專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)以及通信控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)， 特別涉及基站在與多個(gè)移動(dòng)站之間進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送的無(wú)線(xiàn)通信 系統(tǒng)以及進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送時(shí)的通信控制方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，著眼于通過(guò)使用多個(gè)天線(xiàn)進(jìn)行空間多路復(fù)用通信而使傳
送容量飛躍地增大的通信方式。在空間多路復(fù)用通信中公知如下技術(shù) 在具有多個(gè)天線(xiàn)的基站(BS: Base Station)與具有單一天線(xiàn)的多個(gè)終 端站(MT: Moblie Terminal)之間進(jìn)4亍同時(shí)通信的SDMA (Space Division Multiple Access,空分多址接入)；BS以及MT共同具有多 個(gè)天線(xiàn)，同時(shí)使用多個(gè)空間信道進(jìn)行通信的MIMO ( Multiple Input Multiple Output,多輸入多輸出)等。
例如，在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)l中，公開(kāi)出進(jìn)行^使用了正交空間(部分 空間)的MIMO傳送的通信裝置(發(fā)送裝置)。根據(jù)下述專(zhuān)利文獻(xiàn)l 的記載，該發(fā)送裝置是以空分多路復(fù)用傳送方式進(jìn)行通信的系統(tǒng)的發(fā) 送裝置，在可以形成k個(gè)指向性的情況下，根據(jù)從接收裝置發(fā)送的發(fā) 送裝置的各天線(xiàn)元件與接收裝置的各天線(xiàn)元件之間的信道響應(yīng)，使用 以信道響應(yīng)為要素的NxM大小的矩陣A，根據(jù)AHA (上標(biāo)字符"H" 表示厄米特變換(hermitian transformation))的矩陣，計(jì)算出多個(gè) 固有矢量。然后，通過(guò)從固有值大的一方起依次選擇k個(gè)，并將由所 選擇的k個(gè)固有矢量決定的k個(gè)指向性設(shè)定成k個(gè)指向性，從而提高 分離被多路復(fù)用的信號(hào)時(shí)的分離特性。
另外，在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了多個(gè)BS與多個(gè)MT進(jìn)行空 間多路復(fù)用通信的方法。根據(jù)下述專(zhuān)利文獻(xiàn)2的記載，各BS發(fā)射波束寬度窄的多波束、發(fā)射針對(duì)包括波束識(shí)別信號(hào)(BS序號(hào)和波束序號(hào)) 的信息。另一方面，MT針對(duì)各BS的波束的每一個(gè)檢測(cè)接收等級(jí)，針 對(duì)每個(gè)BS制成在閾值以上按照接收等級(jí)高的順序排列了波束序號(hào)的 等級(jí)表，并發(fā)送到對(duì)應(yīng)BS。各BS根據(jù)從各MT接收到的等級(jí)表求出 自身的各波束的干擾程度，對(duì)各MT分配在該接收等級(jí)閾值以上的波 束中干擾量最少的波束(波束序號(hào))，向MT發(fā)送所分配的波束序號(hào) 及其干擾量(信息)。然后MT根據(jù)從各BS接收到的波束序號(hào)及其 干擾量，選擇干擾量少的波束，與分配了所選擇的波束的BS進(jìn)行通 信。由此，以少的上行傳送信息得到恰當(dāng)?shù)幕静ㄊ瑢?shí)現(xiàn)可以進(jìn)行 高速的下行信息傳送的移動(dòng)通信系統(tǒng)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2003 - 258770號(hào)^H艮
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2002 - 152108號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在具有多個(gè)天線(xiàn)的多個(gè)MT與BS進(jìn)行通信的情況下，在進(jìn)行同 時(shí)通信的MT的選擇處理以及最佳的通信路徑的形成處理中需要交換 大量的控制信息，存在傳送效率低下這樣的問(wèn)題。
另外，如果使用上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)，則可以削減上述控 制信息。但是，在該技術(shù)中，BS發(fā)送寬度窄的固定波束，對(duì)通信對(duì)象 MT僅發(fā)送一個(gè)或二個(gè)固定波束，僅停止引起干擾的其他波束，所以 存在犧牲自適應(yīng)陣列的優(yōu)點(diǎn)這樣的缺點(diǎn)。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種無(wú)線(xiàn)通信 系統(tǒng)以及通信控制方法，能夠不犧牲自適應(yīng)陣列的優(yōu)點(diǎn)而用少的控制 信息來(lái)實(shí)現(xiàn)高效的空間多路復(fù)用傳送。
為了解決上述課題并達(dá)成目的，本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)由具備多 個(gè)天線(xiàn)的基站和多個(gè)移動(dòng)站構(gòu)成，基站以使用了 TDD的空間多路復(fù) 用傳送方式進(jìn)行與各移動(dòng)站的數(shù)據(jù)通信，其特征在于，上述多個(gè)移動(dòng) 站具備發(fā)送權(quán)重計(jì)算單元，根據(jù)與上述基站之間的傳送路徑狀態(tài)計(jì) 算出發(fā)送權(quán)重；以及已知信號(hào)發(fā)送單元，使用上述發(fā)送權(quán)重，發(fā)送用20 于在上述基站側(cè)生成部分空間信息的第一已知信號(hào)，上述基站具備 調(diào)度單元，根據(jù)從上述多個(gè)移動(dòng)站接收到的第一已知信號(hào)生成與各移 動(dòng)站之間的部分空間信息，進(jìn)而，根據(jù)各部分空間信息，進(jìn)行決定在 下行鏈路中進(jìn)行數(shù)據(jù)的同時(shí)接收的發(fā)送目的地移動(dòng)站以及通信中使用 的發(fā)送波束的下行調(diào)度、和決定在上行鏈路中進(jìn)行數(shù)據(jù)的同時(shí)發(fā)送的 發(fā)送源移動(dòng)站以及通信中使用的發(fā)送波束的上行調(diào)度；以及調(diào)度結(jié)果 發(fā)送單元，發(fā)送包括上述上行調(diào)度結(jié)果和在上述發(fā)送源移動(dòng)站接收上 行調(diào)度結(jié)果時(shí)使用的第二已知信號(hào)的分組，上述發(fā)送源移動(dòng)站使用根 據(jù)包含在上述分組中的第二已知信號(hào)生成的接收權(quán)重而接收上行調(diào)度 結(jié)果，按照所得到的上行調(diào)度結(jié)果發(fā)送數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明，基站根據(jù)各移動(dòng)站發(fā)送的已知信號(hào)，例如推測(cè)各波 束中的接收SINR，并根據(jù)該推測(cè)結(jié)果進(jìn)行空間調(diào)度，所以無(wú)需以往 所需的來(lái)自接收側(cè)(移動(dòng)站)的反饋信息(在接收側(cè)的SINR測(cè)定結(jié) 果)，起到謀求傳送效率高效化這樣的效果。


圖1是示出由本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)以及通信控制方法實(shí)現(xiàn)的通 信系統(tǒng)的實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖2是示出實(shí)施方式1中的BS的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖3是示出實(shí)施方式1中的MT的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖4是示出在應(yīng)用了本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)通信中使用的幀的結(jié)構(gòu)例的
圖5是示出BS對(duì)各MT發(fā)送的分組的結(jié)構(gòu)例的圖。 圖6是示出將整個(gè)頻帶分割成多個(gè)子帶而使用的通信系統(tǒng)中的子 帶的分配例子的圖。
s 圖7是示出在根據(jù)接收SINR決定吞吐量和MCS時(shí)使用的表的一 個(gè)例子的圖。
圖8是示出BS在下行鏈路中對(duì)分組進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送的情 況的一個(gè)例子的圖。
ii圖9是示出在UL控制信息發(fā)送時(shí)使用的分組的結(jié)構(gòu)例以及上行 鏈路中的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)使用的分組的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖IO是示出MT在上行鏈路中對(duì)分組進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送的 情況的一個(gè)例子的圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明 1天線(xiàn)
2 FFT/IFFT部
3加權(quán)合成部
4調(diào)制部
5解調(diào)部
6UL接收控制部
7接收權(quán)重計(jì)算部
8UL響應(yīng)矢量4,測(cè)部
9 Ack用發(fā)送權(quán)重計(jì)算部
10 Ack分組生成部 11告知信息生成部
12初始i史定部
13 DL分組生成部
14 UL控制4言息生成部 15功率參數(shù)接收部
16發(fā)送權(quán)重計(jì)算部
17 DL空間調(diào)度部
18 UL空間調(diào)度部 19發(fā)送權(quán)重計(jì)算部
20波束信息通知信號(hào)響應(yīng)矢量推測(cè)部
21 Ack響應(yīng)矢量推測(cè)部
22 Ack用接收權(quán)重計(jì)算部
23 Ack確認(rèn)部24 UL送達(dá)確i人部
31天線(xiàn)
32 FFT/IFFT部
33加4又合成部
34調(diào)制部
35解調(diào)部
36接收權(quán)重計(jì)算部
37 DL響應(yīng)矢量推測(cè)部
38 Ack用發(fā)送權(quán)重計(jì)算部
39 Ack分組生成部
40 DL接收控制部
41 UL分組生成部
42波束信息通知信號(hào)生成部
43波束信息通知用導(dǎo)頻信息接收部
44發(fā)送權(quán)重計(jì)算部
45 UL控制信息解析部
46傳送路徑矩陣/干擾噪聲矩陣推測(cè)部
47發(fā)送權(quán)重計(jì)算部
48 UL控制4言息部響應(yīng)矢量推測(cè)部
49接收權(quán)重計(jì)算部
50 Ack響應(yīng)矢量推測(cè)部
51 Ack用接收權(quán)重計(jì)算部
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)以及通信控制方法的實(shí) 施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。另外，本發(fā)明不限于本實(shí)施方式。 實(shí)施方式1
在本發(fā)明中假設(shè)在基站與移動(dòng)站(移動(dòng)終端)之間進(jìn)行的發(fā)送接 收中利用同一頻帶的TDD (Time Division Duplex,時(shí)分雙工)系統(tǒng)，用少的控制信息實(shí)現(xiàn)高效的空間多路復(fù)用傳送系統(tǒng)。另外，在以下說(shuō)
明(本實(shí)施方式中的說(shuō)明以及實(shí)施方式2以后中的說(shuō)明)中，將具有 一連串的數(shù)據(jù)構(gòu)造的信號(hào)序列表示成幀，將有意義的發(fā)送接收數(shù)據(jù)的 單位(取得送達(dá)確認(rèn)的單位)表示成分組。 一個(gè)幀包括多個(gè)分組，在 空間多路復(fù)用通信中，在同 一頻率/同 一時(shí)刻發(fā)送接收多個(gè)分組。
圖l是示出本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)例的圖。 該無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)由在基站(以下稱(chēng)為BS)以及與基站之間進(jìn)行空間多 路復(fù)用通信的多個(gè)移動(dòng)終端(以下稱(chēng)為MT)構(gòu)成。在圖1中，第k 個(gè)MT (設(shè)為MT#k)具有Mk才艮天線(xiàn)，應(yīng)用波束成形與BS進(jìn)行通 信。另外，BS具有N根天線(xiàn)，決定同時(shí)進(jìn)行通信的MT以及所使用 的波束來(lái)進(jìn)行通信。以下在本發(fā)明中，將BS決定MT以及波束的動(dòng) 作表示成空間調(diào)度。
圖2是示出實(shí)施方式1中的BS的結(jié)構(gòu)例的圖。此處，示出使用 OFDM( Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復(fù)用) 作為通信方式的BS的結(jié)構(gòu)例。
在圖2中，l為天線(xiàn)，2為FFT/IFFT部，3為加權(quán)合成部，4為 調(diào)制部，5為解調(diào)部，6為UL接收控制部，7為接收權(quán)重計(jì)算部，8 為UL響應(yīng)矢量推測(cè)部，9為Ack用發(fā)送權(quán)重計(jì)算部，10為Ack分組 生成部，ll為告知信息生成部，12為初4會(huì)i殳定部，13為DL分組生 成部，14為UL控制信息生成部，15為功率參數(shù)接收部，16為發(fā)送 權(quán)重計(jì)算部，17為DL空間調(diào)度部，18為UL空間調(diào)度部，19為發(fā)送 4又重計(jì)算部，20為波束信息通知信號(hào)響應(yīng)矢量推測(cè)部，21為Ack響 應(yīng)矢量推測(cè)部，22為Ack用接收權(quán)重計(jì)算部，23為Ack確認(rèn)部，24 為UL送達(dá)確認(rèn)部。另外，UL接收控制部6包含接收權(quán)重計(jì)算部7 以及UL響應(yīng)矢量推測(cè)部8。
另外，Sl為各天線(xiàn)的發(fā)送信號(hào)(頻率軸上的發(fā)送信號(hào))，S2為 各天線(xiàn)的接收信號(hào)(頻率軸上的接收信號(hào))，S3為Ack發(fā)送時(shí)權(quán)重， S4為UL接收時(shí)權(quán)重，S5為UL部已知信號(hào)(導(dǎo)頻G) , S6為各信 道發(fā)送信號(hào)，S7為各信道接收信號(hào)，S8為UL控制信息發(fā)送時(shí)權(quán)重，S9為Ack部已知信號(hào)(導(dǎo)頻B) ， S10為DL發(fā)送時(shí)權(quán)重，Sll為Ack接收時(shí)權(quán)重，S12為Ack解調(diào)部輸出，S13為初始設(shè)定信號(hào)，S14為MCS信息，S15為功率參數(shù)信息部解調(diào)器輸出，S16為UL響應(yīng)矢量信息，S17為UL響應(yīng)矢量信息，S18為Ack發(fā)送信息，S19為DL發(fā)送信息，S20為UL調(diào)度信息，S21為UL控制信息，S22為UL接收分組，S23為功率參數(shù)信息，S24為UL調(diào)度信息/響應(yīng)矢量信息，S25為波束信息通知部已知信號(hào)(導(dǎo)頻A) ， S26為波束信息通知信號(hào)部響應(yīng)矢量，S27為Ack部響應(yīng)矢量，S28為UL調(diào)度信息，S29為DL調(diào)度信息，S30為波束信息通知信號(hào)部響應(yīng)矢量，S31為DL調(diào)度信息，S32為DL發(fā)送數(shù)據(jù)，S33為DL調(diào)度信息/響應(yīng)矢量信息，S34為告知信息，S35為Ack確認(rèn)結(jié)果，S36為UL接收確認(rèn)信息，S37為UL接收信息。
圖3是示出實(shí)施方式1中的MT的結(jié)構(gòu)例的圖。在圖3中，31為天線(xiàn)，32為FFT/IFFT部，33為加沖又合成部，34為調(diào)制部，35為解調(diào)部，36為4妄收4又重計(jì)算部，37為DL響應(yīng)矢量推測(cè)部，38為Ack用發(fā)送權(quán)重計(jì)算部，39為Ack分組生成部，40為DL接收控制部，41為UL分組生成部，42為波束信息通知信號(hào)生成部，43為波束信息通知用導(dǎo)頻信息接收部，44為發(fā)送權(quán)重計(jì)算部，45為UL控制信息解析部，46為傳送路徑矩陣/干擾噪聲矩陣推測(cè)部，47為發(fā)送權(quán)重計(jì)算部，48為UL控制信息部響應(yīng)矢量推測(cè)部，49為接收權(quán)重計(jì)算部，50為Ack響應(yīng)矢量推測(cè)部，51為Ack用接收權(quán)重計(jì)算部。
另外，S51為各天線(xiàn)的發(fā)送信號(hào)(頻率軸)，S52為各天線(xiàn)的接收信號(hào)(頻率軸)，S53為Ack發(fā)送時(shí)權(quán)重，S54為DL接收時(shí)權(quán)重，S55為DL部已知信號(hào)(導(dǎo)頻F) ， S56為各信道發(fā)送信號(hào)，S57為各波束接收信號(hào)，S58為發(fā)送權(quán)重信息，S59為UL發(fā)送時(shí)權(quán)重，S60為UL控制信息接收時(shí)4又重，S61為Ack接收時(shí)權(quán)重，S62為Ack解調(diào)器輸出，S63為DL分組解調(diào)器輸出，S64為波束信息通知用導(dǎo)頻信息解調(diào)器輸出，S65為波束信息通知用導(dǎo)頻信息，S66為波束信息通知用導(dǎo)頻信息，S67為傳送路徑矩陣/干擾噪聲矩陣信息，S68為告知信息內(nèi)已知信號(hào)(導(dǎo)頻C)， S69為DL部響應(yīng)矢量，S70為波束信息通知信號(hào)，S71為DL部響應(yīng)矢量，S72為Ack發(fā)送信號(hào)，S73為UL發(fā)送信號(hào)，S74為DL控制信息，S75為DL接收確i人信息，S76為DL導(dǎo)頻信息，S77為DL接收數(shù)據(jù)，S78為UL發(fā)送數(shù)據(jù)，S79為UL控制信息，S80為UL控制信息部解調(diào)部輸出，S81為UL控制信息，S82為UL控制信息部響應(yīng)矢量，S83為UL控制信息部響應(yīng)矢量，S84為Ack信息，S85為Ack部已知信號(hào)(導(dǎo)頻E) , S86為Ack部響應(yīng)矢量，S87為Ack導(dǎo)頻信息，S88為UL控制信息部已知信號(hào)(導(dǎo)頻D)。
圖4是示出在應(yīng)用了本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)通信中使用的幀的結(jié)構(gòu)例的圖。本實(shí)施方式的通4言系統(tǒng)為T(mén)DD系統(tǒng)，所以該幀由DL子幀(DownLink Subframe )以及UL子幀(Up Link Subframe )構(gòu)成。
另外，本發(fā)明示出的第 一 已知信號(hào)相當(dāng)于導(dǎo)頻A( pilot signals A )，第二已知信號(hào)相當(dāng)于導(dǎo)頻D (pilot signals D),第三已知信號(hào)相當(dāng)于導(dǎo)頻F( pilot signals F ),第四已知信號(hào)相當(dāng)于導(dǎo)頻B( pilot signals B )，第五已知信號(hào)相當(dāng)于導(dǎo)頻G (pilot signals G)，第六已知信號(hào)相當(dāng)于導(dǎo)頻E ( pilot signals E )。
接下來(lái)，使用圖2-4對(duì)在上述結(jié)構(gòu)的BS以及MT之間進(jìn)行的空間多路復(fù)用傳送動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的BS以及MT通過(guò)執(zhí)行后述的"初始設(shè)定(步驟#1)，，、"傳送路徑以及干擾狀況的解析(步驟#2)"、"從MT向BS的波束信息通知(步驟#3) "、 "BS中的空間調(diào)度(步驟#4)"、"下行鏈路(DL)發(fā)送(步驟井5A)"、"上行鏈路(UL )控制信息發(fā)送(步驟# 5B )，，、"針對(duì)DL的Ack回送(步驟# 6A ) ，，、 "UL發(fā)送(步驟# 6B )，，以及"針對(duì)UL的Ack回送(步驟#7)，，的各處理而進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送。
另外，同一序號(hào)的動(dòng)作步驟(例如上述步驟井5A以及5B)是同時(shí)執(zhí)行的。但是，不是必須要同時(shí)執(zhí)行。另外，各動(dòng)作處理是為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而所需的最小限的處理，也可以根據(jù)需要在各步驟之間等中執(zhí)行其他處理。以下，對(duì)上述各處理(步驟)的詳細(xì)動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。(步驟#1)初始設(shè)定各MT (MT#1、 MT#2..... MT#k)最初以通常方式(非空
間調(diào)度方式)進(jìn)行初始進(jìn)入處理，接受用于時(shí)間/頻率同步的實(shí)施、終端ID和波束信息通知的導(dǎo)頻信息(導(dǎo)頻數(shù)mk以及它們的模式rm( p ))等的分配。
具體而言，首先，各MT接收從BS發(fā)送的信標(biāo)信息等，決定進(jìn)行通信的BS。然后，MT對(duì)進(jìn)行通信的BS發(fā)送進(jìn)入請(qǐng)求。此時(shí)的通信并不進(jìn)行波束控制等而以通常的通信來(lái)進(jìn)行，但也可以使用特定的固定波束來(lái)進(jìn)行進(jìn)入。對(duì)于針對(duì)進(jìn)入請(qǐng)求的處理的詳細(xì)內(nèi)容，雖未進(jìn)行規(guī)定，但BS的初始設(shè)定部12進(jìn)行在時(shí)間/頻率同步的指示、終端ID的附加以及波束信息通知中使用的導(dǎo)頻信號(hào)的分配，生成初始設(shè)定信號(hào)S13。然后，初始設(shè)定信號(hào)S13經(jīng)由調(diào)制部4等，向MT發(fā)送。另外，調(diào)制部4以及初始設(shè)定部12構(gòu)成已知信號(hào)信息通知單元。
各MT接收來(lái)自BS的指示信號(hào)(時(shí)間/頻率同步的信息、終端ID、所分配的導(dǎo)頻信號(hào)的信息(包括導(dǎo)頻數(shù)mk和它們的模式rm(p)的信號(hào))，進(jìn)行所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作(時(shí)間同步/頻率同步等)。另外，來(lái)自BS的指示信號(hào)中包含(作為上述分配的導(dǎo)頻信號(hào)的信息)的波束信息通知用導(dǎo)頻分配信息S64是由波束信息通知導(dǎo)頻信息接收部43接收、存儲(chǔ)的。另外，導(dǎo)頻信號(hào)的分配個(gè)數(shù)無(wú)需在全部MT中相同，而是由BS根據(jù)各MT所具有的天線(xiàn)數(shù)等信息來(lái)決定。
(步驟#2)傳送路徑以及干擾狀況的解析
各MT測(cè)定下行傳送路徑以及干擾狀況。為了可以將其實(shí)現(xiàn)，BS對(duì)從BS向MT(MT為多個(gè))的下行線(xiàn)路，發(fā)送針對(duì)每個(gè)天線(xiàn)可以識(shí)別的已知信號(hào)(導(dǎo)頻C，參照?qǐng)D4)作為告知信息。具體而言，BS在告知信息生成部11中生成告知信息S34。在告知信息S34中，包含有MT用于測(cè)定BS-MT間的各天線(xiàn)間傳送路徑的上述導(dǎo)頻C。另外，如果將導(dǎo)頻C設(shè)為在各天線(xiàn)間正交的信號(hào)，則可以實(shí)現(xiàn)高效的傳送路徑推測(cè)。
所生成的告知信息S34在調(diào)制部4中被調(diào)制而成為復(fù)基帶信號(hào)S6，經(jīng)由實(shí)現(xiàn)波束成形的加權(quán)合成部3被發(fā)送到與各天線(xiàn)連接的FFT/IFFT部2。 FFT/IFFT部2將從加權(quán)合成部3接收到的頻率軸上的基帶信號(hào)S2變換成時(shí)間軸上的信號(hào)，附加保護(hù)間隔。附加了保護(hù)間隔的信號(hào)從天線(xiàn)l發(fā)送。告知信息在其性質(zhì)上多數(shù)情況下無(wú)指向性地發(fā)送。在無(wú)指向性地發(fā)送的情況下，調(diào)制部4的輸出信號(hào)不受到加權(quán)合成部3中的波束成形處理，而從單一的天線(xiàn)無(wú)指向性地發(fā)送。
各MT用天線(xiàn)31接收從BS發(fā)送的告知信息。接收信號(hào)被去除保護(hù)間隔之后，在FFT/IFFT部32中從時(shí)間軸上的信號(hào)被變換成頻率軸上的接收信號(hào)S52。然后，傳送路徑矩陣/干擾噪聲矩陣推測(cè)部46抽取包含在告知信號(hào)中的告知信息內(nèi)已知信號(hào)S68 (導(dǎo)頻C)，推測(cè)BS-MT間的傳送路徑，生成傳送路徑矩陣。另外，觀測(cè)本站的干擾狀態(tài)，生成干擾噪聲相關(guān)矩陣。 一般，與傳送路徑矩陣的生成相比為了生成干擾噪聲相關(guān)矩陣需要長(zhǎng)期間的觀測(cè)，所以無(wú)需同時(shí)進(jìn)行這些處理。
此處，以作為第k個(gè)MT的MT#k的情況為例子，對(duì)生成傳送路徑矩陣Hk以及千擾噪聲相關(guān)矩陣R^ (k)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。另夕卜，由于存在多個(gè)求出這些矩陣的手法，所以此處示出的手法僅為一個(gè)例子。另外，在所有MT中執(zhí)行同樣的計(jì)算，決定各MT-BS間的傳送路徑矩陣以及干擾噪聲相關(guān)矩陣，所以省略說(shuō)明識(shí)別MT的MT序號(hào)k。
首先，對(duì)于傳送路徑矩陣H，在將從BS的第n個(gè)天線(xiàn)(天線(xiàn)井n)向MT的第m個(gè)天線(xiàn)(天線(xiàn)并m)的復(fù)傳輸系數(shù)設(shè)為h則的情況下，用下式(l)來(lái)表示。對(duì)于復(fù)傳輸系數(shù)h咖，通過(guò)從BS的各天線(xiàn)發(fā)送正交的已知信號(hào)(例如Walsh碼)，可以在MT側(cè)進(jìn)行測(cè)定。另外，在式(1)中，N為BS的天線(xiàn)數(shù)，M為MT的天線(xiàn)數(shù)。(式l)
、 …
(1)
接下來(lái)，對(duì)于干擾噪聲相關(guān)矩陣RIN，可以用干擾噪聲矢量Z
IN的時(shí)間平均值來(lái)表現(xiàn)。此處，如果將無(wú)來(lái)自目標(biāo)BS的信號(hào)的狀態(tài)下 的MT的天線(xiàn)# m的接收信號(hào)設(shè)為zm，則千擾噪聲矢量Z^用下式(2 ) 來(lái)表示。
(式2)
LzmJ
因此，如果將時(shí)刻p的千擾噪聲矢量用Zw(p)表示，將時(shí)間平 均用期待值E[.表示，則Rm用下式(3)表示。 (式3)
R -E[Z (p)Z +(p)] …(3)
IN IN 1N
在式(3)中，上標(biāo)字符"+ "表示轉(zhuǎn)置共軛。另外，在MT并k中 不存在干擾的情況下Rm(k)成為對(duì)角矩陣，表現(xiàn)成R!n(k) =PkzI。 Pkz為噪聲功率，I為大Mk (第k個(gè)MT的天線(xiàn)數(shù))的單位矩陣。 (步驟#3)從MT向BS進(jìn)行的波束信息的通知
各MT使用傳送路徑矩陣Hk、以及干擾噪聲相關(guān)矩陣RIN ( k) 決定本站應(yīng)使用的發(fā)送波束權(quán)重vk。具體而言，發(fā)送權(quán)重計(jì)算部47 取得在上述步驟# 1中波束信息通知導(dǎo)頻信息接收部43所存儲(chǔ)的信息 (導(dǎo)頻數(shù)mk和它們的模式rm (p))作為波束信息通知用導(dǎo)頻信息 S66。然后按照所取得的波束信息通知用導(dǎo)頻信息S66，僅選擇決定 mk個(gè)(在步驟# 1中分配的導(dǎo)頻信號(hào)的個(gè)數(shù))狀態(tài)良好的發(fā)送權(quán)重vk。
在選擇決定vk時(shí)使用與各個(gè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)函數(shù)，所以在本發(fā)明 中并不限于特定的手法，以下示出一個(gè)例子。此處，對(duì)在BS-MT之
間進(jìn)行奇異值分解來(lái)決定Vk的手法進(jìn)行說(shuō)明。
在傳輸路徑可逆性成立的TDD方式中，對(duì)于上行方向(從MT 弁k向BS)的傳送路徑，如果將MT并k所生成的下行方向的傳送路 徑矩陣設(shè)為Hk，則可以寫(xiě)成HkT (T為轉(zhuǎn)置)。因此使用MT#k中 的噪聲功率P^來(lái)進(jìn)行下式(4)所示的奇異值分解。
(式4)<formula>formula see original document page 20</formula> .......(4)
在式(4)中，U為NxN的酉矩陣，Q-[q"…，qMK為MxMk 的酉矩陣，A-diag[、，…，Xa為NxMk的實(shí)數(shù)對(duì)角矩陣。另外，N 為BS的天線(xiàn)數(shù)，Mk為MT并k的天線(xiàn)數(shù)，d為min(N, Mk)。
然后，MT#k將Vk-qm用作發(fā)送波束權(quán)重，用各個(gè)波束發(fā)送所
分配的導(dǎo)頻信號(hào)r！ (p)..... rmk (p)(發(fā)送導(dǎo)頻A)。此時(shí)，從
Mk個(gè)波束選擇狀態(tài)良好的mk個(gè)(相當(dāng)于上述分配的導(dǎo)頻信號(hào)的數(shù)量) 波束。此時(shí)MT弁k控制發(fā)送功率，以使將向BS的mk個(gè)波束全部相 加的信號(hào)功率的平均在BS接收時(shí)成為恒定值P。。另外，還與其他所 有MT同樣地，進(jìn)行發(fā)送功率控制，以使BS接收時(shí)的加法信號(hào)功率 平均成為Po。
另外，各MT與上述導(dǎo)頻信號(hào)的發(fā)送平行地，使用最佳的波束反 饋功率參數(shù)ti。該功率參數(shù)n為在BS測(cè)定各MT的接收SINR( Signal 一 to — Interference 一 plus - Noise - Ratio,信號(hào)噪聲比)時(shí)使用的參 數(shù)。另外，也可以不使用最佳的波束，而對(duì)與上述導(dǎo)頻A的發(fā)送相同 的多個(gè)波束分散(映射)發(fā)送信息。
具體而言，波束信息通知信號(hào)生成部42取得在上述步驟#1中波 束信息通知導(dǎo)頻信息接收部43所存儲(chǔ)的信息(導(dǎo)頻數(shù)mk和它們的模 式rm (p))作為波束信息通知用導(dǎo)頻信息S65。然后根據(jù)所取得的 波束信息通知用導(dǎo)頻信息S65，使用所分配的導(dǎo)頻模式(導(dǎo)頻A的模 式)生成包括上述功率參數(shù)il的波束信息通知信號(hào)S70，調(diào)制部34將 其變換成復(fù)基帶信號(hào)S56。然后，加權(quán)合成部33根據(jù)發(fā)送權(quán)重信息 S58形成發(fā)送波束，從各天線(xiàn)發(fā)送波束信息通知信號(hào)。對(duì)于該信號(hào)， 在將所分配的導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻A)設(shè)為正交的模式的情況下(在各模 式rm (p)相互正交的情況下)，可以同時(shí)用同一頻率發(fā)送多個(gè)MT 或多個(gè)波束。另外，加權(quán)合成部33、調(diào)制部34以及波束信息通知信 號(hào)生成部42構(gòu)成已知信號(hào)發(fā)送單元。
BS針對(duì)每個(gè)天線(xiàn)測(cè)定導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻A)的響應(yīng)，根據(jù)其傳輸路 徑響應(yīng)進(jìn)行發(fā)送信息的天線(xiàn)間信號(hào)合成或相位校正，接收功率參數(shù)n。具體而言，功率參數(shù)接收部15從解調(diào)部5中的解調(diào)結(jié)果(解調(diào)信號(hào)) 抽取功率參數(shù)n作為功率參數(shù)信息部解調(diào)器輸出S15,保持所抽取的
功率參數(shù)。
另外，在MT和BS都僅為一個(gè)天線(xiàn)的情況下，在本手法中與信 道通知用導(dǎo)頻信號(hào) 一并發(fā)送控制信息，BS根據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)的響應(yīng)進(jìn)行控 制信息的相位校正而接收。因此，本手法在BS、 MT僅為一個(gè)天線(xiàn)的 情況下是有效的。
另外，在上述說(shuō)明中示出了一個(gè)例子，但發(fā)送波束Vk還可以通過(guò) 僅將一個(gè)天線(xiàn)的權(quán)重設(shè)為1,并將其他天線(xiàn)的權(quán)重設(shè)為0，從而MT 能夠使用選擇了一個(gè)天線(xiàn)的無(wú)指向性波束。另外，對(duì)于發(fā)送波束Vk， 還可以使用干擾噪聲相關(guān)矩陣Rw (k)進(jìn)行控制以成為與MT中的干 擾到來(lái)方向不同的波束方向。
另外，上述示出了本發(fā)明的功率參數(shù)ri的反饋方法，但即使使用 其他一般的信息反饋方法也可以發(fā)揮本發(fā)明中示出的其他控制。反饋
功率參數(shù)t]的定時(shí)/周期也可以與導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)送不同。 (步驟#4) BS中的空間調(diào)度 接受來(lái)自各MT的波束信息通知，在BS中可以掌握各MT的部 分信道信息。根據(jù)該信息，BS實(shí)施空間調(diào)度，進(jìn)行上下鏈路的資源分 配。在下行鏈路中，針對(duì)每個(gè)波束，決定發(fā)送權(quán)重、接收終端(接收 MT)、調(diào)制/編碼方式(Modulation and Coding Set,以下稱(chēng)為MCS )、 發(fā)送功率。另一方面，在上行鏈路中，決定發(fā)送終端(發(fā)送MT)、 發(fā)送波束的發(fā)送權(quán)重、MCS、發(fā)送功率。如上所述，BS無(wú)需一定掌 握BS-MT之間的所有傳送路徑。如果存在部分信道信息，則可以實(shí) 施空間調(diào)度。
另外，空間調(diào)度的方法是使用依賴(lài)于系統(tǒng)的各種評(píng)價(jià)函數(shù)來(lái)執(zhí)行 的，所以此處并未規(guī)定?；旧?，評(píng)價(jià)各波束使用時(shí)的MT中的接收 SINR (各波束的SINR根據(jù)所使用的波束的組合而變化)，對(duì)照可以 使用的MCS來(lái)決定上述權(quán)重、MCS等組合以使系統(tǒng)吞吐量變大即可。
如果示出空間調(diào)度動(dòng)作的具體例子，則從各MT接收到波束通知
21信息的BS在FFT/IFFT部2中變換成頻率軸上的信號(hào)，抽取包含在 其中的已知信號(hào)S25(導(dǎo)頻A)。然后，在BS的波束信息通知信號(hào)響 應(yīng)矢量推測(cè)部20中，根據(jù)由各天線(xiàn)接收的已知信號(hào)S25的信息，計(jì)算 出各波束的響應(yīng)矢量(波束信息通知信號(hào)部響應(yīng)矢量S26以及S30)。 BS可以根據(jù)所計(jì)算出的響應(yīng)矢量得知各MT與BS之間具有的部分空 間信息(部分信道信息)。各調(diào)度部(DL空間調(diào)度部17以及UL空 間調(diào)度部18)根據(jù)與各MT的部分空間信息以及通信量的狀況，選擇 進(jìn)行通信的波束以及各波束的MCS。另外，通過(guò)進(jìn)行空分多路復(fù)用通 信的波束的組合，各波束的信號(hào)質(zhì)量(SINR等)不同，所以加入波 束的組合進(jìn)行信號(hào)質(zhì)量的評(píng)價(jià)，實(shí)施調(diào)度。各波束的SINR計(jì)算是使 用事先從各MT通知的功率參數(shù)信息S23計(jì)算的。另外， 一般由于 UL與DL的通信量的發(fā)生狀況不同，所以各調(diào)度部與其對(duì)應(yīng)地選擇不 同的波束的組合。另外，DL空間調(diào)度部17、 UL空間調(diào)度部18以及 波束信息通知信號(hào)響應(yīng)矢量推測(cè)部20構(gòu)成調(diào)度單元。
送波束權(quán)重。根據(jù)系統(tǒng)的性質(zhì)而考慮多種該權(quán)重的決定方法，所以此 處并未規(guī)定，例如考慮基于Zero-Forcing基準(zhǔn)的波束形成。該方法 控制波束，以在同時(shí)通信的各MT的部分信道之間使干擾成為0。另 外，關(guān)于權(quán)重決定方法的具體例，在后述的步驟并5B中進(jìn)行說(shuō)明。 (步驟# 5A )下行鏈路(DL )發(fā)送
BS按照上述步驟弁4中的DL空間調(diào)度部17的決定，構(gòu)筑包括 導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻F)、終端ID以及MCS信息的分組(參照?qǐng)D4以及 圖5)，用在步驟#4中決定的發(fā)送波束進(jìn)行空間多路復(fù)用發(fā)送。此處， 圖5是示出BS對(duì)各MT發(fā)送的分組的結(jié)構(gòu)例的圖。該分組構(gòu)成為對(duì) 前導(dǎo)(Preamble)部分配導(dǎo)頻信號(hào)(Pilot Signal)、終端ID( Terminal's ID)以及MCS，對(duì)有效載荷(Payload)部分配數(shù)據(jù)(Data)。另夕卜， 前導(dǎo)部的終端ID為表示分組的發(fā)送目的地終端(MT)的ID， MCS 為在接收有效載荷部(解調(diào)/解碼)時(shí)使用的信息。
各MT根據(jù)對(duì)接收信號(hào)插入的導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻F)決定最佳的接收波束權(quán)重(例如使SINR成為最大的權(quán)重)而接收分組。然后，檢 查包含在分組中的(前導(dǎo)部)的終端ID，如果是以本站為目的地的分 組(如果分組內(nèi)的終端ID與自身的終端ID相同)，則利用所接收到 的MCS信息進(jìn)行解調(diào)、解碼。另一方面，如果是以其他站為目的地 的分組，則不進(jìn)行任4可動(dòng)作。以下對(duì)該BS以及各MT的動(dòng)作進(jìn)行詳 細(xì)說(shuō)明。
在BS中，根據(jù)由DL空間調(diào)度部17決定的DL調(diào)度信息S29以 及發(fā)送數(shù)據(jù)S32, DL分組生成部13生成各波束的DL發(fā)送信息S19。 調(diào)制部4將DL發(fā)送信息S19變換成復(fù)基帶信號(hào)(發(fā)送信號(hào))S6。發(fā) 送數(shù)據(jù)(發(fā)送信號(hào)S6 )包括導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻F )、(發(fā)送目的地的) 終端ID、 MCS信息等。同時(shí)，發(fā)送權(quán)重計(jì)算部16根據(jù)由DL空間調(diào) 度部17決定的DL調(diào)度信'息S33,計(jì)算出各波束的發(fā)送權(quán)重(DL發(fā) 送時(shí)權(quán)重S10)。在S33中與調(diào)度信息一起還包含有與波束信息通知 信號(hào)S70的響應(yīng)矢量信息S30相當(dāng)?shù)男畔?，可以根?jù)已經(jīng)敘述的Zero -Forcing基準(zhǔn)等計(jì)算出各波束的權(quán)重。在加權(quán)合成部3中，根據(jù)DL 發(fā)送時(shí)權(quán)重S10進(jìn)行基帶信號(hào)S6的加權(quán)，由FFT/IFFT部2進(jìn)行頻率 —時(shí)間信號(hào)變換而從各天線(xiàn)進(jìn)行發(fā)送。另夕卜，加權(quán)合成部3、調(diào)制部4、 DL分組生成部13以及發(fā)送權(quán)重計(jì)算部16構(gòu)成DL數(shù)據(jù)分組發(fā)送單 元。
在各MT中，從作為FFT輸出的頻率軸上的接收信號(hào)S52中，抽 取DL部已知信號(hào)(導(dǎo)頻F) S55，在DL響應(yīng)矢量推測(cè)部37中，推 測(cè)每個(gè)導(dǎo)頻倌號(hào)的響應(yīng)矢量。在接收權(quán)重計(jì)算部36中，根據(jù)DL響應(yīng) 矢量推測(cè)部37中的上述響應(yīng)矢量推測(cè)結(jié)果即DL部響應(yīng)矢量信息S69， 計(jì)算出為了接收各波束而最佳的接收權(quán)重(DL接收時(shí)權(quán)重S54)。該 計(jì)算方法是使用作為一般方法的基于SINR最大化的算法等進(jìn)行的。 另外，雖然在圖3的框圖中未示出，但在接收權(quán)重計(jì)算時(shí)，還可以使 用在傳送路徑矩陣/干擾噪聲矩陣推測(cè)部46中推測(cè)的干擾噪聲矩陣。
加權(quán)合成部33根據(jù)上述計(jì)算出的DL接收時(shí)權(quán)重S54,進(jìn)行接收 波束的加權(quán)合成。另外，在合成后的各波束接收信號(hào)S57中，如上所述，包含有發(fā)送目的地終端ID以及MCS信息。DL接收控制部40首 先從解調(diào)部35取得控制信息部分(終端ID以及MCS信息)(從作 為DL分組解調(diào)器輸出的S63抽取)，確認(rèn)是否是以本站為目的地的 數(shù)據(jù)(分組)。如果為以本站為目的地的數(shù)據(jù)，則向解調(diào)部35通知上 述取得的MCS信息作為DL控制信息S74。解調(diào)部35以從DL接收 控制部40通知的MCS信息所表示的調(diào)制方式/編碼方式，對(duì)數(shù)據(jù)部分 進(jìn)行解調(diào)。如果存在對(duì)數(shù)據(jù)部分進(jìn)行解調(diào)而得到的解調(diào)部輸出S63的 輸入，則DL接收控制部40在進(jìn)行了送達(dá)確認(rèn)之后，生成DL接收數(shù) 據(jù)S77。
(步驟# 5B )上行鏈路(UL )控制信息發(fā)送
BS使用DL幀中的控制區(qū)域(相當(dāng)于圖4所示的"UL scheduling instructions"區(qū)域)，按照UL空間調(diào)度部18的決定構(gòu)筑包括導(dǎo)頻信 號(hào)(導(dǎo)頻D)、終端ID、波束序號(hào)、MCS信息以及發(fā)送功率信息的 N個(gè)上行鏈路調(diào)度通知信息。具體而言，根據(jù)在上述步驟#4中UL 空間調(diào)度部18所決定的表示空間調(diào)度結(jié)果的UL調(diào)度信息S28, UL 控制信息生成部14生成作為上述上行鏈路調(diào)度通知信息的UL控制信 息S21。 BS針對(duì)每個(gè)波束生成該UL控制信息S21。如上所述，所生 成的各UL控制信息S21包括導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻ID)、使用波束的MT 的終端ID以及UL發(fā)送時(shí)使用的MCS的各信息。另外，在上行鏈路 中傳送的空間多路復(fù)用數(shù)據(jù)分組數(shù)n^x為N個(gè)以下的情況下， 一部分 UL控制信息S21中包含的終端ID成為表示未使用的值。
接下來(lái)，BS對(duì)所生成的上行鏈路調(diào)度通知信息進(jìn)行空間多路復(fù)用 發(fā)送。具體而言，BS的發(fā)送權(quán)重計(jì)算部19根據(jù)從UL空間調(diào)度部18 接收到的UL調(diào)度信息/響應(yīng)矢量信息S24計(jì)算出UL控制信息發(fā)送時(shí) 權(quán)重S8。然后，UL控制信息S21在調(diào)制部4中被調(diào)制之后，在加權(quán) 合成部3中接受依據(jù)上述UL控制信息發(fā)送時(shí)權(quán)重S8的加權(quán)處理，從 各天線(xiàn)進(jìn)行空間多路復(fù)用發(fā)送。另外，加權(quán)合成部3、調(diào)制部4、 UL 控制信息生成部14以及發(fā)送權(quán)重計(jì)算部19構(gòu)筑調(diào)度結(jié)果發(fā)送單元。
此處，在對(duì)UL控制信息S21進(jìn)行空間多路復(fù)用發(fā)送時(shí)使用的發(fā)送權(quán)重w l.....Wn^由下式(5)決定。
(式5)
fDL DL
、r1/2 (B*BT) ,B
w, ，'..，wN J=N 卜*" |ll/2 k、
B-[V|M""，bN/l|bN|]
此處，..... 1^為從在上述步驟#3中從各MT通知的導(dǎo)頻信
號(hào)得到的響應(yīng)矢量(bn = HkTqm)，相當(dāng)于在上述步驟#4中UL分組 傳送中選定的MT以及波束的響應(yīng)矢量。另外，在上行鏈路中傳送的 空間多路復(fù)用數(shù)據(jù)分組數(shù)n^,為N個(gè)以下的情況下，"bnmax+1.....
bN"相對(duì)"bp…、bnmax"被選定成成為一次線(xiàn)性的矢量。
各MT通過(guò)與上述步驟# 5A同樣的步驟，接收上行鏈路調(diào)度通知 信息。即，使用對(duì)上行鏈路調(diào)度通知信息插入的導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻D) 形成最佳的接收波束而接收上行調(diào)度通知信息。然后確認(rèn)所接收到的 上行鏈路調(diào)度通知信息中包含的終端ID,在終端ID與自身的終端ID 一致的情況下，確認(rèn)并保持上行鏈路調(diào)度通知信息中包含的MCS、發(fā) 送功率以及導(dǎo)頻模式的各信息。然后，在發(fā)送上行分組(UL分組) 的情況下，使用這些保持的信息(進(jìn)行依據(jù)所保持的信息的發(fā)送)。
接下來(lái)，對(duì)接收上行鏈路調(diào)度通知信息時(shí)的MT各部的具體的動(dòng) 作進(jìn)行說(shuō)明。在各MT中，UL控制信息部響應(yīng)矢量推測(cè)部48從來(lái)自 FFT/IFFT部32的FFT輸出S52抽取UL控制信息部已知信號(hào)(導(dǎo)頻 D)S88，推測(cè)各波束的響應(yīng)矢量。然后，纟艮據(jù)UL控制信息部響應(yīng)矢 量推測(cè)部48中的表示推測(cè)結(jié)果的UL控制信息部響應(yīng)矢量S83,接收 權(quán)重計(jì)算部49計(jì)算出對(duì)上行鏈路調(diào)度通知信息中包含的UL控制信息 的接收適合的接收權(quán)重(UL控制信息接收時(shí)權(quán)重S60)。另外，在該 計(jì)算中使用SINR最大化等基準(zhǔn)。然后，加權(quán)合成部33根據(jù)UL控制 信息接收時(shí)權(quán)重S60合成各天線(xiàn)輸出，取得作為經(jīng)由解調(diào)部35解調(diào)的 UL控制信息的UL控制信息部解調(diào)部輸出S80。 UL控制信息解析部 45確認(rèn)包含在UL控制信息部解調(diào)部輸出S80中的信息，抽取本站在 上行鏈路發(fā)送時(shí)使用的波束以及MCS信息，生成UL控制信息S79 以及S81。另外，各MT計(jì)算出本站的發(fā)送權(quán)重vUUk。此時(shí)，在本站的發(fā)送 權(quán)重VuL，k的計(jì)算中有各種方法。例如，有在步驟3中使用的參照上行 鏈路調(diào)度通知信息中包含的波束序號(hào)來(lái)使用波束的方法。另外，作為 其他方法，有使用上行鏈路調(diào)度通知信息內(nèi)包含的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)計(jì)算的 方法。例如，從導(dǎo)頻信號(hào)部計(jì)算出第n個(gè)通知信息的MT#k中的響 應(yīng)矢量a豐，并用下式(6)計(jì)算出發(fā)送權(quán)重VuL，k。 (式6)
(AkV)、k*| .......(6)
A)c -[ai|k,""aN|k]
此處，式(6 )中的各上標(biāo)字符"+ "、'""以及"T"分別為 Moore-Penrose廣義逆矩陣、復(fù)共軛、轉(zhuǎn)置。另外，Ak、 a叫為MT弁 k中的響應(yīng)矢量，可以直接測(cè)定。
另外，此處，示出了一個(gè)例子，但在MT根據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)計(jì)算出vUL，k 的情況下，上行鏈路調(diào)度通知信息也可以不包括波束序號(hào)信息。另外， 在MT以恒定的發(fā)送功率發(fā)送信號(hào)的情況或使用下行鏈路導(dǎo)頻信號(hào)自 律地控制發(fā)送功率的情況下，上行鏈路調(diào)度通知信息也可以不包括發(fā) 送功率信息。另外，在MT使用既定的MCS的情況下，上行鏈路調(diào) 度通知信息也可以不包括MCS信息。進(jìn)而，在既定的MT在上行鏈 路中進(jìn)行發(fā)送的情況下，上行鏈路調(diào)度通知信息也可以不包括終端ID"息。
(步驟并6A)針對(duì)DL的Ack回送 各MT與在上述步驟弁5A中接收到的DL分組(用于發(fā)送下行用 戶(hù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分組)對(duì)應(yīng)地，進(jìn)行針對(duì)BS的Ack的回送。Ack分組 包括導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻B)和Ack信息，形成發(fā)送波束而發(fā)送。同時(shí)接 收在DL中被空間多路復(fù)用的分組的MT在UL子幀中同時(shí)用空間多 路復(fù)用發(fā)送Ack。此時(shí)，通過(guò)與上述步驟#58同樣的步驟，MT根據(jù) 包含在DL分組中的導(dǎo)頻F求出響應(yīng)矢量。計(jì)算出Ack回送中使用的 發(fā)送波束權(quán)重。示出各MT中的具體的動(dòng)作。DL接收控制部40進(jìn)行所接收到的 DL分組的送達(dá)確認(rèn)，生成DL接收確認(rèn)信息S75以及DL導(dǎo)頻信息 S76。 Ack分組生成部39根據(jù)DL接收確認(rèn)信息S75，生成包括導(dǎo)頻 信號(hào)(導(dǎo)頻B)和幀序號(hào)、送達(dá)確認(rèn)信息等的Ack發(fā)送信號(hào)S72。同 時(shí)，Ack用發(fā)送4又重計(jì)算部38才艮據(jù)DL部響應(yīng)矢量S71以及DL導(dǎo)頻 信息S76 (表示在哪個(gè)波束中載置了以本站為目的地的DL分組的信 息)計(jì)算出Ack發(fā)送時(shí)權(quán)重S53。 Ack發(fā)送信號(hào)S72經(jīng)由調(diào)制部34, 通過(guò)加權(quán)合成部33根據(jù)Ack發(fā)送時(shí)權(quán)重S53接受加權(quán)處理，使用UL 子幀中的規(guī)定位置(圖4所示的UL子幀內(nèi)的"ACK"區(qū)域)從各天線(xiàn) 發(fā)送。同時(shí)(用同一DL子幀)接收到DL分組的MT被控制成還同 時(shí)發(fā)送Ack。另外，加權(quán)合成部33、調(diào)制部34、 Ack用發(fā)送權(quán)重計(jì)算 部38、 Ack分組生成部39以及DL接收控制部40構(gòu)成上行Ack發(fā)送 單元。
BS使用導(dǎo)頻B形成接收波束，接收來(lái)自各MT的Ack分組。具 體而言，從BS的FFT/IFFT部輸出S2抽取Ack部已知信號(hào)(導(dǎo)頻B) S9的Ack響應(yīng)矢量推測(cè)部21推測(cè)各Ack分組的響應(yīng)矢量(Ack部響 應(yīng)矢量S27)。然后，Ack用接收權(quán)重計(jì)算部22根據(jù)Ack部響應(yīng)矢量 S27，生成各Ack分組的接收權(quán)重(Ack接收時(shí)權(quán)重Sll)。另外， BS可以利用DL調(diào)度信息S31得知從哪個(gè)MT發(fā)送了 Ack。然后，加 權(quán)合成部3按照Ack接收時(shí)權(quán)重Sll進(jìn)行接收波束的加權(quán)合成，得到 搭載于各波束上的Ack分組信號(hào)。該信號(hào)被解調(diào)而成為Ack解調(diào)部輸 出S12，通過(guò)Ack確認(rèn)部23進(jìn)行送達(dá)確認(rèn)，發(fā)送到上位調(diào)度器作為 Ack確i人結(jié)果S35。
另外，也可以在Ack分組中包括幀序號(hào)等其他控制信息。在該情 況下，也可以不使用DL調(diào)度信息。另外，Ack的回送定時(shí)是按照在 DL分組接收幀的接下來(lái)的UL定時(shí)、或者規(guī)定值(如果是事先設(shè)定并 在所有MT以及BS中共享的值則可變)幀后的UL定時(shí)進(jìn)行發(fā)送。
另外，包含在Ack分組中的導(dǎo)頻B優(yōu)選為與在DL中以本站為目 的地的數(shù)據(jù)中使用的導(dǎo)頻F—對(duì)一對(duì)應(yīng)。在并未一對(duì)一對(duì)應(yīng)的情況下，在Ack分組中應(yīng)使用的導(dǎo)頻模式在DL分組內(nèi)被指示。 (步驟# 6B ) UL發(fā)送 各MT根據(jù)在上述步驟# 5B中指示的發(fā)送波束(發(fā)送波束序號(hào))、 MCS信息以及發(fā)送功率信息，在上行鏈路中進(jìn)行數(shù)據(jù)分組(用于發(fā)送 上行用戶(hù)數(shù)據(jù)的UL分組)的空間多路復(fù)用傳送。此時(shí)，在UL分組 中包括導(dǎo)頻信息(導(dǎo)頻G)地進(jìn)行發(fā)送。發(fā)送時(shí)的功率設(shè)為與上述步 驟#3的部分信道信息通知時(shí)(導(dǎo)頻A發(fā)送時(shí))的每一波束的平均發(fā) 送功率相同的功率?；蛘撸凑瞻l(fā)送功率信息(設(shè)為a)，設(shè)為步驟 #3的部分信道信息通知時(shí)的每一波束的平均發(fā)送功率的a[dB倍的 發(fā)送功率。
如果詳細(xì)示出各MT中的動(dòng)作，則UL分組生成部41根據(jù)UL發(fā) 送數(shù)據(jù)S78以及UL控制信息S79生成UL發(fā)送信號(hào)S73。在UL發(fā)送 信號(hào)S73中包括導(dǎo)頻信息(導(dǎo)頻G)。同時(shí)，發(fā)送權(quán)重計(jì)算部44根 據(jù)UL控制信息部響應(yīng)矢量S83以及UL控制信息S81計(jì)算出在UL 分組發(fā)送時(shí)使用的發(fā)送權(quán)重(UL發(fā)送時(shí)權(quán)重S59)。加權(quán)合成部33 根據(jù)UL發(fā)送時(shí)權(quán)重S59對(duì)調(diào)制后的UL發(fā)送信號(hào)進(jìn)行加權(quán)，經(jīng)由 FFT/IFFT部32從各天線(xiàn)發(fā)送UL分組。另外，加權(quán)合成部33、調(diào)制 部34、 UL分組生成部41、發(fā)送權(quán)重計(jì)算部44以及UL控制信息解析 部45構(gòu)成數(shù)據(jù)分組發(fā)送單元。
BS使用包含在UL分組中的導(dǎo)頻G進(jìn)行接收波束形成，接收各 個(gè)UL分組。另外，BS得知利用各波束的MT以及所載置的數(shù)據(jù)的 MCS信息，所以無(wú)需一定在UL分組中包括終端ID以及MCS信息。
如果詳細(xì)示出BS中的UL分組的接收動(dòng)作，則從FFT后的信號(hào) S2抽取UL部已知信號(hào)(導(dǎo)頻G) S5， UL響應(yīng)矢量推測(cè)部8推測(cè)各 波束的響應(yīng)矢量。接收權(quán)重計(jì)算部7使用作為UL響應(yīng)矢量推測(cè)部8 的推測(cè)結(jié)果的UL響應(yīng)矢量信息S16，計(jì)算出在各波束的接收中所需 的UL接收時(shí)權(quán)重S4。加斥又合成部3對(duì)FFT后的信號(hào)S2進(jìn)行基于UL 接收時(shí)權(quán)重S4的加權(quán)合成而將各波束分離成各信道接收信號(hào)S7，解 調(diào)部5對(duì)信號(hào)S7進(jìn)行解調(diào)而得到UL接收分組S22。在BS中，由于
28哪個(gè)MT用哪個(gè)波束發(fā)送來(lái)信息是已知的，所以UL接收控制部6從 保持該信息的UL空間調(diào)度部18取得所保持的信息作為UL空間調(diào)度 信息S20。進(jìn)而，向解調(diào)部5通知將UL接收控制部6自身所包括的 上述接收權(quán)重計(jì)算部7所計(jì)算出的UL接收時(shí)權(quán)重S4和UL空間調(diào)度 信息S20設(shè)為組的MCS信息S14。解調(diào)部5 #^據(jù)所取得的MCS信息 S14，對(duì)之后接收到的各信道接收信號(hào)S7進(jìn)行解調(diào)。另外，UL送達(dá) 確認(rèn)部24進(jìn)行UL接收分組S22的送達(dá)確認(rèn)，生成UL接收確認(rèn)信息 S36，并且生成最終的UL接收信息S37。
另外，包含在UL分組中的導(dǎo)頻G優(yōu)選與以本站為目的地的波束 分配中使用的導(dǎo)頻D—對(duì)一對(duì)應(yīng)。否則，在控制信息中指示在UL分 組中應(yīng)使用的導(dǎo)頻模式。
另夕卜，在UL分組未包含終端ID以及MCS信息的情況下，BS 保持在步驟弁5B中通知的上行鏈路調(diào)度通知信息。另外，在UL分組 中包含的導(dǎo)頻G與在步驟并5B中使用的導(dǎo)頻D的模式一對(duì)一對(duì)應(yīng)的 情況下，可以根據(jù)UL分組的導(dǎo)頻G的模式與BS所存儲(chǔ)的上行鏈路 調(diào)度通知信息的對(duì)應(yīng)，掌握UL分組的終端ID以及MCS信息。另夕卜， 還可以代替導(dǎo)頻信號(hào)模式，而使用調(diào)度信息的識(shí)別序號(hào)來(lái)進(jìn)行本控制。 (步驟#7)針對(duì)UL的Ack回送。
接收到UL分組的BS針對(duì)所對(duì)應(yīng)的MT回送Ack。 Ack分組包 括導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻E)和Ack信息，形成發(fā)送波束并發(fā)送。對(duì)同時(shí)發(fā) 送了在UL中被空間多路復(fù)用的分組的MT， BS在DL幀中同時(shí)用空 間多路復(fù)用發(fā)送Ack。此時(shí)，BS根據(jù)包含在UL分組中的導(dǎo)頻G求 出響應(yīng)矢量，計(jì)算出Ack回送中所需的發(fā)送波束權(quán)重。作為一個(gè)例子， Ack的發(fā)送波束權(quán)重根據(jù)包含在UL分組中的導(dǎo)頻G，決定成對(duì)希望 分組進(jìn)行計(jì)算的Zero - Forcing權(quán)重或MMSE權(quán)重。
示出BS中的具體的動(dòng)作。Ack分組生成部IO根據(jù)UL接收確認(rèn) 信息S36生成Ack發(fā)送信息S18。 Ack發(fā)送信息S18包括已知的導(dǎo)頻 信號(hào)(導(dǎo)頻E)和Ack信息。另外，也可以在Ack發(fā)送信息S18中包 括其他幀序號(hào)等控制信息來(lái)生成。同時(shí)，在Ack用發(fā)送權(quán)重計(jì)算部9中根據(jù)UL響應(yīng)矢量信息S17，計(jì)算出朝向各MT的Ack發(fā)送時(shí)權(quán)重 S3。朝向各MT的Ack發(fā)送信號(hào)S18在被調(diào)制之后，在加權(quán)合成部3 中根據(jù)Ack發(fā)送時(shí)權(quán)重S3進(jìn)行加權(quán)，經(jīng)由FFT/IFFT部2從各天線(xiàn) 發(fā)送。另外，加權(quán)合成部3、調(diào)制部4、 Ack用發(fā)送權(quán)重計(jì)算部9、 Ack 分組生成部IO構(gòu)成下行Ack發(fā)送單元。
各MT使用包含在Ack分組中的導(dǎo)頻E形成接收波束，接收來(lái)自 BS的Ack分組。具體而言，在各MT中，從FFT/IFFT部輸出S52 抽取Ack部已知信號(hào)(導(dǎo)頻E ) S85的Ack響應(yīng)矢量推測(cè)部50推測(cè) 各波束的響應(yīng)矢量(Ack部響應(yīng)矢量S86)。然后，Ack用接收權(quán)重 計(jì)算部51根據(jù)Ack部響應(yīng)矢量S86，計(jì)算出Ack接收時(shí)權(quán)重S61。加 權(quán)合成部33根據(jù)Ack接收時(shí)權(quán)重S61加權(quán)合成來(lái)自各天線(xiàn)的接收信 號(hào)，抽取Ack部接收分組。該信號(hào)經(jīng)由解調(diào)部，成為Ack解調(diào)器輸出 S62,在Ack確認(rèn)部52中進(jìn)行內(nèi)容的確認(rèn)，作為Ack信息S84發(fā)送到 上位調(diào)度器。
另外，也可以在Ack分組中，除了導(dǎo)頻信號(hào)以及Ack信息以外， 還包括幀序號(hào)等其他控制信息。另外，對(duì)于Ack的回送定時(shí)按照在 UL分組接收幀的接下來(lái)的DL定時(shí)、或者規(guī)定值(如果為事先設(shè)定并 在所有MT以及BS中共享的值則可變)幀后的DL定時(shí)發(fā)送。
另外，包含在Ack分組中的導(dǎo)頻E優(yōu)選為與在UL中來(lái)自各MT 的發(fā)送中使用的導(dǎo)頻G—對(duì)一對(duì)應(yīng)。在并非一對(duì)一對(duì)應(yīng)的情況下，對(duì) 各MT通過(guò)某種方法指示在Ack分組中應(yīng)使用的導(dǎo)頻模式、或者在 Ack分組內(nèi)附加表示是針對(duì)來(lái)自哪個(gè)MT的哪個(gè)分組的Ack的信息。
以上的說(shuō)明中使用的已知信號(hào)導(dǎo)頻A ~導(dǎo)頻G優(yōu)選分別為正交導(dǎo) 頻。這意味著，例如構(gòu)成導(dǎo)頻A的信號(hào)為8個(gè)模式的情況下，各模式 處于正交關(guān)系。在使用了正交導(dǎo)頻的情況下，可以更高精度地計(jì)算出 空間多路復(fù)用信號(hào)的響應(yīng)矢量，接收精度進(jìn)一步提高。另外，為了保 持導(dǎo)頻信號(hào)的正交性，各導(dǎo)頻配置于所接近的子載波并且時(shí)間上連續(xù) 的OFDM碼元。
另外，上述步驟弁1 步驟弁7將DL以及UL匯總進(jìn)行了記述，但DL與UL也可以獨(dú)立地控制。即，也可以設(shè)為僅DL、或僅UL的 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(僅在一個(gè)方向上存在希望發(fā)送的用戶(hù)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu))。
通過(guò)以上處理，在具有多個(gè)天線(xiàn)的BS與具有一個(gè)以上天線(xiàn)的多 個(gè)MT之間，可以高效地進(jìn)行信息的發(fā)送以及利用Ack的送達(dá)確認(rèn)。
這樣，在本實(shí)施方式中，各MT對(duì)BS發(fā)送信道推測(cè)用的已知信 號(hào)，以使BS側(cè)可以掌握下行傳送路徑的狀態(tài)，BS使用所接收到的已 知信號(hào)進(jìn)行下行傳送路徑的推測(cè)(部分信道信息的推測(cè))以及基于推 測(cè)結(jié)果的空間調(diào)度。由此，接收側(cè)(MT)無(wú)需向BS反饋下行傳送路 徑的推測(cè)結(jié)果等，所以實(shí)現(xiàn)傳送效率的高效化。
另外，通過(guò)應(yīng)用本實(shí)施方式中示出的系統(tǒng)，與以往的無(wú)線(xiàn)通信系 統(tǒng)相比，可以得到以下所示的效果。
如步驟#3所示，利用作為T(mén)DD方式的特征的傳輸路徑可逆性， 根據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)的傳送路徑響應(yīng)，通知上下鏈路的信道狀態(tài)。其結(jié)果， 可以比反饋信道信息而作為信息位的情況更高效地向BS通知信道信 息。特別，如果使用與所分配的導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻A)正交的模式，則 可以同時(shí)用同一頻率發(fā)送多個(gè)MT以及多個(gè)波束。
另外，如步驟#3所示，在上行鏈路中設(shè)置與數(shù)據(jù)分組不同的特 定區(qū)間來(lái)進(jìn)行基于導(dǎo)頻信號(hào)的信道信息通知。其結(jié)果，還可以掌握在 上行鏈路中發(fā)送數(shù)據(jù)分組(以及導(dǎo)頻信號(hào))的MT以及使用波束以外 的信道狀態(tài)，關(guān)于在下一幀中設(shè)為空間多路復(fù)用傳送的對(duì)象的MT以 及使用波束的組合的選定，可以從各種可能性中進(jìn)行傳送控制。特別， 在分組交換型系統(tǒng)中，MT不限于在上下鏈路中同時(shí)傳送分組。即使 在這樣的非對(duì)稱(chēng)通信中也可以無(wú)問(wèn)題地進(jìn)行傳送控制。另外，本效果 不依賴(lài)于mk的值(即使mk-Mj而有效。
進(jìn)而，還可以得到在步驟#3中設(shè)為mk<Mk的情況下可以用比 MT天線(xiàn)數(shù)少的導(dǎo)頻信號(hào)數(shù)通知良好的信道狀態(tài)的特別的效果。
MT向BS通知所分配的傳送路通知信息導(dǎo)頻的數(shù)量的與波束有 關(guān)的信道信息即可，所以可以縮短傳輸路徑測(cè)定用的導(dǎo)頻信號(hào)而提高 效率。另外，可以在短時(shí)間內(nèi)測(cè)定傳輸路徑。另外，以往需要所有MT的天線(xiàn)數(shù)量的導(dǎo)頻，或者需要時(shí)分地測(cè)定。
由于設(shè)為空間多路復(fù)用UL控制信息(所使用的波束合成權(quán)重以 及MCS信息)并發(fā)送，所以可以大幅提高傳送效率。
由于對(duì)與DL分組相關(guān)的接收終端ID、 MCS的控制信息進(jìn)行空 間多路復(fù)用傳送，所以可以高效地傳送控制信息。另外，MT通過(guò)檢 查包含在控制信息中的終端ID,可以識(shí)別是否為向本MT的信息。
由于設(shè)為通過(guò)下行鏈路空間多路復(fù)用通知與UL分組相關(guān)的發(fā)送 終端ID、 MCS以及發(fā)送功率信息，所以可以高效地傳送控制信息。 另外，MT通過(guò)檢查包含在控制信息中的終端ID，可以識(shí)別是否為向 自身的信息。
由于設(shè)為無(wú)需針對(duì)DL分組的Ack進(jìn)行再次的空間調(diào)度，而通過(guò) 空間多路復(fù)用進(jìn)行發(fā)送，所以可以大幅提高傳送效率。
由于設(shè)為以同一組合在規(guī)定位置回送針對(duì)UL分組以及DL分組 的Ack信號(hào)，所以無(wú)需針對(duì)Ack進(jìn)行再次的空間調(diào)度，而可以通過(guò)空 間多路復(fù)用進(jìn)行發(fā)送，可以大幅提高傳送效率。
在步驟弁6B中，BS存儲(chǔ)UL調(diào)度信息，在根據(jù)與包含在UL分 組中的導(dǎo)頻模式G的對(duì)應(yīng)識(shí)別終端ID以及MCS的情況下，可以降 低包含在UL分組中的控制信息量。
如上所述，通過(guò)在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中應(yīng)用本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以 從多個(gè)可能性中對(duì)傳輸狀態(tài)良好的MT以及波束進(jìn)行空間多路復(fù)用分 組傳送，與在上述以往技術(shù)中示出的僅將單一MT作為對(duì)象而進(jìn)行空
間多路復(fù)用傳送的情況相比，可以大幅提高傳送性能。
另外，在上述本發(fā)明的系統(tǒng)中，還可以從比BS的天線(xiàn)數(shù)N多的
MT取得信道狀態(tài)，而選定進(jìn)行空間多路復(fù)用的N站以下的MT,與
N站以下的MT固定地進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送的情況相比，可以達(dá)成
更高的傳送效率。 實(shí)施方式2
接下來(lái)，對(duì)實(shí)施方式2的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)以及通信控制方法進(jìn)行說(shuō) 明。本實(shí)施方式的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、BS以及MT的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式1相同。在近年來(lái)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中延遲波延遲量超過(guò)碼元間隔的寬 帶系統(tǒng)成為主流。換而言之，成為在系統(tǒng)頻帶內(nèi)傳送路徑較大地不同
的狀況。因此，對(duì)于部分空間的狀況、波束組合時(shí)的各波束SINR， 預(yù)想成在系統(tǒng)頻帶內(nèi)較大地不同，用同一波束的組合來(lái)運(yùn)用整個(gè)頻帶 是不現(xiàn)實(shí)的。因此，在本實(shí)施方式的通信系統(tǒng)中，將整個(gè)頻帶分割成 多個(gè)子帶(Sub-band)來(lái)使用。
圖6是示出將整個(gè)頻帶分割成多個(gè)子帶而使用的通信系統(tǒng)中的子 帶的分配例子的圖。子帶帶寬采用與傳送路徑大致視為一樣的相干帶 寬相比等同或更窄的值。集中一個(gè)~多個(gè)各子帶而形成子帶組。在圖 6的例子中示出設(shè)為二個(gè)子帶組的情況，但也可以分割成自然數(shù)的子 帶組。 一般根據(jù)頻率分集的觀點(diǎn)，集中盡可能分離配置的子帶來(lái)制成 子帶組。另夕卜，在圖6中，涂黑四邊形表示BS，其周?chē)膸鼣?shù)字1~ 16表示MT#1~MT#16。即示出BS與各MS ( MS # 1 ~ # 16 )的 位置關(guān)系。
由BS對(duì)位于BS的管理下的所有MT指定應(yīng)使用的子帶組。在圖 6的例子中在位于BS的管理下的MT#1~MT#16中，對(duì)使用子帶 組1的組1分配MT# 1 ~MT#8，對(duì)使用子帶組2的組2分配MT # 9~MT#16。所分配的子帶組不限于一個(gè)，還可以對(duì)請(qǐng)求寬帶通信的 MT分配多個(gè)子帶組。另外，子帶組通常由多個(gè)子帶構(gòu)成，但還可以 由一個(gè)子帶構(gòu)成。在該情況下，MT以子帶單位指定應(yīng)使用的子帶組。 例如由BS的調(diào)度部(在圖2示出的結(jié)構(gòu)的BS中，UD空間調(diào)度部17 以及UL空間調(diào)度部18)進(jìn)行子帶組的指定。
由于對(duì)哪個(gè)組分配哪個(gè)MT存在各種評(píng)價(jià)指標(biāo),所以此處并未規(guī) 定，但一般對(duì)不同的組分配具有從BS觀察近的傳送路徑的多個(gè)MT。 例如，從實(shí)施方式1中示出的波束信息得到的響應(yīng)矢量的相關(guān)高的 MT彼此被視為具有近的傳送路徑。根據(jù)通信量的狀況、MT的移動(dòng)， 針對(duì)每個(gè)固定時(shí)刻變更向MT的組分配。在MT側(cè)4吏用來(lái)自BS的告 知信息(導(dǎo)頻C)得知全部子帶的狀況(與BS進(jìn)行一對(duì)一通信時(shí)的 狀況)，所以向BS發(fā)送希望在進(jìn)入時(shí)(相當(dāng)于上述的實(shí)施方式1的步驟#1的動(dòng)作)、或者子帶組變更請(qǐng)求時(shí)使用的子帶組的候補(bǔ)，BS 根據(jù)來(lái)自各MT的候補(bǔ)信息進(jìn)行子帶組分配。另外，BS也可以考慮請(qǐng) 求QoS (請(qǐng)求傳送速度、請(qǐng)求延遲、請(qǐng)求分組錯(cuò)誤率等)來(lái)分配子帶 組。
在以上所示的實(shí)施方式2的系統(tǒng)中，僅在對(duì)各子帶分配的MT中， 實(shí)施實(shí)施方式1中記載的空間多路復(fù)用通信方式。即，在屬于圖6的 例子的子帶組1的子帶中，僅對(duì)MT#1~MT#8進(jìn)行用于波束信息 通知的導(dǎo)頻分配等。由此，可以大幅削減導(dǎo)頻信號(hào)的個(gè)數(shù)，并且還可 以縮短用于波束信息通知的分組。進(jìn)而，僅對(duì)所限定的MT(及其部 分空間)實(shí)現(xiàn)發(fā)送接收波束的最佳化即可，所以與將所有MT設(shè)為對(duì) 象的情況相比可以大幅削減計(jì)算量。由于在子帶頻帶內(nèi)傳送路徑視為
大致相同，所以以子帶為單位發(fā)送接收一個(gè)功率參數(shù)n、波束信息。 實(shí)施方式3
接下來(lái)，對(duì)實(shí)施方式3進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、 BS以及MT的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式1相同。在本實(shí)施方式中，作為實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)例子，對(duì)根據(jù)圖4所示的幀結(jié)構(gòu)高效地傳送信 號(hào)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。此處，對(duì)以實(shí)施方式2中示出的OFDM的子帶單 位進(jìn)行空間調(diào)度時(shí)的 一 個(gè)子帶進(jìn)行說(shuō)明。
如圖4所示，通過(guò)對(duì)于實(shí)施方式1中示出的步驟#3的波束信息 在子帶頻帶的"中央附近，，發(fā)送導(dǎo)頻A，可以得到子帶內(nèi)的平均的響應(yīng) 矢量。此處，"中央附近"是指，在針對(duì)子帶寬度去除兩側(cè)30%的部分， 發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)的狀態(tài)。
另外，在實(shí)施方式1中示出的步驟#3中用與導(dǎo)頻A相同的幀來(lái) 通知功率參數(shù)n的情況下，如圖4所示MT用與導(dǎo)頻A"接近"的副載 波發(fā)送功率參數(shù)il。此處，"接近，，是指，在相對(duì)子帶頻帶30%以?xún)?nèi)的 范圍中配置相互的域的狀態(tài)。通過(guò)本傳送方法，可以視為通過(guò)大致相 同狀態(tài)的信道發(fā)送功率參數(shù)ii和導(dǎo)頻A。
在BS側(cè)，每當(dāng)接收功率參數(shù)ri，需要校正傳送路徑上的相位旋轉(zhuǎn)。 另外，通過(guò)用某接收權(quán)重合成由BS的N天線(xiàn)接收到的功率參數(shù)ii，可以更高精度地檢測(cè)il。此時(shí)，BS可以使用從導(dǎo)頻A得到的來(lái)自MT # k的波束m的響應(yīng)矢量bk, m來(lái)生成T]的接收權(quán)重。作為接收權(quán)重， 有最大比合成權(quán)重、MMSE合成權(quán)重等各種方法。在視為在相同信道 狀態(tài)下發(fā)送了功率參數(shù)il和導(dǎo)頻A的情況下，可以利用本結(jié)構(gòu)特別高 精度地檢測(cè)功率參數(shù)tl。
另外，在圖4中，通過(guò)用連續(xù)的時(shí)間/副載波傳送導(dǎo)頻A，可以將 傳送域中的傳輸狀態(tài);現(xiàn)為大致相同。其結(jié)果，即使在多個(gè)波束或MT 使用正交導(dǎo)頻模式通過(guò)同一時(shí)間頻率區(qū)域傳送導(dǎo)頻A的情況下，也可 以易于維持導(dǎo)頻信號(hào)的正交性。
同樣地，在圖4中對(duì)于其他導(dǎo)頻B F，也通過(guò)用連續(xù)的時(shí)間/副
載波進(jìn)行傳送，可以易于維持被空間多路復(fù)用傳送的控制用導(dǎo)頻信號(hào)
的正交性。其結(jié)果，MT以及BS可以根據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)高精度地生成所需 A^i估烚，玖;^P^. "5T";養(yǎng);^:i;4!f備/t (Wrvf會(huì)縣^、:iil"《h舌A "
另外，在圖4中，在下行鏈路中發(fā)送了在一個(gè)幀內(nèi)具有不同的發(fā) 送波束的多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)群。例如，從BS的各天線(xiàn)獨(dú)立地發(fā)送導(dǎo)頻C。 用與上行鏈路調(diào)度信息對(duì)應(yīng)的發(fā)送波束發(fā)送了導(dǎo)頻D。與在前幀的上 行鏈路中接收到的分組對(duì)應(yīng)地，用發(fā)送波束發(fā)送了導(dǎo)頻E。另外，在 下行鏈路的數(shù)據(jù)分組區(qū)域中，發(fā)送了與下行鏈路調(diào)度對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻F。 這樣，通過(guò)發(fā)送在一個(gè)幀內(nèi)具有不同的發(fā)送波束的多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)群， 可以靈活地進(jìn)行上下鏈路傳送控制。
另外，在步驟并5B中BS發(fā)送UL控制信息(上行鏈路調(diào)度通知 信息)時(shí)，如圖4所示BS用與導(dǎo)頻D"接近"的副載波發(fā)送導(dǎo)頻D、 終端ID、 MCS信息、發(fā)送功率信息以及波束信息。其結(jié)果，MT可 以高精度地檢測(cè)這些控制信息。
同樣地，關(guān)于步驟# 6A以及# 7中的ACK發(fā)送，也可以通過(guò)用"接 近，，的副載波傳送導(dǎo)頻E或?qū)ьlB和ACK信息來(lái)高效地通知ACK信
進(jìn)而，通過(guò)用與在步驟#3中發(fā)送了波束信息的副載波"接近" 的副載波，發(fā)送如圖4所示在步驟井5A #7中進(jìn)行的控制信息，可以以與在步驟#3中得到的響應(yīng)矢量大致相同的傳輸狀態(tài)傳送控制信息。其結(jié)果，可以降低在步驟#3中得到的響應(yīng)矢量與在步驟井5A #7中傳送的控制信息的傳輸狀態(tài)不同的情況下發(fā)生的控制信號(hào)傳送時(shí)的控制誤差。
另外進(jìn)而，作為特別的例子，通過(guò)如圖4所示在子帶內(nèi)對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行成塊化，可以將各控制信號(hào)的傳輸狀態(tài)視為大致相同。
另外，還考慮如圖4所示并非跨越所有時(shí)間碼元來(lái)配置控制信號(hào)，而僅使用時(shí)間幀內(nèi)的一部分的時(shí)間碼元來(lái)傳送的例子。通常，不進(jìn)行分組傳送的MT僅檢測(cè)控制信息即可，所以?xún)H對(duì)控制信號(hào)所包括的時(shí)間碼元進(jìn)行FFT處理。在該情況下，如果僅使用時(shí)間幀內(nèi)的一部分的時(shí)間碼元來(lái)傳送控制信號(hào)，則不進(jìn)行分組傳送的MT可以降低進(jìn)行FFT處理的時(shí)間碼元數(shù)，可以使MT的信號(hào)處理高效化。
如上所述通過(guò)恰當(dāng)?shù)嘏渲?如圖4例示)傳送信號(hào)的副載波域，可以進(jìn)行更高精度的控制以及分組傳送。
實(shí)施方式4
接下來(lái)，對(duì)實(shí)施方式4進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、BS以及MT的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式1相同。在本實(shí)施方式中，對(duì)在BS進(jìn)行下行鏈路空間調(diào)度時(shí)所需的各波束的質(zhì)量測(cè)定動(dòng)作的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。
如實(shí)施方式1所示，BS在選擇進(jìn)行同時(shí)發(fā)送接收的波束的組合時(shí)，需要計(jì)算出各波束的SINR。此處，對(duì)適合于SINR的計(jì)算的上行鏈路導(dǎo)頻信號(hào)和BS使用該信號(hào)預(yù)測(cè)下行鏈路中的MT中的接收SINR的方法進(jìn)行說(shuō)明。另外，由于在所有MT中進(jìn)行同樣的動(dòng)作，所以假設(shè)特定的MT而進(jìn)行說(shuō)明，省略終端序號(hào)(k)來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
對(duì)BS在下行鏈路的子帶(設(shè)為子帶j)中用Nxl發(fā)送權(quán)重矢量WDL(J)發(fā)送信號(hào)SDL(J) (p)的情況進(jìn)行說(shuō)明。其中，E[|sDL(j) (p)l2=1。如果將信號(hào)Sdl(J) (p)的發(fā)送功率設(shè)為PBS(j)，則在MT中子帶j的波束m中的第p個(gè)碼元的接收信號(hào)x(" (p)用下式(7)表示。(式7)C^、 W(麵")(P) ( )
此處hm(j) =[hm, /"，…，hm, N(J)為1XN矢量，hm, n(J)表示從BS
的第n個(gè)天線(xiàn)向MT的波束m(第m個(gè)波束)的復(fù)傳輸系數(shù)(用波束m的接收權(quán)重對(duì)各接收天線(xiàn)的響應(yīng)進(jìn)行線(xiàn)性合成而得到的)。另外，zm(j) (p)為MT的波束m中的來(lái)自其他BS的干擾和噪聲分量，具有千擾噪聲功率E[|zm(j) (p) |2-Im(j)。干擾噪聲功率Im(J)由于周?chē)睦铆h(huán)境以及干擾、衰落，針對(duì)每個(gè)子帶而不同。此時(shí)，MT的
接收SINR由Ym(j) -PBS, jlhm(J)WDL(J)卩/Im(J)提供。另外，以往在接
收側(cè)(MT側(cè))測(cè)定SINR，作為信息位反饋到BS。
但是，在以往的方法中隨著所通知的子帶數(shù)、同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)的MT的數(shù)量變多，通信效率劣化。另外，在以往方法中，存在如果實(shí)際上未在下行鏈路中發(fā)送信號(hào)，則MT無(wú)法測(cè)定接收SINR這樣的問(wèn)題。其結(jié)果，BS無(wú)法事先掌握假設(shè)了各種發(fā)送權(quán)重時(shí)的MT的接收SINR。與其相對(duì)，在本發(fā)明中即使實(shí)際上未發(fā)送下行鏈路信號(hào)，BS也可以使用在上行鏈路中接收到的已知信號(hào)(導(dǎo)頻A)預(yù)測(cè)MT的接收SINR。以下對(duì)該手法進(jìn)行說(shuō)明。另外，為便于說(shuō)明，對(duì)子帶附加了連續(xù)序號(hào)j，但如實(shí)施方式2所示，子帶也可以并非鄰接的頻率。
首先，MT測(cè)定子帶j ( =1,J)的第m個(gè)波束中的干擾噪聲功率lm(j)。接下來(lái)，MT在子帶j中從第m( =1，…，mk(j))個(gè)波束發(fā)送用下式(8)表示的導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻A)。(式8)
CA省 .......(8)
Vim
此處，rm(j) (p)為單位導(dǎo)頻信號(hào)(|rm(j) (p) 1-1)。另外，T！是表示發(fā)送功率等級(jí)的功率參數(shù)，ti是在第m個(gè)波束以及子帶j中的導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)送時(shí)共同利用的。
MT在子帶j中發(fā)送mk(J)個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)的情況下，通過(guò)在BS中以使該所有導(dǎo)頻信號(hào)的總接收功率成為下式(9 )的方式調(diào)整功率參數(shù)T],從而進(jìn)行發(fā)送功率控制。
37(式9)
p。i>k"> .......(9)
此處，P。為每一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)的平均接收功率目標(biāo)值，設(shè)定成比BS
的干擾噪聲功率高。n的控制中有各種方法，例如可以舉出BS測(cè)定導(dǎo)頻信號(hào)的接收功率而對(duì)mt指示n的增加/減少的方法。本實(shí)施方式中
的導(dǎo)頻A是用與波束m的干擾功率Im(J)成反比例的發(fā)送功率發(fā)送的。在傳輸路徑可逆性成立的TDD系統(tǒng)中MT從子帶j的波束m發(fā)送了導(dǎo)頻信號(hào)A的情況下，BS在子帶j中得到用下式(IO)表示的Nxl接收信號(hào)矢量Xbs(J) (p)。(式IO)
w(p)、Sc)(p)w(p) .......(10)
此處，Xbs(J) (p)為BS中的子帶j中的Nxl干擾噪聲矢量。BS使用在下行鏈路中假設(shè)的發(fā)送功率PBS(j)以及發(fā)送權(quán)重WDL(j)和反饋信息il，使用下式(ll)預(yù)測(cè)MT的子帶j中的波束m中的接收SINR。(式ll)
v (J>PW — rBS
P0 P i
(j)
(11)
此處，p0表示導(dǎo)頻信號(hào)A的碼元數(shù)，上標(biāo)字符"*"、 "T"分別表示復(fù)共扼、轉(zhuǎn)置。另夕卜，在理想的控制狀態(tài)(zBS(j) (p) -O)下，上式(11)成為下式(12)，預(yù)測(cè)SINR與MT中的接收SINR完全一致。
(式12)
lh (j)W(j)l2 r、w (j)pre一p |hm WDLI <j) .......(12)
Ym—rBS,j T (j)
另一方面，在并非理想的控制狀態(tài)(zBS(j) (p)#0)下發(fā)生預(yù)測(cè)
誤差，但如果設(shè)定I]以使每一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)的平均接收功率P。成為比
BS的干擾噪聲功率高，則將預(yù)測(cè)誤差抑制得較小。
另外在上式(10) ~ (12)中，示出了 MT僅使用一個(gè)波束的情況，但同樣的處理，也可以針對(duì)多個(gè)波束(例如波束ml以及m2)使用導(dǎo)頻信號(hào)IV(J) (p)以及^2(J) (p)獨(dú)立地應(yīng)用。
另外，在滿(mǎn)足ml^n2的rml(j) (p)以及1^2(" (p)滿(mǎn)足用下式(13)表示的正交條件的正交導(dǎo)頻信號(hào)的情況下，即使同時(shí)發(fā)送了導(dǎo)頻信號(hào)rml(j) (p)以及rm2(j) (p),在上式(11)的右邊括號(hào)內(nèi)導(dǎo)頻信號(hào)r^J) (p)以外的導(dǎo)頻信號(hào)分量也被刪除。(式13)
f;c)(p)-o .......(13)
因此，不會(huì)在各波束的預(yù)測(cè)SINR中產(chǎn)生劣化，而可以同時(shí)發(fā)送多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)iW(J) (p)以及rm/J) (p)。另外，在多個(gè)MT同時(shí)發(fā)送正交導(dǎo)頻A的情況下也同樣地，在預(yù)測(cè)SINR中不產(chǎn)生劣化。
這樣，通過(guò)用與干擾功率lj"成反比例的發(fā)送功率發(fā)送子帶j的波束m的上行鏈路導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻A) , BS可以使用所接收到的導(dǎo)頻信號(hào)預(yù)測(cè)下行鏈路中的MT的各波束中的接收SINR。
另外，此處示出了 BS使用基于發(fā)送權(quán)重WDL("的波束形成發(fā)送
一個(gè)希望信號(hào)sDL(j) (p)的情況，但假設(shè)sDL(j) (p)并非希望信號(hào)的情況下，上述的Ym(J)P"成為BS發(fā)送的其他信號(hào)sDL(j) (p)對(duì)MT提供的干擾功率與來(lái)自其他BS的干擾功率(其他小區(qū)干擾)之比。
BS可以假設(shè)任意的發(fā)送功率PBS(J)和發(fā)送權(quán)重WDL(J)計(jì)算出Ym(J)P"，
所以還可以預(yù)測(cè)從BS空間多路復(fù)用傳送的其他信號(hào)產(chǎn)生的MT沖的
干擾功率與功率ljj)之比。因此，在BS對(duì)信號(hào)進(jìn)行空間多路復(fù)用傳
送的情況下，計(jì)算出MT的第m個(gè)波束中的希望信號(hào)功率與功率lj"
之比即Ym, Sig (j) Pa 、從由同一 BS空間多路復(fù)用傳送的其他信號(hào)產(chǎn)生的
MT中的干擾功率與功率lJJ)之比即Ym, int(j)pre,可以將空間多路復(fù)用傳送時(shí)的MT、子帶j、波束m中的接收SINR預(yù)測(cè)成下式(14)。
(式14)
v (j)Pre
r (j) 一 ym,sig .......(14)
lm,SDM- (j>P"+1 W
卞1由此，BS可以根據(jù)任意的發(fā)送功率以及發(fā)送權(quán)重，預(yù)測(cè)進(jìn)行了空間多路復(fù)用傳送時(shí)的MT中的接收SINR。
這樣，在本實(shí)施方式中，各MT在使用多個(gè)子帶或多個(gè)波束的情況下，向BS反饋一個(gè)功率參數(shù)ii以及各子帶中的導(dǎo)頻信號(hào)，BS可以預(yù)測(cè)MT側(cè)的接收SINR。由此，(與應(yīng)用了以往方式的情況相比)可以減少反饋信息而進(jìn)行高效的通信，并且可以在一個(gè)子帶中的n的發(fā)送中集中發(fā)送功率少的MT的功率，而反饋無(wú)錯(cuò)誤的控制信息。
另外，BS將在下行鏈路中假設(shè)的發(fā)送功率PBS(J)、發(fā)送權(quán)重WDL
("設(shè)定成各種值，可以預(yù)測(cè)接收SINR，可以假設(shè)各種狀態(tài)來(lái)驗(yàn)證下行鏈路中的接收質(zhì)量。這實(shí)際上是在用下行鏈路傳送信號(hào)來(lái)反饋信號(hào)質(zhì)量的以往方法中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的控制。由此，可以使用本發(fā)明驗(yàn)證與空間多路復(fù)用傳送相關(guān)的較多的可能性，可以高效地選定可以達(dá)成優(yōu)良的傳送狀態(tài)的發(fā)送功率、接收MT、 MT的接收波束、MCS。實(shí)施方式5
接下來(lái)，對(duì)實(shí)施方式5進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、BS以及MT的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式1相同。在本實(shí)施方式中，對(duì)基于由BS得到的各MT的接收SINR預(yù)測(cè)結(jié)果的波束選擇動(dòng)作以及空間調(diào)度動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。此處，作為接收SINR預(yù)測(cè)動(dòng)作的一個(gè)例子，對(duì)使用基于Zero-Forcing基準(zhǔn)的動(dòng)作來(lái)進(jìn)行波束選擇以及下行鏈路空間調(diào)度的情況進(jìn)行說(shuō)明。
如實(shí)施方式4所示，BS如果從各MT接收到導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻A ),則假設(shè)各種空間多路復(fù)用狀態(tài)，可以預(yù)測(cè)MT中的接收SINR。因此，假設(shè)BS分別對(duì)MT#k ( 1)的波束mkU)，、…、MT弁k(n)的波束mk(n)，發(fā)送第l.....第m個(gè)空間多路復(fù)用信號(hào)的情況。
如果基于Zero - Forcing基準(zhǔn)，則可以使用下式(15)求出與空間多路復(fù)用信號(hào)l、 ...n對(duì)應(yīng)的BS的發(fā)送權(quán)重w" ...wn。(式15)V^[w,,.."wn] = b*(btb*)_lp'i/2
b = [hk(,)V,hk<n)tvn
.......(15)
p'-何p;，…，p二]
此處， 為第n個(gè)空間多路復(fù)用信號(hào)的接收矢量，在接收MT弁k的波束mk的情況下成為vn-vk, m。另外，P，為nxn的對(duì)角矩陣，對(duì)角要素P ,…Pn，為用于對(duì)發(fā)送權(quán)重進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化(llwd-l)的調(diào)整參數(shù)。此時(shí)，根據(jù)上式(15) ， BT[Wl，…，Wn-P，"2/P，成立，得到下式(16)的關(guān)系。(式16)
(iW、)W(h一w,)4;^7^ :=n .......(16)
此處，vnT (Hk(n)Wl)與在下行鏈路中MT并k使用接收權(quán)重vn進(jìn)行信號(hào)接收時(shí)的第l個(gè)信號(hào)的輸出振幅一致。即，式(16)意味著可以將從在MT#k中希望的第n個(gè)多路復(fù)用信號(hào)以外發(fā)生的干擾設(shè)為0(零)。同樣地，在Zero-Forcing權(quán)重中在所有接收終端(MT)中可以去除希望信號(hào)以外的空間多路復(fù)用信號(hào)，并且可以接收希望信號(hào)。
BS根據(jù)以下的算法，決定空間多路復(fù)用信號(hào)n的接收MT # k( n )、接收波束序號(hào)m ( =1、 2..... mk)、發(fā)送權(quán)重Wn以及MCS。
(步驟DL1 - 1)"P又為nmax - 1。
(步驟DLl - 2 )
從存在可能性的所有MT弁k以及波束mk的組合中選出n,x個(gè)，對(duì)該組合進(jìn)行使用了上式(15)的發(fā)送權(quán)重計(jì)算。(步驟DL1 - 3 )
按照上式(14)，預(yù)測(cè)針對(duì)所選擇的MT以及波束的組合的信號(hào)n ( =1、…、nmax)的接收SINRIV(步驟DL1 - 4 )
根據(jù)通過(guò)上述(步驟DL1-3)得到的接收SINRrn計(jì)算出信號(hào)n
41的吞吐量^。另外，按照下式(17)計(jì)算出空間多路復(fù)用信號(hào)整體中的系統(tǒng)吞吐量S。(式17)
<formula>formula see original document page 42</formula>
在n^x-l.....N的范圍中，對(duì)MT與波束的所有選定模式，進(jìn)
行上述(步驟DL1-2) ~ (步驟DL1-4)的操作(N: BS的天線(xiàn)數(shù))。另外，在其中選定系統(tǒng)吞吐量最高的空間多路復(fù)用數(shù)nmax、此時(shí)的空間多路復(fù)用信號(hào)n的接收MT弁k (n)和其波束序號(hào)mk(n)的組合。(步驟DL1 - 6 )
依據(jù)根據(jù)在上述(步驟DL1 - 5 )中選定的接收MT弁k(n)與其波束序號(hào) nik(n) (n = l、…、nmax)的組合得到的空間多路復(fù)用信號(hào)n的接收SINRr。決定信號(hào)n ( = 1..... nmax)的MCS。
此處，分組的吞吐量^以及MCS是根據(jù)接收SINR事先定義的函數(shù)。另外，圖7示出在根據(jù)接收SINR決定吞吐量和MCS時(shí)使用的表的一個(gè)例子。本表作為事先進(jìn)行各種接收SINR環(huán)境下的傳送測(cè)定、并根據(jù)其結(jié)果得到良好的PER ( Packet Error Rate,分組差錯(cuò)率)或吞吐量的SINR與MCS的對(duì)應(yīng)表，被事先制成。另外，還根據(jù)MCS的決定，決定吞吐量，并記述于表內(nèi)。
另外，以下示出以更低的運(yùn)算量按照n-l、 2、…的順序決定第n
(=1..... nmax)個(gè)空間多路復(fù)用信號(hào)的發(fā)送目的地MT并k (n)和
其發(fā)送權(quán)重wn的空間調(diào)度算法的一個(gè)例子。(步驟DL2 - 1)
設(shè)為n-l， S (0) =0。(步驟DL2 - 2 )
在多路復(fù)用信號(hào)1~ (n-1)的存在下，按照上式(15)計(jì)算出
針對(duì)存在可能性的MT#k=l.....K以及MT的波束分別傳送了信
號(hào)n時(shí)的發(fā)送權(quán)重。進(jìn)而，按照式(14),預(yù)測(cè)此時(shí)的信號(hào)n的接收SINR。(步驟DL2 - 3 )
將信號(hào)n的接收SINR成為最大的MT井k和波束mk選定成多路 復(fù)用信號(hào)n的接收MT和接收波束。 (步驟DL2 - 4 )
計(jì)算出空間多路復(fù)用信號(hào)數(shù)n下的系統(tǒng)吞吐量S(n)，在"S(n) >S (n-l)，，的情況下進(jìn)入到(步驟DL2-5)。除此以外設(shè)為nmax =n - 1而進(jìn)入到(步驟DL2 - 6 )。另外，系統(tǒng)吞吐量是利用上述(步 驟SLl-4)示出的方法計(jì)算出的。 (步驟DL2 - 5 )
在"iKN，，的情況下返回到(步驟DL2-2)。在"n-N"的情況下
按照式(15)計(jì)算出發(fā)送權(quán)重Wl.....wn，設(shè)為n咖x-N而進(jìn)入到(步
驟DL2-6)。
(步驟DL2 - 6 )
依據(jù)根據(jù)所選定的nmax個(gè)接收MT # k與該波束mk的組合得到的
信號(hào)n ( = 1.....nmax )的MT # k ( n )中的接收SINRrn決定信號(hào)n
(=1..... nmax)的MCS。
通過(guò)以上處理，BS決定接收MT#k (n)和其發(fā)送權(quán)重Wn以及
MCS的組合(n-l..... nmax)。在本算法中，依次追加空間多路復(fù)
用信號(hào)。BS在多路復(fù)用信號(hào)數(shù)為"n，，的系統(tǒng)吞吐量比多路復(fù)用信號(hào)數(shù) 為"n-l，，的系統(tǒng)吞吐量高的情況下，許可第n個(gè)空間多路復(fù)用信號(hào)。
通過(guò)本實(shí)施方式，可以實(shí)現(xiàn)基于接收SINR的空間調(diào)度。另外， 由本算法決定的發(fā)送波束對(duì)于希望MT以外的所有接收MT，朝向 null,可以實(shí)現(xiàn)高效的通信。
另外，在本實(shí)施方式中，還可以進(jìn)行下行鏈路發(fā)送功率控制。具 體而言，在通過(guò)上述算法選定了接收MT#k(n)和其發(fā)送權(quán)重wn 之后，可以針對(duì)每個(gè)信號(hào)n調(diào)整實(shí)施方式4中示出的BS的發(fā)送功率 PBS, j (例如上式(14)的PBS, j)，以使接收SINR成為所需要值。特 別，在使用Zefo - Forcing權(quán)重的情況下，空間多路復(fù)用信號(hào)針對(duì)希 望MT以外的所有接收MT朝向null,成為int (j) pre = 0。其結(jié)果，信號(hào)n( =1.....nmax)可以不相互受到干擾的影響地調(diào)整發(fā)送功率。
這樣，在本實(shí)施方式中，BS通過(guò)在上行鏈路上在與數(shù)據(jù)分組傳送 不同的特定區(qū)間中接收來(lái)自各MT的導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻A)，取得更多 的信道信息。由此，進(jìn)行較多的空間多路復(fù)用狀態(tài)的驗(yàn)證，可以從下 行鏈路空間多路復(fù)用傳送的各種MT與發(fā)送接收波束的組合中選定傳 送效率高的組合。這是在未設(shè)置特定的導(dǎo)頻發(fā)送區(qū)間的以往方法中無(wú) 法達(dá)成的控制。
另外，通過(guò)使用考慮了實(shí)施方式4示出的MT的干擾的導(dǎo)頻信號(hào)， 可以根據(jù)吞吐量從各種可能性中選定可以達(dá)成高吞吐量的MT以及接 收波束的組合。
實(shí)施方式6
接下來(lái)，對(duì)實(shí)施方式6進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、 BS以及MT的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式1相同。在本實(shí)施方式中，對(duì)BS 在進(jìn)行上行鏈路空間調(diào)度時(shí)成為需要的各波束的質(zhì)量測(cè)定方法的一個(gè) 例子進(jìn)行說(shuō)明。
如實(shí)施方式1所示，在選擇進(jìn)行同時(shí)發(fā)送接收的波束的組合時(shí)需 要計(jì)算出各波束的SINR。此處，對(duì)BS使用上行鏈路導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)預(yù)測(cè) 上行鏈路信號(hào)的接收SINR的方法進(jìn)行說(shuō)明。另外，由于在所有MT 中使用同樣的方法，所以假設(shè)特定的MT來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，省略終端序號(hào) (k)進(jìn)行說(shuō)明。
對(duì)MT在上行鏈路的子帶j中用Nxl發(fā)送權(quán)重矢量vk, m。)發(fā)送 信號(hào)Sul(J) (p)的情況進(jìn)行說(shuō)明。其中，E[ISuL(J) (P)卩]-1。如果 以發(fā)送功率Pk(j)發(fā)送信號(hào)SUL(j) (P)，則在傳輸路徑可逆性成立的 TDD方式中BS的子帶j中的接收信號(hào)x"、s(p)用下式(18)表示。 (式18)
此處hJJ) =[hm, /J)，…，hm, /"為1XN矢量，hm, /J)表示從
BS的第n個(gè)天線(xiàn)向MT的第m個(gè)波束的復(fù)傳輸系數(shù)。另外，zBS(j) (p)為BS中的來(lái)自其他小區(qū)的干擾和噪聲分量，干擾噪聲分量的NxN相關(guān)矩陣具有E[Zbs(J) (p)ZBs(j) (p)H-RBS(j)。干擾噪聲相 關(guān)矩陣RBs(j)由于周?chē)睦铆h(huán)境以及干擾、衰落而針對(duì)每個(gè)子帶不 同。
BS可以將用下式(19 )表示的信號(hào)的響應(yīng)矢量測(cè)定成導(dǎo)頻信號(hào)A (SuL(J) (p))的響應(yīng)。 (式19)
.......加
另外，上行鏈路導(dǎo)頻信號(hào)SUL(J) (p)也可以是任意信號(hào)。例如，
在使用實(shí)施方式4中處理的來(lái)自MT的導(dǎo)頻A的情況下，MT在子帶
j ( =1.....J)中從第m ( =1.....mk)個(gè)波束中發(fā)送用下式(20)
表示的導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻A)。但是，不限于此也可以是其他導(dǎo)頻信號(hào) 發(fā)送方法。
(式20)
S隊(duì)，P)4"1^ .......(20)
另外，對(duì)于響應(yīng)矢量，在MT同時(shí)發(fā)送針對(duì)多個(gè)波束ml以及m2 的導(dǎo)頻信號(hào)r^(" (p)以及i^U) (p)的情況下也可以測(cè)定。特另'J， 在ml^m2的情況下如果rml(j) (p)以及rm2(" (p)是滿(mǎn)足實(shí)施方式 4中示出的式(13)的正交導(dǎo)頻信號(hào)，則在測(cè)定精度中不會(huì)產(chǎn)生劣化， 而可以同時(shí)測(cè)定多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)的響應(yīng)矢量。BS以各MT以及波束單位 測(cè)定用上式(19)示出的響應(yīng)矢量bk, m(j)。
接下來(lái)，BS假設(shè)在上行鏈路中MT # k使用波束mk以信道通知 用導(dǎo)頻A發(fā)送時(shí)的a倍的發(fā)送功率發(fā)送空間多路復(fù)用分組的情況，預(yù) 測(cè)BS中的接收SINR。在預(yù)測(cè)之前，將同時(shí)進(jìn)行空間多路復(fù)用分組傳 送的MT和波束設(shè)為k0、 m0， k0的MT (以下設(shè)為MT#kO)以信 道通知用導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻A)發(fā)送時(shí)的ak(), mn倍的發(fā)送功率發(fā)送分組。 此時(shí)，BS用下式(21)預(yù)測(cè)在子帶j中根據(jù)接收權(quán)重Wul("合成接收 了來(lái)自MT弁k的波束m的信號(hào)時(shí)的接收SINR。 (式21)v (J) ra1WUL bk.m i .......(21)
WUL (KBS +Ki-Cell )WUL 此處，Ri-ceU("為下式(22),其右邊表示與在上行鏈路中同時(shí)
空間多路復(fù)用的MT#kO、波束m0相關(guān)的和。另外，上標(biāo)字符"H" 表示共扼轉(zhuǎn)置。另外，干擾噪聲相關(guān)矩陣Rbs"'是在BS中事先測(cè)定 的。
(式22)
Ki- ll一 ZjakO，mODkO,mO DkO,mO .......(22)
通過(guò)以上那樣的步驟，BS使用上行鏈路導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻A)測(cè)定 響應(yīng)矢量bk, m(j)，可以使用其結(jié)果預(yù)測(cè)MT進(jìn)行空間多路復(fù)用分組傳 送時(shí)的接收SINR。
這樣在本實(shí)施方式中，BS在上行鏈路中在與數(shù)據(jù)分組不同的特定 區(qū)間中接收來(lái)自MT的導(dǎo)頻信號(hào)，使用該導(dǎo)頻信號(hào)，將在數(shù)據(jù)分組傳 送時(shí)假設(shè)的發(fā)送功率(上述a)、接收權(quán)重(上述w/")設(shè)定成各種 值，預(yù)測(cè)接收SINR而驗(yàn)證接收質(zhì)量。由此，可以驗(yàn)證與空間多路復(fù) 用傳送相關(guān)的較多的可能性，可以高效地選定可以達(dá)成優(yōu)良的傳送狀 態(tài)的發(fā)送功率、4妄收MT、 MT的4妄收波束、MCS。
實(shí)施方式7
接下來(lái)，對(duì)實(shí)施方式7進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、 BS以及MT的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式l相同，在本實(shí)施方式中，對(duì)基于 由BS得到的各MT的接收SINR預(yù)測(cè)結(jié)果的波束選擇動(dòng)作以及空間 調(diào)度動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。此處，作為接收SINR預(yù)測(cè)動(dòng)作的一個(gè)例子 對(duì)使用基于Zero - Forcing基準(zhǔn)的動(dòng)作來(lái)進(jìn)行波束選擇以及上行鏈路 空間調(diào)度的情況進(jìn)行說(shuō)明。
如實(shí)施方式6所示，BS如果從各MT接收到導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻A), 則可以假設(shè)各種空間多路復(fù)用狀態(tài)，預(yù)測(cè)MT中的接收SINR。因此， BS設(shè)為在上行鏈路中MT#k(n)的波束加k發(fā)送空間多路復(fù)用信號(hào) n。
如果基于Zero - Forcing基準(zhǔn)，則BS的接收斗又重w匸UL.....wn,ul可以使用下式(23)求出。 (式23)
V^[Wl,UL，.",Wn,UL〗=BUl/(BULTBUL')_l .......(23)
BuL-[O ] ……
此處，b/"為第n個(gè)信號(hào)的接收矢量，在MT#k(n)的波束 iiik發(fā)送信號(hào)n的情況下成為bn (" = bk, m (j)。在Zero - Forcing權(quán)重 中能夠在BS中去除希望信號(hào)以外的空間多路復(fù)用信號(hào)，并且接收希 望信號(hào)。
BS根據(jù)以下的算法，決定進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送的信號(hào)的發(fā)送
MT#k (n)、接收波束序號(hào)m ( =1、 2..... mk)以及MCS。
(步驟UL1 - 1) 設(shè)為nmax = 1。 (步驟UL1 - 2 )
從存在可能性的所有MT # k以及波束m的組合中選擇n咖x個(gè)， 使用上式(23)計(jì)算出進(jìn)行了空間多路復(fù)用傳送時(shí)的接收權(quán)重。 (步驟UL1 - 3 )
按照上式(21)預(yù)測(cè)所選擇的MT以及波束進(jìn)行空間多路復(fù)用傳
送時(shí)的信號(hào)n( =1..... n隨)的接收SINRrn, UL = Yk, m, UL(J)。
(步驟脇- 4 )
根據(jù)接收SINRrn,uL計(jì)算出信號(hào)n的吞吐量；UL，按照下式(24) 計(jì)算出空間多路復(fù)用信號(hào)整體中的系統(tǒng)吞吐量Surj。 (式24)
sUL=S"L .......(24)
(步驟脇- 5 )
在n隨-l.....N的范圍中，對(duì)MT與波束的所有選定模式，進(jìn)
行上述(步驟UL1-2) ~ (步驟UL1-4)的操作(N: BS的天線(xiàn)數(shù))。 另外，選擇系統(tǒng)吞吐量最高的空間多路復(fù)用數(shù)nmax、空間多路復(fù)用信 號(hào)的接收MT弁k (n)與其波束序號(hào)mk的組合。 (步驟UL1 - 6依據(jù)根據(jù)所選定的接收MT# k與其波束mk的組合得到的信號(hào)n
(=1.....nmax)的MT#k(n)中的接收SINRIV ul決定信號(hào)n (=
1、…、nmax)的MCSo
此處， 一個(gè)分組的吞吐量；UL以及MCS是根據(jù)接收SINR事先被定義的函數(shù)。圖7示出其一個(gè)例子。
'另外，以下示出以更低的運(yùn)算量按照n-1、 2、…的順序決定第n
(=1..... nmax)個(gè)空間多路復(fù)用信號(hào)的發(fā)送目的地MT井k (n)和
其波束的空間調(diào)度算法的 一個(gè)例子。(步驟腦- 1 )設(shè)為n = l, S (0) =0。(步驟腦- 2 )
在多路復(fù)用信號(hào)1~ (n-1)的存在下，按照上式(23)計(jì)算出
針對(duì)存在可能性的MT#k=l..... K以及MT的波束分別傳送了信
號(hào)n時(shí)的接收權(quán)重。進(jìn)而，按照上式(21)，預(yù)測(cè)此時(shí)的信號(hào)n的接收SINR。
(步驟UL2 - 3 )
將信號(hào)n的接收SINR成為最大的MT弁k和波束nik選定成多路復(fù)用信號(hào)n的發(fā)送MT和接收波束。(步驟UL2 - 4 )
計(jì)算出空間多路復(fù)用信號(hào)數(shù)n下的系統(tǒng)吞吐量S(n)，在"S(n)>S (n-1)，，的情況下進(jìn)入到(步驟UL2-5)。除此以外設(shè)為nmax=n- 1而進(jìn)入到(步驟UL2 —6)。另夕卜，用上述(步驟ULl-4)中示出的方法計(jì)算系統(tǒng)吞吐量。(步驟UL2 - 5 )
在"iKN，，的情況下返回到(步驟UL2-2)。在"n-N"的情況下
按照式(23)計(jì)算出接收權(quán)重Wi UL..... wn, UL，設(shè)為llmax-Il而進(jìn)
入到(步驟UL2 - 6 )。(步驟UL2-6)
依據(jù)根據(jù)所選定的nmax個(gè)接收MT # k與其波束mk的組合得到的信號(hào)n ( = 1..... nmax)的MT # k ( n )中的接收SINRrn， UL決定各
信號(hào)n ( -1..... nmax)的MCS。
通過(guò)以上處理，BS決定發(fā)送MT弁k(n)和其接收權(quán)重wn. UL以及MCS的組合(n-l、 ...、 nmax)。在本算法中，依次追加空間多路復(fù)用信號(hào)。BS在多路復(fù)用信號(hào)數(shù)為"n"的系統(tǒng)吞吐量比多路復(fù)用信號(hào)數(shù)為"n - l"的系統(tǒng)吞吐量高的情況下，許可第n個(gè)空間多路復(fù)用信號(hào)。
通過(guò)本實(shí)施方式，可以實(shí)現(xiàn)基于接收SINR的上行鏈路空間調(diào)度。另外，由本算法決定的接收波束，對(duì)于希望MT以外的所有接收MT,朝向null,可以實(shí)現(xiàn)高效的通信。
另外，在本實(shí)施方式中，還可以進(jìn)行上行鏈路發(fā)送功率控制。具體而言，在通過(guò)上述算法選定了接收MT#k (n)和其波束之后，變更上式(21)中的終端的發(fā)送功率系數(shù)a，以使接收SINR成為所需要值。在下行鏈路中向終端通知系數(shù)a作為控制信息。特別，在使用Zero-Forcing權(quán)重的情況下，由于來(lái)自希望信號(hào)以外的所有空間多路復(fù)用信號(hào)的干擾被去除，所以不會(huì)相互受到干擾的影響，而可以調(diào)整發(fā)送功率。
這樣，在本實(shí)施方式中，BS通過(guò)在上行鏈路上在與數(shù)據(jù)分組傳送不同的特定的區(qū)間中接收來(lái)自各MT的導(dǎo)頻信號(hào)，掌握(取得)更多的信道信息。由此，可以根據(jù)所取得的更多的信息，從上行鏈路空間多路復(fù)用傳送的各種MT、發(fā)送接收波束的組合中選定傳送效率高的組合，可以提高傳送效率。
實(shí)施方式8
接下來(lái)，對(duì)實(shí)施方式8進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、BS以及MT的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式1相同。在上述實(shí)施方式4中，說(shuō)明了如下動(dòng)作MT考慮干擾功率而發(fā)送波束信息通知用導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻A) ， BS預(yù)測(cè)在空間調(diào)度時(shí)所需的、MT的各波束中的接收SINR。但是，不限于上述實(shí)施方式4中示出的方法，還可以是利用了其他方法的空間調(diào)度。因此，在本實(shí)施方式中，對(duì)MT從各波束以相等的發(fā)送功率發(fā)送了導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)的調(diào)度動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在MT不依賴(lài)于波束、子帶而發(fā)送等功率的導(dǎo)頻信號(hào)的情況下，在實(shí)施方式4示出的式(10)中，成為"lJJ) =1"。在該情況下，MT
不依賴(lài)于干擾噪聲而以等功率發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)(相當(dāng)于將lm(j)置換成"l"
的狀態(tài))，如果BS進(jìn)行與實(shí)施方式4相同的處理，則式(10)以及(11)用下式(25)表示。(式25)
XBS(j)(P) rm(J)(P) + zBS(j>(P) ,,、r、
在該情況下，Ym(J)P"表示MT中的接收功率等級(jí)，BS可以代替
接收SINR基準(zhǔn)而能夠根據(jù)MT中的接收功率等級(jí)進(jìn)行傳送控制。特別，本控制在來(lái)自周邊的干擾僅存在少的噪聲的情況下，高效地發(fā)揮功能。
這樣，即使使用未考慮干擾功率的導(dǎo)頻信號(hào)，BS也可以進(jìn)行以終端的接收功率為基準(zhǔn)的下行鏈路的空間調(diào)度。在該情況下，通過(guò)在與上行鏈路的數(shù)據(jù)分組傳送不同的特定區(qū)間中進(jìn)行基于導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻A)的信道信息的通知，可以假設(shè)各種狀態(tài)，可以選定接收功率變強(qiáng)的MT、發(fā)送接收波束的組合。
因此，如果使用實(shí)施方式4中示出的導(dǎo)頻信號(hào)的發(fā)送法，則具有可以進(jìn)行考慮了干擾的傳送控制的特別的效果，但即使使用除此以外的導(dǎo)頻信號(hào)的發(fā)送法(上述那樣的以等功率發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)的方法)，本發(fā)明的空間調(diào)度也高效地發(fā)揮功能。
實(shí)施方式9
接下來(lái)，對(duì)實(shí)施方式9進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、BS以及MT的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式l相同。在本實(shí)施方式中，作為在實(shí)施方式1中示出的"步驟并5A"中實(shí)施的下行鏈路(DL)發(fā)送動(dòng)作的具體例子，對(duì)各分組具有正交導(dǎo)頻模式，MT使用MMSE合成權(quán)重接收分組的情況進(jìn)行說(shuō)明。另外，此處著眼于一個(gè)子帶，省略子帶序號(hào)j而進(jìn)行說(shuō)明。
圖8是示出BS在下行鏈路中對(duì)分組進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送的情況的一個(gè)例子的圖，示出BS使用發(fā)送權(quán)重(Wi等)生成發(fā)送波束來(lái)發(fā)送DL分組的情況。
另外，所發(fā)送的分組采用圖5所示的結(jié)構(gòu)，在前導(dǎo)部包括導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻F)、終端ID以及后續(xù)的數(shù)據(jù)的MCS信息，并且在有效載荷部包括數(shù)據(jù)。而且，對(duì)最大N個(gè)分組進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送。另外，"N，，表示BS的天線(xiàn)數(shù)。
接收MT弁k(n)以及發(fā)送權(quán)重Wn根據(jù)調(diào)度結(jié)果而變化，但第n個(gè)空間多路復(fù)用分組具有固有的導(dǎo)頻模式(導(dǎo)頻F),不同的空間多路復(fù)用分組的導(dǎo)頻模式在時(shí)間上正交。
BS使用基于Nxl權(quán)重(Wl.....wnmax， ||wn|| = l)的不同的發(fā)送
波束分別發(fā)送分組的信號(hào)(Si (p)..... snmax (p) ， E[|sn (p) |2=
1)。如果針對(duì)每個(gè)發(fā)送波束使用恒定的發(fā)送功率Ps,則MT并k中的第p個(gè)碼元的Mkxl接收信號(hào)矢量xk( p )用下式(26 )表示。另外"Mk"表示MT#k的天線(xiàn)數(shù)。另外，zk (p)為MT#k中的Mkxl噪聲矢
(式26)
xk(P)= ￡VRHkwn)sn(P) + zk(P) .......(26)
如果分組到達(dá)，則MT針對(duì)每個(gè)空間多路復(fù)用分組使用固有導(dǎo)頻信號(hào)才莫式，按照下式(27)計(jì)算出MMSE合成基準(zhǔn)的Mkxl權(quán)重矢量wkn，計(jì)算出恰當(dāng)?shù)慕邮詹ㄊ?。另外，在碼元p-l、…pmax中信號(hào)sn ( p )表示導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻F )。(式27)
wkn
￡ xk(p)XkH(p) ￡ xk(p)sn*(p)
pmBX
咖
V p=，
MT # k在基于權(quán)重wkn的接收波束輸出中首先檢查分組n的終端ID。在終端ID與其終端(MT井k的終端ID) —致的情況下，識(shí)別該分組是否以本站為目的地，并讀入MCS信息。進(jìn)而，根據(jù)該MCS接收數(shù)據(jù)。另一方面，在終端ID不一致的情況下，中止分組的接收，轉(zhuǎn)移到接下來(lái)的分組的檢查。針對(duì)所有空間多路復(fù)用分組n = 1.....
512007
n^x進(jìn)行以上那樣的處理，接收以本站為目的地的分組。在空間調(diào)度 中以恒定時(shí)間或子帶單位，發(fā)送目的地的終端ID、發(fā)送波束、MCS 信息發(fā)生變化，但MT通過(guò)以恒定時(shí)間或子帶單位進(jìn)行本處理，可以 接收以本站為目的地的分組。
這樣，在本實(shí)施方式中，使用正交導(dǎo)頻模式作為導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻 F )，可以高速地進(jìn)行MT中的MMSE合成權(quán)重wkn的權(quán)重收斂。由 此，MT可以更高精度地接收信號(hào)。
另外，在上述說(shuō)明中，使用MMSE合成權(quán)重作為接收波束，但 不限于此，還可以使用最大比合成權(quán)重、Zero - Forcing權(quán)重等各種 合成方法。
實(shí)施方式10
接下來(lái)，對(duì)實(shí)施方式10進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、 BS以及MT的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式1相同。在本實(shí)施方式中，作為在 上述實(shí)施方式1中示出的"步驟并5B"中實(shí)施的上行鏈路(UL)控制信 息發(fā)送動(dòng)作的具體例子，對(duì)具有在下行鏈路中傳送的UL控制信息與 上行鏈路分組一對(duì)一對(duì)應(yīng)的正交導(dǎo)頻信號(hào)的情況進(jìn)行說(shuō)明。另外，此 處著眼于一個(gè)子帶，省略子帶序號(hào)j而進(jìn)行說(shuō)明。
在UL控制信息發(fā)送中，在下行鏈路中對(duì)N個(gè)不同的通知信息n
=1..... N進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送(參照?qǐng)D9)。圖9是示出在UL
控制信息發(fā)送時(shí)使用的分組的結(jié)構(gòu)例以及在上行鏈路中的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí) 使用的分組的結(jié)構(gòu)例的圖。在UL控制信息發(fā)送時(shí)使用的分組為 "Scheduling Instruction slot",包括"Pilot Signal"、 "Terminal's ID" 以及"MCS"。另一方面，在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)^f吏用的分組為"Data packet", 包括"Pilot Signal"以及"Data"。
而且，所傳送的通知信息由固有的導(dǎo)頻信號(hào)(相當(dāng)于Pilot Signal)、發(fā)送終端ID (相當(dāng)于Terminal's ID )以及MCS信息(相 當(dāng)于MCS)構(gòu)成，不同的通知信息具有在時(shí)間上正交的導(dǎo)頻信號(hào)。此 處，發(fā)送終端ID以及MCS信息為通過(guò)UL空間調(diào)度選定成第n個(gè)的 發(fā)送終端ID以及MCS信息。另外，通知信息有時(shí)還包括波束序號(hào)、
52發(fā)送功率信息。另夕卜，在UL中的空間多路復(fù)用信號(hào)數(shù)nmax為"nmax<N"
的情況下通知信息nmax+ 1.....N的終端ID以及MCS信息成為空白。
如上述實(shí)施方式1的步驟并5B所示，BS利用實(shí)施方式1中示出
的式(5)決定發(fā)送UL控制信息(通知信息)n = l.....N的發(fā)送權(quán)
重WlDL、…、wNDL。另外，在式(5)中，In..... bN相當(dāng)于對(duì)UL
分組的傳送選定的MT以及波束的響應(yīng)矢量，并且如果為"Dmax〈N"，
則將"n-n咖x+l..... N，，時(shí)的K依次選定成相對(duì)^..... b^正交
的矢量(bn丄bi..... bn-J 。
本發(fā)送波束相當(dāng)于針對(duì)N個(gè)響應(yīng)矢量b!、... 、 bN的Zero - Forcing 權(quán)重，可以向所通知的MT的方向以強(qiáng)功率發(fā)送通知信息。BS在下行 鏈路中根據(jù)發(fā)送權(quán)重w^L發(fā)送第n個(gè)通知信息。
如果通知時(shí)隙到達(dá)，則各MT通過(guò)與上述實(shí)施方式9同樣的手法， 根據(jù)每個(gè)UL控制信息的固定導(dǎo)頻信號(hào)模式形成恰當(dāng)?shù)慕邮詹ㄊ?。?體而言，在接收波束輸出中，MT首先檢查通知信息的終端ID，在終 端ID與自身的終端ID不一致的情況下，轉(zhuǎn)移到其他(分組的)通知 信息的檢查。在終端ID與自身的終端ID —致的情況下，識(shí)別來(lái)自 BS的上行鏈路中的發(fā)送指示，根據(jù)固有導(dǎo)頻信號(hào)模式確認(rèn)了 UL通知 信息序號(hào)n之后，讀入MCS信息。進(jìn)而，使用包含在UL通知信息 中的波束序號(hào)或包含在UL通知信息內(nèi)的導(dǎo)頻信號(hào)和實(shí)施方式1中示 出的式(6)計(jì)算出發(fā)送權(quán)重vUL, k。
接下來(lái)，MT按照從BS指示的MCS生成數(shù)據(jù)信號(hào)，附加與UL 通知信息序號(hào)n對(duì)應(yīng)的固有導(dǎo)頻模式。進(jìn)而，MT用上述計(jì)算出的發(fā) 送權(quán)重Vuij, k發(fā)送分組。此時(shí)，在上行鏈路中不同的分組的固有導(dǎo)頻 模式具有在時(shí)間上正交的關(guān)系。另外，如上所述，MT送出的分組成 為圖9所示的"Data packet，，的結(jié)構(gòu)。另外，圖10示出MT在上行鏈 路中對(duì)分組進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送的情況的 一個(gè)例子。
BS根據(jù)導(dǎo)頻模式形成恰當(dāng)?shù)慕邮詹ㄊ?，接收分組。另外，即使在 分組中未包括終端ID的情況下，BS也可以根據(jù)導(dǎo)頻模式識(shí)別是否為第n個(gè)空間多路復(fù)用信號(hào)，確定BS指示的發(fā)送MT和MCS。
這樣，在UL控制信息與上行鏈路分組具有一對(duì)一對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻信 號(hào)的情況下，即使在上行鏈路分組中未進(jìn)行終端ID以及MCS信息的 傳送，BS也可以識(shí)別終端ID和MCS。其結(jié)果，可以削減上行鏈路分 組中包含的控制信息量，可以提高傳送效率。
另外，此處示出了導(dǎo)頻信號(hào)一對(duì)一對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)，但也可以將其代 替，而添加在UL控制信息和上行鏈路分組中一對(duì)一對(duì)應(yīng)的識(shí)別序號(hào) n。即使在該情況下，BS也可以根據(jù)識(shí)別序號(hào)n識(shí)別上行鏈路分組的 終端ID以及MCS,可以與導(dǎo)頻信號(hào)一對(duì)一對(duì)應(yīng)的情況同樣地在上行 鏈路分組中刪除終端ID以及MCS信息的控制信息，可以提高傳送效 率。
另外，通過(guò)使在下行鏈路中傳送的控制信息與在上行鏈路中傳送 的分組的導(dǎo)頻模式一對(duì)一對(duì)應(yīng)，在上行鏈路中各MT傳送分組時(shí)，可 以使用相互正交的導(dǎo)頻模式。其結(jié)果，BS可以使用包含在各分組中的 正交導(dǎo)頻信號(hào)，高精度地計(jì)算出用于分離接收空間多路復(fù)用分組的接 收權(quán)重。作為一個(gè)例子，在基站使用MMSE合成權(quán)重的情況下，基 站根據(jù)與上式(27)等同的處理使用空間多路復(fù)用信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)計(jì) 算出MMSE合成接收權(quán)重。此時(shí)，在空間多路復(fù)用信號(hào)具有正交的 導(dǎo)頻信號(hào)的情況下，可以用少的導(dǎo)頻碼元數(shù)計(jì)算出精度更高的接收權(quán) 重。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)在上行鏈路中使用正交導(dǎo)頻碼元對(duì) 數(shù)據(jù)分組進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送，可以實(shí)現(xiàn)更高效的信號(hào)傳送。 實(shí)施方式ll
接下來(lái)，對(duì)實(shí)施方式ll進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、 BS以及MT的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式1相同。在本實(shí)施方式中，對(duì)在實(shí) 施方式1中示出的"步驟# 6A"中實(shí)施的針對(duì)下行鏈路的接收分組的上 行鏈路中的ACK發(fā)送動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
在上述實(shí)施方式1的"步驟井6A"中示出"根據(jù)包含在DL分組中 的導(dǎo)頻F計(jì)算出希望分組的Zero-Forcing權(quán)重，將該權(quán)重設(shè)為發(fā)送權(quán)重而發(fā)送Ack信號(hào)，，的結(jié)構(gòu)。其可以表示例如如下所述發(fā)揮功能的 情況。
BS在下行鏈路中，分別用發(fā)送權(quán)重W.....Wn發(fā)送空間多路復(fù)
用信號(hào)1、…、n。此時(shí)，如果BS使用Zero-Forcing權(quán)重進(jìn)行空間 多路復(fù)用傳送，則可以使用上述實(shí)施方式5中示出的式(15)計(jì)算出 發(fā)送^Ml重。另外，如實(shí)施方式5所示，Vn為BS假設(shè)的第n個(gè)空間多 路復(fù)用信號(hào)的接收矢量，在MT井k的波束mk接收的情況下為vn-vk, m。另外，此時(shí)從上式(15)導(dǎo)出式(16)。
此時(shí)，如果著眼于MT#k(n)接收空間多路復(fù)用信號(hào)n的情況， 則以下的解釋成立。
首先，MT#k (n)中的DL空間多路復(fù)用信號(hào)1的響應(yīng)矢量一 般表示成Hk(n)Wi。另外，如果MT#k (n)使用接收權(quán)重vn,則可 以利用式(16)將除了信號(hào)n以外的所有DL空間多路復(fù)用信號(hào)1的 合成輸出設(shè)為0。即，權(quán)重Vn為將信號(hào)n設(shè)為希望信號(hào)時(shí)的MT#k (n)中的Zero - Forcing權(quán)重，相當(dāng)于實(shí)施方式1的步驟# 6A中示 出的Ack發(fā)送時(shí)權(quán)重。
進(jìn)而，如果在上行鏈路中MT弁k(n)使用發(fā)送權(quán)重Vn發(fā)送Ack，
則BS中的響應(yīng)矢量表示成Hk("Tvn。 BS如果使用接收權(quán)重Wl5則可
以利用式(16)將針對(duì)信號(hào)1的Ack信號(hào)以外的所有Ack信號(hào)的響應(yīng)
矢量H"n)Tvn的合成輸出設(shè)為0。即，BS可以使用接收權(quán)重WW又接
收信號(hào)1的Ack。
這樣，如果MT計(jì)算出希望DL分組的Zero-Forcing權(quán)重，并 將該權(quán)重設(shè)為發(fā)送權(quán)重而發(fā)送Ack信號(hào)，則即使在上行鏈路中對(duì)Ack 信號(hào)進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送，BS也可以用各自的權(quán)重Wi分離接收各 個(gè)Ack信號(hào)。其結(jié)果，即使對(duì)Ack信號(hào)進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送，也不 會(huì)發(fā)生Ack信號(hào)的沖突。該關(guān)系不依賴(lài)于BS的天線(xiàn)數(shù)N、 MT的天 線(xiàn)數(shù)Mk而成立。
另外，在上述說(shuō)明中，以MT計(jì)算出Zero-Forcing權(quán)重的情況 為例子，但不限于此，即使在使用MMSE權(quán)重的情況下由于具有與
55上述Zero 一 Forcing類(lèi)似的特性，所以也可以同樣地在上行鏈路中進(jìn) 行Ack的空間多路復(fù)用傳送。另外，即使在存在少許控制誤差的情況 下，BS也可以使用與Ack同時(shí)發(fā)送的導(dǎo)頻B調(diào)整接收權(quán)重，可以從 被空間多路復(fù)用的Ack信號(hào)中高效地抽取期望的Ack信號(hào)。
這樣，在本實(shí)施方式中，對(duì)上行鏈路中的ACK發(fā)送動(dòng)作進(jìn)行了 詳細(xì)說(shuō)明。另外，理論上示出了可以進(jìn)行ACK的空間多路復(fù)用傳送 的理由。 '
實(shí)施方式12
接下來(lái)，對(duì)實(shí)施方式12進(jìn)行i兌明。本實(shí)施方式的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、 BS以及MT的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式1相同。在本實(shí)施方式中，對(duì)在實(shí) 施方式1中示出的"步驟#7"中實(shí)施的針對(duì)上行鏈路的接收分組的下 行鏈路中的ACK發(fā)送動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
在上述實(shí)施方式1的"步驟弁7"中示出了"BS根據(jù)導(dǎo)頻G計(jì)算出 針對(duì)各UL分組的Zero - Forcing權(quán)重，將該權(quán)重設(shè)為發(fā)送權(quán)重而發(fā) 送ACK信號(hào)，，的結(jié)構(gòu)。這與上述實(shí)施方式11同樣地可以表示例如發(fā) 揮以下那樣的功能。
首先，MT弁k使用發(fā)送權(quán)重Vn在上行鏈路中發(fā)送空間多路復(fù)用
信號(hào)n。另一方面，BS在接收時(shí)計(jì)算出在上行鏈路中滿(mǎn)足式(15)的 Zero - Forcing斥又重該權(quán)重wj目當(dāng)于在實(shí)施方式1的步驟#7中 示出的Ack用的發(fā)送權(quán)重(Ack發(fā)送時(shí)權(quán)重)。然后，如果BS使用 Zero - Forcing權(quán)重wn在下行鏈路中對(duì)Ack信號(hào)進(jìn)行空間多路復(fù)用發(fā) 送，則利用式(16) ， MT井k通過(guò)將與上行鏈路信號(hào)發(fā)送時(shí)相同的權(quán) 重Vn用作接收權(quán)重，從而可以?xún)H接收與信號(hào)n相關(guān)的Ack信號(hào)。
這樣，如果BS在各UL分組接收時(shí)計(jì)算出Zero-Forcing權(quán)重， 并將該權(quán)重設(shè)為發(fā)送權(quán)重而發(fā)送各分組的Ack信號(hào)，則即使在下行鏈 路中對(duì)Ack信號(hào)進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送，MT也可以用權(quán)重vn分離接 收向自身的Ack信號(hào)。其結(jié)果，即使對(duì)Ack進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送， 也不會(huì)發(fā)生接收無(wú)線(xiàn)干擾。
另外，在上述說(shuō)明中，以BS計(jì)算出Zero - Forcing權(quán)重的情況
5為例子，但不限于此，即使在使用MMSE權(quán)重的情況下也由于具有與上述Zero - Forcing權(quán)重類(lèi)似的特性，所以可以同樣地在下行鏈路中進(jìn)行Ack的空間多路復(fù)用傳送。另外，即使在存在少許控制誤差的情況下，也通過(guò)MT使用與Ack同時(shí)發(fā)送的導(dǎo)頻C調(diào)整接收權(quán)重，可以高效地對(duì)Ack進(jìn)4亍空間多路復(fù)用。
這樣，在本實(shí)施方式中，對(duì)在針對(duì)UL分組的下行鏈路中的ACK空間多路復(fù)用傳送進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。另外，理論上示出了可以進(jìn)行下行鏈路中的ACK的空間多路復(fù)用傳送。
實(shí)施方式13
在實(shí)施方式1的步驟弁5A、5B中，示出了在TDD方式中對(duì)MCS、終端ID等控制信息進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送的結(jié)構(gòu)。但是，作為本發(fā)明之一的"控制信息的空間多路復(fù)用傳送"不限于TDD方式，也可以通過(guò)將實(shí)施方式1中示出的從步驟#2至步驟并5B置換成以下結(jié)構(gòu)，從而即4吏是FDD ( Frequency Division Duplexing,頻分雙工)也能夠適用。
首先，在FDD方式中BS形成多個(gè)發(fā)送波束在下行鏈路中發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)。在發(fā)送波束形成方法中有各種方法，例如作為已知的方法，可以舉出使用酉矩陣進(jìn)行多個(gè)發(fā)送波束形成的方法等。針對(duì)每個(gè)發(fā)送波束形成用不同的模式發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)。
在MT中接收從BS的多個(gè)發(fā)送波束發(fā)送的各導(dǎo)頻信號(hào)，測(cè)定其信道質(zhì)量。另外，各MT向BS在上行鏈路中通知具有良好的質(zhì)量的導(dǎo)頻信號(hào)(與BS的發(fā)送波束一對(duì)一對(duì)應(yīng))的序號(hào)和其信道質(zhì)量。一般在FDD上行鏈路中作為控制信息位來(lái)進(jìn)行通知。
BS通過(guò)在上行鏈路中的通知，可以掌握在MT中的下行鏈路中的信道質(zhì)量信息和適當(dāng)?shù)陌l(fā)送波束。因此，通過(guò)選定MT可以得到良好的信道質(zhì)量的一個(gè)發(fā)送波束向MT通知控制信息，從而可以對(duì)該MT以良好的質(zhì)量通知控制信息。另外，BS進(jìn)行多個(gè)發(fā)送波束形成，但還可以使用獨(dú)立的發(fā)送波束同時(shí)發(fā)送向不同MT的控制信息。即，BS還可以根據(jù)來(lái)自多個(gè)MT的信道質(zhì)量信息形成各MT可以以良好的質(zhì)量接收的發(fā)送波束并對(duì)控制信息進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送。
其結(jié)果，各MT可以從BS在下行鏈路中接收所需的控制信息。另外，在到此為止的無(wú)線(xiàn)通信(以往的無(wú)線(xiàn)通信)中，不進(jìn)行控制信息的空間多路復(fù)用傳送，而B(niǎo)S構(gòu)成為所有MT可以無(wú)錯(cuò)誤地接收控制信息。但是，如本實(shí)施方式所示，通過(guò)對(duì)控制信息進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送，可以降低控制信息的傳送中所需的無(wú)線(xiàn)資源。
與其相對(duì)，在進(jìn)行了作為本發(fā)明之一的控制信息的空間多路復(fù)用傳送的情況下，在作為對(duì)象的MT中可以接收控制信息，但在其他MT中有可能無(wú)法接收相同的控制信息。其原因?yàn)?，BS掌握著在對(duì)象MT中能得到良好的接收質(zhì)量這一情況，但未掌握其他MT中的接收質(zhì)量。但是，如果僅是成為接收對(duì)象的MT無(wú)法正確地接收在下行鏈路調(diào)度中在分組接收中成為必需的控制信息，則不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。即，即使在其他MT中無(wú)法正確地掌握控制信息，只要檢測(cè)接收錯(cuò)誤并跳過(guò)該控制信息的接收，則在系統(tǒng)控制中不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。同樣地，即使在下行鏈路中發(fā)送上行鏈路調(diào)度控制信息的情況下，如果在成為上行鏈路分組的發(fā)送對(duì)象的MT中無(wú)法正確地接收該控制信息，則即使在其他MT中無(wú)法正確地掌握其控制信息，也不會(huì)對(duì)上行鏈路調(diào)度造成影響。利用該特征，通過(guò)以向?qū)ο驧T以高通信質(zhì)量通知下行以及上行鏈路分組的發(fā)送控制信息，即使在其他MT中無(wú)法接收控制信息也不會(huì)成為問(wèn)題的基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以進(jìn)行控制信息的空間多路復(fù)用傳送。其結(jié)果，可以使用比以往少的無(wú)線(xiàn)資源高效地傳送控制信息。
另外，上述控制信息主要與上下鏈路分組傳送相關(guān)，但還有與其獨(dú)立地向BS所支持的所有MT通知的控制信息。在該情況下，為了向所有MT進(jìn)行通知，BS需要使用全向天線(xiàn)發(fā)送控制信息。
因此，在本發(fā)明中還可以構(gòu)成為BS使用發(fā)送波束發(fā)送僅對(duì)象MT需要接收的控制信息，BS所支持的多個(gè)MT所需的控制信息通過(guò)BS不進(jìn)行發(fā)送波束形成而通知的。這樣，根據(jù)控制信息的種類(lèi)，分開(kāi)使用是否利用發(fā)送波束形成的結(jié)構(gòu)也包含于本發(fā)明。另外，在如此根據(jù)控制信息的種類(lèi)分開(kāi)使用發(fā)送波束形成時(shí)，即使未進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送，也具有在對(duì)象MT中可以以強(qiáng)功率接收控制信息的效果。因此， 即使未對(duì)控制信息進(jìn)行空間多路復(fù)用傳送(即使通過(guò)一個(gè)發(fā)送波束形 成向1個(gè)MT通知)，與向全向通知控制信息的情況相比，可以得到 發(fā)送波束增益。這樣，在本發(fā)明中包含基于控制信息的種類(lèi)的發(fā)送波 束形成利用的分開(kāi)使用、控制信息的空間多路復(fù)用傳送這樣的二個(gè)想 法。這些想法不依賴(lài)于TDD、 FDD等方式而可以應(yīng)用。
另外，在實(shí)施方式1中，作為控制信息，示出了終端ID、 MCS 等，但即使終端ID以及MCS未表示成明示的信息位，只要是可以確 認(rèn)終端ID以及MCS的控制信息即可。在最近的無(wú)線(xiàn)通信中，還有通 過(guò)根據(jù)終端ID決定編碼的檢錯(cuò)位的結(jié)構(gòu)，各MT使用檢錯(cuò)位對(duì)控制 信號(hào)進(jìn)行盲接收的構(gòu)成，可以如此間接地掌握終端ID的控制信息也 包含在其中。另外，還有關(guān)于MCS，除了明示地通知編碼率、調(diào)制方 式的信息位以外，還有通知發(fā)送分組的數(shù)據(jù)大小和傳送中利用的碼元 數(shù)的方法。在該情況下，也可以根據(jù)所接收到的信息換算出每1個(gè)碼 元的位數(shù)，由于可以根據(jù)該換算結(jié)果確定MCS，所以可以視為與MCS 關(guān)聯(lián)的控制信息。這樣，本發(fā)明中的控制信息只要是可以確認(rèn)終端ID 以及MCS的控制信息即可，也可以不將終端ID以及MCS明示地表 現(xiàn)成位。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
如上所述，本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)以及通信控制方法適用于無(wú)線(xiàn) 通信，特別適用于在TDD方式的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，進(jìn)行高效的空間 多路復(fù)用傳送的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)以及通信控制方法。
權(quán)利要求
1. 一種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，由具備多個(gè)天線(xiàn)的基站和多個(gè)移動(dòng)站構(gòu)成，基站以使用了TDD(Time Division Duplex)的空間多路復(fù)用傳送方式進(jìn)行與各移動(dòng)站的數(shù)據(jù)通信，其特征在于，上述多個(gè)移動(dòng)站具備發(fā)送權(quán)重計(jì)算單元，根據(jù)與上述基站之間的傳送路徑狀態(tài)計(jì)算出發(fā)送權(quán)重；以及已知信號(hào)發(fā)送單元，使用上述發(fā)送權(quán)重，發(fā)送用于在上述基站側(cè)生成部分空間信息的第一已知信號(hào)，上述基站具備調(diào)度單元，根據(jù)從上述多個(gè)移動(dòng)站接收到的第一已知信號(hào)生成與各移動(dòng)站之間的部分空間信息，進(jìn)而，根據(jù)各部分空間信息，進(jìn)行決定在下行鏈路中進(jìn)行數(shù)據(jù)的同時(shí)接收的發(fā)送目的地移動(dòng)站以及通信中使用的發(fā)送波束的下行調(diào)度、和決定在上行鏈路中進(jìn)行數(shù)據(jù)的同時(shí)發(fā)送的發(fā)送源移動(dòng)站以及通信中使用的發(fā)送波束的上行調(diào)度；以及調(diào)度結(jié)果發(fā)送單元，發(fā)送包括上述上行調(diào)度結(jié)果和在上述發(fā)送源移動(dòng)站接收上行調(diào)度結(jié)果時(shí)使用的第二已知信號(hào)的分組，上述發(fā)送源移動(dòng)站使用根據(jù)包含在上述分組中的第二已知信號(hào)生成的接收權(quán)重而接收上行調(diào)度結(jié)果，按照所得到的上行調(diào)度結(jié)果發(fā)送數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于上述已知信 號(hào)發(fā)送單元以空間多路復(fù)用方式同時(shí)發(fā)送上述第 一 已知信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于上述調(diào)度結(jié) 果發(fā)送單元以空間多路復(fù)用方式發(fā)送包括第二已知信號(hào)的上述分組。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于將以上述空 間多路復(fù)用方式發(fā)送的各分組中包含的上述第二已知信號(hào)各自的模式設(shè) 為正交碼。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于上述調(diào)度結(jié)果發(fā)送單元還根據(jù)接收到上述第 一 已知信號(hào)時(shí)的波束的響應(yīng)矢量以及上 述上行調(diào)度結(jié)果生成發(fā)送權(quán)重，使用所生成的發(fā)送權(quán)重對(duì)上述分組進(jìn)行 空間多路復(fù)用發(fā)送。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于上述基站還 具備已知信號(hào)信息通知單元，該已知信號(hào)信息通知單元對(duì)上述多個(gè)移動(dòng) 站事先通知上述第一 已知信號(hào)的個(gè)數(shù)以及第一已知信號(hào)各自的模式，在上述多個(gè)移動(dòng)站中，上述發(fā)送權(quán)重計(jì)算單元分別從上述計(jì)算出的 發(fā)送權(quán)重中，選擇由上述已知信號(hào)信息通知單元通知的第一 已知信號(hào)的 個(gè)數(shù)量的、條件良好的發(fā)送權(quán)重，上述已知信號(hào)發(fā)送單元使用上述選擇的發(fā)送權(quán)重發(fā)送上述事先通知 的個(gè)數(shù)以及模式的第 一 已知信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于將上述第一 已知信號(hào)各自的模式設(shè)為正交碼。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于上述發(fā)送權(quán) 重計(jì)算單元計(jì)算出發(fā)送權(quán)重，以抑制針對(duì)本站的干擾信號(hào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于上述基站還 具備DL數(shù)據(jù)分組發(fā)送單元，該DL數(shù)據(jù)分組發(fā)送單元按照上述下行調(diào) 度結(jié)果，向上述發(fā)送目的地移動(dòng)站以空間多路復(fù)用方式發(fā)送包括用戶(hù)數(shù) 據(jù)以及在接收用戶(hù)數(shù)據(jù)時(shí)使用的第三已知信號(hào)的下行數(shù)據(jù)分組，上述多個(gè)移動(dòng)站還具有上行Ack發(fā)送單元，該上行Ack發(fā)送單元在 作為上述發(fā)送目的地移動(dòng)站從上述基站接收到上述下行數(shù)據(jù)分組的情況 下，根據(jù)包含在下行數(shù)據(jù)分組中的第三已知信號(hào)，計(jì)算出在Ack回送時(shí) 使用的上行Ack發(fā)送權(quán)重，使用所計(jì)算出的上行Ack發(fā)送權(quán)重，回送包 括在基站接收Ack信息時(shí)使用的第四已知信號(hào)的上行Ack分組。
10. 才艮據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于在存在多 個(gè)從上述基站同時(shí)接收到上述下行數(shù)據(jù)分組的發(fā)送目的地移動(dòng)站的情況 下，上述各發(fā)送目的地移動(dòng)站的上行Ack發(fā)送單元以空間多路復(fù)用方式 同時(shí)回送上行Ack分組。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于上述第三已知信號(hào)與上述第四已知信號(hào)處于一對(duì)一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于上述多個(gè) 移動(dòng)站還具備UL數(shù)據(jù)分組發(fā)送單元，該UL數(shù)據(jù)分組發(fā)送單元發(fā)送包 括用戶(hù)數(shù)據(jù)以及在接收用戶(hù)數(shù)據(jù)時(shí)使用的第五已知信號(hào)的上行數(shù)據(jù)分 組，上述基站還具備下行Ack發(fā)送單元，該下行Ack發(fā)送單元根據(jù)從上 述發(fā)送源移動(dòng)站接收到的上行數(shù)據(jù)分組中包含的第五已知信號(hào)計(jì)算出在 Ack回送時(shí)使用的下行Ack發(fā)送權(quán)重，使用所計(jì)算出的下行Ack發(fā)送權(quán) 重，回送包括在發(fā)送源移動(dòng)站接收Ack信息時(shí)使用的第六已知信號(hào)的下 行Ack分組。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于在上述基 站從上述發(fā)送源移動(dòng)站同時(shí)接收到上述上行數(shù)據(jù)分組的情況下，上述下?lián)纸M的Ack分組。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于上述第五 已知信號(hào)與上述第六已知信號(hào)處于一對(duì)一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于上述第二 已知信號(hào)與上述第五已知信號(hào)處于一對(duì)一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1~15中的任意一項(xiàng)所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特 征在于上述調(diào)度單元將對(duì)系統(tǒng)分配的整個(gè)頻帶分割成傳送路徑狀態(tài)視 為大致相同的程度的頻帶寬度的子帶、或者比其窄的頻帶寬度的子帶， 向包括一個(gè)以上的子帶的子帶組的任意一個(gè)分配上述多個(gè)移動(dòng)站，對(duì)子 帶組單位進(jìn)行調(diào)度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于上述調(diào)度 單元在從上述多個(gè)移動(dòng)站的任意一個(gè)接收到子帶組的變更請(qǐng)求的情況 下，根據(jù)變更請(qǐng)求的內(nèi)容變更對(duì)移動(dòng)站分配的子帶組。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，其特征在于上述調(diào)度 單元根據(jù)從上述多個(gè)移動(dòng)站接收到的第 一 已知信號(hào)，計(jì)算出各波束的響 應(yīng)矢量，將與在所計(jì)算出的各響應(yīng)矢量中相關(guān)高的響應(yīng)矢量對(duì)應(yīng)的移動(dòng)站彼此分配給不同的子帶組。
19. 一種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，在基站與多個(gè)移動(dòng)站的數(shù)據(jù)通信中采用空 間多路復(fù)用傳送方式，其特征在于上述多個(gè)移動(dòng)站發(fā)送用于在上述基站中測(cè)定信道狀態(tài)的已知信號(hào)， 上述基站根據(jù)從上述多個(gè)移動(dòng)站分別接收到的已知信號(hào)測(cè)定與各移動(dòng)站之間的信道狀態(tài)，進(jìn)而，根據(jù)各信道狀態(tài)進(jìn)行空間多路復(fù)用通信中的上行鏈路以及下行鏈路的調(diào)度，上述基站以及上述多個(gè)移動(dòng)站按照上述調(diào)度結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
20. —種通信控制方法，是在具備多個(gè)天線(xiàn)的基站與多個(gè)移動(dòng)站使 用TDD ( Time Division Duplex)方式進(jìn)行空間多路復(fù)用通信時(shí)的通信控 制方法，其特征在于，包括如下步驟發(fā)送權(quán)重計(jì)算步驟，上述多個(gè)移動(dòng)站根據(jù)與上述基站之間的傳送路 徑狀態(tài)計(jì)算出發(fā)送權(quán)重；已知信號(hào)發(fā)送步驟，上述多個(gè)移動(dòng)站^f吏用上述發(fā)送^k重，發(fā)送用于 在上述基站側(cè)生成部分空間信息的第 一 已知信號(hào)；調(diào)度步驟，上述基站根據(jù)從上述多個(gè)移動(dòng)站接收到的第一已知信號(hào) 生成與該各移動(dòng)站之間的部分空間信息，進(jìn)而，根據(jù)各部分空間信息，信中使用的發(fā)送波束的下行調(diào)度、和決定在上行鏈路中進(jìn)行數(shù)據(jù)的同時(shí) 發(fā)送的發(fā)送源移動(dòng)站以及通信中使用的發(fā)送波束的上行調(diào)度；調(diào)度結(jié)果發(fā)送步驟，上述基站發(fā)送包括上述上行調(diào)度結(jié)果和在上述 發(fā)送源移動(dòng)站接收該上行調(diào)度結(jié)果時(shí)使用的第二已知信號(hào)的分組；以及UL數(shù)據(jù)分組發(fā)送步驟，上述發(fā)送源移動(dòng)站使用根據(jù)包含在上述分組 中的第二已知信號(hào)生成的接收權(quán)重接收該上行調(diào)度結(jié)果，按照所得到的 上行調(diào)度結(jié)果發(fā)送數(shù)據(jù)。
21，根據(jù)權(quán)利要求20所述的通信控制方法，其特征在于在上述已 知信號(hào)發(fā)送步驟中，以空間多路復(fù)用方式同時(shí)發(fā)送上述第 一 已知信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的通信控制方法，其特征在于在上述調(diào) 度結(jié)果發(fā)送步驟中，以空間多路復(fù)用方式發(fā)送包括第二已知信號(hào)的上述分組。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的通信控制方法，其特征在于將以上述 空間多路復(fù)用方式發(fā)送的各分組中包含的上述第二已知信號(hào)各自的模式 設(shè)為正交碼。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的通信控制方法，其特征在于在上述調(diào) 度結(jié)果發(fā)送步驟中，還根據(jù)接收到上述第一已知信號(hào)時(shí)的波束的響應(yīng)矢 量以及上述上行調(diào)度結(jié)果生成發(fā)送權(quán)重，使用該生成的發(fā)送權(quán)重以空間 多路復(fù)用方式發(fā)送上述分組。
25. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的通信控制方法，其特征在于還包括已 知信號(hào)信息通知步驟，在該已知信號(hào)信息通知步驟中上述基站對(duì)上述多 個(gè)移動(dòng)站事先通知上述第一已知信號(hào)的個(gè)數(shù)以及該第一已知信號(hào)各自的 模式，在上述發(fā)送權(quán)重計(jì)算步驟中，從上述計(jì)算出的發(fā)送權(quán)重中，選擇在 上述已知信號(hào)信息通知步驟中通知的第 一 已知信號(hào)的個(gè)數(shù)量的、條件良 好的發(fā)送權(quán)重，在上述已知信號(hào)發(fā)送步驟中，使用上述選擇的發(fā)送權(quán)重發(fā)送上述事 先通知的個(gè)數(shù)以及模式的第一已知信號(hào)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的通信控制方法，其特征在于將上述第 一已知信號(hào)各自的模式設(shè)為正交碼。
27. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的通信控制方法，其特征在于在上述發(fā) 送權(quán)重計(jì)算步驟中，計(jì)算出發(fā)送權(quán)重，以抑制針對(duì)本站的千擾信號(hào)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的通信控制方法，其特征在于，還包括 DL數(shù)據(jù)分組發(fā)送步驟，上述基站按照上述下行調(diào)度結(jié)果，向上述發(fā)送目的地移動(dòng)站以空間多路復(fù)用方式發(fā)送包括用戶(hù)數(shù)據(jù)以及在接收該用 戶(hù)數(shù)據(jù)時(shí)使用的第三已知信號(hào)的下行數(shù)據(jù)分組；以及上行Ack發(fā)送步驟，上述發(fā)送目的地移動(dòng)站根據(jù)從上述基站接收到 的下行數(shù)據(jù)分組中包含的第三已知信號(hào)，計(jì)算出在Ack回送時(shí)使用的上 行Ack發(fā)送權(quán)重，使用該計(jì)算出的上行Ack發(fā)送權(quán)重，回送包括在該基 站接收Ack信息時(shí)^f吏用的笫四已知信號(hào)的上行Ack分組。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的通信控制方法，其特征在于在存在多 個(gè)從上述基站同時(shí)接收到上述下行數(shù)據(jù)分組的發(fā)送目的地移動(dòng)站的情況 下，在上述上行Ack發(fā)送步驟中，以空間多路復(fù)用方式同時(shí)回送上行Ack 分組。
30. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的通信控制方法，其特征在于上述第三 已知信號(hào)與上述第四已知信號(hào)處于一對(duì)一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
31. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的通信控制方法，其特征在于，還包括 UL數(shù)據(jù)分組發(fā)送步驟，上述多個(gè)移動(dòng)站發(fā)送包括用戶(hù)數(shù)據(jù)以及在接收該用戶(hù)數(shù)據(jù)時(shí)l吏用的第五已知信號(hào)的上行數(shù)據(jù)分組；以及下行Ack發(fā)送步驟，上述基站根據(jù)從上述發(fā)送源移動(dòng)站接收到的上 行數(shù)據(jù)分組中包含的第五已知信號(hào)計(jì)算出在Ack回送時(shí)使用的下行Ack 發(fā)送權(quán)重，使用該計(jì)算出的下行Ack發(fā)送權(quán)重，回送包括在該發(fā)送源移 動(dòng)站接收Ack信息時(shí)使用的第六已知信號(hào)的下行Ack分組。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的通信控制方法，其特征在于在上述基 站從上述發(fā)送源移動(dòng)站同時(shí)接收到上述上行數(shù)據(jù)分組的情況下，在上述 下行Ack發(fā)送步驟中，以空間多路復(fù)用方式同時(shí)回送針對(duì)同時(shí)接收到的 上行數(shù)據(jù)分組的Ack分組。
33. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的通信控制方法，其特征在于上述第五 已知信號(hào)與上述第六已知信號(hào)處于一對(duì)一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
34. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的通信控制方法，其特征在于上述第二 已知信號(hào)與上述第五已知信號(hào)處于一對(duì)一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
35. 根據(jù)權(quán)利要求20~34中的任意一項(xiàng)所述的通信控制方法，其特 征在于在上述調(diào)度步驟中，將對(duì)系統(tǒng)分配的整個(gè)頻帶分割成傳送路徑 狀態(tài)視為大致相同的程度的頻帶寬度的子帶、或者比其窄的頻帶寬度的 子帶，對(duì)包括一個(gè)以上的該子帶的子帶組的任意一個(gè)分配上述多個(gè)移動(dòng) 站，對(duì)子帶組單位進(jìn)行調(diào)度。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的通信控制方法，其特征在于在上述調(diào) 度步驟中，在從上述多個(gè)移動(dòng)站的任意一個(gè)接收到子帶組的變更請(qǐng)求的 情況下，根據(jù)該變更請(qǐng)求的內(nèi)容，變更對(duì)該移動(dòng)站分配的子帶組。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的通信控制方法，其特征在于在上述調(diào) 度步驟中，根據(jù)從上述多個(gè)移動(dòng)站接收到的第一已知信號(hào)，計(jì)算出各波 束的響應(yīng)矢量，將與在該計(jì)算出的各響應(yīng)矢量中相關(guān)高的響應(yīng)矢量的移 動(dòng)站彼此分配給不同的子帶組。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，用空間多路復(fù)用傳送方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，移動(dòng)站具備發(fā)送權(quán)重計(jì)算部，計(jì)算出發(fā)送權(quán)重；以及波束信息通知信號(hào)生成部，發(fā)送用于在基站側(cè)生成部分空間信息的已知信號(hào)，基站具備調(diào)度單元(DL空間調(diào)度部(17)、UL空間調(diào)度部(18)、波束信息通知信號(hào)響應(yīng)矢量推測(cè)部(20))，根據(jù)所接收到的第一已知信號(hào)生成部分空間信息，根據(jù)部分空間信息，進(jìn)行下行調(diào)度、上行調(diào)度；以及調(diào)度結(jié)果發(fā)送單元(UL控制信息生成部(14)、發(fā)送權(quán)重計(jì)算部(19))，發(fā)送包括上行調(diào)度結(jié)果的分組。
文檔編號(hào)H04B7/06GK101485107SQ20078002565
公開(kāi)日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2007年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月7日
發(fā)明者加藤泰典, 原嘉孝, 平明德 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社