基地局及び基地局の通信方法
【課題】移動局に適切な参照信号を送信させ適切なAAS制御を実現する。
【解決手段】本発明に係る基地局1は、移動局と無線通信を行う、複数のアンテナを有する基地局1であって、前記移動局と無線通信に利用する通信チャネルを割り当てる割当部50と、前記移動局に下り通信チャネルと同一周波数帯の上り通信チャネルが割り当てられていない場合、前記下り通信チャネルと同一周波数帯の空き上り通信チャネルを用いた参照信号の送信を前記移動局に要求する要求部70と、前記移動局からの前記参照信号に基づいて、前記下り通信チャネルで前記移動局に無線信号を送信する際のウェイトを算出する算出部21と、を備える。
【解決手段】本発明に係る基地局1は、移動局と無線通信を行う、複数のアンテナを有する基地局1であって、前記移動局と無線通信に利用する通信チャネルを割り当てる割当部50と、前記移動局に下り通信チャネルと同一周波数帯の上り通信チャネルが割り当てられていない場合、前記下り通信チャネルと同一周波数帯の空き上り通信チャネルを用いた参照信号の送信を前記移動局に要求する要求部70と、前記移動局からの前記参照信号に基づいて、前記下り通信チャネルで前記移動局に無線信号を送信する際のウェイトを算出する算出部21と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、基地局及び基地局の通信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、移動体通信方式の標準化団体である3GPPにおいて、LTE(Long Term Evolution)に関する検討が進められている。特に、TDD(Time Division Duplex:時分割複信)方式を採用するLTEでは、AAS(Adaptive Antenna System)の導入が検討されている。AASは、複数のアンテナ素子からなるアレイアンテナにおいて、各アンテナ素子の重み付けを伝搬環境に応じてアダプティブ制御して、電波の指向性を変えるようにしたものである。AASに対応したアダプティブアレイ基地局は、移動局から送信される参照信号(Reference Signal)に基づいて計算したアンテナウェイトをダウンリンク送信時に利用することで、所望の移動局へのビームフォーミングやヌルステアリング等の適応制御を行う。
【0003】
図4に示すように、TDD方式を採用するLTEの通信フレームは10個のサブフレームから構成される。各サブフレームは、移動局から基地局へのアップリンク通信用のULサブフレーム、基地局から移動局へのダウンリンク通信用のDLサブフレーム、及び、サブフレーム内にアップリンク通信用のUL領域とダウンリンク通信用のDL領域とが存在するSpecialサブフレームに分類される(例えば、非特許文献1参照)。
【0004】
AASでは、ULサブフレーム及びDLサブフレームのペア(対応関係)を規定し、基地局と移動局との間の通信は、当該ペアを利用して行うことが好ましい。これは、基地局は、ULサブフレームにおいて移動局から送信される参照信号を受信すると、当該参照信号から適切な送信ウェイトを計算することができるため、より効率的にDLサブフレームでのダウンリンク通信を行うことができるためである。
【0005】
図5は、ULサブフレーム及びDLサブフレームのペアの詳細を示す図である。ULサブフレームであるサブフレーム2とDLサブフレームであるサブフレーム4とはペアになっており、リソースブロック(無線通信チャネル)RB6が共通の移動局に割り当てられている。ULサブフレームであるサブフレーム2には、参照信号を送信するためのシンボルとして、DRS:Demodulation Reference SignalとSRS:Sounding Reference Signalとが存在する。DRSは移動局が基地局に送信するユーザデータと関連付けて送信される参照信号であり、SRSはユーザデータと関連付けることなく送信できる参照信号である。図5の場合、移動局にはULサブフレームであるサブフレーム2が割り当てられており、基地局に対するユーザデータの送信が行われるため、移動局はサブフレーム2のリソースブロックRB6のDRSを利用して基地局に参照信号を送信することができる。基地局は参照信号を受信すると、サブフレーム4のリソースブロックRB6について最適なアダプティブアレイ制御を行うことができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】3GPP TS36.211(V8.7.0),"Physical Channels and Modulation", May 2009
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来のLTEでは、ULサブフレーム及びDLサブフレームのペアが共通の移動局に割り当てられている場合に限り、移動局は基地局にアダプティブアレイ用の参照信号を送信することができる。即ち、ULサブフレーム及びDLサブフレームのペアが共通の移動局に割り当てられていない場合には、移動局は基地局にアダプティブアレイ用の参照信号を送信することができない。
【0008】
図6は、従来のLTEにおけるサブフレーム構成の一例を示す図である。例えば、図6の構成5の場合、唯一のULサブフレームであるサブフレーム2に対し、DLサブフレームであるサブフレーム0、2〜9がペアとなっている。例えば、DLサブフレームであるサブフレーム3及びサブフレーム4に対し、移動局A及び移動局Bという異なる移動局が割り当てられたとする。この場合、ULサブフレームはサブフレーム2のみであるため、移動局A又は移動局Bのいずれか一方にしか、ULサブフレームを割り当てることができない。ULサブフレームが割当てられない移動局は、基地局に対して参照信号を送信することができないため、基地局も当該移動局に対する適切な送信ウェイトを計算することができず、AAS効率が低下してしまう。
【0009】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、移動局に適切なULサブフレームを利用して参照信号を送信させることにより適切なAAS制御を実現可能な基地局及び基地局の通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上述した諸課題を解決すべく、第1の発明による基地局は、
移動局と無線通信を行う、複数のアンテナを有する基地局であって、
前記移動局と無線通信に利用する通信チャネルを割り当てる割当部と、
前記移動局に下り通信チャネルと同一周波数帯の上り通信チャネルが割り当てられていない場合、前記下り通信チャネルと同一周波数帯の空き上り通信チャネルを用いた参照信号の送信を前記移動局に要求する要求部と、
前記移動局からの前記参照信号に基づいて、前記下り通信チャネルで前記移動局に無線信号を送信する際のウェイトを算出する算出部と、
を備えることを特徴とするものである。
【0011】
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質
的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るもの
であり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【0012】
例えば、本発明を方法として実現させた第2の発明による基地局の通信方法は、
移動局と無線通信を行う、複数のアンテナを有する基地局の通信方法であって、
前記移動局と無線通信に利用する通信チャネルを割り当てるステップと、
前記移動局に下り通信チャネルと同一周波数帯の上り通信チャネルが割り当てられていない場合、前記下り通信チャネルと同一周波数帯の空き上り通信チャネルを用いた参照信号の送信を前記移動局に要求するステップと、
前記移動局からの前記参照信号に基づいて、前記下り通信チャネルで前記移動局に無線信号を送信する際のウェイトを算出するステップと、
を含むものである。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、移動局に適切なULサブフレームを利用して参照信号を送信させることにより適切なAAS制御を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】図1は、本発明の一実施形態に係る基地局の機能ブロック図である。
【図2】図2は、図1に示す基地局の動作フローチャートである。
【図3】図3は、空きULサブフレームにおける参照信号送信用のシンボル割り当ての一例を示す図である。
【図4】図4は、LTEにおける通信フレーム構成の一例を示す図である。
【図5】図5は、サブフレームのペアの詳細を示す図である。
【図6】図6は、従来のLTEにおけるサブフレーム構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。
【0016】
図1は、本発明の一実施形態に係る、TDD(時分割複信)方式のLTEを採用し、複数のアンテナを有する基地局である、アダプティブアレイ基地局1の概略構成を示す図である。アダプティブアレイ基地局1は、アレイアンテナANTと、無線通信部10と、ウェイト算出部21(算出部)及びウェイト付加部22を含むAAS処理部20と、ベースバンド処理部30と、スケジューラー40と、無線リソース割当部50(割当部)と、無線リソース割当判定部60と、RS(Reference Signal)要求作成部70(要求部)とを有する。無線通信部10と、AAS処理部20と、ベースバンド処理部30とは、LTE方式に好適なインタフェース機器/回路から構成され、スケジューラー40、無線リソース割当部50、無線リソース判定部60及びRS要求作成部70はCPU等の好適なプロセッサから構成されるものである。以下、各部の詳細について説明する。
【0017】
無線通信部10は、受信系の処理として、アレイアンテナANTが受信した無線信号を搬送波の周波数からベースバンド周波数に変換し、生成した信号をウェイト算出部21に出力する。また、無線通信部10は、送信系の処理として、ウェイト付加部22からのベースバンド周波数の信号を搬送波の周波数へ変換し、アレイアンテナANTを通じて、アダプティブアレイ制御により移動局に送信する。
【0018】
AAS処理部20において、受信系のウェイト算出部21は、無線通信部10から入力された信号に適応信号処理を行いベースバンド部30へ出力する。具体的には、ウェイト算出部21は、適応信号処理として、ULサブフレームを通じて移動局から送信される参照信号(Reference Signal)や他の既知情報を用いて、アレイアンテナANTのアンテナ素子毎に求まる位相情報などから、移動局に対して高い送信利得を得られるように、当該ULサブフレームとペアとなるDLサブフレームに対する送信ウェイト(アンテナ素子毎の位相/振幅の重み付け)を算出する。一方、送信系のウェイト付加部22は、ベースバンド部30から入力された信号に、ウェイト算出部21で得られた送信ウェイトを加え、当該信号を無線通信部10に出力する。
【0019】
ベースバンド処理部30は、受信系の処理として、ウェイト算出部21から入力された信号を復調し、復調結果を移動局ごとに分離してスケジューラー40に出力する。また、ベースバンド処理部30は、送信系の処理として、無線リソース割当部50から入力された移動局への送信データや、RS要求作成部70から入力されたRS要求のシンボル列をウェイト付加部22に出力する。
【0020】
スケジューラー40は、ベースバンド処理部30から入力される移動局毎の受信データから、リソースブロック(無線通信チャネル)を割り当てる移動局を設定する。具体的には、スケジューラー40は、移動局から報告されるリソースブロック毎の受信信号品質、チャネル状態情報(CQI)、又は送信すべきデータ量に応じて、リソースブロックを割り当てる移動局を設定する。
【0021】
無線リソース割当部50は、スケジューラー40が設定した移動局に対して無線リソースを割り当てる。無線リソース割当部50は、基本的に、移動局に対してULサブフレームとDLサブフレームとのペアを割当てる。しかし、例えば、基地局から移動局への下りデータが存在するが、移動局から基地局への上りデータが存在しない場合には、ULサブフレームを空きサブフレームとして、DLサブフレームのみを移動局に対して割当てる。
【0022】
無線リソース割当判定部60は、無線リソース割当部50の割当結果を参照し、ULサブフレームに空きが存在するかを判定する。ULサブフレームに空きが存在する場合、無線リソース割当判定部60は、RS要求作成部70に対し、RS要求の作成指示を送信する。
【0023】
RS要求作成部70は、無線リソース割当判定部60からRS要求の作成指示を受けると、移動局に対して参照信号の送信を要求するためのRS要求を作成し、ベースバンド処理部30に供給する。ここで、RS要求とは、移動局に対してある周波数(リソースブロック)において、DLサブフレームのみが割り当てられており、ペアとなる(同一周波数の)ULサブフレームが割当てられていない場合に、DLサブフレームと同一周波数の空きULサブフレームを用いた参照信号の送信を移動局に要求するものである。図3は、空きULサブフレームにおける参照信号送信用のシンボル割り当ての一例を示す図である。図3(a)において、ULサブフレームであるサブフレーム2は空きULサブフレームであり、DLサブフレームであるサブフレーム0、3〜9については、サブフレーム3・4が移動局Aに割り当てられ、サブフレーム5・6が移動局Bに割り当てられ、サブフレーム7・8が移動局Cに割り当てられ、サブフレーム9・0が移動局Dに割り当てられている。この場合、RS要求作成部70は、移動局A〜Dに対して、空きULサブフレームであるサブフレーム2を用いた参照信号の送信を要求するためのRS要求を作成する。図3(b)は、RS要求作成部70が作成したRS要求における各移動局へのシンボルの割り当てを示す図である。サブフレームでは、DRSの送信に割り当てられているシンボルは、通常、各スロットに1シンボルしか割り当てられていないため、RS要求を行う移動局数が3以上である場合、図3(b)のように、空きULサブフレームであるサブフレーム2の先頭シンボルから順に、移動局A〜Dに対して参照信号送信用のシンボルが割り当てられる。なお、RS要求を行う移動局が存在し、その移動局数が1または2である場合は、各スロットにおいて通常時に割り当てられている1シンボルをDRS送信に利用してもよい。図3(c)は、各移動局に対して割り当てられた参照信号送信用のシンボルの詳細を示すものである。図3(c)では、各移動局に割り当てられたシンボル内において、DRSを用いた参照信号の送信が示されている。図3に示すRS要求によれば、移動局A〜Dは、自身が基地局に送信するデータがなく、自局用のULサブフレームを割り当てられていない場合でも、空きULサブフレームを用いて参照信号を送信することが出来る。移動局A〜Dは基地局1からRS要求を受信すると、空きULサブフレームであるサブフレーム2のうち、自局に割り当てられたシンボルにおいて、DRS(参照信号領域)を用いた参照信号の送信を行う。基地局1は、この参照信号を受信すると、移動局1〜4に対して適切なアダプティブアレイ制御を行うことができる。なお、図3に示す参照信号の割り当ては一例に過ぎず、RS要求作成部70は各移動局に対して、空きULサブフレームの任意のシンボルを参照信号送信用に割り当てることができることに留意されたい。また、参照信号の送信はDRSのみに限定されず、SRSを用いた参照信号の送信を移動局に要求することも可能である。
【0024】
図2は、図1に示す基地局1の動作フローチャートである。無線通信部10は、アレイアンテナANTを通じて移動局からの無線信号を受信すると、受信した無線信号を搬送波の周波数からベースバンド周波数に変換し、生成した信号をウェイト算出部21に出力する(ステップS101)。ウェイト算出部21は、移動局より送信される参照信号や他の既知情報を用いて、アレイアンテナANTのアンテナ素子毎に求まる位相情報などから、移動局に対して高い送信利得を得られるような送信ウェイトを算出する(ステップS102)。具体的には、ウェイト算出部21は、ULサブフレームを通じて移動局から送信される参照信号等に基づいて、移動局に対して高い送信利得を得られるように、当該ULサブフレームとペアとなるDLサブフレームに対する送信ウェイトを算出する。また、移動局がRS要求に基づき空きULサブフレーム内で参照信号を送信してきた場合には、ウェイト算出21は、各参照信号に基づき、対応するDLサブフレームに対する送信ウェイトを算出する。ベースバンド処理部30は、ウェイト算出部21から入力された信号を復調し、復調結果を移動局ごとに分離してスケジューラー40に出力する(ステップS103)。
【0025】
スケジューラー40は、ベースバンド処理部30から入力される移動局毎の受信データから、リソースブロックを割り当てる移動局を設定する(ステップS104)。無線リソース割当部50は、スケジューラー40が設定した移動局に対して無線リソースを割り当てる(ステップS105)。
【0026】
無線リソース割当判定部60は、無線リソース割当部50の割当結果を参照し、ULサブフレームに空きが存在するかを判定する(ステップS106)。ULサブフレームに空きが存在する場合、無線リソース割当判定部60は、RS要求作成部70に対し、RS要求の作成指示を送信する。RS要求作成部70は、無線リソース割当判定部60からRS要求の作成指示を受けると、移動局に対して参照信号の送信を要求するためのRS要求を作成する(ステップS107)。具体的には、RS要求作成部70は、DLサブフレームのみが割り当てられており、ペアとなる(同一周波数の)ULサブフレームが割当てられていない基地局に対し、DLサブフレームと同一周波数の空きULサブフレームを用いた参照信号の送信を移動局に要求するRS要求を作成する。
【0027】
ベースバンド処理部30は、無線リソース割当部50から入力された移動局への送信データと、RS要求作成部70から入力されたRS要求のシンボル列をウェイト付加部22に出力する(ステップS108)。ウェイト付加部22は、ベースバンド部30から入力された信号に、ウェイト算出部21で得られた送信ウェイトを加え、当該信号を無線通信部10に出力する(ステップS109)。無線通信部10は、ウェイト付加部22からのベースバンド周波数の信号を搬送波の周波数へ変換し、アレイアンテナANTを通じて、アダプティブアレイ制御により移動局に送信する(ステップS110)。
【0028】
本実施形態によれば、移動局にULサブフレームとDLサブフレームとのペアが割り当てられていない場合、RS要求作成部70は、空きULサブフレームを用いた参照信号の送信を移動局に要求する。このため、基地局1は、移動局から適切な参照信号を受信することができ、ダウンリンク通信で適切なAAS制御を行うことができる。
【0029】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、本実施例における、AASにおけるウェイトの算出及び付加を行うAAS処理部20の機能を、ベースバンド処理部30にもたせることも可能である。また、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【0030】
1 アダプティブアレイ基地局
10 無線通信部
20 AAS処理部
21 ウェイト算出部
22 ウェイト付加部
30 ベースバンド処理部
40 スケジューラー
50 無線リソース割当部
60 無線リソース割当判定部
70 RS要求作成部
ANT アレイアンテナ
【技術分野】
【0001】
この発明は、基地局及び基地局の通信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、移動体通信方式の標準化団体である3GPPにおいて、LTE(Long Term Evolution)に関する検討が進められている。特に、TDD(Time Division Duplex:時分割複信)方式を採用するLTEでは、AAS(Adaptive Antenna System)の導入が検討されている。AASは、複数のアンテナ素子からなるアレイアンテナにおいて、各アンテナ素子の重み付けを伝搬環境に応じてアダプティブ制御して、電波の指向性を変えるようにしたものである。AASに対応したアダプティブアレイ基地局は、移動局から送信される参照信号(Reference Signal)に基づいて計算したアンテナウェイトをダウンリンク送信時に利用することで、所望の移動局へのビームフォーミングやヌルステアリング等の適応制御を行う。
【0003】
図4に示すように、TDD方式を採用するLTEの通信フレームは10個のサブフレームから構成される。各サブフレームは、移動局から基地局へのアップリンク通信用のULサブフレーム、基地局から移動局へのダウンリンク通信用のDLサブフレーム、及び、サブフレーム内にアップリンク通信用のUL領域とダウンリンク通信用のDL領域とが存在するSpecialサブフレームに分類される(例えば、非特許文献1参照)。
【0004】
AASでは、ULサブフレーム及びDLサブフレームのペア(対応関係)を規定し、基地局と移動局との間の通信は、当該ペアを利用して行うことが好ましい。これは、基地局は、ULサブフレームにおいて移動局から送信される参照信号を受信すると、当該参照信号から適切な送信ウェイトを計算することができるため、より効率的にDLサブフレームでのダウンリンク通信を行うことができるためである。
【0005】
図5は、ULサブフレーム及びDLサブフレームのペアの詳細を示す図である。ULサブフレームであるサブフレーム2とDLサブフレームであるサブフレーム4とはペアになっており、リソースブロック(無線通信チャネル)RB6が共通の移動局に割り当てられている。ULサブフレームであるサブフレーム2には、参照信号を送信するためのシンボルとして、DRS:Demodulation Reference SignalとSRS:Sounding Reference Signalとが存在する。DRSは移動局が基地局に送信するユーザデータと関連付けて送信される参照信号であり、SRSはユーザデータと関連付けることなく送信できる参照信号である。図5の場合、移動局にはULサブフレームであるサブフレーム2が割り当てられており、基地局に対するユーザデータの送信が行われるため、移動局はサブフレーム2のリソースブロックRB6のDRSを利用して基地局に参照信号を送信することができる。基地局は参照信号を受信すると、サブフレーム4のリソースブロックRB6について最適なアダプティブアレイ制御を行うことができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】3GPP TS36.211(V8.7.0),"Physical Channels and Modulation", May 2009
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来のLTEでは、ULサブフレーム及びDLサブフレームのペアが共通の移動局に割り当てられている場合に限り、移動局は基地局にアダプティブアレイ用の参照信号を送信することができる。即ち、ULサブフレーム及びDLサブフレームのペアが共通の移動局に割り当てられていない場合には、移動局は基地局にアダプティブアレイ用の参照信号を送信することができない。
【0008】
図6は、従来のLTEにおけるサブフレーム構成の一例を示す図である。例えば、図6の構成5の場合、唯一のULサブフレームであるサブフレーム2に対し、DLサブフレームであるサブフレーム0、2〜9がペアとなっている。例えば、DLサブフレームであるサブフレーム3及びサブフレーム4に対し、移動局A及び移動局Bという異なる移動局が割り当てられたとする。この場合、ULサブフレームはサブフレーム2のみであるため、移動局A又は移動局Bのいずれか一方にしか、ULサブフレームを割り当てることができない。ULサブフレームが割当てられない移動局は、基地局に対して参照信号を送信することができないため、基地局も当該移動局に対する適切な送信ウェイトを計算することができず、AAS効率が低下してしまう。
【0009】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、移動局に適切なULサブフレームを利用して参照信号を送信させることにより適切なAAS制御を実現可能な基地局及び基地局の通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上述した諸課題を解決すべく、第1の発明による基地局は、
移動局と無線通信を行う、複数のアンテナを有する基地局であって、
前記移動局と無線通信に利用する通信チャネルを割り当てる割当部と、
前記移動局に下り通信チャネルと同一周波数帯の上り通信チャネルが割り当てられていない場合、前記下り通信チャネルと同一周波数帯の空き上り通信チャネルを用いた参照信号の送信を前記移動局に要求する要求部と、
前記移動局からの前記参照信号に基づいて、前記下り通信チャネルで前記移動局に無線信号を送信する際のウェイトを算出する算出部と、
を備えることを特徴とするものである。
【0011】
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質
的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るもの
であり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【0012】
例えば、本発明を方法として実現させた第2の発明による基地局の通信方法は、
移動局と無線通信を行う、複数のアンテナを有する基地局の通信方法であって、
前記移動局と無線通信に利用する通信チャネルを割り当てるステップと、
前記移動局に下り通信チャネルと同一周波数帯の上り通信チャネルが割り当てられていない場合、前記下り通信チャネルと同一周波数帯の空き上り通信チャネルを用いた参照信号の送信を前記移動局に要求するステップと、
前記移動局からの前記参照信号に基づいて、前記下り通信チャネルで前記移動局に無線信号を送信する際のウェイトを算出するステップと、
を含むものである。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、移動局に適切なULサブフレームを利用して参照信号を送信させることにより適切なAAS制御を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】図1は、本発明の一実施形態に係る基地局の機能ブロック図である。
【図2】図2は、図1に示す基地局の動作フローチャートである。
【図3】図3は、空きULサブフレームにおける参照信号送信用のシンボル割り当ての一例を示す図である。
【図4】図4は、LTEにおける通信フレーム構成の一例を示す図である。
【図5】図5は、サブフレームのペアの詳細を示す図である。
【図6】図6は、従来のLTEにおけるサブフレーム構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。
【0016】
図1は、本発明の一実施形態に係る、TDD(時分割複信)方式のLTEを採用し、複数のアンテナを有する基地局である、アダプティブアレイ基地局1の概略構成を示す図である。アダプティブアレイ基地局1は、アレイアンテナANTと、無線通信部10と、ウェイト算出部21(算出部)及びウェイト付加部22を含むAAS処理部20と、ベースバンド処理部30と、スケジューラー40と、無線リソース割当部50(割当部)と、無線リソース割当判定部60と、RS(Reference Signal)要求作成部70(要求部)とを有する。無線通信部10と、AAS処理部20と、ベースバンド処理部30とは、LTE方式に好適なインタフェース機器/回路から構成され、スケジューラー40、無線リソース割当部50、無線リソース判定部60及びRS要求作成部70はCPU等の好適なプロセッサから構成されるものである。以下、各部の詳細について説明する。
【0017】
無線通信部10は、受信系の処理として、アレイアンテナANTが受信した無線信号を搬送波の周波数からベースバンド周波数に変換し、生成した信号をウェイト算出部21に出力する。また、無線通信部10は、送信系の処理として、ウェイト付加部22からのベースバンド周波数の信号を搬送波の周波数へ変換し、アレイアンテナANTを通じて、アダプティブアレイ制御により移動局に送信する。
【0018】
AAS処理部20において、受信系のウェイト算出部21は、無線通信部10から入力された信号に適応信号処理を行いベースバンド部30へ出力する。具体的には、ウェイト算出部21は、適応信号処理として、ULサブフレームを通じて移動局から送信される参照信号(Reference Signal)や他の既知情報を用いて、アレイアンテナANTのアンテナ素子毎に求まる位相情報などから、移動局に対して高い送信利得を得られるように、当該ULサブフレームとペアとなるDLサブフレームに対する送信ウェイト(アンテナ素子毎の位相/振幅の重み付け)を算出する。一方、送信系のウェイト付加部22は、ベースバンド部30から入力された信号に、ウェイト算出部21で得られた送信ウェイトを加え、当該信号を無線通信部10に出力する。
【0019】
ベースバンド処理部30は、受信系の処理として、ウェイト算出部21から入力された信号を復調し、復調結果を移動局ごとに分離してスケジューラー40に出力する。また、ベースバンド処理部30は、送信系の処理として、無線リソース割当部50から入力された移動局への送信データや、RS要求作成部70から入力されたRS要求のシンボル列をウェイト付加部22に出力する。
【0020】
スケジューラー40は、ベースバンド処理部30から入力される移動局毎の受信データから、リソースブロック(無線通信チャネル)を割り当てる移動局を設定する。具体的には、スケジューラー40は、移動局から報告されるリソースブロック毎の受信信号品質、チャネル状態情報(CQI)、又は送信すべきデータ量に応じて、リソースブロックを割り当てる移動局を設定する。
【0021】
無線リソース割当部50は、スケジューラー40が設定した移動局に対して無線リソースを割り当てる。無線リソース割当部50は、基本的に、移動局に対してULサブフレームとDLサブフレームとのペアを割当てる。しかし、例えば、基地局から移動局への下りデータが存在するが、移動局から基地局への上りデータが存在しない場合には、ULサブフレームを空きサブフレームとして、DLサブフレームのみを移動局に対して割当てる。
【0022】
無線リソース割当判定部60は、無線リソース割当部50の割当結果を参照し、ULサブフレームに空きが存在するかを判定する。ULサブフレームに空きが存在する場合、無線リソース割当判定部60は、RS要求作成部70に対し、RS要求の作成指示を送信する。
【0023】
RS要求作成部70は、無線リソース割当判定部60からRS要求の作成指示を受けると、移動局に対して参照信号の送信を要求するためのRS要求を作成し、ベースバンド処理部30に供給する。ここで、RS要求とは、移動局に対してある周波数(リソースブロック)において、DLサブフレームのみが割り当てられており、ペアとなる(同一周波数の)ULサブフレームが割当てられていない場合に、DLサブフレームと同一周波数の空きULサブフレームを用いた参照信号の送信を移動局に要求するものである。図3は、空きULサブフレームにおける参照信号送信用のシンボル割り当ての一例を示す図である。図3(a)において、ULサブフレームであるサブフレーム2は空きULサブフレームであり、DLサブフレームであるサブフレーム0、3〜9については、サブフレーム3・4が移動局Aに割り当てられ、サブフレーム5・6が移動局Bに割り当てられ、サブフレーム7・8が移動局Cに割り当てられ、サブフレーム9・0が移動局Dに割り当てられている。この場合、RS要求作成部70は、移動局A〜Dに対して、空きULサブフレームであるサブフレーム2を用いた参照信号の送信を要求するためのRS要求を作成する。図3(b)は、RS要求作成部70が作成したRS要求における各移動局へのシンボルの割り当てを示す図である。サブフレームでは、DRSの送信に割り当てられているシンボルは、通常、各スロットに1シンボルしか割り当てられていないため、RS要求を行う移動局数が3以上である場合、図3(b)のように、空きULサブフレームであるサブフレーム2の先頭シンボルから順に、移動局A〜Dに対して参照信号送信用のシンボルが割り当てられる。なお、RS要求を行う移動局が存在し、その移動局数が1または2である場合は、各スロットにおいて通常時に割り当てられている1シンボルをDRS送信に利用してもよい。図3(c)は、各移動局に対して割り当てられた参照信号送信用のシンボルの詳細を示すものである。図3(c)では、各移動局に割り当てられたシンボル内において、DRSを用いた参照信号の送信が示されている。図3に示すRS要求によれば、移動局A〜Dは、自身が基地局に送信するデータがなく、自局用のULサブフレームを割り当てられていない場合でも、空きULサブフレームを用いて参照信号を送信することが出来る。移動局A〜Dは基地局1からRS要求を受信すると、空きULサブフレームであるサブフレーム2のうち、自局に割り当てられたシンボルにおいて、DRS(参照信号領域)を用いた参照信号の送信を行う。基地局1は、この参照信号を受信すると、移動局1〜4に対して適切なアダプティブアレイ制御を行うことができる。なお、図3に示す参照信号の割り当ては一例に過ぎず、RS要求作成部70は各移動局に対して、空きULサブフレームの任意のシンボルを参照信号送信用に割り当てることができることに留意されたい。また、参照信号の送信はDRSのみに限定されず、SRSを用いた参照信号の送信を移動局に要求することも可能である。
【0024】
図2は、図1に示す基地局1の動作フローチャートである。無線通信部10は、アレイアンテナANTを通じて移動局からの無線信号を受信すると、受信した無線信号を搬送波の周波数からベースバンド周波数に変換し、生成した信号をウェイト算出部21に出力する(ステップS101)。ウェイト算出部21は、移動局より送信される参照信号や他の既知情報を用いて、アレイアンテナANTのアンテナ素子毎に求まる位相情報などから、移動局に対して高い送信利得を得られるような送信ウェイトを算出する(ステップS102)。具体的には、ウェイト算出部21は、ULサブフレームを通じて移動局から送信される参照信号等に基づいて、移動局に対して高い送信利得を得られるように、当該ULサブフレームとペアとなるDLサブフレームに対する送信ウェイトを算出する。また、移動局がRS要求に基づき空きULサブフレーム内で参照信号を送信してきた場合には、ウェイト算出21は、各参照信号に基づき、対応するDLサブフレームに対する送信ウェイトを算出する。ベースバンド処理部30は、ウェイト算出部21から入力された信号を復調し、復調結果を移動局ごとに分離してスケジューラー40に出力する(ステップS103)。
【0025】
スケジューラー40は、ベースバンド処理部30から入力される移動局毎の受信データから、リソースブロックを割り当てる移動局を設定する(ステップS104)。無線リソース割当部50は、スケジューラー40が設定した移動局に対して無線リソースを割り当てる(ステップS105)。
【0026】
無線リソース割当判定部60は、無線リソース割当部50の割当結果を参照し、ULサブフレームに空きが存在するかを判定する(ステップS106)。ULサブフレームに空きが存在する場合、無線リソース割当判定部60は、RS要求作成部70に対し、RS要求の作成指示を送信する。RS要求作成部70は、無線リソース割当判定部60からRS要求の作成指示を受けると、移動局に対して参照信号の送信を要求するためのRS要求を作成する(ステップS107)。具体的には、RS要求作成部70は、DLサブフレームのみが割り当てられており、ペアとなる(同一周波数の)ULサブフレームが割当てられていない基地局に対し、DLサブフレームと同一周波数の空きULサブフレームを用いた参照信号の送信を移動局に要求するRS要求を作成する。
【0027】
ベースバンド処理部30は、無線リソース割当部50から入力された移動局への送信データと、RS要求作成部70から入力されたRS要求のシンボル列をウェイト付加部22に出力する(ステップS108)。ウェイト付加部22は、ベースバンド部30から入力された信号に、ウェイト算出部21で得られた送信ウェイトを加え、当該信号を無線通信部10に出力する(ステップS109)。無線通信部10は、ウェイト付加部22からのベースバンド周波数の信号を搬送波の周波数へ変換し、アレイアンテナANTを通じて、アダプティブアレイ制御により移動局に送信する(ステップS110)。
【0028】
本実施形態によれば、移動局にULサブフレームとDLサブフレームとのペアが割り当てられていない場合、RS要求作成部70は、空きULサブフレームを用いた参照信号の送信を移動局に要求する。このため、基地局1は、移動局から適切な参照信号を受信することができ、ダウンリンク通信で適切なAAS制御を行うことができる。
【0029】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、本実施例における、AASにおけるウェイトの算出及び付加を行うAAS処理部20の機能を、ベースバンド処理部30にもたせることも可能である。また、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【0030】
1 アダプティブアレイ基地局
10 無線通信部
20 AAS処理部
21 ウェイト算出部
22 ウェイト付加部
30 ベースバンド処理部
40 スケジューラー
50 無線リソース割当部
60 無線リソース割当判定部
70 RS要求作成部
ANT アレイアンテナ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動局と無線通信を行う、複数のアンテナを有する基地局であって、
前記移動局と無線通信に利用する通信チャネルを割り当てる割当部と、
前記移動局に下り通信チャネルと同一周波数帯の上り通信チャネルが割り当てられていない場合、前記下り通信チャネルと同一周波数帯の空き上り通信チャネルを用いた参照信号の送信を前記移動局に要求する要求部と、
前記移動局からの前記参照信号に基づいて、前記下り通信チャネルで前記移動局に無線信号を送信する際のウェイトを算出する算出部と、
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項2】
移動局と無線通信を行う、複数のアンテナを有する基地局の通信方法であって、
前記移動局と無線通信に利用する通信チャネルを割り当てるステップと、
前記移動局に下り通信チャネルと同一周波数帯の上り通信チャネルが割り当てられていない場合、前記下り通信チャネルと同一周波数帯の空き上り通信チャネルを用いた参照信号の送信を前記移動局に要求するステップと、
前記移動局からの前記参照信号に基づいて、前記下り通信チャネルで前記移動局に無線信号を送信する際のウェイトを算出するステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【請求項1】
移動局と無線通信を行う、複数のアンテナを有する基地局であって、
前記移動局と無線通信に利用する通信チャネルを割り当てる割当部と、
前記移動局に下り通信チャネルと同一周波数帯の上り通信チャネルが割り当てられていない場合、前記下り通信チャネルと同一周波数帯の空き上り通信チャネルを用いた参照信号の送信を前記移動局に要求する要求部と、
前記移動局からの前記参照信号に基づいて、前記下り通信チャネルで前記移動局に無線信号を送信する際のウェイトを算出する算出部と、
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項2】
移動局と無線通信を行う、複数のアンテナを有する基地局の通信方法であって、
前記移動局と無線通信に利用する通信チャネルを割り当てるステップと、
前記移動局に下り通信チャネルと同一周波数帯の上り通信チャネルが割り当てられていない場合、前記下り通信チャネルと同一周波数帯の空き上り通信チャネルを用いた参照信号の送信を前記移動局に要求するステップと、
前記移動局からの前記参照信号に基づいて、前記下り通信チャネルで前記移動局に無線信号を送信する際のウェイトを算出するステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【公開番号】特開2012−23625(P2012−23625A)
【公開日】平成24年2月2日(2012.2.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−160865(P2010−160865)
【出願日】平成22年7月15日(2010.7.15)
【出願人】(000006633)京セラ株式会社 (13,660)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年2月2日(2012.2.2)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年7月15日(2010.7.15)
【出願人】(000006633)京セラ株式会社 (13,660)
【Fターム(参考)】
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