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通信装置、通信方法、および通信システム 外国出願あり

国内特許コード P120007521
整理番号 S2011-0063-N0
掲載日 2012年5月14日
出願番号 特願2010-235697
公開番号 特開2012-090112
登録番号 特許第5765758号
出願日 平成22年10月20日(2010.10.20)
公開日 平成24年5月10日(2012.5.10)
登録日 平成27年6月26日(2015.6.26)
発明者
  • 藤井 威生
  • 藤井 健介
出願人
  • 国立大学法人電気通信大学
発明の名称 通信装置、通信方法、および通信システム 外国出願あり
発明の概要 【課題】複数のセルのそれぞれのセル端におけるチャネル容量を増大させることができるようにする。
【解決手段】隣接セルの基地局である送信局1-1,1-2によるデータ伝送はMIMO伝送により行われる。中継局2においては、送信局1-1と送信局1-2の双方の送信局が送信する電波が受信され、送信局1-1が伝送するデータと送信局1-2が伝送するデータが取得される。また、中継局2においては、マルチユーザMIMO伝送によって、隣接セルの受信局であるデータ伝送が行われる。送信局1-1から伝送されたデータは、中継局2を介して受信局3-1により受信され、送信局1-2から伝送されたデータは、中継局2を介して受信局3-2により受信される。本発明は、セルラーシステムに適用することが可能である。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


IMT-Advancedなどの次世代携帯電話規格では、100Mbpsを超えるレベルの通信の高速・大容量化が求められている。このような通信速度を実現するための方式として、複数アンテナを持つ通信局を用いて空間多重分割を行うMIMO(Multiple Input Multiple Output)伝送が検討されている。



MIMO伝送によれば、送信側では、複数のアンテナで同時に異なるデータを送信し、受信側では、受信したデータを合成することによって、伝送路の容量を拡大することが可能となり、通信の高速化を実現することが可能になる。また、送信側から受信側に対して複数の経路を通って電波が届くことから、障害物が多く存在する場合であっても、通信品質の劣化を抑えることが可能になる。



ところで、セルラーシステムにおいては、特に、受信信号電力の低いセルの境界付近における通信の高速・大容量化について様々な手法が検討されている。その手法の一つとして、中継局を用いた中継伝送がある(非特許文献1)。中継伝送は、送信局から送信された信号の電力を中継局において増幅し、電力を増幅した信号を再送して受信局に受信させることによって、受信局における受信信号の電力を増大させ、チャネル容量を増大させる手法である。中継伝送の方法には、中継局で受信した信号の電力増幅のみを行うAmplify-and-Forward(AF)法と、中継局で受信した信号を復調・復号してから、再復号・再変調を行うDecode-and-Forward(DF)型などがある。



中継伝送を行うことによって、一般的に、送信局との通信可能エリア外でも通信が可能になるといったことや、送信局から受信局に送られた信号と中継局から受信局に送られた信号を用いてダイバーシチ効果を受信局側で得ることでチャネル容量を増大させることができるといった利点がある。



しかしながら、マルチセル環境において、あるセル内に設置された中継局により増幅された信号が他のセルの受信局に対して干渉を与えてしまい、干渉信号電力の増大によってSINR(Signal to Interference and Noise Ratio)の低下が生じたり、チャネル容量の減少が生じたりしてしまうことがある。このことは、下り回線の場合の受信局や上り回線の場合の送信局がセルの境界付近に存在する場合に特に顕著なものになり、通信エリア拡大の障害になっている。



そこで、特にセルの境界付近において他のセルからの干渉がある場合の通信品質を改善する技術が各種提案されている。例えば、特許文献1には、あるセル内に設置された中継局において周辺セルからの干渉を検出し、検出した干渉の情報を同じセルの境界付近に存在している端末に通知して、その端末において干渉成分を除去させる技術が開示されている。

産業上の利用分野


本発明は、通信装置、通信方法、および通信システムに関し、特に、複数のセルのそれぞれのセル端におけるチャネル容量を増大させることができるようにした通信装置、通信方法、および通信システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
それぞれ異なるセルに存在し、MIMO伝送によりデータの伝送を行う複数の送信装置のそれぞれと自身との間の通信路の状態を推定する第1の推定手段と、
前記複数の送信装置から、各送信装置間での同期が確立された伝送タイミングに従って伝送されたデータを、前記複数の送信装置によって送信された電波を受信するアンテナを介して受信し、前記第1の推定手段により推定された通信路の状態に基づいて決定した受信ウエイトを用いて、受信したデータを前記複数の送信装置のそれぞれから伝送されたデータに分離する、前記複数の送信装置に共通の受信手段と、
分離されたデータのそれぞれを、前記複数の送信装置がデータの伝送を行っているそれぞれの前記セル内に存在する複数の受信装置に対してマルチユーザMIMO伝送により伝送する伝送手段と
を備える通信装置。

【請求項2】
前記セルは隣接するセルであり、隣接するセルの境界付近に存在する
請求項1に記載の通信装置。

【請求項3】
前記複数の受信装置のそれぞれと自身との間の通信路の状態を推定する第2の推定手段をさらに備え、
前記伝送手段は、前記第2の推定手段により推定された通信路の状態に基づいて決定した送信ウエイトを用いて、前記受信手段により分離されたデータを伝送する
請求項1または2に記載の通信装置。

【請求項4】
前記受信手段は、前記複数の送信装置から、各送信装置間で送信データやチャネル状態情報を共有することなく伝送されたデータを受信する
請求項1乃至3のいずれかに記載の通信装置。

【請求項5】
それぞれ異なるセルに存在し、MIMO伝送によりデータの伝送を行う複数の送信装置のそれぞれと自身との間の通信路の状態を推定し、
前記複数の送信装置から、各送信装置間での同期が確立された伝送タイミングに従って伝送されたデータを、前記複数の送信装置によって送信された電波を受信するアンテナを介して受信し、
推定した通信路の状態に基づいて決定した受信ウエイトを用いて、前記複数の送信装置に共通の受信手段によって、受信したデータを前記複数の送信装置のそれぞれから伝送されたデータに分離し、
分離したデータのそれぞれを、前記複数の送信装置がデータの伝送を行っているそれぞれの前記セル内に存在する複数の受信装置に対してマルチユーザMIMO伝送により伝送する
ステップを含む通信方法。

【請求項6】
複数の送信装置と、通信装置と、複数の受信装置とから構成される通信システムにおいて、
前記複数の送信装置のそれぞれは、異なるセルに存在し、
他の送信装置との間でデータの伝送タイミングの同期を確立する同期手段と、
前記同期手段により同期が確立された伝送タイミングに従って、MIMO伝送によりデータを伝送する伝送手段と
を備え、
前記通信装置は、
前記複数の送信装置のそれぞれと自身との間の通信路の状態を推定する推定手段と、
前記複数の送信装置から、各送信装置間での同期が確立された伝送タイミングに従って伝送されたデータを、前記複数の送信装置によって送信された電波を受信するアンテナを介して受信し、前記推定手段により推定された通信路の状態に基づいて決定した受信ウエイトを用いて、前記受信したデータを前記複数の送信装置のそれぞれから伝送されたデータに分離する、前記複数の送信装置に共通の受信手段と、
分離されたデータのそれぞれを、前記複数の受信装置に対してマルチユーザMIMO伝送により伝送する伝送手段と
を備え、
前記複数の受信装置のそれぞれは、前記複数の送信装置がデータの伝送を管理するそれぞれの前記セル内に存在し、
前記通信装置と自身との間の通信路の状態を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定された通信路の状態に基づいて決定した受信ウエイトを用いて、前記通信装置から伝送されたデータを受信する受信手段と
を備える
通信システム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010235697thum.jpg
出願権利状態 登録
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