WO2007072822A1 - 送信機 - Google Patents

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WO2007072822A1
WO2007072822A1 PCT/JP2006/325282 JP2006325282W WO2007072822A1 WO 2007072822 A1 WO2007072822 A1 WO 2007072822A1 JP 2006325282 W JP2006325282 W JP 2006325282W WO 2007072822 A1 WO2007072822 A1 WO 2007072822A1
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WO
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chunk
initial phase
terminal
unit
delay
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/325282
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English (en)
French (fr)
Inventor
Toshizo Nogami
Kimihiko Imamura
Ryota Yamada
Original Assignee
Sharp Kabushiki Kaisha
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Publication date
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Application filed by Sharp Kabushiki Kaisha filed Critical Sharp Kabushiki Kaisha
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Priority to JP2007551099A priority patent/JP5068668B2/ja
Priority to EA200870069A priority patent/EA012005B1/ru
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Priority to US13/517,585 priority patent/US8320849B2/en

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    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
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    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0667—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of delayed versions of same signal
    • H04B7/0671—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of delayed versions of same signal using different delays between antennas
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    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
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    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0682—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission using phase diversity (e.g. phase sweeping)
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/12—Frequency diversity

Definitions

  • the present invention relates to a transmitter, and more particularly to a transmitter that transmits signals to a terminal from a plurality of antennas.
  • a method has been proposed in which a user scheduling is performed by dividing a plane defined by a frequency axis and a time axis into a plurality of blocks along the frequency axis and a time axis mainly in a multicarrier transmission system.
  • the area defined by the frequency axis and time axis that are reserved when a user performs communication is called an allocation slot, and the basic block for determining the allocation slot is called a chunk.
  • Non-Patent Document 1 When transmitting a cast signal, which is a one-to-one communication between a wireless transmitter and a wireless receiver, a method has been proposed in which a narrow block is allocated in the frequency direction to obtain a multiuser diversity effect.
  • Non-Patent Document 2 Non-Patent Document 3
  • Figures 33 and 34 show the time (vertical axis) and frequency of the signal transmitted from the wireless transmitter to the wireless receiver.
  • chunk K5 is allocated to the fourth user as allocation slot S4.
  • Chunks K6 and K7 are combined and assigned to allocation slot S5 to the fifth user.
  • Chunk K8 is assigned to slot S6 and the sixth user is assigned.
  • chunks K9 and K11 are allocated to the seventh user as allocation slot S7.
  • Chunks K10 and K12 are combined and divided into three equal parts in the time axis direction to set communication slots S8 to S10 with a time width of t3Z3 and a frequency width of 2f2.
  • Allocation slot S8 is allocated to the eighth user
  • allocation slot S9 is allocated to the ninth user
  • allocation slot S10 is allocated to the tenth user.
  • chunk K13 is allocated to the eleventh user as allocation slot S11.
  • Chunk K14 is assigned to user 12 as assignment slot S12.
  • Chunks K15 and K16 are combined and assigned to user 13 as allocation slot S13.
  • the eleventh to thirteenth users can obtain a multi-user diversity effect.
  • chunks K17 and K19 are allocated to the fourteenth user as allocation slot S14.
  • Chunks ⁇ 18 and ⁇ 20 are combined and equally divided into three in the time axis direction, and communication slots S15 to S17 with a time width of t5Z3 and a frequency width of 2f2 are set.
  • Allocation slot S 15 is allocated to the 15th user
  • allocation slot S16 is allocated to the 16th user
  • allocation slot SI 7 is allocated to the 17th user.
  • Non-Patent Document 1 "Downlink Multiple Access Scheme for Evolved UTRA ,, [online], 20 April 2005, Rl—050249, 3GPP, [2005 August 17 search], Internet URL: ftp : ⁇ ftp.3gpp.org/TSG— RAN / WGl—RLl / TSGRl—40bis / Docs / Rl- 050249.zip >
  • Non-Patent Document 2 "Physical Channel and Multiplexing in Evolved UTRA Downlink", [on line], June 20, 2005, Rl-050590, 3GPP, [Search August 17, 2005], Internet URL : ftp : ⁇ ftp.3gpp.org/TSG— RAN / WG1—RL1 / R1— Ad— Hocs / LTE—AHJ UNE—05 / Docs / Rl— 050590.zip>
  • Non-patent document 3 Intra-Node B Macro Diversity Using Simultaneous Transmission with Soft-combining in Evolved UTRA Downlink ", [online], August 29, 2005, Rl-0 50700, 3GPP, [October 6, 2005 Search], Internet URL: ftp: ⁇ ftp.3gpp. Org / tsg— ran / WGl— RL1 / TSGR1— 42 / Docs / Rl- 050700.zip>
  • a problem to be solved is that in the conventional technology, there may be a case where the multi-user diversity effect cannot be sufficiently obtained depending on the position of the terminal and the slot assigned to the terminal. .
  • the magnitude of the initial phase with respect to the output to at least one of the antennas is set as the communication time.
  • a transmission unit that provides an initial phase by switching according to a band, and that provides a delay for each antenna and communication time zone or communication frequency that is an output destination, and reception quality information of a signal transmitted by the transmission unit
  • a quality information receiving unit that obtains the terminal power of
  • the transmitter of the present invention is the above-described transmitter, wherein the transmission unit divides a frame composed of all communication frequencies in a predetermined time zone into a frequency direction and a time direction. The initial phase and the delay are given to each chunk.
  • the transmitter of the present invention is the above-described transmitter, comprising a scheduling unit that allocates the terminal for each chunk based on the scheduling of the initial phase and the delay given by the transmission unit.
  • the transmitter of the present invention is the transmitter described above, wherein the transmission unit includes the chunks.
  • the delay is changed in order to provide an optimal diversity effect.
  • the transmitter of the present invention is the above-described transmitter, wherein the transmission unit selects the magnitude of the delay from a plurality of types of preset delay magnitudes. Characterized by
  • the transmitter of the present invention is the above-described transmitter, wherein the diversity effect is a shift between a frequency diversity effect and a multiuser diversity effect, and is a chunk that provides a frequency diversity effect.
  • the delay may be larger than the delay of a chunk that gives a multiuser diversity effect.
  • the transmitter of the present invention is the transmitter described above, wherein the chunk belongs to a region that gives a frequency diversity effect or a region that gives a multi-user diversity effect, and the transmitting unit includes the initial stage.
  • the size of the phase is the same for all chunks belonging to the region that gives the frequency diversity effect.
  • the transmitter of the present invention is the transmitter described above, wherein the chunk includes a pilot signal that is a signal for reception quality evaluation and a shared data signal that is a signal for data transmission.
  • the initial phase and the delay applied to one chunk are the same in the pilot signal and the shared data signal in the chunk.
  • the transmitter of the present invention is the transmitter described above, wherein the scheduling unit compares the reception quality information notified from each terminal and determines the priority order of each terminal. And a chunk allocation unit that allocates the chunk to each terminal based on the priority.
  • the transmitter of the present invention is the above-described transmitter, and the initial phase force of the chunk as a target in the priority determining unit! / The chunk as a target in the chunk allocating unit The initial phase is the same.
  • the transmitter of the present invention is the above-described transmitter, and the priority of the priority determining unit is the target of the delay of the chunk to be read / written as the target for the chunk allocating unit.
  • the transmitter of the present invention is the transmitter described above, wherein the scheduling unit collectively performs the process of assigning the terminal to the chunk in the frame for each frame, The transmitting unit gives the same initial phase or delay to chunks located at the same position in the frame.
  • the transmitter of the present invention is the transmitter described above, wherein the transmitter sets the initial phase or the delay magnitude to the same value in a predetermined time period. To do.
  • the transmitter of the present invention is the transmitter described above, wherein the scheduling unit is a communication time after a round trip time which is a predetermined time after the reception quality information is notified from the terminal.
  • a band is allocated to the terminal on the basis of the reception quality information, and the time period is a length of a natural fraction of the round trip time.
  • the transmitter of the present invention is the above-described transmitter, wherein the transmission unit outputs to the nth antenna and transmits with a subcarrier whose frequency is different from that of the 0th subcarrier.
  • a phase rotation of 2 ⁇ fm'nT (T is a predetermined time) is given to the signal as the delay.
  • the transmitter of the present invention is the above-described transmitter, and the transmission unit determines the magnitude of the initial phase to be given to each chunk based on the acquired reception quality information. It is characterized by that.
  • the transmitter of the present invention is the above-described transmitter, and the transmission unit determines the number of chunks that give the same initial phase based on the acquired reception quality information. It is characterized by that.
  • the transmitter of the present invention is the transmitter described above, wherein the transmitter selects the magnitude of the initial phase from a plurality of types of preset initial phases. It is characterized by this.
  • the transmitter of the present invention is the above-described transmitter, wherein the transmitter gives a phase rotation of ⁇ as the initial phase to the signal output to the nth antenna.
  • the difference between ⁇ and phase rotation ⁇ given as the initial phase for the 0th antenna at the same time and communication frequency is one of ⁇ types ( ⁇ is a natural number)
  • the transmission unit gives an initial phase for switching the magnitude of the delay with respect to the output to at least one antenna according to the communication time zone to the input signal.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication system using a wireless transmitter 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a view showing a delay profile in the same embodiment.
  • FIG. 2B is a diagram showing a transfer function in the same embodiment.
  • FIG. 3A is a view showing a delay profile in the same embodiment.
  • FIG. 3B is a diagram showing a transfer function in the same embodiment.
  • FIG. 3C is a diagram showing a transfer function in the same embodiment.
  • FIG. 4A is a diagram showing a maximum delay time in the same embodiment.
  • FIG. 4B is a diagram showing the relationship between the maximum delay time and the frequency variation of FIG. 4A in the same embodiment.
  • FIG. 5A is a diagram showing a maximum delay time in the same embodiment.
  • FIG. 5B is a diagram showing the relationship between the maximum delay time and the frequency variation of FIG. 5A in the same embodiment.
  • FIG. 6A is an explanatory diagram when the same signal is transmitted without delay from a plurality of antenna cables in the embodiment.
  • 6B is a diagram showing a frequency distribution of received power of the wireless receiver 9 in FIG. 6A.
  • FIG. 6C is a diagram showing a frequency distribution of received power of the wireless receiver 10 in FIG. 6A.
  • FIG. 7A is an explanatory diagram when the same signal is transmitted with different delays for each antenna in the same embodiment.
  • FIG. 7B is a diagram showing a frequency distribution of received power of the wireless receiver 9 in FIG. 7A.
  • FIG. 7C is a diagram showing a frequency distribution of received power of the wireless receiver 10 in FIG. 7A.
  • FIG. 8 is a diagram showing a signal configuration in a chunk in the embodiment.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram when communication is performed with a plurality (three) of terminals in the embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a transfer function C 11 in the multi-user diversity region and a transfer function C 12 in the frequency diversity region and chunks of the terminal 12 in the embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of the transfer function C21 in the multiuser diversity region of the terminal 14 and the transfer function C22 in the frequency diversity region and chunks in the embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing a transfer function of chunk K1 to chunk K4 of terminal 12 in the same embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a transfer function and a chunk when the initial phase of a signal to which one antenna force is transmitted is switched for each slot in the same embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of reception level fluctuation when the initial phase is switched in the region for obtaining the multi-user diversity effect and the region for obtaining the frequency diversity effect in the same embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of a transmission rate report value CQI in each chunk of the terminal 12 in the same embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of a transmission rate report value CQI in each chunk of the terminal 13 in the embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of a transmission rate report value CQI in each chunk of the terminal 14 in the embodiment.
  • FIG. 18A is a diagram showing an example of prioritization from terminal 12 to terminal 14 with respect to phase pi in the same embodiment.
  • FIG. 18B is a diagram showing an example of prioritization from terminal 12 to terminal 14 for phase p2 in the same embodiment.
  • FIG. 19 shows an example of scheduling with prioritization shown in FIG. 18 in the embodiment.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of scheduling with prioritization shown in FIG. 18 in the same embodiment.
  • ⁇ 21 A diagram showing the configuration of the chunk when the ratio of the number of chunks to which each initial phase is applied is adaptively controlled in the same embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram showing how the initial phase is switched in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a diagram showing an example of the relationship between the time variation of the reception level and the scheduling round trip time RTT in the same embodiment.
  • ⁇ 24 A diagram showing an example of reception level fluctuations of the terminal 12 and the terminal 13 in the same embodiment.
  • FIG. 25 is a diagram showing an example of scheduling when a different initial phase is used for each chunk in the same embodiment.
  • FIG. 26 is a diagram showing an example of the relationship between the phase difference between two signals and the complex amplitude of a composite signal.
  • FIG. 27 is a diagram showing an example of the frequency characteristics and the configuration of chunks when four types of initial phases are switched and used in the third embodiment of the invention.
  • ⁇ 28] is a block diagram showing the configuration of the base station apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
  • ⁇ 29] is a flowchart for explaining the operation of the scheduler unit 19 in the same embodiment.
  • FIG. 30 is a diagram showing an example of MCS information in the same embodiment.
  • FIG. 31 is a block diagram showing a configuration of a transmission circuit unit 21 in the same embodiment.
  • ⁇ 32 A block diagram showing the configuration of the transmission circuit unit 21 in the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 33 is a diagram showing an example of the relationship between the time and frequency of a signal transmitted to a wireless receiver in the conventional wireless transmitter power.
  • the radio transmitter power in the prior art is also a diagram showing an example of the relationship between the time and frequency of the signal transmitted to the radio receiver. Explanation of symbols
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing that a signal transmitted by the wireless transmitter 1 reaches the wireless receiver 7 through a plurality of propagation paths.
  • the wireless transmitter 1 has a plurality of transmission antennas 2 to 4 and gives different delay times 0, T, and 2 ⁇ to the signals supplied to the respective antennas, and transmits from the respective transmission antennas 2 to 4.
  • the wireless receiver 7 receives the signal transmitted from the wireless transmitter 1. Note that FIG. 1 illustrates a case where the wireless transmitter 1 includes three transmission antennas 2 to 4 as an example.
  • the multiple transmit antennas described here are assumed to be transmit antennas mounted on a radio transmitter that is a base station facility such as a mobile phone, and within the same sector, between different sectors within the same base station, and between different base stations. Three types of antennas can be assumed. Here, the case where it is installed in the same sector is explained as an example However, other configurations may be used. Also, the delay units 5 and 6 in the figure give a delay time T, and as described above, the delay time T for the transmission antenna 3 and the delay time 2T for the transmission antenna 4 as described above. Shall be given.
  • FIG. 2 is a diagram showing a delay profile and a transfer function of a signal that reaches a wireless receiver through a plurality of (three) propagation paths having different delay times.
  • Figure 2A shows a delay profile that shows the time (horizontal axis) and power (vertical axis) as the transmitted signal passes through multiple propagation paths with different delay times and reaches the wireless receiver.
  • the instantaneous delay profile has a maximum delay wave of 2T + dmax, and the maximum delay wave is much larger than when the same signal is transmitted from each transmitting antenna.
  • dmax indicates the difference in arrival time between the fastest propagation path and the slow propagation path when radio waves reach the receiving antenna force receiving antenna.
  • FIG. 2B shows a transfer function in which the delay profile of FIG. 2A is frequency-converted and the point force of frequency (horizontal axis) and power (vertical axis) is also shown.
  • increasing the maximum delay time 2T + dmax in the delay profile means that the frequency variation of the transfer function becomes faster. Therefore, as shown in Fig. 2B, data Dl and D2 are spread with a spreading ratio of 4, and subcarriers are allocated.
  • Figure 3 is a diagram showing the delay profile and transfer function of a signal that reaches a wireless receiver through multiple propagation paths with different delay times.
  • Figure 3A shows a delay profile that shows how a transmitted signal reaches a wireless receiver through multiple (three) transmission paths with different delay times, in terms of time (horizontal axis) and power (vertical axis).
  • Figure 3B shows the transfer function at the radio receiver used by user ul.
  • Fig. 3C shows the transfer function at the wireless receiver used by user u2.
  • FIG. 4 and 5 are diagrams showing the relationship between the maximum delay time (n ⁇ 1) T and the frequency fluctuation.
  • Fig. 4 (b) when the arrival time difference between the two incoming waves w31 and w32 is (n-1) T, the transfer function of this propagation path is as shown in Fig. 4 (b).
  • the frequency variation of the appropriate transfer function is different between the case of obtaining the frequency diversity effect! / ⁇ and the case of obtaining the multi-user diversity effect.
  • the maximum delay time ( ⁇ – 1) — between the transmitting antennas is set to the frequency of the chunk, which is the basic region defined by the frequency axis and time axis that are secured when the user performs communication.
  • setting (n-1) T> lZFc makes it possible to obtain an environment where the frequency diversity effect can be easily obtained.
  • the maximum delay time (n-1) T between transmit antennas is defined as the frequency bandwidth Fc of the chunk, (n-1) T and lZFc
  • the delay time added to each transmitting antenna is expressed as ⁇ 1 times ⁇ , and ⁇ may change for each force antenna that is considered to be constant.
  • the maximum delay time may be reduced by reducing the number of transmission antennas used for signal transmission instead of setting (n ⁇ l) T ⁇ lZF c.
  • the power to transmit by frequency diversity and whether to transmit by multi-user diversity depend on the type of signal to be transmitted (pilot signal, control signal, broadcast Z multicast signal, etc.) and the moving speed of the wireless receiver (moving It can be switched by frequency diversity when the speed is high! Or multiuser diversity when the speed is low.
  • FIGS. 6A to 6C are explanatory diagrams when the same signal is transmitted from a plurality of antennas of the wireless transmitter 8 without giving a delay time.
  • Fig.6A when a radio transmitter 8 having a plurality of (three) horizontally omnidirectional transmitting antennas arranged in parallel is installed, the elliptical shape shown in Fig.6A is considered.
  • FIG. 6B there is a direction in which the received signal is received at a high reception level in the entire frequency band, as in the case of the wireless receiver 10.
  • there is a direction in which the received signal is received at a low reception level in the entire band see Fig. 6C).
  • FIG. 7A to FIG. 7C are explanatory diagrams when the same signal is transmitted from the plurality of transmission antennas of the wireless transmitter 8 with different delay times.
  • a wireless transmitter 8 with multiple (three) non-directional transmitting antennas arranged in parallel in the horizontal direction is installed, the case of a narrow band is considered.
  • the lobes e21 to e26 are generated as shown by the ellipse in Fig. 6A. Therefore, the force level that generates high frequency bands and low frequency bands in the received signal can be maintained.
  • Wireless reception Almost the same quality can be obtained in both the signal reception level at the transmitter 9 (see FIG. 7B) and the signal reception level at the radio receiver 10 (see FIG. 7C). Therefore, the method of transmitting a signal with a different delay time for each transmission antenna of the wireless transmitter 8 can also compensate for the drawbacks of transmitting a plurality of transmitting antenna forces described in FIG. 6 and the same signal.
  • FIG. 8 shows a signal configuration in the chunk.
  • the signal configuration in chunk K1 in Fig. 1 is described in detail.
  • chunk K1 has 19 subcarriers sl to sl9 arranged in the frequency direction (horizontal axis direction) and four time directions (vertical). It shall be composed of OFDM (Orthogonal Frequency Divisjon Multiplexing) simponole sm placed on the axis.
  • the hatched portions P1 to P10 are common pilot channels that transmit common pilot signals (CPICH: Common Pilot Channel), and are signals used to measure propagation path estimation and received signal quality during demodulation. Is transmitted.
  • the portion of the chunk excluding the common pilot signal is a shared data channel for transmitting a shared data signal that is a data transmission signal.
  • the said structure takes the same structure by chunk Kl-20.
  • a terminal 12, a terminal 13, and a terminal 14 are arranged around the base station apparatus 11 that is a transmitter in the present embodiment, and each of them is a base station apparatus 11.
  • the base station apparatus 11 is composed of three sectors SC1 to SC3, and each sector includes a plurality of (for example, three) transmission antennas. That is, a case where one sector SC1 and the three terminals are communicating in the situation shown in FIG. 1 will be described below.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents power. From above, the transfer function C11 observed in the multiuser diversity region and the transfer function observed in the frequency diversity region. C12 is shown. In FIG. 10, the transfer functions observed at terminal 12 in FIG. 9 are denoted as C 11 and C 12.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents time
  • K1 to K20 chunks are appropriately assigned to each user for communication.
  • the group Kl, K5, K9, K13, and K17 forces Ll l, chunks K2, K6, K10, Kl 4, Kl 8 forces Gnolepe: LI 2, chunks K3, K7, Kl l
  • Each group is divided into a group L14 consisting of K15, K19 power group G13, chunk K4, ⁇ 8, ⁇ 12, ⁇ 16, ⁇ 20. It is assumed that the yanks are grouped together, group L 11 and group L 13 are divided into multiple diversity areas, and group L12 and group L14 are divided into frequency diversity areas.
  • the transfer function of the propagation path is obtained using the common pilot signal CPIC H of the chunks included in group L11
  • the region of band fl of transfer function C11 is observed.
  • the transfer function of the propagation path is obtained using the common pilot signal CPICH of the chunks included in the group L12
  • the region of the band f2 of the transfer function C12 is the common pilot signal CPICH of the chunks included in the group L13.
  • the transfer function of the propagation path is calculated using the common pilot signal CPICH of the chunks included in the region force group L14 of the band f 3 of the transfer function C11. A region of band f4 is observed.
  • FIG. 11 shows the transfer function observed at the terminal 14 in FIG. 9 and the manner of chunk grouping.
  • the horizontal axis is frequency and the vertical axis is power, as in FIG. 10, and the transfer function C21 observed in the multiuser diversity region and the frequency diversity region are observed from above.
  • the transfer function C22 is shown. Since the position where the propagation path is observed is different from that in Fig. 10, the transfer functions C21 and C22 are different from the transfer functions Cl l and C12 shown in Fig. 10.
  • FIG. 11 a method is shown in which the horizontal axis is frequency and the vertical axis is time, as in FIG. 10, and chunks K1 to K20 are appropriately assigned to each user as in FIG.
  • Fig. 11 as in Fig.
  • the group K12, chunks K3, K7, and K18 forces Ll l, chunks Kl, K5, K9, K13, and K17 forces Ll l, chunks K2, K6, K10, K14, and K18 forces , K15, K19 Powerful Gnolepe: L13, Chunk K4, ⁇ 8, ⁇ 12, ⁇ 16, ⁇ 20 Powerful Group L14 is assumed that each chunk is grouped, and Group L11 and Group L13 are multi-user diversity Region, Group L 12 and Group L 14 Assume that the frequency diversity area is divided in advance.
  • the region of the band fl of the transfer function C21 is observed. Shall be.
  • the transfer function of the propagation path is obtained using the common pilot signal CPICH of the chunks included in the group L12
  • the band f2 region of the transfer function C22 is propagated using the common pilot signal CPICH of the chunks included in the group L13.
  • the band f3 region of the transfer function C21 is observed.
  • the band f4 region of the transfer function C22 is observed. Is done.
  • the terminal 12 when the received signal quality for each chunk is transmitted as information included in the transmission rate report value CQI (Channel Quality Indicator) notified to the base station for each terminal power, the terminal 12 In this case, the base station compares the group L11 and the group L13, that is, the band fl of the transfer function C11 and the band f3 of the transfer function C11, so that the base station has the group L11 (or fl) Is assigned to terminal 12 and a signal is transmitted.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • the base station compares the group L11 and group L13, that is, the band fl of the transfer function C21 and the band f3 of the transfer function C21, the base station Group L13 (or band f3) is assigned to terminal 14 and the signal is transmitted.
  • the frequency diversity region and the multi-user diversity region are determined in advance.
  • the common pilot signal included therein is also added with the different delay time, and scheduling is performed according to the transmission rate report value CQI of the terminal power, so that an appropriate chunk is allocated to each terminal, and sufficient multi-user It can be seen that a diversity effect can be obtained.
  • FIG. 12 shows the transfer function of the actual propagation path of terminal 12 from chunk Kl to chunk K4 in Fig. 10.
  • Chunks K1 and Chunk ⁇ 3 are group L 11 and group L 13, that is, with a delay time to obtain a multi-user diversity effect, so the bandwidth f
  • the frequency variation pitch of the transfer function of the propagation path is large.
  • the delay time for obtaining the frequency diversity effect is applied to the chunk K2 and the chunk K4, that is, the chunk K2 and the chunk K4, the frequency of the transfer function of the propagation path is in the band f2 and the band f4.
  • the fluctuation pitch is smaller than the band fl and band f3.
  • the transfer function of the propagation path in the terminals other than the terminal 12 is also the force that the frequency fluctuation pitch is smaller in the bands f2 and f4 than in the bands fl and f3. Since the frequency varies depending on the location of the terminal, the position of the peak and valley of the frequency characteristic of the transfer function differs depending on the terminal.
  • FIG. 13 shows a state in which the initial phase of a signal transmitted with at least one antenna force is switched for each slot on the time axis.
  • the force for explaining the case of alternately switching between two types of initial phases The present invention is applicable if the number of types of initial phases is two or more than two.
  • the initial phase of chunks K1 to K4 and chunks K9 to K12 is the first phase pi, chunks K5 to chunk K8, and chunks K13 to chunk K16.
  • the initial phase is the second phase p2.
  • the frequency characteristics of the transfer function when the initial phase at the terminal 12 is the phase pi and the frequency characteristics of the transfer function when the initial phase at the terminal 12 is the phase p 1 are shown in the upper diagram of FIG. Frequency characteristics.
  • the initial phase of the transmitted signal shifts the peak and valley positions of the transfer function based on multipath interference.
  • channel estimation and received signal quality are measured from the common pilot signal inserted in each chunk, but the received signal quality depends on the initial phase because the common pilot signal in each chunk also receives multipath interference. Is different.
  • switching between the two types of initial phases as shown in Fig. 13 alternately for each slot results in alternately observing the two types of frequency characteristic forces as shown in the figure for each S slot. Will be.
  • FIG. 14 shows an example of reception level fluctuations in the band fl, which is a region that gives the delay time for obtaining the multi-user diversity effect, and in the band f2, which gives the delay time for obtaining the frequency diversity effect.
  • the initial phase of chunks ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2 ⁇ ⁇ 9 ⁇ ⁇ 10 is phase pi
  • the initial phase of chunk 13 ⁇ 4 '1 ⁇ 6' 1 ⁇ 13 '1 ⁇ 14 is phase 2.
  • band f 1 small! / Delay time is applied in order to obtain a multi-user diversity effect, and the pitch of frequency variation of the transfer function due to the delay time is relatively large compared to band fl. .
  • the initial phase is set to phase pi and phase p2
  • the peak and valley positions of the transfer function shift, so the peak is dominant in the band f 1 where the frequency variation of the transfer function is relatively large.
  • the average received power varies greatly depending on whether Rikiya becomes dominant. For this reason, as shown in the left diagram of FIG. 14, the reception level varies greatly every time the initial phase is switched.
  • the time variation of the propagation path is moderate, there is no significant difference between the reception levels of chunk K1 and chunk K9 to which the same initial phase is applied. The same is true for chunk K5 and chunk K13.
  • FIGS. 15 to 17 show an example of the transmission rate report value CQI in three types of terminals (terminal 12, terminal 13, and terminal 14 in FIG. 9) that request allocation of multi-user diversity chunks.
  • the upper diagram in FIG. 15 shows the frequency characteristics of the transfer function at terminal 12 when the initial phase is phase p 1 and when the initial phase is phase p2. If the initial phase is phase pi, there is no valley in band fl or band f3 (i.e. chunks ⁇ 1, ⁇ 3, ⁇ 9, ⁇ 11), so the reported transmission rate CQI is relatively low as shown in the lower figure of Fig. 15. large. On the other hand, if the initial phase is phase ⁇ 2, there is a valley in band fl and band f3 (that is, chunks ⁇ 5, ⁇ 7, ⁇ 13, and ⁇ 15), so the reported transmission rate compared to the case where the initial phase is phase pi. CQI is getting smaller.
  • the upper diagram of FIG. 16 shows the frequency characteristics of the transfer function in the terminal 13 when the initial phase is the phase pi and when the initial phase is the phase p2. If the initial phase is phase pi, there is a valley in chunk: ⁇ : 1 ': «: 3':«: 9 ': «: 11, so the transmission rate reported value is as shown in the lower figure of Fig. 16. CQI is small. On the other hand, if the initial phase is phase P2 , there is no valley in chunks K5-K7-K13-K15, so the reported transmission rate CQI is larger than when the initial phase is phase p1. Yes.
  • the upper diagram in FIG. 17 shows the frequency characteristics of the transfer function in terminal 14 when the initial phase is phase p 1 and when the initial phase is phase p2. Since the trend is similar to that of terminal 12, the trend of the reported transmission rate CQI is also close to that of terminal 12 as shown in the lower diagram of FIG. That is, the transmission rate report value CQI of chunks ⁇ 1, ⁇ 3, ⁇ 9, and ⁇ 11 is larger than the transmission rate report value CQI of chunks ⁇ 5, ⁇ 7, ⁇ 13, and ⁇ 15! /.
  • the initial phase is fixed, V or any of the terminals will receive a low reception level, and the state will continue for a while, requiring a low transmission rate, resulting in a decrease in throughput.
  • the terminal 12 and the terminal 14 continue to have a good reception level, but the terminal 13 continues to have a poor reception level.
  • terminal 13 continues to have a good reception level, but terminals 12 and 14 continue to have a poor reception level.
  • Each terminal reports the transmission rate report value CQI of each chunk to the base station.
  • the transmission rate report value CQI is the reception quality information in this embodiment.
  • the base station performs scheduling based on these reported values.
  • a frame is a unit composed of a plurality of continuous slots, and includes all communication frequencies in a predetermined time slot.
  • the base station averages the transmission rate report value CQI in each initial phase reported from each terminal, and determines the priority of the terminal based on the average transmission rate report value CQI in each region (band) in each initial phase.
  • Figure 18 shows how terminal 12 is prioritized from terminal 12.
  • FIG. 18A shows priorities in the band fl and the band f 3 when the initial phase is the phase pi.
  • the transmission rate report values CQI of terminal 12 in chunk K1 and chunk K9 are 10 and 10, respectively, as shown in FIG. 15, so the average transmission rate report value of terminal 12 in band fl whose initial phase is phase pi
  • the CQI is 10.
  • the transmission rate report values CQI of terminal 13 in chunk K1 and chunk K9 are 1 and 1, respectively, as shown in FIG. 16
  • the average transmission rate of terminal 13 in band fl whose initial phase is phase pi The reported value CQI is 1, and the transmission rate reported values CQI of terminal 14 in chunks K1 and K9 are 7 and 6, respectively, as shown in Fig.
  • the terminal 13 is the terminal 14, the terminal 12 and the terminal 12 are in descending order of priority.
  • the priority is Terminal 13, terminal 12, and terminal 14 are in descending order.
  • FIG. 19 shows an example of scheduling when the priorities are as shown in FIGS. 18A and 18B. As described above, here, a case where scheduling is performed for each frame will be described. In the scheduling frame, the terminal power with a low total transmission rate is also chunked. Shall be assigned.
  • the first round is assigned sequentially from terminal 12.
  • the terminal 12 is assigned a chunk K1 whose initial phase having the highest priority of the terminal 12 is the phase pi and whose band is the band fl.
  • the terminal 13 is assigned channel K7, whose initial phase having the highest priority of terminal 13 is phase p2 and whose band is band f3.
  • a chunk K3 whose initial phase with the highest priority of the terminal 14 is the phase pi and whose band is the band f3 is assigned to the terminal 14.
  • the total value of the average transmission rates in the chunks assigned to each terminal is 10 for terminal 12, 6 for terminal 13, and 9.5 for terminal 14.
  • a terminal power chunk with a smaller total average transmission rate is allocated.
  • terminal 13 is assigned chunk K15 whose initial phase having the highest priority of terminal 13 is phase p2 and whose band is band f3.
  • the initial phase with the highest priority of terminal 14 is the band with the phase pi to terminal 14 with the lowest average transmission rate.
  • chunk K9 is allocated to terminal 12, and chunk K5 and chunk K13 are allocated to terminal 13.
  • FIG. 20 shows another example of scheduling for each frame when priority is as shown in FIG.
  • chunks are assigned to terminals in the order of chunks Kl, ⁇ 3, ⁇ 5, ⁇ 7, ⁇ 9, ..., ⁇ 15.
  • High-priority terminals are assigned to each chunk sequentially. At this time, if the assignment of data with the terminal having the higher priority as the transmission destination has already been completed, the terminal with the next highest priority is assigned.
  • terminal 12 Since chunk K1 has an initial phase of phase pi and a band of band fl, terminal 12 is assigned from the priority shown in FIG. Since chunk K3 has an initial phase of phase pi and a band of band f3, terminal 14 is assigned according to the priority in FIG. Here, it is assumed that the data for which the terminal 14 is the transmission destination is completed. Next, since the initial phase is the phase P 2 and the band is the band fl, the chunk K5 assigns the terminal 13 according to the priority in FIG. Similarly, terminal 13 is assigned to chunk K7 and terminal 12 is assigned to chunk K9. In chunk K11, the terminal with the highest priority is the terminal 14, but as described above, the data with the terminal 14 as the transmission destination has already ended, so Allocate terminal 12 with high priority.
  • Terminal 13 is assigned to chunk K13 based on the priority shown in FIG. Here, it is assumed that the data having the terminal 13 as the transmission destination is completed. Finally, in K15, the terminal with the highest priority is the terminal 13, but since the data with the terminal 13 as the transmission destination has ended, the terminal 12 with the next highest priority is assigned.
  • allocation is performed from a terminal having a high priority, that is, a terminal having a high transmission rate, so that the system throughput is improved.
  • chunks are allocated to each terminal based on the initial phase scheduling in this embodiment in which the initial phase is set to the same value every two slots. Yes.
  • the ability to exemplify the scheduling method can be used. Even in such a case, by switching the phase in time, it is possible to obtain the effect of preventing the situation that the propagation path fluctuation becomes severe in time and the reception level is poor, from continuing.
  • the force described in the case where the delay time is grouped in the frequency direction and the initial phase is constant in the frequency direction is not limited to this. You can select a delay time for each chunk in the frame, or even at the same time. The same effect can be obtained even if different initial phases are used.
  • the system throughput can be improved by increasing the ratio of the initial phase at which a higher reception level report value is reported.
  • FIG. 22 shows how the initial phase is switched.
  • the round trip time RTT which is the scheduling delay, is 4 slots. That is, a transmission rate report value CQI is generated from the slot received by the terminal, the transmission rate report value CQI is notified to the base station which is a transmitter in this embodiment, and the base station based on the transmission rate report value CQI.
  • the slot allocated to the terminal by the scheduled scheduling is the fourth slot counted from the slot referenced when the transmission rate report value CQI is generated.
  • the time period Tco for cyclic switching of the initial phase is 2 slots. In other words, an arbitrary slot and a slot two slots after that slot have the same initial phase. Therefore, the time period Tco is half the round trip time RTT.
  • the initial period is switched by setting the time period Tco to a natural fraction of the round trip time RTT.
  • the maximum value of the initial phase type is the number of slots for the round trip time RTT.
  • the terminal 12 in FIG. 9 measures the received signal quality of the chunk K1 belonging to the group L 11 and the chunk K3 belonging to the group L13 with the initial phase being the phase pi, and the chunk K1 and the chunk K3.
  • the base station Based on the reported transmission rate report value CQI, the base station also uses chunk K17 belonging to group L 11 and chunk K belonging to group L 13 with the initial phase as phase p 1.
  • Fig. 23 shows an example of the relationship between the reception level time variation and the scheduling round trip time RTT.
  • Terminal 12 has a lower reception level when phase p2 is applied in band fl than when phase pi is applied. Since large fluctuations in the reception level are due to switching of the initial phase, the period of large fluctuations in the reception level depends on the initial phase switching period. In this case, since the phase pi and the phase p2 are applied in the 2-slot period, the reception level also varies greatly in the 2-slot period. Received level power in each chunk The calculated transmission rate report value CQI is used for scheduling in the chunk after 4 slots.
  • FIG. 24 shows an example of how reception levels vary between terminal 12 and terminal 13.
  • terminal 13 Since terminal 13 has a larger distance from the base station than terminal 12, terminal 13 has a smaller average reception level than terminal 12. However, when the phase is switched, the reception level for each slot may be reversed. In the example shown in FIG. 24, when the initial phase is phase pi, the reception level of terminal 13 is lower than that of terminal 12, while when the initial phase is phase p 2, the reception level of terminal 13 is lower than that of terminal 12. large. Since the reception level in chunk K1 is terminal: L2 is higher than terminal 13, the transmission rate report value CQI of terminal by chunk K1 is higher in terminal 12. If scheduling is performed using this transmission rate report value CQI, the priority of the terminal 12 with a high transmission rate becomes high, and the terminal 12 is assigned to the chunk K17 after the round trip time RTT.
  • Chunk K17 uses the same phase pi as chunk K1, so terminal 12 has a higher reception level than terminal 13, so it can satisfy the required error rate and transmit data with high efficiency. .
  • the terminal 13 is assigned to the chunk K21 scheduled based on the chunk K5. As a result, even in chunk K21, the higher reception level A terminal will be assigned.
  • the time variation of the transfer function is increased by switching the initial phase at the predetermined time period Tco in the present embodiment.
  • the time period T co of this initial phase switching is 2 slots, which is one half of 4 slots of the round trip time (schedule delay) in this embodiment. Since chunks are allocated to each terminal, chunks can be allocated fairly to each terminal. In addition, since it can be assigned to an initial phase with a high reception level, a multi-user diversity effect can be obtained in the time axis direction, and an improvement in system throughput can be expected.
  • the transmission rate report value CQI is high, and the force proportional fairness method described for the method for allocating terminals is further used.
  • the chunks can be allocated fairly to each terminal.
  • the instantaneous value relative to the time average value of the transfer function also varies greatly. For this reason, even a terminal with a low average reception level that is very far from the base station may have an opportunity to be allocated because the instantaneous value of the transfer function may increase with respect to the time average value.
  • the force described in the case where the delay time is grouped in the frequency direction and the initial phase is constant in the frequency direction is not limited to this.
  • the delay time may be selected for each chunk in the frame, or even if the initial phase is different for each chunk at the same time, scheduling is performed in units of chunks. If the condition that both the delay time and the initial phase are the same in the RTT period, the same effect as above can be obtained.
  • Figure 26 shows an example of the relationship between the phase difference between the two signals and the complex amplitude of the combined signal.
  • the phase difference between signal 1 and signal 2 is SO, that is, when the vector indicating the complex amplitude of signal 1 and signal 2 is in the same direction
  • the amplitude of the combined signal is maximum.
  • the phase difference between signal 1 and signal 2 increases, the amplitude of the combined signal gradually decreases and becomes the minimum value when the phase difference is ⁇ .
  • the phase difference becomes larger than ⁇ the amplitude of the combined signal increases and becomes the maximum again when the phase difference is 2 ⁇ .
  • the amplitude of the combined signal of the two signals varies with a period of 2 ⁇ with respect to the phase difference between the two signals.
  • the initial phase difference between the antennas is set to 0, ⁇ / 2, ⁇ , 3 ⁇
  • FIG. 27 shows an example in which these four types of initial phases are switched over in time.
  • the phase difference is changed by ⁇ ⁇ 2
  • the peak and valley positions of the transfer function are shifted by a quarter of the pitch of the peak and valley, and when the phase difference becomes ⁇ , the transfer when the phase difference is zero
  • the frequency characteristics are such that the peak and trough positions of the function are reversed.
  • the phase difference is 3 ⁇ ⁇ 2
  • the frequency characteristics are such that the peak and valley positions of the transfer function are reversed when the phase difference is ⁇ ⁇ 2.
  • FIG. 27 is not limited to this force that switches the initial phase difference in the order of 0, ⁇ 2, ⁇ , and 3 ⁇ 2 over time. Further, the force described in the case where the initial phase is constant in the frequency direction is not limited to this. Scheduling round trip time in chunks It is sufficient if the delay time and initial phase are the same in the RTT period. For example, instead of fixing one initial phase, switch both initial phases applied to two antennas, and switch in the order of first force 0, ⁇ / 2, ⁇ , 3 ⁇ ⁇ 2, second force 0, ⁇ , 2 ⁇ , 3 ⁇ in this order, the difference may be 0, ⁇ / 2, ⁇ , 3 ⁇ / 2 over time! / ,.
  • the initial phase of one of the antennas may be switched by the above method, or the initial phase of the first antenna and the second antenna may be switched without changing the initial phase.
  • Various switching methods such as switching the initial phase of the antenna and the fourth antenna in the order that the phase difference between the initial phase of the first antenna and the second antenna is 0, ⁇ / 2, ⁇ , 3 ⁇ ⁇ 2.
  • the time variation of the reception level of the terminal increases, the multi-user diversity effect on the time axis as described above can be obtained.
  • the initial phase selection method in this embodiment can be applied to the first embodiment and the second embodiment.
  • FIG. 28 shows the configuration of a base station apparatus that is a transmitter in this embodiment.
  • the base station device uses the packet 'data' congestence 'protocol PD CP (Packet Data Convergence Protocol) 15, radio “link” control RLC (RadioLinkControl) 16, media “access” control MAC (Media Access Control) 17, and physical layer 18.
  • PD CP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC Radio Link Control
  • MAC Media Access Control
  • Knocket data 'Congressence protocol PDCP unit 15 receives the IP packet, compresses its header (compress), etc., forwards it to the radio' link 'control RLC (Radio Link Control) unit 16, and 'Link' control In order to convert the data received from the RLC section 16 into IP packets, the header is decompressed (decompressed).
  • RLC Radio Link Control
  • Radio 'link' control The RLC unit 16 transfers the data received from the packet 'data' congestence 'protocol PDCP unit 15 to the media ⁇ access ⁇ control MAC unit 17 while media ⁇ access ⁇ control The data transferred from the MAC unit 17 is transferred to the packet “data” confluence license protocol PDCP unit 15.
  • Media access' control MAC unit 17 performs automatic repeat request ARQ (Automatic Repeat reQuest) processing, scheduling processing, data combination Z decomposition and physical layer unit 18 control, radio 'link' control
  • the data transferred from the RLC unit 16 is transferred to the physical layer unit 18, while the data transferred from the physical layer unit 18 is transferred to the radio “link” control RLC unit 16.
  • the physical layer unit 18 converts the transmission data transferred from the media 'access' control MAC unit 17 into a radio transmission signal and passes the radio reception signal to the media access control MAC unit 17 ⁇ Control Based on control of MAC section 17.
  • the media access' control MAC unit 17 is notified from each scheduler communicating with the base station, which scheduler 19 determines which allocation chunk is used for communication, and the scheduler 19
  • the subcarrier allocation information is used to control the transmission circuit unit 21 based on the chunk allocation information, and the maximum delay time between antennas is determined using the frequency diversity Z multi-user diversity notification signal.
  • a transmission circuit control unit 20 is provided for controlling according to the diversity region and for controlling the initial phase of each antenna (or simply the initial phase difference between the antennas) using the initial phase information.
  • the physical layer unit 18 modulates the data notified from the media access' control MAC unit 17 under the control of the transmission circuit control unit 20 and notifies the radio frequency conversion unit 23 of the data.
  • the frequency at which the transmission signal transmitted from the transmission circuit unit 21 and the transmission circuit unit is converted to a radio frequency, or the reception signal received from the antenna units 24-26 is converted to a frequency band that can be processed by the reception circuit unit 22.
  • the output from the converter 23 and the radio frequency converter 23 is demodulated, and the transmission signal passed from the media converter 'control MAC unit 17 to the receiving circuit unit 22 and the frequency converter 23 is transmitted to the radio space. Or antenna units 24-26 that receive signals in the radio space and output them to the radio frequency converter 23.
  • the transmission unit in the present embodiment includes the transmission circuit control unit 20, the transmission circuit unit 21, and the radio frequency conversion unit 23.
  • the media “access” control MAC unit 17 includes a scheduler unit 19 which is a scheduling unit in the present embodiment, and the scheduler unit 19 is connected to each terminal as shown in FIG.
  • Transmission rate report value to be transmitted Transmission rate information included in CQI MCS is collected in step T2, transmission rate is high, and terminal power is assigned in sequence to step T3. If the next frame (or slot) is scheduled to be transmitted, the process returns to step T2, and if not scheduled to be transmitted, the process returns to step T6. Step T6 for terminating the process is provided.
  • the transmission rate information forming the reception quality information in this embodiment is the radio frequency conversion unit 23, the reception circuit unit 22 and the medium access control MAC that forms the quality information reception unit in this embodiment. Part 17 obtains and notifies scheduler 19.
  • transmission rate information MCS Modulation and Coding Scheme
  • the transmission rate information MCS has a role to indicate the quality of a received signal received from a base station by a certain terminal, in addition to the transmission rate information MCS, the average SINR (Signal If the quality of the received signal is dominant, such as to Interference and Noise Ratio).
  • the transmission circuit control unit 20 notified of the chunk allocation information in step T5 of the scheduler unit 19 uses the subcarrier allocation information signal at the time of transmission of the next frame in accordance with the chunk allocation information.
  • FIG. 29 shows an example of the transmission rate information MCS.
  • the transmission rate information MCS (numbers 1 to 10) at the left end of the table corresponds to the modulation method and the error correction coding rate.
  • the transmission rate information MCS also corresponds to the transmission rate at the right end of the table, and the larger the number of the transmission rate information MCS, the more the communication is requested from the terminal.
  • FIG. 31 shows a diagram detailing the configuration of the transmission circuit unit 21 of FIG.
  • the transmission circuit unit 21 generates a pilot signal used for propagation path estimation in the terminal by generating a signal processing unit ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 110y for each user that performs signal processing for each user, and subcarrier allocation.
  • the pilot signal generation unit 120 to be input to the unit 130, the signal processing units 110x and 110y for each user, and the subcarrier allocation unit 130 for assigning the output of the pilot signal generation unit 120 to each subcarrier, and each antenna for performing signal processing for each antenna
  • the signal processing units 140a, 140b, and 140c also become force.
  • the per-user signal processing unit ⁇ ⁇ is the QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (Quadrature Amplitude) for the error correction coding unit 111 that performs error correction coding of transmission data and the error correction coding unit output. It consists of a modulation unit 112 that performs modulation processing such as (Modulation).
  • the outputs of the signal processing units 110x and 110y for each user are sent to appropriate subcarriers in the subcarrier allocation unit 130 that allocates to appropriate subcarriers based on the subcarrier allocation information notified from the transmission circuit control unit 20 (see FIG. 28).
  • the signal is output to the signal processing units 140a, 140b, 140c for each antenna.
  • the output of the pilot signal generator 120 is assigned to the position (subcarrier) of the common pilot channel shown in FIG.
  • the subcarrier allocation unit 130 also has a role.
  • the output of the subcarrier allocation unit 130 is input to the phase rotation unit 141, the phase rotation ⁇ m is multiplied for each subcarrier, and the IFFT unit (inverse Fourier transform unit) 142 is performed. Output. Subsequently, the parallel series conversion unit 143 that converts the output of the IFFT unit 142 from parallel to serial, the GI addition unit 144 that adds a guard interval to the output of the parallel serial conversion unit 143, and the output of the GI addition unit 144 Among them, a filter unit 145 that extracts only a signal in a desired band and a DZA conversion unit 146 that performs digital Z analog conversion on the output of the filter unit 145 are included.
  • the signal processing units 140b and 140c for each antenna have the same configuration, and the outputs of the signal processing units 140a, 140b and 140c for each antenna are each converted to a radio frequency conversion unit 23 (see FIG. 28) that performs frequency conversion to a radio frequency. As shown, it is output to antenna 24, antenna 25, and antenna 26 (see FIG. 28) and transmitted as a radio signal.
  • Ts indicates the symbol length (time) of the OFDM symbol.
  • N ⁇ l T is the cyclic delay time of the ⁇ -th antenna relative to the first antenna. This cyclic delay time is a delay in this embodiment.
  • ⁇ is the initial phase.
  • the transmission circuit control unit 20 that controls the transmission circuit unit 21 (FIG. 28). From the frequency diversity ⁇ multi-user diversity notification signal, it is notified that it is used in the frequency diversity region or the multi-user diversity region, and the delay time ⁇ ⁇ ⁇ is changed based on this.
  • the initial phase applied to each chunk or one or more slots is also determined by the initial phase control signal notified from the transmission circuit control unit 20 (see FIG. 28) that controls the transmission circuit unit 21. Based on this signal, the initial phase ⁇ for each chunk is switched according to one or more slots.
  • the force described for the case of 2 users and 3 antennas can be used for other configurations. Also, if a signal with a specific scramble code determined for each antenna, sector, or base station is transmitted for each antenna, it may not appear that the signal of the other antenna is simply delayed at the antenna end. However, such a case is also included in the category of the delay described in the present embodiment and the previous embodiment.
  • the present embodiment shows another example of the configuration of the transmission circuit unit 21 in the fourth embodiment.
  • FIG. 32 shows a block configuration of the transmission circuit unit 21 according to the present embodiment.
  • the transmission circuit unit 21 includes signal processing units 210x and 210y for each user, a pilot signal generation unit 220, and signal processing units 230a, 230b, and 230c for each antenna that perform signal processing for each antenna.
  • the signal processing unit 210x for each user includes an error correction coding unit 211 that performs error correction coding of transmission data, a modulation unit 212 that performs modulation processing such as QPSK and 16QAM on the output of the error correction coding unit, and a modulation Subcarrier allocation section 213 that allocates the output of section 212 to an appropriate subcarrier based on the subcarrier allocation information notified from the higher layer, and IFFT (inverse Fourier transform) that performs frequency-time conversion on the output of subcarrier allocation section 213 Part 2
  • IFFT inverse Fourier transform
  • a parallel-serial conversion unit 215 that converts the output of the IFFT unit 214 in parallel and serial
  • a cyclic delay addition unit 216 that adds a different delay for each antenna to the parallel-serial conversion unit 215 output.
  • the output from the cyclic delay adding unit 216 is the signal processing unit for each antenna 23.
  • the cyclic delay adding unit 216 has a different delay for each antenna according to the frequency diversity Z-multi-user diversity notification signal and the initial phase information in which the transmission circuit control unit 20 (see FIG. 28) for controlling the transmission circuit unit 21 is also notified. And the initial phase shall be given. Details are as described in each of the embodiments described above.
  • the signal processing unit 230a for each antenna is synthesized by adding the signals output from the signal processing units 210x and 210y for each user to the signal processing unit 230a for each antenna, and further generated by the pilot signal generation unit.
  • the synthesizer 231 that multiplexes the pilot symbols, the GI adder 232 that adds a guard interval (GI) to the output of the synthesizer 23 1, and the GI adder 23 2 outputs only the signals in the desired band. It consists of a filter unit 233 and a DZA conversion unit 234 that converts the output of the filter unit 233 into digital Z analog.
  • the processing units 230b and 230c have the same configuration, and the outputs of the signal processing units 230a, 230b, and 230c for each antenna pass through radio frequency conversion for frequency conversion to radio frequencies, respectively, and the antenna 24, antenna 25, It is output to antenna 26 (see Fig. 28) and transmitted as a radio signal.
  • the present embodiment also describes the case where the number of users is 2 and the number of antennas is 3. However, other configurations are possible.
  • the initial phase and the delay are given by the phase rotation unit 141 in the fourth embodiment and are given by the cyclic delay adding unit 216 in the fifth embodiment.
  • a phase rotation unit and a cyclic delay addition unit may be provided so that the initial phase is provided by the phase rotation unit and the delay is provided by the cyclic delay addition unit.
  • the initial phase may be given by the cyclic delay adding unit and the delay by the phase rotating unit!
  • the transmitter of the present invention can be applied to a base station apparatus of a mobile communication system such as a mobile phone.

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Abstract

　複数のアンテナにて信号を送信する送信機において、入力された信号に対して、少なくとも一つの前記アンテナへの出力に対する初期位相の大きさを通信時間帯により切り替えて初期位相を与えるとともに、出力先となる前記アンテナ毎および通信時間帯または通信周波数毎に遅延を与える送信部と、前記送信部によって送信された信号の受信品質情報を当該通信相手の端末から得る品質情報受信部とを備えることを特徴とする送信機。

Description

明 細 書
送信機
技術分野
[0001] 本発明は、送信機、特に複数のアンテナから端末に対して信号を送信する送信機 に関する。
本願 ίま、 2005年 12月 20曰〖こ、曰本【こ出願された特願 2005— 366590号【こ基づ き優先権を主張し、その内容をここに援用する。
背景技術
[0002] 近年、主にマルチキャリア伝送システムにおいて、周波数軸一時間軸で定まる平面 を周波数軸一時間軸にそった複数のブロックにわけ、ユーザのスケジューリングを行 う方法が提案されている。なお、ここでは、ユーザが通信を行う際に確保される周波 数軸と時間軸で規定される領域を割り当てスロットと呼び、その割り当てスロットを決 める際に基本となるブロックをチャンクと呼んでいる。
この中でも、ブロードキャスト Ζマルチキャスト信号や、制御信号を送信する場合に は、周波数方向に広いブロックを割り当て、周波数ダイバーシチ効果を得ることにより 、受信電力が低い場合にも誤り難くする、
あるいは、無線送信機と無線受信機の間の 1対 1通信であるュ-キャスト信号を送 信する場合には、周波数方向に狭いブロックを割り当て、マルチユーザダイバーシチ 効果を得る方法が提案されている (例えば、非特許文献 1、非特許文献 2、非特許文 献 3参照)。
[0003] 図 33、 34は、無線送信機から無線受信機に送信する信号の時間 (縦軸)と周波数
(横軸）の関係を示した図である。図 33において、縦軸は時間、横軸は周波数を示す 。時間軸において伝送時間 tl〜t5を設定する。ただし、伝送時間 tl〜t5の時間幅 は同一である。周波数軸において伝送周波数 fl〜f4を設定する。ただし、伝送周波 数 fl〜f4の周波数幅はいずれも Fcで同一である。このように、伝送時間 tl〜t5、伝 送周波数 fl〜f4によって、 20個のチャンク K1〜K20を図 33に示すように設定する [0004] 更に、図 34に示すように、周波数方向に 4個のチャンク K1〜K4を結合し、かつ時 間軸方向に 3等分して、時間幅が tlZ3、周波数幅が 4flの通信スロット S1〜S3を 設定する。第 1ユーザに割り当てスロット S1を割り当て、第 2ユーザに割り当てスロット S2、第 3ユーザに割り当てスロット S3を割り当てる。これにより、第 1〜第 3ユーザは周 波数ダイバーシチ効果を得ることが出来る。
[0005] 次にチャンク K5を割り当てスロット S4として、第 4ユーザに割り当てる。チャンク K6 、 K7を結合して割り当てスロット S5とし第 5ユーザに割り当てる。チャンク K8を割り当 てスロット S6とし第 6ユーザを割り当てる。これにより、第 4〜第 6ユーザはマルチユー ザダイバーシチ効果を得ることができる。
[0006] 次にチャンク K9、 K11を割り当てスロット S7として、第 7ユーザに割り当てる。
チャンク K10、 K12を結合し、かつ時間軸方向に 3等分して、時間幅が t3Z3、周 波数幅が 2f2の通信スロット S8〜S10を設定する。第 8ユーザに割り当てスロット S8 を割り当て、第 9ユーザに割り当てスロット S9、第 10ユーザに割り当てスロット S10を 割り当てる。これにより、第 7〜第 10ユーザは周波数ダイバーシチ効果を得ることが できる。
[0007] 次にチャンク K13を割り当てスロット S11として、第 11ユーザに割り当てる。チャンク K14を割り当てスロット S12として、第 12ユーザに割り当てる。チャンク K15、 K16を 結合して割り当てスロット S13とし第 13ユーザに割り当てる。これにより、第 11〜第 13 ユーザはマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる。
[0008] 次にチャンク K17、 K19を割り当てスロット S14として、第 14ユーザに割り当てる。
チャンク Κ18、 Κ20を結合し、かつ時間軸方向に 3等分して、時間幅が t5Z3、周波 数幅が 2f 2の通信スロット S 15〜S 17を設定する。第 15ユーザに割り当てスロット S 1 5を割り当て、第 16ユーザに割り当てスロット S16、第 17ユーザに割り当てスロット SI 7を割り当てる。これにより、第 14〜第 17ユーザは周波数ダイバーシチ効果を得るこ とがでさる。
非特許文献 1： "Downlink Multiple Access Scheme for Evolved UTRA，，、 [online]、 20 05年 4月 4曰、 Rl— 050249、 3GPP、 [平成 17年 8月 17曰検索]、インターネットく URL:ftp：〃 ftp.3gpp.org/TSG— RAN/WGl—RLl/TSGRl—40bis/Docs/Rl- 050249.zip >
非特許文献 2 : "Physical Channel and Multiplexing in Evolved UTRA Downlink"、 [on line]、 2005年 6月 20曰、 Rl— 050590、 3GPP、 [平成 17年 8月 17曰検索]、イン ターネットく URL :ftp：〃 ftp.3gpp.org/TSG— RAN/WG1—RL1/R1— Ad— Hocs/LTE—AHJ UNE—05/Docs/Rl— 050590.zip >
非特干文献 3： Intra- Node B Macro Diversity Using Simultaneous Transmission with Soft-combining in Evolved UTRA Downlink", [online] , 2005年 8月 29日、 Rl— 0 50700、 3GPP、 [平成 17年 10月 6日検索]、インターネットく URL :ftp：〃 ftp.3gpp. org/tsg— ran/WGl— RL1/TSGR1— 42/Docs/Rl- 050700.zip>
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 解決しょうとする問題点は、従来の技術では、端末の位置と、該端末に割り当てら れたスロットによっては、マルチユーザダイバーシチ効果を充分に得られな ヽ場合が あるという点である。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明の送信機は、複数のアンテナにて信号を送信する送信機において、入力さ れた信号に対して、少なくとも一つの前記アンテナへの出力に対する初期位相の大 きさを通信時間帯により切り替えて初期位相を与えるとともに、出力先となる前記アン テナ毎および通信時間帯または通信周波数毎に遅延を与える送信部と、前記送信 部によって送信された信号の受信品質情報を当該通信相手の端末力 得る品質情 報受信部とを備えることを特徴とする。
[0011] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記送信部は、所定の長さの 時間帯の全ての通信周波数で構成されるフレームを周波数方向および時間方向に 区切ったチャンク毎に前記初期位相および前記遅延を与えることを特徴とする。
[0012] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記送信部が与える前記初期 位相および前記遅延のスケジューリングに基づき、チャンク毎に前記端末を割り当て るスケジューリング部を備えることを特徴とする。
[0013] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記送信部は、前記各チャンク に最適なダイバーシチ効果を与えるべく前記遅延の大きさを変更することを特徴とす る。
[0014] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記送信部は、前記遅延の大 きさを、予め設定された複数種類の遅延の大きさの中から選択することを特徴とする
[0015] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記ダイバーシチ効果は、周 波数ダイバーシチ効果とマルチユーザダイバーシチ効果との 、ずれかであり、周波 数ダイバーシチ効果を与えるチャンクの前記遅延の大きさは、マルチユーザダイバー シチ効果を与えるチャンクの前記遅延の大きさよりも大きいことを特徴とする。
[0016] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記チャンクは、周波数ダイバ ーシチ効果を与える領域あるいはマルチユーザダイバーシチ効果を与える領域に所 属し、前記送信部は、前記初期位相の大きさを、前記周波数ダイバーシチ効果を与 える領域に所属する全てのチャンクで同一にすることを特徴とする。
[0017] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記チャンクは、受信品質評価 用の信号であるパイロット信号と、データ伝送用の信号である共用データ信号とを含 み、一の前記チャンクに与えられる前記初期位相および前記遅延の大きさは、前記 チャンク内の前記パイロット信号と前記共用データ信号とで同一であることを特徴とす る。
[0018] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記スケジューリング部は、 前 記各端末から通知される前記受信品質情報を比較し、前記各端末の優先順位を決 定する優先順位決定部と、前記優先順位に基づき、前記各端末に前記チャンクの割 り当てを行うチャンク割当部とを備えることを特徴とする。
[0019] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記優先順位決定部において 対象として!/、るチャンクの初期位相力 前記チャンク割当部にお 、て対象として 、る チャンクの初期位相と同一であることを特徴とする。
[0020] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記優先順位決定部において 対象として!/ヽるチャンクの遅延の大きさが、前記チャンク割当部にお ヽて対象として
V、るチャンクの遅延の大きさと同一であることを特徴とする。 [0021] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記スケジューリング部は、前 記フレーム内の前記チャンクに前記端末を割り当てる処理を、前記フレーム毎にまと めて行い、前記送信部は、前記フレーム内において同じ位置にあるチャンクに与える 初期位相または遅延の大きさは、全ての前記フレームで同一であることを特徴とする
[0022] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記送信部は、前記初期位相 または前記遅延の大きさを、所定の時間周期で、同じ値とすることを特徴とする。
[0023] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記スケジューリング部は、前 記端末より受信品質情報が通知されてから、所定の時間であるラウンドトリップタイム 後の通信時間帯を、該受信品質情報に基づき、前記端末に割り当て、前記時間周 期は、前記ラウンドトリップタイムの自然数分の 1の長さであることを特徴とする。
[0024] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記送信部は、 n番目の前記ァ ンテナへ出力し、 0番目のサブキャリアと周波数が fm異なるサブキャリアで送信する 前記信号に対して、前記遅延として 2 π fm'nT(Tは所定の時間）の位相回転を与え ることを特徴とする。
[0025] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記送信部は、取得した前記 受信品質情報に基づいて、前記チャンク毎に与える前記初期位相の大きさを決定す ることを特徴とする。
[0026] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記送信部は、取得した前記 受信品質情報に基づいて、同一の大きさの初期位相を与えるチャンクの数を決定す ることを特徴とする。
[0027] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記送信部は、前記初期位相 の大きさを、予め設定された複数種類の初期位相の大きさの中から選択することを特 徴とする。
[0028] また、本発明の送信機は、上述の送信機であって、前記送信部は、 n番目の前記ァ ンテナへ出力する前記信号に対して、前記初期位相として Φηの位相回転を与え、 前記 Φηと 0番目の前記アンテナに対する初期位相として与えられる位相回転 ΦΟと の同一の時間および通信周波数での差は、 Κ種類 (Κは自然数)の値のうちの一つ をとり、前記 K種類の値は、それぞれ、 2 kZK (k=0, 1, 2, · ··, K—1)であること を特徴とする。
発明の効果
[0029] 本発明の送信機は、送信部が、少なくとも一つのアンテナへの出力に対する遅延 の大きさを通信時間帯により切り替える初期位相を、入力された信号に対して与える ため、時間軸方向にもマルチユーザダイバーシチ効果が得られるようになり、優れた マルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる利点がある。 図面の簡単な説明
[0030] [図 1]この発明の第 1の実施形態による無線送信機 1を用いた通信システムの構成を 示すブロック図である。
[図 2A]同実施形態における遅延プロファイルを示した図である。
[図 2B]同実施形態における伝達関数を示した図である。
[図 3A]同実施形態における遅延プロファイルを示した図である。
[図 3B]同実施形態における伝達関数を示した図である。
[図 3C]同実施形態における伝達関数を示した図である。
[図 4A]同実施形態における最大遅延時間を示した図である。
[図 4B]同実施形態における図 4Aの最大遅延時間と周波数変動の関係を示した図で ある。
[図 5A]同実施形態における最大遅延時間を示した図である。
[図 5B]同実施形態における図 5Aの最大遅延時間と周波数変動の関係を示した図で ある。
[図 6A]同実施形態における複数アンテナカゝら同一信号を遅延を与えずに送信した 場合の説明図である。
[図 6B]図 6Aにおける無線受信機 9の受信電力の周波数分布を示した図である。
[図 6C]図 6Aにおける無線受信機 10の受信電力の周波数分布を示した図である。
[図 7A]同実施形態における複数アンテナ力 同一信号をアンテナ毎に異なる遅延を 与えて送信した場合の説明図である。
[図 7B]図 7Aにおける無線受信機 9の受信電力の周波数分布を示した図である。 [図 7C]図 7Aにおける無線受信機 10の受信電力の周波数分布を示した図である。 圆 8]同実施形態におけるチャンク内の信号構成を示した図である。
圆 9]同実施形態における複数 (3つ）の端末と通信を行っている場合の説明図であ る。
圆 10]同実施形態における端末 12のマルチユーザダイバーシチ領域での伝達関数 C 11と周波数ダイバーシチ領域での伝達関数 C 12とチャンクの構成を示した図であ る。
圆 11]同実施形態における端末 14のマルチユーザダイバーシチ領域での伝達関数 C21と周波数ダイバーシチ領域での伝達関数 C22とチャンクの構成を示した図であ る。
[図 12]同実施形態における端末 12のチャンク K1からチャンク K4の伝達関数を示し た図である。
[図 13]同実施形態における一つのアンテナ力も送信される信号の初期位相をスロット 毎に切り替えたときの伝達関数とチャンクの構成を示した図である。
圆 14]同実施形態におけるマルチユーザダイバーシチ効果を得るための領域と周波 数ダイバーシチ効果を得るための領域における初期位相を切り替えたときの受信レ ベルの変動の例を示した図である。
[図 15]同実施形態における端末 12の各チャンクにおける伝送レート報告値 CQIの例 を示した図である。
[図 16]同実施形態における端末 13の各チャンクにおける伝送レート報告値 CQIの例 を示した図である。
[図 17]同実施形態における端末 14の各チャンクにおける伝送レート報告値 CQIの例 を示した図である。
[図 18A]同実施形態における位相 piについて端末 12から端末 14の優先度付けの 例を示した図である。
[図 18B]同実施形態における位相 p2について端末 12から端末 14の優先度付けの例 を示した図である。
[図 19]同実施形態における図 18に示される優先度付けでのスケジューリングの例を 示した図である。
[図 20]同実施形態における図 18に示される優先度付けでのスケジューリングの例を 示した図である。
圆 21]同実施形態における各初期位相を適用するチャンク数の比率を適応的に制 御する場合のチャンクの構成を示した図である。
圆 22]この発明の第 2の実施形態における初期位相の切り替えの様子を示した図で ある。
[図 23]同実施形態における受信レベルの時間変動とスケジューリングのラウンドトリツ プタイム RTTの関係の例を示した図である。
圆 24]同実施形態における端末 12と端末 13の受信レベル変動の例を示した図であ る。
[図 25]同実施形態におけるチャンク毎に異なる初期位相を用いた場合のスケジユー リングの例を示した図である。
圆 26]2つの信号の位相差と合成信号の複素振幅の関係の例を示した図である。 圆 27]この発明の第 3の実施形態における 4種類の初期位相を切り替えて使用する 場合の周波数特性とチャンクの構成の例を示した図である。
圆 28]この発明の第 4の実施形態による基地局装置の構成を示したブロック図である 圆 29]同実施形態におけるスケジューラ部 19の動作を説明するフローチャートである
[図 30]同実施形態における MCS情報の例を示す図である。
[図 31]同実施形態における送信回路部 21の構成を示したブロック図である。
圆 32]この発明の第 5の実施形態における送信回路部 21の構成を示したブロック図 である。
圆 33]従来技術における無線送信機力も無線受信機に送信する信号の時間と周波 数の関係の例を示した図である。
圆 34]従来技術における無線送信機力も無線受信機に送信する信号の時間と周波 数の関係の例を示した図である。 符号の説明
1·· -無線送信機
2、 3、 4···送信アンテナ
5、 6…遅延器
7·· -無線受信機
8·· '無線送信機
9、 10…無線受信機
11 …基地局装置
12、 13、 1Φ··端末
15 ■••PDCP部
16 •••RLC部
17 .••MAC部
18' …物理層部
19· …スケジューラ部
20' …送信回路制御部
21· …送信回路部
22' …受信回路部
23· …無線周波数変換部
24、 25、 26···アンテナ
110x、 110y…ユーザ毎信号処理部
111···誤り訂正符号ィ匕部
112…変調部
120···パイロット信号生成部
130…サブキャリア割り当て部
140a, 1墨、 140c…アンテナ毎信号処理部
141···位相回転部
142---IFFT部
143…並列直列変換部 144··•GI付加部
145·· 'フィルタ部
146·· •DZA変換部
210x 、 210y…ユーザ毎信号処理部
211·· -誤り訂正符号化部
212·· -変調部
213·· 'サブキャリア割り当て部
214·· •IFFT咅
215·· -並列直列変換部
216·· -循環遅延付加部
220·· 'パイロット信号生成部
230a. 、 230b, 230c…アンテナ毎信号処理部
231·· '合成部
232·· •GI付加部
233·· 'フィルタ部
234·· •DZA変換部
発明を実施するための最良の形態
[第 1の実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の第 1の実施形態について説明する。図 1は、無線 送信機 1が送信する信号が、複数の伝搬路を通って、無線受信機 7へ到達することを 示す概略図である。無線送信機 1が複数の送信アンテナ 2〜4を持ち、それぞれのァ ンテナに供給される信号に異なる遅延時間、 0、 T、 2Τをそれぞれ与え、各送信アン テナ 2〜4から送信する。無線受信機 7は、無線送信機 1から送信された信号を受信 する。なお、図 1では、一例として無線送信機 1が 3つの送信アンテナ 2〜4を備える 場合について説明している。なおここで述べる複数の送信アンテナとは、携帯電話な どの基地局設備である無線送信機に搭載される送信アンテナを想定すると、同一セ クタ内、同一基地局内異なるセクタ間、異なる基地局間の 3種類のアンテナを想定す ることが出来る。ここでは、一例として、同一セクタ内に設置された場合について説明 するが、他の構成としてもよい。また、図中の遅延器 5、 6は遅延時間 Tを与えるものと し、これにより上述したように、送信アンテナ 3に対しては遅延時間 Tが、送信アンテ ナ 4に対しては遅延時間 2Tが与えられるものとする。
[0033] 図 2は、遅延時間の異なる複数 (3つ）の伝搬路を通り無線受信機に到達する信号 の遅延プロファイルと伝達関数を示す図である。図 2Aは送信信号が複数の遅延時 間の異なる伝搬路を通り無線受信機に到達する様子を時間 (横軸)と電力 (縦軸)の 点力 示した遅延プロファイルを表している。図 2Aに示すように、瞬時の遅延プロフ アイルは、 2T+dmaxの最大遅延波を持つことになり、各送信アンテナから同一信号 を送信した場合に比べ、最大遅延波が非常に大きくなる。なお、 dmaxは、送信アン テナ力 受信アンテナに電波が到達する際の、もっとも到達の速い伝搬路と、遅い伝 搬路の到達時間差を示して 、る。
[0034] 図 2Bには、図 2Aの遅延プロファイルを周波数変換し、周波数 (横軸）と電力（縦軸 )の点力も示した伝達関数を表している。このように、遅延プロファイルにおいて最大 遅延時間 2T+dmaxが大きくなるということは、伝達関数の周波数変動が速くなるこ とを意味する。従って、図 2Bに示すように、データ Dl、 D2をそれぞれ拡散比が 4で 拡散して、サブキャリアを割り当てる。なお、無線送信機 1側では、この伝達関数の周 波数変動に応じて、拡散率又は誤り訂正符号の符号ィ匕率を制御することが望ましい 力 上記方法では、無線送信機 1側で、遅延時間 2Tが既知であることから、伝搬路 の周波数変動に関わらず、拡散率又は誤り訂正符号の符号化率を決めることができ る。
[0035] 一方で、マルチユーザダイバーシチ効果を得たい場合は、瞬時の遅延プロファイル における最大遅延時間 2T+dmaxがあまり大きくないことが望ましい。図 3は、遅延 時間の異なる複数の伝搬路を通り無線受信機に到達する信号の遅延プロファイルと 伝達関数を示す図である。図 3Aは、送信信号が複数（3つ）の遅延時間の異なる伝 搬路を通り無線受信機に到達する様子を時間 (横軸)と電力（縦軸)の点から示した 遅延プロファイルを表している。図 3Bは、ユーザ ulが使用する無線受信機での伝達 関数を示している。また、図 3Cは、ユーザ u2が使用する無線受信機での伝達関数 を示している。ユーザ ulとユーザ u2とでは無線受信機の位置が異なるため、瞬時の 伝達関数が異なる。つまり、図 3B、図 3Cの左側の領域を周波数チャネル bl、右側 の領域を周波数チャネル b2とすると、ユーザ ulでは周波数チャネル b2の方が品質 が良ぐユーザ u2では周波数チャネル blの方が品質が良くなる。従って、ユーザ ul には、周波数チャネル b2でデータ D1〜D4を送信する。ユーザ u2には、周波数チヤ ネル blでデータ D1〜D4を送信する。
[0036] このように、ある瞬間において周波数チャネルごとの品質差を利用すると、周波数 チャネル毎に異なるユーザが通信を行うことにより、伝送効率を向上させるマルチュ 一ザダイバーシチ効果を得ることができる。し力しながら、最大遅延時間 2T+dmax が大きすぎると、伝達関数の周波数変動が早くなり、上記周波数チャネル 1と周波数 チャネル 2の間の品質差が小さくなる。従って、十分なマルチユーザダイバーシチ効 果を得るためには、図 3Aに示すように、最大遅延時間 2T+dmaxを小さく取ることが 重要となる。
[0037] 図 4、図 5は、最大遅延時間（n— 1)Tと、周波数変動の関係を示す図である。図 4 Αに示すように、 2つの到来波 w31、 w32の到達時間差が（n— 1)Tである場合、この 伝搬路の伝達関数は図 4Βに示すようになる。つまり、電力（縦軸）の振幅の落ち込み の間隔が、 F= lZ (n—l)Tとなる。また、図 5Aに示すように、複数の遅延波 w41〜 w42が存在する場合にも、最初に到達する到来波 w41と最も遅く到達する遅延波 w 43との到達時間差が（n— 1)Tである場合、やはり図 5Βに示すように、電力（縦軸）の 振幅の落ち込みの周波数間隔は F= 1/ (n— 1)Tとなる。
[0038] ところで、周波数ダイバーシチ効果を得た!/ヽ場合と、マルチユーザダイバーシチ効 果を得たい場合では、先に述べたように、適切な伝達関数の周波数変動が異なるこ とから、周波数ダイバーシチ効果を得たい場合には、送信アンテナ間の最大遅延時 間 (η— 1)Τを、ユーザが通信を行う際に確保される周波数軸と時間軸で規定される 基本領域であるチャンクの周波数帯域幅 Fcとした場合、（n— 1)T> lZFcと設定す ることにより、周波数ダイバーシチ効果を得やすい環境を得ることが出来る。これに対 し、マルチユーザダイバーシチ効果を得たい場合には、送信アンテナ間の最大遅延 時間（n— 1)Tを、チャンクの周波数帯域幅 Fcとした場合、（n— 1)Tく lZFcと設定 する事により、マルチユーザダイバーシチ効果を得やすい環境を得ることが出来る。 また、以降の説明では、（n—l)T< l/Fcとした場合には、（η—1)Τ=0の場合も含 むものとする。また以降の説明では、各送信アンテナに付加された遅延時間を Τの η 1倍として表しており、 Τは一定として考えている力 アンテナ毎に Τが変わってもか まわない。また、マルチユーザダイバーシチ効果を得たい場合は、（n—l)T< lZF cと設定する変わりに信号の送信に利用する送信アンテナ数を減らすことにより、最 大遅延時間を減らしても良い。
[0039] 以上説明したように、送信信号を周波数ダイバーシチにより送信するカゝ、マルチュ 一ザダイバーシチにより送信するかによって（ (n— 1)T> lZFcとするか (n— 1)T< lZFcとするかによつて）、伝搬路の状態に影響されること無ぐ周波数ダイバーシチ 効果やマルチユーザダイバーシチ効果を得ることが出来る。
なお、周波数ダイバーシチにより送信する力、マルチユーザダイバーシチにより送 信するかは、送信を行う信号の種類 (パイロット信号、制御信号、ブロードキャスト Zマ ルチキャスト信号など)や、無線受信機の移動速度 (移動速度が速!、場合には周波 数ダイバーシチ、遅い場合にはマルチユーザダイバーシチ)などにより切り替えること ができる。
[0040] 図 6A〜図 6Cは、無線送信機 8の複数アンテナから同一信号を遅延時間を与えず に送信した場合の説明図である。図 6Aのように、並列に並べられた、水平方向に無 指向性の送信アンテナを複数 (3つ)備える無線送信機 8が設置されて 、る場合を考 えると、図 6Aに示す楕円のようにローブ el 1、 el2が生じてしまうため、無線受信機 9 のように受信信号が全周波数帯域で高い受信レベルで受信される方向もあれば (図 6B参照）、無線受信機 10のように受信信号が全帯域で低い受信レベルで受信され る方向も生じてしまう（図 6C参照)。
[0041] 図 7A〜図 7Cは、無線送信機 8の複数の送信アンテナから同一信号を異なる遅延 時間を与えて送信した場合の説明図である。図 7Aのように、並列に並べられた、水 平方向に無指向性の送信アンテナを複数 (3つ)備える無線送信機 8が設置されて ヽ る場合を考えると、狭帯域で考えた場合には図 6Aに示す楕円のようにローブ e21〜 e26が生じるため、受信信号中で受信レベルの高い周波数帯域と低い周波数帯域 が生じる力 平均の受信信号レベルは方向に寄らずほぼ一定にできるため、無線受 信機 9での信号の受信レベル（図 7B参照）と、無線受信機 10での信号の受信レベル (図 7C参照）の双方においてほぼ同様の品質を得ることができる。従って、無線送信 機 8の送信アンテナ毎に異なる遅延時間を与えた信号を送信する方法は、図 6で説 明した複数の送信アンテナ力も同一信号を送信した場合の欠点も補うことができる。
[0042] 図 8にチャンク内の信号構成を示す。図 1のチャンク K1内の信号構成を詳述したも のであり、本例ではチャンク K1は 19個の周波数方向（横軸方向）に配置されたサブ キャリア sl〜sl9と、 4つの時間方向（縦軸）に配置された OFDM (Orthogonal Fr equency Divisjon Multiplexing)シンポノレ smからなるものとする。また、斜線部 分 P1〜P10は共通パイロット信号（CPICH : Common Pilot Channel)を伝送す る共通パイロットチャネルであり、復調時の伝播路推定および受信信号品質などを測 定するために使用される信号を伝送する。該チャンクの共通パイロット信号を除いた 部分は、データ伝送用の信号である共用データ信号を伝送する共用データチャネル である。なお、前記構成はチャンク Kl〜20で同一の構成をとる。
[0043] 続いて、図 9に示すように、本実施形態における送信機である基地局装置 11の周 辺に、端末 12、端末 13、端末 14が配置されており、それぞれが基地局装置 11と通 信を行っている状況を考える。基地局装置 11は、 3つのセクタ SC1〜SC3から構成 されており、それぞれのセクタに複数 (例えば 3つ）の送信アンテナを具備している。 つまり、ある一つのセクタ SC1と、前記 3つの端末が、図 1に示す状況で通信を行って いる場合を考え、以降に説明を行う。
[0044] 図 10の上方には横軸を周波数、縦軸を電力ととり、上より前記マルチユーザダイバ ーシチ領域において観測される伝達関数 C11と、前記周波数ダイバーシチ領域に おいて観測される伝達関数 C12を示している。なお、図 10では図 9の端末 12におい て観測した伝達関数を C 11、 C 12として示すものとする。
また、図 10の下方には、横軸を周波数、縦軸を時間ととり、図 1同様 K1〜K20のチ ヤンクを各ユーザに適切に割り当て通信を行う方法を示している。なお、図 10ではチ ヤンク Kl、 K5、 K9、 K13、 K17力もなるグループ Ll l、チャンク K2、 K6、 K10、 Kl 4、 Kl 8力らなるグノレープ： LI 2、チャンク K3、 K7、 Kl l、 K15、 K19力らなるグノレ一 プ L13、チャンク K4、 Κ8、 Κ12、 Κ16、 Κ20からなるグループ L14にそれぞれのチ ヤンクがグループ分けされているものとし、グループ L 11とグループ L 13はマルチュ 一ザダイバーシチ領域、グループ L12とグループ L14は周波数ダイバーシチ領域と 予めわけられている。
[0045] 従って端末 12では、グループ L11に含まれるチャンクの共通パイロット信号 CPIC Hを用いて伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数 C11の帯域 flの領域が観測さ れる。同様に、グループ L12に含まれるチャンクの共通ノ ィロット信号 CPICHを用い て伝搬路の伝達関数を求めると伝達関数 C 12の帯域 f 2の領域が、グループ L 13に 含まれるチャンクの共通パイロット信号 CPICHを用いて伝搬路の伝達関数を求める と、伝達関数 C11の帯域 f 3の領域力 グループ L 14に含まれるチャンクの共通パイ ロット信号 CPICHを用いて伝搬路の伝達関数を求めると伝達関数 C12の帯域 f4の 領域が観測される。なお、前述した、チャンク K1〜K20力 グループ L11〜L14に わけられ、マルチユーザダイバーシチ領域と周波数ダイバーシチ領域に割り当てら れているという状況は、システムの設計時に固定され変更されない場合もあれば、収 容する端末の状況 (端末数、高速移動端末の数、情報伝送量）に応じて動的に変え る場合も考えられる。
[0046] 続いて、図 9の端末 14において観測した伝達関数と、チャンクのグループ分けの様 子を図 11に示す。図 11の上方には図 10同様横軸を周波数、縦軸を電力ととり、上よ り前記マルチユーザダイバーシチ領域にぉ 、て観測される伝達関数 C21と、前記周 波数ダイバーシチ領域において観測される伝達関数 C22を示している。なお、図 10 とは伝搬路を観測する位置が異なるため、伝達関数 C21、 C22は、図 10に示した伝 達関数 Cl l、 C12とは異なるものが観測される。
また、図 11の下方には、図 10同様横軸を周波数、縦軸を時間ととり、図 1同様 K1 〜K20のチャンクを各ユーザに適切に割り当て通信を行う方法を示している。なお、 図 11では図 10と同様に、チャンク Kl、 K5、 K9、 K13、 K17力らなるグノレープ Ll l、 チャンク K2、 K6、 K10、 K14、 K18力もなるグループ L12、チャンク K3、 K7、 Kl l 、 K15、 K19力らなるグノレープ： L13、チャンク K4、 Κ8、 Κ12、 Κ16、 Κ20力らなるグ ループ L14にそれぞれのチャンクがグループ分けされているものとし、グループ L11 とグループ L 13はマルチユーザダイバーシチ領域、グループ L 12とグループ L 14は 周波数ダイバーシチ領域と予めわけられているものとする。
[0047] 従って端末 14では、図 10の場合と同様にグループ L11に含まれるチャンクの共通 パイロット信号 CPICHを用 V、て伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数 C21の帯域 flの領域が観測されるものとする。同様にグループ L12に含まれるチャンクの共通パ ィロット信号 CPICHを用いて伝搬路の伝達関数を求めると伝達関数 C22の帯域 f2 の領域が、グループ L13に含まれるチャンクの共通パイロット信号 CPICHを用いて 伝搬路の伝達関数を求めると、伝達関数 C21の帯域 f3の領域が、グループ L14に 含まれるチャンクの共通パイロット信号 CPICHを用いて伝搬路の伝達関数を求める と伝達関数 C22の帯域 f4の領域が観測される。
[0048] 従って、各端末力も基地局宛に通知される伝送レート報告値 CQI (Channel Qua lity Indicator)に含まれる情報として、チャンク毎の受信信号品質などが送信され た場合には、端末 12の場合にはグループ L11とグループ L13つまり伝達関数 C11 の帯域 flと、伝達関数 C11の帯域 f3でどちらが受信信号品質が良いかを基地局に おいて比較した結果、基地局はグループ L11 (または fl)を端末 12に割り当て、信号 を送信することになる。
同様に、端末 14の場合にはグループ L11とグループ L13つまり伝達関数 C21の帯 域 flと、伝達関数 C21の帯域 f3でどちらが受信信号品質が良いかを基地局におい て比較した結果、基地局はグループ L13 (または帯域 f3)を端末 14に割り当て、信号 を送信することになる。
[0049] これにより、基地局において、周波数ダイバーシチ領域、マルチユーザダイバーシ チ領域毎に、送信アンテナ毎に異なる遅延時間を付加した場合においても、予め周 波数ダイバーシチ領域、マルチユーザダイバーシチ領域を決定しておき、そこに含ま れる共通パイロット信号も前記異なる遅延時間を付加しておき、端末力もの伝送レー ト報告値 CQIに従ってスケジューリングを行うことにより、各端末に適切なチャンクを 割り当て、十分なマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができることがわかる。
[0050] 以下では、少なくとも一つのアンテナ力もの送信信号の初期位相を、時間軸でスロ ット（TTI； Transmission Time Interval)毎ある 、は複数のスロット毎で変更する 場合について説明する。 図 10におけるチャンク Klからチャンク K4の端末 12の実際の伝搬路の伝達関数を 図 12に示す。チャンク K1とチャンク Κ3は、グループ L 11とグループ L 13、すなわち マルチユーザダイバーシチ効果を得るための遅延時間を適用されて 、るため、帯域 f
1と帯域 f3では、伝搬路の伝達関数の周波数変動のピッチが大きい。一方、チャンク K2とチャンク K4は、グループ L 12とグループ L 14、すなわち周波数ダイバーシチ効 果を得るための遅延時間を適用されているため、帯域 f2と帯域 f4では、伝搬路の伝 達関数の周波数変動のピッチが帯域 flや帯域 f3に比べて小さくなつている。
端末 12以外の端末における伝搬路の伝達関数も同様に、帯域 f2と帯域 f4では周 波数変動のピッチが帯域 flや帯域 f3に比べて小さくなつている力 前述したように、 マルチパスの位相差は端末の位置により異なるため、伝達関数の周波数特性の山と 谷の位置は、それぞれの端末によって異なる。
[0051] 図 13は、時間軸でスロット毎に少なくとも一つのアンテナ力 送信される信号の初 期位相を切り替える様子を示したものである。なお、以下では、 2種類の初期位相を 交互に切り替える場合について説明する力 本発明は初期位相の種類が 2種類また は 2種類を越える数であれば適用可能である。
図 13の下方の図のように、チャンク K1からチャンク K4までとチャンク K9からチャン ク K12までは、初期位相を第一の位相 piとし、チャンク K5からチャンク K8までとチヤ ンク K13からチャンク K16までは、初期位相を第二の位相 p2としている。
このとき、端末 12における初期位相を位相 piとした場合の伝達関数の周波数特性と 、端末 12における初期位相を位相 p 1とした場合の伝達関数の周波数特性は図 13 の上部の図に示すような周波数特性となる。送信信号の初期位相により、マルチパス 干渉に基づく伝達関数の山と谷の位置がシフトする。
前述のとおり、各チャンクに挿入された共通パイロット信号から伝搬路推定および受 信信号品質などを測定するが、各チャンクの共通パイロット信号もマルチパス干渉を 受けているため、初期位相により受信信号品質が異なる。伝搬路の時間変動の速度 が遅い場合、図 13に示すような 2種類の初期位相をスロット毎に交互に切り替えると 、同図に示すような 2種類の周波数特性力 Sスロット毎に交互に観測されることとなる。
[0052] 初期位相を変更すると、マルチユーザダイバーシチ効果を得るための遅延時間を 与えて 、る領域と、周波数ダイバーシチ効果を得るための遅延時間を与えて 、る領 域との受信レベル (受信信号品質)の変動が異なる。図 14にマルチユーザダイバー シチ効果を得るための遅延時間を与えて 、る領域である帯域 flと、周波数ダイバー シチ効果を得るための遅延時間を与えている帯域 f2の受信レベル変動の一例を示 す。図 13に示すのと同様、チャンク Κ1 ·Κ2·Κ9 ·Κ10の初期位相は位相 piであり、 チャンク1¾ '1^6 '1^13 '1^14の初期位相は位相 2でぁる。
[0053] 帯域 f 1では、マルチユーザダイバーシチ効果を得るために、小さ!/、遅延時間が適 用されており、遅延時間による伝達関数の周波数変動のピッチは帯域 flに比べて比 較的大きい。初期位相を位相 piとした場合と位相 p2とした場合では、伝達関数の山 と谷の位置がシフトするため、伝達関数の周波数変動のピッチが比較的大きい帯域 f 1では、山が支配的になる力谷が支配的になるかにより、平均的な受信電力は大きく 異なる。そのため、図 14の左図に示すように、初期位相を切り替える度に受信レベル が大きく変動する。なお、伝搬路の時間変動が緩やかな場合、同じ初期位相を適用 したチャンク K1とチャンク K9の受信レベルには、大きな差がない。また、チャンク K5 とチャンク K13にも同様のことが言える。
[0054] 一方、帯域 f 2では、周波数ダイバーシチ効果を得るために、大きな遅延時間が適 用されており、遅延時間による伝達関数の周波数変動のピッチは帯域 flに対して小 さい。この場合も、初期位相を変更することにより、伝達関数の山と谷の位置はシフト するが、領域内に含まれる山と谷の数は大きく変動しないため、平均的な受信電力も ほとんど変動しない。そのため、図 14の右図に示すように、初期位相を切り替えても 受信レベルの変動は小さい。
すなわち、時間的に初期位相を切り替えることにより、特に大きな遅延時間が適用 されるチャンクにおいて、より受信レベルの高い初期位相を調査することが可能となる
[0055] また、端末により伝搬路環境が異なるため、受信レベルが大きくなる初期位相が異 なる。図 15から図 17に、マルチユーザダイバーシチ用チャンクの割り当てを要求す る 3種類の端末（図 9における端末 12·端末 13 ·端末 14)における伝送レート報告値 CQIの一例を示す。なお、受信レベルが大きいほど、高い伝送レートを要求すること ができる。
図 15の上方の図に、初期位相を位相 p 1とした場合および初期位相を位相 p2とし た場合の、端末 12における伝達関数の周波数特性を示す。初期位相を位相 piとし た場合、帯域 flや帯域 f3 (すなわちチャンク Κ1 ·Κ3 ·Κ9 ·Κ11)に谷は存在しない ため、図 15の下方の図に示すように伝送レート報告値 CQIは比較的大きい。一方、 初期位相を位相 ρ2とした場合、帯域 flや帯域 f3 (すなわちチャンク Κ5 ·Κ7·Κ13 ·Κ 15)に谷が存在するため、初期位相を位相 piとした場合に比べて伝送レート報告値 CQIは小さくなつている。
[0056] 図 16の上方の図に、初期位相を位相 piとした場合および初期位相を位相 p2とし た場合の、端末 13における伝達関数の周波数特性を示す。初期位相を位相 piとし た場合、チャンク：《：1 '：«：3 '：«：9 '：«：11に谷が存在するため、図 16の下方の図に示すよ うに伝送レート報告値 CQIは小さい。一方、初期位相を位相 P2とした場合、チャンク K5 -K7-K13 -K15に谷は存在しな 、ため、初期位相を位相 p 1とした場合に比べて 伝送レート報告値 CQIは大きくなつている。
図 17の上方の図に、初期位相を位相 p 1とした場合および初期位相を位相 p2とし た場合の、端末 14における伝達関数の周波数特性を示す。傾向は端末 12と類似し ているため、図 17の下方の図に示すように伝送レート報告値 CQIの傾向も端末 12に 近い値となる。すなわち、チャンク Κ1 ·Κ3 ·Κ9 ·Κ11の伝送レート報告値 CQIは、チ ヤンク Κ5 ·Κ7 ·Κ13 ·Κ15の伝送レート報告値 CQIと比べて大き!/、。
[0057] もし初期位相を固定としたとすると、 V、ずれかの端末は受信レベルが小さ 、状態が しばらく継続するため、低い伝送レートを要求することとなり、結果的にスループットが 低下してしまう。例えば、初期位相を位相 piに固定する場合を考えると、端末 12と端 末 14は受信レベルが良好な状態が続くが、端末 13は受信レベルが劣悪な状態が続 く。一方、初期位相を p2に固定する場合を考えると、端末 13は受信レベルが良好な 状態が続くが、端末 12と端末 14は受信レベルが劣悪な状態が継続してしまう。 時間的に初期位相を切り替えることにより、この問題を解決することができる。以下 では、時間的に初期位相を切り替える場合の基地局スケジューリングについて説明 する。なお、ここでは、初期位相を時間軸上で循環的に切り替える場合について説 明する。
[0058] 各端末は、各チャンクの伝送レート報告値 CQIを基地局に報告する。ここで、伝送 レート報告値 CQIが、本実施形態における受信品質情報である。基地局では、これ ら報告値に基づいて、スケジューリングを行う。ここでは、フレーム毎にスケジユーリン グを行う場合について説明する。フレームとは、連続した複数のスロットで構成される 単位であり、所定の長さの時間帯の全ての通信周波数を含んでいる。
基地局では、各端末から報告された各初期位相における伝送レート報告値 CQIを 平均し、各初期位相における各領域 (帯域）において、平均伝送レート報告値 CQIに より端末の優先度を決定する。図 18に端末 12から端末 14を優先度付けする様子を 示す。
[0059] 図 18Aは初期位相が位相 piである場合の、帯域 flと帯域 f 3における優先度を示 したものである。例えば、チャンク K1とチャンク K9における端末 12の伝送レート報告 値 CQIは、図 15に示すようにそれぞれ 10と 10であるから、初期位相が位相 piの帯 域 flにおける端末 12の平均伝送レート報告値 CQIは 10となる。同様に、チャンク K1 とチャンク K9における端末 13の伝送レート報告値 CQIは、図 16に示すようにそれぞ れ 1と 1であるから、初期位相が位相 piの帯域 flにおける端末 13の平均伝送レート 報告値 CQIは 1となり、チャンク K1とチャンク K9における端末 14の伝送レート報告 値 CQIは、図 17に示すようにそれぞれ 7と 6であるから、初期位相が位相 piの帯域 f 1における端末 14の平均伝送レート報告値 CQIは 6. 5となる。したがって、初期位相 が位相 piの帯域 flにおける平均伝送レート報告値 CQIが高い順に端末に優先度を つけた場合、優先度の高い順に端末 12、端末 14、端末 13となる。同様にして、初期 位相が位相 piの帯域 f3においては、優先度の高い順に端末 14、端末 12、端末 13 となる。そして、図 18Bに示すように、初期位相が位相 p2の帯域 flにおいては、優先 度の高い順に端末 13、端末 14、端末 12となり、初期位相が位相 p2の帯域 f3におい ては、優先度の高い順に端末 13、端末 12、端末 14となる。
[0060] 図 18A、図 18Bのような優先度である場合のスケジューリングの一例を図 19に示す 。前述したように、ここでは、フレーム毎にスケジューリングを行う場合について説明す る。スケジューリングするフレームでは、伝送レートの合計値の低い端末力もチャンク を割り当てていくものとする。
一巡目は端末 12から順次割り当てていく。まず端末 12に、端末 12の優先度が最も 高い初期位相が位相 piで帯域が帯域 flであるチャンク K1を割り当てる。次に、端末 13に、端末 13の優先度が最も高い初期位相が位相 p2で帯域が帯域 f3であるチヤ ンク K7を割り当てる。次に、端末 14に、端末 14の優先度が最も高い初期位相が位 相 piで帯域が帯域 f 3であるチャンク K3を割り当てる。ここで、各端末に割り当てられ たチャンクにおける平均伝送レートの合計値は端末 12が 10、端末 13が 6、端末 14 が 9. 5である。一巡目が終わると、平均伝送レートの合計値の小さい端末力 チャン クを割り当てる。したがって、次は、端末 13に、端末 13の優先度が最も高い初期位 相が位相 p2で帯域が帯域 f 3であるチャンク K15を割り当てる。ここで、端末 13の平 均伝送レートの合計値は 12となったため、次は平均伝送レートの合計値の最も小さ い端末 14に、端末 14の優先度が最も高い初期位相が位相 piで帯域が帯域 f3であ るチャンク K11を割り当てる。同様にして、端末 12にチャンク K9を、端末 13にチャン ク K5とチャンク K13を割り当てる。
このようなスケジューリングを行うと、端末間での伝送レートの差が小さくなるため、 公平なスケジューリングが可能となる。
図 18のような優先度である場合のフレーム毎のスケジューリングの他の一例を図 20 に示す。スケジューリングするフレームでは、チャンク Kl、 Κ3、 Κ5、 Κ7、 Κ9、 · ··、 Κ 15の順にチャンクを端末に割り当てていくものとする。各チャンクには、優先度の高 い端末を順次割り当てていく。このとき、高い優先度の端末を送信先とするデータの 割り当てが既に終了している場合は、次に優先度の高い端末を割り当てる。
チャンク K1は、初期位相が位相 piで帯域が帯域 flであるから図 18の優先度より 端末 12を割り当てる。チャンク K3は、初期位相が位相 piで帯域が帯域 f3であるから 図 18の優先度より端末 14を割り当てる。ここで、端末 14を送信先とするデータが終 了したとする。次に、チャンク K5は、初期位相が位相 P2で帯域が帯域 flであるから 図 18の優先度より端末 13を割り当てる。同様に、チャンク K7に端末 13を、チャンク K9に端末 12を割り当てる。チャンク K11では、優先度が最も高い端末は端末 14で あるが、前述の通り端末 14を送信先とするデータは既に終了しているため、次に優 先度の高い端末 12を割り当てる。チャンク K13へは、図 18の優先度より端末 13を割 り当てる。ここで、端末 13を送信先とするデータが終了したとする。最後に K15では、 最も優先度の高い端末は端末 13であるが、端末 13を送信先とするデータは終了し ているため、次に優先度の高い端末 12を割り当てる。
このようなスケジューリングを行うと、優先度の高い端末、すなわち伝送レートの高い 端末から割り当てて 、くため、システムスループットが向上する。
[0062] このように、本実施形態では、初期位相の大きさを 2スロット毎に同じ値に設定する という本実施形態における初期位相のスケジューリングに基づき、各端末へのチャン クの割り当てを行っている。
[0063] 以上、スケジューリング方法を例示した力 これ以外のスケジューリングを用いること も可能である。その場合においても、時間的に位相を切り替えることにより、時間的に 伝搬路変動が激しくなり、受信レベルが劣悪な状況が継続するのを防止するという効 果を得ることができる。
[0064] このように、時間的に初期位相を切り替えることにより、受信レベルが劣悪な状況が 継続するのを防止することができる。さらに、上記のようなスケジューリングを行うこと により、各端末には受信レベルが良好なチャンクを割り当てることが可能となる。すな わち、時間的に初期位相を切り替えることで、受信レベルの時間変動が激しくなるた め、時間軸上のマルチユーザダイバーシチ効果を得ることが可能となる。
[0065] ここでは、受信レベルの時間変動が激しくなることによるマルチユーザダイバーシチ 効果を得るためと 、う観点から、マルチユーザダイバーシチ効果を得るための領域に 対して、初期位相を時間的に切り替える利点を説明した。しかし、前述のように、周波 数ダイバーシチ領域では、初期位相を切り替えるメリットが小さいため、初期位相の 時間的な切り替えをマルチユーザダイバーシチ効果を得るための領域にのみ適用し ても良 、し、周波数ダイバーシチ領域 Zマルチユーザダイバーシチ領域の区別なく 適用しても、マルチユーザダイバーシチの性能向上効果を得ることができる。
[0066] なお、本実施形態では、周波数方向に遅延時間のグループィ匕を行 、、初期位相は 周波数方向に一定である場合について説明した力 これに限るものではない。フレー ム内のチャンクごとに遅延時間を選択しても良いし、同一の時刻においてもチャンク 毎に異なる初期位相を用いても、同様の効果を得ることができる。
[0067] また、各端末からの受信レベル報告値に基づいて、図 21に示すように各初期位相 を適用するチャンク数の比率を適応的に制御することも考えられる。図 21の例では、 位相 p 1を適用した場合の伝送レート報告値 CQIが位相 p2を適用した場合の伝送レ ート報告値 CQIに比べて大き 、ため、位相 piの比率を大きくして！/、る。
このように、より高い受信レベル報告値が報告された初期位相の比率を大きくするこ とにより、システムスループットを向上することができる。
[0068] [第 2の実施形態]
第 1の実施形態では、フレーム毎にスケジューリングを行う場合について説明したが 、本実施形態では、スロット毎にスケジューリングを行う場合について説明する。 図 22に、初期位相の切り替えの様子を示す。スケジューリングの遅延であるラウンド トリップタイム RTTは 4スロットである。すなわち、端末が受信したスロットから伝送レー ト報告値 CQIを生成し、伝送レート報告値 CQIを本実施形態における送信機である 基地局に通知し、基地局において当該伝送レート報告値 CQIを基にしたスケジユー リングにより端末に割り当てられるスロットは、当該伝送レート報告値 CQIを生成する 際に参照したスロットから数えて 4スロット目となる。一方、図 22では、初期位相の巡 回的な切り替えの時間周期 Tcoは 2スロットである。すなわち、任意のスロットと、その スロットの 2スロット後のスロットは同一の初期位相である。したがって、時間周期 Tco はラウンドトリップタイム RTTの 2分の 1である。
[0069] このように、本実施形態では、時間周期 Tcoをラウンドトリップタイム RTTの自然数 分の 1に設定して、初期位相を切り替える。すなわち、ひとつの周波数チャネルに注 目した場合、初期位相の種類の最大値はラウンドトリップタイム RTTのスロット数とな る。
例えば、図 9の端末 12は、図 22に示すように、初期位相を位相 piとしたグループ L 11に属するチャンク K1とグループ L13に属するチャンク K3の受信信号品質を測定 し、チャンク K1とチャンク K3における伝送レート報告値 CQIを算出し、基地局に報 告する。基地局は、報告された伝送レート報告値 CQIを基にして、同じく初期位相を 位相 p 1としたグループ L 11に属するチャンク K17とグループ L 13に属するチャンク K 19のスケジューリングを行い、報告された伝送レートに基づいてデータを変調'符号 化して送信する。チャンク K1とチャンク K17、およびチャンク Κ3とチャンク K19はそ れぞれ同じ初期位相と遅延時間を適用しているため、伝搬路の時間変動が比較的 小さい場合、受信信号品質は大きく変動しない。このため、効率的なスケジューリング が可能となる。
[0070] 図 23に受信レベルの時間変動とスケジューリングのラウンドトリップタイム RTTの関 係の一例を示す。ここでは、帯域 flのみについて示している力 他の帯域においても 同様にスケジューリングを行うものとする。端末 12は、帯域 flにおいて、位相 piを適 用した場合に比べて位相 p2を適用した場合の受信レベルは小さ ヽ。受信レベルの 大きな変動は、初期位相の切り替えによるものであるため、受信レベルの大きな変動 の周期は初期位相切り替え周期に依存する。この場合、 2スロット周期で位相 piと位 相 p2を適用しているため、受信レベルも 2スロット周期で大きく変動する。各チャンク における受信レベル力 算出された伝送レート報告値 CQIは、 4スロット後のチャンク におけるスケジューリングに用いられる。
[0071] 図 24に、端末 12と端末 13の受信レベル変動の様子の一例を示す。
端末 13は、端末 12に比べて基地局からの距離が大きいため、平均的な受信レべ ルは端末 12より端末 13の方が小さくなる。し力しながら、位相を切り替えたときスロッ ト毎の受信レベルは逆転する可能性がある。図 24に示した例では、初期位相が位相 piの場合、端末 12に比べて端末 13の受信レベルは小さい一方、初期位相が位相 p 2の場合、端末 12に比べて端末 13の受信レベルは大きい。チャンク K1における受 信レベルは端末： L 2が端末 13よりも大きいため、チャンク K1による端末の伝送レート 報告値 CQIは端末 12の方が高い値となる。この伝送レート報告値 CQIを用いてスケ ジユーリングを行うと、伝送レートの高い端末 12の優先度が高くなるため、ラウンドトリ ップタイム RTT後のチャンク K17には端末 12が割り当てられる。チャンク K17は、チ ヤンク K1と同じく位相 piが適用されているため、端末 12の方が端末 13よりも受信レ ベルが高いため、所要誤り率を満たし、かつ高効率でデータ伝送することができる。 同様にして、チャンク K5に基づいてスケジューリングされるチャンク K21には、端末 1 3が割り当てられる。その結果、チャンク K21においても、より受信レベルが高い方の 端末が割り当てられることとなる。
[0072] このように、初期位相を、本実施形態における所定の時間周期 Tcoにて切り替える ことにより、伝達関数の時間変動が大きくなる。この初期位相切り替えの時間周期 Tc oが、本実施形態におけるラウンドトリップタイム（スケジュールの遅延）の 4スロットの 2 分の 1にあたる 2スロットであるという本実施形態における初期位相のスケジューリング に基づき、基地局は各端末へチャンクを割り当てているため、各端末に公平にチャン クを割り当てることが可能となる。また、受信レベルが高い初期位相に割り当てること ができるため、時間軸方向にマルチユーザダイバーシチ効果が得られ、システムスル 一プットの向上効果が期待できる。
[0073] 一方、スケジューリングのラウンドトリップタイム RTTを考慮せずに初期位相の切り 替えを行うと、位相 piを適用したチャンクにおける伝送レート報告値 CQIに基づいて 、位相 p2を適用したチャンクにおけるスケジューリングを行う可能性がある。この場合 、スケジューリングの根拠となるチャンクと、スケジューリング対象であるチャンクの初 期位相が異なるため、伝搬路の伝達係数の形状が異なり、両者の受信信号品質が 大きく異なる可能性がある。例えば、スケジューリングの根拠となるチャンクの受信信 号品質が良好であり、スケジューリング対象であるチャンクの受信品質が劣悪である 場合、伝搬路特性が劣悪な端末を割り当ててしまうため、誤り率が増大する。また、ス ケジユーリングの根拠となるチャンクの受信信号品質が劣悪であり、スケジューリング 対象であるチャンクの受信品質が良好である場合、受信品質が良好な端末を割り当 てることができないため、周波数利用効率が低下してしまう。
[0074] このように、時間周期 Tcoをラウンドトリップタイム RTTの自然数分の 1に設定するこ とにより、初期位相を切り替えることによるシステムスループット向上効果あるいは端 末のスケジューリングの公平さ増大する効果を得ながら、最適なスケジューリングが可 能となる。また、第 1実施例と比較して、時間的に短い周期でスケジューリングを行う ため、演算量は増加するものの、時間変動に追従したスケジューリングを行うことがで きる。
[0075] 以上では、スケジューリング方法として、伝送レート報告値 CQIが高 、端末を割り当 てる方法について説明した力 プロポーショナルフェアネス法を用いることにより、さら に各端末に公平にチャンクを割り当てることができる。すなわち、初期位相切り替えに より、伝達関数の時間変動が激しくなるため、伝達関数の時間平均値に対する瞬時 値の値も変動が激しい。このため、基地局から非常に離れた平均受信レベルの小さ い端末も、伝達関数の時間平均値に対する瞬時値の値は大きくなる可能性があるた め、割り当てられる機会が与えられるためである。
[0076] なお、本実施形態では、周波数方向に遅延時間のグループィ匕を行 、、初期位相は 周波数方向に一定である場合について説明した力 これに限るものではない。図 25 に示すように、フレーム内のチャンクごとに遅延時間を選択しても良いし、同一の時 刻にお 、てもチャンク毎に異なる初期位相を用いた場合でも、チャンク単位でスケジ ユーリングのラウンドトリップタイム RTT周期で遅延時間および初期位相の両方が同 一になるという条件を満たせば、上記と同様の効果を得ることができる。
[0077] [第 3の実施形態]
本実施形態では、初期位相の切り替え方法に関する具体例を示す。図 26に 2つの 信号の位相差と合成信号の複素振幅の関係の一例を示す。信号 1と信号 2の位相差 力 SOである場合、すなわち信号 1と信号 2の複素振幅を示すベクトルが同一の方向を 向いている場合、合成信号の振幅は最大となる。信号 1と信号 2の位相差が大きくな るにつれて、次第に合成信号の振幅は小さくなつていき、位相差が πの時に最小値 となる。さらに位相差が πよりも大きくなると合成信号の振幅は増大し、位相差が 2 π のときに再び最大値となる。
このように、 2つの信号の合成信号の振幅は、 2つの信号の位相差に対して 2 πの周 期で変動する。例えば、 2アンテナで 4種類の初期位相を時間的に切り替えようとする とき、時間的な変動が大きくなるようにする方法として、アンテナ間の初期位相差を 0 、 π /2、 π、 3 π Ζ2の 4種類の中で切り替える方法が考えられる。
[0078] 図 27にこの 4種類の初期位相を時間的に切り替えて使用する例を示す。位相差を π Ζ2だけ変化させるごとに、伝達関数の山および谷の位置は、山および谷のピッチ の 4分の 1ずつシフトし、位相差が πになると、位相差が 0の場合の伝達関数の山の 位置と谷の位置が逆転した周波数特性となる。さらに、位相差が 3 π Ζ2になると、位 相差が π Ζ2の場合の伝達関数の山の位置と谷の位置が逆転した周波数特性とな る。
一般的には、 n種類の初期位相を切り替えて使用する場合、 0力ら 2 π Ζη毎〖こ 2 π (1— 1/η)までの η種類の位相差となる初期位相を用いることにより、それぞれ初期 位相による伝達関数の山および谷のシフト幅を均一に最大化することができる。
[0079] なお、図 27は、時間経過に伴い、 0、 π Ζ2、 π、 3 π Ζ2の順に初期位相差を切り 替えている力 これに限るものではない。また、初期位相は周波数方向に一定である 場合について説明した力 これに限るものではない。チャンク単位でスケジューリング のラウンドトリップタイム RTT周期で遅延時間および初期位相の両方が同一になると いう条件を満たしていればよい。例えば、 1本の初期位相を固定とするのではなぐ 2 本のアンテナに与える初期位相を両方切り替え、 1本目力 0、 π /2、 π、 3 π Ζ2の 順に切り替わり、 2本目力 0、 π、 2 π、 3 πの順に切り替わることで、その差が時間 経過に伴い、 0、 π /2、 π、 3 π /2となるようにしてもよ!/、。
[0080] また、本実施形態では、 2本の送信アンテナを用いる場合について説明した力 2 本を超える本数の送信アンテナを用いる場合においても、少なくとも一つのアンテナ の初期位相を切り替えることにより、同様の効果を得ることができる。
例えば、 4本の送信アンテナを用いる場合、そのうちの一つのアンテナの初期位相 を上記の方法で切り替えても良いし、または第 1のアンテナと第 2のアンテナの初期 位相は切り替えずに第 3のアンテナと第 4のアンテナの初期位相を第 1のアンテナと 第 2のアンテナの初期位相との位相差が 0、 π /2、 π、 3 π Ζ2となる順に初期位相 を切り替えるなど様々な切り替え方法が考えられるが、端末の受信レベルの時間変 動が大きくなれば、上記のような時間軸上のマルチユーザダイバーシチ効果を得るこ とがでさる。
[0081] もちろん、本実施形態における初期位相の選択方法は、第 1の実施形態や第 2の 実施形態に適用することが可能である。
[0082] [第 4の実施形態]
本実施形態では、前記第 1の実施形態から第 3の実施形態の動作を、構成など含 めて図面を参照して説明する。本実施形態における送信機である基地局装置の構 成を図 28に示す。基地局装置は、パケット 'データ 'コンパージエンス'プロトコル PD CP (Packet Data Convergence Protocol)部 15と、ラジオ 'リンク'コントロール RLC (R adioLinkControl)部 16と、メディア'アクセス'コントロール MAC (Media Access Contr ol)部 17と、物理層 18と力 なる。
ノケット ·データ 'コンパージエンス ·プロトコル PDCP部 15は、 IPパケットを受け取り 、そのヘッダの圧縮（compress)などを行い、ラジオ 'リンク'コントロール RLC (Radi o Link Control)部 16に転送し、またラジオ 'リンク'コントロール RLC部 16から受 け取ったデータを IPパケットの形にするため、そのヘッダの復元 (decompress)を行
[0083] ラジオ 'リンク'コントロール RLC部 16は、パケット 'データ 'コンパージエンス'プロト コル PDCP部 15から受け取ったデータをメディア ·アクセス ·コントロール MAC部 17 に転送する一方で、メディア ·アクセス ·コントロール MAC部 17から転送されたデータ をパケット'データ 'コンパージエンス ·プロトコル PDCP部 15に転送する。メディア ·ァ クセス 'コントロール MAC部 17は、オートマチック ·リピート'リクエスト ARQ (Automati c Repeat reQuest)処理、スケジューリング処理、データの結合 Z分解や、物理層部 1 8の制御を行い、ラジオ 'リンク'コントロール RLC部 16から受け渡されたデータを物 理層部 18へ転送する一方、物理層部 18から転送されたデータをラジオ 'リンク'コン トロール RLC部 16へ転送する。物理層部 18は、メディア'アクセス'コントロール MA C部 17より転送された伝送データの無線送信信号への変換および、無線受信信号 のメディア ·アクセス ·コントロール MAC部 17への受け渡しを、メディア ·アクセス ·コン トロール MAC部 17の制御に基づき行う。
[0084] また、メディア ·アクセス 'コントロール MAC部 17は、基地局と通信を行う各端末と、 どの割り当てチャンクを用いて通信を行うかを決定するスケジューラ 19と、前記スケジ ユーラ 19より通知されるチャンクの割り当て情報を基にサブキャリア割り当て情報を用 V、て送信回路部 21を制御し、なおかつ周波数ダイバーシチ Zマルチユーザダイバ ーシチ通知信号を用いてアンテナ間の最大遅延時間を周波数ダイバーシチ領域、 マルチユーザダイバーシチ領域に応じて制御し、さらに、各アンテナの初期位相（あ るいは単にアンテナ間の初期位相差)を初期位相情報を用いて制御する送信回路 制御部 20を備える。 [0085] また、物理層部 18は、送信回路制御部 20の制御によりメディア ·アクセス 'コント口 ール MAC部 17より通知されるデータに対して変調を行い、無線周波数変換部 23に 通知する送信回路部 21と、送信回路部カゝら渡される送信信号を無線周波数に変換 したり、アンテナ部 24〜26より受信された受信信号を受信回路部 22で処理できる周 波数帯に変換する周波数変換部 23と、無線周波数変換部 23からの出力を復調し、 メディア ·アクセス 'コントロール MAC部 17に渡す受信回路部 22と、周波数変換部 2 3より渡された送信信号を無線空間に送信したり、無線空間中の信号を受信して無 線周波数変換部 23へ出力するアンテナ部 24〜26からなる。
このように、本実施形態における送信部は、送信回路制御部 20、送信回路部 21、 無線周波数変換部 23からなつて 、る。
なお、それぞれの構成要素の詳細な役割については、スケジューラ部 19、送信回 路制御部 20および送信回路部 21を除き、下記（1)の文献に記載されている。
(1) 3GPP寄書： R2— 051738、 "Evolution of Radio Interface Protocol Architectu re，，、 3GPP、 TSG RAN WG2 Ad Hoc、 R2— 051738、 2005年 6月
[0086] 続いて、前記メディア'アクセス'コントロール MAC部 17のうち、スケジューリング処 理の一例について詳しく述べる。図 28に示しように、メディア'アクセス'コントロール MAC部 17には、本実施形態におけるスケジューリング部であるスケジューラ部 19が 含まれており、スケジューラ部 19は、図 29に示すように、各端末から送信される伝送 レート報告値 CQIに含まれる伝送レート情報 MCSを収集するステップ T2と、伝送レ ートの高 、端末力も順次チャンクの割り当てを行うステップ T3と、前記ステップ T3に お 、て得られたチャンクの割り当て情報を送信回路制御部 20に通知するステップ T4 と、次フレーム (あるいはスロット）を送信予定であればステップ T2に戻り、送信予定 でなければステップ T6へ進むステップ T5と、スケジューラの処理を終了するステップ T6を備える。ここで、本実施形態において受信品質情報をなしている伝送レート情 報は、本実施形態において品質情報受信部をなしている無線周波数変換部 23、受 信回路部 22およびメディア ·アクセス 'コントロール MAC部 17が取得し、スケジユー ラ部 19に通知する。
[0087] 本実施形態では、端末より伝送レート情報 MCS (Modulation and Coding Scheme) が基地局に通知されるとした力 前記伝送レート情報 MCSはある端末が基地局より 受信する受信信号の品質を示す役割を持っているため、前記伝送レート情報 MCS 以外にも、平均 SINR (Signal to Interference and Noise Ratio)など受信信号の品質 が分力るものであればょ 、。
また、スケジューラ部 19のステップ T5においてチャンクの割り当て情報を通知され た送信回路制御部 20は、前記チャンクの割り当て情報に従い、次フレームの送信時 に、サブキャリア割り当て情報信号を用いて、送信回路部 22を制御する。
[0088] 続いて、図 30において、図 29に伝送レート情報 MCSの一例を示す。図 30に示す ように、表の左端にある伝送レート情報 MCS (1〜10の番号）は、変調方式および誤 り訂正の符号化率に対応する。言い換えると、伝送レート情報 MCSは、表右端の伝 送レートにも対応し、伝送レート情報 MCSの番号が大きいほど、高い伝送レートでの 通信が、端末から要求されていることを示している。
[0089] 続いて、図 31に、図 29の送信回路部 21の構成を詳述した図を示す。図 31に示す ように、送信回路部 21は、各ユーザ宛の信号処理を行うユーザ毎信号処理部 Ι ΙΟχ 、 110yおよび、端末において伝搬路推定などに使用されるパイロット信号を生成し サブキャリア割り当て部 130に入力するノ ィロット信号生成部 120および、ユーザ毎 信号処理部 110x、 110y出力およびパイロット信号生成部 120出力を各サブキヤリ ァに割り当てるサブキャリア割り当て部 130、アンテナ毎の信号処理を行うアンテナ 毎信号処理部 140a、 140b, 140c力もなる。
[0090] ユーザ毎信号処理部 Ι ΙΟχは、送信データの誤り訂正符号化を行う誤り訂正符号 化部 111と、誤り訂正符号化部出力に対し、 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)、 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation)などの変調処理を 行う変調部 112から構成される。
ユーザ毎信号処理部 110x、 110yの出力は、送信回路制御部 20 (図 28参照）より 通知されるサブキャリア割り当て情報に基づき適切なサブキャリアに割り当てるサブキ ャリア割り当て部 130において、適切なサブキャリアに割り当てられた後、アンテナ毎 信号処理部 140a、 140b, 140cに出力される。またこのとき、図 31で示した共通パイ ロットチャネルの位置 (サブキャリア）に、ノ ィロット信号生成部 120出力を割り当てる 役割も、サブキャリア割り当て部 130が持っている。
[0091] アンテナ毎信号処理部 140aでは、サブキャリア割り当て部 130の出力を位相回転 部 141に入力し、サブキャリア毎に位相回転 Θ mの乗算を行い、 IFFT部（逆フーリエ 変換部） 142に出力する。続いて、 IFFT部 142の出力を並列直列変換する並列直 列変換部 143と、並列直列変換部 143の出力に対してガードインターバルを付加す る GI付加部 144と、 GI付加部 144の出力の内、所望帯域の信号のみを取り出すフィ ルタ部 145と、フィルタ部 145の出力をデジタル Zアナログ変換する DZA変換部 14 6からなる。また、アンテナ毎信号処理部 140b、 140cも同様の構成をとり、アンテナ 毎信号処理部 140a、 140b, 140cの出力はそれぞれ無線周波数への周波数変換 を行う無線周波数変換部 23 (図 28参照）を通り、アンテナ 24、アンテナ 25、アンテナ 26 (図 28参照)へと出力され、無線信号として送信される。
[0092] なお、位相回転部 141で位相回転を付加する場合の位相回転は、 0 m= 2 π fm- (n- 1)T+ Φとする。ここで fmは 0番目のサブキャリアと m番目のサブキャリアの周 波数間隔であり、 fm=mZTsと表される。また Tsは OFDMシンボルのシンボル長（ 時間）を示す。（n—l)Tは、 1番目のアンテナに対する η番目のアンテナにおける循 環遅延時間の大きさを示す。この循環遅延時間が、本実施形態における遅延をなし ている。さらに、 Φは初期位相である。また、特定のサブキャリアはあるチャンクで使 用される、つまり周波数ダイバーシチ領域またはマルチユーザダイバーシチ領域の どちらか一方で使用されることから、送信回路部 21を制御する送信回路制御部 20 ( 図 28参照）より、周波数ダイバーシチ Ζマルチユーザダイバーシチ通知信号により 周波数ダイバーシチ領域またはマルチユーザダイバーシチ領域で使用することを通 知され、これを基に上記遅延時間 Τを変えるものとする。また、一つまたは複数のスロ ット毎ある 、はチャンク毎に適用される初期位相も、送信回路部 21を制御する送信 回路制御部 20 (図 28参照)から通知される初期位相制御信号により制御され、この 信号に基づ 、て、一つまたは複数のスロット毎ある 、はチャンク毎の初期位相 Φは切 り替えられる。
[0093] 図 31では、ユーザ数 2、アンテナ数 3の場合について述べている力 これ以外でも 同様の構成が可能である。 また、アンテナ毎、セクタ毎、基地局毎に決まった特定のスクランブルコードをかけ た信号をアンテナ毎に送信した場合、アンテナ端では他アンテナの信号を単に遅延 させたように見えな 、場合もあるが、この様な場合も本実施形態および前記実施形態 で述べた遅延の範疇に含まれる。
[0094] [第 5の実施形態]
本実施形態では、第 4の実施形態における送信回路部 21の構成の他の一例を示 す。図 32に本実施形態に係る送信回路部 21のブロック構成を示す。送信回路部 21 は、ユーザ毎信号処理部 210x、 210y、パイロット信号生成部 220、およびアンテナ 毎の信号処理を行うアンテナ毎信号処理部 230a、 230b, 230c力らなる。
ユーザ毎信号処理部 210xは、送信データの誤り訂正符号化を行う誤り訂正符号 化部 211と、誤り訂正符号化部出力に対し、 QPSK、 16QAMなどの変調処理を行 う変調部 212と、変調部 212の出力を上位層より通知されるサブキャリア割り当て情 報に基づき適切なサブキャリアに割り当てるサブキャリア割り当て部 213と、サブキヤ リア割り当て部 213の出力に対し周波数時間変換を行う IFFT (逆フーリエ変換)部 2
14と、 IFFT部 214の出力を並列直列変換する並列直列変換部 215と、並列直列変 換部 215出力に対してアンテナ毎に異なる遅延を付加する循環遅延付加部 216か らなる。なお、循環遅延付加部 216からの出力はそれぞれアンテナ毎信号処理部 23
Oa、 230b, 230cに出力される。さらに、循環遅延付加部 216は、送信回路部 21を 制御する送信回路制御部 20 (図 28参照）力も通知される周波数ダイバーシチ Zマル チューザダイバーシチ通知信号および初期位相情報により、アンテナ毎にそれぞれ 異なる遅延および初期位相を与えるものとする。詳細については、前述の各実施形 態に記載のとおりである。
[0095] アンテナ毎信号処理部 230aは、ユーザ毎信号処理部 210x、 210yからアンテナ 毎信号処理部 230aに出力された信号を足し合わせることにより合成し、さらにパイ口 ット信号生成部で生成されたパイロットシンボルを多重する合成部 231と、合成部 23 1の出力に対しガードインターバル（GI)の付加を行う GI付加部 232と、 GI付加部 23 2出力の内、所望帯域の信号のみを取り出すフィルタ部 233と、フィルタ部 233の出 力をデジタル Zアナログ変換する DZA変換部 234からなる。また、アンテナ毎信号 処理部 230b、 230cも同様の構成をとるものとし、アンテナ毎信号処理部 230a、 230 b、 230cの出力はそれぞれ無線周波数への周波数変換を行う無線周波数変換を通 り、アンテナ 24、アンテナ 25、アンテナ 26 (図 28参照）へと出力され、無線信号とし て送信されるものとする。
[0096] 第 4の実施形態と同様、本実施形態もユーザ数 2、アンテナ数 3の場合について述 ベているが、これ以外でも同様の構成が可能である。
また、アンテナ毎、セクタ毎、基地局毎に決まった特定のスクランブルコードをかけ た信号をアンテナ毎に送信した場合、アンテナ端では他アンテナの信号を単に遅延 させたように見えな 、場合もあるが、この様な場合も本実施形態および前記実施形態 の範疇に含まれる。
[0097] なお、初期位相および遅延は、第 4の実施形態においては位相回転部 141にて与 え、第 5の実施形態においては循環遅延付加部 216にて与えているが、送信回路部 21に、位相回転部と循環遅延付加部を備えて、初期位相は位相回転部で、遅延は 循環遅延付加部で与えるようにしてもよい。同様に、初期位相を循環遅延付加部、遅 延を位相回転部で与えるようにしてもよ!、。
[0098] 以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこ の実施形態に限られるものではなぐこの発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更 等も含まれる。
産業上の利用可能性
[0099] 本発明の送信機は、携帯電話などの移動体通信システムの基地局装置に適用で きる。

Claims

請求の範囲
[1] 複数のアンテナにて信号を送信する送信機において、
入力された信号に対して、少なくとも一つの前記アンテナへの出力に対する初期位 相の大きさを通信時間帯により切り替えて初期位相を与えるとともに、出力先となる前 記アンテナ毎および通信時間帯または通信周波数毎に遅延を与える送信部と、 前記送信部によって送信された信号の受信品質情報を当該通信相手の端末から 得る品質情報受信部と
を備えることを特徴とする送信機。
[2] 前記送信部は、所定の長さの時間帯の全ての通信周波数で構成されるフレームを 周波数方向および時間方向に区切ったチャンク毎に前記初期位相および前記遅延 を与えることを特徴とする請求項 1に記載の送信機。
[3] 前記送信部が与える前記初期位相および前記遅延のスケジューリングに基づき、 チャンク毎に前記端末を割り当てるスケジューリング部を備えることを特徴とする請求 項 2に記載の送信機。
[4] 前記送信部は、前記各チャンクに最適なダイバーシチ効果を与えるべく前記遅延 の大きさを変更すること
を特徴とする請求項 2に記載の送信機。
[5] 前記送信部は、前記遅延の大きさを、予め設定された複数種類の遅延の大きさの 中から選択することを特徴とする請求項 4に記載の送信機。
[6] 前記ダイバーシチ効果は、周波数ダイバーシチ効果とマルチユーザダイバーシチ 効果とのいずれかであり、
周波数ダイバーシチ効果を与えるチャンクの前記遅延の大きさは、マルチユーザダ ィバーシチ効果を与えるチャンクの前記遅延の大きさよりも大きいことを特徴とする請 求項 5に記載の送信機。
[7] 前記チャンクは、周波数ダイバーシチ効果を与える領域あるいはマルチユーザダイ バーシチ効果を与える領域に所属し、
前記送信部は、前記初期位相の大きさを、前記周波数ダイバーシチ効果を与える 領域に所属する全てのチャンクで同一にすることを特徴とする請求項 6に記載の送 信機。
[8] 前記チャンクは、受信品質評価用の信号であるパイロット信号と、データ伝送用の 信号である共用データ信号とを含み、
一の前記チャンクに与えられる前記初期位相および前記遅延の大きさは、前記チ ヤンク内の前記パイロット信号と前記共用データ信号とで同一であること
を特徴とする請求項 2に記載の送信機。
[9] 前記スケジューリング部は、
前記各端末から通知される前記受信品質情報を比較し、前記各端末の優先順位 を決定する優先順位決定部と、
前記優先順位に基づき、前記各端末に前記チャンクの割り当てを行うチャンク割当 部と
を備えることを特徴とする請求項 3に記載の送信機。
[10] 前記優先順位決定部において対象としているチャンクの初期位相が、前記チャンク 割当部において対象としているチャンクの初期位相と同一であることを特徴とする請 求項 9に記載の送信機。
[11] 前記優先順位決定部において対象としているチャンクの遅延の大きさが、前記チヤ ンク割当部にお 、て対象として 、るチャンクの遅延の大きさと同一であることを特徴と する請求項 9に記載の送信機。
[12] 前記スケジューリング部は、前記フレーム内の前記チャンクに前記端末を割り当て る処理を、前記フレーム毎にまとめて行い、
前記送信部は、前記フレーム内において同じ位置にあるチャンクに与える初期位 相または遅延の大きさは、全ての前記フレームで同一であることを特徴とする請求項
9に記載の送信機。
[13] 前記送信部は、前記初期位相または前記遅延の大きさを、所定の時間周期で、同 じ値とすることを特徴とする請求項 3に記載の送信機。
[14] 前記スケジューリング部は、前記端末より受信品質情報が通知されてから、所定の 時間であるラウンドトリップタイム後の通信時間帯を、該受信品質情報に基づき、前記 端末に割り当て、 前記時間周期は、前記ラウンドトリップタイムの自然数分の 1の長さであることを特徴 とする請求項 13に記載の送信機。
[15] 前記送信部は、 n番目の前記アンテナへ出力し、 0番目のサブキャリアと周波数力 m異なるサブキャリアで送信する前記信号に対して、前記遅延として 2 π fm'nT(Tは 所定の時間）の位相回転を与えることを特徴とする請求項 1に記載の送信機。
[16] 前記送信部は、取得した前記受信品質情報に基づ 、て、前記チャンク毎に与える 前記初期位相の大きさを決定することを特徴とする請求項 2に記載の送信機。
[17] 前記送信部は、取得した前記受信品質情報に基づいて、同一の大きさの初期位相 を与えるチャンクの数を決定することを特徴とする請求項 2に記載の送信機。
[18] 前記送信部は、前記初期位相の大きさを、予め設定された複数種類の初期位相の 大きさの中から選択することを特徴とする請求項 1に記載の送信機。
[19] 前記送信部は、 n番目の前記アンテナへ出力する前記信号に対して、前記初期位 相として Φ nの位相回転を与え、
前記 Φηと 0番目の前記アンテナに対する初期位相として与えられる位相回転 ΦΟ との同一の時間および通信周波数での差は、 Κ種類 (Κは自然数）の値のうちの一つ をとり、前記 Κ種類の値は、それぞれ、 2 kZK (k=0, 1, 2, · ··, K—1)であること を特徴とする請求項 18に記載の送信機。
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