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JPWO2014057840A1 - Terminal apparatus, base station apparatus, a wireless communication system, receiving method and an integrated circuit - Google Patents
Terminal apparatus, base station apparatus, a wireless communication system, receiving method and an integrated circuit Download PDF
JPWO2014057840A1
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デルガド アルバロ ルイズ
窪田　稔
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非線形プリコーディングを行なう無線通信システムにおいて、フィードバック誤差に起因する伝送特性の劣化を改善する。 In a wireless communication system that performs non-linear precoding, it improves the degradation in transmission characteristics caused by feedback error. 本発明の端末装置は、複数のアンテナを備える基地局装置から非線形プリコーディングが施され空間多重された無線信号を受信する端末装置であって、前記基地局装置との間の伝搬路情報を推定する伝搬路推定部５３と、前記基地局装置で算出された線形フィルタを取得する端末アンテナ部５１と、第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうチャネル等化部５７と、を備える。 Terminal of the present invention is a terminal device that receives the radio signal nonlinear precoding spatially multiplexed decorated from a base station apparatus having a plurality of antennas, estimating the channel state information between the base station apparatus a propagation path estimation unit 53, a terminal antenna unit 51 for acquiring a linear filter calculated in the base station apparatus, to the radio signal received by the first time, than said first time in the past based on the propagation path information and the linear filter at the second time comprises a channel equalizer 57 which performs channel equalization process, the.
本発明は、マルチユーザ多重入力多重出力伝送を行なう技術に関する。 The present invention relates to a technique for performing multi-user multiple input multiple output transmission.
無線通信システムでは、多様なブロードバンド情報サービスの提供のために、伝送速度の向上が常に望まれている。 In a wireless communication system, for providing a variety of broadband information services, improvement of transmission speed it is always desirable. 伝送速度の向上は通信帯域幅の拡大により実現可能だが、利用可能な周波数帯域には限りがあるため、周波数利用効率の改善が必須となる。 Improvement of transmission speed but can be realized by the expansion of communication bandwidth, since there is a limit to the usable frequency band, improving frequency utilization efficiency is essential. 周波数利用効率を大幅に改善できる技術として、複数の送受信アンテナを用いて無線伝送を行なう多重入力多重出力(Multiple Input Multiple Output (MIMO))技術が注目を集めており、 As a technique that can significantly improve spectrum efficiency, multiple-input multiple-output for performing wireless transmission by using a plurality of transmitting and receiving antennas (Multiple Input Multiple Output (MIMO)) have attracted technology attention,
セルラーシステムや無線ＬＡＮシステムなどで実用化されている。 It is put into practical use in such cellular systems and wireless LAN systems. ＭＩＭＯ技術による周波数利用効率改善量は送受信アンテナ数に比例する。 Spectral efficiency improvement amount by MIMO technique is proportional to the number of transmit and receive antennas. しかし、端末装置に配置できる受信アンテナ数には限りがある。 However, the number of receive antennas that can be placed in the terminal device is limited. そこで、同時接続する複数端末装置を仮想的な大規模アンテナアレーとみなし、基地局装置から各端末装置への送信信号を空間多重させるマルチユーザＭＩＭＯ(Multi User-MIMO(MU-MIMO)）が周波数利用効率の改善に有効である。 Therefore, consider a plurality of terminals devices simultaneously connected to the virtual large antenna array, multi-user MIMO (Multi User-MIMO (MU-MIMO)) for spatially multiplexed transmission signals to respective terminal devices from the base station apparatus the frequency it is effective in improving the utilization efficiency.
ＭＵ−ＭＩＭＯでは、各端末装置宛ての送信信号同士がユーザ間干渉(Inter-User-Interference(IUI))として端末装置に受信されてしまうため、ＩＵＩを抑圧する必要がある。 In MU-MIMO, since the transmission signals of the respective terminal devices destined from being received by the terminal device as a user-to-user interference (Inter-User-Interference (IUI)), it is necessary to suppress the IUI. 例えば、第３．９世代移動無線通信システムの一つとして採用されているＬｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎにおいては、各端末装置より通知される伝搬路情報に基づき算出される線形フィルタを基地局装置にて予め乗算することでＩＵＩを抑圧する線形プリコーディングが採用されている。 For example, in Long term evolution, which is employed as one of the 3.9-generation mobile radio communication system, previously multiplied by the linear filter is calculated based on the propagation path information reported from each terminal device in the base station apparatus linear precoding for suppressing IUI by is employed.
また、一層の周波数利用効率の改善が望めるＭＵ−ＭＩＭＯの実現方法として、非線形処理を基地局装置側で行なう非線形プリコーディングを用いるＭＵ−ＭＩＭＯ技術が注目を集めている。 Also, as further be expected method of realizing the MU-MIMO improve frequency efficiency, MU-MIMO technique using a non-linear precoding for performing non-linear processing in the base station apparatus side is attracting attention. 端末装置において、剰余（Modulo、モジュロ）演算が可能である場合、送信信号に対して、任意のガウス整数に一定の実数が乗算された複素数（摂動項）を要素とする摂動ベクトルの加算が可能となる。 In the terminal device, the remainder (Modulo, modulo) if the operation is possible, the transmission signal, a constant complex number real numbers are multiplied to any Gaussian integers can sum the perturbation vector to (perturbation term) element to become.
そこで、基地局装置と複数端末装置の間の伝搬路状態に応じて、摂動ベクトルを適切に設定してやれば、線形プリコーディングと比較して、所要送信電力を大幅に削減することが可能となる。 Therefore, depending on the channel state between the base station apparatus and a plurality terminals, do it by appropriately setting the perturbation vector, as compared with linear precoding, it is possible to significantly reduce the required transmission power. 非線形プリコーディングとして、最適な伝送特性を実現できる方式として非特許文献１記載のＶｅｃｔｏｒ ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ（VP）や、非特許文献２記載のＴｏｍｌｉｎｓｏｎ Ｈａｒａｓｈｉｍａ ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ(THP)が良く知られている。 As a non-linear precoding, Vector perturbations of Non-Patent Document 1 as a method that can achieve optimal transmission characteristics (VP) and, Tomlinson Harashima Precoding in Non-Patent Document 2 (THP) is known well.
ところで、プリコーディングは基地局装置と端末装置間の伝搬路状態に応じて行なわれるから、プリコーディングの精度は基地局装置が把握できる伝搬路情報（Channel state information(CSI)）の精度に大きく依存する。 Incidentally, since the precoding is performed in accordance with the channel state between the base station apparatus and a terminal apparatus, largely on the accuracy of the propagation path information accuracy precoding to the base station apparatus can grasp (Channel state information (CSI)) depends to. 下りリンク伝送と上りリンク伝送とで、異なる搬送波周波数を用いる周波数分割複信による無線通信システムにおいては、端末装置が推定したＣＳＩを基地局装置に対してフィードバックすることにより、基地局装置はＣＳＩを把握することができる。 In the downlink transmission and the uplink transmission in a wireless communication system based on frequency division duplex using different carrier frequencies, by feeding back the CSI terminal is estimated for the base station apparatus, the base station apparatus CSI it is possible to grasp. しかし、基地局装置が把握できるＣＳＩと、実際のＣＳＩとの間には誤差が生ずる可能性がある。 However, the CSI to the base station apparatus can grasp, between the actual CSI there is a possibility that an error occurs. 図１１を参照しながらこのことを簡単に説明する。 With reference to FIG. 11 to illustrate this easily.
図１１は、プリコーディングを施す基地局装置と端末装置間の通信の様子を表すシーケンスチャートである。 Figure 11 is a sequence chart showing a state of communication between the base station apparatus and a terminal apparatus which performs precoding. はじめに基地局装置は、端末装置に対してＣＳＩを推定するための参照信号を送信する（ステップＳ１）。 Introduction The base station apparatus transmits a reference signal for estimating the CSI to the terminal device (step S1). また、基地局装置は、送信データと復調用参照信号を生成する（ステップＳ２）。 Further, the base station apparatus generates a demodulation reference signal and the transmission data (step S2). 参照信号は、基地局装置と端末装置とでお互いに既知であるから、端末装置は受信された参照信号に基づいてＣＳＩを推定することができる（ステップＳ３）。 The reference signal, because it is known to each other in a base station apparatus and a terminal apparatus, the terminal apparatus can estimate the CSI based on the received reference signal (step S3).
しかし、実際には、受信信号には必ず雑音が印加されるから、推定されたＣＳＩと真のＣＳＩとの間には誤差が生ずる。 In practice, however, because always noise in the received signal is applied, an error occurs between the estimated CSI and true CSI. 端末装置は推定したＣＳＩを基地局装置に通知可能な情報に変換し、基地局装置に通知する（ステップＳ４）。 Terminal device converts the estimated CSI in the notification information capable base station apparatus notifies the base station apparatus (step S4). 通知可能な情報としては、推定された情報を直接ディジタル情報に量子化した情報や、基地局装置と端末装置とで共用しているコードブックに記載されたコードを示す番号などが挙げられる。 The notifiable information, the information and which quantizes the estimated information to the direct digital information, such as the number indicating the code listed in the codebook that shares the like in a base station apparatus and a terminal apparatus. 基地局装置は通知された情報より、ＣＳＩを復元するが、復元されたＣＳＩと真のＣＳＩとの間にはやはり誤差が生ずる。 The base station apparatus than the notified information, but to restore the CSI, also error occurs between the restored CSI and true CSI. 以下では、真のＣＳＩと、基地局装置が最終的に把握できるＣＳＩとの間の誤差を、量子化誤差と呼ぶ。 Hereinafter, the true CSI, the error between the CSI to the base station apparatus can eventually understand, called the quantization error. その後、基地局装置は、復元されたＣＳＩに基づきプリコーディングを施し（ステップＳ５）、端末装置に対してデータ送信を行なう（ステップＳ６）。 Thereafter, the base station apparatus performs pre-coding on the basis of the restored CSI (step S5), and performs data transmission to the terminal device (step S6).
端末装置は、基地局装置からデータを受信すると、復調用に伝搬路推定を行ない（ステップＳ７）、チャネル等化（空間信号検出処理）を行ない（ステップＳ８）、送信データを復調する（ステップＳ９）。 Terminal device receives data from the base station apparatus performs channel estimation for demodulation (step S7), and performs channel equalization (spatial signal detecting process) (step S8), and demodulates the transmission data (step S9 ). ここで、端末装置がＣＳＩを推定してから、基地局装置がプリコーディング処理を施し、信号を送信するまでには、一定の処理遅延時間（ラウンドトリップ遅延とも呼ばれる）が発生する。 Here, after estimating the terminal device CSI, the base station apparatus performs pre-coding processing, a signal to the to the transmission of the fixed processing delay time (also referred to as round-trip delay) occurs. 通常、伝搬路には時間選択性が存在するから、プリコーディングが施された信号が伝搬するＣＳＩと、端末装置が推定したＣＳＩには誤差が生ずることになる。 Usually, since the propagation path there is a time selectivity, and the CSI signal precoding is performed propagates, so that the error occurs in the CSI terminal is estimated. 以下では、伝搬路の時間選択性に依存して発生するＣＳＩ誤差を時変動誤差と呼び、量子化誤差と時変動誤差を併せて、フィードバック誤差と呼ぶこととする。 In the following, referred to as CSI error the time fluctuation error caused depending on the time selectivity of the channel, along the quantization error and the time variation error is referred to as a feedback error. 基地局装置が把握できるＣＳＩには、フィードバック誤差が存在するから、高精度なＣＳＩを基地局装置が取得するのは極めて困難である。 The CSI to the base station apparatus can be grasped, because the feedback error exists, it is very difficult to accurate CSI base station apparatus acquires.
一方、下りリンク伝送と上りリンク伝送とで、同じ搬送波周波数を用いる時間分割複信による無線通信システムにおいても、周波数分割複信と同様に、フィードバック誤差が発生する。 On the other hand, in the downlink transmission and uplink transmission, even in a wireless communication system with time division duplex using the same carrier frequency, as in the frequency division duplex, feedback error occurs. 図１２を参照しながらこのことを簡単に説明する。 With reference to FIG. 12 to illustrate this easily. 図１２は、プリコーディングを施す基地局装置と端末装置間の通信の様子を表すシーケンスチャートである。 Figure 12 is a sequence chart showing a state of communication between the base station apparatus and a terminal apparatus which performs precoding. 時間分割複信では、上りリンク伝送と下りリンク伝送とを時間で区切って送信する。 In time division duplex, and transmits separated by uplink transmission and downlink transmission and the time. はじめに端末装置から基地局装置への上りリンク伝送が行なわれる（ステップＴ１）。 Uplink transmission is performed from the beginning to the terminal apparatus to the base station apparatus (step T1). このとき、上りリンク伝送の信号には、信号復調のための参照信号が含まれており、基地局装置は、当該参照信号からＣＳＩを取得し、信号復調を行なう（ステップＴ２）。 At this time, the uplink signal transmission, includes a reference signal for signal demodulation, the base station apparatus acquires the CSI from the reference signal, performs signal demodulation (step T2).
次いで、下りリンク伝送の信号に対して、基地局装置はプリコーディングを施すことを考える。 Then, with respect to a downlink transmission signal, the base station apparatus considers the applying precoding. このとき、時間分割複信では、上りリンクの伝搬路と下りリンクの伝搬路の間には双対性が存在するから、基地局装置は、先ほど上りリンク伝送の信号を復調するために取得したＣＳＩに基づいて、プリコーディングを施すことができる（ステップＴ３）。 CSI this time, in the time division duplex, because duality exists between the propagation path of the channel and the downlink uplink, the base station apparatus, which has been acquired to demodulate the signal of the previous uplink transmission based on, it may be subjected to pre-coding (step T3). そして、端末装置に対してデータを送信する（ステップＴ４）。 Then, it transmits the data to the terminal device (step T4). 一方、端末装置では、伝搬路推定および下りリンク信号の復調を行なう（ステップＴ５）。 On the other hand, the terminal device performs the demodulation of the propagation path estimation and downlink signal (step T5).
しかしながら、一般的には、複数の上りリンク伝送の信号と、複数の下りリンク伝送の信号とが、交互に送信されることになるから、複数の下りリンク伝送の信号の後半に送信される信号が伝搬するときのＣＳＩとプリコーディングに用いたＣＳＩとの間には、時変動誤差が存在することになる。 However, in general, a signal of a plurality of uplink transmission, signals and signals of a plurality of downlink transmission, because to be transmitted alternately, that is sent to the second half of the plurality of downlink transmission of signals there between the CSI used for CSI and precoding at the time of propagation, so that when fluctuation error is present. また、伝搬路そのものには双対性が存在する一方で、基地局装置と端末装置のアナログ回路同士には双対性がないため、上りリンクのＣＳＩと下りリンクのＣＳＩとは、必ずしも同一とはならない。 Further, while the duality exists in the channel itself, since there is no duality for analog circuits between a base station and terminal equipments, and the CSI of CSI and downlink uplink, not necessarily identical . このようにして発生するＣＳＩの誤差についても、以下では総じてフィードバック誤差と呼ぶこととする。 Error of CSI generated in this manner also is referred to as a general feedback error in the following.
以上説明してきたような、ＣＳＩのフィードバック誤差の影響が大きい環境下において、プリコーディング伝送の伝送特性を改善することを目的として、非特許文献３では、プリコーディングが施された受信信号が、端末装置に受信された時点における伝搬路情報を端末装置が改めて推定し、その伝搬路情報に基づいて、受信された信号に対して、改めて適切なチャネル等化処理を行なうことにより、フィードバック誤差による伝送特性の劣化を改善する方法が議論されている。 The above-described and as has been, in effect large environment of feedback error of CSI, the aim of improving the transmission characteristics of the precoding transmission, Non-Patent Document 3, the received signal precoding is performed, the terminal the channel state information at the time received in the apparatus estimates the terminal device is again, based on the propagation path information for the received signal, by performing again appropriate channel equalization processing, transmission by feedback error how to improve the deterioration of the characteristics is discussed. しかし、非特許文献３による方法は、各端末装置に１データストリームのみを送る場合を想定しており、またプリコーディングも線形プリコーディングのみを考慮している。 However, the method according to Non-Patent Document 3 assumes the case to send only one data stream to each terminal device, also precoding are considering only linear precoding.
非線形プリコーディングに基づく伝送システムにおいて、高い周波数利用効率を実現するためには、ＣＳＩのフィードバック誤差によって発生する伝送特性の劣化に対処する必要がある。 Non-linear pre-coding two-based transmission system Nioite, high frequency utilization efficiency wo realized to Tame second tooth, CSI Roh feedback error Niyotte generated transmission characteristics Roh deterioration similar deal to need moth there. しかし、非特許文献３による方法では、各端末装置に複数のデータストリームを送信することができず、また適用できるプリコーディングも線形プリコーディングに限定されてしまう。 However, in the method according to Non-Patent Document 3 can not transmit a plurality of data streams to each terminal device, also precoding can be applied is limited to linear precoding. つまり、各端末装置に複数のデータストリームを送信し、かつ非線形プリコーディングが施された場合における、フィードバック誤差による伝送特性の劣化を改善する方法は、未だ明らかとなっていないのが実状である。 That is, a method of sending multiple data streams to each terminal device, and when the non-linear precoding is performed to improve the degradation of the transmission characteristics due to feedback errors are circumstances that do not become clear yet.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、非線形プリコーディングを行なう無線通信システムにおいて、フィードバック誤差に起因する伝送特性の劣化を改善する端末装置、基地局装置、無線通信システム、受信方法および集積回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, in a wireless communication system that performs non-linear precoding, the terminal apparatus, a base station apparatus for improving the degradation in transmission characteristics caused by the feedback error, the wireless communication system, and to provide a receiving method and an integrated circuit.
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。 (1) To achieve the above object, the present invention took measures as described below. すなわち、本発明の端末装置は、複数のアンテナを備える基地局装置から非線形プリコーディングが施され空間多重された無線信号を受信する端末装置であって、前記基地局装置との間の伝搬路情報を推定する伝搬路推定部と、前記基地局装置で算出された線形フィルタを取得する制御情報取得部と、第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうチャネル等化部と、を備えることを特徴とする。 That is, the terminal device of the present invention is a terminal device that receives the radio signal nonlinear precoding spatially multiplexed decorated from a base station apparatus having a plurality of antennas, channel information between the base station apparatus a channel estimator for estimating a control information acquisition unit that acquires a linear filter calculated in the base station apparatus, to the radio signal received by the first time, than the first time past based on the second propagation path information and the linear filter at time, characterized in that it comprises a channel equalizer for performing channel equalization process, the.
（２）また、本発明の端末装置は、前記第２の時刻における伝搬路情報を含むフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成部と、前記フィードバック情報を前記基地局装置へ通知する無線送信部と、を更に備えることを特徴とする。 (2) The terminal device of the present invention, a feedback information generating section that generates feedback information including the channel information in the second time, and a wireless transmission unit for notifying the feedback information to the base station apparatus, and further comprising a.
（３）また、本発明の端末装置において、前記無線送信部は、前記基地局装置に対して参照信号を送信することを特徴とする。 (3) Further, in the terminal apparatus of the present invention, the wireless transmitting unit, and transmits a reference signal to the base station apparatus.
（４）また、本発明の端末装置において、前記チャネル等化部は、前記基地局装置との間の第２の時刻における伝搬路利得と前記基地局装置で算出された線形フィルタとから求められる伝搬路推定値に基づいて、第１の時刻で前記受信した無線信号に対してチャネル等化処理を行なうことを特徴とする。 (4) Further, in the terminal apparatus of the present invention, the channel equalizer is determined from a linear filter calculated in the base station apparatus and the channel gain at the second time between the base station apparatus based on the channel estimation value, and performs a channel equalization process on the radio signal thus received in the first time.
（５）また、本発明の端末装置において、前記線形フィルタは、前記第２の時刻における伝搬路情報に基づいて算出されたことを特徴とする。 (5) Further, in the terminal apparatus of the present invention, the linear filter is characterized in that it is calculated based on the propagation path information in the second time.
（６）また、本発明の端末装置は、複数のアンテナを備える基地局装置から非線形プリコーディングが施され空間多重された無線信号を受信する端末装置であって、前記基地局装置との間の伝搬路情報を推定する伝搬路推定部と、前記基地局装置で算出された線形フィルタを取得する制御情報取得部と、前記基地局装置から受信した無線信号に対して、前記基地局装置で線形フィルタの算出に用いられた伝搬路情報と同一の伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうチャネル等化部と、を備えることを特徴とする。 (6) In addition, the terminal device of the present invention, there is provided a terminal apparatus for receiving a radio signal nonlinear precoding spatially multiplexed decorated from a base station apparatus having a plurality of antennas, between the base station apparatus a channel estimation unit for estimating the propagation path information, the control information acquisition unit that acquires a linear filter calculated in the base station apparatus, the radio signal received from the base station apparatus, linearly the base station apparatus based on the same channel information, and the linear filter and the channel information used for the calculation of the filter, characterized in that it comprises a channel equalizer for performing channel equalization process, the.
（７）また、本発明の基地局装置は、複数のアンテナを備え、非線形プリコーディングを施し空間多重した無線信号を第１の時刻に上記（１）から（６）のいずれかに記載の複数の端末装置に対して送信する基地局装置であって、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報に基づいて、前記各端末装置に送信する信号に非線形プリコーディングを施す非線形プリコーディング部と、線形フィルタを示す情報を含む制御情報を生成する制御情報生成部と、前記無線信号および前記制御情報を前記各端末装置に対して送信する送信部と、を備えることを特徴とする。 (7) Further, the base station apparatus of the present invention, a plurality of any one of provided with a plurality of antennas, the radio signal spatially multiplexed subjected to nonlinear precoding to a first time from the (1) (6) a base station apparatus to be transmitted to the terminal device, based on the channel state information at the second time is also in the past than the first time, performing nonlinear precoding on signals to be transmitted to the each terminal device characterized in that it comprises a non-linear precoding unit, a control information generator for generating control information including information indicating the linear filter, and a transmission unit that transmits the radio signal and the control information to the terminal devices to.
（８）また、本発明の基地局装置は、前記第２の時刻における伝搬路情報を含むフィードバック情報を取得する取得部と、前記フィードバック情報から前記第２の時刻における伝搬路情報を取得する伝搬路情報取得部と、を更に備え、前記非線形プリコーディング部は、前記第２の時刻における伝搬路情報に基づいて、前記各端末装置に送信する信号に非線形プリコーディングを施すことを特徴とする。 (8) Further, the base station apparatus of the present invention includes an acquisition unit that acquires feedback information including the channel information in the second time, the propagation of acquiring channel information in the second time from the feedback information further comprising a road information acquisition unit, wherein the non-linear precoding unit, based on the propagation path information in the second time, and characterized by applying a non-linear precoding on signals to be transmitted to the each terminal device.
（９）また、本発明の基地局装置は、前記第２の時刻において、前記端末装置から参照信号を含む無線信号を受信する受信部と、前記受信した無線信号から参照信号を分離する参照信号分離部と、前記参照信号に基づいて、前記第２の時刻における前記端末装置との間の伝搬路情報を推定する推定部と、を備え、前記非線形プリコーディング部は、前記第２の時刻における前記端末装置との間の伝搬路情報に基づいて、前記端末装置へ送信する信号に非線形プリコーディングを施すことを特徴とする。 (9) Further, the base station apparatus of the present invention, in the second time, a receiving unit that receives a radio signal including a reference signal from the terminal device, the reference signal for separating the reference signal from a radio signal to the received a separation unit, on the basis of the reference signal, in the an estimation unit that estimates propagation path information between the terminal device at the second time, wherein the non-linear precoding unit, the second time on the basis of the channel information between the terminal device, wherein the performing nonlinear precoding on signals to be transmitted to the terminal device.
（１０）また、本発明の無線通信システムは、上記（１）記載の端末装置と、上記（７）記載の基地局装置と、から構成されることを特徴とする。 (10) A radio communication system of the present invention is characterized above (1) and the terminal device, comprising: a base station apparatus of the above (7) wherein, in that they are composed of.
（１１）また、本発明の受信方法は、複数のアンテナを備える基地局装置から非線形プリコーディングが施され空間多重された無線信号を受信する端末装置の受信方法であって、前記基地局装置との間の伝搬路情報を推定するステップと、前記基地局装置で算出された線形フィルタを取得するステップと、第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。 (11) The receiving method of the present invention is a reception method of a terminal device that receives the radio signal nonlinear precoding spatially multiplexed decorated from a base station apparatus having a plurality of antennas, said base station apparatus estimating a channel state information between a step of acquiring a linear filter calculated in the base station apparatus, to the radio signal received by the first time, than the first time past based on the propagation path information and the linear filter at the second time of, characterized in that it comprises the steps of performing a channel equalization process, at least.
（１２）また、本発明の集積回路は、端末装置に実装されることによって、前記端末装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、複数のアンテナを備える基地局装置から非線形プリコーディングが施され空間多重された無線信号を受信する機能と、前記基地局装置との間の伝搬路情報を推定する機能と、前記基地局装置で算出された線形フィルタを取得する機能と、第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なう機能と、の一連の機能を前記端末装置に発揮させることを特徴とする。 (12) also, the present invention Roh integrated circuit blade, the terminal device similar implementation is the ancient city Niyotte, the terminal device similar to multiple field function wo exhibit is to integrated circuit out there hand, multiple field antenna wo includes base station equipment scolded non-linear pre-coding moth a function of receiving decorated with spatially multiplexed radio signals, and a function of estimating the propagation path information between the base station apparatus, a function of acquiring a linear filter calculated in the base station apparatus, a first to the radio signal received at time, on the basis of the first than the time channel information and the linear filter at the second time in the past, the function of performing a channel equalization process, a series of functions wherein the exerting on the terminal device.
本発明によれば、非線形プリコーディングを行なう無線通信システムにおいて、フィードバック誤差に起因する伝送特性の劣化を改善するため、周波数利用効率の大幅な改善に寄与することが可能となる。 According to the present invention, in a wireless communication system that performs non-linear precoding, for improving the degradation in transmission characteristics caused by the feedback error, it is possible to contribute to a significant improvement of frequency use efficiency.
本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの概略を示す図である。 Is a diagram illustrating an outline of a radio communication system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係るプリコーディング部２７の装置構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing an apparatus configuration of the pre-coding unit 27 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係るアンテナ部２９の装置構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing an apparatus configuration of an antenna unit 29 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る端末装置の構成を示すブロック図である。 It is a block diagram showing a configuration of a terminal apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る端末アンテナ部５１の構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing a configuration of a terminal antenna unit 51 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態に係る端末装置の装置構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing an apparatus configuration of a terminal apparatus according to a second embodiment of the present invention. 第３の実施形態に係るフレームフォーマットの一例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of a frame format according to the third embodiment. 本発明の第３の実施形態に係る基地局装置１−１の構成を示すブロック図である。 It is a block diagram showing a third configuration of the base station apparatus 11 according to an embodiment of the present invention. 本発明の第３の実施形態に係る端末装置の構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing a configuration of a terminal device according to a third embodiment of the present invention. プリコーディングを施す基地局装置と端末装置間の通信の様子を表すシーケンスチャートである。 Is a sequence chart showing a state of communication between the base station apparatus and a terminal apparatus which performs precoding. プリコーディングを施す基地局装置と端末装置間の通信の様子を表すシーケンスチャートである。 Is a sequence chart showing a state of communication between the base station apparatus and a terminal apparatus which performs precoding.
以下、図面を参照して本発明の無線通信システムを適用した場合における実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments will be described in the case of applying the wireless communication system of the present invention with reference to the drawings. なお、本実施形態において説明した事項は、発明を理解するための一態様であり、実施形態に限定して発明の内容が解釈されるものではない。 Note that items described in the present embodiment is an embodiment for understanding the invention and is not intended contents of the invention be construed as limited to the embodiments. また、特に断らない限り、以下では、Ａ Ｔは行列Ａの転置行列、Ａ Ｈは行列Ａの随伴（エルミート転置）行列、Ａ −１は行列Ａの逆行列、Ａ ＋は行列Ａの疑似（もしくは一般）逆行列、ｄｉａｇ（Ａ）は行列Ａの対角成分のみを抽出した対角行列、ｆｌｏｏｒ（ｃ）は実部と虚部がそれぞれ複素数ｃの実部と虚部の値を超えない最大のガウス整数を返す床関数、Ｅ［ｘ］はランダム変数ｘのアンサンブル平均、ａｂｓ（ｃ）は複素数ｃの振幅を返す関数、ａｎｇｌｅ（ｃ）は複素数ｃの偏角を返す関数、｜｜ａ｜｜はベクトルａのノルム、ｘ％ｙは整数ｘを整数ｙで除算したときの余り、 ｎ Ｃ ｍは異なるｎ個から異なるｍ個を選択する組み合わせの総数、をそれぞれ表すものとする。 Further, unless otherwise specified, in the following, A T is the transposed matrix of the matrix A, A H is adjoint of the matrix A (Hermitian transpose) matrix, A -1 is the inverse matrix of the matrix A, A + is the matrix A pseudo ( or general) inverse matrix, diag (a) does not exceed the value of the diagonal elements only the extracted diagonal matrix, floor (c) is the real part of the real and imaginary parts, respectively a complex number c and the imaginary part of the matrix a floor function that returns a maximum of a Gaussian integer, E [x] is the ensemble average of the random variables x, abs (c) is a function that returns the amplitude of a complex number c, angle (c) returns the argument of a complex number c function, || a || is intended to represent the norm of a vector a, the remainder of the time x% y obtained by dividing an integer x by an integer y, n C m is the total number of combinations for selecting the m different from n different, respectively. また、［Ａ；Ｂ］は二つの行列ＡおよびＢを行方向に結合した行列、［Ａ，Ｂ］は行列ＡおよびＢを列方向に結合した行列を、それぞれ表すものとする。 Furthermore, [A; B] is a matrix that combines the two matrices A and B in the row direction, [A, B] of the matrix obtained by combining the matrices A and B in the column direction, and represent respectively. また、Ｚ［ｉ］はガウス整数全体の集合を表すものとする。 Further, Z [i] denote the set of all the Gaussian integers. なお、ガウス整数とは、実部と虚部がそれぞれ整数で表される複素数を表す。 Note that the Gaussian integers, representing the complex number real and imaginary parts are each represented by an integer.
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの概略を示す図である。 Figure 1 is a diagram showing an outline of a radio communication system according to a first embodiment of the present invention. 第１の実施形態においては、Ｎ ｔ本の送信アンテナを有し、非線形プリコーディングが可能な基地局装置１（無線送信装置とも呼ぶ）に対して、Ｎ ｒ本の受信アンテナを有する端末装置２（無線受信装置とも呼ぶ。図１では、端末装置２−１〜２−４を示す。以下、これらを合わせて端末装置とも表す）がＵ個接続しているＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を対象とする。 In the first embodiment, N t has transmit antennas, relative to the non-linear precoding capable base station apparatus 1 (also referred to as a wireless transmitting device), the terminal apparatus 2 having the receive antennas N r the (also referred to as a wireless reception device. in Figure 1, shows a terminal device 2-1 to 2-4. hereinafter referred to as combined these terminal devices) target MU-MIMO transmission that the U connection. 各端末装置２−１〜２−４にはそれぞれＬ個のデータを同時に送信するものとし（同時送信するデータ数のことをランク数とも呼ぶ）、Ｕ×Ｌ＝Ｎ ｔおよびＬ＝Ｎ ｒであるものとする。 Shall send each terminal device 2-1 through 2-4 respectively L data simultaneously (also referred to as a rank number to a number of data to be simultaneously transmitted) in U × L = N t and L = N r and a certain thing.
以下では簡単のために、各端末装置２−１〜２−４の受信アンテナ数およびランク数は全て同一で、Ｌ＝Ｎ ｒ ＝１として説明を行なうが、端末装置毎に異なる受信アンテナ数およびランク数となっていても構わない。 For simplicity in the following, the number of receiving antennas and the number of ranks of the terminal devices 2-1 to 2-4 in all the same, L = N r = 1 as will be described, but different number of receiving antennas and each terminal unit it may be made with the number of ranks. また、Ｕ×Ｌ≦Ｎ ｔおよびＬ≦Ｎ ｒが満たされているのではあれば、ランク数と受信アンテナ数が同一である必要も無い。 Also, if than U × L ≦ N t and L ≦ N r is satisfied, there is no need the number of reception antennas and the rank number are the same.
伝送方式としては、Ｎ ｃ個の副搬送波（サブキャリア）を有する直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM))を仮定する。 The transmission method assumes N c subcarriers orthogonal frequency division multiplexing having a (subcarrier) (Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM )). ただし、特別に断らない限り、以下で説明する信号処理は、サブキャリア毎に行なわれるものとする。 However, unless otherwise specified in particular, the signal processing described below shall be performed for each subcarrier. また、複信方式は周波数分割複信(Frequency Division Duplex(FDD))を仮定する。 Further, duplex scheme assumes a frequency division duplex (Frequency Division Duplex (FDD)). 基地局装置１は各端末装置２−１〜２−４より通知される制御情報により各端末装置までの伝搬路情報(Channel State Information(CSI))を取得し、その伝搬路情報に基づき、送信データに対してサブキャリア毎にプリコーディングを行なうものとする。 The base station apparatus 1 acquires the channel information to each terminal device through the control information notified from each terminal device 2-1~2-4 (Channel State Information (CSI)), based on the propagation path information, transmission and it performs precoding on each subcarrier to the data.
はじめに、基地局装置１と端末装置２−１〜２−４の間のＣＳＩについて定義する。 First, define the CSI between the base station apparatus 1 and the terminal device 2-1 to 2-4. 本実施形態においては、準静的周波数選択性フェージングチャネルを仮定する。 In the present embodiment, it is assumed a quasi-static frequency selective fading channel. ここで準静的とは、１ＯＦＤＭ信号内で伝搬路が変動しないものとする。 Here, the quasi-static, it is assumed that the channel does not vary within 1OFDM signal. 第ｎ送信アンテナ（ｎ＝１〜Ｎ ｔ ）と第ｕ端末装置（ｕ＝１〜Ｕ）の第ｍ受信アンテナ（ｍ＝１〜Ｎ ｒ ）の間の第ｔＯＦＤＭ信号における第ｋサブキャリアの複素チャネル利得をｈ ｕ，ｍ，ｎ （ｋ，ｔ）としたとき、伝搬路行列Ｈ（ｋ，ｔ）を式（１）のように定義する。 Complex of the k-th subcarrier in the tOFDM signal between the n transmission antennas (n = 1 to N t) and the u terminal device (u = I through U) of the m receiving antenna (m = 1 to N r) when the channel gain h u, m, n (k , t) and, channel matrix H of the (k, t) is defined by the equation (1).
ｈ ｕ （ｋ，ｔ）は第ｕ端末装置で観測される複素チャネル利得により構成されるＮ ｒ ×Ｎ ｔの行列を表す。 h u (k, t) represents the matrix of composed N r × N t by the complex channel gain observed at the u terminal device. 本実施形態において、特に断りが無い限り、ＣＳＩは複素チャネル利得により構成される行列の事を指す。 In the present embodiment, unless otherwise specified, CSI refers to that of the matrix constituted by the complex channel gains. ただし、空間相関行列や、基地局装置と各端末装置間で予め共有しているコードブック記載の線形フィルタを並べた行列をＣＳＩと見なして、後述する信号処理を行なうことも可能である。 Tadashi, spatial correlation matrix arrow, base station equipment door each terminal device between de pre-shared by hand are code book described Roh linear filter wo arranged other matrix wo CSI door regarded hand, which will be described later signal processing wo perform ancient capital of mourning can be out there. また、端末装置２が推定した伝搬路行列に特異値分解（もしくは固有値分解）を施すことで得られる固有ベクトルを基地局装置１に通知する場合、基地局装置１は、固有ベクトルを並べた行列をＣＳＩとみなしても良い。 In the case of notifying the eigenvectors obtained by performing singular value decomposition (or eigenvalue decomposition) to the channel matrix to which the terminal apparatus 2 is estimated to base station apparatus 1, the base station apparatus 1, the matrix obtained by arranging eigenvectors CSI it may be regarded as. 以下の説明では、第ｕ端末装置は時刻ｔ １におけるＣＳＩ ｈ ｕ （ｋ, ｔ １ ）を推定するということになる。 In the following description, it comes to the u-th terminal device estimates the CSI h u at time t 1 (k, t 1) . ただし、本実施形態では、第ｕ端末装置はＣＳＩ ｈ ｕ （ｋ, ｔ １ ）を基地局装置に理想的な値に近い状態で、通知できるものとする。 However, in the present embodiment, the u terminal device CSI h u (k, t 1 ) in a state close to an ideal value in the base station apparatus, and it can notify.
［基地局装置］ [Base station apparatus]
図２は、本発明の第１の実施形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。 Figure 2 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図２に示すように、基地局装置１は、チャネル符号化部２１と、データ変調部２３と、マッピング部２５と、プリコーディング部（非線形プリコーディング部）２７と、アンテナ部２９と、制御情報取得部３１と、伝搬路情報取得部３３と、制御情報生成部３５とを含んで構成されている。 As shown in FIG. 2, the base station apparatus 1 includes a channel coding unit 21, a data modulation unit 23, a mapping unit 25, the precoding section (nonlinear precoding unit) 27, an antenna unit 29, control information an acquiring unit 31, a channel information acquiring unit 33 is configured to include a control information generating unit 35. プリコーディング部２７はサブキャリア数Ｎ ｃ 、アンテナ部２９は送信アンテナ数Ｎ ｔだけそれぞれ存在する。 Precoding unit 27 is the number of subcarriers N c, the antenna unit 29 is present respectively by the number of transmit antennas N t.
初めに、制御情報取得部３１は、接続している各端末装置２−１〜２−４より通知される制御情報を取得し、そのうち、伝搬路情報に関連付けられた情報を伝搬路情報取得部３３に向けて出力する。 First, the control information acquisition unit 31 acquires the control information notified from each terminal device 2-1 to 2-4 are connected, of which the propagation path information acquisition unit information associated with the channel information towards the 33 to output. 伝搬路情報取得部３３では、入力された情報に基づき、伝搬路行列Ｈ（ｋ，ｔ １ ）を取得し、プリコーディング部２７に向けて出力する。 In the propagation path information acquiring unit 33, based on the input information, acquires a channel matrix H (k, t 1), is output to the precoding unit 27.
次いで、チャネル符号化部２１が各端末装置２−１〜２−４宛ての送信データ系列に対してチャネル符号化を行なったのち、データ変調部２３が、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ等のディジタルデータ変調を施す。 Followed, channel coding mosquito part 21 moths each of the terminal devices 21 to 24 addressed to Roh transmission data sequence Nitaishite channel code mosquitoes wo carried out other later, data modulation part 23 moths, QPSK, 16QAM etc. Roh digital data modulation wo apply . データ変調部２３はデータ変調を施したデータ信号をマッピング部２５に入力する。 The data modulation unit 23 inputs the data signal subjected to data modulation mapping unit 25.
マッピング部２５は、各データを指定された無線リソース（リソースエレメント、もしくは単にリソースとも呼ぶ）に配置するマッピング（スケジューリングもしくはリソースアロケーションとも呼ぶ）を行なう。 Mapping unit 25 performs mapping of placing the radio resources designated each data (also referred to as a resource element or simply resource) (also referred to as scheduling or resource allocation). ここでの無線リソースとは、周波数、時間、符号および空間を主に指す。 The radio resource here mainly refers to the frequency, time, code and space. 使用される無線リソースは、端末装置２−１〜２−４で観測される受信品質や、空間多重される端末同士の伝搬路の直交性等に基づいて決定されるのが好ましい。 Radio resource to be used, and the reception quality observed by terminals 2-1 to 2-4, preferably determined based on the orthogonality or the like of the propagation path between terminals to be spatially multiplexed. 本実施形態においては、使用される無線リソースは予め定められているものとし、基地局装置１と各端末装置２−１〜２−４の双方で把握できているものとする。 In this embodiment, the radio resources used is assumed to be determined in advance, it is assumed that the base station apparatus 1 and can be grasped by both of the terminal devices 2-1 to 2-4. なお、マッピング部２５は、各端末装置２−１〜２−４において伝搬路推定を行なうための既知参照信号系列の多重も行なう。 Incidentally, the mapping unit 25 also performs multiplexing of the known reference signal sequence for performing channel estimation in each terminal device 2-1 to 2-4.
各端末装置２−１〜２−４宛ての参照信号については、受信した端末装置において分離可能なように、それぞれが直交するように多重されるものとする。 The reference signal of each terminal device 2-1 through 2-4 addressed, so as to be separated in the received terminal device, each of which shall be multiplexed orthogonally. また、参照信号には、伝搬路推定用の参照信号であるＣＳＩ−ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ(CSI-RS)が多重されるものとするが、別の参照信号を更に多重する構成としても構わない。 In addition, the reference signal is a reference signal for channel estimation CSI-reference signal (CSI-RS) is assumed to be multiplexed, but may be further multiplexed form another reference signal. ＣＳＩ−ＲＳは、各端末装置で観測される伝搬路行列を推定するためのものである。 CSI-RS is for estimating a channel matrix observed by each terminal device. 本発明において、マッピング部２５は、データ信号、およびＣＳＩ−ＲＳを、それぞれ異なる時間もしくは周波数で送信するようにマッピングするものとする。 In the present invention, the mapping unit 25, data signals, and the CSI-RS, it is assumed that each mapping to transmit at a different time or frequency. また、マッピング部２５はＣＳＩ−ＲＳを送信アンテナ間で直交するように配置する。 Further, the mapping unit 25 is arranged perpendicular to CSI-RS between transmit antennas. マッピング部２５は、マッピングしたデータ情報等を、それぞれ対応するサブキャリアのプリコーディング部２７に入力する。 Mapping unit 25 inputs the mapped data information or the like, the precoding unit 27 of the corresponding sub-carrier.
図３は、本発明の第１の実施形態に係るプリコーディング部２７の装置構成を示すブロック図である。 Figure 3 is a block diagram showing an apparatus configuration of the pre-coding unit 27 according to the first embodiment of the present invention. 図３に示すように、プリコーディング部２７は、線形フィルタ生成部２７−１と、摂動ベクトル探査部２７−２と、送信信号生成部２７−３とを含んで構成されている。 As shown in FIG. 3, the precoding unit 27, a linear filter generation unit 27-1, a perturbation vector search unit 27-2 is configured to include a transmission signal generation unit 27-3. 以下では、時刻ｔ ２に送信される送信データに対するプリコーディング部２７の信号処理について説明する。 Hereinafter, the signal processing of the pre-coding unit 27 will be described with respect to the transmission data to be transmitted at time t 2.
プリコーディング部２７には、時刻ｔ ２において第ｋサブキャリアで送信される各端末装置２−１〜２−４宛ての送信データを含むマッピング部２５の出力ｄ（ｋ，ｔ ２ ）＝［ｄ １ （ｋ，ｔ ２ ），． The precoding unit 27, the output d (k, t 2) of the mapping unit 25 including transmission data of the respective terminal devices 2-1 to 2-4 destined to be transmitted at the k subcarrier at time t 2 = [d 1 (k, t 2) ,. ． . ． . ，ｄ Ｕ （ｋ，ｔ ２ ）］ Ｔと、伝搬路情報取得部３３の出力の第ｋサブキャリアの伝搬路行列Ｈ（ｋ，ｔ １ ）が入力される。 , D U (k, t 2 )] and T, the channel matrix H (k, t 1) of the k-th subcarrier of the output of the channel information acquisition unit 33 is input. 以下の説明では、簡単のため、サブキャリアインデックスｋと時間インデックスｔ １およびｔ ２は省略して記述する。 In the following description, for simplicity, the sub-carrier index k and a time index t 1 and t 2 are omitted to describe.
プリコーディング部２７は、初めに線形フィルタ生成部２７−１において、ＩＵＩを抑圧するための線形フィルタＷを算出する。 Precoding unit 27, the linear filter generating unit 27-1 first, calculates a linear filter W for suppressing the IUI. 線形フィルタＷの算出方法については、何かに限定されるものではない。 A method for calculating a linear filter W, but is not limited to anything. 例えば、ＩＵＩを完全に抑圧するＺＦ規範（Ｗ＝Ｈ Ｈ （ＨＨ Ｈ ） −１ ）や、送信信号と受信信号との平均二乗誤差を最小とするＭＭＳＥ規範（Ｗ＝Ｈ Ｈ （ＨＨ Ｈ ＋αＩ） −１ ）に基づいて計算すれば良い。 For example, ZF criterion (W = H H (HH H ) -1) completely suppresses the IUI or, MMSE criterion that minimizes the mean square error between the transmitted and received signals (W = H H (HH H + αI) it may be calculated based on the -1). ここで、αは残留ＩＵＩの大きさを制御する制御項である。 Here, alpha is a control term for controlling the magnitude of the residual IUI. 送信電力や、空間多重端末数および所望受信品質等に基づいて決定されるが、例えば、１端末装置当たりの平均受信信号対雑音電力比（Signal-to-Noise power Ratio(SNR)）の逆数に設定すれば良い。 And transmission power, is determined based on the spatial multiplexing number of terminals and the desired reception quality and the like, for example, the inverse of the average received signal-to-noise power ratio per terminal (Signal-to-Noise power Ratio (SNR)) settings can be. なお、複数のサブキャリアの平均二乗誤差の総和を最小とするような線形フィルタＷを計算するようにしても良い。 It is also the sum of the mean square error of the plurality of sub-carriers so as to calculate the linear filter W that minimizes. また、以上の説明では、線形フィルタＷはサブキャリア毎に計算するものとしているが、複数のサブキャリアで同一の線形フィルタを用いても良い。 Further, in the above description, a linear filter W is assumed to be calculated for each subcarrier may be used the same linear filter with a plurality of sub-carriers. 線形フィルタ生成部２７−１は、算出した線形フィルタＷを摂動ベクトル探査部２７−２、送信信号生成部２７−３および制御情報生成部３５に向けて、それぞれ出力する。 Linear filter generation unit 27-1, toward the calculated linear filter W perturbation vector search unit 27-2, transmitting signal generating unit 27-3 and the control information generating unit 35, and outputs, respectively.
線形フィルタ生成部２７−１で算出されたＷを、各端末装置２−１〜２−４宛ての送信データを並べて表現される送信データベクトルｄに乗算することで送信信号ベクトルｓ＝Ｗｄが算出される。 The W calculated by the linear filter generation unit 27-1, a transmission signal vector s = Wd is calculated by multiplying the transmit data vector d to be expressed by arranging transmission data of each terminal device 2-1 through 2-4 addressed It is. しかし、送信電力を一定とするために、プリコーディング前の送信データベクトルｄと送信信号ベクトルｓとの電力を同一とするための電力正規化係数βも乗算されたｓ＝βＷｄが実際の送信信号ベクトルとなる。 However, in order to transmit power constant, precoding before transmitting the data vector d and the transmission signal vector s and power normalization coefficient β it is also multiplied s = BetaWd the actual transmission signal to the same power a vector. 電力正規化係数βは式（２）で与えられる。 The power normalization coefficient β is given by equation (2).
ここで、Ｐは総送信電力を表す。 Here, P represents the total transmit power. β＝１であれば、プリコーディングを施したことによる所要送信電力の増加は発生しないことを意味し、β＜１であることは、所要送信電力が増加してしまうこと意味している。 If beta = 1, it is meant that the required transmission power is increased by means that does not occur an increase in the required transmit power due subjected to precoding, a beta <1. β＝１となるのは、線形フィルタＷが直交行列となる場合である。 Become a beta = 1 is the case where a linear filter W is orthogonal matrix.
線形フィルタＷを直交行列とするためには、空間多重する端末装置の組み合わせを適切に行なえば良いが、そのように制御を行なうことは、各端末装置２−１〜２−４の通信機会の公平性を低下させてしまうから、端末装置の組み合わせには制限を与えない方が望ましい。 To a linear filter W orthogonal matrix may be performed in appropriate combinations of the terminal apparatus for spatial multiplexing, by performing such control, the communication opportunities for each of the terminal devices 2-1 through 2-4 thus degrading fairness, the combination of the terminal devices it is desirable not give limit. また、基地局装置１に接続されている端末装置の数が少ない場合、線形フィルタＷを直交行列とするような端末装置の組み合わせが存在しない場合もある。 Further, when the number of terminal devices connected to the base station apparatus 1 is small, even if the combination of the terminal devices, such as a linear filter W orthogonal matrix is ​​not present. 所要送信電力の増加を回避する方法として、摂動項を送信データに対して加算する方法が考えられる。 As a method of avoiding an increase in required transmission power, a method of adding a perturbation term for the transmission data is considered. 送信データに摂動項を加算することを前提としたプリコーディングを非線形プリコーディングと呼ぶ。 Precoding on the assumption that adding the perturbation terms in the transmission data is referred to as non-linear precoding.
摂動項は予め決められた実数２δが任意のガウス整数に乗算された複素数として表現される。 Perturbation terms are represented as complex numbers predetermined real 2δ is multiplied to any Gaussian integers. 端末装置がｍｏｄｕｌｏ演算（モジュロ演算、または剰余演算とも呼ぶ）と呼ばれる信号処理を受信信号に施すことで、摂動項を取り除くことができる。 By performing signal processing by the terminal device is called a modulo operation (also called modulo arithmetic, or remainder operation) on the received signal, it can be removed perturbation term. 実数２δはｍｏｄｕｌｏ幅とも呼ばれ、基地局装置１と端末装置２−１〜２−４間で共有されているのであれば、如何なる値でも構わないが、最小信号点間距離がΩのＭ値直交振幅変調の場合、２δ＝Ω×Ｍ １／２とすることが望ましい。 Real 2δ is also called modulo width, if is shared by the base station apparatus 1 and the terminal device 2-1 to 2-4, but may be any value, between the minimum signal point distance is M value of Ω for quadrature amplitude modulation, it is desirable to 2δ = Ω × M 1/2. 例えば、ＱＰＳＫ（4QAM）変調であれば２δ＝２×２ １／２ 、１６ＱＡＭ変調であれば、２δ＝８×１０ −１／２とすれば良い。 For example, 2δ = 2 × 2 1/2 if QPSK (4QAM) modulation, if 16QAM modulation may be the 2δ = 8 × 10 -1/2. 摂動ベクトル探査部２７−２が無数に存在する摂動項から、電力正規化項βを最も大きくできる摂動項を探査し、送信データに加算することで、端末装置の組み合わせに依らず、常に一定の受信品質を保つことができる。 From perturbation term perturbation vector search unit 27-2 is present in countless probed the greatest possible perturbation term power normalization term beta, by adding to the transmission data, regardless of the combination of the terminal device, always constant it is possible to maintain the reception quality. 周波数利用効率を最大化しようとした場合、基地局装置１が探査すべき摂動項は所要送信電力を最小化するものであるが、所望の品質や周波数利用効率を達成できる摂動項を探査しても良い。 If you try to maximize the spectral efficiency, perturbation term base station apparatus 1 is to be probed are those to minimize the required transmission power, by probing a perturbation term which can achieve the desired quality and spectral efficiency it may be. また、以上の説明では、基地局装置１は全てのサブキャリアで摂動項の探査を行なうことにしているが、一部のサブキャリアについては、摂動項の探査を行なわずとも良い。 Further, in the above description, the base station apparatus 1 is decided to perform exploration perturbation terms in all subcarriers, for some sub-carriers may without performing exploration perturbation term.
本実施形態の場合、空間多重される全送信データ数はＵ個のため、基地局装置１はそれぞれに対して摂動項を加算することが可能である。 In this embodiment, the total number of transmitted data to be spatially multiplexed for the U, the base station apparatus 1 is capable of adding a perturbation term for each. また、摂動項は任意のガウス整数から選択されるため、仮に選択可能なガウス整数の数をＫ個に制限されたとしても、基地局装置１が送信データに加算できる摂動項の組み合わせは全部でＫ Ｕ通りにもおよぶ。 Further, the perturbation term to be selected from any of Gaussian integers, even if the number of selectable Gaussian integers as being restricted to the K, the combination of the perturbation terms base station apparatus 1 can be added to the transmitted data in total also extends to K U Street. よって、全てを探査するのは現実的ではない。 Thus, it is not realistic to explore all. そこで、選択可能なガウス整数の数を極端に少なくしたり、所要送信電力が一定以上となる摂動項は探査候補から除外したり（この方法はSphere encodingと呼ばれる）するなどして、考慮すべき組み合わせの数を限定する必要がある。 Accordingly, or extremely small number of Gaussian integers selectable, perturbation term required transmission power is constant over the by, for example, or excluded from search candidate (this method is called Sphere encoding), to consider it is necessary to limit the number of combinations.
本実施形態においては、摂動項の探査方法としては何かに限定されるものではない。 In the present embodiment, it is not limited to what is as exploration method perturbation term. 例えば、Ｓｐｈｅｒｅ ｅｎｃｏｄｉｎｇに基づいて、摂動項を探査すれば良い。 For example, based on the Sphere encoding, it may be probed perturbation term. 以下では、摂動ベクトル探査部２７−２は何らかの方法により最適な摂動項を探査できたものとして説明を行なう。 In the following, the perturbation vector search unit 27-2 will be described as being able to search an optimal perturbation terms in some way. 摂動ベクトル探査部２７−２は探査した最適な摂動項の組み合わせ（摂動ベクトル）である２δｚ＝２δ［ｚ １ ，． Perturbation vector search unit 27-2 is a combination of an optimal perturbation terms probed (perturbation vector) 2δz = 2δ [z 1, . ． . ． . ，ｚ Ｕ ］ Ｔを送信信号生成部２７−３に入力する。 Inputs z U] T to the transmission signal generating unit 27-3. なお、２δｚ ｕは第ｕ端末装置宛ての送信データに加算される摂動項を表す。 Incidentally, 2Derutaz u represents a perturbation term which is added to the transmission data of the u terminal addressed. このとき、ｚは式（３）を満たす。 In this case, z satisfies the formula (3).
送信信号生成部２７−３は、線形フィルタ生成部２７−１で算出された線形フィルタＷと、摂動ベクトル探査部２７−２において算出された摂動ベクトルｚと、送信データベクトルｄに基づいて、送信信号ベクトルｓ＝βＷ（ｄ＋２δｚ）を算出する。 Transmission signal generating unit 27-3, a linear filter W calculated by the linear filter generating unit 27-1, and the perturbation vector z calculated in perturbation vector search unit 27-2, based on the transmission data vector d, transmitted calculating the signal vector s = βW (d + 2δz). なお、このときの電力正規化項βは、摂動ベクトルｚを考慮して改めて算出されたものである。 Incidentally, the power normalization term β in this case, those that are calculated again taking into account the perturbation vector z. 以下では、線形フィルタには電力正規化項βも含めて考える。 Hereinafter, the linear filter considered, including power normalization term beta.
なお、以上の説明では、送信電力の正規化はサブキャリア毎に行なっているが、複数のサブキャリアおよびＯＦＤＭ信号の合計の送信電力を一定とするように電力正規化を行なっても良い。 In the above description, although the normalization of the transmission power is performed for each subcarrier may perform power normalized to the total transmit power of a plurality of subcarriers and OFDM signal constant. この場合、摂動ベクトルｚの探査も合計の所要送信電力を考慮して制御しても良い。 In this case, it may be controlled in consideration of the required transmit power exploring also the sum of the perturbation vector z.
送信信号生成部２７−３において算出された送信信号ベクトルは、プリコーディング部２７の出力として、アンテナ部２９に入力される。 Transmission signal vector calculated in the transmission signal generation unit 27-3, as the output of the precoding unit 27, is input to the antenna unit 29. なお、ＣＳＩ−ＲＳがプリコーディング部２７に入力された場合、プリコーディング処理は施されず、送信電力の調整だけが行なわれて、アンテナ部２９に向けて出力されることになる。 Still, CSI-RS moth pre-coding part 27 two-input other case, the pre-coding processing blade decorated with the figure, the transmission power field adjustment Dake moth conducted hand, the antenna part 29 two-directed hand output is ancient city two made. また、プリコーディング部２７は、線形フィルタ生成部２７−１で計算された線形フィルタＷも、制御情報生成部３５に向けて出力する。 Also, the precoding unit 27, a linear filter W calculated by the linear filter generating unit 27-1 also be output to the control information generating unit 35.
制御情報生成部３５では、プリコーディング部２７より出力される線形フィルタＷを、各端末装置２−１〜２−４に通知可能な情報に変換するための信号処理が施される。 The control information generating unit 35, a linear filter W output from the precoding unit 27, the signal processing for converting the notification information capable to each terminal device 2-1 through 2-4 is performed. 線形フィルタＷはＮ ｔ行（Ｕ×Ｌ）列の行列で与えられるから、Ｗ＝［ｗ １ ，ｗ ２ ，． Since the linear filter W is given by a matrix of N t rows (U × L) row, W = [w 1, w 2,. ． . ． . ，ｗ Ｕ ］ Ｔで表現することができる。 , It can be represented by w U] T. ここで、ｗ ｕは第ｕ端末装置宛ての送信データに乗算される線形フィルタであり、Ｎ ｔ行Ｌ列の行列で表される。 Here, w u is a linear filter to be multiplied to the transmission data of the u terminal device addressed is represented by a matrix of N t rows and L columns. 第ｕ端末装置に通知すべき情報は、ｗ ｕということになる。 Information to be notified to the u-th terminal device, it comes to w u.
ｗ ｕを通知するために、制御情報生成部３５では、ｗ ｕに対して、量子化を施す。 to notify w u, the control information generating unit 35, with respect to w u, subjected to quantization. 量子化の方法としては、何かに限定されるものではないが、例えば、ｗ ｕの各要素を有限ビット長で直接量子化し、量子化後の情報を端末装置に通知する方法が考えられる。 As a method of quantization, but are not limited to anything, for example, each element of w u directly quantized finite bit length, is considered a method of notifying the information after quantization to the terminal device. また、ｗ ｕに対して、無線ＬＡＮ規格８０２．１１ｎで採用されている情報圧縮技術(Non-compressed feedback方式やCompressed feedback方式)を適用し、通知に係る情報量を圧縮するようにしても良い。 Further, with respect to w u, applying the information compression technology used in wireless LAN standard 802.11n (Non-compressed feedback scheme or Compressed? Feedback method), it may be to compress the amount of information relating to the notification .
また、基地局装置１と各端末装置２−１〜２−４間で、複数の線形フィルタが記載されたコードブックを予め共有し、コードブック記載の線形フィルタの中から、最もｗ ｕに近い線形フィルタを探査し、そのインデックスを通知するように制御しても良い。 Further, the base station apparatus 1 between the respective terminal devices 2-1 to 2-4, and sharing a plurality of linear filters described codebook in advance, from among the linear filter of the codebook, wherein closest to w u to explore the linear filter may be controlled so as to notify the index. このとき、コードブックは端末装置毎に異なっていても構わないし、ある一定周期でコードブック記載の線形フィルタを更新するような制御をしても良い。 In this case, the codebook to may be different for each terminal device may control so as to update the linear filter of the codebook described in a certain period. また、端末装置２が基地局装置１への伝搬路情報を通知するために、コードブックを用いている場合、このコードブックを線形フィルタの通知に用いても良い。 Further, in order to the terminal device 2 notifies the channel information to the base station apparatus 1, when using a codebook may be used the codebook in the notification of the linear filter.
以上説明してきたいずれかの方法に基づき、制御情報生成部３５は、ｗ ｕを第ｕ端末装置に通知可能な情報に量子化し、量子化した信号を、後述するアンテナ部２９の無線送信部（送信部）２９−３に向けて出力する。 Based on any of the methods have been described above, the control information generating unit 35 quantizes w u in the notification information capable to the u terminal device, a signal obtained by quantizing the radio transmission unit of the antenna unit 29 to be described later ( to output to the transmitting unit) 29-3. よって、制御情報生成部３５では、量子化された信号を無線送信部２９−３の入力に適した信号に予め変換しておいても良い。 Therefore, control the information generation unit 35, it may be previously converted into a signal suitable for the quantized signal to an input of the radio transmission section 29-3. 例えば、量子化された信号が含まれたＯＦＤＭ信号を生成し、無線送信部２９−３に出力することが考えられる。 For example, to generate an OFDM signal including the signal quantized, it is conceivable to output to radio transmission section 29-3. また、別の制御情報と併せて送信するように制御しても構わない。 Further, it may be controlled so as to be transmitted together with other control information.
図４は、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ部２９の装置構成を示すブロック図である。 Figure 4 is a block diagram showing an apparatus configuration of an antenna unit 29 according to the first embodiment of the present invention. 図４に示すように、アンテナ部２９は、ＩＦＦＴ部２９−１と、ＧＩ挿入部２９−２と、無線送信部２９−３と、無線受信部（受信部）２９−４と、アンテナ２９−５とを含んで構成されている。 As shown in FIG. 4, the antenna unit 29, an IFFT section 29-1, and the GI insertion unit 29-2, a wireless transmitting unit 29-3, the radio reception section (reception unit) 29-4, an antenna 29- It is configured to include a 5. 各アンテナ部２９では、初めに、ＩＦＦＴ部２９−１が、対応するプリコーディング部２７より出力される信号に対して、Ｎ ｃポイントの逆高速フーリエ変換（IFFT）、もしくは逆離散フーリエ変換（IDFT）を適用し、Ｎ ｃサブキャリアを有するＯＦＤＭ信号を生成し、ＧＩ挿入部２９−２に入力する。 Each antenna unit 29, first, IFFT section 29-1 on the signal output from the corresponding precoding unit 27, an inverse fast Fourier transform of N c points (IFFT), or inverse discrete Fourier transform (IDFT ) was applied and generates an OFDM signal having N c subcarriers, and inputs to the GI insertion unit 29-2. ここでは、サブキャリア数とＩＦＦＴのポイント数は同じものとして説明しているが、周波数領域にガードバンドを設定する場合、ポイント数はサブキャリア数よりも大きくなる。 Here, the number of points the number of the IFFT subcarriers is described as the same thing, when setting the guard band to the frequency domain, the number of points is larger than the number of subcarriers. ＧＩ挿入部２９−２は入力されたＯＦＤＭ信号にガードインターバルを付与したのち、無線送信部２９−３に入力する。 GI inserting section 29-2 After imparting guard intervals to the input OFDM signal, and inputs to the wireless transmitting unit 29-3. 無線送信部２９−３は、入力されたベースバンド帯の送信信号を無線周波数（RF）帯の送信信号に変換し、アンテナ２９−５に入力する。 Radio transmission section 29-3 converts the transmission signal of the input baseband into a transmission signal of a radio frequency (RF) band, and inputs to the antennas 29-5. アンテナ２９−５は入力されたＲＦ帯の送信信号を送信する。 Antenna 29-5 transmits a transmission signal in the RF band which is input.
図５は、本発明の第１の実施形態に係る端末装置の構成を示すブロック図である。 Figure 5 is a block diagram showing a configuration of a terminal apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図５に示すように、端末装置は端末アンテナ部５１と、伝搬路推定部５３と、フィードバック情報生成部５５と、チャネル等化部５７と、デマッピング部５９とデータ復調部６１と、チャネル復号部６３とを含んで構成されている。 As shown in FIG. 5, the terminal device terminal antenna unit 51, a propagation path estimation unit 53, a feedback information generating unit 55, a channel equalizer 57, a demapping unit 59 and a data demodulator 61, channel decoding It is configured to include a section 63. そのうち、端末アンテナ部５１は受信アンテナ数Ｎ ｒだけ存在する。 Among them, the terminal antenna 51 exists only the number of reception antennas N r. ただし、以下の説明では、受信アンテナ数はＮ ｒ ＝１であるものとして説明を行なう。 However, in the following explanation, the number of reception antennas will be described as being N r = 1. また、時刻ｔ ２において、基地局装置１より送信された信号を受信したものとして説明を行なう。 Further, at time t 2, the will be described a signal transmitted from the base station apparatus 1 as having been received.
図６は、本発明の第１の実施形態に係る端末アンテナ部５１の構成を示すブロック図である。 Figure 6 is a block diagram showing a configuration of a terminal antenna unit 51 according to the first embodiment of the present invention. 図６に示すように、端末アンテナ部５１は、無線受信部５１−１と、無線送信部５１−２と、ＧＩ除去部５１−３と、ＦＦＴ部５１−４と、参照信号分離部５１−５と、制御情報取得部５１−６と、アンテナ５１−７を含んで構成されている。 As shown in FIG. 6, the terminal antenna 51, a radio reception unit 51-1, a wireless transmitting unit 51-2, a GI removal unit 51-3, an FFT section 51-4, the reference signal separator 51- 5, the control information acquisition section 51-6 is configured to include an antenna 51-7. 基地局装置１より送信された送信信号は、はじめに各端末アンテナ部５１のアンテナ５１−７で受信されたのち、無線受信部５１−１に入力される。 Transmission signal transmitted from the base station apparatus 1, after being received by the antenna 51-7 of the terminal antenna 51 initially, input to radio reception section 51-1. 無線受信部５１−１は入力された信号を、ベースバンド帯の信号に変換し、データ信号と参照信号（CSI-RS）に関する信号をＧＩ除去部５１−３に向けて出力する。 The radio reception unit 51-1 is inputted signal is converted into a baseband signal, and outputs toward a signal related to the data signal and the reference signal (CSI-RS) in the GI removal unit 51-3. また、制御情報に関する信号を制御情報取得部５１−６に向けて出力する。 Further, the output toward a signal relating to control information in the control information acquisition unit 51-6. ＧＩ除去部５１−３は、入力された信号から、ガードインターバルを取り除き、ＦＦＴ部５１−４に入力する。 GI removal unit 51-3, from the input signal, removes a guard interval, and inputs to the FFT unit 51-4. ＦＦＴ部５１−４は、入力された信号に対して、Ｎ ｃポイントの高速フーリエ変換（FFT）もしくは離散フーリエ変換（DFT）を適用し、Ｎ ｃ個のサブキャリア成分に変換したのち、参照信号分離部５１−５に入力する。 FFT unit 51-4, to the input signal, after applying fast Fourier transform of N c point (FFT) or discrete Fourier transform (DFT), was converted to N c subcarrier component, the reference signal input to the separation unit 51-5. 参照信号分離部５１−５は、入力された信号を、データ信号成分と参照信号(CSI-RS)成分とに分離する。 Reference signal separation section 51-5, the input signal is separated into a data signal component and the reference signal (CSI-RS) component. 参照信号分離部５１−５は、データ信号成分については、チャネル等化部５７に入力し、ＣＳＩ−ＲＳについては、伝搬路推定部５３に入力する。 Reference signal separating unit 51-5, the data signal component is input to the channel equalizer 57, for the CSI-RS, and inputs to the channel estimation unit 53. 以下で説明する信号処理は基本的にはサブキャリア毎に行なわれることになる。 Signal processing described below will be performed for each subcarrier is basically.
制御情報取得部５１−６では、無線受信部５１−１から入力された信号から、基地局装置１のプリコーディング部２７で生成された線形フィルタに関連付けられた信号（基地局装置１の制御情報生成部３５で生成された信号）を取得し、自装置宛ての送信データに乗算された線形フィルタ（第ｕ端末装置であればｗ ｕ ）を計算する。 The control information obtaining unit 51-6, from the signal input from the radio reception unit 51-1, associated with the linear filter generated in the precoding unit 27 of the base station apparatus 1 signal (base station apparatus 1 control information acquires the signal) generated by the generator 35, calculates a linear filter which is multiplied to the transmission data addressed to the device itself (if the u terminal device w u). 以下では、第ｕ端末装置はｗ ｕを理想的に取得出来たものとして説明を行なう。 In the following, the u terminal apparatus will be described as being ideally can retrieve the w u. 制御情報取得部５１−６は、計算したｗ ｕを伝搬路推定部５３に向けて出力する。 Control information obtaining unit 51-6, and outputs toward the calculated w u in the propagation path estimation unit 53.
伝搬路推定部５３は、入力された既知参照信号であるＣＳＩ−ＲＳに基づいて伝搬路推定を行なう。 Channel estimation unit 53 performs channel estimation based on the CSI-RS is inputted known reference signal. ＣＳＩ−ＲＳは、プリコーディングを適用されずに送信されているため、式（１）で表されている伝搬路行列Ｈ（ｋ，ｔ ２ ）のうち、各端末装置に対応する行列ｈ ｕ （ｋ，ｔ ２ ）を推定することが可能である。 CSI-RS is because it is transmitted without applying precoding, of the formula (1) represented by that channel matrix H (k, t 2), matrix h u corresponding to each terminal device ( k, t 2) it is possible to estimate the. 通常、ＣＳＩ−ＲＳは無線リソースに対して間欠的に多重されるため、全てのサブキャリアの伝搬路情報を直接推定することはできないが、標本化定理を満たすような時間間隔、および周波数間隔でＣＳＩ−ＲＳを送信することで、適切な補間による全サブキャリアの伝搬路情報の推定が可能となる。 Usually, since the CSI-RS is intermittently multiplexed to the wireless resources, it is not possible to estimate the propagation path information of all subcarriers direct time interval to satisfy the sampling theorem, and the frequency interval by sending a CSI-RS, it is possible to estimate the propagation path information of all subcarriers by suitable interpolation. 具体的な伝搬路推定方法については、特に限定しないが、例えば二次元ＭＭＳＥ伝搬路推定を用いれば良い。 The specific channel estimation method is not particularly limited, for example, may be used a two-dimensional MMSE channel estimation.
伝搬路推定部５３はＣＳＩ−ＲＳに基づいて推定した伝搬路情報をフィードバック情報生成部５５に入力する。 Channel estimation unit 53 inputs the channel information estimated on the basis of the CSI-RS to the feedback information generating unit 55. フィードバック情報生成部５５は、入力された伝搬路情報と各端末装置２−１〜２−４がフィードバックする伝搬路情報形式に応じて、基地局装置１にフィードバックする情報を生成する。 Feedback information generating section 55, channel state information and each of the terminal devices 2-1 to 2-4 is input in accordance with the channel information format to be fed back, generates information to be fed back to the base station apparatus 1. 本発明においては、伝搬路情報形式については何かに限定されるものではない。 In the present invention, it is not limited to what the channel information format. 例えば、端末装置がサブキャリア毎、もしくは複数のサブキャリアを纏めたリソースブロック毎に推定した伝搬路情報を、有限ビット数にて量子化を行ない、その量子化情報をフィードバックする方法が考えられる。 For example, the terminal apparatus every subcarrier, or a plurality of the propagation path information estimated for each resource block obtained by collecting the subcarriers, performs quantization by a finite number of bits, a method of feeding back the quantization information is considered. また、基地局装置１との間で予め取り決めておいたコードブックに基づいてフィードバックを行なっても良い。 It may also be performed feedback based on codebook which has been negotiated in advance between the base station apparatus 1.
また、フィードバック情報生成部５５は、伝搬路情報を直接量子化するのではなく、何らかの信号変換を施したのちに、量子化を行なっても良い。 Further, the feedback information generating unit 55, instead of directly quantizing the channel state information, after having been subjected to some kind of signal conversion may be performed the quantization. 信号変換として、例えば、特異値分解を施す方法が考えられる。 As the signal conversion, for example, a method for performing singular value decomposition is considered. この場合、フィードバック情報生成部５５は、特異値分解によって得られた固有ベクトル、もしくは固有ベクトルと特異値の両方を量子化することで、基地局装置１に通知する情報を生成する。 In this case, the feedback information generating unit 55, the eigenvectors obtained by singular value decomposition, or both eigenvectors and singular values ​​by quantizing to generate information to be notified to the base station apparatus 1.
なお、本実施形態においては、伝搬路情報は全てサブキャリア毎、すなわち、周波数領域の伝搬路情報を用いるものとしている。 In the present embodiment, all channel information is each subcarrier, i.e., it is assumed to use the channel information in the frequency domain. 一方で、フィードバック情報生成部５５は周波数領域で推定された伝搬路情報に対して、逆離散フーリエ変換もしくは逆離散コサイン変換を施すことで、時間領域の伝搬路情報に変換したのち、量子化を施しても良い。 On the other hand, feedback information generating section 55 to the propagation path information estimated in the frequency domain, by performing an inverse discrete Fourier transform or inverse discrete cosine transform, after converting the propagation path information in the time domain, the quantization it may be applied. また、フィードバック情報生成部５５は、時間領域に変換された伝搬路情報の一部のみをフィードバックするような制御を行なっても良い。 Further, the feedback information generating unit 55 may perform control so as to feed back only a portion of the channel information is converted into the time domain.
また、フィードバック情報生成部５５は、時刻ｔ １までに取得している複数の伝搬路情報に基づいて、外挿補間を行なって得た伝搬路情報に基づいて、フィードバック情報を生成しても良い。 Further, the feedback information generating unit 55, based on a plurality of channel information is acquired before the time t 1, based on the propagation path information obtained by performing extrapolation may generate feedback information .
また、１次線形予測等の多項式補間に基づいて外挿を行なう場合、補間に用いた多項式の係数をフィードバック情報としても良い。 Also, when performing extrapolation based on the polynomial interpolation such as first-order linear prediction may be the coefficients of the polynomial used in the interpolation as feedback information. 例えば、端末装置２が時刻ｔにおける伝搬路情報Ｈ（ｔ）を１次線形予測する場合、端末装置２はＨ（ｔ）＝Ａ×ｔ＋Ｂで表される１次式に基づいて予測を行なう。 For example, if the terminal device 2 to predict channel state information H (t) the first-order linear at time t, the terminal device 2 performs the prediction based on a linear expression represented by H (t) = A × t + B. ここで、ＡおよびＢは、最小二乗法や、平均二乗誤差最小法等に基づいて、各アンテナおよび各離散パスの複素チャネル利得毎に計算されることになる。 Here, A and B, or least squares, based on the mean square error minimum method, will be calculated for each complex channel gain of each antenna and each discrete pass. この場合、フィードバック情報生成部５５は、各アンテナおよび各離散パスの複素チャネル利得毎に計算されたＡおよびＢをフィードバック情報としても良い。 In this case, feedback information generating section 55 may the A and B were calculated for each complex channel gain of each antenna and each discrete path as the feedback information.
また、伝搬路情報の予測は、周波数領域において行なっても良い。 The prediction of the propagation path information may be performed in the frequency domain. この場合、端末装置２はサブキャリア毎に線形予測を行なっても良いし、複数のサブキャリアを纏めたリソースブロック毎に線形予測を行なっても良い。 In this case, the terminal device 2 may be carried out a linear prediction for each sub-carrier, it may be performed linear prediction resource each block summarizing a plurality of sub-carriers. この場合においても、端末装置２は、予測した伝搬路情報そのものではなく、予測に用いた多項式の係数をフィードバック情報としても良い。 Also in this case, the terminal device 2 is not the channel information itself predicted, may the coefficients of the polynomial used for prediction as feedback information.
以上説明してきたように、端末装置２がフィードバック情報として通知可能な情報は多岐にわたるが、基地局装置１と端末装置２との間でフィードバックの情報形式が共有されているのであれば、基地局装置１は、フィードバックされた情報に基づき、チャネル情報を取得することが可能である。 As described above, if the notification information capable as the feedback information terminal device 2 is diverse, are shared feedback information format between the base station apparatus 1 and terminal apparatus 2, the base station device 1, based on the feedback information, it is possible to acquire the channel information.
フィードバック情報生成部５５は、生成した信号を、各端末アンテナ部５１の無線送信部５１−２に入力する。 Feedback information generating unit 55, the generated signal is input to radio transmission section 51-2 for each terminal antenna unit 51. 無線送信部５１−２は入力された信号を基地局装置１に通知するのに適した信号に変換し、端末アンテナ部５１のアンテナ５１−７に入力する。 Radio transmission section 51-2 into a signal suitable for notifying the input signal to the base station apparatus 1, and inputs to the antennas 51-7 of the terminal antenna 51. アンテナ５１−７は入力された信号を基地局装置１に向けて送信する。 Antenna 51-7 is transmitted to the input signal to the base station apparatus 1.
次に、チャネル等化部５７における信号処理について説明する。 It will now be described signal processing in the channel equalizer 57. 今、第ｕ端末装置に時刻ｔ ２に受信される第ｋサブキャリアのデータ信号成分をｒ ｕ （ｔ ２ ）で表すものとしたとき（サブキャリアインデックスｋは省略する）、ｒ ｕ （ｔ ２ ）は式（４）で与えられる。 Now, when the data signal component of the k-th subcarrier received at time t 2 to the u terminal device has to represent at r u (t 2) (sub-carrier index k is omitted), r u (t 2 ) is given by equation (4).
ここで、所望信号（ｄ ｕ ＋２δｚ ｕ ）は、伝搬路の時間および周波数選択性の影響を受けて、信号の振幅と位相が変動している。 Here, the desired signal (d u + 2δz u) is influenced by the time and frequency selectivity of the channel, the signal amplitude and phase are varied. そのため、所望信号を正しく復調するためには、この影響を取り除くチャネル等化処理が必要となる。 Therefore, in order to correctly demodulate the desired signal, the channel equalization process to remove the effect required. チャネル等化処理を行なうためには、信号の振幅と位相に影響を与えている伝搬路利得を推定する必要がある。 In order to perform a channel equalization process, it is necessary to estimate the channel gain affecting signal amplitude and phase.
ここで、伝搬路利得ｈ ｕ （ｔ ２ ）は伝搬路推定部５３において既に取得されている。 Here, the channel gain h u (t 2) has already been acquired in the propagation path estimation unit 53. しかし、基地局装置１がプリコーディングを行なっているため、実際には、ｈ ｕ （ｔ ２ ）×ｗ ｕが所望信号に影響を与えている。 However, since the base station apparatus 1 is performing precoding, in fact, h u (t 2) × w u is affecting the desired signal.
そこで、従来方式では、基地局装置は参照信号として、ＣＳＩ−ＲＳに加えて、復調用参照信号(DMRS)を送信している。 Therefore, in the conventional method, the base station apparatus as the reference signal, in addition to the CSI-RS, is sending a demodulation reference signal (DMRS). ＤＭＲＳはデータ信号と同様に、線形フィルタＷを乗算して送信され、なおかつＤＭＲＳは端末装置間で直交、もしくは疑似直交するような無線リソースで送信されているから、各端末装置はチャネル等化に必要なｈ ｕ （ｔ ２ ）×ｗ ｕを推定することが可能となる。 DMRS, like data signals, are transmitted by multiplying the linear filter W, yet DMRS is from being transmitted wirelessly resources such as orthogonal between terminals, or to pseudo-orthogonal to each terminal device channel equalization it is possible to estimate the necessary h u (t 2) × w u.
ここで、式（４）において、第１項が所望信号成分であり、第２項が残留ＩＵＩ成分、第３項が雑音成分を表す。 Here, it expressed in equation (4), a first term desired signal component, residual IUI component second term, the third term is the noise component. 式（４）をＤＭＲＳによって推定されたｈ ｕ （ｔ ２ ）×ｗ ｕで除算すれば、所望信号に対する位相および振幅変動の影響を補償できることが分かる。 If the division by the formula (4) is estimated by a DMRS a h u (t 2) × w u, it can be seen that compensate for the effects of phase and amplitude variation for the desired signal. また、所望信号は、所望データ信号ｄ ｕと所望データ信号に加算されている摂動項ｚ ｕとで構成されているが、この摂動項については、後述するｍｏｄｕｌｏ演算によって取り除くことが可能である。 Further, the desired signal is configured by a perturbation term z u which is added to the desired data signal and the desired data signal d u, this perturbation term may be removed by modulo calculation to be described later. しかし、残留ＩＵＩに含まれている他端末装置宛ての送信データに加算された摂動項は、ｍｏｄｕｌｏ演算によって取り除くことが出来ない。 However, perturbation term which is added to the transmission data of the other terminal devices destined contained in residual IUI can not be removed by modulo arithmetic. よって、ＤＭＲＳによって得られた伝搬路推定値に基づいてチャネル等化を行なったのでは、伝送特性は大幅に劣化してしまう。 Therefore, than was performed channel equalization based on the channel estimation value obtained by the DMRS, transmission characteristics deteriorate drastically.
そこで、本実施形態では、端末装置はＤＭＲＳに基づいて復調を行なうのではなく、基地局装置１から通知された線形フィルタｗ ｕに基づいて信号復調を行なうことを考える。 Therefore, in this embodiment, the terminal rather than performing demodulation based on DMRS, consider that performs signal demodulation based on the linear filter w u notified from the base station apparatus 1.
伝搬路推定部５３は、プリコーディングが施されていない伝搬路情報であるｈ ｕ （ｔ ２ ）をＣＳＩ−ＲＳによって推定できることは既に述べた。 Channel estimation unit 53, it is already mentioned that the h u (t 2) is the propagation path information which is not subjected to pre-coding can be estimated by the CSI-RS. よって、伝搬路推定部５３は、推定したｈ ｕ （ｔ ２ ）に基地局装置１より通知されたｗ ｕを乗算すれば、ＤＭＲＳによって推定される値と同じ伝搬路情報ｈ ｕ （ｔ ２ ）×ｗ ｕを推定できる。 Thus, the propagation path estimation unit 53, by multiplying the notified from the base station apparatus 1 to the estimated h u (t 2) w u , the same channel information as the value estimated by the DMRS h u (t 2) × can be estimated w u. しかし、この情報に基づいて信号復調を行なうと大きな残留ＩＵＩを発生させてしまう。 However, thus to generate large residual IUI Doing signal demodulated on the basis of this information.
ところで、今受信されている信号に施されているプリコーディングは、時刻ｔ １に端末装置より通知された伝搬路情報に基づいて行なわれていることは既に述べた。 Meanwhile, precoding is performed on the signal being received now, it has already been mentioned that the time t 1 is carried out based on the notified channel state information from the terminal device. よって、端末装置は時刻ｔ １の伝搬路情報も把握していることになる。 Therefore, the terminal apparatus will be even know the channel information of the time t 1. そこで、本実施形態に係る伝搬路推定部５３では、時刻ｔ １に受信したＣＳＩ−ＲＳに基づいて推定されたｈ ｕ （ｔ １ ）に基地局装置１より通知されたｗ ｕを乗算したｈ ｕ （ｔ １ ）ｗ ｕを伝搬路推定値として、チャネル等化部５７に向けて出力する。 Therefore, the channel estimation unit 53 according to the present embodiment, by multiplying the notified w u from the base station apparatus 1 to h u (t 1) which is estimated on the basis of the CSI-RS received at time t 1 h u a (t 1) w u as channel estimation value, to output to the channel equalizer 57.
チャネル等化部５７では、伝搬路推定部５３より入力されたｈ ｕ （ｔ １ ）ｗ ｕに基づき、受信信号に対して、チャネル等化を行なう。 In the channel equalizer 57, based on the propagation path estimation unit 53 from the input the h u (t 1) w u , the received signal, performs channel equalization. このとき、時刻ｔ １の伝搬路情報と時刻ｔ ２の伝搬路情報との誤差を誤差ベクトルｅ ｕで表すことを考える（すなわち、ｈ ｕ （ｔ ２ ）＝ｈ ｕ （ｔ １ ）＋ｅ ｕ ）。 In this case, the error of the propagation path information and the propagation path information of the time t 2 at time t 1 considered to represent the error vector e u (i.e., h u (t 2) = h u (t 1) + e u) . このとき、式（４）は式（５）のように表すことができる（雑音項は省略する）。 In this case, equation (4) can be expressed as Equation (5) (omitted noise term).
ここで、第１項が所望信号成分、第２項がプリコーディング時点で発生している残留ＩＵＩ、第３項が伝搬路変動によって発生した残留ＩＵＩである。 Here De, the first term moth desired signal component, the second term moth pre-coding the time out occurred hand are residual IUI, the third term moth propagation path fluctuation Niyotte occurred other residual IUI out there. チャネル等化部５７では、式（５）をｈ ｕ （ｔ 1 ）ｗ ｕで除算するチャネル等化を行なう。 In the channel equalizer 57 performs channel equalization divides the formula (5) with h u (t 1) w u . なお、チャネル等化はこの方法に限らない。 Incidentally, channel equalization is not limited to this method. チャネル等化後の信号は式（６）で与えられる。 Signal after channel equalization is given by equation (6).
ここで、第３項に着目する。 Here, attention is focused on the third term. 第３項の瞬時電力は式（７）で与えられる。 Instantaneous power of the third term is given by Equation (7).
ここで、式（３）から分かるように、基地局装置１のプリコーディング装置で行なわれている非線形プリコーディングは｜｜Ｗ（ｄ＋２δｚ）｜｜ ２を最小化することを目的としている。 Here, as can be seen from equation (3), non-linear precoding are performed in the precoding apparatus of the base station apparatus 1 is intended to minimize || W (d + 2δz) || 2. よって、ｈ ｕ （ｔ ２ ）ｗ ｕではなく、ｈ ｕ （ｔ １ ）ｗ ｕに基づいてチャネル等化を行なうことで、伝搬路変動に起因する残留ＩＵＩの影響を最小化することが可能となる。 Therefore, h u (t 2) in w u rather, h u (t 1) based on w u by performing the channel equalization, it is possible to minimize the effects of residual IUI caused by channel variation and Become.
なお、以上説明してきた方法によれば、基地局装置１の発振器と、端末装置２−１〜２−４の発振器の周波数の違いによって生ずる位相回転の影響も誤差ベクトルに含んで、信号の復調を行なうことになる。 The above according to the method has been described, the oscillator of the base station apparatus 1, the influence of the phase rotation caused by the difference in the frequency of the oscillator of the terminal device 2-1 to 2-4 include the error vector, signal demodulation It will be carried out. この位相回転を別の方法により推定できるのであれば、チャネル等化時に位相回転の影響も考慮した等化を行なうように制御しても良い。 If it can estimate the phase rotation by another method may be controlled to perform equalization in consideration the influence of phase rotation during the channel equalization.
また、以上説明してきた方法では、基地局装置１は時刻ｔ １に通知されたＣＳＩに基づき時刻ｔ ２に送信される送信データに対するプリコーディングを行なっていることを端末装置２−１〜２−４が把握できているものとして説明をしてきたが、基地局装置１が行なっているプリコーディングがどの時刻に通知されたＣＳＩに基づいているのか、端末装置２−１〜２−４が分からない場合も考えられる。 Further, In the above method it has been described, the terminal device that performs a precoding for transmit data base station apparatus 1 is sent at time t 2 based on the CSI notified at time t 1 2-1～2- 4 but has been described as one that can be grasped, whether based on CSI notified any time precoding is being performed by the base station apparatus 1, I do not know the terminal device 2-1 through 2-4 If it is also conceivable. よって、基地局装置１のプリコーディング部２７では、制御情報生成部３５に向けてプリコーディングに用いている線形フィルタに関連付けられた情報を出力しているが、更に、プリコーディングに用いたＣＳＩがどの時刻において端末装置２−１〜２−４より通知されたものかが分かる制御情報を制御情報生成部３５に向けて出力するような構成としても構わない。 Therefore, the precoding unit 27 of the base station apparatus 1, but toward the control information generating unit 35 outputs the information associated with the linear filter is used to precoding, addition, CSI used for precoding which time may be configured such that output to the control information or not seen what was reported from the terminal device 21 to 24 to the control information generating unit 35 in. 例えば、時刻ｔで送信する送信データに対するプリコーディングは、必ず時刻（ｔ−τ）に通知されたＣＳＩを用いる無線通信システムならば、基地局装置１はτの値を端末装置２−１〜２−４に通知すれば良い。 For example, precoding for transmit data to be transmitted at time t, if the wireless communication system using a CSI notified always time (t-tau), the value of the base station apparatus 1 tau terminal 2-1-2 -4 may be notified.
なお、プリコーディングに用いるＣＳＩが予め決められているような通信システムの場合、つまり、τの値が予め決められているような場合は、このような構成を取らなくても構わない。 In the case of the communication system, such as CSI used for precoding are predetermined, that is, if the value of τ is as determined in advance may be absent take such a configuration. また、端末装置２−１〜２−４がτを推定するような制御をしても構わない。 The terminal device 2-1 through 2-4 is may also be controlled so as to estimate the tau.
また、以上説明してきた方法では、基地局装置１は、線形フィルタｗ ｕを端末装置２−１〜２−４に通知し、端末装置２−１〜２−４は自装置で推定していたＣＳＩにｗ ｕを乗算することで、チャネル等化部５７が用いる伝搬路推定値を推定していたが、基地局装置１が、線形フィルタｗ ｕではなく、ｈ ｕ （ｔ １ ）ｗ ｕを端末装置２−１〜２−４に直接通知するような構成としても構わない。 In the method which has been described above, the base station apparatus 1, the linear filter w u notifies the terminal device 2-1 to 2-4, the terminal device 2-1 through 2-4 were estimated by the self-device by multiplying w u in CSI, had been estimated channel estimation value channel equalizer 57 is used, the base station apparatus 1, the linear filter w u without the h u (t 1) w u it may be configured as directly notify the terminal device 2-1 to 2-4. このとき、端末装置２−１〜２−４は基地局装置１より通知されるｈ ｕ （ｔ １ ）ｗ ｕに対して、更に信号処理を加えるような構成としても構わない。 In this case, h u (t 1) the terminal device 2-1 to 2-4 notified from the base station apparatus 1 for w u, may be configured as further addition of signal processing. なぜならば、端末装置２−１〜２−４が通知できるＣＳＩには、基地局装置１と端末装置２−１〜２−４との間の伝搬損失等の伝搬路の長周期変動に関する情報が含まれていない場合があるためである。 Since the CSI terminal device 2-1 to 2-4 can be notified, information about long-period variation of the transfer path of the propagation loss, etc. between the base station apparatus 1 and the terminal device 2-1 through 2-4 This is because there is a case that has not been included.
チャネル等化部５７では、チャネル等化後の受信信号ｄ＾ ｕから摂動項を取り除くための、ｍｏｄｕｌｏ演算をさらに施す。 In the channel equalizer 57, for removing perturbation term from the received signal d ^ u after channel equalization, further subjected to a modulo operation. ここで、ｍｏｄｕｌｏ演算は式（８）で与えられる信号処理である。 Here, modulo arithmetic is the signal processing given by equation (8).
ｍｏｄｕｌｏ演算は入力に対して、出力の実部と虚部の大きさをそれぞれ−δより大きく、δより小さくするものである。 modulo operation on the input, the magnitude of the real and imaginary part of the output larger than the respective - [delta, is to less than [delta]. よって、残留ＩＵＩおよび雑音の電力が十分に小さい場合、ｍｏｄｕｌｏ演算は実部と虚部の大きさがそれぞれ２δ以上となる摂動項を取り除くことができる。 Therefore, if the power of the residual IUI and noise are sufficiently small, modulo arithmetic can be removed perturbation terms the magnitude of real and imaginary parts respectively become 2δ more. チャネル等化部５７では、チャネル等化およびｍｏｄｕｌｏ演算後の信号をデマッピング部５９に向けて出力する。 In the channel equalizer 57, and outputs toward the signal after channel equalization and modulo operations in the demapping section 59.
デマッピング部５９においては、端末装置２−１〜２−４は、自装置宛ての送信データの送信に使われている無線リソースより、自装置宛ての送信データを抽出する。 In demapping unit 59, the terminal device 2-1 to 2-4, from the radio resources used in the transmission of the transmission data addressed to the device itself, to extract transmit data addressed to the device itself. なお、参照信号分離部５１−５の出力を、先にデマッピング部５９に入力し、自装置に該当する無線リソース成分のみをチャネル等化部５７に入力するような構成としても良い。 Note that the output of the reference signal separator 51-5, and input to the demapping section 59 above may be the only radio resource component corresponding to the own device as a configuration input to the channel equalizer 57. デマッピング部５９の出力は、その後、データ復調部６１およびチャネル復号部６３に入力され、データ復調とチャネル復号が行なわれる。 The output of the demapping section 59 is then input to the data demodulation unit 61 and the channel decoding unit 63, data demodulation and channel decoding is performed.
なお、チャネル復号部６３において行なわれるチャネル復号の方法によっては、摂動項が加算された信号を用いて直接復号することも可能である。 Incidentally, the method of channel decoding performed in the channel decoding unit 63, it is possible to decode directly using the signal perturbation term is added. この場合、チャネル等化部５７ではｍｏｄｕｌｏ演算を行なわなくても構わない。 In this case, it may be not performed modulo calculation in channel equalizer 57.
本実施形態においては、ＯＦＤＭ信号伝送を仮定し、プリコーディングはサブキャリア毎に行なうことを仮定したが、伝送方式（もしくはアクセス方式）やプリコーディングの適用単位に制限は無い。 In the present embodiment, assuming an OFDM signal transmission, precoding is based on the assumption that performed for each subcarrier, there is no limit to the application unit of the transmission system (or access method) or precoding. 例えば、複数サブキャリアを一纏めとしたリソースブロック毎にプリコーディングが行なわれた場合も本実施形態は適用可能であり、同様に、シングルキャリアベースのアクセス方式（例えばシングルキャリア周波数分割多重アクセス（SC-FDMA）方式など）にも適用することが可能である。 For example, a plurality if sub precoding for each resource block and collectively the carrier has taken place but the present embodiment is applicable, likewise, single-carrier-based access method (for example a single-carrier frequency division multiple access (SC- FDMA) scheme can be applied to, etc.).
以上、説明してきた方法により、非線形プリコーディングに基づく下りリンクＭＵ−ＭＩＭＯ伝送において、伝搬路の時間変動に起因して発生する残留ＩＵＩを抑圧することが可能となる。 Above, the method has been described, in downlink MU-MIMO transmission based on nonlinear precoding, it is possible to suppress the residual IUI generated due to the time variation in the propagation path. よって、伝搬路の時間変動が無視できない環境下においても、大きな伝送特性の劣化を引き起こすことなく、伝送を行なうことが可能となる。 Therefore, even in an environment where time variation of the propagation path can not be ignored, without causing degradation of the large transmission characteristics, it is possible to perform the transmission.
第１の実施形態においては、フィードバック誤差を構成する要素の中で、時変動誤差に起因して発生する残留ＩＵＩを抑圧することを目的としていた。 In the first embodiment, among the elements constituting the feedback error, it was intended to suppress the residual IUI generated due to variation error when. しかし、フィードバック誤差には時変動誤差に加えて、量子化誤差も含まれる。 However, in addition to the time variation error in the feedback error, also include quantization error. 第２の実施形態では、量子化誤差に起因して発生する残留ＩＵＩも考慮にいれた伝送方式を対象とする。 In a second embodiment, directed to a transmission scheme that takes into account also the residual IUI generated due to quantization error. 第１の実施形態と、第２の実施形態との間の主な違いは、図７において、端末装置２−１〜２−４の伝搬路推定部７３と、フィードバック情報生成部７５とチャネル等化部５７と、基地局装置１の伝搬路情報取得部３３における信号処理にある。 A first embodiment, the main difference between the second embodiment, in FIG. 7, the channel estimation unit 73 of the terminal device 2-1 to 2-4, the feedback information generating unit 75 and the channel or the like a unit 57, in the signal processing in the channel state information acquiring unit 33 of the base station apparatus 1.
［端末装置のＣＳＩフィードバック方法］ [CSI feedback method of a terminal device]
図７は、本発明の第２の実施形態に係る端末装置の装置構成を示すブロック図である。 Figure 7 is a block diagram showing an apparatus configuration of a terminal apparatus according to a second embodiment of the present invention. 装置構成は図５とほぼ同様であるが、フィードバック情報生成部７５は端末アンテナ部５１に向けた出力を持つことに加えて、伝搬路推定部７３に向けた出力も有する。 Although the apparatus configuration is substantially the same as FIG. 5, the feedback information generating unit 75 in addition to having an output to the terminal antenna unit 51 also has directed channel estimation unit 73 outputs. なお、端末アンテナ部５１の構成は図６と同じである。 The configuration of the terminal antenna portion 51 is the same as FIG. 以下では、端末装置が行なう信号処理のうち、ＣＳＩのフィードバックに係る信号処理について説明する。 Hereinafter, among the signal processing by the terminal device is performed, it will be described the signal processing according to the feedback CSI.
はじめに、端末装置２−１〜２−４の伝搬路推定部７３に時刻ｔ １に送信されたＣＳＩ−ＲＳが入力されたときを考える。 First, consider a case in which CSI-RS transmitted at time t 1 is input to the channel estimation unit 73 of the terminal device 2-1 to 2-4. 伝搬路推定部７３では、入力された信号に基づき伝搬路推定を行なう。 In the propagation path estimation unit 73 performs channel estimation based on the input signal. 一般的に、ＣＳＩ−ＲＳは、全てのサブキャリアで送信されることは無いため、ＣＳＩを直接推定できないサブキャリアが存在するが、以下では、適切な補間により、全てのサブキャリアのＣＳＩが推定されたものとして説明を行なう。 Generally, CSI-RS, because it is not sent in all the sub-carriers, but there is a subcarrier that can not be directly estimated CSI, in the following, by appropriate interpolation, the CSI for all subcarriers estimated It is described as being. 伝搬路推定部７３は、推定したｈ ｕ （ｔ １ ）をフィードバック情報生成部７５に向けて出力する。 Channel estimation unit 73 outputs toward the estimated h u (t 1) to the feedback information generating unit 75.
フィードバック情報生成部７５では、入力されたｈ ｕ （ｔ １ ）を基地局装置１に通知可能な情報に量子化する。 The feedback information generating unit 75, quantizes the notifiable information inputted h u a (t 1) to the base station apparatus 1. ところで、端末装置２−１〜２−４が基地局装置１に伝搬路情報通知するために必要となる情報量は可能な限り小さくすることが求められている。 Meanwhile, it is required terminals 2-1 to 2-4 is as small as possible amount of information required to notify the channel information to the base station apparatus 1. フィードバックに係る情報量を抑圧するために、端末装置２−１〜２−４は、一部のサブキャリアのＣＳＩのみを基地局装置１に通知する方法が考えられる。 To suppress the amount of information relating to feedback, the terminal device 2-1 to 2-4, a method of notifying only a CSI of some subcarriers to the base station apparatus 1 are conceivable. この場合、基地局装置１は、端末装置２−１〜２−４から通知された一部のサブキャリアのＣＳＩを元に、他のサブキャリアのＣＳＩを何らかの推定方法により推定することになる。 In this case, the base station apparatus 1, based on the CSI of some subcarriers notified from the terminal device 2-1 to 2-4, comprising the CSI of other subcarriers to be estimated by some estimation methods. 以下では、この推定方法を基地局ＣＳＩ推定方法と呼ぶこととする。 In the following, it will be referred to this estimation method and base station CSI estimation method. ここで、基地局装置１が基地局ＣＳＩ推定方法に基づき推定する第ｕ端末装置のＣＳＩをｈ ｕ，ＦＢで表すものとする。 Here, it is assumed to represent the CSI of the u terminal apparatus which the base station device 1 is estimated based on the base station CSI estimation method h u, in FB. 端末装置２−１〜２−４が推定したｈ ｕ （ｔ １ ）とｈ ｕ，ＦＢとの誤差が量子化誤差ということになる。 H u (t 1) and h u of the terminal device 2-1 through 2-4 were estimated error between FB is that the quantization error.
この場合、基地局装置１と端末装置２−１〜２−４との間で、基地局ＣＳＩ推定方法を共有できていれば、端末装置２−１〜２−４はｈ ｕ，ＦＢを把握することができる。 In this case, grasp between the base station apparatus 1 and the terminal device 2-1 to 2-4, if can share base station CSI estimation method, the terminal device 2-1 to 2-4 h u, the FB can do. そこで、本実施形態の端末装置２−１〜２−４は、最終的に基地局装置１に通知する伝搬路情報に加えて、基地局ＣＳＩ推定方法を指定する制御情報を基地局装置１に通知する。 Therefore, the terminal device 2-1 to 2-4 of the present embodiment, in addition to the channel information to notify the final base station apparatus 1, the control information specifying a base station CSI estimation method in the base station apparatus 1 Notice.
基地局ＣＳＩ推定方法を指定する制御情報は、何かに限定されるものでは無い。 Control information specifying the base station CSI estimation method, not being limited to any. 例えば、補間方法を指定する情報を通知することが考えられる。 For example, it is conceivable to notify the information that specifies the interpolation method. 基地局装置１は、端末装置２−１〜２−４から通知された一部のサブキャリアのＣＳＩに基づいて、何らかの補間を行なうことで他のサブキャリアのＣＳＩを推定することができる。 Base station apparatus 1 leaf, the terminal device 2-1 to 2-4 scolded notified the other part mounting sub-carrier mounting CSI two-based hand, some kind of interpolation wo perform ancient city out other mounting sub-carrier mounting CSI wo estimated to ancient city moth can. そこで、端末装置２−１〜２−４が補間方法を基地局装置１に通知し、基地局装置１が通知された補間方法に基づきＣＳＩを推定すれば、端末装置２−１〜２−４は全サブキャリアのｈ ｕ，ＦＢを把握することができる。 Therefore, the terminal device 2-1 through 2-4 interpolation method to notify the base station apparatus 1, when estimating the CSI based on the base station apparatus 1 is notified interpolation method, the terminal device 2-1 through 2-4 You can grasp the h u, FB of all sub-carriers.
この場合、端末装置２−１〜２−４は、基地局装置１に通知する一部のサブキャリアのＣＳＩから、他のサブキャリアのＣＳＩを推定するのに、最も適した補間方法を計算し、その補間方法を基地局装置１に通知するように制御しても良い。 In this case, the terminal device 2-1 to 2-4, the CSI of some subcarriers to notify the base station apparatus 1, to estimate the CSI of other subcarriers, calculate the most suitable interpolation method it may be controlled so as to notify the interpolation method in the base station apparatus 1. 補間方法としては、０次補間、１次補間などの多項式補間や、ｓｉｎｃ関数補間等、様々に考えられる。 As the interpolation method, the zero-order interpolation, polynomial interpolation, such as linear interpolation, sinc function interpolation, etc., and is variously considered. よって、基地局装置１が実行可能な補間方法を予め端末装置２−１〜２−４が把握しておき、その中で、最も適切な補間方法を端末装置２−１〜２−４が基地局装置１に通知するように制御しても良い。 Therefore, in advance grasped terminal device 2-1 to 2-4 are the base station apparatus 1 is executable interpolation method, in which, the most appropriate interpolation method terminals 2-1 to 2-4 are the base it may be controlled so as to notify the station unit 1.
また、ｈ ｕ （ｔ １ ）を量子化する際に、何らかの情報量圧縮技術を用いる場合も考えられる。 Further, when quantizing h u (t 1), it is also conceivable when using some information amount of compression technology. 基地局ＣＳＩ推定方法を指定する制御情報には、情報量圧縮技術を指定する情報も含まれる。 The control information for specifying the base station CSI estimation method also includes information that specifies the amount of information compression techniques.
なお、予め基地局ＣＳＩ推定方法を決定しておくような通信システムの場合、端末装置２−１〜２−４が、基地局ＣＳＩ推定方法を指定するための制御情報を通知しなくても構わない。 Incidentally, it may not be notified when the communication system as previously determined in advance base station CSI estimation method, the terminal device 2-1 to 2-4 are the control information for specifying the base station CSI estimation method Absent.
以上の説明では、端末装置２−１〜２−４が基地局ＣＳＩ推定方法を指定する構成となる。 In the above description, a configuration in which the terminal apparatus 21 to 24 designates a base station CSI estimation method. それとは異なり、基地局装置１が基地局ＣＳＩ推定方法を決定しても構わない。 Unlike that, the base station apparatus 1 may be determined base station CSI estimation method. この場合、基地局装置１は、用いた基地局ＣＳＩ推定方法がいずれであるかが把握可能な制御情報を、端末装置２−１〜２−４に向けて通知することになる。 In this case, the base station apparatus 1, whether it is a base station CSI estimation method employed is a possible control information detector will be notified to the terminal device 2-1 to 2-4.
端末装置２−１〜２−４のフィードバック情報生成部７５は、以上説明してきたように、基地局装置１に通知するＣＳＩに関連付けられた制御情報と、基地局ＣＳＩ推定方法を指定するために制御情報を併せて、端末アンテナ部５１の無線送信部５１−２に向けて出力する。 Feedback information generating unit of the terminal device 2-1 to 2-4 75 As has been described, the control information associated with the CSI to notify the base station apparatus 1, in order to specify the base station CSI estimation method the combined control information to output to the radio transmitting section 51-2 of the terminal antenna 51. また、フィードバック情報生成部７５は、ｈ ｕ，ＦＢについても計算し、伝搬路推定部７３に向けて出力する。 Further, the feedback information generating unit 75 also calculates the h u, FB, is output to the channel estimation unit 73.
無線送信部５１−２は、入力された制御情報を、基地局装置１に送信可能な信号に変換した後、アンテナ５１−７に向けて出力することになる。 Radio transmission section 51-2, the control information inputted, after conversion to a transmittable signal to the base station apparatus 1, it will be output to the antenna 51-7.
第２の実施形態に係る基地局装置１の構成は図２および図３と同様であり、第１の実施形態と異なるのは、伝搬路情報取得部３３で行なわれる信号処理にある。 Configuration of the base station apparatus 1 according to the second embodiment is the same as FIG. 2 and FIG. 3, differs from the first embodiment lies in the signal processing performed by the propagation path information acquisition unit 33. そこで、以下では、伝搬路情報取得部３３における信号処理について説明する。 Hereinafter, therefore, it is described signal processing in the channel information acquisition unit 33.
伝搬路情報取得部３３では、制御情報取得部３１より入力される、端末装置２−１〜２−４との間の伝搬路情報に関連付けられた制御情報に基づいて、全サブキャリアの伝搬路情報ｈ ｕ，ＦＢを計算する。 In the propagation path information acquiring unit 33, is input from the control information obtaining unit 31, based on the control information associated with the channel information between the terminal device 2-1 to 2-4, the propagation paths of all subcarriers information h u, to calculate the FB. このとき、基地局装置１は、端末装置２−１〜２−４より通知される基地局ＣＳＩ推定方法を指定する制御情報によって指定される基地局ＣＳＩ推定方法に基づき、端末装置２−１〜２−４との間の伝搬路情報に関連付けられた制御情報から、全サブキャリアの伝搬路情報ｈ ｕ，ＦＢを計算し、プリコーディング部２７に向けて出力する。 At this time, the base station apparatus 1, based on the base station CSI estimation method specified by the control information specifying a base station CSI estimation method notified from the terminal device 2-1 to 2-4, the terminal device 2-1 2-4 from the control information associated with the channel information between the propagation path information h u of all subcarriers, calculate the FB, and outputs toward the precoding unit 27.
プリコーディング部２７では、入力された伝搬路情報ｈ ｕ，ＦＢに基づき、プリコーディングを施していくことになる。 In the pre-encoding unit 27, the channel information h u entered, based on the FB, so that we subjected to precoding. 基地局装置１の他の構成装置における信号処理は第１の実施形態と同様であるから説明は省略する。 Signal processing in another configuration apparatus of the base station apparatus 1 will be omitted the description because it is same as the first embodiment.
［端末装置のチャネル等化部５７における信号処理］ Signal processing in the channel equalizer 57 of the terminal device]
以下では、時刻ｔ ２に受信された信号に対する端末装置２−１〜２−４の信号処理について説明を行なう。 Hereinafter, the signal processing of the terminal device 2-1 to 2-4 for the received signal at time t 2 will be described. 第１の実施形態と信号処理が異なるのは、伝搬路推定部７３における信号処理である。 The first embodiment and the signal processing is different, a signal processing in channel estimation section 73.
伝搬路推定部７３において、第１の実施形態においては、時刻ｔ １に推定された伝搬路情報ｈ ｕ （ｔ １ ）に基地局装置１から通知されたｗ ｕを乗算したｈ ｕ （ｔ １ ）ｗ ｕをチャネル等化に用いる情報として、チャネル等化部５７に向けて出力していた。 In the propagation path estimation unit 73, in the first embodiment, the propagation path information estimated at time t 1 h u (t 1) to be notified from the base station apparatus 1 a w u multiplied by the h u (t 1 ) as information used w u in channel equalization, it has been outputted to the channel equalizer 57. 第２の実施形態においては、時刻ｔ １に推定された伝搬路情報ｈ ｕ （ｔ １ ）ではなく、フィードバック情報生成部７５より入力されるｈ ｕ，ＦＢに基地局装置１から通知されたｗ ｕを乗算したｈ ｕ，ＦＢ ｗ ｕをチャネル等化に用いる情報として、チャネル等化部５７に向けて出力する。 In the second embodiment, at time t 1 on the estimated propagation path information h u (t 1) without, h u input from the feedback information generating unit 75, w notified from the base station apparatus 1 to FB h u multiplied by u, as the information using the FB w u in channel equalization, is output to the channel equalizer 57.
チャネル等化部５７では、伝搬路推定部７３より入力されるｈ ｕ，ＦＢ ｗ ｕに基づいてチャネル等化を行なうことになる。 In the channel equalizer 57, thereby performing channel equalization on the basis of h u, FB w u input from channel estimator 73. ここで、時刻ｔ ２における伝搬路情報とｈ ｕ，ＦＢとの誤差を誤差ベクトルｅ ｕ，ＦＢで表すことを考える（すなわち、ｈ ｕ （ｔ ２ ）＝ｈ ｕ，ＦＢ ＋ｅ ｕ，ＦＢ ）。 Now consider to represent channel information and h u at time t 2, the error of the FB error vector e u, with FB (i.e., h u (t 2) = h u, FB + e u, FB). このとき、受信信号は式（９）で与えられる。 At this time, the received signal is given by equation (9).
チャネル等化部５７は、式（９）をｈ ｕ，ＦＢ ｗ ｕで除算するチャネル等化を行なうことで、第１の実施形態と同様に、フィードバック誤差に起因して発生する残留ＩＵＩを抑圧することが可能となる。 Channel equalizer 57, by performing a channel equalization dividing equation (9) with h u, FB w u, as in the first embodiment, suppresses the residual IUI caused by the feedback error it is possible to become.
また、誤差ベクトルｅ ｕ，ＦＢには、時刻ｔ １の伝搬路情報と時刻ｔ ２の伝搬路情報との誤差も含まれているから、本実施形態の方法によれば、伝搬路の時変動に起因して発生する残留ＩＵＩについても抑圧することが可能となる。 The error vector e u, the FB, because they also include the error of the propagation path information and the propagation path information of the time t 2 at time t 1, according to the method of this embodiment, when the channel variation it becomes possible to suppress the residual IUI that occurs due to the.
なお、他の構成装置における信号処理については、第１の実施形態と同様であるから、説明は省略する。 Incidentally, since the signal processing in the other component devices is the same as the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
また、量子化誤差が０の場合、すなわち、ｈ ｕ （ｔ １ ）＝ｈ ｕ，ＦＢのとき、第２の実施形態における信号処理は、全て第１の実施形態と同様となる。 Further, when the quantization error is 0, i.e., h u (t 1) = h u, when the FB, the signal processing in the second embodiment is the same as all of the first embodiment. よって、量子化誤差の大きさに応じて、第１の実施形態の方法と、第２の実施形態の方法とを切り替えて用いるように制御しても構わない。 Thus, in accordance with the magnitude of the quantization error, the method of the first embodiment, may be controlled to use by switching the method of the second embodiment.
第２の実施形態では、ＣＳＩの量子化に起因して発生する量子化誤差が無視できない環境下における非線形プリコーディングに基づくＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を対象とした。 In the second embodiment, intended for MU-MIMO transmission based on nonlinear precoding in an environment in which the quantization error is not negligible generated due to quantization of CSI. 第２の実施形態によれば、量子化誤差に起因して発生する残留ＩＵＩを抑圧することができるため優れた伝送特性を実現できる。 According to the second embodiment can realize excellent transmission characteristics it is possible to suppress the residual IUI generated due to quantization error.
第１および第２の実施形態では、上りリンク伝送と、下りリンク伝送とで、異なる搬送周波数を用いるＦＤＤを複信方式として用いる無線通信システムを対象とした。 In the first and second embodiments, and the uplink transmission, in a downlink transmission, a target radio communication system using the FDD using different carrier frequencies as Duplexing scheme. 第３の実施形態では、上りリンク伝送と、下りリンク伝送とで同じ搬送波周波数を用いる時間分割複信(Time Division Duplex(TDD))を複信方式として用いる無線通信システムを対象とする。 In the third embodiment, the uplink transmission, the target wireless communication system using time division duplex using the same carrier frequency in the downlink transmission (Time Division Duplex (TDD)) as a duplex scheme.
図８は、第３の実施形態に係るフレームフォーマットの一例を示す図である。 Figure 8 is a diagram showing an example of a frame format according to the third embodiment. 図８に示すように、ＴＤＤに基づくシステムでは、上りリンク信号(図８中'Ｕ')と、下りリンク信号(図８中'Ｄ')とを交互に送信する。 As shown in FIG. 8, in a system based on TDD, it transmits an uplink signal (in FIG. 8 'U'), and a downlink signal (in FIG. 8 'D') alternately. 上りリンクと下りリンクの無線リソースの割り当て配分は、等配分でも良いし、偏りがあっても構わない。 Assignment allocation of uplink radio resources and downlink may be at equal allocation, there may be a bias. 以下の説明では、基地局装置にＵ個の端末装置が同時接続していることを考え、割り当てられる無線リソースは上下リンクで同じであるものとする。 In the following description, the base station apparatus U terminals devices considered that it is simultaneously connected, the radio resource allocated shall be the same for uplink and downlink. そして、上下リンク伝送においてＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行なっている場合を対象とする。 The Target When performing MU-MIMO transmission in uplink and downlink transmission. ただし、上下リンク伝送で異なる無線リソースが割り当てられる場合や、上りリンク伝送においてＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行なっていない場合も本実施形態には含まれる。 However, if different radio resource vertical link transmission is allocated, it is included also the embodiment when not performing MU-MIMO transmission in the uplink transmission.
また、以下の説明では、非線形プリコーディングに基づくＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行なう下りリンク伝送を中心に説明を行なう。 In the following description, a description about the downlink transmission performing MU-MIMO transmission based on nonlinear precoding. 本実施形態において、上りリンク伝送における伝送方式については、何かに限定されるものではない。 In the present embodiment, for the transmission system in the uplink transmission, but it is not limited to anything. 例えば、第１および第２の実施形態の下りリンク伝送で対象としたＯＦＤＭ信号伝送でも構わないし、ＳＣ−ＦＤＭＡ等のシングルキャリア系のアクセス方式を用いても良い。 For example, it may be an OFDM signal transmission intended for a downlink transmission of the first and second embodiments may be used a single carrier system access method, such as SC-FDMA. また、必ずしも上りリンク伝送においてＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行なう必要もない。 Furthermore, not always necessary to perform the MU-MIMO transmission in the uplink transmission. ただし、各端末装置２−１〜２−４からの上りリンク伝送の信号に含まれる参照信号は、端末装置間で直交、または疑似直交しているものとする。 However, the reference signal included in the uplink transmission of the signals from each terminal device 2-1 to 2-4, it is assumed that the orthogonal or pseudo orthogonal between the terminal devices. つまり、基地局装置は、上りリンク信号に含まれている参照信号から、同時接続している各端末装置２−１〜２−４との間のＣＳＩを推定できるものとする。 That is, the base station apparatus is assumed to the reference signal included in the uplink signal, it estimates the CSI between the terminal devices 2-1 to 2-4 are concurrent.
基地局装置は時刻ｔ １に各端末装置２−１〜２−４から送信される上りリンク信号に含まれる参照信号からＣＳＩを推定する。 The base station apparatus estimates the CSI from the reference signal included in the uplink signal transmitted at time t 1 from the respective terminal devices 2-1 to 2-4. 基地局装置は推定されたＣＳＩに基づき、時刻ｔ ２に各端末装置２−１〜２−４宛てに送信する下りリンク信号に非線形プリコーディングを施すことを考える。 The base station apparatus based on the estimated CSI, and transmits the time t 2 to the respective terminal devices 2-1 to 2-4 addressed given that performing nonlinear precoding for downlink signals.
図９は、本発明の第３の実施形態に係る基地局装置１−１の構成を示すブロック図である。 Figure 9 is a block diagram showing a third configuration of the base station apparatus 11 according to an embodiment of the present invention. ただし、下りリンク信号伝送に関連する構成装置についてのみ示している。 However, it shows only the configuration device associated with the downlink signal transmission. 図９に示すように、基地局装置１−１は、チャネル符号化部９１と、データ変調部９３と、マッピング部９５と、プリコーディング部２７と、アンテナ部２９と、参照信号分離部１０１と、伝搬路推定部（推定部）１０３と、制御情報生成部１０５とを含んで構成されている。 As shown in FIG. 9, the base station apparatus 11 includes a channel coding unit 91, a data modulation unit 93, a mapping unit 95, a precoding unit 27, an antenna unit 29, a reference signal separator 101 a channel estimation unit (estimating unit) 103 is configured to include a control information generation unit 105. プリコーディング部２７はサブキャリア数Ｎ ｃ 、アンテナ部２９は送信アンテナ数Ｎ ｔだけそれぞれ存在する。 Precoding unit 27 is the number of subcarriers N c, the antenna unit 29 is present respectively by the number of transmit antennas N t. アンテナ部２９の構成は図４と同様である。 Configuration of the antenna unit 29 is similar to FIG. ただし、無線受信部２９−４の出力は、制御情報取得部３１ではなく、参照信号分離部１０１に入力されることになる。 However, the output of the radio receiver unit 29-4, the control information acquisition unit 31 without will be input to the reference signal separator 101.
はじめに、アンテナ部２９のアンテナが時刻ｔ １において、各端末装置２−１〜２−４より送信された信号を受信し、無線受信部２９−４に入力する。 First, in the antenna the time t 1 of the antenna unit 29 receives a signal transmitted from each terminal device 2-1 to 2-4, and inputs to the wireless receiving unit 29-4. 無線受信部２９−４では入力された信号をベースバンド帯の信号に変換した後、参照信号分離部１０１に向けて出力する。 After converting the radio reception section 29-4 signal inputted in the baseband signal, and outputs toward the reference signal separation unit 101. ここでは、説明を簡単にするため、無線受信部２９−４の出力を直接参照信号分離部１０１に入力しているが、実際の上りリンク信号には、参照信号だけではなく、データ信号や他の制御信号も含まれている。 Here, for simplicity of explanation, although an output of the radio receiver unit 29-4 directly reference signal separating unit 101, the actual uplink signal, not only the reference signal, the data signal and the other control signal is also included in the. その場合、図６に示されている端末アンテナ部５１のように、無線受信部２９−４からの出力は、ＧＩ除去部５１−３やＦＦＴ部５１−４等の処理を通じてから、参照信号分離部１０１に入力されることになる。 In that case, as in the terminal antenna unit 51 shown in FIG. 6, the output from the radio reception unit 29-4, the through processing such as GI removal unit 51-3 and the FFT unit 51-4, the reference signal separation It will be input to the section 101. 参照信号分離部１０１に入力されるまでに、受信信号に対して施される信号処理は、上りリンク伝送の伝送方式に依存して決定される。 Before being input to the reference signal separator 101, signal processing is performed on the received signals is determined depending on the transmission scheme of the uplink transmission.
参照信号分離部１０１では、入力された信号から、時刻ｔ １の基地局装置１−１と各端末装置間のＣＳＩを推定するための参照信号を分離し、伝搬路推定部１０３に向けて出力する。 At reference signal separating unit 101 from the input signal, to separate a reference signal for the base station apparatus 11 at time t 1 to estimate the CSI between the terminal devices, towards the channel estimation unit 103 outputs to. 伝搬路推定部１０３では、入力された参照信号に基づき、時刻ｔ １における基地局装置１−１と各端末装置間のＣＳＩを推定し、プリコーディング部２７に向けて出力する。 In channel estimation unit 103, based on the input reference signal, the CSI between the base station apparatus 11 each terminal estimates at time t 1, the output to the precoding unit 27. プリコーディング部２７の構成は図３と同様である。 Configuration of the preceding unit 27 is similar to FIG. ただし、制御情報生成部１０５に向けて出力されるのは、線形フィルタ生成部２７−１で生成された線形フィルタｗ ｕに加えて、プリコーディング部２７に入力されたＣＳＩがどの時刻の上りリンク信号に基づくものなのかを示す情報も含まれることになる。 However, what is output to the control information generation unit 105, in addition to the linear filter w u generated by the linear filter generation unit 27-1, the uplink any time CSI input to the precoding unit 27 information indicating seemingly based on the signal will also include the possible. なお、通知する時刻については、端末装置毎に個別に通知しても良いし、平均値を通知するように制御しても良い。 Note that the time to notify, may be notified individually for each terminal may be controlled so as to notify the average value.
他の基地局装置の各構成装置の下りリンク信号伝送における信号処理は第１の実施形態と同様であるから、説明は省略する。 Since the signal processing in the downlink signal transmission of each component device of another base station apparatus is the same as in the first embodiment, description thereof will be omitted.
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る端末装置の構成を示すブロック図である。 Figure 10 is a block diagram showing a configuration of a terminal device according to a third embodiment of the present invention. 図１０に示すように、端末装置２０は端末アンテナ部５１と、伝搬路推定部１１２と、チャネル等化部１１４と、デマッピング部１１６と、データ復調部１１８と、チャネル復号部１２０と、上りリンク信号生成部１２２とを含んで構成されている。 As shown in FIG. 10, the terminal device 20 and the terminal antenna 51, a channel estimator 112, a channel equalizer 114, a demapping section 116, a data demodulator 118, a channel decoding unit 120, an uplink It is configured to include a link signal generator 122. そのうち、端末アンテナ部５１は受信アンテナ数Ｎ ｒだけ存在する。 Among them, the terminal antenna 51 exists only the number of reception antennas N r. ただし、以下の説明では、受信アンテナ数はＮ ｒ ＝１であるものとして説明を行なう。 However, in the following explanation, the number of reception antennas will be described as being N r = 1.
はじめに、上りリンク信号生成部１２２について説明する。 First, a description will be given uplink signal generation unit 122. 基地局装置１−１の説明でも述べたように、本実施形態においては、上りリンクの伝送方式については、何かに限定されるものではない。 As I mentioned in the description of the base station apparatus 11, in this embodiment, for the transmission scheme of the uplink, but is not limited to anything. しかし、上りリンク信号に含まれる参照信号については、同時接続する端末装置２０間で直交、または疑似直交させる必要がある。 However, the reference signal included in the uplink signal, quadrature between the terminal devices 20 to simultaneously connect or needs to be pseudo-orthogonal. よって、上りリンク信号生成部１２２は、端末装置２０間で直交性が保たれている参照信号を含んだ信号を生成することになる。 Therefore, uplink signal generation unit 122 will generate a signal including a reference signal orthogonality is maintained between the terminal device 20. 端末装置２０間で直交性を保たせるために、参照信号を送信する無線リソースを基地局装置１−１から通知するように制御しても良いし、予め決められた無線リソースを常に用いるように制御しても構わない。 To keep the orthogonality between the terminal devices 20, to the radio resource for transmitting the reference signal may be controlled so as to notify the base station apparatus 11, so as always using predetermined radio resources controlled and may be. 上りリンク信号生成部１２２で生成された信号は端末アンテナ部５１に向けて出力される。 Signal generated by the uplink signal generation part 122 is output to the terminal antenna unit 51.
端末アンテナ部５１の構成は図６と同様である。 Structure of the terminal antenna portion 51 are the same as those in FIG. ただし、無線送信部５１−２には、上りリンク信号生成部１２２出力が入力されることになる。 However, the radio transmission section 51-2, so that the uplink signal generator 122 output is input. 無線送信部５１−２は、入力された信号を基地局装置１−１に送信可能な信号に変換した後、アンテナ５１−７に向けて出力する。 Radio transmission section 51-2 converts the input signals into transmittable signal to the base station apparatus 11 is output to the antenna 51-7. アンテナ５１−７は入力された信号を基地局装置１−１に向けて送信する。 Antenna 51-7 is transmitted to the input signal to the base station apparatus 11.
本実施形態においては、時刻ｔ １にアンテナより送信された信号を、基地局装置１−１が受信し、受信した信号に含まれる参照信号に基づき、基地局装置１−１の伝搬路推定部１０３が時刻ｔ １におけるＣＳＩを推定することになる。 In the present embodiment, a signal transmitted from the antenna at time t 1, receives the base station apparatus 11, based on the reference signal included in the received signal, the channel estimation unit of the base station apparatus 1-1 103 is to estimate the CSI at time t 1.
次いで、時刻ｔ ２において、基地局装置１−１より送信された下りリンク信号を端末装置２０が受信したときの、各構成装置の信号処理について説明する。 Then, at time t 2, the describing the downlink signals transmitted from the base station apparatus 11 when the terminal device 20 receives, for signal processing of each constituent unit. 各構成装置の下りリンク信号に対する信号処理は、端末アンテナ部５１の制御情報取得部５１−６と端末装置２０の伝搬路推定部１１２における信号処理を除き第１の実施形態と同一であるため、以下では、制御情報取得部５１−６と伝搬路推定部１１２における信号処理についてのみ説明を行なう。 Since the signal processing for the downlink signal of each constituent device is the same as the first embodiment except for the signal processing in the channel estimation unit 112 of the control information obtaining unit 51-6 and the terminal device 20 of the terminal antenna 51, hereinafter is a description only of the signal processing in channel estimation section 112 and the control information obtaining unit 51-6.
制御情報取得部５１−６には、基地局装置１−１の制御情報生成部１０５で生成された、基地局装置１−１の線形フィルタ生成部２７−１で生成された線形フィルタｗ ｕに関連付けられた制御情報が入力される。 The control information obtaining unit 51-6, generated by the control information generating unit 105 of the base station apparatus 11, the linear filter w u generated by the linear filter generating unit 27-1 of the base station apparatus 1-1 control information associated with is entered. また、制御情報取得部５１−６には、基地局装置１−１のプリコーディング部２７に入力されたＣＳＩの推定に用いられた参照信号が、どの時刻の上りリンク信号に含まれていたかを示す制御情報も入力される。 The control information obtaining unit 51-6, whether the reference signal used for estimation of CSI input to the precoding unit 27 of the base station apparatus 11 has been included in the uplink signals which time show control information mourning the inputted. 制御情報取得部５１−６は入力された二つの制御情報に基づき、線形フィルタｗ ｕと時刻ｔ １を推定し、伝搬路推定部１１２に向けて出力する。 The control information acquisition unit 51-6 based on the two control information inputted, estimates the linear filter w u and time t 1, the output to the channel estimation unit 112.
伝搬路推定部１１２では、下りリンク信号に含まれているＣＳＩ−ＲＳと、制御情報取得部５１−６から出力された線形フィルタｗ ｕと時刻ｔ １とが入力される。 In channel estimation unit 112, and a CSI-RS contained in the downlink signal, and the linear filter w u outputted from the control information obtaining unit 51-6 time t 1 is input. はじめに伝搬路推定部１１２では、ＣＳＩ−ＲＳに基づいて、基地局装置１−１との間のＣＳＩを推定し、記憶しておく。 Introduction In channel estimation unit 112, based on the CSI-RS, estimates the CSI between the base station apparatus 11, and stored. なお、他の時刻に受信された下りリンク信号に含まれているＣＳＩ−ＲＳに基づき推定されたＣＳＩについても、伝搬路推定部１１２は記憶しておく必要がある。 Here, also for the estimated CSI based on CSI-RS contained in the downlink signal received at another time, the channel estimation unit 112 needs to store.
次いで、伝搬路推定部１１２では、ＣＳＩ−ＲＳによって推定されたＣＳＩと、基地局装置１−１より通知された線形フィルタｗ ｕと時刻ｔ １に関する情報に基づき、チャネル等化部１１４おいてチャネル等化を行なう際に必要となる伝搬路情報を推定する。 Then, the channel estimator 112, a CSI estimated by CSI-RS, based on the information about the linear filter w u and time t 1, which is notified from the base station apparatus 11, the channel equalization unit 114 Oite channel estimating the propagation path information that is required for performing equalization.
第３の実施形態においては、伝搬路推定部１１２は、基地局装置１−１より通知された時刻ｔ １に最も近い下りリンク信号に含まれているＣＳＩ−ＲＳによって推定されたＣＳＩに基地局装置１−１より通知された線形フィルタｗ ｕを乗算した値を、伝搬路推定値としてチャネル等化部１１４に向けて出力する。 In the third embodiment, the channel estimation unit 112, the base station CSI estimated by CSI-RS contained in the closest downlink signal at time t 1, which is notified from the base station apparatus 1-1 the value obtained by multiplying the notified from 1-1 linear filter w u, is output toward the channel equalizer 114 as channel estimation values.
例えば、図８で示されるフレームフォーマットに基づき伝送が行なわれている場合、端末装置２０は、時刻ｔ １の直前に受信された下りリンク信号に含まれるＣＳＩ−ＲＳに基づいて推定されたＣＳＩにｗ ｕを乗算した値をチャネル等化部１１４に向けて出力することになる。 For example, if the transmission on the basis of the frame format shown in FIG. 8 is being performed, the terminal device 20, the CSI that is estimated based on the CSI-RS contained in the downlink signal received immediately before the time t 1 the value obtained by multiplying the w u will be output to the channel equalizer 114.
基地局装置１−１のプリコーディング部２７では、時刻ｔ １におけるＣＳＩに基づいて、プリコーディングを行なっている。 In the pre-encoding unit 27 of the base station apparatus 11, based on the CSI at time t 1, it is performed precoding. よって、端末装置２０は、時刻ｔ １に最も近い時刻のＣＳＩに基づいて、チャネル等化を行なうことで、第１および第２の実施形態と同様に、残留ＩＵＩを最小化することが可能となる。 Therefore, the terminal device 20 based on the time nearest the CSI at time t 1, by performing a channel equalization, as in the first and second embodiments, it is possible to minimize the residual IUI Become.
また、時刻ｔ ２より過去に伝搬路推定部１１２がＣＳＩ−ＲＳに基づいて推定した複数の伝搬路情報に基づいて、伝搬路推定部１１２は時刻ｔ １の伝搬路情報を推定しても良い。 Further, channel estimation section 112 than in the past time t 2 is based on a plurality of channel information estimated on the basis of the CSI-RS channel estimation section 112 may estimate the propagation path information of the time t 1 . この場合、単純な多項式補間に基づいて推定しても良いし、最小二乗規範や平均二乗誤差最小規範に基づいて推定しても良い。 In this case, may be estimated based on a simple polynomial interpolation may be estimated based on least squares criterion and the mean square error minimum criterion.
端末装置２０の他の構成装置の下りリンク信号に対する信号処理は、第１および第２の実施形態と同様であるから、説明は省略する。 Since the signal processing for the downlink signal of the other component devices of the terminal device 20 is similar to the first and second embodiments, description thereof will be omitted.
第３の実施形態では、複信方式にＴＤＤを用いる通信システムを対象とした。 In a third embodiment, intended for communication system using a TDD to Duplexing scheme. 本実施形態によれば、ＴＤＤを用いる通信システムによっても、伝搬路の時間変動に起因して発生する残留ＩＵＩの影響を抑圧することができるため、非線形ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送の伝送特性を改善することが可能となる。 According to this embodiment, it is possible by the communication system using the TDD, to suppress the influence of the residual IUI generated due to the time variation in the propagation path, to improve the transmission characteristics of the nonlinear MU-MIMO transmission it is possible.
（１）また、本実施形態は、以下のような態様を採ることも可能である。 (1) In addition, this embodiment can also take the following aspects. すなわち、本実施形の端末装置は、複数のアンテナを備える基地局装置から非線形プリコーディングが施され空間多重された無線信号を受信する端末装置であって、前記基地局装置との間の伝搬路情報を推定する伝搬路推定部と、前記基地局装置で算出された線形フィルタを取得する制御情報取得部と、第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうチャネル等化部と、を備えることを特徴とする。 That is, the terminal device of the present embodiment form, a terminal apparatus for receiving a radio signal nonlinear precoding spatially multiplexed decorated from a base station apparatus having a plurality of antennas, the propagation path between the base station apparatus a channel estimator for estimating information, and control information acquisition unit that acquires a linear filter calculated in the base station apparatus, to the radio signal received by the first time, than the first time based on past second propagation path information and the linear filter at time, characterized by comprising a channel equalization unit to perform channel equalization process, the.
このように、第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうので、伝搬路の時間変動に起因して発生する残留ＩＵＩを抑制することが可能となる。 Thus, to the radio signal received by the first time, based on the propagation path information and the linear filter at the second time is also in the past than the first time, because the channel equalization processing , it is possible to suppress the residual IUI generated due to the time variation in the propagation path. これにより、伝搬路の時間変動が無視できない環境下においても、伝送特性の大きな劣化を引き起こすことなく、伝送を行なうことが可能となる。 Thus, even in an environment where time variation of the propagation path can not be ignored, without causing significant degradation of the transmission characteristics, it is possible to perform the transmission.
（２）また、本実施形態の端末装置は、前記第２の時刻における伝搬路情報を含むフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成部と、前記フィードバック情報を前記基地局装置へ通知する無線送信部と、を更に備えることを特徴とする。 (2) The terminal device of the present embodiment, a feedback information generating section that generates feedback information including the channel information in the second time, and a wireless transmission unit for notifying the feedback information to the base station apparatus and further comprising a.
このように、前記第２の時刻における伝搬路情報を含むフィードバック情報を生成し、前記フィードバック情報を前記基地局装置へ通知するので、基地局装置は第２の時刻における伝搬路情報に基づいて非線形プリコーディングを実行し、端末装置では、第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうことによって、伝搬路の時間変動に起因して発生する残留ＩＵＩを抑制する処理を行なうことが可能となる。 Thus, the generated feedback information including the channel information at the second time, so notifies the feedback information to the base station apparatus, the base station apparatus based on the channel state information at the second time nonlinear run the precoding, the terminal device to the radio signal received by the first time, based on the propagation path information and the linear filter at the second time is also in the past than the first time, the channel by performing the equalization processing, it is possible to perform the processing of suppressing residual IUI generated due to the time variation in the propagation path.
（３）また、本実施形態の端末装置において、前記無線送信部は、前記基地局装置に対して参照信号を送信することを特徴とする。 (3) Further, in the terminal apparatus of the present embodiment, the wireless transmitting unit, and transmits a reference signal to the base station apparatus.
このように、前記基地局装置に対して参照信号を送信するので、基地局装置において伝搬路情報を推定することが可能となる。 Thus, and transmits a reference signal to the base station apparatus, it is possible to estimate propagation path information in the base station apparatus.
（４）また、本実施形態の端末装置において、前記チャネル等化部は、前記基地局装置との間の第２の時刻における伝搬路利得と前記基地局装置で算出された線形フィルタとから求められる伝搬路推定値に基づいて、第１の時刻で前記受信した無線信号に対してチャネル等化処理を行なうことを特徴とする。 (4) Further, in the terminal apparatus of the present embodiment, the channel equalization unit obtains from a linear filter calculated in the base station apparatus and the channel gain at the second time between the base station apparatus based on the channel estimation value is, and performs channel equalization processing on the radio signals thus received at the first time.
このように、前記基地局装置との間の第２の時刻における伝搬路利得と前記基地局装置で算出された線形フィルタとから求められる伝搬路推定値に基づいて、第１の時刻で前記受信した無線信号に対してチャネル等化処理を行なうので、伝搬路の時間変動に起因して発生する残留ＩＵＩを抑制することが可能となる。 Thus, based on the channel estimation value obtained from the channel gain and the linear filter calculated in the base station apparatus at a second time between the base station apparatus, the reception at the first time since the performing channel equalization processing on the radio signal, it is possible to suppress the residual IUI generated due to the time variation in the propagation path.
（５）また、本実施形態の端末装置において、前記線形フィルタは、前記第２の時刻における伝搬路情報に基づいて算出されたことを特徴とする。 (5) Further, in the terminal apparatus of the present embodiment, the linear filter is characterized in that it is calculated based on the propagation path information in the second time.
このように、前記線形フィルタは、前記第２の時刻における伝搬路情報に基づいて算出されたものであるため、基地局装置は第２の時刻における伝搬路情報に基づいて非線形プリコーディングを実行し、端末装置では、第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうことによって、伝搬路の時間変動に起因して発生する残留ＩＵＩを抑制する処理を行なうことが可能となる。 Thus, the linear filter, because it was calculated based on the propagation path information in the second time, the base station apparatus performs non-linear precoding based on the channel state information at a second time in the terminal apparatus, to the radio signal received by the first time, based on the propagation path information and the linear filter at the second time it is also in the past than the first time, performs channel equalization processing by, it is possible to perform the processing of suppressing residual IUI generated due to the time variation in the propagation path.
（６）また、本実施形態の端末装置は、複数のアンテナを備える基地局装置から非線形プリコーディングが施され空間多重された無線信号を受信する端末装置であって、前記基地局装置との間の伝搬路情報を推定する伝搬路推定部と、前記基地局装置で算出された線形フィルタを取得する制御情報取得部と、前記基地局装置から受信した無線信号に対して、前記基地局装置で線形フィルタの算出に用いられた伝搬路情報と同一の伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうチャネル等化部と、を備えることを特徴とする。 (6) The terminal device of the present embodiment is a terminal device that receives a radio signal nonlinear precoding spatially multiplexed decorated from a base station apparatus having a plurality of antennas, between the base station apparatus a channel estimation unit for estimating the propagation path information, the control information acquisition unit that acquires a linear filter calculated in the base station apparatus, the radio signal received from the base station apparatus, by the base station apparatus based on the same channel information, and the linear filter and the channel information used for the calculation of the linear filter, characterized in that it comprises a channel equalizer for performing channel equalization process, the.
このように、前記基地局装置から受信した無線信号に対して、前記基地局装置で線形フィルタの算出に用いられた伝搬路情報と同一の伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうので、伝搬路の時間変動に起因して発生する残留ＩＵＩを抑制することが可能となる。 Thus, the radio signal received from the base station apparatus, based on the same channel information, and the linear filter and the channel information used for the calculation of the linear filter in the base station apparatus, channel equalization because performs processing, it is possible to suppress the residual IUI generated due to the time variation in the propagation path. これにより、伝搬路の時間変動が無視できない環境下においても、伝送特性の大きな劣化を引き起こすことなく、伝送を行なうことが可能となる。 Thus, even in an environment where time variation of the propagation path can not be ignored, without causing significant degradation of the transmission characteristics, it is possible to perform the transmission.
（７）また、本実施形態の基地局装置は、複数のアンテナを備え、非線形プリコーディングを施し空間多重した無線信号を第１の時刻に上記（１）から（６）のいずれかに記載の複数の端末装置に対して送信する基地局装置であって、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報に基づいて、前記各端末装置に送信する信号に非線形プリコーディングを施す非線形プリコーディング部と、線形フィルタを示す情報を含む制御情報を生成する制御情報生成部と、前記無線信号および前記制御情報を前記各端末装置に対して送信する送信部と、を備えることを特徴とする。 (7) Further, the base station apparatus of this embodiment includes a plurality of antennas, from the (1) the radio signal spatially multiplexed subjected to nonlinear precoding to a first time according to any one of (6) a base station apparatus for transmitting to a plurality of terminal devices, based on the channel state information at the second time is also in the past than the first time, the nonlinear precoding on signals to be transmitted to the each terminal device and nonlinear precoding unit for performing a control information generator for generating control information including information indicating a linear filter, that and a transmission unit that transmits the radio signal and the control information to the terminal devices and features.
このように、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報に基づいて、前記各端末装置に送信する信号に非線形プリコーディングを施し、線形フィルタを示す情報を含む制御情報を生成し、前記無線信号および前記制御情報を前記各端末装置に対して送信するので、端末装置では、第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうことによって、伝搬路の時間変動に起因して発生する残留ＩＵＩを抑制する処理を行なうことが可能となる。 Thus, based on the propagation path information in the second time is also in the past than the first time, the applied non-linear precoding on signals to be transmitted to each terminal device, the control information including information indicating the linear filter generated, and transmits the radio signal and the control information to each terminal device, the terminal device to the radio signal received by the first time, than the first time in the past the based on the propagation path information and the linear filter in the second time, by performing a channel equalization process, it is possible to perform the processing of suppressing residual IUI generated due to the time variation in the propagation path.
（８）また、本実施形態の基地局装置は、前記第２の時刻における伝搬路情報を含むフィードバック情報を取得する取得部と、前記フィードバック情報から第２の時刻における伝搬路情報を取得する伝搬路情報取得部と、を更に備え、前記非線形プリコーディング部は、前記第２の時刻における伝搬路情報に基づいて、前記各端末装置に送信する信号に非線形プリコーディングを施すことを特徴とする。 (8) Further, the base station apparatus of the present embodiment includes an acquisition unit that acquires feedback information including the channel information in the second time, the propagation of acquiring channel state information at the second time from the feedback information further comprising a road information acquisition unit, wherein the non-linear precoding unit, based on the propagation path information in the second time, and characterized by applying a non-linear precoding on signals to be transmitted to the each terminal device.
このように、前記第２の時刻における伝搬路情報を含むフィードバック情報を取得し、前記フィードバック情報から前記第２の時刻における伝搬路情報を取得し、前記第２の時刻における伝搬路情報に基づいて、前記各端末装置に送信する信号に非線形プリコーディングを施すので、端末装置では、第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうことによって、伝搬路の時間変動に起因して発生する残留ＩＵＩを抑制する処理を行なうことが可能となる。 Thus, the feedback information including the channel information at the second time to get to obtain the propagation path information in the second time from the feedback information, based on the propagation path information in the second time the since each terminal device performing nonlinear precoding on signals to be transmitted, in the terminal apparatus, to the radio signal received by the first time, than the first time propagation at a second time in the past based on the road information and the linear filter, by performing a channel equalization process, it is possible to perform the processing of suppressing residual IUI generated due to the time variation in the propagation path.
（９）また、本実施形態の基地局装置は、前記第２の時刻において、前記端末装置から参照信号を含む無線信号を受信する受信部と、前記受信した無線信号から参照信号を分離する参照信号分離部と、前記参照信号に基づいて、前記第２の時刻における前記端末装置との間の伝搬路情報を推定する推定部と、を備え、前記非線形プリコーディング部は、前記第２の時刻における前記端末装置との間の伝搬路情報に基づいて、前記端末装置へ送信する信号に非線形プリコーディングを施すことを特徴とする。 (9) Further, the reference base station apparatus of the present embodiment, in the second time, to separate a receiving section, a reference signal from a radio signal to the received for receiving a radio signal including a reference signal from the terminal device a signal separating unit, on the basis of the reference signal, the an estimation unit that estimates propagation path information between the terminal device at the second time, wherein the non-linear precoding unit, the second time on the basis of the channel information between the terminal device, wherein the performing nonlinear precoding on signals to be transmitted to the terminal in.
このように、前記第２の時刻における前記端末装置との間の伝搬路情報に基づいて、前記端末装置へ送信する信号に非線形プリコーディングを施すので、端末装置では、第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうことによって、伝搬路の時間変動に起因して発生する残留ＩＵＩを抑制する処理を行なうことが可能となる。 Thus, based on the propagation path information between the terminal device in the second time, since performing nonlinear precoding on signals to be transmitted to the terminal device, the terminal device is received at a first time wherein the radio signal based on said channel information and said linear filter at the second time is also in the past than the first time, by performing a channel equalization process, due to the time variation of the transfer path it is possible to perform the processing of suppressing occurrence residual IUI.
（１０）また、本実施形態の無線通信システムは、上記（１）記載の端末装置と、上記（７）記載の基地局装置と、から構成されることを特徴とする。 (10) A radio communication system of the present embodiment is characterized above (1) and the terminal device, comprising: a base station apparatus of the above (7) wherein, in that they are composed of.
この構成により、第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうので、伝搬路の時間変動に起因して発生する残留ＩＵＩを抑制することが可能となる。 This configuration, with respect to the radio signal received by the first time, based on the propagation path information and the linear filter at the second time is also in the past than the first time, because the channel equalization processing , it is possible to suppress the residual IUI generated due to the time variation in the propagation path. これにより、伝搬路の時間変動が無視できない環境下においても、伝送特性の大きな劣化を引き起こすことなく、伝送を行なうことが可能となる。 Thus, even in an environment where time variation of the propagation path can not be ignored, without causing significant degradation of the transmission characteristics, it is possible to perform the transmission.
（１１）また、本実施形態の受信方法は、複数のアンテナを備える基地局装置から非線形プリコーディングが施され空間多重された無線信号を受信する端末装置の受信方法であって、前記基地局装置との間の伝搬路情報を推定するステップと、前記基地局装置で算出された線形フィルタを取得するステップと、第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。 (11) The receiving method of this embodiment is a receiving method of a terminal device that receives the radio signal nonlinear precoding spatially multiplexed decorated from a base station apparatus having a plurality of antennas, the base station apparatus estimating a channel state information between a step of acquiring a linear filter calculated in the base station apparatus, to the radio signal received by the first time, than the first time based on the propagation path information and said linear filter in a past second time, characterized in that it comprises the steps of performing a channel equalization process, at least.
（１２）また、本実施形態の集積回路は、端末装置に実装されることによって、前記端末装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、複数のアンテナを備える基地局装置から非線形プリコーディングが施され空間多重された無線信号を受信する機能と、前記基地局装置との間の伝搬路情報を推定する機能と、前記基地局装置で算出された線形フィルタを取得する機能と、第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なう機能と、の一連の機能を前記端末装置に発揮させることを特徴とする。 (12) The integrated circuit of this embodiment, by being mounted in the terminal device, an integrated circuit to exhibit a plurality of functions to the terminal device, the nonlinear precoding from a base station apparatus having a plurality of antennas a function of receiving a radio signal spatially multiplexed is decorated with a function that estimates the propagation path information between the base station apparatus, a function of acquiring a linear filter calculated in the base station apparatus, first to the radio signal received at the time, based on the propagation path information and the linear filter at the second time is also in the past than the first time, function of performing a channel equalization process and a series of functions the characterized in that exert on the terminal device.
［全実施形態共通］ [All embodiments Common]
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the embodiments described above. 本発明の端末装置２および端末装置２０は、セルラーシステム等の移動局装置への適用に限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、ＡＶ機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などに適用できることは言うまでもない。 The terminal device 2 and the terminal device 20 of the present invention is not limited to the application to the mobile station apparatus such as a cellular system, stationary installed in indoors and outdoors, or non-moving electronic devices, for example, AV equipment, kitchen equipment, cleaning, washing equipment, air-conditioning equipment, office equipment, vending machines, it is needless to say that can be applied, such as in other life equipment.
本発明に関わる移動局装置および基地局装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。 Program operating in the mobile station apparatus and base station apparatus according to the present invention, so as to realize the functions of the above embodiments according to the present invention is a program for controlling a CPU and the like (a program that causes a computer). そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。 Then, information handled by these devices is temporarily accumulated in a RAM at the time of processing, then stored in various ROM and HDD, read by the CPU as necessary, modify-write is performed. プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ROM、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであっても良い。 As the recording medium for storing a program, a semiconductor medium (for example, ROM, nonvolatile memory card, etc.), optical recording media (e.g., DVD, MO, MD, CD, BD, etc.), a magnetic recording medium (e.g., magnetic tape, it may be either a flexible disk) or the like. また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。 Further, by executing the loaded program, not only the functions of the above embodiments are realized, based on instructions of the program by processing in cooperation with an operating system or other application programs, the when the function of the invention is achieved also.
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。 In the case of distributing the market, or can be transferred or is circulated to store the program in a portable recording medium, a server computer connected via a network such as the Internet. この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。 In this case, the storage device of the server computer is also included in the present invention. また、上述した実施形態における移動局装置および基地局装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現しても良い。 A part of the mobile station apparatus and base station apparatus in the embodiment described above, or typically the whole may be realized as an LSI constituted by an integrated circuit. 移動局装置および基地局装置の各機能ブロックは個別にプロセッサ化しても良いし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。 Each functional block of the mobile station apparatus and base station apparatus may be a processor implemented individually, partially, or may be the processor by being integrated whole. また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。 Further, the method of circuit integration may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor is not limited to LSI. また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。 Further, if integrated circuit technology replacing the LSI appears with the progress of semiconductor technology, it is also possible to use an integrated circuit according to the art.
１、１−１ 基地局装置２−１〜２−４、２０ 端末装置２１ チャネル符号化部２３ データ変調部２５ マッピング部２７ プリコーディング部２７−１ 線形フィルタ生成部２７−２ 摂動ベクトル探査部２７−３ 送信信号生成部２９ アンテナ部２９−１ ＩＦＦＴ部２９−２ ＧＩ挿入部２９−３ 無線送信部２９−４ 無線受信部２９−５ アンテナ３１ 制御情報取得部３３ 伝搬路情報取得部３５ 制御情報生成部５１ 端末アンテナ部５１−１ 無線受信部５１−２ 無線送信部５１−３ ＧＩ除去部５１−４ ＦＦＴ部５１−５ 参照信号分離部５１−６ 制御情報取得部５１−７ アンテナ５３ 伝搬路推定部５５ フィードバック情報生成部５７ チャネル等化部５９ デマッピング部６１ データ復調部６３ チャネル復号部７３ 伝搬路推定部７５ フィード 1, 1-1 the base station apparatus 2-1～2-4,20 terminal 21 channel encoder 23 data modulation unit 25 mapping unit 27 precoding unit 27-1 linear filter generating unit 27-2 perturbation vector search unit 27 -3 transmission signal generation unit 29 antenna unit 29-1 IFFT section 29-2 GI insertion section 29-3 wireless transmitting unit 29-4 radio receiver 29-5 antenna 31 control information acquisition unit 33 channel information acquisition unit 35 control information generating unit 51 terminal antenna part 51-1 radio reception section 51-2 radio transmission part 51-3 GI removal part 51-4 FFT parts 51-5 reference signal separation section 51-6 control information acquisition section 51-7 antenna 53 propagation path estimation unit 55 feedback information generating unit 57 channel equalizer 59 demapping unit 61 data demodulator 63 channel decoding section 73 channel estimator 75 feed バック情報生成部９１ チャネル符号化部９３ データ変調部９５ マッピング部１０１ 参照信号分離部１０３ 伝搬路推定部１０５ 制御情報生成部１１２ 伝搬路推定部１１４ チャネル等化部１１６ デマッピング部１１８ データ復調部１２０ チャネル復号部１２２ 上りリンク信号生成部 Back information generation unit 91 channel encoder 93 data modulation unit 95 mapping unit 101 reference signal separating unit 103 channel estimation unit 105 control information generating unit 112 channel estimation unit 114 channel equalization unit 116 demapping unit 118 data demodulation unit 120 channel decoding unit 122 uplink signal generation unit
複数のアンテナを備える基地局装置から非線形プリコーディングが施され空間多重された無線信号を受信する端末装置であって、 A terminal apparatus for receiving a radio signal nonlinear precoding spatially multiplexed decorated from a base station apparatus having a plurality of antennas,
前記基地局装置との間の伝搬路情報を推定する伝搬路推定部と、 A channel estimation unit for estimating the propagation path information between the base station apparatus,
前記基地局装置で算出された線形フィルタを取得する制御情報取得部と、 A control information acquisition unit that acquires a linear filter calculated in the base station apparatus,
第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうチャネル等化部と、を備えることを特徴とする端末装置。 To the radio signal received by the first time, based on the propagation path information and the linear filter at the second time is also in the past than the first time, the channel equalization unit performs channel equalization processing , the terminal apparatus comprising: a.
前記第２の時刻における伝搬路情報を含むフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成部と、 A feedback information generator for generating feedback information including the channel information in the second time,
前記フィードバック情報を前記基地局装置へ通知する無線送信部と、を更に備えることを特徴とする請求項１記載の端末装置。 Terminal device according to claim 1, further comprising a, a radio transmitting section for notifying the feedback information to the base station apparatus.
前記無線送信部は、前記基地局装置に対して参照信号を送信することを特徴とする請求項２記載の端末装置。 The wireless transmitting unit, the terminal device according to claim 2, wherein transmitting the reference signal to the base station apparatus.
前記チャネル等化部は、前記基地局装置との間の第２の時刻における伝搬路利得と前記基地局装置で算出された線形フィルタとから求められる伝搬路推定値に基づいて、第１の時刻で前記受信した無線信号に対してチャネル等化処理を行なうことを特徴とする請求項２に記載の端末装置。 The channel equalizer based on the channel estimation value obtained from the channel gain and the linear filter calculated in the base station apparatus at a second time between the base station apparatus, a first time in the terminal device according to claim 2, characterized by performing channel equalization processing on the radio signal thus received.
前記線形フィルタは、前記第２の時刻における伝搬路情報に基づいて算出されたことを特徴とする請求項２に記載の端末装置。 The linear filter, the terminal device according to claim 2, characterized in that calculated on the basis of the channel information in the second time.
前記基地局装置から受信した無線信号に対して、前記基地局装置で線形フィルタの算出に用いられた伝搬路情報と同一の伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうチャネル等化部と、を備えることを特徴とする端末装置。 Channel to the radio signal received from the base station apparatus, on the basis of the same channel information, and the linear filter and the channel information used by the base station apparatus to calculate the linear filter performs channel equalization processing terminal device comprising: an equalizing unit.
複数のアンテナを備え、非線形プリコーディングを施し空間多重した無線信号を第１の時刻に請求項１から請求項３のいずれかに記載の複数の端末装置に対して送信する基地局装置であって、 Comprising a plurality of antennas, a base station apparatus for transmitting to a plurality of terminal apparatus according to a radio signal spatially multiplexed subjected to nonlinear precoding claims 1 to first time to one of claims 3 ,
前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報に基づいて、前記各端末装置に送信する信号に非線形プリコーディングを施す非線形プリコーディング部と、 Based on the channel state information at the second time is also in the past than the first time, the nonlinear precoding unit for performing nonlinear precoding on signals to be transmitted to the each terminal device,
線形フィルタを示す情報を含む制御情報を生成する制御情報生成部と、 A control information generator for generating control information including information indicating a linear filter,
前記無線信号および前記制御情報を前記各端末装置に対して送信する送信部と、を備えることを特徴とする基地局装置。 The radio signal and base station apparatus characterized by comprising: a transmission unit configured to transmit the control information to each terminal device.
前記第２の時刻における伝搬路情報を含むフィードバック情報を取得する取得部と、 An acquisition unit that acquires feedback information including the channel information in the second time,
前記フィードバック情報から前記第２の時刻における伝搬路情報を取得する伝搬路情報取得部と、を更に備え、 Additionally and a channel information obtaining unit for obtaining channel information in the second time from the feedback information,
前記非線形プリコーディング部は、前記第２の時刻における伝搬路情報に基づいて、前記各端末装置に送信する信号に非線形プリコーディングを施すことを特徴とする請求項７記載の基地局装置。 The nonlinear precoding unit, on the basis of the channel state information at the second time, the base station apparatus according to claim 7, wherein the performing nonlinear precoding on signals to be transmitted to each terminal device.
前記第２の時刻において、前記端末装置から参照信号を含む無線信号を受信する受信部と、 In the second time, a receiving unit that receives a radio signal including a reference signal from the terminal device,
前記受信した無線信号から参照信号を分離する参照信号分離部と、 A reference signal separator for separating the reference signal from a radio signal received;
前記参照信号に基づいて、前記第２の時刻における前記端末装置との間の伝搬路情報を推定する推定部と、を備え、 Based on the reference signal, and an estimation unit that estimates a propagation path information between the terminal device in the second time,
前記非線形プリコーディング部は、前記第２の時刻における前記端末装置との間の伝搬路情報に基づいて、前記端末装置へ送信する信号に非線形プリコーディングを施すことを特徴とする請求項７記載の基地局装置。 The nonlinear precoding unit, based on the channel information between the terminal device in the second time, according to claim 7, wherein the performing nonlinear precoding on signals to be transmitted to the terminal device base station apparatus.
請求項１記載の端末装置と、請求項７記載の基地局装置と、から構成されることを特徴とする無線通信システム。 Wireless communication system, wherein the terminal device according to claim 1, and a base station apparatus according to claim 7, in that they are composed of.
複数のアンテナを備える基地局装置から非線形プリコーディングが施され空間多重された無線信号を受信する端末装置の受信方法であって、 A reception method of a terminal device that receives the radio signal nonlinear precoding spatially multiplexed decorated from a base station apparatus having a plurality of antennas,
前記基地局装置との間の伝搬路情報を推定するステップと、 Estimating a channel state information between the base station apparatus,
前記基地局装置で算出された線形フィルタを取得するステップと、 Acquiring a linear filter calculated in the base station apparatus,
第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なうステップと、を少なくとも含むことを特徴とする受信方法。 To the radio signal received by the first time, based on the propagation path information and the linear filter at the second time is also in the past than the first time, and performing a channel equalization process, at least receiving method which comprises.
端末装置に実装されることによって、前記端末装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、 By being mounted in the terminal device, an integrated circuit to exhibit a plurality of functions to the terminal device,
複数のアンテナを備える基地局装置から非線形プリコーディングが施され空間多重された無線信号を受信する機能と、 A function of receiving a radio signal nonlinear precoding spatially multiplexed decorated from a base station apparatus having a plurality of antennas,
前記基地局装置との間の伝搬路情報を推定する機能と、 A function of estimating the propagation path information between the base station apparatus,
前記基地局装置で算出された線形フィルタを取得する機能と、 The function of acquiring a linear filter calculated in the base station apparatus,
第１の時刻で受信した前記無線信号に対して、前記第１の時刻よりも過去の第２の時刻における伝搬路情報および前記線形フィルタに基づいて、チャネル等化処理を行なう機能と、の一連の機能を前記端末装置に発揮させることを特徴とする集積回路。 To the radio signal received by the first time, based on the propagation path information and the linear filter in the first than the time the second time in the past, the function of performing a channel equalization process, a series of integrated circuit of the function, characterized in that exert on the terminal device.
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