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Title:
BASE STATION DEVICE, TERMINAL DEVICE, AND CLOSED LOOP CONTROL METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/081857
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a base station device capable of reducing a DL-CSI feedback amount in a TDD type radio communication system in which a DL bandwidth is different from a UL bandwidth. In this device, a demultiplexing unit (133) separates an UL pilot, a DL-CQI, and a DL-CSI fed back from a plurality of UEs as communication partners; a channel estimation unit (134) performs channel sounding by using a UL pilot from a UE in which a DL channel and a UL channel are allocated by overlapping a part of the bandwidth so as to obtain UL-CSI; a control DL-CSI acquisition unit (135) performs interpolation of DL-CSI by using the DL-CSI of some RB contained in the bandwidth where the DL channel and the UL channel fed back from the UE are not overlapped; and a DL close loop control unit (104) combines the estimated UL-CSI and the interpolated DL-CSI so as to use them as DL-CSI for controlling the DL close loop.

Inventors:
IMAI TOMOHIRO
OKASAKA SHOZO
HIRAMATSU KATSUHIKO
Application Number:
PCT/JP2007/075087
Publication Date:
July 10, 2008
Filing Date:
December 27, 2007
Export Citation:
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Assignee:
MATSUSHITA ELECTRIC IND CO LTD (JP)
IMAI TOMOHIRO
OKASAKA SHOZO
HIRAMATSU KATSUHIKO
International Classes:
H04B7/26; H04J3/00; H04W16/28; H04W52/08; H04W52/24; H04W72/04
Domestic Patent References:
WO2005062489A12005-07-07
Foreign References:
JPH09261761A1997-10-03
JP2005341297A2005-12-08
JP2006514516A2006-04-27
JP2006355342A
Attorney, Agent or Firm:
WASHIDA, Kimihito (Shintoshicenter Bldg. 24-1, Tsurumaki1-chome, Tama-sh, Tokyo 34, JP)
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Claims:
 ダウンリンクの帯域幅とアップリンクの帯域幅とが異なるTDD方式の無線通信システムに用いられる基地局装置であって、
 複数の端末装置からのDL-CSIを受信する受信手段と、
 前記複数の端末装置のうち、一部帯域を重畳してダウンリンクチャネルとアップリンクチャネルとを割り当てられた特定の端末装置からのパイロットを用いてチャネルサウンディングを行ってUL-CSIを推定し、推定されたUL-CSIを閉ループ制御用の第1のDL-CSIとするチャネル推定手段と、
 前記特定の端末装置に割り当てられたダウンリンクチャネルとアップリンクチャネルとの重畳しない帯域に含まれる第1の部分帯域のDL-CSIを用いて補間したDL-CSIを前記閉ループ制御用の第2のDL-CSIとする補間手段と、
 前記第1のDL-CSIと前記第2のDL-CSIとを用いて下り回線の前記閉ループ制御処理を行う制御手段と、
 を具備する基地局装置。
 前記受信手段は、さらにDL-CQIを受信し、
 前記特定の端末装置は、第1閾値以上のDL-CQIをフィードバックした端末装置であり、
 前記特定の端末装置に対して、一部帯域を重畳してダウンリンクチャネルとアップリンクチャネルとを割り当てる割当手段と、
 前記特定の端末装置に対して、前記第1の部分帯域のDL-CSIのフィードバックを要求する要求手段と、
 をさらに具備する請求項1記載の基地局装置。
 チャネルの遅延プロファイルを用いて遅延スプレッド導出してチャネル変動を測定する測定手段と、
 前記チャネル変動が第2閾値以上の帯域に、アップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとを重畳して割り当てる割当手段と、
 前記チャネル変動が前記第2閾値より小さい帯域に含まれる前記第1の部分帯域のDL-CSIのフィードバックを要求する要求手段と、
 をさらに具備する請求項1記載の基地局装置。
 前記特定の端末装置からさらにフィードバックされた、前記特定の端末装置に割り当てられたダウンリンクチャネルとアップリンクチャネルとの重畳帯域に含まれる第2の部分帯域のDL-CSIと、前記推定されたUL-CSIのうち前記第2の部分帯域のUL-CSIと、の相互相関を算出してチャネル可逆性を判定する判定手段、
 をさらに具備し、
 前記制御手段は、前記相互相関が閾値以上である場合には、前記第1のDL-CSIと前記第2のDL-CSIとを用いて前記閉ループ制御処理を行い、前記相互相関が前記閾値より小さい場合には、前記第2のDL-CSIのみを用いて前記閉ループ制御処理を行う、
 請求項1記載の基地局装置。
 ダウンリンクの帯域幅とアップリンクの帯域幅とが異なるTDD方式の無線通信システムに用いられる端末装置であって、
 一部帯域を重畳してダウンリンクチャネルとアップリンクチャネルとを前記端末装置に割り当てられ、かつ、基地局装置からDL-CSIの要求情報が前記端末装置へ送信される場合に、一部の帯域を選択する選択手段と、
 前記一部の帯域のDL-CSIを前記基地局装置にフィードバックするフィードバック手段と、
 を具備する端末装置。
 ダウンリンクの帯域幅とアップリンクの帯域幅とが異なるTDD方式の無線通信システムに用いられる閉ループ制御方法であって、
 複数の端末装置のうち、一部帯域を重畳してダウンリンクチャネルとアップリンクチャネルとを割り当てられた端末装置に対して、ダウンリンクチャネルとアップリンクチャネルとが重畳帯域においてはTDD方式で下り回線の閉ループ制御を行い、ダウンリンクチャネルとアップリンクチャネルとの重畳しない帯域においてはFDD方式で前記下り回線の閉ループ制御を行う、
 閉ループ制御方法。
Description:
基地局装置、端末装置、および ループ制御方法

 本発明は、TDD(Time Division Duplex:時分割複 )方式の通信システムに用いる基地局装置、 端末装置、および閉ループ制御方法に関する 。

 第4世代移動通信(以下、「4G」という)シ テムにおいては、DL(ダウンリンク:Downlink)で 大100MHz帯域を使用して静止環境で1Gbps以上 移動環境で100Mbps以上の伝送レートを実現し UL(アップリンク:Uplink)で最大40MHz帯域を使用 して静止環境で300Mbps以上、移動環境で20Mbps 上の伝送レートを実現することが要求され 。

 上記のような高レート伝送を実現するデ プレックス方法としてTDD方式のほかにFDD(Fre quency Division Duplex:周波数分割複信)方式があ 、両者を比較すると次のようになる。TDD方 では、同じ周波数帯域で行われるDL送信とUL 送信とを時間で切り換えるため、DL送信とUL 信との間の干渉を防ぐためのガードタイム 必要とする。これに対し、FDD方式では異な 周波数帯域でDL送信とUL送信とが行われるた 、DL送信とUL送信との間の干渉を防ぐための ガードタイムが不要である。また、隣接チャ ネル干渉、レイテンシに関してもFDD方式の方 がTDD方式より優れている。

 一方、TDD方式では送受信で同じデバイス 使用できるのでFDD方式よりハードウェアコ トが安くなる。また、FDD方式では各UE(User E quipment:ユーザ端末装置)に割り当てるDLチャネ ルまたはULチャネルはUE毎に固定となるのに し、TDD方式ではトラフィック量に応じてUE毎 に動的なDL/ULチャネル割り当てを行なうこと 可能である。さらに、TDD方式ではDL送信お びUL送信を同じ周波数帯域で行なうため、す なわち、TDD方式ではDL帯域とUL帯域とが対称 であるため、例えばTDD方式のMIMO(Multi-Input-Mul ti-Output)システムでは、DL閉ループ制御に必要 なDL-CSI(Down Link-Channel State Information:ダウン ンクチャネル状態情報)をUEからフィードバ クすることなく、基地局(BS:Base Station)側で 定することができる。ここでDL-CSIとは、基 局から端末に対して信号を送信した場合に 号が伝播路より受ける振幅変動、位相変動 情報であり、下り回線の閉ループ制御処理 用いられる。具体的には、基地局装置は、DL とULとのチャネル可逆性に基づきUEからのULパ イロットを用いてULチャネルサウンディング 行ってUL-CSIを推定し、推定されたUL-CSIをDL ループ制御用のDL-CSIとする。このように、TD D方式では、UEからのフィードバック量を抑え つつDL閉ループ制御を実現することができる め、システムのスループットを向上し、伝 レートを向上することができる。

 図1は、TDD方式の通信システムで各UEに対 DL/ULチャネルを対称的に割り当てる様子を す図である。

 図1においては、DL帯域幅とUL帯域幅とが同 く20MHzであり、UE1~5の5個のUEにDL/ULチャネル 割り当てる場合を例示する。図1に示すよう 、TDD方式の通信システムにおいて、各UEに り当てるDLチャネルとULチャネルとは同じで り、すなわち対称的である。TDD方式の通信 ステムにおいては、DL送信とUL送信とを時間 で切替え、DL送信とUL送信との間には互いの 信が干渉しないようにガードタイムが設け れる。DL-CSIとUL-CSIとの可逆性に基づき、基 局装置は受信したULパイロットを用いてULチ ネルサウンディングを実施すればDL-CSIを取 することができる。このようなチャネルサ ンディングによれば、DLチャネル状態情報 フィードバックせず、送信電力制御または ームフォーミングなどのDL閉ループ制御を行 うことができる(非特許文献1参照)。
「3GPP RAN WG1 #44 Denver, USA」、Feb 13-17  2006年、「Uplink sounding for obtaining MIMO channel  information at Node B in E-UTRA 13.1.2」

 しかしながら、前述したように、4Gシス ムではDL帯域幅が最大100MHz、UL帯域幅が最大4 0MHzを想定しているので、4GシステムのTDD方式 においてはDL送信およびUL送信のため各UEに割 り当てるDL/ULチャネルは非対称となり、DL-CSI UL-CSIとの可逆性が確保できず、ULチャネル ウンディングによりDL閉ループ制御を行うこ とができないという問題がある。

 図2は、TDD方式の通信システムで各UEに対 DL/ULチャネルを非対称的に割り当てる様子 示す図である。

 図2においては、DL帯域幅とULと帯域幅が れぞれ100MHz、40MHzであり、UE1~5の5個のUEにDL/U Lチャネルを割り当てる場合を例示する。図2 示すように、DL帯域幅に比べUL帯域幅に限界 があるため、UE1,2,5に対してはDLチャネルとUL ャネルとして異なる帯域を割り当て、DL-CSI UL-CSIとの可逆性が確保されない。また、UE3, 4に対しては帯域が重畳するようにDLチャネル とULチャネルとを割り当て、DL-CSIとUL-CSIとの 逆性は確保されるものの、DLチャネルとULチ ャネルとは完全に一致してはいない。このよ うなTDDシステムにおいては、ULチャネルサウ ディングを実施しても所望のDLチャネル状 情報が必ずしも得られなく、DL閉ループ制御 用のDLチャネル状態情報をフィードバックし ければならないため、TDD方式の無線通信シ テムのスループットが低下し、伝送レート 低下してしまうという問題がある。4Gシス ムにおいては、DL/ULチャネルが非対称的なTDD 方式の通信システムが抱えているこのような 問題の解決方法は検討されていない。

 本発明の目的は、DL/ULチャネルが非対称 なTDD方式の無線通信システムにおいても、 ィードバック情報量を抑えつつ、システム ループットを向上し、伝送レートを向上す ことができる基地局装置、端末装置、およ 閉ループ制御方法を提供することである。

 本発明の基地局装置は、ダウンリンクの 域幅とアップリンクの帯域幅とが異なるTDD 式の無線通信システムに用いられる基地局 置であって、複数の端末装置からのDL-CSIを 信する受信手段と、前記複数の端末装置の ち、一部帯域を重畳してダウンリンクチャ ルとアップリンクチャネルとを割り当てら た特定の端末装置からのパイロットを用い チャネルサウンディングを行ってUL-CSIを推 し、推定されたUL-CSIを閉ループ制御用の第1 のDL-CSIとするチャネル推定手段と、前記特定 の端末装置に割り当てられたダウンリンクチ ャネルとアップリンクチャネルとの重畳しな い帯域に含まれる第1の部分帯域のDL-CSIを用 て補間したDL-CSIを前記閉ループ制御用の第2 DL-CSIとする補間手段と、前記第1のDL-CSIと前 記第2のDL-CSIとを用いて下り回線の前記閉ル プ制御処理を行う制御手段と、を具備する 成を採る。

 本発明の端末装置は、ダウンリンクの帯 幅とアップリンクの帯域幅とが異なるTDD方 の無線通信システムに用いられる端末装置 あって、一部帯域を重畳してダウンリンク ャネルとアップリンクチャネルとを前記端 装置に割り当てられ、かつ、基地局装置か DL-CSIの要求情報が前記端末装置へ送信され 場合に、一部の帯域を選択する選択手段と 前記一部の帯域のDL-CSIを前記基地局装置に ィードバックするフィードバック手段と、 具備する構成を採る。

 本発明の閉ループ制御方法は、ダウンリ クの帯域幅とアップリンクの帯域幅とが異 るTDD方式の無線通信システムに用いられる ループ制御方法であって、複数の端末装置 うち、一部帯域を重畳してダウンリンクチ ネルとアップリンクチャネルとを割り当て れた端末装置に対して、ダウンリンクチャ ルとアップリンクチャネルとが重畳帯域に いてはTDD方式で下り回線の閉ループ制御を い、ダウンリンクチャネルとアップリンク ャネルとの重畳しない帯域においてはFDD方 で前記下り回線の閉ループ制御を行うよう する。

 本発明によれば、DL/ULチャネルが非対称 なTDD方式の無線通信システムにおいても、 ィードバック情報量を抑えつつ、システム ループットを向上し、伝送レートを向上す ことができる。

従来のTDD方式の通信システムで各UEに しDL/ULチャネルを対称的に割り当てる様子を 示す図 従来のTDD方式の通信システムで各UEに しDL/ULチャネルを非対称的に割り当てる様子 を示す図 本発明の実施の形態1に係るTDD方式の無 線通信システムにおけるDL/ULチャネルの割り て方法を説明するための図 本発明の実施の形態1に係る基地局にお いてDL閉ループ制御用のDL-CSIを取得する方法 説明するための図 本発明の実施の形態1に係る基地局装置 の主要な構成を示すブロック図 本発明の実施の形態1に係るスケジュー ラ内部の主要な構成を示すブロック図 本発明の実施の形態1に係る端末装置の 主要な構成を示すブロック図 本発明の実施の形態1に係る基地局装置 および端末装置の間のDL閉ループ制御処理に る動作を示すシーケンス図 本発明の実施の形態1に係るDL/ULチャネ の割り当て方法のバリエーションを示す図 本発明の実施の形態2に係る基地局に いてDL閉ループ制御用のDL-CSIを取得する方法 を説明するための図 本発明の実施の形態2に係る基地局装 の主要な構成を示すブロック図 本発明の実施の形態2に係る基地局装 および端末装置の間のDL閉ループ制御処理に 係る動作を示すシーケンス図

 以下、本発明の実施の形態について、添 図面を参照して詳細に説明する。

 (実施の形態1)
 図3は、本発明の実施の形態1に係るTDD方式 無線通信システムにおけるDL/ULチャネルの割 り当て方法を説明するための図である。

 図3においては、DL帯域幅とUL帯域幅がそ ぞれ100MHz、40MHzであり、UE1~5の5個のUEにDL/UL ャネルを割り当てる場合を例示する。図3に すように、本実施の形態に係るTDD方式の無 通信システムにおいて、UE4,5のようにDL-CQI(C hannel Quality Indicator)が高いユーザに対しては 、DL閉ループ制御によるスループット改善が 待できるため一部帯域が重畳するようにDL/U Lチャネルを割り当てる。これによってULチャ ネルサウンディングが可能となる。ここでDL- CQIとは、DLチャネルの受信品質を表すパラメ タであり、適応変調、チャネル割り当てに いられる。但し、DL帯域幅とUL帯域幅とが異 なるため、図3に示すUE4,5に割り当てられるDL/ ULチャネルにも重畳しない帯域が存在する。 お、トラフィックが非対称であるため、す てのUEに対し対称的に帯域を割り当てるこ はできない。よって、UE1,2,3に対しては、帯 を重畳せずDL/ULチャネルを割り当てる。そ て、このようなUEに対してはDL閉ループ制御 行わない。

 図4は、本実施の形態に係る基地局におい てDL閉ループ制御用のDL-CSIを取得する方法を 明するための図である。なお、図4に係るDL ループ制御は、図3に示したUE4またはUE5のよ うに、一部帯域を重畳してDL/ULチャネルを割 当てられたUEに対するDL閉ループ制御であり 、以下UE4を例にとって説明する。

 図4においては、DL帯域およびUL帯域を分 した複数のRB(Resource Block)を示し、DL-CSIをH(f) 関数で示す。なお、図4(A)は、UE4において基 局から送信されたDLパイロットを用いてチャ ネル推定を行い取得したDL-CSIを示す。図4(B) 、BSにおいてチャネルサウンディングおよび 補間により取得したDL閉ループ制御用のDL-CSI 示す。具体的には、基地局は、DL/ULチャネ が重畳する帯域においては、UE4からのULパイ ロットを用いてULチャネルサウンディングを って得られるUL-CSIをDL閉ループ制御用のDL-CS Iとする。一方、基地局装置は、UE4に割り当 られたDL/ULチャネルが重畳しない帯域におい ては、UE4に対して一部のRBのDL-CSIをフィード ックするよう要求し、フィードバックされ 部分的なDL-CSIに基づいて、DL-CSIがフィード ックされなかったRBにおけるDL-CSIを補間す 。基地局装置は、部分的なDL-CSIおよび補間 より得られたDL-CSIをDL閉ループ制御用のDL-CSI とする。

 図5は、本実施の形態に係る基地局装置100 の主要な構成を示すブロック図である。ここ では、基地局装置100がUE1~5の5個のUEと通信を う場合を例に挙げ、かかる場合、基地局装 100は、図3に示した方法で各UEにDL/ULチャネ を割り当て、図4に示した方法でDL閉ループ 御用のDL-CSIを取得する。

 図5において、基地局装置100は、符号化部 101、変調部102、復調部137、および復号部138を 通信相手のUEの数だけ、すなわち5個ずつ備え る。

 各符号化部101および各変調部102は、各UE 送信データに対し符号化処理および変調処 を施し、得られる変調信号をUE割り当て部103 に出力する。

 UE割り当て部103は、後述のスケジューラ12 1から入力されるDL割り当て情報を用いて、各 変調部102から入力される各UE用の変調信号を 各UEに割り当てられたDLチャネルにマッピン グし、得られるDLデータ信号をDL閉ループ制 部104に出力する。ここで、スケジューラ121 ら入力されるDL割り当て情報に基づくUE割当 結果は図3に示す通りであり、すなわち、UE4 ,5に割り当てられたDL/ULチャネルの一部帯域 重畳する。

 DL閉ループ制御部104は、後述の制御用DL-CS I取得部135から入力されるDL閉ループ制御用の DL-CSI情報を用いて、UE割り当て部103から入力 れるDLデータ信号に対し送信電力制御、ビ ムフォーミングなどの閉ループ制御処理を い多重化部106に出力する。具体的には、異 る帯域のDL/ULチャネルが割り当てられたUE1,2, 3に対してはDL閉ループ制御を行わず、一部帯 域を重畳して割り当てられたUE4,5に対してDL ループ制御を行う。

 DLパイロット生成部105は、DLパイロットを 生成し、多重化部106に出力する。

 多重化部106は、DLパイロット生成部105か 入力されるDLパイロット、DL閉ループ制御部1 04で閉ループ制御処理が施されたDLデータ信 、スケジューラ121から入力されるDL割り当て 情報、UL割り当て情報、およびDL-CSI要求情報 多重化し、得られる多重化信号をIFFT(逆高 フーリエ変換:Inverse Fast Fourier Transform)部107 に出力する。

 IFFT部107は、多重化部106から入力される多 重化信号に対しIFFTを施し、得られる時間領 の多重化信号をCP(Cyclic Prefix)付加部108に出 する。

 CP付加部108は、IFFT部107から入力される時 領域の多重化信号の先頭にその多重化信号 後端部分をCPとして付加し、スイッチ122に 力する。

 スイッチ122は、基地局装置100が送信動作 行う際には、CP付加部108でCPが付加された時 間領域の多重化信号をRF(Radio Frequency)部123に 力する一方、基地局装置100が受信動作を行 際には、RF部123から入力される受信信号をCP 除去部131に出力する。

 RF部123は、基地局装置100が送信動作を行 際には、スイッチ122から入力される時間領 の多重化信号に対しアップコンバートおよ A/D変換などの無線処理を施し、得られる送 信号をアンテナ124を介して送信する。一方 RF部123は、基地局装置100が受信動作を行う際 には、アンテナ124を介して受信された受信信 号に対し、ダウンコンバートおよびD/A変換な どの無線処理を施し、スイッチ122に出力する 。

 CP除去部131は、スイッチ122から入力され 受信信号の先頭に付加されているCPを除去し 、CPが除去された受信信号をFFT(高速フーリエ 変換:Fast Fourier Transform)部132に出力する。

 FFT部132は、CP除去部131でCPが除去された受 信信号に対しFFT変換を施し、得られる周波数 領域の受信信号を逆多重化部133に出力する。

 逆多重化部133は、FFT部132で得られた周波 領域の受信信号に対し分離(逆多重化)処理 施し、DL-CQI、ULデータ信号、ULパイロット、 よびDL-CSIを得る。そして、逆多重化部133は DL-CQIをスケジューラ121に出力し、ULデータ 号をUE分離部136に出力し、ULパイロットをチ ネル推定部134に出力し、DL-CSIを制御用DL-CSI 得部135に出力する。ここで、DL-CSIはUE4,5か フィードバックされた一部のRBのDL-CSIである 。

 チャネル推定部134は、逆多重化部133から 力されるULパイロットを用いてチャネル推 、すなわち、チャネルサウンディングを行 、得られるUL-CQIおよびUL-CSIをそれぞれスケ ューラ121および制御用DL-CSI取得部135に出力 る。

 スケジューラ121は、逆多重化部133から入 されるDL-CQI、およびチャネル推定部134から 力されるUL-CQIを用いてDL割り当て情報、UL割 り当て情報、およびDL-CSI要求情報を生成する 。なお、スケジューラ121の詳細については後 述する。

 制御用DL-CSI取得部135は、チャネル推定部1 34から入力されるUL-CSI、および逆多重化部133 ら入力されるDL-CSIを用いてUE4,5に対するDL閉 ループ制御用のDL-CSIを生成し、DL閉ループ制 部104に出力する。具体的には、制御用DL-CSI 得部135は、図4に示したように、UE4またはUE5 に割り当てられたDL/ULチャネルが重畳する帯 においては、チャネル推定部134でULチャネ サウンディングによりUL-CSIを取得する。UE4 たはUE5に割り当てられたDL/ULチャネルが重畳 しない帯域においては、制御用DL-CSI取得部135 は、逆多重化部133から入力される一部のRBのD L-CSIを用いて補間を行い、フィードバックさ なかったRBのDL-CSIを取得する。制御用DL-CSI 得部135は、ULチャネルサウンディングにより 得られたUL-CSIと、UE4またはUE5からフィードバ ックされたDL-CSIと、補間されたDL-CSIとのを合 わせたものをDL閉ループ制御用のDL-CSIとして 力する。

 UE分離部136は、スケジューラ121から入力 れるUL割り当て情報を用いて、逆多重化部133 から入力されるULデータ信号を各UEに対応す データ信号に分離する。

 各復調部137および各復号部138は、UE分離 136から入力される各UEに対応するデータ信号 に対し復調処理および復号処理を施し、各UE らの受信データを得る。

 図6は、スケジューラ121内部の主要な構成 を示すブロック図である。

 閉ループ制御可否判断部141は、逆多重化 133から入力される各UEのDL-CQIのレベルを判 し、DL-CQIレベルが所定の閾値以上であるUE( えば図3に示したUE4,5)に対してはDL閉ループ 御が可能であると判断し、DL-CSI要求情報を 重化部106に出力する。また、閉ループ制御 否判断部141は、UE4,5に対し一部帯域を重畳す るようなDL/ULチャネル割当を示す割り当て制 情報をDL割り当て部142、UL割り当て部143に出 力する。

 DL割り当て部142は、逆多重化部133から入 されるDL-CQIおよび閉ループ制御可否判断部14 1から入力される割り当て制御情報を用いて RB単位でDLチャネルを各UEに割り当てる。ま 、DL割り当て部142は、DLチャネルのどのRBを のUEに割り当てたかを示すDL割り当て情報をU E割り当て部103および多重化部106に出力する

 UL割り当て部143は、チャネル推定部134か 入力されるUL-CQIおよび閉ループ制御可否判 部141から入力される割り当て制御情報を用 て、RB単位でULチャネルを各UEに割り当てる また、UL割り当て部143は、ULチャネルのどのR BをどのUEに割り当てたかを示すUL割り当て情 をUE分離部136および多重化部106に出力する

 図7は、UEとして用いる本実施の形態に係 端末装置200の主要な構成を示すブロック図 ある。

 符号化部201および変調部202は、送信デー に対し符号化処理および変調処理を施し、 られる変調信号をRB割り当て部203に出力す 。

 RB割り当て部203は、変調部202から入力さ る変調信号を逆多重化部233から入力されるUL 割り当て情報に基づきULチャネルの各RBに割 当て、得られるRB割り当て信号を多重化部205 に出力する。

 ULパイロット生成部204は、ULチャネル割り 当てのためのULパイロットを生成し、多重化 205に出力する。

 多重化部205は、ULパイロット生成部204か 入力されるULパイロット、RB割り当て部203か 入力されるRB割り当て信号、チャネル推定 234から入力されるDL-CQI、およびDL-CSI選択部23 5から入力される部分的なDL-CSIを多重化し、 られる多重化信号をIFFT部206に出力する。

 IFFT部206は、多重化部205から入力される多 重化信号に対しIFFTを施し、得られる時間領 の多重化信号をCP付加部207に出力する。

 CP付加部207は、IFFT部206から入力される時 領域の多重化信号の先頭にその多重化信号 後端部分をCPとして付加し、スイッチ221に 力する。

 スイッチ221は、端末装置200が送信動作を う際には、CP付加部207でCPが付加された時間 領域の多重化信号をRF部222に出力する一方、 末装置200が受信動作を行う際には、RF部222 ら入力される受信信号をCP除去部231に出力す る。

 RF部222は、端末装置200が送信動作を行う には、スイッチ221から入力される多重化信 に対しアップコンバートおよびA/D変換など 無線処理を施し、得られる送信信号をアン ナ223を介して送信する。一方、RF部222は、端 末装置200が受信動作を行う際には、アンテナ 223を介して受信された受信信号に対し、ダウ ンコンバートおよびD/A変換などの無線処理を 施し、スイッチ221に出力する。

 CP除去部231は、スイッチ221から入力され 受信信号の先頭に付加されているCPを除去し 、CPが除去された受信信号をFFT部232に出力す 。

 FFT部232は、CP除去部231でCPが除去された受 信信号に対しFFT変換を施し、周波数領域の受 信信号を得る。

 逆多重化部233は、FFT部232から入力される 波数領域の受信信号に対し分離処理を施し データ信号、DLパイロット、DL割り当て情報 、UL割り当て情報、およびDL-CSI要求情報を得 。そして、逆多重化部233は、DLパイロット チャネル推定部234に出力し、データ信号お びDL割り当て情報をRB抽出部236に出力し、DL り当て情報、UL割り当て情報、およびDL-CSI要 求情報をDL-CSI選択部235に出力する。

 チャネル推定部234は、逆多重化部233から 力されるDLパイロットを用いてチャネル推 を行い、得られるDL-CQIを多重化部205に、DL-CS IをDL-CSI選択部235に出力する。

 DL-CSI選択部235は、逆多重化部233からCSI要 情報が入力される場合、逆多重化部233から 力されるDL割り当て情報およびUL割り当て情 報に基づき、RBを選択する。そして、DL-CSI選 部235は、チャネル推定部234から入力されるD L-CSIのうち、選択されたRBのDL-CSIを多重化部20 5に出力する。ここで、DL-CSI選択部235は、基 局装置100でDL-CSIの補間処理を行うときの補 精度が最も高くなるようにDL-CSIがフィード ックされるRBを選択する。

 RB抽出部236は、逆多重化部233から入力さ るデータ信号の中から、基地局装置100から 送信データから割り当てられたRBを、逆多重 化部233から入力されるDL割り当て情報に基づ 抽出し、復調部237に出力する。

 復調部237および復号部238は、RB抽出部236 抽出されたRBにおけるデータ信号に対し復調 処理および復号処理を施し、受信データを得 る。

 図8は、本実施の形態に係る基地局装置100 および端末装置200の間のDL閉ループ制御処理 係る動作を示すシーケンス図である。なお このシーケンスの説明では、基地局装置100 BSと略し、端末装置200をUEと略して示す。

 まず、ステップ(ST)1010において、BSは、各 UEにDLチャネルを割り当て、DLパイロットを各 UEに送信する。

 次いで、ST1020において、各UEはBSから送信 されたDLパイロットを用いてDLチャネル推定 行ってDL-CQIを測定する。

 次いで、ST1030において、各UEは、測定さ たDL-CQIと、ULチャネル割り当て用のULパイロ トとをBSに送信する。

 次いで、ST1040において、BSは、各UEからフ ィードバックされるDL-CQIおよびULパイロット 用いて、各UEにDLチャネルおよびULチャネル 割り当てる。このステップにおいて、BSは 図3に示したようにDL-CQIが高くチャネルサウ ディングによるDL閉ループ制御が可能なUEに 対しは一部帯域を重畳してDL/ULチャネル割り てを行う。

 次いで、ST1050において、BSは各UEに各UE用 信データ、DLパイロット、DL割り当て情報、 およびUL割り当て情報を送信し、さらにDL-CQI 高くチャネルサウンディングによるDL閉ル プ制御が可能なUEにDL-CSI要求情報を送信する 。

 次いで、ST1060において、各UEはBSから送信 されたDLパイロットを用いてDLチャネル推定 行い、DL-CQIを測定する。

 次いで、ST1070においては、BSからDL-CSI要 情報が送信されたUEのみが閉ループ制御のた めのDL-CSIを測定し、BSにおけるDL-CSIの補間効 が最も良くなるように、DL-CSIがフィードバ クされるRBを選択する。

 次いで、ST1080において、各UEはDL-CQI、送 データ、およびULパイロットをBSに送信する また、このステップにおいて、BSからDL-CSI 求情報が送信されたUEは、ST1070で測定された DL-CSIのうち、選択されたRBのDL-CSIをBSにフィ ドバックする。

 次いで、ST1090において、BSは、DL閉ループ 制御が可能なUEのみに対してDL閉ループ制御 行う。具体的には、BSは、DL/ULチャネルが重 して割り当てられた帯域においてはチャネ サウンディングを行ってDL閉ループ制御用 DL-CSIを取得し、そのほかの帯域においてはUE からフィードバックされた部分的なDL-CSIを用 いて補間を行いDL閉ループ制御用のDL-CSIを取 する。

 次いで、ST1100において、BSは、ST1090で取 したDL閉ループ制御用のDL-CSIを用いて送信電 力制御またはビームフォーミングなどのDL閉 ープ制御処理を行う。

 次いで、ST1110において、BSは、DLパイロッ トと、閉ループ制御処理が施された送信デー タとを各UEに送信する。

 このように、本実施の形態によれば、基 局装置は、DL閉ループ制御が可能な端末装 に対しては一部帯域を重畳してDL/ULチャネル を割り当て、このようなDL/ULチャネルが重畳 る帯域においてはULパイロットを用いてチ ネルサウンディング行いUL-CSIを取得する。 た、DL閉ループ制御が可能な端末装置に割り 当てられたDL/ULチャネルが重畳しない帯域に いては選択されたRBのみのDL-CSIを用いて、 択されなかったRBのDL-CSIを補間して、上記の UL-CSIと合わせてDL閉ループ制御用のDL-CSIとす 。要するに、DL閉ループ制御が可能な端末 置において、DL/ULチャネルが重畳する帯域に 対してはTDD方式でDL閉ループ制御を行い、DL/U Lチャネルが重畳しない帯域に対してはFDD方 でDL閉ループ制御を行う。従って、DL閉ルー 制御に用いるDL-CSIのフィードバック量を削 し、システムのスループットを向上するこ ができる。

 なお、本実施の形態では、DL-CQIが高く、 ャネルサウンディングによるDL閉ループ制 が可能な帯域に対してDL/ULチャネルを重畳し て割り当てる場合を例にとって説明したが、 本発明はこれに限定されず、図9に示すよう 、チャネル変動に応じてDL/ULチャネル割り当 てを行っても良い。具体的には、基地局装置 はチャネルの遅延プロファイルを用いて遅延 スプレッドを導出してチャネル変動を測定す る測定手段を具備し、チャネル変動が閾値以 上の帯域に対しては、DL/ULチャネルを重畳し 割り当て、チャネル変動が閾値より小さい ャネル帯域に対しては、DL/ULチャネルを重 せず割り当て、さらにこの帯域のDL-CSIのフ ードバックを要求すれば良い。

 また、本実施の形態では、端末装置から ィードバックされるDL-CQI(図4参照)またはチ ネル変動(図9参照)に応じてDL/ULチャネルを り当てられた各端末装置に対してDL閉ループ 制御処理を行う場合を例にとって説明した。 しかし、本発明はこれに限定されず、予めDL/ ULチャネルが割り当てられた各端末装置に対 て本発明に係るDL閉ループ制御処理を行っ も良い。

 また、本実施の形態では、チャネルサウ ディングによるDL閉ループ制御処理が不可 な帯域において、端末装置がRBを選択してDL- CSIを基地局装置にフィードバックする場合を 例にとって説明した。しかし、本発明はこれ に限定されず、このような帯域におけるすべ てのRBのDL-CSIをフィードバックしても良く、 たは選択されるRBの数を適応的に変化させ も良い。

 (実施の形態2)
 本発明の実施の形態2に係るTDD方式の無線通 信システムにおけるDL/ULチャネルの割り当て 法は、本発明の実施の形態1に示したDL/ULチ ネルの割り当て方法(図3参照)と同様である め、ここではその説明を省略する。

 図10は、本実施の形態に係る基地局にお てDL閉ループ制御用のDL-CSIを取得する方法を 説明するための図である。なお、本実施の形 態に係るDL閉ループ制御用のDL-CSIの取得方法 、実施の形態1に係る方法と基本的に同様で あるため、2つの実施の形態に係る方法の相 点のみを説明する。

 図10に示す方法は、UE4またはUE5においてDL -CSIがフィードバックされるRBを選択する際、 DL/ULチャネルが重畳する帯域と、DL/ULチャネ が重畳しない帯域とが重なるRB(「オーバラ プRB」と称す)を含めて選択し、さらに選択 れたオーバラップRBを示すオーバラップRB情 を基地局にフィードバックするという点に いて、図4に示した方法と相違する。また、 このオーバラップRBが含まれた複数のRBのDL-CS Iをフィードバックされた基地局は、チャネ サウンディングにより得られたオーバラッ RBのUL-CSIと、UE4またはUE5からフィードバック されたオーバラップRBのDL-CSIとを比較してチ ネル可逆性を判定する。基地局は、比較の 果としてチャネル可逆性が成立すると判定 る場合には、チャネルサウンディングによ 得られたDL閉ループ制御用のDL-CSIと、補間 より得られたDL閉ループ制御用のDL-CSIとを用 いてDL閉ループ制御処理を行い、チャネル可 性が成立しないと判定する場合には、補間 より得られたDL閉ループ制御用のDL-CSIのみ 用いてDL閉ループ制御処理を行う。

 図11は、本実施の形態に係る基地局装置30 0の主要な構成を示すブロック図である。な 、基地局装置300は、実施の形態1に示した基 局装置100(図5参照)と同様の基本的構成を有 ており、同一の構成要素には同一の符号を し、その説明を省略する。

 基地局装置300は、チャネル可逆性判定部3 01をさらに具備する点において、基地局装置1 00と相違する。なお、基地局装置300の逆多重 部333、制御用DL-CSI取得部335は、基地局装置1 00の逆多重化部133、制御用DL-CSI取得部135と処 の一部に相違点があり、それを示すために なる符号を付す。

 逆多重化部333は、分離処理によって、逆 重化部133よりさらにオーバラップRB情報を てチャネル可逆性判定部301に出力する。

 チャネル可逆性判定部301は、チャネル推定 134から入力されるUL-CSIおよび逆多重化部333 ら入力されるDL-CSIのうち、逆多重化部333か 入力されるオーバラップRB情報が示すオー ラップRBに対応するものを比較してチャネル 可逆性を判定し、判定結果を制御用DL-CSI取得 部335に出力する。具体的には、チャネル推定 部134から入力されるUL-CSIをH UL (f)と示し、逆多重化部333から入力されるDL-CSI をH DL (f)と示し、オーバラップRB情報が示すRBに対 するH UL (f)およびH DL (f)を、H UL (f OL )およびH DL (f OL )と示す場合、チャネル可逆性判定部301は、 記の式(1)に従って、DLチャネルとULチャネル の相互相関ρ(0≦ρ≦1)を算出する。

 この式において、a ij (f OL )およびb ij (f OL )は、それぞれH UL (f OL )およびH DL (f OL )の要素を示し、Eは自乗和関数を示す。チャ ル可逆性判定部301は、算出された相互相関 が所定の閾値以上である場合には、チャネ 可逆性が成立するという判定結果を制御用DL -CSI取得部335に出力し、相互相関ρが所定の閾 値より小さい場合には、チャネル可逆性が成 立しないという判定結果を制御用DL-CSI取得部 335に出力する。

 制御用DL-CSI取得部335は、チャネル可逆性 定部301から入力されるチャネル可逆性判定 果に基づき、チャネル可逆性が成立する場 には、チャネル推定部134でチャネルサウン ィングにより得られたUL-CSIおよび補間によ 得られたDL-CSIをDL閉ループ制御用のDL-CSIと てDL閉ループ制御部104に出力する。また、制 御用DL-CSI取得部335は、チャネル可逆性判定部 301から入力されるチャネル可逆性判定結果に 基づき、チャネル可逆性が成立しない場合に は、チャネル推定部134で補間により得られた DL-CSIのみをDL閉ループ制御用のDL-CSIとしてDL ループ制御部104に出力する。

 本実施の形態に係るUEとして用いる端末 置の主要な構成は、実施の形態1に係る端末 置200と同様の基本的構成および動作を有す ため、その説明を省略する。なお、本実施 形態に係る端末装置は、DL-CSI選択部235にお てオーバラップRBを含めてRBを選択し、オー バラップRB情報をさらに多重化部205に出力す 点のみにおいて、端末装置200と相違する。

 図12は、本実施の形態に係る基地局装置30 0および端末装置200の間のDL閉ループ制御処理 に係る動作を示すシーケンス図である。なお 、この図に示すシーケンスは、図8に示した ーケンス(実施の形態1参照)と基本的に同様 ステップを有しており、同一のステップに 同一の符号を付し、その説明を省略する。

 図12に示すシーケンスは、ST2010をさらに する点において、図8に示したシーケンスと 違する。なお、図12に示すシーケンスのST207 0は、図8に示したシーケンスのST1070と処理の 部に相違点があり、それを示すために異な 符号を付す。

 ST2070において、DL-CSI要求情報を受信したU EはオーバラップRBを含めてRBを選択し、選択 れたオーバラップRBを示すオーバラップRB情 報をさらに生成する点において図8に示したST 1070と相違する。

 ST2010において、BSは、チャネルサウンデ ングにより得られたオーバラップRBのUL-CSIと 、UEからフィードバックされたオーバラップR BのDL-CSIとの相互相関を算出し、チャネル可 性を判定する。

 このように、本実施の形態によれば、基 局装置は、チャネルサウンディングにより られたオーバラップRBのUL-CSIと、UEからフィ ードバックされたオーバラップRBのDL-CSIとの 互相関を算出してチャネル可逆性を判定す 。これにより、チャネル可逆性が成立しな 場合にチャネルサウンディングより得られ DL-CSIを用いてDL閉ループ制御を行うことを 避し、通信品質の劣化を抑えることができ 。

 なお、本実施の形態では、チャネル可逆 が成立しない場合には、補間により得られ DL-CSIのみを用いてDL閉ループ制御を行う場 を例にとって説明した。しかし、本発明は れに限定されず、チャネル可逆性が成立し い場合には、DL閉ループ制御を行わなくても 良い。

 以上、本発明の各実施の形態について説 した。

 なお、ここでは、本発明をハードウェア 構成する場合を例にとって説明したが、本 明をソフトウェアで実現することも可能で る。例えば、本発明に係る閉ループ制御方 のアルゴリズムをプログラミング言語によ て記述し、このプログラムをメモリに記憶 ておいて情報処理手段によって実行させる とにより、本発明に係る基地局装置と同様 機能を実現することができる。

 また、上記各実施の形態の説明に用いた 機能ブロックは、典型的には集積回路であ LSIとして実現される。これらは個別に1チッ プ化されても良いし、一部または全てを含む ように1チップ化されても良い。

 また、ここではLSIとしたが、集積度の違 によって、IC、システムLSI、スーパーLSI、 ルトラLSI等と呼称されることもある。

 また、集積回路化の手法はLSIに限るもの はなく、専用回路または汎用プロセッサで 現しても良い。LSI製造後に、プログラム化 ることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array )や、LSI内部の回路セルの接続もしくは設定 再構成可能なリコンフィギュラブル・プロ ッサを利用しても良い。

 さらに、半導体技術の進歩または派生す 別技術により、LSIに置き換わる集積回路化 技術が登場すれば、当然、その技術を用い 機能ブロックの集積化を行っても良い。バ オ技術への適用等が可能性としてあり得る

 2006年12月28日出願の特願2006-355342の日本出 願に含まれる明細書、図面および要約書の開 示内容は、すべて本願に援用される。

 本発明に係る基地局装置、端末装置、お び閉ループ制御方法は、DL/ULチャネルが非 称的なTDD方式の無線通信システム等の用途 適用することができる。