説明

無線中継局装置、無線基地局装置及び無線通信方法

【課題】タイプIIリレーにおいて、ユーザスループットを向上させてキャパシティの増大させることができる無線中継局装置、無線基地局装置及び無線通信方法を提供すること。
【解決手段】本発明の無線通信方法は、無線中継局装置において、移動端末装置からのサウンディング参照信号を用いてリレーリンクのチャネル品質を測定し、リレーリンクのチャネル品質の測定結果を含むフィードバック情報を、バックホールリンクを介して無線基地局装置に送信し、無線基地局装置において、移動端末装置からのサウンディング参照信号を用いてダイレクトリンクのチャネル品質を測定し、無線中継局装置からの測定結果から補正値を減算し、減算の結果及びダイレクトリンクのチャネル品質の測定結果からいずれかの移動端末装置に無線リソースを割り当てることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、リレー伝送するための無線中継局装置、無線基地局装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
3GPP(3rd Generation Partnership Project)において、第3世代移動通信システムの発展規格であるLTE(Long Term Evolution)からのさらなる高速・大容量通信を実現する第4世代移動通信システムとして、LTE−Advanced(LTE−A)の標準化が進められている。LTE−Aは、高速・大容量通信の実現に加え、セル端ユーザのスループット向上を重要課題としており、その一手段として、無線基地局装置〜移動端末装置間の無線伝送を中継するリレー技術が検討されている。リレーを用いることで、有線バックホールリンクの確保が困難な場所などで、効率的にカバレッジを拡大できることが期待される。
【0003】
リレー技術においては、タイプIリレー(L3リレー)と、タイプIIリレー(Advanced−L1リレー、Advanced−L2リレー)がある。タイプIリレーは、無線中継局装置(リレーノード:RN)のセルが独自のセルIDを有し、自セル用の共通/共有の制御信号を送信するタイプの中継技術である。したがって、リレーノードは、移動端末装置(ユーザ端末:UE)に対して無線基地局装置のような機能を果たす。また、リレーノードは、固有のスケジューラを備えている。したがって、タイプIリレーは、無線基地局装置(Donor eNode B:DeNB)〜リレーノードRN間の無線バックホールリンクを介してカバレッジの拡大に寄与する。このタイプIリレーは、LTE Release-10で標準化されている(非特許文献1、2)。
【0004】
一方、タイプIIリレーは、リレーノードのセルが独自のセルIDを有さず、セル固有の参照信号や制御信号を送信しないタイプの中継技術である。タイプIIリレーにおいては、DeNBが自装置のリソースを割り当てると共に、リレーノードのリソースを割り当てる(スケジューリングする)。したがって、タイプIIリレーは、ユーザスループットを向上させてキャパシティの増大に寄与する。このタイプIIリレーは、Release-11 LTE以降で標準化される予定である。なお、L1リレーは、ブースター、若しくはリピータとも呼ばれる中継技術であり、無線基地局装置DeNBからの下り受信RF信号を電力増幅して移動端末UEに送信するAF(Amplifier and Forward)型中継技術である。また、L2リレーは、無線基地局装置DeNBからの下り受信RF信号を復調・復号後、再度符号化・変調を行い、移動端末UEに送信するDF(Decode and Forward)型中継技術である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】3GPP,TS36.216(V10.0.0)
【非特許文献2】3GPP,TR36.806(V9.0.0)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
タイプIIリレーは、無線基地局装置DeNBとリレーノードRNとの間で同じ周波数を使用するので、タイプIリレーに比べて相対的に容易に干渉のコントロールが可能である。したがって、タイプIIリレーにおいては、無線基地局装置DeNBとリレーノードRNとの間の協調により、さらにユーザスループットを向上させてキャパシティの増大させることが望まれている。
【0007】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、タイプIIリレーにおいて、ユーザスループットを向上させてキャパシティの増大させることができる無線中継局装置、無線基地局装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の無線中継局装置は、移動端末装置からのサウンディング参照信号を受信する受信器と、前記サウンディング参照信号を用いてリレーリンクのチャネル品質を測定するチャネル品質測定部と、前記リレーリンクのチャネル品質の測定結果を含むフィードバック情報を、バックホールリンクを介して無線基地局装置に送信する送信器と、を具備することを特徴とする。
【0009】
本発明の無線基地局装置は、移動端末装置からのサウンディング参照信号を受信すると共に、無線中継局装置からの、リレーリンクのチャネル品質の測定結果を含むフィードバック情報を受信する受信器と、前記サウンディング参照信号を用いてダイレクトリンクのチャネル品質を測定するチャネル品質測定部と、前記測定結果から補正値を減算する減算器と、前記減算の結果及び前記ダイレクトリンクのチャネル品質の測定結果からいずれかの移動端末装置に無線リソースを割り当てる割り当て部と、を具備することを特徴とする。
【0010】
本発明の無線通信方法は、無線中継局装置において、移動端末装置からのサウンディング参照信号を用いてリレーリンクのチャネル品質を測定する工程と、前記リレーリンクのチャネル品質の測定結果を含むフィードバック情報を、バックホールリンクを介して無線基地局装置に送信する工程と、前記無線基地局装置において、移動端末装置からのサウンディング参照信号を用いてダイレクトリンクのチャネル品質を測定する工程と、前記無線中継局装置からの前記測定結果から補正値を減算する工程と、前記減算の結果及び前記ダイレクトリンクのチャネル品質の測定結果からいずれかの移動端末装置に無線リソースを割り当てる工程と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、タイプIIリレーにおいて、無線基地局装置は、無線リソースをより多く使う通信に対して、無線リソースを余分に使用する量に相応する分だけチャネル品質を低く補正した状態で無線リソースを割り当てる。これにより、無線リソースの使用量を考慮した形で無線リソースの割り当てが行われることになり、結果として、効率良く干渉をコントロールして、ユーザスループットを向上させ、キャパシティを増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】上りリンクCoMP受信を説明するための図である。
【図2】タイプIIリレーを用いた無線通信システムを説明するための図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る無線通信方法を説明するための図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る無線通信方法を説明するための図である。
【図5】本発明の実施の形態に係る無線通信方法におけるフィードバック情報を説明するための図である。
【図6】本発明の実施の形態に係る無線通信方法におけるフィードバック情報を説明するための図である。
【図7】本実施の形態に係る無線中継装置の構成を示すブロック図である。
【図8】本実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
上述したように、タイプIIリレーにおいて、ユーザスループットを向上させてキャパシティの増大させるためには、無線基地局装置DeNBとリレーノードRNとの間の協調が重要となる。本発明者らは、無線基地局装置DeNBとリレーノードRNとの間の協調を考える上で、CoMP(Coordinated multi-point transmission and reception)に着目した。
【0014】
図1は、上りリンクCoMP受信を説明するための図である。図1においては、リモート基地局(Remote Radio Equipment)構成を示している。RRE構成では、複数のRREのベースバンド信号処理及び制御を行う集中eNBと、各セル、すなわちRREとの間が光ファイバ(有線バックホールリンク)で接続される。集中eNBは、集中管理スケジューラを備えており、無線リソース制御を一括して行う。
【0015】
このような構成において、すべてのUEのチャネル状態情報(CSI:Channel State Information)及びチャネル品質(CQI:Channel Quality Indicator)が有線バックホールリンクを介して集中eNBに送信される。集中eNBでは、これらのCSIやCQIを用いて無線リソース制御を行って、セル端のUE(CoMP UE)からの信号の上りCoMP受信を実現する。このように、上りCoMPにおいては、有線バックホールリンクを用いて、種々の情報を送受信しながら集中eNBとRREが協調する。
【0016】
図2は、タイプIIリレーを用いた無線通信システムを説明するための図である。図2に示す無線通信システムでは、無線基地局装置DeNBが形成するセル内に、リレーノードRN1及びRN2が設けられる。リレーノードRN1及びRN2は、それぞれ、無線バックホールリンク(破線)を介して、自局に接続する移動端末RUE(Relay UE)(以下、リレー端末RUEという)のCSIやCQIを無線基地局装置DeNBに送信する。リレーノードRN1及びRN2は、無線基地局装置DeNBから、リレー端末RUEに対する信号を受信する。また、リレーノードRN1及びRN2は、それぞれアクセスリンクを介して、リレー端末RUEに対して信号を送受信する。また、無線基地局装置DeNBは、自局に接続する移動端末DUE(Donor User Equipment)(以下、ドナー端末DUE)に対して信号を送受信する。
【0017】
図2に示す無線通信システムにおいても、無線基地局装置DeNBが集中管理スケジューラを備えており、無線基地局装置DeNB並びにリレーノードRN1及びRN2の無線リソース制御を一括して行う。このように、図2に示す無線通信システムにおいても、無線基地局装置DeNBとリレーノードRNとの間で協調することが可能である。しかしながら、この無線通信システムにおいては、ドナー端末DUEと無線基地局装置DeNBとの間のダイレクトリンクでの送受信と、リレー端末RUEと無線基地局装置DeNBとの間の送受信とでは無線リソースを使う量が異なる。すなわち、リレー端末RUEと無線基地局装置DeNBとの間の送受信では、無線リソースとして、リレー端末RUEとリレーノードRNとの間のリレーリンクと、リレーノードRNと無線基地局装置DeNBとの間のバックホールリンクとを使うこととなり、ドナー端末DUEと無線基地局装置DeNBとの間のダイレクトリンクのみの無線リソースを使うドナー端末DUEと無線基地局装置DeNBとの間の送受信よりも、より多くの無線リソースを使うことになる。
【0018】
したがって、効率良く干渉をコントロールすることにより、ユーザスループット向上やキャパシティ増大を実現するためには、リレーリンクを使う通信とダイレクトリンクを使う通信とで、無線リソースの使用量を考慮して、無線基地局装置DeNBとリレーノードRNとの間の協調を考える必要がある。この点で、無線基地局装置DeNBとリレーノードRNとの間の協調は、有線バックホールリンクを用いて集中eNBとRRHが協調する上りCoMPと異なる。なお、無線リソースとは、無線通信する際の資源をいい、時間、周波数、空間、コードなどを含む。
【0019】
本発明者らは、この点に着目し、無線リソースをより多く使う通信に対して、無線リソースを余分に使用する量に相応する分だけチャネル品質を低くして、割り当てにくくすることにより、効率良く干渉をコントロールしてユーザスループット向上やキャパシティ増大を実現できることを見出し本発明をするに至った。すなわち、タイプIIリレーにおいて、無線基地局装置DeNBは、無線リソースをより多く使う通信に対して、無線リソースを余分に使用する量に相応する分だけチャネル品質を低く補正した状態で無線リソースを割り当てる。これにより、無線リソースの使用量を考慮した形で無線リソースの割り当てが行われることになり、結果として、効率良く干渉をコントロールして、ユーザスループットを向上させ、キャパシティを増大させることができる。
【0020】
図3は、本発明の実施の形態に係る無線通信方法を説明するための図である。
図3に示す無線通信システムにおいては、無線基地局装置DeNBのセル内にリレーノードRNが設置されており、3つのユーザ端末UEがセル内に存在している。そして、無線基地局装置DeNBが、特定のリソースブロック(RB)(無線リソース)についていずれかのユーザ端末UEを割り当てる。
【0021】
まず、各ユーザ端末UE#1〜UE#3は、無線基地局装置DeNB及びリレーノードRNに参照信号(Sounding Reference Signal:SRS)をそれぞれ送信する。無線基地局装置DeNB及びリレーノードRNは、各ユーザ端末UE#1〜UE#3からのSRSを受信して、SRSを用いてユーザ端末UE#1〜UE#3毎のチャネル品質であるCQIを測定する。
【0022】
無線基地局装置DeNBにおいては、受信したSRSを用いて、各ユーザ端末UE#1〜UE#3についてのダイレクトリンクのCQI(CQIDeNB1〜CQIDeNB3)を測定して記憶する(図5の下表)。一方、リレーノードRNにおいては、各ユーザ端末UE#1〜UE#3についてのリレーリンクのCQI(CQIRN1〜CQIRN3)を測定する。ここで、無線基地局装置DeNBは、リレーリンクのCQI(CQIRN1〜CQIRN3)について知ることができない。このため、リレーノードRNは、無線バックホールリンクを介してリレーリンクのCQI(CQIRN1〜CQIRN3)を無線基地局装置DeNBに送信する。これにより、無線基地局装置DeNBは、リレーリンクのCQI(CQIRN1〜CQIRN3)についても記憶する(図5の上表)。
【0023】
無線基地局装置DeNBにおいては、各ユーザ端末UE#1〜UE#3のダイレクトリンクのCQIと、各ユーザ端末UE#1〜UE#3のリレーリンクのCQIとを用いて、いずれかのユーザ端末UEに無線リソース(RB)を割り当てる。図5に示す表に基づいて、いずれかのユーザ端末UEに無線リソース(RB)を割り当てるとすると、最もチャネル品質が良いと考えられる(CQI値が最も高い:17)、ユーザ#3(リレーリンク)に無線リソースが割り当てられることになる。しかしながら、リレーリンクを介するユーザ#3の通信は、無線リソースをより多く使う通信であるので、無線リソースを余分に使用する量に相応する分だけチャネル品質を低く補正した状態で無線リソースを割り当てる。ここでは、一例として、補正値XdB=3dB固定として、リレーリンクを介する際のチャネル品質(CQI)を補正する(リレーノードRNから送られたCQI値から補正値(オフセット値)を減算する)。
【0024】
図5の上表に示すように、リレーノードRNから送られたCQI値から補正値を減算することにより、ユーザ端末UE#1〜UE#3のリレーリンクのCQI値がそれぞれUE#1(9→6)、UE#2(3→0)、UE#3(17→14)となる。このように、無線リソースを余分に使用する量を考慮した状態で、いずれかのユーザ端末UEに無線リソース(RB)を割り当てるとすると、すなわち、CQI値を補正した後のテーブルを用いていずれかのユーザ端末UEに無線リソース(RB)を割り当てるとすると、最もチャネル品質が良いと考えられる(CQI値が最も高い:15)、ユーザ#2(ダイレクトリンク)に無線リソースが割り当てられることになる。
【0025】
図5においては、一例としてXdB=3dBの場合について示したが、Xの値はユーザ毎に異なる値であっても良く、また、チャネル品質(CQI)に応じて時間的に異なる値であっても良い。ここで、補正値Xの決め方の一例について説明する。ここでは、DF(Decode and Forward)型中継技術である場合について説明する。図4において、CQIRN1は、UE#1からのSRSを用いてリレーノードRNで測定したCQIであり、CQIDeNB1は、UE#1からのSRSを用いて無線基地局装置DeNBで測定したCQIである。また、CQIBack1は、リレーノードRNで測定したCQIRN1を無線バックホールリンクで送信することを示している。
ここで、
CQIRN1=SINR(UE→RN)(dB)
CQIBack1=SINR(RN→DeNB)(dB)
とする。
【0026】
この場合において、補正値X(dB)は、アクセスリンクのチャネル品質測定結果、バックホールリンクのチャネル品質測定結果、又はリレータイプのいずれかのパラメータを用いた移動端末装置毎に個別の値であることが好ましい。また、補正値X(dB)は、次のようにして決めることができる。なお、この補正値の決定方法は、これに限定されず、無線リソースを余分に使用する量に相応する分の補正値を決定できれば、その他の方法であっても良い。
【0027】
アクセスリンクでYHzの帯域が割り当てられた場合、Shannon capacityの理論式より、Z=Y・log(1+10^(CQIRN1/10))ビットを送ることができる。同じZビットをバックホールリンクで送る場合は、Y’=Y・log(1+10^(CQIRN1/10))/log(1+10^(CQIBack1/10))Hzが必要である。つまり、周波数リソースとしては、リレーリンクは合計でY+Y’=Y・(1+log(1+10^(CQIRN1/10))/log(1+10^(CQIBack1/10)))Hz使うので、無線バックホールリンクの余分な無線リソースにより、1+log(1+10^(CQIRN1/10))/log(1+10^(CQIBack1/10))倍だけ消費している。これをdBに換算すると、下記式1となる。
(式1)

【0028】
このように本発明の無線通信方法においては、リレーノードRNとリレー端末UEとの間のアクセスリンクのチャネル品質の情報、及び必要に応じてリレー機能情報(AFやDFのようなリレータイプの情報)を無線バックホールリンクで、リレーノードRNから無線基地局装置DeNBに送信する。そして、無線基地局装置DeNBにおいて、無線リソースの使用量を考慮してアクセスリンクのチャネル品質値を補正した後に、いずれかのユーザ端末に無線リソースを割り当てる。この場合においては、リレーリンク及びダイレクトリンクを含めて最も良いチャネル品質のユーザ端末に無線リソースを割り当てる。
【0029】
このように無線リソースが割り当てられたユーザ端末UEのノード(無線基地局装置DeNB又はリレーノードRN)(図5においては無線基地局装置DeNB)に基づいて、適応変調符号化(AMC)用の変調符号化方式(MCS)を決定する。この場合、無線リソースの使用量を考慮して無線リソースが適切に割り当てられた状態で変調符号化方式を決定するので、ユーザスループットを効率良く向上させ、キャパシティを効率良く増大させることができる。
【0030】
また、ユーザ端末がMIMO(Multiple-Input Multiple-Output)のプリコーディング機能を備えている場合には、このように無線リソースが割り当てられたユーザ端末UEのノード(無線基地局装置DeNB又はリレーノードRN)(図5においては無線基地局装置DeNB)に基づいて、プリコーディングビームを選択する。この場合、無線リソースの使用量を考慮して無線リソースが適切に割り当てられた状態でプリコーディングビームを選択するので、ユーザスループットを効率良く向上させ、キャパシティを効率良く増大させることができる。
【0031】
この場合、各ユーザ端末UE#1〜UE#3は、無線基地局装置DeNB又はリレーノードRNからの下り制御信号に含まれる参照信号を受信する。各ユーザ端末UE#1〜UE#3は、参照信号を用いてチャネル推定し、チャネル推定結果に基づいてPMI(Precoding Matrix Indicator)をそれぞれ決定する。無線基地局装置DeNBにおいては、ダイレクトリンクについてのPMIを決定して記憶する(図6の下表)。無線基地局装置DeNBは、リレーリンクのPMIについて知ることができない。このため、リレーノードRNは、無線バックホールリンクを介してリレーリンクのPMIを無線基地局装置DeNBに送信する。これにより、無線基地局装置DeNBは、リレーリンクのPMIについても記憶する(図6の上表)。
【0032】
このように、無線基地局装置DeNBは、リレーリンクのCQIと共にPMIも記憶しているので、上述した方法でいずれかのユーザ端末UEに無線リソースが割り当てられたときには、そのユーザ端末(ダイレクトリンク又はリレーリンク)に対応するPMIを用いてビームフォーミングする。
【0033】
図7は、本実施の形態に係る無線中継装置(DF型リレーノード)RNの構成を示すブロック図である。なお、図7は、説明するために簡略化したものであり、上りリンクの受信部及び送信(転送)部のみを記載しているが、無線中継局装置が有する構成は備えているものとする。
【0034】
図7に示すリレーノードRNにおいて、ユーザ端末UE#1〜UE#3から送出された送信信号は、アンテナ101a,101bにより受信され、デュプレクサ(Duplexer)102a,102bにて送信経路と受信経路とに電気的に分離された後、RF受信回路103a,103bに出力される。そして、RF受信回路103a,103bにて、無線周波数信号からベースバンド信号に変換する周波数変換処理が施された後、CP除去部104a,104bに出力される。なお、アンテナ101a,101b、デュプレクサ102a,102b、RF受信回路103a,103bは、ユーザ端末からのSRSを受信する受信器を構成する。
【0035】
CP除去部104a,104bでは、周波数変換処理後の信号からCP(Cyclic Prefix)が除去され、CP除去後の信号が高速フーリエ変換部(FFT部)105a,105bに出力される。FFT部105a,105bでは、CP除去後の信号がフーリエ変換され、時系列の信号から周波数領域の信号に変換される。変換後の信号は、IDFT部106a,106bに出力される。逆離散フーリエ変換部(IDFT部)106a,106bでは、周波数領域の信号に変換された信号が逆離散フーリエ変換され、周波数領域の信号から時系列の信号に変換される。変換後の信号は、チャネル推定部108a,108b及びデータチャネル信号復調部107a,107bに出力される。
【0036】
チャネル推定部108a,108bは、IDFT部106a,106bから出力された受信信号に含まれる復調用参照信号(Demodulation Reference Signal:DM−RS)及びSRSからそれぞれチャネル状態を推定し、DM−RSで推定したチャネル状態をデータチャネル信号復調部107a,107bに通知する。データチャネル信号復調部107a,107bにおいては、通知されたチャネル状態に基づいて、データチャネル信号を復調する。復調されたデータチャネル信号は、チャネル復号部109a,109bにおいて、チャネル復号されてユーザ信号に再生される。再生されたユーザ信号は、バッファ部110に出力され、無線基地局装置DeNBからの転送のリクエストがあるまでバッファ部110で蓄積される。
【0037】
CQI測定部111a,111bは、チャネル推定部108a,108bユーザ端末からのSRSを用いて推定したチャネル状態を用いてチャネル品質(CQI)を測定する。CQI測定部111a,111bは、セル内の各ユーザ端末(図3におけるUE#1〜UE#3)からのSRSを用いてCQI(CQIRN1〜CQIRN3)を測定する。CQI測定部111a,111bは、これらのCQIの測定結果(CQI情報)をフィードバック情報信号生成部112に出力する。
【0038】
プリコーディングウエイト生成部115は、無線基地局装置DeNBから通知される下り制御情報に含まれるリレーノード送信時のPMI情報を用いてプリコーディングウエイトを生成する。プリコーディングウエイト生成部115は、生成したプリコーディングウエイトをプリコーディング部116に出力する。
【0039】
プリコーディング部116は、PMI情報に対応するプリコーディングウエイトに基づいて、アンテナ101a,101b毎に送信データを位相シフト及び/又は振幅シフトする。プリコーディング部116により位相シフト及び/又は振幅シフトされた送信データは、多重部117に出力される。プリコーディング部116では、プリコーディング前に送信データにバックホールリンク参照信号が多重される。このバックホールリンク参照信号は、無線基地局装置DeNBで復調するために用いられる参照信号であり、DM−RS(Demodulation Reference Signal)と同様である。
【0040】
ここで、送信データは、バッファ部110に蓄積されたユーザ信号(転送データ)である。転送データは、チャネル符号化部113a,113bによりチャネル符号化された後に、データ変調部114a,114bに出力される。データ変調部114a,114bでは、チャネル符号化後の転送データがデータ変調される。データ変調部114a,114bは、データ変調後の転送データをプリコーディング部116に出力する。
【0041】
フィードバック情報信号生成部112は、各ユーザ端末UE(図3におけるUE#1〜UE#3)のCQI(CQIRN1〜CQIRN3)と、必要に応じて、各ユーザ端末UE(図3におけるUE#1〜UE#3)との間のリレーリンクのPMIや、リレータイプの情報(AFやDFを識別する情報)などをフィードバック情報として、フィードバック情報信号を生成する。フィードバック制御信号生成部112は、生成したフィードバック情報信号を多重部117に出力する。なお、フィードバック情報信号にリレータイプの情報を含めることにより、DeNBで補正すべきチャネル品質(CQI)の補正値が異なるため、リレータイプの情報をフィードバックすることにより、適切な補正値をDeNBにおいて計算することができる。
【0042】
多重部117は、位相シフト及び/又は振幅シフトされた転送データと、フィードバック情報信号生成部112により生成されたフィードバック情報信号、及び、バックホールリンクのチャネル品質(CQI)測定用のサウンディング参照信号(SRS)とを合成し、アンテナ101a,101b毎の送信信号を生成する。
【0043】
多重部117で合成された送信信号は、離散フーリエ変換部(DFT部)118a,118bで離散フーリエ変換して時系列の信号から周波数領域の信号に変換され、変換後の信号が逆高速フーリエ変換部(IFFT部)119a,119bに出力される。IFFT部119a,119bにおいては、DFT後の信号が逆高速フーリエ変換され、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換される。変換後の信号は、CP付加部120a,120bに出力される。CP付加部120a,120bにおいては、変換後の信号にCPが付加される。CP付加後の信号は、RF送信回路121a,121bに出力される。
【0044】
RF送信回路121a,121bにおいて、CP付加後の信号は、無線周波数帯に変換する周波数変換処理される。その後、周波数変換処理された信号は、デュプレクサ102a,102bを介してアンテナ101a,101bに出力され、アンテナ101a,101bから上りリンクで無線基地局装置DeNBに送出される。なお、これらのRF送信回路121a,121b、デュプレクサ102a,102b及びアンテナ101a,101bは、リレーリンクのチャネル品質の測定結果を含むフィードバック情報信号を無線基地局装置DeNBに送信する送信器を構成する。
【0045】
このように本実施の形態に係る無線中継局装置RNにおいては、CQI測定部111a,111bで、各ユーザ端末からのSRSを用いてリレーリンクのチャネル品質(CQI)を測定する。このCQI情報(CQI測定結果)は、フィードバック情報信号生成部112に出力され、フィードバック情報信号生成部112において、フィードバック情報信号に含まれることになる。その後、フィードバック情報信号は、バックホールリンクを介して無線基地局装置DeNBに送信される。このフィードバック情報信号には、各ユーザ端末との間のリレーリンクのPMIやリレータイプの情報が含まれていても良い。
【0046】
図8は、本実施の形態に係る無線基地局装置DeNBの構成を示すブロック図である。なお、図8は、説明するために簡略化したものであり、無線基地局装置が有する構成は備えているものとする。
【0047】
図8に示す無線基地局装置DeNBにおいて、ユーザ端末UE#1〜UE#3から送出された送信信号及びバックホールリンクを介してリレーノードRNから送出された送信信号は、アンテナ201a,201bにより受信され、デュプレクサ202a,202bにて送信経路と受信経路とに電気的に分離された後、RF受信回路203a,203bに出力される。そして、RF受信回路203a,203bにて、無線周波数信号からベースバンド信号に変換する周波数変換処理が施された後、CP除去部204a,204bに出力される。なお、アンテナ201a,201b、デュプレクサ202a,202b、RF受信回路203a,203bは、ユーザ端末からのSRSを受信すると共に、リレーノードRNからの、リレーリンクのチャネル品質の測定結果を含むフィードバック情報を受信する受信器を構成する。
【0048】
CP除去部204a,204bでは、周波数変換処理後の信号からCPが除去され、CP除去後の信号がFFT部205a,205bに出力される。FFT部205a,205bでは、CP除去後の信号がフーリエ変換され、時系列の信号から周波数領域の信号に変換される。変換後の信号は、IDFT部206a,206bに出力される。IDFT部206a,206bでは、周波数領域の信号に変換された信号が逆離散フーリエ変換され、周波数領域の信号から時系列の信号に変換される。変換後の信号は、CQI測定・チャネル推定部208a,208b及びデータチャネル信号復調部207a,207bに出力される。
【0049】
CQI測定・チャネル推定部208a,208bは、IDFT部206a,206bから出力された受信信号に含まれる復調用参照信号(DM−RS)及びチャネル品質測定用の参照信号(SRS)からチャネル状態を推定し、このうちDM−RSにて推定したチャネル状態をデータチャネル信号復調部207a,207bに通知する。データチャネル信号復調部207a,207bにおいては、通知されたチャネル状態に基づいて、データチャネル信号を復調する。復調されたデータチャネル信号は、チャネル復号部209a,209bにおいて、チャネル復号されてユーザ信号に再生される。
【0050】
CQI測定・チャネル推定部208a,208bは、ユーザ端末からのSRSを用いて推定したチャネル状態を用いてチャネル品質(CQI)を測定する。すなわち、CQI測定・チャネル推定部208a,208bにおいては、セル内の各ユーザ端末(図3におけるUE#1〜UE#3)からのSRSを用いてCQI(CQIDeNB1〜CQIDeNB3)を測定する。これらのCQIの測定結果は、ダイレクトリンクCQI情報として、無線リソースの割り当ての際に用いられる。なお、CQI測定・チャネル推定部208a,208bは、同様にしてバックホールリンクのCQIも測定する。
【0051】
CQI測定・チャネル推定部208a,208bは、推定したチャネル状態をフィードバック情報信号復調部210a,210b及びRNフィードバック情報信号復調部212にも通知する。フィードバック情報信号復調部210a,210bにおいては、通知されたチャネル状態に基づいて、各ユーザ端末からのフィードバック情報信号(各ユーザ端末のダイレクトリンクのPMI情報、ランク情報など)を復調する。フィードバック情報信号復調部210a,210bは、復調したフィードバック情報信号をPMI情報抽出部214a,214bに出力する。
【0052】
RNフィードバック情報信号復調部212は、通知されたチャネル状態に基づいて、バックホールリンクを介してリレーノードRNから送信されたフィードバック情報信号(リレーノードRNで測定したCQIやPMI、リレータイプの情報)を復調する。復調したRNフィードバック情報信号は、リレーリンクCQI情報として、無線リソースの割り当ての際に用いられる。なお、RNフィードバック情報信号については、図5や図6に示すように、ダイレクトリンク/リレーリンクの別、ユーザ端末と関連づけて管理されていても良い。
【0053】
PMI情報抽出部214a,214bは、復調したフィードバック情報信号からPMI情報を抽出し、抽出したPMI情報をプリコーディングウエイト生成部215に出力する。プリコーディングウエイト生成部215は、フィードバック情報信号から抽出されたPMI情報を用いてプリコーディングウエイトを生成する。プリコーディングウエイト生成部215は、生成したプリコーディングウエイトをプリコーディング部220a,220bに出力する。
【0054】
プリコーディング部220a,220bは、PMI情報に対応するプリコーディングウエイトに基づいて、アンテナ201a,201b毎に送信データを位相シフト及び/又は振幅シフトする。プリコーディング部220a,220bにより位相シフト及び/又は振幅シフトされた送信データは、多重部221に出力される。プリコーディング部220a,220bでは、プリコーディング前に送信データに個別参照信号が多重される。この個別参照信号は、ユーザ端末UEで復調するために用いられるDM−RSである。
【0055】
ここで、送信データは、各ユーザ端末宛ての信号である。送信データは、チャネル符号化部218a,218bによりチャネル符号化された後に、データ変調部219a,219bに出力される。データ変調部219a,219bでは、チャネル符号化後の転送データがデータ変調される。データ変調部219a,219bは、データ変調後の転送データをプリコーディング部220a,220bに出力する。
【0056】
RNフィードバック情報信号に含まれるCQI情報(リレーリンクCQI情報)については、補正処理が施される。すなわち、減算器211で、リレーリンクCQI情報から所定の補正値(X)が減算される。具体的には、図5の上表に示すように、リレーリンクCQIの測定結果が補正される。
【0057】
スケジューラ213は、上記減算の結果及びダイレクトリンクのCQI情報からいずれかのユーザ端末に無線リソースを割り当てる。例えば、スケジューラは、減算の結果及びダイレクトリンクのCQI情報のうち最もチャネル品質の高いユーザ端末に無線リソースを割り当てる。具体的には、図5の上表で補正されたCQI値と、下表のCQI値とから最もチャネル品質の高いユーザ端末(UE#2(ダイレクトリンク)を選択し、このユーザ端末に無線リソースを割り当てる。なお、割り当てる無線リソースについては、1リソースブロックであっても良く、それ以外の単位の無線リソースであっても良い。
【0058】
補正値は、例えば、下記式(1)により求められる。
式(1)

CQIRN1は、移動端末装置−リレーノード間のSINR(dB)であり、CQIBack1は、リレーノード−無線基地局装置間のSINR(dB)である。
なお、この補正値の求め方はこれに限定されず、リレーリンクが余計に使用する無線リソースを考慮して補正値を求める方法であれば特に制限はない。
【0059】
ユーザ制御信号生成部216a,216bは、各ユーザ端末用のPDCCH(Physical Downlink Control Channel)信号を生成する。ここで、PDCCH信号には、例えば、リソース割り当て情報、MCS情報、再送関連の情報(RV(Redundancy version)、NDI(New Data Indicator))、送信電力制御の情報、プリコーディング情報(PMI情報)、ランク情報(RI)などが含まれる。ユーザ制御信号生成部216a,216bは、生成したPDCCH信号を多重部221に出力する。
【0060】
RN制御信号生成部217は、リレーノード用のPDCCH信号を生成する。ここで、PDCCH信号には、例えば、リソース割り当て情報、MCS情報、再送関連の情報(RV(Redundancy version)、NDI(New Data Indicator))、送信電力制御の情報、プリコーディング情報(PMI情報)、ランク情報(RI)などが含まれる。RN制御信号生成部217は、生成したPDCCH信号を多重部221に出力する。
【0061】
スケジューラ213において、無線リソースが割り当てられたユーザ端末(リンクの別)が決定されると、そのユーザ端末に応じてMCSを決定する。この決定されたMCSは、リレーノードRN又はユーザ端末UEにPDCCHで送信される。例えば、無線リソースが割り当てられたユーザ端末がダイレクトリンクのユーザ端末であれば、そのユーザ端末に適切なMCSの情報をユーザ用のPDCCH信号としてユーザ端末UEに送信する。一方、無線リソースが割り当てられたユーザ端末がリレーリンクのユーザ端末であれば、そのユーザ端末に適切なMCSの情報をRN用のPDCCH信号としてリレーノードRNに送信する。
【0062】
また、ユーザ端末がMIMOのプリコーディング機能を備えている場合においては、スケジューラ213で、無線リソースが割り当てられたユーザ端末(リンクの別)が決定されると、そのユーザ端末に応じてPMIを決定する。この決定されたPMIは、リレーノードRN又はユーザ端末UEにPDCCHで送信される。例えば、無線リソースが割り当てられたユーザ端末がダイレクトリンクのユーザ端末であれば、そのユーザ端末に適切なPMIの情報をユーザ用のPDCCH信号としてユーザ端末UEに送信する。一方、無線リソースが割り当てられたユーザ端末がリレーリンクのユーザ端末であれば、そのユーザ端末に適切なPMIの情報をRN用のPDCCH信号としてリレーノードRNに送信する。
【0063】
多重部221は、位相シフト及び/又は振幅シフトされた送信データと、RN制御信号生成部217により生成されたRN制御信号と、ユーザ制御信号生成部216a,216bにより生成されたユーザ制御信号、及びユーザ端末UEにおいて下りリンクのチャネル品質を測定するためのチャネル品質測定用参照信号(Channel State Information-Reference Signal:CSI−RS)とを合成し、アンテナ201a,201b毎の送信信号を生成する。
【0064】
多重部221で合成された送信信号は、IFFT部222a,222bに出力される。IFFT部222a,222bにおいては、送信信号が逆高速フーリエ変換され、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換される。変換後の信号は、CP付加部223a,223bに出力される。CP付加部223a,223bにおいては、変換後の信号にCPが付加される。CP付加後の信号は、RF送信回路224a,224bに出力される。
【0065】
RF送信回路224a,224bにおいて、CP付加後の信号は、無線周波数帯に変換する周波数変換処理される。その後、周波数変換処理された信号は、デュプレクサ202a,202bを介してアンテナ201a,201bに出力され、アンテナ201a,201bから下りリンクでリレーノードRN又はユーザ端末UEに送出される。なお、これらのRF送信回路224a,224b、デュプレクサ202a,202b及びアンテナ201a,201bは、リレーノードRN又はユーザ端末UEに信号を送信する送信器を構成する。
【0066】
このように本実施の形態に係る無線基地局装置DeNBにおいては、CQI測定・チャネル推定部208a,208bで、各ユーザ端末からのSRSを用いてダイレクトリンクのチャネル品質(CQI)を測定する。減算器211で、リレーノードRNからのフィードバック情報に含まれるリレーリンクのチャネル品質(CQI)から補正値を減算する。スケジューラ213において、減算結果(補正後のリレーリンクのCQI)及びダイレクトリンクのCQIからいずれかのユーザ端末に無線リソースを割り当てる。
【0067】
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。例えば、上述の実施形態において、ユーザ数や装置における処理部数については、これに限定されず、装置構成に応じて適宜変更することが可能である。また、本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【符号の説明】
【0068】
101a,101b,201a,201b アンテナ
102a,102b,202a,202b デュプレクサ
103a,103b,203a,203b RF受信回路
104a,104b,204a,204b CP除去部
105a,105b,205a,205b FFT部
106a,106b,206a,206b IDFT部
107a,107b,207a,207b データチャネル信号復調部
108a,108b チャネル推定部
109a,109b,209a,209b チャネル復号部
110 バッファ部
111a,111b CQI測定部
112 フィードバック情報信号生成部
113a,113b,218a,218b チャネル符号化部
114a,114b,219a,219b データ変調部
115,215 プリコーディングウエイト生成部
116,220a,220b プリコーディング部
117,221 多重部
118a,118b DFT部
119a,119b,222a,222b IFFT部
120a,120b,223a,223b CP付加部
121a,121b,224a,224b RF送信回路
208a,208b CQI測定・チャネル推定部
210a,210b フィードバック情報信号復調部
211 減算器
212 RNフィードバック情報信号復調部
214a,214b PMI情報抽出部
216a,216b ユーザ制御信号生成部
217 RN制御信号生成部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動端末装置からのサウンディング参照信号を受信する受信器と、前記サウンディング参照信号を用いてリレーリンクのチャネル品質を測定するチャネル品質測定部と、前記リレーリンクのチャネル品質の測定結果を含むフィードバック情報を、バックホールリンクを介して無線基地局装置に送信する送信器と、を具備することを特徴とする無線中継局装置。
【請求項2】
前記フィードバック情報は、リレーリンクのプリコーディングマトリクスインジケータを含むことを特徴とする請求項1記載の無線中継局装置。
【請求項3】
前記フィードバック情報は、リレータイプの情報を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の無線中継局装置。
【請求項4】
移動端末装置からのサウンディング参照信号を受信すると共に、無線中継局装置からの、リレーリンクのチャネル品質の測定結果を含むフィードバック情報を受信する受信器と、前記サウンディング参照信号を用いてダイレクトリンクのチャネル品質を測定するチャネル品質測定部と、前記測定結果から補正値Xを減算する減算器と、前記減算の結果及び前記ダイレクトリンクのチャネル品質の測定結果からいずれかの移動端末装置に無線リソースを割り当てる割り当て部と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
【請求項5】
前記割り当て部は、前記減算の結果及び前記ダイレクトリンクのチャネル品質の測定結果のうち最もチャネル品質の高い移動端末装置に無線リソースを割り当てることを特徴とする請求項4記載の無線基地局装置。
【請求項6】
前記補正値Xは、アクセスリンクのチャネル品質測定結果、バックホールリンクのチャネル品質測定結果、又はリレータイプのいずれかのパラメータを用いた移動端末装置毎に個別の値であることを特徴とする請求項4又は請求項5記載の無線基地局装置
【請求項7】
前記補正値Xは、下記式(1)により求められることを特徴とする請求項4又は請求項5記載の無線基地局装置。
式(1)

CQIRN1は、移動端末装置−リレーノード間のSINR(dB)であり、CQIBack1は、リレーノード−無線基地局装置間のSINR(dB)である。
【請求項8】
無線リソースが割り当てられた移動端末装置に応じて変調符号化方式を決定することを特徴とする請求項4から請求項7のいずれかに記載の無線基地局装置。
【請求項9】
移動端末装置がMIMOのプリコーディング機能を備えている場合において、無線リソースが割り当てられた移動端末装置に応じてプリコーディングマトリクスインジケータを決定することを特徴とする請求項4から請求項8のいずれかに記載の無線基地局装置。
【請求項10】
無線中継局装置において、移動端末装置からのサウンディング参照信号を用いてリレーリンクのチャネル品質を測定する工程と、前記リレーリンクのチャネル品質の測定結果を含むフィードバック情報を、バックホールリンクを介して無線基地局装置に送信する工程と、
前記無線基地局装置において、移動端末装置からのサウンディング参照信号を用いてダイレクトリンクのチャネル品質を測定する工程と、前記無線中継局装置からの前記測定結果から補正値Xを減算する工程と、前記減算の結果及び前記ダイレクトリンクのチャネル品質の測定結果からいずれかの移動端末装置に無線リソースを割り当てる工程と、
を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項11】
前記フィードバック情報が、リレーリンクのプリコーディングマトリクスインジケータを含むことを特徴とする請求項10記載の無線通信方法。
【請求項12】
前記フィードバック情報が、リレータイプの情報を含むことを特徴とする請求項10又は請求項11記載の無線通信方法。
【請求項13】
前記減算の結果及び前記ダイレクトリンクのチャネル品質の測定結果のうち最もチャネル品質の高い移動端末装置に無線リソースを割り当てることを特徴とする請求項10から請求項12のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項14】
前記補正値Xは、アクセスリンクのチャネル品質測定結果、バックホールリンクのチャネル品質測定結果、又はリレータイプのいずれかのパラメータを用いた移動端末装置毎に個別の値であることを特徴とする請求項10から請求項13のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項15】
前記補正値Xは、下記式(1)により求められることを特徴とする請求項10から請求項13のいずれかに記載の無線通信方法。
式(1)

CQIRN1は、移動端末装置−リレーノード間のSINR(dB)であり、CQIBack1は、リレーノード−無線基地局装置間のSINR(dB)である。
【請求項16】
無線リソースが割り当てられた移動端末装置に応じて変調符号化方式を決定することを特徴とする請求項10から請求項15のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項17】
移動端末装置がMIMOのプリコーディング機能を備えている場合において、無線リソースが割り当てられた移動端末装置に応じてプリコーディングマトリクスインジケータを決定することを特徴とする請求項10から請求項16のいずれかに記載の無線通信方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−124815(P2012−124815A)
【公開日】平成24年6月28日(2012.6.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−275630(P2010−275630)
【出願日】平成22年12月10日(2010.12.10)
【出願人】(392026693)株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Fターム(参考)】