移動終端裝置、無線基站裝置、無線通信方法以及無線通信系統的製作方法

2023-07-25 04:48:01

移動終端裝置、無線基站裝置、無線通信方法以及無線通信系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供在共同應用MIMO技術以及CoMP技術時，能夠充分發揮兩個技術的效果的移動終端裝置、無線基站裝置以及無線通信方法。在移動終端裝置中，使用分別在來自多個小區的下行鏈路信號中包含的參照信號估計下行鏈路的信道狀態，根據多個小區的信道狀態，決定各小區用的PMI以及小區間相位差信息，以使各小區的PMI與小區間相位差信息的組合成為最佳，根據被決定的PMI以及小區間相位差信息，測定信道質量，將各小區用的PMI、小區間相位差信息以及信道質量信息發送至無線基站裝置。
【專利說明】移動終端裝置、無線基站裝置、無線通信方法以及無線通信系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及下一代移動通信系統中的移動終端裝置、無線基站裝置、無線通信方法以及無線通信系統。
【背景技術】
[0002]在UMTS (Universal Mobile Telecommunications System,通用移動通信系統)網絡中，以頻率利用效率的提高、數據傳輸速率的提高為目的，通過採用HSDPA(High SpeedDownlink Packet Access,高速下行鏈路分組接入)或 HSUPA (High Speed Uplink PacketAccess,高速上行鏈路分組接入),最大限度地發揮以W — CDMA (Wideband -Code DivisionMultiple Access,寬帶碼分多址)為基礎的系統的特徵。關於該UMTS網絡，以進一步的高速數據傳輸速率、低延遲等為目的，正在研究LTE (Long Term Evolution,長期演進)(非專利文獻I)。
[0003]在LTE方式的系統中，提出通過由多個天線發送接收數據，提高數據傳輸速率(頻率利用效率)的MMO(Multi Input Multi Output，多輸入多輸出)系統(例如，參照非專利文獻I)。在MMO傳輸中，接收機從按照每秩決定了多個在發送機的天線中應設定的相位/振幅控制量(預編碼矢量(預編碼權重))、和與預編碼矢量相關聯的PMI(Precoding MatrixIndicator,預編碼矩陣指示符)的碼本中選擇最佳的PMI而反饋給發送機。此外，接收機選擇表示最佳的秩的RI (Rank Indicator,秩指示符)而反饋給發送機。發送機基於從接收機反饋的PM1、RI確定對於各發送天線的預編碼權重，並進行預編碼而發送發送信息序列。
[0004]此外，在LTE方式的系統中，時域/頻域/空間區域的調度依賴於下行鏈路的信道狀況。因此，為了發送機進行最佳的調度，接收機報告信道狀態。作為報告該信道狀態的參數，有在上述PM1、或自適應調製解調以及編碼處理(AMC:Adaptive Modulation andCoding scheme)中使用的下行鏈路的質量信息(CQI:ChanneI Quality Indicator,信道質量指示符)。通過將這樣的PMI或CQI (信道狀態信息:CSI (Channel State Information)或反饋信息)從接收機反饋至發送機而進行調度。
[0005]現有技術文獻
[0006]非專利文獻
[0007]非專利文獻I:3GPP, TR25.912 (V7.L 0)，"Feasibility study for Evolved UTRAand UTRAN", Sept.2006

【發明內容】

[0008]發明要解決的課題
[0009]第三代系統一般使用5MHz的固定頻帶，在下行線路中能夠實現最大2Mbps左右的傳輸速率。另一方面，在LTE方式的系統中，使用1.4MHz?20MHz的可變頻帶，在下行線路中能夠實現最大300Mbps的傳輸速率，以及在上行線路中能夠實現75Mbps左右的傳輸速率。此外，在UMTS網絡中，以更加寬頻帶化以及高速化為目的，還研究LTE的後繼的系統(例如，高級LTE (LTE — A)系統)。
[0010]作為有望對Rel - 8LTE系統進一步提高系統性能的技術之一，存在小區間正交化。在Rel - 10以後的LTE系統(LTE — A系統)中，上行下行鏈路均通過正交多接入實現小區內的正交化。S卩，在下行鏈路中，在頻域中移動終端裝置(UE:User Equipment,用戶裝置)間進行正交。但是，與W — CDMA相同，小區間通過I小區頻率重複進行幹擾隨機化是基本的。
[0011]在3GPP (3rd Generation Partnership Project,第三代合作夥伴項目)中，作為用於實現小區間正交化的技術，正研究協調多點發送接收(CoMP Coordinated MultiplePoint Transmission/Reception)ο在CoMP發送接收中，對一個或多個UE,多個小區協調進行發送接收的信號處理。具體而言，研究在下行鏈路傳輸中，應用預編碼的多小區同時發送、協調調度/波束成型等。
[0012]此外，在CoMP發送接收中，也在下行鏈路傳輸中使用用於使用AMC的CQI。因此，在共同應用MMO技術以及CoMP技術的情況下，期望將PM1、CQI等的反饋信息以高精度從接收機反饋至發送機，充分發揮兩個技術的效果。
[0013]本發明是鑑於該點而完成的，其目的在於，提供在共同應用MMO技術以及CoMP技術時，能夠充分發揮兩個技術的效果的移動終端裝置、無線基站裝置、無線通信方法以及無線通信系統。
[0014]用於解決課題的手段
[0015]本發明的移動終端裝置的特徵在於，具有:估計部，使用分別在來自多個小區的下行鏈路信號中包含的參照信號估計多個小區的信道狀態；決定部，根據所述多個小區的信道狀態，分別決定各小區的PMI以及小區間相位差信息，以使所述各小區的PMI與所述小區間相位差信息的組合成為最佳；測定部，根據由所述決定部決定的PMI以及小區間相位差信息，測定信道質量；以及發送部，將所述各小區的PM1、所述小區間相位差信息以及信道質量的信息發送至無線基站。
[0016]本發明的無線基站裝置的特徵在於，具備:接收部，接收包含PMI以及小區間相位差信息的上行鏈路信號；乘法部，將所述PMI的預編碼權重與發送信號相乘；相位差調整部，使用所述小區間相位差信息，調整小區間的相位差；以及發送部，將所述發送信號進行協調多點發送，所述PMI以及所述小區間相位差信息是根據進行所述協調多點發送的多個小區的信道狀態而決定的以使各小區的PMI與小區間相位差信息的組合成為最佳的信息。
[0017]本發明的無線通信方法的特徵在於，具有:在所述移動終端裝置中，使用分別在來自多個小區的下行鏈路信號中包含的參照信號估計下行鏈路的信道狀態的步驟；根據所述多個小區的信道狀態，決定各小區的PMI (預編碼矩陣指示符)以及小區間相位差信息，以使所述各小區的PMI與小區間相位差信息的組合成為最佳的步驟；根據被決定的PMI以及小區間相位差信息，測定信道質量的步驟；以及將各小區的PM1、小區間相位差信息以及信道質量信息發送至無線基站的步驟。
[0018]本發明的無線通信系統將發送信號從多個小區的無線基站裝置對移動終端裝置發送，其特徵在於，所述移動終端裝置使用分別在來自多個小區的下行鏈路信號中包含的參照信號估計多個小區的信道狀態，根據所述多個小區的信道狀態，分別決定各小區的PMI(預編碼矩陣指示符)以及小區間相位差信息以使所述各小區的PMI與所述小區間相位差信息的組合成為最佳，根據由所述決定部決定的PMI以及小區間相位差信息，測定信道質量，將所述各小區的PM1、所述小區間相位差信息以及信道質量的信息發送至無線基站，所述多個小區的無線基站裝置基於從所述移動終端裝置發送的各小區的PM1、小區間相位差信息以及信道質量信息生成發送信號，對所述移動終端裝置發送所述發送信號。
[0019]發明效果
[0020]根據本發明，由於在移動終端裝置中，根據多個小區的下行鏈路的信道狀態決定各小區的PMI以及小區間相位差信息，以使各小區的PMI與小區間相位差信息的組合成為最佳，因此能夠以高精度決定PM1、小區間相位差信息以及信道質量信息。由此，在共同應用MIMO技術以及CoMP技術時，能夠充分發揮兩個技術的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是用於說明協調多點發送的圖。
[0022]圖2是用於說明無線基站裝置的結構的圖。
[0023]圖3是用於說明MMO技術的圖。
[0024]圖4是用於說明決定PM1、小區間相位差/[目息以及CQI的方法(參考例)的圖。
[0025]圖5是用於說明第I方式所涉及的決定PM1、小區間相位差信息以及CQI的方法的圖。
[0026]圖6是用於說明第2方式所涉及的決定PM1、小區間相位差信息以及CQI的方法的圖。
[0027]圖7是用於說明第3方式所涉及的決定PM1、小區間相位差信息以及CQI的方法的圖。
[0028]圖8是用於說明無線通信系統的系統結構的圖。
[0029]圖9是用於說明無線基站裝置的整體結構的圖。
[0030]圖10是用於說明移動終端裝置的整體結構的圖。
[0031]圖11是與移動終端裝置的基帶處理部對應的功能模塊圖。
[0032]圖12是與集中控制型無線基站裝置的基帶處理部對應的功能模塊圖。
[0033]圖13是與自主分散控制型無線基站裝置的基帶處理部對應的功能模塊圖。
【具體實施方式】
[0034]以下，參照附圖詳細說明本發明的實施方式。
[0035]首先，說明下行鏈路的CoMP發送。作為下行鏈路的CoMP發送，存在協調調度/協調波束形成(Coordinated scheduling/Coordinated beamforming)、和聯合處理(Jointprocessing)。協調調度/協調波束形成是僅從I個小區對I個UE發送的方法，是考慮來自其它小區的幹擾或對其它小區的幹擾而進行頻率/空間區域中的無線資源的分配的方法。另一方面，聯合處理是應用預編碼的多個小區同時發送，存在如圖1A所示那樣的從多個小區對I個UE發送的聯合傳輸(Joint transmission)、以及如圖1B所示那樣的瞬時選擇小區的動態小區選擇(Dynamic Cell Selection)。
[0036]作為實現CoMP發送接收的結構，存在如圖2A所示那樣的包含無線基站裝置(無線基站裝置eNB)、和與該無線基站裝置eNB通過光饋送結構(光纖)連接的多個遠程無線裝置(RRE:Remote Radio Equipment,遠程無線設備)的結構(基於遠程無線裝置結構的集中控制)。除此之外也存在如圖2B所示那樣的無線基站裝置(無線基站裝置eNB)的結構(基於獨立基站結構的自主分散控制)。
[0037]在圖2A所示的結構(RRE結構)中，通過無線基站裝置eNB集中控制遠程無線裝置RREU RRE2。在RRE結構中，由於進行多個RRE的基帶信號處理以及控制的無線基站裝置eNB (集中基站)與各小區即RRE之間通過使用了光纖的基帶信號連接，因此能夠在集中基站中一併進行小區間的無線資源控制。
[0038]另一方面，在圖2B所示的結構中，通過多個無線基站裝置eNB (或RRE)分別進行調度等的無線資源分配控制。此時，通過利用無線基站裝置eNBl?eNB3間的X2接口，根據需要將定時信息或調度等的無線資源分配信息發送至任一個無線基站裝置，從而進行小區間的協調。
[0039]接著，說明MMO技術。在如圖3所示的MMO系統的下行鏈路MMO傳輸中的預編碼，移動終端裝置UE使用來自各天線的接收信號測定信道變動量(信道狀態)。接著，基於測定的信道變動量，選擇與合成了來自無線基站裝置eNB的各發送天線的發送數據後的吞吐量(或接收SINR (Signal to Interference and Noise Ratio,信號幹擾噪聲比))成為最大的相位/振幅控制量(預編碼權重)對應的PMI (預編碼矩陣指示符)以及RI (秩指示符)。然後，將該選擇的PMI以及RI與信道質量信息(CQ1:信道質量指示符)一起，通過上行鏈路反饋至無線基站裝置eNB。
[0040]無線基站裝置eNB對發送信號進行信道編碼以及數據調製(AMC AdaptiveModulation and Coding，自適應調製和編碼)，基於從移動終端裝置UE反饋的PMI以及RI對發送數據進行預編碼。由此，對每個發送天線分別控制(偏移)相位/振幅。然後，將被相位/振幅偏移的發送數據從各天線發送。
[0041]然而，在共同應用上述的MMO技術以及CoMP技術的情況下，移動終端裝置UE除了與各小區對應的PMI之外，優選對無線基站裝置eNB反饋包含進行CoMP發送接收的多個小區間的相位差信息等的信息(inter-cell information,小區間信息)。此外，關於信道質量信息，優選移動終端裝置UE除了測定與歸屬地小區(服務小區)對應的CQKSingle cellCQI，單小區CQI)之外，還測定與在CoMP發送接收應用時進行通信的多個小區對應的CQI(CoMP CQI)，並將其發送至無線基站裝置。關於在CoMP發送接收的應用時所需的小區間的相位差等的信息(以下，也寫做「小區間相位差信息」)或與多個小區對應的信道質量信息，也能夠通過對無線基站裝置進行反饋，從而提高通信質量。
[0042]另外，小區間相位差信息是指服務小區與其它小區之間的相位差信息等，能夠通過根據每個小區的PMI或信道狀態計算相位差分信息從而求得。此外，在小區間相位差信息中，除了小區間的相位差的信息之外也可包含關于振幅的信息等。
[0043]像這樣，研究在對無線基站裝置反饋對於各小區的PM1、小區間相位差信息、對於服務小區的CQI以及對於多個小區的CQI的情況下，在移動終端裝置UE中，使用下述式
(I)?(4)決定各種信息的方法(參照圖4)。
[0044]
[0045]首先，移動終端裝置UE使用在來自多個小區的下行鏈路信號中分別包含的參照信號估計多個小區的信道狀態。然後，移動終端裝置UE使用以下的式(I )，根據各小區的信道狀態決定各小區的PMI (步驟ST101)。此時，移動終端裝置UE使用對每個秩決定了多個PMI的碼本，選擇每個小區最佳的PMI。由此，對於各小區的PMI被量化。
[0046][數I]
[0047]式(I)
【權利要求】
1.一種移動終端裝置，其特徵在於，具有: 估計部，使用分別在來自多個小區的下行鏈路信號中包含的參照信號估計多個小區的信道狀態；決定部，根據所述多個小區的信道狀態，分別決定各小區的PMI (預編碼矩陣指示符)以及小區間相位差信息，以使所述各小區的PMI與所述小區間相位差信息的組合成為最佳；測定部，根據由所述決定部決定的PMI以及小區間相位差信息，測定信道質量；以及發送部，將所述各小區的PM1、所述小區間相位差信息以及所述信道質量的信息發送至無線基站。
2.如權利要求1所述的移動終端裝置，其特徵在於， 關於服務小區的PMI，所述決定部根據所述服務小區的信道狀態使用碼本而決定。
3.如權利要求2所述的移動終端裝置，其特徵在於， 關於所述服務小區以外的其它小區的PMI以及小區間相位差信息，所述決定部根據所述多個小區的信道狀態、所述服務小區的PMI而決定。
4.如權利要求3所述的移動終端裝置，其特徵在於， 關於服務小區的信道質量，所述測定部根據所述服務小區的PMI以及所述服務小區的信道狀態而測定，關於多個小區的信道質量，所述測定部根據所述其它小區的PM1、所述小區間相位差信息以及所述多個小區的信道狀態而測定。
5.如權利要求3所述 的移動終端裝置，其特徵在於， 所述決定部使用以下的式(10)決定所述服務小區的PMI，使用以下的式(11)決定所述其它小區的PMI以及所述小區間相位差信息， [數I] 式(10) R = arg max H1.Pj I j =PMI的碼本索引 N:PMI的碼本尺寸(比特) H1:服務小區的信道狀態 P,':在服務小區中的碼字索引 [數2] 式(11) I_argm?.J?2



"iff K:在CoMP發送中包含的小區數 1:在小區間的相位差信息中的碼字索引 M:在小區間的相位差信息中的碼本尺寸(比特)j :在PMI的碼本中的碼本索引 N ：PMI的碼本尺寸H :多個小區的信道狀態，H=[H1, H2，…，Hk]。
6.如權利要求5所述的移動終端裝置，其特徵在於，所述測定部使用以下的式（12)決定所述服務小區的信道質量，使用以下的式（13)決 定所述多個小區的信道質量，[數3]Hi :服務小區的信道狀態 PT :來自無線基站裝置的發送功率 秩數接收信號 層序號在移動終端裝置中的接收機的平均噪聲 ICI :對移動終端裝置的來自服務小區以外的其它小區的幹擾 [數4]式（13)：{pkfWk,ff) = KPr/L-|r#iV + ICI?)NTjpK :在CoMP發送中包含的小區數 PT :來自無線基站裝置的發送功率 秩數接收信號多個小區的信道狀態，H=[H1, H2,…，Hk]N :在移動終端裝置中的接收機的平均噪聲icr :在移動終端裝置中的來自不屬於comp組的小區的幹擾。
7.如權利要求1所述的移動終端裝置，其特徵在於，所述決定部使用以下的式（14)決定所述多個小區的PMI以及所述小區間相位差信息， [數5]式（14){44^4 為一為} = rnmm pr-ifK :在CoMP發送中包含的小區數i :在小區間的相位差信息中的碼字索引M :在小區間的相位差信息中的碼本尺寸（比特）j:在PMI的碼本中的碼本索引 N =PMI的碼本尺寸 H:多個小區的信道狀態，H=LH1, H2，…，Hk]。
8.如權利要求7所述的移動終端裝置，其特徵在於， 關於所述多個小區的信道質量，所述測定部根據所述多個小區的PM1、所述小區間相位差信息以及所述多個小區的信道狀態而測定。
9.如權利要求8所述的移動終端裝置，其特徵在於， 所述測定部使用以下的式(15)決定服務小區的信道質量，使用以下的式(16)決定所述多個小區的信道質量， [數6] 式(15)
10.如權利要求7所述的移動終端裝置，其特徵在於， 所述決定部使用以下的式(17)進一步計算所述服務小區的PMI， [數8] 式(17)
11.如權利要求10所述的移動終端裝置，其特徵在於， 所述測定部使用以下的式(18)決定所述服務小區的信道質量，使用以下的式(19)決定所述多個小區的信道質量， [數9] 式(18) ?α = f [PiHl) = Pt iL.^1^ H1P^ IiN^ICI) H1:服務小區的信道狀態 Pt:來自無線基站裝置的發送功率 L:秩數 r:接收信號 1:層序號 N:在移動終端裝置中的接收機的平均噪聲 IC1:對移動終端裝置的來自服務小區以外的其它小區的幹擾 [數 10]` 式(19) K:在CoMP發送中包含的小區數 Pt:來自無線基站裝置的發送功率 L:秩數 r:接收信號 H:多個小區的信道狀態，H=LH1, H2,…，Hk] N:在移動終端裝置中的接收機的平均噪聲 ICI':在移動終端裝置中的來自不屬於CoMP組的小區的幹擾。
12.一種無線基站裝置，其特徵在於，具備: 接收部，接收包含PMI以及小區間相位差信息的上行鏈路信號；乘法部，將所述PMI的預編碼權重與發送信號相乘；相位差調整部，使用所述小區間相位差信息，調整小區間的相位差；以及發送部，將所述發送信號進行協調多點發送， 所述PMI以及所述小區間相位差信息是根據進行所述協調多點發送的多個小區的信道狀態而決定的使得各小區的PMI (預編碼矩陣指示符)與小區間相位差信息的組合成為最佳的信息。
13.一種無線通信方法，其特徵在於，具有: 在所述移動終端裝置中，使用分別在來自多個小區的下行鏈路信號中包含的參照信號而估計下行鏈路的信道狀態的步驟；根據所述多個小區的信道狀態，決定各小區的PMI (預編碼矩陣指示符)以及小區間相位差信息，以使所述各小區的PMI與所述小區間相位差信息的組合成為最佳的步驟；根據被決定的PMI以及小區間相位差信息，測定信道質量的步驟；以及將各小區的PM1、小區間相位差信息以及信道質量信息發送至無線基站的步驟。
14.如權利要求13所述的無線通信方法，其特徵在於，具有: 在所述無線基站裝置中，接收包含PMI以及小區間相位差信息的上行鏈路信號的步驟；將所述PMI的預編碼權重與發送信號相乘的步驟；使用所述小區間相位差信息，調整小區間的相位差的步驟；以及在與其它小區的無線基站裝置之間將所述發送信號進行協調多點發送的步驟。
15. 一種無線通信系統，將發送信號從多個小區的無線基站裝置對移動終端裝置發送，其特徵在於， 所述移動終端裝置使用分別在來自多個小區的下行鏈路信號中包含的參照信號估計多個小區的信道狀態，根據所述多個小區的信道狀態，分別決定各小區的PMI (預編碼矩陣指示符)以及小區間相位差信息以使所述各小區的PMI與所述小區間相位差信息的組合成為最佳，根據由所述決定部決定的PMI以及小區間相位差信息，測定信道質量，將所述各小區的PM1、所述小區間相位差信息以及信道質量的信息發送至無線基站， 所述多個小區的無線基站裝置基於從所述移動終端裝置發送的各小區的PM1、小區間相位差信息以及信道質量信息生成發送信號，對所述移動終端裝置發送所述發送信號。
【文檔編號】H04J99/00GK103493415SQ201280018652
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年4月12日 優先權日:2011年4月15日
【發明者】永田聰, 雲翔, 佘小明, 陳嵐 申請人:株式會社Ntt都科摩