WO2011136113A1 - データ送信方法、基地局装置及び移動局装置 - Google Patents

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佑一 柿島
秀和 田岡
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    • H04L5/0051Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver of dedicated pilots, i.e. pilots destined for a single user or terminal

Definitions

  • the present invention relates to a data transmission method, a base station apparatus, and a mobile station apparatus, and more particularly, to a data transmission method, base station apparatus, and mobile station apparatus that support multi-antenna transmission.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • WSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • HSUPA High Speed Uplink Packet Access
  • CDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • LTE Long Term Evolution
  • the third generation system can achieve a maximum transmission rate of about 2 Mbps on the downlink using generally a fixed bandwidth of 5 MHz.
  • a maximum transmission rate of about 300 Mbps on the downlink and about 75 Mbps on the uplink can be realized using a variable band of 1.4 MHz to 20 MHz.
  • LTE-A LTE Advanced
  • LTE-A LTE Advanced
  • a MIMO (Multi Input Multi Output) system has been proposed as a wireless communication technology that improves data rate (frequency utilization efficiency) by transmitting and receiving data with a plurality of antennas (for example, non-patented).
  • Reference 1 a MIMO system, a plurality of transmission / reception antennas are prepared in a transmitter / receiver, and different transmission information sequences are transmitted simultaneously from different transmission antennas.
  • the data rate frequency utilization efficiency
  • the data rate is increased by separating and detecting simultaneously transmitted information sequences using the fact that different fading fluctuations occur between transmission / reception antennas. Is possible.
  • the mobile station apparatus UE that is a receiver can appropriately grasp the number of antennas of the base station apparatus eNodeB that is a transmitter (hereinafter referred to as “the number of transmission antennas” as appropriate) And when the said mobile station apparatus UE supports the data communication by the said number of transmitting antennas, it becomes possible to increase a data rate (frequency utilization efficiency) to the maximum.
  • the mobile station apparatus UE when the mobile station apparatus UE cannot properly grasp the number of transmission antennas, subsequent data communication may be disabled. Even if the number of transmission antennas can be properly grasped, if the mobile station apparatus UE does not support data communication using the number of transmission antennas, the number corresponds to the number of antennas of the mobile station apparatus UE. Increasing the data rate can be difficult. From the viewpoint of increasing the data rate, even in such a case, it is preferable to perform data communication with the number of transmission antennas that can increase the data rate most from the number of transmission antennas and the number of transmission antennas supported by the mobile station apparatus UE. .
  • the present invention has been made in view of such a situation, and even when the number of transmission antennas of the base station apparatus is different from the number of transmission antennas of the base station apparatus supported by the mobile station apparatus, data at the time of MIMO transmission is provided. It is an object of the present invention to provide a data transmission method, a base station apparatus, and a mobile station apparatus that can increase the rate to the maximum.
  • the data transmission method of the present invention includes a step of notifying the mobile station device of the number of transmission antennas of the base station device, and the number of transmission antennas in the mobile station device and the maximum number of support antennas of the base station device supported by the mobile station device. Comparing the number of antennas with each other, selecting a smaller number of antennas as the number of pseudo antennas, notifying the number of pseudo antennas to the base station device, and receiving a data channel signal from the base station device according to the number of pseudo antennas. And a transmitting step.
  • the smaller number of antennas is selected as the number of pseudo antennas out of the number of transmission antennas of the base station device and the maximum number of support antennas of the base station device supported by the mobile station device,
  • a data channel signal is transmitted.
  • data transmission can be performed with the number of pseudo antennas that can increase the data rate most effectively between the number of transmission antennas of the base station apparatus and the number of support antennas of the mobile station apparatus. Even when the number is different from the number of antennas of the base station apparatus supported by the mobile station apparatus, the data rate at the time of MIMO transmission can be maximized.
  • the number of transmission antennas of the base station apparatus is notified, and the number of pseudo antennas is selected based on the number of transmission antennas, so that it is impossible to properly grasp the number of transmission antennas of the base station apparatus and subsequent data communication is impossible. Can be avoided.
  • the base station apparatus of the present invention includes antenna information transmitting means for transmitting the number of transmission antennas included in the own apparatus to the mobile station apparatus, and among the maximum number of support antennas of the base station apparatus supported by the number of transmission antennas and the mobile station apparatus.
  • the data channel signal depends on the number of pseudo antennas configured with the smaller number of antennas among the number of transmission antennas of the base station device and the maximum number of support antennas of the base station device supported by the mobile station device. Is sent.
  • data transmission can be performed with the number of pseudo antennas that can increase the data rate most effectively between the number of transmission antennas of the base station apparatus and the number of support antennas of the mobile station apparatus. Even when the number is different from the number of antennas of the base station apparatus supported by the mobile station apparatus, the data rate at the time of MIMO transmission can be maximized.
  • the mobile station apparatus of the present invention comprises a receiving means for receiving the number of transmission antennas of a base station apparatus, and the smaller number of antennas compared with the number of transmission antennas and the maximum number of support antennas of the base station apparatus supported by the own apparatus. It comprises selection means for selecting the number as the number of pseudo antennas, and antenna information transmission means for transmitting the number of pseudo antennas to the base station apparatus.
  • the smaller number of antennas is selected as the number of pseudo antennas out of the number of transmission antennas of the base station device and the maximum number of support antennas of the base station device supported by the mobile station device, and transmitted to the base station device. Therefore, it is possible to notify the base station apparatus of the number of pseudo antennas that can increase the data rate most effectively between the number of transmission antennas of the base station apparatus and the number of support antennas of the mobile station apparatus.
  • the data channel signal is transmitted according to the number of pseudo antennas in the base station apparatus, so that data is most effectively transmitted between the number of transmission antennas of the base station apparatus and the number of support antennas of the mobile station apparatus.
  • the smaller number of antennas is selected as the number of pseudo antennas out of the number of transmission antennas of the base station device and the maximum number of support antennas of the base station device supported by the mobile station device,
  • a data channel signal is transmitted.
  • data transmission can be performed with the number of pseudo antennas that can increase the data rate most effectively between the number of transmission antennas of the base station apparatus and the number of support antennas of the mobile station apparatus. Even when the number is different from the number of antennas of the base station apparatus supported by the mobile station apparatus, the data rate at the time of MIMO transmission can be maximized.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a MIMO system to which a data transmission method according to the present invention is applied. It is a sequence diagram for demonstrating the data transmission method which concerns on the 1st aspect of this invention. It is a sequence diagram for demonstrating the data transmission method which concerns on the 2nd aspect of this invention. It is a sequence diagram for demonstrating the data transmission method which concerns on the 3rd aspect of this invention. It is a figure for demonstrating the structure of the mobile communication system which concerns on one embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the structure of the mobile station apparatus which concerns on the said embodiment. It is a block diagram which shows the structure of the base station apparatus which concerns on the said embodiment.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a MIMO system to which a data transmission method according to the present invention is applied.
  • the base station apparatus eNodeB and the user terminal UE are each provided with four antennas.
  • the mobile station apparatus UE measures the channel fluctuation amount using the received signal from each antenna, and based on the measured channel fluctuation quantity, the base station apparatus eNodeB PMI and RI are selected according to the phase / amplitude control amount (precoding weight) that maximizes the throughput (or reception SINR) after combining the transmission data from each transmission antenna. Then, the selected PMI and RI are fed back to the base station apparatus eNodeB in the uplink together with CQI (Channel Quality Indicator) indicating channel quality information.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • the signal separation / decoding unit 11 separates and decodes the control channel signal and the data channel signal included in the reception signals received via the reception antennas RX # 1 to RX # 4. .
  • a data channel signal for the mobile station apparatus UE is reproduced by performing a decoding process in the signal separation / decoding unit 11.
  • the PMI selection unit 12 selects a PMI according to the channel state estimated by a channel estimation unit (not shown). At this time, the PMI selection unit 12 determines the known N precoding weights determined for each rank in both the mobile station apparatus UE and the base station apparatus eNodeB, and the PMIs associated with the precoding matrix. The optimum PMI is selected from the code book 13.
  • the RI selection unit 14 selects an RI according to the channel state estimated by the channel estimation unit. These PMI and RI are transmitted as feedback information to the base station apparatus eNodeB together with the CQI.
  • the precoding weight generation unit 21 generates a precoding weight based on the PMI and RI fed back from the mobile station apparatus UE.
  • the precoding multiplication unit 22 multiplies the transmission signal parallel-converted by the serial / parallel conversion unit (S / P) 23 by the precoding weight, thereby obtaining the phase / amplitude for each of the transmission antennas TX # 1 to TX # 4. Control (shift) each. As a result, the phase / amplitude-shifted transmission data is transmitted from the four transmission antennas TX # 1 to TX # 4.
  • the LTE system supports 1, 2 and 4 antennas as the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB.
  • the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB is set to be equal to the number of antenna ports of RS (CRS: Cell Specific Reference Signal) common to cells in principle.
  • RS Cell Specific Reference Signal
  • PBCH Physical Broadcast Channel
  • SFBC space frequency block coding
  • FTSD frequency time switching transmit diversity
  • the mobile station apparatus UE performs blind detection of MIB (Master Information Block) information in the PBCH, and the number of transmission antennas when it can be accurately demodulated is transmitted to the base station apparatus eNodeB. Know the number of antennas. That is, in the LTE system, the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB can be grasped indirectly through blind detection of MIB information in the PBCH from the base station apparatus eNodeB.
  • MIB Master Information Block
  • the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB is scheduled to support 8 antennas in addition to 1, 2 and 4 antennas.
  • the LTE-A system only four antennas are prepared for the number of CRS antenna ports.
  • transmission diversity based on the number of CRS antenna ports for example, SFBC or a combination of SFBC and FTSD is used in principle, as in the LTE system.
  • the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB is 8 antennas, any one of these transmission diversity methods is used as appropriate.
  • the mobile station apparatus UE transmits the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB obtained through blind detection of MIB information in the PBCH and the actual transmission of the base station apparatus eNodeB. A situation where the number of antennas is different may occur. Thus, when the mobile station apparatus UE cannot properly grasp the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB, subsequent data communication may be disabled.
  • the mobile station apparatus UE Even when the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB can be properly grasped, if the mobile station apparatus UE does not support data communication using the number of transmission antennas, the mobile station apparatus UE It may be difficult to increase the data rate commensurate with the number of transmission antennas that are provided. For example, such a situation may occur when the LTE-A specification base station apparatus eNodeB performs data communication with the LTE specification mobile station apparatus UE. From the viewpoint of increasing the data rate, even in such a case, the data rate can be increased most from the number of transmission antennas of the base station apparatus and the maximum number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB supported by the mobile station apparatus UE.
  • the present inventor has found that the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB cannot be properly grasped as described above, and that subsequent data communication can be disabled. In view of the fact that the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB supported by the base station apparatus differs from that of the base station apparatus eNodeB, it is difficult to increase the data rate during MIMO transmission.
  • the mobile station apparatus UE is notified of the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB. Then, in the mobile station apparatus UE, among the number of transmission antennas notified from the base station apparatus eNodeB and the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB supported by the mobile station apparatus UE (hereinafter referred to as “number of support antennas”), Compare the maximum number of support antennas. Among these, the smaller number of antennas is selected as the number of pseudo antennas, and this number of pseudo antennas is notified to the base station apparatus eNodeB. Next, the base station apparatus eNodeB transmits a data channel signal using the MIMO transmission technique according to the number of pseudo antennas notified from the mobile station apparatus UE.
  • the smaller number of antennas is used as the number of pseudo antennas.
  • the data channel signal is transmitted according to the number of pseudo antennas selected.
  • the base station apparatus eNodeB Even when the number of transmission antennas is different from the number of antennas of the base station apparatus eNodeB supported by the mobile station apparatus UE, the data rate at the time of MIMO transmission can be increased to the maximum.
  • the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB is notified, and the number of pseudo antennas is selected based on the number of transmission antennas. It becomes possible to avoid the situation where it becomes impossible.
  • the data transmission method according to the present invention is executed when the mobile station apparatus UE is activated.
  • the information multiplexed to notify the mobile station apparatus UE of the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB is different.
  • the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB is multiplexed with the MIB information and transmitted.
  • the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB is multiplexed with SIB (System Information Block) information and transmitted.
  • SIB System Information Block
  • FIG. 2 is a sequence diagram for explaining the data transmission method according to the first aspect of the present invention.
  • the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB is multiplexed with MIB information and transmitted to the mobile station apparatus UE. (Step (hereinafter referred to as “ST”) 11).
  • the MIB information from the base station apparatus eNodeB is demodulated. Then, when the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB is detected from the MIB information, a comparison process is performed for comparing the number of transmission antennas with the maximum number of support antennas of the base station apparatus eNodeB supported by the mobile station apparatus UE ( ST12). As a result of this comparison processing, the smaller number of antennas among the number of transmission antennas and the maximum number of support antennas is selected as the number of pseudo antennas Nmin . Then, the selected number of pseudo antennas N min is notified to the base station apparatus eNodeB by an RRC message (ST13).
  • the mobile station apparatus UE specifies the maximum number of supported antennas of the base station apparatus eNodeB supported by the mobile station apparatus UE, based on the content of UE capability indicating the performance information of the own apparatus.
  • the number of support antennas it may be specified based on the content of the UE category indicating the performance information of the own device.
  • the number of pseudo antennas N min can be selected without requiring complicated processing.
  • the base station apparatus eNodeB When the notification of the number of pseudo antennas N min is received by the RRC message, the base station apparatus eNodeB performs a setting process required when transmitting by the MIMO transmission technique using the number of pseudo antennas N min (ST14). In this setting processing, for example, processing such as selection of RI and PMI based on a code book corresponding to the number of pseudo antennas N min is performed. This setting process, when the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB and the pseudo-antenna number N min is also different, and it can transmit the data channel signal using a pseudo number of antennas N min.
  • a data channel signal (PDSCH: Physical Downlink Shared Channel) is transmitted to the mobile station apparatus UE according to the number of pseudo antennas N min (ST15).
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • the operation when the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB is 8 antennas and the maximum number of support antennas of the base station apparatus eNodeB supported by the mobile station apparatus UE is 4 antennas will be described.
  • information indicating that the transmission antennas of the base station apparatus eNodeB are 8 antennas is multiplexed with the MIB information and transmitted to the mobile station apparatus UE (ST11).
  • 8 antennas that are transmission antennas and 4 antennas that are the largest number of support antennas are compared, and 4 antennas are selected as the number of pseudo antennas N min (ST12).
  • 4 antennas as the number of pseudo antennas are notified to the base station apparatus eNodeB by an RRC message (ST13).
  • a setting process required when data is transmitted by the MIMO transmission technique using four antennas having the number of pseudo antennas N min is performed (ST14).
  • a data channel signal (PDSCH) is transmitted to the mobile station apparatus UE according to 4 antennas which are the number of pseudo antennas N min (ST15).
  • data transmission is performed by selecting single user MIMO that transmits data to the same mobile station apparatus UE using four antennas or multiuser MIMO that transmits data to a plurality of mobile station apparatuses UE. It becomes possible.
  • the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB (for example, 8 antennas), the maximum number of support antennas of the base station apparatus eNodeB supported by the mobile station apparatus UE (for example, 4 antennas) among the lesser number of antennas pseudo number of antennas (e.g., selected as 4 antenna), a data channel signal (PDSCH) is transmitted in response to the pseudo-antenna number N min.
  • the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB for example, 8 antennas
  • the maximum number of support antennas of the base station apparatus eNodeB supported by the mobile station apparatus UE for example, 4 antennas among the lesser number of antennas pseudo number of antennas (e.g., selected as 4 antenna)
  • PDSCH data channel signal
  • the base station apparatus eNodeB Even when the number of transmitting antennas is different from the number of supporting antennas of the base station apparatus eNodeB supported by the mobile station apparatus UE, the data rate at the time of MIMO transmission can be increased to the maximum.
  • the mobile station apparatus UE since the mobile station apparatus UE is notified by multiplexing the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB with the MIB information and transmitting it, the base station can be detected with high accuracy and early. It becomes possible to notify the mobile station apparatus UE of the number of transmission antennas of the apparatus eNodeB.
  • FIG. 3 is a sequence diagram for explaining the data transmission method according to the second aspect of the present invention.
  • processes that are the same as those in FIG. 2 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • data transmission according to the first aspect is performed at a point (ST21) in which the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB is multiplexed with the SIB information (ST21). It is different from the method.
  • the SIB information from the base station apparatus eNodeB is demodulated, and the number of transmitting antennas of the base station apparatus eNodeB included in the SIB information is detected.
  • the processing after the comparison processing using the detected number of transmission antennas is common to the data transmission method according to the first aspect.
  • the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB, the maximum number of support antennas of the base station apparatus eNodeB supported by the mobile station apparatus UE Among the numbers, the smaller number of antennas is selected as the number of pseudo antennas N min , and the data channel signal (PDSCH) is transmitted according to the number of pseudo antennas.
  • the data transmission can be performed with the number of pseudo antennas N min that can increase the data rate most effectively between the number of transmission antennas of the base station device eNodeB and the number of support antennas of the mobile station device UE. Even when the number of transmission antennas of the device eNodeB is different from the number of support antennas of the base station device eNodeB supported by the mobile station device UE, the data rate at the time of MIMO transmission can be maximized.
  • the base station apparatus eNodeB notifies the mobile station apparatus UE by multiplexing and transmitting the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB to the SIB information. It becomes possible to notify the mobile station apparatus UE of the number of transmission antennas of the apparatus eNodeB.
  • FIG. 4 is a sequence diagram for explaining the data transmission method according to the third aspect of the present invention.
  • the processes common to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the data according to the first aspect is the point (ST31) in which the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB is multiplexed with the RRC signaling information and transmitted. It differs from the transmission method.
  • the mobile station apparatus UE demodulates the RRC signaling information from the base station apparatus eNodeB, and detects the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB included in the RRC signaling information.
  • the processing after the comparison processing using the detected number of transmission antennas is common to the data transmission method according to the first aspect.
  • the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB can be multiplexed with the number of antenna ports of CSI-RS included in the RRC signaling information.
  • CSI-RS antenna port number information is explicitly or implicitly included in RRC signaling information. In this way, by multiplexing the CSI-RS antenna port number information included in the RRC signaling information, the CSI-RS antenna port number information is demodulated to detect the actual number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB. It becomes possible.
  • the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB, the maximum number of support antennas of the base station apparatus eNodeB supported by the mobile station apparatus UE Among the numbers, the smaller number of antennas is selected as the number of pseudo antennas N min , and the data channel signal (PDSCH) is transmitted according to the number of pseudo antennas.
  • the base station apparatus eNodeB Even when the number of transmitting antennas is different from the number of supporting antennas of the base station apparatus eNodeB supported by the mobile station apparatus UE, the data rate at the time of MIMO transmission can be increased to the maximum.
  • the mobile station apparatus UE since the mobile station apparatus UE is notified by multiplexing the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB with the RRC signaling information and transmitting it, the MIB information and the SIB information are included. Compared to the case of multiplexing, the mobile station apparatus UE can be flexibly notified of the number of transmission antennas of the base station apparatus eNodeB without being restricted by the amount of information.
  • the number of transmission antennas used for data transmission until the data channel signal (PDSCH) is transmitted according to the number of pseudo antennas N min from the base station apparatus eNodeB. Will not be finalized. Therefore, in the data transmission methods according to the first to third aspects, transmission using the common pilot channel signal until the data channel signal (PDSCH) is transmitted from the base station apparatus eNodeB according to the number of pseudo antennas N min A data channel signal is transmitted using diversity (that is, transmission diversity that is the same as transmission diversity used in PBCH).
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration of the mobile communication system 1 including the mobile station apparatus 10 and the base station apparatus 20 according to the embodiment of the present invention.
  • the mobile communication system 1 shown in FIG. 5 is a system including, for example, an LTE system or SUPER 3G.
  • the mobile communication system 1 may be called IMT-Advanced or 4G.
  • the mobile communication system 1 includes a base station device 20 and a plurality of mobile station devices 10 (10 1 , 10 2 , 10 3 ,... 10 n , n communicating with the base station device 20. Is an integer of n> 0).
  • the base station apparatus 20 is connected to the higher station apparatus 30, and the higher station apparatus 30 is connected to the core network 40.
  • the mobile station device 10 communicates with the base station device 20 in the cell 50.
  • the upper station apparatus 30 includes, for example, an access gateway apparatus, a radio network controller (RNC), a mobility management entity (MME), and the like, but is not limited thereto.
  • RNC radio network controller
  • MME mobility management entity
  • each mobile station apparatus (10 1 , 10 2 , 10 3 ,... 10 n ) has the same configuration, function, and state, the following description will be given as the mobile station apparatus 10 unless otherwise noted. Proceed. For convenience of explanation, it is assumed that the mobile station device 10 is in radio communication with the base station device 20, but more generally, user equipment (UE: User Equipment) including both a mobile terminal device and a fixed terminal device. It's okay.
  • UE User Equipment
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA is a multi-carrier transmission scheme that performs communication by dividing a frequency band into a plurality of narrow frequency bands (subcarriers) and mapping data to each subcarrier.
  • SC-FDMA is a single carrier transmission method that reduces interference between terminals by dividing a system band into bands each consisting of one or continuous resource blocks for each terminal, and a plurality of terminals using different bands. .
  • PDSCH shared by each mobile station device 10, downlink L1 / L2 control channel (PDCCH (Physical Downlink Control Channel), PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel), PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) ) And are used.
  • PDCH Physical Downlink Control Channel
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • User data that is, a normal data signal is transmitted by this PDSCH. Transmission data is included in this user data.
  • the CC and scheduling information assigned to the mobile station device 10 by the base station device 20 are notified to the mobile station device 10 through the L1 / L2 control channel.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • User data is transmitted by this PUSCH.
  • CQI downlink radio quality information
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of mobile station apparatus 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of base station apparatus 20 according to the present embodiment. Note that the configurations of the mobile station apparatus 10 and the base station apparatus 20 shown in FIGS. 6 and 7 are simplified to explain the present invention, and the configurations of the normal base station apparatus and the mobile station apparatus are respectively It shall be provided.
  • the transmission signals transmitted from the base station apparatus 20 are received by the antennas RX # 1 to RX # N and are transmitted to the transmission path by the duplexers 101 # 1 to 101 # N. After being electrically separated from the reception path, it is output to the RF reception circuits 102 # 1 to 102 # N.
  • the RF receiving circuits 102 # 1 to 102 # N perform a frequency conversion process for converting a radio frequency signal into a baseband signal, and then a Fourier transform is performed by a fast Fourier transform unit (FFT unit) (not shown).
  • FFT unit fast Fourier transform unit
  • the time series signal is converted into a frequency domain signal.
  • the received signal converted into the frequency domain signal is output to data channel signal demodulation section 103.
  • the data channel signal demodulating unit 103 separates the received signal input from the FFT unit by, for example, a maximum likelihood detection (MLD) signal separation method.
  • MLD maximum likelihood detection
  • the channel estimation unit 104 estimates a channel state from the reference signal included in the reception signal output from the FFT unit, and notifies the data channel signal demodulation unit 103 and a channel information measurement unit 107 (to be described later) of the estimated channel state.
  • Data channel signal demodulating section 103 separates the received signal by the above-described MLD signal separation method based on the notified channel state.
  • the control channel signal demodulator 105 demodulates the control channel signal (PDCCH) output from the FFT unit. Then, the control information included in the control channel signal is notified to the data channel signal demodulation unit 103.
  • Data channel signal demodulator 103 demodulates the extracted received signal for user k based on the notification content from control channel signal demodulator 105. Note that prior to the demodulation processing by the data channel signal demodulating unit 103, the extracted received signal regarding the user k is demapped by a subcarrier demapping unit (not shown) and returned to a time-series signal. .
  • the received signal relating to user k demodulated by data channel signal demodulating section 103 is output to channel decoding section 106. Then, the channel decoding unit 106 performs channel decoding processing to reproduce the transmission signal #k.
  • the transmission antennas of the base station apparatus 20 are multiplexed with SIB information and RRC signaling information as in the data transmission methods according to the second and third aspects described above, the transmission antennas of the base station apparatus 20 The number N TX is included in the reproduced transmission signal #k. For this reason, when the data transmission methods according to the second and third aspects are applied, the number of transmission antennas N TX of the base station apparatus 20 is output from the channel decoding unit 106 to the comparison unit 111 described later, for example. .
  • the receiving system part including the control channel signal demodulating unit 105 constitutes a receiving means for receiving the number of transmitting antennas N TX of the base station apparatus 20.
  • the channel information measurement unit 107 measures channel information from the channel state notified from the channel estimation unit 104. Specifically, the channel information measurement unit 107 measures CQI based on the channel state notified from the channel estimation unit 104, selects PMI and RI corresponding to the CQI, and uses them to select the feedback control signal generation unit 108. Notify
  • the feedback control signal generation unit 108 generates a control signal (for example, PUCCH) that feeds back these to the base station apparatus 20 based on the notified PMI, CQI, and RI.
  • the control signal generated by the feedback control signal generation unit 108 is output to the multiplexer (MUX) 109.
  • MUX multiplexer
  • Broadcast channel signal demodulation section 110 demodulates the broadcast channel signal (PBCH) output from the FFT section.
  • PBCH broadcast channel signal
  • the number of transmit antennas N TX of the base station apparatus 20 is multiplexed on the MIB information, number of transmission antennas N TX of the base station apparatus 20, broadcast channel Included in the signal.
  • the number of transmission antennas N TX of the base station device 20 is output from the broadcast channel signal demodulation unit 110 to the comparison unit 111 described later.
  • broadcast information other than the number of transmission antennas N TX of the base station apparatus 20 is output to an upper layer (not shown).
  • the reception system part including the broadcast channel signal demodulation unit 110 constitutes reception means for receiving the number of transmission antennas N TX of the base station apparatus 20.
  • the comparison unit 111 constitutes selection means, and is a channel decoding unit 106 (data transmission method according to the second and third modes) or a broadcast channel signal demodulation unit 110 (data transmission method according to the first mode).
  • the number of transmission antennas N TX of the base station apparatus 20 notified from the base station apparatus 20 is compared with the maximum number of support antennas of the base station apparatus 20 supported by the mobile station apparatus 10. Note that the number of supported antennas of the base station apparatus 20 supported by the mobile station apparatus 10 is specified from UE capability indicating the performance information of the mobile station apparatus UE and the UE category. Then, the smaller number of antennas is selected as the number of pseudo antennas N min among the number of transmission antennas N TX and the maximum number of support antennas. Then, the selected number of pseudo antennas N min is output to the data channel signal generation unit 112.
  • transmission data #k related to user #k transmitted from the upper layer is output to data channel signal generation section 112.
  • the data channel signal generation unit 112 generates an RRC control signal (RRC message) including the number of pseudo antennas N min output from the comparison unit 111. Then, data channel signal #k including this RRC control signal and transmission data #k is generated and output to channel coding section 113.
  • the data channel signal #k from the data channel signal generation unit 112 is subjected to channel coding by the channel coding unit 113 and then data modulated by the data modulation unit 114.
  • Data channel signal #k data-modulated by data modulator 114 is inverse Fourier transformed by a discrete Fourier transform unit (not shown), converted from a time-series signal to a frequency domain signal, and output to subcarrier mapping unit 115. Is done.
  • the subcarrier mapping unit 115 maps the data channel signal #k to the subcarrier according to the schedule information instructed from the base station apparatus 20. At this time, the subcarrier mapping unit 115 maps (multiplexes) the reference signal #k generated by a reference signal generation unit (not shown) to the subcarrier together with the data channel signal #k. Data channel signal #k mapped to subcarriers in this way is output to precoding multiplication section 116.
  • Precoding multiplication section 116 shifts transmission data #k by phase and / or amplitude for each of reception antennas RX # 1 to RX # N based on the precoding weight corresponding to the PMI selected by channel information measurement section 107. .
  • the data channel signal #k phase-shifted and / or amplitude-shifted by the precoding multiplier 116 is output to the multiplexer (MUX) 109.
  • the phase and / or amplitude-shifted data channel signal #k and the control signal generated by the feedback control signal generator 108 are combined, and received by the receiving antennas RX # 1 to RX # N.
  • the transmission signal is generated.
  • the transmission signal generated by the multiplexer (MUX) 109 is subjected to inverse fast Fourier transform by an inverse fast Fourier transform unit (not shown) and converted from a frequency domain signal to a time domain signal, and then the RF transmission circuit 117 # 1. To 117 # N.
  • the transmission system portion including the data channel signal generation unit 112 constitutes antenna information transmission means for transmitting the number of pseudo antennas to the base station apparatus 20.
  • the smaller number of transmission antennas N TX of base station apparatus 20 and the maximum number of support antennas of base station apparatus 20 supported by mobile station apparatus 10 is smaller. select the number of antennas as a pseudo antenna number N min, the pseudo-number of antennas N min since it was set to be transmitted to the base station apparatus 20 by the RRC control signal (RRC message), the number of transmission antennas N TX of the base station device 20 And the number of pseudo antennas N min that can increase the data rate most effectively between the mobile station apparatus 10 and the number of support antennas of the mobile station apparatus 10 can be notified to the base station apparatus.
  • RRC control signal RRC message
  • the base station apparatus transmits a data channel signal according to the number of pseudo antennas N min , so that the number of transmission antennas N TX of the base station apparatus 20 and the number of support antennas of the mobile station apparatus 10 are reduced. Since data transmission can be performed with the number of pseudo antennas N min that can increase the data rate most effectively, the number of transmission antennas N TX of the base station device 20 is supported by the base station device 20 supported by the mobile station device 10. Even when the number is different from the number of antennas, the data rate at the time of MIMO transmission can be increased to the maximum.
  • the scheduler 201 determines the number of users to be multiplexed (the number of multiplexed users) based on channel estimation values given from channel estimation units 213 # 1 to 213 # k described later. Then, uplink / downlink resource allocation contents (scheduling information) for each user are determined, and transmission data # 1 to #k for users # 1 to #k are transmitted to corresponding channel coding sections 202 # 1 to 202 # k. .
  • transmission data # 1 to SIB information including SIB information and RRC signaling information in which the number of transmission antennas N TX included in the base station apparatus 20 is multiplexed. #K is generated. Then, these transmission data # 1 to #k are transmitted to corresponding channel coding sections 202 # 1 to 202 # k.
  • Antenna information transmission for transmitting the number of transmission antennas N TX to mobile station apparatus 10 by a transmission system part including a transmission data generation unit (not shown) that generates transmission data # 1 to #k including SIB information and RRC signaling information Means are configured.
  • Transmission data # 1 to #k are channel-encoded by channel encoders 202 # 1 to 202 # k, and then output to data modulators 203 # 1 to 203 # k for data modulation. At this time, channel coding and data modulation are performed based on channel coding rates and modulation schemes provided from channel information reproducing units 216 # 1 to 216 # k described later. Transmission data # 1 to #k data-modulated by data modulators 203 # 1 to 203 # k are subjected to inverse Fourier transform by a discrete Fourier transform unit (not shown), and converted from a time-series signal to a frequency domain signal. It is output to the subcarrier mapping unit 204.
  • Reference signal generators 205 # 1 to 205 # k generate individual reference signals (UE-specific RS) # 1 to #k for data channel demodulation for users # 1 to #k. Individual reference signals # 1 to #k generated by reference signal generation sections 205 # 1 to 205 # k are output to subcarrier mapping section 204.
  • UE-specific RS individual reference signals
  • transmission data # 1 to #k from data modulation sections 203 # 1 to 203 # k and individual reference signals # 1 to #k from reference signal generation sections 205 # 1 to 205 # k are mapped to subcarriers according to the schedule information given from the scheduler 201. Transmission data # 1 to #k mapped to subcarriers in this way are output to precoding multiplication sections 206 # 1 to 206 # k.
  • Precoding multiplication sections 206 # 1 to 206 # k phase transmission data # 1 to #k for each of antennas TX # 1 to TX # N based on a precoding weight given from precoding weight generation section 218 described later. And / or amplitude shift (weighting of antennas TX # 1- # N by precoding). Transmission data # 1 to #k whose phases and / or amplitudes are shifted by precoding multipliers 206 # 1 to 206 # k are output to multiplexer (MUX) 207.
  • MUX multiplexer
  • Control signal generators 208 # 1 to 208 # k generate control signals (PDCCH) # 1 to #k based on the number of multiplexed users from the scheduler 201.
  • PDCCH # 1 to #k generated by control signal generation sections 208 # 1 to 208 #k are output to multiplexer (MUX) 207.
  • MUX multiplexer
  • the broadcast information generation unit 219 generates broadcast information (broadcast channel signal) to be broadcast to the mobile station device 10.
  • the notification information generated by the notification information generation unit 219 is output to the multiplexer (MUX) 207.
  • MUX multiplexer
  • broadcast information (broadcast channel signal) including MIB information in which the number of transmission antennas N TX included in the base station device 20 is multiplexed is generated.
  • the transmission system part including the broadcast information generation unit 219 constitutes antenna information transmission means for transmitting the number of transmission antennas N TX to the mobile station apparatus 10.
  • the multiplexer (MUX) 207 combines the transmission data # 1 to #k shifted in phase and / or amplitude and the PDCCHs # 1 to #k generated by the control signal generators 208 # 1 to 208 # k. Then, a transmission signal is generated for each of the transmission antennas TX # 1 to TX # N.
  • the transmission signal generated by the multiplexer (MUX) 207 is subjected to inverse fast Fourier transform by an unillustrated inverse fast Fourier transform unit and converted from a frequency domain signal to a time domain signal, and then the RF transmission circuit 209 # 1. To 209 # N.
  • the transmission antennas TX # 1 to TX # are transmitted via the duplexers 210 # 1 to 210 # N.
  • N is transmitted to the mobile station apparatus 10 via the downlink from the antennas TX # 1 to #N.
  • the RF transmission circuit 209, the duplexer 210, and the transmission system part including the transmission antenna TX constitute data transmission means for transmitting a data channel signal to the mobile station apparatus 10.
  • transmission signals transmitted from the mobile station apparatus 10 in the uplink are received by the antennas TX # 1 to #N, and are electrically transmitted to the transmission path and the reception path by the duplexers 210 # 1 to 210 # N.
  • the RF receiving circuits 211 # 1 to 211 # N are subjected to frequency conversion processing for converting a radio frequency signal into a baseband signal, and then subjected to Fourier transform in a fast Fourier transform unit (FFT unit) (not shown).
  • FFT unit fast Fourier transform unit
  • the time series signal is converted into a frequency domain signal.
  • the received signals converted into these frequency domain signals are output to data channel signal demultiplexing sections 212 # 1 to 212 # k.
  • the data channel signal demultiplexing units 212 # 1 to 212 # k demultiplex the received signals input from the FFT unit by, for example, a maximum likelihood detection (MLD) signal demultiplexing method.
  • MLD maximum likelihood detection
  • Channel estimation sections 213 # 1 to 213 # k estimate the channel state from the reference signal included in the received signal output from the FFT section, and determine the estimated channel state as data channel signal separation sections 212 # 1 to 212 # k and Notify control channel signal demodulation sections 214 # 1 to 214 # k.
  • Data channel signal separation sections 212 # 1 to 212 # k separate received signals by the MLD signal separation method described above based on the notified channel state.
  • Received signals related to user # 1 to user #k separated by data channel signal demultiplexing sections 212 # 1 to 212 # k are demapped by a subcarrier demapping section (not shown) and returned to a time-series signal. Thereafter, the data is demodulated by a data demodulator (not shown). Then, channel decoding processing is performed by channel decoding sections 215 # 1 to 215 # k, whereby transmission signals # 1 to #k are reproduced. Note that the reproduced transmission signals # 1 to #k include the number of pseudo antennas N min in the RRC message.
  • the number of pseudo antennas N min is output from, for example, channel decoding units 215 # 1 to 215 # k to pseudo antenna number accumulating units 217 # 1 to 217 # k described later.
  • the receiving section that includes the data channel signal demultiplexing unit 212 that demultiplexes the transmission signals # 1 to #k including the RRC message constitutes a receiving unit that receives the number of pseudo antennas N min from the mobile station apparatus 10.
  • Control channel signal demodulation sections 214 # 1 to 214 # k demodulate control channel signals (for example, PDCCH) included in the received signal input from the FFT section. At this time, control channel signal demodulation sections 214 # 1 to 214 # k demodulate control channel signals corresponding to users # 1 to #k, respectively. At this time, control channel signal demodulation sections 214 # 1 to 214 # k demodulate the control channel signal based on the channel state notified from channel estimation sections 213 # 1 to 213 # k. The control channel signals demodulated by control channel signal demodulation sections 214 # 1 to 214 # k are output to channel information reproduction sections 216 # 1 to 216 # k.
  • control channel signal demodulation sections 214 # 1 to 214 # k demodulate control channel signals (for example, PDCCH) included in the received signal input from the FFT section. At this time, control channel signal demodulation sections 214 # 1 to 214 # k demodulate control channel signals corresponding to users # 1
  • Channel information reproducing sections 216 # 1 to 216 # k receive information about channels (channel information) from information included in each control channel signal (for example, PUCCH) input from control channel signal demodulation sections 214 # 1 to 214 # k. Play.
  • the channel information includes, for example, feedback information such as CQI, PMI, and RI notified on the PDCCH.
  • the CQIs reproduced by the channel information reproducing units 216 # 1 to 216 # k are output to the data modulating units 203 # 1 to 203 # k and the channel encoding units 202 # 1 to 202 # k, respectively.
  • the PMI and RI reproduced by the channel information reproducing units 216 # 1 to 216 # k are output to the precoding weight generating unit 218.
  • the pseudo antenna number accumulating units 217 # 1 to 217 # k accumulate the pseudo antenna number N min notified from the channel decoding units 215 # 1 to 215 # k.
  • the number of pseudo antennas N min applied to the mobile station apparatuses 10 # 1 to 10 # k is stored in the number of pseudo antennas accumulating units 217 # 1 to 217 # k, respectively.
  • the number of pseudo antennas N min accumulated in the number of pseudo antennas accumulating units 217 # 1 to 217 # k is output to the precoding weight generating unit 218 as appropriate.
  • Precoding weight generation section 218 includes PMI and RI input from channel information reproduction sections 216 # 1 to 216 # k, and the number of pseudo antennas N min input from pseudo antenna number storage sections 217 # 1 to 217 # k. Based on the above, a precoding weight indicating the phase and / or amplitude shift amount for the transmission data # 1 to #k is generated. Each generated precoding weight is output to precoding multipliers 206 # 1 to 206 # k, and is used for precoding transmission data # 1 to transmission data #k.
  • the precoding weight based on the number of pseudo antennas N min input from the number of pseudo antennas accumulating units 217 # 1 to 217 # k the number of transmission antennas N TX included in the base station apparatus 20 can be increased. Instead, a precoding weight suitable for the number of pseudo antennas N min is generated. For example, even when the number of transmission antennas N TX included in the base station apparatus 20 is 8 antennas, if the number of pseudo antennas N min for the mobile station apparatus 10 to be communicated is 4 antennas, 8 antennas are virtually Data transmission can be performed as four antennas (specifically, two antennas are virtually set as one antenna).
  • the smaller of the transmission antenna number N TX of the base station apparatus 20 and the maximum number of support antennas of the base station apparatus 20 supported by the mobile station apparatus 10 is smaller.
  • a data channel signal is transmitted in accordance with the number of pseudo antennas N min composed of the number of antennas.
  • data transmission can be performed with the number of pseudo antennas N min that can increase the data rate most effectively between the number of transmission antennas N TX of the base station device 20 and the number of support antennas of the mobile station device 10.
  • the number of transmission antennas N TX of the base station apparatus 20 is different from the number of antennas of the base station apparatus 20 supported by the mobile station apparatus 10, it is possible to maximize the data rate during MIMO transmission.
  • the number of transmission antennas N TX of base station apparatus 20 and the maximum number of support antennas of base station apparatus 20 supported by mobile station apparatus 10 are small. square number of antennas is selected as a pseudo-antenna number N min, the data channel signal is transmitted in response to the pseudo-antenna number N min. Thereby, data transmission can be performed with the number of pseudo antennas N min that can increase the data rate most effectively between the number of transmission antennas N TX of the base station device 20 and the number of support antennas of the mobile station device 10. Even when the number of transmitting antennas N TX of the base station apparatus 20 is different from the number of supporting antennas of the base station apparatus 20 supported by the mobile station apparatus 10, it is possible to maximize the data rate during MIMO transmission.
  • the number of transmission antennas N TX of base station apparatus 20 is notified, and the number of pseudo antennas N min is selected based on the number of transmission antennas N TX. It is possible to avoid a situation in which the number of transmission antennas N TX of the station apparatus 20 cannot be properly grasped and subsequent data communication becomes impossible.

Landscapes

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Abstract

 基地局装置の送信アンテナ数が、移動局装置がサポートする基地局装置の送信アンテナ数と異なる場合においても、MIMO送信時におけるデータレートを最大に増大すること。基地局装置(eNodeB)は、自装置が備える送信アンテナ数を移動局装置UEに通知する(ST11)。移動局装置UEは、通知された送信アンテナ数と移動局装置UEがサポートする基地局装置(eNodeB)の最多のサポートアンテナ数とを比較して少ない方のアンテナ数を疑似アンテナ数として選択し(ST12)、この疑似アンテナ数を基地局装置(eNodeB)に通知する(ST13)。基地局装置(eNodeB)は、通知された疑似アンテナ数に応じてデータチャネル信号を送信する(ST15)。

Description

データ送信方法、基地局装置及び移動局装置
 本発明は、データ送信方法、基地局装置及び移動局装置に関し、特に、マルチアンテナ伝送に対応するデータ送信方法、基地局装置及び移動局装置に関する。
 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)やHSUPA(High Speed Uplink Packet Access)を採用することにより、W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このUMTSネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション(LTE:Long Term Evolution)が検討されている。
 第3世代のシステムは、概して5MHzの固定帯域を用いて、下り回線で最大2Mbps程度の伝送レートを実現できる。一方、LTE方式のシステムにおいては、1.4MHz~20MHzの可変帯域を用いて、下り回線で最大300Mbps及び上り回線で75Mbps程度の伝送レートを実現できる。また、UMTSネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、LTEの後継のシステムも検討されている(例えば、LTEアドバンスト(LTE-A))。例えば、LTE-Aにおいては、LTE仕様の最大システム帯域である20MHzを、100MHz程度まで拡張することが予定されている。また、LTE仕様の最大送信アンテナ数である4アンテナを、8アンテナまで拡張することが予定されている。
 また、LTE方式のシステムにおいては、複数のアンテナでデータを送受信し、データレート(周波数利用効率)を向上させる無線通信技術としてMIMO(Multi Input Multi Output)システムが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。MIMOシステムにおいては、送受信機に複数の送信/受信アンテナを用意し、異なる送信アンテナから同時に異なる送信情報系列を送信する。一方、受信機側では、送信/受信アンテナ間で異なるフェージング変動が生じることを利用して、同時に送信された情報系列を分離して検出することにより、データレート(周波数利用効率)を増大することが可能である。
 下りリンクで行われるMIMO送信においては、一般に、受信機である移動局装置UEが、送信機である基地局装置eNodeBのアンテナ数(以下、適宜「送信アンテナ数」という)を適切に把握でき、且つ、当該移動局装置UEが当該送信アンテナ数によるデータ通信をサポートする場合にデータレート(周波数利用効率)を最大に増大することが可能となる。
 これに対し、移動局装置UEが送信アンテナ数を適切に把握できない場合は、後続するデータ通信が不能となり得る。また、送信アンテナ数を適切に把握できた場合であっても、移動局装置UEにて当該送信アンテナ数によるデータ通信をサポートしていない場合には、当該移動局装置UEが有するアンテナ数に見合ったデータレートの増大が困難になり得る。データレートを増大する観点からは、このような場合においても、送信アンテナ数と、移動局装置UEがサポートする送信アンテナ数とから最もデータレートを増大できる送信アンテナ数でデータ通信を行うことが好ましい。
 本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、基地局装置の送信アンテナ数が、移動局装置がサポートする基地局装置の送信アンテナ数と異なる場合においても、MIMO送信時におけるデータレートを最大に増大することができるデータ送信方法、基地局装置及び移動局装置を提供することを目的とする。
 本発明のデータ送信方法は、基地局装置の送信アンテナ数を移動局装置に通知するステップと、移動局装置にて前記送信アンテナ数と当該移動局装置がサポートする基地局装置の最多のサポートアンテナ数とを比較して少ない方のアンテナ数を疑似アンテナ数として選択するステップと、前記疑似アンテナ数を基地局装置に通知するステップと、前記疑似アンテナ数に応じて基地局装置からデータチャネル信号を送信するステップとを具備することを特徴とする。
 この方法によれば、基地局装置の送信アンテナ数、移動局装置がサポートする基地局装置の最多のサポートアンテナ数のうち、少ない方のアンテナ数が疑似アンテナ数として選択され、この疑似アンテナ数に応じてデータチャネル信号が送信される。これにより、基地局装置の送信アンテナ数と移動局装置のサポートアンテナ数との間で最も効果的にデータレートを増大できる疑似アンテナ数によりデータ送信を行うことができるので、基地局装置の送信アンテナ数が、移動局装置がサポートする基地局装置のアンテナ数と異なる場合においても、MIMO送信時におけるデータレートを最大に増大することが可能となる。また、基地局装置の送信アンテナ数が通知され、この送信アンテナ数に基づいて疑似アンテナ数が選択されることから、基地局装置の送信アンテナ数を適切に把握できずに後続するデータ通信が不能となる事態を回避することが可能となる。
 本発明の基地局装置は、自装置が備える送信アンテナ数を移動局装置に送信するアンテナ情報送信手段と、前記送信アンテナ数と移動局装置がサポートする基地局装置の最多のサポートアンテナ数のうち、少ない方のアンテナ数で構成される疑似アンテナ数を移動局装置から受信する受信手段と、前記疑似アンテナ数に応じてデータチャネル信号を移動局装置に送信するデータ送信手段とを具備することを特徴とする。
 この構成によれば、基地局装置の送信アンテナ数、移動局装置がサポートする基地局装置の最多のサポートアンテナ数のうち、少ない方のアンテナ数で構成される疑似アンテナ数に応じてデータチャネル信号が送信される。これにより、基地局装置の送信アンテナ数と移動局装置のサポートアンテナ数との間で最も効果的にデータレートを増大できる疑似アンテナ数によりデータ送信を行うことができるので、基地局装置の送信アンテナ数が、移動局装置がサポートする基地局装置のアンテナ数と異なる場合においても、MIMO送信時におけるデータレートを最大に増大することが可能となる。
 本発明の移動局装置は、基地局装置の送信アンテナ数を受信する受信手段と、前記送信アンテナ数と自装置がサポートする基地局装置の最多のサポートアンテナ数とを比較して少ない方のアンテナ数を疑似アンテナ数として選択する選択手段と、前記疑似アンテナ数を基地局装置に送信するアンテナ情報送信手段とを具備することを特徴とする。
 この構成によれば、基地局装置の送信アンテナ数、移動局装置がサポートする基地局装置の最多のサポートアンテナ数のうち、少ない方のアンテナ数が疑似アンテナ数として選択され、基地局装置に送信されることから、基地局装置の送信アンテナ数と移動局装置のサポートアンテナ数との間で最も効果的にデータレートを増大できる疑似アンテナ数を基地局装置に通知することができる。これに応じて、基地局装置にてこの疑似アンテナ数に応じてデータチャネル信号が送信することにより、基地局装置の送信アンテナ数と移動局装置のサポートアンテナ数との間で最も効果的にデータレートを増大できる疑似アンテナ数によりデータ送信を行うことができるので、基地局装置の送信アンテナ数が、移動局装置がサポートする基地局装置のアンテナ数と異なる場合においても、MIMO送信時におけるデータレートを最大に増大することが可能となる。
 本発明によれば、基地局装置の送信アンテナ数、移動局装置がサポートする基地局装置の最多のサポートアンテナ数のうち、少ない方のアンテナ数が疑似アンテナ数として選択され、この疑似アンテナ数に応じてデータチャネル信号が送信される。これにより、基地局装置の送信アンテナ数と移動局装置のサポートアンテナ数との間で最も効果的にデータレートを増大できる疑似アンテナ数によりデータ送信を行うことができるので、基地局装置の送信アンテナ数が、移動局装置がサポートする基地局装置のアンテナ数と異なる場合においても、MIMO送信時におけるデータレートを最大に増大することが可能となる。
本発明に係るデータ送信方法が適用されるMIMOシステムの概念図である。 本発明の第1の態様に係るデータ送信方法を説明するためのシーケンス図である。 本発明の第2の態様に係るデータ送信方法を説明するためのシーケンス図である。 本発明の第3の態様に係るデータ送信方法を説明するためのシーケンス図である。 本発明の一実施の形態に係る移動通信システムの構成を説明するための図である。 上記実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。 上記実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。
 以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。まず、LTEシステムで行われる下りリンクMIMO送信について、図1に示すMIMOシステムを前提に説明する。図1は、本発明に係るデータ送信方法が適用されるMIMOシステムの概念図である。なお、図1に示すMIMOシステムにおいては、基地局装置eNodeB及びユーザ端末UEがそれぞれ4本のアンテナを備える場合について示している。
 図1に示すMIMOシステムの下りリンクMIMO伝送においては、移動局装置UEにおいて、各アンテナからの受信信号を用いてチャネル変動量を測定し、測定したチャネル変動量に基づいて、基地局装置eNodeBの各送信アンテナからの送信データを合成した後のスループット(又は受信SINR)が最大となる位相・振幅制御量(プリコーディングウェイト)に応じたPMI及びRIを選択する。そして、この選択したPMI及びRIを、チャネル品質情報を示すCQI(Channel Quality Indicator)と共に上りリンクで基地局装置eNodeBにフィードバックする。基地局装置eNodeBにおいては、移動局装置UEからフィードバックされたPMI及びRIに基づいて送信データにプリコーディングを行った後、各アンテナから情報伝送を行う。
 図1に示す移動局装置UEにおいて、信号分離・復号部11は、受信アンテナRX#1~RX#4を介して受信した受信信号に含まれる制御チャネル信号及びデータチャネル信号の分離及び復号を行う。信号分離・復号部11にて復号処理が施されることで移動局装置UEに対するデータチャネル信号が再生される。PMI選択部12は、図示しないチャネル推定部により推定されたチャネル状態に応じてPMIを選択する。この際、PMI選択部12は、移動局装置UE及び基地局装置eNodeBの双方でランク毎に複数定められた既知のN個のプリコーディングウェイトと、このプリコーディング行列に対応づけられるPMIとを定めたコードブック13から最適なPMIを選択する。RI選択部14は、チャネル推定部により推定されたチャネル状態に応じてRIを選択する。これらのPMI及びRIは、フィードバック情報としてCQIと共に基地局装置eNodeBに送信される。
 一方、図1に示す基地局装置eNodeBにおいて、プリコーディングウェイト生成部21は、移動局装置UEからフィードバックされたPMI及びRIに基づいて、プリコーディングウェイトを生成する。プリコーディング乗算部22は、シリアル/パラレル変換部(S/P)23によりパラレル変換された送信信号にプリコーディングウェイトを乗算することで、送信アンテナTX#1~TX#4毎に位相・振幅をそれぞれ制御(シフト)する。これにより、位相・振幅シフトされた送信データが4本の送信アンテナTX#1~TX#4から送信される。
 LTEシステムにおいては、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数として、1、2及び4アンテナをサポートしている。LTEシステムにおいて、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数は、原則としてセル共通のRS(CRS:Cell Specific Reference Signal)のアンテナポート数と等しく設定されている。そして、送信アンテナ数(1、2及び4アンテナ)毎にPBCH(Physical Broadcast Channel)の送信ダイバーシチが異なっている。例えば、2アンテナでは空間周波数ブロック符号化(SFBC:Space Frequency Block Code)が用いられ、4アンテナではSFBCと、周波数切替送信ダイバーシチ(FTSD:Frequency Time Switching Transmit Diversity)との組合せが用いられる。このような特徴を利用して、移動局装置UEにおいては、PBCH内のMIB(Master Information Block)情報のブラインド検出を行い、正確に復調できた場合の送信アンテナ数を、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数と把握する。すなわち、LTEシステムにおいては、基地局装置eNodeBからのPBCH内のMIB情報のブラインド検出を通じて間接的に基地局装置eNodeBの送信アンテナ数を把握することができるものとなっている。
 一方、LTE-Aシステムにおいては、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数として、1、2及び4アンテナに加え、8アンテナをサポートすることが予定されている。しかしながら、LTE-Aシステムにおいて、CRSのアンテナポート数は、4アンテナ分しか準備されていない。また、PBCHの送信ダイバーシチにおいても、原則としてLTEシステムと同様に、CRSのアンテナポート数に基づく送信ダイバーシチ(例えば、SFBC或いはSFBCとFTSDの組み合わせ)が用いられる。基地局装置eNodeBの送信アンテナ数が8アンテナの場合には、適宜、これらの送信ダイバーシチ法のいずれかが用いられる。このため、基地局装置eNodeBが8アンテナの場合には、移動局装置UEにおいて、PBCH内のMIB情報のブラインド検出を通じて得た基地局装置eNodeBの送信アンテナ数と、実際の基地局装置eNodeBの送信アンテナ数とが異なる事態が発生し得る。このように移動局装置UEにおいて、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数を適切に把握できない場合には、後続するデータ通信が不能となり得る。
 また、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数を適切に把握できた場合であっても、移動局装置UEにおいて、その送信アンテナ数によるデータ通信をサポートしていない場合には、当該移動局装置UEが有する送信アンテナ数に見合ったデータレートの増大が困難になり得る。例えば、LTE-A仕様の基地局装置eNodeBが、LTE仕様の移動局装置UEに対してデータ通信を行う場合にこのような事態が発生し得る。データレートを増大する観点からは、このような場合においても、基地局装置の送信アンテナ数と、移動局装置UEがサポートする基地局装置eNodeBの最多の送信アンテナ数とから最もデータレートを増大できる送信アンテナ数でデータ通信を行うことが好ましい。本発明者は、このように基地局装置eNodeBの送信アンテナ数を適切に把握できないことに起因して後続するデータ通信が不能となり得る点や、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数が移動局装置UEがサポートする基地局装置eNodeBの送信アンテナ数と異なることに起因してMIMO送信時におけるデータレートの増大が困難となり得る点に着目し、本発明をするに至ったものである。
 本発明に係るデータ送信方法においては、まず、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数を移動局装置UEに通知する。そして、移動局装置UEにおいて、基地局装置eNodeBから通知された送信アンテナ数と、当該移動局装置UEがサポートする基地局装置eNodeBの送信アンテナ数(以下、「サポートアンテナ数」という)のうち、最多のサポートアンテナ数とを比較する。これらのうち、少ない方のアンテナ数を疑似アンテナ数として選択し、この疑似アンテナ数を基地局装置eNodeBに通知する。次に、基地局装置eNodeBにおいて、移動局装置UEから通知された疑似アンテナ数に応じてデータチャネル信号をMIMO伝送技術を用いて送信する。
 本発明の係るデータ送信方法によれば、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数、移動局装置UEがサポートする基地局装置eNodeBの最多のサポートアンテナ数のうち、少ない方のアンテナ数が疑似アンテナ数として選択され、この疑似アンテナ数に応じてデータチャネル信号が送信される。これにより、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数と移動局装置UEのサポートアンテナ数との間で最も効果的にデータレートを増大できる疑似アンテナ数によりデータ送信を行うことができるので、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数が、移動局装置UEがサポートする基地局装置eNodeBのアンテナ数と異なる場合においても、MIMO送信時におけるデータレートを最大に増大することが可能となる。また、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数が通知され、この送信アンテナ数に基づいて疑似アンテナ数が選択されることから、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数を適切に把握できずに後続するデータ通信が不能となる事態を回避することが可能となる。
 以下、本発明に係るデータ送信方法の態様について説明する。本発明に係るデータ送信方法は、移動局装置UEの起動時に実行されるものである。以下に説明する本発明の第1~第3の態様に係るデータ送信方法においては、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数を移動局装置UEに通知するために多重される情報が相違する。第1の態様に係るデータ送信方法においては、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数をMIB情報に多重して送信する。第2の態様に係るデータ送信方法においては、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数をSIB(System Information Block)情報に多重して送信する。第3の態様に係るデータ送信方法においては、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数をRRCシグナリング情報に多重して送信する。
 図2は、本発明の第1の態様に係るデータ送信方法を説明するためのシーケンス図である。図2に示すように、第1の態様に係るデータ送信方法においては、まず、基地局装置eNodeBから、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数がMIB情報に多重されて移動局装置UEに送信される(ステップ(以下、「ST」という)11)。
 移動局装置UEにおいては、基地局装置eNodeBからのMIB情報の復調が行われる。そして、MIB情報から基地局装置eNodeBの送信アンテナ数を検出すると、当該送信アンテナ数と、移動局装置UEがサポートする基地局装置eNodeBの最多のサポートアンテナ数とを比較する比較処理が行われる(ST12)。この比較処理の結果、送信アンテナ数と最多のサポートアンテナ数のうち、少ない方のアンテナ数が疑似アンテナ数Nminとして選択される。そして、選択された疑似アンテナ数Nminが基地局装置eNodeBにRRCメッセージにより通知される(ST13)。
 なお、比較処理において、移動局装置UEは、例えば、自装置の性能情報を示すUE capabilityの内容に基づいて、移動局装置UEがサポートする基地局装置eNodeBの最多のサポートアンテナ数を特定する。なお、サポートアンテナ数を特定する際には、同じく自装置の性能情報を示すUEカテゴリの内容に基づいて特定するようにしても良い。このように自装置に保持される性能情報の内容に基づいてサポートアンテナ数を特定するので、複雑な処理を必要とすることなく疑似アンテナ数Nminを選択することができるものとなっている。
 RRCメッセージにより疑似アンテナ数Nminの通知を受けると、基地局装置eNodeBにおいては、疑似アンテナ数Nminを用いてMIMO伝送技術により送信する際に必要となる設定処理が行われる(ST14)。この設定処理においては、例えば、疑似アンテナ数Nminに応じたコードブックに基づくRI、PMIの選択などの処理が行われる。この設定処理により、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数と疑似アンテナ数Nminとが異なる場合においても、疑似アンテナ数Nminを用いてデータチャネル信号を送信できるものとなる。
 そして、設定処理における設定内容に基づいて、疑似アンテナ数Nminに応じてデータチャネル信号(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel)が移動局装置UEに送信される(ST15)。このように、第1の態様に係るデータ送信方法においては、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数、移動局装置UEがサポートする基地局装置eNodeBの最多のサポートアンテナ数のうち、少ない方のアンテナ数が疑似アンテナ数として選択され、この疑似アンテナ数に応じてデータチャネル信号(PDSCH)が送信される。
 ここで、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数が8アンテナであり、移動局装置UEがサポートする基地局装置eNodeBの最多のサポートアンテナ数が4アンテナである場合の動作について説明する。この場合、基地局装置eNodeBの送信アンテナが8アンテナである旨がMIB情報に多重されて移動局装置UEに送信される(ST11)。比較処理においては、送信アンテナである8アンテナと、最多のサポートアンテナ数である4アンテナとが比較され、疑似アンテナ数Nminとして4アンテナが選択される(ST12)。そして、疑似アンテナ数として4アンテナが基地局装置eNodeBにRRCメッセージにより通知される(ST13)。設定処理においては、疑似アンテナ数Nminである4アンテナを用いてMIMO伝送技術によりデータ送信する際に必要となる設定処理が行われる(ST14)。そして、疑似アンテナ数Nminである4アンテナに応じてデータチャネル信号(PDSCH)が移動局装置UEに送信される(ST15)。例えば、4アンテナを利用して同一の移動局装置UEに対してデータ送信を行うシングルユーザMIMOや、複数の移動局装置UEに対してデータ送信を行うマルチユーザMIMOを選択してデータ送信を行うことが可能となる。
 このように第1の態様に係るデータ送信方法においては、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数(例えば、8アンテナ)、移動局装置UEがサポートする基地局装置eNodeBの最多のサポートアンテナ数(例えば、4アンテナ)のうち、少ない方のアンテナ数が疑似アンテナ数(例えば、4アンテナ)として選択され、この疑似アンテナ数Nminに応じてデータチャネル信号(PDSCH)が送信される。これにより、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数と移動局装置UEのサポートアンテナ数との間で最も効果的にデータレートを増大できる疑似アンテナ数によりデータ送信を行うことができるので、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数が、移動局装置UEがサポートする基地局装置eNodeBのサポートアンテナ数と異なる場合においても、MIMO送信時におけるデータレートを最大に増大することが可能となる。
 特に、第1の態様に係るデータ送信方法においては、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数をMIB情報に多重して送信することで移動局装置UEに通知することから、高精度且つ早期に基地局装置eNodeBの送信アンテナ数を移動局装置UEに通知することが可能となる。
 図3は、本発明の第2の態様に係るデータ送信方法を説明するためのシーケンス図である。なお、図3に示すシーケンスにおいて、図2と共通する処理においては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
 図3に示すように、第2の態様に係るデータ送信方法においては、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数をSIB情報に多重して送信する点(ST21)で、第1の態様に係るデータ送信方法と相違する。移動局装置UEにおいては、基地局装置eNodeBからのSIB情報の復調を行い、SIB情報に含まれる基地局装置eNodeBの送信アンテナ数を検出する。この検出した送信アンテナ数を用いた比較処理以降の処理については、第1の態様に係るデータ送信方法と共通する。
 第2の態様に係るデータ送信方法においても、第1の態様に係るデータ送信方法と同様に、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数、移動局装置UEがサポートする基地局装置eNodeBの最多のサポートアンテナ数のうち、少ない方のアンテナ数が疑似アンテナ数Nminとして選択され、この疑似アンテナ数に応じてデータチャネル信号(PDSCH)が送信される。これにより、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数と移動局装置UEのサポートアンテナ数との間で最も効果的にデータレートを増大できる疑似アンテナ数Nminによりデータ送信を行うことができるので、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数が、移動局装置UEがサポートする基地局装置eNodeBのサポートアンテナ数と異なる場合においても、MIMO送信時におけるデータレートを最大に増大することが可能となる。
 特に、第2の態様に係るデータ送信方法においては、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数をSIB情報に多重して送信することで移動局装置UEに通知することから、高精度且つ早期に基地局装置eNodeBの送信アンテナ数を移動局装置UEに通知することが可能となる。
 図4は、本発明の第3の態様に係るデータ送信方法を説明するためのシーケンス図である。なお、図4に示すシーケンスにおいて、図2と共通する処理においては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
 図4に示すように、第3の態様に係るデータ送信方法においては、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数をRRCシグナリング情報に多重して送信する点(ST31)で、第1の態様に係るデータ送信方法と相違する。移動局装置UEにおいては、基地局装置eNodeBからのRRCシグナリング情報の復調を行い、RRCシグナリング情報に含まれる基地局装置eNodeBの送信アンテナ数を検出する。この検出した送信アンテナ数を用いた比較処理以降の処理については、第1の態様に係るデータ送信方法と共通する。
 第3の態様に係るデータ送信方法においては、例えば、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数をRRCシグナリング情報に含まれるCSI-RSのアンテナポート数情報に多重することができる。LTE-Aシステムにおいては、RRCシグナリング情報にCSI-RSのアンテナポート数情報を明示的若しくは暗示的に含めることが考えられている。このようにRRCシグナリング情報に含まれるCSI-RSのアンテナポート数情報に多重することにより、CSI-RSのアンテナポート数情報を復調することで、基地局装置eNodeBの実際の送信アンテナ数を検出することが可能となる。
 第3の態様に係るデータ送信方法においても、第1の態様に係るデータ送信方法と同様に、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数、移動局装置UEがサポートする基地局装置eNodeBの最多のサポートアンテナ数のうち、少ない方のアンテナ数が疑似アンテナ数Nminとして選択され、この疑似アンテナ数に応じてデータチャネル信号(PDSCH)が送信される。これにより、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数と移動局装置UEのサポートアンテナ数との間で最も効果的にデータレートを増大できる疑似アンテナ数によりデータ送信を行うことができるので、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数が、移動局装置UEがサポートする基地局装置eNodeBのサポートアンテナ数と異なる場合においても、MIMO送信時におけるデータレートを最大に増大することが可能となる。
 特に、第3の態様に係るデータ送信方法においては、基地局装置eNodeBの送信アンテナ数をRRCシグナリング情報に多重して送信することで移動局装置UEに通知することから、MIB情報やSIB情報に多重する場合と比べて情報量などの制約を受けずに柔軟に基地局装置eNodeBの送信アンテナ数を移動局装置UEに通知することが可能となる。
 なお、上述した第1~第3の態様に係るデータ送信方法において、基地局装置eNodeBから疑似アンテナ数Nminに応じてデータチャネル信号(PDSCH)を送信するまでは、データ送信に用いる送信アンテナ数が確定されていない状態となってしまう。このため、第1~第3の態様に係るデータ送信方法においては、基地局装置eNodeBから疑似アンテナ数Nminに応じてデータチャネル信号(PDSCH)を送信するまで、共通パイロットチャネル信号を用いた送信ダイバーシチ(すなわち、PBCHで用いられる送信ダイバーシチと同一の送信ダイバーシチ)を利用してデータチャネル信号が送信される。これにより、データ送信に用いる送信アンテナ数が確定されていない状態においても、安定してデータ送信を行うことができ、確実に基地局装置eNodeBと移動局装置UEにおいて疑似アンテナ数Nminを共有することが可能となる。
 以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、LTE-Aシステムに対応する基地局装置及び移動局装置を用いる場合について説明する。
 図5を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る移動局装置(UE)10及び基地局装置(eNodeB)20を有する移動通信システム1について説明する。図5は、本発明の一実施の形態に係る移動局装置10及び基地局装置20を有する移動通信システム1の構成を説明するための図である。なお、図5に示す移動通信システム1は、例えば、LTEシステム又はSUPER 3Gが包含されるシステムである。また、この移動通信システム1は、IMT-Advancedと呼ばれても良いし、4Gと呼ばれても良い。
 図5に示すように、移動通信システム1は、基地局装置20と、この基地局装置20と通信する複数の移動局装置10(10、10、10、・・・10、nはn>0の整数)とを含んで構成されている。基地局装置20は、上位局装置30と接続され、この上位局装置30は、コアネットワーク40と接続される。移動局装置10は、セル50において基地局装置20と通信を行っている。なお、上位局装置30には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ(RNC)、モビリティマネジメントエンティティ(MME)等が含まれるが、これに限定されるものではない。
 各移動局装置(10、10、10、・・・10)は、同一の構成、機能、状態を有するので、以下においては、特段の断りがない限り移動局装置10として説明を進める。また、説明の便宜上、基地局装置20と無線通信するのは移動局装置10であるものとして説明するが、より一般的には移動端末装置も固定端末装置も含むユーザ装置(UE:User Equipment)でよい。
 移動通信システム1においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはOFDMA(直交周波数分割多元接続)が、上りリンクについてはSC-FDMA(シングルキャリア-周波数分割多元接続)が適用される。OFDMAは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域(サブキャリア)に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。SC-FDMAは、システム帯域を端末毎に1つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
 ここで、LTEシステムにおける通信チャネルについて説明する。下りリンクについては、各移動局装置10で共有されるPDSCHと、下りL1/L2制御チャネル(PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel))とが用いられる。このPDSCHにより、ユーザデータ、すなわち、通常のデータ信号が伝送される。送信データは、このユーザデータに含まれる。なお、基地局装置20で移動局装置10に割り当てたCCやスケジューリング情報は、L1/L2制御チャネルにより移動局装置10に通知される。
 上りリンクについては、各移動局装置10で共有して使用されるPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)と、上りリンクの制御チャネルであるPUCCH(Physical Uplink Control Channel)とが用いられる。このPUSCHにより、ユーザデータが伝送される。また、PUCCHにより、下りリンクの無線品質情報(CQI)等が伝送される。
 図6は、本実施の形態に係る移動局装置10の構成を示すブロック図である。図7は、本実施の形態に係る基地局装置20の構成を示すブロック図である。なお、図6及び図7に示す移動局装置10及び基地局装置20の構成は、本発明を説明するために簡略化したものであり、それぞれ通常の基地局装置及び移動局装置が有する構成は備えているものとする。
 図6に示す移動局装置10において、基地局装置20から送出された送信信号は、アンテナRX#1~RX#Nにより受信され、デュプレクサ(Duplexer)101#1~101#Nにて送信経路と受信経路とに電気的に分離された後、RF受信回路102#1~102#Nに出力される。そして、RF受信回路102#1~102#Nにて、無線周波数信号からベースバンド信号に変換する周波数変換処理が施された後、不図示の高速フーリエ変換部(FFT部)にてフーリエ変換され、時系列の信号から周波数領域の信号に変換される。周波数領域の信号に変換された受信信号は、データチャネル信号復調部103に出力される。
 データチャネル信号復調部103は、FFT部から入力された受信信号を、例えば、最尤推定検出(MLD:Maximum Likelihood Detection)信号分離法により分離する。これにより、基地局装置20から到来した受信信号は、ユーザ#1~ユーザ#kに関する受信信号に分離され、移動局装置10のユーザ(ここでは、ユーザkとする)に関する受信信号が抽出される。チャネル推定部104は、FFT部から出力された受信信号に含まれるリファレンス信号からチャネル状態を推定し、推定したチャネル状態をデータチャネル信号復調部103及び後述するチャネル情報測定部107に通知する。データチャネル信号復調部103においては、通知されたチャネル状態に基づいて、受信信号を上述したMLD信号分離法により分離する。
 制御チャネル信号復調部105は、FFT部から出力された制御チャネル信号(PDCCH)を復調する。そして、その制御チャネル信号に含まれる制御情報をデータチャネル信号復調部103に通知する。データチャネル信号復調部103においては、制御チャネル信号復調部105からの通知内容に基づいて、抽出されたユーザkに関する受信信号を復調する。なお、データチャネル信号復調部103による復調処理に先だって、抽出されたユーザkに関する受信信号は、不図示のサブキャリアデマッピング部にてデマッピングされて時系列の信号に戻されているものとする。データチャネル信号復調部103で復調されたユーザkに関する受信信号は、チャネル復号部106に出力される。そして、チャネル復号部106にてチャネル復号処理が施されることで送信信号#kが再生される。
 例えば、上述した第2、第3の態様に係るデータ送信方法のように、基地局装置20の送信アンテナ数NTXがSIB情報、RRCシグナリング情報に多重される場合、基地局装置20の送信アンテナ数NTXは、再生された送信信号#kに含まれる。このため、第2、第3の態様に係るデータ送信方法が適用される場合において、基地局装置20の送信アンテナ数NTXは、例えば、チャネル復号部106から後述する比較部111に出力される。なお、制御チャネル信号復調部105を含む受信系部分により、基地局装置20の送信アンテナ数NTXを受信する受信手段が構成される。
 チャネル情報測定部107は、チャネル推定部104から通知されたチャネル状態からチャネル情報を測定する。具体的には、チャネル情報測定部107は、チャネル推定部104から通知されたチャネル状態に基づいてCQIを測定すると共に、これに応じたPMI、RIを選択し、これらをフィードバック制御信号生成部108に通知する。
 フィードバック制御信号生成部108においては、通知されたPMI、CQI及びRIに基づいて、これらを基地局装置20にフィードバックする制御信号(例えば、PUCCH)を生成する。フィードバック制御信号生成部108で生成された制御信号は、マルチプレクサ(MUX)109に出力される。
 報知チャネル信号復調部110は、FFT部から出力された報知チャネル信号(PBCH)を復調する。例えば、上述した第1の態様に係るデータ送信方法のように、基地局装置20の送信アンテナ数NTXがMIB情報に多重される場合、基地局装置20の送信アンテナ数NTXは、報知チャネル信号に含まれる。このため、第1の態様に係るデータ送信方法が適用される場合において、基地局装置20の送信アンテナ数NTXは、報知チャネル信号復調部110から後述する比較部111に出力される。なお、基地局装置20の送信アンテナ数NTX以外の報知情報は、図示しない上位レイヤに出力される。なお、報知チャンル信号復調部110を含む受信系部分により、基地局装置20の送信アンテナ数NTXを受信する受信手段が構成される。
 比較部111は、選択手段を構成するものであり、チャネル復号部106(第2、第3の態様に係るデータ送信方法)又は報知チャンル信号復調部110(第1の態様に係るデータ送信方法)から通知される基地局装置20の送信アンテナ数NTXと、移動局装置10がサポートする基地局装置20の最多のサポートアンテナ数とを比較する。なお、移動局装置10がサポートする基地局装置20のサポートアンテナ数は、移動局装置UEの性能情報を示すUE capabilityやUEカテゴリから特定される。そして、送信アンテナ数NTXと最多のサポートアンテナ数のうち、少ない方のアンテナ数を疑似アンテナ数Nminとして選択する。そして、選択した疑似アンテナ数Nminをデータチャネル信号生成部112に出力する。
 一方、上位レイヤから送出されたユーザ#kに関する送信データ#kは、データチャネル信号生成部112に出力される。データチャネル信号生成部112は、比較部111から出力される疑似アンテナ数Nminを含むRRC制御信号(RRCメッセージ)を生成する。そして、このRRC制御信号と、送信データ#kとを含むデータチャネル信号#kを生成し、チャネル符号化部113に出力する。
 データチャネル信号生成部112からのデータチャネル信号#kは、チャネル符号化部113によりチャネル符号化された後、データ変調部114にてデータ変調される。データ変調部114にてデータ変調されたデータチャネル信号#kは、不図示の離散フーリエ変換部で逆フーリエ変換され、時系列の信号から周波数領域の信号に変換されてサブキャリアマッピング部115に出力される。
 サブキャリアマッピング部115においては、データチャネル信号#kを、基地局装置20から指示されたスケジュール情報に応じてサブキャリアにマッピングする。このとき、サブキャリアマッピング部115は、不図示の参照信号生成部により生成された参照信号#kを、データチャネル信号#kと共にサブキャリアにマッピング(多重)する。このようにしてサブキャリアにマッピングされたデータチャネル信号#kがプリコーディング乗算部116に出力される。
 プリコーディング乗算部116は、チャネル情報測定部107で選択されたPMIに対応するプリコーディングウェイトに基づいて、受信アンテナRX#1~RX#N毎に送信データ#kを位相及び/又は振幅シフトする。プリコーディング乗算部116により位相及び/又は振幅シフトされたデータチャネル信号#kは、マルチプレクサ(MUX)109に出力される。
 マルチプレクサ(MUX)109においては、位相及び/又は振幅シフトされたデータチャネル信号#kと、フィードバック制御信号生成部108により生成された制御信号とを合成し、受信アンテナRX#1~RX#N毎の送信信号を生成する。マルチプレクサ(MUX)109により生成された送信信号は、不図示の逆高速フーリエ変換部にて逆高速フーリエ変換して周波数領域の信号から時間領域の信号に変換された後、RF送信回路117#1~117#Nへ出力される。そして、RF送信回路117#1~117#Nで無線周波数帯に変換する周波数変換処理が施された後、デュプレクサ(Duplexer)101#1~101#Nを介してアンテナRX#1~RX#Nに出力され、受信アンテナRX#1~RX#Nから上りリンクで基地局装置20に送出される。なお、データチャネル信号生成部112を含む送信系部分により、疑似アンテナ数を基地局装置20に送信するアンテナ情報送信手段が構成される。
 このように本実施の形態に係る移動局装置10においては、基地局装置20の送信アンテナ数NTX、移動局装置10がサポートする基地局装置20の最多のサポートアンテナ数のうち、少ない方のアンテナ数を疑似アンテナ数Nminとして選択し、この疑似アンテナ数NminをRRC制御信号(RRCメッセージ)により基地局装置20に送信するようにしたことから、基地局装置20の送信アンテナ数NTXと移動局装置10のサポートアンテナ数との間で最も効果的にデータレートを増大できる疑似アンテナ数Nminを基地局装置に通知することができる。これに応じて、基地局装置にてこの疑似アンテナ数Nminに応じてデータチャネル信号が送信することにより、基地局装置20の送信アンテナ数NTXと移動局装置10のサポートアンテナ数との間で最も効果的にデータレートを増大できる疑似アンテナ数Nminによりデータ送信を行うことができるので、基地局装置20の送信アンテナ数NTXが、移動局装置10がサポートする基地局装置20のサポートアンテナ数と異なる場合においても、MIMO送信時におけるデータレートを最大に増大することが可能となる。
 一方、図7に示す基地局装置20において、スケジューラ201は、後述するチャネル推定部213#1~213#kから与えられるチャネル推定値に基づいて多重するユーザ数(多重ユーザ数)を決定する。そして、各ユーザに対する上下リンクのリソース割り当て内容(スケジューリング情報)を決定し、ユーザ#1~#kに対する送信データ#1~#kを対応するチャネル符号化部202#1~202#kに送出する。
 この場合、例えば、上述した第2、第3の態様に係るデータ送信方法においては、基地局装置20が備える送信アンテナ数NTXが多重されたSIB情報、RRCシグナリング情報を含む送信データ#1~#kが生成される。そして、これらの送信データ#1~#kが対応するチャネル符号化部202#1~202#kに送出される。なお、SIB情報、RRCシグナリング情報を含む送信データ#1~#kを生成する不図示の送信データ生成部を含む送信系部分により、送信アンテナ数NTXを移動局装置10に送信するアンテナ情報送信手段が構成される。
 送信データ#1~#kは、チャネル符号化部202#1~202#kでチャネル符号化された後、データ変調部203#1~203#kに出力され、データ変調される。この際、チャネル符号化及びデータ変調は、後述するチャネル情報再生部216#1~216#kから与えられるチャネル符号化率及び変調方式に基づいて行われる。データ変調部203#1~203#kでデータ変調された送信データ#1~#kは、不図示の離散フーリエ変換部で逆フーリエ変換され、時系列の信号から周波数領域の信号に変換されてサブキャリアマッピング部204に出力される。
 参照信号生成部205#1~205#kは、ユーザ#1~ユーザ#k用のデータチャネル復調用の個別参照信号(UE specific RS)#1~#kを生成する。参照信号生成部205#1~205#kにより生成された個別参照信号#1~#kは、サブキャリアマッピング部204に出力される。
 サブキャリアマッピング部204においては、データ変調部203#1~203#kからの送信データ#1~#kと、参照信号生成部205#1~205#kからの個別参照信号#1~#kとを、スケジューラ201から与えられるスケジュール情報に応じてサブキャリアにマッピングする。このようにしてサブキャリアにマッピングされた送信データ#1~#kがプリコーディング乗算部206#1~206#kに出力される。
 プリコーディング乗算部206#1~206#kは、後述するプリコーディングウェイト生成部218から与えられるプリコーディングウェイトに基づいて、アンテナTX#1~TX#N毎に送信データ#1~#kを位相及び/又は振幅シフトする(プリコーディングによるアンテナTX#1~#Nの重み付け)。プリコーディング乗算部206#1~206#kにより位相及び/又は振幅シフトされた送信データ#1~#kは、マルチプレクサ(MUX)207に出力される。
 制御信号生成部208#1~208#kは、スケジューラ201からの多重ユーザ数に基づいて制御信号(PDCCH)#1~#kを生成する。制御信号生成部208#1~208#kにより生成されたPDCCH#1~#kは、マルチプレクサ(MUX)207に出力される。
 報知情報生成部219は、移動局装置10に報知する報知情報(報知チャネル信号)を生成する。報知情報生成部219により生成された報知情報は、マルチプレクサ(MUX)207に出力される。例えば、上述した第1の態様に係るデータ送信方法においては、基地局装置20が備える送信アンテナ数NTXが多重されたMIB情報を含む報知情報(報知チャネル信号)が生成される。なお、報知情報生成部219を含む送信系部分により、送信アンテナ数NTXを移動局装置10に送信するアンテナ情報送信手段が構成される。
 マルチプレクサ(MUX)207においては、位相及び/又は振幅シフトされた送信データ#1~#kと、制御信号生成部208#1~208#kにより生成された各PDCCH#1~#kとを合成し、送信アンテナTX#1~TX#N毎の送信信号を生成する。マルチプレクサ(MUX)207により生成された送信信号は、不図示の逆高速フーリエ変換部にて逆高速フーリエ変換して周波数領域の信号から時間領域の信号に変換された後、RF送信回路209#1~209#Nへ出力される。そして、RF送信回路210#1~210#Nで無線周波数帯に変換する周波数変換処理が施された後、デュプレクサ(Duplexer)210#1~210#Nを介して送信アンテナTX#1~TX#Nに出力され、アンテナTX#1~#Nから下りリンクで移動局装置10に送出される。なお、これらのRF送信回路209、デュプレクサ(Duplexer)210、送信アンテナTXを含む送信系部分により、データチャネル信号を移動局装置10に送信するデータ送信手段が構成される。
 一方、移動局装置10から上りリンクで送出された送信信号は、アンテナTX#1~#Nにより受信され、デュプレクサ(Duplexer)210#1~210#Nにて送信経路と受信経路とに電気的に分離された後、RF受信回路211#1~211#Nに出力される。そして、RF受信回路211#1~211#Nにて、無線周波数信号からベースバンド信号に変換する周波数変換処理が施された後、不図示の高速フーリエ変換部(FFT部)にてフーリエ変換され、時系列の信号から周波数領域の信号に変換される。これらの周波数領域の信号に変換された受信信号は、データチャネル信号分離部212#1~212#kに出力される。
 データチャネル信号分離部212#1~212#kは、FFT部から入力された受信信号を、例えば、最尤推定検出(MLD:Maximum Likelihood Detection)信号分離法により分離する。これにより、移動局装置10から到来した受信信号は、ユーザ#1~ユーザ#kに関する受信信号に分離される。チャネル推定部213#1~213#kは、FFT部から出力された受信信号に含まれるリファレンス信号からチャネル状態を推定し、推定したチャネル状態をデータチャネル信号分離部212#1~212#k及び制御チャネル信号復調部214#1~214#kに通知する。データチャネル信号分離部212#1~212#kにおいては、通知されたチャネル状態に基づいて、受信信号を上述したMLD信号分離法により分離する。
 データチャネル信号分離部212#1~212#kにより分離されたユーザ#1~ユーザ#kに関する受信信号は、不図示のサブキャリアデマッピング部にてデマッピングされて時系列の信号に戻された後、不図示のデータ復調部でデータ復調される。そして、チャネル復号部215#1~215#kにてチャネル復号処理が施されることで送信信号#1~#kが再生される。なお、再生された送信信号#1~#kには、RRCメッセージ内に疑似アンテナ数Nminが含まれる。これらの疑似アンテナ数Nminは、例えば、チャネル復号部215#1~215#kから後述する疑似アンテナ数蓄積部217#1~217#kに出力される。なお、RRCメッセージを含む送信信号#1~#kを分離するデータチャネル信号分離部212を含む受信系部分により、疑似アンテナ数Nminを移動局装置10から受信する受信手段が構成される。
 制御チャネル信号復調部214#1~214#kは、FFT部から入力された受信信号に含まれる制御チャネル信号(例えば、PDCCH)を復調する。この際、制御チャネル信号復調部214#1~214#kは、それぞれユーザ#1~ユーザ#kに対応する制御チャネル信号を復調する。この際、制御チャネル信号復調部214#1~214#kにおいては、チャネル推定部213#1~213#kから通知されたチャネル状態に基づいて制御チャネル信号を復調する。制御チャネル信号復調部214#1~214#kにより復調された各制御チャネル信号は、チャネル情報再生部216#1~216#kに出力される。
 チャネル情報再生部216#1~216#kは、制御チャネル信号復調部214#1~214#kから入力された各制御チャネル信号(例えば、PUCCH)に含まれる情報からチャネルに関する情報(チャネル情報)を再生する。チャネル情報には、例えば、PDCCHで通知されるCQIやPMI、RIなどのフィードバック情報が含まれる。チャネル情報再生部216#1~216#kにより再生されたCQIは、それぞれデータ変調部203#1~203#k、チャネル符号化部202#1~202#kに出力される。チャネル情報再生部216#1~216#kにより再生されたPMI、RIは、プリコーディングウェイト生成部218に出力される。
 疑似アンテナ数蓄積部217#1~217#kは、チャネル復号部215#1~215#kから通知された疑似アンテナ数Nminを蓄積する。疑似アンテナ数蓄積部217#1~217#kには、それぞれ移動局装置10#1~10#kに対して適用される疑似アンテナ数Nminが蓄積される。疑似アンテナ数蓄積部217#1~217#kに蓄積された疑似アンテナ数Nminは、適宜、プリコーディングウェイト生成部218に出力される。
 プリコーディングウェイト生成部218は、チャネル情報再生部216#1~216#kから入力されたPMI、RIと、疑似アンテナ数蓄積部217#1~217#kから入力された疑似アンテナ数Nminとに基づいて、送信データ#1~#kに対する位相及び/又は振幅シフト量を示すプリコーディングウェイトを生成する。生成された各プリコーディングウェイトは、プリコーディング乗算部206#1~206#kに出力され、送信データ#1~送信データ#kのプリコーディングに利用される。
 このように疑似アンテナ数蓄積部217#1~217#kから入力された疑似アンテナ数Nminとに基づいて、プリコーディングウェイトを生成することにより、基地局装置20が備える送信アンテナ数NTXの代わりに疑似アンテナ数Nminに適したプリコーディングウェイトが生成される。例えば、基地局装置20が備える送信アンテナ数NTXが8アンテナである場合においても、通信対象となる移動局装置10に対する疑似アンテナ数Nminが4アンテナの場合には、8アンテナを仮想的に4アンテナとして(具体的には2アンテナを仮想的に1アンテナとして)データ送信を行うことが可能となる。
 このように本実施の形態に係る基地局装置20においては、基地局装置20の送信アンテナ数NTX、移動局装置10がサポートする基地局装置20の最多のサポートアンテナ数のうち、少ない方のアンテナ数で構成される疑似アンテナ数Nminに応じてデータチャネル信号が送信される。これにより、基地局装置20の送信アンテナ数NTXと移動局装置10のサポートアンテナ数との間で最も効果的にデータレートを増大できる疑似アンテナ数Nminによりデータ送信を行うことができるので、基地局装置20の送信アンテナ数NTXが、移動局装置10がサポートする基地局装置20のアンテナ数と異なる場合においても、MIMO送信時におけるデータレートを最大に増大することが可能となる。
 以上説明したように、本実施の形態に係るデータ送信方法においては、基地局装置20の送信アンテナ数NTX、移動局装置10がサポートする基地局装置20の最多のサポートアンテナ数のうち、少ない方のアンテナ数が疑似アンテナ数Nminとして選択され、この疑似アンテナ数Nminに応じてデータチャネル信号が送信される。これにより、基地局装置20の送信アンテナ数NTXと移動局装置10のサポートアンテナ数との間で最も効果的にデータレートを増大できる疑似アンテナ数Nminによりデータ送信を行うことができるので、基地局装置20の送信アンテナ数NTXが、移動局装置10がサポートする基地局装置20のサポートアンテナ数と異なる場合においても、MIMO送信時におけるデータレートを最大に増大することが可能となる。
 また、本実施の形態に係るデータ送信方法においては、基地局装置20の送信アンテナ数NTXが通知され、この送信アンテナ数NTXに基づいて疑似アンテナ数Nminが選択されることから、基地局装置20の送信アンテナ数NTXを適切に把握できずに後続するデータ通信が不能となる事態を回避することが可能となる。
 以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
 本出願は、2010年4月30日出願の特願2010-105399に基づく。この内容は、全てここに含めておく。
 

Claims (10)

  1.  基地局装置の送信アンテナ数を移動局装置に通知するステップと、移動局装置にて前記送信アンテナ数と当該移動局装置がサポートする基地局装置の最多のサポートアンテナ数とを比較して少ない方のアンテナ数を疑似アンテナ数として選択するステップと、前記疑似アンテナ数を基地局装置に通知するステップと、前記疑似アンテナ数に応じて基地局装置からデータチャネル信号を送信するステップとを具備することを特徴とするデータ送信方法。
  2.  前記送信アンテナ数をMIB(Master Information Block)情報に多重して移動局装置に送信する一方、前記疑似アンテナ数をRRCメッセージにより基地局装置に通知することを特徴とする請求項1記載のデータ送信方法。
  3.  前記送信アンテナ数をSIB(System Information Block)情報に多重して移動局装置に送信する一方、前記疑似アンテナ数をRRCメッセージにより基地局装置に通知することを特徴とする請求項1記載のデータ送信方法。
  4.  前記送信アンテナ数をRRCシグナリング情報に多重して移動局装置に送信する一方、前記疑似アンテナ数をRRCメッセージにより基地局装置に通知することを特徴とする請求項1記載のデータ送信方法。
  5.  前記送信アンテナ数をRRCシグナリング情報に含まれるCSI-RSのアンテナポート数情報に多重して移動局装置に送信することを特徴とする請求項4記載のデータ送信方法。
  6.  前記送信アンテナ数を移動局装置で保持される性能情報に含まれる前記サポートアンテナ数と比較して前記疑似アンテナ数を選択することを特徴とする請求項1記載のデータ送信方法。
  7.  基地局装置が前記疑似アンテナ数に応じてデータチャネル信号を送信するまで共通パイロットチャネル信号を用いた送信ダイバーシチを利用してデータチャネル信号を送信することを特徴とする請求項1記載のデータ送信方法。
  8.  前記送信アンテナ数が8アンテナであることを特徴とする請求項1記載のデータ送信方法。
  9.  自装置が備える送信アンテナ数を移動局装置に送信するアンテナ情報送信手段と、前記送信アンテナ数と移動局装置がサポートする基地局装置の最多のサポートアンテナ数のうち、少ない方のアンテナ数で構成される疑似アンテナ数を移動局装置から受信する受信手段と、前記疑似アンテナ数に応じてデータチャネル信号を移動局装置に送信するデータ送信手段とを具備することを特徴とする基地局装置。
  10.  基地局装置の送信アンテナ数を受信する受信手段と、前記送信アンテナ数と自装置がサポートする基地局装置の最多のサポートアンテナ数とを比較して少ない方のアンテナ数を疑似アンテナ数として選択する選択手段と、前記疑似アンテナ数を基地局装置に送信するアンテナ情報送信手段とを具備することを特徴とする移動局装置。
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