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JP5436703B2 - Radio base station and radio communication method - Google Patents

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JP5436703B2 JP2013013993A JP2013013993A JP5436703B2 JP 5436703 B2 JP5436703 B2 JP 5436703B2 JP 2013013993 A JP2013013993 A JP 2013013993A JP 2013013993 A JP2013013993 A JP 2013013993A JP 5436703 B2 JP5436703 B2 JP 5436703B2
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Description

本発明は、無線基地局および無線通信方法に関し、特に、アダプティブアレイアンテナを備え、かつ時分割復信方式に従って通信を行なう無線基地局、および無線通信方法に関する。   The present invention relates to a radio base station and a radio communication method, and more particularly, to a radio base station that includes an adaptive array antenna and performs communication according to a time division duplex scheme and a radio communication method.

WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)などの無線通信システムにおいて、無線基地局と移動局との間での信号対干渉・ノイズ比(SINR)を向上させるために、アダプティブアレイアンテナ方式が用いられている(たとえば、特許文献1を参照)。   In a wireless communication system such as WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), an adaptive array antenna method is used to improve a signal-to-interference / noise ratio (SINR) between a wireless base station and a mobile station. (For example, see Patent Document 1).

このアダプティブアレイアンテナのウエイト制御のために、WiMAXの無線通信システムでは、サウンディング情報(既知信号)が用いられる。すなわち、無線基地局が、サウンディング情報を送信させる旨の指示(サウンディング指示)を1個以上のユーザの移動局に送り、指示を受けたユーザの移動局は、サウンディング情報を無線基地局に送信する。無線基地局は、受信したサウンディング情報を用いて、サウンディング情報を送信したユーザの移動局用のウエイトを算出する。この算出したウエイトを用いて、サウンディング情報を送信したユーザの移動局へ送るユーザデータに指向性を持たせた指向性データを作成することができる。   For the weight control of the adaptive array antenna, sounding information (known signal) is used in the WiMAX wireless communication system. That is, the radio base station sends an instruction to send sounding information (sounding instruction) to one or more user mobile stations, and the user mobile station receiving the instruction sends the sounding information to the radio base station. . The radio base station uses the received sounding information to calculate a weight for the mobile station of the user who transmitted the sounding information. Using this calculated weight, it is possible to create directivity data in which directivity is given to user data sent to the mobile station of the user who transmitted the sounding information.

また、WiMAXの通信システムでは、無線基地局と移動局との間は、時分割復信方式に従って通信が行なわれる。この通信システムでは、タイムスロットごとに、通信品質などに基づいて、サウンディング指示を送るユーザの移動局と、ユーザデータを送るユーザの移動局とが決められる。   In the WiMAX communication system, communication is performed between a radio base station and a mobile station according to a time division duplex method. In this communication system, a user's mobile station that sends a sounding instruction and a user's mobile station that sends user data are determined for each time slot based on communication quality and the like.

無線基地局は、たとえば以下の手順に従って、アダプティブアレイアンテナを制御している。すなわち、無線基地局は、あるタイムスロットにおいて、通信品質などに基づいてサウンディング指示を送るユーザを選択し、次のタイムスロットで、サウンディング指示をそのユーザの移動局に送り、次々以降のタイムスロットで、そのユーザの移動局からサウンディング情報を受信し、アダプティブアレイアンテナ制御のためにそのサウンディング情報を送信したユーザの移動局用のウエイトを算出する。   The radio base station controls the adaptive array antenna, for example, according to the following procedure. That is, the radio base station selects a user to send a sounding instruction in a certain time slot based on the communication quality, and sends the sounding instruction to the user's mobile station in the next time slot. The sounding information is received from the user's mobile station, and the weight for the user's mobile station that has transmitted the sounding information for adaptive array antenna control is calculated.

特開2008−048236号公報JP 2008-048236 A

しかしながら、サウンディング情報を受信したタイムスロットにおいて、そのサウンディング情報を送信したユーザ(サウンディング情報ユーザ)の移動局と、ユーザデータを送ることを決めたユーザ(送信ユーザ)の移動局が異なる場合がある。これは、たとえば、フェージングなどにより、通信品質が急激に変化した場合に生じる。このような場合には、算出したウエイトが、送信ユーザのユーザデータの指向性データを算出するために用いられず、無駄なウエイト計算が行なわれたことになる。無駄な計算を実行することによって、無用な電力が消費されてしまうことになる。   However, in the time slot in which the sounding information is received, the mobile station of the user (sounding information user) who transmitted the sounding information may be different from the mobile station of the user (transmitting user) who has decided to send user data. This occurs, for example, when the communication quality changes suddenly due to fading or the like. In such a case, the calculated weight is not used for calculating the directivity data of the user data of the transmitting user, and a useless weight calculation is performed. By executing useless calculation, useless power is consumed.

それゆえに、本発明の目的は、アダプティブアレイアンテナのウエイトの計算の無駄をなくすことができる無線基地局および無線通信方法を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a radio base station and a radio communication method that can eliminate the waste of calculation of the weight of an adaptive array antenna.

上記課題を解決するために、本発明は、時分割復信方式に従って複数の移動局との間で通信を行なう無線基地局であって、複数のアンテナと、複数のアンテナの指向性を制御するアダプティブアレイアンテナ制御部と、現在のタイムスロットが第N番目のタイムスロットのときに、複数の移動局の中から既知信号を送信させる1個以上の移動局を第1の移動局として選択する第1の選択部と、現在のタイムスロットが第M番目(Mは(N+1)以上の自然数)のタイムスロットのときに、第N番目のタイムスロットにおいて選択された1個以上の第1の移動局へ既知信号を送信させる指示を送信し、かつ現在のタイムスロットが第L番目(Lは(M+1)以上の自然数)のタイムスロットのときに、第N番目のタイムスロットにおいて選択された1個以上の第1の移動局から既知信号を送信させる指示に従って送信される既知信号を受信する通信部と、現在のタイムスロットが第L番目のタイムスロットのときに、複数の移動局の中から無線基地局からユーザデータを送信する1個以上の移動局を第2の移動局として選択する第2の選択部とを備え、アダプティブアレイアンテナ制御部は、現在のタイムスロットが第L番目のタイムスロットのときに、受信した既知信号を送信した1個以上の第1の移動局のうち、選択された1個以上の第2の移動局にも該当するものについてのみ、受信した既知信号に基づいてウエイトを計算し、算出したウエイトに従ってユーザデータに指向性を持たせた指向性データを生成し、通信部は、現在のタイムスロットが第S番目(Sは(L+1)以上の自然数)のタイムスロットのときに、L番目のタイムスロットで生成された指向性データを送信する。   In order to solve the above-described problems, the present invention is a radio base station that performs communication with a plurality of mobile stations according to a time division duplex method, and is configured to control a plurality of antennas and directivity of the plurality of antennas. The array antenna control unit and a first mobile station that selects one or more mobile stations that transmit a known signal from a plurality of mobile stations as the first mobile station when the current time slot is the Nth time slot To the one or more first mobile stations selected in the Nth time slot when the current time slot is the Mth (M is a natural number greater than (N + 1)) time slot. When an instruction to transmit a known signal is transmitted and the current time slot is the Lth time slot (L is a natural number equal to or greater than (M + 1)), it is selected in the Nth time slot. A communication unit that receives a known signal transmitted in accordance with an instruction to transmit a known signal from one or more first mobile stations, and a plurality of mobile stations when the current time slot is the Lth time slot. A second selection unit that selects one or more mobile stations that transmit user data from the radio base station as a second mobile station, and the adaptive array antenna control unit has an L-th current time slot. The received known signal only for one or more second mobile stations selected from among the one or more first mobile stations that transmitted the received known signal in the time slot of , And generates directivity data in which user data has directivity according to the calculated weight. The communication unit determines that the current time slot is the Sth (S is (L + 1) or later). When the time slot of a natural number), and transmits the L-th directional data generated by the time slot.

好ましくは、第1の選択部は、現在のタイムスロットが第N番目のタイムスロットのときに、第(N−1)番目以前の1または複数のタイムスロットで受信したユーザデータの誤り率に基づいて、1個以上の第1の移動局を選択する。   Preferably, the first selection unit is based on an error rate of user data received in one or more time slots before the (N-1) th time slot when the current time slot is the Nth time slot. Then, one or more first mobile stations are selected.

好ましくは、第2の選択部は、現在のタイムスロットが第N番目のタイムスロットのときに、第(N−1)番目以前の1または複数のタイムスロットで受信したユーザデータの内容に基づいて、1個以上の第2の移動局を選択する。   Preferably, when the current time slot is the Nth time slot, the second selection unit is based on the content of user data received in one or more time slots before the (N-1) th time slot. One or more second mobile stations are selected.

好ましくは、第2の選択部は、現在のタイムスロットが第N番目のタイムスロットのときに、第(N−1)番目以前の1または複数のタイムスロットで受信したユーザデータの誤り率に基づいて、1個以上の第2の移動局を選択する。   Preferably, the second selection unit is based on an error rate of user data received in one or more time slots before the (N−1) th time slot when the current time slot is the Nth time slot. Thus, one or more second mobile stations are selected.

また、本発明は、アダプティブアレイアンテナを備え、かつ時分割復信方式に従って複数の移動局との間で通信を行なう無線基地局の無線通信方法であって、現在のタイムスロットが第N番目のタイムスロットのときに、既知信号を送信させる1個以上の移動局を第1の移動局として選択するステップと、現在のタイムスロットが第M番目(Mは(N+1)以上の自然数)のタイムスロットのときに、第N番目のタイムスロットにおいて選択された1個以上の第1の移動局へ既知信号を送信させる指示を送信するステップと、現在のタイムスロットが第L番目(Lは(M+1)以上の自然数)のタイムスロットのときに、第N番目のタイムスロットにおいて選択された1個以上の第1の移動局から送られてくる既知信号を受信するステップと、現在のタイムスロットが第L番目のタイムスロットのときに、無線基地局からユーザデータを送信する1個以上の移動局を第2の移動局として選択するステップと、現在のタイムスロットが第L番目のタイムスロットのときに、受信した既知信号を送信した1個以上の第1の移動局のうち、選択された1個以上の第2の移動局にも該当するものについてのみ、受信した既知信号に基づいてウエイトを計算し、算出したウエイトに従ってユーザデータに指向性を持たせた指向性データを生成するステップと、現在のタイムスロットが第S番目(Sは(L+1)以上の自然数)のタイムスロットのときに、L番目のタイムスロットで生成された指向性データを送信するステップとを備える。   The present invention is also a radio communication method of a radio base station that includes an adaptive array antenna and communicates with a plurality of mobile stations in accordance with a time division duplex method, wherein the current time slot is the Nth time. Selecting one or more mobile stations that transmit known signals as the first mobile station when the slot is a slot, and the current time slot is the Mth (M is a natural number greater than (N + 1)) time slot. A step of transmitting an instruction to transmit a known signal to one or more first mobile stations selected in the Nth time slot, and the current time slot is Lth (L is (M + 1) or more) Receiving a known signal transmitted from one or more first mobile stations selected in the Nth time slot at the time slot of (natural number) Selecting one or more mobile stations transmitting user data from the radio base station as the second mobile station when the current time slot is the Lth time slot; and the current time slot is the Lth time slot. The received known signal only for one or more second mobile stations selected from among the one or more first mobile stations that transmitted the received known signal in the time slot of A step of generating weights based on, and generating directivity data in which user data has directivity according to the calculated weights, and a time in which the current time slot is the Sth (S is a natural number equal to or greater than (L + 1)) And transmitting the directivity data generated in the Lth time slot when the slot is a slot.

本発明の無線基地局および無線通信方法によれば、アダプティブアレイアンテナのウエイトの計算の無駄をなくすことができる。   According to the radio base station and radio communication method of the present invention, it is possible to eliminate the waste of calculation of the weight of the adaptive array antenna.

本発明の実施形態の無線基地局の構成を表わす図である。It is a figure showing the structure of the wireless base station of embodiment of this invention. 第(N+1)番目のタイムスロットにおけるフレームの構成を表わす図である。It is a figure showing the structure of the flame | frame in the (N + 1) th time slot. 第(N+1)番目のタイムスロットで送信される指向性データが作成されて送信されるまでの手順の概略を表わす図である。It is a figure showing the outline of the procedure until the directivity data transmitted by the (N + 1) th time slot is created and transmitted. 本発明の実施形態の無線基地局の第N番目のタイムスロットでの処理手順を表わすフローチャートである。It is a flowchart showing the process sequence in the Nth time slot of the wireless base station of embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(無線基地局の構成)
図1は、本発明の実施形態の無線基地局の構成を表わす図である。
(Configuration of radio base station)
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a radio base station according to the embodiment of the present invention.

図1を参照して、この無線基地局は、時分割復信方式に従って複数の移動局との間で通信を行なう無線基地局であって、サウンディングユーザ特定部6と、サウンディング指示ユーザ選択部8と、制御情報生成部10と、送信ユーザ選択部12と、ユーザデータ生成部14と、アダプティブアレイアンテナ制御部16と、無線通信部4と、複数のアンテナ2とを備える。   Referring to FIG. 1, this radio base station is a radio base station that communicates with a plurality of mobile stations according to a time division duplex method, and includes a sounding user specifying unit 6, a sounding instruction user selecting unit 8, and , Control information generation unit 10, transmission user selection unit 12, user data generation unit 14, adaptive array antenna control unit 16, wireless communication unit 4, and a plurality of antennas 2.

サウンディング指示ユーザ選択部8は、各タイムスロットにおいて、過去の各ユーザから受信したユーザデータのビット誤り率に基づいて、この無線基地局がカバーする複数のユーザの中から、サウンディング情報を送信させる1個以上のユーザをサウンディング指示ユーザ(第1の移動局)として選択する。サウンディング情報は、既知信号であって、移動局への下りビームフォーミングのためのウエイトを計算するために用いられる。   The sounding instruction user selection unit 8 transmits sounding information from a plurality of users covered by this radio base station based on the bit error rate of user data received from each past user in each time slot 1 One or more users are selected as sounding instruction users (first mobile stations). The sounding information is a known signal and is used to calculate a weight for downlink beam forming to the mobile station.

制御情報生成部10は、各タイムスロットにおいて、サウンディング指示ユーザにサウンディング情報を送信させる指示(サウンディング指示)を表わすサウンディング指示情報を含む制御情報を生成する。   The control information generation unit 10 generates control information including sounding instruction information representing an instruction (sounding instruction) for causing the sounding instruction user to transmit sounding information in each time slot.

送信ユーザ選択部12は、各タイムスロットにおいて、過去の各ユーザから受信したユーザデータのビット誤り率に基づいて、この無線基地局がカバーする複数のユーザの中から、1個以上のユーザデータを送信するユーザを送信ユーザ(第2の移動局)として選択する。   Based on the bit error rate of the user data received from each past user in each time slot, the transmission user selection unit 12 receives one or more user data from a plurality of users covered by this radio base station. The user to transmit is selected as the transmitting user (second mobile station).

ユーザデータ生成部14は、各タイムスロットにおいて送信ユーザへ送信するユーザデータを生成する。   The user data generation unit 14 generates user data to be transmitted to the transmission user in each time slot.

サウンディングユーザ特定部6は、各タイムスロットにおいて、受信した制御情報に含まれるサウンディング情報を参照して、サウンディング情報を送信したユーザをサウンディングユーザとして特定する。   In each time slot, the sounding user specifying unit 6 refers to the sounding information included in the received control information, and specifies the user who transmitted the sounding information as a sounding user.

アダプティブアレイアンテナ制御部16は、複数のアンテナ2の指向性を制御する。アダプティブアレイアンテナ制御部16は、下りビームフォーミング部18と、上りビームフォーミング部20とを有する。   The adaptive array antenna control unit 16 controls the directivity of the plurality of antennas 2. The adaptive array antenna control unit 16 includes a downlink beam forming unit 18 and an uplink beam forming unit 20.

上りビームフォーミング部20は、受信用ウエイト計算機24と、受信用乗算器28とを備える。   The upstream beamforming unit 20 includes a reception weight calculator 24 and a reception multiplier 28.

受信用ウエイト計算機24は、受信したユーザデータからMMSE(Minimum Mean Square Error:最小平均2乗誤差)アルゴリズムを用いて、受信したユーザへの上りビームフォーミング用のウエイトを計算する。受信用乗算器28は、算出された上りビームフォーミング用のウエイトとユーザデータとを乗算して、指向性を有するユーザデータ(指向性データ)を生成する。   The reception weight calculator 24 calculates the weight for uplink beam forming for the received user from the received user data using an MMSE (Minimum Mean Square Error) algorithm. The reception multiplier 28 multiplies the calculated uplink beamforming weight by the user data to generate user data having directivity (directivity data).

下りビームフォーミング部18は、送信用ウエイト計算機22と、送信用乗算器26とを備える。   The downlink beamforming unit 18 includes a transmission weight calculator 22 and a transmission multiplier 26.

送信用ウエイト計算機22は、サウンディング指示ユーザから受信したサウンディング情報に基づいて、サウンディング情報を送信したユーザへの下りビームフォーミング用のウエイトを計算する。送信用乗算器26は、算出された下りビームフォーミング用のウエイトとユーザデータとを乗算して、指向性を有するユーザデータ(指向性データ)を生成する。   Based on the sounding information received from the sounding instruction user, the transmission weight calculator 22 calculates the weight for downlink beamforming to the user who transmitted the sounding information. The multiplier for transmission 26 multiplies the calculated weight for downlink beam forming by the user data to generate user data having directivity (directivity data).

無線通信部4は、無線信号の増幅及び周波数変換等を行なうパワーアンプ・高周波部や、無線信号を信号処理する信号処理部などを備えている。無線通信部4は、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)無線インタフェースに従うフレームを送受信する。   The wireless communication unit 4 includes a power amplifier / high frequency unit that performs amplification and frequency conversion of a wireless signal, a signal processing unit that performs signal processing on the wireless signal, and the like. The wireless communication unit 4 transmits and receives a frame according to an OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) wireless interface.

(フレームの構成)
本発明の実施形態のフレームの構成を説明する。
(Frame structure)
The configuration of the frame according to the embodiment of the present invention will be described.

図2は、第(N+1)番目のタイムスロットにおけるフレームの構成を表わす図である。他のタイムスロットでも、これと同様である。図2は、サウンディング指示ユーザが16個であり、送信ユーザが8個の場合の例を表わすが、これに限定されるものではない。   FIG. 2 is a diagram illustrating a frame configuration in the (N + 1) th time slot. The same applies to other time slots. FIG. 2 illustrates an example in which there are 16 sounding instruction users and 8 transmission users, but the present invention is not limited to this.

図2を参照して、第(N+1)番目のタイムスロットでは、下りサブフレームDLSF(N+1)が無線基地局から送信され、上りサブフレームULSF(N+1)が無線基地局で受信される。下りサブフレームDLSF(N+1)と上りサブフレームULSF(N+1)は、時間軸方向tと周波数軸方向fとで構成される。下りサブフレームDLSF(N+1)と上りサブフレームULSF(N+1)との間には、時間軸方向にタイムガード(TTG)が設けられている。   Referring to FIG. 2, in the (N + 1) th time slot, downlink subframe DLSF (N + 1) is transmitted from the radio base station, and uplink subframe ULSF (N + 1) is received by the radio base station. The downlink subframe DLSF (N + 1) and the uplink subframe ULSF (N + 1) are composed of a time axis direction t and a frequency axis direction f. A time guard (TTG) is provided in the time axis direction between the downlink subframe DLSF (N + 1) and the uplink subframe ULSF (N + 1).

下りサブフレームDLSF(N+1)の制御領域には、制御情報DL_CON(N+1)が配置される。また、制御情報DL_CON(N+1)は、16個のサウンディング指示情報SPD(N+1,1)〜SPD(N+1,16)が配置される。制御情報DL_CON(N+1)は、無指向性(オムニ)送信される。   Control information DL_CON (N + 1) is arranged in the control region of the downlink subframe DLSF (N + 1). In addition, 16 pieces of sounding instruction information SPD (N + 1, 1) to SPD (N + 1, 16) are arranged in the control information DL_CON (N + 1). Control information DL_CON (N + 1) is transmitted omnidirectionally.

下りサブフレームDLSF(N+1)のユーザデータ領域には、8個の移動局への指向性を有するユーザデータADL_U(N+1,1)〜ADL_U(N+1,8)が配置される。   User data ADL_U (N + 1,1) to ADL_U (N + 1,8) having directivity to eight mobile stations are arranged in the user data area of the downlink subframe DLSF (N + 1).

上りサブフレームULSF(N+1)の制御領域には、制御情報UL_CON(N+1)が配置される。制御領域の中のゾーン領域には、8個のサウンディング情報SD(N+1,1)〜SD(N+1,8)が配置される。制御情報UL_CON(N+1)は、無指向性(オムニ)受信される。   Control information UL_CON (N + 1) is arranged in the control area of the uplink subframe ULSF (N + 1). In the zone area in the control area, eight pieces of sounding information SD (N + 1, 1) to SD (N + 1, 8) are arranged. The control information UL_CON (N + 1) is omnidirectionally received.

上りサブフレームULSF(N+1)のユーザデータ領域には、8個の移動局からのユーザデータUL_U(N+1,1)〜UL_U(N+1,8)が配置される。   User data UL_U (N + 1,1) to UL_U (N + 1,8) from eight mobile stations are arranged in the user data area of the uplink subframe ULSF (N + 1).

(指向性データの算出方法の概略)
次に、本発明の実施形態において、指向性データが算出されて送出されるまでの手順を説明する。
(Outline of directivity data calculation method)
Next, a procedure until the directivity data is calculated and transmitted in the embodiment of the present invention will be described.

図3は、第(N+1)番目のタイムスロットで送信される指向性データが作成されて送信されるまでの手順の概略を表わす図である。   FIG. 3 is a diagram showing an outline of a procedure until the directivity data transmitted in the (N + 1) th time slot is generated and transmitted.

図3を参照して、第(N−2)番目のタイムスロットにおいて、サウンディング指示ユーザ選択部8が、サウンディング指示ユーザをユーザ1〜16に選択する。   Referring to FIG. 3, in the (N−2) -th time slot, sounding instruction user selection unit 8 selects users 1 to 16 as sounding instruction users.

第(N−1)番目のタイムスロットにおいて、ユーザ1〜16に対するサウンディング指示を表わすサウンディング指示情報SPD(N−1,i)(i=1〜16)を含む下りサブフレームDLSF(N−1)が、無線基地局から送信される。ユーザ1〜16の移動局は、それぞれサウンディング指示を受信する。   Downlink subframe DLSF (N−1) including sounding instruction information SPD (N−1, i) (i = 1 to 16) indicating sounding instructions for users 1 to 16 in the (N−1) th time slot Is transmitted from the radio base station. The mobile stations of users 1 to 16 each receive a sounding instruction.

第N番目のタイムスロットにおいて、送信ユーザ選択部12が、送信ユーザをユーザ1〜6、17、18に選択する。また、ユーザ1〜16の移動局は、サウンディング指示に従って、サウンディング情報を送信する。無線基地局が受信した上りサブフレームULSF(N)に含まれるサウンディング情報SD(N,i)(i=1〜16)には、サウンディングユーザ1〜16のサウンディング情報が含まれている。   In the Nth time slot, the transmission user selection unit 12 selects transmission users as users 1 to 6, 17, and 18. In addition, the mobile stations of users 1 to 16 transmit sounding information in accordance with the sounding instruction. Sounding information SD (N, i) (i = 1 to 16) included in the uplink subframe ULSF (N) received by the radio base station includes the sounding information of the sounding users 1 to 16.

下りビームフォーミング部18は、サウンディングユーザ1〜16のうち、選択した送信ユーザ1〜6、17、18のうちにも該当するユーザ1〜6についてのみ、下りビームフォーミング用のウエイトWを算出し、算出したウエイトとユーザデータとを乗算して指向性を有するユーザデータ(指向性データ)を算出する。これにより、無駄なウエイト計算をなくすことができる。   The downlink beamforming unit 18 calculates the weight W for downlink beamforming only for the users 1 to 6 corresponding to the selected transmission users 1 to 6, 17, and 18 among the sounding users 1 to 16, Multiply the calculated weight and user data to calculate user data having directivity (directivity data). Thereby, useless weight calculation can be eliminated.

第(N+1)番目のタイムスロットにおいて、第N番目のタイムスロットにおいて算出した指向性データを含む下りサブフレームDLSF(N+1)が、無線基地局から送信される。   In the (N + 1) th time slot, the downlink subframe DLSF (N + 1) including the directivity data calculated in the Nth time slot is transmitted from the radio base station.

(第N番目のタイムスロットでの処理)
次に、本発明の実施形態の無線基地局の処理手順を説明する。
(Processing in the Nth time slot)
Next, the processing procedure of the radio base station according to the embodiment of the present invention will be described.

図4は、本発明の実施形態の無線基地局の第N番目のタイムスロットでの処理手順を表わすフローチャートである。他のタイムスロットにおいても、これと同様である。   FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure in the Nth time slot of the radio base station according to the embodiment of the present invention. The same applies to other time slots.

まず、無線通信部4は、第(N−1)番目のタイムスロットで作成された制御情報DL_CON(N)と指向性を有するユーザデータADL_U(N,i)(i=1〜8)を含み、図2で示される形式に従う下りサブフレームDLSF(N)を送信する(ステップS101)。   First, the wireless communication unit 4 includes control information DL_CON (N) created in the (N−1) th time slot and user data ADL_U (N, i) (i = 1 to 8) having directivity. Then, the downlink subframe DLSF (N) according to the format shown in FIG. 2 is transmitted (step S101).

次に、サウンディング指示ユーザ選択部8は、第(N−1)番目のタイムスロット以前のR個(Rは1以上の所定数)のタイムスロットで受信したユーザデータのビット誤り率が小さな16個のユーザを特定して、特定した16個のユーザを第(N+1)番目のタイムスロットでサウンディング指示を送信する16個のサウンディング指示ユーザとして選択する(ステップS102)。   Next, the sounding instruction user selection unit 8 has 16 bit error rates of user data received in R time slots (R is a predetermined number of 1 or more) before the (N-1) th time slot. The 16 specified users are selected as the 16 sounding instruction users who transmit the sounding instruction in the (N + 1) th time slot (step S102).

制御情報生成部10は、ステップS102で選択されたサウンディング指示ユーザに対するサウンディング指示を含むサウンディング指示情報SPD(N+1,i)(i=1〜16)を含む制御情報DL_CON(N+1)を生成する(ステップS103)。   The control information generation unit 10 generates control information DL_CON (N + 1) including sounding instruction information SPD (N + 1, i) (i = 1 to 16) including a sounding instruction for the sounding instruction user selected in step S102 (step S102). S103).

次に、送信ユーザ選択部12は、第(N−1)番目のタイムスロット以前のR個のタイムスロットで受信したユーザデータのビット誤り率が小さな8個のユーザを特定して、特定した8個のユーザを第(N+1)番目のタイムスロットでユーザデータを送信する8個の送信ユーザDU(N+1,j)(j=1〜8)として選択する(ステップS104)。   Next, the transmission user selection unit 12 specifies eight users having a small bit error rate of user data received in the R time slots before the (N−1) th time slot, and specifies the specified 8 users. The number of users is selected as eight transmission users DU (N + 1, j) (j = 1 to 8) that transmit user data in the (N + 1) th time slot (step S104).

次に、ユーザデータ生成部14は、ステップS104で選択された送信ユーザDU(N+1,j)に対するユーザデータDL_U(N+1,j)を生成する(ステップS105)。   Next, the user data generation unit 14 generates user data DL_U (N + 1, j) for the transmission user DU (N + 1, j) selected in step S104 (step S105).

次に、無線通信部4は、第N番目のタイムスロットでの上りサブフレームULSF(N)を受信して、制御情報UL_CON(N)とユーザデータUL_U(N,j)(j=1〜8)を取り出す(ステップS106)。   Next, the wireless communication unit 4 receives the uplink subframe ULSF (N) in the Nth time slot, and receives control information UL_CON (N) and user data UL_U (N, j) (j = 1 to 8). ) Is taken out (step S106).

次に、受信用ウエイト計算機24は、MMSEに従って、ユーザデータUL_U(N,j)から上りビームフォーミング用のウエイトを算出する。受信用乗算器28は、ユーザデータUL_U(N,j)と算出した上りビームフォーミング用のウエイトとを乗算して指向性を有するユーザデータAUL_U(N,j)を算出する(ステップS107)。   Next, the reception weight calculator 24 calculates an uplink beamforming weight from the user data UL_U (N, j) according to MMSE. The reception multiplier 28 multiplies the user data UL_U (N, j) by the calculated uplink beamforming weight to calculate user data AUL_U (N, j) having directivity (step S107).

次に、サウンディングユーザ特定部6は、制御情報UL_CON(N)内のサウンディング情報SD(N,i)(i=1〜16)を参照して、サウンディングユーザSU(N,i)を特定する。このサウンディング情報SD(N,i)は、第(N−2)番目のタイムスロットで生成されて第(N−1)番目のタイムスロットにおいて送信された下りサブフレームDLSF(N−1)に含まれるサウンディング指示に基づいて、サウンディング指示ユーザから返信されてきた情報である(ステップS108)。   Next, the sounding user specifying unit 6 specifies the sounding user SU (N, i) with reference to the sounding information SD (N, i) (i = 1 to 16) in the control information UL_CON (N). This sounding information SD (N, i) is included in the downlink subframe DLSF (N−1) generated in the (N−2) th time slot and transmitted in the (N−1) th time slot. This is information returned from the sounding instruction user based on the sounding instruction (step S108).

次に、制御変数jが1に設定される(ステップS109)。   Next, the control variable j is set to 1 (step S109).

送信用ウエイト計算機22は、ステップS104で選択された第(N+1)番目のタイムスロットでの送信ユーザDU(N+1,j)が、ステップS108で特定されたサウンディングユーザSU(N,k)(kは1〜16のいずれか)と一致するか否かを調べ、一致する場合に(ステップS110でYES)、サウンディング情報SD(N,k)に基づいて、送信ユーザDU(N+1,j)についての第(N+1)番目のタイムスロットでの下りビームフォーミング用のウエイトW(N+1,j)を計算する(ステップS111)。   The transmission weight calculator 22 determines that the transmission user DU (N + 1, j) in the (N + 1) -th time slot selected in step S104 is the sounding user SU (N, k) (k is specified in step S108). 1), and if they match (YES in step S110), based on the sounding information SD (N, k), the first information on the transmission user DU (N + 1, j) The weight W (N + 1, j) for downlink beam forming in the (N + 1) th time slot is calculated (step S111).

送信用乗算器26は、送信ユーザDU(N+1,j)のユーザデータDL_U(N+1,j)と下りビームフォーミング用のウエイトW(N+1,j)とを乗算して指向性を有するユーザデータADL_U(N+1,j)を算出する(ステップS112)。   The transmission multiplier 26 multiplies the user data DL_U (N + 1, j) of the transmission user DU (N + 1, j) and the weight W (N + 1, j) for downlink beamforming, thereby providing user data ADL_U () having directivity. N + 1, j) is calculated (step S112).

制御変数jがインクリメントされ(ステップS114)、j=8となるまで(ステップS113でYES)、ステップS110〜S112の処理が繰り返される。   The process of steps S110 to S112 is repeated until the control variable j is incremented (step S114) and j = 8 (YES in step S113).

次に、無線通信部4は、ステップS103で作成された制御情報DL_CON(N+1)と、ステップS112で作成された指向性を有するユーザデータADL_U(N+1,j)からなり、図2で示される形式に従う下りサブフレームDLSF(N+1)を作成する(ステップS115)。   Next, the wireless communication unit 4 includes the control information DL_CON (N + 1) created in step S103 and the directional user data ADL_U (N + 1, j) created in step S112, and has the format shown in FIG. A downlink subframe DLSF (N + 1) according to the above is created (step S115).

以上のように、本発明の実施形態の無線基地局によれば、各タイムスロットにおいて、サウンディング情報を送信したサウンディングユーザが、送信ユーザにも該当するときのみ、下りビームフォーミング用のウエイトを計算するので、無駄なウエイトの計算をなくすことができる。   As described above, according to the radio base station of the embodiment of the present invention, the weight for downlink beamforming is calculated only when the sounding user who transmitted the sounding information also corresponds to the transmitting user in each time slot. Therefore, it is possible to eliminate the calculation of useless weight.

(変形例)
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、たとえば、以下のような変形例も含まれる。
(Modification)
The present invention is not limited to the above embodiment, and includes, for example, the following modifications.

(1) 送信ユーザの選択
本発明の実施形態では、送信ユーザ選択部は、現在のタイムスロットが第N番目のタイムスロットのときに、第(N−1)番目のタイムスロット以前のR個のタイムスロットで受信したユーザデータのビット誤り率が小さな8個のユーザを特定して、特定した8個のユーザを第(N+1)番目のタイムスロットでユーザデータを送信する8個の送信ユーザとして選択したが、これに限定するものではない。
(1) Selection of transmission user In the embodiment of the present invention, when the current time slot is the Nth time slot, the transmission user selection unit selects R number of times before the (N-1) th time slot. Eight users with a small bit error rate of user data received in the time slot are identified, and the identified eight users are selected as eight transmitting users that transmit user data in the (N + 1) th time slot. However, the present invention is not limited to this.

たとえば、送信ユーザ選択部は、現在のタイムスロットが第N番目のタイムスロットのときに、第(N−1)番目のタイムスロット以前の1個または複数個のタイムスロットのユーザデータの内容(たとえば、送信要求など)に応じて、送信する8個の送信ユーザを選択してもよい。   For example, when the current time slot is the Nth time slot, the transmission user selection unit may include the contents of user data of one or more time slots before the (N−1) th time slot (for example, 8 transmission users to be transmitted may be selected according to the transmission request.

(2) 送信用タイムスロット
本発明の実施形態では、無線基地局は、第(N−2)番目のタイムスロットにおいて、サウンディング指示ユーザを選択し、第(N−1)番目のタイムスロットにおいて、選択したサウンディング指示ユーザに対するサウンディング指示情報を送信した。さらに、無線基地局は、第N番目のタイムスロットにおいて、送信ユーザを選択するとともにサウンディング情報を受信し、これらに基づいて下りビームフォーミング用のウエイトWを算出して、指向性データを算出した。さらに、無線基地局は、第(N+1)番目のタイムスロットにおいて、第N番目のタイムスロットにおいて算出した指向性データを送信したが、これに限定するものではない。
(2) Transmission Time Slot In the embodiment of the present invention, the radio base station selects a sounding instruction user in the (N-2) th time slot, and in the (N-1) th time slot, Sounding instruction information for the selected sounding instruction user is transmitted. Further, in the Nth time slot, the radio base station selects a transmission user and receives sounding information, and based on these, calculates a weight W for downlink beam forming, thereby calculating directivity data. Further, although the radio base station transmits the directivity data calculated in the Nth time slot in the (N + 1) th time slot, the radio base station is not limited to this.

たとえば、無線基地局は、第N番目のタイムスロットにおいて、サウンディング指示ユーザを選択し、第M番目(Mは(N+1)以上の自然数)のタイムスロットにおいて、選択したサウンディング指示ユーザに対するサウンディング指示情報を送信する。さらに、無線基地局は、第L番目(Lは(M+1)以上の自然数)のタイムスロットにおいて、送信ユーザを選択するとともにサウンディング情報を受信し、これらに基づいて下りビームフォーミング用のウエイトWを算出して、指向性データを算出する。さらに、無線基地局は、第S番目(Sは(L+1)以上の自然数)のタイムスロットにおいて、第L番目のタイムスロットにおいて算出した指向性データを送信するものとしてもよい。   For example, the radio base station selects a sounding instruction user in the Nth time slot, and sets sounding instruction information for the selected sounding instruction user in the Mth time slot (M is a natural number equal to or greater than (N + 1)). Send. Further, the radio base station selects a transmission user and receives sounding information in the Lth time slot (L is a natural number equal to or greater than (M + 1)), and calculates a weight W for downlink beamforming based on the selected user. Then, directivity data is calculated. Further, the radio base station may transmit the directivity data calculated in the Lth time slot in the Sth (S is a natural number equal to or greater than (L + 1)) time slot.

(3) ウエイト計算
送信用ウエイト計算機が、MMSEなどのような繰返し演算によってウエイト計算を行っているような場合では、サウンディングユーザのうち、送信ユーザにも該当するユーザの数が少ないほど、繰返し演算の回数を増加させるようにしてもよい。
(3) Weight calculation When the transmission weight calculator is performing weight calculation by repetitive calculation such as MMSE, the smaller the number of sounding users that are also applicable to the transmitting user, the repetitive calculation is. The number of times may be increased.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 無線基地局、2 アンテナ、4 無線通信部、6 サウンディングユーザ特定部、8 サウンディング指示ユーザ選択部、10 制御情報生成部、12 送信ユーザ選択部、14 ユーザデータ生成部、16 アダプティブアレイアンテナ制御部、18 下りビームフォーミング部、20 上りビームフォーミング部、22 送信用ウエイト計算機、24 受信用ウエイト計算機、26 送信用乗算器、28 受信用乗算器。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radio base station 2 Antenna 4 Wireless communication part 6 Sounding user specific part 8 Sounding instruction user selection part 10 Control information generation part 12 Transmission user selection part 14 User data generation part 16 Adaptive array antenna control part , 18 Down beam forming unit, 20 Up beam forming unit, 22 Transmit weight calculator, 24 Receive weight calculator, 26 Transmit multiplier, 28 Receive multiplier.

Claims (2)

時分割復信方式に従って複数の移動局との間で通信を行なう無線基地局であって、
複数のアンテナと、
前記複数のアンテナの指向性を制御するアダプティブアレイアンテナ制御部と、
第2の時間帯のときに、第2の時間帯より前の第1の時間帯において選択された、既知信号を送信させる1個以上の第1の移動局へ既知信号を送信させる指示を送信し、かつ
第3の時間帯のときに、前記第1の移動局から既知信号を受信する通信部と、
記複数の移動局の中から前記無線基地局からユーザデータを送信する1個以上の移動局を第2の移動局として選択する選択部とを備え、
前記アダプティブアレイアンテナ制御部は、前記受信した既知信号を送信した1個以上の第1の移動局のうち、前記選択された1個以上の前記第2の移動局にも該当するものについてのみ、前記受信した既知信号に基づいてウエイトを計算し、前記算出したウエイトに従って前記ユーザデータに指向性を持たせた指向性データを生成する、無線基地局。
A wireless base station that communicates with a plurality of mobile stations according to a time division duplex method,
Multiple antennas,
An adaptive array antenna control unit for controlling the directivity of the plurality of antennas;
Sent when the second time period was selected in the first time period prior to the second time period, an instruction to transmit a known signal to one or more of the first mobile station to transmit a known signal And
When the third time period, and a communication unit that receives a pre-Symbol first mobile station or we already known signal,
Before SL and a plurality of selection to that selection selecting section one or more mobile stations to transmit user data from the radio base station from the mobile station as a second mobile station,
The adaptive array antenna controller, among the pre-Symbol received one or more of the first mobile station that sent a known signal, for those applicable to one or more of the second mobile station said selected only calculates the weight based on the known signals received; that form raw directional data provided with directivities in the user data according to the weights and the calculated, the radio base station.
アダプティブアレイアンテナを備え、かつ時分割復信方式に従って複数の移動局との間で通信を行なう無線基地局の無線通信方法であって、
第1の時間帯のときに、既知信号を送信させる1個以上の移動局を第1の移動局として選択するステップと、
第2の時間帯のときに、第1の時間帯において選択された1個以上の前記第1の移動局へ既知信号を送信させる指示を送信するステップと、
第3の時間帯のときに、前記第1の移動局から送られてくる既知信号を受信するステップと、
記無線基地局からユーザデータを送信する1個以上の移動局を第2の移動局として選択するステップと、
記受信した既知信号を送信した1個以上の第1の移動局のうち、前記選択された1個以上の前記第2の移動局にも該当するものについてのみ、前記受信した既知信号に基づいてウエイトを計算し、前記算出したウエイトに従って前記ユーザデータに指向性を持たせた指向性データを生成するステップと、を備える、無線通信方法。
A wireless communication method for a wireless base station that includes an adaptive array antenna and performs communication with a plurality of mobile stations according to a time division duplex method,
Selecting one or more mobile stations to transmit a known signal as a first mobile station during a first time period ;
Transmitting an instruction to transmit a known signal to one or more of the first mobile stations selected in the first time zone during the second time zone ;
When the third time period, receiving a known signal sent from the previous SL first mobile station,
Selecting one or more mobile stations to transmit user data as a second mobile station from the previous SL radio base station,
Among previous SL received known signal one or more of the first mobile station that transmitted the, only those relevant to one or more of the second mobile station said selected based on the known signal to the received calculate the weight Te, and a step of generating directional data provided with directivities in the user data according to the weights and the calculated, a wireless communication method.
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