JP4602422B2 - 無線通信システムにおいてｍｉｍｏを改善する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は無線通信システムにおいてＭＩＭＯ（多重入出力）を改善する方法及び装置に関し、特に無線通信システムにおいてＭＩＭＯの制御メッセージを修正してＭＩＭＯを改善する方法及び装置に関する。

第三世代移動通信技術はＷＣＤＭＡ（広帯域多元分割接続）方式で高スペクトル利用効率、高カバー率、優れた通話品質と高速伝送を実現するとともに、ＱｏＳ（サービス品質）の確保、柔軟性のある双方向通信の実現、通話中断率の低減に大きく寄与する。第三世代移動通信システムでは動画鑑賞、電話会議、オンラインゲーム、オンラインミュージック再生、電子メールを楽しむことができる。もっとも、これらの機能は迅速かつ実時間のデータ送信機能に頼る。帯域幅の利用効率とパケットデータの処理効率を向上させ、上り・下りの送信速度を改善するため、従来の第三世代移動通信技術にはＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）とＨＳＵＰＡ（高速アップリンクパケットアクセス）が導入された。

ダウンリンクのデータ送信速度を改善するため、３ＧＰＰによりＭＩＭＯが導入された。ＭＩＭＯは、ＵＥと基地局が多重アンテナを通して無線信号を発信することを許容し、それに空間多重化、ビーム形成、空間ダイバシティーなどの技術を同時に利用すれば、信号干渉を減少してチャネル容量を増加することができる。ＭＩＭＯは主としてＨＳＤＰＡシステムで利用され、ＨＳ−ＤＳＣＨ（高速ダウンリンク共用チャネル）の最大データ率を有効に向上させることができる。従来の無線資源制御（ＲＲＣ）の観点からみれば、ＭＩＭＯはＣＥＬＬ＿ＤＣＨ（セル専用チャネル）状態のＵＥにのみ適用できる。

ＵＥのＭＩＭＯ動作を制御するためには、ＵＴＲＡＮ（汎用地上波無線アクセスネットワーク）ではＲＲＣメッセージと情報要素（ＩＥ）を生成し、ＲＲＣプロセスでＭＩＭＯ構成をＵＥに送信する。３ＧＰＰが制定したＲＲＣプロトコルによれば、ＭＩＭＯパラメータＩＥはＭＩＭＯ動作ＩＥ、ＭＩＭＯ Ｎ／Ｍ比ＩＥ、ＭＩＭＯパイロット構成ＩＥを含み、そのうちＭＩＭＯ Ｎ／Ｍ比ＩＥはＵＥと基地局のアンテナ数情報を含み、ＭＩＭＯパイロット構成ＩＥはチャネルコードを含み、ＭＩＭＯ動作ＩＥはＵＥでのＭＩＭＯ実行状態を指示する「開始」、「継続」、「停止」などのパラメータを含む。

ＵＴＲＡＮはＭＩＭＯパラメータＩＥをＲＲＣ接続セットアップ（ＲＲＣ ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ ＳＥＴＵＰ）、アクティブセット更新（ＡＣＴＩＶＥ ＳＥＴ ＵＰＤＡＴＥ）、セル更新確認（ＣＥＬＬ ＵＰＤＡＴＥ ＣＯＮＦＩＲＭ）またはその他の再設定メッセージに載せ、それぞれのＲＲＣプロセスでＵＥに送信する。一方、ＵＥには、ＭＩＭＯ Ｎ／Ｍ比やパイロット構成などの受信パラメータを保存するためのＭＩＭＯ＿ＳＴＡＴＵＳ変数がある。

ＭＩＭＯパラメータＩＥを含まない再設定メッセージを受けた場合、ＵＥはＭＩＭＯ＿ＳＴＡＴＵＳ変数を消去する。ＭＩＭＯ動作ＩＥが「停止」となる再設定メッセージを受けた場合、ＵＥはＭＩＭＯ＿ＳＴＡＴＵＳ変数を消去するとともに、ＭＩＭＯを停止しようと下位層に通報する。ＭＩＭＯ動作ＩＥが「開始」となる再設定メッセージを受けた場合、ＵＥはＭＩＭＯ＿ＳＴＡＴＵＳ変数に関連パラメータ（例えばＭＩＭＯ Ｎ／Ｍ比やパイロット構成）を保存し、パラメータが完全となった場合に下位層のＭＩＭＯを制御する。ＭＩＭＯ動作ＩＥが「継続」となる再設定メッセージを受けた場合、ＵＥはＭＩＭＯ＿ＳＴＡＴＵＳ変数に関連パラメータを保存する。

以上のとおり、ＵＴＲＡＮは再設定メッセージにＭＩＭＯパラメータＩＥを入れないことや、ＭＩＭＯパラメータＩＥを「停止」にすることで、ＭＩＭＯを停止するようにＵＥに指示することができる。前者は何の信号ビットを必要としないが、後者は３種類のパラメータ（開始、継続、停止）を表示するに２ビットを必要とし、無線資源を占めることとなる。

本発明は、上記問題を解決するため、無線通信システムにおいてＭＩＭＯを改善する方法及び装置を提供することを課題とする。

本発明の第１の形態は、無線通信システムのネットワークにおいてＭＩＭＯ（多重入出力）を改善する方法を提供する。該方法は、ＭＩＭＯパラメータＩＥ（情報要素）に属するＭＩＭＯ動作ＩＥに、ＭＩＭＯの起動と継続をＵＥ（ユーザー端末）に指示する２種類のパラメータのみ用いる段階と、ＵＥに送信する再設定メッセージにＭＩＭＯパラメータＩＥを載せないことのみで、ＭＩＭＯを停止するようにＵＥに指示する段階とを含む。

本発明の第２の形態は、無線通信システムにおいてＭＩＭＯを改善し、無線資源を節約する通信装置を提供する。該通信装置は、通信装置の機能を実現する制御回路と、制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御するＣＰＵ（中央処理装置）と、制御回路の中にＣＰＵと結合するように設けられ、プログラムコードを記録する記憶装置とを含む。該プログラムコードは、ＭＩＭＯパラメータＩＥに属するＭＩＭＯ動作ＩＥに、ＭＩＭＯの起動と継続をＵＥに指示する２種類のパラメータのみ用いるコードと、ＵＥに送信する再設定メッセージにＭＩＭＯパラメータＩＥを載せないことのみで、ＭＩＭＯを停止するようにＵＥに指示するコードとを含む。

本発明の第３の形態は、無線通信システムのＵＥにおいてＭＩＭＯを改善する方法を提供する。該方法は、再設定メッセージにＭＩＭＯパラメータＩＥが載せられていない場合にのみ、ＭＩＭＯを停止する段階を含む。

本発明の第４の形態は、無線通信システムにおいてＭＩＭＯを改善し、無線資源を節約する通信装置を提供する。該通信装置は、通信装置の機能を実現する制御回路と、制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御するＣＰＵと、制御回路の中にＣＰＵと結合するように設けられ、プログラムコードを記録する記憶装置とを含む。該プログラムコードは、再設定メッセージにＭＩＭＯパラメータＩＥが載せられていない場合にのみ、ＭＩＭＯを停止するコードを含む。

従来のＭＩＭＯパラメータＩＥは３種類のパラメータがあって、２ビットで表示しなければならない。ＵＴＲＡＮは同パラメータを「停止」に設定するか、またはＭＩＭＯパラメータＩＥを送信しないことで、ＭＩＭＯを停止するようにＵＥに指示する。それと比べて、本発明ではＭＩＭＯの停止を指示するときにＭＩＭＯパラメータＩＥを送信しないことのみ利用し、ＭＩＭＯパラメータＩＥのパラメータを「開始」と「継続」のみにして１ビットで表示することで、無線資源を節約する。

かかる方法及び装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照にして以下に説明する。

図１を参照する。図１は無線通信システムに設けられる無線通信装置１００のブロック図である。説明を簡素化するため、図１では無線通信装置１００の入力装置１０２、出力装置１０４、制御回路１０６、ＣＰＵ（中央処理装置）１０８、記憶装置１１０、プログラムコード１１２及びトランシーバー１１４のみ描かれている。無線通信装置１００では、制御回路１０６はＣＰＵ１０８を用いて記憶装置１１０に記録されたプログラムコード１１２を実行し、無線通信装置１００の動作を制御し、入力装置１０２（例えばキーボード）でユーザーが入力した信号を受信し、出力装置１０４（スクリーン、スピーカーなど）で映像、音声などの信号を出力する。無線信号を受発信するトランシーバー１１４は受信した信号を制御回路１０６に送信し、または制御回路１０６による信号を無線で出力する。言い換えれば、通信プロトコルに当てはめれば、トランシーバー１１４は第一層の一部とみなされ、制御回路１０６は第二層と第三層の機能を実現するものである。無線通信装置１００は望ましくは第三世代移動通信システムの高速パケットアクセスシステムに用いられ、ＭＩＭＯ機能をサポートする。

図２を参照する。図２は図１に示すプログラムコード１１２を表す説明図である。プログラムコード１１２はアプリケーション層２００と、第三層２０２と、第一層２１８と接続される第二層２０６を備える。第三層２０２には、第一層２１８と第二層２０６を制御するＲＲＣメッセージと情報要素（ＩＥ）を受信・形成し、または他の通信装置とＲＲＣ信号を交換するＲＲＣエンティティー２２２が設けられている。

無線通信装置１００は望ましくはＵＴＲＡＮに用いられ、ＭＩＭＯパラメータＩＥを生成してＲＲＣ接続セットアップ、アクティブセット更新、セル更新確認またはその他の再設定メッセージに載せ、ＵＥのＭＩＭＯ機能を制御する。また、無線通信装置１００をＵＥに用いて、再設定メッセージを受信してＭＩＭＯ＿ＳＴＡＴＵＳ変数でＭＩＭＯの関連パラメータを保存する。

本実施例では上記プログラムコード１１２にＭＩＭＯ管理プログラムコード２２０を設け、ＭＩＭＯを改善して無線資源を節減する。図３を参照する。図３は、本実施例１による方法３０のフローチャートである。以下に示すステップ３００〜ステップ３０６を含む方法３０は、無線通信システムのＵＴＲＡＮにおいてＭＩＭＯを改善するに用いられ、ＭＩＭＯ管理プログラムコード２２０としてコンパイルすることができる。

ステップ３００：開始。
ステップ３０２：ＭＩＭＯパラメータＩＥに属するＭＩＭＯ動作ＩＥに、ＭＩＭＯの起動と継続をＵＥに指示する２種類のパラメータのみ用いる。
ステップ３０４：ＵＥに送信する再設定メッセージにＭＩＭＯパラメータＩＥを載せないことのみで、ＭＩＭＯを停止するようにＵＥに指示する。
ステップ３０６：終了。

図４を参照する。図４は、本実施例２による方法４０のフローチャートである。以下に示すステップ４００〜ステップ４０４を含む方法４０は、ＵＥにおいてＭＩＭＯを改善するに用いられ、ＭＩＭＯ管理プログラムコード２２０としてコンパイルすることができる。

ステップ４００：開始。
ステップ４０２：再設定メッセージにＭＩＭＯパラメータＩＥが載せられていない場合にのみ、ＭＩＭＯを停止する。
ステップ４０４：終了。

方法３０では、ＭＩＭＯ動作ＩＥについて、ＵＴＲＡＮは「開始」と「継続」など２種類のパラメータのみで、ＭＩＭＯの起動と継続をＵＥに指示する。ＭＩＭＯ動作ＩＥのパラメータは１ビットで示せばよく、例えば１を「開始」とし、０を「継続」とする。ＭＩＭＯを停止するようにＵＥに指示するときは、ＭＩＭＯ動作ＩＥを再設定メッセージに載せない。それに対して、方法４０では、ＵＥは受信した再設定メッセージにＭＩＭＯパラメータＩＥが載せられていない場合にのみ、ＭＩＭＯ＿ＳＴＡＴＵＳ変数を除去し、ＭＩＭＯを停止するように下位層（例えば第一層２１８と第二層２０６）に指示する。

以上は本発明の好ましい実施例であって、本発明の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。

本発明は従来の動作条件を変更したのみであり、実施可能である。

本発明による無線通信装置のブロック図である。 図１に示すプログラムコードを表す説明図である。 本発明の実施例１による方法のフローチャートである。 本発明の実施例２による方法のフローチャートである。

符号の説明

１００ 無線通信装置
１０２ 入力装置
１０４ 出力装置
１０６ 制御回路
１０８ ＣＰＵ
１１０ 記憶装置
１１２ プログラムコード
１１４ トランシーバー
２００ アプリケーション層
２０２ 第三層
２０６ 第二層
２１８ 第一層
２２０ ＭＩＭＯ管理プログラムコード
２２２ ＲＲＣエンティティー

Claims (8)

1. 無線通信システムのネットワークにおいてＭＩＭＯ（多重入出力）を改善する方法であって、
   ＭＩＭＯパラメータＩＥ（情報要素）に属するＭＩＭＯ動作ＩＥに、ＭＩＭＯの起動と継続をＵＥ（ユーザー端末）に指示する２種類のパラメータのみ用いる段階と、
   ＵＥに送信する再設定メッセージにＭＩＭＯパラメータＩＥを載せないことのみで、ＭＩＭＯを停止するようにＵＥに指示する段階とを含むことを特徴とするＭＩＭＯ改善方法。
2. 前記２種類のパラメータは「開始」と「継続」であることを特徴とする請求項１に記載のＭＩＭＯ改善方法。
3. 前記ＭＩＭＯ動作ＩＥのパラメータは１ビットで表示されることを特徴とする請求項１に記載のＭＩＭＯ改善方法。
4. 無線通信システムにおいてＭＩＭＯを改善し、無線資源を節約する通信装置であって、
   通信装置の機能を実現する制御回路と、
   制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御するＣＰＵ（中央処理装置）と、
   制御回路の中にＣＰＵと結合するように設けられ、プログラムコードを記録する記憶装置とを含み、該プログラムコードは、
   ＭＩＭＯパラメータＩＥに属するＭＩＭＯ動作ＩＥに、ＭＩＭＯの起動と継続をＵＥに指示する２種類のパラメータのみ用いるコードと、
   ＵＥに送信する再設定メッセージにＭＩＭＯパラメータＩＥを載せないことのみで、ＭＩＭＯを停止するようにＵＥに指示するコードとを含むことを特徴とする通信装置。
5. 前記２種類のパラメータは「開始」と「継続」であることを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
6. 前記ＭＩＭＯ動作ＩＥのパラメータは１ビットで表示されることを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
7. 無線通信システムのＵＥにおいてＭＩＭＯを改善するＭＩＭＯ改善方法であって、
   ＭＩＭＯパラメータＩＥ（情報要素）に属するＭＩＭＯ動作ＩＥにＭＩＭＯの起動と継続を指示する２種類のパラメータ値のみが用いられ得る再設定メッセージを受け取る段階と、
   前記再設定メッセージにＭＩＭＯパラメータＩＥが載せられていない場合にのみ、ＭＩＭＯを停止する段階を含むことを特徴とするＭＩＭＯ改善方法。
8. 無線通信システムにおいてＭＩＭＯを改善し、無線資源を節約する通信装置であって、
   通信装置の機能を実現する制御回路と、
   制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御するＣＰＵと、
   制御回路の中にＣＰＵと結合するように設けられ、プログラムコードを記録する記憶装置とを含み、該プログラムコードは、
   ＭＩＭＯパラメータＩＥ（情報要素）に属するＭＩＭＯ動作ＩＥにＭＩＭＯの起動と継続を指示する２種類のパラメータ値のみが用いられ得る再設定メッセージを受け取り、
   前記再設定メッセージにＭＩＭＯパラメータＩＥが載せられていない場合にのみ、ＭＩＭＯを停止するコードを含むことを特徴とする通信装置。

Images