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KR20170137074A - 통신 시스템 - Google Patents

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KR20170137074A
KR20170137074A KR1020177027912A KR20177027912A KR20170137074A KR 20170137074 A KR20170137074 A KR 20170137074A KR 1020177027912 A KR1020177027912 A KR 1020177027912A KR 20177027912 A KR20177027912 A KR 20177027912A KR 20170137074 A KR20170137074 A KR 20170137074A
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KR
South Korea
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calibration
subframe
base station
cal
data
Prior art date
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Abandoned
Application number
KR1020177027912A
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English (en)
Inventor
히데키 모리시게
마사유키 나카자와
미츠루 모치즈키
요시타카 하라
구니유키 스즈키
Original Assignee
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

통신 시스템을 구성하는 기지국 장치와 통신 단말 장치는, 복수의 안테나 소자로 구성되는 다소자 안테나를 이용하여, 신호의 송수신을 행한다. 기지국 장치 및 통신 단말 장치 중, 적어도 한쪽은, 신호를 송수신할 때에 안테나 소자가 형성하는 빔의 위상 및 진폭의 캘리브레이션을 행하는 캘리브레이션부인 PHY 처리부(901)를 구비한다. PHY 처리부(901)는, 복수의 안테나 소자간에 있어서, 빔의 위상 및 진폭이 동일하게 되도록, 각 안테나 소자에 있어서의 빔의 위상 및 진폭의 보정치를 구하고, 구한 보정치에 근거하여 캘리브레이션을 행한다.

Description

통신 시스템
본 발명은, 이동 단말 장치 등의 통신 단말 장치와 기지국 장치의 사이에서 무선 통신을 행하는 통신 시스템에 관한 것이다.
이동 통신 시스템의 규격화 단체인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에 있어서, 무선 구간에 대해서는 롱 텀 에벌루션(Long Term Evolution : LTE)으로 칭하고, 코어 네트워크 및 무선 액세스 네트워크(이하, 합쳐서, 네트워크라고도 칭한다)를 포함한 시스템 전체 구성에 대해서는, 시스템 아키텍처 에벌루션(System Architecture Evolution : SAE)으로 칭해지는 통신 방식이 검토되고 있다(예컨대, 비 특허 문헌 1~13 참조). 이 통신 방식은 3.9G(3.9 Generation) 시스템이라고도 불린다.
LTE의 액세스 방식으로서는, 하향 방향은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), 상향 방향은 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)가 이용된다. 또한, LTE는, W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)와는 달리, 회선 교환을 포함하지 않고, 패킷 통신 방식만이 된다.
비 특허 문헌 1(5장)에 기재되는, 3GPP에서의, LTE 시스템에 있어서의 프레임 구성에 관한 결정 사항에 대하여, 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1은 LTE 방식의 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구성을 나타내는 설명도이다. 도 1에 있어서, 1개의 무선 프레임(Radio frame)은 10㎳이다. 무선 프레임은 10개의 동일한 크기의 서브프레임(Subframe)으로 분할된다. 서브프레임은, 2개의 동일한 크기의 슬롯(slot)으로 분할된다. 무선 프레임마다 1번째 및 6번째의 서브프레임에 하향 동기 신호(Downlink Synchronization Signal)가 포함된다. 동기 신호에는, 제 1 동기 신호(Primary Synchronization Signal : P-SS)와, 제 2 동기 신호(Secondary Synchronization Signal : S-SS)가 있다.
3GPP에서의, LTE 시스템에 있어서의 채널 구성에 관한 결정 사항이, 비 특허 문헌 1(5장)에 기재되어 있다. CSG(Closed Subscriber Group) 셀에 있어서도 non-CSG 셀과 동일한 채널 구성이 이용된다고 상정되고 있다.
물리 브로드캐스트 채널(Physical Broadcast Channel : PBCH)은, 기지국 장치(이하, 간단히 「기지국」이라고 하는 경우가 있다)로부터 이동 단말 장치(이하, 간단히 「이동 단말」이라고 하는 경우가 있다) 등의 통신 단말 장치(이하, 간단히 「통신 단말」이라고 하는 경우가 있다)로의 하향 송신용의 채널이다. BCH 트랜스포트 블록(transport block)은, 40㎳ 간격 중의 4개의 서브프레임에 매핑된다. 40㎳ 타이밍의 명백한 시그널링은 없다.
물리 제어 포맷 인디케이터 채널(Physical Control Format Indicator Channel : PCFICH)은, 기지국으로부터 통신 단말로의 하향 송신용의 채널이다. PCFICH는, PDCCHs를 위해 이용하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼의 수를, 기지국으로부터 통신 단말에 통지한다. PCFICH는, 서브프레임마다 송신된다.
물리 하향 제어 채널(Physical Downlink Control Channel : PDCCH)은, 기지국으로부터 통신 단말로의 하향 송신용의 채널이다. PDCCH는, 후술하는 트랜스포트 채널의 하나인 하향 공유 채널(Downlink Shared Channel : DL-SCH)의 리소스 할당(allocation) 정보, 후술하는 트랜스포트 채널의 하나인 페이징 채널(Paging Channel : PCH)의 리소스 할당(allocation) 정보, DL-SCH에 관한 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 정보를 통지한다. PDCCH는, 상향 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant)를 운반한다. PDCCH는, 상향 송신에 대한 응답 신호인 Ack(Acknowledgement)/Nack(Negative Acknowledgement)를 운반한다. PDCCH는, L1/L2 제어 신호라고도 불린다.
물리 하향 공유 채널(Physical Downlink Shared Channel : PDSCH)은, 기지국으로부터 통신 단말로의 하향 송신용의 채널이다. PDSCH에는, 트랜스포트 채널인 하향 공유 채널(DL-SCH), 및 트랜스포트 채널인 PCH가 매핑되어 있다.
물리 멀티캐스트 채널(Physical Multicast Channel : PMCH)은, 기지국으로부터 통신 단말로의 하향 송신용의 채널이다. PMCH에는, 트랜스포트 채널인 멀티캐스트 채널(Multicast Channel : MCH)이 매핑되어 있다.
물리 상향 제어 채널(Physical Uplink Control Channel : PUCCH)은, 통신 단말로부터 기지국으로의 상향 송신용의 채널이다. PUCCH는, 하향 송신에 대한 응답 신호(response signal)인 Ack/Nack를 운반한다. PUCCH는, CQI(Channel Quality Indicator) 리포트를 운반한다. CQI란, 수신한 데이터의 품질, 또는 통신로 품질을 나타내는 품질 정보이다. 또한 PUCCH는, 스케줄링 리퀘스트(Scheduling Request : SR)를 운반한다.
물리 상향 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel : PUSCH)은, 통신 단말로부터 기지국으로의 상향 송신용의 채널이다. PUSCH에는, 트랜스포트 채널의 하나인 상향 공유 채널(Uplink Shared Channel : UL-SCH)이 매핑되어 있다.
물리 HARQ 인디케이터 채널(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel : PHICH)은, 기지국으로부터 통신 단말로의 하향 송신용의 채널이다. PHICH는, 상향 송신에 대한 응답 신호인 Ack/Nack를 운반한다. 물리 랜덤 액세스 채널(Physical Random Access Channel : PRACH)은, 통신 단말로부터 기지국으로의 상향 송신용의 채널이다. PRACH는, 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble)을 운반한다.
하향 참조 신호(레퍼런스 시그널(Reference Signal) : RS)는, LTE 방식의 통신 시스템에서 기지의 심볼이다. 이하의 5종류의 하향 레퍼런스 시그널이 정의되어 있다. 셀 고유 참조 신호(Cell-specific Reference Signal : CRS), MBSFN 참조 신호(MBSFN Reference Signal), UE 고유 참조 신호(UE-specific Reference Signal)인 데이터 복조용 참조 신호(Demodulation Reference Signal : DM-RS), 위치 결정 참조 신호(Positioning Reference Signal : PRS), 채널 상태 정보 참조 신호(Channel State Information Reference Signal : CSI-RS). 통신 단말의 물리 레이어의 측정으로서, 레퍼런스 시그널의 수신 전력(Reference Signal Received Power : RSRP) 측정이 있다.
비 특허 문헌 1(5장)에 기재되는 트랜스포트 채널(Transport channel)에 대하여, 설명한다. 하향 트랜스포트 채널 중, 브로드캐스트 채널(Broadcast Channel : BCH)은, 그 기지국(셀)의 커버리지 전체에 브로드캐스트된다. BCH는, 물리 브로드캐스트 채널(PBCH)에 매핑된다.
하향 공유 채널(Downlink Shared Channel : DL-SCH)에는, HARQ(Hybrid ARQ)에 의한 재송 제어가 적용된다. DL-SCH는, 기지국(셀)의 커버리지 전체로의 브로드캐스트가 가능하다. DL-SCH는, 다이내믹 혹은 준정적(Semi-static)인 리소스 할당을 서포트한다. 준정적인 리소스 할당은, 퍼시스턴트 스케줄링(Persistent Scheduling)이라고도 한다. DL-SCH는, 통신 단말의 소비 전력 저감을 위해 통신 단말의 간헐 수신(Discontinuous reception : DRX)을 서포트한다. DL-SCH는, 물리 하향 공유 채널(PDSCH)에 매핑된다.
페이징 채널(Paging Channel : PCH)은, 통신 단말의 소비 전력 저감을 가능하게 하기 위해 통신 단말의 DRX를 서포트한다. PCH는, 기지국(셀)의 커버리지 전체로의 브로드캐스트가 요구된다. PCH는, 동적으로 트래픽에 이용할 수 있는 물리 하향 공유 채널(PDSCH)과 같은 물리 리소스에 매핑된다.
멀티캐스트 채널(Multicast Channel : MCH)은, 기지국(셀)의 커버리지 전체로의 브로드캐스트에 사용된다. MCH는, 멀티 셀 송신에 있어서의 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service) 서비스(MTCH와 MCCH)의 SFN 합성을 서포트한다. MCH는, 준정적인 리소스 할당을 서포트한다. MCH는, PMCH에 매핑된다.
상향 트랜스포트 채널 중, 상향 공유 채널(Uplink Shared Channel : UL-SCH)에는, HARQ(Hybrid ARQ)에 의한 재송 제어가 적용된다. UL-SCH는, 다이내믹 혹은 준정적(Semi-static)인 리소스 할당을 서포트한다. UL-SCH는, 물리 상향 공유 채널(PUSCH)에 매핑된다.
랜덤 액세스 채널(Random Access Channel : RACH)은, 제어 정보로 한정되어 있다. RACH는, 충돌의 리스크가 있다. RACH는, 물리 랜덤 액세스 채널(PRACH)에 매핑된다.
HARQ에 대하여 설명한다. HARQ란, 자동 재송 요구(Automatic Repeat reQuest : ARQ)와 오류 정정(Forward Error Correction)의 조합에 의해, 전송로의 통신 품질을 향상시키는 기술이다. HARQ에는, 통신 품질이 변화하는 전송로에 대해서도, 재송에 의해 오류 정정이 유효하게 기능한다고 하는 이점이 있다. 특히, 재송에 있어서 처음 송신의 수신 결과와 재송의 수신 결과의 합성을 함으로써, 한층 더 품질 향상을 얻는 것도 가능하다.
재송의 방법의 일례를 설명한다. 수신측에서, 수신 데이터를 올바르게 디코드할 수 없었던 경우, 바꿔 말하면 CRC(Cyclic Redundancy Check) 에러가 발생한 경우(CRC=NG), 수신측으로부터 송신측에 「Nack」를 송신한다. 「Nack」를 수신한 송신측은, 데이터를 재송한다. 수신측에서, 수신 데이터를 올바르게 디코드할 수 있었을 경우, 바꿔 말하면 CRC 에러가 발생하지 않은 경우(CRC=OK), 수신측으로부터 송신측에 「Ack」를 송신한다. 「Ack」를 수신한 송신측은 다음의 데이터를 송신한다.
비 특허 문헌 1(6장)에 기재되는 논리 채널(로지컬 채널 : Logical channel)에 대하여, 설명한다. 브로드캐스트 제어 채널(Broadcast Control Channel : BCCH)은, 브로드캐스트 시스템 제어 정보를 위한 하향 채널이다. 논리 채널인 BCCH는, 트랜스포트 채널인 브로드캐스트 채널(BCH), 혹은 하향 공유 채널(DL-SCH)에 매핑된다.
페이징 제어 채널(Paging Control Channel : PCCH)은, 페이징 정보(Paging Information) 및 시스템 정보(System Information)의 변경을 송신하기 위한 하향 채널이다. PCCH는, 통신 단말의 셀 로케이션을 네트워크가 알지 못하는 경우에 이용된다. 논리 채널인 PCCH는, 트랜스포트 채널인 페이징 채널(PCH)에 매핑된다.
공유 제어 채널(Common Control Channel : CCCH)은, 통신 단말과 기지국의 사이의 송신 제어 정보를 위한 채널이다. CCCH는, 통신 단말이 네트워크와의 사이에서 RRC 접속(connection)을 갖고 있지 않은 경우에 이용된다. 하향 방향에서는, CCCH는, 트랜스포트 채널인 하향 공유 채널(DL-SCH)에 매핑된다. 상향 방향에서는, CCCH는, 트랜스포트 채널인 상향 공유 채널(UL-SCH)에 매핑된다.
멀티캐스트 제어 채널(Multicast Control Channel : MCCH)은, 1 대 다의 송신을 위한 하향 채널이다. MCCH는, 네트워크로부터 통신 단말로의 1개 혹은 복수의 MTCH용의 MBMS 제어 정보의 송신을 위해 이용된다. MCCH는, MBMS 수신 중의 통신 단말에만 이용된다. MCCH는, 트랜스포트 채널인 멀티캐스트 채널(MCH)에 매핑된다.
개별 제어 채널(Dedicated Control Channel : DCCH)은, 1 대 1로, 통신 단말과 네트워크의 사이의 개별 제어 정보를 송신하는 채널이다. DCCH는, 통신 단말이 RRC 접속(connection)인 경우에 이용된다. DCCH는, 상향에서는 상향 공유 채널(UL-SCH)에 매핑되고, 하향에서는 하향 공유 채널(DL-SCH)에 매핑된다.
개별 트래픽 채널(Dedicated Traffic Channel : DTCH)은, 유저 정보의 송신을 위한 개별 통신 단말로의 1 대 1 통신의 채널이다. DTCH는, 상향 및 하향 모두 존재한다. DTCH는, 상향에서는 상향 공유 채널(UL-SCH)에 매핑되고, 하향에서는 하향 공유 채널(DL-SCH)에 매핑된다.
멀티캐스트 트래픽 채널(Multicast Traffic channel : MTCH)은, 네트워크로부터 통신 단말로의 트래픽 데이터 송신을 위한 하향 채널이다. MTCH는, MBMS 수신 중의 통신 단말에만 이용되는 채널이다. MTCH는, 멀티캐스트 채널(MCH)에 매핑된다.
CGI란, 셀 글로벌 식별자(Cell Global Identifier)이다. ECGI란, E-UTRAN 셀 글로벌 식별자(E-UTRAN Cell Global Identifier)이다. LTE, 후술하는 LTE-A(Long Term Evolution Advanced) 및 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)에 있어서, CSG(Closed Subscriber Group) 셀이 도입된다.
CSG(Closed Subscriber Group) 셀이란, 이용 가능한 가입자를 오퍼레이터가 특정하고 있는 셀(이하 「특정 가입자용 셀」이라고 하는 경우가 있다)이다. 특정된 가입자는, PLMN(Public Land Mobile Network)의 하나 이상의 셀에 액세스하는 것이 허가된다. 특정된 가입자에게 액세스가 허가되어 있는 1개 이상의 셀을 「CSG 셀(CSG cell(s))」이라고 부른다. 단, PLMN에는 액세스 제한이 있다.
CSG 셀은, 고유의 CSG 아이덴티티(CSG identity : CSGID; CSG-ID)를 브로드캐스트하고, CSG 인디케이션(CSG Indication)에서 「TRUE」를 브로드캐스트하는 PLMN의 일부이다. 미리 이용 등록하고, 허가된 가입자 그룹의 멤버는, 액세스 허가 정보인 CSG-ID를 이용하여 CSG 셀에 액세스한다.
CSG-ID는, CSG 셀 또는 셀에 의해 브로드캐스트된다. LTE 방식의 통신 시스템에 CSG-ID는 복수 존재한다. 그리고, CSG-ID는, CSG 관련의 멤버의 액세스를 용이하게 하기 위해, 통신 단말(UE)에 의해 사용된다.
통신 단말의 위치 추적은, 1개 이상의 셀로 이루어지는 구역을 단위로 행해진다. 위치 추적은, 유휴 상태이더라도 통신 단말의 위치를 추적하고, 통신 단말을 호출하는, 바꿔 말하면 통신 단말이 착호(着呼)하는 것을 가능하게 하기 위해 행해진다. 이 통신 단말의 위치 추적을 위한 구역을 트래킹 에리어라고 부른다.
3GPP에 있어서, Home-NodeB(Home-NB; HNB), Home-eNodeB(Home-eNB; HeNB)라고 칭해지는 기지국이 검토되고 있다. UTRAN에 있어서의 HNB, 및 E-UTRAN에 있어서의 HeNB는, 예컨대 가정, 법인, 상업용의 액세스 서비스용 기지국이다. 비 특허 문헌 2에는, HeNB 및 HNB로의 액세스의 3개의 상이한 모드가 개시되어 있다. 구체적으로는, 오픈 액세스 모드(Open access mode)와, 클로즈드 액세스 모드(Closed access mode)와, 하이브리드 액세스 모드(Hybrid access mode)가 개시되어 있다.
각각의 모드는, 이하와 같은 특징을 갖는다. 오픈 액세스 모드에서는, HeNB 및 HNB는, 통상의 오퍼레이터의 노멀 셀로서 조작된다. 클로즈드 액세스 모드에서는, HeNB 및 HNB는, CSG 셀로서 조작된다. 이 CSG 셀은, CSG 멤버만 액세스 가능한 CSG 셀이다. 하이브리드 액세스 모드에서는, HeNB 및 HNB는, 비 CSG 멤버도 동시에 액세스 허가되어 있는 CSG 셀로서 조작된다. 바꿔 말하면, 하이브리드 액세스 모드의 셀(하이브리드 셀이라고도 칭한다)은, 오픈 액세스 모드와 클로즈드 액세스 모드의 양쪽을 서포트하는 셀이다.
3GPP에서는, 모든 물리 셀 식별자(Physical Cell Identity : PCI) 중, CSG 셀에서 사용하기 위해 네트워크에 의해 예약된 PCI 범위가 있다(비 특허 문헌 1 10.5.1.1장 참조). PCI 범위를 분할하는 것을 PCI 스플릿이라고 칭하는 일이 있다. PCI 스플릿에 관한 정보(PCI 스플릿 정보라고도 칭한다)는, 시스템 정보에 의해 기지국으로부터 산하의 통신 단말에 대하여 브로드캐스트된다. 기지국의 산하란, 그 기지국을 서빙 셀로 하는 것을 의미한다.
비 특허 문헌 3은, PCI 스플릿을 이용한 통신 단말의 기본 동작을 개시한다. PCI 스플릿 정보를 갖고 있지 않은 통신 단말은, 모든 PCI를 이용하여, 예컨대 504 코드 모두를 이용하여, 셀 서치를 행할 필요가 있다. 이것에 비하여, PCI 스플릿 정보를 갖는 통신 단말은, 해당 PCI 스플릿 정보를 이용하여 셀 서치를 행하는 것이 가능하다.
또한 3GPP에서는, 릴리스 10으로서, 롱 텀 에벌루션 어드밴스드(Long Term Evolution Advanced : LTE-A)의 규격 책정이 진행되고 있다(비 특허 문헌 4, 비 특허 문헌 5 참조). LTE-A는, LTE의 무선 구간 통신 방식을 기본으로 하고, 거기에 몇 가지의 신기술을 더하여 구성된다.
LTE-A 시스템에서는, 100㎒까지의 보다 넓은 주파수 대역폭(transmission bandwidths)을 서포트하기 위해, 2개 이상의 컴포넌트 캐리어(Component Carrier : CC)를 집약하는(「어그리게이션(aggregation)한다」고도 칭한다), 캐리어 어그리게이션(Carrier Aggregation : CA)이 검토되고 있다.
CA가 구성되는 경우, UE는 네트워크(Network : NW)와 하나의 RRC 접속(RRC connection)을 갖는다. RRC 접속에 있어서, 하나의 서빙 셀이 NAS 모빌리티 정보와 시큐러티 입력을 준다. 이 셀을 프라이머리 셀(Primary Cell : PCell)이라고 부른다. 하향 링크에서, PCell에 대응하는 캐리어는, 하향 프라이머리 컴포넌트 캐리어(Downlink Primary Component Carrier : DL PCC)이다. 상향 링크에서, PCell에 대응하는 캐리어는, 상향 프라이머리 컴포넌트 캐리어(Uplink Primary Component Carrier : UL PCC)이다.
UE의 능력(케이퍼빌리티(capability))에 따라, 세컨더리 셀(Secondary Cell : SCell)이, PCell과 서빙 셀의 세트를 형성하기 위해 구성된다. 하향 링크에서, SCell에 대응하는 캐리어는, 하향 세컨더리 컴포넌트 캐리어(Downlink Secondary Component Carrier : DL SCC)이다. 상향 링크에서, SCell에 대응하는 캐리어는, 상향 세컨더리 컴포넌트 캐리어(Uplink Secondary Component Carrier : UL SCC)이다.
하나의 UE에 대하여, 하나의 PCell과, 하나 이상의 SCell로 이루어지는 서빙 셀의 세트가 구성된다.
또한, LTE-A에서의 신기술로서는, 보다 넓은 대역을 서포트하는 기술(Wider bandwidth extension), 및 다지점 협조 송수신(Coordinated Multiple Point transmission and reception : CoMP) 기술 등이 있다. 3GPP에서 LTE-A를 위해 검토되고 있는 CoMP에 대해서는, 비 특허 문헌 6에 기재되어 있다.
모바일 네트워크의 트래픽량은, 증가 경향에 있고, 통신 속도도 고속화가 진행되고 있다. LTE 및 LTE-A가 본격적으로 운용이 개시되면, 더욱 통신 속도가 고속화되고, 트래픽량이 증가할 것이 전망된다.
또한, 스마트폰 및 태블릿형 단말 장치의 보급에 의해, 셀룰러계 무선 통신에 의한 트래픽량이 폭발적으로 증가하고 있고, 전 세계에서 무선 리소스의 부족이 염려되고 있다.
트래픽량의 증가의 문제에 대하여, 3GPP에 있어서, 릴리스 12판의 규격서의 책정이 진행되고 있다. 릴리스 12판의 규격서에서는, 장래의 방대한 트래픽량에 대응하기 위해, 스몰 eNB를 이용하는 것이 검토되고 있다. 예컨대, 다수의 스몰 eNB를 설치하여, 다수의 스몰 셀을 구성하는 것에 의해, 주파수 이용 효율을 높여, 통신 용량의 증대를 도모하는 기술 등이 검토되고 있다.
그 중에서, 매크로 셀과 스몰 셀이 오버랩하고 있는 경우에, 통신 단말이 매크로 셀과 스몰 셀의 양쪽에 접속하는 기술로서, 듀얼 커넥티비티(dual connectivity)가 논의되고 있다(비 특허 문헌 8 참조).
또한, 고도화하는 이동체 통신에 대하여, 2020년 이후에 서비스를 개시하는 것을 목표로 한 제 5 세대(이하 「5G」라고 하는 경우가 있다) 무선 액세스 시스템이 검토되고 있다. 예컨대, 유럽에서는, METIS라고 하는 단체에서 5G의 요구 사항이 정리되고 있다(비 특허 문헌 9 참조).
5G 무선 액세스 시스템에서는, LTE 시스템과 비교하여, 시스템 용량은 1000배, 데이터 전송 속도는 100배, 데이터 처리 지연은 10분의 1(1/10), 통신 단말의 동시 접속 수는 100배로 하여, 한층 더한 저소비 전력화, 및 장치의 저비용화를 실현하는 것을 요건으로서 들 수 있다.
이와 같은 요건을 만족시키기 위해, 주파수를 광대역에서 사용하여 데이터의 전송 용량을 늘리는 것, 및 주파수 이용 효율을 높여서 데이터의 전송 속도를 높이기 위해, 공간 다중을 가능하게 하는, 다소자 안테나를 이용한 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 및 빔 포밍 등의 기술이 검토되고 있다.
다소자 안테나를 이용한 MIMO 및 빔 포밍에서는, 다소자 안테나를 구성하는 각 안테나 소자의 위상 및 출력이 설정되어 조정되므로, 각 안테나 소자의 위상 및 출력의 설정 정밀도가 성능에 영향을 미친다. 그래서, 각 안테나 소자의 위상 및 출력의 설정 정밀도를 향상시키기 위해, 다소자 안테나의 캘리브레이션이 행해진다.
다소자 안테나의 캘리브레이션의 방법으로서, 소자 전계 벡터 회전법(REV법)(비 특허 문헌 10 참조)과, 상대 캘리브레이션(비 특허 문헌 11 참조)이 검토되고 있다. 또한, 캘리브레이션의 실행 방법으로서, 셀프 캘리브레이션법(비 특허 문헌 12 참조), 및 OTA(over the air)법(비 특허 문헌 13 참조) 등이 검토되고 있다.
(선행 기술 문헌)
(비 특허 문헌)
(비 특허 문헌 1) 3GPP TS36.300 V11.7.0
(비 특허 문헌 2) 3GPP S1-083461
(비 특허 문헌 3) 3GPP R2-082899
(비 특허 문헌 4) 3GPP TR 36.814 V9.0.0
(비 특허 문헌 5) 3GPP TR 36.912 V10.0.0
(비 특허 문헌 6) 3GPP TR 36.819 V11.1.0
(비 특허 문헌 7) 3GPP TS 36.141 V11.1.0
(비 특허 문헌 8) 3GPP TR36.842 V0.2.0
(비 특허 문헌 9) "Scenarios, requirements and KPIs for 5G mobile and wireless system", [online], 평성 25(2013)년 4월 30일, ICT-317669-METIS/D1.1, [평성 27년 4월 2일 검색], 인터넷 <https://www.metis2020.com/documents/deliverables/>
(비 특허 문헌 10) 마노 세이지, 가타기 다카시, 「페이즈드 어레이 안테나의 소자 진폭 위상 측정법-소자 전계 벡터 회전법-」, 전자 정보 통신 학회 논문지 B, Vol.J65-B, No.5, pp.555-560, 1982년 5월
(비 특허 문헌 11) 하라 요시타카, 야노 야스히로, 구보 히로시, 「주파수 선택에 근거하는 OFDMA/TDD용 안테나 어레이 캘리브레이션」, IEICE Technical Report RCS2007-143, 2008년 1월
(비 특허 문헌 12) 노다 야스노리, 하라 요시타카, 야노 야스히로, 구보 히로시, 「TDD 방식에 있어서의 쌍방향 채널 측정을 이용한 안테나 어레이 자기 캘리브레이션」, 신학기보 RCS2008-12, 2008년 5월
(비 특허 문헌 13) X. Hou, et al, "Experimental Study of Advanced MU-MIMO Scheme with Antenna Calibration for the Evolving LTE TDD System", IEEE 23rd PIMRC, 2012
전술한 다소자 안테나를 이용한 MIMO 및 빔 포밍에서는, 다소자 안테나에서의 스루풋의 향상이 필요하게 된다. 그러나, 다소자 안테나에서의 스루풋을 향상시키기 위해서는, 이하의 문제가 있다.
첫 번째는, 이하이다. 안테나 소자간의 위상차 및 진폭차를 맞추지 않으면, (a) 빔의 지향성을, 향하게 하고 싶은 방향으로 제어할 수 없게 된다, (b) 등가 등방 방사 전력(Equivalent Isotropic Radiated Power; 약칭 : EIRP) 등으로 나타내어지는 이득이 저하한다, (c) 사이드 로브의 전력이 증가하고, 다른 유저에게로의 간섭이 증가한다, 등의 문제가 있다. 특히, 널(null) 포인트를 제어하는 MIMO 전송의 경우에, 정밀도가 요구된다.
두 번째는, 이하이다. 안테나 소자간의 위상차 및 진폭차는, 온도 변화 및 경년 변화에 있어서의 격차도 없앨 필요가 있다. 그러나, 광대역 통신이 되고, 주파수 대역폭이 증가하게 되므로, 온도 변화 및 경년 변화의 변화량은, 증폭기 및 필터 등에 의한 영향이 커진다고 하는 문제가 있다.
종래와 같이 증폭기 및 필터가 옥내의 온도의 관리가 행해지고 있는 방에 설치되고, 케이블로 옥외로 연장시켜 안테나에 접속되는 형태가 아닌, 능동형 위상 배열 안테나(Active Phased Array Antenna : APAA)와 같이, 증폭기가 옥외에 설치되는 것이 검토되고 있다. 이 경우, 온도 변화가 커지고, 운용시의 캘리브레이션도 중요해진다.
본 발명의 목적은, 다소자 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자간에 있어서의 빔의 위상차 및 진폭차를 맞추기 위한 캘리브레이션을 정밀하게 행할 수 있고, 비교적 높은 스루풋으로 통신을 행하는 것이 가능한 통신 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 통신 시스템은, 복수의 안테나 소자로 구성되는 다소자 안테나를 이용하여, 신호의 송수신을 행하는 기지국 장치와 통신 단말 장치를 구비하는 통신 시스템으로서, 상기 기지국 장치 및 상기 통신 단말 장치 중, 적어도 한쪽은, 상기 신호를 송수신할 때에 상기 안테나 소자가 형성하는 빔의 위상 및 진폭의 캘리브레이션을 행하는 캘리브레이션부를 구비하고, 상기 캘리브레이션부는, 상기 복수의 안테나 소자간에 있어서, 상기 빔의 위상 및 진폭이 동일하게 되도록, 각 상기 안테나 소자에 있어서의 상기 빔의 위상 및 진폭의 보정치를 구하고, 구한 보정치에 근거하여 상기 캘리브레이션을 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 통신 시스템에 의하면, 기지국 장치와 통신 단말 장치를 구비하여 통신 시스템이 구성된다. 기지국 장치와 통신 단말 장치는, 복수의 안테나 소자로 구성되는 다소자 안테나를 이용하여, 신호의 송수신을 행한다. 기지국 장치 및 상기 통신 단말 장치 중, 적어도 한쪽은, 캘리브레이션부를 구비한다. 캘리브레이션부에 의해, 신호를 송수신할 때에 안테나 소자가 형성하는 빔의 위상 및 진폭의 캘리브레이션이 행해진다. 캘리브레이션부는, 복수의 안테나 소자간에 있어서, 빔의 위상 및 진폭이 동일하게 되도록, 각 안테나 소자에 있어서의 빔의 위상 및 진폭의 보정치를 구하고, 구한 보정치에 근거하여 캘리브레이션을 행한다. 이것에 의해, 캘리브레이션을 정밀하게 행할 수 있으므로, 다소자 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자간에 있어서의 빔의 위상차 및 진폭차를 맞출 수 있다. 따라서, 비교적 높은 스루풋으로 통신을 행하는 것이 가능한 통신 시스템을 실현할 수 있다.
본 발명의 목적, 특징, 국면, 및 이점은, 이하의 상세한 설명과 첨부 도면에 의해, 보다 명백해진다.
도 1은 LTE 방식의 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 2는 3GPP에 있어서 논의되고 있는 LTE 방식의 통신 시스템(200)의 전체적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명과 관련되는 통신 단말인 도 2에 나타내는 이동 단말(202)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명과 관련되는 기지국인 도 2에 나타내는 기지국(203)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명과 관련되는 MME의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 LTE 방식의 통신 시스템에 있어서 통신 단말(UE)이 행하는 셀 서치로부터 유휴 동작까지의 개략을 나타내는 플로차트이다.
도 7은 매크로 eNB와 스몰 eNB가 혼재하는 경우의 셀의 구성의 개념을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 1의 통신 시스템에 있어서의 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9는 PHY 처리부(901), 제어부(9411) 및 n개의 안테나 소자(909, 922, …, 935)의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 10은 PHY 처리부(901), 제어부(9411) 및 n개의 안테나 소자(909, 922, …, 935)의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 11은 PHY 처리부(901), 제어부(9411) 및 n개의 안테나 소자(909, 922, …, 935)의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 12는 PHY 처리부(901), 제어부(9411) 및 n개의 안테나 소자(909, 922, …, 935)의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 13은 PHY 처리부(901A), 제어부(9412) 및 n개의 안테나 소자(909, 922, …, 935)의 구성의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 14는 PHY 처리부(901A), 제어부(9412) 및 n개의 안테나 소자(909, 922, …, 935)의 구성의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 15는 PHY 처리부(901A), 제어부(9412) 및 n개의 안테나 소자(909, 922, …, 935)의 구성의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 16은 PHY 처리부(901A), 제어부(9412) 및 n개의 안테나 소자(909, 922, …, 935)의 구성의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 17은 제 1 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 일례를 나타내는 도면이다.
도 18은 제 2 안테나 소자 내지 제 n 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 일례를 나타내는 도면이다.
도 19는 제 1 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑, 및, 주파수마다의 수신 전력의 일례를 나타내는 도면이다.
도 20은 제 1 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 21은 제 2 안테나 소자 내지 제 n 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 22는 제 1 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 23은 제 2 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 24는 제 3 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 25는 제 4 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 26은 제 1 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 송신 데이터의 매핑의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 27은 제 2 안테나 소자 내지 제 n 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 28은 실시의 형태 4의 통신 시스템에 있어서의 캘리브레이션 처리에 관한 처리 순서의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 29는 실시의 형태 4의 변형예 1의 통신 시스템에 있어서의 캘리브레이션 처리에 관한 처리 순서의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 30은 실시의 형태 4의 변형예 2의 통신 시스템에 있어서의 캘리브레이션 처리에 관한 처리 순서의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 31은 실시의 형태 4의 변형예 3의 통신 시스템에 있어서의 캘리브레이션 처리에 관한 처리 순서의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 32는 실시의 형태 5의 통신 시스템에 있어서의 캘리브레이션에 관한 시퀀스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 33은 실시의 형태 5의 통신 시스템에 있어서의 캘리브레이션에 관한 시퀀스의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 34는 물리 하향 공유 채널 영역에 cal-RS를 매핑한 경우의 서브프레임의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 35는 물리 하향 공유 채널 영역에 cal-RS를 매핑한 경우의 서브프레임의 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 36은 MBSFN 영역에 cal-RS를 매핑한 경우의 서브프레임의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 37은 ABS 영역에 cal-RS를 매핑한 경우의 서브프레임의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 38은 실시의 형태 7에 있어서의 물리 하향 공유 채널 영역에 각 안테나 그룹의 cal-RS를 매핑한 경우의 서브프레임의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 39는 실시의 형태 8에 있어서의 물리 하향 공유 채널 영역의 주파수축 상의 일부분에 cal-RS를 매핑한 경우의 서브프레임의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 40은 실시의 형태 8에 있어서의 물리 하향 공유 채널 영역의 주파수축 상의 일부분에 cal-RS를 매핑한 경우의 서브프레임의 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 41은 실시의 형태 8에 있어서의 물리 하향 공유 채널 영역의 주파수축 상의 일부분에 각 안테나 그룹의 cal-RS를 매핑한 경우의 서브프레임의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
실시의 형태 1.
도 2는 3GPP에 있어서 논의되고 있는 LTE 방식의 통신 시스템(200)의 전체적인 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2에 대하여 설명한다. 무선 액세스 네트워크는, E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)(201)으로 칭해진다. 통신 단말 장치인 이동 단말 장치(이하 「이동 단말(User Equipment : UE)」이라고 한다)(202)는, 기지국 장치(이하 「기지국(E-UTRAN NodeB : eNB)」라고 한다)(203)와 무선 통신 가능하고, 무선 통신으로 신호의 송수신을 행한다.
여기서, 「통신 단말 장치」란, 이동 가능한 휴대 전화 단말 장치 등의 이동 단말 장치뿐만 아니라, 센서 등의 이동하지 않는 디바이스도 포함하고 있다. 이하의 설명에서는, 「통신 단말 장치」를, 간단히 「통신 단말」이라고 하는 경우가 있다.
이동 단말(202)에 대한 제어 프로토콜, 예컨대 RRC(Radio Resource Control)와, 유저 플레인, 예컨대 PDCP(Packet Data Convergence Protocol), RLC(Radio Link Control), MAC(Medium Access Control), PHY(Physical layer)가 기지국(203)에서 종단한다면, E-UTRAN은 1개 혹은 복수의 기지국(203)에 의해 구성된다.
이동 단말(202)과 기지국(203)의 사이의 제어 프로토콜 RRC(Radio Resource Control)는, 브로드캐스트(Broadcast), 페이징(paging), RRC 접속 매니지먼트(RRC connection management) 등을 행한다. RRC에 있어서의 기지국(203)과 이동 단말(202)의 상태로서, RRC_IDLE과, RRC_CONNECTED가 있다.
RRC_IDLE에서는, PLMN(Public Land Mobile Network) 선택, 시스템 정보(System Information : SI)의 브로드캐스트, 페이징(paging), 셀 재선택(cell re-selection), 모빌리티 등이 행해진다. RRC_CONNECTED에서는, 이동 단말은 RRC 접속(connection)을 갖고, 네트워크와의 데이터의 송수신을 행할 수 있다. 또한 RRC_CONNECTED에서는, 핸드오버(Handover : HO), 인접 셀(Neighbour cell)의 측정(메저먼트(measurement)) 등이 행해진다.
기지국(203)은, eNB(207)와, Home-eNB(206)로 분류된다. 통신 시스템(200)은, 복수의 eNB(207)를 포함하는 eNB군(203-1)과, 복수의 Home-eNB(206)를 포함하는 Home-eNB군(203-2)을 구비한다. 또한 코어 네트워크인 EPC(Evolved Packet Core)와, 무선 액세스 네트워크인 E-UTRAN(201)으로 구성되는 시스템은, EPS(Evolved Packet System)라고 칭해진다. 코어 네트워크인 EPC와, 무선 액세스 네트워크인 E-UTRAN(201)을 합쳐서, 「네트워크」라고 하는 경우가 있다.
eNB(207)는, 이동 관리 엔티티(Mobility Management Entity : MME), 혹은 S-GW(Serving Gateway), 혹은 MME 및 S-GW를 포함하는 MME/S-GW부(이하 「MME부」라고 하는 경우가 있다)(204)와 S1 인터페이스에 의해 접속되고, eNB(207)와 MME부(204)의 사이에서 제어 정보가 통신된다. 하나의 eNB(207)에 대하여, 복수의 MME부(204)가 접속되더라도 좋다. eNB(207)간은, X2 인터페이스에 의해 접속되고, eNB(207)간에서 제어 정보가 통신된다.
Home-eNB(206)는, MME부(204)와 S1 인터페이스에 의해 접속되고, Home-eNB(206)와 MME부(204)의 사이에서 제어 정보가 통신된다. 하나의 MME부(204)에 대하여, 복수의 Home-eNB(206)가 접속된다. 혹은, Home-eNB(206)는, HeNBGW(Home-eNB GateWay)(205)를 거쳐서 MME부(204)와 접속된다. Home-eNB(206)와 HeNBGW(205)는, S1 인터페이스에 의해 접속되고, HeNBGW(205)와 MME부(204)는 S1 인터페이스를 거쳐서 접속된다.
하나 또는 복수의 Home-eNB(206)가 하나의 HeNBGW(205)와 접속되고, S1 인터페이스를 통해서 정보가 통신된다. HeNBGW(205)는, 하나 또는 복수의 MME부(204)와 접속되고, S1 인터페이스를 통해서 정보가 통신된다.
MME부(204) 및 HeNBGW(205)는, 상위 장치, 구체적으로는 상위 노드이고, 기지국인 eNB(207) 및 Home-eNB(206)와, 이동 단말(UE)(202)의 접속을 제어한다. MME부(204)는, 코어 네트워크인 EPC를 구성한다. 기지국(203) 및 HeNBGW(205)는, E-UTRAN(201)을 구성한다.
또한 3GPP에서는, 이하와 같은 구성이 검토되고 있다. Home-eNB(206)간의 X2 인터페이스는 서포트된다. 즉, Home-eNB(206)간은, X2 인터페이스에 의해 접속되고, Home-eNB(206)간에서 제어 정보가 통신된다. MME부(204)로부터는, HeNBGW(205)는 Home-eNB(206)로서 보인다. Home-eNB(206)로부터는, HeNBGW(205)는 MME부(204)로서 보인다.
Home-eNB(206)가, HeNBGW(205)를 거쳐서 MME부(204)에 접속되는 경우 및 직접 MME부(204)에 접속되는 경우 중 어느 경우도, Home-eNB(206)와 MME부(204)의 사이의 인터페이스는, S1 인터페이스로 동일하다.
기지국(203)은, 1개의 셀을 구성하더라도 좋고, 복수의 셀을 구성하더라도 좋다. 각 셀은, 이동 단말(202)과 통신 가능한 범위인 커버리지로서 미리 정하는 범위를 갖고, 커버리지 내에서 이동 단말(202)과 무선 통신을 행한다. 1개의 기지국(203)이 복수의 셀을 구성하는 경우, 1개 1개의 셀이, 이동 단말(202)과 통신 가능하게 구성된다.
도 3은 본 발명과 관련되는 통신 단말인 도 2에 나타내는 이동 단말(202)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3에 나타내는 이동 단말(202)의 송신 처리를 설명한다. 우선, 프로토콜 처리부(301)로부터의 제어 데이터, 및 애플리케이션부(302)로부터의 유저 데이터가, 송신 데이터 버퍼부(303)에 보존된다. 송신 데이터 버퍼부(303)에 보존된 데이터는, 인코더부(304)에 건네지고, 오류 정정 등의 인코드 처리가 실시된다. 인코드 처리를 실시하지 않고, 송신 데이터 버퍼부(303)로부터 변조부(305)에 직접 출력되는 데이터가 존재하더라도 좋다. 인코더부(304)에서 인코드 처리된 데이터는, 변조부(305)에서 변조 처리가 행해진다. 변조된 데이터는, 베이스밴드 신호로 변환된 후, 주파수 변환부(306)에 출력되고, 무선 송신 주파수로 변환된다. 그 후, 안테나(307)로부터 기지국(203)에 송신 신호가 송신된다.
또한, 이동 단말(202)의 수신 처리는, 이하와 같이 실행된다. 기지국(203)으로부터의 무선 신호가 안테나(307)에 의해 수신된다. 수신 신호는, 주파수 변환부(306)에서 무선 수신 주파수로부터 베이스밴드 신호로 변환되고, 복조부(308)에 있어서 복조 처리가 행해진다. 복조 후의 데이터는, 디코더부(309)에 건네지고, 오류 정정 등의 디코드 처리가 행해진다. 디코드된 데이터 중, 제어 데이터는 프로토콜 처리부(301)에 건네지고, 유저 데이터는 애플리케이션부(302)에 건네진다. 이동 단말(202)의 일련의 처리는, 제어부(310)에 의해 제어된다. 따라서 제어부(310)는, 도 3에서는 생략하고 있지만, 각 부(301~309)와 접속하고 있다.
도 4는 본 발명과 관련되는 기지국인 도 2에 나타내는 기지국(203)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4에 나타내는 기지국(203)의 송신 처리를 설명한다. EPC 통신부(401)는, 기지국(203)과 EPC(MME부(204) 등), HeNBGW(205) 등과의 사이의 데이터의 송수신을 행한다. 타 기지국 통신부(402)는, 다른 기지국과의 사이의 데이터의 송수신을 행한다. EPC 통신부(401) 및 타 기지국 통신부(402)는, 각각 프로토콜 처리부(403)와 정보의 교환을 행한다. 프로토콜 처리부(403)로부터의 제어 데이터, 및 EPC 통신부(401) 및 타 기지국 통신부(402)로부터의 유저 데이터 및 제어 데이터는, 송신 데이터 버퍼부(404)에 보존된다.
송신 데이터 버퍼부(404)에 보존된 데이터는, 인코더부(405)에 건네지고, 오류 정정 등의 인코드 처리가 실시된다. 인코드 처리를 실시하지 않고, 송신 데이터 버퍼부(404)로부터 변조부(406)에 직접 출력되는 데이터가 존재하더라도 좋다. 인코드된 데이터는, 변조부(406)에서 변조 처리가 행해진다. 변조된 데이터는, 베이스밴드 신호로 변환된 후, 주파수 변환부(407)에 출력되고, 무선 송신 주파수로 변환된다. 그 후, 안테나(408)로부터 하나 또는 복수의 이동 단말(202)에 대하여 송신 신호가 송신된다.
또한, 기지국(203)의 수신 처리는 이하와 같이 실행된다. 하나 또는 복수의 이동 단말(202)로부터의 무선 신호가, 안테나(408)에 의해 수신된다. 수신 신호는, 주파수 변환부(407)에서 무선 수신 주파수로부터 베이스밴드 신호로 변환되고, 복조부(409)에서 복조 처리가 행해진다. 복조된 데이터는, 디코더부(410)에 건네지고, 오류 정정 등의 디코드 처리가 행해진다. 디코드된 데이터 중, 제어 데이터는 프로토콜 처리부(403) 혹은 EPC 통신부(401), 타 기지국 통신부(402)에 건네지고, 유저 데이터는 EPC 통신부(401) 및 타 기지국 통신부(402)에 건네진다. 기지국(203)의 일련의 처리는, 제어부(411)에 의해 제어된다. 따라서 제어부(411)는, 도 4에서는 생략하고 있지만, 각 부(401~410)와 접속하고 있다.
도 5는 본 발명과 관련되는 MME의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 5에서는, 전술한 도 2에 나타내는 MME부(204)에 포함되는 MME(204a)의 구성을 나타낸다. PDN GW 통신부(501)는, MME(204a)와 PDN GW의 사이의 데이터의 송수신을 행한다. 기지국 통신부(502)는, MME(204a)와 기지국(203)의 사이의 S1 인터페이스에 의한 데이터의 송수신을 행한다. PDN GW로부터 수신한 데이터가 유저 데이터인 경우, 유저 데이터는, PDN GW 통신부(501)로부터, 유저 플레인 통신부(503)를 경유하여 기지국 통신부(502)에 건네지고, 1개 혹은 복수의 기지국(203)에 송신된다. 기지국(203)으로부터 수신한 데이터가 유저 데이터인 경우, 유저 데이터는, 기지국 통신부(502)로부터, 유저 플레인 통신부(503)를 경유하여 PDN GW 통신부(501)에 건네지고, PDN GW에 송신된다.
PDN GW로부터 수신한 데이터가 제어 데이터인 경우, 제어 데이터는, PDN GW 통신부(501)로부터 제어 플레인 제어부(505)에 건네진다. 기지국(203)으로부터 수신한 데이터가 제어 데이터인 경우, 제어 데이터는, 기지국 통신부(502)로부터 제어 플레인 제어부(505)에 건네진다.
HeNBGW 통신부(504)는, HeNBGW(205)가 존재하는 경우에 마련되고, 정보 종별에 의해, MME(204a)와 HeNBGW(205)의 사이의 인터페이스(IF)에 의한 데이터의 송수신을 행한다. HeNBGW 통신부(504)로부터 수신한 제어 데이터는, HeNBGW 통신부(504)로부터 제어 플레인 제어부(505)에 건네진다. 제어 플레인 제어부(505)에서의 처리의 결과는, PDN GW 통신부(501)를 경유하여 PDN GW에 송신된다. 또한, 제어 플레인 제어부(505)에서 처리된 결과는, 기지국 통신부(502)를 경유하여 S1 인터페이스에 의해 1개 혹은 복수의 기지국(203)에 송신되고, 또한 HeNBGW 통신부(504)를 경유하여 1개 혹은 복수의 HeNBGW(205)에 송신된다.
제어 플레인 제어부(505)에는, NAS 시큐러티부(505-1), SAE 베어러 컨트롤부(505-2), 아이들 스테이트(Idle State) 모빌리티 관리부(505-3) 등이 포함되고, 제어 플레인에 대한 처리 전반을 행한다. NAS 시큐러티부(505-1)는, NAS(Non-Access Stratum) 메시지의 시큐러티 등을 행한다. SAE 베어러 컨트롤부(505-2)는, SAE(System Architecture Evolution)의 베어러의 관리 등을 행한다. 아이들 스테이트 모빌리티 관리부(505-3)는, 유휴 상태(아이들 스테이트(Idle State); LTE-IDLE 상태, 또는, 간단히 아이들이라고도 칭해진다)의 모빌리티 관리, 유휴 상태시의 페이징 신호의 생성 및 제어, 산하의 하나 혹은 복수의 이동 단말(202)의 트래킹 에리어의 추가, 삭제, 갱신, 검색, 트래킹 에리어 리스트 관리 등을 행한다.
MME(204a)는, 1개 또는 복수의 기지국(203)에 대하여, 페이징 신호의 분배를 행한다. 또한, MME(204a)는, 유휴 상태(Idle State)의 모빌리티 제어(Mobility control)를 행한다. MME(204a)는, 이동 단말이 유휴 상태일 때, 및, 액티브 상태(Active State)일 때에, 트래킹 에리어(Tracking Area) 리스트의 관리를 행한다. MME(204a)는, UE가 등록되어 있는(registered) 추적 영역(트래킹 에리어 : Tracking Area)에 속하는 셀에, 페이징 메시지를 송신함으로써, 페이징 프로토콜에 착수한다. MME(204a)에 접속되는 Home-eNB(206)의 CSG의 관리 및 CSG-ID의 관리, 그리고 화이트 리스트 관리는, 아이들 스테이트 모빌리티 관리부(505-3)에서 행해지더라도 좋다.
다음으로 통신 시스템에 있어서의 셀 서치 방법의 일례를 나타낸다. 도 6은 LTE 방식의 통신 시스템에 있어서 통신 단말(UE)이 행하는 셀 서치로부터 유휴 동작까지의 개략을 나타내는 플로차트이다. 통신 단말은, 셀 서치를 개시하면, 스텝 ST601에서, 주변의 기지국으로부터 송신되는 제 1 동기 신호(P-SS), 및 제 2 동기 신호(S-SS)를 이용하여, 슬롯 타이밍, 프레임 타이밍의 동기를 취한다.
P-SS와 S-SS를 합쳐서, 동기 신호(Synchronization Signal : SS)라고 한다. 동기 신호(SS)에는, 셀마다 할당된 PCI에 1 대 1로 대응하는 싱크로나이제이션 코드가 할당되어 있다. PCI의 수는 504가지가 검토되고 있다. 이 504가지의 PCI를 이용하여 동기를 취함과 아울러, 동기가 취해진 셀의 PCI를 검출(특정)한다.
다음으로 동기가 취해진 셀에 대하여, 스텝 ST602에서, 기지국으로부터 셀마다 송신되는 참조 신호(레퍼런스 시그널 : RS)인 셀 고유 참조 신호(Cell-specific Reference Signal : CRS)를 검출하고, RS의 수신 전력(Reference Signal Received Power : RSRP)의 측정을 행한다. 참조 신호(RS)에는, PCI와 1 대 1로 대응한 코드가 이용되고 있다. 그 코드로 상관을 취하는 것에 의해 다른 셀과 분리할 수 있다. 스텝 ST1에서 특정한 PCI로부터, 그 셀의 RS용의 코드를 도출하는 것에 의해, RS를 검출하고, RS의 수신 전력을 측정하는 것이 가능하게 된다.
다음으로 스텝 ST603에서, 스텝 ST602까지에서 검출된 하나 이상의 셀 중에서, RS의 수신 품질이 가장 좋은 셀, 예컨대, RS의 수신 전력이 가장 높은 셀, 다시 말해 베스트 셀을 선택한다.
다음으로 스텝 ST604에서, 베스트 셀의 PBCH를 수신하여, 브로드캐스트 정보인 BCCH를 얻는다. PBCH 상의 BCCH에는, 셀 구성 정보가 포함되는 MIB(Master Information Block)가 매핑된다. 따라서 PBCH를 수신하여 BCCH를 얻음으로써, MIB가 얻어진다. MIB의 정보로서는, 예컨대, DL(다운링크) 시스템 대역폭(송신 대역폭 설정(transmission bandwidth configuration : dl-bandwidth)이라고도 불린다), 송신 안테나 수, SFN(System Frame Number) 등이 있다.
다음으로 스텝 ST605에서, MIB의 셀 구성 정보를 기초로 그 셀의 DL-SCH를 수신하여, 브로드캐스트 정보 BCCH 중의 SIB(System Information Block)1을 얻는다. SIB1에는, 그 셀로의 액세스에 관한 정보, 셀 셀렉션에 관한 정보, 다른 SIB(SIBk; k≥2의 정수)의 스케줄링 정보가 포함된다. 또한, SIB1에는, 트래킹 에리어 코드(Tracking Area Code : TAC)가 포함된다.
다음으로 스텝 ST606에서, 통신 단말은, 스텝 ST605에서 수신한 SIB1의 TAC와, 통신 단말이 이미 보유하고 있는 트래킹 에리어 리스트 내의 트래킹 에리어 식별자(Tracking Area Identity : TAI)의 TAC 부분을 비교한다. 트래킹 에리어 리스트는, TAI 리스트(TAI list)라고도 칭해진다. TAI는 트래킹 에리어를 식별하기 위한 식별 정보이고, MCC(Mobile Country Code)와, MNC(Mobile Network Code)와, TAC(Tracking Area Code)에 의해 구성된다. MCC는 국가 코드이다. MNC는 네트워크 코드이다. TAC는 트래킹 에리어의 코드 번호이다.
통신 단말은, 스텝 ST606에서 비교한 결과, 스텝 ST605에서 수신한 TAC가, 트래킹 에리어 리스트 내에 포함되는 TAC와 동일하면, 그 셀에서 유휴 동작에 들어간다. 비교하여, 스텝 ST605에서 수신한 TAC가 트래킹 에리어 리스트 내에 포함되지 않으면, 통신 단말은, 그 셀을 통해서, MME 등이 포함되는 코어 네트워크(Core Network, EPC)에, TAU(Tracking Area Update)를 행하기 위해 트래킹 에리어의 변경을 요구한다.
코어 네트워크를 구성하는 장치(이하 「코어 네트워크측 장치」라고 하는 경우가 있다)는, TAU 요구 신호와 함께 통신 단말로부터 보내져 오는 그 통신 단말의 식별 번호(UE-ID 등)를 기초로, 트래킹 에리어 리스트의 갱신을 행한다. 코어 네트워크측 장치는, 통신 단말에 갱신 후의 트래킹 에리어 리스트를 송신한다. 통신 단말은, 수신한 트래킹 에리어 리스트에 근거하여, 통신 단말이 보유하는 TAC 리스트를 고쳐 쓴다(갱신한다). 그 후, 통신 단말은, 그 셀에서 유휴 동작에 들어간다.
스마트폰 및 태블릿형 단말 장치의 보급에 의해, 셀룰러계 무선 통신에 의한 트래픽이 폭발적으로 증대하고 있고, 전 세계에서 무선 리소스의 부족이 염려되고 있다. 이것에 대응하여 주파수 이용 효율을 높이기 위해, 셀을 소형화하고, 공간 분리를 진행시키는 것이 검토되고 있다.
종래의 셀의 구성에서는, eNB에 의해 구성되는 셀은, 비교적 넓은 범위의 커버리지를 갖는다. 종래에는, 복수의 eNB에 의해 구성되는 복수의 셀의 비교적 넓은 범위의 커버리지에 의해, 어느 에리어를 커버하도록, 셀이 구성되어 있다.
셀이 소형화된 경우, eNB에 의해 구성되는 셀은, 종래의 eNB에 의해 구성되는 셀의 커버리지에 비하여 범위가 좁은 커버리지를 갖는다. 따라서, 종래와 마찬가지로, 어느 에리어를 커버하기 위해서는, 종래의 eNB에 비하여, 다수의 소형화된 eNB가 필요하게 된다.
이하의 설명에서는, 종래의 eNB에 의해 구성되는 셀과 같이, 커버리지가 비교적 큰 셀을 「매크로 셀」이라고 하고, 매크로 셀을 구성하는 eNB를 「매크로 eNB」라고 한다. 또한, 소형화된 셀과 같이, 커버리지가 비교적 작은 셀을 「스몰 셀」이라고 하고, 스몰 셀을 구성하는 eNB를 「스몰 eNB」라고 한다.
매크로 eNB는, 예컨대, 비 특허 문헌 7에 기재되는 「와이드 에리어 기지국(Wide Area Base Station)」이더라도 좋다.
스몰 eNB는, 예컨대, 로우 파워 노드, 로컬 에리어 노드, 핫스팟 등이더라도 좋다. 또한, 스몰 eNB는, 피코 셀을 구성하는 피코 eNB, 펨토 셀을 구성하는 펨토 eNB, HeNB, RRH(Remote Radio Head), RRU(Remote Radio Unit), RRE(Remote Radio Equipment) 또는 RN(Relay Node)이더라도 좋다. 또한, 스몰 eNB는, 비 특허 문헌 7에 기재되는 「로컬 에리어 기지국(Local Area Base Station)」 또는 「홈 기지국(Home Base Station)」이더라도 좋다.
도 7은 매크로 eNB와 스몰 eNB가 혼재하는 경우의 셀의 구성의 개념을 나타내는 도면이다. 매크로 eNB에 의해 구성되는 매크로 셀은, 비교적 넓은 범위의 커버리지(701)를 갖는다. 스몰 eNB에 의해 구성되는 스몰 셀은, 매크로 eNB(매크로 셀)의 커버리지(701)에 비하여 범위가 작은 커버리지(702)를 갖는다.
복수의 eNB가 혼재하는 경우, 어느 eNB에 의해 구성되는 셀의 커버리지가, 다른 eNB에 의해 구성되는 셀의 커버리지 내에 포함되는 경우가 있다. 도 7에 나타내는 셀의 구성에서는, 참조 부호 「704」 또는 「705」로 나타내어지는 바와 같이, 스몰 eNB에 의해 구성되는 스몰 셀의 커버리지(702)가, 매크로 eNB에 의해 구성되는 매크로 셀의 커버리지(701) 내에 포함되는 경우가 있다.
또한, 참조 부호 「705」로 나타내어지는 바와 같이, 복수, 예컨대 2개의 스몰 셀의 커버리지(702)가, 1개의 매크로 셀의 커버리지(701) 내에 포함되는 경우도 있다. 이동 단말(UE)(703)은, 예컨대 스몰 셀의 커버리지(702) 내에 포함되고, 스몰 셀을 거쳐서 통신을 행한다.
또한 도 7에 나타내는 셀의 구성에서는, 참조 부호 「706」으로 나타내어지는 바와 같이, 매크로 eNB에 의해 구성되는 매크로 셀의 커버리지(701)와, 스몰 eNB에 의해 구성되는 스몰 셀의 커버리지(702)가 복잡하게 중복되는 경우가 생긴다.
또한, 참조 부호 「707」로 나타내어지는 바와 같이, 매크로 eNB에 의해 구성되는 매크로 셀의 커버리지(701)와, 스몰 eNB에 의해 구성되는 스몰 셀의 커버리지(702)가 중복되지 않는 경우도 생긴다.
또한, 참조 부호 「708」로 나타내어지는 바와 같이, 다수의 스몰 eNB에 의해 구성되는 다수의 스몰 셀의 커버리지(702)가, 1개의 매크로 eNB에 의해 구성되는 1개의 매크로 셀의 커버리지(701) 내에 구성되는 경우도 생긴다.
다소자 안테나에서의 스루풋을 향상시키기 위해서는, 이하의 (1), (2)의 문제가 있다.
(1) 안테나 소자간의 위상차 및 진폭차를 맞추지 않으면, (a) 빔의 지향성을, 향하게 하고 싶은 방향으로 제어할 수 없게 된다, (b) 등가 등방 방사 전력(Equivalent Isotropic Radiated Power; 약칭 : EIRP) 등으로 나타내어지는 이득이 저하한다, (c) 사이드 로브의 전력이 증가하고, 다른 유저에게로의 간섭이 증가한다, 등의 문제가 있다.
(2) 안테나 소자간의 위상차 및 진폭차는, 온도 변화 및 경년 변화에 있어서의 격차도 없앨 필요가 있다. 그러나, 광대역 통신이 되고, 주파수 대역폭이 증가하게 되므로, 온도 변화 및 경년 변화의 변화량은, 증폭기 및 필터 등에 의한 영향이 커진다고 하는 문제가 있다.
본 실시의 형태에서는, 다소자 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자간에 있어서의 빔의 위상차 및 진폭차를 맞추기 위한 캘리브레이션을 정밀하게 행하는 방법에 대하여 개시한다.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 1의 통신 시스템에 있어서의 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 통신 장치는, 기지국이더라도 좋고, 이동 단말이더라도 좋다. 즉, 본 실시의 형태의 통신 시스템은, 기지국과 이동 단말을 구비하여 구성되고, 기지국 및 이동 단말 중, 적어도 한쪽은, 도 8에 나타내는 통신 장치에 의해 실현된다.
통신 장치는, PHY(Physical layer) 처리부(801)와, 복수의 안테나 소자(802~805)와, 제어부(806)를 구비하여 구성된다. 복수의 안테나 소자(802~805)는, 구체적으로는 제 1 안테나 소자(802), 제 2 안테나 소자(803), 제 3 안테나 소자(804), …, 제 n 안테나 소자(805)의 n(n은 자연수)개의 안테나 소자(802~805)이다. 제 1 안테나 소자(801) 내지 제 n 안테나 소자(805)는, PHY 처리부(801)에 접속되어 있다. 제 1 안테나 소자(801) 내지 제 n 안테나 소자(805)는, 다소자 안테나를 구성한다.
PHY 처리부(801)는, 제어부(806)로부터 주어지는 지시에 따라, 송신 신호의 생성, 매핑, 수신 신호의 추출, 및 디매핑의 각 처리를 행한다. 제어부(806)는, 송수신에 관한 타이밍 제어, 시간ㆍ주파수ㆍ부호의 리소스 할당 제어, 송신 전력 제어, 및 안테나 소자로의 위상 및 진폭치의 제어를 행한다.
PHY 처리부(801)는, 신호를 송수신할 때에 안테나 소자(802~805)가 형성하는 빔의 위상 및 진폭의 캘리브레이션을 행하는 캘리브레이션부에 상당한다. PHY 처리부(801)는, 복수의 안테나 소자(802~805)간에 있어서, 빔의 위상 및 진폭이 동일하게 되도록, 각 안테나 소자(802~805)에 있어서의 빔의 위상 및 진폭의 보정치를 구하고, 구한 보정치에 근거하여 캘리브레이션을 행한다.
다음으로, 신호의 흐름에 따라, 통신 장치에 있어서의 제어 처리의 순서의 일례를 설명한다. 제어부(806)는, 캘리브레이션을 행할 필요가 있는지 여부를 판단한다. 제어부(806)는, 캘리브레이션을 행할 필요가 있다고 판단하면, 캘리브레이션을 실행하는 타이밍, 주파수 및 송신 전력을 결정하고, PHY 처리부(801)에 통지한다.
PHY 처리부(801)는, 구체적으로는 이하와 같이 하여 캘리브레이션을 행한다. PHY 처리부(801)는, 제어부(806)로부터 주어지는 지시에 따라, 캘리브레이션용 RS(이하 「cal-RS」라고 하는 경우가 있다)의 매핑 및 송신 전력치의 설정을 행하고, 미리 정하는 안테나 소자를 이용하여, 미리 정하는 타이밍에 신호를 송신한다.
또한 PHY 처리부(801)는, 제어부(806)로부터 주어지는 지시에 따라, 송신한 신호를, 미리 정하는 안테나 소자로 수신한다. PHY 처리부(801)는, 수신한 신호에 대하여, 캘리브레이션용 RS의 디매핑 처리를 행하고, 디매핑 처리에 의해 얻어진 값으로부터 전파 특성을 산출하여, 제어부(806)에 통지한다.
제어부(806)는, 각 안테나 소자(802~805)의 사이의 상대치를 해석하거나, 또는, 출하 전 등의 사전에 전파 암실 등에서 측정한 전파 특성의 이상치와의 차분을 해석하고, 그 해석치 또는 차분치로부터, 각 안테나 소자(802~805)의 위상 및 진폭의 보정치를 산출하여, PHY 처리부(801)에 통지한다.
PHY 처리부(801)는, 제어부(806)로부터 주어지는 보정치를 설정하고, 이후의 신호에 오프셋이 가산되도록 한다.
제어부(806)에 있어서, 캘리브레이션을 행할 필요가 있는지 여부의 판단으로서는, 주기적(정기적)으로, 전술한 제어부(806) 및 PHY 처리부(801)에 있어서의 각 처리를 실행하고, 제어부(806)에 의해 산출되는 각 안테나 소자(802~805)의 위상 및 진폭의 보정치의 결과와, 현재 설정하고 있는 값의 차분에 근거하여 결정하더라도 좋다.
통신 장치가 기지국인 경우, 통신 장치는, 상위의 보수 관리 장치로부터의 지시에 따라, 캘리브레이션을 개시하더라도 좋다. 이것에 의해, 예컨대, 상위의 보수 관리 장치에서는, 기지국의 셀 커버리지에서 겹침이 있는 복수의 기지국에서 동시에 캘리브레이션을 행하는 상태(이하 「캘리브레이션 상태」라고 하는 경우가 있다)가 되는 것을 막아, 서비스의 정지 에리어가 발생하는 것을 회피할 수 있다.
마찬가지로, 통신 장치인 기지국은, 주변의 기지국으로부터 캘리브레이션 상태로 되어 있는지 여부의 통지를 받아서, 주변의 기지국이 캘리브레이션 상태로 되어 있지 않을 때, 기지국 자신이 캘리브레이션을 개시하도록 하더라도 좋다. 반대로, 기지국은, 주변의 기지국을 위해, 기지국 자신이 캘리브레이션 상태로 되어 있는지 여부를 주변의 기지국에 통지하더라도 좋다.
혹은, 기지국에 온도 센서를 마련하고, 온도 변화가 미리 정하는 값 이상이 되었을 때에 기지국이 캘리브레이션을 개시하도록 하더라도 좋다. 송신 전력 증폭기, 위상기 및 소요 주파수를 분리하여 추출하는 필터에서는, 온도 특성이 있고, 송신 전력 증폭기, 위상기 및 소요 주파수에 격차가 생기는 것이 알려져 있다. 전술한 바와 같이 온도 변화가 미리 정하는 값 이상이 되었을 때에 기지국이 캘리브레이션을 개시하도록 하는 것에 의해, 이들 송신 전력 증폭기, 위상기 및 소요 주파수의 격차에 의한 빔 제어의 부정확함을 수정할 수 있다.
혹은, 통신 장치는, 대향 장치로부터의 요구에 따라, 캘리브레이션을 개시하더라도 좋다. 통신 장치가 기지국이고, 대향 장치가 기지국 또는 리피터인 경우, 대향 장치는, 통상 운전시의 적절한 지향성일 때의 반송파 대 잡음비(Carrier to Noise Ratio; 약칭 : CNR) 또는 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio; 약칭 : SNR)를 알고 있거나 또는 학습할 수 있다. 따라서, 예컨대, 온도 변화 및 경년 변화 등으로, CNR 또는 SNR이 미리 정하는 값 이하가 되었을 때에, 대향 장치로부터 통신 장치에 캘리브레이션의 개시를 지시하도록 하면 된다.
캘리브레이션용의 이동 단말을 마련하여, 예컨대, 언제라도 특정한 위치에 이동 단말이 있거나, 혹은, 특정한 위치로 이동하여 온 것을 캘리브레이션용 이동 단말로 하는 경우, 전술한 바와 마찬가지로, 이동 단말로부터 통신 장치에 캘리브레이션의 개시를 지시하도록 하더라도 좋다.
혹은, 이동 단말이, MDT(Minimum Drive Test) 기능 등을 이용하여 수집한 GPS(Global Positioning System) 위치 정보와 함께 수신 전력 및 SNR 등의 품질 정보를 EPC(Evolved Packet Core)에 송신하고, EPC가, 수신한 품질 정보에 근거하여, 통상 운전으로부터의 차이를 검출하고, 차이가 있을 때에 EPC로부터 기지국에 캘리브레이션의 개시의 지시를 통지하도록 하더라도 좋다.
특히, 제어부(806)에 있어서, 캘리브레이션을 실행하는 타이밍은, 예컨대 송신계에서는, 대향 장치와의 통신에 이용하는 데이터를 송신하고 있지 않은 타이밍으로 하여, 송신계의 위상 및 진폭의 보정치를 설정하면 된다. 또한, 수신계에서는, 대향 장치와의 통신에 이용하는 데이터를 수신하고 있지 않은 타이밍으로 하여, 수신계의 위상 및 진폭의 보정치를 설정하면 된다. 시분할 복신(Time Division Duplex; 약칭 : TDD)의 경우에는, 송수신의 전환 시간인 갭 기간에, 캘리브레이션을 행하더라도 좋다.
또한, 제어부(806)에 있어서, 캘리브레이션을 실행하는 주파수를, 어느 일부로 한정, 즉 서브밴드화하더라도 좋다. 이것에 의해, 캘리브레이션하고 있지 않은 리소스로, 통상의 통신(서비스)이 가능하게 된다. 또한, 송신 전력 증폭기, 위상기 및 필터 등이, 온도 등으로 그다지 격차가 발생하지 않는 것을 알고 있을 때, 캘리브레이션을 행한 서브밴드간은 캘리브레이션이 불필요하게 되고, 보간함으로써 성능을 보증할 수 있다.
또한, 마찬가지로, 온도 변화가 커지기 전에 캘리브레이션을 행하는 것에 의해, 서브밴드에서의 캘리브레이션으로 성능 보증이 가능하게 된다.
또한, 제어부(806)에 있어서, 안테나 소자간에서 다양한 거리가 있는 경우, 거리에 따라, 몇 개의 그룹화를 행하고, 상대적으로 먼 안테나 소자의 그룹에는, 상대적으로 가까운 안테나 소자의 그룹보다 송신 전력을 크게 하면 SNR이 향상되므로, 유효하다. 이 때, 몇 개의 안테나 소자는, 복수의 그룹에 속하더라도 좋다.
또한, 제어부(806)에 있어서, 전파 암실 등, 출하시에 측정한 캘리브레이션 값, 및 과거의 보정치의 기록으로부터 대폭 상이한 값이 될 때는, 보정을 행하지 않도록 하는 것도 유효하다. 예컨대, 눈앞을 큰 트럭이 통과하는 것 같은 경우, 현재 캘리브레이션은 행하지 않고, 다음 캘리브레이션을 행하면, 정상적으로 캘리브레이션을 행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 보정치가, 변경이 허용되는 최대의 값인 변경 허용치를 넘은 경우, 멀티패스의 검출 및 분리를 행한다. 주파만으로 캘리브레이션을 행할 때에는, 허용치 내의 경우, 그 값으로 캘리브레이션을 행하는 것도 유효하다. 예컨대, 근처에 큰 간판이 설치되어, 정상적으로 멀티패스가 발생한 경우에 유효하게 된다.
도 9 및 도 10을 이용하여, PHY 처리부(801) 및 제어부(806)의 신호의 흐름의 일례를 설명한다. 도 9 및 도 10은 PHY 처리부(901), 제어부(9411) 및 n개의 안테나 소자(909, 922, …, 935)의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 9와 도 10은 경계선 BL1의 위치에서, 연결되어 있다.
PHY 처리부(901)는, 복수의 인코더부와, 복수의 변조부와, 복수의 전환부와, 복수의 복조부와, 복수의 디코더부와, 제어부(9411)를 구비하여 구성된다. PHY 처리부(901)는, 캘리브레이션부에 상당한다.
복수의 인코더부는, 구체적으로는 제 1 인코더부(902), 제 2 인코더부(915), …, 제 n 인코더부(928)의 n개(n은 자연수)의 인코더부이다. 복수의 변조부는, 구체적으로는 제 1 변조부(907), 제 2 변조부(920), …, 제 n 변조부(933)의 n개(n은 자연수)의 변조부이다. 복수의 전환부는, 구체적으로는 제 1 전환부(908), 제 2 전환부(921), …, 제 n 전환부(934)의 n개(n은 자연수)의 전환부이다.
복수의 복조부는, 구체적으로는 제 1 복조부(910), 제 2 복조부(923), …, 제 n 복조부(936)의 n개(n은 자연수)의 복조부이다. 복수의 디코더부는, 구체적으로는 제 1 디코더부(911), 제 2 디코더부(924), …, 제 n 디코더부(937)의 n개(n은 자연수)의 디코더부이다.
또한, 복수의 인코더부(902, 915, 928) 및 복수의 디코더부(911, 924, 937)에 각각 대응하여, 복수의 안테나 소자, 구체적으로는 제 1 안테나 소자(909), 제 2 안테나 소자(922), …, 제 n 안테나 소자(935)의 n개(n은 자연수)의 안테나 소자가 마련된다.
제 1 인코더부(902)는, 제 1 송신 데이터 생성부(903), 제 1 캘리브레이션용 RS 매핑부(904), 제 1 송신 전력 설정부(905), 및 제 1 송신 보정 처리부(9061)를 구비한다. 제 1 디코더부(911)는, 제 1 수신 보정 처리부(9121), 제 1 캘리브레이션용 RS 추출부(913), 및 제 1 응답 특성 산출부(914)를 구비한다.
제 2 인코더부(915)는, 제 2 송신 데이터 생성부(916), 제 2 캘리브레이션용 RS 매핑부(917), 제 2 송신 전력 설정부(918), 및 제 2 송신 보정 처리부(9191)를 구비한다. 제 2 디코더부(924)는, 제 2 수신 보정 처리부(9251), 제 2 캘리브레이션용 RS 추출부(926), 및 제 2 응답 특성 산출부(927)를 구비한다.
제 n 인코더부(928)는, 제 n 송신 데이터 생성부(929), 제 n 캘리브레이션용 RS 매핑부(930), 제 n 송신 전력 설정부(931), 및 제 n 송신 보정 처리부(9321)를 구비한다. 제 n 디코더부(937)는, 제 n 수신 보정 처리부(9381), 제 n 캘리브레이션용 RS 추출부(939), 및 제 n 응답 특성 산출부(940)를 구비한다.
도 9 및 도 10에 있어서, 제 1 인코더부(902), 제 1 변조부(907), 제 1 전환부(908) 및 제 1 안테나 소자(909)는, 제 1 송신계를 구성한다. 제 2 인코더부(915), 제 2 변조부(920), 제 2 전환부(921) 및 제 2 안테나 소자(922)는, 제 2 송신계를 구성한다. 제 n 인코더부(928), 제 n 변조부(933), 제 n 전환부(934) 및 제 n 안테나 소자(935)는, 제 n 송신계를 구성한다.
도 9 및 도 10에 있어서, 제 1 안테나 소자(909), 제 1 전환부(908), 제 1 복조부(910) 및 제 1 디코더부(911)는, 제 1 수신계를 구성한다. 제 2 안테나 소자(922), 제 2 전환부(921), 제 2 복조부(923) 및 제 2 디코더부(924)는, 제 2 수신계를 구성한다. 제 n 안테나 소자(935), 제 n 전환부(934), 제 n 복조부(936) 및 제 n 디코더부(937)는, 제 n 수신계를 구성한다.
도 9 및 도 10에서는, TDD 방식에 있어서의 상대 캘리브레이션의 일례를 나타내고 있다. 도 9 및 도 10에 나타내는 예에서는, 제 1 송신계가 송신하고, 제 2 수신계 내지 제 n 수신계가 수신하는 것에 의해, 제 2 수신계 내지 제 n 수신계에 있어서의 응답 특성을 산출한다.
제어부(9411)에 있어서, 캘리브레이션의 실행이 결정되면, PHY 처리부(901)는, 제어부(9411)로부터의 지시에 따라, 이하의 처리를 행한다.
제 1 송신 데이터 생성부(903)는, 송신 데이터를 생성하고, 제 1 캘리브레이션용 RS 매핑부(904)에 준다. 제 1 캘리브레이션용 RS 매핑부(904)는, 제 1 송신 데이터 생성부(903)로부터 주어진 송신 데이터에 대하여, 제어부(9411)로부터 지시된 타이밍 및 주파수로 송신하는 cal-RS의 매핑(삽입)을 행한다. 제 1 캘리브레이션용 RS 매핑부(904)는, cal-RS를 매핑한 송신 데이터를, 제 1 송신 전력 설정부(905)에 준다.
제 1 송신 전력 설정부(905)는, 미리 정하는 캘리브레이션에 의한 보정치의 정밀도에 도달하기 위해, 필요에 따라서, 송신용의 안테나 소자(이하 「송신 안테나」라고 하는 경우가 있다)와 수신용의 안테나 소자(이하 「수신 안테나」라고 하는 경우가 있다)의 사이의 거리에 대응한 송신 전력치를 설정한다. 제 1 송신 전력 설정부(905)는, 설정한 송신 전력치를 제 1 송신 보정 처리부(9061)에 준다.
제 1 송신 보정 처리부(9061)는, 현재, 설정되어 있는 위상 및 진폭의 보정치를 유지한 채, 송신해야 할 신호를 제 1 변조부(907)에 준다. 제 1 변조부(907)는, 제 1 송신 보정 처리부(9061)로부터 주어진 신호에 대하여, OFDM 등의 변조를 행한다. 제 1 변조부(907)는, 변조한 신호를 제 1 전환부(908)에 준다.
제 1 전환부(908)는, TDD의 송수신을 전환한다. 제 1 전환부(908)는, 제 1 변조부(907)로부터 주어진, 변조된 신호를 제 1 안테나 소자(909)에 준다. 제 1 안테나 소자(909)는, 제 1 변조부(907)로부터 주어진, 변조된 신호를 송신한다.
제 1 안테나 소자(909)에 의해 송신된 신호는, 제 2 안테나 소자(922) 내지 제 n 안테나 소자(935)로 수신된다. 이때, 제 2 전환부(922) 내지 제 n 전환부(934)는, 제 1 전환부(908)와는 달리, 제 2 수신계 내지 제 n 수신계로 수신할 수 있도록 접속된다.
제 2 안테나 소자(922) 내지 제 n 안테나 소자(935)로 수신된 신호는, 제 2 복조부(923) 내지 제 n 복조부(936)에 의해, OFDM 등으로 복조된다. 제 2 복조부(923) 내지 제 n 복조부(936)에 의해 복조된 신호는, 제 2 수신 보정 처리부(9251) 내지 제 n 수신 보정 처리부(9381)에 주어진다.
제 2 수신 보정 처리부(9251) 내지 제 n 수신 보정 처리부(9381)는, 현재 설정되어 있는 위상 및 진폭을 유지한 채, 제 2 캘리브레이션용 RS 추출부(926) 내지 제 n 캘리브레이션용 RS 추출부(939)에 주어진다.
제 2 캘리브레이션용 RS 추출부(926) 내지 제 n 캘리브레이션용 RS 추출부(939)는, cal-RS부를 추출하고, 제 2 응답 특성 산출부(927) 내지 제 n 응답 특성 산출부(940)에 준다.
제 2 응답 특성 산출부(927) 내지 제 n 응답 특성 산출부(940)는, 송신한 cal-RS가 기지인 것을 이용하여, 기지 신호의 변동에 의해 전파 특성을 산출한다. 제 2 응답 특성 산출부(927) 내지 제 n 응답 특성 산출부(940)는, 산출한 전파 특성을 제어부(9411)에 통지한다.
제어부(9411)는, 예컨대, 제 2 안테나 소자(922)를 기준으로 하여, 제 2 안테나 소자(922)에 대하여 위상 및 진폭이 동일하게 되도록 보정치를 산출한다. 이때, 제 2 안테나 소자(922) 내지 제 n 안테나 소자(935)의 거리를 고려하여 보정치를 산출한다.
제어부(9411)는, 산출한 보정치를, 제 2 수신 보정 처리부(9251) 내지 제 n 수신 보정 처리부(9381)에 설정하면, 제 2 안테나 소자(922) 내지 제 n 안테나 소자(935)에서의 수신 신호의 위상 및 진폭을 맞출 수 있다.
동일한 처리를 제 2 송신계로부터 송신하여, 제 1 수신계 및 제 3 수신계의 캘리브레이션을 행하면, 제 1 수신 보정 처리부(9121)용의 보정치도 산출할 수 있고, 제 2 수신계와, 제 1 수신계의 위상 및 진폭도 맞출 수 있다.
이상의 예에서는, 모든 안테나 소자에서 동일한 평균 수신 전력을 수신하는 경우를 설명했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예컨대, 안테나 소자를 테이퍼 형상으로 하여, 안테나 소자마다 평균 수신 전력을 바꾸는 것에 의해, 사이드 로브를 저감시키더라도 좋다. 이 경우, 출하 전 등의 정상적으로 동작하고 있었을 때의 소망하는 진폭치와 비교하는 것에 의해, 수신 신호의 진폭치를 소망하는 값으로 할 수 있다.
도 11 및 도 12는 PHY 처리부(901), 제어부(9411) 및 n개의 안테나 소자(909, 922, …, 935)의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 11과 도 12는 경계선 BL2의 위치에서, 연결되어 있다. 도 11 및 도 12의 구성은, 전술한 도 9 및 도 10의 구성과 동일하므로, 동일한 부분에 동일한 참조 부호를 붙여서, 공통되는 설명을 생략한다. 도 11 및 도 12에서는, 도 9 및 도 10에 나타내는 수신계의 캘리브레이션에 이어서, 동일한 구성을 이용하여, TDD 방식에 있어서의 상대 캘리브레이션시의 송신계의 캘리브레이션을 행하는 예를 나타내고 있다.
제어부(9411)에 있어서, 캘리브레이션의 실행이 결정되면, PHY 처리부(901)는, 제어부(9411)로부터의 지시에 따라, 이하의 처리를 행한다.
제 1 송신 데이터 생성부(903)는, 송신 데이터를 생성하고, 제 1 캘리브레이션용 RS 매핑부(904)에 준다. 제 1 캘리브레이션용 RS 매핑부(904)는, 제 1 송신 데이터 생성부(903)로부터 주어진 송신 데이터에 대하여, 제어부(9411)로부터 지시받은 타이밍 및 주파수로 송신하는 cal-RS의 매핑(삽입)을 행한다. 제 1 캘리브레이션용 RS 매핑부(904)는, cal-RS를 매핑한 송신 데이터를, 제 1 송신 전력 설정부(905)에 준다.
제 1 송신 전력 설정부(905)는, 미리 정하는 캘리브레이션에 의한 보정치의 정밀도에 도달하기 위해, 필요에 따라서, 송신 안테나와 수신 안테나의 사이의 거리에 대응한 송신 전력치를 설정한다. 제 1 송신 전력 설정부(905)는, 설정한 송신 전력치를 제 1 송신 보정 처리부(9061)에 준다.
제 1 송신 보정 처리부(9061)는, 현재, 설정되어 있는 위상 및 진폭의 보정치를 유지한 채, 송신해야 할 신호를 제 1 변조부(907)에 준다. 제 1 변조부(907)는, 제 1 송신 보정 처리부(9061)로부터 주어진 신호에 대하여, OFDM 등의 변조를 행한다. 제 1 변조부(907)는, 변조한 신호를 제 1 전환부(908)에 준다.
제 1 전환부(908)는, TDD의 송수신을 전환한다. 제 1 전환부(908)는, 제 1 변조부(907)로부터 주어진, 변조된 신호를 제 1 안테나 소자(909)에 준다. 제 1 안테나 소자(909)는, 제 1 변조부(907)로부터 주어진, 변조된 신호를 송신한다.
전술한 처리는, 제 2 송신계, 제 3 송신계, …, 제 n 송신계의 순서로 행하더라도 좋고, 일부의 처리를 복수의 송신계에서 동시에 행하더라도 좋다. 일부의 처리를 복수의 송신계에서 동시에 행하는 것에 의해, 캘리브레이션에 요하는 시간을 단축할 수 있다.
또한, REV법과 같이, 제 2 송신계, 제 2 송신계+제 3 송신계, …, 제 2 송신계+제 3 송신계+…+제 n 송신계와 같이, 처리를 행하는 송신계를 순차적으로 추가하더라도 좋다.
제 1 안테나 소자(909)에 의해 송신된 신호는, 제 2 안테나 소자(922) 내지 제 n 안테나 소자(935)로 수신된다. 이때, 제 2 전환부(922) 내지 제 n 전환부(934)는, 제 1 전환부(908)와는 달리, 제 2 수신계 내지 제 n 수신계로 수신할 수 있도록 접속된다.
제 2 안테나 소자(922) 내지 제 n 안테나 소자(935)로 수신된 신호는, 제 2 복조부(923) 내지 제 n 복조부(936)에 의해, OFDM 등으로 복조된다. 제 2 복조부(923) 내지 제 n 복조부(936)에 의해 복조된 신호는, 제 2 수신 보정 처리부(9251) 내지 제 n 수신 보정 처리부(9381)에 주어진다.
제 2 수신 보정 처리부(9251) 내지 제 n 수신 보정 처리부(9381)는, 현재 설정되어 있는 위상 및 진폭을 유지한 채, 제 2 캘리브레이션용 RS 추출부(926) 내지 제 n 캘리브레이션용 RS 추출부(939)에 주어진다.
제 2 캘리브레이션용 RS 추출부(926) 내지 제 n 캘리브레이션용 RS 추출부(939)는, cal-RS부를 추출하고, 제 2 응답 특성 산출부(927) 내지 제 n 응답 특성 산출부(940)에 준다.
제 2 응답 특성 산출부(927) 내지 제 n 응답 특성 산출부(940)는, 송신한 cal-RS가 기지인 것을 이용하여, 기지 신호의 변동에 의해 전파 특성을 산출한다. 제 2 응답 특성 산출부(927) 내지 제 n 응답 특성 산출부(940)는, 산출한 전파 특성을 제어부(9411)에 통지한다.
제어부(9411)는, 예컨대, 제 1 안테나 소자(909)를 포함하는 수신계를 기준으로 하여, 제 2 안테나 소자(922) 내지 제 n 안테나 소자(935)를 거쳐서 송신되는 제 2~제 n 송신 신호의 위상이 동일하게 되도록 보정치를 산출한다. 이때, 제 1 안테나 소자(909) 내지 제 n 안테나 소자(935)의 거리를 고려(거리에 따른 위상 회전, 진폭 감쇠)하여 보정치를 산출한다.
제어부(9411)는, 산출한 보정치를, 현재의 보정치에 가산하여 제 2 송신 보정 처리부(9191) 내지 제 n 송신 보정 처리부(9321)에 설정하면, 제 2 안테나 소자(922) 내지 제 n 안테나 소자(935)에서의 송신 신호의 위상 및 진폭을 맞출 수 있다.
동일한 처리를 제 1 송신계로부터 송신하여, 제 2 수신계에서 캘리브레이션을 행하면, 제 1 송신계의 위상 및 진폭도 맞출 수 있다.
이상의 예에서는, 모든 안테나 소자로 동일한 평균 송신 전력을 송신하는 경우를 설명했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예컨대, 안테나 소자를 테이퍼 형상으로 하여, 안테나 소자마다 평균 송신 전력을 바꾸는 것에 의해, 사이드 로브를 저감시키더라도 좋다. 이 경우, 기지인 소망하는 진폭치와 비교하는 것에 의해, 송신 신호의 진폭치를 소망하는 값으로 할 수 있다.
도 13 및 도 14는 PHY 처리부(901A), 제어부(9412) 및 n개의 안테나 소자(909, 922, …, 935)의 구성의 다른 예를 나타내는 블록도이다. 도 13과 도 14는 경계선 BL3의 위치에서, 연결되어 있다.
PHY 처리부(901A)는, 복수의 인코더부와, 복수의 변조부와, 복수의 전환부와, 복수의 복조부와, 복수의 디코더부와, 제어부(9412)를 구비하여 구성된다. PHY 처리부(901A)는, 캘리브레이션부에 상당한다.
복수의 인코더부는, 구체적으로는 제 1 인코더부(902A), 제 2 인코더부(915A), …, 제 n 인코더부(928A)의 n개(n은 자연수)의 인코더부이다. 복수의 변조부는, 구체적으로는 제 1 변조부(907), 제 2 변조부(920), …, 제 n 변조부(933)의 n개(n은 자연수)의 변조부이다. 복수의 전환부는, 구체적으로는 제 1 전환부(908), 제 2 전환부(921), …, 제 n 전환부(934)의 n개(n은 자연수)의 전환부이다.
복수의 복조부는, 구체적으로는 제 1 복조부(910), 제 2 복조부(923), …, 제 n 복조부(936)의 n개(n은 자연수)의 복조부이다. 복수의 디코더부는, 구체적으로는 제 1 디코더부(911A), 제 2 디코더부(924A), …, 제 n 디코더부(937A)의 n개(n은 자연수)의 디코더부이다.
또한, 복수의 인코더부(902A, 915A, 928A) 및 복수의 디코더부(911A, 924A, 937A)에 각각 대응하여, 복수의 안테나 소자, 구체적으로는 제 1 안테나 소자(909), 제 2 안테나 소자(922), …, 제 n 안테나 소자(935)의 n개(n은 자연수)의 안테나 소자가 마련된다.
제 1 인코더부(902A)는, 제 1 송신 데이터 생성부(903), 제 1 캘리브레이션용 RS 매핑부(904), 제 1 송신 전력 설정부(905), 및 제 1 송신 위상 회전부(9062)를 구비한다. 제 1 디코더부(911A)는, 제 1 수신 위상 회전부(9122), 제 1 캘리브레이션용 RS 추출부(913), 및 제 1 응답 특성 산출부(914)를 구비한다.
제 2 인코더부(915A)는, 제 2 송신 데이터 생성부(916), 제 2 캘리브레이션용 RS 매핑부(917), 제 2 송신 전력 설정부(918), 및 제 2 송신 위상 회전부(9192)를 구비한다. 제 2 디코더부(924A)는, 제 2 수신 위상 회전부(9252), 제 2 캘리브레이션용 RS 추출부(926), 및 제 2 응답 특성 산출부(927)를 구비한다.
제 n 인코더부(928A)는, 제 n 송신 데이터 생성부(929), 제 n 캘리브레이션용 RS 매핑부(930), 제 n 송신 전력 설정부(931), 및 제 n 송신 위상 회전부(9322)를 구비한다. 제 n 디코더부(937A)는, 제 n 수신 위상 회전부(9382), 제 n 캘리브레이션용 RS 추출부(939), 및 제 n 응답 특성 산출부(940)를 구비한다.
도 13 및 도 14에 있어서, 제 1 인코더부(902A), 제 1 변조부(907), 제 1 전환부(908) 및 제 1 안테나 소자(909)는, 제 1 송신계를 구성한다. 제 2 인코더부(915A), 제 2 변조부(920), 제 2 전환부(921) 및 제 2 안테나 소자(922)는, 제 2 송신계를 구성한다. 제 n 인코더부(928A), 제 n 변조부(933), 제 n 전환부(934) 및 제 n 안테나 소자(935)는, 제 n 송신계를 구성한다.
도 13 및 도 14에 있어서, 제 1 안테나 소자(909), 제 1 전환부(908), 제 1 복조부(910) 및 제 1 디코더부(911A)는, 제 1 수신계를 구성한다. 제 2 안테나 소자(922), 제 2 전환부(921), 제 2 복조부(923) 및 제 2 디코더부(924A)는, 제 2 수신계를 구성한다. 제 n 안테나 소자(935), 제 n 전환부(934), 제 n 복조부(936) 및 제 n 디코더부(937A)는, 제 n 수신계를 구성한다.
도 13 및 도 14는 전술한 도 9 및 도 10과 동일한 구성을 포함하고 있으므로, 동일한 부분에 동일한 참조 부호를 붙여서, 공통되는 설명을 생략한다. 도 13 및 도 14에서는, TDD 방식에 있어서의 REV법의 예이다. 도 13 및 도 14에서는, 제 1 송신계가 송신하고, 제 2 수신계 내지 제 n 수신계로 수신하면서, 제 2 수신 위상 회전부(9252) 내지 제 n 수신 위상 회전부(9382)에 의해 위상을 순차적으로 회전시켜, 제어부(9412)에서 수신 전력이 최대가 되는 위상을 구하는 예를 나타내고 있다.
도 15 및 도 16은 PHY 처리부(901A), 제어부(9412) 및 n개의 안테나 소자(909, 922, …, 935)의 구성의 다른 예를 나타내는 블록도이다. 도 15와 도 16은 경계선 BL4의 위치에서, 연결되어 있다. 도 15 및 도 16의 구성은, 전술한 도 13 및 도 14의 구성과 동일하므로, 동일한 부분에 동일한 참조 부호를 붙여서, 공통되는 설명을 생략한다.
도 15 및 도 16에서는, 도 13 및 도 14에 있어서의 수신계의 캘리브레이션에 이어서, 동일한 구성을 이용하여, TDD 방식에 있어서의 REV법시의 송신계의 캘리브레이션을 행하는 예를 나타낸다. 도 15 및 도 16에서는, 제 2 송신 위상 회전부(9192) 내지 제 n 송신 위상 회전부(9322)에 의해 위상을 순차적으로 회전시켜, 제어부(9412)에서 송신 전력이 최대가 되는 위상을 구하는 예를 나타내고 있다.
각 캘리브레이션용 RS 매핑부(904~930)에 의해, cal-RS를 송신하고 있을 때에는, 해당 서브프레임 또는 슬롯이 캘리브레이션에 사용되고 있는 것을 나타내는 정보 비트를 무선 송신하고, 이동 단말, 주변의 리피터 및 주변의 셀에 판별할 수 있도록 하더라도 좋다.
이동 단말에 있어서, 캘리브레이션을 행하는 타이밍(이하 「캘리브레이션 타이밍」이라고 하는 경우가 있다)을 피하여, 랜덤 액세스를 행할 수 있다. 주변의 리피터 및 주변의 셀에서는, 동시에 캘리브레이션을 행하는 것을 회피할 수 있다. 혹은, 유선으로 주변의 리피터 및 주변의 셀에 통지하더라도 좋다. 혹은, 유선으로 주변의 리피터 및 주변의 셀을 경유하여, 주변의 이동 단말에 통지하더라도 좋다.
캘리브레이션이 정상적으로 행해지고 있는지 여부를 통지하는 것도 유효하다. 캘리브레이션이 정상적으로 행해지지 않는 경우로서는, 예컨대, 몇 개의 안테나 소자가 전기적 또는 물리적으로 손상되어, 기능이 결손되어 있는 것을 생각할 수 있다. 그 때문에, 몇 회 측정하더라도 보정치가 과거에 설정한 값(직전에 설정한 값도 포함한다)보다 대폭 커지는지 여부를 검출하는 기능을 갖는 것도 유효하다.
캘리브레이션이 잘 되지 않는 것이 검출된 경우, 예컨대, 송수신의 가역성(reciprocity)을 보증할 수 없게 되어, 빔 제어에 의한 프리코딩/포스트코딩(precoding/postcoding)이 정상적으로 동작하지 않게 될 가능성이 있고, SNR이 나빠진다. 이것에 의해, 정상적으로 통신을 할 수 없게 되고, 정상적으로 동작하고 있는 셀에 간섭을 발생시킨다.
따라서, 캘리브레이션이 정상적으로 행해지고 있지 않은 것을, 브로드캐스트 정보로 에리어에 존재하는 RRC_IDLE의 이동 단말에 통지하는 것이 유효하다. 또한, 통신 중의 이동 단말에 대해서는, RRC(Radio Resource Control)를 이용하여 개별적으로 통지하는 것이 유효하다. 또한, 핸드오버로 이동하여 오는 이동 단말에 대해서는, 셀의 설정(configuration) 정보로서 통지하는 것이 유효하다.
캘리브레이션의 상태로서는, 이하의 (1)~(5)의 5개의 상태가 있다.
(1) 상태 1 : 캘리브레이션 미실행.
(2) 상태 2 : 캘리브레이션 중.
(3) 상태 3 : 캘리브레이션 실패.
(4) 상태 4 : 일정 시간 후, 캘리브레이션을 개시하는 상태.
(5) 상태 5 : 캘리브레이션이 정상적으로 완료.
상기 (1)~(5)의 캘리브레이션의 상태를 나타내는 정보도, 캘리브레이션이 잘 되고 있는지 여부의 정보와는 별도로 통지하는 것이 유효하다. 혹은, 상기 (1)~(5) 중 복수를 합쳐서 통지하면, 정보량을 저감할 수 있어 유효하다.
캘리브레이션의 레벨, 구체적으로는, 가역성(reciprocity)의 대응 가능/불가, 및 도래 방향의 파악 가능/불가 등의 정보를 통지하는 것도 유효하다. 이 정보는, 브로드캐스트 정보로 에리어에 존재하는 RRC_IDLE의 이동 단말에 통지하는 것이 유효하다. 또한, 통신 중의 이동 단말에 대해서는, RRC 접속 셋업(RRC connection setup) 메시지 및 RRC 접속 재설정(RRC connection reconfiguration) 메시지 등의 RRC 메시지를 이용하여 개별적으로 통지하는 것이 유효하다. 또한, 핸드오버로 이동하여 오는 이동 단말에 대해서도, 셀의 설정(configuration) 정보로서 통지하는 것이 유효하다.
마찬가지로, 이동 단말에 있어서의 캘리브레이션이 정상적으로 행해지고 있는지 여부, 혹은, 캘리브레이션의 상태를, RRC(Radio Resource Control)를 이용하여 개별적으로 기지국에 통지하는 것도 유효하다.
이상과 같이 본 실시의 형태에 의하면, 캘리브레이션부인 PHY 처리부는, 복수의 안테나 소자간에 있어서, 빔의 위상 및 진폭이 동일하게 되도록, 각 안테나 소자에 있어서의 빔의 위상 및 진폭의 보정치를 구하고, 구한 보정치에 근거하여 캘리브레이션을 행한다. 이것에 의해, 캘리브레이션을 정밀하게 행할 수 있으므로, 다소자 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자간에 있어서의 빔의 위상차 및 진폭차를 맞출 수 있다. 따라서, 비교적 높은 스루풋으로 통신을 행하는 것이 가능한 통신 시스템을 실현할 수 있다.
실시의 형태 2.
실시의 형태 1에서는, 다소자 안테나의 안테나 소자간의 위상차 및 진폭차를 맞추는 것에 의해, 스루풋을 향상시킬 수 있는 방법에 대하여 설명했다. 실시의 형태 2에서는, 캘리브레이션을 위해 필요하게 되는 안테나 소자마다의 cal-RS의 매핑이, 시간적으로 격차가 있으면, 동수의 cal-RS를 송신할 때에도, 많은 시간을 요한다고 하는 문제를 해결하는 방법을 개시한다.
캘리브레이션용의 레퍼런스 시그널(cal-RS)을 송신하는 안테나 소자에 있어서, 동일한 서브프레임에 cal-RS를 배치하는 방법이다.
도 17은 제 1 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 일례를 나타내는 도면이다. 도 18은 제 2 안테나 소자 내지 제 n 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 일례를 나타내는 도면이다. 도 17 및 도 18에 있어서, 가로축은 시간 t를 나타내고, 세로축은 주파수 f를 나타낸다. 도 17 및 도 18에서는, 리소스 블록을 참조 부호 「1306」으로 나타낸다.
도 17에 나타내는 예에서는, 제 1 안테나 소자로, 선두의 슬롯(1303), 서브프레임(1304)에 집중하여 cal-RS(1302)를 송신하고, 그 외는 통상의 OFDM 심볼(1301)을 송신하고 있다.
이 경우, 제 2 안테나 소자 내지 제 n 안테나 소자에서는, 도 18에 나타내는 바와 같이, 동일한 시간대의 송신 데이터를 널(null)(1307)로 하고 있다. 즉, 제 2 안테나 소자 내지 제 n 안테나 소자에서는, 제 1 안테나 소자로 cal-RS(1302)가 송신되는 시간대의 슬롯(1308) 및 서브프레임(1309)의 송신 데이터를 널(1307)로 하고, 그 외는 통상의 OFDM 심볼(1305)을 송신하고 있다.
여기서, 슬롯이란, 7 OFDM 심볼분의 시간을 가리키고, 서브프레임이란, 14 OFDM 심볼분의 시간을 가리키고 있지만, 어느 특정한 유저 단위로 할당되는 최소 슬롯이면 된다.
도 17에 나타내는 예에서는, 특정한 시간대에, cal-RS(1302)를 배치하고 있으므로, 이 시간대에 캘리브레이션이 가능하게 되고, 캘리브레이션에 요하는 시간을 단축할 수 있다.
도 17에 나타내는 예에서는, 제 1 안테나 소자가, 제 2 OFDM 심볼과, 제 3 OFDM 심볼로 cal-RS(1302)를 송신하고 있지만, 동일한 슬롯 또는 동일한 서브프레임의 제 4 OFDM 심볼 및 제 5 OFDM 심볼을 이용하여, 다른 안테나 소자의 cal-RS를 송신하는 것도 유효하다.
또한, 안테나 소자마다의 cal-RS를 직교화하여 분리할 수 있도록 하기 위해, 시간을 시프트할 뿐만 아니라, 상이한 직교 부호를 이용하는 것도 유효하다. 부호는, 위상 회전하더라도 직교하는 부호로 하는 것이 보다 바람직하다.
마찬가지로, 제 1 안테나 소자에 의해, 일부의 주파수로 cal-RS를 송신하고, 다른 안테나 소자에 의해, 상이한 주파수로 cal-RS를 송신하는 것도 유효하다.
부호 다중하지 않을 때에는, 모든 안테나 소자에서 cal-RS는 동일한 신호이더라도 좋다.
이상과 같이 하는 것에 의해, 모든 주파수 영역의 에너지를 사용할 수 있으므로, SNR을 증가시킬 수 있고, 캘리브레이션의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 다른 안테나 소자에서는, 아무것도 송신하고 있지 않으므로, 간섭을 저감할 수 있고, 캘리브레이션의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
특정한 주파수 영역에서 cal-RS를 송신하는 방법은, SNR이 충분히 양호한 경우에 유효하다. 이 방법을 이용하는 것에 의해, 동시에 복수의 안테나 소자의 캘리브레이션을 행할 수 있으므로, 캘리브레이션에 요하는 시간을 단축할 수 있다.
REV법을 이용하는 경우는, 널(null) 대신에, 제 1 안테나 소자와 동일한 신호를, 제 2 안테나 소자 내지 제 n 안테나 소자에서도 매핑하더라도 좋다.
도 19는 제 1 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑, 및, 주파수마다의 수신 전력의 일례를 나타내는 도면이다. 도 19(a)는 제 1 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 일례를 나타내는 도면이고, 도 19(b)는 제 1 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 주파수마다의 수신 전력의 일례를 나타내는 도면이다.
도 19에 나타내는 예에서는, 도 17에 나타내는 예와 마찬가지로, 제 1 안테나 소자에서, 선두의 슬롯(1403), 서브프레임(1404)에 집중하여 cal-RS(1402)를 송신하고, 그 외는 통상의 OFDM 심볼(1401)을 송신하고 있다.
이 경우, 모든 주파수 영역을 사용하고 있으므로, 주파수마다의 응답 특성을 산출할 수 있다. 따라서, 주파수마다의 진폭 및 위상의 변동을 검출할 수 있다. 검출한 진폭 및 위상으로부터 수신 전력의 변동이 산출된다. 도 19에 나타내는 바와 같이, OFDM 심볼(1401)마다의 수신 전력 P의 변동이 큰 경우, 주파수 선택성의 멀티패스 페이딩이 있다고 판단할 수 있다.
캘리브레이션을 행하기 위한 송신용 안테나 소자 및 수신용 안테나 소자가 이동하고 있지 않은 경우, 멀티패스의 존재를 검출한 경우는, 근처에 산란체가 존재하는 등의 통상과는 상이한 상태로 되어 있다고 판단할 수 있고 그 서브밴드에서는, 캘리브레이션을 행하지 않도록 하는 것이 유효하다. 이때는, 전회의 캘리브레이션에 의한 보정치 및 위상 회전을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 통상, 근처에 발생한 산란체는, 미리 정하는 시간에 멀리 이동하므로, 어느 정도의 시간 경과 후, 재차, 주파수마다의 진폭 및 위상의 변동을 검출하도록 하는 것이 유효하다.
또한, 혹은, 근방의 밴드에서의 보정치 및 위상 회전으로부터 산출하여 설정하더라도 좋다. 선형 보간 등의 보간을 행하는 것도 유효하다.
또한, 멀티패스의 존재를 검출한 경우는, 지연 프로파일의 산출 등, 주파와 지연파의 분리를 행하고, 주파만으로 캘리브레이션을 행하는 것이 유효하다. 이것에 의해, 멀티패스의 영향을 제거할 수 있고, 적절한 캘리브레이션을 행하는 것이 가능하게 된다.
이상과 같이 본 실시의 형태에 의하면, 캘리브레이션부인 PHY 처리부는, 복수의 안테나 소자로부터, 각각, cal-RS를 송신할 때, cal-RS를 동일한 서브프레임에 배치한다. 이것에 의해, 모든 안테나 소자의 캘리브레이션을 동일한 시간대에 행할 수 있으므로, 캘리브레이션에 요하는 시간을 단축할 수 있다.
실시의 형태 3.
실시의 형태 2에서는, 캘리브레이션을 위해 필요하게 되는 안테나 소자마다의 cal-RS의 매핑을 시간적으로 집중시키는 것에 의해, 캘리브레이션에 요하는 시간을 단축할 수 있는 방법에 대하여 나타냈다. 그러나, 다른 CH 또는 다른 RS와 송신이 겹치는 경우가 있고, 이와 같은 규정은 현재의 규격에 없고, 회피할 수 없다고 하는 문제가 있다. 실시의 형태 3에서는, 새로운 매핑 방법을 제공하는 것에 의해, 전술한 문제를 해결하는 방법을 개시한다.
도 20은 제 1 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 21은 제 2 안테나 소자 내지 제 n 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 20 및 도 21에서는, 캘리브레이션용의 슬롯, 또는, 서브프레임, 또는, 리소스 블록(1504, 1508)을 마련하는 하향의 송신 비트의 매핑의 일례를 나타낸다.
도 20에 나타내는 바와 같이, 제 1 안테나 소자에서는, cal-RS(1502)를 송신하는 서브프레임에 있어서, CRS(1503)를 일부 송신하지 않는 특별한 매핑으로 하고 있다. 그 외에서는, 통상의 OFDM 심볼(1501)이 송신되고 있다.
도 21에 나타내는 바와 같이, 제 2 안테나 소자 내지 제 n 안테나 소자에서는, 널(null)(1506)을 송신하는 서브프레임에 있어서, CRS(1507)를 일부 송신하지 않는 특별한 매핑으로 하고 있다. 그 외에서는, 통상의 OFDM 심볼(1505)이 송신되고 있다.
도 22는 제 1 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다. 도 23은 제 2 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 또 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 24는 제 3 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 또 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 25는 제 4 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 22~도 25에서는, 리소스 블록을 각각, 참조 부호 「1604」, 「1608」, 「1612」, 「1616」으로 나타내고, 통상의 OFDM 심볼을 각각, 참조 부호 「1601」, 「1605」, 「1609」, 「1613」으로 나타낸다.
도 22~도 25에 나타내는 바와 같이, 미리 cal-RS(1602, 1606, 1610, 1614)를 배치 가능한 위치를 정의하고, CRS(1603, 1607, 1611, 1615)와 겹치지 않는 타이밍으로만 한정하더라도 좋다. 이 경우, 예컨대, 각 슬롯의 제 1~제 3 OFDM 심볼, 또는, 제 4 및 제 5 OFDM 심볼만 cal-RS를 배치 가능하게 한다.
도 26은 제 1 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 송신 데이터의 매핑의 또 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 27은 제 2 안테나 소자 내지 제 n 안테나 소자의 송신 데이터에 있어서의 매핑의 또 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 26 및 도 27에서는, 리소스 블록을 각각, 참조 부호 「1704」, 「1708」로 나타내고, 통상의 OFDM 심볼을 각각, 참조 부호 「1701」, 「1705」로 나타낸다. 또한 도 27에서는, 널(null)을 참조 부호 「1706」으로 나타낸다.
도 26 및 도 27에 나타내는 바와 같이, CRS(1703, 1707)의 매핑 위치와 겹치지 않는 위치에, cal-RS(1702)를 매핑하더라도 좋다. 이것에 의해, 충돌을 회피할 수 있다.
혹은, 도 20 및 도 21에 나타내는 바와 같이, cal-RS와, 다른 CH 또는 다른 RS가 겹친 경우, cal-RS를 우선하여 배치하더라도 좋다.
이상과 같이 본 실시의 형태에 의하면, 캘리브레이션부인 PHY 처리부는, cal-RS를, 서브프레임의 다른 참조 신호 및 물리 채널이 배치되어 있지 않은 위치에 배치한다. 이것에 의해, cal-RS가 송신되는 타이밍이, 다른 참조 신호 및 물리 채널이 송신되는 타이밍과 겹치는 것을 막을 수 있으므로, cal-RS가, 다른 참조 신호 및 물리 채널과 충돌하는 것을 회피할 수 있다.
실시의 형태 4.
실시의 형태 3에서는, 캘리브레이션용의 서브프레임을 마련하고, 그 서브프레임으로 캘리브레이션용의 RS(cal-RS)를 송신하는 것을 개시했다. 기지국은, 그 서브프레임으로, 다른 채널(약칭 : CH), 다른 RS를 송신하지 않는 것으로 하더라도 좋다. 다른 CH, 다른 RS를 송신하지 않는 캘리브레이션용 서브프레임을 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 한다.
그러나, 통상, 기지국은, 매 서브프레임, 캘리브레이션용이 아닌 어떠한 물리 CH 또는 RS를 송신하고 있다. 따라서, 아무것도 고안이 이루어지지 않으면, 캘리브레이션 전용 서브프레임을 구성할 수 없다고 하는 문제가 있다. 본 실시의 형태에서는, 이와 같은 문제를 해결하는 방법을 개시한다.
기지국은, 송신하는 데이터가 없는 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다. 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하더라도 좋다. 기지국은, 송신 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임 중, 하나 또는 복수의 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다. 하나 또는 복수의 서브프레임은, 캘리브레이션 전용 서브프레임의 필요성에 따라 결정하더라도 좋다.
기지국은, 캘리브레이션 전용 서브프레임을 설정하는 무선 링크를 결정한다. 예컨대, DL의 서브프레임에서 스케줄링하는 데이터가 없는 경우, 그 DL 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다. 혹은, UL의 서브프레임에서 스케줄링하는 데이터가 없는 경우, 그 UL 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하더라도 좋다. 혹은, DL의 서브프레임과, 그 서브프레임의 타이밍의 UL의 서브프레임의 양쪽에서 스케줄링하는 데이터가 없는 경우, DL 및 UL의 적어도 한쪽의 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하더라도 좋다.
기지국은, 캘리브레이션을 행하는 무선 링크를 미리 결정하여 두더라도 좋다. 예컨대, DL로 미리 결정하여 둔다. 이 경우, DL의 서브프레임에서 스케줄링하는 데이터가 없는 경우에, 그 DL 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다. 가령 UL의 서브프레임에서 스케줄링하는 데이터가 없는 경우에도, 그 UL 서브프레임을 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하지 않는다. 캘리브레이션 전용 서브프레임의 설정에 UL을 사용하지 않는다.
캘리브레이션을 행하는 무선 링크를 DL로 설정한 경우, UE로부터의 UL의 간섭의 영향을 없애는 것이 가능하게 된다. 예컨대, TDD를 서포트하는 기지국은, 캘리브레이션을 행하는 무선 링크를 DL로 설정하는 것에 의해, 캘리브레이션을 행하는 안테나를 갖는 셀의 산하의 UE, 및 다른 셀 또는 다른 기지국의 산하의 UE로부터 송신되는 상향 송신에 의한 간섭의 영향을 받는 일 없이, 캘리브레이션을 실행하는 것이 가능하게 된다. 상향 송신으로서, LTE에서는, SR, PRACH 등이 있다. 이와 같이, 캘리브레이션에 DL을 이용하는 것에 의해, 캘리브레이션의 정밀도의 향상을 더욱 도모할 수 있다.
다른 예로서, FDD를 서포트하는 기지국은, 캘리브레이션을 행하는 무선 링크를 DL과 UL로 설정한다. 그리고, DL 서브프레임과, 그 서브프레임의 타이밍의 UL 서브프레임의 양쪽에서 스케줄링하는 데이터가 없는 경우, 그 DL 서브프레임과 UL의 서브프레임의 양쪽을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다. 이와 같이 하는 것에 의해, 안테나 소자의 송신계와 수신계의 캘리브레이션을, 그러한 서브프레임 내에서 행하는 것이 가능하게 되고, 캘리브레이션에 요하는 시간의 단축을 도모할 수 있다.
기지국은, 송신 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임을 검출하고, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다.
송신 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임의 검출을 행하는 주체의 예로서, 이하의 (1)~(4)의 4개를 개시한다.
(1) 스케줄러.
예컨대, 스케줄러가 스케줄링하는 경우에 적용하면 된다. 스케줄러에, 송신 또는 스케줄링하는 데이터의 유무를 검출하는 기능을 마련하는 것은 용이하다.
(2) MAC.
예컨대, MAC가 스케줄링하는 경우에 적용하면 된다. MAC에, 송신 또는 스케줄링하는 데이터의 유무를 검출하는 기능을 마련하는 것은 용이하다.
(3) PHY 처리부.
예컨대, 송신하는 데이터가 없는 서브프레임을 검출하는 경우에 적용하면 된다. PHY 처리부에, 송신하는 데이터의 유무를 검출하는 기능을 마련하는 것은 용이하다.
(4) RRC.
예컨대, RRC가 DRX 등의 설정을 행하고 있는 경우에 적용하면 된다. RRC는, DRX에 의해, 데이터의 송신 또는 스케줄링을 행하지 않는 서브프레임을 인식하고 있다. 따라서, RRC에, 송신 또는 스케줄링하는 데이터의 유무를 검출하는 기능을 마련하는 것은 용이하다.
검출한 서브프레임을 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하는 주체의 예로서, 이하의 (1)~(4)의 4개를 개시한다.
(1) 스케줄러.
예컨대, 스케줄러, MAC, 또는 RRC로 송신 또는 스케줄링하는 데이터의 유무를 검출한 경우에 적용하면 된다. 스케줄러, MAC, 또는 RRC는, 그 데이터가 없는 것을 검출한 경우, 스케줄러에 그 데이터가 없는 것을 통지한다. 스케줄러는, 그 정보를 이용하여 검출한 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다.
(2) MAC.
전술한 (1)에서 기재한 스케줄러 대신에 MAC로 하더라도 좋다.
(3) PHY 처리부.
예컨대, 스케줄러, MAC, PHY 처리부, 또는 RRC로 송신 또는 스케줄링하는 데이터의 유무를 검출한 경우에 적용하면 된다. 스케줄러, MAC, PHY 처리부, 또는 RRC는, 그 데이터가 없는 것을 검출한 경우, PHY 처리부에 그 데이터가 없는 것을 통지한다. PHY 처리부는, 그 정보를 이용하여 검출한 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다.
(4) RRC.
예컨대, RRC로 송신 또는 스케줄링하는 데이터의 유무를 검출한 경우에 적용하면 된다. RRC는, 그 데이터가 없는 것을 검출한 경우, 그 정보를 이용하여 검출한 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다.
이들 외에도, 송신 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임을 검출하는 주체와, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하는 주체를, 적당히 조합하더라도 좋다. 기지국의 구성 및 요구되는 성능에 따라 조합하더라도 좋다.
기지국은, 어느 안테나 소자의 캘리브레이션을 행할지를 판단한다. 기지국은, 어느 안테나 소자를 캘리브레이션용 송신 안테나 소자로 할지, 어느 안테나 소자를 캘리브레이션용 수신 안테나 소자로 할지를 판단한다.
기지국은, 캘리브레이션 전용 서브프레임에, 캘리브레이션용 송신 안테나 소자의 캘리브레이션용 RS(cal-RS)를 매핑한다. 하나의 캘리브레이션 전용 서브프레임에, 복수의 안테나 소자의 cal-RS를 매핑하더라도 좋다. PHY 처리부가, 캘리브레이션 전용 서브프레임의 정보를 이용하여 cal-RS를 매핑하면 된다.
캘리브레이션 전용 서브프레임을 설정한 주체는, PHY 처리부에 대하여, 캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보를 통지하면 된다. 기지국은, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 캘리브레이션용 송신 안테나의 cal-RS를 송신한다.
캘리브레이션용의 RS로서, 캘리브레이션 전용이 아니더라도 좋다. 다른 용도에 이용하더라도 좋다. 또는, 기존의 RS를 이용하더라도 좋다. 기존의 RS로서는, 예컨대, CRS, CSI-RS, SRS(Sounding Reference Signal) 등이 있다. 미리, 어느 RS를 이용할지 결정하여 두고, 그 RS를 캘리브레이션 전용 서브프레임에 매핑하면 된다. 기존의 RS는, 이미 시퀀스 또는 매핑되는 리소스가 결정되어 있다. 따라서, 새로운 RS를 설정하는 일이 없고, 통신 시스템이 복잡화하는 것을 회피할 수 있다.
또한, 캘리브레이션 전용 서브프레임을 다른 용도에 이용하더라도 좋다. 다른 용도에 이용하는 RS를, 캘리브레이션 전용 서브프레임에 매핑하더라도 좋다. 본 실시의 형태에서 개시한 방법을 적용할 수 있다.
캘리브레이션 전용 서브프레임으로, 캘리브레이션용 송신 안테나 소자로부터 cal-RS를 송신한 기지국은, 캘리브레이션용 수신 안테나 소자로, 그 캘리브레이션 전용 서브프레임의 cal-RS를 수신한다. 기지국은, 캘리브레이션용 송신 안테나 소자마다의 cal-RS의 수신 결과를 이용하여, 안테나 소자 송신계의 캘리브레이션 값을 도출한다.
마찬가지의 방법으로, 기지국은, 안테나 소자 수신계의 캘리브레이션을 행하더라도 좋다. 캘리브레이션 전용 서브프레임으로, 캘리브레이션용 송신 안테나 소자로부터 cal-RS를 송신한 기지국은, 캘리브레이션용 수신 안테나 소자로, 그 캘리브레이션 전용 서브프레임의 cal-RS를 수신한다. 기지국은, 캘리브레이션용 수신 안테나 소자마다의, 그 cal-RS의 수신 결과를 이용하여, 안테나 소자 수신계의 캘리브레이션 값을 도출한다.
도 28은 실시의 형태 4의 통신 시스템에 있어서의 캘리브레이션 처리에 관한 처리 순서의 일례를 나타내는 플로차트이다. 도 28에서는, 일례로서, 기지국에서의 셀프 캘리브레이션을 나타내고 있다.
스텝 ST4101에 있어서, 기지국은, 캘리브레이션의 실행을 결정한다. 이 판단에, 실시의 형태 1에서 개시한 판단 지표를 이용하더라도 좋다.
스텝 ST4102에 있어서, 기지국은, 송신하는 데이터가 없는 서브프레임(이하 「무송신 데이터 서브프레임」이라고 하는 경우가 있다)이 있는지 여부를 판단한다. 이 판단은, 예컨대, 하나의 서브프레임 단위로 행해진다. 복수의 서브프레임 단위로 행해지더라도 좋다. 무송신 데이터 서브프레임이 있다고 판단된 경우는, 스텝 ST4103으로 이행하고, 무송신 데이터 서브프레임이 없다고 판단된 경우는, 무송신 데이터 서브프레임이 있다고 판단될 때까지 대기한다.
스텝 ST4103에 있어서, 기지국은, 스텝 ST4102에서 검출한 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다.
스텝 ST4104에 있어서, 기지국은, 캘리브레이션 전용 서브프레임에, 캘리브레이션용 송신 안테나 소자의 캘리브레이션용 RS(cal-RS)를 매핑한다. 이때, 기지국은, 어느 안테나 소자를 캘리브레이션용 송신 안테나 소자로 할지, 어느 안테나 소자를 캘리브레이션용 수신 안테나 소자로 할지를 판단하면 된다. 더 말하면, 스텝 ST4104에 있어서, 기지국은, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로, 캘리브레이션용 송신 안테나의 cal-RS를 송신한다.
스텝 ST4105에 있어서, 기지국은, 캘리브레이션용 수신 안테나 소자로, 그 캘리브레이션 전용 서브프레임의 cal-RS를 수신한다.
스텝 ST4106에 있어서, 기지국은, 캘리브레이션용 송신 안테나 소자마다의 cal-RS의 수신 결과를 이용하여, 안테나 소자 송신계의 캘리브레이션 값을 도출한다.
스텝 ST4107에 있어서, 기지국은, 모든 안테나 소자의 캘리브레이션이 종료되었는지 여부를 판단한다. 모든 안테나 소자의 캘리브레이션이 종료되었다고 판단된 경우는, 스텝 ST4108로 이행한다. 모든 안테나 소자의 캘리브레이션이 종료되어 있지 않다고 판단된 경우는, 스텝 ST4102로 돌아가고, 캘리브레이션을 행하고 있지 않은 안테나 소자에 대하여, 전술한 처리를 행한다. 모든 안테나 소자의 송신계 및 수신계의 캘리브레이션이 종료될 때까지 실행하면 된다.
스텝 ST4108에 있어서, 통상 동작으로 돌아간다. 통상 동작에서는, 캘리브레이션을 종료하고, 통상의 통신 서비스를, 산하의 이동 단말에 대하여 제공한다. 스텝 ST4108의 처리를 종료한 후는, 모든 처리 순서를 종료한다.
본 실시의 형태에서 개시한 방법을 이용하는 것에 의해, 기지국이 다소자 안테나의 캘리브레이션을 행하기 위한 서브프레임을 마련할 수 있다. 이와 같이 하는 것에 의해, 기지국은, 안테나 소자의 캘리브레이션을 실행하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 다소자 안테나를 이용한 MIMO 및 빔 포밍의 성능을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
본 실시의 형태에서는, 기지국은, 송신 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하는 것을 개시했다. 다른 방법으로서, 송신 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임으로 하지 않고, 송신 또는 스케줄링하는 데이터가, 미리 정하는 데이터량 이하가 되는 서브프레임으로 하더라도 좋다. 조금의 데이터량이 있는 경우에는, 캘리브레이션을 우선하여 실행하는 것이 가능하게 된다.
미리 정하는 데이터량은, 미리 결정되어 있더라도 좋고, 운용 환경 및 운용 상태에 따라 설정되도록 하더라도 좋다. 예컨대, 주위 온도에 따라 미리 정하는 데이터량을 설정한다. 또는, 기지국의 부하에 따라, 미리 정하는 데이터량을 설정하는 방법 등이 있다. 미리 정하는 데이터량 이하로 한 경우, 송신 또는 스케줄링하는 데이터가 존재하게 된다. 이 송신 데이터의 취급은, 실시의 형태 4의 변형예 2에서 개시하는, 송신하지 않는 데이터를 기억하여 두고, 이후의 데이터의 송신이 가능한 타이밍에 기억한 데이터의 송신을 행하는 방법을 적용하면 된다.
이와 같이 하는 것에 의해, 운용 환경에 따라 유연하게 캘리브레이션을 실행하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 다소자 안테나를 이용한 MIMO 및 빔 포밍의 성능을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
이상과 같이 본 실시의 형태에 의하면, 캘리브레이션부인 PHY 처리부는, 송신해야 할 데이터 또는 스케줄링해야 할 데이터가 없는 서브프레임을, cal-RS를 배치하는 서브프레임인 cal 전용 서브프레임으로 설정한다. 이것에 의해, 송신해야 할 데이터 또는 스케줄링해야 할 데이터가 있는 경우에도, cal 전용 서브프레임을 구성할 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같이 정밀도가 좋은 캘리브레이션을 실현할 수 있다.
실시의 형태 4 변형예 1.
실시의 형태 4에서는, 송신 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하는 것을 개시했다. 그러나, 시스템에 따라서는, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH가 매핑되는 서브프레임이 있는 경우도 존재한다.
송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH로서는, 예컨대, UE가 초기 서치할 때에 필요로 하는 동기용 신호, 브로드캐스트 정보 송신용 CH 및 제어 CH 등이 있다. LTE에서는, SS, PBCH 및 PDCCH 등이다.
이와 같은 신호 및 CH가 있는 경우, 가령 실시의 형태 4의 방법을 행했다고 하더라도, 캘리브레이션 전용 서브프레임을 구성할 수 없게 되어 버린다고 하는 문제가 있다. 본 변형예에서는, 이와 같은 문제를 해결하는 방법을 개시한다.
기지국은, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH가 매핑되지 않는 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다. 기지국은, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH가 매핑되지 않는 서브프레임 중, 하나 또는 복수의 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다. 하나 또는 복수의 서브프레임은, 캘리브레이션 전용 서브프레임의 필요성에 따라 결정하더라도 좋다.
송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH 중에서도, 예컨대, 미리 스케줄링되는 서브프레임이 결정되어 있는 신호 및 CH, 주기적 또는 단속적으로 스케줄링되는 신호 및 CH의 경우에 적용하면 된다. 이러한 신호 및 CH로서, LTE에서는, SS 및 PBCH가 있다. 이러한 신호 및 CH가 매핑되지 않는 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하면 된다.
다른 방법을 개시한다. 기지국은, 송신하는 데이터가 없는, 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임이 있는 경우, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH를 그 서브프레임으로 송신하지 않는다. 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH 중에서도, 미리 스케줄링되는 서브프레임이 결정되어 있지 않은 신호 및 CH, 또는, 매 서브프레임 송신되는 신호 및 CH의 경우에 적용하면 된다.
이러한 신호 및 CH로서, LTE에서는, PDCCH, PCFICH, CRS 등이 있다. 기지국은, 송신하는 데이터가 없는, 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임 중, 하나 또는 복수의 서브프레임으로, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH를 그 서브프레임으로 송신하지 않는 것으로 하더라도 좋다.
기지국은, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH를 그 서브프레임으로 송신하지 않는 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다. 또한, 이 방법은, 미리 스케줄링되는 서브프레임이 결정되어 있는 신호 및 CH, 주기적 또는 단속적으로 스케줄링되는 신호 및 CH의 경우에 적용하더라도 좋다. 예컨대, 송신 데이터가 없는 타이밍에 캘리브레이션의 실행이 요구되는 경우 등에 적용한다. 이것에 의해, 캘리브레이션 타이밍을 최적화할 수 있고, 캘리브레이션의 정밀도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
기지국은, 송신하는 데이터가 없는, 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임이 있는 경우, 그 서브프레임을 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하는 경우에는, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH를 그 서브프레임으로 송신하지 않는 것으로 하더라도 좋다. 이와 같이 하는 것에 의해, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하지 않는 경우는, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH를, 그 서브프레임으로 송신할 수 있고, 통상의 동작을 유지하는 것이 가능하게 된다.
전술한 2개의 방법을 조합하더라도 좋다. 이와 같이 하는 것에 의해, 미리 스케줄링되는 서브프레임이 결정되어 있는 신호 및 CH, 주기적 또는 단속적으로 스케줄링되는 신호 및 CH, 또한, 미리 스케줄링되는 서브프레임이 결정되어 있지 않은 신호 및 CH, 또는, 매 서브프레임 송신되는 신호 및 CH가 존재하는 경우에도, 캘리브레이션 전용 서브프레임을 설정하는 것이 가능하게 된다.
캘리브레이션 전용 서브프레임을 설정하는 무선 링크를 결정하는 방법, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH가 매핑되지 않는 서브프레임의 검출 방법 및 캘리브레이션 전용 서브프레임의 설정 방법은, 실시의 형태 4의 방법을 적용하면 된다. 송신 데이터 대신에, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH로 하면 된다.
도 29는 실시의 형태 4의 변형예 1의 통신 시스템에 있어서의 캘리브레이션 처리에 관한 처리 순서의 일례를 나타내는 플로차트이다. 도 29에서는, 일례로서, 기지국에서의 셀프 캘리브레이션을 나타내고 있다. 도 29에 나타내는 플로차트는, 전술한 도 28에 나타내는 플로차트와 동일한 스텝을 포함하고 있으므로, 동일한 스텝에 대해서는 동일한 스텝 번호를 붙여서, 공통되는 설명을 생략한다.
기지국은, 스텝 ST4101에 있어서, 캘리브레이션의 실행을 결정한 후, 스텝 ST4102에 있어서, 무송신 데이터 서브프레임이 없다고 판단된 경우는, 무송신 데이터 서브프레임이 있다고 판단될 때까지 대기한다. 스텝 ST4102에 있어서, 무송신 데이터 서브프레임이 있다고 판단된 경우는, 스텝 ST4201로 이행한다.
스텝 ST4201에 있어서, 기지국은, 스텝 ST4102에서 검출한 서브프레임으로 SS와 PBCH의 송신이 없는지 여부를 판단한다. 검출한 서브프레임으로 SS와 PBCH의 송신이 없다고 판단된 경우는, 스텝 ST4103으로 이행한다. 검출한 서브프레임으로 SS와 PBCH의 송신이 있다고 판단된 경우는, 스텝 ST4102로 돌아가고, 무송신 데이터 서브프레임이 있다고 판단될 때까지 대기한다.
스텝 ST4103에 있어서, 기지국은, 스텝 ST4102에서 검출한 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다. 검출한 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하면, 스텝 ST4202로 이행한다.
스텝 ST4202에 있어서, 기지국은, 스텝 ST4103에서 설정한 캘리브레이션 전용 서브프레임으로, PDCCH, PCFICH 및 CRS의 송신을 정지한다. 스텝 ST4202의 처리가 종료된 후는, 스텝 ST4104로 이행한다.
스텝 ST4104에 있어서, 기지국은, 캘리브레이션 전용 서브프레임에, 캘리브레이션용 송신 안테나 소자의 캘리브레이션용 RS(cal-RS)를 매핑한다. 이때, 기지국은, 어느 안테나 소자를 캘리브레이션용 송신 안테나 소자로 할지, 어느 안테나 소자를 캘리브레이션용 수신 안테나 소자로 할지를 판단하면 된다.
더 말하면, 스텝 ST4104에 있어서, 기지국은, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로, 캘리브레이션용 송신 안테나의 cal-RS를 송신한다. 스텝 ST4104의 처리를 종료한 후는, 스텝 ST4105~스텝 ST4108의 처리를 행한다.
본 변형예에서 개시한 방법을 이용하는 것에 의해, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH가 매핑되는 서브프레임이 있는 경우에도, 다소자 안테나의 캘리브레이션을 행하기 위한 서브프레임을 마련할 수 있다.
이와 같이 하는 것에 의해, 실시의 형태 1에 비하여, 캘리브레이션용 서브프레임을 더 유연하게 설정하는 것이 가능하게 된다. 예컨대, 온도 변화가 갑자기 커진 경우 등, 필요한 타이밍에, 캘리브레이션용 서브프레임을 설정하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 기지국은, 안테나 소자의 캘리브레이션을, 필요한 타이밍에 행하는 것이 가능하게 되므로, 다소자 안테나를 이용한 MIMO 및 빔 포밍의 성능을 더 향상시키는 것이 가능하게 된다.
전술한 방법에서는, 기지국은, 송신하는 데이터가 없는, 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임이 있는 경우, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH를 그 서브프레임으로 송신하지 않는 것으로 했지만, 다른 방법으로서, 그 신호 및 CH를 뮤트하는 것으로 하더라도 좋다. 또한, 송신 전력을 제로(0)로 하더라도 좋다.
기지국은, 송신하는 데이터가 없는, 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임이 있는 경우, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH를 그 서브프레임에서 뮤트한다.
그 신호 및 CH를 송신하지 않는 경우, 그 신호 및 CH가 매핑될 예정이었던 심볼에도, cal-RS를 매핑하는 것이 가능하게 되고, cal-RS용의 리소스를 많게 하는 것이 가능하게 된다.
그 신호 및 CH를 뮤트하는 경우, 그 신호 및 CH의 송신 전력은 제로(0)이지만, 매핑이 행해지므로, 그 리소스를 cal-RS에 이용할 수 없다. 따라서, cal-RS용의 리소스를 많게 할 수는 없지만, 송신 전력의 조정만이 필요하므로, 캘리브레이션 기능을 마련하기 위한 구성 및 제어를 용이하게 하는 것이 가능하게 된다.
전술한 방법에서는, 기지국은, 송신하는 데이터가 없는, 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임이 있는 경우, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH를 그 서브프레임으로 송신하지 않거나, 혹은 뮤트하는 것으로 했지만, 이하와 같이 하더라도 좋다. 즉, cal-RS를 송신하는 리소스와 겹치는 그 신호 및 CH를 송신하지 않거나, 또는 뮤트하는 것으로 하더라도 좋다.
실시의 형태 3에서 개시한 바와 같이, cal-RS와, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH가 겹친 경우에, 그 리소스에 cal-RS를 우선하여 매핑하도록 하더라도 좋다. 이와 같이 하는 것에 의해, cal-RS에 필요한 리소스량이 적은 경우는, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH를 송신하는 것이 가능하게 되고, 그 신호 및 CH가 필요한 경우의 통신 성능의 저하를 막는 것이 가능하게 된다.
실시의 형태 4 변형예 2.
실시의 형태 4에서는, 송신 데이터가 없는 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정했다. 그러나, 기지국의 산하에 다수의 UE가 존재하는 경우, 방대한 양의 데이터를 통신하고 있는 경우, 및 송신 데이터가 없어지는 타이밍이, 필요한 타이밍에 생기지 않는 경우가 있다. 이 경우, 송신 데이터가 없어지는 타이밍을 기다리고 있으면, 캘리브레이션이 늦고, 성능의 열화를 초래한다고 하는 문제가 있다. 본 변형예에서는, 이와 같은 문제를 해결하는 방법을 개시한다.
기지국은, 캘리브레이션이 필요한 타이밍에, 캘리브레이션 전용 서브프레임을 설정 가능하게 하도록, 데이터의 송신 타이밍을 제어한다. 예컨대, 기지국은, 캘리브레이션이 필요한 타이밍에, 데이터의 송신을 행하지 않고, 캘리브레이션 전용 서브프레임을 설정한다. 기지국은, 송신하지 않는 데이터를 기억하여 두고, 이후의 데이터의 송신이 가능한 타이밍에, 기억한 데이터의 송신을 행한다.
기지국은, 캘리브레이션이 필요한 타이밍을 검출한다. 예컨대, 실시의 형태 1에서 개시한, 제어부(806)가 검출하더라도 좋다.
기지국은, 캘리브레이션이 필요한 타이밍에, 데이터의 송신을 정지할 필요가 있는지 여부를 판단하더라도 좋다. 판단 기준으로서, 그 타이밍에 송신하는 데이터가 있는지 없는지로 판단하면 된다. 예컨대, 그 타이밍에 송신하는 데이터가 없는 경우, 데이터의 송신을 정지할 필요가 없다고 판단한다.
판단 주체로서는, 실시의 형태 4에서 개시한, 송신 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임을 검출하는 주체로 하면 된다. 그 주체는, 캘리브레이션이 필요한 타이밍에 관한 정보를 제어부(806)로부터 취득하는 것에 의해 가능하게 된다.
데이터의 송신을 정지할 필요가 없는 경우, 그 타이밍에 캘리브레이션 전용 서브프레임의 설정을 행한다. 실시의 형태 4의 방법을 적용하면 된다. 캘리브레이션이 필요한 타이밍에 송신하는 데이터가 있는 경우, 기지국은, 데이터의 송신을 정지하고, 캘리브레이션 전용 서브프레임을 설정한다.
기지국은, 캘리브레이션이 필요한 타이밍에, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH의 유무를 판단하더라도 좋다. 그 판단 및 캘리브레이션 전용 서브프레임의 설정에, 실시의 형태 4의 변형예 1에서 개시한 방법을 적용하더라도 좋다.
실시의 형태 4의 변형예 1의 경우, 예컨대, 미리 스케줄링되는 서브프레임이 결정되어 있는 신호 및 CH, 주기적 또는 단속적으로 스케줄링되는 신호 및 CH가 있는 경우는, 이러한 신호 및 CH가 매핑되지 않는 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하면 되는 것을 나타냈다.
캘리브레이션이 필요한 타이밍이, 이러한 신호 및 CH가 매핑되지 않는 서브프레임 내에 오면 좋지만, 그렇지 않은 경우도 발생할 가능성이 있다. 이 경우, 이러한 신호 및 CH의 송신을 정지하고, 캘리브레이션 전용 서브프레임을 설정하면 된다.
기지국은, 캘리브레이션이 필요한 타이밍에, 캘리브레이션 전용 서브프레임을 설정한다. 기지국은, 캘리브레이션이 종료될 때까지, 데이터의 송신을 행하지 않는다. 데이터의 송신을 보류하는 것으로 하더라도 좋다.
기지국은, 데이터의 송신을 행하지 않는 동안에, 캘리브레이션 전용 서브프레임을 설정한다. 데이터의 송신을 행하지 않는 기간은, 서브프레임 단위로 하더라도 좋고, TTI(Transmission Time Interval) 단위로 하더라도 좋다.
다른 방법으로서, 설정한 캘리브레이션 전용 서브프레임을 포함하는, 미리 정하는 기간, 데이터의 송신을 행하지 않는 것으로 하더라도 좋다. 미리 정하는 기간을 가능한 한 짧게 설정하는 것에 의해, 데이터의 송신에 있어서의 지연을 삭감할 수 있다. 또한, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH의 송신을 조기에 재개할 수 있고, 산하의 UE에 있어서의 동기 및 제어 처리의 결핍을 최소한으로 할 수 있다.
미리 정하는 기간을 캘리브레이션 전용 서브프레임보다 크게 한 경우, 캘리브레이션이 필요한 타이밍의 검출과 데이터의 송신 타이밍이 어긋나서 오동작이 발생하는 사태를 저감할 수 있다. 미리 정하는 기간은, 미리 정적으로 결정하여 두더라도 좋고, 기지국이 준정적 또는 동적으로 결정하더라도 좋다.
기지국은, 송신하지 않는 데이터를 기억하여 두고, 이후의 데이터의 송신이 가능한 타이밍에, 기억한 데이터의 송신을 행한다. 송신하지 않는 데이터의 기억 처리는, 예컨대, 스케줄러 또는 MAC가 행하더라도 좋다. 또는, PHY 처리부가 행하더라도 좋다. 스케줄러, MAC 또는 PHY 처리부는, 내부 또는 외부의 기억 디바이스에 송신하지 않는 데이터를 기억시키고, 이후의 데이터의 송신이 가능한 타이밍까지, 기억한 송신 데이터를 추출하는 처리를 행하면 된다.
기지국은, 설정한 캘리브레이션 전용 서브프레임에, 캘리브레이션용 송신 안테나의 cal-RS를 매핑하여 송신한다. 기지국은, 캘리브레이션 전용 서브프레임을 이용하여, 캘리브레이션을 행한다. 이 방법은, 실시의 형태 4에서 개시한 방법을 적용하면 된다.
기지국은, 미리 정하는 기간의 종료 후, 데이터의 송신이 가능한 타이밍에, 데이터의 송신을 개시한다. 또한, 기지국은, 미리 정하는 기간의 종료 후, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH의 송신을 개시한다. 이것에 의해, 기지국은, 통상 동작으로 돌아간다.
도 30은 실시의 형태 4의 변형예 2의 통신 시스템에 있어서의 캘리브레이션 처리에 관한 처리 순서의 일례를 나타내는 플로차트이다. 도 30에서는, 일례로서, 기지국에서의 셀프 캘리브레이션을 나타내고 있다. 도 30에 나타내는 플로차트는, 전술한 도 28에 나타내는 플로차트와 동일한 스텝을 포함하고 있으므로, 동일한 스텝에 대해서는 동일한 스텝 번호를 붙여서, 공통되는 설명을 생략한다.
기지국은, 스텝 ST4101에 있어서, 캘리브레이션의 실행을 결정한 후, 스텝 ST4301에 있어서, 캘리브레이션을 행하는 타이밍인지 여부를 판단한다. 캘리브레이션을 행하는 타이밍이라고 판단된 경우는, 스텝 ST4302로 이행한다. 캘리브레이션을 행하는 타이밍이 아니라고 판단된 경우는, 캘리브레이션을 행하는 타이밍이라고 판단될 때까지 대기한다.
스텝 ST4302에 있어서, 기지국은, 송신 데이터가 있는지 여부를 판단한다. 송신 데이터가 있다고 판단된 경우는, 스텝 ST4303으로 이행하고, 송신 데이터가 없다고 판단된 경우는, 스텝 ST4103으로 이행한다.
스텝 ST4303에 있어서, 기지국은, 캘리브레이션을 행하는 타이밍에 있어서의 데이터의 송신을 정지하고, 송신 데이터를 기억한다. 스텝 ST4303의 처리를 종료한 후는, 스텝 ST4103으로 이행한다.
스텝 ST4303에서 송신 데이터의 기억을 행한 기지국은, 스텝 ST4103에 있어서, 캘리브레이션의 타이밍에, 무송신 데이터 서브프레임을 검출하고, 검출한 서브프레임을 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다. 스텝 ST4103의 처리를 종료한 후는, 스텝 ST4104로 이행한다.
스텝 ST4104에 있어서, 기지국은, 설정한 캘리브레이션 전용 서브프레임에, 캘리브레이션용 송신 안테나의 cal-RS를 매핑하여 송신하고, 캘리브레이션을 행한다. 이 방법은, 도 28과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.
스텝 ST4105 및 스텝 ST4106의 처리를 행한 후, 스텝 ST4107에 있어서, 모든 안테나의 캘리브레이션이 종료되었다고 판단된 경우는, 스텝 ST4304로 이행한다. 모든 안테나 소자의 캘리브레이션이 종료되어 있지 않다고 판단된 경우는, 스텝 ST4302로 돌아가고, 캘리브레이션을 행하고 있지 않은 안테나 소자에 대하여, 전술한 처리를 행한다.
스텝 ST4304에 있어서, 기지국은, 데이터의 송신이 가능한 타이밍에, 기억한 데이터도 포함하여, 데이터의 송신을 재개한다. 이것에 의해, 기지국은, 통상 동작으로 돌아간다. 스텝 ST4304의 처리를 종료한 후는, 모든 처리 순서를 종료한다.
본 변형예에서 개시한 방법을 이용하는 것에 의해, 캘리브레이션이 필요한 타이밍에 맞추어 캘리브레이션 전용 서브프레임을 설정할 수 있고, 그 서브프레임에서 캘리브레이션을 실행할 수 있다.
이것에 의해, 기지국의 산하에 다수의 UE가 존재하는 경우, 및 방대한 양의 데이터를 통신하고 있는 경우에도, 캘리브레이션이 늦는 것에 의한 성능의 열화를 막는 것이 가능하게 된다. 따라서, 다소자 안테나를 이용한 MIMO 및 빔 포밍의 성능을 더 향상시키는 것이 가능하게 된다.
캘리브레이션이 필요한 타이밍에, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH가 있는 경우, 실시의 형태 4의 변형예 1의 방법을 적용하더라도 좋다. 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH가 있는 경우에도, 캘리브레이션이 필요한 타이밍에 맞추어 캘리브레이션 전용 서브프레임을 설정할 수 있고, 그 서브프레임에서 캘리브레이션을 실행하는 것이 가능하게 된다.
전술한 방법에서는, 기지국은, 송신하지 않는 데이터를 기억하여 두고, 이후의 데이터의 송신이 가능한 타이밍에, 기억한 데이터의 송신을 행하는 것을 개시했지만, 다른 방법이더라도 좋다. 다른 방법으로서, 송신하지 않는 데이터를 기억하지 않고 송신하지 않도록 하더라도 좋다. 또한, 송신하지 않는 데이터를 기억하지 않고 폐기하도록 하더라도 좋다.
예컨대, 중요도가 낮은 데이터는, 기억하지 않고 송신하지 않도록 한다. 또는, 허용 지연량이 작은 송신 데이터는, 기억하지 않고 송신하지 않도록 하더라도 좋다. 허용 지연량이 작은 데이터로서는, 예컨대, 음성 데이터 및 리얼타임 게임용 데이터 등이 있다. 또는, 재송 데이터는, 기억하지 않고 송신하지 않도록 하더라도 좋다. 재송이 행해지고 있으므로, 재송 데이터가 1회 정도 빠졌다고 하더라도, 문제가 될 가능성은 낮기 때문이다. 이상과 같이 하는 것에 의해, 필요로 하는 기억용량을 줄이는 것이 가능하게 된다.
또한, 보류 가능한 송신 데이터의 경우는, 실시의 형태 4의 변형예 2의 방법을 행하는 것으로 하더라도 좋다. 또한, 보류 불가능한 송신 데이터의 경우는, 실시의 형태 4의 방법을 행하는 것으로 하더라도 좋다.
보류 가능한 송신 데이터의 예로서는, 허용 지연량이 큰 데이터가 있다. 또는, 낮은 QoS, 또는, QCI(QoS Class Identifier)의 값이 큰 경우로 하더라도 좋다. 예컨대, 버퍼드 스트리밍(buffered streaming)의 비디오 데이터, 및 파일 전송 프로토콜(File Transfer Protocol; 약칭 : FTP)의 데이터 등이다.
보류 불가능한 송신 데이터의 예로서는, 허용 지연량이 작은 데이터가 있다. 또는, 높은 QoS, 또는, QCI의 값이 작은 경우로 하더라도 좋다. 예컨대, 음성 데이터 및 리얼타임 게임용 데이터 등이 있다.
이와 같이 하는 것에 의해, 송신 데이터에 따라, 캘리브레이션의 실행의 타이밍을 바꾸는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 통신 중의 캘리브레이션을, 보다 유연하게 실행하는 것이 가능하게 된다.
보류 가능한 송신 데이터의 경우는, 실시의 형태 4의 변형예 2의 방법을 행하고, 보류 불가능한 송신 데이터의 경우는, 실시의 형태 4의 방법을 행하는 것으로 했지만, 이것에 한하지 않는다. 캘리브레이션을 실행하는 것이, 데이터의 송신보다 우선 순위가 높은 경우는, 실시의 형태 4의 변형예 2의 방법을 행하는 것으로 하더라도 좋다. 또한, 데이터의 송신이, 캘리브레이션을 실행하는 것보다 우선 순위가 높은 경우는, 실시의 형태 4의 방법을 행하는 것으로 하더라도 좋다. 마찬가지로, 송신 데이터에 따라, 캘리브레이션의 실행의 타이밍을 바꾸는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 통신 중의 캘리브레이션을, 보다 유연하게 실행하는 것이 가능하게 된다.
이상과 같이 본 변형예에 의하면, 캘리브레이션부인 PHY 처리부는, cal-RS를 배치하는 서브프레임을 설정 가능하게 하도록, 데이터를 송신하는 타이밍을 제어한다. 이것에 의해, 캘리브레이션이 필요한 타이밍에, cal 전용 서브프레임을 설정 가능하게 된다. 따라서, 캘리브레이션의 지연을 막고, 캘리브레이션의 지연에 의한 성능의 열화를 막을 수 있다.
실시의 형태 4 변형예 3.
실시의 형태 4의 변형예 2의 과제를 해결하는 다른 방법을 개시한다. 기지국은, 데이터, 및 송신 데이터에 무관계한 신호 또는 CH를 송신하지 않는 서브프레임을 마련한다. 아무것도 송신하지 않는 서브프레임을 마련한다. 이하의 설명에서는, 아무것도 송신하지 않는 서브프레임을, CBS(Complete Blank Subframe)라고 하는 경우가 있다. 기지국은, CBS에, 캘리브레이션용의 RS만을 매핑한다.
CBS를 구성하기 위한 파라미터의 예로서, 이하의 (1)~(6)의 6개를 개시한다.
(1) 오프셋. 개시 타이밍을 나타낸다. 예컨대, 개시 무선 프레임 및 개시 서브프레임의 적어도 어느 한쪽을 설정하면 된다.
(2) 기간. CBS가 발생하는 기간이다. 예컨대, 하나 또는 복수의 서브프레임 수를 설정하면 된다.
(3) 주기. CBS가 발생하는 주기이다. CBS를 주기적으로 발생시키는 경우에 유용하다. 예컨대, 무선 프레임 수 및 서브프레임 수의 적어도 어느 한쪽을 설정하면 된다.
(4) 종료 타이밍. 예컨대, 종료 무선 프레임 및 종료 서브프레임의 적어도 어느 한쪽을 설정하면 된다. 다른 방법으로서, 개시로부터 종료까지의 기간을 설정하더라도 좋다. 무선 프레임 수 및 서브프레임 수의 적어도 어느 한쪽을 설정하면 된다. 또한, CBS를 장기로 설정하는 경우는, 년, 일, 시 등의 설정을 행하더라도 좋다. 또한, 종료 타이밍을 설정하지 않더라도 좋다. 이 경우, 일단 CBS가 설정되면, 셀의 스위치가 오프(OFF)될 때까지 CBS를 구성한다. 예컨대, 셀의 스위치가 오프(OFF)될 때까지 캘리브레이션을 계속 실행하는 경우에 유효하다.
(5) CBS를 구성하는 무선 링크. 예컨대, DL 및 UL의 적어도 어느 한쪽으로 설정하면 된다.
(6) 상기 (1)~(5)의 조합.
이러한 파라미터를 설정하는 것에 의해, CBS의 구성을 특정할 수 있다. 이러한 구성은 변경되더라도 좋다. 이하의 설명에서는, CBS를 구성하기 위한 파라미터를, CBS의 설정 정보라고 하는 경우가 있다.
CBS를 구성하는 주체의 예로서, 이하의 (1)~(3)의 3개를 개시한다.
(1) RRC.
(2) MAC.
(3) PHY 처리부.
기지국은, 우선 CBS를 구성한다. CBS의 구성에는, 전술한 파라미터를 설정하면 된다. 이것에 의해, CBS가 구성되는 서브프레임이 특정된다. 기지국은, 캘리브레이션의 실행을 결정한 경우, CBS로 캘리브레이션 전용 서브프레임을 설정한다. 다른 방법으로서, 기지국은, 캘리브레이션이 필요한 타이밍에 따라, CBS를 설정하더라도 좋다. 캘리브레이션이 필요한 개시 타이밍, 종료 타이밍, 주기, 및 기간을 CBS의 설정에 이용하면 된다. 또한, 캘리브레이션을 행하는 무선 링크를 CBS의 설정에 이용하면 된다. 기지국은, CBS로 캘리브레이션 전용 서브프레임을 설정한다.
기지국은, 설정한 캘리브레이션 전용 서브프레임에, 캘리브레이션용 송신 안테나의 cal-RS를 매핑하여 송신한다. CBS에는, cal-RS의 다른 신호 또는 CH가 매핑되지 않으므로, 캘리브레이션 전용의 서브프레임을 구성하는 것이 가능하게 된다. 캘리브레이션용으로 많은 리소스를 사용하는 것이 가능하게 된다.
CBS에서 송신 데이터가 발생한 경우, 기지국은, 데이터의 송신을 정지한다. 송신 데이터를 보류하는 것으로 하더라도 좋다. 이 방법은, 실시의 형태 4의 변형예 2에서 개시한 방법을 적용하면 된다. 또한, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH가 발생하는 경우도, 이러한 신호 및 CH를 정지하면 된다.
도 31은 실시의 형태 4의 변형예 3의 통신 시스템에 있어서의 캘리브레이션 처리에 관한 처리 순서의 일례를 나타내는 플로차트이다. 도 31에서는, 일례로서, 기지국에서의 셀프 캘리브레이션을 나타내고 있다. 또한, 도 31에서는, 캘리브레이션이 필요한 타이밍에 따라, CBS를 설정하는 경우를 나타내고 있다. 도 31에 나타내는 플로차트는, 전술한 도 28 및 도 30에 나타내는 플로차트와 동일한 스텝을 포함하고 있으므로, 동일한 스텝에 대해서는 동일한 스텝 번호를 붙여서, 공통되는 설명을 생략한다.
스텝 ST4101에 있어서 캘리브레이션의 실행을 결정한 기지국은, 스텝 ST4401에 있어서, CBS의 설정을 행한다. 이때에, 기지국은, 캘리브레이션이 필요한 타이밍 및 캘리브레이션을 행하는 무선 링크에 따라, CBS의 설정을 행한다. 스텝 ST4401의 처리를 종료한 후는, 스텝 ST4402로 이행한다.
스텝 ST4402에 있어서, 기지국은, CBS의 타이밍인지 여부를 판단한다. CBS의 타이밍이라고 판단된 경우는, 스텝 ST4302로 이행한다. CBS의 타이밍이 아니라고 판단된 경우는, 다음의 CBS의 타이밍까지 스텝 ST4402의 처리를 반복한다.
스텝 ST4302에 있어서, 기지국은, 송신 데이터가 있는지 여부를 판단한다. 송신 데이터가 있다고 판단된 경우는, 스텝 ST4303으로 이행하고, 송신 데이터가 없다고 판단된 경우는, 스텝 ST4403으로 이행한다.
스텝 ST4303에 있어서, 기지국은, 캘리브레이션을 행하는 타이밍에 있어서의 데이터의 송신을 정지하고, 송신 데이터를 기억한다. 스텝 ST4303의 처리를 종료한 후는, 스텝 ST4403으로 이행한다.
스텝 ST4303에서 송신 데이터의 기억을 행한 기지국은, 스텝 ST4403에 있어서, 캘리브레이션이 필요한 타이밍의 CBS에 cal-RS를 매핑하여 송신한다. 캘리브레이션이 필요한 타이밍의 CBS를, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하더라도 좋다. 설정한 캘리브레이션 전용 서브프레임에, 캘리브레이션용 송신 안테나의 cal-RS를 매핑하여 송신한다. 스텝 ST4403의 처리를 종료한 후는, 스텝 ST4105로 이행한다.
스텝 ST4105 및 스텝 ST4106의 처리를 행한 후, 스텝 ST4107에 있어서, 모든 안테나의 캘리브레이션이 종료되었다고 판단된 경우는, 스텝 ST4304로 이행한다. 모든 안테나의 캘리브레이션이 종료되어 있지 않다고 판단된 경우는, 스텝 ST4302로 돌아가고, 캘리브레이션을 행하고 있지 않은 안테나 소자에 대하여, 전술한 처리를 행한다.
스텝 ST4304에 있어서, 기지국은, CBS가 아닌 서브프레임의 데이터의 송신이 가능한 타이밍에, 기억한 데이터도 포함하여, 데이터의 송신을 재개한다. CBS 종료 타이밍이 설정되어 있는 경우는, 그 설정에 따라 CBS를 구성하는 것을 종료한다. 스텝 ST4304의 처리를 종료한 후는, 모든 처리 순서를 종료한다.
본 변형예에서 개시한 방법을 이용하는 것에 의해, 미리 CBS를 구성하여 두는 것에 의해, 캘리브레이션 전용 서브프레임의 설정을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 캘리브레이션이 필요한 타이밍에 맞추어 CBS를 설정하여 두는 것에 의해, 캘리브레이션을, 필요한 타이밍에 행할 수 있다.
따라서, 기지국의 산하에 다수의 UE가 존재하는 경우, 및 방대한 양의 데이터를 통신하고 있는 경우에도, 캘리브레이션이 늦는 것에 의한 성능의 열화를 막는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 다소자 안테나를 이용한 MIMO 및 빔 포밍의 성능을 더 향상시키는 것이 가능하게 된다.
캘리브레이션이 필요한 타이밍에, 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH가 있는 경우, 실시의 형태 4의 변형예 1의 방법을 적용하더라도 좋다. 송신 데이터에 관계없이 송신되는 신호 및 CH가 있는 경우에도, 캘리브레이션이 필요한 타이밍에 맞추어 캘리브레이션 전용 서브프레임을 설정할 수 있고, 그 서브프레임에서 캘리브레이션을 실행하는 것이 가능하게 된다.
또, 본 변형예에서는, CBS를 구성하고, 캘리브레이션에 이용하는 것을 개시했지만, CBS를, 캘리브레이션에 한하지 않고 다른 용도에 사용하는 것도 가능하다. 예컨대, 셀간의 간섭을 억제하기 위해, 아무것도 송신하지 않는 서브프레임을 마련하도록 하더라도 좋다.
실시의 형태 4 내지 실시의 형태 4의 변형예 3에서는, 기지국의 캘리브레이션에 대하여 나타냈지만, 실시의 형태 4 내지 실시의 형태 4의 변형예 3에서 개시한 방법은, UE의 캘리브레이션에도 적용할 수 있다. 실시의 형태 4 내지 실시의 형태 4의 변형예 3에서 개시한 방법을 UE의 캘리브레이션에 적용하는 것에 의해, UE에 있어서 운용 중에 캘리브레이션을 실행하는 것이 가능하게 된다.
실시의 형태 4 내지 실시의 형태 4의 변형예 3에서 개시한 방법은, 액세스 방식으로서 OFDM뿐만이 아니라, 다른 액세스 방식에도 적용할 수 있다. 실시의 형태 4 내지 실시의 형태 4의 변형예 3에서 개시한 방법을 다른 액세스 방식에 적용하는 것에 의해, 다른 액세스 방식을 이용한 시스템에 있어서도, 운용 중에 캘리브레이션을 실행하는 것이 가능하게 된다.
실시의 형태 5.
실시의 형태 3 및 실시의 형태 4에서는, 캘리브레이션용 서브프레임 또는 캘리브레이션 전용 서브프레임을 마련하는 것을 개시했다. 또한, 기지국은, 그 서브프레임으로 다른 CH 또는 다른 RS를 송신하지 않는 것을 개시했다.
통상, 기지국은, 매 DL 서브프레임으로, 복조용 RS 및 제어 CH를 송신한다. 예컨대, LTE에 있어서는, CRS, PDCCH 등을 송신한다. 복조용 RS는, UE가 동기 및 복조를 행하기 위한 신호이다. 제어 CH에는, UE가 데이터를 수신하기 위해 필요로 하는 정보가 포함된다.
복조용 RS 및 제어 CH가 없는 서브프레임이 존재하면, 그 서브프레임으로 UE는 데이터를 정상적으로 수신할 수 없게 된다. 따라서, UE가 캘리브레이션용의 서브프레임의 타이밍을 인식하지 않는 경우, UE는, 그 서브프레임에서 복조용 RS 및 제어 CH가 존재한다고 인식하고, 그 서브프레임을 수신하게 된다.
이 경우, UE는, 그 서브프레임으로 데이터가 실제 송신되고 있지 않음에도 불구하고, 송신 데이터가 존재한다고 잘못 수신하여 버려, 오동작을 일으키는 경우가 있다고 하는 문제가 있다. 본 실시의 형태에서는, 이와 같은 문제를 해결하는 방법을 개시한다.
기지국은, UE에, 캘리브레이션용 신호에 관한 정보를 통지한다. 기지국은, UE에, 캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보를 통지하는 것으로 하더라도 좋다. UE는, 취득한 캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보를 이용하여, 캘리브레이션 전용 서브프레임의 송신 타이밍에 수신 불요로 한다.
캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보의 예로서는, 캘리브레이션 전용 서브프레임이 송신되는 타이밍에 관한 정보가 있다. 예컨대, 캘리브레이션 전용 서브프레임이 송신되는 서브프레임을 나타내는 인디케이션(indication)이 있다.
서브프레임 넘버, 또는, 다음의 서브프레임 등의 인디케이션이더라도 좋다. 제 n 서브프레임 이후의 서브프레임을 나타내는 인디케이션으로서, 「n」으로 하더라도 좋다. 또한, 연속하는지 여부를 나타내는 인디케이션이더라도 좋다. 또한, 연속하는 서브프레임 수를 나타내는 인디케이션이더라도 좋다. 이들을 조합한 정보이더라도 좋다.
이러한 정보는, UE로의 통지에 즉시성을 필요로 하는 경우에, 보다 유효하게 된다. 예컨대, 송신 데이터가 없는 서브프레임을 검출하여, 검출한 서브프레임으로 캘리브레이션 전용 서브프레임이 설정되는 경우에, 즉시 UE에 통지하는 방법으로서 유효하다.
캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 다른 정보의 예로서는, 실시의 형태 4의 변형예 3에서 개시한 CBS의 설정 정보가 있다. 이들 파라미터는, UE로의 통지에 즉시성을 필요로 하지 않는 경우에, 보다 유효하게 된다. 예컨대, 미리 캘리브레이션이 필요한 타이밍이 인식되어 있는 경우, 또는 CBS가 구성되어 있는 경우에, 보다 유효하게 된다.
캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 다른 정보의 예로서는, 타임 스탬프가 있다. SFN(System Frame Number)은, 상한의 수치가 존재한다. 그것을 넘는 간격으로 캘리브레이션 전용 서브프레임이 구성되는 경우에 유효하다. 타임 스탬프는, OAM(operation administration and maintenance)이 관리하는 것이더라도 좋고, GPS(Global Positioning System)를 이용하여 취득하는 것이더라도 좋다.
기지국으로부터 UE로의 캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보의 통지 방법에 대하여 개시한다. 기지국은, 캘리브레이션을 실행하는 셀로부터 UE에 통지한다. 통지 방법의 구체적인 예로서, 이하의 (1)~(3)의 3개를 개시한다.
(1) RRC 시그널링으로 통지. 산하의 UE에 브로드캐스트하더라도 좋고, 산하의 UE에 개별적으로 통지하더라도 좋다. 브로드캐스트 정보로 브로드캐스트하는 경우, 일제히 다수의 UE에 대하여 통지하는 것이 가능하게 된다. UE에 개별적으로 통지하는 경우는, 재송 기능에 의해 확실히 통지하는 것이 가능하게 된다. 이 방법은, 예컨대, 실시의 형태 4에서 개시한, 송신 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임을 검출하는 주체 및 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하는 주체, 실시의 형태 4의 변형예 3에서 개시한 CBS를 구성하는 주체가 RRC인 경우에 친화성이 높다. 또한, 캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보가, UE로의 통지에 즉시성을 필요로 하지 않는 경우에, 보다 유효하게 된다.
(2) MAC 시그널링으로 통지. 산하의 UE에 개별적으로 통지한다. 이 방법은, 예컨대, 실시의 형태 4에서 개시한, 송신 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임을 검출하는 주체 및 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하는 주체, 실시의 형태 4의 변형예 3에서 개시한 CBS를 구성하는 주체가 MAC 또는 스케줄러인 경우에 친화성이 높다. 또한, 캘리브레이션 전용 서브프레임의 송신 타이밍에 관한 정보가, UE로의 통지에 즉시성을 필요로 하는 경우에, 보다 유효하게 된다.
(3) 물리 제어 채널로 통지. 산하의 UE에 개별적으로 통지한다. 이 방법은, 예컨대, 실시의 형태 4에서 개시한, 송신 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임을 검출하는 주체 및 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하는 주체, 실시의 형태 4의 변형예 3에서 개시한 CBS를 구성하는 주체가 PHY 처리부인 경우에 친화성이 높다. 또한, 캘리브레이션 전용 서브프레임의 송신 타이밍에 관한 정보가, UE로의 통지에 즉시성을 필요로 하는 경우에, 보다 유효하게 된다.
도 32는 실시의 형태 5의 통신 시스템에 있어서의 캘리브레이션에 관한 시퀀스의 일례를 나타내는 도면이다. 도 32에서는, 일례로서, 실시의 형태 4 및 실시의 형태 4의 변형예 1에서 개시한, 송신 또는 스케줄링하는 데이터가 없는 서브프레임을 검출하여 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정하는 방법의 경우를 나타내고 있다.
스텝 ST5101에 있어서, 기지국과 UE는, 통상의 통신을 행하고 있다. 캘리브레이션을 실행하는 기지국은, 스텝 ST5102에 있어서, 송신 데이터가 없는 서브프레임인 무송신 데이터 서브프레임을 검출한다.
스텝 ST5103에 있어서, 기지국은, 검출한 서브프레임을, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다.
스텝 ST5104에 있어서, 기지국은, UE에 대하여, 설정한 캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보(이하 「캘리브레이션 전용 서브프레임 정보」라고 하는 경우가 있다)를 통지한다.
스텝 ST5105에 있어서, 기지국은, 캘리브레이션 전용 서브프레임 동안, 그 서브프레임에 캘리브레이션용 송신 안테나의 cal-RS를 매핑하고, 송신한다.
스텝 ST5106에 있어서, 기지국은, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 cal-RS의 송신을 종료한 후, 통상 동작을 행한다.
UE는, 스텝 ST5104에서, 캘리브레이션 전용 서브프레임 정보를 취득한다. 스텝 ST5107에 있어서, UE는, 취득한 캘리브레이션 전용 서브프레임 정보를 이용하여, 캘리브레이션 전용 서브프레임 동안, 수신을 정지한다.
스텝 ST5108에 있어서, UE는, 캘리브레이션 전용 서브프레임의 종료 후, 수신을 재개한다.
스텝 ST5109에 있어서, 기지국과 UE는, 캘리브레이션 전용 서브프레임 종료 후, 통상의 통신을 행한다.
도 32에 나타내는 시퀀스는, UE로의 통지에 즉시성을 필요로 하는 경우에, 보다 유효하게 된다. 예컨대, 스텝 ST5102에 있어서, 기지국은, 스케줄러가, 무송신 데이터 서브프레임을 검출하고, 스텝 ST5103에 있어서, 검출한 서브프레임을 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 설정한다.
스케줄러는, 설정한 캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보를 PHY 처리부에 통지한다. PHY 처리부는, 캘리브레이션 전용 서브프레임 정보를 물리 제어 채널에 제어 정보로서 포함하여, 스텝 ST5104에 있어서 UE에 통지한다. 스케줄러는, 다음의 서브프레임으로 보내는 데이터량을 인식하고 있으므로, 스케줄러가 검출하여 설정한 캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보를, PHY 처리부가 그 서브프레임의 전의 서브프레임의 물리 제어 채널에, 제어 정보로서 포함하여 UE에 통지하는 것은 가능하다.
이와 같이 하는 것에 의해, UE는, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로, 복조용 RS 및 제어 CH가 송신되고 있지 않음에도 불구하고, 그 서브프레임을 수신하여 버리고, 데이터가 실제 송신되고 있지 않음에도 불구하고, 송신 데이터가 존재한다고 잘못 수신하여, 오동작을 일으켜 버리는 것을 막을 수 있다. 따라서, 기지국은, UE에 오동작을 일으키게 하는 일 없이, 다소자 안테나의 캘리브레이션을, 필요한 타이밍에 행하는 것이 가능하게 된다.
도 33은 실시의 형태 5의 통신 시스템에 있어서의 캘리브레이션에 관한 시퀀스의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 33에서는, 일례로서, 실시의 형태 4의 변형예 3에서 개시한, CBS를 구성하는 방법의 경우를 나타내고 있다.
스텝 ST5201에 있어서, 기지국과 UE는, 통상의 통신을 행하고 있다. 캘리브레이션을 실행하는 기지국은, 스텝 ST5202에 있어서, 캘리브레이션 타이밍에 따라, CBS의 설정을 행한다.
스텝 ST5203에 있어서, 기지국은, UE에 대하여, 설정한 CBS의 정보(이하 「CBS 정보」라고 하는 경우가 있다)를 통지한다.
스텝 ST5203에 있어서 CBS 정보를 수신한 UE는, 스텝 ST5204에 있어서, 기지국에 대하여, CBS 정보 통지 응답을 통지한다. 스텝 ST5204의 CBS 정보 통지 응답은, 생략하더라도 좋다.
스텝 ST5204에 있어서 CBS 정보 통지 응답을 수신한 기지국은, 스텝 ST5205에 있어서, CBS로 cal-RS를 송신한다. 구체적으로는, 기지국은, CBS에 캘리브레이션용 송신 안테나의 cal-RS를 매핑하여 송신한다.
스텝 ST5206에 있어서, 기지국은, CBS 설정에 따라, CBS 종료 후, 통상 동작을 행한다.
스텝 ST5204에서 CBS 정보 통지 응답을 기지국에 통지한 UE는, 스텝 ST5207에 있어서, CBS로 수신을 정지한다. 구체적으로는, UE는, 취득한 CBS 정보를 이용하여, CBS의 동안, 수신을 정지한다.
스텝 ST5208에 있어서, UE는, CBS 종료 후, 수신을 재개한다. 스텝 ST5209에 있어서, 기지국과 UE는, CBS 종료 후, 통상의 통신을 행한다.
도 33에 나타내는 시퀀스는, UE로의 통지에 즉시성을 필요로 하지 않는 경우에, 보다 유효하게 된다. 예컨대, 스텝 ST5202에 있어서, 기지국은, RRC에 의해, CBS의 설정을 행한다. RRC는, CBS 정보를 RRC 시그널링에 포함하여, 스텝 ST5203에 있어서 UE에 통지한다.
RRC 시그널링을 수신한 UE는, RRC에 의해, 취득한 CBS 정보를 이용하여, CBS로의 수신 정지 제어를 행하면 된다. UE의 RRC가, MAC 또는 PHY 처리부에 CBS의 타이밍을 통지하여, 그 서브프레임에서 수신의 정지를 실행시키면 된다. 이와 같이 하는 것에 의해, RRC에 의한 제어가 가능하게 된다.
또, 예컨대, 산하의 UE에 개별적으로 보내는 경우에, UE는, 기지국에 CBS 정보 통지 응답을 통지하고, 산하의 UE에 브로드캐스트하는 경우에, UE는, 기지국에 CBS 정보 통지 응답을 통지하지 않도록 하더라도 좋다. 이와 같이 하는 것에 의해, UE는, CBS의 동안 수신을 정지할 수 있다.
이것에 의해, CBS로 복조용 RS 및 제어 CH가 송신되고 있지 않음에도 불구하고, 그 서브프레임을 수신하여 버리고, 데이터가 실제 송신되고 있지 않음에도 불구하고, 송신 데이터가 존재한다고 잘못 수신하여, 오동작을 일으켜 버리는 것을 막을 수 있다. 따라서, 기지국은, UE에 오동작을 일으키게 하는 일 없이, 다소자 안테나의 캘리브레이션을, 필요한 타이밍에 행하는 것이 가능하게 된다.
UE는, 캘리브레이션 전용 서브프레임의 동안, 다른 기지국(셀)과 통신을 행하더라도 좋다. 또는, 다른 기지국(셀)의 메저먼트를 행하더라도 좋다. 시스템으로서, 캘리브레이션 전용 서브프레임의 동안의 UE의 동작을 미리 결정하여 두더라도 좋다. 또는, 기지국이, 캘리브레이션 전용 서브프레임의 동안의 UE의 동작을 결정하여, UE에 통지하더라도 좋다. 이 통지는, 캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보와 함께 통지하더라도 좋다. 이와 같이 하는 것에 의해, 그 서브프레임을, UE에 있어서 다른 용도에 이용하는 것이 가능하게 된다.
또한, 기지국은, 인접하는 기지국에 대하여, 캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보를 통지하더라도 좋다. 이 통지에는, X2 시그널링을 이용하면 된다. 이와 같이 하는 것에 의해, 인접하는 기지국은, 캘리브레이션 전용 서브프레임의 존재, 및 시간축 상 또는 주파수축 상의 리소스를 인식하는 것이 가능하게 된다. 또한, 인접하는 기지국은, 그 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 송신 데이터, 및 송신 데이터에 관계없이 송신되는 CH 및 RS가 없는 것을 인식할 수 있다. 따라서, 예컨대, 인접하는 기지국으로의 간섭을 신경 쓰는 일 없이, 그 서브프레임을 이용하여, 산하의 UE로의 데이터를 스케줄링하는 것이 가능하게 된다.
또한, 기지국은, 코어 네트워크측 노드에 대하여, 캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보를 통지하더라도 좋다. 코어 네트워크측 노드는, 기지국이 캘리브레이션을 실행하는 동안에, 어떠한 특별한 동작을 필요로 하는 기지국에 대하여, 그 기지국으로부터 취득한 캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보를 통지하면 된다. 이러한 통지에는, S1 시그널링을 이용하면 된다. 이것에 의해, 인접하는 기지국에 대하여, 캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보를 통지하는 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
본 실시의 형태는, 셀프 캘리브레이션의 경우뿐만이 아니라, OTA의 캘리브레이션을 행하는 경우에도 적용하더라도 좋다. OTA의 경우, 예컨대, 기지국으로부터 캘리브레이션용의 신호(cal-RS)를 송신하고, UE로 그 신호를 수신하여 캘리브레이션 값을 도출한다. 따라서, 기지국으로부터, 캘리브레이션용의 신호에 관한 정보를 송신하는 것에 의해, UE는, 그 신호를 수신하고, 수신한 그 신호로부터 캘리브레이션 값을 도출하는 것이 가능하게 된다.
예컨대, 도 32에서는, UE는, 스텝 ST5107에 있어서, 캘리브레이션 전용 서브프레임의 동안, 수신을 정지하는 것이 아니라, 캘리브레이션용 신호를 수신하는 것으로 하면 된다. UE는, 수신한 캘리브레이션용 신호를 이용하여, 캘리브레이션 값을 도출한다.
또한, 도 33에서도 마찬가지로, 스텝 ST5207에 있어서, CBS로 수신을 정지하는 것이 아니라, CBS로 캘리브레이션용 신호를 수신하는 것으로 하면 된다. UE는, CBS에 있어서 수신한 캘리브레이션용 신호를 이용하여, 캘리브레이션 값을 도출한다. UE는, 도출한 캘리브레이션 값을 기지국에 통지하면 된다. 이와 같이 하는 것에 의해, 기지국은, 송신계 안테나의 OTA에 의한 캘리브레이션이 가능하게 된다.
수신계의 캘리브레이션의 경우, 기지국은, 캘리브레이션용 신호를 송신하는 것을, UE에 대하여 지시하면 된다. 기지국은, UE에 대하여, 캘리브레이션용 신호에 관한 정보에 그 지시의 정보를 포함시켜 통지하더라도 좋고, 캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보에 포함시켜 통지하더라도 좋다. 또는, 다른 시그널링으로 통지하더라도 좋다.
그 지시의 정보를 수신한 UE는, 예컨대, 취득한 캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보로부터 도출한 서브프레임으로, 캘리브레이션용 신호를 송신한다. 기지국은, 그 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 UE로부터 송신된 캘리브레이션용 신호를 수신하는 것에 의해, 캘리브레이션 값을 도출한다.
예컨대, 도 32에서는, 기지국은, UE에 대하여, 스텝 ST5104에 있어서, 캘리브레이션 전용 서브프레임에 관한 정보에, 그 서브프레임으로 캘리브레이션용 신호를 송신하는 지시를 나타내는 정보를 포함하여 통지한다. 그 정보를 수신한 UE는, 스텝 ST5107에 있어서, 그 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 캘리브레이션용 신호를 송신한다.
기지국은, 스텝 ST5105에 있어서, 그 캘리브레이션 전용 서브프레임, 캘리브레이션용 신호를 수신하는 것으로 하면 된다. 기지국은, 수신한 캘리브레이션용 신호를 이용하여, 캘리브레이션 값을 도출한다.
또한, 도 33에서도 마찬가지로, 스텝 ST5203에 있어서, CBS에 관한 정보에, 그 서브프레임으로 캘리브레이션용 신호를 송신하는 지시를 나타내는 정보를 포함하여 통지한다. 그 정보를 수신한 UE는, 스텝 ST5207에 있어서, 그 캘리브레이션 전용 서브프레임으로 캘리브레이션용 신호를 송신한다.
기지국은, 스텝 ST5205에 있어서, 그 캘리브레이션 전용 서브프레임, 캘리브레이션용 신호를 수신하는 것으로 하면 된다. 기지국은, 수신한 캘리브레이션용 신호를 이용하여, 캘리브레이션 값을 도출한다. 이와 같이 하는 것에 의해, 기지국은, 수신계 안테나의 OTA에 의한 캘리브레이션이 가능하게 된다.
이상과 같이 본 실시의 형태를 OTA의 캘리브레이션을 행하는 경우에 적용하는 것에 의해, 기지국과 UE의 사이의 캘리브레이션을 위한 협조, 예컨대 캘리브레이션의 타이밍 및 리소스의 인식을 맞추는 것 등을 용이하게 하는 것이 가능하게 된다. 따라서, OTA에 의한 캘리브레이션을, 운용 중에 용이하게 행하는 것이 가능하게 된다.
이상과 같이 본 실시의 형태에 의하면, 통신 단말은, cal-RS가 배치되는 서브프레임을 수신하지 않도록 설정된다. 이것에 의해, 통신 단말의 오동작을 막을 수 있다.
실시의 형태 5 변형예 1.
본 변형예에서는, 실시의 형태 5의 문제를 해결하는 다른 방법을 개시한다. 기지국은, 산하의 UE에 대하여, 캘리브레이션 전용 서브프레임을 수신하지 않도록 설정한다. 이 설정에 DRX를 이용한다. 기지국은, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로, 산하의 UE가 수신하지 않도록 DRX를 구성한다. 기지국은, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로, 산하의 UE가 비동작(in-activity)이 되도록 DRX를 구성한다.
또는, 기지국은, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로, 산하의 UE가 동작(active)하지 않도록 DRX를 구성한다. 또는, 기지국은, 구성한 DRX의 비동작(in-activity)의 사이에, 캘리브레이션 전용 서브프레임을 구성할 수 있도록, 그 서브프레임으로, 산하의 UE에 데이터를 송신하지 않는 것으로 하더라도 좋다.
기지국은, 산하의 UE에 대하여, 그 DRX 구성을 통지한다. 이 DRX 구성의 통지에는, 종래의 규격으로 결정되어 있는 통지 방법을 적용할 수 있다.
산하의 UE는, 구성된 DRX의 비동작 기간, 셀 자신으로부터의 수신을 행하지 않는다. 따라서, UE는, 기지국이 캘리브레이션을 실행하고 있는 동안, 수신을 행하지 않는다.
이와 같이 하는 것에 의해, UE는, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로, 복조용 RS 및 제어 CH가 송신되고 있지 않음에도 불구하고, 그 서브프레임을 수신하여 버리고, 데이터가 실제 송신되고 있지 않음에도 불구하고, 송신 데이터가 존재한다고 잘못 수신하여, 오동작을 일으켜 버리는 것을 막을 수 있다. 따라서, 기지국은, UE에 오동작을 일으키게 하는 일 없이, 다소자 안테나의 캘리브레이션을, 필요한 타이밍에 행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 기존의 기능을 이용하므로, UE는, 캘리브레이션에 대한 특별한 처리가 불필요하게 된다. 또한, 기존의 통지 방법을 이용하는 것에 의해, UE에 대하여, 캘리브레이션용으로 특별히 시그널링을 통지할 필요가 없다.
다른 설정 방법을 개시한다. 설정 방법으로서, 메저먼트 갭을 이용한다. 기지국은, 캘리브레이션 전용 서브프레임으로, 산하의 UE가 수신하지 않도록 메저먼트 갭을 구성한다. 기지국은, 캘리브레이션 전용 서브프레임을 포함하도록, 산하의 UE에 대하여, 메저먼트 갭을 구성한다.
기지국은, 산하의 UE에 대하여, 메저먼트 갭 구성을 통지한다. 이 메저먼트 갭 구성의 통지에는, 종래의 규격으로 결정되어 있는 통지 방법을 적용할 수 있다. 캘리브레이션용으로, DL을 이용하는 경우는, DL의 메저먼트 갭을 구성하면 된다. UL을 이용하는 경우는, UL의 메저먼트 갭을 구성하면 된다.
산하의 UE는, 구성된 메저먼트 갭의 동안, 셀 자신으로부터의 수신을 행하지 않는다. 따라서, UE는 기지국이 캘리브레이션을 실행하고 있는 동안, 수신을 행하지 않는다. UE는, 전술한 바와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, DRX는 DL에 대해서만 구성되었지만, 메저먼트 갭의 설정은, UL에 대해서도 가능하다. 따라서, 캘리브레이션을 UL에서 행하는 경우에도, 메저먼트 갭을 이용하는 것은 유효하다.
실시의 형태 5 및 실시의 형태 5의 변형예 1에서 개시한 방법은, 액세스 방식으로서 OFDM뿐만이 아니라, 다른 액세스 방식에도 적용할 수 있다.
실시의 형태 6.
실시의 형태 3에서는, 캘리브레이션용의 RS와, 다른 CH 또는 다른 RS를, 동일한 서브프레임 내에 배치하는 것을 개시했다. 본 실시의 형태에서는, 그 구체적인 예를 개시한다.
기지국은, cal-RS의 송신에, 물리 하향 공유 채널 영역을 이용한다. 기지국은, cal-RS를 물리 하향 공유 채널 영역에 매핑한다. cal-RS를 매핑한 심볼에는, 물리 하향 공유 채널을 매핑하지 않는다. cal-RS를 매핑한 심볼에 물리 하향 공유 채널을 매핑하지 않도록, 레이트 매칭 및 코딩을 행하더라도 좋다.
또는, 기지국은, 물리 하향 공유 채널 영역에 물리 하향 공유 채널을 매핑한 후, cal-RS를 매핑하는 심볼을, cal-RS로 대체하더라도 좋다. 기지국은, cal-RS를 매핑한 심볼로 물리 하향 공유 채널을 송신하지 않는다.
이와 같이 하는 것에 의해, 캘리브레이션용의 RS와 다른 CH 및 다른 RS를, 주파수 및 시간 영역에서 직교시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 캘리브레이션용의 RS와 다른 CH 및 다른 RS를, 동일한 서브프레임 내에 배치할 수 있고, 통신 중에 캘리브레이션을 행하는 것도 가능하게 된다.
도 34는 물리 하향 공유 채널 영역에 cal-RS를 매핑한 경우의 서브프레임의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 34에 있어서, 가로축은 시간 t를 나타내고, 세로축은 주파수 f를 나타낸다. 도 34에서는, 일례로서, LTE의 경우를 나타내고 있다. 도 34에서는, 서브프레임을 참조 부호 「6001」로 나타내고, 심볼 타이밍을 참조 부호 「6002」로 나타내고 있다. 1 서브프레임 중, 선두의 3 심볼이 PDCCH 영역(6003)이고, 이후의 11 심볼이 PDSCH 영역(6004)이다.
PDCCH 영역(6003) 및 PDSCH 영역(6004)에 걸쳐서, CRS(6005)가 매핑된다. PDCCH 영역(6003)에는, PDCCH 및 PCFICH 등이 매핑된다. PDSCH 영역(6004)에는, PDSCH가 매핑된다.
도 34에서는, PDSCH 영역(6004)에, cal-RS를 매핑하는 예를 나타내고 있다. PDSCH 영역(6004)에, 제 1 안테나 소자 #1의 cal-RS(6006), 제 2 안테나 소자 #2의 cal-RS(6007), 제 3 안테나 소자 #3의 cal-RS(6008), 및 제 4 안테나 소자 #4의 cal-RS(6009)를 매핑한다. 그 외의 심볼에는, PDSCH(6010)를 매핑한다.
이와 같이 PDSCH 영역(6004)에, cal-RS(6006~6009)를 매핑하는 것에 의해, cal-RS(6006~6009)와, PDSCH(6010), PDCCH 및 CRS(6005)를, 동일한 서브프레임 내에 매핑하는 것이 가능하게 된다. 기지국은, cal-RS(6006~6009)와, PDSCH, PDCCH 및 CRS(6005)를, 동일한 서브프레임으로 송신하는 것이 가능하게 된다. 따라서, UE에 대한 데이터 통신을 행하면서, 캘리브레이션을 실행하는 것이 가능하게 된다.
다른 방법을 개시한다. 기지국은, cal-RS를 매핑한 슬롯 또는 서브프레임에는 물리 하향 공유 채널을 매핑하지 않는 것으로 하더라도 좋다. 그 서브프레임에 있어서의 송신 데이터의 취급에 대해서는, 실시의 형태 4 및 실시의 형태 4의 변형예 2에서 개시한 방법을 적용하면 된다.
기지국은, 페이징 채널, 브로드캐스트 채널, 또는 랜덤 액세스 응답이 매핑되는 물리 하향 공유 채널이 매핑되는 서브프레임을 제외한 서브프레임에, cal-RS를 매핑하더라도 좋다. 기지국은, cal-RS를 매핑한 심볼 타이밍에, 모든 주파수 영역에 걸쳐서 물리 하향 공유 채널을 매핑하지 않는 것으로 하더라도 좋다. 기지국은, 동기용 신호, 물리 브로드캐스트 채널, 또는 다른 RS와 상이한 심볼 타이밍에, cal-RS를 매핑하더라도 좋다.
도 35는 물리 하향 공유 채널 영역에 cal-RS를 매핑한 경우의 서브프레임의 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 35에 있어서, 가로축은 시간 t를 나타내고, 세로축은 주파수 f를 나타낸다. 도 35에서는, 일례로서, LTE의 경우를 나타내고 있다. 도 35에서는, 서브프레임을 참조 부호 「6101」로 나타내고, 심볼 타이밍을 참조 부호 「6102」로 나타내고 있다. 1 서브프레임 중, 선두의 3 심볼이 PDCCH 영역(6103)이고, 이후의 11 심볼이 PDSCH 영역(6104)이다.
PDCCH 영역(6103) 및 PDSCH 영역(6104)에 걸쳐서, CRS(6105)가 매핑된다. PDCCH 영역(6103)에는, PDCCH 및 PCFICH 등이 매핑된다.
도 35에서는, PDSCH 영역(6104)에 PDSCH를 매핑하지 않고, cal-RS를 매핑하는 예를 나타내고 있다. PDSCH 영역(6104)에 PDSCH를 매핑하지 않고, 제 1 안테나 소자 #1의 cal-RS(6106), 제 2 안테나 소자 #2의 cal-RS(6107), 제 3 안테나 소자 #3의 cal-RS(6108), 및 제 4 안테나 소자 #4의 cal-RS(6109)를 매핑한다. 여기서는, 기지국은, cal-RS(6106~6109)를 매핑한 심볼 타이밍에, 모든 주파수 영역에 걸쳐서 cal-RS를 매핑하는 예를 나타내고 있다.
이와 같이, PDSCH 영역(6104)에 cal-RS(6106~6109)를 매핑하는 것에 의해, cal-RS(6106~6109)와, PDCCH 및 CRS(6105)를, 동일한 서브프레임 내에 매핑하는 것이 가능하게 된다. 기지국은, cal-RS(6106~6109)와, PDCCH 및 CRS(6105)를, 동일한 서브프레임으로 송신하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 제어 채널 및 복조 및 측정에 이용하는 신호가 송신되게 되므로, UE에 대한 통신을 행하면서, 캘리브레이션을 실행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 기지국은, PDCCH로 UE로의 스케줄링을 행하지 않도록 하는 것에 의해, UE는, PDSCH를 수신할 필요가 없어져, UE에 있어서의 오동작의 발생을 저감하는 것이 가능하게 된다.
다른 예를 개시한다. 전술한 물리 하향 공유 채널 영역 대신에, MBSFN(Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network) 영역을 이용한다. 또한, MBSFN 영역에는, PMCH 및 PDSCH가 매핑되지만, 어느 쪽이나 전술한 PDSCH 대신에, PMCH 및 PDSCH로 하면 된다.
이와 같이 하는 것에 의해, 캘리브레이션용의 RS와 다른 CH 및 다른 RS를, 주파수 및 시간 영역에서 직교시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 캘리브레이션용의 RS와 다른 CH 및 다른 RS를, 동일한 서브프레임 내에 배치할 수 있고, 통신 중에 캘리브레이션을 행하는 것도 가능하게 된다.
도 36은 MBSFN 영역에 cal-RS를 매핑한 경우의 서브프레임의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 36에 있어서, 가로축은 시간 t를 나타내고, 세로축은 주파수 f를 나타낸다. 도 36에서는, 일례로서, LTE의 경우를 나타내고 있다. 도 36에서는, MBSFN 서브프레임을 참조 부호 「6201」로 나타내고, 심볼 타이밍을 참조 부호 「6202」로 나타내고 있다. 1 서브프레임 중, 선두의 2 심볼이 non-MBSFN 영역(6203)이고, 이후의 12 심볼이 MBSFN 영역(6204)이다.
non-MBSFN 영역(6203)에는, CRS(6105)가 매핑된다. non-MBSFN 영역(6203)에는, PDCCH 및 PCFICH 등이 매핑된다. MBSFN 영역(6204)에는, PMCH 및 PDSCH가 매핑된다.
도 36에서는, MBSFN 영역(6204)에 PMCH를 매핑하지 않고, cal-RS를 매핑하는 예를 나타내고 있다. MBSFN 영역(6204)에 PMCH 및 PDSCH를 매핑하지 않고, 제 1 안테나 소자 #1의 cal-RS(6106), 제 2 안테나 소자 #2의 cal-RS(6107), 제 3 안테나 소자 #3의 cal-RS(6108), 및 제 4 안테나 소자 #4의 cal-RS(6109)를 매핑한다. 여기서는, 기지국은, cal-RS(6106~6109)를 매핑한 심볼 타이밍에, 모든 주파수 영역에 걸쳐서 cal-RS를 매핑하는 예를 나타내고 있다.
이와 같이, MBSFN 영역(6204)에 cal-RS(6106~6109)를 매핑하는 것에 의해, cal-RS(6106~6109)와, PDCCH 및 CRS(6105)를, 동일한 서브프레임 내에 매핑하는 것이 가능하게 된다. 기지국은, cal-RS(6106~6109)와, PDCCH 및 CRS(6105)를, 동일한 서브프레임으로 송신하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 제어 채널 및 복조 및 측정에 이용하는 신호가 송신되게 되므로, UE에 대한 통신을 행하면서, 캘리브레이션을 실행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 기지국은, PDCCH로 UE로의 스케줄링을 행하지 않도록 하는 것에 의해, UE는, PDSCH를 수신할 필요가 없어져, UE에 있어서의 오동작의 발생을 저감하는 것이 가능하게 된다.
또한, MBSFN 영역(6204)에서 PMCH를 송신하지 않는 경우, MBSFN용 RS를 송신하지 않는다. 따라서, MBSFN 영역(6204)에서 PMCH 및 PDSCH를 매핑하지 않는 경우, MBSFN 영역(6204)에는 아무것도 매핑되지 않게 된다. 따라서, 전술한 PDSCH 영역을 이용하는 경우에 비하여, 캘리브레이션용의 리소스를 보다 많이 사용할 수 있다.
또한, MBSFN 서브프레임은, 동기용 신호, 물리 브로드캐스트 채널 또는 페이징 채널이 매핑되는 서브프레임에는 구성되지 않는다. 따라서, 기지국은, MBSFN 서브프레임을 구성하고, MBSFN 서브프레임에 cal-RS를 매핑하는 것에 의해, 전술한 동기용 신호 및 물리 브로드캐스트 채널이 매핑되는 심볼, 및 페이징 채널이 매핑되는 서브프레임을 제외하고 cal-RS를 매핑한다고 하는 처리가 있는 경우, 그 처리를 생략할 수 있다. 이것에 의해, 기지국에서의 처리를 간략화할 수 있다.
또 다른 예를 개시한다. ABS(Almost Blank Subframe)를 이용한다. ABS는, CRS의 다른 CH 및 RS가 매핑되지 않는 서브프레임이다. ABS의 CRS가 매핑되어 있지 않은 리소스에, 캘리브레이션용의 RS를 매핑하는 것에 의해, 다른 RS(CRS)와 주파수 및 시간 영역에서 직교시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 캘리브레이션용의 RS와 다른 RS를, 동일한 서브프레임 내에 배치할 수 있고, 통신 중에 캘리브레이션을 행하는 것도 가능하게 된다.
도 37은 ABS 영역에 cal-RS를 매핑한 경우의 서브프레임의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 37에 있어서, 가로축은 시간 t를 나타내고, 세로축은 주파수 f를 나타낸다. 도 37에서는, 일례로서, LTE의 경우를 나타내고 있다. 도 37에서는, ABS 영역을 참조 부호 「6301」로 나타내고, 심볼 타이밍을 참조 부호 「6302」로 나타내고 있다.
ABS 영역(6301)에는, CRS(6105)가 매핑된다. ABS 영역(6301) 중, CRS(6105)가 매핑되어 있지 않은 리소스에, 제 1 안테나 소자 #1의 cal-RS(6106), 제 2 안테나 소자 #2의 cal-RS(6107), 제 3 안테나 소자 #3의 cal-RS(6108), 및 제 4 안테나 소자 #4의 cal-RS(6109)를 매핑한다. 여기서는, 기지국은, cal-RS(6106~6109)를 매핑한 심볼 타이밍에, 모든 주파수 영역에 걸쳐서 cal-RS를 매핑하는 예를 나타내고 있다.
이와 같이, ABS 영역(6301)에 cal-RS(6106~6109)를 매핑하는 것에 의해, cal-RS(6106~6109)와 CRS(6105)를, 동일한 서브프레임 내에 매핑하는 것이 가능하게 된다. 기지국은, cal-RS(6106~6109)와 CRS(6105)를, 동일한 서브프레임으로 송신하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 복조 및 측정에 이용하는 신호가 송신되게 되므로, UE에 대한 통신을 행하면서, 캘리브레이션을 실행하는 것이 가능하게 된다.
또한, ABS 영역(6301)에서는, PDCCH가 송신되지 않는다. ABS가 구성된 경우, 기지국으로부터 ABS의 구성이 통지된 UE는, ABS를 수신하지 않더라도 좋다. UE는, ABS를 수신할 필요가 없어져, UE에 있어서의 오동작의 발생을 저감하는 것이 가능하게 된다.
또한, ABS 영역(6301)에서는, PDCCH 및 PCFICH를 송신하지 않는다. 따라서, 전술한 PDSCH 영역을 이용하는 경우에 비하여, PDCCH 영역도 캘리브레이션용의 리소스로서 사용할 수 있게 되므로, 보다 많은 리소스를 사용할 수 있다.
또한, ABS는, 동기용 신호, 물리 브로드캐스트 채널 또는 페이징 채널이 매핑되는 서브프레임에는 구성되지 않는다. 따라서, 기지국은, ABS를 구성하고, ABS에 cal-RS를 매핑하는 것에 의해, 기지국은, 전술한 동기용 신호 및 물리 브로드캐스트 채널이 매핑되는 심볼, 및 페이징 채널이 매핑되는 서브프레임을 제외하고 cal-RS를 매핑한다고 하는 처리가 있는 경우, 그 처리를 없앨 수 있다. 이것에 의해, 기지국에서의 처리를 간략화할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태에서 개시한 방법을 이용하는 것에 의해, 캘리브레이션을 행하는 UE는, 특히 cal-RS에 관한 정보를 기지국으로부터 통지받지 않더라도 좋다. 종래의 PDCCH에 의한 스케줄링, MBSFN 서브프레임의 설정, ABS의 설정에 따르면 된다. 따라서, UE는, 캘리브레이션에 대한 인식이 불필요하게 되고, 캘리브레이션에 대한 특별한 처리가 불필요하게 된다. 이것에 의해, UE에서의 처리를 간략화할 수 있다.
기지국은, cal-RS에 관한 정보를 UE에 명시하더라도 좋다. 기지국은, UE에, cal-RS에 관한 정보를 통지하더라도 좋다. cal-RS의 정보로서는, cal-RS가 매핑되는 무선 프레임, 서브프레임, 리소스, 및 시퀀스 등이 있다. 리소스는, 예컨대 리소스 블록, 리소스 엘리먼트, 리소스 유닛 등이다.
통지 방법으로서는, RRC 시그널링, MAC 시그널링, PDCCH에 의한 통지가 있다. 예컨대, PDSCH 영역에 cal-RS를 매핑하는 경우, 기지국이 UE에, cal-RS에 관한 정보를 통지한다. 이와 같이 하는 것에 의해, UE는, 캘리브레이션을 행하는 서브프레임, 리소스 및 시퀀스를 인식하는 것이 가능하게 된다. UE는, 예컨대, 수신한 서브프레임 중, cal-RS가 매핑된 리소스에는 PDSCH가 없다고 판단할 수 있다.
따라서, UE는, 그 리소스를 수신하지 않는 처리 또는 그 리소스의 복조 결과를 파기하는 등의 처리를 행하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, UE는, PDSCH의 리소스를 정확하게 수신하는 것이 가능하게 된다.
MBSFN 서브프레임을 이용하는 경우도 마찬가지이다. 기지국으로부터 UE에, cal-RS를 매핑하는 MBSFN 서브프레임에 관한 정보를 통지하면 된다. MBSFN 서브프레임 구성의 통지에, 그 정보를 포함하여 통지하더라도 좋다. UE는, 예컨대, MBSFN 서브프레임 중, cal-RS가 매핑된 리소스에는 PMCH 또는 PDSCH가 없다고 판단할 수 있다.
따라서, UE는, 그 리소스를 수신하지 않는 처리 또는 그 리소스의 복조 결과를 파기하는 등의 처리를 행하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, UE는, PMCH 또는 PDSCH의 리소스를 정확하게 수신하는 것이 가능하게 된다.
ABS를 이용하는 경우도 마찬가지이다. 기지국으로부터 UE에, cal-RS를 매핑하는 ABS에 관한 정보를 통지하면 된다. ABS 구성의 통지에 그 정보를 포함하여 통지하더라도 좋다. 이와 같이 하는 것에 의해, UE가 캘리브레이션을 행하는 서브프레임을 인식할 수 있다.
따라서, 가령, UE가, 캘리브레이션용의 RS를 수신할 수 있는 경우에도, 그 신호가 캘리브레이션용이라고 인식할 수 있으므로, 그 리소스를 수신하지 않는 처리 또는 그 리소스의 복조 결과를 파기하는 등의 처리를 행하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, UE가 ABS를 잘못 수신하는 것을 막을 수 있다.
또한, 기지국은, 인접하는 기지국에 대하여, cal-RS에 관한 정보, cal-RS를 매핑하는 MBSFN 서브프레임에 관한 정보, cal-RS를 매핑하는 ABS에 관한 정보를 통지하더라도 좋다. 이 통지에는, X2 시그널링을 이용하면 된다.
통상, 인접하는 기지국은, 통상의 서브프레임, MBSFN 서브프레임 및 ABS로 cal-RS가 송신되는 것은 인식하고 있지 않다. 만일, 캘리브레이션용으로서 cal-RS를 높은 전력으로 송신하지 않으면 안 되는 경우는, 그 신호가 인접하는 기지국에 간섭을 주는 경우가 있다.
따라서, 기지국이, 인접하는 기지국에 대하여, cal-RS에 관한 정보, cal-RS를 매핑하는 MBSFN 서브프레임에 관한 정보, cal-RS를 매핑하는 ABS에 관한 정보를 통지하는 것에 의해, 인접하는 기지국은, cal-RS의 존재, 및 시간축 상 또는 주파수축 상의 리소스를 인식하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 예컨대, 그 인접하는 기지국은, 그 기지국으로부터의 간섭을 상정하여, 산하의 UE로의 데이터 스케줄링을 피하는 것이 가능하게 된다.
또한, 기지국은, 코어 네트워크측 노드에 대하여, cal-RS에 관한 정보, cal-RS를 매핑하는 MBSFN 서브프레임에 관한 정보, cal-RS를 매핑하는 ABS에 관한 정보에 대하여 통지하더라도 좋다.
코어 네트워크측 노드는, 그 기지국이 캘리브레이션을 실행하는 동안에, 어떠한 특별한 동작을 필요로 하는 기지국에 대하여, 그 기지국으로부터 취득한 cal-RS에 관한 정보, cal-RS를 매핑하는 MBSFN 서브프레임에 관한 정보, cal-RS를 매핑하는 ABS에 관한 정보를 통지하면 된다.
이러한 통지에는, S1 시그널링을 이용하면 된다. 이상과 같이, 기지국이, 코어 네트워크측 노드에 대하여, cal-RS에 관한 정보, cal-RS를 매핑하는 MBSFN 서브프레임에 관한 정보, cal-RS를 매핑하는 ABS에 관한 정보에 대하여 통지하는 경우에도, 전술한 실시의 형태와 마찬가지의 효과를 얻는 것이 가능하게 된다.
실시의 형태 7.
실시의 형태 2, 3, 6에서는, 안테나 소자마다 캘리브레이션용의 RS를 이용하여 캘리브레이션을 실행하는 경우에 대하여 개시했다. 이러한 실시의 형태에서는, 안테나 소자의 수가 증가하면, cal-RS도 증가한다. 따라서, 모든 안테나 소자의 캘리브레이션을 실행하면, 각 안테나 소자의 위상 및 진폭의 조정 시간이 증가하게 된다. 또한, cal-RS가 증가하는 것에 의해, 오버헤드가 증가한다. 이것에 의해, 실제의 통신에 사용할 수 있는 하향 물리 영역이 줄어들어 버려, 본래 기대하는 통신 성능을 확보할 수 없다고 하는 문제가 발생한다. 본 실시의 형태에서는, 이와 같은 문제를 해결하는 방법을 개시한다.
기지국의 다소자 안테나를 구성하는 각 안테나 소자에 대하여 그룹화를 행한다. 안테나 소자의 그룹화를 행하는 방법으로서는, 다소자 안테나에 의해 빔 형성을 하기 위해 출하 전, 설치 전, 및 운용 중에 실행되는 캘리브레이션에 의해 얻어진 조정 결과로 그룹화하는 방법과, 다소자 안테나의 구조에 근거하여 그룹화하는 방법을 들 수 있다.
캘리브레이션에 의한 조정 결과로 안테나 소자를 그룹화하는 경우, 조정 결과로서 얻어지는 진폭 조정치 및 위상 조정치를, 과거에 실행한 캘리브레이션 값으로서 데이터를 기억하여 두고, 미리 정하는 범위 내의 조정치가 되는 안테나 소자를 그룹화한다. 미리 정하는 범위란, 예컨대 위상 조정에서 이용하는 디지털 이상기(digital phase shifter)의 조정 결과가 ±1비트인 범위이다. 따라서, 디지털 이상기의 조정 결과가 ±1비트의 범위에 있는 것을 동일 그룹으로서 취급하는 것으로 한다.
이것에 더하여, 송신용의 다소자 안테나에서는, 각 안테나 소자로부터 출력되는 송신 신호에 대하여 기준이 되는 수신계로 수신한 신호 레벨에 의한 그룹화가 가능하다. 또한, 수신용의 다소자 안테나에서는, 기준이 되는 송신계로부터 출력되는 송신 신호를 각 안테나 소자로 수신하여 얻어지는 신호 레벨에 의한 그룹화가 가능하다.
여기서, 기준이 되는 수신계 및 기준이 되는 송신계는, 다소자 안테나 내의 임의의 안테나 소자에 포함되는 것이다. 임의의 안테나 소자란, 모든 안테나 소자의 중심에 배치되는 안테나 소자, 모든 안테나 소자의 네 코너에 배치되는 안테나 소자, 안테나 소자의 수직 방향 및 수평 방향의 각 배열 내에 있는 1개의 안테나 소자, 또는 각 서브어레이 안테나 단위로 구성되는 안테나 소자의 중심에 배치되는 안테나 소자 등이다.
다소자 안테나의 구조에 근거하여 그룹화하는 방법으로서는, 기준이 되는 안테나 소자로부터 등거리에 있는 안테나 소자마다의 그룹화, 수평 방향 또는 수직 방향으로 동일 위치에 배치되는 안테나 소자마다의 그룹화, 테이퍼 형상의 서브어레이 안테나에서의 전력 분포에 의한 그룹화, 및 편파 안테나 구성시에 있어서의 수직 편파 및 수평 편파마다의 그룹화 등이 있다.
기준이 되는 안테나 소자로부터의 거리에 의한 그룹화를 적용한 경우, 안테나 그룹마다 실행하는 조정에 대하여, 허용 정밀도를 완화하는 것이 가능하다. 테이퍼 형상의 서브어레이 안테나는, 안테나 방사 패턴의 사이드 로브 레벨을 억압하기 위해, 다소자 안테나 내에서 전력 분포에 가중치를 둔 구성으로 되어 있다. 따라서, 빔 형상을 결정하는, 중앙에 위치하여 송신 출력이 큰 주요한 안테나 소자를 그룹화하고, 이 주요 안테나만을 캘리브레이션한다. 이것에 의해, 안테나 소자의 위상 및 진폭의 조정 시간의 단축을 도모하는 것이 가능하게 된다.
편파 안테나 구성에 있어서는, 수직 편파 및 수평 편파의 각각의 전파가 직교 관계에 있기 때문에, 동시에 신호를 송수신하더라도 서로 간섭하는 영향이 낮다. 따라서, 편파마다 안테나 소자를 그룹화하는 것에 의해, 수직 안테나 및 수평 안테나를 동시에 캘리브레이션할 수 있다.
이상과 같은 그룹화를 행한 안테나 소자 그룹의 캘리브레이션의 방법에 대하여, 이하에 설명한다.
송신용 다소자 안테나의 캘리브레이션을 실행하는 경우, 각 안테나 그룹 내의 안테나 소자 중, 임의의 하나의 안테나 소자가 cal-RS를 송신하고, 기준이 되는 수신계로 신호를 수신하는 것에 의해 얻어진 캘리브레이션의 결과를, 동일 그룹 내의 모든 안테나 소자에 반영한다.
수신용의 다소자 안테나의 캘리브레이션을 실행하는 경우, 기준이 되는 송신계로부터 출력되는 cal-RS를, 그룹 내의 안테나 소자 중, 임의의 하나의 안테나 소자로 수신한다. 그리고, 수신하여 얻어진 캘리브레이션의 결과를, 동일 그룹 내의 모든 안테나 소자에 반영한다.
도 38은 실시의 형태 7에 있어서의 물리 하향 공유 채널 영역에 각 안테나 그룹의 cal-RS를 매핑한 경우의 서브프레임의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 38에 있어서, 가로축은 시간 t를 나타내고, 세로축은 주파수 f를 나타낸다.
도 38에서는, 서브프레임을 참조 부호 「7101」로 나타내고, 심볼 타이밍을 참조 부호 「7102」로 나타내고, CRS를 참조 부호 「7105」로 나타내고 있다. 1 서브프레임 중, 선두의 3 심볼이 PDCCH 영역(7103)이고, 이후의 11 심볼이 PDSCH 영역(7104)이다.
도 38에서는, 실시의 형태 6에서 개시한 LTE의 물리 하향 공통 채널의 영역에 cal-RS를 매핑한 예와는 달리, cal-RS를 각 안테나 그룹용으로 배치한 예이다. cal-RS를 제외한, 물리 하향 채널의 구성은, 도 35와 동일하므로, 설명을 생략한다.
도 38에서는, PDSCH를 매핑하지 않고, 안테나 그룹마다의 cal-RS를 매핑하는 예를 나타내고 있다. PDSCH 영역(7104)에 PDSCH를 매핑하지 않고, 제 1 안테나 그룹 #1의 cal-RS(7106), 제 2 안테나 그룹 #2의 cal-RS(7107), 제 3 안테나 그룹 #3의 cal-RS(7108), 및 제 4 안테나 그룹 #4의 cal-RS(7109)를 매핑한다.
여기서는, 기지국은, 안테나 그룹마다의 cal-RS(7106~7109)를 매핑한 심볼 타이밍에, 모든 주파수 영역에 걸쳐서 cal-RS를 매핑하는 예를 나타내고 있다.
이상에 말한 바와 같이, 안테나 소자를 그룹화하고, 안테나 그룹마다 cal-RS를 설정하므로, 모든 안테나 소자마다 cal-RS를 이용하는 경우에 비하여, cal-RS의 수가 삭감된다. 이것에 의해, 안테나 소자의 위상 및 진폭의 조정 시간을 삭감할 수 있다. 또한, cal-RS의 수가 삭감되는 것에 의해, 오버헤드에 의한 통신 성능의 열화를 막을 수 있다.
또한, 캘리브레이션에 의한 조정 결과로 그룹화하는 방법과, 다소자 안테나의 구조에 근거하여 그룹화하는 방법을 병용하는 것에 의해, 안테나 소자의 위상 및 진폭의 조정 정밀도의 완화, 안테나 소자의 위상 및 진폭의 조정의 간략화 등이 가능하게 된다. 이것에 의해, 캘리브레이션에 요하는 시간의 단축을 도모하는 것이 가능하게 된다.
이상과 같이 본 실시의 형태에 의하면, 캘리브레이션부인 PHY 처리부는, 복수의 안테나 소자를 그룹으로 나누어, 그룹마다 cal-RS를 설정한다. 이것에 의해, cal-RS의 증가를 억제할 수 있다. 따라서, 캘리브레이션에 요하는 시간의 증가를 억제할 수 있다. 또한, 실제의 통신에 사용할 수 있는 하향 물리 영역의 감소를 막아, 통신 성능을 확보할 수 있다.
실시의 형태 8.
실시의 형태 8에서는, 실시의 형태 2, 3, 6에 있어서 다소자 안테나를 구성하는 각 안테나 소자에, 심볼 타이밍에 모든 주파수 영역에 걸쳐서 매핑되어 있는 cal-RS를 부분적으로 씨닝(thinning)하여 배치하는 예를 개시한다.
도 39는 실시의 형태 8에 있어서의 물리 하향 공유 채널 영역의 주파수축 상의 일부분에 cal-RS를 매핑한 경우의 서브프레임의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 39에 있어서, 가로축은 시간 t를 나타내고, 세로축은 주파수 f를 나타낸다.
도 39에서는, 서브프레임을 참조 부호 「8101」로 나타내고, 심볼 타이밍을 참조 부호 「8102」로 나타내고, CRS를 참조 부호 「8105」로 나타내고 있다. 1 서브프레임 중, 선두의 3 심볼이 PDCCH 영역(8103)이고, 이후의 11 심볼이 PDSCH 영역(8104)이다.
도 39는 실시의 형태 6에서 개시한 LTE의 물리 하향 공통 채널의 영역에 cal-RS를 모든 주파수 영역에 걸쳐서 매핑한 예에 대하여, cal-RS를 주파수축 상에서 씨닝하여 배치한 예이다. cal-RS를 제외한, 물리 하향 채널의 구성은, 도 35와 동일하므로, 설명을 생략한다.
도 39에서는, PDSCH 영역(8104)에 PDSCH를 매핑하지 않고, 안테나 소자의 cal-RS를 주파수축 상에서 주기적으로 씨닝하여 매핑하는 예를 나타내고 있다. PDSCH 영역(8104)에 PDSCH를 매핑하지 않고, 제 1 안테나 소자 #1의 cal-RS(8106), 제 2 안테나 소자 #2의 cal-RS(8107), 제 3 안테나 소자 #3의 cal-RS(8108), 및 제 4 안테나 소자 #4의 cal-RS(8109)를, 심볼 타이밍에 주파수축 상에 있어서 주기적으로 씨닝하여 매핑한다.
각 안테나 소자용의 cal-RS를 배치하는 방법으로서는, 주파수축 상에서 주기적으로 씨닝하여 배치하는 방법 대신에, 각 안테나 소자의 주파수 특성에 따라 고정 주파수에 배치하더라도 좋다.
이와 같이, 각 안테나 소자의 cal-RS를 주파수축 상에서 씨닝하는 것에 의해, 물리 하향 공통 채널 영역에 배치되는 cal-RS의 수가 삭감된다. 이것에 의해, 다른 채널을 배치하는 것이 가능하게 되고, 오버헤드에 의한 통신 성능의 열화를 막을 수 있다.
도 40은 실시의 형태 8에 있어서의 물리 하향 공유 채널 영역의 주파수축 상의 일부분에 cal-RS를 매핑한 경우의 서브프레임의 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 40에서는, 각 안테나 소자의 cal-RS를 주파수축 상에서 주기적으로 씨닝하여 배치할 때에, 복수의 안테나 소자의 cal-RS를 동일한 심볼 타이밍 내에 배치한 경우를 나타낸다.
도 40에 있어서, 가로축은 시간 t를 나타내고, 세로축은 주파수 f를 나타낸다. 도 40에서는, 서브프레임을 참조 부호 「8201」로 나타내고, 심볼 타이밍을 참조 부호 「8202」로 나타내고, CRS를 참조 부호 「8205」로 나타내고 있다. 1 서브프레임 중, 선두의 3 심볼이 PDCCH 영역(8203)이고, 이후의 11 심볼이 PDSCH 영역(8204)이다.
도 40에서는, PDSCH 영역(8204)에 PDSCH를 매핑하지 않고, 제 1 안테나 소자 #1의 cal-RS(8206), 제 2 안테나 소자 #2의 cal-RS(8207), 및 제 3 안테나 소자 #3의 cal-RS(8208)를, 동일한 심볼 타이밍 내의 주파수축 상에 주기적으로 배치한다.
이와 같이 동일한 심볼 타이밍 내에, 복수의 안테나 소자의 cal-RS를 배치하는 것에 의해, 심볼 타이밍 단위로 cal-RS를 처리하는 것이 가능하게 되고, 종합된 채널 영역의 확보가 가능하게 된다. 이것에 의해, 처리 부하를 경감할 수 있고, 통신 성능의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 전술한 실시의 형태 7과 본 실시의 형태를 조합하여, 동일한 주파수 특성을 갖는 안테나 소자를 그룹화하고, 그룹 내의 임의의 하나의 안테나 소자에 대하여 주파수축 상에서 씨닝하여 배치된 안테나 소자 그룹마다의 cal-RS를 이용하여, 캘리브레이션을 실행하더라도 좋다.
도 41은 실시의 형태 8에 있어서의 물리 하향 공유 채널 영역의 주파수축 상의 일부분에 각 안테나 그룹의 cal-RS를 매핑한 경우의 서브프레임의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 41에 있어서, 가로축은 시간 t를 나타내고, 세로축은 주파수 f를 나타낸다. 도 41에서는, 서브프레임을 참조 부호 「8301」로 나타내고, 심볼 타이밍을 참조 부호 「8302」로 나타내고, CRS를 참조 부호 「8305」로 나타내고 있다. 1 서브프레임 중, 선두의 3 심볼이 PDCCH 영역(8303)이고, 이후의 11 심볼이 PDSCH 영역(8304)이다.
도 41은 LTE의 물리 하향 공통 채널의 영역에 각 안테나 그룹마다의 주파수축 상에서 씨닝된 cal-RS를 배치하는 예이다.
도 41에서는, PDSCH 영역(8304)에 PDSCH를 매핑하지 않고, 제 1 안테나 그룹 #1의 cal-RS(8306), 제 2 안테나 그룹 #2의 cal-RS(8307), 제 3 안테나 그룹 #3의 cal-RS(8308), 및 제 4 안테나 그룹 #4의 cal-RS(8309)를, 주파수축 상에서 씨닝하여 배치한다.
이와 같은 구성으로 하는 것에 의해, 물리 하향 공통 채널 영역에 배치되는 cal-RS의 수가 삭감된다. 이것에 의해, 캘리브레이션에 요하는 시간의 단축을 도모할 수 있고, 오버헤드에 의한 통신 성능의 열화를 막을 수 있다.
또한, 주파수축 상에서 씨닝하여 배치한 cal-RS 이외를 널(null)로 하는 것에 의해, 송신 전력을 크게 하는 것이 가능하게 되고, SNR의 개선을 도모할 수 있다. 이것에 의해, 통신 성능의 향상을 도모할 수 있다.
이상과 같이 본 실시의 형태에 의하면, 캘리브레이션부인 PHY 처리부는, cal-RS를, 서브프레임의 전체 주파수 영역의 일부분에 배치한다. 바꿔 말하면, PHY 처리부는, 모든 주파수 영역에 걸쳐서 매핑되어 있는 cal-RS를, 부분적으로 씨닝하여 배치한다. 이것에 의해, 캘리브레이션에 요하는 시간을 삭감할 수 있다. 또한, 오버헤드에 의한 통신 성능의 열화를 막을 수 있다.
전술한 실시의 형태에서는, 캘리브레이션용으로 설정되는 리소스의 단위를 서브프레임으로서 설명하고 있지만, 서브프레임에 한하지 않고, 시스템에 있어서의 송신 시간 단위이더라도 좋다. 예컨대, TTI, 슬롯, 또는 심볼이더라도 좋다. 또한, 송신 시간 단위의 정수배이더라도 좋다.
전술한 실시의 형태에서는, cal-RS용의 리소스 단위를 심볼로서 설명하고 있지만, 심볼에 한하지 않고, 시스템에 있어서의 기본 시간 단위이더라도 좋다. 또한, 기본 시간 단위의 정수배이더라도 좋다. 예컨대, OFDM에서는, 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform : FFT)의 타이밍이더라도 좋다. 예컨대, LTE에서는, Ts(basic time unit)이더라도 좋다.
이와 같이 하는 것에 의해, 시간축 상에 있어서 유연한 캘리브레이션을 행하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 운용 중의 캘리브레이션의 실행을 용이하게 하고, 캘리브레이션의 정밀도를 향상시키는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 다소자 안테나를 이용한 MIMO 및 빔 포밍의 성능을 더 향상시키는 것이 가능하게 된다.
전술한 각 실시의 형태 및 그 변형예는, 본 발명의 예시에 지나지 않고, 본 발명의 범위 내에 있어서, 각 실시의 형태 및 그 변형예를 자유롭게 조합할 수 있다. 또한 각 실시의 형태 및 그 변형예의 임의의 구성 요소를 적당히 변경 또는 생략할 수 있다. 이와 같이 각 실시의 형태 및 그 변형예를 자유롭게 조합하거나, 각 실시의 형태 및 그 변형예의 임의의 구성 요소를 적당히 변경 또는 생략하거나 하는 것에 의해, 운용 환경에 따른 캘리브레이션을 적당히 행하는 것이 가능하게 되고, 다소자 안테나를 이용한 MIMO 및 빔 포밍의 성능을 더 향상시키는 것이 가능하게 된다.
본 발명은 상세하게 설명되었지만, 상기한 설명은, 모든 국면에 있어서, 예시로서, 본 발명이 그것으로 한정되는 것이 아니다. 예시되어 있지 않은 무수한 변형예가, 본 발명의 범위로부터 벗어나는 일 없이 상정될 수 있는 것으로 해석된다.
801, 901, 901A : PHY
802, 909 : 제 1 안테나 소자
803, 922 : 제 2 안테나 소자
804 : 제 3 안테나 소자
805, 935 : 제 n 안테나 소자
806, 9411, 9412 : 제어부
902, 902A : 제 1 인코더부
903 : 제 1 송신 데이터 생성부
904 : 제 1 캘리브레이션용 RS 매핑부
905 : 제 1 송신 전력 설정부
9061 : 제 1 송신 보정 처리부
9062 : 제 1 송신 위상 회전부
907 : 제 1 변조부
908 : 제 1 전환부
910 : 제 1 복조부
911, 911A : 제 1 디코더부
9121 : 제 1 수신 보정 처리부
9122 : 제 1 수신 위상 회전부
913 : 제 1 캘리브레이션용 RS 추출부
914 : 제 1 응답 특성 산출부
915, 915A : 제 2 인코더부
916 : 제 2 송신 데이터 생성부
917 : 제 2 캘리브레이션용 RS 매핑부
918 : 제 2 송신 전력 설정부
9191 : 제 2 송신 보정 처리부
9192 : 제 2 송신 위상 회전부
920 : 제 2 변조부
921 : 제 2 전환부
923 : 제 2 복조부
924, 924A : 제 2 디코더부
9251 : 제 2 수신 보정 처리부
9252 : 제 2 수신 위상 회전부
926 : 제 2 캘리브레이션용 RS 추출부
927 : 제 2 응답 특성 산출부
928, 928A : 제 n 인코더부
929 : 제 n 송신 데이터 생성부
930 : 제 n 캘리브레이션용 RS 매핑부
931 : 제 n 송신 전력 설정부
9321 : 제 n 송신 보정 처리부
9322 : 제 n 송신 위상 회전부
933 : 제 n 변조부
934 : 제 n 전환부
936 : 제 n 복조부
937, 937A : 제 n 디코더부
9381 : 제 n 수신 보정 처리부
9382 : 제 n 수신 위상 회전부
939 : 제 n 캘리브레이션용 RS 추출부
940 : 제 n 응답 특성 산출부

Claims (8)

  1. 복수의 안테나 소자로 구성되는 다소자 안테나를 이용하여, 신호의 송수신을 행하는 기지국 장치와 통신 단말 장치를 구비하는 통신 시스템으로서,
    상기 기지국 장치 및 상기 통신 단말 장치 중, 적어도 한쪽은, 상기 신호를 송수신할 때에 상기 안테나 소자가 형성하는 빔의 위상 및 진폭의 캘리브레이션을 행하는 캘리브레이션부를 구비하고,
    상기 캘리브레이션부는, 상기 복수의 안테나 소자간에 있어서, 상기 빔의 위상 및 진폭이 동일하게 되도록, 각 상기 안테나 소자에 있어서의 상기 빔의 위상 및 진폭의 보정치를 구하고, 구한 보정치에 근거하여 상기 캘리브레이션을 행하는
    것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캘리브레이션부는, 상기 복수의 안테나 소자로부터, 각각, 상기 캘리브레이션을 위한 캘리브레이션용 참조 신호를 송신할 때, 상기 캘리브레이션용 참조 신호를 동일한 서브프레임에 배치하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 캘리브레이션부는, 상기 캘리브레이션용 참조 신호를, 상기 서브프레임의 다른 참조 신호 및 물리 채널이 배치되어 있지 않은 위치에 배치하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 캘리브레이션부는, 송신해야 할 데이터 또는 스케줄링해야 할 데이터가 없는 서브프레임을, 상기 캘리브레이션용 참조 신호를 배치하는 서브프레임으로 설정하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 캘리브레이션부는, 상기 캘리브레이션용 참조 신호를 배치하는 서브프레임을 설정 가능하게 하도록, 상기 데이터를 송신하는 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 단말 장치는, 상기 캘리브레이션용 참조 신호가 배치되는 서브프레임을 수신하지 않도록 설정되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  7. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캘리브레이션부는, 상기 복수의 안테나 소자를 그룹으로 나누고, 상기 그룹마다 상기 캘리브레이션용 참조 신호를 설정하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  8. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캘리브레이션부는, 상기 캘리브레이션용 참조 신호를, 상기 서브프레임의 전체 주파수 영역의 일부분에 배치하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
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