TWI443993B - Base station device - Google Patents

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TWI443993B
TWI443993B TW100123528A TW100123528A TWI443993B TW I443993 B TWI443993 B TW I443993B TW 100123528 A TW100123528 A TW 100123528A TW 100123528 A TW100123528 A TW 100123528A TW I443993 B TWI443993 B TW I443993B
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Mamoru Sawahashi
Kenichi Higuchi
Yoshihisa Kishiyama
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Ntt Docomo Inc
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Description

基地台裝置 發明領域
廣而言之，本発明係有關於無線通訊領域之技術，特別是有關於考慮下行鏈路之各實體通道的狀況，實現MIMO(Multiple Input Multiple Output：多工輸入多工輸出)傳輸的各種控制技術與發送通道間之效率性組合者。
 發明背景
藉由3GPP而標準化之HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)，可提供最快達14.4Mbps之傳輸速度，進而實現高速且大容量之行動通訊。惟，隨著包括行動電話在內之行動終端機之急速普及、網際網路的普及、內容(contents)的多樣化、高度化等等變化，希望更進一步實現大容量化、高頻率利用效率、IP傳輸量之最適化。
目前正附諸實現之LTE(Long Term Evolution)中，在下行鏈路上是以最快達100Mbps之傳輸速度為前提。又，對於低速移動之終端機、或者是高速移動之終端機，都要求執行最適化。
MIMO傳輸係以多數輸入(發送天線)及多數輸出(接收天線)所形成之傳輸路徑，將相異的訊號並列傳送(MIMO多工)。儘管利用同一頻率，亦可使與並聯傳輸線的數量成比例之高速化，因此認為是LTE之必備技術。
以無線存取方式而言，對於超過數十Mbps之高速傳輸 上乃適用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing；正交分頻多工)方式。OFDM方式是利用頻率的正交性，高密度地配置子載波，使其等子載波的波譜相互重疊，可提高頻率利用效率。將訊號分割在多數子載波以傳遞訊號，與以1載波傳輸訊號之系統相比，使用n條子載波之傳輸上其符號長度變成n倍。
對於OFDM訊號進行空間多工之MIMO-OFDM傳輸方式，亦有一提案，即：接收有各發送訊號時，對各子載波及發送天線執行進行相異相位旋轉之相位跳頻發送分集，以使其等正交，藉空間多工，與增加發送天線的狀態成正比而提高傳輸速率。(參考諸如專利文獻1)。
[專利文獻1]日本發明專利申請案公開公報”2006-081131”號
如上述，為了實現高速、大容量通訊，而有各種傳輸技術之提案，但現今仍未有將排程等基本技術或者是所發送之實體通道的狀況考慮在內且有效率地組合其等型態之方法的提案。如果能將如此具有效率的組合附諸實現時，應可進行特性高及控制位元數較少之通訊，可提高通訊效率。
 發明概要
在此，本發明之課題係於：將所發送之實體通道的特性考慮在內，且將最適合之MIMO傳輸控制技術組合，以謀求提昇系統整體的通訊效率者。
為解決上述課題，本發明係採用如下方式，即：
(1)對於共通控制通道(廣播通道、傳呼通道、同步通道等)、MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)通道、及第1層/第2層(L1/L2)控制通道使用開環型MIMO分集，而對於進行排程之共有資料通道，則使用閉環型MIMO多工/MIMO分集。
(2)對於共有資料通道，區分成分配連續之子載波當做為一區塊之局部發送(localized transmission)型用戶、及分配分散於頻帶整體之子載波之分散發送(distributed transmission)型用戶，因應用戶之不同型態，而改變閉環型MIMO多工/MIMO分集之控制樣式。
具體而言，依本發明之第1觀點，本發明係一種在由具有多數天線之基地台對具有多數天線之行動台進行下行鏈路傳送之下行鏈路傳送控制方法，該方法包含有：(a)對共通控制通道、MBMS通道、L1/L2控制通道，應用開環式MIMO分集、及(b)對共有資料通道，應用閉環型MIMO多工及/或MIMO分集。
在一較佳實施例中，前述MIMO多工係包含對發送訊號之預編碼向量之乘法運算，以該方法在發送前述共有資料通道時，對於分配有以連續之多數子載波構成之資源塊(RB)之局部發送型用戶，根據前述資源塊的通道狀態，控制MIMO多工中之流數及各流之預編碼向量。
此時，發送前述共有資料通道時，亦可構造成應用前 述MIMO多工之多數流而進行空間多工之多用戶MIMO者。
又，前述MIMO多工係包含對發送訊號之預編碼向量之乘法運算，以該方法發送前述共有資料通道時，對於分配分散於頻帶整體之子載波之分散發送型用戶，根據頻帶整體之平均通道狀態，控制MIMO多工之流數，且將各流之預編碼向量作成固定值。
此時，各流之預編碼向量亦可為相當於天線數量之固定值向量的集合，使前述相當於天線數量之固定值向量以流內事先決定之型樣切換者。
又，發送前述共有資料通道時，亦可構造成對於分配分散頻帶整體之子載波之分散發送型用戶，根據頻帶整體的平均通道狀態，控制MIMO多工之流數，當流數較天線數少時，併用進行塊碼處理之開環型MIMO分集者。
在另一實施例中，將前述L1/L2控制通道分成2個碼塊後進行編碼化，第1碼塊具有業經分配之資源塊資訊及流數資訊，第2碼塊具有MIMO多工中對各流所使用之預編碼資訊。
此時，行動台一旦接收前述L1/L2控制通道，便首先將第1碼塊解碼，取出流數，其次，根據流數資訊，將前述第2碼塊解碼。
又，亦可構造成，將前述L1/L2控制通道分成2個碼塊後進行編碼化，第1碼塊具有業經分配之資源塊資訊，第2碼塊具有MIMO多工中用於各流之預編碼資訊者。
此時，以高層之訊號發送顯示單一用戶MIMO或多用戶 MIMO之MIMO模式、流數資訊、及顯示局部發送型用戶或分散發送型用戶之資訊，且前述局部發送型用戶係分配以連續之多數子載波所構成之資源塊者，而前述分散發送型用戶則係分配分散於頻帶整體之子載波者。
此時，行動台一旦接收前述L1/L2控制通道，便首先將第1碼塊解碼，其次根據經由高層之訊號通知之流數資訊，將前述第2碼塊解碼。
依本發明之第2觀點，基地台裝置包含有：(a)多數天線；(b)排程器，係用以根據由行動台回饋之通道狀態，對發送至多數用戶之發送資料分配無線資源，進行發送排程者；(c)串並變換器，係用以根據由前述行動台回饋之流資訊，將前述發送資料變換成前述天線數以下之流者；及(d)預編碼處理部，係用以於各流應用預編碼處理者，且由前述多數天線發送業經前述編碼處理之發送資料。
在一較佳實施例中，預編碼處理部係對於藉前述排程器分配由連續之多數子載波構成之資源塊之用戶的發送訊號的各流，應用由前述行動台回饋之前述預編碼向量。
在另一實施例中，預編碼處理部係具有一固定預編碼權重設定部，對送往業已藉前述排程器分配分散於頻帶整體之子載波作為資源塊之用戶的發送訊號之各流，應用事前訂定之預編碼向量。
可提昇下行鏈路之通訊效率。
[圖式簡單說明]
第1A圖係本發明實施型態之OFDM分集之說明圖。
第1B圖係本發明實施型態之OFDM分集之說明圖。
第2圖係OFDM下行無線存取之資源分配例之示意圖。
第3圖係一MIMO多工例之示意圖。
第4圖係使用了預編碼向量之MIMO多工例之示意圖。
第5圖係因應接收品質而改變流數之MIMO多工例之示意圖。
第6圖係依時空塊碼(STBC)處理進行之MIMO分集例之示意圖。
第7圖係一表單，列舉開環式及閉環式之MIMO分集例。
第8圖係適應MIMO通道傳輸方式之示意圖。
第9圖係發送至局部發送型用戶之共有資料通道之MIMO控制的第1例。
第10圖係相對於局部發送型用戶之共有資料通道之MIMO控制的第2例。
第11圖係發送至分散發送型用戶之共有資料通道之MIMO控制例。
第12圖係應用開環型MIMO分集之實體通道例之示意圖。
第13A圖係以開環型MIMO分集發送之下行L1/L2控制通道之構成例及解碼例。
第13B圖係以開環型MIMO分集發送之下行L1/L2控制通道之構成例及解碼例。
第14A圖係以開環型MIMO分集發送之下行L1/L2控制通道之構成例。
第14B圖係以開環型MIMO分集發送之下行L1/L2控制通道之構成例。
第15圖係引示通道之發送方法例之示意圖。
第16圖係本發明實施型態之基地台裝置之構成例。
第17A圖係一示意圖，顯示第16圖之基地台裝置所使用之預編碼處理部之構成及以預編碼處理而附有權重之共有通道之發送分集例。
第17B圖係一示意圖，顯示第16圖之基地台裝置所使用之預編碼處理部之構成及以預編碼處理而附有權重之共有通道之發送分集例。
第18圖係本發明實施型態之行動台裝置之構成例。
 較佳實施例之詳細說明
以下，參考附圖說明本發明較佳之實施型態。在該實施型態中，具體說明因應所發送之實體通道之特性、狀況所實現之最佳MIMO傳送控制法之組合。在實施型態中，是以藉MIMO傳送而對OFDM訊號進行空間多工後發送之方式為前提，首先參考第1圖至第7圖說明其等技術。
第1A圖及第1B圖係本實施型態之OFDM分集之說明圖。第1A圖顯示，將分配給一人份之用戶之子載波分散於 頻帶整體後可獲得分集效果之頻率分集，第1B圖顯示對各用戶分配以該用戶而言通道狀況最佳之資源塊之多用戶分集。
第1A圖之方法是應用於：想要盡可能地減輕由行動台(UE)回饋於基地台之通道狀況之回饋負載之用戶-例如發送VoIP(Voice over IP)等尺寸較小之資料的用戶、或難以追蹤通道狀況之變化(衰減變動)之用戶-例如高速移動之用戶。將如此用戶稱為分散發送(distributed transmission)型用戶。
第1B圖之方法是應用於：根據來自各用戶之回饋資訊，分配將通道狀況最佳之部分連續之多數子載波，作為資訊塊者。將以如此頻率排程分配資源之用戶稱為局部發送(localized transmission)型用戶。
第2圖係OFDM基礎之下行無線存取之概略圖。在OFDM中，在有效符號區間之間插入防護間隔(GI)，因此較能對抗符號間干擾、多路徑干擾。又，藉與MIMO多工或MIMO分集之親和性高且利用防護間隔之範圍內的延遲之軟合併，便可以高接收品質接收多媒體廣播暨多媒體服務(MBMS)訊號。第2圖中，在頻率方向及時間方向，對局部發送型用戶及分散發送型用戶進行資源的分配。
第3圖係說明MIMO多工之概略圖。在MIMO多工中，使用相隔設置之多數發送天線及相隔設置之多數接收天線，使多數相異的資料流進行空間多工。以同一頻帶及時槽發送多數序列之資訊資料後進行空間性的多工處理，因 此可因應發送(接收)天線之數量，提昇資料速率(頻率利用效率)。MIMO多工特別是在通道狀況佳時，對於下行鏈路，具有可提昇UE之尖峰用戶通量(peak user throughput)之優點。
第4圖係實施型態相關之MIMO多工預編碼之說明圖。透過預編碼之進行，可形成跟隨瞬間的衰減變動之定向性射束。即，可獲得射束成形增益(beam forming gain)。如第4圖所示，對多數用戶，以個別不同之定向性射束傳輸資料，而實現多用戶MIMO，亦可對同一用戶，使用不同的定向性射束發送多數不同的資料流之訊號。
為進行預編碼，則必須由UE迅速地回饋預編碼向量或衰減變動。在第4圖之型態例中，藉由UE1之回饋，使用相對於與UE1對應之第1發送訊號之第1預編碼向量，各相乘於UE1之各天線之發送訊號。同樣，藉由UE2之回饋，使用相對於與UE2對應之第2發送訊號之第2預編碼向量，各相乘於UE2之各天線之發送訊號。藉此方法，即可進行因應隨時隨刻變化之衰減變動之定向性射束發送者。
第5圖係實施型態相關之MIMO多工之等級適應模式(模式選擇)之說明圖。在通道狀態不佳的狀況下，一旦對UE傳送很多流，則將發生封包錯誤。在此，透過等級適應模式，因應接收訊號功率對干擾功率比(SIR)或衰減相關等之通道狀態來控制流數。流數變成1時，則由多數天線發送一個流，因此該模式變成與MIMO發送分集相同者。
在第5圖之型態例中，對位於基地台近旁之UE而言， SIR良好，因此發送4流。對位於細胞之中間附近之UE而言，則發送2流。對位於細胞端部之UE而言，由於SIR變差，因此發送1流。
第6圖係實施型態之MIMO分集之說明圖。在MIMO分集中，對資訊位元進行通道編碼化，且進行資料調變後，進行時空塊碼(STBC：Space Time Block Coding)處理，產生其數量與天線數相當之編碼資料序列後再將其發送者。即，同一發送訊號被不同的碼編碼化。在接收側，在各天線進行STBC解碼後，進行最大比例合成(MRC：Maximal Ratio Combining)之天線分集接收者。
在第6圖之型態例中，藉將資訊位元進行STBC編碼化使其成4個發送序列，並同時將其發送，可提昇分集增益。MIMO分集具有下列優點，即，於通道狀態差且資料速率低時，可提昇發送給UE之發送品質者。
MIMO分集包括不需要來自UE之回饋資訊之開環(OL)型發送分集及需要來自UE之回饋資訊之閉環(CL)型發送分集。此外，為可進行通道推定，由全部的發送天線發送正交引示通道。
第7圖顯示開環型及閉環型之MIMO分集之表單。開環型分集之型態可使用諸如時間切換發送分集(TSTD)或頻率切換發送分集(FSTD)、延遲分集(CDD)、塊碼分集(STBC/SFBC)等等。
TSTD是一種基地台以無線槽單位而對發送天線做周期性切換之方式，在同一時刻上，只能由其中一者之天線 發送。在UE這邊，交互接收經由來自2天線之不同傳遞路徑而來之訊號，而獲得分集效果。此方法可易於實現2天線以上的擴張。
延遲分集藉於2天線之間的差動發送，可得到與多路徑分集同樣的效果。在OFDM中，在符號之間插入GI(防護間隔)，因此可進行GI範圍內之延遲發送，與OFDM方式間之親和性高。又，易於實現2以上之天線之擴張。
塊碼分集係經由於多數發送序列進行時空塊碼(STBC)或空頻塊碼(SFBC)等之塊碼化處理，可提高分集增益者。
對於閉環型(回饋型環路)模式之分集，舉例有發送天線切換分集及相位分集(TxAA)。
在本實施型態中為謀求目的所在之系統最適化及效率化，因應實體通道之特性及狀況等等，選擇適當的MIMO分集方式極為重要。因此在實施型態中，選擇須發送之實體通道、QoS(資料速率、封包錯誤率、延遲等)、各用戶之通道狀態(接收SIR、衰減相關等)，改變使用適應選擇之MIMO控制之方式。
第8圖係實施型態之適應型MIMO通道傳送例之示意圖。橫軸為表示通道狀態之衰減相關，縱軸為表示QoS之資料速率、調變/編碼方式。實線是指相對於應用閉環型控制之共有資料通道之控制、點線是指相對於應用開環型控制之共通控制通道之控制。
開環型MIMO控制應用對於接收品質不怎麼要求且以低速率、低編碼率傳送之共通控制通道(BCH、PCH、SCH 等)、MBMS通道、L1/L2控制通道之發送者。
共有資料通道中，是以SIR佳且以最大資料速率發送時，亦應用流數最大之MIMO多工。以中等程度之SIR時，則對流數已減少之MIMO多工組合閉環型MIMO分集(諸多發送天線切換分集)使用。SIR較低時(例如向位於細胞端之UE之發送)係進行閉環型MIMO分集。如上，這是與使用1流中之預編碼之MIMO多工等效者。
閉環型MIMO控制係適於進行排程之共有資料通道之發送者。亦可在與對於共有資料通道之閉環型控制有關聯之狀態下，因應第1圖中所說明之局部發送型用戶與分散發送型用戶，分別使用下列的閉環型MIMO控制者。
即，對於根據頻率排程之局部發送型用戶，是根據所分配之連續的頻率資源塊的每一通道狀態，控制MIMO多工中之流數(參考第5圖)及各流之發送權重或預編碼向量(參考第4圖)。流數為1時，形成發送權重控制式之閉環型MIMO分集。
對於使用頻帶整體而發送之分散發送型用戶，是根據頻帶整體之平均通道狀態，控制MIMO多工中之流數。應用預編碼時，各流之發送權重(預編碼向量)為固定值。例如，以流內事先決定之型樣切換發送權重，即可獲得分集效果。流數為1時，則形成天線(發送權重)之固定型樣下之切換式開環型MIMO分集。不使用預編碼時，流數較天線數少之情況下，併用進行塊碼化之開環型MIMO分集。
又，使用IMO多工之多流而對多數用戶之發送訊號進 行空間多工之多用戶MIMO，只應用於根據進行預編碼之頻率排程之局部發送型用戶。即，在發送共有資料通道時，亦可構造成，對局部發送型之用戶，是使用MIMO多工中之多流而將多數用戶之發送訊號進行空間多工之多用戶MIMO者。
參考第9至11圖，詳細說明因應如此用戶之MIMO多工法。
第9圖係一示意圖，顯示對局部發送型用戶所發送之共有資料通道之MIMO多工法。第9圖中，根據來自UE之回饋資訊，使用依各資源塊決定之預編碼向量。
此時，由UE送往基地台之回饋資訊含有各資源塊中之各流的SINR、所使用之流的號碼、各流之預編碼向量號碼。
在此，向量Wx,y係指，根據回饋資訊決定之第x個流之第y個資源塊之預編碼向量，令發送天線數目為4，則為第n根發送天線之預編碼向量Wx,y,n之發送天線數目之向量集合。即，Wx,y={Wx,y,1,Wx,y,2,Wx,y,3,Wx,y,4}。
UE的位置在基地台近旁時，構建成4流發送，依各資源塊決定預編碼向量。UE之位置不在基地台近旁時，構建成2流發送，依各資源塊決定預編碼向量。UE位於細胞端時，構建成1流。進行1流發送時，形成權重控制型閉環型MIMO分集。
在第9圖之型態例中是依各資源塊決定不同的預編碼向量，不過亦可在多數相近之資源塊之間設下使用同一預編碼向量之限制，減少控制通道之位元數。此時，由UE送 往基地台之回饋資訊含有將相鄰接之多數資源塊群組化之子頻帶下之各流之SINR、所使用之流的號碼、及各流之預編碼向量號碼。
第10圖亦為對於局部發送型用戶發送共有資料通道時之MIMO控制，但在流內針對全部之資源塊使用同一預編碼向量，是與第9圖之方法相異。流號與預編碼向量之對應關係亦可事前以1對1之關係決定者。此時，由UE送往基地台之回饋資訊亦可只有所使用之流號。
第10圖之方法中，與預編碼向量之通道變動相對應之控制精度較差，但可減少上行鏈路之回饋位元數及下行鏈路之控制通道位元數。
第11圖係一示意圖，顯示對於分散發送型用戶發送之共有資料通道之MIMO多工者。此時，各流之發送權重(預編碼向量)為固定值，在第11圖之型態例中，以流內事先決定之型樣切換發送權重。此型樣，UE亦事先知情。
由UE回饋至基地台之資訊為頻帶整體之各流的平均SINR、所使用之流的號碼。各控制位元之發送周期亦可相異。一般來說，所使用之流的號碼之資訊(包括流數)亦可較SINR更低之速率進行回饋。
在此，Wx係向量集合，以基地台的天線數為4之例說明，是第n個發送天線之預編碼向量Wx,n之天線數目的之集合者。即，Wx={Wx,1,Wx,2,Wx,3,Wx,4}。
又，Wx亦可為事先決定之型樣，使用各封包各異之值。
第12圖係顯示實施型態之開環型MIMO分集之實體通 道的應用例。對同步通道(SCH)，雖未記載於第7圖的表，但應用於以第1後補而言乘以一業經決定之型樣而有時間變動之預編碼後再將其發送之開環型MIMO分集。這是因為在UE不需要事前有否使用MIMO分集者。又，可使用基地台全部天線的發送功率放大器，因此比時間切換型發送分集(TSTD)更適合。又，以第2候補而言，應用TSTD。
對於廣播通道(BCH)，以第1候補而言，到2天線之前應用塊碼化分集(STBC或SFBC)，超過2天線以上則應用塊碼化分集及延遲分集(CDD)或者是時間(頻率)切換發送分集的組合。這是因為STBC/SFBC在特性上比另一開環型MIMO分集的特性更佳的關係。惟，在2天線以上時，沒有適當的STBC/SFBC碼，因此組合延遲分集。對第2候補而言，只應用延遲分集。只有延遲分集應用的優點在於可使用與天線發送同一框架構者。
針對傳呼通道(PCH)、L1/L2控制通道，亦可應用與廣播通道同樣的開環型MIMO分集。在同一基地台內之細胞間(扇區間)進行軟合併時，只有延遲分集應用是較有幫助的。
關於L1/L2控制通道，對於後述之第1碼塊，可應用與廣播通道同樣之開環型MIMO分集。即，基地台具有多數天線時，發送第1碼塊(所分配之RB資訊(流數資訊))時，可應用與BCH‧PCH同樣之發送法。又，對於後述之碼塊2(預編碼資訊、MCS資訊、ARQ關連資訊、UE ID或CRC)，除了可應用與廣播通道同樣之開環型MIMO分集外，另可應用乘以預編碼向量後再發送之MIMO分集法。對於第2碼塊，發 送業經預編碼之引示通道時，先乘以預編碼向量後再發送者。
以開環型MIMO分集發送MBMS通道時，應用延遲分集(包括循環延遲分集(CDD))。在MBMS中，構造成與其他細胞同步發送得到延遲分集之構成，可得到已經很高之頻率分集。這是因為即使使用STBC，相較於發送分集的改善而言，還不如STBC解碼所需之正交引示通道發送時所發生之額外負擔增加的影響更大。此點經由應用延遲分集，與應用其他方法相比，更能減少解調用之引示通道的額外負擔(over head)。
第13A及13B圖係應用開環型控制之下行L1/L2控制通道之通道結構。L1/L2控制通道係根隨著共有資料通道而由基地台發送到UE。L1/L2控制通道含有下列資訊。
(1)所分配之資源塊資訊
(2)流數資訊
(3)各流所使用之流數目之預編碼向量資訊。如第11圖所示，事先以一對一的關係決定流號及預編碼向量之對應關係時，只要通知使用的流號即可。
(4)各流之MCS(調變方式及編碼率)。原則上是發送相當於流數之數目，但使用流之間共通之調變方式及編碼率時，只須發送1個。
(5)併合ARQ關係的資訊。原則上是傳送相當流數之數目，但在多數流之間發送同一碼塊之訊號時，在其中只須傳送1個。
(6)UE ID資訊。
上述其等資訊中，歸納資訊(1)及(2)而編碼化(第1碼塊)。此外，資訊(3)~(5)中加入CRC位元後再歸納成1個，將行動台ID資訊(6)重疊在CRC位元後再發送(第2碼塊)。對於第1碼塊、第2碼塊全部的控制位元，可計算CRC。
第13A及13B圖係顯示如此下行L1/L2控制通道之通道結構及解碼方法。如第13A圖所示，L1/L2控制通道是分成2個第1碼塊、第2碼塊後再進行編碼化。在第1碼塊中含有分配資源塊及流數之資訊((1)+(2))。在第2碼塊中含有預編碼資訊、MCS資訊、併合ARQ資訊、CRC位元及行動台ID之重疊((3)+(4)+(5)+(6)×CRC)。第2碼塊是一長度可因應流的數目變化之可變長度。
以行動台將L1/L2控制通道解碼時，如第13B圖所示，首先將第1碼塊解碼後再辨識流數。接著，根據其資訊，將第2碼塊解碼。第2碼塊之資訊長度可依流之數目而變化，但事先已將第1碼塊解碼，因此無須假設多個資訊長度再嘗試進行第2碼塊的解碼。
又，亦可將L1/L2控制通道如下構建者。
此時，對於行動台，如第14A圖所示，事前以高階層的控制訊號通知用戶共通資訊及用戶原始資訊，用戶共通資訊諸如顯示MIMO模式之資訊，MIMO模式顯示是多用戶或單一用戶者，用戶原始資訊是顯示諸如流數資訊、顯示局部發送或分散發送之資訊。在此，局部發送係指：將連續之子載波分割當作為1區塊之發送方法，分散發送係指： 分配分散於頻帶整體之子載波之發送方法。流數資訊之發送周期亦可為低速(100msec以上或者是通訊開始時)，因此可以在不經由L1/L2控制通道傳送流數資訊之情形下以高層的訊號發送。
如第14B圖所示，L1/L2控制通道包含下列資訊。
(1)所分配之資源塊資訊
(2)各流所使用之流數目之預編碼資訊。流號及預編碼向量之對應關係事先已藉1對1的關係決定時，亦可只通知所使用之流號。
(3)各流之MCS(調變方式及編碼率)。原則上是傳送相當流數之部分，使用流之間共通之調變方式及編碼率時，只須傳送1個。
(4)併合ARQ關係之資訊。原則上是傳送相當流數之部分，傳送多數流之間同一碼塊之訊號時，其間之中只需1個。
(5)UE ID資訊。
其等資訊中，將資訊(1)編碼化(第1碼塊)。另外將資訊(2)-(5)一起進行編碼化，進而CRC位元和(2)-(4)之資訊一起傳送，將(5)的資訊重疊在CRC位元後再發送(第2碼塊)。對於第1碼塊、第2碼塊全部的控制位元，計算CRC。
即，L1/L2控制通道係分成2個第1碼塊、第2碼塊後再進行編碼化。第1碼塊含有分配資源塊之資訊(1)。第2碼塊包括預編碼資訊、MCS資訊、併合ARQ資訊、CRC位元與行動台ID之重疊((2)+(3)+(4)+(5)×CRC)。第2碼塊長度可因應流的數目變化之可變長度。
以行動台將L1/L2控制通道解碼時，先將第1碼塊解碼後，接著，根據其資訊，將(2)-(5)解碼。(2)-(5)之資訊長度可依流之數目而變化，但事先將流數資訊解碼了，因此無須假設多個資訊長度再嘗試進行(2)-(5)的解碼。
第15圖係顯示實施型態之OFDM-MIMO發送之引示通道之發送方法。在本實施型態中，發送下列通道，即：(1)未使用由基地台之各天線發送之預編碼之共通引示通道(第1引示)、及(2)在所分配之資訊塊內已進行與各流對應之預編碼之個別引示通道(第2引示)。
第1引示(共通引示通道)係發送給全部的用戶，使用在位於用戶終端機之SINR測定、流數的決定、預編碼向量的決定、及分散發送型用戶之解調者。
引示2只發送給局部發送型用戶，用於局部發送型用戶之解調者。
發送第2引示(個別引示通道)時，可將第13A圖之下行L1/L2控制通道中所含之資訊中第2碼塊之預編碼資訊省略。不另外發送個別引示通道時，根據下行L1/L2控制通道所含之預編碼資訊，由共通引示通道，推定業經預編碼之各發送流之通道推定值。對此，參考第15圖說明之。
在第15圖中，第1發送流之發送資料Sdata及第1發送流之個別引示訊號Pdedicated各以第1天線用之預編碼向量w1附與權重，於此合成來自第2流之發送訊號及共通引示訊號P1,common，由第1天線發送之。該發送訊號係接收傳遞路 徑變動H1，且在UE之接收第1天線接收。
第1發送流之發送資料Sdata及個別引示訊號Pdedicated又各以第2天線用之預編碼向量w2附與權重，於此合成來自第2流之發送訊號及共通引示訊號P2,common，由第2天線發送之。該訊號係接收傳遞路徑變動H2，且在行動台之接收第1天線接收。又，共通引示訊號P1,common及P2,common相互正交。
第1發送流之發送資料Sdata之接收訊號Rdata為，Rdata=(w1H1+w2H2)Sdata (1)
第1發送流之個別引示訊號Pdedicated之接收訊號Rpd為，Rpd=(w1H1+w2H2)Pdedicated (2)。
個別引示通道(訊號)Pdedicated已經在行動台事先知道，因此可由接收訊號Rpd及個別引示通道Pdedicated知道(w1H1+w2H2)。隨此，即使不以L1/L2通道傳送預編碼資訊，亦可由式(1)進行發送資料Sdata之推定。
另外，共通引示訊號P1,common之接收訊號Rp1為Rp1=(H1)P1,common，共通引示訊號P2,common之接收訊號Rp2為Rp2=(H2)P2,common，因此不送個別引示通道而只送共通引示訊號時，可由L1/L2通道所含之預編碼資訊w1、w2及從已接收之共通引示通道所推定之通道推定值H1、H2，推定接收資料Sdata。
藉此結構，可節省分配於局部發送型用戶之無線資源。
第16圖係顯示實施型態之基地台裝置結構之概略方塊 圖。基地台裝置10係具有多數天線29-1、29-2。並具有依各用戶設定之緩衝器11(11-1、11-2、…、11-n)、對各用戶進行發送排程之排程器12、串並變換器(S/P)13、依各天線設置之通道編碼部(15-1、15-2)及資料調變部(16-1、16-2)及預編碼處理部19。排程器12係輸入來自以上行鏈路接收訊號解調部28解調之行動台之回饋資訊(CQI、接收SIR等)，因應分散發送型用戶及局部發送型用戶，進行如第2圖所示之資源的分配及發送排程。S/P變換器13係輸入流數/號碼。S/P變換器13係進行相當流數之串並變換。只有1流時，不進行串並變換。
預編碼處理部19係輸入來自行動台之期望預編碼向量，對各發送序列進行如第4圖所示之附與權重。預編碼處理部19係於分散發送型時依事先決定之型樣，進行權重附與，局部發送型時，亦根據終端機之期望，最後由基地台決定預編碼向量。
資料調變部16-1、16-2係因應傳遞環境之變動，適應地變更調變方式或錯誤訂正編碼率之傳輸方式，即，經由AMC(Adaptive Modulation and Coding；適應調變編碼)，根據CQI，控制編碼率及資料調變方式。
另一實體通道之發送訊號產生部21係進行按實體通道不同而異之發送分集用之訊號的產生。
第17A及17B圖係預編碼向量處理部19之結構及對所發送之共有通道之預編碼權重之應用之示意圖。顯示使用SCH作為共有通道例之型態之第17A圖中，預編碼處理部19 係具有複製部19a、預編碼部19b、及固定預編碼權重設定部19c。複製部19a係將業經通道編碼且資料調變之共有通道複製天線數目(在此例中為2個)。預編碼部19b係於所複製之通道各乘上預編碼向量。
對局部發送型用戶，乘以因應通道狀態之權重時，如第9圖所示，使用由行動台回饋之預編碼向量，但如第10圖所示，為局部發送型用戶之用，而使用按各流事先設定之預編碼向量時，以固定預編碼權重設定部19c，設定與各流相對應之固定預編碼向量。此時，亦可固持一表單(未示於圖中)，該表單係使流號與按流而各事先決定之預編碼向量之間附與關連性者。
又，如第11圖所示，為分散發送型用戶用，而使用各流事先決定之預編碼向量時，固定預編碼權重設定部19c對各流應用相對應之向量組。此時，亦可固持一表單(未示於圖中)，該表單係使流號與按流而各事先決定之預編碼向量組(以相當天線數目之預編碼向量構成)之間附與關連性者。
第17B圖係顯示業經預編碼處理之訊號序列之發送分集。如第4圖所示，對各天線送來應用預編碼向量w1之第1訊號及應用預編碼向量w2之第2訊號雙方。由1天線發送附加相異權重之其等2共有通道時，如第17B圖所示，在10msec之無線框中使用相異子框發送。藉此得到發送分集效果。
再回到第16圖，業經預編碼之訊號序列係於OFDM多工映射部22-1、22-2而分割多工成各自正交之子載波，且映射於複數(complex)平面。業經複數調變之各OFDM子載波 訊號係於IFFT部23-1,23-2進行反高速傅立葉變換處理，於CP附與部24-1,24-2進行CP(cyclic prefix)附與處理，於RF發送電路25-1,25-2進行對RF訊號之變換處理，於功率放大器26-1,26-2進行放大處理，並經由雙工器(duplexer)27-1,27-2而由天線29-1,29-2發送者。
如此，根據回饋資訊(以閉環式)將欲排程之共有資料通道進行MIMO多工後發送者。由回饋資訊得到流數為1時，成為MIMO發送分集者。
此外，其他實體通道(共通控制通道、L1/L2控制通道、MBMS通道等)之發送訊號亦於其他實體通道之發送訊號產生部21產生相當於天線數目之序列，且接受OFDM多工及映射處理。特別是，雖未示於圖中，但對於L1/L2控制通道、廣播通道、傳呼通道的產生上，在通道編碼部15-1,15-2及資料調變部16-1,16-2之後設置STBC編碼器。又，在同步通道的產生上，與共有資料通道同樣，在通道編碼部15-1,15-2、資料調變部16-1,16-2之後設置預編碼處理部。對於MBMS通道的產生上，在通道編碼部15-1,15-2、資料調變部16-1,16-2之後設置延遲部。
其等通道不需要來自行動台之回饋資訊(以開環型)，且應用MIMO發送分集者。
第18圖係顯示行動台裝置之概略結構方塊圖。行動台裝置30之多數天線39-1、39-2之各所接收之訊號係於雙工器(duplexer)31-1,31-2而與發送訊號分離，在RF接收電路32-1,32-2變換成基帶訊號，且於FFT部34-1,34-2接受高速傅立葉 變換處理。FFT部34-134-2係輸入業經接收時序推定部33推定之推定值。共有資料通道係輸入訊號檢測部35。另一方面，跟隨著共有資料通道而送來之下行L1/L2控制通道係於下行L1/L2控制通道解調部37解調者。
L1/L2控制通道所含之資訊中流數、調變法、通道編碼率係輸入訊號檢測部35，而用於所接收之共有資料通道之解調者。另一方面，預編碼向量資訊係輸入使用引示通道之通道推定部38。以訊號檢測部35檢測之共有資料通道係於通道解碼部36解碼，使發送訊號再生。
FFT部34之輸出亦輸入使用引示通道之期望流數/號碼推定部41、使用引示通道之期望預編碼向量推定部42、及使用引示通道之CQI推定部43。業經推定之期望流數/號碼、期望預編碼向量、CQI係經由上行鏈路而朝基地台通知者。
如上說明，依本發明之實施型態，考慮所發送之實體通道之種類、特性及無線環境，再配合適當的MIMO傳輸控制法，可提昇傳輸特性，實現利用無線資源之效率化。
為方便說明起見，分成幾個實施例說明本發明，但各實施例的區分對於本發明並非本質所在，亦可因應需要使用2以上之實施例。為促進發明的理解，而使用具體的數值例進行說明，但沒有特別註明時，其等數值只不過是例子罷了亦可使用任何適當的數值。
以上本發明係參考特定的實施例加以說明，惟各實施例只是舉例而已，熟悉此項技藝之人士(該業者)應可理解各 種變形例、修正例、替代例、取代例等。為便於說明，本發明實施例之裝置是使用功能性的方塊圖進行說明，但如此裝置亦可透過硬體、軟體或其等組合實現。本發明並不限於上述實施例，只要不脫離本發明之精神，各種變形例、修正例、替代例、取代例等皆包括在本發明中。
本國際申請案係主張基於西元2006年8月22日申請之日本國發明專利申請案第2006-225923號及2006年10月3日申請之日本國發明專利申請案第2006-272344號基礎案之優先權者，本國際申請案援用第2006-225923號及第2006-272344號全部內容。
10‧‧‧基地台裝置
11‧‧‧緩衝器
12‧‧‧排程器
13‧‧‧串並變換器(S/P)
15-1,15-2‧‧‧通道編碼部
16-1,16-2‧‧‧資料調變部
19‧‧‧預編碼處理部
19a‧‧‧複製部
19b‧‧‧預編碼部
19c‧‧‧固定預編碼權重設定部
21‧‧‧其他實體通道之發送訊號產生部
22-1,22-2‧‧‧OFDM多工映射部
23-1,23-2‧‧‧IFFT部
24-1,24-2‧‧‧CP附與部
25-1,25-2‧‧‧RF發送電路
26-1,26-2‧‧‧功率放大器
27-1,27-2‧‧‧雙工器
28‧‧‧上行鏈路接收訊號解碼部
29-1,29-2‧‧‧天線
30‧‧‧行動台裝置
31-1,31-2‧‧‧雙工器
32-1,32-2‧‧‧RF接收電路
33‧‧‧接收時序推定部
34-1,34-2‧‧‧FFT部
35‧‧‧訊號檢測部
36‧‧‧通道解碼部
37‧‧‧下行L1/L2控制通道解碼部
38‧‧‧通道推定部
39-1,39-2‧‧‧天線
41‧‧‧期望流數/號碼推定部
42‧‧‧期望預編碼向量推定部
43‧‧‧CQI推定部
第1A圖係本發明實施型態之OFDM分集之說明圖。
第1B圖係本發明實施型態之OFDM分集之說明圖。
第2圖係OFDM下行無線存取之資源分配例之示意圖。
第3圖係一MIMO多工例之示意圖。
第4圖係使用了預編碼向量之MIMO多工例之示意圖。
第5圖係因應接收品質而改變流數之MIMO多工例之示意圖。
第6圖係依時空塊碼(STBC)處理進行之MIMO分集例之示意圖。
第7圖係一表單，列舉開環式及閉環式之MIMO分集例。
第8圖係適應MIMO通道傳輸方式之示意圖。
第9圖係發送至局部發送型用戶之共有資料通道之 MIMO控制的第1例。
第10圖係相對於局部發送型用戶之共有資料通道之MIMO控制的第2例。
第11圖係發送至分散發送型用戶之共有資料通道之MIMO控制例。
第12圖係應用開環型MIMO分集之實體通道例之示意圖。
第13A圖係以開環型MIMO分集發送之下行L1/L2控制通道之構成例及解碼例。
第13B圖係以開環型MIMO分集發送之下行L1/L2控制通道之構成例及解碼例。
第14A圖係以開環型MIMO分集發送之下行L1/L2控制通道之構成例。
第14B圖係以開環型MIMO分集發送之下行L1/L2控制通道之構成例。
第15圖係引示通道之發送方法例之示意圖。
第16圖係本發明實施型態之基地台裝置之構成例。
第17A圖係一示意圖，顯示第16圖之基地台裝置所使用之預編碼處理部之構成及以預編碼處理而附有權重之共有通道之發送分集例。
第17B圖係一示意圖，顯示第16圖之基地台裝置所使用之預編碼處理部之構成及以預編碼處理而附有權重之共有通道之發送分集例。
第18圖係本發明實施型態之行動台裝置之構成例。

Claims (6)

  1. 一種基地台裝置，包含有：多數天線；排程器，用以根據由行動台回饋之通道狀態，對送往複數個用戶之發送資料分配無線資源，進行發送排程；串並變換器，用以根據由前述行動台回饋之流資訊，將前述發送資料變換成前述天線數以下之流；及預編碼處理部，用以於前述各流應用預編碼處理，且由前述複數個天線發送前述業經預編碼之發送資料，於發送共有資料通道時，控制流數，使各流之預編碼向量為固定值。
  2. 如申請專利範圍第1項之基地台裝置，其中前述預編碼處理部是對送往已藉前述排程器分配由連續之多數子載波構成之資源塊之用戶的發送訊號的各流，應用由前述行動台回饋之預編碼向量。
  3. 如申請專利範圍第1項之基地台裝置，其中前述預編碼處理部具有固定預編碼權重設定部，對送往業已藉前述排程器分配分散於頻帶整體之子載波作為資源塊之用戶的發送訊號的各流，應用事前訂定之預編碼向量。
  4. 如申請專利範圍第1項之基地台裝置，其更具有一訊號產生部，該訊號產生部可產生發送前述發送資料之資料 通道以外之實體通道，前述資料通道以外之實體通道於沒有來自前述行動台之回饋資訊之情形下，由前述複數個天線透過發送分集發送。
  5. 如申請專利範圍第4項之基地台裝置，其中產生前述資料通道以外之實體通道之訊號產生部產生附於前述資料通道之L1/L2控制通道，且前述L1/L2控制通道係由將業已藉前述排程器分配之資源塊資訊與前述流數編碼化之第1碼塊、及將應用於前述各流之預編碼資訊編碼化之第2碼塊構成。
  6. 如申請專利範圍第4項之基地台裝置，其中產生前述資料通道以外之實體通道之訊號產生部產生：共通引示通道，是由前述多數天線個別發送且未經預編碼處理；及個別引示通道，是對業已藉前述排程器分配連續之多數子載波作為資源塊之局部發送型用戶，在所分配之資源塊內與前述各流對應且業經預編碼處理。
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