれ異なる移動局装置に対してデータが送信される場合に、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる無線通信システムおよびスケジューリング方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線通信システムは、少なくとも１つの移動局装置が複数の受信アンテナを備える移動局装置群と当該移動局装置群に対して複数の送信アンテナからデータを送信する基地局装置とを有する無線通信システムであって、前記移動局装置群の各移動局装置は、自装置に備えられた受信アンテナ数を示す受信アンテナ数通知信号を送信する受信アンテナ数通知信号送信手段、を有し、前記基地局装置は、前記受信アンテナ数通知信号を受信する受信アンテナ数通知信号受信手段と、受信された受信アンテナ数通知信号に基づいてデータの送信順序を決定する送信順序決定手段と、決定された送信順序で前記複数の送信アンテナのそれぞれにデータを割り当てて送信するデータ送信手段と、を有する構成を採る。
【０００８】
この構成によれば、移動局装置は、自装置の受信アンテナ数を基地局装置へ通知し、基地局装置は、各移動局装置の受信アンテナ数に応じて送信順序を決定するスケジューリングを行うため、各移動局装置の受信アンテナ数を超えた数の異なるデータが同時に送信されることなく、常にすべての移動局装置が自装置宛てのデータを分離することができ、基地局装置が複数の送信アンテナからそれぞれ異なる移動局装置に対してデータを送信する場合でも、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。
【０００９】
本発明の無線通信システムは、前記基地局装置は、前記データ送信手段による前記複数の送信アンテナに対するデータの割り当てを報知するための送信アンテナ割当信号を送信する送信アンテナ割当信号送信手段、をさらに有する構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、複数の送信アンテナに対するデータの割当を基地局装置が報知するため、移動局装置は、どの送信アンテナから送信されたデータが自装置宛てのデータであるかを検知することができ、自装置宛てのデータのみを復調および復号することができる。
【００１１】
本発明の無線通信システムは、前記送信順序決定手段は、前記複数の送信アンテナから同時にデータを送信する送信相手となる移動局装置のうち、受信アンテナ数が最も少ない移動局装置の受信アンテナ数分だけ互いに異なるデータが送信されるように送信順序を決定する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、受信アンテナ数が最も少ない移動局装置が分離できる数のデータを同時に送信するため、データを受信するすべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。
【００１３】
本発明の無線通信システムは、前記移動局装置群の各移動局装置は、前記複数の送信アンテナと自装置の受信アンテナとの間の回線品質を測定する回線品質測定手段と、測定された回線品質の情報を送信する回線品質情報送信手段と、をさらに有し、前記基地局装置は、回線品質情報を受信する回線品質情報受信手段、をさらに有し、前記送信順序制御手段は、受信された回線品質情報および受信アンテナ数通知信号に基づいてデータの送信順序を決定する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、移動局装置は、基地局装置の複数の送信アンテナと自装置の受信アンテナとの間の回線品質を測定して送信し、基地局装置は、回線品質および受信アンテナ数に応じて送信順序を決定するため、回線品質の良好なアンテナ間においてデータが伝送されるようにスケジューリングをすることができ、移動局装置における信号の受信品質を向上することができる。
【００１５】
本発明の基地局装置は、複数の送信アンテナからデータを送信する基地局装置であって、通信相手局に備えられた受信アンテナ数を示す受信アンテナ数通知信号を受信する受信アンテナ数通知信号受信手段と、受信された受信アンテナ数通知信号に基づいてデータの送信順序を決定する送信順序決定手段と、決定された送信順序で複数の送信アンテナにデータを割り当てて送信するデータ送信手段と、を有する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、通信相手局の受信アンテナ数に応じて送信順序を決定するスケジューリングを行うため、複数の移動局装置に対して同時にデータを送信する場合、各移動局装置の受信アンテナ数を超えた数の異なるデータが同時に送信されることなく、常にすべての移動局装置が自装置宛てのデータを分離することができ、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。
【００１７】
本発明の基地局装置は、前記データ送信手段による前記複数の送信アンテナに対するデータの割り当てを報知するための送信アンテナ割当信号を送信する送信アンテナ割当信号送信手段、をさらに有する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、複数の送信アンテナに対するデータの割り当てを報知するため、移動局装置は、どの送信アンテナから送信されたデータが自装置宛てのデータであるかを検知することができ、自装置宛てのデータのみを復調および復号することができる。
【００１９】
本発明の基地局装置は、前記送信順序決定手段は、前記複数の送信アンテナから同時にデータを送信する通信相手局のうち、受信アンテナ数が最も少ない通信相手局の受信アンテナ数分だけ互いに異なるデータが送信されるように送信順序を決定する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、受信アンテナ数が最も少ない通信相手局が分離できる数のデータを同時に送信するため、複数の移動局装置に対して同時にデータを送信する場合、データを受信するすべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。
【００２１】
本発明の基地局装置は、前記複数の送信アンテナと通信相手局の受信アンテナとの間の回線品質を示す回線品質情報を受信する回線品質情報受信手段、をさらに有し、前記送信順序制御手段は、受信された回線品質情報および受信アンテナ数通知信号に基づいてデータの送信順序を決定する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、複数の送信アンテナと通信相手局の受信アンテナとの間の回線品質および通信相手局の受信アンテナ数に応じて送信順序を決定するため、回線品質の良好なアンテナ間においてデータが伝送されるようにスケジューリングをすることができ、通信相手局における信号の受信品質を向上することができる。
【００２３】
本発明の基地局装置は、前記データ送信手段は、前記複数の送信アンテナに割り当てられたデータの変調方式および誤り符号化方式を受信された回線品質情報に応じて適応的に変更して送信する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、回線品質に応じて各送信アンテナごとの変調方式および誤り符号化方式を適応的に変更して送信するため、回線品質に応じた最適な変調方式および誤り符号化方式を選択することができ、データの伝送品質を向上するとともに伝送レートを高くすることができる。
【００２５】
本発明の基地局装置は、前記データ送信手段は、前記複数のアンテナのそれぞれに割り当てられたデータを複数のキャリアに重畳して送信する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、複数のアンテナのそれぞれに割り当てられたデータを複数のキャリアに重畳して送信するため、マルチキャリア方式の通信を行う場合でも、常にすべての移動局装置が自装置宛てのデータを分離することができ、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。
【００２７】
本発明の移動局装置は、自装置に備えられた受信アンテナ数を示す受信アンテナ数通知信号を送信する受信アンテナ数通知信号送信手段、を有する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、自装置に備えられた受信アンテナ数を通知するため、基地局装置は、各移動局装置の受信アンテナ数に応じて送信順序を決定するスケジューリングを行うことができ、基地局装置が複数の移動局装置に対して同時にデータを送信する場合、各移動局装置の受信アンテナ数を超えた数の異なるデータが同時に送信されることなく、常にすべての移動局装置が自装置宛てのデータを分離することができ、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。
【００２９】
本発明のスケジューリング方法は、通信相手局の受信アンテナ数を取得するステップと、取得した受信アンテナ数に基づいてデータの送信順序を決定するステップと、決定した送信順序で複数の送信アンテナにデータを割り当てて送信するステップと、を有するようにした。
【００３０】
この方法によれば、通信相手局の受信アンテナ数に応じて送信順序を決定するスケジューリングを行うため、基地局装置が複数の移動局装置に対して同時にデータを送信する場合、各移動局装置の受信アンテナ数を超えた数の異なるデータが同時に送信されることなく、常にすべての移動局装置が自装置宛てのデータを分離することができ、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、移動局装置が自装置に備えられている受信アンテナ数を基地局装置へ通知し、基地局装置は、通知された移動局装置の受信アンテナ数に基づいてすべての移動局装置が複数の送信アンテナから送信されるデータを送信アンテナごとに正しく分離できるようにスケジューリングを行うことである。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。同図に示す無線通信システムは、２本の送信アンテナを備える基地局装置１０、１本の受信アンテナを備える移動局装置２０、２本の受信アンテナを備える移動局装置３０、および２本の受信アンテナを備える移動局装置４０から構成されている。
【００３４】
基地局装置１０は、移動局装置２０、移動局装置３０、および移動局装置４０と通信を行っているものとする。
【００３５】
図２は、実施の形態１に係る基地局装置１０の内部構成を示すブロック図である。同図に示す基地局装置１０は、バッファ１０２およびスケジューラ１０４からなる送信順序決定部、符号化部１０６、Ｓ／Ｐ（Ｓｅｒｉａｌ／Ｐａｒａｌｌｅｌ）変換部１０８、変調部１１０−１〜１１０−２、拡散部１１２−１〜１１２−２、無線送信部１１４−１〜１１４−２、送信アンテナ１１６−１〜１１６−２、アンテナ１１８、無線受信部１２０、受信アンテナ数通知信号復号部１２２、送信アンテナ割当信号生成部１２４、および無線送信部１２６を有している。なお、以下の説明においては、変調部１１０−１から送信アンテナ１１６−１までのデータの流れおよび変調部１１０−２から送信アンテナ１１６−２までのデータの流れを、それぞれ「サブストリーム」という。
【００３６】
バッファ１０２は、スケジューラ１０４によるスケジューリングに従って、移動局装置２０、移動局装置３０、または移動局装置４０宛ての送信データを送出する。スケジューラ１０４は、受信アンテナ数通知信号復号部１２２によって復号される受信アンテナ数通知信号に基づき、各移動局装置の受信アンテナ数に応じたデータの送信順序を決定するスケジューリングを行う。ここで、受信アンテナ数通知信号は、移動局装置２０、移動局装置３０、および移動局装置４０から送信され、各移動局装置に備えられている受信アンテナ数を通知するための信号である。
【００３７】
また、スケジューラ１０４は、スケジューリングの結果、どの送信アンテナにどの移動局装置宛てのサブストリームが割り当てられるかを送信アンテナ割当信号生成部１２４へ通知する。なお、スケジューラ１０４によるスケジューリングについては後述する。
【００３８】
符号化部１０６は、バッファ１０２から送出されたデータを誤り符号化する。Ｓ／Ｐ変換部１０８は、誤り符号化されたデータをシリアル／パラレル変換して、２つのサブストリームを生成する。変調部１１０−１および変調部１１０−２は、それぞれサブストリームを変調する。拡散部１１２−１および拡散部１１２−２は、それぞれ同一の拡散コードでサブストリームを拡散する。無線送信部１１４−１および無線送信部１１４−２は、それぞれのサブストリームに対して所定の無線処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、同一の周波数でそれぞれ対応する送信アンテナ１１６−１および送信アンテナ１１６−２から同時に送信する。
【００３９】
アンテナ１１８は、移動局装置２０、移動局装置３０、および移動局装置４０から送信される受信アンテナ数通知信号を受信し、送信アンテナ割当信号生成部１２４によって生成される送信アンテナ割当信号を送信する。無線受信部１２０は、受信された受信アンテナ数通知信号に対して所定の無線処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行う。受信アンテナ数通知信号復号部１２２は、受信アンテナ数通知信号を復号し、移動局装置２０、移動局装置３０、および移動局装置４０の受信アンテナ数をスケジューラ１０４へ通知する。送信アンテナ割当信号生成部１２４は、どの送信アンテナにどの移動局装置宛てのサブストリームが割り当てられるかを示す送信アンテナ割当信号を生成する。無線送信部１２６は、送信アンテナ割当信号に対して所定の無線処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行う。
【００４０】
図３は、実施の形態１に係る移動局装置２０の内部構成を示すブロック図である。同図に示す移動局装置２０は、受信アンテナ２０２、無線受信部２０４、逆拡散部２０６、復調・復号部２０８、受信アンテナ数通知信号生成部２１０、無線送信部２１２、アンテナ２１４、無線受信部２１６、および送信アンテナ割当信号復号部２１８を有している。
【００４１】
無線受信部２０４は、受信アンテナ２０２を介して、基地局装置１０から送信された各サブストリームの信号を受信し、所定の無線処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行う。逆拡散部２０６は、受信信号を逆拡散する。復調・復号部２０８は、基地局装置１０から送信されたサブストリームのうち、自装置宛てのサブストリームを復調および復号し、受信データを得る。
【００４２】
受信アンテナ数通知信号生成部２１０は、自装置に備えられている受信アンテナ数（ここでは、１本）を基地局装置１０へ通知するための受信アンテナ数通知信号を生成する。無線送信部２１２は、受信アンテナ数通知信号に対して所定の無線処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、アンテナ２１４を介して送信する。
【００４３】
アンテナ２１４は、基地局装置１０から送信される送信アンテナ割当信号を受信し、受信アンテナ数通知信号生成部２１０によって生成される受信アンテナ数通知信号を送信する。無線受信部２１６は、アンテナ２１４を介して受信された送信アンテナ割当信号に対して所定の無線処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行う。送信アンテナ割当信号復号部２１８は、送信アンテナ割当信号を復号し、基地局装置１０のどの送信アンテナにどの移動局装置宛てのサブストリームが割り当てられているかを示す情報を復調・復号部２０８へ通知する。
【００４４】
図４は、実施の形態１に係る移動局装置３０の内部構成を示すブロック図である。なお、移動局装置４０は、移動局装置３０と同様の構成を有している。同図に示す移動局装置３０は、受信アンテナ３０２−１〜３０２−２、無線受信部３０４−１〜３０４−２、逆拡散部３０６−１〜３０６−２、サブストリーム分離部３０８、Ｐ／Ｓ変換部３１０、復調・復号部３１２、チャネル推定部３１４、受信アンテナ数通知信号生成部３１６、無線送信部３１８、アンテナ３２０、無線受信部３２２、および送信アンテナ割当信号復号部３２４を有している。
【００４５】
無線受信部３０４−１および無線受信部３０４−２は、対応する受信アンテナ３０２−１または受信アンテナ３０２−２を介して、基地局装置１０から送信された各サブストリームの信号を受信し、所定の無線処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行う。逆拡散部３０６−１および逆拡散部３０６−２は、受信信号を逆拡散する。サブストリーム分離部３０８は、チャネル推定結果に基づいて、逆拡散された受信信号を基地局装置１０におけるサブストリームごとのデータに分離する。Ｐ／Ｓ変換部３１０は、分離されて得られた２つのサブストリームごとのデータをパラレル／シリアル変換して、１系列のデータを得る。復調・復号部３１２は、得られた１系列のデータのうち、基地局装置１０から自装置宛てに送信されたサブストリームに対応するデータを復調および復号し、受信データを得る。チャネル推定部３１４は、受信アンテナ３０２−１および受信アンテナ３０２−２のそれぞれによって受信された信号に対してチャネル推定を行う。
【００４６】
受信アンテナ数通知信号生成部３１６は、自装置に備えられている受信アンテナ数（ここでは、２本）を基地局装置１０へ通知するための受信アンテナ数通知信号を生成する。無線送信部３１８は、受信アンテナ数通知信号に対して所定の無線処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、アンテナ３２０を介して送信する。
【００４７】
アンテナ３２０は、基地局装置１０から送信される送信アンテナ割当信号を受信し、受信アンテナ数通知信号生成部３１６によって生成される受信アンテナ数通知信号を送信する。無線受信部３２２は、アンテナ３２０を介して受信された送信アンテナ割当信号に対して所定の無線処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行う。送信アンテナ割当信号復号部３２４は、送信アンテナ割当信号を復号し、基地局装置１０のどの送信アンテナにどの移動局装置宛てのサブストリームが割り当てられているかを示す情報を復調・復号部３１２へ通知する。
【００４８】
次いで、上記のように構成された基地局装置１０、移動局装置２０、移動局装置３０、および移動局装置４０からなる無線通信システムにおける、スケジューリングの動作について説明する。
【００４９】
まず、移動局装置２０、移動局装置３０、および移動局装置４０の受信アンテナ数通知信号生成部２１０および受信アンテナ数通知信号生成部３１６によって生成された受信アンテナ通知信号が、各移動局装置から送信される。受信アンテナ数通知信号は、基地局装置１０のアンテナ１１８によって受信される。そして、無線受信部１２０によって所定の無線処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）が行われ、受信アンテナ数通知信号復号部１２２によって受信アンテナ数通知信号が復号されることにより、各移動局装置の受信アンテナ数がスケジューラ１０４へ通知される。
【００５０】
そして、スケジューラ１０４によって、受信アンテナ数が１本の移動局装置２０に対してデータを送信する場合は、２つの送信アンテナ１１６−１〜１１６−２にはどちらも移動局装置２０宛ての同一のデータが割り当てられ、受信アンテナ数が２本の移動局装置３０または移動局装置４０に対してデータを送信する場合は、２つの送信アンテナ１１６−１〜１１６−２にそれぞれ異なるデータ（すなわち、移動局装置３０宛ての異なる２つのデータ、移動局装置４０宛ての異なる２つのデータ、または移動局装置３０宛てのデータと移動局装置４０宛てのデータ）が割り当てられるようにスケジューリングが行われる。
【００５１】
具体的には、移動局装置２０をユーザＡ、移動局装置３０をユーザＢ、移動局装置４０をユーザＣとすれば、例えば図５に示すように、ｔ１においては、２つの送信アンテナ１１６−１および送信アンテナ１１６−２にユーザＡ宛てのデータＡ１が割り当てられ、ｔ２においては、送信アンテナ１１６−１にユーザＢ宛てのデータＢ１が割り当てられ送信アンテナ１１６−２にユーザＣ宛てのデータＣ１が割り当てられ、ｔ３およびｔ４についても同様の割り当てが行われて送信されるようにスケジューリングされる。
【００５２】
なお、ｔ１およびｔ３において、データＡ１およびデータＡ２は、２つの送信アンテナ１１６−１〜１１６−２に割り当てられるが、これはスケジューラ１０４によってバッファ１０２が制御されることにより、データＡ１およびデータＡ２の複製が作成され、同一のデータが連続してバッファ１０２から送出され、Ｓ／Ｐ変換部１０８によってシリアル／パラレル変換されることで実現できる。
【００５３】
また、本実施の形態においては、基地局装置１０の送信アンテナが２本、移動局装置２０の受信アンテナが１本、移動局装置３０および移動局装置４０の受信アンテナが２本の場合を例にとって説明しているが、これらのアンテナ数は何本でも良い。移動局装置は、自装置に備えられた受信アンテナ数分のサブストリームを分離できるため、基地局装置がＮ本の送信アンテナを備えている（すなわち、Ｎ個のサブストリームを送信することができる）場合、同時にデータを送信する送信相手となる移動局装置のうち最も受信アンテナ数が少ない移動局装置の受信アンテナ数だけ異なるデータがＮ個のいずれかの送信アンテナに割り当てられるようにスケジューリングを行えば良い。
【００５４】
例えば、基地局装置が３本の送信アンテナを備えている（３つのサブストリームを送信することができる）場合、同時にデータを送信する送信相手となる移動局装置の中に受信アンテナが２本のものがあれば、２つの異なるサブストリームを３本の送信アンテナのうち２本に割り当てるか、または、２つの異なるサブストリームのうち一方の複製を生成して３本の送信アンテナに割り当てるようにスケジューリングを行う。また、同時にデータを送信する送信相手となるすべての移動局装置の受信アンテナ数が３本以上であれば、３つの異なるサブストリームを３本の送信アンテナに割り当てるようにスケジューリングする。
【００５５】
このようなスケジューラ１０４によるスケジューリングの結果、どの送信アンテナにどの移動局装置宛てのサブストリームが割り当てられるかの情報は、スケジューラ１０４から送信アンテナ割当信号生成部へ通知される。そして、送信アンテナ割当信号生成部１２４によって、上記の送信アンテナの割り当てに関する情報を各移動局装置へ通知するための送信アンテナ割当信号が生成される。送信アンテナ割当信号は、無線送信部１２６によってアンテナ１１８を介して送信される。
【００５６】
一方、スケジューラ１０４によってバッファ１０２が制御され、バッファ１０２から送出されたデータは、符号化部１０６によって誤り符号化され、Ｓ／Ｐ変換部１０８によってシリアル／パラレル変換されて２つのサブストリームが得られる。そして、２つのサブストリームは、それぞれ変調部１１０−１〜１１０−２によって変調され、拡散部１１２−１〜１１２−２によって同一のコードで拡散され、無線送信部１１４−１〜１１４−２によって送信アンテナ１１６−１〜１１６−２を介して同一の周波数で送信される。
【００５７】
そして、各移動局装置は、自装置宛てのサブストリームを含む信号を、受信アンテナ２０２、または受信アンテナ３０２−１〜３０２−２によって受信する。同時に、各移動局装置は、アンテナ２１４またはアンテナ３２０を介して、送信アンテナ割当信号を受信する。
【００５８】
そして、送信アンテナ割当信号復号部２１８または送信アンテナ割当信号復号部３２４によって、送信アンテナ割当信号が復号され、基地局装置１０における送信アンテナへのサブストリームの割り当てに関する情報が復調・復号部２０８または復調・復号部３１２へそれぞれ通知される。
【００５９】
移動局装置２０は、２つの送信アンテナに同一のサブストリームが割り当てられて送信された信号を受信するため、送信アンテナ割当信号の内容は、２つの送信アンテナにはいずれも移動局装置２０宛ての同一のサブストリームが割り当てられていることを示すものである。また、移動局装置３０および移動局装置４０は、２つの送信アンテナに自装置宛てのサブストリームのみが割り当てられているとは限らないため、送信アンテナ割当信号の内容は、１番目および２番目の送信アンテナにはそれぞれどちらの移動局装置宛てのサブストリームが割り当てられているかを示すものである。
【００６０】
このような送信アンテナ割当信号の内容に基づいて、移動局装置２０においては、復調・復号部２０８によって、自装置宛てのサブストリームが復調および復号され、受信データが得られる。また、移動局装置３０および移動局装置４０においては、サブストリーム分離部３０８によって、受信信号が基地局装置１０におけるサブストリームへと分離された後、復調・復号部３１２によって、自装置宛てのサブストリームが復調および復号され、受信データが得られる。
【００６１】
このように、本実施の形態によれば、移動局装置は、自装置の受信アンテナ数を基地局装置へ通知し、基地局装置は、複数の送信アンテナにデータを割り当てる際に、受信アンテナ数が最も少ない移動局装置の受信アンテナ数分だけ異なるデータが同時に送信されるようにスケジューリングを行うため、基地局装置が複数の送信アンテナからそれぞれ異なる移動局装置に対してデータを送信する場合でも、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。
【００６２】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の特徴は、各移動局装置がチャネルの品質を示す指標（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を基地局装置へ報告し、基地局装置は、ＣＱＩおよび各移動局装置の受信アンテナ数に基づくスケジューリングを行う点である。なお、本実施の形態に係る無線通信システムは、図１に示す無線通信システムと同様の構成を有しているものとし、その説明を省略する。
【００６３】
図６は、実施の形態２に係る基地局装置の内部構成を示すブロック図である。同図に示す基地局装置において、図２に示す基地局装置１０と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
スケジューラ１０４ａは、受信アンテナ数通知信号復号部１２２によって復号される受信アンテナ数通知信号、および後述するＣＱＩ復号部４０２によって復号されるＣＱＩに基づき、各移動局装置の受信アンテナ数およびアンテナ間のＣＱＩに応じたデータの送信順序を決定するスケジューリングを行う。ＣＱＩ復号部４０２は、移動局装置から送信されるＣＱＩを復号する。ここで、ＣＱＩは、送信アンテナ１１６−１および送信アンテナ１１６−２と受信アンテナとの間のチャネルの品質を示す指標であり、例えばＣＩＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ　ｔｏ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒａｔｉｏ）などが用いられる。
【００６５】
図７は、実施の形態２に係る移動局装置の内部構成を示すブロック図である。同図に示す移動局装置は、受信アンテナを１本備えるものであり、図３に示す移動局装置２０と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
チャネル推定部５０２は、受信アンテナ２０２によって受信された信号に対してチャネル推定を行う。ＣＱＩ測定部５０４は、チャネル推定結果に基づいて、基地局装置の送信アンテナ１１６−１および送信アンテナ１１６−２と自装置の受信アンテナ２０２との間のＣＱＩをそれぞれ測定する。
【００６７】
図８は、実施の形態２に係る他の移動局装置の内部構成を示すブロック図である。同図に示す移動局装置は、受信アンテナを２本備えるものであり、図４に示す移動局装置３０と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６８】
ＣＱＩ測定部６０２は、チャネル推定結果に基づいて、基地局装置の送信アンテナ１１６−１および送信アンテナ１１６−２と自装置の受信アンテナ３０２−１および受信アンテナ３０２−２との間のＣＱＩをそれぞれ測定する。
【００６９】
次いで、上記のように構成された基地局装置および移動局装置からなる無線通信システムにおける、スケジューリングの動作について説明する。
【００７０】
本実施の形態においても、まず、各移動局装置から受信アンテナ数通知信号が生成され、基地局装置へ送信される。このとき、ＣＱＩ測定部５０４およびＣＱＩ測定部６０２によって、それぞれチャネル推定部５０２およびチャネル推定部３１４のチャネル推定結果に基づいて、基地局装置の送信アンテナ１１６−１および送信アンテナ１１６−２から送信されるサブストリームごとのＣＱＩが測定され、測定されたＣＱＩが受信アンテナ数通知信号と同時に送信される。
【００７１】
受信アンテナ数通知信号およびＣＱＩは、基地局装置のアンテナ１１８によって受信される。そして、無線受信部１２０によって所定の無線処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）が行われ、受信アンテナ数通知信号復号部１２２によって受信アンテナ数通知信号が復号され、ＣＱＩ復号部４０２によってＣＱＩが復号され、各移動局装置の受信アンテナ数およびサブストリームごとのＣＱＩがスケジューラ１０４ａへ通知される。
【００７２】
そして、スケジューラ１０４ａによって、受信アンテナ数が１本の移動局装置に対してデータを送信する場合は、２つの送信アンテナ１１６−１〜１１６−２にはどちらも当該移動局装置宛ての同一のデータが割り当てられ、受信アンテナ数が２本の移動局装置に対してデータを送信する場合は、２つの送信アンテナ１１６−１〜１１６−２にそれぞれ異なるデータが割り当てられるようにスケジューリングが行われる。また、このとき、各移動局装置から通知されたＣＱＩに基づき、品質の良好なチャネルによって各移動局装置へデータが伝送されるようにスケジューリングが行われる。
【００７３】
具体的には、受信アンテナが１本の移動局装置をユーザＡ、受信アンテナが２本の移動局装置をユーザＢおよびユーザＣとすれば、例えば図９に示すように、ｔ１においては、２つの送信アンテナ１１６−１および送信アンテナ１１６−２にユーザＡ宛てのデータＡ１が割り当てられ、ｔ２においては、送信アンテナ１１６−１にユーザＢ宛てのデータＢ１が割り当てられ送信アンテナ１１６−２にユーザＢ宛てのデータＢ２が割り当てられ、ｔ３およびｔ４についても同様の割り当てが行われて送信されるようにスケジューリングされる。ここで、例えばｔ３においては、送信アンテナ１１６−１とユーザＢの受信アンテナとの間のチャネルの品質が良好であり、送信アンテナ１１６−２とユーザＣの受信アンテナとの間のチャネルの品質が良好であることがＣＱＩによって検知されるため、スケジューラ１０４ａのスケジューリングは図９のように行われる。
【００７４】
なお、ｔ１において、データＡ１は、２つの送信アンテナ１１６−１〜１１６−２に割り当てられるが、これはスケジューラ１０４ａによってバッファ１０２が制御されることにより、データＡ１の複製が作成され、同一のデータが連続してバッファ１０２から送出され、Ｓ／Ｐ変換部１０８によってシリアル／パラレル変換されることで実現できる。
【００７５】
また、本実施の形態においては、基地局装置の送信アンテナが２本、移動局装置の受信アンテナが１本または２本の場合を例にとって説明しているが、これらのアンテナ数は何本でも良い。移動局装置は、自装置に備えられた受信アンテナ数分のサブストリームを分離できるため、基地局装置がＮ本の送信アンテナを備えている（すなわち、Ｎ個のサブストリームを送信することができる）場合、同時にデータを送信する送信相手となる移動局装置のうち最も受信アンテナ数が少ない移動局装置の受信アンテナ数だけ異なるデータがＮ個のいずれかの送信アンテナに割り当てられるようにスケジューリングを行えば良い。
【００７６】
そして、実施の形態１と同様に、このスケジューリングの結果が送信アンテナ割当信号としてアンテナ１１８から送信されるとともに、送信アンテナ１１６−１および送信アンテナ１１６−２からそれぞれスケジューリングに従ってデータが送信される。そして、各移動局装置は、自装置宛てのデータを送信アンテナ割当信号に基づいて復調・復号し、受信データを得る。
【００７７】
このように、本実施の形態によれば、移動局装置は、サブストリームごとのＣＱＩを基地局装置へ報告し、基地局装置は、報告されたＣＱＩと各移動局装置の受信アンテナ数に応じてスケジューリングを行うため、各移動局装置におけるデータの受信品質を向上させることができ、データの無駄な再送を防止してスループットを向上させることができる。
【００７８】
なお、本実施の形態において、基地局装置は、移動局装置から報告されるサブストリームごとのＣＱＩを用いて、サブストリームごとの変調方式や誤り符号化方式を適応的に変更するようにしても良い。その場合には、図６に示す基地局装置において、Ｓ／Ｐ変換部１０８の後にそれぞれサブストリームごとの符号化部を設け、各サブストリームの符号化部および変調部が適応的に誤り符号化および変調を行うようにすれば良い。
【００７９】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の特徴は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ）方式またはＭＣ−ＣＤＭＡ（Ｍｕｌｔｉ　Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式などの通信において、移動局装置が自装置の受信アンテナ数を基地局装置へ通知する点である。なお、本実施の形態に係る無線通信システムは、図１に示す無線通信システムと同様の構成を有しているものとし、その説明を省略する。
【００８０】
図１０は、実施の形態３に係る基地局装置の内部構成を示すブロック図である。同図に示す基地局装置において、図６に示す基地局装置と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００８１】
ＣＱＩ復号部４０２は、移動局装置から送信されるＣＱＩを復号する。変調部７０２−１〜７０２−４は、シリアル／パラレル変換して得られたサブキャリアごとのデータを変調する。ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部７０４−１〜７０４−２は、それぞれ２サブキャリアのデータを単位として逆高速フーリエ変換を行う。なお、本実施の形態においては、１つのサブストリームには２サブキャリアのデータが含まれるものとして説明するが、各サブストリームに含まれるサブキャリア数はいくつでも良い。
【００８２】
図１１は、実施の形態３に係る移動局装置の内部構成を示すブロック図である。同図に示す移動局装置は、受信アンテナを１本備えるものであり、図７に示す移動局装置と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００８３】
ＦＦＴ（Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部８０２は、受信アンテナ２０２によって受信された信号を高速フーリエ変換する。
【００８４】
図１２は、実施の形態３に係る他の移動局装置の内部構成を示すブロック図である。同図に示す移動局装置は、受信アンテナを２本備えるものであり、図８に示す移動局装置と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００８５】
ＦＦＴ部９０２−１〜９０２−２は、それぞれ受信アンテナ３０２−１〜３０２−２によって受信された信号を高速フーリエ変換する。
【００８６】
次いで、上記のように構成された基地局装置および移動局装置からなる無線通信システムにおける、スケジューリングの動作について説明する。
【００８７】
本実施の形態においても、まず、各移動局装置から受信アンテナ数通知信号が生成され、基地局装置へ送信される。このとき、ＣＱＩ測定部５０４およびＣＱＩ測定部６０２によって、それぞれチャネル推定部５０２およびチャネル推定部３１４のチャネル推定結果に基づいて、基地局装置の送信アンテナ１１６−１および送信アンテナ１１６−２から送信されるサブストリームごとのＣＱＩが測定され、測定されたＣＱＩが受信アンテナ数通知信号と同時に送信される。
【００８８】
受信アンテナ数通知信号およびＣＱＩは、基地局装置のアンテナ１１８によって受信される。そして、無線受信部１２０によって所定の無線処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）が行われ、受信アンテナ数通知信号復号部１２２によって受信アンテナ数通知信号が復号され、ＣＱＩ復号部４０２によってＣＱＩが復号され、各移動局装置の受信アンテナ数およびサブストリームごとのＣＱＩがスケジューラ１０４ａへ通知される。
【００８９】
そして、スケジューラ１０４ａによって、受信アンテナ数が１本の移動局装置に対してデータを送信する場合は、２つの送信アンテナ１１６−１〜１１６−２にはどちらも当該移動局装置宛ての同一のデータが割り当てられ、受信アンテナ数が２本の移動局装置に対してデータを送信する場合は、２つの送信アンテナ１１６−１〜１１６−２にそれぞれ異なるデータが割り当てられるようにスケジューリングが行われる。また、このとき、各移動局装置から通知されたＣＱＩに基づき、品質の良好なチャネルによって各移動局装置へデータが伝送されるようにスケジューリングが行われる。さらに、受信アンテナ数が１本の移動局装置に対してデータを送信する場合は、各サブストリーム間で同じ周波数のサブキャリアには同一のデータが重畳され、受信アンテナ数が２本の移動局装置に対してデータを送信する場合は、各サブストリーム間で同じ周波数のサブキャリアにそれぞれ異なるデータが重畳されるようにスケジューリングが行われる。
【００９０】
具体的には、受信アンテナが１本の移動局装置をユーザＡ、受信アンテナが２本の移動局装置をユーザＢおよびユーザＣとすれば、例えば図１３に示すように、ｔ１においては、２つの送信アンテナ１１６−１および送信アンテナ１１６−２から送信されるサブストリームの周波数ｆ１のサブキャリアにユーザＡ宛てのデータＡ１が割り当てられ、周波数ｆ２のサブキャリアにユーザＡ宛てのデータＡ２が割り当てられ、ｔ２においては、送信アンテナ１１６−１から送信されるサブストリームの周波数ｆ１のサブキャリアにユーザＢ宛てのデータＢ１が割り当てられ、周波数ｆ２のサブキャリアにユーザＣ宛てのデータＣ１が割り当てられ、送信アンテナ１１６−２から送信されるサブストリームの周波数ｆ１のサブキャリアににユーザＢ宛てのデータＢ２が割り当てられ、周波数ｆ２のサブキャリアにユーザＢ宛てのデータＢ３が割り当てられ、ｔ３およびｔ４についても同様の割り当てが行われて送信されるようにスケジューリングされる。
【００９１】
なお、ｔ１において、データＡ１およびデータＡ２は、２つの送信アンテナ１１６−１〜１１６−２に割り当てられるが、これはスケジューラ１０４ａによってバッファ１０２が制御されることにより、データＡ１およびデータＡ２の複製が作成され、データＡ１、データＡ２、データＡ１（複製）、データＡ２（複製）の順にバッファ１０２から送出され、Ｓ／Ｐ変換部１０８によってシリアル／パラレル変換されることで実現できる。
【００９２】
また、本実施の形態においては、基地局装置の送信アンテナが２本、移動局装置の受信アンテナが１本または２本の場合を例にとって説明しているが、これらのアンテナ数は何本でも良い。移動局装置は、自装置に備えられた受信アンテナ数分のサブストリームを分離できるため、基地局装置がＮ本の送信アンテナを備えている（すなわち、Ｎ個のサブストリームを送信することができる）場合、同時にデータを送信する送信相手となる移動局装置のうち最も受信アンテナ数が少ない移動局装置の受信アンテナ数だけ異なるデータがＮ個のいずれかの送信アンテナに割り当てられるようにスケジューリングを行えば良い。
【００９３】
そして、実施の形態１と同様に、このスケジューリングの結果が送信アンテナ割当信号としてアンテナ１１８から送信されるとともに、送信アンテナ１１６−１および送信アンテナ１１６−２からそれぞれスケジューリングに従ってデータが送信される。そして、各移動局装置は、受信信号を高速フーリエ変換し、自装置宛てのデータを送信アンテナ割当信号に基づいて復調・復号し、受信データを得る。
【００９４】
このように、本実施の形態によれば、複数のキャリアにデータを重畳するＯＦＤＭ方式またはＭＣ−ＣＤＭＡ方式などを用いた無線通信において、基地局装置が複数の送信アンテナからそれぞれ異なる移動局装置に対してデータを送信する場合でも、すべての移動局装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の送信アンテナからそれぞれ異なる受信装置に対してデータを送信する場合に、すべての受信装置が自装置宛てのデータを正確に受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの構成の一例を示す図
【図２】実施の形態１に係る基地局装置の内部構成を示すブロック図
【図３】実施の形態１に係る移動局装置の内部構成を示すブロック図
【図４】実施の形態１に係る他の移動局装置に内部構成を示すブロック図
【図５】実施の形態１に係る送信アンテナに対するデータの割り当ての一例を示す図
【図６】本発明の実施の形態２に係る基地局装置の内部構成を示すブロック図
【図７】実施の形態２に係る移動局装置の内部構成を示すブロック図
【図８】実施の形態２に係る他の移動局装置に内部構成を示すブロック図
【図９】実施の形態２に係る送信アンテナに対するデータの割り当ての一例を示す図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る基地局装置の内部構成を示すブロック図
【図１１】実施の形態３に係る移動局装置の内部構成を示すブロック図
【図１２】実施の形態３に係る他の移動局装置に内部構成を示すブロック図
【図１３】実施の形態３に係る送信アンテナに対するデータの割り当ての一例を示す図
【符号の説明】
１０２　バッファ
１０４、１０４ａ　スケジューラ
１１６−１、１１６−２　送信アンテナ
１２２　受信アンテナ数通知信号復号部
１２４　送信アンテナ割当信号生成部
２０２、３０２−１、３０２−２　受信アンテナ
２１０、３１６　受信アンテナ数通知信号生成部
２１８、３２４　送信アンテナ割当信号復号部
４０２　ＣＱＩ復号部
５０４、６０２　ＣＱＩ測定部
７０４−１、７０４−２　ＩＦＦＴ部
８０２、９０２−１、９０２−２　ＦＦＴ部

Claims (12)

1. 少なくとも１つの移動局装置が複数の受信アンテナを備える移動局装置群と当該移動局装置群に対して複数の送信アンテナからデータを送信する基地局装置とを有する無線通信システムであって、
   前記移動局装置群の各移動局装置は、
   自装置に備えられた受信アンテナ数を示す受信アンテナ数通知信号を送信する受信アンテナ数通知信号送信手段、
   を有し、
   前記基地局装置は、
   前記受信アンテナ数通知信号を受信する受信アンテナ数通知信号受信手段と、
   受信された受信アンテナ数通知信号に基づいてデータの送信順序を決定する送信順序決定手段と、
   決定された送信順序で前記複数の送信アンテナのそれぞれにデータを割り当てて送信するデータ送信手段と、
   を有することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記基地局装置は、
   前記データ送信手段による前記複数の送信アンテナに対するデータの割り当てを報知するための送信アンテナ割当信号を送信する送信アンテナ割当信号送信手段、をさらに有することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
3. 前記送信順序決定手段は、
   前記複数の送信アンテナから同時にデータを送信する送信相手となる移動局装置のうち、受信アンテナ数が最も少ない移動局装置の受信アンテナ数分だけ互いに異なるデータが送信されるように送信順序を決定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
4. 前記移動局装置群の各移動局装置は、
   前記複数の送信アンテナと自装置の受信アンテナとの間の回線品質を測定する回線品質測定手段と、
   測定された回線品質の情報を送信する回線品質情報送信手段と、
   をさらに有し、
   前記基地局装置は、
   回線品質情報を受信する回線品質情報受信手段、をさらに有し、
   前記送信順序制御手段は、
   受信された回線品質情報および受信アンテナ数通知信号に基づいてデータの送信順序を決定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
5. 複数の送信アンテナからデータを送信する基地局装置であって、
   通信相手局に備えられた受信アンテナ数を示す受信アンテナ数通知信号を受信する受信アンテナ数通知信号受信手段と、
   受信された受信アンテナ数通知信号に基づいてデータの送信順序を決定する送信順序決定手段と、
   決定された送信順序で複数の送信アンテナにデータを割り当てて送信するデータ送信手段と、
   を有することを特徴とする基地局装置。
6. 前記データ送信手段による前記複数の送信アンテナに対するデータの割り当てを報知するための送信アンテナ割当信号を送信する送信アンテナ割当信号送信手段、をさらに有することを特徴とする請求項５記載の基地局装置。
7. 前記送信順序決定手段は、
   前記複数の送信アンテナから同時にデータを送信する通信相手局のうち、受信アンテナ数が最も少ない通信相手局の受信アンテナ数分だけ互いに異なるデータが送信されるように送信順序を決定することを特徴とする請求項５記載の基地局装置。
8. 前記複数の送信アンテナと通信相手局の受信アンテナとの間の回線品質を示す回線品質情報を受信する回線品質情報受信手段、をさらに有し、
   前記送信順序制御手段は、
   受信された回線品質情報および受信アンテナ数通知信号に基づいてデータの送信順序を決定することを特徴とする請求項５記載の基地局装置。
9. 前記データ送信手段は、
   前記複数の送信アンテナに割り当てられたデータの変調方式および誤り符号化方式を受信された回線品質情報に応じて適応的に変更して送信することを特徴とする請求項８記載の基地局装置。
10. 前記データ送信手段は、
    前記複数のアンテナのそれぞれに割り当てられたデータを複数のキャリアに重畳して送信することを特徴とする請求項５記載の基地局装置。
11. 自装置に備えられた受信アンテナ数を示す受信アンテナ数通知信号を送信する受信アンテナ数通知信号送信手段、を有することを特徴とする移動局装置。
12. 通信相手局の受信アンテナ数を取得するステップと、
    取得した受信アンテナ数に基づいてデータの送信順序を決定するステップと、決定した送信順序で複数の送信アンテナにデータを割り当てて送信するステップと、
    を有することを特徴とするスケジューリング方法。

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