JP2004201337A - 無線基地局装置及び無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 シェアードチャネルにアダプティブアレイアンテナ送信を適用する場合においても、コードリソース不足を発生させずに、多くのユーザ数を確保することができる無線通信を行うこと。
【解決手段】 シェアードチャネルを割り当てられたユーザに対して送信ダイバーシチ及びアダプティブアレイアンテナ送信を行ったり、パイロットチャネルをシェアードチャネルと同様にシェアードする。これにより、シェアードチャネルにアダプティブアレイアンテナ送信を適用する場合においても、コードリソース不足を発生させずに、多くのユーザ数を確保することができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 シェアードチャネルを割り当てられたユーザに対して送信ダイバーシチ及びアダプティブアレイアンテナ送信を行ったり、パイロットチャネルをシェアードチャネルと同様にシェアードする。これにより、シェアードチャネルにアダプティブアレイアンテナ送信を適用する場合においても、コードリソース不足を発生させずに、多くのユーザ数を確保することができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ディジタル無線通信システム、特にCDMA(Code Division Multiple Access)において使用される無線基地局装置及び無線通信方法に関する。
ディジタル無線通信においては、複数のアンテナ素子のアンテナ出力に重みつけ(以下、ウェイトという)を加えて指向性を適応的に制御するアダプティブアレイアンテナ(以下、AAAと省略する)技術が用いられている。このAAA技術では、信号の到来方向が異なることを利用して、指向性を適応的に制御することにより、干渉波を抑圧することができる。このため、このアダプティブアレイアンテナ技術は、同一チャネルにおける干渉波を除去する方法としては好適である。
また、ディジタル無線通信においては、AAA受信した際のウェイトを用いて送信を行うAAA送信も行われる。AAA送信では、ユーザからの信号の到来方向を推定して、その方向に指向性を向けるようにウェイトを算出し、そのウェイトでAAA送信する方法もある。
なお、AAA送信をする場合は、指向性送信された参照信号を用いてチャネル推定を行う。この場合、参照信号として、ユーザに個別のパイロットチャネルS−CPICH(Secondary-Common Pilot Indicator CHannel)の信号が用いられる。
一方、近年下り回線で大量のパケットデータを伝送するために、一つのチャネルを複数の通信端末(ユーザ)で使用するDSCH(Downlink Shared CHannel)のようなシェアードチャネルの導入が検討されている。例えば、DSCHを用いて伝送を行う場合、それぞれのユーザは個別チャネルで、制御データの伝送や送信電力制御・同期の保持を行うとともに、送信されているDSCHの信号が自分宛であるかという情報及びDSCHの伝送レートの情報を受信する。
そして、通信端末は、個別チャネルを受信して自分宛かどうか判定し、自分宛の場合は個別チャネルからDSCHの伝送レート情報を解読し、DSCHで伝送された信号の受信と復調を行う。
3GPP(3rd Generation Partnership Project)のCDMA/FDD(Frequency Division Duplex)仕様における送信ダイバーシチを採用する場合、すなわち、DSCHに送信ダイバーシチとAAA送信を適用する場合には、無線基地局装置では、2組のアレイアンテナからAAAでCPICHを送信することになるので、CPICHがユーザの2倍分必要となり、コードリソースが不足してしまい、ユーザ数が制限されてしまう。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、シェアードチャネルにアダプティブアレイアンテナ送信を適用する場合においても、コードリソース不足を発生させずに、多くのユーザ数を確保することができる無線通信を行う無線基地局装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
本発明の無線基地局装置は、それぞれ複数のアンテナ素子で構成され、送信ダイバーシチを行うダイバーシチアンテナと、シェアードチャネルで送信するユーザを選択する選択手段と、前記選択手段で選択されたユーザに対して前記シェアードチャネル及び前記シェアードチャネルとは異なり前記送信ダイバーシチ用の既知信号を含む制御チャネルを多重して前記送信ダイバーシチ用のウェイトを付与する第1ウェイト付与手段と、を具備し、シェアードチャネルを割り当てられたユーザに対してのみに送信ダイバーシチを行う構成を採る。
本発明の無線基地局装置は、上記構成において、制御チャネルが、前記シェアードチャネルに付随する付随チャネル及び/又はパイロットチャネルである構成を採る。
本発明の無線基地局装置は、それぞれ複数のアンテナ素子で構成され、送信ダイバーシチを行うダイバーシチアンテナと、前記送信ダイバーシチ用の既知信号を含むシェアードチャネルで送信するユーザを選択する選択手段と、前記選択手段で選択されたユーザに対して前記シェアードチャネルに前記送信ダイバーシチ用のウェイトを付与する第1ウェイト付与手段と、を具備し、シェアードチャネルを割り当てられたユーザに対してのみに送信ダイバーシチを行う構成を採る。
本発明の無線基地局装置は、上記構成において、第1ウェイト付与手段の出力に指向性送信用のウェイトを付与する第2ウェイト付与手段を具備する構成を採る。
本発明の無線基地局装置は、上記構成において、パイロットチャネルが、シェアードチャネルを割り当てられたユーザでシェアードされる構成を採る。
これらの構成によれば、シェアードチャネルとシェアードチャネルを割り当てられたユーザの個別チャネルに対してのみ送信ダイバーシチを実施することにより、シェアードチャネルを割り当てられないユーザに対してパイロットチャネルを割り当てる必要がないので、パイロットチャネルの増加に対するコードリソース不足を解消することができる。
本発明の無線基地局装置は、シェアードチャネル及び前記シェアードチャネルに付随する付随チャネルで送信するユーザを選択する選択手段と、前記選択手段で選択されたユーザに対して前記シェアードチャネル及び付随チャネルを多重して指向性送信用のウェイトを付与するウェイト付与手段と、を具備し、パイロットチャネルは、シェアードチャネルを割り当てられたユーザでシェアードされ、シェアードチャネルを割り当てられたユーザに対して指向性送信を行う構成を採る。
この構成によれば、パイロットチャネルもシェアードして、シェアードチャネルの切り替えに応じてパイロットチャネルの指向性を切り替えることにより、パイロットチャネルの増加によるコードリソース不足を回避することができる。
本発明の無線基地局装置は、上記構成において、通信端末装置からの上り回線信号を指向性受信する指向性受信手段と、シェアードチャネルを割り当てられたユーザに対して、前記シェアードチャネルの割り当てに応じて前記指向性受信手段を割り当てる割り当て手段と、を具備する構成を採る。
この構成によれば、指向性受信手段をユーザ毎に用意する必要がなくなり、ハード構成を小さくすることができ、処理量を大幅に削減することが可能となる。
本発明の通信端末装置は、上記無線基地局装置と無線通信を行う構成を採る。
この構成によれば、無線コードリソース不足を回避しながら無線基地局装置と無線通信を行うことが可能となる。
本発明の無線通信方法は、シェアードチャネルで送信するユーザを選択する選択工程と、前記選択工程で選択されたユーザに対して前記シェアードチャネル及び前記シェアードチャネルとは異なる、前記送信ダイバーシチ用の既知信号を含む制御チャネルを多重して前記送信ダイバーシチ用のウェイトを付与する第1ウェイト付与工程と、前記ウェイト付与工程での出力に指向性送信用のウェイトを付与する第2ウェイト付与工程と、を具備し、シェアードチャネルを割り当てられたユーザに対してのみに送信ダイバーシチを行う。
この方法によれば、シェアードチャネルとシェアードチャネルを割り当てられたユーザの個別チャネルに対してのみ送信ダイバーシチを実施することにより、シェアードチャネルを割り当てられないユーザに対してパイロットチャネルを割り当てる必要がないので、パイロットチャネルの増加に対するコードリソース不足を解消することができる。
本発明の無線通信方法は、シェアードチャネル及び前記シェアードチャネルに付随する付随チャネルで送信するユーザを選択する選択工程と、前記選択工程で選択されたユーザに対して前記シェアードチャネル及び付随チャネルを多重して指向性送信用のウェイトを付与するウェイト付与工程と、を具備し、パイロットチャネルは、シェアードチャネルを割り当てられたユーザでシェアードされ、シェアードチャネルを割り当てられたユーザに対して指向性送信を行う。
この方法によれば、パイロットチャネルもシェアードして、シェアードチャネルの切り替えに応じてパイロットチャネルの指向性を切り替えることにより、パイロットチャネルの増加によるコードリソース不足を回避することができる。
以上説明したように本発明の無線基地局装置及び無線通信方法は、シェアードチャネルを割り当てられたユーザに対して送信ダイバーシチ及びアダプティブアレイアンテナ送信を行ったり、パイロットチャネルをシェアードチャネルと同様にシェアードするので、シェアードチャネルにアダプティブアレイアンテナ送信を適用する場合においても、コードリソース不足を発生させずに、多くのユーザ数を確保することができる。
本発明者は、DSCHのようなシェアードチャネルをAAA送信と送信ダイバーシチを組み合わせて送信する際に、通信端末で送信ダイバーシチのフィードバック情報を計算するための参照信号として使用するパイロットチャネルをAAA送信する必要があるために、このパイロットチャネルに使用する拡散コードが多くなることに着目し、パイロットチャネルもシェアードして、シェアードチャネルの切り替えに応じてパイロットチャネルの指向性を切り替えることにより、パイロットチャネルの増加によるコードリソース不足を回避することができることを見出し本発明をするに至った。
また、DSCHはデータ以外の制御データなどは伝送しないので、それぞれのユーザは、個別チャネルで制御データの伝送や送信電力制御・同期の保持を行う。この場合において、送信ダイバーシチを行うと、DSCHに付随する個別チャネルがダイバーシチアンテナの本数分(通常は2つ)必要となる。このため、個別チャネルに使用する拡散コードが多く必要となる。
また、この個別チャネルは、制御データの伝送が主であるので、伝送レートが低いものである。このため、低い拡散率を用いて通信を行うことが可能であり、送信ダイバーシチやAAA送信を行うメリットが少ない。
本発明者はこの点に着目し、DSCHを送信するユーザに対してはDSCH及びそれに付随する個別チャネルの両方に対してAAA送信及び送信ダイバーシチを行い、DSCHを送信しないユーザに対してはDSCHに付随する個別チャネルに送信ダイバーシチを行わないことにより、DSCHを送信しないユーザに送信ダイバーシチ用のパイロットチャネルを割り当てる必要がなくなり、パイロットチャネルの増加によるコードリソース不足を回避することができることを見出し本発明をするに至った。
すなわち、本発明の骨子は、シェアードチャネルを割り当てられたユーザに対して送信ダイバーシチとアダプティブアレイアンテナ送信を組み合わせて送信を行ったり、パイロットチャネルをシェアードチャネルと同様にシェアードして、シェアードチャネルにアダプティブアレイアンテナ送信を適用する場合においても、コードリソース不足を発生させずに、多くのユーザ数を確保することができる無線通信を行うことである。
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
本実施の形態では、シェアードチャネルにAAA送受信及び送信ダイバーシチを適用して通信を実際に行う場合の構成について説明する。
本実施の形態では、シェアードチャネルにAAA送受信及び送信ダイバーシチを適用して通信を実際に行う場合の構成について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図1において、太い実線は、3つのアンテナ素子分の情報であることを示す。
図1においては、3本のアンテナ素子でアレイアンテナを構成し、2つのアレイアンテナでダイバーシチを行う場合について説明するが、本発明はこれに限定されず、アンテナ素子が3本以外の本数の場合にも適用することが可能である。また、本実施の形態では、ユーザが3人である場合について説明するが、本発明は、ユーザが2人又は4人以上でも同様に適用することができる。また、本実施の形態では、シェアードチャネルとしてDSCHを用い、共通パイロットチャネルとしてS-CPICHを用いる場合について説明する。
通信端末装置からの上り回線信号(受信信号)は、アンテナ1であるアレイアンテナ101aを介して受信RF部102aで受信される。受信RF部102aでは、受信信号に対して所定の無線受信処理(例えば、ダウンコンバート、増幅、A/D変換など)を施して、無線受信処理後の信号を受信信号処理部103に出力する。
また、受信信号は、アンテナ2であるアンテナ101bを介して受信RF部102bで受信される。受信RF部102bでは、受信信号に対して所定の無線受信処理を施して、無線受信処理後の信号を受信信号処理部103に出力する。
受信信号処理部103は、ユーザ毎に用意されており、それぞれAAA受信部104a,104b及びダイバーシチ合成部105を備えている。また、AAA受信部104a,104bは、それぞれマッチドフィルタ(MF)1041、受信ウェイト合成部1042、及びウェイト更新部1043を有する。AAA受信部104a,104bの動作は同じであるので、ここでは、AAA受信部104aを用いて説明する。
受信RF部102aから出力された信号は、AAA受信部104aのMF1041で通信端末で使用された拡散コードを用いて相関演算される。この相関演算出力は、受信ウェイト合成部1042及びウェイト更新部1043に出力される。
ウェイト更新部1043では、受信信号(ユーザ)の到来方向を推定する。この到来方向の推定結果に基づいて受信ウェイトを算出する。この受信ウェイトは、受信ウェイト合成部1042に送られる。また、この受信ウェイトは、ウェイト更新部1043から送信用ウェイト選択部111に出力され、送信用ウェイト選択部111で送信用ウェイトとして使用される。
受信ウェイト合成部1042では、ウェイト更新部1043で求められた受信ウェイトを用いてMF1041からの相関出力に対してAAA受信処理を行って、AAA受信処理された信号をダイバーシチ合成部105に出力する。
ダイバーシチ合成部105では、各AAA受信部104a,104bからのそれぞれのAAA受信処理された信号を合成して受信信号を得る。なお、そのユーザがDSCHに割り当てられている時は、そのユーザからの受信信号に送信ダイバーシチ用のフィードバック情報(位相差情報又は位相差・振幅情報)が含まれているので、そのフィードバック情報は、フィードバック情報選択部106に出力される。
シェアードチャネル割当部107は、ユーザ割り当て情報に基づいてDSCHで送信するユーザの個別チャネルを選択する。DSCHで送信するユーザの個別チャネルの送信データ(宛先、伝送レートなど)は、DSCH及びS-CPICHと共に送信ダイバーシチ及びAAA送信が適用されるので、アンテナ101a用の加算器109及びアンテナ101b用の加算器110でそれぞれDSCH及びS-CPICHと多重されて、送信ダイバーシチ用ウェイト乗算部112a,112bに出力される。
また、ユーザ割り当て情報は、フィードバック情報選択部106にも出力されるので、フィードバック情報選択部106では、DSCHで送信するユーザのフィードバック情報を選択する。また、フィードバック情報選択部106では、選択されたフィードバック情報に基づいて送信ダイバーシチ用ウェイトを算出する。例えば、フィードバック情報である位相差情報に基づいて、一方のアンテナを基準として他方のアンテナに位相差を与えるようなウェイトを算出する。この送信ダイバーシチ用ウェイトは、送信ダイバーシチ用ウェイト乗算部112a,112bに出力される。
送信ダイバーシチ用ウェイト乗算部112a,112bでは、個別チャネル、DSCH及びS-CPICHを多重した信号に、フィードバック情報選択部106で選択されたフィードバック情報のウェイトを乗算し、乗算後の信号をそれぞれ指向性送信用ウェイト乗算部113a,113bに出力する。
また、ユーザ割り当て情報は、送信用ウェイト選択部111にも出力されるので、送信用ウェイト選択部111では、DSCHで送信するユーザの送信用ウェイトを選択する。選択された送信用ウェイトは、指向性送信用ウェイト乗算部113a,113bに出力される。
指向性送信用ウェイト乗算部113a,113bでは、送信ダイバーシチ用ウェイト乗算部112a,112bからの出力に、送信用ウェイト選択部111で選択された送信用ウェイトを乗算し、乗算後の信号をそれぞれ送信RF部115a,115bに出力する。なお、アンテナ101aの1本のアンテナ素子への出力については、加算器114に出力する。
一方、DSCHで送信しないユーザの個別チャネルの送信データ(宛先、伝送レート)は、加算器108で多重されて加算器114に出力される。加算器114では、指向性送信用ウェイト乗算部113aからの出力とDSCHで送信しないユーザの個別チャネルの送信データとが多重されて、送信RF部115aに出力される。
送信RF部115aでは、指向性送信用ウェイト乗算部113a,113b及び加算器114からの出力に対して所定の無線送信処理(D/A変換、増幅、アップコンバートなど)を施す。無線送信処理された信号は、アンテナ101aを介して下り回線信号として通信端末装置に送信される。送信RF部115bでは、指向性送信用ウェイト乗算部113a,113bからの出力に対して所定の無線送信処理を施す。無線送信処理された信号は、アンテナ101bを介して下り回線信号として通信端末装置に送信される。
このとき、アンテナ101a,101bでDSCHで送信するユーザの個別チャネル、DSCH、S-CPICHに対して送信ダイバーシチ及びAAA送信が適用されて送信がなされ、アンテナ101aの1本のアンテナ素子でDSCHで送信する以外のユーザの個別チャネルの送信がなされる。
図2は、図1に示す無線基地局装置と無線通信を行う通信端末装置の構成を示すブロック図である。
無線基地局装置から送信された下り回線信号(受信信号)は、アンテナ201を介して受信RF部202で受信される。受信RF部202では、受信信号に対して所定の無線受信処理(ダウンコンバート、増幅、A/D変換など)を施して、無線受信処理後の信号を個別チャネル受信部203に出力する。また、無線受信処理後の信号は、メモリ205に格納される。
個別チャネル受信部203では、無線受信処理後の信号に対して無線基地局装置で用いた拡散コードで逆拡散処理を行い、逆拡散処理後の信号を用いて復調処理を行って、個別チャネルで伝送された宛先情報及び伝送レート情報を得て、その宛先情報及び伝送レート情報を判定部204に出力する。
判定部204では、宛先情報が自局宛であるかどうかを判定し、自局宛である場合には、伝送レートを解読して、シェアードチャネル受信部206及び送信ダイバーシチ用パイロットチャネル受信部207に出力する。
シェアードチャネル受信部206では、判定部204で解読された伝送レートでメモリ205に格納された信号を復調処理し、復号してシェアードチャネル受信信号を得る。
また、送信ダイバーシチ用パイロットチャネル受信部207では、判定部204で解読された伝送レートでメモリ205に格納された信号のうちの送信ダイバーシチ用の既知信号を用いて送信ダイバーシチ用のフィードバック情報を生成する。このフィードバック情報は、多重部208に出力される。
多重部208では、DSCHが自局宛である場合は、フィードバック情報と個別チャネルの送信信号を多重して、送信RF部209に出力する。送信RF部209では、多重された信号に対して所定の無線送信処理(D/A変換、増幅、アップコンバートなど)を施す。無線送信処理された信号は、アンテナ201を介して上り回線信号として無線基地局装置に送信される。
次に、上記構成を有する無線基地局装置及び通信端末装置を用いて、本実施の形態に係る無線通信方法を行う場合について説明する。ここでは、ユーザaがDSCHを送信するユーザと選択された場合について説明する。
まず、この場合、無線リソース管理部でDSCHの割り当て対象ユーザaを決定する。無線基地局装置は、このユーザ割り当て情報(宛先情報)及び伝送レート情報をユーザaの個別チャネルで通信端末装置に送信する。このとき、S−CPICH(送信ダイバーシチ用パイロットチャネル)信号も通信端末装置に送信する。
ユーザaの通信端末装置では、無線基地局装置からの下り回線信号を受信し、個別チャネル受信部203でDSCHに付随する個別チャネル信号を復調し、判定部204でDSCHが自局宛であることを確認し、伝送レートを解読する。そして、送信ダイバーシチ用パイロットチャネル受信部207で前記伝送レートでS−CPICHを受信して、このS−CPICHの既知信号を用いて送信ダイバーシチ用のフィードバック情報を生成する。そして、このフィードバック情報を上り回線で無線基地局装置に送信する。
無線基地局装置では、上り回線信号を受信して、ユーザaの受信信号処理部103で受信信号を得て、その受信信号に含まれるフィードバック情報をフィードバック情報選択部106に出力する。フィードバック情報選択部106は、ユーザaの通信端末装置からのフィードバック情報にしたがって、ユーザaに対する送信ダイバーシチ用のウェイトを送信ダイバーシチ用ウェイト乗算部112a,112bに出力する。
無線リソース管理部で決定したユーザ割り当て情報は、シェアードチャネル割当部107に送られ、シェアードチャネル割当部107では、DSCHで送信するユーザaの個別チャネルデータ(宛先情報、伝送レート情報など)を加算器109,110に出力するように制御し、DSCHで送信しないユーザb,ユーザcの個別チャネルデータを加算器108に出力するように制御する。
加算器109,110では、アンテナ101aから送信されるDSCH、ユーザaの個別チャネル、S-CPICHをそれぞれ多重する。加算器109で多重された信号は、送信ダイバーシチ用ウェイト乗算部112aに出力されて、そこでユーザaからのフィードバック情報に基づいて求められたウェイトが乗算される。また、加算器110で多重された信号は、送信ダイバーシチ用ウェイト乗算部112bに出力されて、そこでユーザaからのフィードバック情報に基づいて求められたウェイトが乗算される。
送信ダイバーシチ用のウェイトが乗算された信号は、指向性送信用ウェイト乗算部113a,113bにそれぞれ出力され、そこでユーザaに対する送信用ウェイトが乗算される。この送信用ウェイトは、ユーザaの受信信号処理部103のAAA受信部で、受信信号の到来方向から求められた受信ウェイトが用いられる。
送信用ウェイトが乗算された信号は、それぞれ送信RF部115a,115bを介してアンテナ101a,101bから下り回線信号として送信される。なお、アンテナ101aの1本のアンテナ素子からは、DSCHで送信しない個別チャネルが加算器114で多重された信号が送信用ウェイトまで乗算されたユーザaへの信号と共に送信される。
ユーザaの通信端末装置では、無線基地局装置からの下り回線信号を受信し、個別チャネル受信部203でDSCHに付随する個別チャネル信号を復調し、判定部204でDSCHが自局宛であることを確認し、伝送レートを解読する。そして、この伝送レートでDSCH信号を受信する。
このように、DSCHで送信するユーザ(ユーザa)の個別チャネルについては送信ダイバーシチ及びAAA送信を適用し、DSCHで送信しないユーザ(ユーザb,ユーザc)の個別チャネルについては送信ダイバーシチを適用しないで送信を行う。
図3を用いて、ユーザa〜ユーザcがDSCHを共有して送信を行うタイミングについて説明する。図3は、図1に示す無線基地局装置における送信タイミングを説明するための図である。
ここでは、時刻kTからユーザaがDSCHを割り当てられ、時刻(k+n1)TからユーザbがDSCHを割り当てられ、時刻(k+n2)TからユーザcがDSCHを割り当てられている。
まず、時刻kTから時刻(k+n1)Tについては、ユーザaがDSCHを割り当てられているので、ユーザaに対して個別チャネルで宛先情報及び伝送レート情報を送信する。このとき、ユーザaの個別チャネル、DSCH、及びS-CPICHに対して送信ダイバーシチ及びAAA送信を適用する。AAA送信については、図4(a)に示すように、ユーザaについての指向性401を用いる。一方、ユーザb、ユーザcは、DSCHを割り当てられていないので、個別チャネル、DSCH及びS-CPICHを1本のアンテナで送信し、送信ダイバーシチは適用されない。
時刻(k+n1)Tから時刻(k+n2)Tについては、ユーザbがDSCHを割り当てられているので、ユーザbに対して個別チャネルで宛先情報及び伝送レート情報を送信する。このとき、ユーザbの個別チャネル、DSCH、及びS-CPICHに対して送信ダイバーシチ及びAAA送信を適用する。AAA送信については、図4(b)に示すように、ユーザbについての指向性402を用いる。一方、ユーザa、ユーザcは、DSCHを割り当てられていないので、個別チャネル、DSCH及びS-CPICHを1本のアンテナから送信し、送信ダイバーシチは適用されない。
時刻(k+n2)Tから時刻(k+n3)Tについては、ユーザcがDSCHを割り当てられているので、ユーザcに対して個別チャネルで宛先情報及び伝送レート情報を送信する。このとき、ユーザcの個別チャネル、DSCH、及びS-CPICHに対して送信ダイバーシチ及びAAA送信を適用する。AAA送信については、図4(c)に示すように、ユーザcについての指向性403を用いる。一方、ユーザa、ユーザbは、DSCHを割り当てられていないので、個別チャネル、DSCH及びS-CPICHは1本のアンテナから送信し、送信ダイバーシチは適用されない。
各ユーザの通信端末装置では、上述したように、図3における個別チャネルの網掛け部分で宛先情報と伝送レート情報を取得して、宛先を解読して、自局宛のときに伝送レート情報を解読して、その伝送レートでDSCH信号を受信する。
このように、DSCHとDSCHを割り当てられたユーザの個別チャネルに対してのみ送信ダイバーシチを実施することにより、DSCHを割り当てられないユーザに対してパイロットチャネルを割り当てる必要がないので、パイロットチャネルの増加に対するコードリソース不足を解消することができる。
ここで、DSCHに付随する個別チャネルは、制御情報だけを伝送する場合と、制御情報と共に音声やデータを伝送する場合がある。制御情報だけを伝送する場合は非常にデータ量が少ないので、他ユーザに与える干渉が少なく、AAA受信して通信端末の送信電力を低減する必要はない。したがって、DSCHを割り当てられたユーザからの受信信号だけAAA受信してAAA処理量を低減することが可能となる。
上述した説明において、無線基地局装置での受信において、すべてのユーザからの受信信号をAAA受信しているが、以下では、図5を用いて、DSCHを割り当てられたユーザからの受信信号だけAAA受信する場合について説明する。この場合、無線基地局装置では、AAA受信部はDSCHが割り当てられたユーザ用に切り替えて割り当てられ、AAA送信のためのウェイト算出が十分可能な時間だけ早くAAA受信を開始する。
図5に示すように、時刻kTからユーザaにDSCHを割り当て、時刻(k+n1)TからユーザbにDSCHを割り当て、時刻(k+n2)TからユーザcにDSCHを割り当てるとする。また、AAA送信のための送信用ウェイトを算出するための時間がmTであるとする。
AAA受信部は次のように割り当てられる。
時刻kT〜時刻(k+n1−m)T:ユーザa
時刻(k+n1−m)T〜時刻(k+n2)T:ユーザa、ユーザb
時刻(k+n2)T〜時刻(k+n2−m)T:ユーザb
時刻(k+n2−m)T〜時刻(k+n3)T:ユーザb、ユーザc
時刻(k+n3)T〜時刻(k+n2−m)T:ユーザc
時刻kT〜時刻(k+n1−m)T:ユーザa
時刻(k+n1−m)T〜時刻(k+n2)T:ユーザa、ユーザb
時刻(k+n2)T〜時刻(k+n2−m)T:ユーザb
時刻(k+n2−m)T〜時刻(k+n3)T:ユーザb、ユーザc
時刻(k+n3)T〜時刻(k+n2−m)T:ユーザc
このようにAAA受信部をDSCHの割り当てに応じてユーザに割り当てることにより、AAA送信のための受信準備時間mTとユーザの割り当て時間間隔(n1,n2,n3…)の重なるだけAAA受信部を用意すれば良くなる。この例では、3ユーザに対して2つのAAA受信部を用意するだけで良くなる。一般的に、DSCHに割り当てられるユーザは数十から百程度と非常に多いので、AAA受信部を少なくできることにより、ハード構成を小さくすることができ、処理量を大幅に削減することが可能となる。
(実施の形態2)
本実施の形態では、送信ダイバーシチは行わず、パイロットチャネルをシェアードして、シェアードチャネルの切り替えに応じてパイロットチャネルの指向性を切り替えることにより、パイロットチャネルの増加によるコードリソース不足を回避する場合について説明する。
本実施の形態では、送信ダイバーシチは行わず、パイロットチャネルをシェアードして、シェアードチャネルの切り替えに応じてパイロットチャネルの指向性を切り替えることにより、パイロットチャネルの増加によるコードリソース不足を回避する場合について説明する。
図6は、本発明の実施の形態2に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図6において、太い実線は、3つのアンテナ素子分の情報であることを示す。
図6においては、3本のアンテナ素子でアレイアンテナを構成する場合について説明するが、本発明はこれに限定されず、アンテナ素子が3本以外の本数の場合にも適用することが可能である。また、本実施の形態では、ユーザが3人である場合について説明するが、本発明は、ユーザが2人又は4人以上でも同様に適用することができる。また、本実施の形態では、シェアードチャネルとしてDSCHを用い、共通パイロットチャネルとしてS-CPICHを用いる場合について説明する。
通信端末装置からの上り回線信号(受信信号)は、アンテナ601を介して受信RF部602で受信される。受信RF部602では、受信信号に対して所定の無線受信処理(例えば、ダウンコンバート、増幅、A/D変換など)を施して、無線受信処理後の信号を受信信号処理部603に出力する。
受信信号処理部603は、ユーザ毎に用意されており、それぞれAAA受信部604を備えている。また、AAA受信部604は、それぞれマッチドフィルタ(MF)6041、受信ウェイト合成部6042、及びウェイト更新部6043を有する。
受信RF部602から出力された信号は、AAA受信部604のMF6041で通信端末で使用された拡散コードを用いて相関演算される。この相関演算出力は、受信ウェイト合成部6042及びウェイト更新部6043に出力される。
ウェイト更新部6043では、受信信号(ユーザ)の到来方向を推定する。この到来方向の推定結果に基づいて受信ウェイトを算出する。この受信ウェイトは、受信ウェイト合成部6042に送られる。また、この受信ウェイトは、ウェイト更新部6043から送信用ウェイト選択部608に出力され、送信用ウェイト選択部608で送信用ウェイトとして使用される。
受信ウェイト合成部6042では、ウェイト更新部6043で求められた受信ウェイトを用いてMF6041からの相関出力に対してAAA受信処理を行って、受信信号を得る。
シェアードチャネル割当部605は、ユーザ割り当て情報に基づいてDSCHで送信するユーザの個別チャネルを選択する。DSCHで送信するユーザの個別チャネルの送信データ(宛先、伝送レートなど)は、DSCH及びS-CPICHと共に送信ダイバーシチ及びAAA送信が適用されるので、加算器607でDSCH及びS-CPICHと多重されて、指向性送信用ウェイト乗算部609に出力される。
また、ユーザ割り当て情報は、送信用ウェイト選択部608にも出力されるので、送信用ウェイト選択部608では、DSCHで送信するユーザの送信用ウェイトを選択する。選択された送信用ウェイトは、指向性送信用ウェイト乗算部609に出力される。
指向性送信用ウェイト乗算部609では、加算器607からの出力に、送信用ウェイト選択部608で選択された送信用ウェイトを乗算し、乗算後の信号をそれぞれ送信RF部611に出力する。なお、アンテナ601の1本のアンテナ素子への出力については、加算器610に出力する。
一方、DSCHで送信しないユーザの個別チャネルの送信データ(宛先、伝送レート)は、加算器606で多重されて加算器610に出力される。加算器610では、指向性送信用ウェイト乗算部609からの出力とDSCHで送信しないユーザの個別チャネルの送信データとが多重されて、送信RF部611に出力される。
送信RF部611では、指向性送信用ウェイト乗算部609及び加算器610からの出力に対して所定の無線送信処理(D/A変換、増幅、アップコンバートなど)を施す。無線送信処理された信号は、アンテナ601を介して下り回線信号として通信端末装置に送信される。
このとき、アンテナ601でDSCHで送信するユーザの個別チャネル、DSCH、S-CPICHに対して送信ダイバーシチ及びAAA送信が適用されて送信がなされ、アンテナ601の1本のアンテナ素子でDSCHで送信する以外のユーザの個別チャネルの送信がなされる。
次に、上記構成を有する無線基地局装置及び図2に示す通信端末装置を用いて、本実施の形態に係る無線通信方法を行う場合について説明する。ここでは、ユーザaがDSCHを送信するユーザと選択された場合について説明する。
無線リソース管理部で決定したユーザ割り当て情報は、シェアードチャネル割当部605に送られ、シェアードチャネル割当部605では、DSCHで送信するユーザaの個別チャネルデータ(宛先情報、伝送レート情報など)を加算器607に出力するように制御し、DSCHで送信しないユーザb,ユーザcの個別チャネルデータを加算器606に出力するように制御する。
加算器607では、アンテナ601から送信されるDSCH、ユーザaの個別チャネル、S-CPICHを多重する。加算器607で多重された信号は、指向性送信用ウェイト乗算部609に出力され、そこでユーザaに対する送信用ウェイトが乗算される。この送信用ウェイトは、ユーザaの受信信号処理部603のAAA受信部で、受信信号の到来方向から求められた受信ウェイトが用いられる。
送信用ウェイトが乗算された信号は、送信RF部611を介してアンテナ601から下り回線信号として送信される。なお、アンテナ601の1本のアンテナ素子からは、DSCHで送信しない個別チャネルが加算器610で多重された信号が送信用ウェイトまで乗算されたユーザaへの信号と共に送信される。
ユーザaの通信端末装置では、無線基地局装置からの下り回線信号を受信し、個別チャネル受信部203でDSCHに付随する個別チャネル信号を復調し、判定部204でDSCHが自局宛であることを確認し、伝送レートを解読する。そして、その伝送レートでDSCH信号を受信する。
図7を用いて、ユーザa〜ユーザcがDSCHを共有して送信を行うタイミングについて説明する。図7は、図6に示す無線基地局装置における送信タイミングを説明するための図である。
ここでは、時刻kTからユーザaがDSCHを割り当てられ、時刻(k+n1)TからユーザbがDSCHを割り当てられ、時刻(k+n2)TからユーザcがDSCHを割り当てられている。
まず、時刻kTから時刻(k+n1)Tについては、ユーザaがDSCHを割り当てられているので、ユーザaに対して個別チャネルで宛先情報及び伝送レート情報を送信する。このとき、ユーザaの個別チャネル、DSCH、及びS-CPICHに対してAAA送信を適用する。AAA送信については、図4(a)に示すように、ユーザaについての指向性401を用いる。
時刻(k+n1)Tから時刻(k+n2)Tについては、ユーザbがDSCHを割り当てられているので、ユーザbに対して個別チャネルで宛先情報及び伝送レート情報を送信する。このとき、ユーザbの個別チャネル、DSCH、及びS-CPICHに対してAAA送信を適用する。AAA送信については、図4(b)に示すように、ユーザbについての指向性402を用いる。
時刻(k+n2)Tから時刻(k+n3)Tについては、ユーザcがDSCHを割り当てられているので、ユーザcに対して個別チャネルで宛先情報及び伝送レート情報を送信する。このとき、ユーザcの個別チャネル、DSCH、及びS-CPICHに対してAAA送信を適用する。AAA送信については、図4(c)に示すように、ユーザcについての指向性403を用いる。
各ユーザの通信端末装置では、上述したように、図7における個別チャネルの網掛け部分で宛先情報と伝送レート情報を取得して、宛先を解読して、自局宛のときに伝送レート情報を解読して、その伝送レートでDSCH信号を受信する。
このように、パイロットチャネルもシェアードして、シェアードチャネルの切り替えに応じてパイロットチャネルの指向性を切り替えることにより、パイロットチャネルの増加によるコードリソース不足を回避することができる。
本実施の形態においても、実施の形態1と同様に、AAA受信部をDSCHの割り当てに応じてユーザに割り当てて、AAA受信部を少なくして、ハード構成を小さくし、処理量を大幅に削減するようにしても良い。
本発明は上記実施の形態1,2に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態1,2では、無線基地局装置において、受信信号の到来方向から求めた受信ウェイトを送信用ウェイトとして用いる場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、受信信号の到来方向から送信用ウェイトを新たに求めて、そのウェイトでAAA送信する場合にも適用することができる。
また、上記実施の形態1,2では、シェアードチャネルとしてDSCHを用い、パイロットチャネルとしてS−CPICHを用いた場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、シェアードチャネルとしては、複数のユーザが共有して用いるチャネルであればDSCH以外のチャネルを用いても良く、パイロットチャネルとしては、指向性送信が可能であり、既知信号を送信するチャネルであればS−CPICH以外のチャネルを用いても良い。
また、上記実施の形態1,2では、シェアードチャネルに割り当てられないユーザの個別チャネルを1本のアンテナから送信する場合について説明しているが、本発明は、シェアードチャネルに割り当てられないユーザの個別チャネルにAAA送信を適用するようにしても良い。この場合、例えば、シェアードチャネルに割り当てられないユーザの個別チャネルを多重した後の出力に指向性送信用ウェイトを付与する。
本願発明にかかる無線基地局装置は、シェアードチャネルにアダプティブアレイアンテナ送信を適用する場合においても、コードリソース不足を発生させずに、多くのユーザ数を確保するという効果を有し、例えばCDMAなどのディジタル無線通信システムに適用することができる。
101a,101b,201,601 アレイアンテナ
102a,102b,202,602 受信RF部
103,603 受信信号処理部
104a,104b,604 AAA受信部
105 ダイバーシチ合成部
106 フィードバック情報選択部
107,605 シェアードチャネル割当部
108〜110,114,606,607,610 加算器
111,608 送信用ウェイト選択部
112a,112b 送信ダイバーシチ用ウェイト乗算部
113a,113b,609 指向性送信用ウェイト乗算部
115a,115b,209,611 送信RF部
203 個別チャネル受信部
204 判定部
205 メモリ
206 シェアードチャネル受信部
207 送信ダイバーシチ用パイロットチャネル受信部
208 多重部
1041,6041 MF
1042,6042 受信ウェイト合成部
1043,6043 ウェイト更新部
102a,102b,202,602 受信RF部
103,603 受信信号処理部
104a,104b,604 AAA受信部
105 ダイバーシチ合成部
106 フィードバック情報選択部
107,605 シェアードチャネル割当部
108〜110,114,606,607,610 加算器
111,608 送信用ウェイト選択部
112a,112b 送信ダイバーシチ用ウェイト乗算部
113a,113b,609 指向性送信用ウェイト乗算部
115a,115b,209,611 送信RF部
203 個別チャネル受信部
204 判定部
205 メモリ
206 シェアードチャネル受信部
207 送信ダイバーシチ用パイロットチャネル受信部
208 多重部
1041,6041 MF
1042,6042 受信ウェイト合成部
1043,6043 ウェイト更新部
Claims (10)
- それぞれ複数のアンテナ素子で構成され、送信ダイバーシチを行うダイバーシチアンテナと、
シェアードチャネルで送信するユーザを選択する選択手段と、
前記選択手段で選択されたユーザに対して前記シェアードチャネル及び前記シェアードチャネルとは異なり前記送信ダイバーシチ用の既知信号を含む制御チャネルを多重して前記送信ダイバーシチ用のウェイトを付与する第1ウェイト付与手段と、
を具備し、
シェアードチャネルを割り当てられたユーザに対してのみに送信ダイバーシチを行うことを特徴とする無線基地局装置。 - 制御チャネルは、前記シェアードチャネルに付随する付随チャネル及び/又はパイロットチャネルであることを特徴とする請求項1に記載の無線基地局装置。
- それぞれ複数のアンテナ素子で構成され、送信ダイバーシチを行うダイバーシチアンテナと、
前記送信ダイバーシチ用の既知信号を含むシェアードチャネルで送信するユーザを選択する選択手段と、
前記選択手段で選択されたユーザに対して前記シェアードチャネルに前記送信ダイバーシチ用のウェイトを付与する第1ウェイト付与手段と、
を具備し、
シェアードチャネルを割り当てられたユーザに対してのみに送信ダイバーシチを行うことを特徴とする無線基地局装置。 - 第1ウェイト付与手段の出力に指向性送信用のウェイトを付与する第2ウェイト付与手段を具備することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の無線基地局装置。
- パイロットチャネルは、シェアードチャネルを割り当てられたユーザでシェアードされることを特徴とする請求項2に記載の無線基地局装置。
- シェアードチャネル及び前記シェアードチャネルに付随する付随チャネルで送信するユーザを選択する選択手段と、
前記選択手段で選択されたユーザに対して前記シェアードチャネル及び付随チャネルを多重して指向性送信用のウェイトを付与するウェイト付与手段と、
を具備し、
パイロットチャネルは、シェアードチャネルを割り当てられたユーザでシェアードされ、シェアードチャネルを割り当てられたユーザに対して指向性送信を行うことを特徴とする無線基地局装置。 - 通信端末装置からの上り回線信号を指向性受信する指向性受信手段と、
シェアードチャネルを割り当てられたユーザに対して、前記シェアードチャネルの割り当てに応じて前記指向性受信手段を割り当てる割り当て手段と、
を具備することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の無線基地局装置。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載の無線基地局装置と無線通信を行うことを特徴とする通信端末装置。
- シェアードチャネルで送信するユーザを選択する選択工程と、
前記選択工程で選択されたユーザに対して前記シェアードチャネル及び前記シェアードチャネルとは異なる、前記送信ダイバーシチ用の既知信号を含む制御チャネルを多重して前記送信ダイバーシチ用のウェイトを付与する第1ウェイト付与工程と、
前記ウェイト付与工程での出力に指向性送信用のウェイトを付与する第2ウェイト付与工程と、
を具備し、
シェアードチャネルを割り当てられたユーザに対してのみに送信ダイバーシチを行うことを特徴とする無線通信方法。 - シェアードチャネル及び前記シェアードチャネルに付随する付随チャネルで送信するユーザを選択する選択工程と、
前記選択工程で選択されたユーザに対して前記シェアードチャネル及び付随チャネルを多重して指向性送信用のウェイトを付与するウェイト付与工程と、
を具備し、
パイロットチャネルは、シェアードチャネルを割り当てられたユーザでシェアードされ、シェアードチャネルを割り当てられたユーザに対して指向性送信を行うことを特徴とする無線通信方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004031704A JP2004201337A (ja) | 2004-02-09 | 2004-02-09 | 無線基地局装置及び無線通信方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004031704A JP2004201337A (ja) | 2004-02-09 | 2004-02-09 | 無線基地局装置及び無線通信方法 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2000389473A Division JP3679000B2 (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 無線送信装置及び無線送信方法 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004031704A Withdrawn JP2004201337A (ja) | 2004-02-09 | 2004-02-09 | 無線基地局装置及び無線通信方法 |
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JP (1) | JP2004201337A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010514377A (ja) * | 2006-12-19 | 2010-04-30 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | ビーム時空間符号化および送信ダイバーシティ |
JP2014222916A (ja) * | 2010-06-24 | 2014-11-27 | クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated | 構造化されたmimoコードブック |
-
2004
- 2004-02-09 JP JP2004031704A patent/JP2004201337A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010514377A (ja) * | 2006-12-19 | 2010-04-30 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | ビーム時空間符号化および送信ダイバーシティ |
US9106296B2 (en) | 2006-12-19 | 2015-08-11 | Qualcomm Incorporated | Beam space time coding and transmit diversity |
JP2014222916A (ja) * | 2010-06-24 | 2014-11-27 | クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated | 構造化されたmimoコードブック |
US9209875B2 (en) | 2010-06-24 | 2015-12-08 | Qualcomm Incorporated | Structured MIMO codebook |
US9654193B2 (en) | 2010-06-24 | 2017-05-16 | Qualcomm Incorporated | Structured MIMO codebook |
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