JP2010206403A - Base station, terminal and radio communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば次世代PHS(Personal Handyphone System)のFM-MODEにMIMO(Multiple Input Multiple Output)方式を適用した基地局、端末および無線通信システムに関する。 The present invention relates to a base station, a terminal, and a wireless communication system in which a MIMO (Multiple Input Multiple Output) scheme is applied to FM-MODE of the next generation PHS (Personal Handyphone System), for example.
次世代PHS規格では、端末は物理リソースの状態を基地局に伝達する手段として、72個の物理リソースのうち、割り当てられた物理リソースに対してはSINR(Signal to Interference and Noise Ratio)、それ以外の物理リソースはRSSI(Received Signal Strength Indicator)を測定し、測定したこれらの値を含むCQI(Channel Quality Indicator)レポートを基地局に伝達する方法が定義されている (ARIB標準 STD-T95)。 In the next-generation PHS standard, the terminal uses the SINR (Signal to Interference and Noise Ratio) for the allocated physical resources among the 72 physical resources as a means to transmit the state of the physical resources to the base station. As a physical resource, a method for measuring RSSI (Received Signal Strength Indicator) and transmitting a CQI (Channel Quality Indicator) report including these measured values to the base station is defined (ARIB standard STD-T95).
このような次世代PHS規格において定義された上述の方法を、MIMO伝送方式へ拡張することを想定すると、ストリーム毎にCQIレポートが必要になり、したがって、基地局においてストリーム毎の送信ウェイトの選択にCQIレポートを用いる場合には、端末からのCQIレポートの量も頻度も高くなり、MIMO伝送方式のために必要なフィードバック情報量が多くなる問題がある。 Assuming that the above-mentioned method defined in the next-generation PHS standard is extended to the MIMO transmission method, a CQI report is required for each stream. Therefore, the base station selects a transmission weight for each stream. When the CQI report is used, there is a problem that the amount of CQI report from the terminal is increased and the frequency is increased, and the amount of feedback information necessary for the MIMO transmission method is increased.
この発明は、ストリーム毎の頻繁なCQIレポートを行うことなく、次世代PHSにおいてMIMO伝送方式の送信ウェイト制御を行うこと可能とした基地局、端末および無線通信システムを提供する。 The present invention provides a base station, a terminal, and a wireless communication system capable of performing transmission weight control of the MIMO transmission scheme in the next generation PHS without performing frequent CQI reports for each stream.
本発明の一態様としての基地局は、
複数のアンテナを用いてK(Kは2以上の整数)個のストリームを端末にMIMO(Multiple Input Multiple Output)伝送する基地局であって、
それぞれデータを含む第1〜第Kストリームの送信に使用する物理リソースを指定した第1〜第K制御情報を生成する制御情報生成手段と、
前記第1〜第K制御情報を前記端末に送信する制御情報送信手段と、
第k1制御情報(k1は1〜Kのうちいずれかの値)で指定され、かつ第k2制御情報(k2は1〜Kのうちk1と異なる値)において指定されていない物理リソースである第1物理リソースを検出する検出手段と、
前記第1物理リソースのチャネル品質を前記端末で測定するための品質測定用信号を含む前記第k2ストリームを前記第1物理リソースを用いて送信する信号送信手段と、
を備えたことを特徴とする。
The base station as one aspect of the present invention is:
A base station for transmitting K (K is an integer of 2 or more) streams to a terminal using a plurality of antennas, and MIMO (Multiple Input Multiple Output) transmission.
Control information generating means for generating first to Kth control information designating physical resources used for transmission of the first to Kth streams each including data;
Control information transmitting means for transmitting the first to Kth control information to the terminal;
The first physical resource is designated by the k1th control information (k1 is any value from 1 to K) and is not designated by the k2th control information (k2 is a value different from k1 from 1 to K). Detection means for detecting physical resources;
Signal transmitting means for transmitting, using the first physical resource, the k2 stream including a quality measurement signal for measuring the channel quality of the first physical resource at the terminal;
It is provided with.
本発明の一態様としての端末は、
基地局からMIMO(Multiple Input Multiple Output)伝送される第1〜第K(Kは2以上の整数)ストリームを複数のアンテナを用いて受信する端末であって、
それぞれデータを含む第1〜第Kストリームの送信に使用される物理リソースを指定した第1〜第K制御情報を前記基地局から受信する制御情報受信手段と、
第k1制御情報(k1は1〜Kのうちいずれかの値)で指定され、かつ第k2制御情報(k2は1〜Kのうちk1と異なる値)において指定されていない物理リソースである第1物理リソースを検出する検出手段と、
前記第1〜第K制御情報で指定された物理リソースを介して前記第1〜第Kストリームのデータを受信するデータ受信手段と、
各前記データを復調するデータ復調手段と、
各前記データが正しく復調されたか否かに基づき、各前記データに対する送達確認情報を生成する送達確認生成手段と、
前記第1物理リソースを介して前記基地局から送信される前記第k2ストリームの品質測定用信号を測定して前記第1物理リソースのチャネル品質を表すCQI情報を生成するCQI情報生成手段と、
前記第1〜第Kストリームの各前記データの前記送達確認情報と、前記第1物理リソースの前記CQI情報とを含むフィードバック情報を前記基地局に送信するフィードバック送信手段と、
を備えたことを特徴とする。
The terminal as one aspect of the present invention is:
A terminal that receives first to Kth (K is an integer of 2 or more) streams transmitted from a base station via MIMO (Multiple Input Multiple Output) using a plurality of antennas,
Control information receiving means for receiving, from the base station, first to K-th control information specifying physical resources used for transmitting the first to K-th streams each including data;
The first physical resource is designated by the k1th control information (k1 is any value from 1 to K) and is not designated by the k2th control information (k2 is a value different from k1 from 1 to K). Detection means for detecting physical resources;
Data receiving means for receiving the data of the first to Kth streams via the physical resource specified by the first to Kth control information;
Data demodulating means for demodulating each of the data;
A delivery confirmation generating means for generating delivery confirmation information for each of the data based on whether each of the data is correctly demodulated;
CQI information generating means for measuring the quality measurement signal of the k2th stream transmitted from the base station via the first physical resource and generating CQI information representing the channel quality of the first physical resource;
Feedback transmission means for transmitting feedback information including the delivery confirmation information of each data of the first to Kth streams and the CQI information of the first physical resource to the base station;
It is provided with.
本発明の一態様としての無線通信システムは、
複数のアンテナを用いて第1〜第K(Kは2以上の整数)のストリームを基地局から端末にMIMO(Multiple Input Multiple Output)伝送する無線通信システムであって、
前記基地局は、
それぞれデータを含む第1〜第Kストリームの送信に使用する物理リソースを指定した第1〜第K制御情報を生成する制御情報生成手段と、
前記第1〜第K制御情報を前記端末に送信する制御情報送信手段と、
第k1制御情報(k1は1〜Kのうちいずれかの値)で指定され、かつ第k2制御情報(k2は1〜Kのうちk1と異なる値)において指定されていない物理リソースである第1物理リソースを検出する基地局検出手段と、
前記第1物理リソースのチャネル品質を前記端末で測定するための品質測定用信号を含む前記第k2ストリームを前記第1物理リソースを用いて送信する信号送信手段と、
前記第1〜第K制御情報で指定された物理リソースで、前記データを含む前記第1〜第Kストリームを送信するデータ送信手段と、を備え、
前記端末は、
前記第1〜第K制御情報を前記基地局から受信する制御情報受信手段と、
前記第1〜第K制御情報に基づき前記第1物理リソースを検出する端末検出手段と、
前記第1〜第K制御情報で指定された物理リソースを介して前記第1〜第Kストリームのデータを受信するデータ受信手段と、
各前記データを復調する復調手段と、
各前記データが正しく復調されたか否かに基づき各前記データに対する送達確認情報を生成する送達確認生成手段と、
前記第1物理リソースを介して前記基地局から送信される前記第k2ストリームの前記品質測定用信号を測定して前記第1物理リソースのチャネル品質を表すCQI情報を生成するCQI情報生成手段と、
前記第1〜第Kストリームの各前記データの前記送達確認情報と、前記第1物理リソースの前記CQI情報とを含むフィードバック情報を前記基地局に送信するフィードバック送信手段と、
を備えたことを特徴とする。
A wireless communication system as one aspect of the present invention includes:
A wireless communication system that performs MIMO (Multiple Input Multiple Output) transmission of first to Kth streams (K is an integer of 2 or more) from a base station to a terminal using a plurality of antennas,
The base station
Control information generating means for generating first to Kth control information designating physical resources used for transmission of the first to Kth streams each including data;
Control information transmitting means for transmitting the first to Kth control information to the terminal;
The first physical resource is designated by the k1th control information (k1 is any value from 1 to K) and is not designated by the k2th control information (k2 is a value different from k1 from 1 to K). Base station detection means for detecting physical resources;
Signal transmitting means for transmitting, using the first physical resource, the k2 stream including a quality measurement signal for measuring the channel quality of the first physical resource at the terminal;
Data transmitting means for transmitting the first to Kth streams including the data using physical resources specified by the first to Kth control information,
The terminal
Control information receiving means for receiving the first to Kth control information from the base station;
Terminal detection means for detecting the first physical resource based on the first to Kth control information;
Data receiving means for receiving the data of the first to Kth streams via the physical resource specified by the first to Kth control information;
Demodulation means for demodulating each of the data;
A delivery confirmation generating means for generating delivery confirmation information for each of the data based on whether each of the data is correctly demodulated;
CQI information generating means for measuring the quality measurement signal of the k2 stream transmitted from the base station via the first physical resource and generating CQI information representing the channel quality of the first physical resource;
Feedback transmission means for transmitting feedback information including the delivery confirmation information of each data of the first to Kth streams and the CQI information of the first physical resource to the base station;
It is provided with.
本発明によりストリーム毎の頻繁なCQIレポートを行うことなく、次世代PHSにおいてMIMO伝送方式の送信ウェイト制御を行うことが可能となる。 According to the present invention, it is possible to perform transmission weight control of the MIMO transmission scheme in the next generation PHS without performing frequent CQI reports for each stream.
本実施の形態は、複数のストリームを空間的に多重送信するMIMO(Multiple-Input Multiple-Output)伝送技術を適用した次世代PHS(Personal Handyphone System)の無線通信システムにおいて、あるストリームのデータ送信で使用されかつ別のストリームのデータ送信で使用されていない物理リソース(第1物理リソース)を用いて品質測定用信号を含む当該別のストリームを送信し、次世代PHS規格で定義済みのACK情報返送用のフィールドを利用して上記物理リソースの測定品質を表すCQI(Channel Quality Indicator)情報をフィードバックすることで、ストリーム毎の頻繁なCQIレポートを行うことなく、少ないフィードバック量でストリーム毎の送信ウェイト制御を実現しようとするものである。 In the present embodiment, data transmission of a stream is performed in a next-generation PHS (Personal Handyphone System) wireless communication system to which MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) transmission technology that spatially multiplex-transmits a plurality of streams is applied. Sends another stream including a quality measurement signal using a physical resource (first physical resource) that is used and not used for data transmission of another stream, and returns ACK information defined in the next-generation PHS standard By feeding back CQI (Channel Quality Indicator) information indicating the measurement quality of the physical resource using the field for transmission, transmission weight control for each stream can be performed with a small feedback amount without performing frequent CQI reports for each stream. Is to achieve.
以下、図面を参照しながら本実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態による無線通信システムの構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless communication system according to the present embodiment.
この無線通信システムは基地局11と端末101とを備える。基地局11は複数のアンテナ1〜Mを備え、端末101は複数のアンテナ1〜Nを備える。基地局11は、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)伝送方式により複数のアンテナを用いてK(Kは2以上の整数)個のストリームを空間的に多重して端末11に送信し、端末11は複数のアンテナを用いて基地局11からMIMO伝送方式により送信されるK個のストリームを受信する。また端末101はMIMO伝送方式により複数のアンテナを用いてS(Sは1以上の整数)個のストリームを基地局11に空間的に多重して送信し、基地局11は複数のアンテナを用いて端末101からMIMO伝送方式により送信されるS個のストリームを受信する。ただし、端末101から基地局11へのアップリンク伝送に関しては、MIMO伝送方式を適用してもしなくても本発明は適用可能である。
This wireless communication system includes a
本実施の形態は、特に、次世代PHSのFM-Modeでの、基地局11から端末101へのダウンリンクにおけるMIMO伝送方式に関わるものであり、これ以降、次世代PHSの規格をベースにして説明を行う。また本発明の適用範囲は次世代PHSに限定されるものではないが、特に断りのない限り、基地局11と端末102の動作は次世代PHS規格に従うものとして説明する。
In particular, the present embodiment relates to the MIMO transmission system in the downlink from the
図2は、次世代PHSのフレームの構造を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a frame structure of the next generation PHS.
1フレームは、8つのスロットから構成される。前半の4スロットがアップリンク用のスロット、後半の4スロットがダウンリンク用のスロットである。さらに、各スロットは、周波数的には複数のサブチャネルから構成される。同図に示すように、1スロットの時間幅と1サブチャネルの時間幅を持つ物理リソースは、PRU(Physical Resource Unit)と呼ばれる。 One frame is composed of eight slots. The first four slots are uplink slots, and the last four slots are downlink slots. Further, each slot is composed of a plurality of subchannels in terms of frequency. As shown in the figure, a physical resource having a time width of one slot and a time width of one subchannel is called a PRU (Physical Resource Unit).
アップリンクおよびダウンリンク毎に各PRUには番号が付けられている。最小周波数のサブチャネルの一番目のスロットがPRU1で、PRUの番号は、時間方向にスロット毎に増加させ、4番目のスロットの次は、次に小さい周波数のサブチャネルの一番目のスロットへつながるように、番号付けされている。 Each PRU is numbered for each uplink and downlink. The first slot of the subchannel of the lowest frequency is PRU1, and the PRU number is incremented for each slot in the time direction, and the next of the fourth slot is connected to the first slot of the next lower frequency subchannel. So that it is numbered.
基地局11は端末101に対してアップリンクとダウンリンクで同じ番号のPRUをペアで割り当てる。たとえばアップリンクのPRU11とダウンリンクのPRU11をペアで割り当て、アップリンクのPRU14とダウンリンクのPRU14をペアで割り当てるといったようにである。
The
図3は、本実施の形態によるMIMO伝送方式を適用した次世代PHSの基地局11の構成例を示す図である。同図の例では、MIMO多重数が2であり、ストリーム1とストリーム2との2つのストリームを送信する場合を例に示している。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the
本実施の形態によるMIMO伝送方式では、次世代PHS規格を単純に複数ストリームに拡張したものに、本発明による機能や仕組みを追加することで、送信ウェイト決定のためのフィードバック量をできるだけ少なく抑えて、ストリーム毎の送信ウェイト制御を実現することを可能にする。 In the MIMO transmission system according to the present embodiment, the amount of feedback for determining transmission weights can be minimized by adding the functions and mechanisms according to the present invention to a simple extension of the next-generation PHS standard to multiple streams. The transmission weight control for each stream can be realized.
基地局11は、基地局送信部21と、基地局受信部41と、アンテナ1〜Mと、送受信切り替え部51−1〜51−Mとを備える。以下ではまず、基地局送信部21と、アンテナ1〜Mと、送受信切り替え部51−1〜51−Mに関わる動作について説明し、基地局受信部41の動作については、端末の動作について説明した後で、説明する。
The
図3において、DL-ECCH1生成部22aでは、ストリーム1に対するDL-ECCH(Downlink - EXCH Control Channel)であるDL-ECCH1を生成する。同様に、DL-ECCH2生成部22bでは、ストリーム2に対するDL-ECCHであるDL-ECCH2を生成する。DL-ECCHは、PRUの割り当て情報を含む制御用の機能チャネルである。
In FIG. 3, the DL-
DL-EDCH1生成部23aでは、ストリーム1に対するDL-EDCH(Downlink - EXCH Data Channel)であるDL-EDCH1を生成する。同様に、DL-EDCH2生成部23bでは、ストリーム2に対するDL-EDCHであるDL-EDCH2を生成する。DL-EDCHは、端末宛のデータを送信する機能チャネルである。
The DL-
DL-ANCH変調部25では、DL-ECCH1とDL-ECCH2を含んだ物理フレームであるDL-ANCH(Downlink Anchor Channel)を生成し、DL-ANCHに対しデータ変調を施す。DL-ECCH1とDL-ECCH2を含んだ、DL-ANCHの物理フレームフォーマットを図4に示す(なおMIMO伝送方式を使用しない場合は、図4のフォーマットからDL-ECCH2を除いたフォーマットが用いられる)。DL-ECCHの各フィールドは、次世代PHS規格で定義されているように、次のような意味を持つ。
The DL-
MAP:端末に割り当てられたEXCH(Extra Channel)として使用されるPRUの位置情報(EXCHの詳細については後述する)
V:MAPで指定されたPRUの中でDL-EDCHの送信に使用されるPRU数(DL-EDCHの詳細については後述する)
SD:送信タイミング制御情報
PC:送信電力制御情報
ACK:UL-EDCHに対するACK/NACK
MI:MAPで指定したEXCHに適用される変調および符号化方法
MR:UL-EDCHでの変調および符号化方法の指定
HC:HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)のキャンセル指示
MAP: PRU location information used as EXCH (Extra Channel) allocated to the terminal (details of EXCH will be described later)
V: Number of PRUs used for DL-EDCH transmission among the PRUs specified in MAP (details of DL-EDCH will be described later)
SD: Transmission timing control information
PC: Transmission power control information
ACK: ACK / NACK for UL-EDCH
MI: Modulation and coding method applied to EXCH specified by MAP
MR: Specification of modulation and encoding method in UL-EDCH
HC: HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) cancellation instruction
図4において、MAPでは、該当するストリームに対するPRUの割り当て情報を、1と0のビットマップで送信する。1がPRUを割り当てる場合で、0がPRUを割り当てない場合を意味している。図示のMAP原点は、MAPフィールドが指定する範囲のPRUの原点であり、またMAP領域は、MAPフィールドが示す有効なPRUの範囲を意味する。これらは、次世代PHS規格では、接続時に決定されるものであり、一旦通信が始まれば固定的なものだと考えてよい。本実施の形態では、MAP原点とMAP領域は、全ストリームに共通しているとする。 In FIG. 4, in MAP, PRU allocation information for the corresponding stream is transmitted in a bitmap of 1 and 0. 1 means that a PRU is assigned, and 0 means that no PRU is assigned. The illustrated MAP origin is the origin of the PRU in the range specified by the MAP field, and the MAP area means a valid PRU range indicated by the MAP field. These are determined at the time of connection in the next-generation PHS standard, and may be considered to be fixed once communication is started. In the present embodiment, it is assumed that the MAP origin and the MAP area are common to all streams.
ストリーム1のMAPは、ストリーム1のデータ送信に使用する物理リソースを示す第1制御情報に対応し、ストリーム2のMAPは、ストリーム2のデータ送信に使用する物理リソースを示す第2制御情報に対応する。より一般的にストリームがK個存在するとき、第1〜第Kストリームの各MAPは、第1〜第Kストリームのそれぞれのデータ送信に使用する物理リソースを示す第1〜第K制御情報に対応する。したがって、DL-ECCH1生成部22aおよびDL-ECCH2生成部22bは本発明の第1および第2の制御情報生成手段に相当する。より一般的にストリームがK個存在するときは第1〜第Kの制御情報生成手段が基地局送信部21に具備される。
The MAP of
SD、PC、ACK、MRといったフィールドはアップリンクに対する制御情報を送信するものである。ダウンリンクのみMIMO伝送方式を適用し、アップリンクにはMIMO伝送式を適用しない場合には、これらのフィールドはDL-ANCHに対して1つあれば十分である。したがって、この場合、DL-ECCH2の斜線のフィールドは不要となり、フィールド自体が存在しなくても問題がない。 Fields such as SD, PC, ACK, and MR transmit control information for the uplink. If the MIMO transmission method is applied only to the downlink and the MIMO transmission method is not applied to the uplink, it is sufficient to have one of these fields for DL-ANCH. Therefore, in this case, the hatched field of DL-ECCH2 is unnecessary, and there is no problem even if the field itself does not exist.
上述のDL-ECCH1生成部22aおよびDL-ECCH2生成部22bでは図4に示したようなフィールドをもつDL-ECCH1のMAPおよびDL-ECCH2のMAPを、使用PRU決定部47からの指示に従って生成するものとする。使用PRU決定部47は、ストリーム毎に端末に割り当てるPRUを決定する機能を有し、その詳細動作については後述する。なお、DL-ECCH1生成部22aおよびDL-ECCH2生成部22bは、初期時は、あらかじめ決められた位置のPRUを端末に割り当てるようにしてもよい。
The DL-
DL-ANCH変調部25の出力信号(ストリーム1、2のMAP(第1および第2の制御情報)等を含むANCH信号)は、ストリーム1マッピング部31aにおいて、接続時に決定した特定のDL-ANCH用のPRUにマッピングされ、当該PRUにおいて送信される。したがってストリーム1マッピング部31aは本発明の第1〜第Kの制御情報を送信する制御情報送信手段を含む。
The output signal of the DL-ANCH modulation unit 25 (an ANCH signal including the MAP (first and second control information) of the
本実施の形態では、MIMO伝送方式を適用しない場合と同様に、DL-ANCHを1つのストリームの1つのPRUで送信する。そのため、必要なMCS(Modulation and Coding Scheme:符号化変調方式)はDL-ANCHのビット数に応じて変更する必要がある。図4の場合では、DL-ECCHを2つ分入れて送信できるMCS(符号化変調方式)を用いる必要があるため、DL-ANCH変調部25では、MCSとして0番(4ビット表記:0000)の代わりに、1番(4ビット表記:0001)を用いる必要がある。0番、1番といった番号は、符号化変調方式に付与されたMCS番号であり、MCS番号が大きいほど伝送レートが高いものとする。
In the present embodiment, DL-ANCH is transmitted by one PRU of one stream as in the case where the MIMO transmission scheme is not applied. Therefore, the necessary MCS (Modulation and Coding Scheme) needs to be changed according to the number of bits of DL-ANCH. In the case of FIG. 4, since it is necessary to use MCS (encoded modulation system) that can transmit two DL-ECCHs, the DL-
MIMO機能を持つ端末に対するDL-ANCHのフォーマットとして、常に、図4のフォーマットを用いる場合の他、ストリーム数が1であるか2であるかで2つのフォーマット(図4のフォーマットと、図4からストリーム2のDL-ECCH2を除いたフォーマット)を使い分けることも考えられる。使い分ける場合には以下のような方法が考えられる。 As a DL-ANCH format for a terminal having a MIMO function, there are always two formats depending on whether the number of streams is 1 or 2 (the format of FIG. 4 and the format of FIG. 4). It is also possible to use a different format (excluding DL-ECCH2 of stream 2). The following methods can be considered for proper use.
1. 制御メッセージで切り替える(たとえば次のフレームから図4のフォーマットを使うことを端末に通知するなど)。
2. CSCH(CSCHは規格で定義されている)のように、適用されるMCS情報を“SIGNAL”として端末に送る(端末側ではMCS情報に応じて使用フォーマットを判定する。なおSIGNALには固定のMCSが用いられている。)。
3. ブラインドでどちらのフォーマットかを端末側で検出する(たとえばCRC等を利用して正しく復調できたフォーマットが、使用フォーマットであると判定する)。
1. Switching with a control message (for example, notifying the terminal that the format of FIG. 4 is to be used from the next frame).
2. As in CSCH (CSCH is defined in the standard), the applicable MCS information is sent to the terminal as “SIGNAL” (the terminal uses the MCS information to determine the format used. Note that SIGNAL has a fixed MCS. Is used.)
3. Which format is blinded is detected on the terminal side (for example, a format that can be correctly demodulated using CRC or the like is determined to be a used format).
ここでは、ストリーム数が2個の場合の例を示したが、3ストリームや4ストリームの場合にも、同様の方法でDL-ECCH3やDL-ECCH4を定義し、DL-ECCH3やDL-ECCH4を含めたDL-ANCHを生成し、DL-ANCHのサイズに合わせたMCS(符号化変調方式)を選択することが可能である。 In this example, the number of streams is two, but DL-ECCH3 and DL-ECCH4 are defined in the same way for three and four streams, and DL-ECCH3 and DL-ECCH4 are defined. It is possible to generate an included DL-ANCH and select an MCS (encoded modulation scheme) that matches the DL-ANCH size.
指定されたPRUにストリーム1マッピング部31aでマッピングされたDL-ANCHに対し、ウェイト1適用部32aにおいて、後述するウェイト計算部48において計算されたストリーム1用の送信ウェイトが適用(乗算)される。送信ウェイトが適用された信号は、送信アンテナ毎に設けられたOFDM送信部34−1〜34−Mに入力されてそれぞれでOFDM信号に変換され、各OFDM信号は、送受信切り替え部51−1〜51−Mによりダウンリンク送信へ切り替えられた複数のアンテナ1〜Mから端末に向けて送信される。なおOFDM送信部34−1〜34−Mの前段には加算部35−1〜35−Mが配置される。各加算部35−1〜35−Mはウェイト1適用部32aおよびウェイト2適用部32bからの出力信号を加算してそれぞれ対応するOFDM送信部34−1〜34−Mに入力するが、ここではDL-ANCHを含む1つのストリームが送信され、他のストリームは送信されないため、上記送信ウェイトが適用された信号は、他の信号と加算されることなく、OFDM送信部34−1〜34−Mに入力される。
The
DL-ECCH1とDL-ECCH2を含むDL-ANCHを送信した次のフレーム(あるいは次の次のフレーム)において、ストリーム毎に、次世代PHS規格に従ってDL-ECCH1とDL-ECCH2において指定したPRUで、端末宛のデータであるDL-EDCHが送信される。DL-EDCHは、図4に示したMAPとVによって指定されたPRUにおいて、物理フレームフォーマットEXCH(Extra Channel)によって送信される。 With the PRU specified in DL-ECCH1 and DL-ECCH2 according to the next-generation PHS standard for each stream in the next frame (or next next frame) that transmitted DL-ANCH including DL-ECCH1 and DL-ECCH2, DL-EDCH, which is data addressed to the terminal, is transmitted. The DL-EDCH is transmitted by the physical frame format EXCH (Extra Channel) in the PRU specified by the MAP and V shown in FIG.
すなわち、図3のDL-EDCH1生成部23aでは、先に送信したDL-ECCH1で指定されたPRU従って、ストリーム1のDL-EDCHを生成する。生成されたDL-EDCHは、DL-EXCH変調部24aにおいて、EXCHの物理フォーマットに従って変調が施され、ストリーム1マッピング部31aにおいて、指定された位置のPRUにマッピングされ送信される。ストリーム2に関しても同様に、DL-EDCH2生成部23bで生成されたDL-EDCHが、DL-EXCH変調部24bにおいて変調され、指定された位置のPRUにストリーム2のEXCHとしてマッピングされ送信される。ストリーム1マッピング部31aおよびストリーム2マッピング部31bにおけるDL-EDCH1およびDL-EDCH2のマッピングは、後述する使用PRU決定部47からの指示に従って行われる。ストリーム1マッピング部31aあるいはストリーム2マッピング部31bは、DL-ECCH1のMAP(第1制御情報)で指定された物理リソース、およびDL-ECCH2のMAP(第2制御情報)で指定された物理リソースを用いて、データのストリーム1およびストリーム2を送信するデータ送信手段を備える。より一般的に、基地局は、第1〜第Kの制御情報で指定された物理リソースを用いて、データ(DL-EDCH)を含む第1〜第Kストリームを送信するデータ送信手段を含む。
That is, the DL-
図5は、図4で示したDL-ECCH1とDL-ECCH2の場合における、DL-EDCHの構成例を示す図である。図4において、MAPの1の個数と、Vの値とが同じである場合を例にして説明する。図面下段に示されるCRCHおよびDTXについては後述する。 FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of DL-EDCH in the case of DL-ECCH1 and DL-ECCH2 illustrated in FIG. In FIG. 4, a case where the number of 1s of MAPs and the value of V are the same will be described as an example. The CRCH and DTX shown in the lower part of the drawing will be described later.
図5に示されるように、各スロットにおいて、割り当てられたPRU数が偶数の場合は、EDCHの大きさは、全てPRU2つ分に相当し、割り当てられたPRU数が奇数の場合には、スロット最後のEDCHの大きさがPRU1つ分になる。 As shown in FIG. 5, in each slot, when the number of assigned PRUs is an even number, the size of the EDCH is all equivalent to two PRUs, and when the number of assigned PRUs is an odd number, The size of the last EDCH is one PRU.
例えば、ストリーム1のスロット1では、PRU数が4であるので、PRU2つ分のサイズであるEDCHが2つ送信され、スロット2では、PRU数が3であるので、PRU2つ分のサイズであるEDCHと、PRU1つ分のサイズであるEDCHが送信されることになる。またストリーム1のスロット3ではPRU数が6であるので、PRU2つ分のサイズであるEDCHが3つ送信され、ストリーム1のスロット4ではPRU数が2であるので、PRU2つ分のサイズであるEDCHが1つ送信される。
For example, in
このようにDL-EDCH1生成部23aおよびDL-EDCH2生成部23bで生成されるDL-EDCHは、スロット毎の割り当てられたPRU数に応じて、各スロットでの個数およびサイズが変わる。DL-EDCH1生成部23aおよびDL-EDCH2生成部23bは、後述する使用PRU決定部47から指定される各スロットでのPRUの位置情報を利用してDL-EDCHを生成する。
As described above, the number and size of the DL-EDCH generated by the DL-
図3のCRCH1生成部26aとCRCH2生成部26bでは、本発明において次世代PHS規格に対して新たに定義した機能チャネルである“CRCH(CQI Request Channel)”を、後述する規則に従って、それぞれのストリームに対して生成する。
In the
図5に示した例では、CRCHがストリーム2についてのみ存在する場合を示している。CRCHの目的は、EDCHに対する応答がACK/NACKであるように、CRCHに対応するPRUのCQI情報をフィードバックさせることにある。CRCHに対するアップリンクでの応答についての詳細は後記する。
In the example shown in FIG. 5, a case where CRCH exists only for
CRCH1生成部26aおよびCRCH2生成部26bにおいてそれぞれのストリームに対して生成されたCRCHは、DTX変調部27a、27bにおいて、PRUの物理フォーマットへDTXとして変調され、ストリーム1マッピング部31aおよびストリーム2マッピング部31bにおいて、指定された位置のPRUにマッピングされる。
The CRCH generated for each stream in the
ここでは図5に示したようにCRCHに対応するPRUの物理フォーマットとしてDTXを定義している。DTX自体は、次世代PHS規格ですでに定義されており、ここでは、DTXは、特にPRUのフォーマットとしてデータシンボルが全てNull(DTXシンボル)であるようなEXCHのフォーマットを意味する。つまり、DTXと表記されたPRU(第1物理リソース)では、既知信号(パイロット信号あるいはトレーニング信号)のみが送信されることを意味する。つまり、CRCHは、DTXであるPRUとの対応を意味しているだけであり、特定の情報を含んでいるわけではない。後述するように、このPRUで送信されたDTXを受信した端末ではこのDTX(既知信号)を用いてこのPRUのチャネル品質を測定し、測定した品質を表すCQI情報を、ACKフィールド(ACK情報返送用のフィールド)を利用して基地局に返す。したがって、DTXは端末において上記PRU(物理リソース)のチャネル品質を測定するための測定用信号(既知信号)であるといえる。上述のようにDTX自体は次世代PHS規格で既に定義されているが、本実施の形態では新たに定義したCRCHを対応づけたDTXを特に品質測定用信号と呼んでいる。ただし本発明の品質測定用信号はこのようなDTXに限定されず、端末において品質測定可能である限りどのような形態の信号であってもよい。 Here, as shown in FIG. 5, DTX is defined as the physical format of the PRU corresponding to CRCH. DTX itself is already defined in the next-generation PHS standard. Here, DTX means an EXCH format in which all data symbols are null (DTX symbols), particularly as a PRU format. That is, only a known signal (pilot signal or training signal) is transmitted in a PRU (first physical resource) denoted as DTX. In other words, CRCH only means correspondence with PRU which is DTX, and does not include specific information. As will be described later, the terminal that receives the DTX transmitted by this PRU measures the channel quality of this PRU using this DTX (known signal), and transmits the CQI information indicating the measured quality in the ACK field (ACK information return). To the base station using the Therefore, it can be said that DTX is a measurement signal (known signal) for measuring the channel quality of the PRU (physical resource) in the terminal. As described above, DTX itself is already defined in the next-generation PHS standard, but in this embodiment, DTX associated with the newly defined CRCH is particularly called a quality measurement signal. However, the quality measurement signal of the present invention is not limited to such DTX, and may be any form of signal as long as the quality can be measured in the terminal.
このように本実施の形態では、あるストリーム(第k2ストリーム)に関連するMAPにおいて、別のストリーム(第k1ストリーム)に関連するMAPでは指定されたPRUが指定されていない場合に、当該PRU(第1物理リソース)を用いてDTX(既知信号)を含む第k2ストリームを送信する。すなわち、DTXを含む第k2ストリームが送信されるのは、第k1ストリームに関連するMAPで指定されたPRUが、第k2ストリームに関連するMAPにおいては指定されていない場合である。 As described above, in the present embodiment, in the MAP related to a certain stream (k2th stream), when the specified PRU is not specified in the MAP related to another stream (k1st stream), the PRU ( The k2th stream including DTX (known signal) is transmitted using the first physical resource. That is, the k2 stream including DTX is transmitted when the PRU specified in the MAP related to the k1 stream is not specified in the MAP related to the k2 stream.
このような条件を満たすPRU(第1物理リソース)は使用PRU決定部47において検出される。使用PRU決定部47は、ストリーム1のMAP(第1制御情報)で指定され、かつストリーム2のMAP(第2制御情報)で指定されていない第1物理リソース(PRU)を検出する検出手段(基地局検出手段)を有する。検出されたPRUは、CRCH1生成部26aおよびCRCH2生成部26bに通知される。CRCH1生成部26aおよびCRCH2生成部26bでは、通知されたPRUで送信するためのCRCH1およびCRCH2を生成する(CRCHの構成例は後述する)。そしてCRCH1およびCRCH2は、DTX変調部27a、27bにおいて、PRUの物理フォーマットへDTX(品質測定用信号)として変調され、ストリーム1マッピング部31aおよびストリーム2マッピング部31bにおいて、指定された位置のPRU(第1物理リソース)にマッピングされ、送信される。したがってストリーム1マッピング部31aあるいはストリーム2マッピング部31bは、それぞれ検出された物理リソース(第1物理リソース)のチャネル品質を端末で測定するためのDTX(測定用信号)を含むストリーム1あるいはストリーム2を、当該検出された物理リソースを用いて送信する信号送信手段を備える。
A PRU (first physical resource) satisfying such a condition is detected by the used
より一般的に使用PRU決定部47は、ストリームがK個ある場合、第k1ストリームに関連するMAP(第k1制御情報)で指定され、かつ第k2ストリームに関連するMAP(第k2制御情報)で指定されてない第1物理リソース(PRU)を検出する検出手段(基地局検出手段)を有する。ここでk1は1〜Kのうちいずれかの値であり、k2は1〜Kのうちk1と異なる値である。そして当該検出された物理リソース(第1物理リソース)のチャネル品質を端末において測定するための品質測定用信号を含む当該第k2ストリームを当該検出された物理リソース(第1物理リソース)で送信する信号送信手段を、基地局は第k2ストリームに対応するストリームマッピング部において含む。
More generally, when there are K streams, the use
以下、CRCHの構成例を2つ(第1の構成例および第2の構成例)説明する。 Hereinafter, two configuration examples of the CRCH (first configuration example and second configuration example) will be described.
まず本実施の形態によるCRCHの第1の構成例を、図5の下段(ストリーム2)を参照して説明する。 First, a first configuration example of CRCH according to the present embodiment will be described with reference to the lower part (stream 2) of FIG.
CRCHの第1の構成例では、スロット毎(あるいはフレーム毎)のEDCHとCRCHの合計数が各ストリーム間で一致するようにCRCHを構成する。この目的のために、図5の下段に示すように、スロット毎のDTXの個数が偶数の場合には、スロット毎におけるPRUの論理的な順番(すなわち同じスロット内で番号の若いPRUの順番)従って、2つのDTX毎に1つのCRCHが対応するようにし、DTXの個数が奇数の場合には、最後のCRCHがDTX1つに対応し、最後以外のCRCHがDTX2つに対応するようにする。このようにすることで、スロット毎(あるいはフレーム毎)のEDCHとCRCHの合計数を各ストリーム間で一致させることができる。 In the first configuration example of CRCH, the CRCH is configured so that the total number of EDCH and CRCH for each slot (or for each frame) matches between the streams. For this purpose, as shown in the lower part of FIG. 5, when the number of DTXs per slot is an even number, the logical order of PRUs per slot (that is, the order of younger PRUs in the same slot) Accordingly, one CRCH corresponds to every two DTXs, and when the number of DTXs is an odd number, the last CRCH corresponds to one DTX, and the other CRCHs correspond to two DTXs. In this way, the total number of EDCH and CRCH for each slot (or for each frame) can be matched between the streams.
例外として、あるストリームAに関してあるスロットにおいて偶数個のPRUをEXCHに割り当て、かつ別のストリームBに関してこれらのPRUの中から奇数個をEXCHに割り当てる場合には、最後の1つのDTXをCRCH1つとして数えると、EDCHとCRCHの合計数がストリームBにおいて1つ多くなる。このような場合には、最後のDTXをCRCHにしないようにすればよい。あるいは最後のDTXを他のCRCHに含まれるようにすればよい(この場合、他のCRCHが3つ以上のPRUを含む場合もあり得る)。 As an exception, if an even number of PRUs are assigned to EXCH in a slot for a stream A and an odd number of these PRUs are assigned to EXCH for another stream B, the last one DTX as one CRCH When counted, the total number of EDCH and CRCH increases by one in stream B. In such a case, the last DTX should not be set to CRCH. Alternatively, the last DTX may be included in another CRCH (in this case, the other CRCH may include three or more PRUs).
なおこのような例外的な状況は、EXCHの割り当てルールとして、ストリームAに関してあるスロットにEXCHであるPRUが偶数個の場合に、ストリームBに関してそのスロットにおいてもこれらのPRUを割り当てる場合に必ずEXCHを偶数個割り当てるようにすれば簡単に回避できる。 Note that such an exceptional situation is that, as an EXCH allocation rule, if there is an even number of PRUs that are EXCH in a slot related to stream A, EXCH must always be assigned when these PRUs are also allocated in that slot for stream B. This can be easily avoided by assigning an even number.
図6は、本実施の形態によるCRCHの第2の構成例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a second configuration example of the CRCH according to the present embodiment.
第2の構成例では、各DTXに対して1つのCRCHを割り当てる。この場合には、CRCHとEDCHの合計数は、ストリームによって異なる場合がある。そのために、必要なCQI情報をフィードバックするためのフィールドの確保が保障されないこともある(後述するようにCQI情報はACK情報返送用のACKフィールドのうち未使用のフィールドに入れて返信される)。そのような場合には、フィールドに対してCQI情報を可能な範囲で入れるようにすればよい。また、それに応じて、CRCHの個数もCQI情報の個数に応じて制限してもよい(すなわちACKフィールドサイズ(ビットサイズ)はあらかじめ決まっているため、送信するDL-EDCHの個数とACKフィールドサイズとから定まるCQI情報返信可能サイズへCRCHの個数を制限してもよい)。 In the second configuration example, one CRCH is assigned to each DTX. In this case, the total number of CRCH and EDCH may differ depending on the stream. For this reason, it may not be ensured to secure a field for feeding back necessary CQI information (CQI information is returned in an unused field among ACK fields for returning ACK information). In such a case, CQI information should be included in the field as much as possible. Accordingly, the number of CRCHs may be limited according to the number of CQI information (that is, since the ACK field size (bit size) is predetermined), the number of DL-EDCHs to be transmitted, the ACK field size, The number of CRCHs may be limited to the CQI information returnable size determined from
上述したCRCH1生成部26aおよびCRCH2生成部26bでは、第1または第2の構成例に示した割り当てルールに従ってCRCHを生成する。どのような割り当てルールを用いるかはあらかじめ端末との間で共有するものとする。
The
ストリーム毎にPRUにマッピングされたEDCHとCRCHは、図3のウェイト1適用部32aおよびウェイト2適用部32bにおいて、後述するウェイト計算部48において計算されたストリーム1用の送信ウェイトおよびストリーム2用の送信ウェイトが適用されることにより、アンテナ1〜M毎のウェイト乗算信号が生成される。ウェイト1適用部32aおよびウェイト2適用部32bで生成されたアンテナ1〜M毎のウェイト乗算信号は、それぞれ対応する加算部35−1〜35−Mに入力されて加算され、加算部35−1〜35−Mのそれぞれによる加算信号は、送信アンテナ毎に設けられたOFDM送信部34−1〜34−MによってOFDM信号に変換される。各OFDM信号は、送受信切り替え部51−1〜51−Mによりダウンリンク送信へ切り替えられた複数のアンテナ1〜Mから、端末に向けて送信される。
The EDCH and CRCH mapped to the PRU for each stream are transmitted to the
図7は、本実施の形態によるMIMO伝送方式の受信機を適用した次世代PHSの端末の構成例を示す図である。図7の端末は、図3で示した基地局からMIMO伝送された2つのストリームを復調し、必要なフィードバック情報(アップリンク制御情報)を送信する。ダウンリンクの2ストリーム伝送の受信に必要な受信アンテナ数は2以上であるので、ここでは端末の受信アンテナ数は2としている。 FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a next-generation PHS terminal to which the MIMO transmission system receiver according to the present embodiment is applied. The terminal in FIG. 7 demodulates two streams MIMO-transmitted from the base station shown in FIG. 3, and transmits necessary feedback information (uplink control information). Since the number of reception antennas necessary for reception of downlink 2-stream transmission is two or more, the number of reception antennas of the terminal is set to two here.
以下では、説明の簡単のため、図7の端末から送信されるアップリンク信号にはMIMO伝送方式を適用せず、アップリンク信号は1ストリームであることを想定する。ただし、本実施の形態における、DL-ANCH/UL-ANCHのフォーマット、CRCHとCQI情報の構成、ならびにこれらの送受信方法に関しては、アップリンクにおいてMIMO伝送方式を使用した場合にも適用可能である。 In the following, for simplicity of explanation, it is assumed that the MIMO transmission scheme is not applied to the uplink signal transmitted from the terminal of FIG. 7, and the uplink signal is one stream. However, the DL-ANCH / UL-ANCH format, the structure of CRCH and CQI information, and these transmission / reception methods in the present embodiment are also applicable when the MIMO transmission scheme is used in the uplink.
まず、基地局から送信されるDL-ANCHの端末における受信動作について説明する。 First, a reception operation in a DL-ANCH terminal transmitted from a base station will be described.
DL-ANCHは、MIMO伝送方式を適用した場合においても、基地局からは、1つのストリーム(本例ではストリーム1)で送信されるので、DL-ANCHの復調に関しては、従来の1ストリームの場合と同じと考えていい。すなわち、図7に示すように、アンテナ1で受信した信号は送受信切り替え部151を介してOFDM受信部142aに入力され(送受信切り替え部151はダウンリンク受信に設定されている)、アンテナ2で受信した信号はOFDM受信部142bに入力される。OFDM受信部142a、142bに入力された受信信号は、OFDM受信部142a、142bにおいて周波数データに変換されて、通信路推定部143に入力される。通信路推定部143では、DL-ANCHが送られたフレームに含まれる各PRUに関連する既知信号の周波数データと、あらかじめ保持している既知信号(トレーニング信号とパイロット信号)のデータとを用いてストリーム1の通信路を推定する。DL-ANCHに関しては、ストリームの分離は必要ないので、MIMO復調部144では、各PRUの周波数データと通信路の推定値とを用いてダイバシチ合成が実行される。ダイバイシチ合成されたDL-ANCHが、ストリーム1デマッピング部145aにおいて取り出され、DL-ANCH復調部146においてデータ復調処理が実行され、図4で示したようにDL-ECCH1とDL-ECCH2に分離される。分離されたDL-ECCH1とDL-ECCH2は、DL-ECCH1復号部147aとDL-ECCH2復号部147bにおいてそれぞれ復号され、復号されたDL-ECCH1とDL-ECCH2の各フィールドの値が、MIMO復調部144、ストリーム1デマッピング部145aおよびストリーム2デマッピング部145bへ通知される。各フィールドの値のうち、特にDL-ECCH1内のMAPは、上述したようにストリーム1のデータ送信に使用される物理リソースを示す第1の制御情報、DL-ECCH2内のMAPはストリーム2のデータ送信に使用される物理リソースを示す第2の制御情報に相当する。端末は、第1および第2の制御情報を含むDL-ANCHを受信する制御情報受信手段を含む。より一般にストリームがK個存在するときは、第1〜第Kストリームのデータ送信に使用される物理リソースを示す第1〜第Kの制御情報を受信する制御情報受信手段を端末は備える。制御情報受信手段は、たとえば第1、第2の制御情報を含むDN-ANCHを取り出すストリーム1デマッピング部145aに含まれている。
DL-ANCH is transmitted as one stream (in this example, stream 1) from the base station even when the MIMO transmission method is applied. You can think of it as the same. That is, as shown in FIG. 7, the signal received by the
次に、基地局から、DL-ANCHが送信されたフレームの次のフレーム(あるいは次の次のフレーム)で送信されるDL-EDCHとCRCHの端末における受信動作について説明する。 Next, the reception operation in the terminal of DL-EDCH and CRCH transmitted from the base station in the next frame (or next next frame) of the frame in which DL-ANCH is transmitted will be described.
DL-ANCHの受信動作の場合と同様に、各アンテナ1、2で受信した信号はOFDM受信部142a、142bにおいて周波数データに変換され、通信路推定部143において、DL-EDCHおよびCRCHが送信されたフレームに含まれる、各PRUに関連する既知信号の周波数データと、あらかじめ保持している既知信号(トレーニング信号とパイロット信号)のデータとを用いて各ストリーム1,2の通信路を推定する。通信路の推定値と、各PRUの周波数データとがMIMO復調部144に送られる。
Similar to the DL-ANCH reception operation, the signals received by the
MIMO復調部144では、先に通知されたDL-ECCH1とDL-ECCH2によって、ストリーム毎にどのPRUがEXCH (DL-EDCH)であるかあるいはDTX(CRCH)であるか判っている。すなわちMIMO復調部144は、ストリーム1のMAP(第1の制御情報)で指定され、ストリーム2のMAP(第2の制御情報)で指定されていない物理リソース(PRU)を検出する検出手段(端末検出手段)を含んでいる。またストリーム1のMAP(第1の制御情報)およびストリーム2のMAP(第2の制御情報)の両方で指定されている物理リソース(PRU)を検出する検出手段も含んでいる。MIMO復調部144はこれらの検出した物理リソースの位置をストリーム1デマッピング部145aおよびストリーム2デマッピング部145bに通知する。
The MIMO demodulator 144 knows which PRU is EXCH (DL-EDCH) or DTX (CRCH) for each stream based on the previously notified DL-ECCH1 and DL-ECCH2. That is, the
より一般的に、MIMO復調部144は、ストリームがK個ある場合に、第k1制御情報で指定され、第k2制御情報で指定されていない物理リソースを検出する検出手段(端末検出手段)を含み、これら検出した物理リソースの位置を、第k2ストリームに対応するストリームデマッピング部に通知する機能を有する。なお、k1は1〜Kのうちいずれかの値であり、k2は1〜Kのうちk1と異なる値である。また、MIMO復調部144は、第k1制御情報および第k2制御情報の両方で指定されている物理リソースを検出する検出手段を含み、検出した物理リソースの位置を第k1および第k2ストリームにそれぞれ対応するストリームデマッピング部に通知する機能を有する。
More generally, the
これらの検出手段はここではMIMO復調部144が備えているとしているが、このような検出手段をMIMO復調部144の外に別途設け、この別途設けた検出手段からMIMI復調部144、ストリーム1デマッピング部145aおよびストリーム2デマッピング部145bに通知を行うようにしてもよい。
These detection means are provided here in the
以下MIMO復調部144の処理についてさらに詳細に説明する。MIMO復調部144の処理はPRUによって異なる。
Hereinafter, the processing of the
すなわち、一方のストリームがEXCHであり、他方のストリームがDTXであるPRUの場合には、PRUのデータシンボル部分は1ストリームによる送信であるのでストリームを分離するための特別な処理は必要なく、したがって一方のストリームであるEXCH (DL-EDCH)が、ストリーム1デマッピング部145aあるいはストリーム2デマッピング部145bで取り出され、DL-EDCH復調部148aあるいは148bに送られる。そして他方のストリームであるDTXは、ストリーム2デマッピング部145bあるいはストリーム1デマッピング部145aで取り出され、CRCH復調部149bあるいは149aに送られる。CRCHとPRU(DTX)との対応関係については基地局との間で上述したような割り当てのルールを共有することで把握可能である。CRCH復調部149bあるいは149aでは、CRCHを構成するDTX(既知信号)に基づき、CRCHのSINR(信号対雑音干渉電力比:Signal to Interference and Noise Ratio)を測定し、測定したSINRをCQI計算部123へ送る。CRCH復調部149bあるいは149aは、CRCHを構成するDTXの品質(すなわち第1物理リソースの品質)を測定する品質測定手段を含む。
That is, in the case of a PRU in which one stream is EXCH and the other stream is DTX, the data symbol part of the PRU is transmitted by one stream, so no special processing for separating the streams is necessary. One stream, EXCH (DL-EDCH), is extracted by the
両方のストリームがEXCHであるPRUに対しては、MIMO復調部144において2つのストリームの分離が必要になる。MIMO復調の代表的な方法については後述する。MIMO復調部144においてストリーム1とストリーム2に分離された各EXCH(DL-EDCH)は、ストリーム1デマッピング部145aおよびストリーム2デマッピング部145bで取り出され、それぞれのストリームのDL-EDCH復調部148aおよび148bに送られる。したがって、ストリーム1デマッピング部145aおよびストリーム2デマッピング部145bは、ストリーム1のMAP(第1制御情報)およびストリーム2のMAP(第2制御情報)でそれぞれ指定されたPRUに割り当てられたデータを受信するデータ受信手段を備える。なおDL-EDCHとPRU(EXCH)と間の割り当てルールについては基地局との間であらかじめ共通に保持されているものとする。
For a PRU in which both streams are EXCH, the
DL-EDCH復調部148aおよび148bでは、各EDCHの復調および復号が行われ、CRC検査ビットによってEDCHの受信に成功したかどうかを確認し、その結果(成功あるいは失敗)をそれぞれのストリームのUL-ECCH1生成部122aおよびUL-ECCH2生成部122bに送る。
In the DL-
ここでCQI計算部123の動作について説明する。
Here, the operation of the
CQI計算部123では、CRCH復調部149aあるいは149bから各CRCHに対応するSINRの値を受け取ると、各CRCHに対応するSINRの値が、閾値以上かどうかを判定し、閾値以上であれば1、閾値未満であれば0を生成し、対応するストリームのUL-ECCH生成部(122aあるいは122b)へ出力する。“1”および“0”は、基地局に対して、CRCHを送信したPRUの品質が良いかどうかを通知するためのCQI情報であり、CRCHに適用した送信ウェイトが適切であるかどうかを示す指標でもある。“1”はCRCHを送信したPRUの品質が良い(CRCHに適用した送信ウェイトが適切である)ことを意味し、“0”はCRCHを送信したPRUの品質が良くない(CRCHに適用した送信ウェイトが適切でない)ことを意味する。なお、上述したように、CRCHは、1つまたは複数のPRUに対応し、したがってCRCHのCQI情報は、1つまたは複数の物理リソースに対する1ビットのCQI情報である。CRCH復調部149aおよび149bが含む品質(SINR)測定手段と、測定品質に基づきCQI情報を生成するCQI計算部123とによって、本発明のCQI情報生成手段が形成される。
When the
以下、CQI計算部123におけるSINRの閾値の設定方法(第1〜第4の設定方法)について説明する。
Hereinafter, SINR threshold setting methods (first to fourth setting methods) in
第1の設定方法は、CRCHと同じスロットのEXCHの平均SINRを閾値として設定することである。平均計算を行う対象となるストリームは、CRCHを含むストリームのみでもよいし、すべてのストリーム(すなわち第1〜第Kのストリーム)でもよいし、すべてのストリームから選択した任意数のストリームでもよい。 The first setting method is to set the average SINR of EXCH in the same slot as CRCH as a threshold value. The stream for which the average calculation is performed may be only a stream including CRCH, all streams (that is, the first to Kth streams), or an arbitrary number of streams selected from all streams.
第2の設定方法は、CRCHと同じスロットのEXCHの平均SINRから導き出されるMCS(符号化変調方式)に最低限必要なSINRを閾値として設定することである。つまり受信したEXCHのSINRから規格に従って計算されるMCSに最低限必要なSINRの値を閾値とする。より詳細には、SINRの値の範囲のそれぞれに複数の符号化変調方式のうち異なる1つが対応づけられ、平均SINRに対応する符号化変調方式に対応する範囲の最小値を閾値として設定する。平均計算を行う対象となるストリームは、CRCHを含むストリームのみでもよいし、すべてのストリーム(すなわち第1〜第Kのストリーム)でもよいし、すべてのストリームから選択した任意数のストリームでもよい。 The second setting method is to set a minimum SINR required for MCS (coded modulation scheme) derived from the average SINR of EXCH in the same slot as the CRCH as a threshold value. That is, the minimum SINR value required for the MCS calculated according to the standard from the received EXCH SINR is used as the threshold value. More specifically, a different one of a plurality of coded modulation schemes is associated with each SINR value range, and the minimum value of the range corresponding to the coded modulation scheme corresponding to the average SINR is set as a threshold value. The stream for which the average calculation is performed may be only a stream including CRCH, all streams (that is, the first to Kth streams), or an arbitrary number of streams selected from all streams.
第3の設定方法は、CRCHと同じスロットにおける、別のストリームの平均SINRから一定の値を減算した値を閾値として設定することである。例えば、ストリーム1の当該同じスロットの平均SINRから一定の値を減算した値(すなわち一定のオフセットを加えた値)を閾値として決定する(基本的にストリーム1の方がストリーム2よりも品質が安定している)。この場合、ストリーム1は本発明の第k1ストリーム、ストリーム2は本発明の第k2ストリームに対応している。
A third setting method is to set a value obtained by subtracting a certain value from the average SINR of another stream in the same slot as the CRCH as a threshold value. For example, a value obtained by subtracting a certain value from the average SINR of the same slot of stream 1 (that is, a value obtained by adding a certain offset) is determined as a threshold (basically, the quality of
第4の設定方法は、CRCHと同じスロットにおける、別のストリームのMCS番号から一定の値を減算したMCS番号のMCS(符号化変調方式)を適用するのに最低限必要なSINRの値を閾値として用いることである(MCSはスロット単位で決められるものとする)。例えば、ストリーム1の当該同じスロットに適用されるMCSのMCS番号から一定の値を減算したMCS番号(すなわち一定のオフセットを加えたMCS番号)のMCSを適用するのに最低限必要なSINRの値を閾値として設定する。より詳細には、SINRの値の範囲のそれぞれに複数の符号化変調方式のうち異なる1つが対応づけられ、CRCHと同じスロットにおいて、ストリーム1のデータ送信に用いられた第1符号化変調方式に対し、1段もしくは複数段、伝送レートが低いまたは高い第2符号化変調方式に対応する範囲の最小値を閾値として設定する。
The fourth setting method is to set the minimum SINR value necessary for applying MCS (encoded modulation system) of MCS number obtained by subtracting a certain value from MCS number of another stream in the same slot as CRCH. (MCS shall be determined in slot units). For example, the minimum SINR value required to apply the MCS of the MCS number obtained by subtracting a certain value from the MCS number of the MCS applied to the same slot of stream 1 (that is, the MCS number with a certain offset added). Is set as a threshold value. More specifically, a different one of a plurality of coded modulation schemes is associated with each of the SINR value ranges, and the first coded modulation scheme used for data transmission of
ただし、上記における“平均SINR”の“平均”の意味は、EXCH毎にSINRのばらつきがある場合のEDCHの誤り率が、全てのEXCHでSINRが等しい場合のEDCHの誤り率特性と等しくなるように、複数のSINRの値を、ある単一の値に変換することを意味している。 However, the meaning of “average” for “average SINR” in the above is such that the error rate of EDCH when SINR varies for each EXCH is equal to the error rate characteristic of EDCH when SINR is the same for all EXCHs. Furthermore, this means that a plurality of SINR values are converted into a single value.
次に、端末が、DL-EDCHの復調結果(受信成功したか否か)に基づくACK情報、およびCRCHのCQI情報等を基地局に通知するためのUL-ECCHを送信する場合の動作について説明する。 Next, the operation when the terminal transmits UL-ECCH for notifying the base station of ACK information based on the DL-EDCH demodulation result (whether or not reception was successful), CCHI information of CRCH, etc. will be described. To do.
図7において、UL-ECCH1生成部122aおよびUL-ECCH2生成部122bでは、ストリーム1のUL-ECCH1とストリーム2のUL-ECCH2とを生成する。この際、UL-ECCH1生成部122aおよびUL-ECCH2生成部122bは、受信成功が通知されたEDCHに対しては受信成功を示すACK(たとえばビット“1”)を生成し、失敗が通知されたEDCHに対しては受信失敗を示すACK(たとえばビット“0”)を生成し、生成したACK/NACKをUL-ECCHに含める。UL-ECCH1生成部122aおよびUL-ECCH2生成部122bはそれぞれ、EDCH(受信データ)の受信に成功したか否かを示す送達確認情報(ACK/NACK)を生成する送達確認生成手段を備える。UL-ECCHのフォーマットは、MIMO伝送方式を用いない場合と基本的に同じである。
In FIG. 7, UL-
図8は、MIMO伝送方式を適用した場合の、ストリーム1およびストリーム2のUL-ECCH1およびUL-ECCH2を含むUL-ANCH(フィードバック情報)の構成を示す図である。UL-ECCHの各フィールドの機能を以下に纏める。
FIG. 8 is a diagram illustrating a UL-ANCH (feedback information) configuration including UL-ECCH1 and UL-ECCH2 of
RCH:割り当てを希望するPRU数
V:UL-ANCHと同じフレームで、スロット毎にEDCHの送信に使用しているPRU数
ACK:DL-EDCHに対するACK/NACKと、CRCHに対するCQI情報
MI:MAPで指定されたUL-EXCHに適用される変調および符号化方法
MR:DL-EDCHでの希望する変調および符号化方法の指定
HC:HARQのキャンセル指示
RCH: Number of PRUs to be assigned
V: Number of PRUs used for EDCH transmission per slot in the same frame as UL-ANCH
ACK: ACK / NACK for DL-EDCH and CQI information for CRCH
MI: Modulation and coding method applied to UL-EXCH specified by MAP
MR: Specification of desired modulation and coding method in DL-EDCH
HC: HARQ cancellation instructions
UL-ANCHの構成は基本的に次世代PHS規格と同じであるが、本実施の形態ではACKフィールドに対してのみ新たな機能が追加されている。すなわち、図8に示すように、MIMO伝送方式を適用した場合には、UL-ECCHのACKフィールドでは、ACK/NACK(送達確認情報)に加えて、各CRCHに対する応答をそれぞれ1ビットで表すCQI情報が入れられて送信される。図8に示されるUL-ECCH1およびUL-ECCH2のACKフィールドは、図5に示したEDCHとCRCHに対する応答になっている。 The UL-ANCH configuration is basically the same as the next-generation PHS standard, but in this embodiment, a new function is added only to the ACK field. That is, as shown in FIG. 8, when the MIMO transmission method is applied, in the UL-ECCH ACK field, in addition to ACK / NACK (acknowledgment information), a CQI representing a response to each CRCH by 1 bit. Information is sent and sent. The ACK fields of UL-ECCH1 and UL-ECCH2 shown in FIG. 8 are responses to EDCH and CRCH shown in FIG.
本実施の形態によるACKフィールドの第1の構成例は、図8に示すように、ACK/NACKとCQI情報の並び順が、ACK/NACKを先に順番に配置し、その後ろにCQI情報を配置する。すなわち、ACKフィールドは、ACK/NACK(送達確認情報)のビット列と、CQI情報のビット列とをこの順序で連結した連結ビットからなる。したがって、より一般的に、UL-ANCH(フィードバック情報)は、第1〜第Kのストリーム毎に送達確認情報のビット列とCQI情報のビット列とを連結した第1〜第Kの連結ビット列を含む。この第1の構成例を採用すれば、仮にCRCHがあってもなくても、ACKフィールド内でのACK/NACKの位置は変化しない。 As shown in FIG. 8, in the first configuration example of the ACK field according to the present embodiment, the ACK / NACK and CQI information are arranged in the order of ACK / NACK first, followed by CQI information. Deploy. That is, the ACK field is composed of concatenated bits in which a bit string of ACK / NACK (acknowledgment information) and a bit string of CQI information are concatenated in this order. Therefore, more generally, UL-ANCH (feedback information) includes first to Kth concatenated bit strings obtained by concatenating a bit string of acknowledgment information and a bit string of CQI information for each of the first to Kth streams. If this first configuration example is adopted, the position of the ACK / NACK in the ACK field does not change even if there is a CRCH.
図9は、本実施の形態によるACKフィールドの第2の構成例を示す図である。図9の例では、EDCHとCRCHをスロット毎にPRUの論理的な順番に並べた通りに(すなわちEDCHとCRCHが送られてきた順番に)、ACK/NACKのビットとCQI情報のビットとを並べてACKフィールドに入れる。つまり、EDCHとCRCHが送られた順番に従って、EDCHに対するACK/NACKのビットと、CRCHのCQI情報のビットとを並べてACKフィールドに入れる。より一般的に、UL-ANCH(フィードバック情報)は、第1〜第Kのストリーム毎に送達確認情報のビットとCQI情報のビットとを含む第1〜第Kのビット列を含み、第1〜第Kのビット列のそれぞれに含まれる複数のビットは、送達確認情報とCQI情報との生成元となったデータ(EDCH)および信号(CRCH)が送られてきた順番に従って並べられる。 FIG. 9 is a diagram illustrating a second configuration example of the ACK field according to the present embodiment. In the example of FIG. 9, the ACK / NACK bit and the CQI information bit are set as the EDCH and CRCH are arranged in the logical order of the PRU for each slot (that is, in the order in which the EDCH and CRCH are sent). Place them in the ACK field. That is, according to the order in which EDCH and CRCH are transmitted, ACK / NACK bits for EDCH and CRCQ CQI information bits are arranged in the ACK field. More generally, UL-ANCH (feedback information) includes first to Kth bit strings including a bit of acknowledgment information and a bit of CQI information for each of the first to Kth streams. The plurality of bits included in each of the K bit strings are arranged according to the order in which the data (EDCH) and the signal (CRCH) that are the generation sources of the delivery confirmation information and the CQI information are transmitted.
図7のUL-ANCH変調部124は図8で示した2つのUL-ECCH1およびUL-ECCH 2を含んだUL-ANCH(フィードバック情報)を生成し、UL-ANCHにデータ変調を施して後述する信号多重部127および送信部128を介して送信する。したがってUL-ANCH変調部124はフィードバック情報を送信するフィードバック送信手段を含む。DL-ANCHの場合と同様に、2つのECCHを1つのストリームで送信するフォーマットを想定しているので、UL-ANCH変調部124で使用するMCS(符号化変調方式)に関しても、UL-ANCHのビット数に応じて変更する必要がある。図8の場合では、MCSとして0番(4ビット表記:0000)の代わりに、1番(4ビット表記:0001)を用いる必要がある。ただし、アップリンクにMIMO伝送方式を適用しない場合には、図8のストリーム2のフィールド(V、MI、HC)については不要である。MIMO伝送方式を適用しない場合にフォーマットの互換性を多少無視してこれらのフィールドを排除すれば、アップリンクがOFDM信号の場合、Reservedフィールド(余っている未使用のフィールド)を活用することで、MCSの0番を用いることも可能である。ストリーム数が3以上の場合にも、同様の方法でUL-ECCHを追加して、必要に応じたMCSを選択すればよい。MCSの変更を通知する方法としては、先のDL-ANCHで述べた方法と同じ方法が適用できる。
7 generates UL-ANCH (feedback information) including the two UL-ECCH1 and UL-ECCH2 shown in FIG. 8, performs data modulation on the UL-ANCH, and will be described later. Transmission is performed via the
図7のUL-EDCH生成部125では、UL-EDCHが生成され、生成されたUL-EDCHはUL-EDCH変調部126によってデータ変調が施され、UL-ANCH変調部124の出力と共に、信号多重部127において所定のPRUにマッピングされる。信号多重部127の出力信号は、送信部128においてOFDM変調、あるいは、シングルキャリア変調が適用され、送受信切り替え部151によりアップリンク送信に切り替えられたアンテナ1より送信される。
In the UL-
次にアップリンク信号受信時の図3の基地局受信部41の動作について説明する。 Next, the operation of the base station receiving unit 41 in FIG. 3 when receiving an uplink signal will be described.
アンテナ1〜M毎に設けられたOFDM受信部42−1〜42−Mでは、従来のOFDM受信機と同様の処理により、受信信号に対してフーリエ変換処理を施し、周波数上の受信データをPRU毎に分離する。
In the OFDM receivers 42-1 to 42-M provided for each of the
次に、アップリング信号に含まれる各PRUに関連する既知信号(トレーニング信号とパイロット信号)の周波数データと、あらかじめ保持している既知信号のデータとを用いて、通信路推定部43において、端末が送信に用いたアンテナ(ここでは端末のアンテナ1)と、基地局の各アンテナ1〜Mとの間の通信路(通信路の複素ゲイン)を推定する。ここで推定された通信路推定値は、基地局と端末間の通信路の状態を表す第1ベクトルに相当する。
Next, using the frequency data of the known signals (training signal and pilot signal) related to each PRU included in the uplink signal and the known signal data held in advance, the communication
合成部44では、各アンテナ1〜MのOFDM受信部42−1〜42−Mから出力された受信データをPRU毎に合成する。一般に、通信路推定値を用いた合成後のPRUのSINR(信号対雑音干渉電力比)が最大になるように合成すると良い。
The combining
合成された信号がEXCHの場合には、UL-EXCH復調部45で、ANCHの場合にはUL-ANCH復調部46において次世代PHSの規格に従いデータ復調が行われる。ただし、UL-ANCH復調部46では、図8で示したようにストリーム毎のUL-ECCHを取得し、さらに、ACKフィールドに追加されたCQI情報も取得する。
Data demodulation is performed in the UL-
使用PRU決定部47では、ストリーム毎のUL-ECCHのACKフィールドの値(ACK情報とCQI情報)を用いて各ストリームの送信で使用するPRUの決定を行う。例えば、あるストリームのPRUのCQI情報が1である場合には、このPRUを、EDCHを送信する候補のPRUとする。またACK情報が誤りを示す場合(NACKの場合)には、当該PRUを、EDCHを送信する候補から外し、ACK情報が誤りのPRUを使用しないか、あるいはそのPRUを用いてCRCHを送信するようにする。使用PRU決定部47はこのように決定した、各ストリームのデータ送信で使用するPRU、およびそのPRUの使用方法を、CRCH1生成部26a、CRCH2生成部26b、DL-EDCH1生成部23a、DL-EDCH2生成部23b、DL-ECCH1生成部22a、DL-ECCH2生成部22b、ストリーム1マッピング部31a、ストリーム2マッピング部31bに通知する。使用PRU使用決定部47は上記以外にも任意の方法を用いてストリーム毎かつフレーム毎の使用PRUおよび使用方法を決定することができる。なお後述において使用PRU決定部47の別の動作例を示す。なお、本実施の形態では使用PRU決定部47は基地局受信部41内に設けられているが、使用PRU決定部47は、必ずしも基地局受信部41内に設けられている必要はなく、基地局受信部41の外側に、基地局受信部41および基地局送信部21と通信可能に設けられてもよい。
The use
また、ウェイト計算部48でも、通信路推定部43で計算された通信路推定値と、UL-ECCHのACKフィールドの値(ACK情報とCQI情報)を用いて各ストリームに対する送信ウェイトを計算し、計算した送信ウェイトを各ストリームにそれぞれ対応するウェイト1適用部32aおよびウェイト2適用部32bに送る。各ストリームに対する送信ウェイトはPRU毎に計算するものとする。
Also, the
次に、図3のウェイト計算部48および図7のMIMO復調部144の動作について詳細に説明する。
Next, operations of the
図10は、基地局と端末のアンテナ間の通信路と、送信ウェイトの関係を示す図である。同図の例では、基地局のアンテナ数が4、端末のアンテナ数が2である。通信路の複素ゲインのベクトルを以下のように定義する。ベクトルh1はたとえば本発明の第1ベクトルに相当する。 FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a communication path between a base station and a terminal antenna and a transmission weight. In the example in the figure, the number of antennas of the base station is 4, and the number of antennas of the terminal is 2. The complex gain vector of the communication channel is defined as follows. The vector h1 corresponds to, for example, the first vector of the present invention.
式(1) h1 = [h1,1 h2,1 h3,1 h4,1]T
h2 = [h2,2 h2,2 h3,2 h4,2]T
ただし、hm,nは、基地局の第mアンテナと、端末の第nアンテナ間の通信路の複素ゲインである。さらに、基地局でストリーム毎に適用される送信ウェイトのベクトルを以下のように定義する。
Formula (1) h 1 = [h 1,1 h 2,1 h 3,1 h 4,1 ] T
h 2 = [h 2,2 h 2,2 h 3,2 h 4,2 ] T
Here, hm , n is the complex gain of the communication path between the m-th antenna of the base station and the n-th antenna of the terminal. Further, a transmission weight vector applied to each stream in the base station is defined as follows.
式(2) w1 = [w1,1 w2,1 w3,1 w4,1]T
w2 = [w2,2 w2,2 w3,2 w4,2]T
この場合、MIMO伝送方式が適用されているPRUの同じ位置にある2つのデータシンボルをx=[x1 x2]Tとし、端末におけるそのデータシンボルに対する受信信号をy=[y1 y2]Tとすれば、以下のように表すことができる。
Equation (2) w 1 = [w 1,1 w 2,1 w 3,1 w 4,1 ] T
w 2 = [w 2,2 w 2,2 w 3,2 w 4,2 ] T
In this case, two data symbols at the same position of the PRU to which the MIMO transmission scheme is applied are x = [x 1 x 2 ] T, and a received signal for the data symbol at the terminal is y = [y 1 y 2 ]. If T , it can be expressed as follows.
図7のMIMO復調部144においてMMSE(Minimum-Mean Square Error)受信方式を適用する場合には、式(3)に対して以下のような線形演算が適用される。これによりストリーム分離を行う。 When applying the MMSE (Minimum-Mean Square Error) reception method in the MIMO demodulator 144 of FIG. 7, the following linear operation is applied to Equation (3). This performs stream separation.
式(4) z = (HHH +σ2I)-1 HH y
ただし、Iは4×4の単位行列であり、σ2は雑音の分散である。ここでは、MMSE受信方式を例に挙げたが、MIMO復調部144において他の方法を用いても構わない。
Equation (4) z = (H H H + σ 2 I) -1 H H y
Where I is a 4 × 4 unit matrix and σ 2 is the variance of noise. Here, the MMSE reception method is taken as an example, but other methods may be used in the
次に、式(2)で示した送信ウェイトの計算方法をたとえば2つ(第1の送信ウェイト計算方法、第2の送信ウェイト送信方法)説明する。送信ウェイトの計算は図3のウェイト計算部48で実行される。図7で示したようにアップリンクが、1つのアンテナで送信されるような場合を例に述べる。このような状況では、基地局は、端末から送信されたアップリンク信号から式(3)におけるh1を推定することはできるが、h2を推定することはできない。
Next, for example, two transmission weight calculation methods represented by Expression (2) (first transmission weight calculation method and second transmission weight transmission method) will be described. The transmission weight is calculated by the
第1の送信ウェイト計算方法では、式(5)に示すように、ストリーム1の送信ウェイトは、端末のアンテナ1においてストリーム1のSINRが最大になるようなものを選択し、ストリーム2の送信ウェイトは、端末のアンテナ1においてストリーム2とストリーム1が直交する(相関がゼロ)のものを選択する。ただし相関がゼロではなく、ストリーム1のベクトルとの相関が相関閾値以下のベクトルを選択するようにしてもよい。すなわち相関が閾値以下のベクトルの集合を求め、この集合の中からベクトルを選択すればよい。
In the first transmission weight calculation method, as shown in Equation (5), the transmission weight of
式(5) w1 = h1/( h1 H h1)
w2 : w2 H h1=0で大きさが1であるベクトル。
Equation (5) w 1 = h 1 / (h 1 H h 1 )
w 2 : A vector whose magnitude is 1 at w 2 H h 1 = 0.
ここでw1と w2はそれぞれ正規化してある。具体的なw2としては、以下の式(6)に示す行列Wに含まれる4つの列ベクトルのいずれかを選択すればよい。あるいは、これらの4つの列ベクトルの任意の線形和で表されるベクトルを規格化したものでも良い。なおIは単位行列であり、Hは転置を表す。 Where w 1 and w 2 are normalized. As specific w 2 , any of the four column vectors included in the matrix W shown in the following equation (6) may be selected. Alternatively, a standardized vector represented by an arbitrary linear sum of these four column vectors may be used. Here, I is a unit matrix, and H represents transposition.
式(6) W =I - h1 h1 H/( h1 H h1) Equation (6) W = I-h 1 h 1 H / (h 1 H h 1 )
式(5)を満たす送信ウェイトを適用した場合には、式(3)からも明らかなように、端末のアンテナ1においてストリーム2からストリーム1への干渉が理想的には無くなるのでストリーム1の復調(x1の復調)が、先に述べたMMSE受信方式などを適用せずにそのままデータ復調が可能となる。ただし、端末のアンテナ2のストリーム2については、ストリーム1からの信号成分も含まれているので、MMSE受信方法や、x1を判定後にDecision-Feedback(判定帰還)してキャンセルするなどの方法で、データ復調を行うことになる。
When transmission weights satisfying equation (5) are applied, as is apparent from equation (3), the interference from
第2の送信ウェイト計算方法では、第1の送信ウェイト計算方法とは異なり、前もって定義された送信ウェイトの候補であるベクトルの集合であるコードブックから送信ウェイト(ベクトル)を選択する。コードブックを以下のように定義する。 In the second transmission weight calculation method, unlike the first transmission weight calculation method, a transmission weight (vector) is selected from a code book that is a set of vectors that are candidates for transmission weights defined in advance. Define the codebook as follows:
式(7) C ={ck | k=1,2,…,K}
ここで、ck はk番目のベクトルであり、Kがベクトルの総数である。第2の送信ウェイト計算方法では、以下のように送信ウェイトを選択する。
Equation (7) C = {c k | k = 1,2,…, K}
Here, c k is the k-th vector, and K is the total number of vectors. In the second transmission weight calculation method, a transmission weight is selected as follows.
式(8) w1 ={ ck | max(ck H h1 ) }
w2 :{ ck | ck H h1 < 相関閾値}を満たすいずれかのck
Equation (8) w 1 = {c k | max (c k H h 1 )}
any c k satisfying w 2 : {c k | c k H h 1 <correlation threshold}
上述した第1の送信ウェイト計算方法および第2の送信ウェイト計算方法では、ストリーム2に対する送信ウェイトw2 を1つではなく幾つかの候補を用意しているが、この理由は、基地局ではh2が判らない(h2を推定できない)ので、選択したw2が不適切な場合に、別のw2に切り替える必要があるからである。
In the first transmission weight calculation method and the second transmission weight calculation method described above, several candidates for the transmission weight w 2 for the
以下に送信ウェイトの切り替え方法について説明する。この方法は基地局のUN-ANCH復調部46から入力される端末からのフィードバック情報を元に図3のウェイト計算部48で実行される。
The transmission weight switching method will be described below. This method is executed by the
本実施の形態で新たに定義したCRCHを基地局から送信した際の端末からの応答であるCQI情報が0である場合(すなわちCRCHを送信したPRU(第1物理リソース)の品質が閾値以下の場合)、そのCRCHのストリームに適用した送信ウェイトが適切ではなかったと考えられる。このような場合に、式(5)または式(8)のw2のように複数の候補を用意しておき、CQI情報が0である場合には、適用する送信ウェイトを順次変更してCRCHを送信する。 When CQI information, which is a response from a terminal when a CRCH newly defined in the present embodiment is transmitted from the base station, is 0 (that is, the quality of the PRU (first physical resource) that transmitted the CRCH is below the threshold ), The transmission weight applied to the CRCH stream is considered inappropriate. In this case, equation (5) or are prepared a plurality of candidates as w 2 of the formula (8), when the CQI information is 0, and sequentially changing the transmission weight to be applied CRCH Send.
ここで、使用PRU決定部47では、一定回数以上、0のCQI情報が続く場合にはそのCQI情報のPRUを当該ストリームのデータ送信に使用しないことを決定してもよい。また、使用PRU決定部47は、CQI情報が1である場合(すなわちCRCHを送信したPRU(第1物理リソース)の品質が閾値より大きい場合)には、そのCQI情報のPRUを、当該ストリームにおいてDL-EDCHをデータ送信するための物理リソース(PRU)の候補として決定してもよい。例えば、CRCHを送信するPRUを意図的に用意し、さらにCRCHを送信するPRUもフレーム毎に変化させてゆくことで、PRU全体に対する送信ウェイトを適切に保持することが可能である。
Here, the use
これまで、ダウンリンクにMIMO伝送方式を適用し、アップリンクにはMIMO伝送方式を適用しない場合を説明したが、本発明は、ダウンリンクおよびアップリンクともにMIMO伝送方式を適用した場合にも適用可能である。このような場合も、本実施の形態で定義したDL-ANCHおよびUL-ANCHは、アップリンクにMIMO伝送方式を適用する場合も考慮したフォーマットになっているので、CRCHの構成、CQI情報を含むACKフィールドの構成、ならびに送信ウェイトの切り替え方法などは、基本的にそのまま(変更することなく)適用することが可能である。 So far, the case where the MIMO transmission method is applied to the downlink and the MIMO transmission method is not applied to the uplink has been described, but the present invention can also be applied to the case where the MIMO transmission method is applied to both the downlink and the uplink. It is. Even in such a case, the DL-ANCH and UL-ANCH defined in the present embodiment are in a format that also considers the case where the MIMO transmission scheme is applied to the uplink, and therefore include the CRCH configuration and CQI information. The configuration of the ACK field, the transmission weight switching method, and the like can be basically applied as they are (without being changed).
以上のように、本実施の形態によれば、MIMO伝送技術を適用した無線通信システムにおいて、他のストリームで使用されていない物理リソースにおいて品質測定用の既知信号を送信し、次世代PHS規格ですでに定義されているACKフィールドを用いて上記物理リソースに対するCQI情報をフィードバックするようにしたことにより、ストリーム毎の頻繁なCQIレポートを行うことなく、少ないフィードバック量でストリーム毎の送信ウェイトの制御を実現できる。 As described above, according to this embodiment, in a wireless communication system to which MIMO transmission technology is applied, a known signal for quality measurement is transmitted using physical resources that are not used in other streams, and is a next-generation PHS standard. The CQI information for the physical resource is fed back using the ACK field defined in, so that the transmission weight for each stream can be controlled with a small amount of feedback without performing frequent CQI reports for each stream. realizable.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
11:基地局
1〜M:アンテナ
21:基地局送信部
22a、22b:DL-ECCH生成部
23a、23b:DL-EDCH生成部
24a、24b:DL-EXCH変調部
25:DL-ANCH変調部
26a、26b:CRCH生成部
27a、27b:DTX変調部
31a、31b:ストリームマッピング部
32a、32b:ウェイト適用部
34−1〜34−M:OFDM送信部
35−1〜35−M:加算部
51−1〜51−M:送受信切り替え部
41:基地局受信部
42−1〜42−M:OFDM受信部
43:通信路推定部
44:合成部
45:UL-EXCH復調部
46:UL-ANCH復調部
47:使用PRU決定部
48:ウェイト計算部
101:端末
1、2:アンテナ
121:端末送信部
122a、122b:UL-ECCH生成部
123:CQI計算部
124:UL-ANCH変調部
125:UL-EDCH生成部
126:UL-EDCH変調部
127:信号多重部
128:送信部
141:端末受信部
142a、142b:OFDM受信部
143:通信路推定部
144:MIMO復調部
145a、145b:ストリームデマッピング部
146:DL-ANCH復調部
147a、147b:DL-ECCH復号部
148a、148b:DL-EDCH復調部
149a、149b:CRCH復調部
11: base station 1 to M: antenna 21: base station transmitter 22a, 22b: DL-ECCH generator 23a, 23b: DL-EDCH generator 24a, 24b: DL-EXCH modulator 25: DL-ANCH modulator 26a 26b: CRCH generation unit 27a, 27b: DTX modulation unit 31a, 31b: stream mapping unit 32a, 32b: weight application units 34-1 to 34-M: OFDM transmission units 35-1 to 35-M: addition unit 51- 1 to 51-M: transmission / reception switching unit 41: base station receiving unit 42-1 to 42-M: OFDM receiving unit 43: channel estimation unit 44: combining unit 45: UL-EXCH demodulating unit 46: UL-ANCH demodulating unit 47: Used PRU determination unit 48: Weight calculation unit 101: Terminal 1, 2: Antenna 121: Terminal transmission unit 122a, 122b: UL-ECCH generation unit 123: CQI calculation unit 124: UL-ANCH modulation unit 125: UL-EDCH Generation unit 126: UL-EDCH modulation unit 127: Signal multiplexing unit 12 : Transmitter 141: Terminal receiver 142a, 142b: OFDM receiver 143: Channel estimation unit 144: MIMO demodulator 145a, 145b: Stream demapping unit 146: DL-ANCH demodulator 147a, 147b: DL-ECCH decoder 148a, 148b: DL-EDCH demodulator 149a, 149b: CRCH demodulator
Claims (15)
それぞれデータを含む第1〜第Kストリームの送信に使用する物理リソースを指定した第1〜第K制御情報を生成する制御情報生成手段と、
前記第1〜第K制御情報を前記端末に送信する制御情報送信手段と、
第k1制御情報(k1は1〜Kのうちいずれかの値)で指定され、かつ第k2制御情報(k2は1〜Kのうちk1と異なる値)において指定されていない物理リソースである第1物理リソースを検出する検出手段と、
前記第1物理リソースのチャネル品質を前記端末で測定するための品質測定用信号を含む前記第k2ストリームを前記第1物理リソースを用いて送信する信号送信手段と、
を備えたことを特徴とする基地局。 A base station for transmitting K (K is an integer of 2 or more) streams to a terminal using a plurality of antennas, and MIMO (Multiple Input Multiple Output) transmission.
Control information generating means for generating first to Kth control information designating physical resources used for transmission of the first to Kth streams each including data;
Control information transmitting means for transmitting the first to Kth control information to the terminal;
The first physical resource is designated by the k1th control information (k1 is any value from 1 to K) and is not designated by the k2th control information (k2 is a value different from k1 from 1 to K). Detection means for detecting physical resources;
Signal transmitting means for transmitting, using the first physical resource, the k2 stream including a quality measurement signal for measuring the channel quality of the first physical resource at the terminal;
A base station characterized by comprising:
前記第1ストリームを送信するための第1送信ウェイトを前記第1ベクトルから計算し、
前記第2〜第Kのストリームを送信するための第2〜第K送信ウェイトを、前記第1ベクトルとの相関が相関閾値以下であるベクトルの集合からそれぞれ選択する
ウェイト計算手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の基地局。 Communication path estimation means for estimating a first vector representing a state of a communication path with the terminal based on an uplink signal transmitted from the terminal;
Calculating a first transmission weight for transmitting the first stream from the first vector;
Weight calculating means for selecting second to Kth transmission weights for transmitting the second to Kth streams from a set of vectors whose correlation with the first vector is equal to or less than a correlation threshold;
The base station according to claim 1, further comprising:
ことを特徴とする請求項2に記載の基地局。 The weight calculation means, when CQI (Channel Quality Indicator) information, which is a response from the terminal to the quality measurement signal, indicates that the channel quality of the first physical resource is below a threshold value, The base station according to claim 2, wherein a k2 transmission weight for transmitting the k2 stream including a signal is changed to another vector in the set of vectors.
前記制御情報生成手段は、前記物理リソース決定手段により決定された候補を指定する第k2制御情報を生成する
ことを特徴とする請求項2または3に記載の基地局。 When the CQI information, which is a response from the terminal to the quality measurement signal, indicates that the channel quality of the first physical resource is greater than a threshold value, the first physical resource is used for data transmission of the k2 stream. A physical resource determining means for determining physical resource candidates;
The base station according to claim 2 or 3, wherein the control information generating unit generates k2th control information for designating a candidate determined by the physical resource determining unit.
ことを特徴とする請求項2ないし4のいずれか一項に記載の基地局。 When the first vector is represented as h1, the set of vectors includes a plurality of column vectors included in a matrix W = I−h1 × h1 H / (h1 H × h1), and a linear sum of the plurality of column vectors. 5. The base station according to claim 2, wherein I is a unit matrix, and H is a transpose.
それぞれデータを含む第1〜第Kストリームの送信に使用される物理リソースを指定した第1〜第K制御情報を前記基地局から受信する制御情報受信手段と、
第k1制御情報(k1は1〜Kのうちいずれかの値)で指定され、かつ第k2制御情報(k2は1〜Kのうちk1と異なる値)において指定されていない物理リソースである第1物理リソースを検出する検出手段と、
前記第1〜第K制御情報で指定された物理リソースを介して前記第1〜第Kストリームのデータを受信するデータ受信手段と、
各前記データを復調するデータ復調手段と、
各前記データが正しく復調されたか否かに基づき、各前記データに対する送達確認情報を生成する送達確認生成手段と、
前記第1物理リソースを介して前記基地局から送信される前記第k2ストリームの品質測定用信号を測定して前記第1物理リソースのチャネル品質を表すCQI情報を生成するCQI情報生成手段と、
前記第1〜第Kストリームの各前記データの前記送達確認情報と、前記第1物理リソースの前記CQI情報とを含むフィードバック情報を前記基地局に送信するフィードバック送信手段と、
を備えたことを特徴とする端末。 A terminal that receives first to Kth (K is an integer of 2 or more) streams transmitted from a base station via MIMO (Multiple Input Multiple Output) using a plurality of antennas,
Control information receiving means for receiving, from the base station, first to K-th control information specifying physical resources used for transmitting the first to K-th streams each including data;
The first physical resource is designated by the k1th control information (k1 is any value from 1 to K) and is not designated by the k2th control information (k2 is a value different from k1 from 1 to K). Detection means for detecting physical resources;
Data receiving means for receiving the data of the first to Kth streams via the physical resource specified by the first to Kth control information;
Data demodulating means for demodulating each of the data;
A delivery confirmation generating means for generating delivery confirmation information for each of the data based on whether each of the data is correctly demodulated;
CQI information generating means for measuring the quality measurement signal of the k2th stream transmitted from the base station via the first physical resource and generating CQI information representing the channel quality of the first physical resource;
Feedback transmission means for transmitting feedback information including the delivery confirmation information of each data of the first to Kth streams and the CQI information of the first physical resource to the base station;
A terminal comprising:
ことを特徴とする請求項7に記載の端末。 The CQI information generating unit generates 1-bit CQI information for one or a plurality of first physical resources to which the k2 stream including the quality measurement signal is transmitted. The listed terminal.
前記品質測定用信号の品質はSINR(信号対雑音干渉電力比:Signal to Interference and Noise Ratio)であり、
前記閾値は、前記第1物理リソースと同じスロットにあり、かつ前記第1〜第Kのストリームから選択した少なくとも1つのストリームのデータ送信に用いられた複数の物理リソースの平均SINRである
ことを特徴とする請求項7または8に記載の端末。 A physical resource used for data transmission of the first to Kth streams belongs to one of a plurality of slots,
The quality of the quality measurement signal is SINR (Signal to Interference and Noise Ratio),
The threshold is an average SINR of a plurality of physical resources that are in the same slot as the first physical resource and used for data transmission of at least one stream selected from the first to Kth streams. The terminal according to claim 7 or 8.
前記品質測定用信号の品質はSINRであり、
SINRの値の複数の範囲のそれぞれに対し前記データ送信の複数の符号化変調方式のうち異なる1つが対応づけられ、
前記閾値は、前記第1物理リソースと同じスロットにあり、かつ前記第1〜第Kのストリームから選択した少なくとも1つのストリームのデータ送信に用いられた複数の物理リソースの平均SINRに応じた符号化変調方式に対応する前記範囲の最小値である
ことを特徴とする請求項7または8に記載の端末。 A physical resource used for data transmission of the first to Kth streams belongs to one of a plurality of slots,
The quality of the quality measurement signal is SINR,
A different one of a plurality of coded modulation schemes of the data transmission is associated with each of a plurality of ranges of SINR values,
The threshold is in the same slot as the first physical resource and is encoded according to an average SINR of a plurality of physical resources used for data transmission of at least one stream selected from the first to Kth streams The terminal according to claim 7 or 8, wherein the terminal is a minimum value of the range corresponding to a modulation scheme.
前記品質測定用信号の品質はSINRであり、
前記閾値は、前記第1物理リソースと同じスロットにあり、かつ前記第k1ストリームのデータ送信に用いられた複数の物理リソースの平均SINRに一定のオフセットを加えた値である
ことを特徴とする請求項7または8に記載の端末。 A physical resource used for data transmission of the first to Kth streams belongs to one of a plurality of slots,
The quality of the quality measurement signal is SINR,
The threshold value is a value obtained by adding a certain offset to an average SINR of a plurality of physical resources that are in the same slot as the first physical resource and are used for data transmission of the k1 stream. Item 9. The terminal according to Item 7 or 8.
前記品質測定用信号の品質はSINRであり、
SINRの値の複数の範囲のそれぞれに対し前記データ送信の複数の符号化変調方式のうち異なる1つが対応づけられ、
前記閾値は、前記第1物理リソースと同じスロットにあり、かつ前記第k1ストリームのデータ送信に用いられた第1符号化変調方式に対し1段もしくは複数段、伝送レートが低いまたは高い第2符号化変調方式に対応する前記範囲の最小値である
ことを特徴とする請求項7または8に記載の端末。 A physical resource used for data transmission of the first to Kth streams belongs to one of a plurality of slots,
The quality of the quality measurement signal is SINR,
A different one of a plurality of coded modulation schemes of the data transmission is associated with each of a plurality of ranges of SINR values,
The threshold is in the same slot as the first physical resource, and is one or more stages in the first coded modulation scheme used for data transmission of the k1 stream, and a second code having a low or high transmission rate. The terminal according to claim 7 or 8, wherein the terminal is a minimum value in the range corresponding to a modulation modulation scheme.
前記フィードバック情報は、前記第1〜第Kのストリームのそれぞれに対応する前記送達確認情報のビット列と前記CQI情報のビット列とを連結した第1〜第Kの連結ビット列を含む、
ことを特徴とする請求項6ないし12のいずれか一項に記載の端末。 The delivery confirmation information and the CQI information are each represented by 1 bit,
The feedback information includes first to Kth concatenated bit strings obtained by concatenating the bit string of the delivery confirmation information corresponding to each of the first to Kth streams and the bit string of the CQI information.
The terminal according to any one of claims 6 to 12, characterized in that:
前記フィードバック情報は、前記第1〜第Kのストリームのそれぞれに対応する前記送達確認情報のビットと前記CQI情報のビットとを含む第1〜第Kのビット列を含み、
前記第1〜第Kのビット列のそれぞれに含まれる複数のビットは、前記送達確認情報と前記CQI情報との生成元となったデータおよび信号が送られてきた順番に従って並べられる
ことを特徴とする請求項6ないし12のいずれか一項に記載の端末。 The delivery confirmation information and the CQI information are each represented by 1 bit,
The feedback information includes first to Kth bit strings including bits of the acknowledgment information and bits of the CQI information corresponding to the first to Kth streams, respectively.
The plurality of bits included in each of the first to Kth bit strings are arranged according to the order in which the data and signals that are the generation sources of the delivery confirmation information and the CQI information are sent. The terminal according to any one of claims 6 to 12.
前記基地局は、
それぞれデータを含む第1〜第Kストリームの送信に使用する物理リソースを指定した第1〜第K制御情報を生成する制御情報生成手段と、
前記第1〜第K制御情報を前記端末に送信する制御情報送信手段と、
第k1制御情報(k1は1〜Kのうちいずれかの値)で指定され、かつ第k2制御情報(k2は1〜Kのうちk1と異なる値)において指定されていない物理リソースである第1物理リソースを検出する基地局検出手段と、
前記第1物理リソースのチャネル品質を前記端末で測定するための品質測定用信号を含む前記第k2ストリームを前記第1物理リソースを用いて送信する信号送信手段と、
前記第1〜第K制御情報で指定された物理リソースで、前記データを含む前記第1〜第Kストリームを送信するデータ送信手段と、を備え、
前記端末は、
前記第1〜第K制御情報を前記基地局から受信する制御情報受信手段と、
前記第1〜第K制御情報に基づき前記第1物理リソースを検出する端末検出手段と、
前記第1〜第K制御情報で指定された物理リソースを介して前記第1〜第Kストリームのデータを受信するデータ受信手段と、
各前記データを復調する復調手段と、
各前記データが正しく復調されたか否かに基づき各前記データに対する送達確認情報を生成する送達確認生成手段と、
前記第1物理リソースを介して前記基地局から送信される前記第k2ストリームの前記品質測定用信号を測定して前記第1物理リソースのチャネル品質を表すCQI情報を生成するCQI情報生成手段と、
前記第1〜第Kストリームの各前記データの前記送達確認情報と、前記第1物理リソースの前記CQI情報とを含むフィードバック情報を前記基地局に送信するフィードバック送信手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system that performs MIMO (Multiple Input Multiple Output) transmission of first to Kth streams (K is an integer of 2 or more) from a base station to a terminal using a plurality of antennas,
The base station
Control information generating means for generating first to Kth control information designating physical resources used for transmission of the first to Kth streams each including data;
Control information transmitting means for transmitting the first to Kth control information to the terminal;
The first physical resource is designated by the k1th control information (k1 is any value from 1 to K) and is not designated by the k2th control information (k2 is a value different from k1 from 1 to K). Base station detection means for detecting physical resources;
Signal transmitting means for transmitting, using the first physical resource, the k2 stream including a quality measurement signal for measuring the channel quality of the first physical resource at the terminal;
Data transmitting means for transmitting the first to Kth streams including the data using physical resources specified by the first to Kth control information,
The terminal
Control information receiving means for receiving the first to Kth control information from the base station;
Terminal detection means for detecting the first physical resource based on the first to Kth control information;
Data receiving means for receiving the data of the first to Kth streams via the physical resource specified by the first to Kth control information;
Demodulation means for demodulating each of the data;
A delivery confirmation generating means for generating delivery confirmation information for each of the data based on whether each of the data is correctly demodulated;
CQI information generating means for measuring the quality measurement signal of the k2 stream transmitted from the base station via the first physical resource and generating CQI information representing the channel quality of the first physical resource;
Feedback transmission means for transmitting feedback information including the delivery confirmation information of each data of the first to Kth streams and the CQI information of the first physical resource to the base station;
A wireless communication system comprising:
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