(実施の形態1)
図1は、本実施の形態における基地局(または、アクセスポイントなど)の構成の一例を示している。
101-1は#1情報、101-2は#2情報、・・・、101-Mは#M情報を示している。101-iは、#i情報を示している。iは1以上M以下の整数とする。なお、Mは2以上の整数とする。なお、#1情報から#M情報までのすべてが存在する必要はない。
信号処理部102は、#1情報101-1、#2情報101-2、・・・、#M情報101-M、および、制御信号159を入力とする。信号処理部102は、制御信号159に含まれる、「誤り訂正符号化の方法(符号化率、符号長(ブロック長))に関する情報」「変調方式に関する情報」、「プリコーディングに関する情報」、「送信方法(多重化方法)」、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか(マルチキャスト用の送信、ユニキャスト用の送信を同時に実現してもよい)」、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」、「マルチキャスト用の変調信号を送信する場合の送信方法(この点については、後で詳しく説明する)」などの情報に基づき、信号処理を行い、信号処理後の信号103-1、信号処理後の信号103-2、・・・、信号処理後の信号103-M、つまり、信号処理後の信号103-iを出力する。なお、信号処理後の信号#1から信号処理後の信号#Mまでのすべてが存在する必要はない。このとき、#i情報101-iに対し、誤り訂正符号化を行い、その後、設定した変調方式によるマッピングを行う。これにより、ベースバンド信号を得る。
そして、各情報に対応するベースバンド信号を集め、プリコーディングを行う。また、例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を適用してもよい。
無線部104-1は、信号処理後の信号103-1、制御信号159を入力とし、制御信号159に基づいて、帯域制限、周波数変換、増幅などの処理を行い、送信信号105-1を出力する。そして、送信信号105-1は、アンテナ部106-1から電波として出力される。
同様に、無線部104-2は、信号処理後の信号103-2、制御信号159を入力とし、制御信号159に基づいて、帯域制限、周波数変換、増幅などの処理を行い、送信信号105-2を出力する。そして、送信信号105-2は、アンテナ部106-2から電波として出力される。無線部104-3から無線部104-(M-1)までの説明は省略する。
無線部104-Mは、信号処理後の信号103-M、制御信号159を入力とし、制御信号159に基づいて、帯域制限、周波数変換、増幅などの処理を行い、送信信号105-Mを出力する。そして、送信信号105-Mは、アンテナ部106-Mから電波として出力される。
なお、各無線部は、信号処理後の信号が存在していない場合は、上記処理を行わなくてもよい。
無線部群153は、受信アンテナ群151で受信した受信信号群152を入力とし、周波数変換等の処理を行い、ベースバンド信号群154を出力する。
信号処理部155は、ベースバンド信号群154を入力し、復調、誤り訂正復号を行う、つまり、時間同期、周波数同期、チャネル推定などの処理も行う。このとき、信号処理部155は、一つ以上の端末が送信した変調信号を受信し、処理を行っているため、各端末が送信したデータと、各端末が送信した制御情報を得る。したがって、信号処理部155は、一つ以上の端末に対応するデータ群156、および、一つ以上の端末に対応する制御情報群157を出力する。
設定部158は、制御情報群157、設定信号160を入力とし、制御情報群157に基づき、「誤り訂正符号化の方法(符号化率、符号長(ブロック長))」、「変調方式」、「プリコーディング方法」、「送信方法」、「アンテナの設定」、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか(マルチキャスト及びユニキャストの送信を同時に実現してもよい)」、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」、「マルチキャスト用の変調信号を送信する場合の送信方法」などを決定し、これらの決定した情報を含んだ制御信号159を出力する。
アンテナ部106-1、106-2、・・・、106-Mは、制御信号159を入力としている。このときの動作について、図2を用いて説明する。
図2は、アンテナ部106-1、106-2、・・・、106-Mの構成の一例を示している。各アンテナ部は、図2のように複数のアンテナを具備している。なお、図2では、アンテナを4つ描いているが、各アンテナ部は、複数のアンテナを具備していればよい。なお、アンテナの本数は4に限ったものではない。
図2は、アンテナ部106-iの構成となる。iは1以上M以下の整数である。
分配部202は、送信信号201(図1の送信信号105-iに相当)を入力とし、送信信号201を分配し、信号203-1、203-2、203-3、203-4を出力する。
乗算部204-1は、信号203-1、および、制御信号200(図1の制御信号159に相当)を入力とし、制御信号200に含まれる乗算係数の情報に基づき、信号203-1に対し、係数W1を乗算し、乗算後の信号205-1を出力する。なお、係数W1は複素数で定義する。したがって、W1は実数をとることもできる。したがって、信号203-1をv1(t)とすると、乗算後の信号205-1はW1×v1(t)とあらわすことができる(tは時間)。そして、乗算後の信号205-1は、アンテナ206-1から電波として出力される。
同様に、乗算部204-2は、信号203-2、および、制御信号200を入力とし、制御信号200に含まれる乗算係数の情報に基づき、信号203-2に対し、係数W2を乗算し、乗算後の信号205-2を出力する。なお、係数W2は複素数で定義する。したがって、W2は実数をとることもできる。したがって、信号203-2をv2(t)とすると、乗算後の信号205-2はW2×v2(t)とあらわすことができる(tは時間)。そして、乗算後の信号205-2は、アンテナ206-2から電波として出力される。
乗算部204-3は、信号203-3、および、制御信号200を入力とし、制御信号200に含まれる乗算係数の情報に基づき、信号203-3に対し、係数W3を乗算し、乗算後の信号205-3を出力する。なお、係数W3は複素数で定義する。したがって、W3は実数をとることもできる。したがって、信号203-3をv3(t)とすると、乗算後の信号205-3はW3×v3(t)とあらわすことができる(tは時間)。そして、乗算後の信号205-3は、アンテナ206-3から電波として出力される。
乗算部204-4は、信号203-4、および、制御信号200を入力とし、制御信号200に含まれる乗算係数の情報に基づき、信号203-4に対し、係数W4を乗算し、乗算後の信号205-4を出力する。なお、係数W4は複素数で定義する。したがって、W4は実数をとることもできる。したがって、信号203-4をv4(t)とすると、乗算後の信号205-4はW4×v4(t)とあらわすことができる(tは時間)。そして、乗算後の信号205-4は、アンテナ206-4から電波として出力される。
なお、W1の絶対値、W2の絶対値、W3の絶対値、W4の絶対値が等しくてもよい。
図3は、本実施の形態における図1の基地局の構成とは異なる基地局の構成を示しており、図3において、図1と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、以下では説明を省略する。
重みづけ合成部301は、変調信号105-1、変調信号105-2、・・・、変調信号105-M、および、制御信号159を入力とする。そして、重みづけ合成部301は、制御信号159に含まれる重みづけ合成に関する情報にもとづき、変調信号105-1、変調信号105-2、・・・、変調信号105-Mに対し、重みづけ合成を行い、重みづけ合成後の信号302-1、302-2、・・・、302-Kを出力する。Kは1以上の整数とする。そして、重みづけ合成後の信号302-1はアンテナ303-1から電波として出力され、重みづけ合成後の信号302-2はアンテナ303-2から電波として出力され、・・・、重みづけ合成後の信号302-Kはアンテナ303-Kから電波として出力される。
重みづけ合成後の信号yi(t)302-i(iは、1以上K以下の整数)は、以下のようにあらわされる(tは時間)。
なお、式(1)において、Aijは複素数で定義できる値であり、したがって、Aijは実数をとることもでき、xj(t)は変調信号105-jとなる。jは1以上M以下の整数である。
図4は、端末の構成の一例を示している。アンテナ部401-1、401-2、・・・、401-Nは、制御信号410を入力としている。Nは1以上の整数である。
無線部403-1は、アンテナ部401-1で受信した受信信号402-1、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に基づき、受信信号402-1に対し、周波数変換等の処理を施し、ベースバンド信号404-1を出力する。
同様に、無線部403-2は、アンテナ部401-2で受信した受信信号402-2、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に基づき、受信信号402-2に対し、周波数変換等の処理を施し、ベースバンド信号404-2を出力する。なお、無線部403-3から無線部403-(N-1)までの説明は省略する。
無線部403-Nは、アンテナ部401-Nで受信した受信信号402-N、および、制御信号410を入力とし、制御信号に基づき、受信信号402-Nに対し、周波数変換等の処理を施し、ベースバンド信号404-Nを出力する。
ただし、無線部403-1、403-2、・・・、403-Nはすべてが動作しなくてもよい。したがって、ベースバンド信号404-1、404-2、・・・、404-Nがすべて存在しているとは限らない。
信号処理部405は、ベースバンド信号404-1、404-2、・・・、404-N、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に基づいて、復調、誤り訂正復号の処理を行い、データ406、送信用制御情報407、制御情報408を出力する。つまり、信号処理部405は、時間同期、周波数同期、チャネル推定などの処理も行う。
設定部409は、制御情報408を入力とし、受信方法に関する設定を行い、制御信号410を出力する。
信号処理部452は、情報451、送信用制御情報407を入力とし、誤り訂正符号化、設定した変調方式によるマッピングなどの処理を行い、ベースバンド信号群453を出力する。
無線部群454は、ベースバンド信号群453を入力とし、帯域制限、周波数変換、増幅等の処理を行い、送信信号群455を出力し、送信信号群455は、送信アンテナ群456から、電波として出力される。
図5は、アンテナ部401-1、401-2、・・・、401-Nの構成の一例を示している。各アンテナ部は、図5のように複数のアンテナを具備している。なお、図5では、アンテナを4つ描いているが、各アンテナ部は、複数のアンテナを具備していればよい。なお、アンテナ部は、アンテナの本数は4に限ったものではない。
図5は、アンテナ部401-iの構成となる。iは1以上N以下の整数である。
乗算部503-1は、アンテナ501-1で受信した受信信号502-1、および、制御信号500(図4の制御信号410に相当)を入力とし、制御信号500に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号502-1に対し、係数D1を乗算し、乗算後の信号504-1を出力する。なお、係数D1は複素数で定義できる。したがって、D1は実数をとることもできる。したがって、受信信号502-1をe1(t)とすると、乗算後の信号504-1はD1×e1(t)とあらわすことができる(tは時間)。
同様に、乗算部503-2は、アンテナ501-2で受信した受信信号502-2、および、制御信号500を入力とし、制御信号500に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号502-2に対し、係数D2を乗算し、乗算後の信号504-2を出力する。なお、係数D2は複素数で定義できる。したがって、D2は実数をとることもできる。したがって、受信信号502-2をe2(t)とすると、乗算後の信号504-2はD2×e2(t)とあらわすことができる(tは時間)。
乗算部503-3は、アンテナ501-3で受信した受信信号502-3、および、制御信号500を入力とし、制御信号500に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号502-3に対し、係数D3を乗算し、乗算後の信号504-3を出力する。なお、係数D3は複素数で定義できる。したがって、D3は実数をとることもできる。したがって、受信信号502-3をe3(t)とすると、乗算後の信号504-3はD3×e3(t)とあらわすことができる(tは時間)。
乗算部503-4は、アンテナ501-4で受信した受信信号502-4、および、制御信号500を入力とし、制御信号500に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号502-4に対し、係数D4を乗算し、乗算後の信号504-4を出力する。なお、係数D4は複素数で定義できる。したがって、D4は実数をとろこともできる。したがって、受信信号502-4をe4(t)とすると、乗算後の信号504-4はD4×e4(t)とあらわすことができる(tは時間)。
合成部505は、乗算後の信号504-1、504-2、504-3、504-4を入力とし、乗算後の信号504-1、504-2、504-3、504-4を加算し、合成後の信号506(図4の受信信号402-iに相当する)を出力とする。したがって、合成後の信号506は、D1×e1(t)+D2×e2(t)+D3×e3(t)+D4×e4(t)とあらわされる。
図6は、本実施の形態における図4の端末の構成とは異なる端末の構成を示しており、図6において、図4と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、以下では説明を省略する。
乗算部603-1は、アンテナ601-1で受信した受信信号602-1、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号602-1に対し、係数G1を乗算し、乗算後の信号604-1を出力する。なお、係数G1は複素数で定義できる。したがって、G1は実数をとることもできる。したがって、受信信号602-1をc1(t)とすると、乗算後の信号604-1はG1×c1(t)とあらわすことができる(tは時間)。
同様に、乗算部603-2は、アンテナ601-2で受信した受信信号602-2、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号602-2に対し、係数G2を乗算し、乗算後の信号604-2を出力する。なお、係数G2は複素数で定義できる。したがって、G2は実数をとることもできる。したがって、受信信号602-2をc2(t)とすると、乗算後の信号604-2はG2×c2(t)とあらわすことができる(tは時間)。乗算部603-3から乗算部603-(L-1)までの説明は省略する。
乗算部603-Lは、アンテナ601-Lで受信した受信信号602-L、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号602-Lに対し、係数GLを乗算し、乗算後の信号604-Lを出力する。なお、係数GLは複素数で定義できる。したがって、GLは実数をとることもできる。したがって、受信信号602-LをcL(t)とすると、乗算後の信号604-LはGL×cL(t)とあらわすことができる(tは時間)。
したがって、乗算部603-iは、アンテナ601-iで受信した受信信号602-i、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号602-iに対し、係数Giを乗算し、乗算後の信号604-iを出力する。なお、係数Giは複素数で定義できる。したがって、Giは実数をとることもできる。したがって、受信信号602-iをci(t)とすると、乗算後の信号604-iはGi×ci(t)とあらわすことができる(tは時間)。なお、iは1以上L以下の整数とし、Lは2以上の整数である。
処理部605は、乗算後の信号604-1、乗算後の信号604-2、・・・、乗算後の信号604-L、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に基づき、信号処理を行い、処理後の信号606-1、606-2、・・・、606-Nを出力する。Nは2以上の整数とする。このとき、乗算後の信号604-iをpi(t)とあらわす。iは1以上L以下の整数とする。すると、処理後の信号606-j(rj(t))は、以下のようにあらわされる。(jは1以上N以下の整数)
なお、式(2)において、Bjiは複素数で定義できる値である。したがって、Bjiは実数をとることもできる。
図7は、基地局と端末の通信状態の一例を示している。なお、基地局は、アクセスポイント、放送局などと呼ぶことがある。
基地局700は、複数のアンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、図7は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-2、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-3を示す。
図7は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-2、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-3を示す。
なお、図7では、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビームの数を3、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビームの数を3としているが、これに限ったものではなく、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビームが複数、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビームが複数であればよい。
図7は、端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5を含み、例えば、図4、図5に示す端末と同じ構成である。
例えば、端末704-1は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-1、および、受信指向性706-1を形成する。そして、受信指向性705-1により、端末704-1は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-1により、端末704-1は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1の受信及び復調が可能となる。
同様に、端末704-2は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-2、および、受信指向性706-2を形成する。そして、受信指向性705-2により、端末704-2は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-2により、端末704-2は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1の受信及び復調が可能となる。
端末704-3は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-3、および、受信指向性706-3を形成する。
そして、受信指向性705-3により、端末704-3は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-2の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-3により、端末704-3は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-2の受信及び復調が可能となる。
端末704-4は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-4、および、受信指向性706-4を形成する。そして、受信指向性705-4により、端末704-4は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-3の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-4により、端末704-4は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-2の受信及び復調が可能となる。
端末704-5は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-5、および、受信指向性706-5を形成する。そして、受信指向性705-5により、端末704-5は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-3の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-5により、端末704-5は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-3の受信及び復調が可能となる。
図7では、端末は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1、702-2、702-3のうち、空間的な位置により、少なくとも一つの送信ビームを選択し、受信の指向性を向けることで、ストリーム1のデータを高い品質で得ることができ、また、端末は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1、703-2、703-3のうち、空間的な位置により、少なくとも一つの送信ビームを選択し、受信の指向性を向けることで、ストリーム2のデータを高い品質で得ることができる。
なお、基地局700は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。そして、基地局700は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-2とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-2とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。また、基地局700は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-3とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-3とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、送信する。
また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1、702-2、702-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1、703-2、703-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
図1、図3における基地局の設定部158の動作について、説明する。
設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図7のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信を行う」という情報が、設定部158に入力される。
設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報を含んでおり、図7のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信ストリーム数は2」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図7のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「ストリーム1を送信する送信ビーム数は3、ストリーム2を送信する送信ビーム数は3」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。制御情報シンボルの構成の詳細については、後で行う。
図8は、図1、図3の#i情報101-iと図7を用いて説明した「ストリーム1」「ストリーム2」の関係を説明するための図面である。例えば、#1情報101-1に対して、誤り訂正符号化などの処理を施し、誤り訂正符号化後のデータを得る。この誤り訂正符号化後のデータを#1送信データと名付ける。そして、#1送信データに対してマッピングを行い、データシンボルを得るが、このデータシンボルをストリーム1用、ストリーム2用に振り分け、ストリーム1のデータシンボル(データシンボル群)、および、ストリーム2のデータシンボル(データシンボル群)を得る。そして、ストリーム1のシンボル群は、ストリーム1のデータシンボル(データシンボル群)を含み、ストリーム1のシンボル群は、図1、図3の基地局から送信される。また、ストリーム2のシンボル群は、ストリーム2のデータシンボル(データシンボル群)を含み、ストリーム2のシンボル群は、図1、図3の基地局から送信される。
図9は、横軸時間としたときのフレーム構成の一例を示している。
図9のストリーム1の#1シンボル群901-1は、図7におけるストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1のシンボル群である。
図9のストリーム1の#2シンボル群901-2は、図7におけるストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-2のシンボル群である。
図9のストリーム1の#3シンボル群901-3は、図7におけるストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-3のシンボル群である。
図9のストリーム2の#1シンボル群902-1は、図7におけるストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1のシンボル群である。
図9のストリーム2の#2シンボル群902-2は、図7におけるストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-2のシンボル群である。
図9のストリーム2の#3シンボル群902-3は、図7におけるストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-3のシンボル群である。
そして、ストリーム1の#1シンボル群901-1、ストリーム1の#2シンボル群901-2、ストリーム1の#3シンボル群901-3、ストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、ストリーム2の#3シンボル群902-3は、例えば、時間区間1に存在している。
また、前にも記載したように、ストリーム1の#1シンボル群901-1とストリーム2の#2シンボル群902-1は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されており、ストリーム1の#2シンボル群901-2とストリーム2の#2シンボル群902-2は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されており、ストリーム1の#3シンボル群901-3とストリーム2の#3シンボル群902-3は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されている。
例えば、図8の手順で、情報から「ストリーム1のデータシンボル群A」および「ストリーム2のデータシンボル群A」を生成した。そして、「ストリーム1のデータシンボル群A」を構成するシンボルと同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム1のデータシンボル群A-1」、「ストリーム1のデータシンボル群A」を構成するシンボルと同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム1のデータシンボル群A-2」、「ストリーム1のデータシンボル群A」を構成するシンボルと同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム1のデータシンボル群A-3」を用意する。
つまり、「ストリーム1のデータシンボル群A-1」を構成するシンボルと「ストリーム1のデータシンボル群A-2」を構成するシンボルと「ストリーム1のデータシンボル群A-3」を構成するシンボルは同じである。
このとき、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1は、「ストリーム1のデータシンボル群A-1」を含んでおり、図9のストリーム1の#2シンボル群901-2は、「ストリーム1のデータシンボル群A-2」を含んでおり、図9のストリーム1の#3シンボル群901-3は、「ストリーム1のデータシンボル群A-3」を含んでいる。つまり、ストリーム1の#1シンボル群901-1、ストリーム1の#2シンボル群901-2、ストリーム1の#3シンボル群901-3は、同一のデータシンボル群を含んでいる。
また、「ストリーム2のデータシンボル群A」を構成するシンボルと同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム2のデータシンボル群A-1」、「ストリーム2のデータシンボル群A」を構成するシンボル群と同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム2のデータシンボル群A-2」、「ストリーム2のデータシンボル群A」を構成するシンボル群と同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム2のデータシンボル群A-3」を用意する。
つまり、「ストリーム2のデータシンボル群A-1」を構成するシンボルと「ストリーム2のデータシンボル群A-2」を構成するシンボルと「ストリーム2のデータシンボル群A-3」を構成するシンボルは同じである。
このとき、図9のストリーム2の#1シンボル群902-1は、「ストリーム2のデータシンボル群A-1」を含んでおり、図9のストリーム2の#2シンボル群902-2は、「ストリーム2のデータシンボル群A-2」を含んでおり、図9のストリーム2の#3シンボル群902-3は、「ストリーム2のデータシンボル群A-3」を含んでいる。つまり、ストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、ストリーム2の#3シンボル群902-3は、同一のデータシンボル群を含んでいる。
図10は、図9で説明した「ストリームXのシンボル群#Y」(X=1,2;Y=1,2,3)のフレーム構成の一例を示している。図10において、横軸時間であり、1001は制御情報シンボル、1002はストリームのデータシンボル群である。このとき、ストリームのデータシンボル群1002は、図9を用いて説明した「ストリーム1のデータシンボル群A」または「ストリーム2のデータシンボル群A」を伝送するためのシンボルである。
なお、図10のフレーム構成において、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式などのマルチキャリア方式を用いてもよく、この場合、周波数軸方向にシンボルが存在していてもよい。また、各シンボルには、受信装置が時間及び周波数同期を行うためのリファレンスシンボル、受信装置が信号を検出するためのリファレンスシンボル、受信装置がチャネル推定を行うためのリファレンスシンボルなどが含まれていてもよい。そして、フレーム構成は図10に限ったものではなく、制御情報シンボル1001、ストリームのデータシンボル群1002をどのように配置してもよい。なお、リファレンスシンボルは、プリアンブル、パイロットシンボルと呼ぶこともある。
次に、制御情報シンボル1001の構成について説明する。
図11は、図10の制御情報シンボルとして送信するシンボルの構成の一例を示しており、横軸は時間である。図11において、端末は、「端末が受信指向性制御を行うためのトレーニングシンボル」1101を受信することで、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」で実施する、受信時の指向性制御のための信号処理方法を決定する。
端末は、「マルチキャストを行っているときの送信ストリーム数を通知するためのシンボル」1102を受信することで、端末は、得る必要があるストリーム数を知る。
端末は、「ストリームのデータシンボルがどのストリームのデータシンボルであるかを通知するためのシンボル」1103を受信することで、端末は、基地局が送信しているストリームのうち、どのストリームを受信できているか、を知ることができる。
上記についての例を説明する。
図7のように、基地局がストリーム、送信ビームを送信している場合について説明する。そして、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1における制御情報シンボルの具体的な情報について説明する。
図7の場合、基地局は「ストリーム1」および「ストリーム2」を送信しているため、「マルチキャストを行っているときの送信ストリーム数を通知するためのシンボル」1102の情報は「2」という情報となる。
また、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1は、ストリーム1のデータシンボルを送信しているため、「ストリームのデータシンボルがどのストリームのデータシンボルであるかを通知するためのシンボル」1103の情報は「ストリーム1」という情報になる。
例えば、端末が、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1を受信した場合について説明する。このとき、端末は、「マルチキャストを行っているときの送信ストリーム数を通知するためのシンボル」1102から「送信ストリーム数が2」、「ストリームのデータシンボル群がどのストリームのデータシンボルであるかを通知するためのシンボル」1103から「ストリーム1のデータシンボル」を得たことを認識する。
その後、端末は、「送信ストリーム数が2」、得ているデータシンボルが「ストリーム1のデータシンボル」であると認識するため、「ストリーム2のデータシンボル」を得る必要があると認識する。よって、端末は、ストリーム2のシンボル群を探す作業を開始することができる。例えば、端末は、図9のストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、ストリーム2の#3シンボル群902-3のいずれかの送信ビームを、探す。
そして、端末は、ストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、ストリーム2の#3シンボル群902-3のいずれかの送信ビームを得ることで、ストリーム1のデータシンボルとストリーム2のデータシンボルの両者のデータシンボルを得る。
このように、制御情報シンボルを構成することで、端末は、的確にデータシンボルを得ることができるという効果を得る。
以上のように、マルチキャスト伝送及びブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボルを複数の送信ビームを用いて送信し、端末は、複数の送信ビームから、品質のよい、ビームを選択的に受信することにより、基地局が送信した変調信号は、送信指向性制御、受信指向性制御を行っているため、高いデータの受信品質が得られるエリアを広くすることができるという効果を得る。
また、上述の説明では、端末が、受信指向性制御を行っていることを説明したが、端末は、受信指向性制御を行わなくても、上述の効果を得ることは可能である。
なお、図10の「ストリームのデータシンボル群」1002の変調方式は、どのような変調方式であってもよく、「ストリームのデータシンボル群」1002の変調方式のマッピング方法は、シンボルごとに切り替わってもよい。つまり、マッピング後に同相I-直交Q平面上において、コンスタレーションの位相が、シンボルごとに切り替わってもよい。
図12は、基地局と端末の通信状態の図7とは異なる例である。なお、図12において、図7と同様に動作するものについては同一番号を付している。
基地局700は、複数のアンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102、(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、図12は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-2、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-3を示す。
図12は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-2、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-3を示す。
なお、図12では、「変調信号1」を伝送するための送信ビームの数を3、「変調信号2」を伝送するための送信ビームの数を3としているが、これに限ったものではなく、「変調信号1」を伝送するための送信ビームが複数、「変調信号2」を伝送するための送信ビームが複数であればよい。そして、「変調信号1」、「変調信号2」については、後で、詳しく説明する。
図12は、端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5を含み、例えば、図4、図5における端末と同じ構成である。
例えば、端末704-1は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-1、および、受信指向性706-1を形成する。そして、受信指向性705-1により、端末704-1は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-1により、端末704-1は、「変調信号2」を伝送するための送信ビー1203-1の受信及び復調が可能となる。
同様に、端末704-2は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-2、および、受信指向性706-2を形成する。そして、受信指向性705-2により、端末704-2は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-2により、端末704-2は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1の受信及び復調が可能となる。
端末704-3は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-3、および、受信指向性706-3を形成する。
そして、受信指向性705-3により、端末704-3は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-2の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-3により、端末704-3は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-2の受信及び復調が可能となる。
端末704-4は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-4、および、受信指向性706-4を形成する。そして、受信指向性705-4により、端末704-4は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-3の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-4により、端末704-4は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-2の受信及び復調が可能となる。
端末704-5は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-5、および、受信指向性706-5を形成する。そして、受信指向性705-5により、端末704-5は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-3の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-5により、端末704-5は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-3の受信及び復調が可能となる。
図12における特長的な点は、端末は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1、1202-2、1202-3のうち、空間的な位置により、少なくとも一つの送信ビームを選択し、受信の指向性を向けることで、「変調信号1」を高い品質で得ることができ、また、端末は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1、1203-2、1203-3のうち、空間的な位置により、少なくとも一つの送信ビームを選択し、受信の指向性を向けることで、「変調信号2」を高い品質でえることができる。
なお、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。そして、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-2と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-2とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。また、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-3と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-3とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、送信する。
また、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1、1202-2、1202-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1、1203-2、1203-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
図1、図3における基地局の設定部158の動作について、説明する。
設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図12のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信を行う」という情報が、設定部158に入力される。
設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信変調信号数」の情報を含んでおり、図12のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信変調信号数は2」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各変調信号をいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図12のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「変調信号1を送信する送信ビーム数は3、変調信号2を送信する送信ビーム数は3」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信変調信号数」の情報、「各変調信号をいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。制御情報シンボルの構成の詳細については、後で行う。
図13は、図1、図3の#i情報101-iと図12を用いて説明した「変調信号1」「変調信号2」の関係を説明するための図面である。
例えば、#1情報101-1に対して、誤り訂正符号化などの処理を施し、誤り訂正符号化後のデータを得る。この誤り訂正符号化後のデータを#1送信データと名付ける。そして、#1送信データに対してマッピングを行いデータシンボルを得るが、このデータシンボルをストリーム1用、ストリーム2用に振り分け、ストリーム1のデータシンボル(データシンボル群)、および、ストリーム2のデータシンボル(データシンボル群)を得る。このとき、シンボル番号iにおけるストリーム1のデータシンボルをs1(i)、ストリーム2のデータシンボルをs2(i)とする。すると、シンボル番号iにおける「変調信号1」tx1(i)は、例えば、以下のようにあらわす。
そして、シンボル番号iにおける「変調信号2」tx2(i)は、例えば、以下のようにあらわす。
なお、式(3)、式(4)において、α(i)は複素数で定義することができ(したがって、実数であってもよい)、β(i)は複素数で定義することができ(したがって、実数であってもよい)、γ(i)は複素数で定義することができ(したがって、実数であってもよい)、δ(i)は複素数で定義することができる(したがって、実数であってもよい)。また、α(i)と記載しているが、シンボル番号iの関数でなくてもよく(固定の値であってもよい)、β(i)と記載しているが、シンボル番号iの関数でなくてもよく(固定の値であってもよい)、γ(i)と記載しているが、シンボル番号iの関数でなくてもよく(固定の値であってもよい)、δ(i)と記載しているが、シンボル番号iの関数でなくてもよい(固定の値であってもよい)。
そして、データシンボルから構成された「変調信号1のデータ伝送領域の信号」を含んだ「変調信号1のシンボル群」は、図1、図3の基地局から送信される。また、データシンボルから構成された「変調信号2のデータ伝送領域の信号」を含んだ「変調信号2のシンボル群」は、図1、図3の基地局から送信される。
なお、「変調信号1」「変調信号2」に対して、位相変更やCDD(Cyclic Delay Diversity)等の信号処理を行ってもよい。ただし、信号処理の方法はこれに限ったものではない。
図14は、横軸時間としたときのフレーム構成の一例を示している。
図14の変調信号1の#1シンボル群(1401-1)は、図12における変調信号1のデータを伝送するための送信ビーム1202-1のシンボル群である。
図14の変調信号1の#2シンボル群(1401-2)は、図12における変調信号1のデータを伝送するための送信ビーム1202-2のシンボル群である。
図14の変調信号1の#3シンボル群(1401-3)は、図12における変調信号1のデータを伝送するための送信ビーム1202-3のシンボル群である。
図14の変調信号2の#1シンボル群(1402-1)は、図12における変調信号2のデータを伝送するための送信ビーム1203-1のシンボル群である。
図14の変調信号2の#2シンボル群(1402-2)は、図12における変調信号2のデータを伝送するための送信ビーム1203-2のシンボル群である。
図14の変調信号2の#3シンボル群(1402-3)は、図12における変調信号2のデータを伝送するための送信ビーム1203-3のシンボル群である。
そして、変調信号1の#1シンボル群(1401-1)、変調信号1の#2シンボル群(1401-2)、変調信号1の#3シンボル群(1401-3)、変調信号2の#1シンボル群(1402-1)、変調信号2の#2シンボル群(1402-2)、変調信号2の#3シンボル群(1402-3)は、例えば、時間区間1に存在している。
また、前にも記載したように、変調信号1の#1シンボル群(1401-1)と変調信号2の#1シンボル群(1402-1)は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されており、変調信号1の#2シンボル群(1401-2)と変調信号2の#2シンボル群(1402-2)は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されており、変調信号1の#3シンボル群(1401-3)と変調信号2の#3シンボル群(1402-3)は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されている。
例えば、図13の手順で、情報から「変調信号1のデータ伝送領域の信号A」および「変調信号2のデータ伝送領域の信号A」を生成した。
そして、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号1のデータ伝送領域の信号A-1」、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号1のデータ伝送領域の信号A-2」、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号1のデータ伝送領域の信号A-3」を用意する。(つまり、「変調信号1のデータ伝送領域の信号群A-1」を構成する信号と「変調信号1のデータ伝送領域の信号A-2」を構成する信号と「変調信号1のデータ伝送領域の信号A-3」を構成する信号は同じである。)
このとき、図14の変調信号1の#1シンボル群(1401-1)は、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A-1」を含んでおり、図14の変調信号1の#2シンボル群(1401-2)は、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A-2」を含んでおり、図14の変調信号1の#3シンボル群(1401-3)は、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A-3」を含んでいる。つまり、変調信号1の#1シンボル群(1401-1)、変調信号1の#2シンボル群(1401-2)、変調信号1の#3シンボル群(1401-3)は、同等の信号を含んでいる。
また、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-1」、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-2」、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-3」を用意する。(つまり、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-1」を構成する信号と「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-2」を構成する信号と「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-3」を構成する信号は同じである。)
このとき、図14の変調信号2の#1シンボル群(1402-1)は、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-1」を含んでおり、図14のストリーム2の#2シンボル群(1402-2)は、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-2」を含んでおり、図14の変調信号2の#3シンボル群(1402-3)は、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-3」を含んでいる。つまり、変調信号2の#1シンボル群(1402-1)、変調信号2の#2シンボル群(1402-2)、変調信号2の#3シンボル群(1402-3)は、同等の信号を含んでいる。
図15は、図14で説明した「変調信号Xのシンボル群#Y」(X=1,2;Y=1,2,3)のフレーム構成の一例を示している。図15において、横軸時間であり、1501は制御情報シンボル、1502はデータ伝送用の変調信号送信領域である。このとき、データ伝送用の変調信号送信領域1502は、図14を用いて説明した「変調信号1のデータ伝送領域の信号A」または「変調信号2のデータ伝送領域の信号A」を伝送するためのシンボルである。
なお、図15のフレーム構成において、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式などのマルチキャリア方式を用いてもよく、この場合、周波数軸方向にシンボルが存在していてもよい。また、各シンボルには、受信装置が時間及び周波数同期を行うためのリファレンスシンボル、受信装置が信号を検出するためのリファレンスシンボル、受信装置がチャネル推定を行うためのリファレンスシンボルなどが含まれていてもよい。そして、フレーム構成は図15に限ったものではなく、制御情報シンボル1501、データ伝送用の変調信号送信領域1502をどのように配置してもよい。リファレンスシンボルは、例えば、プリアンブル、パイロットシンボルと呼んでも良い。
次に、制御情報シンボル1501の構成について説明する。
図16は、図15の制御情報シンボルとして送信するシンボルの構成の一例を示しており、横軸は時間である。図16において、1601は、「端末が受信指向性制御を行うためのトレーニングシンボル」であり、端末は、「端末が受信指向性制御を行うためのトレーニングシンボル」1601を受信することで、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」で実施する、受信時の指向性制御のための信号処理方法を決定する。
1602は、「マルチキャストを行っているときの送信変調信号数を通知するためのシンボル」であり、端末は、「マルチキャストを行っているときの送信変調信号数を通知するためのシンボル」1602を受信することで、端末は、得る必要がある変調信号数を知る。
1603は、「変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域がどの変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域であるかを通知するためのシンボル」であり、端末は、「変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域がどの変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域であるかを通知するためのシンボル」1603を受信することで、端末は、基地局が送信している変調信号のうち、どの変調信号を受信できているか、を知ることができる。
上記についての例を説明する。
図12のように、基地局が「変調信号」、送信ビームを送信している場合を考える。そして、図14の変調信号1の#1シンボル群1401-1における制御情報シンボルの具体的な情報について説明する。
図12の場合、基地局は「変調信号1」および「変調信号2」を送信しているため、「マルチキャストを行っているときの送信変調信号数を通知するためのシンボル」1602の情報は「2」という情報となる。
また、図14の変調信号1の#1シンボル群1401-1は、変調信号1のデータ伝送領域の信号を送信しているため、「変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域がどの変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域であるかを通知するためのシンボル」1603の情報は「変調信号1」という情報になる。
例えば、端末が、図14の変調信号1の#1シンボル群1401-1を受信したとする。このとき、端末は、「マルチキャストを行っているときの送信変調信号数を通知するためのシンボル」1602から「変調信号数2」、「変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域がどの変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域であるかを通知するためのシンボル」1603から「変調信号1」を得ているということを認識する。
すると、端末は、存在する「変調信号数2」、得ている変調信号が「変調信号1」であると認識するので、「変調信号2」を得る必要があると認識する。よって、端末は、「変調信号2」を探す作業を開始することができる。例えば、図14の「変調信号2の#1シンボル群」1402-1、「変調信号2の#2シンボル群」1402-2、「変調信号2の#3シンボル群」1402-3のいずれかの送信ビームを、端末は探す。
そして、端末は、「変調信号2の#1シンボル群」1402-1、「変調信号2の#2シンボル群」1402-2、「変調信号2の#3シンボル群」1402-3のいずれかの送信ビームを得ることで、「変調信号1」と「変調信号2」の両者を得、ストリーム1のデータシンボル、ストリーム2のデータシンボルを高品質に得ることが可能となる。
このように、制御情報シンボルを構成することで、端末は、的確にデータシンボルを得ることができるという効果を得ることができる。
以上のように、マルチキャストデータ伝送及びブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボルを複数の送信ビームを用いて送信し、端末は、複数の送信ビームから、品質のよい、ビームを選択的に受信することにより、基地局が送信した変調信号は、高いデータの受信品質が得られるエリアを広くすることができるという効果を得ることができる。これは、基地局が、送信指向性制御、受信指向性制御を行っているためである。
また、上述の説明では、端末が、受信指向性制御を行っていることを説明したが、端末は、受信指向性制御を行わなくても、上述の効果を得ることは可能である。
なお、図7において、各端末は、ストリーム1の変調信号と、ストリーム2の変調信号の両者を得ている場合について説明しているが、必ずしもこのような実施の形態に限ったものではない。例えば、ストリーム1の変調信号を得たい端末、ストリーム2の変調信号を得たい端末、ストリーム1の変調信号およびストリーム2の変調信号の両者を得たい端末が存在するというように、端末によって、得たい変調信号が異なるというような実施をしてもよい。
(実施の形態2)
実施の形態1では、マルチキャストデータ伝送及びブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボルを複数の送信ビームを用いて送信する方法について説明した。本実施の形態では、実施の形態1の変形例として、基地局が、マルチキャストデータ伝送及びブロードキャストデータ伝送を行うとともに、ユニキャストのデータ伝送を行う場合について説明する。
図17は、基地局(または、アクセスポイントなど)と端末の通信状態の一例を示しており、図7と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、詳細の説明は省略する。
基地局700は、複数アンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、送信ビーム702-1、702-2、702-3、703-1、703-2、703-3の説明については、図7を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
また、端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5、および、受信指向性705-1、705-2、705-3、705-4、705-5、706-1、706-2、706-3、706-4、706-5の説明については、図7を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
図17において、特徴的な点は、基地局が、図7で説明したように、マルチキャストを行うとともに、基地局700と端末(例えば1702)がユニキャストの通信を行う点である。
基地局700は、マルチキャスト用の送信ビーム702-1、702-2、702-3、703-1、703-2、703-3に加え、図17では、ユニキャスト用の送信ビーム1701を生成し、端末1702に対し、個別データを伝送する。なお、図17では、端末1702に対し、基地局700は、送信ビーム1701の一つを送信している例を示しているが、送信ビームの数は、一つに限ったものではなく、基地局700は、端末1702に対し、複数の送信ビームを送信してもよい(複数の変調信号を送信してもよい)。
そして、端末1702は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、信号処理部605」により、受信時の指向性制御を行う、受信指向性1703を形成する。これにより、端末1702は、送信ビーム1701の受信及び復調が可能となる。
なお、送信ビーム1701を含む送信ビームを生成するために、基地局は、例えば、図1、図3のような構成における信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行う。
逆に、端末1702が、基地局700に対し、変調信号を送信する場合、端末1702は、プリコーディング(または、重み付け合成)を行い、送信ビーム1703を送信し、基地局700は、受信時の指向性制御を行う、受信指向性1701を形成する。これにより、基地局700は、送信ビーム1703の受信及び復調が可能となる。
なお、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。そして、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-2とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-2は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-3とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-3は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、基地局700は送信する。
また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1、702-2、702-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1、703-2、703-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
そして、ユニキャスト用の送信ビーム1701は、送信ビーム702-1、702-2、702-3、703-1、703-2、703-3と同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
また、図17では、ユニキャスト通信を行う端末を1台として記載を進めたが、基地局とユニキャスト通信を行う端末の数は、複数台であってもよい。
このとき、基地局の構成図1、図3における設定部158の動作について、説明する。
設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図17のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信、ユニキャスト用の送信両者を行う」という情報が、設定部158に入力される。
あわせて、設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報を含んでおり、図17のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信ストリーム数は2」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図17のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「ストリーム1を送信する送信ビーム数は3、ストリーム2を送信する送信ビーム数は3」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。
さらに、基地局は、ユニキャスト通信を行う端末に対して、基地局が指向性制御を行うためのトレーニング用の制御情報シンボル、端末が指向性制御を行うためのトレーニング用の制御情報シンボルを送信してもよい。
図18は、基地局(または、アクセスポイントなど)と端末の通信状態の一例を示しており、図7、図12と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、詳細の説明は省略する。
基地局700は、複数アンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、送信ビーム1202-1、1202-2、1202-3、1203-1、1203-2、1203-3の説明については、図12を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
また、端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5、および、受信指向性705-1、705-2、705-3、705-4、705-5、706-1、706-2、706-3、706-4、706-5の説明については、図12を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
図18において、特徴的な点は、基地局が、図12で説明したように、マルチキャストを行うとともに、基地局700と端末(例えば1702)がユニキャストの通信を行う点である。
基地局700は、マルチキャスト用の送信ビーム1202-1、1202-2、1202-3、1203-1、1203-2、1203-3に加え、図18では、ユニキャスト用の送信ビーム1701を生成し、端末1702に対し、個別データを伝送する。なお、図18では、端末1702に対し、基地局700は、送信ビーム1701の一つを送信している例を示しているが、送信ビームの数は、一つに限ったものではなく、基地局700は、端末1702に対し、複数の送信ビームを送信してもよい(複数の変調信号を送信してもよい)。
そして、端末1702は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、信号処理部605」により、受信時の指向性制御を行う、受信指向性1703を形成する。これにより、端末1702は、送信ビーム1701の受信及び復調が可能となる。
なお、送信ビーム1701を含む送信ビームを生成するために、基地局は、例えば、図1、図3のような構成における信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行う。
逆に、端末1702が、基地局700に対し、変調信号を送信する場合、端末1702は、プリコーディング(または、重み付け合成)を行い、送信ビーム1703を送信し、基地局700は、受信時の指向性制御を行う、受信指向性1701を形成する。これにより、基地局700は、送信ビーム1703の受信及び復調が可能となる。
なお、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。そして、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-2と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-2は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。また、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-3と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-3は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、基地局700は送信する。
また、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1、1202-2、1202-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1、1203-2、1203-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
そして、ユニキャスト用の送信ビーム1701は、送信ビーム1202-1、1202-2、1202-3、1203-1、1203-2、1203-3と同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
また、図18では、ユニキャスト通信を行う端末を1台として記載を進めたが、基地局とユニキャスト通信を行う端末の数は、複数台であってもよい。
このとき、基地局の構成図1、図3における設定部158の動作について、説明する。
設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図18のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信、ユニキャスト用の送信両者を行う」という情報が、設定部158に入力される。
あわせて、設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報を含んでおり、図18のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信ストリーム数は2」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図18のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「ストリーム1を送信する送信ビーム数は3、ストリーム2を送信する送信ビーム数は3」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。
さらに、基地局は、ユニキャスト通信を行う端末に対して、基地局が指向性制御を行うためのトレーニング用の制御情報シンボル、端末が指向性制御を行うためのトレーニング用の制御情報シンボルを送信してもよい。
次に、実施の形態1の変形例として、基地局が、マルチキャストデータ伝送を複数送信する場合について説明する。
図19は、基地局(または、アクセスポイントなど)と端末の通信状態の一例を示しており、図7と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、詳細の説明は省略する。
基地局700は、複数アンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、送信ビーム702-1、702-2、702-3、703-1、703-2、703-3の説明については、図7を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
また、端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5、および、受信指向性705-1、705-2、705-3、705-4、705-5、706-1、706-2、706-3、706-4、706-5の説明については、図7を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
基地局700は、送信ビーム702-1、702-2、702-3、703-1、703-2、703-3に加えて送信ビーム1901-1、1901-2、1902-1、1902-2を送信する。
送信ビーム1901-1は、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビームである。また、送信ビーム1901-2も、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビームである。
送信ビーム1902-1は、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビームである。また、送信ビーム1902-2も、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビームである。
704-1、704-2、704-3、704-4、704-5、1903-1、1903-2、1903-3は端末であり、例えば、図4、図5のような構成で構成されている。なお、端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5の動作については、図7を用いて説明したとおりである。
端末1903-1は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904-1、および、受信指向性1905-1を形成する。そして、受信指向性1904-1により、端末1903-1は、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901-2の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905-1により、端末1903-1は、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902-2の受信及び復調が可能となる。
端末1903-2は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904-2、および、受信指向性1905-2を形成する。そして、受信指向性1904-2により、端末1903-2は、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905-2により、端末1903-2は、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901-2の受信及び復調が可能となる。
端末1903-3は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904-3、および、受信指向性1905-3を形成する。そして、受信指向性1904-3により、端末1903-3は、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905-3により、端末1903-3は、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902-1の受信及び復調が可能となる。
端末1903-4は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904-4、および、受信指向性1905-4を形成する。そして、受信指向性1904-4により、端末1903-4は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905-4により、端末1903-4は、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901-1の受信及び復調が可能となる。
図19において、特徴的な点は、基地局が、マルチキャスト用のデータを含むストリームを複数送信するとともに、各ストリームは、複数の送信ビームで送信されており、各端末は、複数のストリームのうち一つ以上のストリームの送信ビームを選択的に受信する点である。
なお、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。そして、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-2とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-2は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-3とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-3は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、基地局700は送信する。
ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901-1とストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902-1は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。そして、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901-2とストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902-2は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。
また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1、702-2、702-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1、703-2、703-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901-1、1901-2は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。また、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902-1、1902-2は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
そして、図1の#1情報101-1からストリーム1のデータシンボルを生成してもよいし、ストリーム2のデータシンボルを生成し、#2情報101-2からストリーム3のデータシンボル、ストリーム4のデータシンボルを生成してもよい。なお、#1情報101-1、#2情報101-2はそれぞれ誤り訂正符号化を行い、その後、データシンボルを生成してもよい。
また、図1の#1情報101-1からストリーム1のデータシンボルを生成し、図1の#2情報101-2からストリーム2のデータシンボルを生成し、図1の#3情報101-3からストリーム3のデータシンボルを生成し、図1の#4情報101-4からストリーム4のデータシンボルを生成するとしてもよい。なお、#1情報101-1、#2情報101-2、#3情報101-3、#4情報101-4は、それぞれ、誤り訂正符号化を行い、その後データシンボルを生成してもよい。
つまり、各ストリームのデータシンボルは、図1の情報のいずれから生成してもよい。このため、端末は、マルチキャスト用のストリームを選択的に得ることができるという効果を得る。
このとき、基地局の構成図1、図3における設定部158の動作について、説明する。設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図19のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信を行う」という情報が、設定部158に入力される。
設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報を含んでおり、図19のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信ストリーム数は4」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図19のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「ストリーム1を送信する送信ビーム数は3、ストリーム2を送信する送信ビーム数は3、ストリーム3を送信する送信ビーム数は2、ストリーム4を送信する送信ビーム数は2」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。
次に、実施の形態1の変形例として、基地局が、マルチキャストデータ伝送を複数送信する場合について説明する。
図20は、基地局(または、アクセスポイントなど)と端末の通信状態の一例を示しており、図7、図12、図19と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、詳細の説明は省略する。
基地局700は、複数アンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、送信ビーム1202-1、1202-2、1202-3、1203-1、1203-2、1203-3の説明については、図12の説明と重複するので、説明を省略する。
また、端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5、および、受信指向性705-1、705-2、705-3、705-4、705-5、706-1、706-2、706-3、706-4、706-5の説明については、図12の説明と重複するので、説明を省略する。
基地局700は、送信ビーム1202-1、1202-2、1202-3、1203-1、1203-2、1203-3に加えて送信ビーム2001-1、2001-2、2002-1、2002-2を送信する。
送信ビーム2001-1は、「変調信号3」を伝送するための送信ビームである。また、送信ビーム2001-2も、「変調信号3」を伝送するための送信ビームである。
送信ビーム2002-1は、「変調信号4」を伝送するための送信ビームである。また、送信ビーム2002-2も、「変調信号4」を伝送するための送信ビームである。
端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5、1903-1、1903-2、1903-3は、例えば、図4、図5と同じ構成である。なお、端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5の動作については、図7の説明と同じである。
端末1903-1は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1からアンテナ401-Nまで」、および/または、「乗算部603-1から乗算部603-Lまで、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904-1、および、受信指向性1905-1を形成する。そして、受信指向性1904-1により、端末1903-1は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001-2の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905-1により、端末1903-1は、「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002-2の受信及び復調が可能となる。
端末1903-2は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1からアンテナ401-Nまで」、および/または、「乗算部603-1から乗算部603-Lまで、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904-2、および、受信指向性1905-2を形成する。そして、受信指向性1904-2により、端末1903-2は、「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905-2により、端末1903-2は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001-2の受信及び復調が可能となる。
端末1903-3は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1からアンテナ401-Nまで」、および/または、「乗算部603-1から乗算部603-Lまで、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904-3、および、受信指向性1905-3を形成する。そして、受信指向性1904-3により、端末1903-3は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905-3により、端末1903-3は、「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002-1の受信及び復調が可能となる。
端末1903-4は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1からアンテナ401-Nまで」、および/または、「乗算部603-1から乗算部603-Lまで、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904-4、および、受信指向性1905-4を形成する。そして、受信指向性1904-4により、端末1903-4は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905-4により、端末1903-4は、「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002-1の受信及び復調が可能となる。
図20において、基地局が、マルチキャスト用のデータを含む変調信号を複数送信し、各変調信号は、複数の送信ビームで送信されており、各端末は、複数の変調信号のうち一つ以上のストリームの送信ビームを選択的に受信する。
なお、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1を、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。そして、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-2と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-2を、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。また、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-3と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-3を、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、送信する。
基地局700は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001-1と「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002-1を、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。そして、基地局700は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001-2と「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002-2を、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。
また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1、702-2、702-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1、703-2、703-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001-1、2001-2は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。また、「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002-1、2002-2は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
このとき、基地局の構成図1、図3における設定部158の動作について、説明する。設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図19に示す送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信を行う」という情報が、設定部158に入力される。
設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信変調信号数」の情報を含んでおり、図20に示す送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信変調信号数は4」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各変調信号をいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図20に示す送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「変調信号1を送信する送信ビーム数は3、変調信号2を送信する送信ビーム数は3、変調信号3を送信する送信ビーム数は2、変調信号4を送信する送信ビーム数は2」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。
なお、図20では、端末は、「変調信号1」の送信ビームと「変調信号2」の送信ビームの両者を受信すると、高い受信品質でストリーム1のデータとストリーム2のデータを得ることができる。
同様に、端末は、「変調信号3」の送信ビームと「変調信号4」の送信ビームの両者を受信すると、高い受信品質でストリーム3のデータとストリーム4のデータを得ることができる。
そして、図20では、基地局が「変調信号1」、「変調信号2」、「変調信号3」、「変調信号4」を送信する例を説明しているが、基地局は、ストリーム5のデータ及びストリーム6のデータを伝送する「変調信号5」及び「変調信号6」を送信してもよいし、それよりも多くのストリームを伝送するためにより多くの変調信号を送信してもよい。なお、変調信号のそれぞれは1以上の送信ビームを用いて送信される。
さらに、図17、図18で説明したように、ユニキャスト用の送信ビーム(または受信指向性制御)が一つ以上存在していてもよい。
「変調信号1」、「変調信号2」の関係については、図13の説明と重複するので省略する。ここでは、「変調信号3」、「変調信号4」の関係について、図21を用いて説明する。
例えば、#2情報101-2に対して、誤り訂正符号化などの処理を施し、誤り訂正符号化後のデータを得る。この誤り訂正符号化後のデータを#2送信データと名付ける。そして、#2送信データに対してマッピングを行い、データシンボルを得るが、このデータシンボルをストリーム3用、ストリーム4用に振り分け、ストリーム3のデータシンボル(データシンボル群)、および、ストリーム4のデータシンボル(データシンボル群)を得る。このとき、シンボル番号iにおけるストリーム3のデータシンボルをs3(i)、ストリーム4のデータシンボルをs4(i)とする。すると、シンボル番号iにおける「変調信号3」tx3(i)は、例えば、以下のようにあらわす。
そして、シンボル番号iにおける「変調信号4」tx4(i)は、例えば、以下のようにあらわす。
なお、式(5)、式(6)において、e(i)、f(i)、g(i)、h(i)は、それぞれ、複素数で定義することができ、したがって、実数であってもよい。
また、e(i)、f(i)、g(i)、h(i)と記載しているが、それらはシンボル番号iの関数でなくてもよく、固定の値であってもよい。
そして、データシンボルから構成された「変調信号3のデータ伝送領域の信号」を含んだ「変調信号3のシンボル群」は、図1、図3の基地局から送信される。また、データシンボルから構成された「変調信号4のデータ伝送領域の信号」を含んだ「変調信号4のシンボル群」は、図1、図3の基地局から送信される。
(補足)
当然であるが、本明細書において説明した実施の形態、その他の内容を複数組み合わせて、実施してもよい。
また、各実施の形態、その他の内容については、あくまでも例であり、例えば、「変調方式、誤り訂正符号化方式(使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等)、制御情報など」を例示していても、別の「変調方式、誤り訂正符号化方式(使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等)、制御情報など」を適用した場合でも同様の構成で実施することが可能である。
変調方式については、本明細書で記載している変調方式以外の変調方式を使用しても、本明細書において説明した実施の形態、その他の内容を実施することが可能である。例えば、APSK(Amplitude Phase Shift Keying)、PAM(Pulse Amplitude Modulation)、PSK(Phase Shift Keying)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)を適用してもよいし、各変調方式において、均一マッピング、非均一マッピングとしてもよい。APSKは、例えば、16APSK, 64APSK, 128APSK, 256APSK, 1024APSK, 4096APSKを含み、PAMは、例えば、4PAM, 8PAM, 16PAM, 64PAM, 128PAM, 256PAM, 1024PAM, 4096PAMを含み、PSKは、例えば、BPSK, QPSK, 8PSK, 16PSK, 64PSK, 128PSK, 256PSK, 1024PSK, 4096PSKを含み、QAMは、例えば、4QAM, 8QAM, 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, 1024QAM, 4096QAMを含む。
また、I-Q平面における2個、4個、8個、16個、64個、128個、256個、1024個等の信号点の配置方法(2個、4個、8個、16個、64個、128個、256個、1024個等の信号点をもつ変調方式)は、本明細書で示した変調方式の信号点配置方法に限ったものではない。
本明細書で記載した「基地局」は、例えば、放送局、基地局、アクセスポイント、端末、携帯電話(mobile phone)などであってもよい。そして、本明細書で記載している「端末」は、テレビ、ラジオ、端末、パーソナルコンピュータ、携帯電話、アクセスポイント、基地局などであってもよい。また、本開示における「基地局」、「端末」は、通信機能を有している機器であって、その機器が、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ、携帯電話等のアプリケーションを実行するための装置に何らかのインターフェースを解して接続できるようなに構成されてもよい。また、本実施の形態では、データシンボル以外のシンボル、例えば、パイロットシンボル、制御情報用のシンボルなどが、フレームにおいて、どのように配置されていてもよい。
そして、パイロットシンボル、制御情報用のシンボルは、どのような名付け方を行ってもよく、例えば、送受信機において、PSK変調を用いて変調した既知のシンボルであればよく、または、受信機が同期することによって、受信機は、送信機が送信したシンボルを知ることができてもよい。受信機は、このシンボルを用いて、周波数同期、時間同期、各変調信号のチャネル推定(CSI(Channel State Information)の推定)、信号の検出等を行う。なお、パイロットシンボルは、プリアンブル、ユニークワード、ポストアンブル、リファレンスシンボル等と呼ぶことがある。
また、制御情報用のシンボルは、データ(アプリケーション等のデータ)以外の通信を実現するための、通信相手に伝送する必要がある情報(例えば、通信に用いている変調方式、誤り訂正符号化方式、誤り訂正符号化方式の符号化率、上位レイヤーでの設定情報等)を伝送するためのシンボルである。
なお、本開示は各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、各実施の形態では、通信装置として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、この通信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。
なお、例えば、上記通信方法を実行するプログラムを予めROM(Read Only Memory)に格納しておき、そのプログラムをCPU(Central Processor Unit)によって動作させるようにしても良い。
また、上記通信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのRAM(Random Access Memory)に記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。
そして、上記の各実施の形態などの各構成は、典型的には、入力端子及び出力端子を有する集積回路であるLSI(Large Scale Integration)として実現されてもよい。これらは、個別に1チップ化されてもよいし、各実施の形態の全ての構成または一部の構成を含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC(Integrated Circuit)、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限られるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
(実施の形態3)
本実施の形態では、実施の形態1、実施の形態2と異なるビームフォーミングを適用したときのマルチキャスト通信方法について説明する。
基地局の構成については、実施の形態1の図1から図3を用いて説明したとおりであるため、実施の形態1と同様に動作する部分についての説明は省略する。また、基地局と通信を行う端末の構成についても、実施の形態1の図4から図6を用いて説明したとおりであるため、実施の形態1と同様に動作する部分についての説明は省略する。
以下では、本実施の形態における基地局と端末の動作の例を説明する。
図22は、基地局が1つの端末に対して、マルチキャスト用送信ストリームを送信している場合を示している。
図22において、基地局700は、送信用アンテナから「(マルチキャスト用)ストリーム1-1(ストリーム1の第1ビーム)」の送信ビーム2201-1を端末2202-1に対して送信しており、端末2202-1は、指向性制御を行うことで、受信指向性2203-1を生成し、「ストリーム1-1」の送信ビーム2201-1を受信している。
図23は、図22のような基地局と端末の通信状態のために行う「基地局と端末の通信を行うための手順」の説明を行う。
[23-1]端末は、まず、基地局に対し、「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」を行う。
[23-2]基地局は、[23-1]を受け、「ストリーム1のマルチキャスト送信を行っていない」ことを認識する。そこで、基地局は、端末に対し、ストリーム1のマルチキャスト送信を行うために、送信指向性制御用のトレーニングシンボル、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを送信する。
[23-3]端末は、基地局が送信した送信指向性制御用のトレーニングシンボル、および、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを受信し、基地局が送信指向性制御、端末が受信指向性制御を行うために、基地局に対し、フィードバック情報を送信する。[23-4]基地局は、端末が送信したフィードバック情報に基づいて、送信指向性制御の方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、送信指向性制御を行い、ストリーム1のデータシンボルを送信する。
[23-5]端末は、受信指向性制御方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、基地局が送信したストリーム1のデータシンボルの受信を開始する。
なお、図23の「基地局と端末の通信を行うための手順」は一例であり、各情報の送信の順番は、図23に限ったものではなく、各情報の送信の順番が入れ替わっても同様に実施することができる。また、図23では、端末が受信指向性制御を行う場合を例に説明しているが、端末が受信指向性制御を行わない場合であってもよい。このとき、図23において、基地局は、受信指向性制御用トレーニングシンボルを送信しなくてもよく、また、端末は受信指向性制御方法の決定を行わない。
また、基地局が送信指向性制御を行う際、基地局が図1の構成の場合、例えば、図2の乗算部204-1、204-2、204-3、204-4における乗算係数が設定され、また、基地局が図3の構成の場合、例えば、重み付け合成部301において、重み付け係数が設定される。なお、送信するストリーム数は、図22の場合「1」としているが、これに限ったものではない。
そして、端末が受信指向性制御を行う際、端末が図4の構成の場合、例えば、図5の乗算部503-1、503-2、503-3、503-4における乗算係数が設定され、また、端末が図6の構成の場合、例えば、乗算部603-1、603-2、・・・、603-Lにおける乗算係数が設定される。
図24は、図23における基地局が、送信指向性制御用シンボル、および、受信指向性制御用シンボル、データシンボルを送信する際、基地局が送信するシンボルと端末が送信するシンボルの一例を時間軸において示す図である。図24における(a)は基地局が送信するシンボルの一例を時間軸において示す図であり、図24における(b)は端末が送信するシンボルの一例を時間軸において示す図であり、いずれも横軸は時間である。
図23のように基地局と端末の通信が行われた場合、図24に示すように、まず、「基地局送信指向性制御トレーニングシンボル」2401を、基地局は送信する。例えば、「基地局送信指向性制御トレーニングシンボル」2401は、制御情報シンボルと既知のPSKシンボルで構成されている。
そして、端末は、基地局が送信した「基地局送信指向性制御トレーニングシンボル」2401を受信し、例えば、基地局が送信に使用するアンテナの情報、指向性制御で使用する乗算係数(または、重み付け係数)に関する情報をフィードバック情報シンボル2402として送信する。
基地局は、端末が送信した「フィードバック情報シンボル」2402を受信し、フィードバック情報シンボル2402から送信に使用するアンテナを決定し、また、フィードバック情報シンボル2402から送信指向性制御に用いる係数を決定する。その後、基地局は、「端末受信指向性制御トレーニングシンボル」2403を送信する。例えば、「端末受信指向性制御トレーニングシンボル」2403は、制御情報シンボルと既知PSKシンボルで構成されている。
そして、端末は、基地局が送信した「端末受信指向性制御トレーニングシンボル」2403を受信し、例えば、端末が受信に使用するアンテナ、端末が受信指向性制御に使用する乗算係数を決定する。そして、端末は、データシンボルを受信する準備が完了したことをフィードバック情報シンボル2404として送信する。
そして、基地局は、端末が送信した「フィードバック情報シンボル」2404を受信し、フィードバック情報シンボル2404に基づき、データシンボル2405を出力する。
なお、図24の基地局と端末の通信は、一例であり、シンボルの送信の順番や基地局の送信と端末の送信の順番については、これに限ったものではない。また、「基地局送信指向性制御トレーニングシンボル」2401、「フィードバック情報シンボル」2402、「端末受信指向性制御トレーニングシンボル」2403、「フィードバック情報シンボル」2404、「データシンボル」2405のそれぞれに、信号検出、時間同期、周波数同期、周波数オフセット推定及びチャネル推定のためのプリアンブル、リファレンスシンボル、パイロットシンボル、また、制御情報を伝送するためのシンボルなどが含まれていてもよい。
図25は、図23における基地局と端末の通信が完了した後、基地局がストリーム1のデータシンボルを送信する際の、基地局が送信するシンボルの例であり、横軸を時間とする。
図25では、基地局は、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(1)」2501-1-1として、ストリーム1の送信ビーム1の第1番目のデータシンボルを送信する。その後、データシンボル送信可能な区間2502-1が配置される。
その後、基地局は、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(2)」2501-1-2として、(マルチキャスト用)ストリーム1の送信ビーム1の第2番目のデータシンボルを送信する。その後、データシンボル送信可能な区間2502-2が配置される。
その後、基地局は、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(3)」2501-1-3として、(マルチキャスト用)ストリーム1の送信ビーム1の第3番目のデータシンボルを送信する。
このようにして、基地局は、図22に示した「(マルチキャスト用)ストリーム1-1」2201-1のデータシンボルを、基地局は送信する。なお、図25において、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(1)」2501-1-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(2)」2501-1-2、「(マルチキャスト用)データシンボル1-1データシンボル(3)」2501-1-3、・・・には、データシンボル以外に、信号検出、時間同期、周波数同期、周波数オフセット推定、チャネル推定のためのプリアンブル、リファレンスシンボル、パイロットシンボル、また、制御情報を伝送するためのシンボルなどが含まれていてもよい。
なお、図25では、データシンボル送信可能な区間2502-1は、ユニキャスト送信区間2503-1を含み、また、データシンボル送信可能な区間2502-2は、ユニキャスト送信区間2503-2を含む。
図25では、フレームは、ユニキャスト送信区間2503-1、2503-2を含む。例えば、図25では、基地局は、データシンボル送信可能な区間2502-1のユニキャスト送信区間2503-1を除く区間、および、データシンボル送信可能区間2502-2のユニキャスト送信区間2503-2を除く区間では、マルチキャスト用のシンボルを送信してもよい。この点については、後で、例を用いて説明する。
このように、ユニキャスト送信区間をフレームに設けることは、無線通信システムを安定的に動作させるために有用な構成要件となる。この点については、後で例を説明する。なお、ユニキャスト送信区間は、図25のような時間的位置でなくてもよく、どのように時間的に配置してもよい。なお、ユニキャスト送信区間は、基地局がシンボルを送信してもよいし、端末がシンボルを送信してもよい。
また、基地局によって、直接的に、ユニキャスト送信区間を設定できるような構成であってもよいが、別の方法として、基地局が、マルチキャスト用のシンボルを送信するための最大送信データ伝送速度を設定するようにしてもよい。
例えば、基地局が送信可能なデータの伝送速度が2Gbps(bps: bits per second)であり、基地局において、マルチキャスト用のシンボルを送信するのに割り当てることができるデータの最大伝送速度を1.5Gbpsとする場合、500Mbpsに相当するユニキャスト送信区間を設定することができる。
このように、ユニキャスト送信区間を基地局において間接的に設定できるような構成であってもよい。なお、別の具体的な例については後で説明を行う。
なお、図22の状態に伴い、図25では、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(1)」2501-1-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(2)」2501-1-2、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(3)」2501-1-3が存在するフレーム構成を記載しているが、これに限ったものではない。例えば、ストリーム1(ストリーム1-1)以外のマルチキャスト用のストリームのデータシンボルが存在してもよいし、ストリーム1の第2の送信ビームであるストリーム1-2のデータシンボル、ストリーム1の第3の送信ビームであるストリーム1-3データストリームが存在していてもよい。この点については、後で説明を行う。
図26は、図22の基地局が1つの端末に対して、マルチキャスト用送信ストリームを送信している状態に対し、新たに端末が1つ追加されたときの状態を示しており、図22と同様に動作するものについては同一番号を付している。
図26において、新たに追加された端末は2202-2である。端末2202-2は、指向性制御を行うことで、受信指向性2203-2を生成し、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1」の送信ビーム2201-1を受信する。
次に、図26について説明する。
以下の説明では、図26において、基地局700と端末2202-1がマルチキャスト通信を行っている状態に対し、新たに端末2202-2がマルチキャスト通信に参加するという状態である。したがって、図27に示すように基地局は、「端末受信指向性制御トレーニングシンボル」2701と「データシンボル」2702を送信しており、図24に示した「基地局送信トレーニングシンボル」は送信しない。なお、図27において、横軸は時間である。
図28は、図26のように基地局が2つの端末にマルチキャスト用の送信ビームを送信している状態になるために行われる動作の例を示している。
[28-1]端末2202-2は、基地局に対して「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」を行う。なお、「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」は、図25におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[28-2]基地局は、[28-1]を受け、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていること」を端末2202-2に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていること」の通知は、図25におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[28-3]端末2202-2は、[28-2]を受け、マルチキャスト用のストリーム1の受信を開始するために、受信指向性制御を実施する。そして、端末2202-2は、受信指向性制御を行い、「マルチキャスト用のストリーム1」の受信ができたことを、基地局に通知する。
[28-4]基地局は、[28-3]を受け、端末が「マルチキャスト用のストリーム1」を受信できたことを確認する。
[28-5]端末2202-2は、受信指向性制御を行い、「マルチキャスト用のストリーム1」の受信を開始する。
図29は、図22の基地局が一つの端末に対して、マルチキャスト用送信ストリームを送信している状態に対し、新たに端末一つが追加されたときの状態を示しており、図22と同様に動作するものについては同一番号を付している。
図29において、新たに追加された端末は2202-2である。このとき、図26と異なる点は、基地局700は、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2(ストリーム1の第2)」の送信ビーム2201-2を新たに送信し、端末2202-2は、指向性制御を行うことで、受信指向性2203-2を生成し、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2」の送信ビーム2201-2を受信する。
次に、図29のような状態のために行われる制御について説明する。
以下の説明では、図29において、基地局700と端末2202-1がマルチキャスト通信を行っている状態に対し、新たに端末2202-2がマルチキャスト通信に参加するという状態である。
図30は、図29のように基地局が2つの端末にマルチキャスト用の送信ビームを送信している状態になるために行われる動作の例を示している。
[30-1]端末2202-2は、基地局に対して「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」を行う。なお、「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」は、図25におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[30-2]基地局は、[30-1]を受け、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていること」を端末2202-2に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていること」の通知は、図25におけるユニキャスト送信区間に送信されている。
[30-3]端末2202-2は、[30-2]を受け、「マルチキャスト用のストリーム1を受信していないこと」を基地局に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム1を受信していないこと」の通知は、図25におけるユニキャスト送信区間に送信されている。
[30-4]基地局は、[30-3]を受け、マルチキャスト用のストリーム1の別の送信ビーム(つまり、図29の送信ビーム2201-2)を送信すると決定する。なお、ここでは、マルチキャスト用のストリーム1の別の送信ビームを送信すると判断しているが、マルチキャスト用のストリーム1の別の送信ビームを送信しないと判断してもよい。この点については、後で説明する。
そこで、基地局は、端末2202-2に対し、ストリーム1のマルチキャスト送信を行うために、送信指向性制御用のトレーニングシンボル、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを送信する。なお、これらのシンボルの送信とは別に、図29におけるストリーム1-1の送信ビームを、基地局は送信している。この点については、後で説明する。
[30-5]端末2202-2は、基地局が送信した送信指向性制御用のトレーニングシンボル、および、受信指向性制御用のトレーニンシンボルを受信し、基地局が送信指向性制御、端末2202-2が受信指向性制御を行うために、基地局に対し、フィードバック情報を送信する。
[30-6]基地局は、端末2202-2が送信したフィードバック情報に基づいて、送信指向性制御の方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、ストリーム1のデータシンボル(図29のストリーム1-2の送信ビーム2201-2)を送信する。
[30-7]端末2202-2は、受信指向性制御方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、基地局が送信したストリーム1のデータシンボル(図29のストリーム1-2の送信ビーム2201-2)の受信を開始する。
なお、図30の「基地局と端末の通信を行うための手順」は一例であり、各情報の送信の順番は、図30に限ったものではなく、各情報の送信の順番が入れ替わっても同様に実施することができる。
また、図30では、端末の受信指向性制御を行う場合を例に説明しているが、端末が受信指向性制御を行わないような場合であってもよい。このとき、図30において、基地局は、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを送信しなくてもよく、また、端末は受信指向性制御方法の決定を行わなくてもよい。
また、基地局が送信指向性制御を行う際、基地局の構成が図1の構成の場合、例えば、図2の乗算部204-1、204-2、204-3、204-4における乗算係数が設定され、また、基地局の構成が図3の構成の場合、例えば、重み付け合成部301において、重み付け係数が設定される。なお、送信するストリーム数は、図29の場合、「2」としているが、これに限ったものではない。
そして、端末2202-1、2202-2が受信指向性制御を行う際、端末の構成が図4の構成の場合、例えば、図5の乗算部503-1、503-2、503-3、503-4における乗算係数が設定され、また、端末の構成が図6の構成の場合、例えば、乗算部603-1、603-2、・・・、603-Lにおける乗算係数が設定される。
図31は、図30における基地局と端末の通信が完了した後、基地局がストリーム1のデータシンボルを送信する際の、基地局が送信するシンボルの例であり、横軸を時間とする。
図31では、図29の「ストリーム1-1」が存在しているので、図25と同様に、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)が存在する。なお、「(M)、(M+1)、(M+2)」と記載しているが、(マルチキャスト用)ストリーム1-1は、(マルチキャスト用)ストリーム1-2が存在する前から存在しているからである。したがって、図31では、Mは2以上の整数とする。
そして、図31に示すように、ユニキャスト送信区間2503-1、2503-2以外の区間において、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(1)」3101-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(2)」3101-2、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(3)」3101-3が存在している。
これまでの説明のように、以下のような特長をもつ。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(1)」3101-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(2)」3101-2、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(3)」3101-3は、いずれも「ストリーム1」を伝送するためのデータシンボルである。
・端末は、「ストリーム1-1のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。また、端末は、「ストリーム1-2のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)の送信ビームの指向性と、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(1)」3101-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(2)」3101-2、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(3)」3101-3の送信ビームの指向性は異なる。したがって、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)の送信ビームを生成するために使用する基地局の送信装置の乗算係数(または重み付け係数)のセットと、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(1)」3101-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(2)」3101-2、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(3)」3101-3の送信ビームを生成するために使用する基地局の送信装置の乗算係数(または重み付け係数)のセットは異なる。
以上より、基地局が送信したマルチキャストストリームを2つの端末が受信できるようになる。このとき、送受信で指向性制御を行っているため、マルチキャスト用のストリームを受信することができるエリアを広範にすることができるという効果を得る。また、ストリームの追加、送信ビームの追加は必要なときに限って行うため、データを伝送するための周波数、時間、空間の資源を有効に活用することができるという効果を得る。
なお、以降で説明するような制御を行うことがある。制御の詳細は以下のとおりである。
図32は、図31と異なる「図30における基地局と端末の通信が完了した後、基地局が(ストリーム1の)データシンボルを送信する際の、基地局が送信するシンボルの例」であり、横軸を時間とする。なお、図32において、図25、図31と同様に動作するものについては、同一番号を付している。
図32において、図31と異なる点は、ユニキャスト送信区間2503-1、2503-2を時間的に長く設定しているため、基地局は、これ以上のマルチキャスト用のシンボルを追加して、送信しない点である。
図33は、図29のように基地局が2つの端末(端末2202-1、2202-2)にマルチキャスト用の送信ビームを送信しているのに加え、新たな端末2202-3が基地局に対し、送信ビームの追加の要求を行ったときの動作の例を示している。なお、基地局が送信している変調信号のフレームは、図32に示す。
[33-1]端末2202-3は、基地局に対して、「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」を行う。なお、「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[33-2]基地局は、[33-1]を受け、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていること」を端末2202-3に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていることの通知」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[33-3]端末2202-3は、[33-2]を受け、「マルチキャスト用のストリーム1を受信していないこと」を基地局に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム1を受信していないことの通知」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信されている。
[33-4]基地局は、[33-3]を受け、マルチキャスト用ストリーム1の送信ビームとして、ストリーム1-1の送信ビーム、ストリーム1-2の送信ビームとは別の送信ビームを送信することができるかの判定を行う。このとき、図32に示すフレームであることを考慮し、基地局は、マルチキャスト用ストリーム1の別の送信ビームを送信しないと判定する。よって、基地局は、「マルチキャスト用ストリーム1の別の送信ビームを送信しないこと」を端末2202-3に通知する。なお、「マルチキャスト用ストリーム1の別の送信ビームを送信しないことの通知」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[33-5]端末2202-3は、「マルチキャスト用ストリーム1の別の送信ビームを送信しないことの通知」を受信する。
なお、図33の「基地局と端末の通信の手順」は一例であり、各情報の送信の順番は、図33に限ったものではなく、各送信の順番が入れ替わっても同様に実施することができる。このように、マルチキャスト送信のための通信資源が不足している場合、マルチキャスト送信ビームの追加を行わなくてもよい。
図34は、図29に示す基地局が2つの端末(端末2202-1、2202-2)にマルチキャスト用の送信ビームを送信しているのに加え、新たな端末2202-3が基地局に対し、別のマルチキャスト用のストリーム(ストリーム2)の送信ビームの追加の要求を行う動作の例を示している。なお、基地局が送信している変調信号のフレームは、図31のような状態である。
[34-1]端末2202-3は、基地局に対して、「ストリーム2のマルチキャスト送信の要求」を行う。なお、「ストリーム2のマルチキャスト送信の要求」は、図31におけるユニキャスト送信区間2503に送信される。
[34-2]基地局は、[34-1]を受け、「マルチキャスト用のストリーム2の送信を行っていないこと」を端末2202-3に通知する。また、「マルチキャスト用のストリーム2の送信ビームを基地局が追加して送信できるかの判定を行う。このとき図31のようなフレーム状態であることを考慮し、「マルチキャスト用のストリーム2の送信ビームの送信に対応していること」を端末2202-3に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム2の送信を行っていないことの通知」、および、「マルチキャスト用のストリーム2の送信ビームが送信可能であることの通知」は、図31におけるユニキャスト送信区間2503に送信される。
[34-3]端末2203-3は、[34-2]を受け、「マルチキャスト用のストリーム2の受信準備が完了したこと」を基地局に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム2の受信準備が完了したこと」の通知は、図31におけるユニキャスト送信区間2503に送信される。
[34-4]基地局は、[34-3]を受け、マルチキャスト用のストリーム2の送信ビームを送信することを決定する。そこで、基地局は、端末2202-3に対し、ストリーム2のマルチキャスト送信を行うために、送信指向性制御用のトレーニングシンボル、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを送信する。なお、これらのシンボルの送信とは別に、図31のようにストリーム1-1の送信ビーム、ストリーム1-2の送信ビームを基地局は送信している。この点については、後で説明する。
[34-5]端末2202-3は、基地局が送信した送信指向性制御用のトレーニングシンボル、および、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを受信し、基地局は送信指向性制御、端末2202-3が受信指向性制御を行うために、基地局に対し、フィードバック情報を送信する。
[34-6]基地局は、端末2202-3が送信したフィードバック情報に基づいて、送信指向性制御の方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、ストリーム2のデータシンボルを送信する。
[34-7]端末2202-3は、受信指向性制御方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、基地局が送信したストリーム2のデータシンボルの受信を開始する。
なお、図34の「基地局と端末の通信を行うための手順」は、一例であり、各情報の送信の順番は、図34に限ったものではなく、各情報の送信の順番が入れ替わっても同様に実施することができる、また、図34では、端末の受信指向性制御を行う場合を例に説明しているが、端末が受信指向性制御を行わないような場合であってもよい。このとき、図34において、基地局は受信指向性制御用のトレーニングシンボルを送信しなくてもよく、また、端末は受信指向性制御方法の決定を行わない。
また、基地局が送信指向性制御を行う際、基地局が図1の構成の場合、例えば、図2の乗算部204-1、204-2、204-3、204-4における乗算係数が設定される。
そして、端末2202-1、2202-2、2202-3が受信指向性制御を行う際、端末が図4の構成の場合、例えば、図5の乗算部503-1、503-2、503-3、503-4における乗算係数が設定されることになり、また、端末の構成が図6の構成の場合、例えば、乗算部603-1、603-2、・・・、603-Lにおける乗算係数が設定される。
図35は、図34における基地局と端末の通信が完了した後、基地局がストリーム1、ストリーム2のデータシンボルを送信する際の、基地局が送信するシンボルの例であり、横軸を時間とする。
図35において、図31に示す「ストリーム1-1」、「ストリーム1-2」が存在しているので、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)が存在し、また、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N)」3101-N、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N+1)」3101-(N+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N+2)」3101-(N+2)が存在する。なお、N、Mは2以上の整数とする。
そして、図35に示すように、ユニキャスト送信区間2503-1、2503-2以外の区間において、「(マルチキャスト用)ストリーム2-1データシンボル(1)」3501-1、「(マルチキャスト用)ストリーム2-1データシンボル(2)」3501-2、「(マルチキャスト用)ストリーム2-1データシンボル(3)」3501-3が存在している。
これまでの説明のように、このとき、以下のような特長をもつ。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N)」3101-N、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N+1)」3101-(N+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N+2)」3101-(N+2)は、いずれも「ストリーム1」を伝送するためのデータシンボルである。
・端末は、「ストリーム1-1のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得る。また、端末は、「ストリーム1-2のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得る。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)の送信ビームの指向性と、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(1)」3101-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(2)」3101-2、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(3)」3101-3の送信ビームの指向性は異なる。
したがって、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)の送信ビームを生成するために使用する基地局の送信装置の乗算係数(または重み付け係数)のセットと、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(1)」3101-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(2)」3101-2、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(3)」3101-3の送信ビームを生成するために使用する基地局の送信装置の乗算係数(または重み付け係数)のセットは異なる。
・「(マルチキャスト用)ストリーム2-1データシンボル(1)」3501-1、「(マルチキャスト用)ストリーム2-1データシンボル(2)」3501-2、「(マルチキャスト用)ストリーム2-1データシンボル(3)」3501-3は「ストリーム2」を伝送するためのデータシンボルである。
・端末は、「ストリーム2-1のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム2」のデータを得る。以上より、端末は、基地局が送信した複数のマルチキャストストリーム(ストリーム1とストリーム2)を受信できる。このとき、送受信で指向性制御を行っているため、マルチキャスト用のストリームが受信可能なエリアを広範にすることができるという効果を得る。また、ストリームの追加、送信ビームの追加は必要なときに限って行うため、データを伝送するための周波数、時間、空間の資源を有効に活用することができるという効果を得る。
なお、以降で説明するような制御を行なってもよい。制御の詳細は以下のとおりである。
図32は、図35と異なる「基地局が(ストリーム1の)データシンボルを送信する際の、基地局が送信するシンボルの例」であり、横軸を時間とする。なお、図32において、図25と図31と同様に動作するものについては、同一番号を付している。
図32において、図35と異なる点は、ユニキャスト送信区間2503-1、2503-2を時間的に長く設定しているため、基地局は、これ以上のマルチキャスト用のシンボル、例えば、新しいストリームのシンボルを追加して、送信しない点である。
図36は、図29のように基地局が2つの端末(端末2202-1、2202-2)にマルチキャスト用の送信ビームを送信しているのに加え、新たな端末2202-3が基地局に対し、別のマルチキャスト用のストリーム(ストリーム2)の送信ビームの追加の要求を行う動作の例を示す。なお、基地局が送信する変調信号のフレームを、図32に示す。
[36-1]端末2202-3は、基地局に対して、「ストリーム2のマルチキャスト送信の要求」を行う。なお、「ストリーム2のマルチキャスト送信の要求」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[36-2]基地局は、[36-1]を受け、「マルチキャスト用のストリーム2の送信を行っていないこと」を端末2202-3に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム2の送信を行っていないこと」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。また、基地局は、マルチキャスト用ストリーム2の送信ビームを送信することができるかの判定を行う。基地局は、図32に示すフレームを考慮し、マルチキャスト用ストリーム2の送信ビームを送信しないと判定する。よって、基地局は、「マルチキャスト用ストリーム2の送信ビームを送信しないこと」を端末2202-3に通知する。なお、「マルチキャスト用ストリーム2の送信ビームを送信しないことの通知」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[36-3]端末2202-3は、「マルチキャスト用ストリーム2の送信ビームを送信しないことの通知」を受信する。
なお、図36の「基地局と端末の通信の手順」は一例であり、各情報の送信の順番は、図36に限ったものではなく、各送信の手順が入れ替わっても同様に実施することができる。このように、マルチキャスト送信のための通信資源が不足している場合、ストリームの追加、マルチキャスト送信ビームの追加を行わなくてもよい。
なお、図35などで示したユニキャスト送信区間2503-1、2503-2の設定方法について補足説明をする。
例えば、図35において、マルチキャスト用の送信ビームの数の最大値をあらかじめ決めておく、または、設定する。
そして、各端末の要求を受け、基地局は、マルチキャスト用の送信ビームの数の最大値以下となる、マルチキャスト用の送信ビームを送信する。例えば、図35の場合、マルチキャスト用の送信ビーム数は3である。そして、基地局は、マルチキャスト用の複数の送信ビームを送信するが、これらを送信した後の時間的な空き時間をユニキャスト送信区間と定める。
以上のように、ユニキャスト送信区間を定めてもよい。
(補足1)
補足1では、基地局が、複数の端末とユニキャスト通信、つまり、個別通信を行っている場合について説明する。
このとき、例えば、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1、ストリーム1の#2シンボル群901-2、および、ストリーム1の#3シンボル群901-3が、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報である。
また、例えば、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1、ストリーム1の#2シンボル群901-2、および、ストリーム1の#3シンボル群901-3が、コモンサーチスペース(common search space)であってもよい。なお、コモンサーチスペースとは、セル制御を行うための制御情報である。そして、コモンサーチスペースは、複数の端末に対し、ブロードキャストされる制御情報である。
同様に、例えば、図9のストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、および、ストリーム2の#3シンボル群902-3が、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、例えば、図9のストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、および、ストリーム2の#3シンボル群902-3が、コモンサーチスペースであってもよい。
なお、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1、ストリーム1の#2シンボル群901-2、および、ストリーム1の#3シンボル群901-3、ストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、および、ストリーム2の#3シンボル群902-3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図14の変調信号1の#1シンボル群1401-1、変調信号1の#2シンボル群1401-2、および、変調信号1の#3シンボル群1401-3が、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、例えば、図14の変調信号1の#1シンボル群1401-1、変調信号1の#2シンボル群1401-2、および、変調信号1の#3シンボル群1401-3が、コモンサーチスペースであってもよい。
例えば、図14の変調信号2の#1シンボル群1402-1、変調信号2の#2シンボル群1402-2、および、変調信号2の#3シンボル群1402-3が、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、例えば、図14の変調信号2の#1シンボル群1402-1、変調信号2の#2シンボル群1402-2、および、変調信号2の#3シンボル群1402-3が、コモンサーチスペースであってもよい。
なお、図14の変調信号1の#1シンボル群1401-1、変調信号1の#2シンボル群1401-2、および、変調信号1の#3シンボル群1401-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりであり、図14の変調信号2の#1シンボル群1402-1、変調信号2の#2シンボル群1402-2、および、変調信号2の#3シンボル群1402-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図25のストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、および、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3は、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、図25のストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、および、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3は、コモンサーチスペースであってもよい。
なお、図25のストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、および、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図31、図32のストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、及び、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3は、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、図31、図32のストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、及び、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3は、コモンサーチスペースであってもよい。
なお、図31、図32のストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、及び、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図35において、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、および、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)は、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、図35において、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、および、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)は、コモンサーチスペースであってもよい。
例えば、図35のストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、および、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3は、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、図35のストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、および、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3は、コモンサーチスペースであってもよい。
なお、図35において、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、および、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりであり、図35のストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、および、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
図9、図14、図25、図31、図32、図35において、各データシンボルを送信する際、シングルキャリアの伝送方法を用いてもよいし、OFDMなどのマルチキャリアの伝送方式を用いてもよい。また、データシンボルの時間的な位置は、図9、図14、図25、図31、図32、図35に限ったものではない。
また、図25、図31、図32、図35において、横軸を時間として説明しているが、横軸を周波数(キャリア)としても、同様に実施することが可能である。なお、横軸を周波数(キャリア)としたとき、基地局は、各データシンボルを、1つ以上のキャリア、または、サブキャリアを用いて、送信する。
(補足2)
補足2では、基地局が複数の端末とユニキャスト通信、つまり、個別通信を行っている場合について説明する。
このとき、例えば、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1、ストリーム1の#2シンボル群901-2、ストリーム1の#3シンボル群901-3、ストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、および、ストリーム2の#3シンボル群902-3は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
なお、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1、ストリーム1の#2シンボル群901-2、ストリーム1の#3シンボル群901-3、ストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、および、ストリーム2の#3シンボル群902-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図14の変調信号1の#1シンボル群1401-1、変調信号1の#2シンボル群1401-2、変調信号1の#3シンボル群1401-3、変調信号2の#1シンボル群1401-3、変調信号2の#2シンボル群1402-2、および、変調信号2の#3シンボル群1402-3は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
なお、図14の変調信号1の#1シンボル群1401-1、変調信号1の#2シンボル群1401-2、変調信号1の#3シンボル群1401-3、変調信号2の#1シンボル群1401-3、変調信号2の#2シンボル群1402-2、および、変調信号2の#3シンボル群1402-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図25のストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、および、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
なお、図25のストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、および、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図31、図32のストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
なお、図31、図32のストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図35において、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
例えば、図35のストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、および、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
なお、図35において、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)、ストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、および、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
図9、図14、図25、図31、図32、図35において、各データシンボルを送信する際、シングルキャリアの伝送方法を用いてもよいし、OFDMなどのマルチキャリアの伝送方式を用いてもよい。また、データシンボルの時間的な位置は、図9、図14、図25、図31、図32、図35に限ったものではない。
また、図25、図31、図32、図35において、横軸を時間として説明しているが、横軸を周波数(キャリア)としても、同様に実施することが可能である。なお、横軸を周波数(キャリア)としたとき、基地局は、各データシンボルを、1つ以上のキャリア、または、サブキャリアを用いて、送信する。
(補足3)
基地局が、図9のフレーム構成のように、ストリーム1の#1シンボル群901-1、ストリーム1の#2シンボル群901-2、ストリーム1の#3シンボル群901-3、ストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、及び、ストリーム2の#3シンボル群902-3を送信している時間帯に、「ストリーム1の#1シンボル群901-1の送信ビーム、ストリーム1の#2シンボル群901-2の送信ビーム、ストリーム1の#3シンボル群901-3の送信ビーム、ストリーム2の#1シンボル群902-1の送信ビーム、ストリーム2の#2シンボル群902-2の送信ビーム、ストリーム2の#3シンボル群902-3の送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を、基地局は送信してもよい。
また、図3の基地局が、「信号処理部102の信号処理、および、重み付け合成部301による信号処理」、または、「信号処理部102の信号処理、または、重み付け合成部301による信号処理」によって、上記の「別のシンボル群」のための送信ビームを生成してもよい。
また、基地局が、図14のフレーム構成のように、変調信号1の#1シンボル群1401-1、変調信号1の#2シンボル群1401-2、変調信号1の#3シンボル群1401-3、変調信号2の#1シンボル群1402-1、変調信号2の#2シンボル群1402-2、変調信号2の#3シンボル群1402-3を送信している時間帯に「変調信号1の#1シンボル群1401-1の送信ビーム、変調信号1の#2シンボル群1401-2の送信ビーム、変調信号1の#3シンボル群1401-3の送信ビーム、変調信号2の#1シンボル群1402-1の送信ビーム、変調信号2の#2シンボル群1402-2の送信ビーム、変調信号2の#3シンボル群1402-3の送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を、基地局は送信してもよい。
このとき、「別のシンボル群」は、ある端末宛のデータシンボルを含むシンボル群であってもよいし、本開示の他の部分で説明したような、制御情報シンボル群を含むシンボル群であってもよいし、他のマルチキャスト用のデータシンボルを含むシンボル群であってもよい。
また、図3の基地局が、「信号処理部102の信号処理、および、重み付け合成部301による信号処理」、または、「信号処理部102の信号処理、または、重み付け合成部301による信号処理」によって、上記の「別のシンボル群」のための送信ビームを生成してもよい。
(補足4)
基地局が、図25のフレーム構成のように、ストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3を送信している時間帯に、「ストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を、基地局は送信してもよい。
なお、図25において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3を送信している時間帯に、「ストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を、基地局は送信してもよい。
また、基地局が、図31、図32のフレーム構成のように、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
なお、図31、図32において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
そして、基地局が、図31、図32のフレーム構成のように、ストリーム1―2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3を送信している時間帯に、「ストリーム1―2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
なお、図31、図32において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム1―2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3を送信している時間帯に、「ストリーム1―2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
基地局が、図35のフレーム構成のように、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-(M+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-(M+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
なお、図35において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-(M+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-(M+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
また、基地局が、図35のフレーム構成のように、ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
なお、図35において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
そして、基地局が、図35のフレーム構成のように、ストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3を送信している時間帯に、「ストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
なお、図35において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3を送信している時間帯に、「ストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
上記において、「別のシンボル群」とは、ある端末宛のデータシンボルを含むシンボル群であってもよいし、本明細書の他の部分で説明したような、制御情報シンボルを含むシンボル群であってもよいし、他のマルチキャスト用のデータシンボルを含むシンボル群であってもよい。
このとき、図1の基地局が、信号処理部102の信号処理によって、上記の「別のシンボル群」のための送信ビームを生成してもよいし、図1の基地局が、アンテナ部106-1からアンテナ部106-Mまでのアンテナを選択することで、上記の「別のシンボル群」のための送信ビームを生成してもよい。
また、図3の基地局が、「信号処理部102の信号処理、および、重み付け合成部301による信号処理」、または、「信号処理部102の信号処理、または、重み付け合成部301による信号処理」によって、上記の「別のシンボル群」のための送信ビームを生成してもよい。
そして、図25、図31、図32、図に記載されているようなユニキャスト送信区間2503-1、2503-2を設定しなくてもよい。
(補足5)
図31、図32に関する説明で以下のような記載を行っている。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(1)」3101-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(2)」3101-2、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(3)」3101-3は、いずれも「ストリーム1」を伝送するためのデータシンボルである。
・端末は、「ストリーム1-1のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。また、端末は、「ストリーム1-2のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。
また、図35に関する説明で以下のような記載を行っている。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N)」3101-N、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N+1)」3101-(N+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N+2)」3101-(N+2)は、いずれも「ストリーム1」を伝送するためのデータシンボルである。
・端末は、「ストリーム1-1のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。また、端末は、「ストリーム1-2のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。
以下では、上述について補足説明を行う。例えば、図35において、以下の、<方法1-1>、または、<方法1-2>、または、<方法2-1>、または、<方法2-2>により、上述を実現するにことができる。
<方法1-1>
・ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-Mとストリーム1-2データシンボル(N)3101-Nが同じデータを含んでいる。
そして、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)とストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)が同じデータを含んでいる。
ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)とストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)が同じデータを含んでいる。
<方法1-2>
・ストリーム1-1データシンボル(K)2501-1-Kが含むデータと同じデータが含まれているストリーム1-2データシンボル(L)3101-Lが存在する。なお、K、Lは整数である。
<方法2-1>
・ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-Mとストリーム1-2データシンボル(N)3101-Nが一部同じデータを含んでいる。
そして、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)とストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)が一部同じデータを含んでいる。
ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)とストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)が一部同じデータを含んでいる。
<方法2-2>
・ストリーム1-1データシンボル(K)2501-1-Kが含むデータの一部を含んでいるストリーム1-2データシンボル(L)3101-Lが存在する。なお、K、Lは整数である。
すなわち、第1の基地局または第1の送信システムは、第1のストリームのデータを含む第1のパケット群と、第1のストリームのデータを含む第2のパケット群とを生成し、第1のパケット群に含まれるパケットを第1の送信ビームを用いて第1の期間に送信し、第2のパケット群に含まれるパケットを第1の送信ビームとは異なる第2の送信ビームを用いて第2の期間に送信し、第1の期間と第2の期間は互いに重複していない。
ここで、第2のパケット群は、第1のパケット群に含まれる第1のパケットが含むデータと同一のデータを含む第2のパケットを含んでいてもよい。また、上記とは別の構成として、第2のパケット群は、第1のパケット群に含まれる第1のパケットが含むデータの一部と同一のデータを含む第3のパケットを含んでいてもよい。
また、第1の送信ビームと第2の送信ビームは、同一のアンテナ部を用いて送信される互いに異なる指向性を有する送信ビームであってもよいし、互いに異なるアンテナ部を用いて送信される送信ビームであってもよい。
また、第2の基地局または第2の送信システムは、第1の基地局または第1の送信システムの構成に加えて、第1のストリームのデータを含む第3のパケット群をさらに生成し、第3のパケット群に含まれるパケットを第1の送信ビーム及び第2の送信ビームとは異なる第3の送信ビームを用いて第3の期間に送信し、第3の期間は第1の期間および第2の期間と重複していない。
ここで、第2の基地局または第2の送信システムは、第1の期間、第2の期間及び第3の期間を所定の順序で繰り返し設定してもよい。
また、第3の基地局または第3の送信システムは、第1の基地局または第1の送信システムの構成に加えて、第1のストリームのデータを含む第3のパケット群をさらに生成し、第3のパケット群に含まれるパケットを第1の送信ビーム及び第2の送信ビームとは異なる第3の送信ビームを用いて第3の期間に送信し、第3の期間の少なくとも一部は第1の期間と重複している。
ここで、第3の基地局または第3の送信システムは、第1の期間、第2の期間及び第3の期間を繰り返し設定してもよく、繰り返し設定される第3の期間のいずれの第3の期間もその少なくとも一部が第1の期間と重複していてもよいし、繰り返し設定される第3の期間のうち少なくともいずれか一つの第3の期間も第1の期間と重複していなくてもよい。
また、第4の基地局または第4の送信システムは、第1の基地局または第1の送信システムの構成に加えて、第2のストリームのデータを含む第4のパケットをさらに生成し、第4のパケットを第1の送信ビームとは異なる第4の送信ビームを用いて第4の期間に送信し、第4の期間の少なくとも一部は第1の期間と重複している。
なお、上記の説明では、第1の期間と第2の期間は互いに重複していないと説明したが、第1の期間と第2の期間は一部が互いに重複していてもよいし、第1の期間の全部が第2の期間と重複していてもよいし、第1の期間の全部が第2の期間の全部と互いに重複していてもよい。
また、第5の基地局または第5の送信システムは、第1のストリームのデータを含むパケット群を一つまたは複数生成し、パケット群毎に互いに異なる送信ビームを用いて送信し、端末から送信される信号に基づいて生成するパケット群の数を増加、または減少させるとしてもよい。
なお、上述において、「ストリーム」と記載しているが、本明細書の他の箇所で記載しているように、図31、図32の「ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、および、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、および、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、および、ストリーム1-2データシンボル(1)3101-1、および、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3」、および、図35の「ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、および、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、および、ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、および、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、および、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)」は、ある端末宛のデータシンボルを含むシンボルであってもよいし、制御情報シンボルを含むシンボルであってもよいし、マルチキャスト用のデータシンボルを含むシンボルであってもよい。
(実施の形態4)
本実施の形態では、実施の形態1から実施の形態3で説明した通信システムの具体的な例について説明する。
本実施の形態における通信システムは、(複数の)基地局と複数の端末で構成されているものとする。例えば、図7、図12、図17、図19、図20、図26、図29などにおける基地局700と端末704-1、704-2などにより構成された通信システムを考える。
図37は、基地局(700)の構成の一例を示している。
論理チャネル生成部3703は、データ3701および制御データ3702を入力とし、論理チャネル信号3704を出力する。論理チャネル信号3704は、例えば、制御用の論理チャネルである「BCCH(Broadcast Control Channel)、PCCH(Paging Control Channel)、CCCH(Common Control Channel)、MCCH(Multicast Control Channel)、DCCH(Dedicated Control Channel)」、データ用の論理チャネルである「DTCH(Dedicated Traffic Channel)、MTCH(Multicast Traffic Channel)」などで構成されているものとする。
なお、「BCCHは、下りリンク、システム制御情報の報知用チャネル」であり、「PCCHは、下りリンク、ページング情報用チャネル」であり、「CCCHは、下りリンク、RRC(Radio Resource Control)接続が存在しないときに使用する共通制御チャネル」であり、「MCCHは、下りリンク、1対多のMBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)のためのマルチキャスト・チャネルスケジューリング、制御用チャネル」であり、「DCCHは、下りリンク、RRC接続をもつ端末に使用される専用制御チャネル」であり、「DTCHは、下りリンク、1台の端末UE(User Equipment)への専用トラフィック・チャネル、ユーザ・データ専用チャネル」であり、「MTCHは、下りリンク、1対多のMBMSユーザ・データ用チャネル」である。
トランスポートチャネル生成部3705は、論理チャネル信号3704を入力とし、トランスポートチャネル信号3706を生成し、出力する。トランスポートチャネル信号3706は、例えば、BCH(Broadcast Channel)、DL-SCH(Downlink Shared Channel)、PCH(Paging Channel)、MCH(Multicast Channel)などで構成されているものとする。
なお、「BCHは、セル全域にわたって報知されるシステム情報用チャネル」であり、「DL-SCHは、ユーザ・データ、制御情報とシステム情報を用いるチャネル」であり、「PCHは、セル全域にわたって放置されるページング情報用チャネル」であり、「MCHは、セル全域にわたって報知されるMBMSトラフィックならびに制御用チャネル」である。
物理チャネル生成部3707は、トランスポートチャネル信号3706を入力とし、物理チャネル信号3708を生成し、出力する。物理チャネル信号3708は、例えば、PBCH(Physical; Broadcast Channel)、PMCH(Physical Multicast Channel)、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)などで構成されているものとする。
なお、「PBCHは、BCHトランスポート・チャネルの伝送用」であり、「PMCHは、MCHトランスポート・チャネル伝送用」であり、「PDSCHは、DL-SCHならびにトランスポート・チャネルの伝送用」であり、「PDCCHは下りリンクL1(Layer 1)/L2(Layer 2)制御信号の伝送用」である。
変調信号生成部3709は、物理チャネル信号3708を入力とし、物理チャネル信号3708に基づいた変調信号3710を生成し、出力する。そして、基地局700は、変調信号3710を、電波として送信することになる。
まず、基地局が、複数の端末とユニキャスト通信、つまり、個別通信を行っている場合を考える。
このとき、例えば、図9の901-1のストリーム1のシンボル群#1、および、901-2のストリーム1のシンボル群#2、および、901-3のストリーム1のシンボル群#3が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
ここで、ブロードキャストチャネルについて説明する。ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD-SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL-SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
同様に、例えば、図9の902-1のストリーム2のシンボル群#1、および、902-2のストリーム2のシンボル群#2、および、902-3のストリーム2のシンボル群#3が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD-SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL-SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
このとき、図9の901-1のストリーム1のシンボル群#1、および、901-2のストリーム1のシンボル群#2、および、901-3のストリーム1のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりであり、また、図9の902-1のストリーム2のシンボル群#1、および、902-2のストリーム2のシンボル群#2、および、902-3のストリーム2のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
なお、図9のストリーム2のシンボル群#1(902-1)、ストリーム2のシンボル群#2(902-2)、ストリーム2のシンボル群#3(902-3)など、ストリーム2を送信しない場合があってもよい。特に、ブロードキャストチャネルの信号を送信する場合、ストリーム2のシンボル群を、基地局が送信しないとしてもよい。(このとき、例えば、図7では、703-1、703-2、703-3を基地局701が送信していないことになる。)
例えば、図14の1401-1の変調信号1のシンボル群#1、および、1401-2の変調信号1のシンボル群#2、および、1401-3の変調信号1のシンボル群#3が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD-SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL-SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
例えば、図14の1402-1の変調信号2のシンボル群#1、および、1402-2の変調信号2のシンボル群#2、および、1402-3の変調信号2のシンボル群#3が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD-SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL-SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
なお、図14の1401-1の変調信号1のシンボル群#1、および、1401-2の変調信号1のシンボル群#2、および、1401-3の変調信号1のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりであり、図14の1402-1の変調信号2のシンボル群#1、および、1402-2の変調信号2のシンボル群#2、および、1402-3の変調信号2のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図25の2501-1-1のストリーム1-1データシンボル(1)、および、2501-1-2のストリーム1-1データシンボル(2)、および、2501-1-3のストリーム1-1データシンボル(3)が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD-SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL-SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
なお、図25の2501-1-1のストリーム1-1データシンボル(1)、および、2501-1-2のストリーム1-1データシンボル(2)、および、2501-1-3のストリーム1-1データシンボル(3)の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図31、図32の2501-1-Mのストリーム1-1データシンボル(M)、および、2501-1-(M+1)のストリーム1-1データシンボル(M+1)、および、2501-1-(M+2)のストリーム1-1データシンボル(M+2)、および、3101-1のストリーム1-2データシンボル(1)、および、3101-2のストリーム1-2データシンボル(2)、3101-3のストリーム1-2データシンボル(3)が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD-SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL-SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
なお、図31、図32の2501-1-Mのストリーム1-1データシンボル(M)、および、2501-1-(M+1)のストリーム1-1データシンボル(M+1)、および、2501-1-(M+2)のストリーム1-1データシンボル(M+2)、および、3101-1のストリーム1-2データシンボル(1)、および、3101-2のストリーム1-2データシンボル(2)、3101-3のストリーム1-2データシンボル(3)の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図35において、2501-1-Mのストリーム1-1データシンボル(M)、および、2501-1-(M+1)のストリーム1-1データシンボル(M+1)、2501-1-(M+2)のストリーム1-1データシンボル(M+2)、および、3101-Nのストリーム1-2データシンボル(N)、および、3101-(N+1)のストリーム1-2データシンボル(N+1)、および、3101-(N+2)のストリーム1-2データシンボル(N+2)が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD-SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL-SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
例えば、図35の3501-1のストリーム2-1データシンボル(1)、および、3501-2のストリーム2-1データシンボル(2)、および、3501-3のストリーム2-1データシンボル(3)が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD-SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL-SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
なお、図35において、2501-1-Mのストリーム1-1データシンボル(M)、および、2501-1-(M+1)のストリーム1-1データシンボル(M+1)、2501-1-(M+2)のストリーム1-1データシンボル(M+2)、および、3101-Nのストリーム1-2データシンボル(N)、および、3101-(N+1)のストリーム1-2データシンボル(N+1)、および、3101-(N+2)のストリーム1-2データシンボル(N+2)の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりであり、図35の3501-1のストリーム2-1データシンボル(1)、および、3501-2のストリーム2-1データシンボル(2)、および、3501-3のストリーム2-1データシンボル(3)の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
図9、図14、図25、図31、図32、図35において、各データシンボルを送信する際、シングルキャリアの伝送方法を用いてもよいし、OFDMなどのマルチキャリアの伝送方式を用いてもよい。また、データシンボルの時間的な位置は、図9、図14、図25、図31、図32、図35に限ったものではない。
また、図25、図31、図32、図35において、横軸を時間として説明しているが、横軸を周波数(キャリア)としても、同様に実施することが可能である。なお、横軸を周波数(キャリア)としたとき、基地局は、各データシンボルを、1つ以上のキャリア、または、サブキャリアを用いて、送信することになる。
なお、図9のストリーム1のシンボル群において、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。同様に、図9のストリーム2のシンボル群において、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。
図14のストリーム1のシンボル群において、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。同様に、図14のストリーム2のシンボル群において、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。
また、図25のストリーム1-1のシンボルに、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。図31、図32のストリーム1-1のシンボル、ストリーム1-2のシンボルに、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。
そして、PBCHは、例えば、「UEがセルサーチ後の最初に読むべき最低限の情報(システム帯域幅、システムフレーム番号、送信アンテナ数など)を送信するために使用される」という構成としてもよい。
PMCHは、例えば、「MBSFN(Multicast-broadcast single-frequency network)の運用に使用される」という構成としてもよい。
PDSCHは、例えば、「下りリンクのユーザデータを送信するための共有データチャネルであり、C(control)-plane/U(User)-planeに関係なくすべてのデータを集約して送信される」という構成としてもよい。
PDCCHは、例えば、「eNodeB(gNodeB)(基地局)がスケジューリングにより選択したユーザに対して、無線リソースの割り当て情報を通知するために使用される」という構成としてもよい。
以上のように実施することで、マルチキャスト・ブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボル、制御情報シンボルを複数の送信ビームを用いて送信し、端末は、複数の送信ビームから、品質のよいビームを選択的に受信し、これに基づき、端末は、データシンボルの受信を行うことで、端末は高いデータの受信品質を得ることができるという効果を得ることができる。
(実施の形態5)
本実施の形態では、基地局(700)が送信する図9のストリーム1のシンボル群とストリーム2のシンボル群の構成について補足説明を行う。
図38は、基地局(700)が送信するストリーム1のフレーム構成の一例を示しており、図38におけるフレーム構成において、横軸は時間であり、縦軸は周波数であり、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア40までのフレーム構成を示している。したがって、図38は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方法のようなマルチキャリア伝送方式のフレーム構成となる。
図38におけるストリーム1のシンボル領域3801_1は、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア9に存在しているものとする。
ストリーム1のシンボル群#i(3800_i)は、時刻1から時刻10、キャリア10からキャリア20に存在しているものとする。なお、ストリーム1のシンボル群#i(3800_i)は図9のストリーム1のシンボル群#i(901-i)に相当するものとする。
ストリーム1のシンボル領域3801_2は、時刻1から時刻10、キャリア21からキャリア40に存在しているものとする。
このとき、例えば、実施の形態4などで説明したように、基地局が、1つ以上の端末に対し、個別のデータを伝送する(ユニキャストする)場合に、図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2を使用することができる。
そして、図38のストリーム1のシンボル群#i(3800_i)は、実施の形態1、実施の形態4などで説明したように、基地局が、マルチキャスト用のデータを伝送するために使用することになる。
図39は、基地局(700)が送信するストリーム2のフレーム構成の一例を示しており、図39におけるフレーム構成において、横軸は時間であり、縦軸は周波数であり、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア40までのフレーム構成を示している。したがって、図39はOFDM方式のようなマルチキャリア伝送方式のフレームとなる。
図39におけるストリーム2のシンボル領域3901_1は、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア9に存在しているものとする。
ストリーム2のシンボル群#i(3900_i)は、時刻1から時刻10、キャリア10からキャリア20に存在しているものとする。なお、ストリーム2のシンボル群#i(3900_i)は図9のストリーム2のシンボル群#i(902-i)に相当するものとする。
ストリーム2のシンボル領域3901_2は、時刻1から時刻10、キャリア21からキャリア40に存在しているものとする。
このとき、例えば、実施の形態4などで説明したように、基地局が、1つ以上の端末に対し、個別のデータ伝送する(ユニキャストする)場合に、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2を使用することができる。
そして、図39のストリーム2のシンボル群#i(3900_i)は、実施の形態1、実施の形態4などで説明したように、基地局が、マルチキャスト用のデータを伝送するために使用することになる。
なお、基地局は、図38における時刻X(図38の場合、Xは1以上10以下の整数)、キャリアY(図38の場合Yは1以上40以下の整数)のシンボルと図39の時刻X、キャリアYのシンボルを同一周波数、同一時刻を用いて送信することになる。
そして、図9の901-1のストリーム1のシンボル群#1、および、901-2のストリーム1のシンボル群#2、および、901-3のストリーム1のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。つまり、図38のストリーム1のシンボル群#iの特徴については、図9のストリーム1のシンボル群と同様であり、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
また、図9の902-1のストリーム2のシンボル群#1、および、902-2のストリーム2のシンボル群#2、および、902-3のストリーム2のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。つまり、図39のストリーム2のシンボル群#iの特徴については、図9のストリーム2のシンボル群と同様であり、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
なお、図38、図39のフレーム構成のキャリア10からキャリア20における時刻11以降にシンボルが存在した場合、マルチキャスト伝送用に使用してもよいし、個別データ伝送(ユニキャスト伝送)に使用してもよい。
また、基地局が、図38、図39のフレーム構成で、図9のようなフレームを送信した場合、実施の形態1、実施の形態4で説明した実施を同様に行ってもよい。
以上のように実施することで、マルチキャスト・ブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボル、制御情報シンボルを複数の送信ビームを用いて送信し、端末は、複数の送信ビームから、品質のよいビームを選択的に受信し、これに基づき、端末は、データシンボルの受信を行うことで、端末は高いデータの受信品質を得ることができるという効果を得ることができる。
(実施の形態6)
本実施の形態では、基地局(700)が送信する図14の変調信号1のシンボル群と変調信号2のシンボル群の構成について補足説明を行う。
図40は、基地局(700)が送信する変調信号1のフレーム構成の一例を示しており、図40におけるフレーム構成において、横軸は時間であり、縦軸は周波数であり、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア40までのフレーム構成を示している。したがって、図40は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方法のようなマルチキャリア伝送方式のフレーム構成となる。
図40における変調信号1のシンボル領域4001_1は、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア9に存在しているものとする。
変調信号1のシンボル群#i(4000_i)は、時刻1から時刻10、キャリア10からキャリア20に存在しているものとする。なお、変調信号1のシンボル群#i(4000_i)は図14の変調信号1のシンボル群#i(1401-i)に相当するものとする。
変調信号1のシンボル領域4001_2は、時刻1から時刻10、キャリア21からキャリア40に存在しているものとする。
このとき、例えば、実施の形態4などで説明したように、基地局が、1つ以上の端末に対し、個別のデータを伝送する(ユニキャストする)場合に、図40のストリーム1のシンボル領域4001_1、4001_2を使用することができる。
そして、図40の変調信号1のシンボル群#i(4000_i)は、実施の形態1、実施の形態4などで説明したように、基地局が、マルチキャスト用のデータを伝送するために使用することになる。
図41は、基地局(700)が送信する変調信号2のフレーム構成の一例を示しており、図41におけるフレーム構成において、横軸は時間であり、縦軸は周波数であり、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア40までのフレーム構成を示している。したがって、図41はOFDM方式のようなマルチキャリア伝送方式のフレームとなる。
図41における変調信号2のシンボル領域4101_1は、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア9に存在しているものとする。
変調信号2のシンボル群#i(4100_i)は、時刻1から時刻10、キャリア10からキャリア20に存在しているものとする。なお、変調信号2のシンボル群#i(4100_i)は図14の変調信号2のシンボル群#i(1402-i)に相当するものとする。
変調信号2のシンボル領域4101_2は、時刻1から時刻10、キャリア21からキャリア40に存在しているものとする。
このとき、例えば、実施の形態4などで説明したように、基地局が、1つ以上の端末に対し、個別のデータ伝送する(ユニキャストする)場合に、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4101_2を使用することができる。
そして、図41の変調信号2のシンボル群#i(4100_i)は、実施の形態1、実施の形態4などで説明したように、基地局が、マルチキャスト用のデータを伝送するために使用することになる。
なお、基地局は、図40における時刻X(図40の場合、Xは1以上10以下の整数)、キャリアY(図40の場合Yは1以上40以下の整数)のシンボルと、図41の時刻X、キャリアYのシンボルを同一周波数、同一時刻を用いて送信することになる。
そして、図14の1401_1のストリーム1のシンボル群#1、および、1401_2の変調信号1のシンボル群#2、および、1401_3の変調信号1のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。つまり、図40の変調信号1のシンボル群#iの特徴については、図14の変調信号1のシンボル群と同様であり、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
また、図14の1402_1の変調信号2のシンボル群#1、および、1402_2の変調信号2のシンボル群#2、および、1402_3の変調信号2のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。つまり、図41の変調信号2のシンボル群#iの特徴については、図14の変調信号2のシンボル群と同様であり、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
なお、図40、図41のフレーム構成のキャリア10からキャリア20における時刻11以降にシンボルが存在した場合、マルチキャスト伝送用に使用してもよいし、個別データ伝送(ユニキャスト伝送)に使用してもよい。
また、基地局が、図40、図41のフレーム構成で、図14のようなフレームを送信した場合、実施の形態1、実施の形態4で説明した実施を同様に行ってもよい。
上述の説明における図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2、図40の変調信号1のシンボル領域4001_1、4001_2、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4102_2の使用方法の例について説明する。
図42は、「図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2、図40の変調信号1のシンボル領域4001_1、4001_2、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4102_2」の端末への割り当ての一例を示している。なお、図42において、横軸は時間であり、縦軸は周波数(キャリア)である。
図42に示すように、例えば、「図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2、図40の変調信号1のシンボル領域4001_1、4001_2、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4102_2」を周波数分割し、端末に対し割り当てを行う。そして、4201_1は端末#1用に割り当てられたシンボル群であり、4201_2は端末#2用に割り当てられたシンボル群であり、4201_3は端末#3用に割り当てられたシンボル群である。
例えば、基地局(700)は、端末#1、端末#2、端末#3と通信を行っており、基地局が端末#1に対してデータを伝送する場合、図42の「端末#1用に割り当てられたシンボル群4201_1」を用いて、基地局は端末#1にデータを伝送することになる。そして、基地局が端末#2に対してデータを伝送する場合、図42の「端末#2用に割り当てられたシンボル群4201_2」を用いて、基地局は端末#2にデータを伝送することになる。基地局が端末#3に対してデータを伝送する場合、図42の「端末#3用に割り当てられたシンボル群4201_3」を用いて、基地局は端末#3にデータを伝送することになる。
なお、端末への割り当て方法は、図42に限ったものではなく、周波数帯域(キャリア数)は時間により変化してもよいし、また、どのように設定してもよい。そして、時間とともに端末への割り当て方法を変更してもよい。
図43は、「図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2、図40の変調信号1のシンボル領域4001_1、4001_2、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4102_2」の端末への割り当ての図42とは異なる例である。なお、図43において、横軸は時間であり縦軸は周波数(キャリア)である。
図43に示すように、例えば、「図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2、図40の変調信号1のシンボル領域4001_1、4001_2、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4102_2」を時間、周波数分割を行い、端末に対し割り当てを行う。そして、4301_1は端末#1用に割り当てられたシンボル群であり、4301_2は端末#2用に割り当てられたシンボル群であり、4301_3は端末#3用に割り当てられたシンボル群であり、4301_4は端末#4用に割り当てられたシンボル群であり、4301_5は端末#5用に割り当てられたシンボル群であり、4301_6は端末#6用に割り当てられたシンボル群である。
例えば、基地局(700)は、端末#1、端末#2、端末#3、端末#4、端末#5、端末#6と通信を行っており、基地局が端末#1に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#1用に割り当てられたシンボル群4301_1」を用いて、基地局は端末#1にデータを伝送することになる。そして、基地局が端末#2に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#2用に割り当てられたシンボル群4301_2」を用いて、基地局は端末#2にデータを伝送することになる。基地局が端末#3に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#3用に割り当てられたシンボル群4301_3」を用いて、基地局は端末#3にデータを伝送することになる。基地局が端末#4に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#4用に割り当てられたシンボル群4301_4」を用いて、基地局は端末#4にデータを伝送することになる。基地局が端末#5に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#5用に割り当てられたシンボル群4301_5」を用いて、基地局は端末#5にデータを伝送することになる。基地局が端末#6に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#6用に割り当てられたシンボル群4301_6」を用いて、基地局は端末#6にデータを伝送することになる。
なお、端末への割り当て方法は、図43に限ったものではなく、周波数帯域(キャリア数)、時間幅は変化してもよいし、また、どのように設定してもよい。そして、時間とともに端末への割り当て方法を変更してもよい。
また、図38、図39、図40、図41におけるストリーム1のシンボル領域、ストリーム2のシンボル領域、変調信号1のシンボル領域、変調信号2のシンボル領域では、キャリアごとに異なる重み付け合成を行ってもよいし、複数のキャリアを単位として、重み付け合成方法を決定してもよい。また、図43、図44のように割り当てた端末ごとに重み付け合成のパラメータを設定してもよい。キャリアにおける重み付け合成の方法の設定は、これらの例に限ったものではない。
以上のように実施することで、マルチキャスト・ブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボル、制御情報シンボルを複数の送信ビームを用いて送信し、端末は、複数の送信ビームから、品質のよいビームを選択的に受信し、これに基づき、端末は、データシンボルの受信を行うことで、端末は高いデータの受信品質を得ることができるという効果を得ることができる。
(実施の形態7)
本明細書において、図7、図12、図17、図18、図19、図20、図22における基地局700、他の実施の形態で説明した基地局の構成として、図44のような構成であってもよい。
以下では、図44の基地局の動作について説明を行う。図44において、図1、図3と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。
重み付け合成部301は、信号処理後の信号103_1、103_2、・・・、103_M、および、制御信号159を入力とし、制御信号159に基づき、重み付け合成を行い、重み付け合成信号4401_1、4401_2、・・・、4401_Kを出力する。なお、Mは2以上の整数とし、Kは2以上の整数とする。
例えば、信号処理後の信号103_i(iは1以上M以下の整数)をui(t)(tは時間)、重み付け合成後の信号4401_g(gは1以上K以下の整数)をvg(t)とあらわすと、vg(t)は次式であらわすことができる。
無線部104_gは、重み付け合成後の信号4401_g、制御信号159を入力とし、制御信号159に基づいて、所定の処理を行い、送信信号105_gを生成し、出力する。そして、送信信号105_gはアンテナ303_1から送信される。
なお、基地局が対応している送信方法は、OFDMなどのマルチキャリア方式であってもよいし、シングルキャリア方式であってもよい。また、基地局は、マルチキャリア方式、シングルキャリア方式の両者に対応していてもよい。このときシングルキャリア方式の変調信号を生成する方法は、複数あり、いずれの方式の場合についても実施が可能である。例えば、シングルキャリア方式の例として、「DFT(Discrete Fourier Transform)-Spread OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)」、「Trajectory Constrained DFT-Spread OFDM」、「OFDM based SC(Single Carrier)」、「SC(Single Carrier)-FDMA(Frequency Division Multiple Access)」、「Guard interval DFT-Spread OFDM」などがある。
式(7)では、時間の関数で記載しているが、OFDM方式などのマルチキャリア方式の場合、時間に加え周波数の関数であってもよい。
例えば、OFDM方式において、キャリアごとに異なる重み付け合成を行ってもよいし、複数のキャリアを単位として、重み付け合成方法を決定してもよい。キャリアにおける重み付け合成の方法の設定は、これらの例に限ったものではない。
(補足6)
当然であるが、本明細書において説明した実施の形態、補足などのその他の内容を複数組み合わせて、実施してもよい。
そして、基地局の構成として、例として、図1、図3に限ったものではなく、複数の送信アンテナを持ち、複数の送信ビーム(送信指向性ビーム)を生成し、送信する基地局であれば、本開示を実施することが可能である。
また、各実施の形態については、あくまでも例であり、例えば、「変調方式、誤り訂正符号化方式(使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等)、制御情報など」を例示していても、別の「変調方式、誤り訂正符号化方式(使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等)、制御情報など」を適用した場合でも同様の構成で実施することが可能である。
変調方式については、本明細書で記載している変調方式以外の変調方式を使用しても、本明細書において説明した実施の形態、その他の内容を実施することが可能である。例えば、APSK(例えば、16APSK, 64APSK, 128APSK, 256APSK, 1024APSK, 4096APSKなど)、PAM(例えば、4PAM, 8PAM, 16PAM, 64PAM, 128PAM, 256PAM, 1024PAM, 4096PAMなど)、PSK(例えば、BPSK, QPSK, 8PSK, 16PSK, 64PSK, 128PSK, 256PSK, 1024PSK, 4096PSKなど)、QAM(例えば、4QAM, 8QAM, 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, 1024QAM, 4096QAMなど)などを適用してもよいし、各変調方式において、均一マッピング、非均一マッピングとしてもよい。また、I-Q平面における2個、4個、8個、16個、64個、128個、256個、1024個等の信号点の配置方法(2個、4個、8個、16個、64個、128個、256個、1024個等の信号点をもつ変調方式)は、本明細書で示した変調方式の信号点配置方法に限ったものではない。
本明細書において、送信装置を具備しているのは、例えば、放送局、基地局、アクセスポイント、端末、携帯電話(mobile phone)等の通信・放送機器であることが考えられ、このとき、受信装置を具備しているのは、テレビ、ラジオ、端末、パーソナルコンピュータ、携帯電話、アクセスポイント、基地局等の通信機器であることが考えられる。また、本開示における送信装置、受信装置は、通信機能を有している機器であって、その機器が、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ、携帯電話等のアプリケーションを実行するための装置に何らかのインターフェースを解して接続できるような形態であることも考えられる。また、本実施の形態では、データシンボル以外のシンボル、例えば、パイロットシンボル(プリアンブル、ユニークワード、ポストアンブル、リファレンスシンボル等)、制御情報用のシンボルなどが、フレームにどのように配置されていてもよい。そして、ここでは、パイロットシンボル、制御情報用のシンボルと名付けているが、どのような名付け方を行ってもよく、機能自身が重要となっている。
パイロットシンボルは、例えば、送受信機において、PSK変調を用いて変調した既知のシンボルであればよく、受信機は、このシンボルを用いて、周波数同期、時間同期、各変調信号のチャネル推定(CSI(Channel State Information)の推定)、信号の検出等を行う。または、パイロットシンボルは、受信機が同期することによって、受信機は、送信機が送信したシンボルを知ることができてもよい。
また、制御情報用のシンボルは、データ(アプリケーション等のデータ)以外の通信を実現するための、通信相手に伝送する必要がある情報(例えば、通信に用いている変調方式、誤り訂正符号化方式、誤り訂正符号化方式の符号化率、上位レイヤーでの設定情報等)を伝送するためのシンボルである。
なお、本開示は各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、各実施の形態では、通信装置として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、この通信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。
なお、例えば、上記通信方法を実行するプログラムを予めROMに格納しておき、そのプログラムをCPUによって動作させるようにしても良い。
また、上記通信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのRAMに記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。
そして、上記の各実施の形態などの各構成は、典型的には、入力端子及び出力端子を有する集積回路であるLSIとして実現されてもよい。これらは、個別に1チップ化されてもよいし、各実施の形態の全ての構成または一部の構成を含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限られるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGAや、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
本明細書において、種々のフレーム構成について説明した。本明細書で説明したフレーム構成の変調信号を、図1の送信装置を具備する例えば基地局(AP)が、OFDM方式などのマルチキャリア方式を用いて送信する。このとき、基地局(AP)と通信を行っている端末(ユーザー)が変調信号を送信する際、端末が送信する変調信号はシングルキャリアの方式であるという適用方法を考えることができる。(基地局(AP)はOFDM方式を用いることで、複数の端末に対し、同時にデータシンボル群を送信することができ、また、端末はシングルキャリア方式を用いることにより、消費電力を低減することが可能となる。)
また、基地局(AP)が送信する変調信号が使用する周波数帯域の一部を用いて、端末は変調方式を送信するTDD(Time Division Duplex)方式を適用してもよい。
図1のアンテナ部106-1、106-2、・・・、106-Mの構成は、実施の形態において説明した構成に限ったものではない。例えば、アンテナ部106-1、106-2、・・・、106-Mが、複数のアンテナで構成されていなくてもよく、また、アンテナ部106-1、106-2、・・・、106-Mは、信号159を入力としなくてもよい。
図4のアンテナ部401-1、401-2、・・・、401-Nの構成は、実施の形態において説明した構成に限ったものではない。例えば、アンテナ部401-1、401-2、・・・、401-Nが、複数のアンテナで構成されていなくてもよく、また、アンテナ部401-1、401-2、・・・、401-Nは、信号410を入力としなくてもよい。
なお、基地局、端末が対応している送信方法は、OFDMなどのマルチキャリア方式であってもよいし、シングルキャリア方式であってもよい。また、基地局は、マルチキャリア方式、シングルキャリア方式の両者に対応していてもよい。このときシングルキャリア方式の変調信号を生成する方法は、複数あり、いずれの方式の場合についても実施が可能である。例えば、シングルキャリア方式の例として、「DFT(Discrete Fourier Transform)-Spread OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)」、「Trajectory Constrained DFT-Spread OFDM」、「OFDM based SC(Single Carrier)」、「SC(Single Carrier)-FDMA(Frequency Division Multiple Access)」、「Guard interval DFT-Spread OFDM」などがある。
また、図1、図3、図44における情報#1(101_1)、情報#2(101_2)、・・・、情報#M(101_M)の中に、少なくともマルチキャスト(ブロードキャスト)のデータが存在することになる。例えば、図1において、情報#1(101_1)がマルチキャスト用のデータの場合、このデータを含んだ、複数のストリーム、または、変調信号を信号処理部102により生成し、アンテナから出力することになる。
図3において、情報#1(101_1)がマルチキャスト用のデータの場合、このデータを含んだ、複数のストリーム、または、変調信号を信号処理部102、および/または、重み付け合成部301で生成し、アンテナから出力することになる。
図44において、情報#1(101_1)がマルチキャスト用のデータの場合、このデータを含んだ、複数のストリーム、または、変調信号を信号処理部102、および/または、重み付け合成部301で生成し、アンテナから出力することになる。
なお、複数ストリームまたは変調信号の様子については、図7、図9、図12、図14、図17、図18、図19を用いて説明したとおりである。
さらに、図1、図3、図44における情報#1(101_1)、情報#2(101_2)、・・・、情報#M(101_M)の中に、個別端末宛のデータを含んでいてもよい。この点については、本明細書の実施の形態で説明したとおりである。
なお、FPGA(Field Programmable Gate Array)およびCPU(Central Processing Unit)の少なくとも一方が、本開示において説明した通信方法を実現するために必要なソフトウェアの全部あるいは一部を無線通信または有線通信によりダウンロードできるような構成であってもよい。さらに、更新のためのソフトウェアの全部あるいは一部を無線通信または有線通信によりダウンロードできるような構成であってもよい。そして、ダウンロードしたソフトウェアを記憶部に格納し、格納されたソフトウェアに基づいてFPGAおよびCPUの少なくとも一方を動作させることにより、本開示において説明したデジタル信号処理を実行するようにしてもよい。
このとき、FPGAおよびCPUの少なくとも一方を具備する機器は、通信モデムと無線または有線で接続し、この機器と通信モデムにより、本開示において説明した通信方法を実現してもよい。
例えば、本明細書で記載した基地局、AP、端末などの通信装置が、FPGAおよび、CPUのうち、少なくとも一方を具備しており、FPGA及びCPUの少なくとも一方を動作させるためのソフトウェアを外部から入手するためのインターフェースを通信装置が具備していてもよい。さらに、通信装置が外部から入手したソフトウェアを格納するための記憶部を具備し、格納されたソフトウェアに基づいて、FPGA、CPUを動作させることで、本開示において説明した信号処理を実現するようにしてもよい。
(補足説明)
以下、本開示の送信装置、受信装置、送信方法、及び、受信方法について補足説明をする。
本開示の一態様の送信装置は、複数の送信アンテナを備える送信装置であって、第1ストリームのデータを変調して第1ベースバンド信号を生成し、第2ストリームのデータを変調して第2ベースバンド信号を生成する信号処理部と、第1ベースバンド信号からそれぞれ指向性の異なる複数の第1送信信号を生成し、第2ベースバンド信号からそれぞれ指向性の異なる複数の第2送信信号を生成し、複数の第1送信信号及び複数の前記第2送信信号を同一時間に送信する送信部と、を備え、送信部は、さらに、端末から第1ストリームの送信の要求を受けた場合には、複数の第1送信信号とは異なり、かつ、それぞれ指向性の異なる複数の第3送信信号を、第1ベースバンド信号から生成して送信する。
複数の第1送信信号及び複数の第2送信信号のそれぞれは、当該送信信号が第1ストリームおよび第2ストリームのうちのいずれのストリームのデータを伝送する信号であるかを通知するための制御信号を含んでいてもよい。
複数の第1送信信号及び複数の第2送信信号のそれぞれは、受信装置が指向性制御を行うためのトレーニング信号を含んでいてもよい。
本開示の一態様の受信装置は、複数の受信アンテナを備える受信装置であって、送信装置が同一時間に送信する第1ストリームのデータを伝送するそれぞれ指向性の異なる複数の第1信号及び第2ストリームのデータを伝送するそれぞれ指向性の異なる複数の第2信号のうち、少なくとも1つの第1信号及び少なくとも1つの第2信号を選択し、選択した複数の信号を受信するための指向性制御を行って信号を受信する受信部と、受信した信号を復調して前記第1ストリームのデータ及び前記第2ストリームのデータを出力する信号処理部と、受信部によって前記少なくとも1つの第1信号が受信されていない場合に、送信装置に対して第1ストリームの送信の要求を行う送信部とを備える。
受信部は、複数の受信信号のそれぞれに含まれる前記第1ストリームおよび前記第2ストリームのうちのいずれのストリームのデータを伝送する信号であるかを通知するための制御信号に基づいて、前記少なくとも1つの第1信号及び前記少なくとも1つの第2信号を選択してもよい。
受信部は、複数の受信信号のそれぞれに含まれるトレーニング信号を用いて指向性制御を行ってもよい。
本開示の一態様の送信方法は、複数の送信アンテナを備える送信装置で実行される送信方法であって、第1ストリームのデータを変調して第1ベースバンド信号を生成し、第2ストリームのデータを変調して第2ベースバンド信号を生成する処理と、第1ベースバンド信号からそれぞれ指向性の異なる複数の第1送信信号を生成し、第2ベースバンド信号からそれぞれ指向性の異なる複数の第2送信信号を生成し、複数の第1送信信号及び複数の前記第2送信信号を同一時間に送信する処理とを含み、送信処理では、さらに、端末から第1ストリームの送信の要求を受けた場合には、複数の第1送信信号とは異なり、かつ、それぞれ指向性の異なる複数の第3送信信号を、第1ベースバンド信号から生成して送信する。
本開示の一態様の受信方法は、複数の受信アンテナを備える受信装置で実行される受信方法あって、送信装置が同一時間に送信する第1ストリームのデータを伝送するそれぞれ指向性の異なる複数の第1信号及び第2ストリームのデータを伝送するそれぞれ指向性の異なる複数の第2信号のうち、少なくとも1つの第1信号及び少なくとも1つの第2信号を選択し、選択した複数の信号を受信するための指向性制御を行って信号を受信する処理と、受信した信号を復調して前記第1ストリームのデータ及び前記第2ストリームのデータを出力する処理と、受信処理において少なくとも1つの第1信号が受信されていない場合に、送信装置に対して第1ストリームの送信の要求を行う送信処理とを含む。
本開示によれば、疑似オムニパターンのアンテナを用いる場合と比較して、複数ストリームのマルチキャスト/ブロードキャスト通信における通信距離を拡大できる可能性がある。