JP2011004056A - 受信装置、移動端末、通信システムおよび通信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】受信装置120は、受信部121と、推定部122と、算出部123と、送信部124と、を備えている。受信部121は、互いに異なる各偏波面の信号を受信する各アンテナを含む。推定部122は、移動端末110との間の伝搬特性を推定する。算出部123は、推定部122の推定結果に基づいて、受信部121により受信される信号が各偏波面になる各ビームフォーミングのウェイトの少なくとも一方を算出する。送信部124は、算出部123によって算出されたウェイトを移動端末110へ送信する。
【選択図】図1
Description
(通信システムの処理)
図1は、実施の形態にかかる通信システムの処理を示すブロック図である。図1に示すように、実施の形態にかかる通信システム100は、移動端末110と、受信装置120と、を含んでいる。移動端末110は、移動通信が可能な携帯電話などの端末である。受信装置120は、移動端末110と無線通信を行う基地局(BS:Base Station)や中継局(RN:Relay Node)などの通信装置である。
図2は、図1に示した通信システムの具体例を示す図である。図2に示す通信システム200は、図1に示した通信システム100の具体例である。通信システム200は、ユーザ端末210(UE:User Equipment)と、ユーザ端末220と、基地局230と、を含んでいる。図1に示した移動端末110は、たとえばユーザ端末210とユーザ端末220のそれぞれに適用することができる。図1に示した受信装置120は、たとえば基地局230に適用することができる。
つぎに、推定した伝搬特性に基づいて、基地局230において受信される信号がV偏波面またはH偏波面になるビームフォーミングのウェイトを算出できることについて説明する。ここでは、図2に示したように、ユーザ端末の数を2(ユーザ端末210,220)とし、各ユーザ端末の送信アンテナをそれぞれ2本とし、各ユーザ端末のストリーム数をそれぞれ1とする。また、基地局230の受信アンテナを2本(たとえばV偏波アンテナ311とH偏波アンテナ321)とする。
図4は、図2に示した通信システムの動作の一例を示すシーケンス図である。ここではユーザ端末210と基地局230との通信について説明するが、ユーザ端末220と基地局230との通信についても同様である。まず、ユーザ端末210が基地局230へ参照信号を送信する(ステップS401)。つぎに、基地局230が、ステップS401によって送信された参照信号に基づいて伝搬特性を推定する(ステップS402)。
図5は、図2に示した基地局の構成の一例を示す図である。図5に示すように、基地局230は、V偏波アンテナ511と、H偏波アンテナ512と、V偏波デュプレクサ521と、H偏波デュプレクサ522と、V偏波分離部531と、H偏波分離部532と、ULデータ受信部541,542と、伝搬路トレーニング部550と、ULスケジューラ560と、DLデータ生成部570と、信号送信部580と、を備えている。
伝搬品質としてSIRを算出する方法の一例について説明する。ここでは、表記を簡単にするために、送受信1×1のSISO(Single Input and Single Output)構成を例として説明する。受信アンテナへの入力をy、伝搬特性をh、パイロットチャネルをp、雑音をnとすると、下記(23)式のようになる。
基地局230が同じ偏波の信号を受信するアンテナを複数有する場合は、V偏波ウェイトとH偏波ウェイトの算出によって送信側のウェイト設定を行った後に、さらに受信側のウェイト設定の自由度がある。たとえば、水平方向に複数のアンテナを持つ場合は、スペースダイバーシティ受信を行い、SIRを改善することが可能である。同じ偏波のアンテナがR本ある場合は、上記(23)式を下記(27)式のように示すことができる。
図7は、ユーザ端末の構成の一例を示す図である。図7においてはユーザ端末210の構成について説明するが、ユーザ端末220の構成についても同様である。図7に示すように、ユーザ端末210は、V偏波アンテナ711と、V偏波アンテナ712と、デュプレクサ721と、デュプレクサ722と、信号分離部730と、DLデータ受信部740と、スケジューラ情報抽出部750と、ULデータ生成部760と、ウェイト乗算部770と、参照信号生成部780と、信号送信部790と、を備えている。
図8は、基地局とユーザ端末との間の各パスと偏波面を示す図である。図8に示すように、ユーザ端末210から基地局230へ送信される信号は、通常、マルチパスとなる。ここでは、ユーザ端末210から基地局230へ送信される信号のマルチパスが、パスpath1〜path4であるとする。
図10は、参照信号の送信周期の設定動作の一例を示すシーケンス図である。ここでは、ユーザ端末210における送信周期の設定動作について説明するが、ユーザ端末220における送信周期の設定動作についても同様である。まず、基地局230が、ユーザ端末210へ周期設定要求を送信する(ステップS1001)。つぎに、ユーザ端末210が、ステップS1001によって送信された周期設定要求に基づいて、参照信号の送信周期を設定する(ステップS1002)。
図11は、偏波変動に基づく選択周期の設定を示す図である。図11に示すテーブル1100において、符号1110は、ユーザ端末(ユーザ端末210,220)と基地局230との間のドップラー周波数Fdを示している。符号1120は、ユーザ端末の移動速度を示している。符号1110,1120に示すように、ユーザ端末の移動速度が大きいほど、ユーザ端末と基地局230との間のドップラー周波数Fdが大きくなる。
移動端末との間の伝搬特性を推定する推定部と、
前記推定部の推定結果に基づいて、前記受信部により受信される信号が前記各偏波面になる各ビームフォーミングのウェイトの少なくとも一方を算出する算出部と、
前記算出部によって算出されたウェイトを前記移動端末へ送信する送信部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
前記各ウェイトに対応する各伝搬品質を算出する品質算出部と、
前記品質算出部によって算出された各伝搬品質に基づいて、前記算出部によって算出された前記各ウェイトのうちの、前記送信部が送信するウェイトを選択する選択部と、
を備えることを特徴とする付記1に記載の受信装置。
前記受信装置によって受信される信号が、前記各偏波面のいずれかの偏波面になるビームフォーミングのウェイトを前記受信装置から受信する受信部と、
前記受信部によって受信されたウェイトによって、前記送信部によって送信される信号のビームフォーミングを行う乗算部と、
を備えることを特徴とする移動端末。
前記受信装置によって送信されたウェイトによって、送信する信号に対してビームフォーミングを行う移動端末と、
を含むことを特徴とする通信システム。
移動端末との間の伝搬特性を推定する推定工程と、
前記推定工程の推定結果に基づいて、前記受信装置により受信される信号が前記各偏波面になる各ビームフォーミングのウェイトの少なくとも一方を算出する算出工程と、
前記算出工程によって算出されたウェイトを前記移動端末へ送信する送信工程と、
を含むことを特徴とする通信方法。
前記受信装置によって受信される信号が、前記各偏波面のいずれかの偏波面になるビームフォーミングのウェイトを前記受信装置から受信する受信工程と、
前記受信工程によって受信されたウェイトによって、前記送信工程によって送信される信号のビームフォーミングを行う乗算工程と、
を含むことを特徴とする通信方法。
前記受信装置と前記移動端末との間の伝搬特性を推定する推定工程と、
前記推定工程の推定結果に基づいて、前記受信装置が受信する信号が前記各偏波面のいずれかになるビームフォーミングのウェイトを算出する算出工程と、
前記算出工程によって算出されたウェイトによって、前記移動端末が送信する信号に対してビームフォーミングを行う乗算工程と、
を含むことを特徴とする通信方法。
210,220 ユーザ端末
211,212,221,222 アンテナ
230 基地局
300 アンテナ部
301 ボード部
311〜316 V偏波アンテナ
321〜326 H偏波アンテナ
511,711,712 V偏波アンテナ
512 H偏波アンテナ
521 V偏波デュプレクサ
522 H偏波デュプレクサ
721,722 デュプレクサ
811〜814 偏波面
Claims (10)
- 互いに異なる各偏波面の信号を受信する各アンテナを含む受信部と、
移動端末との間の伝搬特性を推定する推定部と、
前記推定部の推定結果に基づいて、前記受信部により受信される信号が前記各偏波面になる各ビームフォーミングのウェイトの少なくとも一方を算出する算出部と、
前記算出部によって算出されたウェイトを前記移動端末へ送信する送信部と、
を備えることを特徴とする受信装置。 - 前記算出部は、前記各ビームフォーミングの各ウェイトを算出し、
前記各ウェイトに対応する各伝搬品質を算出する品質算出部と、
前記品質算出部によって算出された各伝搬品質に基づいて、前記算出部によって算出された前記各ウェイトのうちの、前記送信部が送信するウェイトを選択する選択部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の受信装置。 - 前記算出部は、前記推定部の推定結果を示す伝搬特性推定値に対して所定の複数のプリコーディングウェイトを乗算し、乗算結果が前記各偏波面のいずれかに最も近くなるプリコーディングウェイトを前記ウェイトとして算出することを特徴とする請求項1または2に記載の受信装置。
- 前記推定部は、前記移動端末から送信される参照信号に基づいて前記伝搬特性を推定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の受信装置。
- 前記算出部は、前記移動端末から前記参照信号が送信される周期ごとに前記ウェイトを算出することを特徴とする請求項4に記載の受信装置。
- 前記算出部は、前記推定部の推定結果に基づいて前記移動端末との間のドップラー周波数を算出し、算出したドップラー周波数に基づく周期ごとに前記ウェイトを算出することを特徴とする請求項4に記載の受信装置。
- 前記各アンテナによる各通信の各スケジューリングをそれぞれ行う各スケジューラを備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の受信装置。
- 互いに異なる各偏波面の信号を受信する各アンテナを有する受信装置へ信号を送信する送信部と、
前記受信装置によって受信される信号が、前記各偏波面のいずれかの偏波面になるビームフォーミングのウェイトを前記受信装置から受信する受信部と、
前記受信部によって受信されたウェイトによって、前記送信部によって送信される信号のビームフォーミングを行う乗算部と、
を備えることを特徴とする移動端末。 - 互いに異なる各偏波面の信号を受信する各アンテナを有し、受信する信号が前記各偏波面のいずれかになるビームフォーミングのウェイトを移動端末との間の伝搬特性に基づいて算出し、算出したウェイトを前記移動端末へ送信する受信装置と、
前記受信装置によって送信されたウェイトによって、送信する信号に対してビームフォーミングを行う移動端末と、
を含むことを特徴とする通信システム。 - 互いに異なる各偏波面の信号を受信する各アンテナを有する受信装置と移動端末における通信方法において、
前記受信装置と前記移動端末との間の伝搬特性を推定する推定工程と、
前記推定工程の推定結果に基づいて、前記受信装置が受信する信号が前記各偏波面のいずれかになるビームフォーミングのウェイトを算出する算出工程と、
前記算出工程によって算出されたウェイトによって、前記移動端末が送信する信号に対してビームフォーミングを行う乗算工程と、
を含むことを特徴とする通信方法。
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