专利名称：基站装置以及信息反馈方法
技术领域：
本发明涉及基站装置以及信息反馈方法，特别涉及与上行链路的多天线传输对应的基站装置以及信息反馈方法。
背景技术：
在UMTS(通用移动通讯系统Universal Mobile Telecommunications System)网络中，以频率利用效率的提高、数据速率的提高为目的，采用HSDPA(快速下行链路分组接入)、HSUPA (快速上行链路分组接入)，从而最大限度地发挥基于W-CDMA (宽带码分多址 Wideband Code Division Multiple Access)的系统的特征。对于该UMTS网络，以进一步的快速数据速率、低延迟等为目的，研究长期演进(LTE =Long Term Evolution) 0第三代的系统利用大致5MHz的固定频带，从而在下行线路中能够实现最大2Mbps 左右的传输率。另一方面，在LTE方式的系统中，利用1. 4MHz 20MHz的可变频带，在下行线路能够实现最大300Mbps左右的传输率，在上行线路能够实现75Mbps左右的传输率。此夕卜，在UMTS网络中，以进一步的宽带化以及快速化为目的，还研究LTE的后继的系统(例如，高级LTE (LTE-A))。例如在LTE-A中，预定将LTE标准的最大系统频带的20MHz扩展到 100MHz 左右。另外，作为通过多个天线发送接收数据，并提高吞吐量、频率利用效率的无线通信技术，提出了 MIMO天线系统(例如，参照非专利文献1)。在LTE方式的系统中，作为下行链路MIMO模式，规定空间复用传输模式(SU-MIMI0(单用户MIMO(Single User ΜΙΜΟ)))与发送分集传输模式这两个模式。空间复用传输模式在同一个频率、时间下，空间上复用多个流信号而进行发送，对峰值数据速率(peak data rate)增大具有效果。发送分集传输模式从多个天线发送空间-频率(时间)编码后的同一流信号，且对发送天线分集效果引起的小区端用户的接收质量改善有效。在这样的MIMO天线系统中，提出了根据各移动台接收机中的接收状态，将空间复用的层数控制为最佳的技术(秩自适应(rank adaptation))。在该秩自适应中，基站发送机进行控制，使得基于下行链路的信道信息(接收SINR、天线之间的衰减相关)，对信道状态良好的移动台接收机以空间复用传输模式进行信息传输，另一方面对信道状态差的移动台接收机以发送分集传输模式进行信息传输。在该秩自适应中，从移动台发送机对基站接收机反馈空间复用的层数作为反馈信息(秩信息)。该秩信息对信息传输带来较大的影响， 对基站接收机适当地进行反馈非常重要。现有技术文献非专利文献非专利文献1 :3GPP TR 25. 913 [1]
发明内容
发明要解决的课题
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如上所述，在LTE-A中，最大系统带宽扩展到100MHz左右，同时最大发送天线数扩展到8个，且预定在上行线路中实现最大500Mbps左右的传输速率。实现这样的上行线路中的传输速率，上行链路的MIMO传输的利用是不可欠缺的，在该上行链路MIMO传输中，期待与下行链路的MIMO传输同样地有效利用秩自适应。但是，在LTE-A等LTE的后继系统中， 并未规定上行链路的MIMO传输中的秩自适应中的反馈秩信息的方法。在MIMO天线系统的性质上，认为要求在考虑了用于对基站发送机反馈应对移动台发送机的天线设定的相位/ 幅度控制量(PMI =Precoding Matrix hdicator (预编码矩阵指示符))的反馈信息(用于预编码的反馈信息)的基础上，决定这样的秩信息的反馈方法。本发明的目的是鉴于这样的实情而完成的，提供能够对用户装置适当地反馈用于上行链路MIMO传输中的秩自适应以及预编码的反馈信息的基站装置以及信息反馈方法。用于解决课题的方法本发明的基站装置的特征在于，包括秩信息决定单元，决定与上行链路中的空间复用的层数对应的秩信息；控制量决定单元，决定在对于用户装置的发送天线的加权中使用的发送相位和/或发送幅度的控制量；以及发送单元，通过来自上位层的信号对所述用户装置发送在所述秩信息决定单元决定的所述秩信息，并通过控制信道信号对所述用户装置发送在所述控制量决定单元决定的所述控制量。根据这样的结构，对用户装置通过来自上位层的信号发送在秩信息决定单元决定的秩信息，并通过控制信道信号发送在控制量决定单元决定的控制量，由此能够适当地对用户装置反馈用于上行链路MIMO传输中秩自适应以及预编码的反馈信息。特别地，通过来自上位层的信号来发送秩信息，由此与通过控制信道信号来发送的情况相比，能够高质量地将秩信息反馈给用户装置，因此能够防止用户装置中的秩信息的错误识别，且能够防止吞吐量特性由于秩信息的错误识别而变差等。此外，通过控制信道信号来发送控制量，由此能够动态地切换上行链路MIMO传输中的对于发送天线的控制量，因此可实现灵活地应对上行链路的信道状态的信息传输。本发明的基站装置的特征在于，包括秩信息决定单元，决定与上行链路中的空间复用的层数对应的秩信息；控制量决定单元，决定在对于用户装置的发送天线的加权中使用的发送相位和/或发送幅度的控制量；以及发送单元，通过控制信道信号对所述用户装置发送在所述秩信息决定单元中决定的所述秩信息以及在所述控制量决定单元中决定的所述控制量。根据这样的结构，对用户装置通过控制信道信号发送在秩信息决定单元中决定的秩信息以及在控制量决定单元中决定的控制量，由此可适当地对用户装置反馈用于上行链路MIMO传输中的秩自适应以及预编码的反馈信息。特别地，通过控制信道信号来发送秩信息以及控制量这两者，由此能够动态地切换上行链路MIMO传输中的秩自适应中的秩数、以及预编码中的控制量，因此能够进行灵活地应对上行链路的信道状态的信息传输。发明效果根据本发明，对用户装置通过来自上位层的信号或控制信道信号来发送在秩信息决定单元决定的秩信息，且通过控制信道信号来发送在控制量决定单元决定的控制量，由此能够适当地对用户装置反馈用于上行链路MIMO传输中的秩自适应以及预编码的反馈信肩、ο
图1是应用本发明的MIMO系统的概念图。图2是表示本发明的实施方式1的基站装置具有的码本的一例的图。图3是表示实施方式1的基站装置具有的码本的一例的图。图4是表示在实施方式1的基站装置中，成为秩自适应中的测定对象的频带的一例的图。图5是应用实施方式1的基站装置的移动通信系统的网络结构图。图6是表示实施方式1的基站装置的结构的部分方框图。图7是实施方式1的基站装置的基带信号处理单元的功能方框图。图8是表示实施方式1的移动台的结构的部分方框图。图9是实施方式1的移动台的基带信号处理单元的功能方框图。图10是表示本发明的实施方式2的基站装置具有的码本的一例的图。图11是表示实施方式2的基站装置具有的码本的一例的图。图12是实施方式2的基站装置的基带信号处理单元的功能方框图。图13是实施方式2的移动台的基带信号处理单元的功能方框图。
具体实施例方式以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。首先，以图1所示的MIMO系统为前提，说明应用本发明的基站装置的MIMO系统中进行的上行链路MIMO传输中的秩自适应以及预编码。图1是应用本发明的基站装置Node B的ΜΙΜΟ系统的概念图。另夕卜，在图1所示的MIIMO系统中，表示用户装置UE以及基站装置Node B分别具有两条天线的情况。图1所示的MIMO系统的上行链路MIMO传输中的秩自适应中，在基站装置Node B 中，基于上行链路的信道状态(接收SINR、天线之间的衰减相关)，选择用于表示最佳的空间复用的层数的秩信息，并在下行链路中对用户装置UE反馈该秩信息。例如，对上行链路的信道状态良好的用户装置UE反馈用于表示以空间复用传输模式进行信息传输的内容的秩信息(这里，例如是表示层数为“2”的秩信息)，另一方面对信道状态差的用户装置UE反馈用于表示以发送分集传输模式进行信息传输的内容的秩信息(这里，是表示层数为“1” 的秩信息)。在用户装置UE中，根据从基站装置Node B反馈的秩信息来决定层数，并从各天线进行信息传输。另一方面，在图1所示的MIMO系统的上行链路MIMO传输中的预编码中，在基站装置Node B中，利用来自各天线的接收信号而测定信道变动量，并基于测定的信道变动量，选择将来自各发送天线的发送数据进行合成后的吞吐量(或接收SINR)成为最大的相位/幅度控制量(预编码权重)。然后，将该选择的预编码权重通过下行链路反馈给用户装置UE。 在用户装置UE中，根据从基站装置Node B反馈的预编码权重，对发送数据进行预编码后， 从各天线进行信息传输。基站装置Node B包括基于上行链路中的信道状态，决定秩自适应中的最佳的秩信息的功能；以及决定预编码中的最佳的预编码权重的功能，且具有将这些秩信息以及预编码权重反馈给用户装置UE的功能。例如，基站装置Node B具有决定了基站装置Node B 自身以及用户装置UE两者已知的N个预编码权重的码本，并从该码本内的N个预编码权重中选择最佳的预编码权重，而且能够对用户装置UE仅反馈其索引。在本发明中，发送相位 /幅度控制量是包括发送预编码权重自身、以及仅发送索引(号码)的概念。另外，对于基站装置Node B具有的码本的内容将在后面叙述。用户装置UE包括将上行发送数据分配为与层数对应的量的层映射单元10、与两条发送天线#1、#2对应的两个系统的乘法器lla、llb、无线发送电路12、13。若输入上行发送数据，则由层映射单元10将其分配为与基于从基站装置Node B反馈的秩信息的层数对应的量后，由乘法器IlaUlb对上行发送数据乘以预编码权重而分别控制(偏移)相位/ 幅度，且从两条发送天线#1、#2发送相位/幅度被偏移的发送数据。在本发明的基站装置Node B中，将这样的在上行链路ΜΙΜΟ传输中的秩自适应中使用的秩信息、以及在预编码中使用的预编码权重适当地反馈给用户装置UE，并可靠地实现上行链路MIMO传输。以下，说明在本实施方式的基站装置Node B中的上行链路ΜΙΜΟ传输中利用的信息反馈方法。(实施方式1)在实施方式1的基站装置Node B的信息反馈方法中，将用于上行链路ΜΙΜΟ传输中的秩自适应的秩信息通过来自上位层的信号(例如，RRC信号)反馈给用户装置UE，并将用于上行链路的MIMO传输中的预编码的预编码权重通过控制信道信号反馈给用户装置UE。这里，秩信息是用于将最佳的空间复用的层数反馈给用户装置UE的信息，其包含基于层数的秩数、能够将该秩数传达给用户装置UE的信息。能够将秩数传达给用户装置UE 的信息中，包含上行链路发送模式(即，空间复用传输模式或发送分集传输模式)。以下，除了特别讲明的情况，设对秩信息为秩数的情况进行说明。在该信息反馈方法中，通过来自上位层的信号(RRC信号)反馈秩信息，由此与通过控制信道信号反馈的情况相比，能够高质量地将秩信息反馈给用户装置UE，因此能够防止用户装置UE中的秩信息的错误识别，能够防止吞吐量特性由于秩信息的错误识别而变差等。另一方面，通过控制信道信号对用户装置UE反馈预编码权重，由此能够动态地切换上行链路MIMO传输中的预编码权重，因此可实现灵活地应对上行链路的信道状态的信息传输。在实施方式1的基站装置Node B中，具有码本，该码本预先对每个秩信息(秩数) 决定用于表示对于用户装置UE的天线#1、#2的预编码权重的多种索引，且能够仅反馈与最佳的预编码权重对应的索引。另外，用户装置UE也具有该码本。图2是表示实施方式1的基站装置Node B具有的码本的一例的图。在图2所示的码本中，与层数为“1”的情况下选择的秩1以及层数为“2”的情况下选择的秩2相关联地，注册了四个预编码权重(PMI 预编码矩阵指示符)，且各预编码权重与索引相关联。在基站装置Node B中，通过RRC信号反馈了秩信息的基础上，反馈如上那样注册在码本上的索引，从而能够减少在反馈预编码权重时所需的信息量。例如，在对用户装置UE 指示将层数设为“2”且以预编码权重W2itl进行信息传输的情况下，通过RRC信号反馈秩2， 同时通过控制信道信号反馈图2所示的索引#0。在用户装置UE中，通过接受该索引#0的反馈，能够参照码本识别出预编码权重W2,『
另外，在反馈用于上行链路MIMO传输中的预编码的预编码权重时，当上行链路中的信道状态变差，且利用了 SRS(探测RS)的信道变动的估计精度变差的情况下，有时相对于通过闭环控制进行上行链路MIMO传输，通过开环控制进行上行链路MIMO传输较好。图 3是表示决定了与这样的开环控制对应的上行链路传输模式的码本的一例的图。在图3所示的码本中，与层数为“1”时选择的秩1以及层数为“2”时选择的秩2相关联地，注册了三个预编码权重(PMI)以及与开环控制对应的两个上行链路传输模式，且各预编码权重以及上行链路传输模式与索引相关联。另外，与该上行链路传输模式相关联的索引起到传输模式索引的功能。在与秩1的开关控制对应的上行链路传输模式中，注册了 OL(开环)发送分集传输模式，在与秩2的开环控制对应的上行链路传输模式中，注册了 OL空间复用传输模式，且分别与索引#3相关联。在基站装置Node B中，通过反馈在这样的码本中注册的索引，减少在反馈预编码权重时所需的信息量，且在上行链路中的信道状态变差而信道变动的估计精度变差的情况下能够减少接收质量变差。例如，在通过RRC信号反馈秩1的情况下，在反馈了索引#3的情况下，可对用户装置UE反馈通过开环型的发送分集传输模式进行信息传输。此外，在实施方式1的基站装置Node B中，在决定秩自适应中的最佳的秩信息时， 能够选择测定在上行链路中的信道状态的频带。例如，在基站装置Node B中能够作为测定对象而选择以下的状态，且能够决定各频带中的最佳的秩如图4(a)所示，应用基站装置Node B的ΜΙΜΟ系统的系统频带整体(这里设为40MHz)的信道状态；如图4(b)所示，将 MIMO系统的系统频带分割为多个块的分量载波(这里设为20MHz)的每一个的信道状态； 以及如图4(c)所示，在MIMO系统中，对用户装置UE分配的频带的资源块被分割为成为一部分子带分离的状态的多个簇块(cluster block)的情况下，每个该簇块的信道状态。此时，如图4(c)所示那样，被调度的资源块分离为互相分开的多个“子带的块”的情况下，将各个由一个或多个子带构成的“子带的块^^为簇块。这里，将由子带#2以及#3 构成的“子带的块”设为第1簇块，将子带#5设为第2簇块。在基站装置Node B中，对每个簇块选择最佳的秩，将对于第1簇块的秩信息以及对于第2簇块的秩信息这两个秩信息经由下行链路反馈给用户装置UE。在这样选择秩自适应中的最佳秩信息时，通过设为可选择用于测定上行链路中的信道状态的频带，从而根据上行链路的信道状态减少下行链路中的信息量，可得到与LTE 方式的用户终端UE的向后兼容性以及吞吐量特性的改善这样的效果。即，在根据MIMO系统的系统频带整体的信道状态选择最佳的秩的情况下，通过在系统频带整体共同的秩信息进行信息传输，由此可减少用于通过下行链路反馈秩信息的信息量。此外，在基于将MIMO 系统的系统频带分割为多个块的每一个分量载波的信道状态选择最佳的秩信息的情况下， 对于以分量载波设为可应对的最大系统频带的LTE方式的移动终端UE,也能够使其通过最佳的秩信息进行信息传输，因此可确保与该用户终端UE的向后兼容性。而且，在根据对用户装置UE分配的每一个簇块的的信道状态而选择最佳的秩信息的情况下，对每个簇块切换用户装置UE中的发送数据的层数，由此能够减少基站装置Node B中的接收错误，且可改善吞吐量特性。另外，在以上的说明中，说明了从基站装置Node B通过RRC信号对用户装置UE反馈秩数作为秩信息的情况。在这样作为秩信息而反馈秩数的情况下，用户装置UE中能够直接识别发送数据的层数，可有效地进行用于切换发送数据的层数的处理。但是，作为为了实现上行链路MIMO传输中的秩自适应而对用户装置UE反馈的秩信息，如上所述那样，也可以是上行链路传输模式。在这样作为秩信息而通过RRC信号反馈上行链路传输模式的情况下，也能够得到与反馈秩数的情况相同的效果。由此是在作为秩信息而反馈上行链路传输模式的情况下，与秩数相比，能够减少要反馈的信息的种类，因此可减少用于反馈秩信息的信息量。此外，还可以反馈这样的上行链路传输模式与秩数的组合作为秩信息。以下，说明具有实施方式1的基站装置Node B以及用户装置UE的移动通信系统的结构。图5是应用实施方式1的基站装置Node B的移动通信系统的网络结构图。移动通信系统1000 例如是应用高级 LTE (LTE (Long Term Evolution) -Advanced) 的系统。移动通信系统1000具有基站装置200以及与基站装置200进行通信的多个移动台100 (IOO1UOO2UOOy · · · 100η，η是η > 0的整数)。基站装置200与上位层例如接入网关装置300连接，接入网关装置300与核心网络400连接。移动台IOOn在小区50中与基站装置200通过演进的UTRA与UTRAN进行通信。另外，接入网关装置300又可被称为MME/ SGW(移动性管理实体/服务网关)。各移动台(IOO1UOO2UOO3^ · · · IOOn)具有相同的结构、功能、状态，因此在以下的
说明中，设在没有特别讲明的情况下，作为移动台100进行说明。为了便于说明，与基站装置200进行无线通信的是移动台100，但更一般地，可以是包含移动终端还包含固定终端的用户装置(UE :User Equipment)。在移动通信系统1000中，作为无线接入方式，对于下行链路应用OFDMA(正交频分多址接入)，对于上行链路应用基于SC-FDMA(单载波频分多址接入)的无线接入。这里，OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)是将频带分割为多个窄的频带(副载波)，并对各副载波载置数据而进行传输的多载波传输方式。 SC-FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)是将系统频带对每个终端分割为由一个或连续的资源块构成的频带，多个终端利用互相不同的频带，从而减少终端之间的干扰的单载波传输方式。这里，说明演进的UTRA与UTRAN中的通信信道。对于下行链路，利用在各移动台100中共享的物理下行链路共享信道(PDSCH :Physical Downlink Shared Channel)与作为下行链路的控制信道的物理下行链路控制信道(PDCCH=Physical Downlink Control Channel、又称为下行L1/L2控制信道)。通过上述物理下行链路共享信道，传输用户数据、 即通常的数据信号。此外，通过物理下行链路控制信道，反馈用于上行链路的MIMO传输的预编码信息、利用物理下行链路共享信道进行通信的用户的ID、该用户数据的传输格式的信息、即下行链路调度信息、以及利用物理上行链路共享信道进行通信的用户的ID、该用户数据的传输格式的信息、即上行链路调度许可等。此外，在下行链路中，发送物理-广播信道(P-BCH)和动态广播信道(D-BCH)等广播信道。通过P-BCH传输的信息是主消息块(MIB)，通过D-BCH传输的信息是系统消息块 (SIB)。D-BCH映射在PDSCH，从而从基站装置200传输到移动台100η。另外，在实施方式1 的基站装置200中，用于反馈秩信息的RRC信号映射到PDSCH而传输到移动台100η。对于上行链路，使用在各移动台100中共享使用的物理上行链路共享信道 (PUSCH Physical Uplink Shared Channel)与作为上行链路的控制信道的物理上行链路控制信道(PUCCH :Physical Uplink Control Channel)。通过物理上行链路共享信道，传输用户数据、即通常的数据信号。此外，通过物理上行链路控制信道，传输用于下行链路MIMO 传输的预编码信息、对于下行链路的共享信道的送达确认信息、下行链路的无线质量信息 (CQI 信道质量指示符)等。此外，在上行链路中，定义用于初始连接等的物理随机接入信道(PRACH =Physical Random Access Channel)。移动台100在PRACH中对基站装置200发送随机接入前导码。接着，参照图6说明实施方式1的基站装置200的结构。如图6所示，本实施方式的基站装置200具有用于MIMO传输的两个发送接收天线20h、202b、放大器单元20如、 204b、发送接收单元206a、206b、基带信号处理单元208、呼叫处理单元210、传输路径接口 212。另外，发送接收单元206a、206b起到本发明中的发送单元的作用。要通过下行链路从基站装置200对移动台100发送的用户数据从位于基站装置 200的上层的上位站、例如接入网关装置300经由传输路径接口 212输入到基带信号处理单元 208。在基带信号处理单元208中，进行PDCP层的处理、用户数据的分割/结合、RLC(无线链路控制)重发控制的发送处理等的RLC层的发送处理、MAC(介质接入控制)重发控制、 例如HARQ (混合自动重复请求(Hybrid Automatic Repeat reQuest))的发送处理、调度、 传输格式选择、信道编码、快速傅立叶反变换(IFFT dnverse Fast Fourier ^Transform)处理、预编码处理，从而转发给发送接收单元206a、206b。此外，针对物理下行链路控制信道的信号，也进行信道编码、快速傅立叶反变换等发送处理，从而转发给发送接收单元206a、
206b ο此外，基带信号处理单元208通过上述的广播信道，对移动台100反馈用于该小区中的通信的控制信息。用于该小区中的通信的控制信息例如包含上行链路或下行链路中的系统带宽、对移动台100分配的资源块信息、用于生成PRACH中的随机接入前导码的信号的根序列的识别信息(Root Sequence Index)等。在发送接收单元206a、206b中，实施将从基带信号处理单元208对每个天线进行预编码而输出的基带信号变换为无线频带的频率变换处理，此后，通过放大器单元20如、 204b放大而从发送接收天线20加、20沘发送。另一方面，对于通过上行链路从移动台100对基站装置200发送的数据，在发送接收天线20h、202b接收的无线频率信号被放大器单元2(Ma、204b放大，并在发送接收单元 206a、206b进行频率变换而变换为基带信号，并输入到基带信号处理单元208。在基带信号处理单元208中，对于被输入的基带信号中包含的用户数据，进行FFT 处理、IDFT处理、纠错解码、MAC重发控制的接收处理、RLC层、PDCP层的接收处理，并经由传输路径接口 212转发到接入网关装置300。呼叫处理单元210进行通信信道的设定、释放等呼叫处理、无线基站200的状态管
理、无线资源的管理。图7是实施方式1的基站装置200的基带信号处理单元208的功能方框图。接收信号中包含的参考信号被输入到同步检测/信道估计单元221。同步检测/信道估计单元 221基于从移动台100接收到的参考信号的接收状态，估计上行链路的信道状态。另一方面，输入到基带信号处理单元208的接收信号被CP (循环前缀)除去单元222除去了被附
10加到该接收信号上的循环前缀后，在快速傅立叶变换单元223进行傅立叶变换而变换为频域的信息。变换为频域的信息的接收信号通过副载波解映射单元2M解映射到频域。副载波解映射单元2M与移动台100中的映射对应地进行解映射。频域均衡化单元225基于从同步检测/信道估计单元221提供的信道估计值，对接收信号进行均衡化。离散傅立叶反变换单元2 对接收信号进行离散傅立叶反变换，从而将频域的信号变回时域的信号。数据解调单元227以及数据解码单元2 基于传输格式(编码率、解调方式)，再现发送数据。调度器231基于从同步检测/信道估计单元221提供的信道估计值，决定上行下行链路的资源分配内容。成为调度的基础的用于质量测定的参考信号需要占据跨越整体资源块(系统频带)的频带。移动台100通过比实际资源分配的资源块还宽的频带发送质量测定用参考信号。调度器231能够从未图示的CQI测定单元取得信道状态信息。该CQI测定单元根据从移动台100接收的宽频的质量测定用参考信号，测定信道状态。预编码权重/秩数选择单元232基于从同步检测/信道估计单元221提供的信道估计值，根据对移动台100分配的资源块上的上行链路的接收质量，决定用于在该移动台 100中对每个天线控制发送信号的相位和/或幅度的预编码权重。即，预编码权重/秩数选择单元232起到本发明中的控制量决定单元的作用。特别地，预编码权重/秩数选择单元 232根据对移动台100分配的资源块上的上行链路的接收质量，能够决定用于在移动台100 中对每个天线控制发送信号的相位和/或幅度的预编码权重。此外，预编码权重/秩数选择单元232基于从同步检测/信道估计单元221提供的信道估计值，决定用于表示上行链路中的空间复用的层数的秩数。即，预编码权重/秩数选择单元232起到本发明中的秩信息决定单元的作用。在这样决定预编码权重和秩数时，预编码权重/秩数选择单元232选择使吞吐量 (或接收SINR)最大的预编码权重(PMI)和秩数(RI 秩指示符(Rank Indicator)).在决定预编码权重时，具有决定了上述的多种预编码权重的索引的码本，能够从该码本选择索弓丨。(参照图2、图幻。此外，在决定秩数时，能够选择成为上行链路中的测定对象的频带。 (参照图4)。例如，如图4(a)所示，预编码权重/秩数选择单元232能够选择系统频带整体(这里设为40MHz)的信道状态作为测定对象，并根据该信道状态，选择最佳的秩数。此外，如图 4(b)所示，能够选择将系统频带分割为多个块的每个分量载波的信道状态作为测定对象， 并根据该信道状态选择最佳的秩数。此外，如图4(c)所示，在对用户装置UE分配的频带的资源块被分割为成为一部分的子带分离的状态的多个簇块的情况下，能够选择每个该簇块的信道状态作为测定对象，并根据该信道状态选择最佳的秩数。反馈信息选择单元233选择从在预编码权重/秩数选择单元232中选择的预编码权重中最终反馈多少预编码信息。然后，将所选择的预编码信息作为反馈信息而输入到控制信息信号生成单元234。控制信息信号生成单元234中输入该反馈信息与对于移动台100 的资源分配信息。在控制信息信号生成单元234中，基于这些反馈信息以及资源分配信息， 生成对物理下行控制信道复用的L1/L2控制信息，并将其输入到OFDM调制单元235。上位层控制信息选择单元236基于在预编码权重/秩数选择单元232中选择的秩数，选择反馈哪一个秩数。具体地说，选择系统频带整体的一个秩数、每个分量载波的秩数、 以及每个簇块的秩数中的其中一个。然后，将选择的秩数作为反馈信息而输入到发送数据
11信号生成单元237。发送数据信号生成单元237中输入该反馈信息、以及对于移动台100的下行发送数据。在发送数据信号生成单元237中，基于这些反馈信息以及下行发送数据，生成在物理下行共享信道(PDSCH)中实际发送的下行发送数据，并将其输入到OFDM调制单元 235。在该发送数据信号生成单元237中生成的下行发送数据中包含用于反馈在上位层控制信息选择单元236中选择的秩数的RRC信号。OFDM调制单元235对包含从控制信息信号生成单元234输入的L1/L2控制信息以及从发送数据信号生成单元237输入的下行发送数据的2序列的信号实施OFDM调制处理， 并将其送出至发送接收单元206a、206b。这样在基站装置200中，基于从同步检测/信道估计单元221提供的信道估计值， 选择使吞吐量(或接收SINR)成为最大的秩数以及预编码权重，并将秩数包含在RRC信号中，另一方面，能够将预编码权重包含在被复用到PDCCH的L1/L2控制信息中而发送给用户
装置UE。接着，参照图8，说明实施方式1的移动台100的结构。如图8所示，本实施方式的移动台100包括用于MIMO传输的两个发送接收天线10加、10213、放大器单元10如、10413、发送接收单元106a、106b、基带信号处理单元108、应用单元110。对于下行链路的数据，在两个发送接收天线10h、102b中接收到的无线频率信号被放大器单元104a、104b放大，并在发送接收单元106a、106b被进行频率变换而变换为基带信号。该基带信号在基带信号处理单元108中被实施FFT处理、纠错解码、重发控制的接收处理等。在这样的下行链路的数据中，下行链路的用户数据被转发到应用单元110。应用单元110进行有关比物理层和MAC层上位的层的处理等。此外，在下行链路的数据中，广播信息也被转发到应用单元110。另一方面，对于上行链路的用户数据，从应用单元110输入到基带信号处理单元 108。在基带信号处理单元108中，进行重发控制(H-ARQ 混合ARQ)的发送处理、信道编码、 预编码、DFT处理、IFFT处理等后被转发到发送接收单元106a、106b。在发送接收单元106a、 106b中，进行用于将从基带信号处理单元108输出的基带信号变换为无线频带的频率变换处理，此后，在放大器单元l(Ma、104b中放大后从发送接收天线102110 发送。图9是实施方式1的移动台100的基带信号处理单元108的功能方框图。从发送接收单元106a、106b输出的接收信号被OFDM解调单元111解调。在OFDM解调单元111中解调后的下行链路的接收信号中，数据信号被输入到下行数据信号解码单元112，控制信号 (PDCCH)被输入到下行控制信号解码单元113。下行数据信号解码单元112解码下行链路的发送数据，并再现下行发送数据。该再现的发送数据中包含用于反馈上行链路的秩数的 RRC信号。下行控制信号解码单元113解码下行链路的控制信号(PDCCH)，并再现上行链路的预编码信息和调度信息(资源分配信息)等。在由下行数据信号解码单元112再现的下行发送数据中，上行链路的秩数被输入到串并变换单元114以及后述的码字(codeword)层映射单元119。串并变换单元114中， 输入该上行链路的秩数以及上行发送数据。串并变换单元114根据输入的上行链路的秩数，将发送数据串并变换为码字数量。另外，码字表示信道编码的编码单位，其数量(码字数量)根据秩数和/或发送天线数被唯一决定。这里，表示码字数量被决定为2的情况。另夕卜，码字数量与层数(秩数)未必相同。被串并变换单元114串并变换后的发送数据(码字信号#1、码字信号#2)被输入到数据编码单元llfe、115b。在数据编码单元11 中，来自串并变换单元114的码字信号#1被编码，并在数据编码单元11 中编码后的码字信号#1在数据调制单元116a被调制，且在离散傅立叶变换单元117a中被进行傅立叶反变换而将时间序列的信息变换为频域的信息。在副载波映射单元118a中，基于来自下行控制信号解码单元113的调度信息，进行在频域中的映射。然后，映射后的码字信号#1被输入到码字层映射单元119。数据编码单元115b、数据调制单元116b、离散傅立叶变换单元117b以及副载波映射单元118b中，也对码字信号#2进行同样的处理，映射后的码字信号#2被输入到码字层映射单元119。在码字层映射单元119中，根据来自下行数据信号解码单元112的上行链路的秩数，按照层数分配从副载波映射单元118a、118b输入的码字信号#1、#2。然后，被分配的码字信号#1、#2输入到预编码权重乘法单元120。在预编码权重乘法单元120中，基于来自下行控制信号解码单元113的上行链路的预编码信息，对每个发送接收天线10加、102b，对发送信号进行相位和/或幅度偏移(基于预编码的发送天线的加权)。由此，能够放大在基站装置200中的接收信号的接收功率， 能够改善吞吐量特性。预编码后，在快速傅立叶反变换单元121a、121b中对发送信号进行快速傅立叶反变换而将频域的信号变换为时域的信号。然后，在循环前缀附加单元12加、 122b中对发送信号附加循环前缀。这里，循环前缀起到用于吸收多路径传播延迟以及基站中的多个用户之间的接收定时差的保护间隔的作用。附加了循环前缀的发送信号被送出到发送接收单元106a、106b。在这样的移动台100中，对从基站装置200发送的下行数据信号、下行控制信息进行解码，得到从基站装置200反馈的秩数以及预编码权重。然后，基于这些秩数以及预编码权重，决定发送数据的层数，并以预编码权重进行预编码后，从天线102a、102b发送发送数据。即，在移动台100中，根据从基站装置200反馈的秩数以及预编码权重，能够将发送数据发送到基站装置200。这样，根据实施方式1的基站装置200中，对移动台100通过RRC信号发送在预编码权重/秩数选择单元232中决定的秩信息，且通过控制信道信号发送预编码权重，由此能够适当地对移动台100反馈用于上行链路MIMO传输中的秩自适应以及预编码的反馈信息 (秩信息、预编码信息)。此外，在移动台100中根据这样反馈的秩信息，决定发送数据的层数，并根据预编码信息对每个发送接收天线102a、102b,将发送信号进行相位和/或幅度偏移，从而可适当地实现上行链路MIMO传输。(实施方式2)在实施方式1的基站装置Node B的信息反馈方法中，将用于上行链路ΜΙΜΟ传输中的秩自适应的秩信息通过来自上位层的信号(RRC信号)反馈给用户装置UE，并将用于上行链路的MIMO传输中的预编码的预编码权重通过控制信道信号反馈给用户装置UE。在实施方式2的基站装置Node B的信息反馈方法中，与实施方式1的基站装置Node B的信息反馈方法的不同之处在于，用于上行链路的MIMO传输中的秩自适应的秩信息、以及用于上行链路的MIMO传输中的预编码的预编码权重均通过控制信道信号反馈给用户装置UE。在该信息反馈方法中，通过控制信道信号对用户装置UE反馈秩信息以及预编码权重这两者，由此能够动态地切换上行链路MIMO传输中的秩自适应中的秩数、以及预编码中的预编码权重，因此能够进行灵活地应对上行链路的信道状态的信息传输。在实施方式2的基站装置Node B中，具有预先决定了用于表示对于用户装置UE的天线#1、#2的预编码权重、以及秩信息(秩数)的组合的多种索引的码本，能够仅反馈与最佳的秩信息以及预编码权重对应的索引。另外，该码本还包含在用户装置UE中。图10是表示实施方式2的基站装置Node B具有的码本的一例的图。在图10所示的码本中，注册有在层数为“1”的情况下选择的秩1与四个预编码权重(PMI)的组合、以及层数为“2”的情况下选择的秩2与四个预编码权重(PMI)的组合，且各个组合与索引相关联。在基站装置Node B中，通过反馈这样注册在码本中的索引，从而能够减少在反馈秩信息以及预编码权重时所需的信息量。例如，对用户装置UE指示将层数设为“2”且以预编码权重W2,Q进行信息传输的情况下，通过控制信道信号反馈索引#4。在用户装置UE中， 通过接受该索引#4的反馈，能够参照码本而识别秩2以及预编码权重W2,『此外，在实施方式2的基站装置Node B中，也与实施方式1的基站装置Node B相同，在选择秩自适应中的最佳的秩信息时，能够选择用于测定上行链路中的信道状态的频带。即，在实施方式2的基站装置Node B中，也能够选择系统频带整体的信道状态、每个分量载波的信道状态、每个簇块的信道状态作为测定对象，并且能够选择各频带中的最佳的秩信息。另外，也可以在基站装置Node B中，具有图10所示的码本以及图2所示的码本这两者，且利用用于表示秩信息与预编码权重的组合的索引、以及用于表示预编码权重的索弓丨，对用户装置UE反馈秩信息以及预编码权重。在这样反馈秩信息以及预编码权重的情况下，如图4(c)所示，在对每个簇块反馈秩信息且要反馈的秩信息相同的情况下，可减少用于反馈秩信息的信息量。例如，当图4(c)所示的第1、第2簇块的秩数共同为秩2，且第1、 第2簇块的预编码权重分别为预编码权重W2,『W2,3的情况下，首先，在反馈图10所示的索引#0后，反馈图2所示的索引#3，从而可减少用于反馈有关第2簇块的秩数的信息量。此外，在实施方式2的基站装置Node B的反馈方法中，也在反馈用于上行链路 MIMO传输中的预编码的预编码权重时，当上行链路中的信道状态变差，且利用了 SRS (探测 RS)的信道变动的估计精度变差的情况下，与通过闭环控制进行上行链路MIMO传输相比， 有时通过开环控制进行上行链路MIMO传输较好。图11是表示决定了与这样的开环控制对应的上行链路传输模式的码本的一例的图。在图11所示的码本中，注册在层数为“1”的情况下选择的秩1与三个预编码权重(PMI)的组合、层数为“2”的情况下选择的秩2与三个预编码权重(PMI)的组合、与开环控制对应的两个上行链路传输模式，且各组合以及上行链路传输模式与索引相关联。在与开环控制对应的上行链路传输模式中，注册有OL (开环) 发送分集传输模式以及OL空间复用传输模式，且分别与索引#3、#7相关联。在基站装置Node B中，通过反馈在这样的码本中注册的索引，减少在反馈秩信息以及预编码权重时所需的信息量，且能够减少在上行链路中的信道状态变差而信道变动的估计精度变差的情况下接收质量变差。例如，在通过控制信道信号反馈秩1以及预编码权重Wu的情况下，在反馈了秩#3时，可对用户装置UE指示通过开环型的发送分集传输模式进行信息传输。另外，在实施方式2的基站装置Node B的信息反馈方法中，在反馈秩信息以及预编码权重时，考虑作为控制信道信号而利用PDCCH的情况、以及利用不同于PDCCH的反馈用的控制信道信号(例如，PHICH(物理混合ARQ指示符信道))的情况。当利用前者作为控制信道信号的情况下，能够与调度信息等控制信息一同发送秩信息以及预编码权重，因此可利用已知的控制信道信号反馈秩信息以及预编码权重。另一方面，当利用后者作为控制信道信号的情况下，与通过PDCCH反馈秩信息以及预编码权重的情况相比，能够高质量地反馈秩信息以及预编码权重。由此，能够防止用户装置UE中的秩信息的错误识别，能够防止吞吐量特性由于秩信息的错误识别而变差等。接着，说明实施方式2的基站装置600以及移动台500的结构。实施方式2的基站装置600以及移动台500除了它们具有的基带信号处理单元的结构之外，与实施方式1 的基站装置200(参照图6)以及移动台100(参照图8)相同。此外，对于应用这些基站装置600以及移动台500的移动通信系统，也与实施方式1的移动通信系统1000相同。以下，参照图12以及图13，说明基站装置600具有的基带信号处理单元608、移动台500具有的基带信号处理单元508的结构。图12是实施方式2的基站装置600的基带信号处理单元608的功能方框图。图13是实施方式2的移动台500的基带信号处理单元 508的功能方框图。另外，在图12、图13所示的基带信号处理单元608、基带信号处理单元 508的结构中，对于与图7所示的基带信号处理单元208、图9所示的基带信号处理单元108 相同的结构附加相同的标号，且省略其说明。在图12所示的基带信号处理单元608中，与图7所示的基带信号处理单元208的不同点在于，代替预编码权重/秩数选择单元232、反馈信息选择单元233以及控制信息信号生成单元234而具有预编码权重/秩数选择单元611、反馈信息选择单元612以及控制信息信号生成单元613，以及不具有上位层控制信息选择单元236。预编码权重/秩数选择单元611与预编码权重/秩数选择单元232的不同点在于， 将决定的预编码权重以及秩数输入到反馈信息选择单元612。反馈信息选择单元612与反馈信息选择单元233的不同点在于，具有上位层控制信息选择单元236的功能。S卩，反馈信息选择单元612选择从在预编码权重/秩数选择单元611中选择的预编码权重中最终反馈多少预编码信息，且基于在预编码权重/秩数选择单元611中选择的秩数，选择要反馈哪一个秩数。然后，将所选择的预编码权重以及秩数作为反馈信息而输入到控制信息信号生成单元613。控制信息信号生成单元613与控制信息信号生成单元234的不同点在于，基于这些反馈信息(预编码权重以及秩数)、以及对于移动台100的资源分配信息，生成对物理下行控制信道(PDCCH)复用的L1/L2控制信息。基带处理单元608具有这样的结构，从而能够在基站装置600中，基于从同步检测 /信道估计单元221提供的信道估计值，选择使吞吐量(或接收SINR)最大的秩数以及预编码权重，且将秩数以及预编码权重这两者包含在被复用到PDCCH的L1/L2控制信息而发送给用户装置UE。另一方面，在图13所示的基带信号处理单元508中，与图9所示的基带信号处理单元108的不同点在于，代替下行数据信号解码单元112以及下行控制信号解码单元113 而具有下行数据信号解码单元511以及下行控制信号解码单元512。下行数据信号解码单元511与下行数据信号解码单元112的不同点在于，仅具有对下行链路的发送数据进行解码并再现发送数据的功能。即，在下行数据信号解码单元511 中再现的发送数据中不包括用于反馈上行链路的秩数的RRC信号。因此，下行数据信号解码单元511并不将上行链路的秩数输入到串并变换单元114。下行控制信号解码单元512 与下行控制信号解码单元113的不同点在于，不仅对下行链路的控制信号(PDCCH)进行解码，并再现上行链路的预编码信息和调度信息(资源分配信息)等，还再现上行链路的秩数。此外，下行控制信号解码单元512与下行控制信号解码单元113的不同点在于，将上行链路的秩数输入到串并变换单元114以及码字层映射单元119。基带处理单元508具有这样的结构，从而能够在移动台500中对从基站装置600 发送的下行控制信息进行解码并得到从基站装置600反馈的秩数以及预编码权重。此外， 基于这些秩数以及预编码权重，决定发送数据的层数，并以预编码权重进行了预编码后，从天线102a、102b发送发送数据。S卩，在移动台500中，根据从基站装置600反馈的秩数以及预编码权重，能够对基站装置600发送发送数据。这样，根据实施方式2的基站装置600，将在预编码权重/秩数选择单元411中决定的秩信息以及预编码权重一并通过控制信道信号发送给移动台500，由此在上行链路 MIMO传输中，能够适当地对移动台500反馈用于秩自适应以及预编码的反馈信息(秩信息、 预编码信息)。此外，在移动台500中，根据这样反馈的秩信息来决定发送数据的层数，并根据预编码信息对每个发送接收天线10加、102b，将发送信号进行相位和/或幅度偏移，从而能够适当地实现上行链路MIMO传输。另外，在以上的说明中，以上行SC-FDMA作为前提，但也可以应用OFDM、簇 DFT-s-OFDM、混合接入中的其中一个方式。以上，利用上述的实施方式详细说明了本发明，但对于本领域技术人员来说，应该明白本发明并不限定于在本说明书中说明的实施方式。本发明不脱离由权利要求书决定的本发明的宗旨以及范围，能够作为修正以及变更方式来实施。从而，本说明书的记载以例示说明为目的，对本发明不具有任何限制性意义。本申请基于2009年6月23日申请的特愿2009-148997。其内容全部包含在此。
权利要求
1.一种基站装置，其特征在于，包括秩信息决定单元，决定与上行链路中的空间复用的层数对应的秩信息；控制量决定单元，决定在对于用户装置的发送天线的加权中使用的发送相位和/或发送幅度的控制量；以及发送单元，通过来自上位层的信号对所述用户装置发送在所述秩信息决定单元决定的所述秩信息，并通过控制信道信号对所述用户装置发送在所述控制量决定单元决定的所述控制量。
2.如权利要求1所述的基站装置，其特征在于，包括码本，所述码本中预先对与上行链路中的空间复用的层数对应的每个秩信息，决定了用于表示在对于用户装置的发送天线的加权中使用的发送相位和/或发送幅度的控制量的多种索引，所述发送单元对所述用户装置发送所述索引作为所述控制量。
3.如权利要求2所述的基站装置，其特征在于，在所述码本中预先决定有用于指定开环型的上行链路传输模式的传输模式索引，所述信息反馈单元将所述传输模式索引发送给所述用户装置。
4.一种基站装置，其特征在于，包括秩信息决定单元，决定与上行链路中的空间复用的层数对应的秩信息；控制量决定单元，决定在对于用户装置的发送天线的加权中使用的发送相位和/或发送幅度的控制量；以及发送单元，通过控制信道信号对所述用户装置发送在所述秩信息决定单元中决定的所述秩信息以及在所述控制量决定单元中决定的所述控制量。
5.如权利要求4所述的基站装置，其特征在于，所述发送单元通过PDCCH将所述秩信息和控制量发送给所述用户装置。
6.如权利要求4所述的基站装置，其特征在于，所述发送单元通过不同于PDCCH的反馈用的控制信道信号，将所述秩信息和控制量发送给所述用户装置。
7.如权利要求4所述的基站装置，其特征在于，包括码本，在所述码本中预先决定了用于表示在对于用户装置的发送天线的加权中使用的发送相位和/或发送幅度的控制量、以及用于表示上行链路中的空间复用的层数的秩信息的组合的多种索引，所述信息反馈单元对所述用户装置发送所述索引作为所述秩信息以及控制量。
8.如权利要求7所述的基站装置，其特征在于，在所述码本中包含用于指定开环型的上行链路传输模式的传输模式索引，所述信息反馈单元对所述用户装置发送所述传输模式索引。
9.如权利要求1所述的基站装置，其特征在于，所述秩信息决定单元决定与上行链路中的空间复用的层数对应的秩数作为所述秩信肩、ο
10.如权利要求1所述的基站装置，其特征在于，所述秩信息决定单元作为所述秩信息，决定与上行链路中的空间复用的层数对应的上行链路传输模式。
11.如权利要求1所述的基站装置，其特征在于，所述秩信息决定单元决定在系统频带整体中共同的与最佳的层数对应的所述秩信息。
12.如权利要求1所述的基站装置，其特征在于，所述秩信息决定单元对将系统频带分割为多个块的每个分量载波，决定与最佳的层数对应的所述秩信息。
13.如权利要求1所述的基站装置，其特征在于，所述秩信息决定单元在对所述用户装置分配的频带的资源块被分割为成为一部分的子带分离的状态的多个簇块的情况下，对每个该簇块决定与最佳的层数对应的所述秩信肩、ο
14.如权利要求13所述的基站装置，其特征在于，包括第一码本，预先决定了用于表示在对于用户装置的发送天线的加权中使用的发送相位和/或发送幅度的控制量、以及用于表示上行链路中的空间复用的层数的秩信息的组合的多种第1索引；以及第2码本，预先对上行链路中的空间复用的每个秩信息，决定用于表示在对于用户装置的发送天线的加权中使用的发送相位和/或发送幅度的控制量的多种第2索引，所述发送单元发送所述第1索引作为对于所述用户装置的一个发送天线的所述秩信息以及控制量，并发送所述第2索引作为对于所述用户装置的其他的发送天线的所述控制量。
15.一种信息反馈方法，其特征在于，包括决定与上行链路中的空间复用的层数对应的秩信息的步骤；决定在对于用户装置的发送天线的加权中使用的发送相位和/或发送幅度的控制量的步骤；以及通过来自上位层的信号，将所述决定的秩信息发送给所述用户装置，并通过控制信道信号将所述决定的控制量发送给所述用户装置的步骤。
16.一种信息反馈方法，其特征在于，包括决定与上行链路中的空间复用的层数对应的秩信息的步骤；决定在对于用户装置的发送天线的加权中使用的发送相位和/或发送幅度的控制量的步骤；以及通过控制信道信号，对所述用户装置发送所述决定的秩信息和所述决定的控制量的步马聚ο
全文摘要
适当地对用户装置反馈用于上行链路MIMO传输中的秩自适应以及预编码的反馈信息。基站装置(200)的特征在于，包括预编码权重/秩数选择单元(232)，决定与上行链路中的空间复用的层数对应的秩信息，且决定在对于用户装置的发送天线的加权中使用的发送相位和/或发送幅度的控制量；发送接收单元(206a)、(206b)，通过RRC信号对移动台(100)发送在该预编码权重/秩数选择单元(232)中决定的秩信息，并通过控制信道信号对移动台(100)发送控制量。
文档编号H04J11/00GK102461038SQ201080028050
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月23日 优先权日2009年6月23日
发明者柿岛佑一, 田冈秀和 申请人:株式会社Ntt都科摩