JP4473704B2 - Multi-antenna communication apparatus and communication partner selection method - Google Patents
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Description
本発明は、マルチアンテナ通信装置および通信相手選択方法に関し、特に、セルまたはセクタの境界付近に位置する際にスロットなどの短時間周期で通信相手となる基地局装置またはアンテナを選択するマルチアンテナ通信装置および通信相手選択方法に関する。 The present invention relates to a multi-antenna communication apparatus and a communication partner selection method, and in particular, multi-antenna communication for selecting a base station apparatus or an antenna to be a communication partner in a short cycle such as a slot when located near a cell or sector boundary. The present invention relates to an apparatus and a communication partner selection method.
近年、移動局装置が複数のセルの境界付近の領域に位置する際に、通信相手となる基地局装置を瞬時の受信レベル変動に応じて、例えばスロットなどの短い時間単位で高速に切り替える高速セル選択（ＦＣＳ：Fast Cell Selection）を行うことが検討されている（例えば非特許文献１参照）。 In recent years, when a mobile station apparatus is located in an area near the boundary of a plurality of cells, a high-speed cell that switches a base station apparatus that is a communication partner at high speed in a short time unit such as a slot according to instantaneous reception level fluctuation Performing selection (FCS: Fast Cell Selection) has been studied (for example, see Non-Patent Document 1).
図８（ａ）は、ＦＣＳによるセルの選択動作の例を示す図である。同図に示すように、移動局装置１０は、基地局装置２０および基地局装置３０を先頭スロット４０から順に通信相手として切り替えている。
FIG. 8A is a diagram illustrating an example of a cell selection operation by FCS. As shown in the figure, the
具体的には、移動局装置１０は、基地局装置２０および基地局装置３０から送信されている共通パイロットチャネルの信号（以下、「共通パイロット信号」という）を受信し、受信ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio：信号波対干渉波比）を測定する。この測定結果を図８（ｂ）に示す。同図においては、実線が基地局装置２０からの信号の受信ＳＩＲを示し、点線が基地局装置３０からの信号の受信ＳＩＲを示している。
Specifically, the
そして、移動局装置１０は、スロットごとに受信ＳＩＲが大きい基地局装置を選択し、選択された基地局装置（以下、「選択基地局装置」という）に関する情報を基地局装置２０および基地局装置３０へ送信する。ここで、スロットごとの選択基地局装置を図８（ｂ）の下段に実線（すなわち基地局装置２０）および点線（すなわち基地局装置３０）で示す。
Then, the
基地局装置２０および基地局装置３０は、選択基地局装置に関する情報を移動局装置１０から受信し、スロットごとの選択基地局装置がそれぞれ図８（ａ）に斜線で示すスロットで個別チャネルや高速パケットチャネルなどのデータ信号（以下、「個別データ信号」という）を送信する。
The
このようにセルの境界付近の領域に位置する移動局装置１０が短時間周期で選択基地局装置を切り替える（すなわち、セルを選択する）ことにより、移動局装置１０における受信品質およびスループットを改善することができる。
As described above, the
一方、スループットを改善する技術としては、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）通信なども盛んに検討されている。ＭＩＭＯ通信においては、複数の送受信アンテナ間で異なるデータ系列を同時に伝送することにより、高い伝送レートを実現することができる（例えば非特許文献２参照）。
しかしながら、ＭＩＭＯ通信においては、上述したようなＦＣＳによって選択基地局装置を切り替えても、必ずしも受信品質およびスループットを改善することができるとは限らない。 However, in MIMO communication, even if the selected base station apparatus is switched by FCS as described above, reception quality and throughput cannot always be improved.
すなわち、互いに相関が低い複数のパスを用いて信号を伝送するＭＩＭＯ通信においては、受信信号中にすべてのパスの信号が混在しているため、各パスの信号が互いに弱め合ったり強め合ったりすることがある。したがって、単に受信信号の受信ＳＩＲを基準として基地局装置を選択しても、受信品質やスループットの改善が図られないことがあるという問題がある。特に、周波数が異なる複数のキャリア（以下、「サブキャリア」という）を用いるマルチキャリア通信においては、ＭＩＭＯ通信に適したセル選択に関する検討例が無く、現状では受信品質やスループットの改善は困難である。そして、受信品質やスループットの改善が図られなければ、目標とするスループットを達成することができる基地局装置からの距離が大きくならず、結果として各基地局装置がカバーする領域（以下、「セルカバレッジ」という）の拡大が困難となる。 That is, in MIMO communication in which signals are transmitted using a plurality of paths having low correlation with each other, since signals of all paths are mixed in the received signal, the signals of each path weaken or strengthen each other. Sometimes. Therefore, there is a problem that even if a base station apparatus is simply selected based on the reception SIR of the received signal, reception quality and throughput may not be improved. In particular, in multicarrier communication using a plurality of carriers having different frequencies (hereinafter referred to as “subcarriers”), there is no study example regarding cell selection suitable for MIMO communication, and it is difficult to improve reception quality and throughput at present. . If the reception quality and throughput are not improved, the distance from the base station apparatus that can achieve the target throughput does not increase, and as a result, the area covered by each base station apparatus (hereinafter referred to as “cell”). Expansion of coverage) is difficult.
さらに、ＭＩＭＯ通信においては、空間多重された信号を受信側で分離するため、複雑な受信処理が行われる。このため、高速セル選択に要する回路規模の増大を最低限に抑制するのが望ましい。 Furthermore, in MIMO communication, a complex reception process is performed in order to separate spatially multiplexed signals on the receiving side. For this reason, it is desirable to minimize the increase in circuit scale required for high-speed cell selection.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、回路規模の増大を防止しつつ高速セル選択を実行し、スループットを改善してセルカバレッジを拡大することができるマルチアンテナ通信装置および通信相手選択方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and performs multi-antenna communication apparatus and communication partner selection capable of performing high-speed cell selection while preventing an increase in circuit scale, improving throughput and expanding cell coverage. It aims to provide a method.
本発明に係るマルチアンテナ通信装置は、現在の時間単位における通信相手を含む複数の通信相手候補から送信される信号を複数のアンテナを介して受信する受信手段と、受信信号を用いて前記複数の通信相手候補ごとの相関帯域幅を測定する測定手段と、測定された通信相手候補ごとの相関帯域幅の比較に基づいて次の時間単位における通信相手を選択する選択手段と、を有する構成を採る。 The multi-antenna communication apparatus according to the present invention includes: a receiving unit configured to receive signals transmitted from a plurality of communication partner candidates including a communication partner in a current time unit via a plurality of antennas; A measurement unit that measures a correlation bandwidth for each communication partner candidate and a selection unit that selects a communication partner in the next time unit based on the measured comparison of the correlation bandwidth for each communication partner candidate are adopted. .
本発明に係る通信相手選択方法は、現在の時間単位における通信相手を含む複数の通信相手候補から送信される信号を複数のアンテナを介して受信するステップと、受信信号を用いて前記複数の通信相手候補ごとの相関帯域幅を測定するステップと、測定された通信相手候補ごとの相関帯域幅の比較に基づいて次の時間単位における通信相手を選択するステップと、を有するようにした。 The communication partner selection method according to the present invention includes a step of receiving signals transmitted from a plurality of communication partner candidates including a communication partner in a current time unit via a plurality of antennas, and the plurality of communications using a received signal. A step of measuring a correlation bandwidth for each partner candidate, and a step of selecting a communication partner in the next time unit based on the measured comparison of the correlation bandwidth for each communication partner candidate.
これらによれば、複数の通信相手候補ごとの相関帯域幅の比較に基づいて次の時間単位における通信相手を選択するため、相関帯域幅が小さく、遅延波に対応するパスの数が多い可能性が高い基地局装置またはアンテナを通信相手として選択することができる。結果として、ＭＩＭＯ通信に適している可能性が高い基地局装置またはアンテナを選択することができ、回路規模の増大を防止しつつ高速セル選択を実行し、スループットを改善してセルカバレッジを拡大することができる。 According to these, since the communication partner in the next time unit is selected based on the comparison of the correlation bandwidth for each of the plurality of communication partner candidates, the correlation bandwidth may be small and the number of paths corresponding to the delayed wave may be large. A base station apparatus or antenna having a high value can be selected as a communication partner. As a result, it is possible to select a base station apparatus or an antenna that is highly likely to be suitable for MIMO communication, perform high-speed cell selection while preventing an increase in circuit scale, improve throughput, and expand cell coverage. be able to.
本発明によれば、回路規模の増大を防止しつつ高速セル選択を実行し、スループットを改善してセルカバレッジを拡大することができる。 According to the present invention, it is possible to perform high-speed cell selection while preventing an increase in circuit scale, improve throughput, and expand cell coverage.
本発明の骨子は、マルチキャリア通信におけるサブキャリアごとの回線推定値を求め、隣接するサブキャリアの回線推定値に相関がある帯域幅を示す相関帯域幅が最も小さいセルの基地局装置を選択することである。 The essence of the present invention is to obtain a channel estimation value for each subcarrier in multicarrier communication, and to select a base station apparatus of a cell having the smallest correlation bandwidth indicating a bandwidth correlated with the channel estimation value of adjacent subcarriers. That is.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る移動体通信システムの構成の一例を示す図である。同図に示すように、基地局装置２００がカバーするセル２００ａと基地局装置３００がカバーするセル３００ａとの境界付近の領域に位置するマルチアンテナ通信装置１００は、基地局装置２００および基地局装置３００双方の複数のアンテナから送信される共通パイロットチャネルの信号（共通パイロット信号）を受信している。また、マルチアンテナ通信装置１００は、例えばスロットなどの短い時間単位ごとに基地局装置２００および基地局装置３００のいずれか一方を通信相手として切り替え、個別チャネルや高速パケットチャネルなどの信号（個別データ信号）を受信している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a mobile communication system according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in the figure, the
本実施の形態においては、マルチアンテナ通信装置１００、基地局装置２００、および基地局装置３００は、複数のアンテナを用いたＭＩＭＯ通信を行っているとともに、複数のサブキャリアを用いたマルチキャリア通信を行っているものとする。
In the present embodiment,
図２は、本実施の形態に係るマルチアンテナ通信装置１００の要部構成を示すブロック図である。図２に示すマルチアンテナ通信装置１００は、ＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）受信部１０１−１、１０１−２、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）部１０２−１、１０２−２、回線推定部１０３−１、１０３−２、空間分離部１０４、復調部１０５、誤り訂正復号部１０６、分離部１０７、相関帯域幅測定部１０８、セル選択部１０９、送信要求信号生成部１１０、多重部１１１、誤り訂正符号化部１１２、変調部１１３、空間多重部１１４、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）部１１５−１、１１５−２、およびＲＦ送信部１１６−１、１１６−２を有している。なお、本実施の形態においては、マルチアンテナ通信装置１００が２本のアンテナを有する構成としているが、アンテナが３本以上の場合は、ＲＦ受信部から回線推定部およびＩＦＦＴ部からＲＦ送信部の各処理部がアンテナに対応して設けられる構成となる。
FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of
ＲＦ受信部１０１−１、１０１−２は、それぞれ対応するアンテナから共通パイロット信号および個別データ信号を含む信号を受信し、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、Ａ／Ｄ変換など）を施す。 RF receiving sections 101-1 and 101-2 receive signals including common pilot signals and individual data signals from the corresponding antennas, respectively, and perform predetermined radio reception processing (down-conversion, A / D conversion, etc.) on the received signals. ).
ＦＦＴ部１０２−１、１０２−２は、受信信号を高速フーリエ変換し、複数のサブキャリアに重畳されている信号を抽出する。 The FFT units 102-1 and 102-2 perform fast Fourier transform on the received signal and extract signals superimposed on a plurality of subcarriers.
回線推定部１０３−１、１０３−２は、受信信号に含まれる各基地局装置に固有の既知信号を用いて、複数のサブキャリアそれぞれについて回線推定を行い、各基地局装置のサブキャリアごとの回線推定値を算出する。 Channel estimation sections 103-1 and 103-2 perform channel estimation for each of a plurality of subcarriers using a known signal specific to each base station device included in the received signal, and perform estimation for each subcarrier of each base station device. Calculate the channel estimation value.
空間分離部１０４は、回線推定部１０３−１、１０３−２による回線推定結果に基づいて、各サブキャリアの信号に空間多重されている信号を空間分離し、空間分離後の信号を復調部１０５へ出力する。
復調部１０５は、空間分離後の信号に対して、送信側（基地局装置２００または基地局装置３００）における変調方式に対応した復調を行い、得られた復調信号を誤り訂正復号部１０６へ出力する。
誤り訂正復号部１０６は、復調信号に対して、送信側（基地局装置２００または基地局装置３００）における符号化率に対応した誤り訂正復号を行い、誤り訂正復号後に得られる信号を分離部１０７へ出力する。
Error
分離部１０７は、誤り訂正復号部１０６からの出力を自装置（マルチアンテナ通信装置１００）宛ての受信データと送信側（基地局装置２００または基地局装置３００）における変調方式および符号化率を示す無線リソース割当情報とに分離し、無線リソース割当情報を復調部１０５および誤り訂正復号部１０６へ出力する。
相関帯域幅測定部１０８は、回線推定部１０３−１から出力されるサブキャリアごとの回線推定値を用いて、相関帯域幅を測定する。このとき、相関帯域幅測定部１０８は、基地局装置ごとの相関帯域幅を測定する。なお、相関帯域幅測定部１０８は、回線推定部１０３−２から出力される回線推定値を用いて相関帯域幅を測定しても良く、また、回線推定部１０３−１、１０３−２の双方から出力される回線推定値を用いてそれぞれ相関帯域幅を測定し、平均値を各基地局装置の相関帯域幅としても良い。
Correlation
ここで、相関帯域幅とは、互いに隣接するサブキャリアの回線推定値の相関が所定の閾値以上である範囲の帯域幅のことである。すなわち、相関帯域幅測定部１０８は、あるサブキャリアと隣接するサブキャリアとの回線推定値の相関が所定の閾値以上であれば、これらのサブキャリアの回線推定値には相関があると判定し、この判定を順次隣接するサブキャリアの回線推定値に対して行っていく。そして、互いに隣接するサブキャリアの回線推定値に相関がある範囲が相関帯域幅となる。
Here, the correlation bandwidth is a bandwidth in a range in which the correlation between channel estimation values of adjacent subcarriers is equal to or greater than a predetermined threshold. That is, correlation
マルチパス環境においては、遅延波に対応するパスが存在する時間（遅延スプレッド）が長ければ長いほど相関帯域幅が小さくなる。すなわち、例えば直接波に対応するパスのみしか存在しない場合は、すべてのサブキャリアの回線推定値は等しくなり、相関帯域幅は通信帯域幅全体に等しくなる一方、遅延波に対応するパスが多数存在し、遅延スプレッドが大きい場合は、各サブキャリアの回線推定値の相関がなくなり、相関帯域幅は小さくなる。 In a multipath environment, the longer the time (delay spread) in which a path corresponding to a delayed wave exists, the smaller the correlation bandwidth. That is, for example, when only the path corresponding to the direct wave exists, the channel estimation values of all subcarriers are equal, the correlation bandwidth is equal to the entire communication bandwidth, and there are many paths corresponding to the delayed wave. However, when the delay spread is large, there is no correlation between the channel estimation values of the subcarriers, and the correlation bandwidth becomes small.
また、相関帯域幅が通信帯域幅全体に等しくなる場合以外は、１つの基地局装置との間の通信帯域幅内で複数の相関帯域幅が求められることになる。このような場合、相関帯域幅測定部１０８は、複数の相関帯域幅の平均値を基地局装置ごとの相関帯域幅としても良い。
In addition, except for the case where the correlation bandwidth is equal to the entire communication bandwidth, a plurality of correlation bandwidths are obtained within the communication bandwidth with one base station apparatus. In such a case, the correlation
セル選択部１０９は、基地局装置ごとの相関帯域幅の大小を比較し、相関帯域幅が最小の基地局装置を次の時間単位の選択基地局装置とし、選択基地局装置を送信要求信号生成部１１０へ通知する。
The
ここで、遅延スプレッドが大きくなれば相関帯域幅は小さくなるため、遅延波に対応するパスが多ければ多いほど相関帯域幅は小さくなる傾向にある。そして、遅延波に対応するパスが多ければ多いほど、送信側で空間多重された信号を受信側で空間分離できる可能性が高く、ＭＩＭＯ通信に適していると言える。したがって、セル選択部１０９は、相関帯域幅が最小の基地局装置を次の時間単位の選択基地局装置とすることにより、よりＭＩＭＯ通信に適している可能性が高いセルを選択したことになる。
Here, since the correlation bandwidth decreases as the delay spread increases, the correlation bandwidth tends to decrease as the number of paths corresponding to the delayed wave increases. It can be said that the more paths corresponding to the delayed wave, the higher the possibility that a spatially multiplexed signal on the transmission side can be spatially separated on the reception side, which is suitable for MIMO communication. Therefore,
なお、セル選択部１０９は、１つの基地局装置との間の通信帯域幅内で複数の相関帯域幅が求められている場合は、相関帯域幅の分散を求め、分散が最大の基地局装置を次の時間単位の選択基地局装置としても良い。２つの基地局装置の遅延スプレッドが等しい場合は、２つの基地局装置の相関帯域幅の平均値も等しくなるが、一方の基地局装置の方が遅延波に対応するパスが多ければ、この基地局装置の相関帯域幅の分散の方が大きくなると考えられる。したがって、セル選択部１０９が相関値帯域幅の分散が最大の基地局装置を選択することにより、さらにＭＩＭＯ通信に適している可能性が高いセルを選択したことになる。
When a plurality of correlation bandwidths are obtained within the communication bandwidth with one base station device, the
送信要求信号生成部１１０は、選択基地局装置に対して信号の送信を要求する旨の送信要求信号を生成する。
The transmission request
多重部１１１は、送信要求信号および送信データを多重し、得られた多重データを誤り訂正符号化部１１２へ出力する。
誤り訂正符号化部１１２は、多重データを誤り訂正符号化し、得られた符号化データを変調部１１３へ出力する。
The error
変調部１１３は、符号化データを変調し、得られた変調データを空間多重部１１４へ出力する。
空間多重部１１４は、変調データを空間多重し、それぞれのアンテナに対応するデータ系列をＩＦＦＴ部１１５−１、１１５−２へ出力する。
ＩＦＦＴ部１１５−１、１１５−２は、各データ系列を逆高速フーリエ変換し、複数のサブキャリアに各データ系列を重畳し、得られたマルチキャリア信号をＲＦ送信部１１６−１、１１６−２へ出力する。 IFFT sections 115-1 and 115-2 perform inverse fast Fourier transform on each data series, superimpose each data series on a plurality of subcarriers, and transmit the obtained multicarrier signals to RF transmission sections 116-1 and 116-2. Output to.
ＲＦ送信部１１６−１、１１６−２は、マルチキャリア信号に対して所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を施し、それぞれ対応するアンテナから送信する。 The RF transmitters 116-1 and 116-2 perform predetermined wireless transmission processing (D / A conversion, up-conversion, etc.) on the multicarrier signal, and transmit from the corresponding antennas.
図３は、本実施の形態に係る基地局装置２００の要部構成を示すブロック図である。図３に示す基地局装置２００は、ＲＦ受信部２０１−１、２０１−２、ＦＦＴ部２０２−１、２０２−２、回線推定部２０３−１、２０３−２、空間分離部２０４、復調部２０５、誤り訂正復号部２０６、分離部２０７、リソース割当部２０８、多重部２０９、誤り訂正符号化部２１０、変調部２１１、空間多重部２１２、ＩＦＦＴ部２１３−１、２１３−２、およびＲＦ送信部２１４−１、２１４−２を有している。なお、基地局装置３００も基地局装置２００と同様の構成を有している。
FIG. 3 is a block diagram showing a main configuration of
ＲＦ受信部２０１−１、２０１−２は、それぞれ対応するアンテナから信号を受信し、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、Ａ／Ｄ変換など）を施す。 The RF receivers 201-1 and 201-2 receive signals from the corresponding antennas, respectively, and perform predetermined wireless reception processing (down-conversion, A / D conversion, etc.) on the received signals.
ＦＦＴ部２０２−１、２０２−２は、受信信号を高速フーリエ変換し、複数のサブキャリアに重畳されている信号を抽出する。 The FFT units 202-1 and 202-2 perform fast Fourier transform on the received signal and extract signals superimposed on a plurality of subcarriers.
回線推定部２０３−１、２０３−２は、複数のサブキャリアそれぞれについて回線推定を行い、各基地局装置のサブキャリアごとの回線推定値を算出する。 Channel estimation sections 203-1 and 203-2 perform channel estimation for each of a plurality of subcarriers, and calculate a channel estimation value for each subcarrier of each base station apparatus.
空間分離部２０４は、回線推定結果に基づいて、各サブキャリアの信号に空間多重されている信号を空間分離し、空間分離後の信号を復調部２０５へ出力する。
Spatial separation section 204 spatially separates the signals spatially multiplexed on the signals of each subcarrier based on the channel estimation result, and outputs the signals after spatial separation to
復調部２０５は、空間分離後の信号を復調し、得られた復調信号を誤り訂正復号部２０６へ出力する。
誤り訂正復号部２０６は、復調信号を誤り訂正復号し、誤り訂正復号後の信号を分離部２０７へ出力する。
Error
分離部２０７は、誤り訂正復号後の信号を受信データと送信要求信号とに分離し、受信データを出力するとともに送信要求信号をリソース割当部２０８へ出力する。
Separating
リソース割当部２０８は、送信要求信号の有無により自装置（基地局装置２００）が選択基地局装置となったか否かを判断し、選択基地局装置となっていればマルチアンテナ通信装置１００宛ての送信データに対して割り当てる無線リソースを決定し、決定された符号化率および変調方式などを示す無線リソース割当情報を多重部２０９へ出力する。
The
多重部２０９は、マルチアンテナ通信装置１００宛ての送信データおよび対応する無線リソース割当情報を多重し、得られた多重データを誤り訂正符号化部２１０へ出力する。
Multiplexing section 209 multiplexes transmission data addressed to
誤り訂正符号化部２１０は、リソース割当部２０８によって決定された符号化率で多重データを誤り訂正符号化し、得られた符号化データを変調部２１１へ出力する。
Error
変調部２１１は、リソース割当部２０８によって決定された変調方式で符号化データを変調し、得られた変調データを空間多重部２１２へ出力する。
空間多重部２１２は、変調データを空間多重し、それぞれのアンテナに対応するデータ系列をＩＦＦＴ部２１３−１、２１３−２へ出力する。
ＩＦＦＴ部２１３−１、２１３−２は、各データ系列を逆高速フーリエ変換し、複数のサブキャリアに各データ系列を重畳し、得られたマルチキャリア信号をＲＦ送信部２１４−１、２１４−２へ出力する。 IFFT sections 213-1 and 213-2 perform inverse fast Fourier transform on each data series, superimpose each data series on a plurality of subcarriers, and transmit the obtained multicarrier signal to RF transmission sections 214-1 and 214-2. Output to.
ＲＦ送信部２１４−１、２１４−２は、マルチキャリア信号に対して所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を施し、それぞれ対応するアンテナから送信する。 The RF transmitters 214-1 and 214-2 perform predetermined wireless transmission processing (D / A conversion, up-conversion, etc.) on the multicarrier signal, and transmit from each corresponding antenna.
次いで、上記のように構成されたマルチアンテナ通信装置１００による基地局装置の選択について、通信開始時および通信中の動作に分けて図４（ａ）、（ｂ）に示すシーケンス図を参照しながら説明する。
Next, the selection of the base station device by the
まず、マルチアンテナ通信装置１００の電源投入時など、通信開始時の動作について図４（ａ）を参照して説明する。マルチアンテナ通信装置１００が基地局装置２００のセル２００ａと基地局装置３００のセル３００ａとの境界付近に位置する時、マルチアンテナ通信装置１００のＲＦ受信部１０１−１、１０１−２には基地局装置２００からの共通パイロット信号３０１と基地局装置３００からの共通パイロット信号３０２とが受信される。
First, an operation at the start of communication, such as when the
受信された共通パイロット信号３０１、３０２は、ＲＦ受信部１０１−１、１０１−２によって所定の無線受信処理が施され、ＦＦＴ部１０２−１、１０２−２によって高速フーリエ変換され、複数のサブキャリアに重畳されている信号が得られる。そして、回線推定部１０３−１、１０３−２によって、各基地局装置に固有の既知信号が用いられることにより、サブキャリアごとの回線推定が行われ、サブキャリアごとの回線推定値が求められる。
The received
そして、相関帯域幅測定部１０８によって、サブキャリアごとの回線推定値から基地局装置２００の相関帯域幅および基地局装置３００の相関帯域幅がそれぞれ測定される（３０３）。すなわち、各基地局装置のサブキャリアごとの回線推定結果において、互いに隣接するサブキャリアの回線推定値に相関がある範囲である相関帯域幅が測定される。
Then, the correlation
具体的には、例えば図５（ａ）に示すような基地局装置２００の回線推定結果が得られた場合、相関帯域幅測定部１０８によって、互いに隣接するサブキャリアの回線推定値に相関がある相関帯域幅５０１〜５０５が測定される。同様に、図５（ｂ）に示すような基地局装置３００の回線推定結果においては、相関帯域幅測定部１０８によって、相関帯域幅５０６が測定される。図５（ａ）に示す相関帯域幅５０１〜５０５は、相関帯域幅測定部１０８によって平均化され、平均値が基地局装置２００の相関帯域幅としてセル選択部１０９へ出力される。また、測定された基地局装置３００の相関帯域幅５０６も、セル選択部１０９へ出力される。
Specifically, for example, when the channel estimation result of the
そして、セル選択部１０９によって、基地局装置ごとの相関帯域幅の大小が比較され、相関帯域幅が最小の基地局装置が次の時間単位における選択基地局装置となる（３０４）。すなわち、セル選択部１０９によって、例えば図５（ａ）に示す相関帯域幅５０１〜５０５の平均の相関帯域幅と図５（ｂ）に示す相関帯域幅５０６とが比較され、より小さい相関帯域幅に対応する基地局装置２００が選択基地局装置となる。
Then, the
なお、上述したように、セル選択部１０９は、基地局装置ごとの相関帯域幅の分散を比較して選択基地局装置を決定しても良い。すなわち、相関帯域幅の分散が最大の基地局装置を選択基地局装置としても良い。このように、相関帯域幅の平均値が最小の基地局装置または相関帯域幅の分散が最大の基地局装置を選択基地局装置とすることにより、遅延波に対応するパスが多い可能性が高いセルを選択することができ、ＭＩＭＯ通信に適した基地局装置を通信相手として選択することができる。そして、ＭＩＭＯ通信に適したセルが選択されれば、スループットを改善してセルカバレッジを拡大することができる。また、セル選択に必要な処理は、相関帯域幅またはその分散の大小比較のみであるため、複雑な演算などが必要なく、高速セル選択を実行するために回路規模が増大することがない。
Note that, as described above, the
セル選択部１０９によって選択基地局装置が決定されると、送信要求信号生成部１１０によって、選択基地局装置に対する送信要求信号が生成され、多重部１１１へ出力される。ここでは、上述のように、基地局装置２００が選択基地局装置となったものとして説明を続ける。
When the
送信要求信号が多重部１１１へ入力されると、多重部１１１によって、送信データと送信要求信号とが多重され、多重データが生成される。そして、多重データは、誤り訂正符号化部１１２によって誤り訂正符号化され、変調部１１３によって変調され、変調データが得られる。
When the transmission request signal is input to the
変調データは、空間多重部１１４によって空間多重され、それぞれのアンテナに対応するデータ系列がＩＦＦＴ部１１５−１、１１５−２によって逆高速フーリエ変換されることにより、複数のサブキャリアに重畳される。逆高速フーリエ変換によって得られたマルチキャリア信号は、ＲＦ送信部１１６−１、１１６−２によって所定の無線送信処理が施され、送信データおよび送信要求信号を含むマルチキャリア信号３０５がアンテナを介して送信される。なお、図４（ａ）では、選択されなかった基地局装置３００への送信を省略しているが、基地局装置３００に対して基地局装置２００が選択基地局装置となった旨の選択情報が送信されるようにしても良い。
The modulated data is spatially multiplexed by the
マルチアンテナ通信装置１００から送信されたマルチキャリア信号３０５は、基地局装置２００のＲＦ受信部２０１−１、２０１−２によってアンテナを介して受信される。そして、受信信号は、ＲＦ受信部２０１−１、２０１−２によって所定の無線受信処理が施され、ＦＦＴ部２０２−１、２０２−２によって高速フーリエ変換されることにより、複数のサブキャリアに重畳されている信号が抽出される。
The
各サブキャリアの信号は、回線推定部２０３−１、２０３−２によって回線推定され、空間分離部２０４によって回線推定結果が用いられることにより空間分離され、復調部２０５によって復調され、誤り訂正復号部２０６によって誤り訂正復号され、分離部２０７によって受信データと送信要求信号に分離される。そして、送信要求信号がリソース割当部２０８へ出力されると、リソース割当部２０８によって、自装置（基地局装置２００）がマルチアンテナ通信装置１００の選択基地局装置となったと判断され、マルチアンテナ通信装置１００宛ての送信データに対して割り当てる変調方式および符号化率などの無線リソースが決定される（３０６）。決定された無線リソースに関する無線リソース割当情報は、多重部２０９へ出力され、マルチアンテナ通信装置１００宛ての信号の送信処理が開始される（３０７）。
The signal of each subcarrier is channel-estimated by channel estimation units 203-1 and 203-2, spatially separated by using the channel estimation result by space separation unit 204, demodulated by
すなわち、多重部２０９によって、マルチアンテナ通信装置１００宛ての送信データと無線リソース割当情報とが多重され、多重データが生成される。そして、多重データは、誤り訂正符号化部２１０によって誤り訂正符号化され、変調部２１１によって変調され、変調データが得られる。
That is, the multiplexing unit 209 multiplexes the transmission data addressed to the
変調データは、空間多重部２１２によって空間多重され、各アンテナに対応するデータ系列がＩＦＦＴ部２１３−１、２１３−２によって逆高速フーリエ変換されることにより、複数のサブキャリアに重畳される。逆高速フーリエ変換により得られたマルチキャリア信号は、ＲＦ送信部２１５−１、２１５−２によって所定の無線送信処理が施され、送信データおよび無線リソース割当情報を含むマルチキャリア信号３０８がアンテナを介して送信される。
The modulated data is spatially multiplexed by the
このようにして選択基地局装置である基地局装置２００から送信された信号は、マルチアンテナ通信装置１００によって受信され、復調部１０５による復調および誤り訂正復号部１０６による誤り訂正復号などの処理を経て受信データが得られる。
The signal transmitted from
次に、マルチアンテナ通信装置１００が基地局装置２００を選択基地局装置として通信している状態の動作について図４（ｂ）を参照して説明する。マルチアンテナ通信装置１００が基地局装置２００を選択基地局装置としている時、マルチアンテナ通信装置１００のＲＦ受信部１０１−１、１０１−２には、基地局装置２００からの共通パイロット信号４０１および個別データ信号４０２が受信される。
Next, the operation in a state where the
受信信号は、ＲＦ受信部１０１−１、１０１−２によって所定の無線受信処理が施され、ＦＦＴ部１０２−１、１０２−２によって高速フーリエ変換されることにより、複数のサブキャリアに重畳されている信号が抽出される。各サブキャリアの信号は、回線推定部１０３−１、１０３−２によって回線推定され、空間分離部１０４によって回線推定結果が用いられることにより空間分離され、復調部１０５によって復調され、誤り訂正復号部１０６によって誤り訂正復号され、分離部１０７によって受信データと無線リソース割当情報とに分離され、無線リソース割当情報が復調部１０５および誤り訂正復号部１０６へ出力される。
The received signal is subjected to predetermined radio reception processing by the RF receiving units 101-1 and 101-2, and is fast Fourier transformed by the FFT units 102-1 and 102-2 to be superimposed on a plurality of subcarriers. Are extracted. Each subcarrier signal is channel-estimated by channel estimation sections 103-1 and 103-2, is spatially separated by using the channel estimation result by
また、回線推定部１０３−１によって得られたサブキャリアごとの回線推定値は、相関帯域幅測定部１０８へ出力され、基地局装置２００の相関帯域幅が測定される（４０３）。
Also, the channel estimation value for each subcarrier obtained by channel estimation section 103-1 is output to correlation
一方、選択基地局装置とはなっていない基地局装置３００についても、共通パイロット信号４０４は、ＲＦ受信部１０１−１、１０１−２によって随時受信され、所定の無線受信処理が施され、ＦＦＴ部１０２−１、１０２−２によって高速フーリエ変換され、回線推定部１０３−１、１０３−２によって回線推定され、相関帯域幅測定部１０８によって、基地局装置３００の相関帯域幅が測定される（４０５）。
On the other hand, for the base station apparatus 300 that is not the selected base station apparatus, the
基地局装置２００の相関帯域幅および基地局装置３００の相関帯域幅は、セル選択部１０９へ出力され、相関帯域幅が小さい（または相関帯域幅の分散が大きい）セルが選択される（４０６）。すなわち、相関帯域幅が最小（または相関帯域幅の分散が最大）の基地局装置が次の時間単位における選択基地局装置となる。セル選択部１０９によって選択基地局装置が決定されると、送信要求信号生成部１１０によって、選択基地局装置に対する送信要求信号が生成され、多重部１１１へ出力される。ここでは、基地局装置３００が選択基地局装置となったものとして説明を続ける。
The correlation bandwidth of
送信要求信号が多重部１１１へ入力されると、多重部１１１によって、送信データと送信要求信号とが多重され、多重データが生成される。そして、多重データは、誤り訂正符号化部１１２によって誤り訂正符号化され、変調部１１３によって変調され、変調データが得られる。
When the transmission request signal is input to the
変調データは、空間多重部１１４によって空間多重され、それぞれのアンテナに対応するデータ系列がＩＦＦＴ部１１５−１、１１５−２によって逆高速フーリエ変換されることにより、複数のサブキャリアに重畳される。逆高速フーリエ変換によって得られたマルチキャリア信号は、ＲＦ送信部１１６−１、１１６−２によって所定の無線送信処理が施され、送信データおよび送信要求信号を含むマルチキャリア信号４０７がアンテナを介して送信される。なお、図４（ｂ）では、選択されなかった基地局装置２００への送信を省略しているが、基地局装置２００に対して基地局装置３００が選択基地局装置となった旨の選択情報が送信されるようにしても良い。
The modulated data is spatially multiplexed by the
マルチアンテナ通信装置１００から送信されたマルチキャリア信号４０７は、基地局装置３００のＲＦ受信部２０１−１、２０１−２によってアンテナを介して受信される。そして、受信信号は、ＲＦ受信部２０１−１、２０１−２によって所定の無線受信処理が施され、ＦＦＴ部２０２−１、２０２−２によって高速フーリエ変換されることにより、複数のサブキャリアに重畳されている信号が抽出される。
The
各サブキャリアの信号は、回線推定部２０３−１、２０３−２によって回線推定され、空間分離部２０４によって空間分離され、復調部２０５によって復調され、誤り訂正復号部２０６によって誤り訂正復号され、分離部２０７によって受信データと送信要求信号に分離される。そして、送信要求信号がリソース割当部２０８へ出力されると、リソース割当部２０８によって、自装置（基地局装置３００）がマルチアンテナ通信装置１００の選択基地局装置となったと判断され、マルチアンテナ通信装置１００宛ての送信データに対して割り当てる変調方式および符号化率などの無線リソースが決定される（４０８）。決定された無線リソースに関する無線リソース割当情報は、多重部２０９へ出力され、マルチアンテナ通信装置１００宛ての信号の送信処理が開始される（４０９）。
The signal of each subcarrier is channel-estimated by channel estimation units 203-1, 203-2, spatially separated by space separation unit 204, demodulated by
すなわち、多重部２０９によって、マルチアンテナ通信装置１００宛ての送信データと無線リソース割当情報とが多重され、多重データが生成される。そして、多重データは、誤り訂正符号化部２１０によって誤り訂正符号化され、変調部２１１によって変調され、変調データが得られる。
That is, the multiplexing unit 209 multiplexes the transmission data addressed to the
変調データは、空間多重部２１２によって空間多重され、各アンテナに対応するデータ系列がＩＦＦＴ部２１３−１、２１３−２によって逆高速フーリエ変換されることにより、複数のサブキャリアに重畳される。逆高速フーリエ変換により得られたマルチキャリア信号は、ＲＦ送信部２１４−１、２１４−２によって所定の無線送信処理が施され、送信データおよび無線リソース割当情報を含む個別データ信号４１０がアンテナを介して送信される。
The modulated data is spatially multiplexed by the
このようにして選択基地局装置である基地局装置３００から送信された信号は、マルチアンテナ通信装置１００によって受信され、復調部１０５による復調および誤り訂正復号部１０６による誤り訂正復号などの処理を経て受信データが得られる。
The signal transmitted from base station apparatus 300 as the selected base station apparatus in this way is received by
以上のように、本実施の形態によれば、通信相手となっている選択基地局装置およびその他の基地局装置から送信される共通パイロット信号を受信し、サブキャリアごとの回線推定を行った上で基地局装置ごとの相関帯域幅を測定し、相関帯域幅が最小の基地局装置を次の時間単位における選択基地局装置とする。このため、相関帯域幅の測定と大小比較のみの容易な処理で高速セル選択を行うことができ、回路規模の増大を防止しつつ高速セル選択を実行し、スループットを改善してセルカバレッジを拡大することができる。 As described above, according to the present embodiment, after receiving a common pilot signal transmitted from the selected base station apparatus and other base station apparatuses that are communication partners, channel estimation is performed for each subcarrier. Then, the correlation bandwidth for each base station apparatus is measured, and the base station apparatus with the smallest correlation bandwidth is set as the selected base station apparatus in the next time unit. For this reason, high-speed cell selection can be performed with simple processing of correlation bandwidth measurement and size comparison, and high-speed cell selection is performed while preventing an increase in circuit scale, improving throughput and expanding cell coverage. can do.
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の特徴は、まず基地局装置ごとの受信品質に対する判定を行い、通信相手候補の基地局装置の受信品質が所定の閾値以上である場合にのみ、相関帯域幅を測定して通信相手の基地局装置を選択する点である。
(Embodiment 2)
The feature of Embodiment 2 of the present invention is that the reception quality of each base station apparatus is first determined, and the correlation bandwidth is measured only when the reception quality of the communication partner candidate base station apparatus is equal to or higher than a predetermined threshold Thus, the base station device of the communication partner is selected.
本実施の形態に係る移動体通信システムの構成は、図１に示す移動体通信システムと同様であるため、その説明を省略する。 The configuration of the mobile communication system according to the present embodiment is the same as that of the mobile communication system shown in FIG.
図６は、本実施の形態に係るマルチアンテナ通信装置１００の要部構成を示すブロック図である。同図において、図２と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図６に示すマルチアンテナ通信装置１００は、図２に示すマルチアンテナ通信装置１００に受信品質判定部６０１を加え、相関帯域幅測定部１０８に代えて相関帯域幅測定部１０８ａを設けた構成を採る。
FIG. 6 is a block diagram showing a main configuration of
受信品質判定部６０１は、復調部１０５による復調後の信号を用いて基地局装置ごとの受信品質を測定し、それぞれの受信品質を所定の閾値と比較する。そして、受信品質判定部６０１は、受信品質が所定の閾値以上の基地局装置を相関帯域幅測定部１０８ａへ通知する。
Reception
相関帯域幅測定部１０８ａは、受信品質判定部６０１から通知された基地局装置のみの回線推定結果を用いて相関帯域幅を測定する。すなわち、相関帯域幅測定部１０８ａは、受信品質が所定の閾値以上の基地局装置のみの相関帯域幅を測定する。
Correlation
本実施の形態においては、受信品質が所定の閾値以上である基地局装置のみを対象として相関帯域幅の測定を行う。したがって、選択基地局装置となるのは、受信品質が所定の閾値以上であり、かつ、相関帯域幅が最小の基地局装置となる。このため、受信品質が高く、パス数も多い可能性が高い基地局装置が選択基地局装置となり、さらにＭＩＭＯ通信に適した基地局装置を選択することができる。また、受信品質が所定の閾値未満の基地局装置に関しては、相関帯域幅測定の処理が必要なくなるため、セル選択のための処理量をさらに削減することができる。 In the present embodiment, the correlation bandwidth is measured only for base station apparatuses whose reception quality is equal to or higher than a predetermined threshold. Therefore, the selected base station apparatus is a base station apparatus having a reception quality equal to or higher than a predetermined threshold and a minimum correlation bandwidth. For this reason, a base station apparatus with high reception quality and a high possibility of a large number of paths becomes a selected base station apparatus, and a base station apparatus suitable for MIMO communication can be selected. In addition, with respect to a base station apparatus whose reception quality is less than a predetermined threshold value, the processing for correlation bandwidth measurement is not necessary, so that the processing amount for cell selection can be further reduced.
次いで、上記のように構成されたマルチアンテナ通信装置１００による基地局装置の選択について、図７に示すシーケンス図を参照しながら説明する。なお、本実施の形態においては、マルチアンテナ通信装置１００が基地局装置２００を選択基地局装置として通信している状態の動作について説明する。図７において、図４（ｂ）と同じ部分には同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。マルチアンテナ通信装置１００が基地局装置２００を選択基地局装置としている時、マルチアンテナ通信装置１００のＲＦ受信部１０１−１、１０１−２には、基地局装置２００からの共通パイロット信号４０１および個別データ信号４０２が受信される。
Next, selection of a base station apparatus by the
受信信号は、ＲＦ受信部１０１−１、１０１−２からＦＦＴ部１０２−１、１０２−２を経て、複数のサブキャリアに重畳されている信号が抽出される。各サブキャリアの信号は、回線推定部１０３−１、１０３−２によって回線推定され、空間分離部１０４によって回線推定結果が用いられて空間分離され、復調部１０５によって復調され、誤り訂正復号部１０６によって誤り訂正復号され、分離部１０７によって受信データと無線リソース割当情報とに分離され、無線リソース割当情報が復調部１０５および誤り訂正復号部１０６へ出力される。
The received signals are extracted from the RF receivers 101-1 and 101-2 through the FFT units 102-1 and 102-2 and superimposed on a plurality of subcarriers. The signal of each subcarrier is channel-estimated by channel estimation units 103-1 and 103-2, is spatially separated using the channel estimation result by
これらの処理と並行して、復調部１０５による復調結果が受信品質判定部６０１へ出力され、受信品質判定部６０１によって基地局装置２００の受信品質が測定される（７０１）。
In parallel with these processes, the demodulation result by the
一方、選択基地局装置とはなっていない基地局装置３００についても、共通パイロット信号４０４は、ＲＦ受信部１０１−１、１０１−２によって随時受信され、ＦＦＴ部１０２−１、１０２−２から復調部１０５を経て受信品質判定部６０１へ出力され、受信品質判定部６０１によって基地局装置３００の受信品質が測定される（７０２）。
On the other hand, for the base station apparatus 300 that is not the selected base station apparatus, the
そして、受信品質判定部６０１によって、基地局装置２００の受信品質および基地局装置３００の受信品質が所定の閾値と比較され（７０３）、受信品質が所定の閾値以上である基地局装置が相関帯域幅測定部１０８ａへ通知される。
Then, the reception
ここで、受信品質が所定の閾値以上である基地局装置が１つのみである場合は、相関帯域幅の大小比較によるセル選択を行わずに、受信品質が所定の閾値以上である基地局装置を選択基地局装置としても良い。また、受信品質が所定の閾値以上である基地局装置が１つもない場合は、受信品質判定部６０１が基地局装置２００および基地局装置３００それぞれの受信品質の大小を比較し、受信品質が大きい基地局装置を選択基地局装置としても良い。これらの場合は、選択基地局装置の情報が受信品質判定部６０１から相関帯域幅測定部１０８ａおよびセル選択部１０９を介して送信要求信号生成部１１０へ通知される。
Here, when there is only one base station apparatus whose reception quality is equal to or higher than the predetermined threshold, the base station apparatus whose reception quality is equal to or higher than the predetermined threshold without performing cell selection by comparing the correlation bandwidths May be the selected base station apparatus. In addition, when there is no base station apparatus whose reception quality is equal to or higher than a predetermined threshold, the reception
以下では、基地局装置２００および基地局装置３００のいずれの受信品質も所定の閾値以上であるものとして説明を続ける。
Hereinafter, the description will be continued assuming that the reception quality of both the
受信品質判定部６０１によって、基地局装置２００および基地局装置３００の受信品質が所定の閾値以上である旨が相関帯域幅測定部１０８ａへ通知されると、相関帯域幅測定部１０８ａによって、基地局装置２００および基地局装置３００の回線推定結果が用いられてそれぞれ相関帯域幅が測定される（７０４）。
When the reception
基地局装置２００の相関帯域幅および基地局装置３００の相関帯域幅は、セル選択部１０９へ出力され、相関帯域幅が小さい（または相関帯域幅の分散が大きい）セルが選択される（４０６）。セル選択部１０９によって選択基地局装置が決定されると、送信要求信号生成部１１０によって、選択基地局装置に対する送信要求信号が生成され、多重部１１１へ出力される。ここでは、基地局装置３００が選択基地局装置となったものとして説明を続ける。
The correlation bandwidth of
送信要求信号が多重部１１１へ入力されると、送信データと送信要求信号が多重され、得られた多重データが誤り訂正符号化部１１２からＲＦ送信部１１６−１、１１６−２による処理を施され、送信データおよび送信要求信号を含むマルチキャリア信号４０７がアンテナを介して送信される。なお、図７では、選択されなかった基地局装置２００への送信を省略しているが、基地局装置２００に対して基地局装置３００が選択基地局装置となった旨の選択情報が送信されるようにしても良い。
When the transmission request signal is input to the
マルチアンテナ通信装置１００から送信されたマルチキャリア信号４０７は、基地局装置３００のＲＦ受信部２０１−１、２０１−２によってアンテナを介して受信される。そして、受信信号は、ＲＦ受信部２０１−１、２０１−２によって所定の無線受信処理が施され、ＦＦＴ部２０２−１、２０２−２から分離部２０７を経て、送信要求信号がリソース割当部２０８へ出力される。そして、リソース割当部２０８によって、自装置（基地局装置３００）がマルチアンテナ通信装置１００の選択基地局装置となったと判断され、マルチアンテナ通信装置１００宛ての送信データに対して割り当てる変調方式および符号化率などの無線リソースが決定される（４０８）。決定された無線リソースに関する無線リソース割当情報は、多重部２０９へ出力され、マルチアンテナ通信装置１００宛ての信号の送信処理が開始される（４０９）。
The
このようにして選択基地局装置である基地局装置３００から送信された信号は、マルチアンテナ通信装置１００によって受信され、復調部１０５による復調および誤り訂正復号部１０６による誤り訂正復号などの処理を経て受信データが得られる。
The signal transmitted from base station apparatus 300 as the selected base station apparatus in this way is received by
以上のように、本実施の形態によれば、通信相手となっている選択基地局装置およびその他の基地局装置から送信される共通パイロット信号を受信し、受信品質が所定の閾値以上の基地局装置のみの相関帯域幅を測定し、相関帯域幅が最小の基地局装置を次の時間単位における選択基地局装置とする。このため、相関帯域幅の測定と大小比較のみの容易な処理で高速セル選択を行うことができ、回路規模の増大を防止しつつ高速セル選択を実行し、スループットを改善してセルカバレッジを拡大することができる。また、受信品質が低い基地局装置はセル選択の対象外とすることにより、処理量をさらに削減することができる。 As described above, according to the present embodiment, a base station that receives a common pilot signal transmitted from a selected base station apparatus and other base station apparatuses that are communication partners, and whose reception quality is equal to or higher than a predetermined threshold value The correlation bandwidth of only the apparatus is measured, and the base station apparatus with the smallest correlation bandwidth is set as the selected base station apparatus in the next time unit. For this reason, high-speed cell selection can be performed with simple processing of correlation bandwidth measurement and size comparison, and high-speed cell selection is performed while preventing an increase in circuit scale, improving throughput and expanding cell coverage. can do. Moreover, the processing amount can be further reduced by excluding the base station apparatus with low reception quality from the cell selection target.
なお、上記各実施の形態においては、通信相手となる基地局装置を選択する動作について説明したが、１つの基地局装置が複数のセクタをカバーするような場合にも本発明を適用することができる。すなわち、マルチアンテナ通信装置がセクタの境界付近に位置する際に、遅延スプレッドが最大のセクタに対応するアンテナを通信相手として選択するようにすれば良い。 In each of the above embodiments, the operation of selecting a base station apparatus to be a communication partner has been described. However, the present invention can also be applied to a case where one base station apparatus covers a plurality of sectors. it can. That is, when the multi-antenna communication apparatus is located near the sector boundary, the antenna corresponding to the sector having the maximum delay spread may be selected as the communication partner.
本発明の第１の態様に係るマルチアンテナ通信装置は、現在の時間単位における通信相手を含む複数の通信相手候補から送信される信号を複数のアンテナを介して受信する受信手段と、受信信号を用いて前記複数の通信相手候補ごとの相関帯域幅を測定する測定手段と、測定された通信相手候補ごとの相関帯域幅の比較に基づいて次の時間単位における通信相手を選択する選択手段と、を有する構成を採る。 The multi-antenna communication apparatus according to the first aspect of the present invention includes: a receiving unit that receives signals transmitted from a plurality of communication partner candidates including a communication partner in a current time unit via a plurality of antennas; Measuring means for measuring the correlation bandwidth for each of the plurality of communication partner candidates using, selecting means for selecting a communication partner in the next time unit based on the measured correlation bandwidth for each communication partner candidate; The structure which has is taken.
この構成によれば、複数の通信相手候補ごとの相関帯域幅の比較に基づいて次の時間単位における通信相手を選択するため、相関帯域幅が小さく、遅延波に対応するパスの数が多い可能性が高い基地局装置またはアンテナを通信相手として選択することができる。結果として、ＭＩＭＯ通信に適している可能性が高い基地局装置またはアンテナを選択することができ、回路規模の増大を防止しつつ高速セル選択を実行し、スループットを改善してセルカバレッジを拡大することができる。 According to this configuration, since the communication partner in the next time unit is selected based on the comparison of the correlation bandwidth for each of the plurality of communication partner candidates, the correlation bandwidth is small and the number of paths corresponding to the delayed wave can be large. A highly reliable base station apparatus or antenna can be selected as a communication partner. As a result, it is possible to select a base station apparatus or an antenna that is highly likely to be suitable for MIMO communication, perform high-speed cell selection while preventing an increase in circuit scale, improve throughput, and expand cell coverage. be able to.
本発明の第２の態様に係るマルチアンテナ通信装置は、上記第１の態様において、前記選択手段は、相関帯域幅が最小の通信相手候補を次の時間単位における通信相手として選択する構成を採る。 The multi-antenna communication apparatus according to a second aspect of the present invention employs a configuration in which, in the first aspect, the selecting means selects a communication partner candidate having a minimum correlation bandwidth as a communication partner in the next time unit. .
この構成によれば、相関帯域幅が最小の通信相手候補を選択するため、相関帯域幅の大小比較のみの容易な処理でＭＩＭＯ通信に適した通信相手を決定することができる。 According to this configuration, since the communication partner candidate having the smallest correlation bandwidth is selected, it is possible to determine a communication partner suitable for MIMO communication by an easy process of comparing the correlation bandwidths.
本発明の第３の態様に係るマルチアンテナ通信装置は、上記第１の態様において、前記測定手段は、通信相手候補ごとに複数の相関帯域幅を測定し、前記選択手段は、前記複数の相関帯域幅の分散が最大の通信相手候補を次の時間単位における通信相手として選択する構成を採る。 The multi-antenna communication apparatus according to a third aspect of the present invention is the multi-antenna communication apparatus according to the first aspect, wherein the measurement unit measures a plurality of correlation bandwidths for each communication partner candidate, and the selection unit includes the plurality of correlations. A configuration is adopted in which a communication partner candidate having the maximum bandwidth distribution is selected as a communication partner in the next time unit.
この構成によれば、相関帯域幅の分散が最大の通信相手候補を選択するため、遅延スプレッドが長いのみでなく遅延波に対応するパス数が多い、さらにＭＩＭＯ通信に適した可能性が高い通信相手を決定することができる。 According to this configuration, since a communication partner candidate having the maximum correlation bandwidth dispersion is selected, not only a long delay spread but also a large number of paths corresponding to the delayed wave, and a communication that is highly likely to be suitable for MIMO communication. The opponent can be determined.
本発明の第４の態様に係るマルチアンテナ通信装置は、上記第１の態様において、前記測定手段は、前記複数のアンテナのうち、いずれか１つのアンテナにおける受信信号を用いて前記複数の通信相手候補ごとの相関帯域幅を測定する構成を採る。 The multi-antenna communication apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the multi-antenna communication apparatus according to the first aspect, wherein the measurement means uses the received signal at any one of the plurality of antennas. A configuration for measuring the correlation bandwidth for each candidate is adopted.
この構成によれば、１つのアンテナにおける受信信号を用いて相関帯域幅を測定するため、複数のアンテナにおける受信信号を用いて相関帯域幅を測定する場合よりも、相関帯域幅の測定の処理量を削減することができる。 According to this configuration, since the correlation bandwidth is measured using the reception signals at one antenna, the processing amount of the correlation bandwidth measurement is larger than when the correlation bandwidth is measured using the reception signals at a plurality of antennas. Can be reduced.
本発明の第５の態様に係るマルチアンテナ通信装置は、上記第１の態様において、受信信号を用いて前記複数の通信相手候補ごとの受信品質を測定する第２測定手段、をさらに有する構成を採る。 A multi-antenna communication apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the configuration according to the first aspect, further comprising second measurement means for measuring reception quality for each of the plurality of communication partner candidates using a received signal. take.
この構成によれば、複数の通信相手候補ごとの受信品質を測定するため、受信品質が劣悪な基地局装置またはアンテナを通信相手の選択から除外することができ、さらにＭＩＭＯ通信に適した通信相手を選択することができる。 According to this configuration, since the reception quality for each of a plurality of communication partner candidates is measured, a base station apparatus or antenna having poor reception quality can be excluded from communication partner selection, and communication partners suitable for MIMO communication can be excluded. Can be selected.
本発明の第６の態様に係るマルチアンテナ通信装置は、上記第５の態様において、前記測定手段は、前記第２測定手段によって測定された受信品質が所定の閾値以上の通信相手候補のみの相関帯域幅を測定する構成を採る。 The multi-antenna communication apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the multi-antenna communication apparatus according to the fifth aspect, wherein the measurement means correlates only communication partner candidates whose reception quality measured by the second measurement means is equal to or higher than a predetermined threshold. A configuration for measuring the bandwidth is adopted.
この構成によれば、受信品質が所定の閾値以上の通信相手候補のみの相関帯域幅を測定するため、受信品質が所定の閾値未満の基地局装置またはアンテナに関しては、相関帯域幅測定の処理が必要なくなり、通信相手選択のための処理量をさらに削減することができる。 According to this configuration, since the correlation bandwidth of only the communication partner candidate whose reception quality is equal to or higher than the predetermined threshold is measured, the correlation bandwidth measurement processing is performed for the base station apparatus or antenna whose reception quality is lower than the predetermined threshold. This is unnecessary, and the processing amount for selecting a communication partner can be further reduced.
本発明の第７の態様に係るマルチアンテナ通信装置は、上記第５の態様において、前記選択手段は、前記第２測定手段によって測定された受信品質が所定の閾値以上の通信相手候補が１つのみである場合は、この通信相手候補を次の時間単位における通信相手として選択する構成を採る。 A multi-antenna communication apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the multi-antenna communication apparatus according to the fifth aspect, wherein the selection means includes one communication partner candidate whose reception quality measured by the second measurement means is a predetermined threshold value or more. In the case where only the communication partner is selected, the communication partner candidate is selected as the communication partner in the next time unit.
本発明の第８の態様に係るマルチアンテナ通信装置は、上記第５の態様において、前記選択手段は、前記第２測定手段によって測定された受信品質が所定の閾値以上の通信相手候補がない場合は、受信品質が最大の通信相手候補を次の時間単位における通信相手として選択する構成を採る。 The multi-antenna communication apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the multi-antenna communication apparatus according to the fifth aspect, wherein the selection means has no communication partner candidate whose reception quality measured by the second measurement means is not less than a predetermined threshold value. Adopts a configuration in which a communication partner candidate with the highest reception quality is selected as a communication partner in the next time unit.
これらの構成によれば、受信品質に対する判定結果のみから通信相手が選択されるため、相関帯域幅測定の処理が必要なくなり、通信相手選択のための処理量をさらに削減することができる。 According to these configurations, since the communication partner is selected only from the determination result with respect to the reception quality, the processing of the correlation bandwidth measurement is not necessary, and the processing amount for selecting the communication partner can be further reduced.
本発明の第９の態様に係る通信相手選択方法は、現在の時間単位における通信相手を含む複数の通信相手候補から送信される信号を複数のアンテナを介して受信するステップと、受信信号を用いて前記複数の通信相手候補ごとの相関帯域幅を測定するステップと、測定された通信相手候補ごとの相関帯域幅の比較に基づいて次の時間単位における通信相手を選択するステップと、を有するようにした。 The communication partner selection method according to the ninth aspect of the present invention uses a step of receiving signals transmitted from a plurality of communication partner candidates including a communication partner in the current time unit via a plurality of antennas, and the received signal. And measuring a correlation bandwidth for each of the plurality of communication partner candidates, and selecting a communication partner in the next time unit based on the measured correlation bandwidth for each communication partner candidate. I made it.
この方法によれば、複数の通信相手候補ごとの相関帯域幅の比較に基づいて次の時間単位における通信相手を選択するため、相関帯域幅が小さく、遅延波に対応するパスの数が多い可能性が高い基地局装置またはアンテナを通信相手として選択することができる。結果として、ＭＩＭＯ通信に適している可能性が高い基地局装置またはアンテナを選択することができ、回路規模の増大を防止しつつ高速セル選択を実行し、スループットを改善してセルカバレッジを拡大することができる。 According to this method, since the communication partner in the next time unit is selected based on the comparison of the correlation bandwidth for each of the plurality of communication partner candidates, the correlation bandwidth is small and the number of paths corresponding to the delayed wave can be large. A highly reliable base station apparatus or antenna can be selected as a communication partner. As a result, it is possible to select a base station apparatus or an antenna that is highly likely to be suitable for MIMO communication, perform high-speed cell selection while preventing an increase in circuit scale, improve throughput, and expand cell coverage. be able to.
本発明のマルチアンテナ通信装置および通信相手選択方法は、回路規模の増大を防止しつつ高速セル選択を実行し、スループットを改善してセルカバレッジを拡大することができ、例えばセルまたはセクタの境界付近に位置する際にスロットなどの短時間周期で通信相手となる基地局装置またはアンテナを選択するマルチアンテナ通信装置および通信相手選択方法などに有用である。 The multi-antenna communication apparatus and the communication partner selection method of the present invention can perform high-speed cell selection while preventing an increase in circuit scale, improve throughput and expand cell coverage, for example, near a cell or sector boundary It is useful for a multi-antenna communication apparatus and a communication partner selection method for selecting a base station apparatus or an antenna to be a communication partner in a short period such as a slot when located in the position.
１０４ 空間分離部
１０５ 復調部
１０６ 誤り訂正復号部
１０７ 分離部
１０８、１０８ａ 相関帯域幅測定部
１０９ セル選択部
１１０ 送信要求信号生成部
１１１ 多重部
１１２ 誤り訂正符号化部
１１３ 変調部
１１４ 空間多重部
６０１ 受信品質判定部
104
Claims (9)
受信信号を用いて前記複数の通信相手候補ごとの相関帯域幅を測定する測定手段と、
測定された通信相手候補ごとの相関帯域幅の比較に基づいて次の時間単位における通信相手を選択する選択手段と、
を有することを特徴とするマルチアンテナ通信装置。 Receiving means for receiving signals transmitted from a plurality of communication partner candidates including a communication partner in the current time unit via a plurality of antennas;
Measuring means for measuring a correlation bandwidth for each of the plurality of communication partner candidates using a received signal;
A selection means for selecting a communication partner in the next time unit based on the comparison of the correlation bandwidth for each communication partner candidate measured;
A multi-antenna communication apparatus comprising:
相関帯域幅が最小の通信相手候補を次の時間単位における通信相手として選択することを特徴とする請求項１記載のマルチアンテナ通信装置。 The selection means includes
The multi-antenna communication apparatus according to claim 1, wherein a communication partner candidate having the smallest correlation bandwidth is selected as a communication partner in the next time unit.
通信相手候補ごとに複数の相関帯域幅を測定し、
前記選択手段は、
前記複数の相関帯域幅の分散が最大の通信相手候補を次の時間単位における通信相手として選択することを特徴とする請求項１記載のマルチアンテナ通信装置。 The measuring means includes
Measure multiple correlation bandwidths for each communication partner candidate,
The selection means includes
The multi-antenna communication apparatus according to claim 1, wherein a communication partner candidate having a maximum variance of the plurality of correlation bandwidths is selected as a communication partner in a next time unit.
前記複数のアンテナのうち、いずれか１つのアンテナにおける受信信号を用いて前記複数の通信相手候補ごとの相関帯域幅を測定することを特徴とする請求項１記載のマルチアンテナ通信装置。 The measuring means includes
2. The multi-antenna communication apparatus according to claim 1, wherein a correlation bandwidth for each of the plurality of communication partner candidates is measured using a reception signal at any one of the plurality of antennas.
をさらに有することを特徴とする請求項１記載のマルチアンテナ通信装置。 Second measurement means for measuring reception quality for each of the plurality of communication partner candidates using a received signal;
The multi-antenna communication apparatus according to claim 1, further comprising:
前記第２測定手段によって測定された受信品質が所定の閾値以上の通信相手候補のみの相関帯域幅を測定することを特徴とする請求項５記載のマルチアンテナ通信装置。 The measuring means includes
6. The multi-antenna communication apparatus according to claim 5, wherein a correlation bandwidth of only communication partner candidates whose reception quality measured by the second measurement means is equal to or greater than a predetermined threshold is measured.
前記第２測定手段によって測定された受信品質が所定の閾値以上の通信相手候補が１つのみである場合は、この通信相手候補を次の時間単位における通信相手として選択することを特徴とする請求項５記載のマルチアンテナ通信装置。 The selection means includes
The communication partner candidate is selected as a communication partner in the next time unit when there is only one communication partner candidate whose reception quality measured by the second measuring means is equal to or greater than a predetermined threshold value. Item 6. The multi-antenna communication apparatus according to Item 5.
前記第２測定手段によって測定された受信品質が所定の閾値以上の通信相手候補がない場合は、受信品質が最大の通信相手候補を次の時間単位における通信相手として選択することを特徴とする請求項５記載のマルチアンテナ通信装置。 The selection means includes
The communication partner candidate having the highest reception quality is selected as a communication partner in the next time unit when there is no communication partner candidate whose reception quality measured by the second measuring unit is equal to or greater than a predetermined threshold. Item 6. The multi-antenna communication apparatus according to Item 5.
受信信号を用いて前記複数の通信相手候補ごとの相関帯域幅を測定するステップと、
測定された通信相手候補ごとの相関帯域幅の比較に基づいて次の時間単位における通信相手を選択するステップと、
を有することを特徴とする通信相手選択方法。 Receiving signals transmitted from a plurality of communication partner candidates including a communication partner in a current time unit via a plurality of antennas;
Measuring a correlation bandwidth for each of the plurality of communication partner candidates using a received signal;
Selecting a communication partner in the next time unit based on the measured comparison of correlation bandwidth for each communication partner candidate;
A communication partner selection method characterized by comprising:
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