(57)【要約】  閉ループアンテナスイッチング方法、参照信号割当方法及びそのためのフィードバック信号送信方法が開示される。すなわち、アンテナ選択周期ごとに、アンテナスイッチングにより、参照信号を各送信アンテナを通して送信することによって、効率的なアンテナインデックス情報をフィードバック受けることができ、参照信号送信のためのアンテナスイッチング周期をアンテナ選択周期の所定倍数に設定することによって、電力損失及びデータデコーディング性能の劣化を防止することができる。また、本発明は、帯域選択周期ごとにサウンディング参照信号（ＳＲＳ）を少なくとも１つの複数の送信アンテナを通して送信し、帯域選択周期間に１つ以上のデータ復調用参照信号（ＤＭＲＳ）を、参照信号送信用アンテナスイッチングにおいてデータが送信されないアンテナを通して送信することを含む。
2010518675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信アンテナを用いる通信システムにおいてアンテナスイッチングを行なう方法であって、
アンテナ選択周期の倍数の所定周期ごとに参照信号送信の為の補助的アンテナスイッチングを行い、前記補助的アンテナスイッチングによって前記複数の送信アンテナを通して参照信号を送信する段階と、
送信された前記参照信号に応答して前記アンテナ選択周期ごとにフィードバック信号を受信する段階と、
受信したフィードバック信号によって、前記アンテナ選択周期ごとに、前記複数の送信アンテナからデータを送信するためのアンテナを選択することによってデータを送信するアンテナスイッチングを行なう段階と、
を有することを特徴とするアンテナスイッチング方法。
【請求項２】
前記複数の送信アンテナのうち、同時にデータを送信できる送信アンテナの数は、所定個数以下である、請求項１に記載のアンテナスイッチング方法。
【請求項３】
前記参照信号送信段階は、
前記所定周期内で、前記複数の送信アンテナのうち、データを送信する第１送信アンテナを通して第１参照信号を送信する段階と、
前記参照信号送信の為の前記補助的アンテナスイッチングにより、前記所定周期内で、前記複数の送信アンテナのうちデータを送信しない１つ以上の第２送信アンテナを通して第２参照信号を送信する段階と、
を含む、請求項２に記載のアンテナスイッチング方法。
【請求項４】
前記データを送信する送信単位内で送信可能な参照信号の個数は、前記複数の送信アンテナの個数以上である、請求項３に記載のアンテナスイッチング方法。
【請求項５】
前記送信単位は、１つ以上の送信時間間隔（ＴＴＩ）または１つ以上のサブスロットのいずれかである、請求項４に記載のアンテナスイッチング方法。
【請求項６】
前記所定周期は、前記アンテナ選択周期のｎ倍であって、ｎは２以上の整数であり、
前記所定周期の長さは、使用者の移動性及び前記アンテナ選択周期の長さのうちいずれか１つ以上によって決定される、請求項１に記載のアンテナスイッチング方法。
【請求項７】
アンテナ選択周期の倍数の所定周期ごとに、参照信号送信の為の補助的アンテナスイッチングにより複数の送信アンテナを通して送信された参照信号を受信する段階と、
受信した前記参照信号に応答して、前記アンテナ選択周期ごとに前記複数の送信アンテナのうち、データを送信するアンテナを選択するフィードバック信号を送信する段階と、
を有することを特徴とするアンテナスイッチング用フィードバック信号送信方法。
【請求項８】
前記フィードバック信号送信段階は、
第１タイプ送信タイミングで前記複数の送信アンテナを通して送信された参照信号を利用してデータを送信するためのアンテナを選択するフィードバック信号を送信する段階であって、前記第１タイプ送信タイミングは前記所定周期に対応し、
前記複数の送信アンテナを通じて送信された全ての参照信号を受信する段階と、
を含む、請求項７に記載のアンテナスイッチング用フィードバック信号送信方法。
【請求項９】
第１タイプ送信タイミングで前記複数の送信アンテナを通して送信された前記受信された参照信号を利用して獲得されたチャネル情報を保存する段階をさらに有する、請求項７に記載のアンテナスイッチング用フィードバック信号送信方法。
【請求項１０】
前記フィードバック信号送信段階は、
前記複数の送信アンテナの第１アンテナを通じて送信された１以上の受信された参照信号を利用してデータ送信を行うためのアンテナを選択するフィードバック信号を送信する段階であって、前記第１アンテナは第２タイプ送信タイミングでデータを送信し、前記第２タイプ送信タイミングでデータ送信しない前記複数の送信アンテナのうちの第２アンテナを通じて送信された参照信号を利用して獲得されたチャネル情報を保存する、を含み、
前記第２タイプ送信タイミングは前記アンテナ選択周期には対応するが、前記所定周期には対応しない、請求項９に記載のアンテナスイッチング用フィードバック信号送信方法。
【請求項１１】
複数の送信アンテナを用いる通信システムにおいてアンテナスイッチングのための信号送信方法であって、
毎帯域選択周期ごとに、サウンディング参照信号（ＳＲＳ）を、前記複数のアンテナのうち１つ以上のアンテナを通して送信する段階と、
前記帯域選択周期の間に、１つ以上のデータ復調用参照信号（ＤＭＲＳ）を、参照信号送信用アンテナスイッチングにより、データが送信されないアンテナを通して送信する段階と、
を有する信号送信方法。
【請求項１２】
前記データ復調用参照信号は、データを送信しない第１アンテナの全周波数帯域から選択された第１周波数帯域を通して送信され、前記第１周波数帯域はデータを送信する第２アンテナにおけるデータ送信のために選択された帯域によって選択された第２帯域に対応する、請求項１１に記載の信号送信方法。
【請求項１３】
前記データ復調用参照信号は、前記帯域選択周期の間に帯域選択がなされる場合ごとに１回以上送信される、請求項１２に記載の信号送信方法。
【請求項１４】
前記サウンディング参照信号は、前記毎帯域選択周期ごとにデータが送信されるアンテナを通して、または前記帯域選択周期ごとに複数のアンテナのうち１つ以上のアンテナを通して交互に送信する、請求項１１に記載の信号送信方法。
【請求項１５】
前記データ復調用参照信号の送信は、使用者の移動性によってそれぞれ異なる周期に行なわれる、請求項１１に記載の信号送信方法。
【請求項１６】
帯域選択周期ごとに１つ以上のアンテナを通してサウンディング参照信号（ＳＲＳ）を受信する段階と、
前記帯域選択周期の間に、参照信号送信用アンテナスイッチングを用いて、データが送信されないアンテナを通して送信された１つ以上のデータ復調用参照信号（ＤＭＲＳ）を受信する段階と、
前記サウンディング参照信号及び前記データ復調用参照信号を用いてアンテナ選択情報を生成する段階と、
を有することを特徴とするアンテナ選択情報生成方法。
【請求項１７】
前記帯域選択周期の間に前記サウンディング参照信号と前記データ復調用参照信号が互いに異なるアンテナを通して受信された場合、
前記アンテナ選択情報の生成は、先行する帯域選択周期に受信したサウンディング参照信号及び現帯域選択周期と前記先行する帯域選択周期との間に受信したデータ復調用参照信号を用いて行なう、請求項１６に記載のアンテナ選択情報生成方法。
【請求項１８】
前記帯域選択周期の間に前記サウンディング参照信号と前記データ復調用参照信号が互いに異なるアンテナを通して受信された場合、
前記アンテナ選択情報の生成は、現帯域選択周期に受信したサウンディング参照信号及び先行する帯域選択周期と前記現帯域選択周期との間に受信したデータ復調用参照信号を用いて行なう、請求項１６に記載のアンテナ選択情報生成方法。
【請求項１９】
前記アンテナ選択情報の生成は、前記帯域選択周期ごとに行なわれ、
生成された前記アンテナ選択情報は、前記帯域選択周期で生成された帯域選択情報と一緒に送信される、請求項１６に記載のアンテナ選択情報生成方法。
【請求項２０】
前記アンテナ選択情報の生成は、前記帯域選択周期の間に行なわれ、
生成された前記アンテナ選択情報は、前記帯域選択周期で生成された帯域選択情報と別個に送信される、請求項１６に記載のアンテナ選択情報生成方法。
【請求項２１】
アンテナスイッチングのための信号送信方法であって、
帯域選択周期ごとにサウンディング参照信号（ＳＲＳ）を１つ以上のアンテナを通して送信する段階と、
前記帯域選択周期の間に１つ以上のデータ復調用参照信号（ＤＭＲＳ）を、参照信号送信のための補助的アンテナスイッチングを用いて、先行する帯域選択周期で前記サウンディング参照信号が送信されないアンテナを通して送信する段階と、
を有することを特徴とする信号送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多重送受信アンテナ（ＭＩＭＯ）通信システムにおけるアンテナスイッチングに関するもので、特に、ＭＩＭＯ通信システムでフィードバック信号を用いて效率的にアンテナスイッチングを行なう閉ループアンテナスイッチング方法、参照信号割当方法及びそのためのフィードバック信号送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＩＭＯ通信システムにおいて空間ダイバーシティ（Spatial diversity）を確保する方法として送信アンテナスイッチング方式が利用されている。このような送信アンテナスイッチング方式は、大きく、各アンテナ別チャネル状況を知らせるフィードバック情報を利用するか否かによって、開ループ（open-loop）アンテナスイッチング方式と閉ループ（closed-loop）アンテナスイッチング方式とに区別することができる。
【０００３】
図１は、開ループアンテナスイッチングシステムの構成を示す図である。
【０００４】
すなわち、図１に示すような開ループアンテナスイッチングシステムでは、送信側で任意にデータを送信するアンテナを選択してデータ及び参照信号を送信する。これは、多数の送受信アンテナを用いて送信及び受信を行なう全体システムにおいて、送信アンテナをスイッチングして伝送する時に少ない数のＲＦチェーン（RF chain）のみを使用する構造である。
【０００５】
具体的に、リソース割当モジュール１０１は、データ及び参照信号を、送信する周波数や時間、空間（アンテナ）を決定して送信する役割を果たす。また、スイッチングモジュール１０２では、毎送信時にリソース割当モジュール１０１から受け取ったデータ及び参照信号を、任意に選択されたアンテナを通して送信する。この時、送信アンテナの個数は複数にすることができ、ＲＦチェーンは１個から最大送信アンテナの個数分だけ存在することができる。
【０００６】
このようなアンテナスイッチングシステムは、送信ＲＦチェーンを多く持ちにくい環境で（例えば、アップリンクシステムでは、使用者機器（ＵＥ）が多数のＲＦチェーンを持ちにくい）、送信アンテナを交互に用いてデータを送信しながら空間ダイバーシティを得るためのものである。
【０００７】
図２は、図１の開ループアンテナスイッチングシステムにおいてリソース割当モジュール及びスイッチングモジュールの動作の一例を具体的に示す図である。
【０００８】
具体的に、図２では、２つの送信アンテナ及び１つのＲＦチェーンを有するシステムにおいてデータ及び参照信号（データ信号間に載せられる）がパケットとして送信される方法を図示している（ここで、パケットは、単一サブキャリア構造であっても良く、ＯＦＤＭシステムのような多数のサブキャリアを用いる構造であっても良い）。図２において、矢印は、アンテナがスイッチングされることを表す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような開ループアンテナスイッチングシステムでは、同一時間に１つ（あるいは少ない個数）のアンテナのみしかデータ及び参照信号の送信に使用できないため、２個の（あるいは、多い個数の）アンテナを通してデータ及び参照信号を同時に送信することができない。そこで、このようなシステムでは任意にデータ及び参照信号の送信に使用するアンテナを選択して送信することになるが、この時、各アンテナ別チャネルのうちいずれのチャネルがより良いかは、フィードバック情報がなければわからないから、任意にアンテナを選択して送信する開ループシステムは、フィードバック情報を用いるアンテナスイッチングシステムに比べて性能の面で劣るという不具合がある。
【００１０】
したがって、本発明は、従来技術の限定や不具合による問題の１つ以上を実質的に取り除くための閉ループアンテナスイッチング方法、参照信号割り合て方法及びフィードバック信号送信方法を提供するものである。
【００１１】
本発明は、アンテナスイッチングにおいて各送信アンテナ別チャネル品質に基づくフィードバック情報を用いる閉ループアンテナスイッチング方法及びシステムを提供することを目的とする。
【００１２】
特に、上記のフィードバック情報獲得のために参照信号を送信する方法を調節することによって、アンテナスイッチング時に発生する電力損失を低減できるアンテナスイッチング方法、参照信号割当方法及びそのためのフィードバック情報送信方法を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、アンテナスイッチング時に用いられる参照信号獲得のために必要な遅延を減少させることによって、アンテナスイッチング利得を増加させるための信号送信方法及びそれを用いたアンテナ選択情報生成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】
【００１４】
これらの及びその他の効果を達成するため及び本発明の目的に応じて、具体化及び拡張的に記載するものとして、本発明に係る複数の送信アンテナを用いる通信システムにおいて、アンテナ選択周期の倍数の所定周期ごとに参照信号送信の為の補助的アンテナスイッチングを行い、前記補助的アンテナスイッチングによって前記複数の送信アンテナを通して参照信号を送信する段階と、送信された前記参照信号に応答して前記アンテナ選択周期ごとにフィードバック信号を受信する段階と、受信したフィードバック信号によって、前記アンテナ選択周期ごとに、前記複数の送信アンテナからデータを送信するためのアンテナを選択することによってデータを送信するアンテナスイッチングを行なう段階を有するアンテナスイッチング方法を提供する。
【００１５】
好ましくは、前記複数の送信アンテナのうち、同時にデータを送信できる送信アンテナの数は、所定個数以下である。
【００１６】
また、好ましくは、前記参照信号送信段階は、前記所定周期内で、前記複数の送信アンテナのうち、データを送信する第１送信アンテナを通して第１参照信号を送信する段階と、前記参照信号送信の為の前記補助的アンテナスイッチングにより、前記所定周期内で、前記複数の送信アンテナのうちデータを送信しない１つ以上の第２送信アンテナを通して第２参照信号を送信する段階とを含む。
【００１７】
上記の場合において、前記データを送信する送信単位内で送信可能な参照信号の個数は、前記複数の送信アンテナの個数以上でありうる。
【００１８】
また、前記送信単位は、１つ以上の送信時間間隔（ＴＴＩ）または１つ以上のサブスロットのいずれかでありうる。
【００１９】
また、前記所定周期は、前記アンテナ選択周期のｎ倍であって、ｎは２以上の整数であり、前記所定周期の長さは、使用者の移動性及び前記アンテナ選択周期の長さのうちいずれか１つ以上によって決定されうる。
【００２０】
これらの及びその他の効果をさらに達成するため及び本発明の目的に応じて、アンテナ選択周期の倍数の所定周期ごとに、参照信号送信の為の補助的アンテナスイッチングにより複数の送信アンテナを通して送信された参照信号を受信する段階と、受信した前記参照信号に応答して、前記アンテナ選択周期ごとに前記複数の送信アンテナのうち、データを送信するアンテナを選択するフィードバック信号を送信する段階を有するアンテナスイッチング用フィードバック信号送信方法を提供する。
【００２１】
この場合において、前記フィードバック信号送信段階は、第１タイプ送信タイミングで前記複数の送信アンテナを通して送信された参照信号を利用してデータを送信するためのアンテナを選択するフィードバック信号を送信する段階であって、前記第１タイプ送信タイミングは前記所定周期に対応し、前記複数の送信アンテナを通じて送信された全ての参照信号を受信する段階を含みうる。
【００２２】
好ましくは、第１タイプ送信タイミングで前記複数の送信アンテナを通して送信された前記受信された参照信号を利用して獲得されたチャネル情報を保存する段階をさらに有する。
【００２３】
この場合において、前記フィードバック信号送信段階は、前記複数の送信アンテナの第１アンテナを通じて送信された１以上の受信された参照信号を利用してデータ送信を行うためのアンテナを選択するフィードバック信号を送信する段階であって、前記第１アンテナは第２タイプ送信タイミングでデータを送信し、前記第２タイプ送信タイミングでデータ送信しない前記複数の送信アンテナのうちの第２アンテナを通じて送信された参照信号を利用して獲得されたチャネル情報を保存する、を含み、前記第２タイプ送信タイミングは前記アンテナ選択周期には対応するが、前記所定周期には対応しない。
【００２４】
これらの及びその他の効果をさらに達成するため及び本発明の目的に応じて、複数の送信アンテナを用いる通信システムにおいてアンテナスイッチングのための信号送信方法であって、毎帯域選択周期ごとに、サウンディング参照信号（ＳＲＳ）を、前記複数のアンテナのうち１つ以上のアンテナを通して送信する段階と、前記帯域選択周期の間に、１つ以上のデータ復調用参照信号（ＤＭＲＳ）を、参照信号送信用アンテナスイッチングにより、データが送信されないアンテナを通して送信する段階を有する信号送信方法が提供される。
【００２５】
この場合において、前記データ復調用参照信号は、データを送信しない第１アンテナの全周波数帯域から選択された第１周波数帯域を通して送信され、前記第１周波数帯域はデータを送信する第２アンテナにおけるデータ送信のために選択された帯域によって選択された第２帯域に対応しうる。
【００２６】
また、前記データ復調用参照信号は、前記帯域選択周期の間に帯域選択がなされる場合ごとに１回以上送信されうる。
【００２７】
また、前記サウンディング参照信号は、前記毎帯域選択周期ごとにデータが送信されるアンテナを通して、または前記帯域選択周期ごとに複数のアンテナのうち１つ以上のアンテナを通して交互に送信しうる。
【００２８】
また、前記データ復調用参照信号の送信は、使用者の移動性によってそれぞれ異なる周期に行なわれうる。
【００２９】
これらの及びその他の効果をさらに達成するため及び本発明の目的に応じて、帯域選択周期ごとに１つ以上のアンテナを通してサウンディング参照信号（ＳＲＳ）を受信する段階と、前記帯域選択周期の間に、参照信号送信用アンテナスイッチングを用いて、データが送信されないアンテナを通して送信された１つ以上のデータ復調用参照信号（ＤＭＲＳ）を受信する段階と、前記サウンディング参照信号及び前記データ復調用参照信号を用いてアンテナ選択情報を生成する段階を有するアンテナ選択情報生成方法が提供される。
【００３０】
また、前記帯域選択周期の間に前記サウンディング参照信号と前記データ復調用参照信号が互いに異なるアンテナを通して受信された場合、前記アンテナ選択情報の生成は、先行する帯域選択周期に受信したサウンディング参照信号及び現帯域選択周期と前記先行する帯域選択周期との間に受信したデータ復調用参照信号を用いて行ないうる。
【００３１】
一方、前記帯域選択周期の間に前記サウンディング参照信号と前記データ復調用参照信号が互いに異なるアンテナを通して受信された場合、前記アンテナ選択情報の生成は、現帯域選択周期に受信したサウンディング参照信号及び先行する帯域選択周期と前記現帯域選択周期との間に受信したデータ復調用参照信号を用いて行ないうる。
【００３２】
また、前記アンテナ選択情報の生成は、前記帯域選択周期ごとに行なわれ、生成された前記アンテナ選択情報は、前記帯域選択周期で生成された帯域選択情報と一緒に送信されうる。
【００３３】
また、前記アンテナ選択情報の生成は、前記帯域選択周期の間に行なわれ、生成された前記アンテナ選択情報は、前記帯域選択周期で生成された帯域選択情報と別個に送信されうる。
【００３４】
これらの及びその他の効果をさらに達成するため及び本発明の目的に応じて、アンテナスイッチングのための信号送信方法であって、帯域選択周期ごとにサウンディング参照信号（ＳＲＳ）を１つ以上のアンテナを通して送信する段階と、前記帯域選択周期の間に１つ以上のデータ復調用参照信号（ＤＭＲＳ）を、参照信号送信のための補助的アンテナスイッチングを用いて、先行する帯域選択周期で前記サウンディング参照信号が送信されないアンテナを通して送信する段階を有する信号送信方法が提供される。
【発明の効果】
【００３５】
上述した本発明の一実施形態によってアンテナインデックスフィードバック周期ごとに、追加的アンテナスイッチングを用いて、各送信アンテナを通して参照信号を送信する場合、開ループシステムとは違い、送信側で使用するアンテナインデックスを迅速にフィードバック情報として受信しこれを送信時に用いるため、より良いチャネルを経ることができるアンテナを通してデータを送信可能になり、システム性能が向上する。
【００３６】
また、本発明の他の実施形態によって、アンテナインデックスフィードバック周期の所定倍数ごとに追加的スイッチングにより各送信アンテナを通して参照信号を送信する場合、追加的アンテナスイッチングによる電力損失を減少させることができ、各送信単位でデータデコーディングにおいてより多くの参照信号を利用できるため、システム性能をより向上させることができる。
【００３７】
また、追加的アンテナスイッチング周期を使用者の移動速度及び／またはアンテナインデックスフィードバック周期の長さによって效率的に選択することによって、リンク性能減少を最小化することができる。
【００３８】
なお、上述したような本発明の実施形態によると、アンテナスイッチング時に利用される参照信号の獲得のために必要な遅延を減少させることができ、よって、アンテナスイッチングのために利用される情報獲得の遅延によるドップラー周波数問題などを解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】開ループ（open-loop）アンテナスイッチングシステムの構成を示す図である。
【図２】図１に示す開ループアンテナスイッチングシステムにおける具体的なリソース割当モジュール及びスイッチングモジュールの動作例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による閉ループ（closed-loop）アンテナスイッチングシステムの構成を示す図である。
【図４】図３の閉ループアンテナスイッチングシステムにおける具体的なリソース割当モジュール及びスイッチングモジュールの動作例を示す図で、２個の送信アンテナを用いる場合を例示する。
【図５】本発明の一実施形態による閉ループアンテナスイッチングシステムにおけるリソース割当モジュール及びスイッチングモジュールの動作のより一般的な例を示す図で、複数個の送信アンテナを用いる場合を例示する。
【図６】本発明の他の実施形態による閉ループアンテナスイッチングシステムにおける具体的なリソース割当モジュール及びスイッチングモジュールの動作例を示す図で、２個の送信アンテナを用いる場合を例示する。
【図７】本発明の一実施形態による閉ループアンテナスイッチングシステムにおけるリソース割当モジュール及びスイッチングモジュールの動作のより一般的な例を示す図で、複数個の送信アンテナを用いる場合を例示する。
【図８】本発明の一実施形態による閉ループアンテナスイッチング方法を３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用する一例を示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態による閉ループアンテナスイッチング方法を３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用する例をそれぞれ示す図である。
【図１０】本発明の他の実施形態による閉ループアンテナスイッチング方法を３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用する例をそれぞれ示す図である。
【図１１】多様なアンテナスイッチング周期、変調方法及びＵＥの速度による、従来アンテナスイッチング方法と本発明の各実施形態のスイッチング方法による場合のＦＥＲ性能を比較したグラフである。
【図１２】多様なアンテナスイッチング周期、変調方法及びＵＥの速度による、従来アンテナスイッチング方法と本発明の各実施形態のスイッチング方法による場合のＦＥＲ性能を比較したグラフである。
【図１３】多様なアンテナスイッチング周期、変調方法及びＵＥの速度による、従来アンテナスイッチング方法と本発明の各実施形態のスイッチング方法による場合のＦＥＲ性能を比較したグラフである。
【図１４】多様なアンテナスイッチング周期、変調方法及びＵＥの速度による、従来アンテナスイッチング方法と本発明の各実施形態のスイッチング方法による場合のＦＥＲ性能を比較したグラフである。
【図１５】一般的な閉ループアンテナスイッチングシステムにおいてＳＲＳを送信する方法を説明するための図である。
【図１６】一般的な閉ループアンテナスイッチングシステムにおいてサウンディング参照信号送信周期及び使用者の移動性による性能劣化を説明するための図である。
【図１７】本発明の一実施形態による閉ループアンテナスイッチングシステムにおいてアンテナスイッチング用参照信号を送信する方法を説明するための図である。
【図１８】本発明の一実施形態によるアンテナスイッチング用参照信号送信方法による場合、ＳＲＳの送信周期及び使用者の移動性によって性能劣化が補償されることを説明するための図である。
【図１９】本発明の一実施形態によるアンテナスイッチング用参照信号送信方法による場合、ＳＲＳの送信周期及び使用者の移動性によって性能劣化が補償されることを説明するための図である。
【図２０】本発明の他の実施形態による閉ループアンテナスイッチングシステムにおいてアンテナスイッチング用参照信号を送信する方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の好ましい実施形態を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのもので、本発明が実施されうる唯一の実施形態を表すためのものではない。以下の詳細な説明は本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者には、本発明がこのような具体的細部事項なしにも実施可能であることが理解できる。
【００４１】
一方、場合によっては、本発明の概念が曖昧になるのを避けるために公知の構造及び装置は省略されたり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示される。また、本明細書全体を通じて同一の構成要素については同一の図面符号を共通使用する。
【００４２】
本発明の一実施形態では、開ループアンテナスイッチングシステムが空間ダイバーシティを十分に確保できないという問題を解決する目的として、各送信アンテナに対するフィードバック情報を用いて送信アンテナを選択する閉ループアンテナスイッチングシステムを提供する。
【００４３】
図３は、本発明の一実施形態による閉ループアンテナスイッチングシステムの構成を示す図である。
【００４４】
すなわち、図３は、多数の送受信アンテナを使用して送信及び受信を行なう全体システムにおいて、受信側３０３からのフィードバックアンテナインデックス情報を用いて、スイッチングモジュール３０２が送信アンテナをスイッチングすることで、データ及び参照信号を送信する時に少ない数のＲＦチェーンのみを使用する構造を示す図である。
【００４５】
具体的に、送信側では、受信側３０３からフィードバックされたアンテナインデックス情報を用いて選択されたアンテナを通してデータを送信する。受信側３０３では、送信側で使用するアンテナインデックスを決定して送信側にフィードバックするが、この時、フィードバックするアンテナインデックスを決定する方法は、各アンテナに対するチャネルの品質を測定して、最も良いチャネル品質を持つアンテナを選別する方法からシステム容量を極大化するアンテナを選別する方法まで様々なものが存在する。
【００４６】
一方、リソース割当モジュール３０１は、データ及び参照信号を、送信する周波数や時間、空間（アンテナ）を決定して送る役割を果たす。また、スイッチングモジュール３０２では、受信側３０３からフィードバックされたアンテナインデックス情報を用いて、リソース割当モジュール３０１から受信したデータ及び参照信号が、選択されたアンテナを通して送信されるようにする。この場合、送信アンテナは複数個存在することができ、ＲＦチェーンは、１個から最大送信アンテナの個数分まで存在することができる。
【００４７】
本システムの目的は、送信ＲＦチェーンを多く持ちにくい環境で（例えば、アップリンクシステムのような場合）、送信アンテナを、フィードバック情報を用いてより正確に選別し、データを伝送しながら空間ダイバーシティを效果的に得ることにある。図３に示すようなシステムによると、データの送信時に、使用するＲＦチェーンは低減しながらフィードバック情報の正確度を上げ、多数のアンテナを使用するのと同様な空間ダイバーシティを效果的に得ることができる。
【００４８】
一方、上述した閉ループアンテナスイッチングシステムにおけるリソース割当モジュール及びスイッチングモジュールの動作を、より具体的な例に挙げて説明すると、下記の通りである。
【００４９】
図４は、図３の閉ループアンテナスイッチングシステムにおける具体的なリソース割当モジュール及びスイッチングモジュールの動作例で、２個の送信アンテナを用いる場合を例示している。
【００５０】
すなわち、図４は、送信アンテナが２個（Ｔｘ１、Ｔｘ２）で、ＲＦチェーンが１個であるシステム（すなわち、同時にデータ及び／または参照信号を送信できるアンテナが１個であるシステム）において、本発明の一実施形態による参照信号割当方法によって送信する時にデータ及び参照信号がどのアンテナを通して送信されるかを示す図である。一方、受信側からアンテナインデックスがフィードバックされる遅延時間は、１パケットが伝送される時間と仮定した。また、ここでのパケットは、単一サブキャリア構造であっても良く、ＯＦＤＭシステムのような多数のサブキャリアを用いる構造であっても良い。
【００５１】
また、図４に示す矢印は、アンテナがスイッチングされることを表示したもので、薄い色の部分はデータを送信する部分、濃い色の部分は参照信号を送信する部分、色のない部分はデータ及び参照信号を送らない部分、を表す。
【００５２】
一方、データを伝送する１パケット（例えば、ＴＴＩ（送信時間間隔：Transmission Time Interval））中に参照信号は１個から多数個まで存在することができる。また、１パケットは多数個のサブスロット（sub slot）で構成されることができ、各サブスロットごとに参照信号が１個から多数個まで存在することができる。ただし、本発明の一実施形態では、１パケットに含まれる参照信号の数が、アンテナ個数以上であると好ましい。これについては図５と関連して後述する。
【００５３】
具体的に、図４によるリソース割当モジュール及びスイッチングモジュールの動作について説明すると、次の通りである。送信側のスイッチングモジュールは、受信側でアンテナインデックスを決定して送信側にフィードバックする周期（Feedback Period）ごとに、データ送信時にデータを送信するアンテナでは参照信号の一部を送信せず、その時間にデータが送信されない他のアンテナを通してそれだけの参照信号を送信するようにスイッチングを行なう。もちろん、フィードバック受信周期に該当するパケット内には、データ送信を行なうアンテナを通して送信される参照信号が存在し、これによりフィードバック受信周期ごとに各アンテナを通して参照信号を送信することができる。
【００５４】
本実施形態においてフィードバック情報を受信する周期は、１つのＴＴＩから複数個のＴＴＩまでになることができる。ただし、図４は、フィードバック情報受信周期が２ＴＴＩである場合を例示している。
【００５５】
一方、受信側では、この周期ごとに各アンテナを通して送信された参照信号を受信し、各アンテナ別チャネルの品質情報などに基づいて、次のデータ送信に用いるアンテナインデックス（例えば、最も良いチャネル品質を持つアンテナインデックス）を選択して送信側にフィードバックする。これにより、一定遅延時間後に、送信側は、このフィードバック情報を受けてデータを送信するアンテナを選択できる。
【００５６】
図４では、送信側がアンテナインデックスをフィードバック受ける周期と、スイッチングにより各アンテナを通して参照信号を送信する周期が２ＴＴＩと同一である例を示している。具体的に、図４では、ＴＴＩインデックスが０，２，４，６，８、…でスイッチングにより各アンテナを通して参照信号を送信すると同時に、受信側からアンテナインデックスをフィードバック受け、データを送信するアンテナのスイッチングを行なうことを示している。すなわち、ＴＴＩ０で各アンテナを通して送信した参照信号を用いて受信側からフィードバック受けたアンテナインデックスは、Ｔｘ２に該当するインデックスであり、これによってＴＴＩ２でデータをＴｘ２を通して送信する。また、これと同じ方式で、ＴＴＩ４ではＴｘ１、ＴＴＩ６でＴｘ２、ＴＴＩ８で同様にＴｘ２と、データを送信するアンテナが選択される例が示されている。
【００５７】
図４についての上記の説明で、アンテナインデックスをフィードバック受ける周期ごとに、送信側ではフィードバック受けた情報を用いてデータ送信に用いるアンテナを選択することがわかる。以下の説明で、“アンテナインデックスフィードバック周期”は、“データ送信アンテナを選択する周期”と同じ意味を持つとする。
【００５８】
このような閉ループ方式アンテナスイッチングによると、任意に送信アンテナをスイッチングする開ループスイッチングに比べてより效率的に空間ダイバーシティを獲得することができる。また、データ送信に用いられない送信アンテナのチャネル情報を獲得するために、毎送信単位別にさらにスイッチングを行なうことによって、周期的にデータ送信アンテナを人為的にスイッチングすることで各送信アンテナのチャネル情報を獲得する方式（図１１で後述される“ＡＳ−１”の場合）に比べてより正確なチャネル情報を獲得することができる。
【００５９】
なお、図４では、アンテナが２個で、ＲＦチェーンが１個であるシステムを取り上げたが、より多い数の送信アンテナを持つシステムにも同じ原理で適用可能である。
【００６０】
図５は、本発明の一実施形態による閉ループアンテナスイッチングシステムにおけるリソース割当モジュール及びスイッチングモジュールの動作についてのより一般的な例で、複数個の送信アンテナを用いる場合を例示する図である。
【００６１】
すなわち、図５では、Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、…など複数の送信アンテナを用いるシステムにおいて、本発明の一実施形態によって追加的なスイッチングにより各送信アンテナを通して参照信号を送信し、これによって受信されるフィードバックアンテナインデックス情報に基づいてアンテナスイッチングが行なわれる例を示している。また、図５もまた、フィードバック情報を受信する周期が２ＴＴＩである場合を仮定し、１ＴＴＩに含まれうる参照信号の数は、送信アンテナ個数以上であると仮定する。また、図５の各フィードバック情報に併記された表示は、フィードバック情報に含まれたアンテナインデックスを表す。
【００６２】
図５でＴＴＩインデックス０，２，４，６，８，…で受信されたフィードバック情報を用いて、データを送信するアンテナが選択され、同時に追加的なアンテナスイッチングにより各送信アンテナを通して参照信号を送信する。具体的に、ＴＴＩ０で各アンテナを通して送信した参照信号によって受信側からフィードバックされたアンテナインデックスは、Ｔｘ２に該当するアンテナインデックスであり、これによってＴＴＩ２ではデータをＴｘ２を通して送信する。また、ＴＴＩ２では追加的なスイッチングにより各送信アンテナを通して参照信号が送信されるようにし、このような方式で、ＴＴＩ４ではＴｘ１に、ＴＴＩ６ではＴｘ３に、ＴＴＩ８ではＴｘ２に、アンテナスイッチングがなされることが示されている。なお、図５では、ＴＴＩ０で参照信号送信のための追加的スイッチング順序としてＴｘ１からＴｘ３に、その後Ｔｘ１からＴｘ２にスイッチングがなされていることを示しており、ＴＴＩ２，４、…など特定スイッチング順序を示している。ただし、このような追加的スイッチングの順序は、特定順序に限定されるわけではなく、図５に示す順序と異なる順序にしても良い。
【００６３】
図４及び図５と関連して上述した本発明の一実施形態によれば、データ送信アンテナ選択のためのスイッチングだけでなく、アンテナインデックスに対するフィードバック情報を獲得するために参照信号送信アンテナを変更するためのスイッチングがさらに行なわれる。
【００６４】
具体的に、ＲＦチェーンが１つである場合（同時にデータ及び／または参照信号を送信できるアンテナの数が１つである場合）、アンテナを交互に使用して参照信号を送信することから生じる追加的なスイッチング回数は、下記のように表すことができる。
【００６５】
【数１】
2010518675.tif 000003
【００６６】
上記数学式１で、ＴAnfF.Bは、受信側でアンテナインデックスを決定してフィードバックする周期を、ＮTは送信アンテナの数を表す。一方、ＴＴＩのインデックスは０から始まるとする。
【００６７】
このような追加的なアンテナスイッチングは、その回数に比例して電力損失を発生させることができる。また、一般的にデータと一緒に送信される参照信号は、データデコーディングのための参照信号として利用される参照信号（Data Modulation-Reference Signal:ＤＭ−ＲＳ）を含み、データを送信する該当のアンテナを通して送信される参照信号が減少する上記の実施形態によると、データデコーディングにおいて性能劣化が発生することがある。
【００６８】
そこで、本発明の他の一実施形態では、追加的なスイッチングにより各送信アンテナを通して参照信号を送信する周期を、フィードバック情報を受信する周期の所定倍数に設定し、これをＵＥの移動速度等に応じて調節することによってより弾力的にアンテナスイッチングを行なう方法を提案する。これについて具体的に説明すると、下記の通りである。
【００６９】
図６は、本発明の他の一実施形態による閉ループアンテナスイッチングシステムにおける具体的なリソース割当モジュール及びスイッチングモジュールの動作例で、２個の送信アンテナを用いる場合を例示している。
【００７０】
本実施形態と関連する全体的なシステム構造は、図６に示すようなリソース割当モジュール及びスイッチングモジュールの動作を除けば、図３の閉ループアンテナスイッチングシステムと同一である。
【００７１】
また、図６は、上述したように、例えば、送信アンテナが２個で（Ｔｘ１，Ｔｘ２）で、ＲＦチェーンが１個であるシステムにおいて、データ及び参照信号が各アンテナを通して送信される構造を示している。ここで、アンテナインデックスが受信側から送信側にフィードバックされる遅延は、１パケットが伝送される時間（図６の例では１ＴＴＩ）と仮定する。また、ここでのパケットは、単一サブキャリア構造であっても良く、ＯＦＤＭシステムのように多数のサブキャリアを用いる構造であっても良い。
【００７２】
ただし、図６では、上述した図４及び図５と関連して上述した実施形態とは違い、アンテナインデックスをフィードバック受ける周期（すなわち、アンテナ選択周期）と追加的なスイッチングにより各送信アンテナを通して参照信号を送信する周期が異なることがわかる。具体的に、図６では、追加的なアンテナスイッチングにより各アンテナを通して参照信号を送信する周期を４ＴＴＩとし、フィードバック情報を受信する周期である２ＴＴＩの２倍に該当する例を示している。
【００７３】
すなわち、図４及び図５と関連して上述した本発明の一実施形態では、各アンテナに対するチャネルの品質を測定して決定されたアンテナインデックスをフィードバックする周期ごとに、参照信号がアンテナを交互に替えながらパケットに載せられて送信されたのに対し、図６に示す本発明の他の実施形態では、毎アンテナインデックスフィードバック周期ごとに参照信号を交互に替えながら送信時に載せるのではなく、一定時間（アンテナインデックスフィードバック周期の所定倍数）後に参照信号を交互に替えながら送信するので、アンテナがスイッチングされる回数が減ることとなる。結果的に、アンテナスイッチングによる電力損失を效果的に減らすことができる。具体的に、図６では、受信側からアンテナインデックスをフィードバック受ける周期に該当するＴＴＩインデックス０，２，４，６，８，…の全てで、各送信アンテナを通して参照信号を送信するために追加的なスイッチングがおきるのではなく、この周期の２倍に該当する、すなわちＴＴＩインデックスが０，４，８，…でのみ、参照信号を、データが送信されないアンテナを通して送信されるように追加的なスイッチングが行なわれる。
【００７４】
本実施形態において１ＴＴＩ内に含まれる参照信号の個数は、１個から複数個まで存在することができるが、送信アンテナ個数以上が含まれることが好ましい。また、１ＴＴＩは複数個のサブスロットで構成されることができ、各サブスロットごとに参照信号が１個または複数個存在することができる。
【００７５】
具体的に、図６と関連して上述した本発明の一実施形態において、各送信アンテナを通して参照信号を送信するために追加的なスイッチングを行なう周期をＴPilotTransとする場合、これは受信側からアンテナインデックスをフィードバック受ける周期ＴAntF.Bと次のような関係を持つ。
【００７６】
【数２】
2010518675.tif 000004
【００７７】
上記式２で、「Ｆ」は１以上の整数とすることができ、仮に、「Ｆ」が１の場合は、本実施形態は、図４及び図５と関連して上述した実施形態と同一になる。
【００７８】
上記式２で、Ｆが増加する場合、各送信アンテナを通した参照信号送信のために追加的に行なうアンテナスイッチング回数を減少させることで電力損失を減少させ、該当のアンテナのデータデコーディング性能を向上させることができる。一方、Ｆが所定倍数以上に大きくなると、各送信アンテナのチャネル状況を正確にフィードバックできなくなり、システムのリンク性能に劣化が発生することがある。
【００７９】
したがって、本発明の一実施形態では、システムのリンク性能が所定レベル以上に維持される範囲で、Ｆ値を増加させることによって各送信アンテナを通した参照信号送信のための追加的なスイッチング回数を減少させることが好ましい。
【００８０】
例えば、複数のアンテナを用いた送信側がＵＥである場合、該当のＵＥの速度が高速であると、各アンテナによるチャネル状況の変化が速くなり、これにより各アンテナ別チャネル状況を考慮してフィードバックする周期が長くなる場合、システムのリンク性能劣化がより増加してしまう。したがって、本発明のより具体的な一実施形態では、上記のＦ値をＵＥの移動速度を考慮して、高速ＵＥについてはＦ値を小さい値に設定し、低速ＵＥについてはＦ値を大きい値に設定することを提案する。
【００８１】
また、基本的にアンテナインデックスをフィードバックする周期（ＴAntF.B）が長い場合には、各送信アンテナのチャネル状態を判定する周期もまた長くなり、システム性能が悪くなることができる。したがって、アンテナインデックスフィードバック周期自体が長い場合には、Ｆ値を小さく設定することが好ましい。
【００８２】
一方、各送信アンテナを通した参照信号送信のためにアンテナを交互に使用するパケットが送信される時間以外に、パケット内で追加的なスイッチング無しでデータが送信されるパケットは、データを伝送しない他のアンテナに参照信号を載せるのではなく、データを送信するパケットに全ての参照信号を載せる。これにより、該当のパケット内のデータデコーディング時に、より多くの参照信号を用いることができ、デコーディング性能が向上することができる。
【００８３】
このような本発明の一実施形態でＲＦチェーンが１個である場合、各アンテナを通して参照信号を送信するための追加的なスイッチング回数は、下記のように表すことができる。
【００８４】
【数３】
2010518675.tif 000005
【００８５】
上記式３でも同様、ＴＴＩのインデックスは０から始まると仮定する。
【００８６】
図６と関連して上述した本発明の一実施形態による例では、送信アンテナの個数が２個である場合を説明したが、これは、次のように一般的に複数個のアンテナを持つシステムに適用されることができる。
【００８７】
図７は、本発明の一実施形態による閉ループアンテナスイッチングシステムにおけるリソース割当モジュール及びスイッチングモジュールの動作についてのより一般的な例で、複数個の送信アンテナを用いる場合を例示している。
【００８８】
図７では、Ｔｘ１，Ｔｘ２，Ｔｘ３，…など複数の送信アンテナを用いるシステムにおいて、本発明の一実施形態によってアンテナインデックスフィードバック情報を受信する周期の２倍に該当する周期に、追加的なスイッチングを用いて各送信アンテナを通して参照信号を送信する例を示している。すなわち、図７では、フィードバック情報を受信する周期が２ＴＴＩで、各送信アンテナを通して参照信号を送信するために追加的なスイッチングを行なう周期が４ＴＴＩである場合を仮定し、１ＴＴＩに含まれうる参照信号の数は、送信アンテナの個数以上であるとした。
【００８９】
図７で、ＴＴＩインデックス０，２，４，６，８，…で受信されたフィードバック情報を用いて、データを送信するアンテナが選択される。ただし、参照信号送信のための追加的スイッチングは、フィードバック情報受信周期の２倍に該当するＴＴＩインデックス０，４，８，…でのみ行なわれる。図７は、参照信号送信のための追加的スイッチングにおいて特定順序にしたがって進行されることを取り上げたが、追加的スイッチングにおいてスイッチングされるアンテナの順序は、図７と違い、任意の順序にしても良いことは、図５と関連して上述したとおりである。
【００９０】
一方、図６及び図７と関連して上述した本発明の一実施形態において、受信側でフィードバック情報を生成する方法について説明すると、下記の通りである。
【００９１】
受信側では送信側の毎フィードバック情報受信周期に合わせて、送信に用いられるアンテナインデックスを選択したフィードバック情報を送信する。万一、送信側がフィードバック情報を受信する周期（ＴAntF.B）に該当するＴＴＩが、送信側が追加的なアンテナスイッチングにより各アンテナを通して参照信号を送信する周期（ＴPilotTrans）にも該当する場合、受信側は、該当のインデックスのＴＴＩで受信した各アンテナ別送信参照信号を全て受信し、これを通じて最も良いチャネル環境を持つアンテナインデックスをフィードバック情報として生成する。
【００９２】
一方、送信側がフィードバック情報を受信する周期（ＴAntF.B）には該当するが、送信側が追加的なアンテナスイッチングにより各アンテナを通して参照信号を送信する周期（ＴPilotTrans）には該当しないＴＴＩである場合、受信側は、該当のインデックスのＴＴＩで受信したデータ送信アンテナの参照信号によるチャネル情報と、以前ＴPilotTransに該当するＴＴＩで送信側により送信されて受信側に保存されている他の送信アンテナを通した参照信号によるチャネル情報とを比較し、最も良いチャネル環境を持つアンテナインデックスをフィードバック情報として生成する。このために、受信側はＴPilotTransに該当するＴＴＩで送信された各アンテナの参照信号によるチャネル情報を保存することが好ましい。
【００９３】
具体的に、図７と関連して詳細に説明すると、送信側のフィードバックインデックス受信周期（ＴAntF.B）に該当し、各送信アンテナを通した参照信号の送信のために追加的なアンテナスイッチングが行なわれる周期（ＴPilotTrans）にも該当するＴＴＩ０，４，８，…では、受信側で該当ＴＴＩ内の全ての送信アンテナのチャネル情報を獲得できるので、以降のフィードバック情報受信周期に合わせて最も良いチャネル環境を持つアンテナインデックスを選択し、それをフィードバック情報として送信することができる。
【００９４】
一方、送信側のフィードバックインデックス受信周期（ＴAntF.B）には該当するが、参照信号送信のための追加的アンテナスイッチング周期（ＴPilotTrans）には該当しないＴＴＩ２，６，…では、受信側で該当のＴＴＩでデータを送信するアンテナのチャネル情報を獲得できるが、他の送信アンテナのチャネル情報は獲得できず、よって、あらかじめ保存されている他のアンテナのチャネル情報を該当のＴＴＩのデータ送信アンテナのチャネル環境と比較し、最も良いチャネル環境を持つアンテナインデックスを以降のフィードバック情報受信周期に合わせて送信することができる。
【００９５】
一方、以下では、上述した本発明の実施形態のより具体的な例として、３ＧＰＰ ＬＴＥ（Long Term Evolution）システムに適用する例について説明する。
【００９６】
図８は、本発明の一実施形態による閉ループアンテナスイッチング方法を３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用する一例を示す図である。
【００９７】
３ＧＰＰ ＬＴＥアップリンクシステム、具体的な例としてＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）システムでは、図８に示すように、２個のサブスロットが１つのＴＴＩを構成し、それぞれのサブスロットは中央に参照信号のための１つのＯＦＤＭシンボルを持っている。したがって、１つのＴＴＩ中に総２個の参照信号用ＯＦＤＭシンボルを含めて送信することとなる。
【００９８】
図８では、送信アンテナの個数が２個で、一度に使用できるＲＦチェーンが１個で、アンテナインデックスフィードバック周期は２ＴＴＩで、フィードバック遅延は１ＴＴＩであるとした例を示している。もちろん、より一般的な場合として複数の送信アンテナと複数のＲＦチェーンを使用する場合にも、図８に示す例と同じ原理で適用されることができる。また、参照信号シンボルが１つのパケットに載せられる方法は様々なものが存在でき、参照信号をアンテナを交互に替えながら送信するとき、一部はデータ送信用アンテナに載せられ、一部は他のアンテナに載せられて送信されるいずれの送信手法にも適用されることができる。
【００９９】
具体的に、図８でアンテナインデックスがフィードバックされる周期である２ＴＴＩごとに、すなわちＴＴＩインデックス０，２，４，６，８，…でデータを送信するパケットは、１番目の参照信号ＯＦＤＭシンボルを送信し、２番目の参照信号ＯＦＤＭシンボルはアンテナスイッチングにより他のアンテナを通して送信するようになる。一方、アンテナインデックスがフィードバックされる周期でないＴＴＩ、すなわちＴＴＩインデックスが１，３，５，７，…であるＴＴＩでは、データを送信するパケットにのみ全ての参照信号ＯＦＤＭシンボルを載せて送信する。もちろん、図８に示す例とは違い、各パケットにおいて１番目の参照信号ＯＦＤＭシンボルと２番目のＯＦＤＭシンボルは互いに取り替えて送信することができる。すなわち、アンテナインデックスフィードバック周期ごとにデータを送信するパケットは、２番目の参照信号ＯＦＤＭシンボルを送信し、１番目の参照信号ＯＦＤＭシンボルは、アンテナスイッチングにより他のアンテナを通して送信することができる。なお、図８の例では、毎フィードバック情報受信周期ごとにアンテナスイッチングにより参照信号が各送信アンテナを通して送信されるようにする。
【０１００】
また、受信側で各アンテナのチャネルの品質を推定してアンテナインデックスを決定する過程は、次の通りである。受信側は、図８のアンテナインデックスフィードバック周期に送信された各アンテナの参照信号ＯＦＤＭシンボルを用いてチャネル情報を比較計算した後、より良いチャネル品質を持つアンテナのインデックスを、次のフレームから使用するアンテナインデックスとして決定できる。図８の例では、毎アンテナインデックスフィードバック周期ごとに全ての送信アンテナを通して参照信号が送信されるので、該当のＴＴＩで全てのアンテナのチャネル情報を獲得することができる。
【０１０１】
図８と関連して上述したような本発明の実施形態によると、データ送信アンテナ以外の送信アンテナに対してもチャネル情報を獲得できるから、より效率的に空間ダイバーシティを獲得することができる。ただし、このためには毎アンテナインデックスフィードバック周期ごとに追加的なスイッチングを用いて参照信号をデータ送信アンテナ以外のアンテナを通して送信するため、追加的な電力損失が生じることができ、該当の周期のデータデコーディング性能が劣化する恐れがある。
【０１０２】
一方、図８の場合とは違い、本発明の他の実施形態によってアンテナインデックスフィードバック周期と追加的なアンテナスイッチングを用いて各送信アンテナを通して参照信号を送信する周期を異なって設定する例について説明すると、下記の通りである。
【０１０３】
図９及び図１０は、本発明の他の実施形態による閉ループアンテナスイッチング方法を３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用する例をそれぞれ示す図である。
【０１０４】
図９及び図１０でも同様、３ＧＰＰ ＬＴＥアップリンクシステムによって２個のサブスロットが１つのＴＴＩを構成し、それぞれのサブスロットは中央に参照信号のための１つのＯＦＤＭシンボルを持っている。したがって、１つのＴＴＩ中に全部で２個の参照信号用ＯＦＤＭシンボルを含めて送信をする。
【０１０５】
また、図９及び図１０も同様、送信アンテナの個数が２個で、一度に使用できるＲＦチェーンが１個で、アンテナインデックスフィードバック周期は２ＴＴＩで、フィードバック遅延は１ＴＴＩであると仮定している。ただし、図９及び図１０の例では、図８の例とは違い、追加的なアンテナスイッチングにより参照信号が各送信アンテナを通して送信されるようにする周期が、アンテナインデックスフィードバック周期と同一でなく、図９では、２倍（すなわち、４ＴＴＩ）、図１０の場合には３倍（すなわち、６ＴＴＩ）である場合をそれぞれ示している。
【０１０６】
具体的に、図９及び図１０で、毎参照信号ＯＦＤＭシンボルをアンテナを通して交互に送信する周期（アンテナインデックスフィードバック周期の整数倍（Ｆ））ごとにデータを送信するパケットは、１番目の参照信号ＯＦＤＭシンボルを送信し、２番目の参照信号ＯＦＤＭシンボルは、他のアンテナを通して送信するようになる。もちろん、１番目の参照信号ＯＦＤＭシンボルと２番目のＯＦＤＭシンボルは互いに取り替えて送信されることができる。すなわち、アンテナインデックスフィードバック周期ごとにデータを送信するパケットは、２番目の参照信号ＯＦＤＭシンボルを送信し、１番目の参照信号ＯＦＤＭシンボルは、他のアンテナを通して送信させることができる。
【０１０７】
一方、参照信号ＯＦＤＭシンボルをアンテナを通してスイッチングにより交互に送信する周期でないＴＴＩでは、データを送信するパケットにのみ全ての参照信号ＯＦＤＭシンボルを載せて送信する。図９及び図１０の場合、このようなＴＴＩはアンテナインデックスフィードバック周期には該当するが、データ送信アンテナ以外のアンテナを通して参照信号を送信するためにスイッチングを行なう周期には該当しないＴＴＩ、及びアンテナインデックスフィードバック周期に該当しないＴＴＩを含む。
【０１０８】
具体的に、図９においてアンテナインデックスのフィードバック周期は２ＴＴＩに該当し、これにより、送信側ではＴＴＩインデックス０，２，４，６，８，…で受信側からアンテナインデックスをフィードバック受ける。また、データ送信アンテナ以外の送信アンテナを通しても参照信号を送信するために追加的なスイッチングがおきる周期は、アンテナインデックスをフィードバック受ける周期の２倍である４ＴＴＩに該当し、よって、ＴＴＩインデックス０，４，８，…で１つのパケット内の２個の参照信号のうちのいずれか１つを、データ送信アンテナではなく他のアンテナを通して送信する。
【０１０９】
また、図１０においても同様、アンテナインデックスのフィードバック周期は２ＴＴＩに該当し、これにより、送信側ではＴＴＩインデックス０，２，４，６，８，…で受信側からアンテナインデックスをフィードバック受ける。また、データ送信アンテナ以外の送信アンテナを通しても参照信号を送信するために追加的なスイッチングがおきる周期は、アンテナインデックスをフィードバック受ける周期の３倍である６ＴＴＩに該当し、これにより、ＴＴＩインデックス０，６，…で、１つのパケット内の２個の参照信号のうちのいずれか１つを、データ送信アンテナではなく他のアンテナを通して送信する。
【０１１０】
一方、図９及び図１０に示すような本発明の一実施形態において、各アンテナのチャネルの品質を推定してアンテナインデックスを決定する過程は、次の通りである。アンテナインデックスフィードバック周期に該当すると同時にデータ送信アンテナ以外のアンテナを通しても参照信号を送信するためにスイッチングが行なわれる周期に該当するＴＴＩでは、全てのアンテナに対するチャネル情報を獲得できるので、受信側では該当のＴＴＩを通じて獲得された各アンテナのチャネル情報によって、最も良好なチャネル品質を表すアンテナを、以降データ送信に用いるアンテナとして選択してフィードバック情報を生成する。
【０１１１】
また、アンテナインデックスフィードバック周期には該当するが、データ送信アンテナ以外のアンテナを通して参照信号を送信するためにスイッチングが行なわれる周期には該当しないＴＴＩでは、データ送信アンテナ以外のアンテナに対するチャネル情報を獲得できないので、該当のＴＴＩ内でデータ送信アンテナを通して受信した参照信号によるチャネル情報と、あらかじめ保存された他のアンテナのチャネル情報とを比較し、良好なチャネル品質を表すアンテナを選択して以降データ送信に用いるアンテナとすることができる。
【０１１２】
図９及び図１０と関連して上述したような本発明の一実施形態によると、図８と関連して上述した実施形態とは違い、データ送信アンテナ以外の送信アンテナを通して参照信号を送信するための追加的アンテナスイッチング回数を減少させることができ、このような追加的スイッチング回数を、該当のシステムのリンク性能が一定レベルに維持される範囲で調節することによって性能劣化を防止することができる。
【０１１３】
上述した図９及び図１０は、本発明の一実施形態による追加的スイッチング周期がそれぞれアンテナインデックスフィードバック周期の２倍及び３倍である場合、すなわち上記式２でＦが２、３の場合を説明したのである。一方、図８と関連して上述したように、アンテナインデックスフィードバック周期とデータ送信アンテナ以外のアンテナを通して参照信号を送信するために追加的アンテナスイッチングが行なわれる周期とが同一である本発明の一実施形態（以下、説明の便宜のために「第１実施形態」とする）による場合と、データ送信アンテナ以外の送信アンテナを通して参照信号を送信するための周期が、アンテナインデックスフィードバック周期の所定倍数（Ｆ）に設定される本発明の他の一実施形態（以下、「第２実施形態」とする）による場合のうち、上記Ｆを多様に設定する条件下で、送信するＴＴＩの数によって追加的スイッチングが発生する回数を表現すると、下記のように表すことができる。
【０１１４】
【表１】
2010518675.tif 000006
【０１１５】
すなわち、本発明の第２実施形態によると、第１実施形態に比べて追加的アンテナスイッチング回数を減少させることができ、特に各アンテナのチャネル変動が大きくない場合などにＦを大きく設定する場合、より追加的なアンテナスイッチング回数を減少させることができる。
【０１１６】
以下では、上述したような本発明の各実施形態による場合、多様な条件の下に、リンク性能改善の有無を確認するためのシミュレーション結果について説明する。
【０１１７】
図１１〜図１４は、多様なアンテナスイッチング周期、変調方法及びＵＥの速度による、従来アンテナスイッチング方法と本発明の各実施形態によるスイッチング方法による場合のＦＥＲ（Frame Error Rate）性能を比較したグラフである。
【０１１８】
図１１〜図１４で、「シグナルアンテナ（Single Antenna）」は送信アンテナとして単一アンテナを用いる場合を、「開ループAS（OpenLoop AS）」は、複数の送信アンテナを用いるが、アンテナスイッチングを開ループ方式スイッチングによって用いる場合を表す。また、「ＡＳ−１」は、データ送信に利用されないアンテナのチャネル情報を獲得するために周期的にデータ送信アンテナをスイッチングする方式による場合を表す（インデックス右側のＴＴＩの数は、このようなデータ送信アンテナスイッチング周期を表す）。
【０１１９】
なお、「第１実施形態」は、本発明の一実施形態によってデータ送信に利用されないアンテナのチャネル情報獲得のために参照信号送信のための追加的なスイッチングを行い、この追加的スイッチング周期とアンテナインデックスフィードバック周期が同一である場合を表し、「第２実施形態」は、本発明の他の実施形態によって第１実施形態において参照信号送信のための追加的スイッチング周期が、アンテナインデックスフィードバック周期の整数（Ｆ）倍である場合を表す。
【０１２０】
一方、図１１は、送信側がＵＥであり、ＵＥの速度が３km/hであり、変調及びコーディング方式としてＱＰＳＫ １／２コーディング率が適用され、「第１実施形態」及び「第２実施形態」においてアンテナインデックスフィードバック周期が３ＴＴＩである条件の下に、各場合のＦＥＲ性能を比較した結果である。
【０１２１】
図１１に示すように開ループアンテナスイッチングによる場合（開ループAS）は、単一アンテナ（シグナルアンテナ）を用いる場合とほとんど同一な性能を有することがわかり、ＡＳ−１の場合、これらに比べて僅かな性能改善が見られた。
【０１２２】
一方、本発明の「第１実施形態」による場合は、より正確に各送信アンテナのチャネル情報を用いることによって、上述した方式に比べて優れた性能改善を見せているし、本発明の「第２実施形態」によって追加的スイッチング回数をＦ値によって多様に減少させた場合は、第１実施形態に比べて追加的スイッチング回数を減少させたにもかかわらず、略同一な性能を示すことがわかり、Ｆ＝１０と設定された場合も、ＦＥＲが１０-2で０．２dBだけの性能差しか示さないことがわかる。
【０１２３】
図１２は、「第１実施形態」及び「第２実施形態」においてアンテナインデックスフィードバック周期を６ＴＴＩに増加させた以外は、図１１と同一の条件の下で各場合のリンク性能を比較した図である。
【０１２４】
この場合、図１１と類似な性能差を表すか、図１１に比べて第１実施形態と第２実施形態間の性能差が少し大きくなったことがわかり、これは、Ｆ値が大きくなるほどその性能差が大きくなることを示唆する。したがって、本発明の第２実施形態において参照信号送信のための追加的スイッチング周期とアンテナインデックスフィードバック周期との比（Ｆ）は、アンテナインデックスフィードバック周期が長い場合、小さい数に設定することが好ましい。
【０１２５】
また、図１３は、図１１と同一のアンテナインデックスフィードバック周期を適用し、変調方式としてＱＰＳＫではなく１６ＱＡＭを用いる場合を示す。図１３の結果を図１１の結果と比較する場合、変調率が増加するとしても、本発明の第１実施形態と第２実施形態間の性能差を含めた各場合間の性能差に大きい変化はないことがわかる。
【０１２６】
一方、図１４は、図１１の場合とは違い、ＵＥの速度が３０km/hである場合を例示している。具体的に、変調及びコーディング方式としてはＱＰＳＫ、１／２コーディング率を適用し、アンテナインデックスフィードバック周期は、２ＴＴＩである場合と６ＴＴＩである場合とを区別して示している。
【０１２７】
図１４からわかるように、ＵＥの速度が高速である場合、アンテナインデックスフィードバック周期を長く設定すると（６ ＴＴＩ）、本発明の第１実施形態及び第２実施形態による場合と単一アンテナ方式（または開ループアンテナスイッチング方式）との性能差は減少することがわかる。また、アンテナインデックスフィードバック周期を短く設定する場合、第２実施形態でＦ値を小さく設定すると（Ｆ＝２）、第１実施形態と第２実施形態間の性能差は大きくないことがわかる。
【０１２８】
上述した実施形態では、説明の便宜のために各アンテナを通してデータを伝送する場合、データが伝送される帯域についての説明は省略した。以下では、本発明の他の様態によって各アンテナにおける伝送帯域まで考慮してアンテナスイッチングのための参照信号を送信する方法について説明する。
【０１２９】
多数の送受信アンテナを使用して信号を送受信する全てのシステムにおいて、図１に示すような構造は、送信アンテナをスイッチングし、送信時に少ない数のＲＦチェーン（chain）のみを使用する構造である。
【０１３０】
具体的に、アップリンク閉ループアンテナスイッチングシステムでは、送信側で順次に（またはランダムに、または使用するアンテナの周期に一定重み値（weight）を付けて）データを送信するアンテナ及び／または送信帯域を選択してデータ及びサウンディング参照信号（sounding reference signal；以下、“ＳＲＳ”という。）を送信する構造を持つ。
【０１３１】
すなわち、図１に示す送信側構成のうちリソース割当モジュール１０１は、パケットを、送信する周波数や時間、空間（アンテナ）を決定して送る役割を果たし、スイッチモジュール１０２では、毎送信時に、源割当モジュール１０１から受信したパケットが順次に（またはランダムに）アンテナ及び／または送信帯域を選択して送信されるようにする。このようにアンテナ選択だけでなく、データ送信帯域選択まで考慮してリソース割当モジュール１０１及びスイッチングモジュール１０２の動作についてより具体的に説明すると、下記の通りである。
【０１３２】
図１５は、一般的な閉ループアンテナスイッチングシステムでＳＲＳを送信する方法を説明するための図である。
【０１３３】
具体的に、図１５は、例えば、送信アンテナが２つであり且つＲＦチェーンは１個であるシステムにおいて、送信時にデータ及びＳＲＳがアップリンクパケットで送信される方法を示している。以下の説明は、アップリンクを通じてデータ及びＳＲＳを送信する例を説明するが、ダウンリンクでも同じ方式で適用されることができる。
【０１３４】
ＳＲＳは、ＵＥにより送られるデータ情報を良いチャネル環境で送ることができるように帯域選択（band selection）を行なうのに用いるために送信される。図１５は、帯域選択された１つのＵＥが、データ及びＳＲＳを送信する例を示している。帯域選択及び使用するアンテナを決定する周期ごとに順次に交互にＳＲＳを送信させ、その周期にＵＥが使用する帯域及びアンテナを決定する。この時、ＵＥが使用する帯域及びアンテナを決定する順序は、アップリンクで受信側となる基地局がどのように動作しているかによって異なってくるが、これは、ＵＥが使用する帯域を決定した後にアンテナを決定しても良く、アンテナをまず決定した後に帯域を決定しても良く、両方が同時に行なわれても良い。
【０１３５】
図１５に示すシステムでは、同一時間に信号送信時に１つ（または、ＲＦチェーンの数に該当する少ない数）のアンテナのみを使用することができるため、２個（または多い個数の）アンテナを通してＳＲＳを同時に送ることができない。こうなると、アンテナスイッチングをするために用いられる各アンテナを通して送信されたＳＲＳを全て確保するためには長い時間の遅延が生じるため、ドップラー周波数（Doppler frequency）が大きくなるにつれて（使用者の移動性が大きくなるにつれて）性能の劣化が発生してしまう。
【０１３６】
具体的に、図１５に示す例で図面上に表示した３回の帯域及びアンテナ選択周期のうち、１番目の周期でアンテナスイッチングのためには、該当の周期時点で受信されたアンテナ２のＳＲＳと該当の周期に先行する以前周期時点で受信されたアンテナ１のＳＲＳを用いることができ、この時、アンテナ１に対しては１周期以前のＳＲＳを用いる問題がある。また、２個のアンテナ両方から受信されたＳＲＳを確保するためには１周期の遅延が必要になるという問題が生じる。
【０１３７】
一方、上述したような遅延を減らすためにＳＲＳを多く送信すると、送信可能なデータ量が減るため、同様に送信率低下の問題がある。また、アンテナスイッチングをする目的でＳＲＳをデータパケットが送信されていない他のアンテナを通して送る場合、その周期では帯域選択及びアンテナ選択を行なう時に少なくとも一方のアンテナに対しては古いチャネル情報を用いることになるため、同様にドップラー周波数による性能の劣化が生じるという問題点がある。
【０１３８】
図１６は、一般的な閉ループアンテナスイッチングシステムにおいてサウンディング参照信号送信周期及び使用者の移動性による性能劣化を説明するための図である。
【０１３９】
図１６で、横軸は信号対雑音比（ＳＮＲ）を、縦軸はフレームエラー率（Frame Error Rate：以下、「ＦＥＲ」という。）を表す。また、図１６で、ＴSRSはＳＲＳを送信する周期を表し、ＴＴＩの数は、該当の数だけのフレームを送信する時間を意味する。なお、図１６では、帯域選択において一人の使用者が最も良い帯域を受ける場合を仮定した。
【０１４０】
図１６で、ＳＲＳ送信周期が２ＴＴＩである場合に比べて、４ＴＴＩである場合のＦＥＲがより高く、使用者の移動性が３km/h、１５km/h、３０km/hのように増加するについてＦＥＲがより高くなることがわかる。
【０１４１】
このように、一般的な閉ループアンテナスイッチングシステムでＳＲＳ送信周期が増大するか、使用者の移動性が増加するほど、ＦＥＲ性能の劣化が起きることになる。
【０１４２】
そこで、本発明の一実施形態では、アンテナスイッチング時に用いられる参照信号獲得のために必要な遅延を減少させることによって、アンテナスイッチング利得を増加させるための信号送信方法及びこれを用いたアンテナ選択情報生成方法を提供する。
【０１４３】
このような本発明の一実施形態によるアンテナスイッチングシステムの一般的な構造は、図１に示す一般的なアンテナスイッチングシステムの構成と同一であるが、アンテナスイッチングをするために参照信号を送る時、ＳＲＳ信号及びＤＭＲＳを同時に用いることができるようにこれら両方を送信する点に特徴がある。以下、このような特徴を、図１７を参照して具体的に説明する。
【０１４４】
図１７は、本発明の一実施形態による閉ループアンテナスイッチングシステムにおいてアンテナスイッチング用参照信号を送信する方法を説明するための図である。
【０１４５】
すなわち、図１７は、アンテナスイッチングシステムにおいてリソース割当モジュール及びアンテナスイッチングモジュール部分の動作を具体化して示すもので、送信アンテナが２であり且つＲＦチェーンは１つであるシステムにおいて、送信時にデータ及び参照信号（ＳＲＳ及びＤＭＲＳ）が各アンテナを通して送信される方法を示している。図１７では、１つのＲＦチェーンが用いられる例を挙げたが、もちろん、より多い数の送信アンテナとＲＦチェーンを持つシステムにも同じ方式で適用されることができる。
【０１４６】
データを送信する１パケット内に参照信号は１個から多数個まで存在することができる。また、１パケットは、多数個のサブフレームで構成されることができ、各サブフレームごとに参照信号が１個から多数個まで存在することができる。
【０１４７】
以下では、図１７に示すアンテナスイッチングシステムを、アップリンクシステムを取り上げて説明する。ただし、本発明の一実施形態はこれに限定されず、同じ方式でダウンリンクシステムにも適用されることができる。
【０１４８】
アップリンクシステムにおいて、送信側では受信側からフィードバックされた使用帯域情報及び使用アンテナインデックス情報を用いて選択されたアンテナの帯域でデータを送信する。受信側では、送信側で使用する帯域及びアンテナインデックスを決定して送信側にフィードバックするが、この時、使用するアンテナインデックスを決定する方法は、各アンテナに対するチャネルの品質を測定して、最も良いチャネル品質を持つアンテナを選別する方法からキャパシティ（capacity）を極大化するアンテナを選別する方法まで、様々なものがある。また、使用する帯域を決定する方法も様々なものが存在できる。このような方式を用いると、データ送信時に使用するＲＦチェーンは減らしながらフィードバック情報の正確度を上げることで、多数のアンテナを使用するのと同様な空間ダイバーシティを效果的に得ることができる。
【０１４９】
図１７の動作過程を具体的に説明すると、下記の通りである。
【０１５０】
送信側（アップリンクではＵＥ）では、毎帯域選択周期ごとにパケットにＳＲＳを載せて送信し、受信側（アップリンクでは基地局）では、このＳＲＳを用いてＵＥが送信する帯域を決定してフィードバックする。ＳＲＳは、データが送信されるアンテナを通してのみ送信されても良く、各アンテナ別に交互にランダムにあるいは一定重み値を付けて送信しても良い。
【０１５１】
また、本発明の一実施形態によると、送信側は、各帯域選択周期の間にＤＭＲＳのうちの１つ（あるいは多数）をデータが送信されない他のアンテナを通して送信させ、受信側で使用するアンテナ情報を生成するのに用いるようにすることができる。
【０１５２】
従来技術では、使用するアンテナを決定するためにＳＲＳのみを用いたのに対し、上述した本発明の一実施形態ではアンテナスイッチングにおいてＳＲＳとＤＭＲＳを同時に用いるため、ＳＲＳが送られるべき周期にＳＲＳを送ることができ、帯域選択利得を増大させることができ、また、ＳＲＳのみを用いる従来技術における大きい問題点であるアンテナスイッチング情報獲得のための遅延問題（これはドップラー効果に敏感であるという問題がある）を、ＳＲＳ送信周期の間に送信されるＤＭＲＳを用いることによって同時に解決することができる。また、データが送信されるアンテナを通してはデータと一緒にＤＭＲＳが送信されるのが一般的であるため、上述したように、毎帯域選択周期の間にＤＭＲＳを、データが送信されていないアンテナを通して送信することによって、データが送信されていないアンテナでＤＭＲＳを用い、長時間が経過したチャネル情報を用いてアンテナ選択が行なわれることを防止することができる。
【０１５３】
上述した本発明の一実施形態による方法を簡単に整理すると、帯域選択を行なうためのＳＲＳは、毎帯域選択周期ごとに送信し、これを用いて帯域選択を行なう。また、選択された帯域で送信されるＳＲＳ送信周期間のＵＥパケットのＤＭＲＳのうちの１つ以上を、データ送信に使用しない他のアンテナ、具体的にデータ送信に使用しない他のアンテナからデータ送信に利用される帯域を通して送信させることによって、次の送信時に使用するアンテナを決定するのに用いるようにすることができる。
【０１５４】
一方、本発明の好ましい一実施形態では、上述したように、ＤＭＲＳを、データが送信されないアンテナからデータ送信アンテナのデータ送信帯域を通して送信する点を考慮して、毎帯域選択周期の間でデータ送信帯域が変更される場合ごとに１つ以上のＤＭＲＳを送信することを提案する。このように、ＤＭＲＳを、データを送信しないアンテナを通してデータ送信アンテナのデータ送信帯域が変更される度に送信することによって、データを送信しないアンテナの該当帯域に対する情報を全て受信側が獲得できるようにし、これにより、アンテナスイッチングをより效率的に行なうことができる。
【０１５５】
このような観点で、上述した本発明の一実施形態による方法においてＤＭＲＳは、帯域選択周期（ＳＲＳが伝送される周期と異なっても同一であっても良い）間のいずれのパケットで送信されても構わない。すなわち、データ送信帯域の選択が行なわれてデータ送信に使用する帯域が決定された後なら、ＤＭＲＳ送信時点はいつでも構わなく、送信側はこのように毎帯域選択周期の間に１つ以上のＤＭＲＳを送信させることができる。
【０１５６】
これにより、受信側ではＳＲＳ送信周期または帯域選択周期に決定されたアンテナ及び使用する帯域情報を求め、この情報をスケジューリング情報が伝達されるダウンリンク制御シグナリングを用いて送信したり、他の任意の制御チャネルを通して送信したりすることができる。
【０１５７】
この時、受信側で使用するアンテナを決定する方法は、様々なものが存在する。例えば、帯域選択周期の間でＳＲＳを受信したアンテナとＤＭＲＳを受信したアンテナとが互いに異なる場合、以前の帯域選択周期の間に受信されたＤＭＲＳ情報と現周期に受信されたＳＲＳ情報とを比較する方法もあり、以前ＳＲＳ送信周期に受信されたＳＲＳ情報と、以前ＳＲＳ送信周期と現ＳＲＳ送信周期との間に受信されたＤＭＲＳとを比較する方法もありうる。
【０１５８】
また、各チャネル情報を比較してアンテナスイッチングがおきる時点は、基地局（またはｅＮｏｄｅＢ）が定めた時点としても良く、ｅＮｏｄｅＢから送られた情報をＵＥが自分で決定してスイッチングをした後に、ｅＮｏｄｅＢにシグナリングなどで知らせることもできる。
【０１５９】
上述したような本発明の一実施形態によれば、使用者の移動性が増加したりＳＲＳ送信周期が長くなるにつれてのドップラー周波数の増加による性能劣化を補償することができる。下記のシミュレーション結果は、ＳＲＳ送信周期が２ＴＴＩ、４ＴＴＩ、使用者の移動性が３km/h、１５km/h、３０km/hである場合にＦＥＲ性能劣化が補償される度合いを検証した結果である。
【０１６０】
図１８及び図１９は、本発明の一実施形態によるアンテナスイッチング用参照信号送信方法において、ＳＲＳの送信周期及び使用者の移動性による性能劣化が補償されることを説明するためのグラフである。
【０１６１】
図１８及び図１９は、図１６と同様に、横軸はＳＮＲ、縦軸はＦＥＲを表し、図１８及び図１９のシミュレーションにおいて、帯域選択も同様に、一人の使用者が最も良い帯域を受けたと仮定した。
【０１６２】
一方、図１８及び図１９において「サウンディングＲＳのみ（Sounding RS only）」は、従来にＳＲＳのみを用いてアンテナスイッチングを行なう方法を、「ハイブリッド」は、本発明の一実施形態によってＳＲＳ及びＤＭＲＳを両方用いてアンテナスイッチングを行なう方法を表す。
【０１６３】
具体的にＳＲＳ送信周期が２ＴＴＩである図１８の場合、使用者の移動性が３０km/hのように大きい場合、本実施形態による場合が、従来ＳＲＳのみを用いる方法に比べてＦＥＲ性能において大きく改善されることが見られる。また、ＳＲＳ送信周期が４ＴＴＩである図１９の場合、使用者の移動性が１５km/h、３０km/hのように大きい場合に、本実施形態による場合が従来ＳＲＳのみを用いる方法に比べてＦＥＲ性能が大きく改善されることが見られる。
【０１６４】
使用者の移動性が小さい場合（特に、ＳＲＳ送信周期が短い場合）には、本実施形態による方法を使用することに伴う追加的な利得は大きくないかもしれないが、全体的に、本実施形態によってアンテナスイッチングを行なうと長いＳＲＳ送信周期及び大きい使用者移動性を支援できるという効果が得られる。
【０１６５】
ただし、図１８及び図１９に示すような結果において、使用者の移動性が小さい時と大きい時に、従来技術と発明技術の性能の結果が異なることが見られるところから、本発明の好ましい一実施形態では、追加的なスイッチングによるＤＭＲＳ送信を使用者の移動度に応じて行なうことを提案する。
【０１６６】
すなわち、使用者の移動性が小さい場合は敢えてＤＭＲＳ参照信号を他のアンテナにスイッチングして送信せずに、一般的なＳＲＳ送信のみを用いてアンテナスイッチングを行い、使用者の移動性が所定臨界値以上と大きい場合には本実施形態を適用する、適応的なＲＳ送信技法とする。この時、使用者の移動性に対する情報は、既存の様々な技法によりフィードバックさせて用いられることができる。
【０１６７】
以下では、上述した概念を用いる本発明の他の実施形態について説明する。
【０１６８】
本発明の他の実施形態では、受信側でアンテナ選択情報生成によって生成されたアンテナインデックスをスケジューリング周期に合わせて送らずに、別のダウンリンクシグナリングで送信させると想定し、上述した実施形態でＤＭＲＳが受信される時点でアンテナ選択情報を生成する方式を提案する。このような方式の詳細を、図２０を参照して以下に説明する。
【０１６９】
図２０は、本発明の他の実施形態による閉ループアンテナスイッチングシステムにおいてアンテナスイッチング用参照信号を送信する方法を説明するための図である。
【０１７０】
図２０に示すような実施形態では、上述した実施形態と同様に、毎ＳＲＳ送信周期の間に、データを送信しないアンテナを通してＤＭＲＳを送信する。ただし、受信側でのアンテナ選択は、帯域選択と同時に行なわれるのではなく、ＤＭＲＳを受信した時点でＤＭＲＳによるチャネル情報と以前周期で受信されたＳＲＳのチャネル情報とを比較して、データを送信するアンテナインデックスを決定し、これをダウンリンクスケジューリング関連シグナリングを通じて送信するのではなく別のダウンリンクシグナリングを用いて送信することを提案する。
【０１７１】
このような方式によると、アンテナ選択情報送信のために別のシグナリングが必要とされるという短所はある。しかしながら、上述した他の方法に比べてアンテナスイッチングが行なわれる時点をより早めて、使用者の移動性により強くなるという長所がある。
【０１７２】
また、本発明のさらに他の実施形態では、毎帯域選択時点ごとにＳＲＳを送信し、この帯域選択時点の間でＤＭＲＳを、以前周期でＳＲＳが送信されなかったアンテナを通して送信する方式を提案する。
【０１７３】
一般に、ＳＲＳはデータが送信されるアンテナを通して送信されるが、これと違い、ＳＲＳは毎周期ごとにそれぞれ異なるアンテナを通して送信されるように設定されることもできる。このような状況で、特定周期期間でＳＲＳを送信したアンテナと追加的スイッチングによりＤＭＲＳを送信したアンテナが同一である場合、追加的なスイッチングを用いてＤＭＲＳを送信することによって獲得される利得が少ない可能性がある。
【０１７４】
したがって、上述したように、以前周期時点でＳＲＳが送信されなかったアンテナを通してＤＭＲＳを送信することによって、ＤＭＲＳ送信利得を極大化でき、ＤＭＲＳ送信が、データが送信されないアンテナを通してなされる場合には、追加的なスイッチングによりＤＭＲＳ送信がなされ、ＤＭＲＳ送信が、データが送信されるアンテナを通してなされる場合には、追加的なスイッチング無しで該当のアンテナを通してデータと一緒に送信されることができる。
【０１７５】
上述した本発明の各実施形態についての説明では、送信側が主にＵＥである場合を想定した。しかし、本発明の各実施形態についての上述した原理は、構成の複雑性などからＲＦチェーンを複数個備え難にくい、これによって同時に複数のアンテナを通してデータを送信しにくい任意の送信側にも適用できることは、当業者には自明である。
【０１７６】
また、上述の説明でデータを送信する１つの送信単位が１つのＴＴＩである場合を主な例にして説明したが、データを送信する送信単位は、複数のＴＴＩ単位にも、このＴＴＩを構成するサブスロット単位にも、または複数のサブスロットを単位にも設定されることができる。
【０１７７】
なお、本発明の各実施形態についての上記説明では、１つのデータ送信単位に送信可能な参照信号の個数が送信アンテナの個数以上を含む場合について主として説明したが、場合によっては、制限された参照信号を用いて各送信アンテナのチャネル環境を把握しなければならない。例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムで１ＴＴＩ内に含まれた参照信号の個数が２個に制限されると、４個の送信アンテナを使用する送信側が、該当のＴＴＩ内で全ての送信アンテナを通して参照信号を送信できなくなる。この場合、各送信単位で２個の参照信号を４個の送信アンテナに交互に割り当てたり、必要によって送信側のＲＦチェーンを２個備え、４個の送信アンテナ全部を通して参照信号が送信されるようにすることができる。
【０１７８】
上述したように、開示された本発明の好ましい実施形態についての詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施できるように提供された。以上では本発明の好ましい実施形態に上げて本発明を説明したが、当該技術分野における熟練した当業者にとっては、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域を逸脱しない範囲内で、本発明の様々な修正及び変更が可能であるということが自明である。したがって、本発明は、ここに開示された実施形態に制限されるものではなく、ここに開示された原理及び新規特徴等と一致する最も広い範囲を付与するためのものである。
【産業上の利用可能性】
【０１７９】
上述したような本発明の各実施形態によるアンテナスイッチング方法及びそのための信号送受信方法は、上述した３ＧＰＰ ＬＴＥシステムだけでなく、アンテナスイッチングが用いられ、そのために参照信号送信が要求される多様な無線通信システムに適用されることができる。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2010518675.tif 000022
【図１７】
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【図１８】
2010518675.tif 000024
【図１９】
2010518675.tif 000025
【図２０】
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【国際調査報告】
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2010518675.tif 000028
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