JP5369896B2

JP5369896B2 - 通信装置、通信方法、通信システム及び基地局装置ならびに移動局装置

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Publication number: JP5369896B2
Application number: JP2009125786A
Authority: JP
Inventors: 輝彦仙波
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2009-05-25
Filing date: 2009-05-25
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2029-05-25
Also published as: JP2010273304A; EP2256950A2; EP2256950A3; US8369440B2; US20100296595A1

Description

ここに開示される実施形態は、複数のアンテナを用いて並列に信号を伝送する通信装置、通信方法、通信システム及び基地局装置ならびに移動局装置に関する。

従来より、無線通信におけるデータ転送の高速化に対する要望は非常に大きいものがある。そこで、Long Term Evolution（LTE）などの次世代のデータ通信規格の標準化が進められている。LTEのような高速データ通信規格において、送信装置と受信装置の双方が複数のアンテナを用いて並列に信号を送受信することにより、擬似的に帯域を広げることができるMultiple Input Multiple Output（MIMO）技術が注目されている。MIMO技術を利用した通信システムのうち、閉ループ型の通信システムでは、通信環境または受信装置の状態に応じて効率良くデータを伝送するために、受信装置において得られる情報を送信装置にフィードバックする。そして送信装置は、受信装置から受け取った情報に基づいて、データを送信するアンテナの組み合わせを決定する。

例えば、特許文献１に開示された多重アンテナシステムでは、受信装置がフィードバック情報を生成し、そのフィードバック情報を送信装置に伝送する。そのフィードバック情報は、最大チャンネル品質情報とその最大チャンネル品質に対応するアンテナグループインデックス、ランク情報及びランク情報に対応した残りのチャンネル品質情報によって生成される。一方、送信装置は、受信装置から伝送されたフィードバック情報によって多重ユーザモード又は単一ユーザモードの何れかを選択する。そして送信装置は、選択された伝送モードによって選択されたユーザのデータストリームを複数のアンテナグループ又は一つのアンテナグループを通じて伝送する。

また特許文献２に開示された通信システムでは、受信側装置が複数の受信系統のいずれかについて正常から異常への状態変化または異常から正常への状態変化を検出すると、正常な受信系統の数と同等以下の数を送信側装置の送信系統の数として算出する。そして受信側装置は、その算出した送信系統の数の情報である送信系統数情報を送信側装置に送信する。一方、送信側装置は、送信系統数情報を受信すると、動作させる送信系統の数を送信系統数情報が示す数に一致させる。

特開２００８−６１２５３号公報特開２００７−２００４７号公報

MIMO技術を利用した通信システムでは、送信装置は、データをコードワード単位で送信する。そして送信装置は、同時に送信される一つまたは複数のコードワードを分割することにより生成されたストリームを、それぞれ異なるアンテナから送信することがある。このような場合、送信装置が有する複数の送信機のうちの何れかが故障すると、受信装置では、その故障した送信機から送信されるべきストリームを受信できなくなる。一方、受信装置は、コードワード単位でチャネル品質（Channel Quality Indicator、CQI）値を算出する。そして受信装置は、コードワード単位で算出されたCQI値を送信装置へフィードバックする。そのため、送信装置は、故障した送信機から送信されるべきストリームと対になるストリームを送信する正常な送信機の送信特性も良好でないと判断してしまう。送信装置は、送信特性が良好でない送信機を使用しないようにスケジューリングするため、上記のように故障した送信機から送信されるストリームと対になるストリームを送信する正常な送信機も使用しなくなる。したがって、必要以上に通信効率が低下してしまう。

そこで、本明細書は、MIMO技術を利用した通信システムにおいて、通信装置が有する複数の送信機のうちの何れかの送信機が故障した場合でも、通信効率の低下を抑制可能な通信装置及びその通信装置を用いた通信システムを提供することを目的とする。

一つの実施形態によれば、通信装置が提供される。この通信装置は、複数の送信部であって、各送信部はそれぞれ別個のアンテナと接続され、そのアンテナを介して信号ストリームを送信する送信部と、それぞれ別個のアンテナと接続された複数の受信部を有する受信装置から受信したフィードバック情報に含まれる同時に受信可能な受信部の数が複数の送信部のうちの送信可能な送信部の数よりも大きい場合、実際に信号ストリームを送信する送信部の数を表す出力数を、その送信可能な送信部の数以下に設定し、信号ストリームの何れかが入力されるその出力数の送信部の組み合わせをプレコーディング行列として決定するスケジューリング部と、送信すべきデータから同時に送信される所定数のコードワードを生成するコードワード生成部と、所定数のコードワードを分割することにより、出力数の信号ストリームを生成する符号化部と、符号化部により生成された信号ストリームのそれぞれを、スケジューリング部により決定されたプレコーディング行列に従って対応する送信部へ出力するモジュレーション部とを有する。

他の実施形態によれば、アップリンク信号を符号化するベースバンド処理部と、それぞれ別個のアンテナと接続され、ベースバンド処理部により符号化されたアップリンク信号を、それぞれ別個のアンテナと接続された複数の受信部を有する基地局装置に対して送信する複数の通信部とを有する移動局装置が提供される。ここでベースバンド処理部は、基地局装置から受信したフィードバック情報に含まれる同時に受信可能な受信部の数が複数の通信部のうちの送信可能な通信部の数よりも大きい場合、実際に信号ストリームを送信する通信部の数を表す出力数を、その送信可能な通信部の数以下に設定し、信号ストリームの何れかが入力されるその出力数の通信部の組み合わせをプレコーディング行列として決定するスケジューリング部と、アップリンク信号から同時に送信される所定数のコードワードを生成するコードワード生成部と、所定数のコードワードを符号化し、符号化されたコードワードを分割することにより、出力数の信号ストリームを生成する符号化部と、符号化部により生成された信号ストリームのそれぞれを、スケジューリング部により決定されたプレコーディング行列に従って対応する通信部へ出力するモジュレーション部とを有する。

本発明の目的及び利点は、請求項において特に指摘されたエレメント及び組み合わせにより実現され、かつ達成される。
上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を制限するものではないことを理解されたい。

本明細書に開示されたMIMO技術を利用した通信装置及び通信システムは、通信装置が有する複数の送信機のうちの何れかの送信機が故障した場合でも、通信効率の低下を抑制できるという効果を奏する。

一つの実施形態に係る通信システムの概略構成図である。スケジューリング部により実行される、スケジューリング処理の動作フローチャートである。ストリームテーブルの一例を示す図である。モードテーブルの一例を示す図である。プレコーディングテーブルの一例を示す図である。送信装置により実行される、データ送信処理の動作フローチャートである。一つの実施形態に係る通信システムの送信装置及び受信装置が組み込まれた基地局装置の概略構成図である。一つの実施形態に係る通信システムの送信装置及び受信装置が組み込まれた移動局装置の概略構成図である。

以下、図を参照しつつ、一つの実施形態による、通信システムについて説明する。
この通信システムは、MIMO技術を利用することにより、それぞれが異なるアンテナに接続された複数の送信部を有する送信装置から、それぞれが異なるアンテナに接続された複数の受信部を有する受信装置に対して並列に信号ストリームを送信する。この通信システムでは、送信装置が受信装置からのフィードバック情報を参照して、信号ストリームを送信する送信部の最適な組み合わせを故障した送信部を除いて決定し、その組み合わせに応じて信号ストリームを生成することで、通信効率の低下を抑制する。

図１は、一つの実施形態による通信システム１の概略構成図である。通信システム１は、送信装置２と受信装置３とを有する。送信装置２は、コードワード生成部２１と、二つの符号化部２２−１、２２−２と、モジュレーション部２３と、四つの送信部２４−１〜２４−４と、受信部２５と、制御部２６と、スケジューリング部２７と、記憶部２８を有する。一方、受信装置３は、四つの受信部３１−１〜３１−４と、デモジュレーション部３２と、二つの復号部３３−１、３３−２と、データ統合部３４と、送信部３５とを有する。送信装置２が有する上記の各部は、別個の回路として形成されてもよく、それら回路が集積された一つの集積回路として、送信装置２に実装されてもよい。また受信装置３が有する上記の各部は、別個の回路として形成されてもよく、それら回路が集積された一つの集積回路として、受信装置３に実装されてもよい。なお、この実施形態において、送信装置２が有する送信部の数は単なる例示にすぎず、送信装置２が有する送信部の数は、送信装置２に対して物理的に実装可能な２以上の任意の数に設定することができる。同様に、受信装置３が有する受信部の数は単なる例示にすぎず、受信装置３が有する受信部の数は、受信装置３に対して物理的に実装可能な２以上の任意の数に設定することができる。さらに、送信装置２が有する送信部の数は、受信装置３が有する受信部の数と異なっていてもよい。

以下、送信装置２について説明する。
コードワード生成部２１は、送信されるデータを、スケジューリング部２７により決定された、トランスポートサイズブロック（Transport Block Size、TBS）の長さを持つコードワードに分割する。なお、コードワードは、例えば、メディアアクセス制御（Media Access Control、MAC）層及びプロトコルデータユニット（Protocol Data Unit、PDU）層の規定にしたがった、MAC-PDUデータとすることができる。またコードワード生成部２１は、スケジューリング部２７により決定された、符号化部２２−１、２２−２により符号化されるコードワードに対するストリーム数を参照して、生成したコードワードを符号化部２２−１、２２−２に割り当てる。なおストリーム数は、一つのコードワードに対して同時に送信されるデータ数を表す。したがって、特定のコードワードに対応するストリーム数が正の値であれば、そのコードワードは、対応するストリーム数で分割されたストリーム単位で送信される。また特定のコードワードに対応するストリーム数が０であれば、そのコードワードは使用されない。

したがって、符号化部２２−１、２２−２の何れにより符号化されるコードワードに対するストリーム数も０でなければ、コードワード生成部２１は、生成したコードワードを符号化部２２−１、２２−２へ渡す。一方、符号化部２２−１により符号化されるコードワードに対するストリーム数が０であれば、コードワード生成部２１は、生成したコードワードを全て符号化部２２−２へ渡す。逆に、符号化部２２−２により符号化されるコードワードに対するストリーム数が０であれば、コードワード生成部２１は、生成したコードワードを全て符号化部２２−１へ渡す。

符号化部２２−１、２２−２は、それぞれ、コードワード生成部２１から受け取ったコードワードに対して、畳込み符号化処理あるいはターボ符号化処理などの誤り訂正用符号化処理を実行する。さらに符号化部２２−１、２２−２は、スケジューリング部２７から取得したストリーム数で符号化されたコードワードを分割することにより、ストリームを生成する。本実施形態では、送信装置２は、四つの送信部を有するので、それぞれの符号化部は、コードワードを最大で二つのストリームに分割する。そして符号化部２２−１、２２−２は、符号化されたコードワードをストリーム単位でモジュレーション部２３へ出力する。

モジュレーション部２３は、スケジューリング部２７により決定された変調モードMODに従って、符号化部２２−１、２２−２から受け取ったストリームを直交変調する。
さらに、モジュレーション部２３は、スケジューリング部２７により決定されたプレコーディング行列に従って、各ストリームを送信部２４−１〜２４−４の何れかに出力する。
具体的には、各ストリームとそのストリームが出力される送信部の関係は、プレコーディングベクトルＴを用いて以下のように表される。

ここでx₁、x₃は、符号化部２２−１から入力される二つのストリームに対応し、x₂、x₄は、符号化部２２−２から入力される二つのストリームに対応する。またy₁〜y₄は、それぞれ、送信部２４−１〜２４−４に対応する。そしてプレコーディングベクトルＴの各要素t_ij（1≦i,j≦4）は、１または０である。例えば、ストリームx₁、x₂のみが送信され（x₃＝x₄＝0）、プレコーディングベクトルＴの各要素t_ijが以下に示す値を有しているとする。

この場合、（１）式より、y₁＝x₁、y₃＝x₂、y₂＝y₄＝0となる。そのため、モジュレーション部２３は、符号化部２２−１により作成されたストリームx₁を送信部２４−１へ出力し、符号化部２２−２により作成されたストリームx₂を送信部２４−３へ出力する。モジュレーション部２３は、送信部２４−２、２４−４に対しては、ストリームを出力しない。

送信部２４−１〜２４−４は、それぞれ、モジュレーション部２３から入力されたストリームを、無線周波数を持つ搬送波に重畳することにより無線信号を生成する。また送信部２４−１〜２４−４は、ハイパワーアンプを有する。そして送信部２４−１〜２４−４は、無線信号の強度を所望のレベルに増幅する。また、送信部２４−１〜２４−４は、それぞれ、アンテナ２９−１〜２９−４に接続されており、無線信号を接続されたアンテナを介して送信する。
また送信部２４−１〜２４−４は、自己診断機能を有し、送信部２４−１〜２４−４が有するハイパワーアンプまたは送信部２４−１〜２４−４に接続されたアンテナ２９−１〜２９−４など、無線信号伝送の障害となる故障を検知する。そして送信部２４−１〜２４−４は、無線信号伝送の障害となる故障を検知すると、自身が故障していることを示し、そのような故障が検知されない場合には、自身が正常に動作することを示す送信部動作状態情報を制御部２６へ出力する。

受信部２５は、アンテナ２９−４と送信部２４−４の間に設けられたデュプレクサ（図示せず）を介してアンテナ２９−４と接続されており、受信装置３から送信された無線信号をアンテナ２９−４を介して受信する。また受信部２５は、低ノイズアンプを有し、その低ノイズアンプにより、受信した無線信号を増幅する。そして受信部２５は、増幅した無線信号に局部発振信号を乗じて中間周波数を持つ信号を生成し、その信号を制御部２６へ出力する。

制御部２６は、送信装置２全体を制御する。また制御部２６は、各送信部２４−１〜２４−４から、送信部自体が正常動作しているか、または信号の送信ができない故障状態であるかを示す送信部動作状態情報を取得する。そして制御部２６は、スケジューリング２２に対して、送信可能な送信部の数と、送信不可能な送信部を示す送信部故障情報を通知する。なお制御部２６は、スケジューリング２２に対して、送信不可能な送信部を示す代わりに送信可能な送信部を示す情報を通知してもよい。
また制御部２６は、受信部２５から受け取った信号を復調及び復号し、その復号された信号からフィードバック情報を抽出する。ここで、フィードバック情報には、コードワード単位で算出されたCQI値と、同時に受信可能な受信装置３の受信部の数に相当するRANK値と、通信品質が良好なチャネルに対応する送信部の組を推薦するプレコーディングベクトルが含まれる。そして制御部２６は、そのフィードバック情報をスケジューリング部２７に通知する。

スケジューリング部２７は、送信部故障情報とフィードバック情報を参照して、コードワードの長さ、変調モード、各コードワードのストリーム数及び実際にストリームを送信する送信部を決定する。

図２は、スケジューリング部２７により実行される、スケジューリング処理の動作フローチャートである。スケジューリング部２７は、以下に示すスケジューリング処理を、送信装置２が受信装置３と通信している間、定期的に繰り返す。

まず、スケジューリング部２７は、制御部２６から、送信部故障情報及びフィードバック情報を取得する（ステップＳ１０１）。次に、スケジューリング部２７は、フィードバック情報に含まれるRANK値が、送信部故障情報により特定される送信可能な送信部の数Nntよりも大きいか否か判定する（ステップＳ１０２）。そして、RANK値がNntよりも大きい場合（ステップＳ１０２−Ｙｅｓ）、スケジューリング部２７はRANK値をNntに修正する（ステップＳ１０３）。なお、ステップＳ１０３において、スケジューリング部２７は、RANK値をNntよりも小さな値に設定してもよい。

ステップＳ１０２において、RANK値がNnt以下の場合（ステップＳ１０２−Ｎｏ）、あるいはステップＳ１０３の後、スケジューリング部２７は、フィードバック情報に含まれるRANK値に基づいて、各コードワードのストリーム数を決定する（ステップＳ１０４）。その際、スケジューリング部２７は、RANK値と各コードワードのストリーム数の関係を示したストリームテーブルを参照し、フィードバック情報に含まれるRANK値に対応する各コードワードのストリーム数を特定する。

図３は、ストリームテーブルの一例を示す。図３に示されるように、ストリームテーブル３００では、左端の列の各欄にはRANK値が示されている。また、中央の列の各欄には、符号化部２２−１により符号化される第１のコードワードのストリーム数が示されている。また右端の列には、符号化部２２−２により符号化される第２のコードワードのストリーム数が示されている。そしてストリームテーブル３００では、一行ごとに、RANK値と各コードワードのストリーム数が対応付けられている。
例えば、RANK値が１であった場合、スケジューリング部２７は、第１のコードワードのストリーム数を１に設定し、第２のコードワードのストリーム数を０に設定する。また、RANK値が４であった場合、スケジューリング部２７は、第１のコードワードのストリーム数及び第２のコードワードのストリーム数の両方とも２に設定する。

次に、スケジューリング部２７は、フィードバック情報に含まれる各コードワードのCQI値に基づいて、各コードワードに対する変調モードMOD及びコードワードの長さを表すトランスポートサイズブロックTBSを決定する（ステップＳ１０５）。その際、スケジューリング部２７は、コードワードに対するCQI値とMOD及びTBSの関係を示したモードテーブルを参照し、フィードバック情報に含まれる各CQI値に対応するMOD及びTBSを特定する。

図４は、モードテーブルの一例を示す。図４に示されるように、モードテーブル４００では、左端の列の各欄にはCQI値が示されている。また、中央の列の各欄には、使用される変調モードMODの種別が示されている。また右端の列には、トランスポートサイズブロックTBSが示されている。そしてモードテーブル４００では、一行ごとに、CQI値とMOD及びTBSが対応付けられている。
例えば、CQI値が１であった場合、スケジューリング部２７は、MODを四位相偏移変調（quadrature phase-shift keying、QPSK）に設定し、TBSを16に設定する。また、CQI値が16であった場合、スケジューリング部２７は、MODを16Quadrature Amplitude Modulation（16QAM）に設定し、TBSを344に設定する。

さらにスケジューリング部２７は、ステップＳ１０３においてRANK値が送信可能な送信部の数Nntに修正されたか否か判定する（ステップＳ１０６）。RANK値が修正されていない場合（ステップＳ１０６−Ｎｏ）、フィードバック情報に含まれるRANK値及びプレコーディングベクトルに基づいて、各ストリームとそのストリームを送信する送信部の組み合わせを示すプレコーディング行列を決定する（ステップＳ１０７）。スケジューリング部２７は、RANK値及びプレコーディングベクトルと、プレコーディング行列の関係を示したプレコーディングテーブルを参照し、フィードバック情報に含まれるRANK値及びプレコーディングベクトルに対応するプレコーディング行列を特定する。

図５は、プレコーディングテーブルの一例を示す。図５に示されるように、プレコーディングテーブル５００では、左端の列の各欄にはプレコーディングベクトルの値が示されている。また、上端の各欄には、RANK値が示されている。その他の各欄には、その欄が属する行のプレコーディングベクトルの値と、その欄が属する列のRANK値に対応するプレコーディング行列が示されている。
例えば、プレコーディングベクトルの値が１であり、RANK値が２であった場合、スケジューリング部２７は、使用されるプレコーディング行列を下記の行列に設定する。

この場合、送信部２４−１と２４−３が使用される。

ただし、フィードバック情報に含まれるプレコーディングベクトル及びRANK値により特定されたプレコーディング行列により、ストリームの送信に使用されるよう指定された送信部の何れかが、送信部故障情報に示された送信不可能な送信部であることがある。そこでスケジューリング部２７は、ステップＳ１０７において特定されたプレコーディング行列により指定された送信部に、送信部故障情報に示された送信不可能な送信部が含まれるか否か判定する（ステップＳ１０８）。送信不可能な送信部が含まれる場合（ステップＳ１０８−Ｙｅｓ）、スケジューリング部２７は、現在のRANK値に対応し、送信不可能な送信部を指定しない他のプレコーディング行列を選択する（ステップＳ１０９）。
またステップＳ１０６において、RANK値が修正されている場合（ステップＳ１０６−Ｙｅｓ）、スケジューリング部２７は、プレコーディング行列を決定するために、フィードバック情報に含まれるプレコーディングベクトルを使用することができない。そこでこの場合も、スケジューリング部２７は、ステップＳ１０９の処理を実行する。

ステップＳ１０８において送信不可能な送信部が含まれない場合（ステップＳ１０８−Ｎｏ）、あるいはステップＳ１０９の後、スケジューリング部２７は、各コードワードのストリーム数、MOD、TBS及びプレコーディング行列を送信装置２の各部に通知する（ステップＳ１１０）。具体的には、スケジューリング部２７は、各コードワードのストリーム数及びTBSをコードワード生成部２１に通知する。またスケジューリング部２７は、各コードワードのストリーム数を符号化部２２−１、２２−２に通知する。さらにスケジューリング部２７は、使用されるプレコーディング行列及びMODをモジュレーション部２３に通知する。
その後、スケジューリング部２７は、スケジューリング処理を終了する。

記憶部２８は、例えば、揮発性半導体メモリ及び不揮発性半導体メモリを有する。そして記憶部２８は、プレコーディング行列、プレコーディングテーブル、ストリームテーブル、モードテーブル及びその他の各種情報を記憶する。記憶部２８は、それらの情報を、送信装置１の起動時あるいはスケジューリング部２７からの要求に応じて通知する。

図６は、送信装置２により実行される、データ送信処理の動作フローチャートである。
図６に示すように、スケジューリング部２７は、送信部故障情報及びフィードバック情報に基づいて、各コードワードのストリーム数、MOD、TBS及びプレコーディング行列を決定する（ステップＳ２０１）。そしてスケジューリング部２７は、各コードワードのストリーム数、MOD、TBS及びプレコーディング行列を送信装置２の各部に通知する。
次に、コードワード生成部２１は、送信されるデータを、スケジューリング部２７により決定された、トランスポートサイズブロックTBSの長さを持つコードワードに分割する（ステップＳ２０２）。そしてコードワード生成部２１は、各コードワードを、それぞれ符号化部２２−１、２２−２へ渡す。

符号化部２２−１、２２−２は、それぞれ、コードワード生成部２１から受け取ったコードワードに対して、誤り訂正符号化処理を実行する。さらに符号化部２２−１、２２−２は、スケジューリング部２７から取得したストリーム数で符号化されたコードワードを分割することにより、ストリームを生成する（ステップＳ２０３）。そして符号化部２２−１、２２−２は、符号化されたコードワードをストリーム単位でモジュレーション部２３へ出力する。

モジュレーション部２３は、スケジューリング部２７により決定された変調モードMODに従って、符号化部２２−１、２２−２から受け取ったストリームを直交変調する。さらに、モジュレーション部２３は、スケジューリング部２７により決定されたプレコーディング行列に従って、各ストリームを送信部２４−１〜２４−４の何れかに出力する（ステップＳ２０４）。

送信部２４−１〜２４−４は、それぞれ、モジュレーション部２３から入力されたストリームを、無線周波数を持つ搬送波に重畳することにより無線信号を生成する。そして送信部２４−１〜２４−４は、無線信号をアンテナ２９−１〜２９−４を介して送信する（ステップＳ２０５）。

次に、受信装置３について説明する。
受信部３１−１〜３１−４は、それぞれ、アンテナ３６−１〜３６−４と接続されている。そして受信部３１−１〜３１−４は、それぞれ、アンテナ３６−１〜３６−４を介して、送信装置３の各アンテナ２９−１〜２９−４から送信された無線信号を受信する。
また受信部３１−１〜３１−４は、それぞれ、低ノイズアンプを有し、その低ノイズアンプにより、受信した無線信号を増幅する。そして受信部３１−１〜３１−４は、増幅した無線信号をデモジュレーション部３２へ出力する。

デモジュレーション部３２は、受信部３１−１〜３１−４から受け取った無線信号から、チャネル推定処理を行い、送信装置２の各アンテナから送信された信号を分離する。そのために、デモジュレーション部３２は、例えば、最小平均２乗誤差（Minimum Mean Square Error、MMSE）法、シリアル干渉キャンセラ（Successive Interference Canceller、SIC）法、あるいは最尤検出（Maximum Likelihood Detection、MLD）法などの信号分離方法の何れかを用いて信号を分離することができる。そしてデモジュレーション部３２は、分離した信号を復調し、その復調された信号を復号部３３−１、３３−２に渡す。

またデモジュレーション部３２は、送信装置２へフィードバックするためのCQI値、RANK値、プレコーディングベクトルなどのフィードバック情報を算出する。
例えば、デモジュレーション部３２は、設定可能な各RANK値及び各プレコーディングベクトルにより定められるプレコーディング行列が適用される場合の各コードワードに対する受信品質を示す値を算出する。この受信品質を示す値は、例えば、信号対干渉電力比（Signal to Interference power Ratio、SIR）、信号対雑音電力比（Signal to Noise power Ratio、SNR）、搬送波対雑音電力比（Carrier to Noise power Ratio、CNR）あるいは搬送波対干渉波電力比（Carrier to Interference power Ratio、CIR）の何れかとすることができる。そしてデモジュレーション部３２は、例えば、受信した無線信号に含まれるパイロット信号の強度を測定することにより、SIR、SNR、CNRあるいはCIRの何れかを算出することができる。

次に、デモジュレーション部３２は、算出された受信品質を示す値からCQI値を決定する。例えば、CQI値は、1〜30の何れかの値を有し、受信品質が良好であるほど、高い値となる。そしてデモジュレーション部３２は、コードワードごとに、受信品質を示す値がその取りうる範囲を30等分したサブ範囲の何れに属するかによりCQI値を決定する。
デモジュレーション部３２は、送信装置２が選択する変調方法及びトランスポートサイズブロックを適用したときの各コードワードに対するCQI値を、それぞれのプレコーディング行列について求める。そしてデモジュレーション部３２は、そのCQI値の合計が最大になるRANK値及びプレコーディングベクトルの組み合わせを選択する。そしてデモジュレーション部３２は、選択されたRANK値及びプレコーディングベクトルの組み合わせと、その組み合わせに対応する各CQI値をフィードバック情報に含める。なお、フィードバック情報に含めるCQI値、RANK値及びプレコーディングベクトルの決定方法については、例えば、大藤他、“Experimental results on 4x4 MIMO precoding in E-UTRA”、The 14thAsia-Pacific Conference on Communications (APCC) 2008、2008年10月、に開示されている。
デモジュレーション部３２は、そのフィードバック情報を送信部３５に通知する。

復号部３３−１、３３−２は、それぞれ、デモジュレーション部３２から受け取ったストリームを結合することにより、符号化されたコードワードを生成する。そして復号部３３−１、３３−２は、その符号化されたコードワードに対して、誤り訂正復号処理を実行する。復号部３３−１、３３−２は、復号処理がなされたコードワードをデータ統合部３４へ出力する。

データ統合部３４は、復号部３３−１、３３−２のそれぞれから受け取ったコードワードを結合し、元のデータに戻す。そしてデータ統合部３４は、その元のデータを、受信装置３の他の構成要素へ出力する。

送信部３５は、デモジュレーション部３２から入力されたフィードバック情報を持つ信号を直交変調した後、無線周波数を持つ搬送波に重畳することにより無線信号を生成する。また送信部３５は、ハイパワーアンプを有する。そして送信部３５は、無線信号の強度を所望のレベルに増幅する。また、送信部３５は、アンテナ３６−４と受信部３１−４の間に設けられたデュプレクサ（図示せず）を介してアンテナ３６−４に接続されている。そして送信部３５は、フィードバック情報が搬送される無線信号をアンテナ３６−４を介して放射する。

以上に説明してきたように、この通信システムは、それぞれが異なるアンテナに接続された複数の送信部を有する送信装置から、それぞれが異なるアンテナに接続された複数の受信部を有する受信装置に対して並列に信号ストリームを送信する。特にこの通信システムでは、何れかの送信部が故障し、かつ受信装置からフィードバックされたRANK値よりも送信可能な送信部の数が少ない場合、送信装置は、故障した送信部が使用されないように、送信可能な送信部の数に応じたプレコーディング行列を決定する。また送信装置は、送信可能な送信部の数だけ同時に送信される信号ストリームを生成する。そのため、この通信システムは、利用可能な送信部を最大限有効に活用することができるので、通信効率の低下を抑制することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、送信装置２の各構成要素と、受信装置３の各構成要素の両方を有することにより、MIMO技術により信号の送信と受信の両方を行える通信装置が形成される。この場合、送信装置２のアンテナ２９−１〜２９−４と受信装置３のアンテナ３６−１〜３６−４は、共通の一組のアンテナに置換される。そして共通の一組のアンテナのそれぞれは、デュプレクサを介して送信装置２が有する送信部２４−１〜２４−４の一つ及び受信装置３が有する受信部３１−１〜３１−４の一つと接続される。この場合、この通信装置は、通信相手の装置からフィードバック情報を取得するとき、何れか一つの受信部においてフィードバック情報を受信し、制御部に通知する。またこの通信装置は、通信相手の装置に対してフィードバック情報を送信するとき、デモジュレーション部により求めたフィードバック情報を、何れか一つの送信部を介して送信する。そのため、送信装置２の受信部２５と受信装置３の送信部３６は省略される。なお、通信装置がフィードバック情報を受信又は送信する場合には、通信装置は、単一のアンテナのみを使用する。

また、受信装置３のデモジュレーション部３２は、CQI値、RANK値及びプレコーディングベクトルの組み合わせを複数選択してもよい。そしてデモジュレーション部３２は、それら複数の組み合わせに対して、CQI値の合計が高い方から順に優先順位を付してもよい。そしてデモジュレーション部３２は、CQI値、RANK値及びプレコーディングベクトルの複数の組み合わせを、対応する優先順位とともにフィードバック情報に含めてもよい。この場合、送信装置２のスケジューリング部２７は、図２に示したスケジューリング処理のステップＳ１０７では、最も優先順位の高いRANK値及びプレコーディングベクトルの組み合わせに基づいてプレコーディング行列を特定する。そしてスケジューリング部２７は、そのプレコーディング行列により指定された送信部のうちの何れかが故障している場合、ステップＳ１０９において、優先順位の高い方から順にRANK値及びプレコーディングベクトルの組み合わせを選択する。そしてスケジューリング部２７は、その組み合わせに応じて、故障した送信部を使用しないプレコーディング行列を選択する。なお、優先順位の最も高いRANK値と、実際にプレコーディング行列の選択に使用された優先順位のRANK値が異なる場合には、スケジューリング部２２は、各コードワードのストリーム数もプレコーディング行列の選択に使用された優先順位のRANK値に応じて修正する。これにより、スケジューリング部２７は、何れかの送信部が故障していても、通信品質が良好な通信チャネルに対応する送信部の組み合わせを選択することができる。

次に、上記の通信システムを採用した移動体通信システムの移動局及び基地局装置について説明する。

図７は、上述した送信装置及び受信装置が組み込まれた基地局装置の概略構成図である。基地局装置１００は、回線終端部１０１と、ベースバンド処理部１０２と、呼制御部１０３と、保守監視部１０４と、複数の通信部１０５−１〜１０５−ｎとを有する。なお、ｎは２以上の自然数である。ベースバンド処理部１０２、呼制御部１０３、保守監視部１０４及び通信部１０５−１〜１０５−ｎは、それぞれ、別個の回路であってもよく、あるいは、これらの各部は、それら回路が集積された一つの集積回路であってもよい。

回線終端部１０１は、コアネットワークと接続するための通信インターフェースを有する。そして回線終端部１０１は、上位装置が接続されるコアネットワークを終端する。そして回線終端部１０１は、移動局へ送信されるダウンリンク信号をコアネットワークから受信し、そのダウンリンク信号をベースバンド処理部１０２に出力する。一方、回線終端部１０１は、移動局から受信したアップリンク信号をベースバンド処理部１０２から受信し、そのアップリンク信号をコアネットワークへ出力する。

ベースバンド処理部１０２は、上記の実施形態における送信装置２のうちのコードワード生成部２１、符号化部２２−１、２２−２、モジュレーション部２３、制御部２６及びスケジューリング部２７の各機能を有する。さらにベースバンド処理部１０２は、上記の実施形態における受信装置３のうちのデモジュレーション部３２、復号部３３−１、３３−２及びデータ統合部３４の各機能を有する。

ベースバンド処理部１０２は、移動局から受信したフィードバック情報及び通信部１０５−１〜１０５−ｎから受信した送信部動作状態情報に基づいて、各コードワードのストリーム数、MOD、TBS及びプレコーディング行列を決定する。またベースバンド処理部１０２は、コアネットワークから受信したダウンリンク信号を、トランスポートサイズブロックTBSの長さを持つコードワードに分割する。またベースバンド処理部１０２は、コードワードに対して、誤り訂正符号化処理を実行する。さらにベースバンド処理部１０２は、決定されたストリーム数で符号化されたコードワードを分割することにより、ストリームを生成する。そしてベースバンド処理部１０２は、変調モードMODに従って、各ストリームを直交変調する。さらにベースバンド処理部１０２は、プレコーディング行列に従って、各ストリームを通信部１０５−１〜１０５−ｎの何れかに出力する。

またベースバンド処理部１０２は、通信部１０５−１〜１０５−ｎからアップリンク信号を受け取り、そのアップリンク信号から、移動局の各アンテナから送信されたストリームを分離する。そしてベースバンド処理部１０２は、分離されたストリームを結合することにより、符号化されたコードワードを生成する。ベースバンド処理部１０２は、その符号化されたコードワードに対して、誤り訂正復号処理を実行する。ベースバンド処理部１０２は、復号処理がなされたコードワードを結合し、元のアップリンク信号に戻す。そしてベースバンド処理部１０２は、そのアップリンク信号を、回線終端部１０１を介してコアネットワークへ出力する。
またベースバンド処理部１０２は、移動局へ通知するCQI値、RANK値、プレコーディングベクトルなどのフィードバック情報を算出し、そのフィードバック情報を、通信部１０５−１〜１０５−ｎのうちの何れか一つを介して移動局へ送信する。

呼制御部１０３は、基地局装置１００を介して通信する携帯端末などの移動局と基地局１００との間における、呼び出し、応答、切断などの呼制御処理を実行する。そして呼制御部１０３は、その呼制御処理の結果に応じて、ベースバンド処理部１０２に対して動作の開始または終了を指示する。

保守監視部１０４は、ベースバンド処理部１０２及び各通信部１０５−１〜１０５−ｎの動作状態を監視する。そのために、保守監視部１０４は、ベースバンド処理部１０２及び各通信部１０５−１〜１０５−ｎからそれらの動作状態を表す動作状態信号を取得する。そして保守監視部１０４は、取得した動作状態信号に基づいてベースバンド処理部１０２または各通信部１０５−１〜１０５−ｎの何れかが故障したことを検知すると、故障が発生したことを示す故障情報を回線終端部１０１を介して上位装置へ通知する。

通信部１０５−１〜１０５−ｎは、それぞれ、上述した実施形態による送信装置２の送信部のうちの一つと、受信装置３の受信部のうちの一つを有する。そして各通信部１０５−１〜１０５−ｎが有する送信部と受信部とは、それぞれ、デュプレクサ（図示せず）を介してアンテナ１０６−１〜１０６−ｎと接続されている。そして通信部１０５−１〜１０５−ｎは、ベースバンド処理部１０２から受け取ったダウンリンク信号を増幅し、その増幅されたダウンリンク信号をアンテナ１０６−１〜１０６−ｎを介して送信する。
また通信部１０５−１〜１０５−ｎは、移動局から発信されたアップリンク信号をアンテナ１０６−１〜１０６−ｎを介して受信する。そして通信部１０５−１〜１０５−ｎは、受信したアップリンク信号を増幅し、ベースバンド処理部１０２に渡す。さらに通信部１０１−１〜１０５−ｎは、それぞれ、自身が正常に信号を送信できるか否かを表す送信部動作状態情報をベースバンド処理部１０２及び保守監視部１０４へ通知する。

なお、基地局装置の各通信部は、基地局装置本体と独立した装置として設けられてもよい。この場合、各通信部と基地局装置本体は、例えば、光ファイバで接続される。そして各通信部と基地局装置本体は、Common Public Radio Interface（CPRI）などの規格に従って互いに通信する。

図８は、上述した送信装置及び受信装置が組み込まれた移動局装置の概略構成図である。移動局装置２００は、制御部２０１と、ベースバンド処理部２０２と、呼制御部２０３と、保守監視部２０４と、複数の通信部２０５−１〜２０５−ｎとを有する。なお、ｎは２以上の自然数である。制御部２０１、ベースバンド処理部２０２、呼制御部２０３、保守監視部２０４及び通信部２０５−１〜２０５−ｎは、それぞれ、別個の回路であってもよく、あるいは、これらの各部は、それら回路が集積された一つの集積回路であってもよい。

制御部２０１は、移動局装置２００全体を制御する。そして制御部２０１は、移動局装置２００で動作する各種のアプリケーションプログラムを実行する。そのために、制御部２０１は、プロセッサと不揮発性メモリ及び揮発性メモリを有する。そして制御部２０１は、移動局装置２００が有するキーパッドなどの操作部（図示せず）を介したユーザの操作により、電話、データ通信などの通信を行うアプリケーションが起動されると、そのアプリケーションにしたがって呼制御部２０３を動作させる。そして制御部２０１は、そのアプリケーションにより送信することが要求されたデータあるいは移動局装置２００が有するマイクロホン（図示せず）から取得した音声信号に対してPCM処理あるいは情報源符号化処理を実行する。そして制御部２０１は、それらの処理の結果得られた信号をアップリンク信号としてベースバンド処理部２０２に渡す。また制御部２０１は、ベースバンド処理部２０２からダウンリンク信号を受け取ると、情報源符号の復号処理、PCM処理などを実行することにより、音声信号あるいはデータを取得する。そして制御部２０１は、移動局装置２００が有するスピーカ（図示せず）へ音声信号を渡す。また制御部２０１は、取得したデータを移動局装置２００が有するディスプレイ（図示せず）に表示させる。

ベースバンド処理部２０２は、上記の実施形態における送信装置２のうちのコードワード生成部２１、符号化部２２−１、２２−２、モジュレーション部２３、制御部２６及びスケジューリング部２７の各機能を有する。さらにベースバンド処理部２０２は、上記の実施形態における受信装置３のうちのデモジュレーション部３２、復号部３３−１、３３−２及びデータ統合部３４の各機能を有する。

ベースバンド処理部２０２は、基地局から受信したフィードバック情報及び通信部２０５−１〜２０５−ｎから受信した送信部動作状態情報に基づいて、各コードワードのストリーム数、MOD、TBS及びプレコーディング行列を決定する。またベースバンド処理部２０２は、アップリンク信号を、トランスポートサイズブロックTBSの長さを持つコードワードに分割する。ベースバンド処理部２０２は、コードワードに対して、誤り訂正符号化処理を実行する。さらにベースバンド処理部２０２は、決定されたストリーム数で符号化されたコードワードを分割することにより、ストリームを生成する。そしてベースバンド処理部２０２は、変調モードMODに従って、各ストリームを直交変調する。さらにベースバンド処理部２０２は、プレコーディング行列に従って、各ストリームを通信部２０５−１〜２０５−ｎの何れかに出力する。

またベースバンド処理部２０２は、通信部２０５−１〜２０５−ｎからダウンリンク信号を受け取り、そのダウンリンク信号から、基地局の各アンテナから送信されたストリームを分離する。そしてベースバンド処理部２０２は、分離されたストリームを結合することにより、符号化されたコードワードを生成する。ベースバンド処理部２０２は、その符号化されたコードワードに対して、誤り訂正復号処理を実行する。ベースバンド処理部２０２は、復号処理がなされたコードワードを結合し、元のダウンリンク信号に戻す。そしてベースバンド処理部２０２は、そのダウンリンク信号を制御部２０１へ出力する。
またベースバンド処理部２０２は、基地局へ通知するCQI値、RANK値、プレコーディングベクトルなどのフィードバック情報を算出し、そのフィードバック情報を、通信部２０５−１〜２０５−ｎのうちの何れか一つを介して基地局へ送信する。

呼制御部２０３は、移動局装置２００と基地局装置との間における、呼び出し、応答、切断などの呼制御処理を実行する。そして呼制御部２０３は、その呼制御処理の結果に応じて、ベースバンド処理部２０２に対して動作の開始または終了を指示する。

保守監視部２０４は、ベースバンド処理部２０２及び通信部２０５−１〜２０５−ｎの動作状態を監視する。そのために、保守監視部２０４は、ベースバンド処理部２０２及び通信部２０５−１〜２０５−ｎからそれらの動作状態を表す動作状態信号を取得する。そして保守監視部２０４は、取得した動作状態信号に基づいてベースバンド処理部２０２または通信部２０５−１〜２０５−ｎの何れかが故障したことを検知すると、故障が発生したことを示す故障情報を制御部２０１へ通知する。

通信部２０５−１〜２０５−ｎは、それぞれ、上述した実施形態による送信装置２の送信部のうちの一つと、受信装置３の受信部のうちの一つを有する。そして各通信部２０５−１〜２０５−ｎが有する送信部と受信部とは、それぞれ、デュプレクサ（図示せず）を介してアンテナ２０６−１〜２０６−ｎと接続されている。そして通信部２０５−１〜２０５−ｎは、ベースバンド処理部２０２から受け取ったアップリンク信号を増幅し、その増幅されたアップリンク信号をアンテナ２０６−１〜２０６−ｎを介して送信する。
また通信部２０５−１〜２０５−ｎは、基地局から発信されたダウンリンク信号をアンテナ２０６−１〜２０６−ｎを介して受信する。そして通信部２０５−１〜２０５−ｎは、受信したダウンリンク信号を増幅し、ベースバンド処理部２０２に渡す。さらに通信部２０１−１〜２０５−ｎは、それぞれ、自身が正常に信号を送信できるか否かを表す送信部動作状態情報をベースバンド処理部２０２及び保守監視部２０４へ通知する。

なお、移動局装置２００は、移動局装置２００をPeripheral Components Interconnect（PCI）バスまたはUniversal Serial Bus（USB）のようなデータ伝送路を介して他の装置に接続するためのインターフェース部をさらに有していてもよい。この場合、そのインターフェース部は制御部２０１と接続され、制御部２０１から出力された信号をデータ伝送路を介して他の装置へ出力する。あるいは、その回線終端部は、他の装置からデータ伝送路を介して受信した信号を制御部２０１へ渡す。

ここに挙げられた全ての例及び特定の用語は、読者が、本発明及び当該技術の促進に対する本発明者により寄与された概念を理解することを助ける、教示的な目的において意図されたものであり、本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する、本明細書の如何なる例の構成、そのような特定の挙げられた例及び条件に限定しないように解釈されるべきものである。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。

以上説明した実施形態及びその変形例に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
複数の送信部であって、各送信部はそれぞれ別個のアンテナと接続され、該アンテナを介して信号ストリームを送信する送信部と、
それぞれ別個のアンテナと接続された複数の受信部を有する受信装置から受信したフィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が、前記複数の送信部のうちの送信可能な送信部の数よりも大きい場合、実際に信号ストリームを送信する送信部の数を表す出力数を前記送信可能な送信部の数以下に設定し、前記信号ストリームの何れかが入力される当該出力数の送信部の組み合わせをプレコーディング行列として決定するスケジューリング部と、
送信すべきデータから同時に送信される所定数のコードワードを生成するコードワード生成部と、
前記所定数のコードワードを符号化し、符号化されたコードワードを分割することにより、前記出力数の信号ストリームを生成する符号化部と、
前記符号化部により生成された信号ストリームのそれぞれを、前記スケジューリング部により決定されたプレコーディング行列に従って対応する送信部へ出力するモジュレーション部と、
を有する通信装置。
（付記２）
前記フィードバック情報は、前記プレコーディング行列を指定する行列指定情報を含み、
前記スケジューリング部は、
前記フィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が前記複数の送信部のうちの送信可能な送信部の数以下である場合、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列により信号ストリームが入力される全ての送信部が送信可能状態であれば、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列を使用し、
一方、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列により信号ストリームが入力される何れかの送信部が送信不能状態である場合、前記送信不能状態である送信部を含まない前記出力数の送信部の組み合わせを前記プレコーディング行列として選択する、付記１に記載の通信装置。
（付記３）
前記フィードバック情報は、前記行列指定情報を複数含み、かつそれぞれの行列指定情報に対する優先順位を含み、
前記スケジューリング部は、
前記フィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が前記複数の送信部のうちの送信可能な送信部の数以下であり、かつ、優先順位の最も高い第１の行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列により信号ストリームが入力される全ての送信部が送信可能状態である場合、前記第１の行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列を使用し、
一方、前記第１の行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列により信号ストリームが入力される何れかの送信部が送信不能状態である場合、あるいは前記フィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が前記複数の送信部のうちの送信可能な送信部の数よりも大きい場合、前記送信不能状態である送信部を含まない送信部の組み合わせを指定する最も優先順位の高い行列指定情報に従って前記プレコーディング行列を決定する、付記２に記載の通信装置。
（付記４）
互いに異なるアンテナと接続された複数の送信部を有する送信装置と、
互いに異なるアンテナと接続された複数の受信部を有する受信装置とを有する通信システムであって、
前記送信装置は、
前記受信装置から受信したフィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が、前記複数の送信部のうちの送信可能な送信部の数よりも大きい場合、実際に信号ストリームを送信する送信部の数を表す出力数を前記送信可能な送信部の数以下に設定し、前記信号ストリームの何れかが入力される当該出力数の送信部の組み合わせをプレコーディング行列として決定するスケジューリング部と、
送信すべきデータから同時に送信される所定数のコードワードを生成するコードワード生成部と、
前記所定数のコードワードを符号化し、符号化されたコードワードを分割することにより、前記出力数の信号ストリームを生成する符号化部と、
前記符号化部により生成された信号ストリームのそれぞれを、前記スケジューリング部により決定されたプレコーディング行列に従って対応する送信部へ出力するモジュレーション部と、
を有する通信システム。
（付記５）
それぞれ別個のアンテナと接続された複数の送信部を有する通信装置における通信方法であって、
前記複数の送信部のそれぞれから、該送信部の動作状態を示す送信部動作状態情報を受信し、
それぞれ別個のアンテナと接続された複数の受信部を有する受信装置から同時に受信可能な受信部の数を含むフィードバック情報を受信し、
前記同時に受信可能な受信部の数が、前記送信部動作状態情報に基づいて求められる送信可能な送信部の数よりも大きい場合、実際に信号ストリームを送信する送信部の数を表す出力数を、該送信可能な送信部の数以下に設定し、
前記信号ストリームの何れかが入力される前記出力数の送信部の組み合わせをプレコーディング行列として決定し、
送信すべきデータから同時に送信される所定数のコードワードを生成し、
前記所定数のコードワードを符号化し、符号化されたコードワードを分割することにより、前記出力数の信号ストリームを生成し、
前記生成された信号ストリームのそれぞれを、前記プレコーディング行列に従って対応する送信部へ出力する、
ことを含む通信方法。
（付記６）
コアネットワークから受信したダウンリンク信号を符号化するベースバンド処理部と、
それぞれ別個のアンテナと接続され、前記ベースバンド処理部により符号化されたダウンリンク信号を、それぞれ別個のアンテナと接続された複数の受信部を有する移動局装置に対して送信する複数の通信部とを有する基地局装置であって、
前記ベースバンド処理部は、
前記移動局装置から受信したフィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が、前記複数の通信部のうちの送信可能な通信部の数よりも大きい場合、実際に信号ストリームを送信する通信部の数を表す出力数を、前記送信可能な通信部の数以下に設定し、前記信号ストリームの何れかが入力される当該出力数の通信部の組み合わせをプレコーディング行列として決定するスケジューリング部と、
ダウンリンク信号から同時に送信される所定数のコードワードを生成するコードワード生成部と、
前記所定数のコードワードを符号化し、符号化されたコードワードを分割することにより、前記出力数の信号ストリームを生成する符号化部と、
前記符号化部により生成された信号ストリームのそれぞれを、前記スケジューリング部により決定されたプレコーディング行列に従って対応する通信部へ出力するモジュレーション部と、
を有する基地局装置。
（付記７）
アップリンク信号を符号化するベースバンド処理部と、
それぞれ別個のアンテナと接続され、前記ベースバンド処理部により符号化されたアップリンク信号を、それぞれ別個のアンテナと接続された複数の受信部を有する基地局装置に対して送信する複数の通信部とを有する移動局装置であって、
前記ベースバンド処理部は、
前記基地局装置から受信したフィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が、前記複数の通信部のうちの送信可能な通信部の数よりも大きい場合、実際に信号ストリームを送信する通信部の数を表す出力数を、前記送信可能な通信部の数以下に設定し、前記信号ストリームの何れかが入力される当該出力数の通信部の組み合わせをプレコーディング行列として決定するスケジューリング部と、
アップリンク信号から同時に送信される所定数のコードワードを生成するコードワード生成部と、
前記所定数のコードワードを符号化し、符号化されたコードワードを分割することにより、前記出力数の信号ストリームを生成する符号化部と、
前記符号化部により生成された信号ストリームのそれぞれを、前記スケジューリング部により決定されたプレコーディング行列に従って対応する通信部へ出力するモジュレーション部と、
を有する移動局装置。

１通信システム
２送信装置
３受信装置
２１コードワード生成部
２２−１、２２−２符号化部
２３モジュレーション部
２４−１〜２４−４送信部
２５受信部
２６制御部
２７スケジューリング部
２８記憶部
２９−１〜２９−４アンテナ
３１−１〜３１−４受信部
３２デモジュレーション部
３３−１、３３−２復号部
３４データ統合部
３５送信部
３６−１〜３６−４アンテナ
１００基地局装置
１０１回線終端部
１０２ベースバンド処理部
１０３呼制御部
１０４保守監視部
１０５−１〜１０５−ｎ通信部
２００移動局装置
２０１制御部
２０２ベースバンド処理部
２０３呼制御部
２０４保守監視部
２０５−１〜２０５−ｎ通信部

Claims

複数の送信部であって、各送信部はそれぞれ別個のアンテナと接続され、該アンテナを介して信号ストリームを送信する送信部と、
それぞれ別個のアンテナと接続された複数の受信部を有する受信装置から受信したフィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が、前記複数の送信部のうちの送信可能な送信部の数よりも大きい場合、実際に信号ストリームを送信する送信部の数を表す出力数を前記送信可能な送信部の数以下に設定し、前記信号ストリームの何れかが入力される当該出力数の送信部の組み合わせをプレコーディング行列として決定するスケジューリング部と、
送信すべきデータから同時に送信される所定数のコードワードを生成するコードワード生成部と、
前記所定数のコードワードを符号化し、符号化されたコードワードを分割することにより、前記出力数の信号ストリームを生成する符号化部と、
前記符号化部により生成された信号ストリームのそれぞれを、前記スケジューリング部により決定されたプレコーディング行列に従って対応する送信部へ出力するモジュレーション部と、
を有し、
前記フィードバック情報は、前記プレコーディング行列を指定する行列指定情報を含み、
前記スケジューリング部は、
前記フィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が前記複数の送信部のうちの送信可能な送信部の数以下である場合、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列により信号ストリームが入力される全ての送信部が送信可能状態であれば、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列を使用し、
一方、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列により信号ストリームが入力される何れかの送信部が送信不能状態である場合、前記送信不能状態である送信部を含まない前記出力数の送信部の組み合わせを前記プレコーディング行列として選択する通信装置。
前記フィードバック情報は、前記行列指定情報を複数含み、かつそれぞれの行列指定情報に対する優先順位を含み、
前記スケジューリング部は、
前記フィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が前記複数の送信部のうちの送信可能な送信部の数以下であり、かつ、優先順位の最も高い第１の行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列により信号ストリームが入力される全ての送信部が送信可能状態である場合、前記第１の行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列を使用し、
一方、前記第１の行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列により信号ストリームが入力される何れかの送信部が送信不能状態である場合、あるいは前記フィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が前記複数の送信部のうちの送信可能な送信部の数よりも大きい場合、前記送信不能状態である送信部を含まない送信部の組み合わせを指定する最も優先順位の高い行列指定情報に従って前記プレコーディング行列を決定する、請求項１に記載の通信装置。
互いに異なるアンテナと接続された複数の送信部を有する送信装置と、
互いに異なるアンテナと接続された複数の受信部を有する受信装置とを有する通信システムであって、
前記送信装置は、
前記受信装置から受信したフィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が、前記複数の送信部のうちの送信可能な送信部の数よりも大きい場合、実際に信号ストリームを送信する送信部の数を表す出力数を前記送信可能な送信部の数以下に設定し、前記信号ストリームの何れかが入力される当該出力数の送信部の組み合わせをプレコーディング行列として決定するスケジューリング部と、
送信すべきデータから同時に送信される所定数のコードワードを生成するコードワード生成部と、
前記所定数のコードワードを符号化し、符号化されたコードワードを分割することにより、前記出力数の信号ストリームを生成する符号化部と、
前記符号化部により生成された信号ストリームのそれぞれを、前記スケジューリング部により決定されたプレコーディング行列に従って対応する送信部へ出力するモジュレーション部と、
を有し、
前記フィードバック情報は、前記プレコーディング行列を指定する行列指定情報を含み、
前記送信装置の前記スケジューリング部は、
前記フィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が前記複数の送信部のうちの送信可能な送信部の数以下である場合、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列により信号ストリームが入力される全ての送信部が送信可能状態であれば、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列を使用し、
一方、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列により信号ストリームが入力される何れかの送信部が送信不能状態である場合、前記送信不能状態である送信部を含まない前記出力数の送信部の組み合わせを前記プレコーディング行列として選択する通信システム。
それぞれ別個のアンテナと接続された複数の送信部を有する通信装置における通信方法であって、
前記複数の送信部のそれぞれから、該送信部の動作状態を示す送信部動作状態情報を受信し、
それぞれ別個のアンテナと接続された複数の受信部を有する受信装置から同時に受信可能な受信部の数を含むフィードバック情報を受信し、
前記同時に受信可能な受信部の数が、前記送信部動作状態情報に基づいて求められる送信可能な送信部の数よりも大きい場合、実際に信号ストリームを送信する送信部の数を表す出力数を、該送信可能な送信部の数以下に設定し、
前記信号ストリームの何れかが入力される前記出力数の送信部の組み合わせをプレコーディング行列として決定し、
送信すべきデータから同時に送信される所定数のコードワードを生成し、
前記所定数のコードワードを符号化し、符号化されたコードワードを分割することにより、前記出力数の信号ストリームを生成し、
前記生成された信号ストリームのそれぞれを、前記プレコーディング行列に従って対応する送信部へ出力する、
ことを含み、
前記フィードバック情報は、前記プレコーディング行列を指定する行列指定情報を含み、
前記信号ストリームの何れかが入力される前記出力数の送信部の組み合わせを前記プレコーディング行列として決定することは、
前記フィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が前記複数の送信部のうちの送信可能な送信部の数以下である場合、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列により信号ストリームが入力される全ての送信部が送信可能状態であれば、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列を使用し、
一方、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列により信号ストリームが入力される何れかの送信部が送信不能状態である場合、前記送信不能状態である送信部を含まない前記出力数の送信部の組み合わせを前記プレコーディング行列として選択することを含む通信方法。
コアネットワークから受信したダウンリンク信号を符号化するベースバンド処理部と、
それぞれ別個のアンテナと接続され、前記ベースバンド処理部により符号化されたダウンリンク信号を、それぞれ別個のアンテナと接続された複数の受信部を有する移動局装置に対して送信する複数の通信部とを有する基地局装置であって、
前記ベースバンド処理部は、
前記移動局装置から受信したフィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が、前記複数の通信部のうちの送信可能な通信部の数よりも大きい場合、実際に信号ストリームを送信する通信部の数を表す出力数を、前記送信可能な通信部の数以下に設定し、前記信号ストリームの何れかが入力される当該出力数の通信部の組み合わせをプレコーディング行列として決定するスケジューリング部と、
ダウンリンク信号から同時に送信される所定数のコードワードを生成するコードワード生成部と、
前記所定数のコードワードを符号化し、符号化されたコードワードを分割することにより、前記出力数の信号ストリームを生成する符号化部と、
前記符号化部により生成された信号ストリームのそれぞれを、前記スケジューリング部により決定されたプレコーディング行列に従って対応する通信部へ出力するモジュレーション部と、
を有し、
前記フィードバック情報は、前記プレコーディング行列を指定する行列指定情報を含み、
前記スケジューリング部は、
前記フィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が前記複数の通信部のうちの送信可能な通信部の数以下である場合、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列により信号ストリームが入力される全ての通信部が送信可能状態であれば、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列を使用し、
一方、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列により信号ストリームが入力される何れかの通信部が送信不能状態である場合、前記送信不能状態である通信部を含まない前記出力数の通信部の組み合わせを前記プレコーディング行列として選択する基地局装置。
アップリンク信号を符号化するベースバンド処理部と、
それぞれ別個のアンテナと接続され、前記ベースバンド処理部により符号化されたアップリンク信号を、それぞれ別個のアンテナと接続された複数の受信部を有する基地局装置に対して送信する複数の通信部とを有する移動局装置であって、
前記ベースバンド処理部は、
前記基地局装置から受信したフィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が、前記複数の通信部のうちの送信可能な通信部の数よりも大きい場合、実際に信号ストリームを送信する通信部の数を表す出力数を、前記送信可能な通信部の数以下に設定し、前記信号ストリームの何れかが入力される当該出力数の通信部の組み合わせをプレコーディング行列として決定するスケジューリング部と、
アップリンク信号から同時に送信される所定数のコードワードを生成するコードワード生成部と、
前記所定数のコードワードを符号化し、符号化されたコードワードを分割することにより、前記出力数の信号ストリームを生成する符号化部と、
前記符号化部により生成された信号ストリームのそれぞれを、前記スケジューリング部により決定されたプレコーディング行列に従って対応する通信部へ出力するモジュレーション部と、
を有し、
前記フィードバック情報は、前記プレコーディング行列を指定する行列指定情報を含み、
前記スケジューリング部は、
前記フィードバック情報に含まれる同時に受信可能な前記受信部の数が前記複数の通信部のうちの送信可能な通信部の数以下である場合、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列により信号ストリームが入力される全ての通信部が送信可能状態であれば、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列を使用し、
一方、前記行列指定情報において指定された前記プレコーディング行列により信号ストリームが入力される何れかの通信部が送信不能状態である場合、前記送信不能状態である通信部を含まない前記出力数の通信部の組み合わせを前記プレコーディング行列として選択する移動局装置。