JP2010283746A

JP2010283746A - 無線通信装置および無線通信方法

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Publication number: JP2010283746A
Application number: JP2009137332A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Asanuma; 裕浅沼
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2009-06-08
Publication date: 2010-12-16
Anticipated expiration: 2029-06-08
Also published as: JP5278178B2; US8295776B2; US20100311357A1

Abstract

【課題】限りがある周波数あるいは符号で直交させる組み合わせを効率的に利用し、伝送路特性の評価を効果的に行う。
【解決手段】制御部１００は、基地局装置においてCSI測定の基となるSRSを２つのアンテナ８１，８２からそれぞれ送信する際に、基地局装置におけるCSIの用途に応じて、リソースエレメントマッパー部５１および５２を制御して、２つのアンテナ８１，８２間で周波数あるいは符号で直交させたり、あるいは同一の周波数および符号にさせたりするようにしたものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数のアンテナを用いて無線通信する無線通信装置に関する。

周知のように、3GPP(3rd Generation Partnership Project)で規格化されるセルラシステムにLTE(Long Term Evolution)がある。このLTEでは、上り回線の変調方式に、SC-FDMA(Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access)を採用した。またLTE-Advanced (E-UTRA Rel-10以降)では、移動局（UE）のクラスに応じて、複数アンテナを用いた同時送信を行うことがある。

LTE(LTE-Advancedを含む)の基地局(Node B)は、移動局から送信される既知の信号からなるSRS(Sounding Reference Signal)を受信して上記移動局の上り回線のチャネル特性（Channel State）の評価を行い、伝送路特性CSI(Channel State Information)を得る（例えば、非特許文献1）。

そして、基地局は、得られたCSIに基づいて、上記移動局について、リソースブロックの割り当てたスケジュール情報を生成するとともに、変調およびコーディングを規定するMCS Index、MIMOの送信方法を規定するPre-coding codebookのIndexを選択し、これらの情報を下り回線の制御チャネル（例えばPDCCH）を通して移動局に送信する。これに対して移動局は、上記制御チャネルを通じて受信した情報に基づいて、リソースブロック、MCS、Pre-coding codebookを選択して、上り回線のチャネル（例えばPUSCH）を通じた送信を行う。

ところで、SRSは、同一の時間（サブフレーム）および同一の周波数帯（リソースブロック）に多重化して送信される。具体的には、SRSは、周波数方向にスタガ配置されることにより、周波数で直交化する場合と、移動局間で異なるシーケンス（系列）を用いることで、符号で直交化する場合がある。

スタガ配置は、偶数番目のリソースブロックに配置する偶数配置と、奇数番目のリソースブロックに配置する奇数配置の２種類に過ぎない。また、周波数方向の伝送路変動に対応し、周波数相関を確保できる帯域に制限する必要があるため、SRSの直交シーケンス長には限りがある。なお、広帯域で用いるSRSは、短い直交シーケンスを複数連結させることで実現する。また、シーケンスにサイクリックシフト(cyclic shift)を行い、直交するシーケンス数を増やすことも行われている。

しかしながら、複数のアンテナを用いて同時送信を行うシステムの場合、アンテナ間で互いに周波数あるいは符号で直交するSRSを組み合わせて送信することがCSI測定にとって望ましいが、上述のように、SRSの周波数あるいは符号で直交させる組み合わせが不足するという問題があった。

3GPP TS 36.211 V8.6.0 (2009-03) 5.5.3 Sounding reference signal

伝送路特性の評価を既知信号を送信して行う無線通信システムにおいて、複数のアンテナを用いて送信する場合、伝送路特性の評価では、アンテナ間で互いに周波数あるいは符号で直交する既知信号を用いることが望ましいが、周波数あるいは符号で直交させる組み合わせに限りがあるという問題があった。
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、限りがある周波数あるいは符号で直交させる組み合わせを効率的に利用することで、伝送路特性の評価を効果的に行うことが可能な無線通信装置および無線通信方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明は、相手局に無線送信するための第１アンテナと、相手局に無線送信するための第２アンテナと、相手局が既知の既知信号を生成する信号生成手段と、相手局で行われる伝送路特性の評価結果の用途を検出する用途検出手段と、用途検出手段が検出した用途に応じて、第１アンテナを通じて無線送信する既知信号と、第２アンテナを通じて無線送信する既知信号を、周波数あるいは符号で直交させて無線送信したり、あるいは同一にして無線送信する送信制御手段とを具備して構成するようにした。

以上述べたように、この発明では、既知信号を受信して相手局で行われる伝送路特性の評価結果の用途に応じて、第１アンテナを通じて無線送信する既知信号と、第２アンテナを通じて無線送信する既知信号を、周波数あるいは符号で直交させて無線送信したり、あるいは同一にして無線送信するようにしている。

したがって、この発明によれば、相手局の伝送路特性の評価結果の用途に応じて、２つのアンテナを通じて送信する既知信号の直交性を制御できるので、限りがある周波数あるいは符号で直交させる組み合わせを効率的に利用でき、伝送路特性の評価を効果的に行うことが可能な無線通信装置および無線通信方法を提供できる。

この発明に係わる移動無線端末装置の一実施形態の構成を示す回路ブロック図。図１に示した移動無線端末装置の動作を説明するためのフローチャート。

以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係わる移動無線端末装置の送信系の構成を示すものである。なお、図１には図示しないが、当該移動無線端末装置は、移動通信網に収容される基地局装置からの無線信号を受信するための受信装置を備える。

この移動無線端末装置は、誤り訂正符号化部１０と、スクランブリング部２０と、モジュレーションマッパー部３０と、トランスフォームプリコーダー部４１，４２と、リソースエレメントマッパー部５１，５２と、SC-FDMA信号生成部６１，６２と、RF部７１，７２と、アンテナ８１，８２と、制御部１００とを備えている。

誤り訂正符号化部１０は、基地局装置に送信する送信データを誤り訂正符号化して、符号化データを得る。
スクランブリング部２０は、上記符号化データをスクランブリングする。

モジュレーションマッパー部３０は、スクランブリングされた符号化データをQPSKや16QAMなどで変調する。
トランスフォームプリコーダー部４１，４２は、モジュレーションマッパー部３０の変調結果の波形変換を行う。波形変換は、DFT(Discrete Fourier Transform)のような時間−周波数変換が用いられる。

リソースエレメントマッパー部５１は、周波数と時間で定義されるリソースに、トランスフォームプリコーダー部４１で波形変換された変調結果と、制御部１００から与えられるSRS(Sounding Reference Signal)とDMRS(De-Modulation Reference Signal)を割り当てる。同様に、リソースエレメントマッパー部５２は、周波数と時間で定義されるリソースに、トランスフォームプリコーダー部４２で波形変換された変調結果と、制御部１００から与えられるSRSとDMRSを割り当てる。なお、SRSは、基地局装置において既知の信号である。

SC-FDMA信号生成部６１は、リソースエレメントマッパー部５１によってリソースに割り当てられた各信号を時間波形の信号に変換して、SC-FDMA信号を生成する。同様に、SC-FDMA信号生成部６２は、リソースエレメントマッパー部５２によってリソースに割り当てられた各信号を時間波形の信号に変換して、SC-FDMA信号を生成する。

RF部７１は、SC-FDMA信号生成部６１で生成したSC-FDMA信号を、無線周波数の信号に変換し、そして増幅した後、アンテナ８１を通じて空間に放射する。同様に、RF部７２は、SC-FDMA信号生成部６２で生成したSC-FDMA信号を、無線周波数の信号に変換し、そして増幅した後、アンテナ８２を通じて空間に放射する。

制御部１００は、当該移動無線端末装置の通信に関わる各部を統括して制御するものであって、上述したような２つの送信系を制御して、基地局装置に対してMIMO(Multi-Input Multi-Output)送信を実現するものである。また特に、基地局装置において伝送路特性CSIを測定する場合に、基地局装置におけるCSIの用途に応じたSRSを生成し、これを送信させる制御を行う。

なお、SRSの選択は、基地局装置の指示に基づいて行われる。具体的には、基地局装置から送信されるUE specificパラメータに基づいて、SRSを選択する。基地局装置は、SRSの送信目的に応じて、SRSの種類を示す情報を含むUE specificパラメータを生成し、これを対象となる移動無線端末装置に宛てて送信する。具体的には、リソースブロックの割り当てを行うためのCSI測定や送信タイミングの測定を行う場合には、同一のSRSを示す値をUE specificパラメータに設定し、一方、それ以外の場合（例えば、MIMO送信のPre-codingを設定するためのCSI測定を行う場合）には、直交するSRSを示す値をUE specificパラメータに設定する。

次に、図２を参照して、上記構成の移動無線端末装置の動作について説明する。以下の説明では、この発明に関わる、SRSを生成および送信する際の制御について説明する。図２に示す処理は、制御部１００によってなされ、SRSを送信する必要が生じた場合に実行される。

まずステップ２ａにおいて制御部１００は、SRS送信を定めるUE specificパラメータを受信して、SRSの種類を検出し、ステップ２ｂに移行する。
ステップ２ｂにおいて制御部１００は、ステップ２ａで検出したSRSの種類が、「直交」を示す値の場合は、ステップ２ｃに移行し、一方、「同一」を示す値の場合は、ステップ２ｄに移行する。

ステップ２ｃにおいて制御部１００は、まず２つの同じSRSを生成し、アンテナ８１から無線送信するSRSと、アンテナ８２から無線送信するSRSとが、周波数あるいは符号が互いに直交するように、リソースエレメントマッパー部５１および５２を制御する。なお、２つのSRSの直交化は、リソースエレメントマッパー部５１および５２が制御部１００からの指示に基づいて、２つのSRSのスタガ配置（周波数多重）を異ならせたり、２つのSRSに異なるシーケンス（符号多重）を適用したり、あるいは、これらを組み合わせるなど、周知の技術を適用することで実現できる。

また制御部１００は、基地局装置で受信されるSRSの周波数相関を確保するために、リソースエレメントマッパー部５１および５２を制御して、SRSをある帯域Baにマッピングさせる。このような制御により、互いに周波数あるいは符号が直交する２つのSRSがある帯域Baにマッピングされて、基地局装置に送信されることになる。

ステップ２ｆにおいて制御部１００は、まず２つの同じSRSを生成し、アンテナ８１から無線送信するSRSと、アンテナ８２から無線送信するSRSの周波数および符号が、同一になるように、リソースエレメントマッパー部５１および５２を制御する。なお、２つのSRSの周波数および符号を同一にするには、リソースエレメントマッパー部５１および５２が制御部１００からの指示に基づいて、２つのSRSのスタガ配置（周波数多重）を同一にしたり、２つのSRSに同じシーケンス（符号多重）を適用するなど、周知の技術を適用することで実現できる。

また制御部１００は、リソースエレメントマッパー部５１および５２を制御して、SRSをある広い帯域Bb（>Ba）にマッピングさせる。このような制御により、互いに周波数および符号が同一の２つのSRSがある帯域Bbにマッピングされて、基地局装置に送信されることになる。

以上のように、上記構成の移動無線端末装置では、基地局装置においてCSI測定の基となるSRSを２つのアンテナからそれぞれ送信する際に、基地局装置におけるCSIの用途に応じて、２つのアンテナ間で周波数あるいは符号が直交するように制御したり、あるいは同一の周波数および符号となるように制御するようにしている。

したがって、上記構成の移動無線端末装置によれば、基地局装置におけるCSI測定で、複数のアンテナから送信されるSRS間に直交性が要求される場合にのみ、SRSの周波数あるいは符号を直交させるようにしているので、限りがある周波数あるいは符号を直交させる組み合わせを効率的に利用することができ、伝送路特性の評価を効果的に行うことができる。

なお、上記実施形態では、基地局装置にから送信されるUE specificパラメータが直接的にSRSの同一／直交を示し、これに応じて、２つのアンテナから送信するSRSのの同一／直交を切り替えるものとして説明したが、他のパラメータに応じた間接的な情報に基づく切り替えを行うようにしてもよい。

SRS送信の目的は、リソースブロックを選択するためのCSI測定や、MIMO Pre-codingを設定するためのCSI測定や、送信タイミング調整のための情報を得ることなどがある。このため、次のような、動作でも実現できる。

すなわち、制御部１００は、SRSを広い帯域Bbにマッピングする場合には、SRSを同一にし、一方、SRSを狭い帯域Baにマッピングする場合には、SRSを直交させるようにする。なお、マッピングする帯域の広狭は、SRS送信を定めるUE specificパラメータに基づいて判断する。

またリソースブロックの割り当てや送信タイミングの測定を行う周期は、MIMO送信のPre-codingを設定する周期に比べて、一般的に長い。このため、制御部１００は、SRSを周期的に送信する際に、その周期が長い場合には、SRSを同一にし、一方、その周期が短い場合には、SRSのを直交させるようにする。なお、SRSの送信周期の長短は、SRS送信を定めるUE specificパラメータに基づいて判断する。

なお、この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を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

その一例として例えば、上記実施の形態では、移動無線端末装置が２系統の送信系を有する場合を例に挙げて説明したが、３系統以上の送信系を有する場合にも適用可能であることは言うまでもない。その場合にも、同様の効果を得られる。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。

１０…訂正符号化部、２０…スクランブリング部、３０…モジュレーションマッパー部、４１，４２…トランスフォームプリコーダー部、５１，５２…リソースエレメントマッパー部、６１，６２…SC-FDMA信号生成部、７１，７２…RF部、８１，８２…アンテナ、１００…制御部。

Claims

相手局に無線送信するための第１アンテナと、
前記相手局に無線送信するための第２アンテナと、
前記相手局が既知の既知信号を生成する信号生成手段と、
前記相手局で行われる伝送路特性の評価結果の用途を検出する用途検出手段と、
前記用途検出手段が検出した用途に応じて、前記第１アンテナを通じて無線送信する前記既知信号と、前記第２アンテナを通じて無線送信する前記既知信号を、直交させて無線送信したり、あるいは同一にして無線送信する送信制御手段とを具備したことを特徴とする無線通信装置。
前記用途検出手段は、前記相手局から受信した信号に基づいて、前記相手局で行われる伝送路特性の評価結果の用途を検出することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記送信制御手段は、前記第１アンテナを通じて無線送信する前記既知信号と、前記第２アンテナを通じて無線送信する前記既知信号を直交させて送信する場合には、同一にして送信する場合に比べて、狭い送信帯域幅で無線送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
相手局に無線送信するための第１アンテナと、
前記相手局に無線送信するための第２アンテナと、
前記相手局が既知の既知信号を生成する信号生成手段と、
前記相手局に前記既知信号を第１周期で無線送信する場合には、前記第１アンテナを通じて無線送信する前記既知信号と、前記第２アンテナを通じて無線送信する前記既知信号を、直交させて無線送信し、一方、前記相手局に前記既知信号を前記第１周期よりも長い第２周期で無線送信を行う場合には、前記第１アンテナを通じて無線送信する前記既知信号のと、前記第２アンテナを通じて無線送信する前記既知信号を、同一にして無線送信する送信制御手段とを具備したことを特徴とする無線通信装置。
相手局に無線送信するための第１アンテナと、
前記相手局に無線送信するための第２アンテナと、
前記相手局が既知の既知信号を生成する信号生成手段と、
前記既知信号を第１帯域幅に割り当てて前記相手局に無線送信する場合には、前記第１アンテナを通じて無線送信する前記既知信号と、前記第２アンテナを通じて無線送信する前記既知信号を、直交させて無線送信し、一方、前記既知信号を前記第１帯域幅よりも広い第２帯域幅に割り当てて前記相手局に無線送信する場合には、前記第１アンテナを通じて無線送信する前記既知信号と、前記第２アンテナを通じて無線送信する前記既知信号を、同一にして無線送信する送信制御手段とを具備したことを特徴とする無線通信装置。
前記送信制御手段は、前記第１アンテナを通じて無線送信する前記既知信号と、前記第２アンテナを通じて無線送信する前記既知信号に、互いに異なる符号多重化を行うことで、前記既知信号を直交させることを特徴とする請求項１、請求項４または請求項５に記載の無線通信装置。
前記送信制御手段は、前記第１アンテナを通じて無線送信する前記既知信号と、前記第２アンテナを通じて無線送信する前記既知信号を、それぞれリソースブロックに互いに異なるスタガ配置して送信することで、前記既知信号を直交させることを特徴とする請求項１、請求項４または請求項５に記載の無線通信装置。
相手局が既知の既知信号を生成する信号生成工程と、
前記相手局で行われる伝送路特性の評価結果の用途を検出する用途検出工程と、
前記用途検出工程で検出した用途に応じて、第１アンテナを通じて無線送信する前記既知信号と、第２アンテナを通じて無線送信する前記既知信号を、直交させて無線送信したり、あるいは同一にして無線送信する送信制御工程とを具備したことを特徴とする無線通信方法。
相手局が既知の既知信号を生成する信号生成工程と、
前記相手局に前記既知信号を第１周期で無線送信する場合には、第１アンテナを通じて無線送信する前記既知信号と、第２アンテナを通じて無線送信する前記既知信号を、直交させて無線送信し、一方、前記相手局に前記既知信号を前記第１周期よりも長い第２周期で無線送信を行う場合には、前記第１アンテナを通じて無線送信する前記既知信号と、前記第２アンテナを通じて無線送信する前記既知信号を、同一にして無線送信する送信制御工程とを具備したことを特徴とする無線通信方法。
相手局が既知の既知信号を生成する信号生成工程と、
前記既知信号を第１帯域幅に割り当てて前記相手局に無線送信する場合には、第１アンテナを通じて無線送信する前記既知信号と、第２アンテナを通じて無線送信する前記既知信号を、直交させて無線送信し、一方、前記既知信号を前記第１帯域幅よりも広い第２帯域幅に割り当てて前記相手局に無線送信する場合には、前記第１アンテナを通じて無線送信する前記既知信号と、前記第２アンテナを通じて無線送信する前記既知信号を、同一にして無線送信する送信制御工程とを具備したことを特徴とする無線通信方法。