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JP4679161B2 - Mobile station apparatus and communication partner selection method - Google Patents

Mobile station apparatus and communication partner selection method Download PDF

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JP4679161B2 JP2005008652A JP2005008652A JP4679161B2 JP 4679161 B2 JP4679161 B2 JP 4679161B2 JP 2005008652 A JP2005008652 A JP 2005008652A JP 2005008652 A JP2005008652 A JP 2005008652A JP 4679161 B2 JP4679161 B2 JP 4679161B2
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Description

本発明は、移動局装置および通信相手選択方法に関し、特に、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）通信が適用されるシステムにおいて通信相手を選択する移動局装置および通信相手選択方法に関する。   The present invention relates to a mobile station apparatus and a communication partner selection method, and more particularly to a mobile station apparatus and a communication partner selection method for selecting a communication partner in a system to which MIMO (Multi Input Multi Output) communication is applied.

近年、移動局装置が複数のセルやセクタの境界付近の領域（以下、「ハンドオーバ領域」という）に位置する際に、通信相手となる基地局装置やアンテナを瞬時の受信レベル変動に応じて、例えばスロットなどの短時間周期で高速に切り替える高速セル選択（ＦＣＳ：Fast Cell Selection）を行うことが検討されている（例えば非特許文献１参照）。   In recent years, when a mobile station apparatus is located in an area near the boundary of a plurality of cells or sectors (hereinafter referred to as a “handover area”), a base station apparatus or an antenna that is a communication partner is changed according to instantaneous reception level fluctuation. For example, performing high-speed cell selection (FCS: Fast Cell Selection) that switches at high speed in a short period such as a slot has been studied (for example, see Non-Patent Document 1).

図９（ａ）は、ＦＣＳによる基地局装置の選択動作の例を示す図である。同図に示すように、移動局装置１０は、基地局装置２０および基地局装置３０を先頭スロット４０から順に通信相手を切り替えている。   FIG. 9A is a diagram illustrating an example of an operation of selecting a base station device by FCS. As shown in the figure, the mobile station device 10 switches the communication partner of the base station device 20 and the base station device 30 in order from the top slot 40.

具体的には、移動局装置１０は、基地局装置２０および基地局装置３０から送信されている共通パイロットチャネルの信号（以下、「共通パイロット信号」という）を受信し、受信ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio：信号波対干渉波比）を測定する。この測定結果を図９（ｂ）に示す。同図においては、実線が基地局装置２０からの信号の受信ＳＩＲを示し、点線が基地局装置３０からの信号の受信ＳＩＲを示している。   Specifically, the mobile station apparatus 10 receives a common pilot channel signal (hereinafter referred to as “common pilot signal”) transmitted from the base station apparatus 20 and the base station apparatus 30, and receives a received SIR (Signal to Interference). Ratio: Signal wave to interference wave ratio) is measured. The measurement result is shown in FIG. In the figure, the solid line indicates the reception SIR of the signal from the base station apparatus 20, and the dotted line indicates the reception SIR of the signal from the base station apparatus 30.

そして、移動局装置１０は、スロットごとに受信ＳＩＲが大きい基地局装置を選択し、選択された基地局装置（以下、「選択基地局装置」という）に関する情報を基地局装置２０および基地局装置３０へ送信する。ここで、スロットごとの選択基地局装置を図９（ｂ）の下段に実線（すなわち基地局装置２０）および点線（すなわち基地局装置３０）で示す。   Then, the mobile station apparatus 10 selects a base station apparatus having a large reception SIR for each slot, and transmits information on the selected base station apparatus (hereinafter referred to as “selected base station apparatus”) to the base station apparatus 20 and the base station apparatus. 30. Here, the selected base station apparatus for each slot is indicated by a solid line (that is, base station apparatus 20) and a dotted line (that is, base station apparatus 30) in the lower part of FIG. 9B.

基地局装置２０および基地局装置３０は、選択基地局装置に関する情報を移動局装置１０から受信し、スロットごとの選択基地局装置がそれぞれ図９（ａ）に斜線で示すスロットで個別チャネルや高速パケットチャネルなどのデータ信号（以下、「個別データ信号」という）を送信する。   The base station apparatus 20 and the base station apparatus 30 receive information on the selected base station apparatus from the mobile station apparatus 10, and the selected base station apparatus for each slot is an individual channel or a high speed in the slot indicated by hatching in FIG. Data signals such as packet channels (hereinafter referred to as “individual data signals”) are transmitted.

このようにハンドオーバ領域に位置する移動局装置１０がスロットなどの短時間周期で選択基地局装置を切り替えることにより、移動局装置１０における受信品質およびスループットを改善することができる。   As described above, the mobile station apparatus 10 located in the handover area switches the selected base station apparatus in a short cycle such as a slot, whereby the reception quality and throughput in the mobile station apparatus 10 can be improved.

また、例えば特許文献１では、基地局装置がトラフィック量を報知し、ハンドオーバ領域に位置する移動局装置は、各基地局装置から報知されるトラフィック量に基づいて選択基地局装置を切り替える技術が記載されている。
"Physical layer aspects of UTRA High Speed Downlink Packet Access"(6.4節)、3GPP TR25.848 V4.4.0(2001-03) 特開２００３−２６４８６９号公報 Further, for example, Patent Document 1 describes a technique in which a base station device notifies a traffic amount, and a mobile station device located in a handover region switches a selected base station device based on the traffic amount notified from each base station device. Has been.
"Physical layer aspects of UTRA High Speed Downlink Packet Access" (Section 6.4), 3GPP TR25.848 V4.4.0 (2001-03) JP 2003-264869 A

しかしながら、複数のアンテナから異なるデータ系列が同時に送信されるＭＩＭＯ通信においては、上述したようなＦＣＳによって選択基地局装置を切り替えても、必ずしも受信品質およびスループットを改善することができるとは限らない。   However, in MIMO communication in which different data sequences are transmitted simultaneously from a plurality of antennas, even if the selected base station apparatus is switched by FCS as described above, reception quality and throughput are not necessarily improved.

すなわち、互いに相関が低い複数のパスを用いて信号を伝送するＭＩＭＯ通信においては、受信信号中にすべてのパスの信号が混在しているため、各パスの信号が互いに弱め合ったり強め合ったりすることがある。したがって、単に受信信号の受信ＳＩＲやトラフィック量を基準として基地局装置を選択しても、受信品質やスループットの改善が図られないことがあるという問題がある。そして、受信品質やスループットの改善が図られなければ、目標とするスループットを達成することができる基地局装置からの距離が大きくならず、結果として各基地局装置がカバーする領域（以下、「セルカバレッジ」という）の拡大が困難となる。   That is, in MIMO communication in which signals are transmitted using a plurality of paths having low correlation with each other, since signals of all paths are mixed in the received signal, the signals of each path weaken or strengthen each other. Sometimes. Therefore, there is a problem that even if a base station apparatus is simply selected based on the reception SIR of the received signal and the traffic volume, the reception quality and throughput may not be improved. If the reception quality and throughput are not improved, the distance from the base station apparatus that can achieve the target throughput does not increase, and as a result, the area covered by each base station apparatus (hereinafter referred to as “cell”). Expansion of coverage) is difficult.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＭＩＭＯ通信において、ハンドオーバ領域におけるスループットを確実に改善し、セルカバレッジを拡大することができる移動局装置および通信相手選択方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such points, and it is an object of the present invention to provide a mobile station apparatus and a communication partner selection method capable of reliably improving throughput in a handover region and expanding cell coverage in MIMO communication. And

本発明に係る移動局装置は、ＭＩＭＯ通信を適用する移動体通信システムにおいて通信相手を選択する移動局装置であって、複数の通信相手候補から送信される信号を受信する受信手段と、受信された信号を用いて前記信号が伝搬されるパスの受信品質またはパス数を示す通信相手候補ごとのチャネル容量を取得する取得手段と、取得されたチャネル容量が最大の通信相手候補を通信相手として選択する選択手段と、を有し、前記受信手段は、複数の通信相手候補がＭＩＭＯ通信を行うか否かを示すＭＩＭＯ適用／非適用情報を受信し、前記選択手段は、前記複数の通信相手候補すべてがＭＩＭＯ通信を行う場合にチャネル容量が最大の通信相手候補を通信相手として選択する一方、１つの通信相手候補がＭＩＭＯ通信を行わない場合に受信品質が最大の通信相手候補を通信相手として選択する。 A mobile station apparatus according to the present invention is a mobile station apparatus that selects a communication partner in a mobile communication system to which MIMO communication is applied, and a receiving unit that receives signals transmitted from a plurality of communication partner candidates, Acquisition means for acquiring the channel capacity of each communication partner candidate indicating the reception quality or number of paths through which the signal is propagated using the received signal, and selecting the communication partner candidate having the largest acquired channel capacity as the communication partner selection means for, have a, the receiving unit may receive the MIMO application / non-application information in which a plurality of communicating party candidates indicating whether to perform MIMO communication, said selection means, said plurality of communicating party candidates When all perform MIMO communication, select the communication partner candidate with the largest channel capacity as the communication partner, while receiving when one communication partner candidate does not perform MIMO communication Quality selects the maximum of the communicating party candidate as the communication partner.

本発明に係る通信相手選択方法は、ＭＩＭＯ通信を適用する移動体通信システムにおいて通信相手を選択する通信相手選択方法であって、複数の通信相手候補から送信される信号を受信する受信ステップと、受信された信号を用いて前記信号が伝搬されるパスの受信品質またはパス数を示す通信相手候補ごとのチャネル容量を取得する取得ステップと、取得されたチャネル容量が最大の通信相手候補を通信相手として選択する選択ステップと、を有し、前記受信ステップは、複数の通信相手候補がＭＩＭＯ通信を行うか否かを示すＭＩＭＯ適用／非適用情報を受信し、前記選択ステップは、前記複数の通信相手候補すべてがＭＩＭＯ通信を行う場合にチャネル容量が最大の通信相手候補を通信相手として選択する一方、１つの通信相手候補がＭＩＭＯ通信を行わない場合に受信品質が最大の通信相手候補を通信相手として選択する。 A communication partner selection method according to the present invention is a communication partner selection method for selecting a communication partner in a mobile communication system to which MIMO communication is applied, and a reception step of receiving signals transmitted from a plurality of communication partner candidates; An acquisition step of acquiring channel capacity for each communication partner candidate indicating the reception quality or number of paths through which the signal is propagated using the received signal, and a communication partner candidate having the largest acquired channel capacity as the communication partner a selection step of selecting, was useful as the receiving step receives MIMO application / non-application information in which a plurality of communicating party candidates indicating whether to perform MIMO communication, the selection step, the plurality of communication When all partner candidates perform MIMO communication, the communication partner candidate having the largest channel capacity is selected as the communication partner. Reception quality to select a maximum of the communication partner candidate as the communication partner if not performed IMO communication.

これらによれば、受信信号を用いてパスの受信品質またはパス数を示すチャネル容量が最大のセルまたはセクタに対応する基地局装置やアンテナを通信相手として選択するため、独立したパスごとの品質または量が大きい基地局装置またはアンテナと通信することになり、移動局装置において、空間多重された信号を正確に分離することが可能となる。したがって、ＭＩＭＯ通信において、ハンドオーバ領域におけるスループットを確実に改善し、セルカバレッジを拡大することができる。加えて、通信相手候補がＭＩＭＯ通信を行うか否かに応じて選択されたチャネル容量および受信品質のいずれか一方から通信相手が選択されるため、ＭＩＭＯ通信を行わない基地局装置がある場合でも、移動局装置は、確実かつ高速にセル選択を行うことができる。 According to these, in order to select a base station apparatus or an antenna corresponding to a cell or sector having a maximum channel capacity indicating the reception quality or number of paths using the received signal as a communication partner, the quality for each independent path or Communication is performed with a large amount of base station apparatus or antenna, and the mobile station apparatus can accurately separate the spatially multiplexed signals. Therefore, in the MIMO communication, the throughput in the handover area can be reliably improved and the cell coverage can be expanded. In addition, since the communication partner is selected from either the channel capacity or the reception quality selected according to whether or not the communication partner candidate performs MIMO communication, even if there is a base station apparatus that does not perform MIMO communication The mobile station apparatus can perform cell selection reliably and at high speed.

本発明によれば、ＭＩＭＯ通信において、ハンドオーバ領域におけるスループットを確実に改善し、セルカバレッジを拡大することができる。   According to the present invention, it is possible to reliably improve the throughput in the handover region and expand cell coverage in MIMO communication.

本発明の骨子は、移動局装置がＭＩＭＯ通信に利用可能な互いに独立したパスが多いセルまたはセクタの基地局装置またはアンテナを選択することである。   The gist of the present invention is that the mobile station apparatus selects a base station apparatus or an antenna of a cell or a sector having many independent paths that can be used for MIMO communication.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る移動体通信システムの構成の一例を示す図である。同図に示すように、基地局装置２００がカバーするセル２００ａと基地局装置３００がカバーするセル３００ａとの境界付近の領域（ハンドオーバ領域）に位置する移動局装置１００は、通信相手候補である基地局装置２００および基地局装置３００双方から送信される共通パイロット信号を受信している。また、移動局装置１００は、例えばスロットなどの短い時間単位ごとに基地局装置２００および基地局装置３００のいずれか一方を通信相手として切り替えている。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a mobile communication system according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in the figure, the mobile station device 100 located in the region (handover region) near the boundary between the cell 200a covered by the base station device 200 and the cell 300a covered by the base station device 300 is a communication partner candidate. A common pilot signal transmitted from both base station apparatus 200 and base station apparatus 300 is received. In addition, the mobile station device 100 switches either the base station device 200 or the base station device 300 as a communication partner for each short time unit such as a slot.

図２は、本実施の形態に係る移動局装置１００の要部構成を示すブロック図である。図２に示す移動局装置１００は、ＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）受信部１０１、復調部１０２、誤り訂正復号部１０３、チャネル推定部１０４−１、１０４−２、特異値分解処理部１０５−１、１０５−２、チャネル容量算出部１０６−１、１０６−２、セル選択部１０７、多重部１０８、誤り訂正符号化部１０９、変調部１１０、およびＲＦ送信部１１１を有している。なお、本実施の形態においては、移動局装置１００がセル２００ａおよびセル３００ａの２つのセルの境界付近に位置することを想定しているため、通信相手候補の２つの基地局装置に対応してチャネル推定部からチャネル容量算出部までの各処理部を２つずつ有している。したがって、３つ以上のセルの境界付近に位置することを想定する場合は、通信相手候補の３つ以上の基地局装置に対応して上記の各処理部を設ければ良い。   FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of mobile station apparatus 100 according to the present embodiment. 2 includes an RF (Radio Frequency) receiving unit 101, a demodulating unit 102, an error correction decoding unit 103, channel estimation units 104-1 and 104-2, and a singular value decomposition processing unit 105-. 1, 105-2, channel capacity calculators 106-1, 106-2, cell selector 107, multiplexer 108, error correction encoder 109, modulator 110, and RF transmitter 111. In the present embodiment, it is assumed that mobile station apparatus 100 is located near the boundary between two cells, cell 200a and cell 300a, so that it corresponds to two base station apparatuses that are communication partner candidates. Two processing units from the channel estimation unit to the channel capacity calculation unit are provided. Therefore, when it is assumed that it is located in the vicinity of the boundary of three or more cells, the above-described processing units may be provided corresponding to three or more base station apparatuses that are communication partner candidates.

ＲＦ受信部１０１は、複数のアンテナを介して受信された信号に対して無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を施し、選択基地局装置から送信された個別データ信号をＭＩＭＯ受信処理（空間分離など）して復調部１０２へ出力するとともに、基地局装置２００から送信された共通パイロット信号をチャネル推定部１０４−１へ出力し、基地局装置３００から送信された共通パイロット信号をチャネル推定部１０４−２へ出力する。   RF receiving section 101 performs radio reception processing (down-conversion, A / D conversion, etc.) on signals received via a plurality of antennas, and performs MIMO reception processing on individual data signals transmitted from the selected base station apparatus (Spatial separation or the like) and output to the demodulator 102, and also outputs the common pilot signal transmitted from the base station apparatus 200 to the channel estimator 104-1, and the common pilot signal transmitted from the base station apparatus 300 as the channel It outputs to the estimation part 104-2.

復調部１０２は、個別データ信号を復調して、得られた復調信号を誤り訂正復号部１０３へ出力する。   Demodulation section 102 demodulates the individual data signal and outputs the obtained demodulated signal to error correction decoding section 103.

誤り訂正復号部１０３は、復調信号に対して誤り訂正復号を行い、受信データを出力する。   Error correction decoding section 103 performs error correction decoding on the demodulated signal and outputs received data.

チャネル推定部１０４−１、１０４−２は、それぞれ基地局装置２００および基地局装置３００から送信された共通パイロット信号を用いて複数のアンテナ間のパスごとのチャネル推定を行う。ここで、移動局装置１００（受信側）のアンテナ数をＭR本、基地局装置２００および基地局装置３００（送信側）のアンテナ数をＭT（≧ＭR）本とすれば、チャネル推定の結果として、サイズがＭR×ＭTのチャネル行列Ａが得られる。すなわち、基地局装置からの送信信号ベクトルをｘ(t)、伝搬路における雑音信号ベクトルをｎ(t)とすれば、移動局装置１００における受信信号ベクトルｒ(t)は、チャネル行列Ａを用いて以下の式（１）のように表すことができる。 Channel estimation sections 104-1 and 104-2 perform channel estimation for each path between a plurality of antennas using the common pilot signals transmitted from base station apparatus 200 and base station apparatus 300, respectively. Here, if the number of antennas of mobile station apparatus 100 (reception side) is M R and the number of antennas of base station apparatus 200 and base station apparatus 300 (transmission side) is M T (≧ M R ), channel estimation is performed. As a result, a channel matrix A having a size of M R × M T is obtained. That is, if the transmission signal vector from the base station apparatus is x (t) and the noise signal vector in the propagation path is n (t), the received signal vector r (t) in the mobile station apparatus 100 uses the channel matrix A. The following equation (1) can be expressed.

ｒ(t)＝Ａｘ(t)＋ｎ(t) ・・・（１）
チャネル推定部１０４−１、１０４−２は、基地局装置２００および基地局装置３００に対応するセル２００ａおよびセル３００ａそれぞれについて上式（１）を満たすチャネル行列Ａを求める。なお、基地局装置２００のアンテナ数と基地局装置３００のアンテナ数とは異なっていても良いが、ここでは説明の便宜上、いずれの基地局装置もＭT個のアンテナを有しているものとする。 r (t) = Ax (t) + n (t) (1)
Channel estimation sections 104-1 and 104-2 obtain channel matrix A satisfying the above equation (1) for each of cells 200a and 300a corresponding to base station apparatus 200 and base station apparatus 300. Although it may be different from the number of antennas of the number of antennas and the base station apparatus 300 of the base station apparatus 200, where as those having convenience, any of the M T antennas base station apparatus description To do.

特異値分解処理部１０５−１、１０５−２は、それぞれのセルに対応するチャネル行列Ａを用いて、基地局装置２００および基地局装置３００それぞれに関する特異値分解処理を行う。ここで、特異値とは、ＭＩＭＯ通信における独立したパスそれぞれの受信品質を示す指標である。具体的には、特異値分解処理部１０５−１、１０５−２は、以下の式（２）によって特異値を算出する。   Singular value decomposition processing sections 105-1 and 105-2 perform singular value decomposition processing on base station apparatus 200 and base station apparatus 300 using channel matrix A corresponding to each cell. Here, the singular value is an index indicating the reception quality of each independent path in MIMO communication. Specifically, the singular value decomposition processing units 105-1 and 105-2 calculate singular values by the following equation (2).

Figure 0004679161
上式（２）において、ＡHはチャネル行列Ａの共役転置行列、Ｕは固有ベクトルを並べて得られるユニタリ行列、ＵHはユニタリ行列Ｕの共役転置行列を示している。また、diag（）は対角行列を示しており、上式（２）においては行列Λの対角成分にＭR個の特異値λ1〜λＭRが現れている。なお、ここではＭT≧ＭRと仮定したため、ＭR個の特異値が求められるが、ＭT＜ＭRの場合は、ＭT個の特異値が求められる。
Figure 0004679161
 In the above equation (2), A H is a conjugate transpose matrix of the channel matrix A, U is a unitary matrix obtained by arranging eigenvectors, and U H is a conjugate transpose matrix of the unitary matrix U. Also, diag () pair represents the diagonal matrix, M R singular values lambda 1 to [lambda] MR diagonal elements of the matrix Λ in the equation (2) has appeared. Here, since it is assumed that M T ≧ M R , M R singular values are obtained. However, when M T <M R , M T singular values are obtained.

チャネル容量算出部１０６−１、１０６−２は、それぞれ特異値分解処理部１０５−１、１０５−２によって求められた特異値λ1〜λＭRを所定の閾値と比較し、所定の閾値以上の特異値の数をチャネル容量として算出する。上述したように、特異値は、ＭＩＭＯ通信において独立したパスそれぞれの受信品質を示している。そして、ＭＩＭＯ通信においては、受信品質が高いパスが多いほど、複数のアンテナから同時に送信された信号を正確に分離することができるため、所定の閾値以上の特異値の数が多いほど、スループットが高いことになる。チャネル容量算出部１０６−１、１０６−２は、算出したチャネル容量（すなわち、所定の閾値以上の特異値の数）をセル選択部１０７へ通知する。 The channel capacity calculation units 106-1 and 106-2 compare the singular values λ 1 to λ MR obtained by the singular value decomposition processing units 105-1 and 105-2 with a predetermined threshold value, respectively, and are equal to or larger than the predetermined threshold value. The number of singular values is calculated as the channel capacity. As described above, the singular value indicates the reception quality of each independent path in the MIMO communication. In MIMO communication, as the number of paths with high reception quality increases, signals transmitted simultaneously from a plurality of antennas can be more accurately separated. Therefore, the greater the number of singular values equal to or greater than a predetermined threshold, the greater the throughput. It will be expensive. Channel capacity calculation sections 106-1 and 106-2 notify cell selection section 107 of the calculated channel capacity (that is, the number of singular values equal to or greater than a predetermined threshold).

セル選択部１０７は、チャネル容量算出部１０６−１、１０６−２から通知されるチャネル容量の大小を比較し、より大きいチャネル容量に対応する基地局装置を選択基地局装置とする。そして、セル選択部１０７は、選択基地局装置に関する選択情報を多重部１０８へ出力する。   The cell selection unit 107 compares the channel capacities notified from the channel capacity calculation units 106-1 and 106-2, and sets the base station device corresponding to the larger channel capacity as the selected base station device. Then, cell selection section 107 outputs selection information regarding the selected base station apparatus to multiplexing section 108.

多重部１０８は、選択情報と送信データを多重し、得られた多重データを誤り訂正符号化部１０９へ出力する。   The multiplexing unit 108 multiplexes the selection information and the transmission data, and outputs the obtained multiplexed data to the error correction coding unit 109.

誤り訂正符号化部１０９は、多重データに対して誤り訂正符号化を行い、得られた誤り訂正符号化データを変調部１１０へ出力する。   The error correction coding unit 109 performs error correction coding on the multiplexed data and outputs the obtained error correction coded data to the modulation unit 110.

変調部１１０は、誤り訂正符号化データを変調し、得られた変調データをＲＦ送信部１１１へ出力する。   Modulation section 110 modulates error correction encoded data and outputs the obtained modulated data to RF transmission section 111.

ＲＦ送信部１１１は、変調データをＭＩＭＯ送信処理（空間多重など）し、所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を施した上でアンテナを介して送信する。   The RF transmission unit 111 performs MIMO transmission processing (such as spatial multiplexing) on modulated data, performs predetermined wireless transmission processing (such as D / A conversion and up-conversion), and transmits the processed data via an antenna.

次いで、上記のように構成された移動局装置１００による基地局装置選択動作について、図３に示すシーケンス図を参照しながら説明する。   Next, the base station apparatus selection operation by the mobile station apparatus 100 configured as described above will be described with reference to the sequence diagram shown in FIG.

まず、図３に示すように、基地局装置２００からは共通パイロット信号４０１が送信されており、同様に、基地局装置３００からは共通パイロット信号４０２が送信されている。これらの共通パイロット信号４０１、４０２は、移動局装置１００のアンテナを介してＲＦ受信部１０１に受信される。受信された共通パイロット信号４０１、４０２は、ＲＦ受信部１０１によって所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）が施された後、共通パイロット信号４０１は、チャネル推定部１０４−１へ出力され、共通パイロット信号４０２は、チャネル推定部１０４−２へ出力される。   First, as shown in FIG. 3, a common pilot signal 401 is transmitted from the base station apparatus 200, and similarly, a common pilot signal 402 is transmitted from the base station apparatus 300. These common pilot signals 401 and 402 are received by the RF receiving unit 101 via the antenna of the mobile station apparatus 100. The received common pilot signals 401 and 402 are subjected to predetermined radio reception processing (down-conversion, A / D conversion, etc.) by the RF receiving unit 101, and then the common pilot signal 401 is sent to the channel estimation unit 104-1. The common pilot signal 402 is output to channel estimation section 104-2.

そして、チャネル推定部１０４−１、１０４−２によってチャネル推定が行われ（４０３）、それぞれ基地局装置２００および基地局装置３００に対応するセル２００ａおよびセル３００ａにおけるチャネル行列Ａが求められる。求められたセル２００ａおよびセル３００ａそれぞれのチャネル行列Ａは、特異値分解処理部１０５−１、１０５−２へ出力され、上式（２）が用いられることにより、それぞれのセルにおける複数の特異値が算出される。上述したように、特異値は、送信側（すなわち、基地局装置２００および基地局装置３００）のアンテナ数または受信側（すなわち、移動局装置１００）のアンテナ数のうち、いずれか小さい方の数と同じだけ算出される。   Then, channel estimation is performed by channel estimation sections 104-1 and 104-2 (403), and channel matrix A in cell 200a and cell 300a corresponding to base station apparatus 200 and base station apparatus 300, respectively, is obtained. The obtained channel matrix A of the cell 200a and the cell 300a is output to the singular value decomposition processing units 105-1 and 105-2, and the above equation (2) is used, so that a plurality of singular values in each cell are obtained. Is calculated. As described above, the singular value is the smaller of the number of antennas on the transmitting side (that is, base station apparatus 200 and base station apparatus 300) or the number of antennas on the receiving side (that is, mobile station apparatus 100). As many as are calculated.

そして、チャネル容量算出部１０６−１、１０６−２によって、複数の特異値がそれぞれ所定の閾値と比較され、所定の閾値以上の特異値の数がセル２００ａおよびセル３００ａのチャネル容量として算出される（４０４）。上述したように、特異値はＭＩＭＯ通信における独立したパスごとの受信品質を示しており、比較的大きな値の特異値が多ければ多いほど、送信側で空間多重された信号を受信側で正確に分離することができる。つまり、所定の閾値以上の特異値の数が多いセル、換言すればチャネル容量が大きいセルの方がＭＩＭＯ通信を行う場合のスループットが高い。   Then, the channel capacity calculation units 106-1 and 106-2 each compare a plurality of singular values with a predetermined threshold value, and calculate the number of singular values equal to or larger than the predetermined threshold value as the channel capacities of the cells 200a and 300a. (404). As described above, the singular value indicates the reception quality for each independent path in the MIMO communication, and the more singular values of relatively large values, the more accurately the signal spatially multiplexed on the transmission side becomes more accurate on the reception side. Can be separated. That is, a cell with a large number of singular values equal to or greater than a predetermined threshold, in other words, a cell with a large channel capacity has a higher throughput when performing MIMO communication.

チャネル容量算出部１０６−１、１０６−２によって算出されたセル２００ａおよびセル３００ａのチャネル容量は、セル選択部１０７へ出力され、より大きい方のチャネル容量に対応するセルが選択される（４０５）。これにより、移動局装置１００の通信相手となる選択基地局装置が決定されたことになる。そして、選択基地局装置に関する選択情報が多重部１０８へ出力される。   The channel capacities of the cells 200a and 300a calculated by the channel capacity calculation units 106-1 and 106-2 are output to the cell selection unit 107, and the cell corresponding to the larger channel capacity is selected (405). . As a result, the selected base station device to be a communication partner of the mobile station device 100 is determined. Then, selection information regarding the selected base station apparatus is output to multiplexing section 108.

以上のような特異値分解およびチャネル容量算出による選択基地局装置の決定は、例えばスロットなどの短時間周期で行われる。このため、ＭＩＭＯ通信においても、伝搬環境の変化に追従して、常にスループットがより高い基地局装置を選択基地局装置とすることができる。したがって、目標とするスループットを達成できる基地局装置との距離を最大限まで広げることができ、セルカバレッジを拡大することができる。   The determination of the selected base station apparatus by the singular value decomposition and the channel capacity calculation as described above is performed in a short cycle such as a slot. For this reason, also in MIMO communication, a base station apparatus that always has higher throughput can be selected as the selected base station apparatus following changes in the propagation environment. Therefore, the distance to the base station apparatus that can achieve the target throughput can be expanded to the maximum, and the cell coverage can be expanded.

選択情報は、多重部１０８によって送信データと多重され、誤り訂正符号化部１０９によって誤り訂正符号化され、変調部１１０によって変調される。そして、変調後の変調データは、ＲＦ送信部１１１によって、ＭＩＭＯ送信処理（空間多重など）され、所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）が施された上で送信される（４０６）。なお、図３において、選択情報４０７が基地局装置２００へ送信され、選択情報４０８が基地局装置３００へ送信されている。選択情報４０７および選択情報４０８の内容はいずれも同一であり、どちらの基地局装置が選択基地局装置となったかを通知するものである。ここでは、基地局装置２００が選択基地局装置になったものとして説明を進める。   The selection information is multiplexed with the transmission data by the multiplexing unit 108, error-correction encoded by the error correction encoding unit 109, and modulated by the modulation unit 110. Then, the modulated data after modulation is subjected to MIMO transmission processing (spatial multiplexing or the like) by the RF transmission unit 111 and is subjected to predetermined radio transmission processing (D / A conversion, up-conversion, etc.) and then transmitted ( 406). 3, selection information 407 is transmitted to base station apparatus 200, and selection information 408 is transmitted to base station apparatus 300. The contents of the selection information 407 and the selection information 408 are the same, and notify which base station apparatus has become the selected base station apparatus. Here, description will be given assuming that the base station apparatus 200 has become the selected base station apparatus.

選択情報４０７および選択情報４０８により、それぞれ基地局装置２００および基地局装置３００は、自装置が選択基地局装置であるか否かを判定することができる。そして、選択基地局装置となった基地局装置２００は、移動局装置１００に対してデータを送信すると判定し（４０９）、所定の送信処理を行った上で（４１１）、個別データ信号４１２を移動局装置へ送信する。一方、選択基地局装置とならなかった基地局装置３００は、移動局装置１００に対するデータの送信を行わない（４１０）。基地局装置２００から送信された個別データ信号は、移動局装置１００のＲＦ受信部１０１、復調部１０２、および誤り訂正復号部１０３によって受信処理され（４１３）、受信データが得られる。   Based on the selection information 407 and the selection information 408, the base station device 200 and the base station device 300 can determine whether or not the own device is the selected base station device, respectively. The base station apparatus 200 that has become the selected base station apparatus determines that data is to be transmitted to the mobile station apparatus 100 (409), performs a predetermined transmission process (411), and then transmits the individual data signal 412. Transmit to the mobile station device. On the other hand, the base station apparatus 300 that has not become the selected base station apparatus does not transmit data to the mobile station apparatus 100 (410). The individual data signal transmitted from the base station apparatus 200 is received and processed by the RF receiving unit 101, the demodulating unit 102, and the error correction decoding unit 103 of the mobile station apparatus 100 (413), and received data is obtained.

以上のように、本実施の形態によれば、短時間周期で複数の基地局装置から送信される共通パイロット信号を用いて特異値分解処理を行い、所定の閾値以上の特異値の数をチャネル容量として、チャネル容量が最大の基地局装置を選択基地局装置とする。このため、移動局装置は、常にスループットがより高い基地局装置を通信相手とすることができ、ＭＩＭＯ通信において、ハンドオーバ領域におけるスループットを確実に改善し、セルカバレッジを拡大することができる。   As described above, according to the present embodiment, singular value decomposition processing is performed using a common pilot signal transmitted from a plurality of base station apparatuses in a short period of time, and the number of singular values equal to or greater than a predetermined threshold is set as a channel. The base station apparatus having the largest channel capacity as the capacity is set as the selected base station apparatus. For this reason, the mobile station apparatus can always use a base station apparatus with higher throughput as a communication partner, and can reliably improve the throughput in the handover region and expand the cell coverage in MIMO communication.

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の特徴は、特異値分解処理を行うのではなく、チャネル容量として行列式を用い、行列式の大小によって基地局装置を選択する点である。 (Embodiment 2)
A feature of the second embodiment of the present invention is that a singular value decomposition process is not performed, a determinant is used as a channel capacity, and a base station apparatus is selected according to the size of the determinant.

本実施の形態に係る移動体通信システムの構成は、図１に示す移動体通信システムと同様であるため、その説明を省略する。   The configuration of the mobile communication system according to the present embodiment is the same as that of the mobile communication system shown in FIG.

図４は、本実施の形態に係る移動局装置１００の要部構成を示すブロック図である。同図において、図２と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図４に示す移動局装置１００は、図２に示す移動局装置１００から特異値分解処理部１０５−１、１０５−２を削除し、チャネル容量算出部１０６−１、１０６−２をチャネル容量算出部５０１−１、５０１−２に代えた構成を有している。   FIG. 4 is a block diagram showing a main configuration of mobile station apparatus 100 according to the present embodiment. In this figure, the same parts as those in FIG. The mobile station apparatus 100 shown in FIG. 4 deletes the singular value decomposition processing units 105-1 and 105-2 from the mobile station apparatus 100 shown in FIG. 2, and the channel capacity calculation units 106-1 and 106-2 calculate the channel capacity. It has the structure replaced with the parts 501-1 and 501-2.

チャネル容量算出部５０１−１、５０１−２は、それぞれのセルに対応するチャネル行列Ａを用いて、基地局装置２００および基地局装置３００それぞれに関するチャネル容量を以下の式（３）によって算出する。   Channel capacity calculation sections 501-1 and 501-2 calculate channel capacities relating to base station apparatus 200 and base station apparatus 300 using the channel matrix A corresponding to each cell, using the following equation (3).

Figure 0004679161
上式（３）において、det（）は行列式を示し、ＩＭRはＭR×ＭRのサイズの単位行列を示している。上式（３）によって求められるチャネル容量Ｃは、スカラー量であり、ＭＩＭＯ通信において受信品質が高い独立したパスが多ければ多いほど大きくなる数値である。したがって、チャネル容量Ｃが大きいほど、スループットが高いことになる。チャネル容量算出部５０１−１、５０２−２は、算出したチャネル容量Ｃをセル選択部１０７へ通知する。
Figure 0004679161
 In the above equation (3), det () represents a determinant, and I MR represents a unit matrix having a size of M R × M R. The channel capacity C obtained by the above equation (3) is a scalar quantity, and is a numerical value that increases as the number of independent paths with high reception quality in MIMO communication increases. Therefore, the larger the channel capacity C, the higher the throughput. Channel capacity calculation sections 501-1 and 502-2 notify cell selection section 107 of calculated channel capacity C.

そして、セル選択部１０７は、実施の形態１と同様に、チャネル容量の大小を比較し、より大きいチャネル容量に対応する基地局装置を選択基地局装置とする。   Then, similar to Embodiment 1, cell selection section 107 compares the channel capacities, and sets the base station apparatus corresponding to the larger channel capacity as the selected base station apparatus.

本実施の形態においては、特異値分解処理などを行わず、スカラー量のチャネル容量をチャネル行列Ａから算出するため、実施の形態１と比較して演算量を削減し、移動局装置における消費電力の低減を図ることができる。   In the present embodiment, since the channel capacity of the scalar amount is calculated from the channel matrix A without performing singular value decomposition processing or the like, the amount of calculation is reduced compared with Embodiment 1, and the power consumption in the mobile station apparatus Can be reduced.

以上のように、本実施の形態によれば、短時間周期で複数の基地局装置から送信される共通パイロット信号を用いてスカラー量のチャネル容量を算出し、チャネル容量が最大の基地局装置を選択基地局装置とする。このため、移動局装置は、演算量および消費電力を低減しつつ、スループットがより高い基地局装置を通信相手とすることができる。   As described above, according to the present embodiment, scalar capacity channel capacity is calculated using a common pilot signal transmitted from a plurality of base station apparatuses in a short period of time, and the base station apparatus with the largest channel capacity is obtained. The selected base station device is assumed. For this reason, the mobile station apparatus can use a base station apparatus with higher throughput as a communication partner while reducing the amount of calculation and power consumption.

なお、移動局装置の通信待ち受け時（アイドルモード時）に、実施の形態２のチャネル容量を比較することによって、処理負荷を高めることなく通信開始時に通信を行う選択基地局装置をあらかじめ決定しておくことができる。さらに、通信開始後は、実施の形態１のチャネル容量を比較するように切り替えることにより、選択基地局装置の決定の精度を向上するようにしても良い。   When the mobile station apparatus is waiting for communication (in the idle mode), the selected base station apparatus that performs communication at the start of communication without increasing the processing load is determined in advance by comparing the channel capacities of the second embodiment. I can leave. Furthermore, after the start of communication, the accuracy of determination of the selected base station apparatus may be improved by switching so as to compare the channel capacities of the first embodiment.

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の特徴は、特異値分解処理を行うのではなく、チャネル容量としてパス数を用い、パス数の大小によって基地局装置を選択する点である。 (Embodiment 3)
The feature of Embodiment 3 of the present invention is that the number of paths is used as channel capacity, and the base station apparatus is selected according to the number of paths, instead of performing singular value decomposition processing.

本実施の形態に係る移動体通信システムの構成は、図１に示す移動体通信システムと同様であるため、その説明を省略する。   The configuration of the mobile communication system according to the present embodiment is the same as that of the mobile communication system shown in FIG.

図５は、本実施の形態に係る移動局装置１００の要部構成を示すブロック図である。同図において、図２と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図５に示す移動局装置１００は、ＲＦ受信部１０１、復調部１０２、誤り訂正復号部１０３、遅延プロファイル生成部６０１−１、６０１−２、受信品質測定部６０２−１、６０２−２、閾値処理部６０３、パス数計数部６０４−１、６０４−２、セル選択部１０７、多重部１０８、誤り訂正符号化部１０９、変調部１１０、およびＲＦ送信部１１１を有している。   FIG. 5 is a block diagram showing a main configuration of mobile station apparatus 100 according to the present embodiment. In this figure, the same parts as those in FIG. The mobile station apparatus 100 shown in FIG. 5 includes an RF reception unit 101, a demodulation unit 102, an error correction decoding unit 103, delay profile generation units 601-1 and 601-2, reception quality measurement units 602-1 and 602-2, threshold values. It includes a processing unit 603, path number counting units 604-1 and 604-2, a cell selection unit 107, a multiplexing unit 108, an error correction coding unit 109, a modulation unit 110, and an RF transmission unit 111.

遅延プロファイル生成部６０１−１、６０１−２は、それぞれ基地局装置２００および基地局装置３００から送信された共通パイロット信号を用いて基地局装置ごとの遅延プロファイルを生成する。具体的には、例えばＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多元接続）方式による通信が行われている場合、遅延プロファイル生成部６０１−１、６０１−２は、それぞれ基地局装置２００および基地局装置３００に固有の拡散符号によって受信信号を逆拡散することにより、直接波および遅延波の移動局装置への到来タイミングを測定し、直接波および遅延波に対応するパスのタイミングを示す遅延プロファイルを生成する。   Delay profile generation sections 601-1 and 601-2 generate a delay profile for each base station apparatus using the common pilot signals transmitted from base station apparatus 200 and base station apparatus 300, respectively. Specifically, for example, when communication by a CDMA (Code Division Multiple Access) method is performed, the delay profile generation units 601-1 and 601-2 are configured as the base station device 200 and the base station device, respectively. By despreading the received signal with a spreading code unique to 300, the arrival timing of the direct wave and the delayed wave to the mobile station apparatus is measured, and a delay profile indicating the timing of the path corresponding to the direct wave and the delayed wave is generated To do.

受信品質測定部６０２−１、６０２−２は、それぞれ基地局装置２００および基地局装置３００から送信された共通パイロット信号の受信品質（例えばＳＩＲなど）を測定する。   Reception quality measuring sections 602-1 and 602-2 measure the reception quality (for example, SIR) of the common pilot signal transmitted from base station apparatus 200 and base station apparatus 300, respectively.

閾値処理部６０３は、受信品質測定部６０２−１、６０２−２によって測定された受信品質を所定の閾値と比較し、所定の閾値以上の受信品質に対応する基地局装置をパス数計数部６０４−１、６０４−２へ通知する。例えば、閾値処理部６０３は、基地局装置２００から送信された共通パイロット信号の受信品質のみが所定の閾値以上である場合は、パス数計数部６０４−１、６０４−２へその旨を通知する。   The threshold processing unit 603 compares the reception quality measured by the reception quality measuring units 602-1 and 602-2 with a predetermined threshold, and determines the base station apparatus corresponding to the reception quality equal to or higher than the predetermined threshold as the path number counting unit 604. -1, 604-2. For example, when only the reception quality of the common pilot signal transmitted from the base station apparatus 200 is equal to or higher than a predetermined threshold, the threshold processing unit 603 notifies the path number counting units 604-1 and 604-2 to that effect. .

パス数計数部６０４−１、６０４−２は、遅延プロファイルを参照して、受信品質が所定の閾値以上である基地局装置に対応するパス数を計数する。すなわち、例えば基地局装置２００から送信された共通パイロット信号の受信品質のみが所定の閾値以上である場合は、パス数計数部６０４−１のみが基地局装置２００に対応するパス数を計数し、パス数計数部６０４−２は基地局装置３００に対応するパス数を計数しない。   The path number counting units 604-1 and 604-2 refer to the delay profile and count the number of paths corresponding to the base station apparatus whose reception quality is equal to or higher than a predetermined threshold. That is, for example, when only the reception quality of the common pilot signal transmitted from the base station apparatus 200 is equal to or higher than a predetermined threshold, only the path number counting unit 604-1 counts the number of paths corresponding to the base station apparatus 200, The path number counting unit 604-2 does not count the number of paths corresponding to the base station apparatus 300.

本実施の形態においては、パス数計数部６０４−１、６０４−２によって計数されるパス数がチャネル容量となる。すなわち、ＭＩＭＯ通信においては、独立したパスが多いほど、複数のアンテナから同時に送信された信号を分離できる可能性が高いため、セルごとのパス数は、ＭＩＭＯ通信のチャネル容量を示す値として用いることができる。   In the present embodiment, the number of paths counted by the path number counting units 604-1 and 604-2 is the channel capacity. That is, in MIMO communication, the more independent paths, the higher the possibility that signals transmitted from multiple antennas can be separated simultaneously. Therefore, the number of paths per cell should be used as a value indicating the channel capacity of MIMO communication. Can do.

また、たとえパス数が多くても、各パスの受信品質が劣悪では、信号を正確に分離できなくなるため、本実施の形態においては、受信品質が所定の閾値以上である基地局装置に対応するパス数のみを計数している。   Also, even if the number of paths is large, if the reception quality of each path is poor, it becomes impossible to accurately separate the signals. Therefore, in this embodiment, it corresponds to a base station apparatus whose reception quality is a predetermined threshold value or more. Only the number of passes is counted.

そして、セル選択部１０７は、実施の形態１と同様に、チャネル容量（すなわち、パス数）の大小を比較し、より大きいチャネル容量に対応する基地局装置を選択基地局装置とする。   Then, similarly to Embodiment 1, cell selection section 107 compares the channel capacities (that is, the number of paths), and sets the base station apparatus corresponding to the larger channel capacity as the selected base station apparatus.

次いで、上記のように構成された移動局装置１００による基地局装置選択動作について、図６に示すシーケンス図を参照しながら説明する。なお、図６において、図３と同じ部分には同じ符号を付し、その詳しい説明を省略する。   Next, the base station apparatus selection operation by the mobile station apparatus 100 configured as described above will be described with reference to the sequence diagram shown in FIG. In FIG. 6, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

まず、図６に示すように、基地局装置２００および基地局装置３００からそれぞれ共通パイロット信号４０１、４０２が送信される。これらの共通パイロット信号４０１、４０２は、移動局装置１００のアンテナを介してＲＦ受信部１０１に受信される。受信された共通パイロット信号４０１、４０２は、ＲＦ受信部１０１によって所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）が施された後、共通パイロット信号４０１は、遅延プロファイル生成部６０１−１へ出力され、共通パイロット信号４０２は、遅延プロファイル生成部６０１−２へ出力される。   First, as shown in FIG. 6, common pilot signals 401 and 402 are transmitted from base station apparatus 200 and base station apparatus 300, respectively. These common pilot signals 401 and 402 are received by the RF receiving unit 101 via the antenna of the mobile station apparatus 100. The received common pilot signals 401 and 402 are subjected to predetermined radio reception processing (down-conversion, A / D conversion, etc.) by the RF receiving unit 101, and then the common pilot signal 401 is converted into a delay profile generating unit 601-1. The common pilot signal 402 is output to the delay profile generation unit 601-2.

そして、遅延プロファイル生成部６０１−１、６０２−１によって、それぞれ基地局装置２００および基地局装置３００に対応するセル２００ａおよびセル３００ａの遅延プロファイルが生成される（７０１）。生成された遅延プロファイルは、それぞれパス数計数部６０４−１、６０４−２へ出力される。   Then, delay profiles of cells 200a and 300a corresponding to base station apparatus 200 and base station apparatus 300 are generated by delay profile generation sections 601-1 and 602-1 (701). The generated delay profiles are output to the path number counting units 604-1 and 604-2, respectively.

一方、遅延プロファイル生成後、共通パイロット信号は受信品質測定部６０２−１、６０２−２へ出力され、それぞれ基地局装置２００および基地局装置３００に対応する受信品質が測定される（７０２）。測定された受信品質は、閾値処理部６０３へ出力され、所定の閾値と比較される。この結果、所定の閾値以上の受信品質に対応する基地局装置のセルがパス数を計数する対象のセルに決定される（７０３）。そして、受信品質が所定の閾値以上である基地局装置がパス数計数部６０４−１、６０４−２へ通知される。   On the other hand, after generating the delay profile, the common pilot signal is output to reception quality measuring sections 602-1 and 602-2, and the reception qualities corresponding to base station apparatus 200 and base station apparatus 300 are measured (702). The measured reception quality is output to the threshold processing unit 603 and compared with a predetermined threshold. As a result, the cell of the base station apparatus corresponding to the reception quality equal to or higher than the predetermined threshold is determined as the target cell for counting the number of paths (703). Then, the base station apparatus whose reception quality is equal to or higher than a predetermined threshold is notified to the path number counting units 604-1 and 604-2.

この通知を受け、受信品質が所定の閾値以上である基地局装置に対応するパス数計数部のみが動作し、パス数計数部６０４−１、６０４−２によって遅延プロファイルが参照され、受信品質が所定の閾値以上である基地局装置に対応するセルのパス数が計数される（７０４）。例えば基地局装置２００から送信された共通パイロット信号の受信品質のみが所定の閾値以上である場合は、パス数計数部６０４−１のみが動作して、遅延プロファイル生成部６０１−１によって生成された遅延プロファイルが参照され、セル２００ａにおけるパス数が計数される。   Upon receiving this notification, only the path number counting unit corresponding to the base station apparatus whose reception quality is equal to or higher than a predetermined threshold operates, the delay profile is referred to by the path number counting units 604-1 and 604-2, and the reception quality is The number of cell paths corresponding to the base station apparatus that is equal to or greater than the predetermined threshold is counted (704). For example, when only the reception quality of the common pilot signal transmitted from the base station apparatus 200 is equal to or higher than a predetermined threshold, only the path number counting unit 604-1 operates and is generated by the delay profile generation unit 601-1. The delay profile is referred to, and the number of paths in the cell 200a is counted.

パス数計数部６０４−１、６０４−２によって計数されたパス数は、各セルのチャネル容量としてセル選択部１０７へ出力され、より大きい方のチャネル容量に対応するセルが選択される（７０５）。これにより、移動局装置１００の通信相手となる選択基地局装置が決定されたことになる。そして、選択基地局装置に関する選択情報が多重部１０８へ出力される。   The number of paths counted by the path number counting units 604-1 and 604-2 is output to the cell selection unit 107 as the channel capacity of each cell, and the cell corresponding to the larger channel capacity is selected (705). . As a result, the selected base station device to be a communication partner of the mobile station device 100 is determined. Then, selection information regarding the selected base station apparatus is output to multiplexing section 108.

以上のような遅延プロファイル生成およびパス数計数による選択基地局装置の決定は、例えばスロットなどの短時間周期で行われる。このため、ＭＩＭＯ通信においても、伝搬環境の変化に追従して、常にスループットがより高い基地局装置を選択基地局装置とすることができる。さらに、本実施の形態においては、特異値分解処理などを行わず、遅延プロファイルから計数されるパス数をチャネル容量とするため、実施の形態１と比較して処理量を削減し、移動局装置における消費電力の低減を図ることができる。   The determination of the selected base station apparatus by generating the delay profile and counting the number of paths as described above is performed in a short period such as a slot. For this reason, also in MIMO communication, a base station apparatus that always has higher throughput can be selected as the selected base station apparatus following changes in the propagation environment. Furthermore, in the present embodiment, since the singular value decomposition process is not performed and the number of paths counted from the delay profile is used as the channel capacity, the processing amount is reduced compared to the first embodiment, and the mobile station apparatus The power consumption can be reduced.

以下、実施の形態１と同様に、選択情報が基地局装置２００および基地局装置３００へ送信され、チャネル容量（すなわち、パス数）が大きい方の基地局装置（図６では、基地局装置２００）のみから個別データ信号４１２が送信される。   Hereinafter, similarly to Embodiment 1, the selection information is transmitted to base station apparatus 200 and base station apparatus 300, and the base station apparatus with the larger channel capacity (that is, the number of paths) (in FIG. 6, base station apparatus 200). ) Only, the individual data signal 412 is transmitted.

以上のように、本実施の形態によれば、短時間周期で複数の基地局装置から送信される共通パイロット信号を用いてセルごとの遅延プロファイルを生成し、各セルにおけるパス数を計数してセルごとのチャネル容量とし、チャネル容量が最大の基地局装置を選択基地局装置とする。このため、移動局装置は、容易な処理で消費電力を低減しつつ、スループットがより高い基地局装置を通信相手とすることができる。   As described above, according to the present embodiment, a delay profile for each cell is generated using a common pilot signal transmitted from a plurality of base station apparatuses in a short period, and the number of paths in each cell is counted. The channel capacity for each cell is set, and the base station apparatus with the largest channel capacity is set as the selected base station apparatus. For this reason, the mobile station apparatus can use a base station apparatus with higher throughput as a communication partner while reducing power consumption with easy processing.

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４の特徴は、基地局装置がＭＩＭＯ通信を行うか否かの情報に応じてチャネル容量または受信品質を選択し、選択されたチャネル容量または受信品質のいずれかを用いて基地局装置を選択する点である。 (Embodiment 4)
The feature of Embodiment 4 of the present invention is that a channel capacity or reception quality is selected according to information on whether or not the base station apparatus performs MIMO communication, and either of the selected channel capacity or reception quality is used. The point is that the base station apparatus is selected.

本実施の形態に係る移動体通信システムの構成は、図１に示す移動体通信システムと同様であるため、その説明を省略する。ただし、本実施の形態においては、基地局装置２００および基地局装置３００は、それぞれがＭＩＭＯ通信を行うか否かを示すＭＩＭＯ適用／非適用情報を送信している。基地局装置２００および基地局装置３００は、複数のアンテナを有しているが、伝搬環境によっては、各アンテナから異なる信号が同時に送信されるＭＩＭＯ通信ではなく、各アンテナから同一の信号が同時に送信されるダイバーシチ通信を行うことがある。そこで、本実施の形態の基地局装置２００および基地局装置３００は、報知チャネルなどを用いてＭＩＭＯ適用／非適用情報を送信する。   The configuration of the mobile communication system according to the present embodiment is the same as that of the mobile communication system shown in FIG. However, in the present embodiment, base station apparatus 200 and base station apparatus 300 transmit MIMO application / non-application information indicating whether or not to perform MIMO communication. Although base station apparatus 200 and base station apparatus 300 have a plurality of antennas, depending on the propagation environment, the same signal is transmitted simultaneously from each antenna instead of MIMO communication in which different signals are transmitted simultaneously from each antenna. Diversity communication may be performed. Therefore, base station apparatus 200 and base station apparatus 300 of the present embodiment transmit MIMO application / non-application information using a broadcast channel or the like.

図７は、本実施の形態に係る移動局装置１００の要部構成を示すブロック図である。同図において、図２および図５と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図７に示す移動局装置１００は、ＲＦ受信部１０１、復調部１０２、ＭＩＭＯ適用／非適用情報抽出部８０１、誤り訂正復号部１０３、チャネル推定部１０４−１、１０４−２、切替部８０２、受信品質測定部６０２−１、６０２−２、特異値分解処理部１０５−１、１０５−２、チャネル容量算出部１０６−１、１０６−２、セル選択部１０７、多重部１０８、誤り訂正符号化部１０９、変調部１１０、およびＲＦ送信部１１１を有している。   FIG. 7 is a block diagram showing a main configuration of mobile station apparatus 100 according to the present embodiment. In this figure, the same parts as those in FIG. 2 and FIG. The mobile station apparatus 100 shown in FIG. 7 includes an RF reception unit 101, a demodulation unit 102, a MIMO application / non-application information extraction unit 801, an error correction decoding unit 103, channel estimation units 104-1 and 104-2, a switching unit 802, Reception quality measurement units 602-1 and 602-2, singular value decomposition processing units 105-1 and 105-2, channel capacity calculation units 106-1 and 106-2, cell selection unit 107, multiplexing unit 108, error correction coding Unit 109, modulation unit 110, and RF transmission unit 111.

ＭＩＭＯ適用／非適用情報抽出部８０１は、基地局装置２００および基地局装置３００それぞれから送信された、各基地局装置がＭＩＭＯ通信を行うか否かを示すＭＩＭＯ適用／非適用情報を受信信号から抽出する。そして、ＭＩＭＯ適用／非適用情報抽出部８０１は、基地局装置２００および基地局装置３００がそれぞれＭＩＭＯ通信を行うか否かを切替部８０２へ通知する。   The MIMO application / non-application information extraction unit 801 transmits, from the received signal, MIMO application / non-application information transmitted from the base station apparatus 200 and the base station apparatus 300 and indicating whether or not each base station apparatus performs MIMO communication. Extract. Then, the MIMO application / non-application information extraction unit 801 notifies the switching unit 802 whether or not the base station device 200 and the base station device 300 each perform MIMO communication.

切替部８０２は、基地局装置２００および基地局装置３００がＭＩＭＯ通信を適用しているか否かに応じて、チャネル推定部１０４−１、１０４−２からの信号の出力先を切り替える。具体的には、切替部８０２は、基地局装置２００および基地局装置３００双方がＭＩＭＯ通信を行う場合は、それぞれのセルに対応するチャネル行列を特異値分解処理部１０５−１、１０５−２へ出力する一方、基地局装置２００および基地局装置３００のいずれか一方でもＭＩＭＯ通信を行わない場合は、それぞれのセルに対応するチャネル推定後の受信信号を受信品質測定部６０２−１、６０２−２へ出力する。   Switching section 802 switches the output destinations of signals from channel estimation sections 104-1 and 104-2, depending on whether base station apparatus 200 and base station apparatus 300 apply MIMO communication. Specifically, when both base station apparatus 200 and base station apparatus 300 perform MIMO communication, switching section 802 transmits channel matrices corresponding to the respective cells to singular value decomposition processing sections 105-1 and 105-2. On the other hand, when either one of the base station apparatus 200 and the base station apparatus 300 does not perform MIMO communication, the received signal after channel estimation corresponding to each cell is received as reception quality measuring units 602-1 and 602-2. Output to.

そして、セル選択部１０７は、基地局装置２００および基地局装置３００双方がＭＩＭＯ通信を行う場合は、実施の形態１と同様にチャネル容量の大小を比較し、基地局装置２００および基地局装置３００のいずれか一方でもＭＩＭＯ通信を行わない場合は、受信品質の大小を比較し、より大きいチャネル容量または受信品質に対応する基地局装置を選択基地局装置とする。   Then, when both base station apparatus 200 and base station apparatus 300 perform MIMO communication, cell selection section 107 compares the channel capacities as in Embodiment 1, and base station apparatus 200 and base station apparatus 300 When MIMO communication is not performed in any one of the above, the received quality is compared, and the base station apparatus corresponding to the larger channel capacity or received quality is set as the selected base station apparatus.

次いで、上記のように構成された移動局装置１００による基地局装置選択動作について、図８に示すシーケンス図を参照しながら説明する。なお、図８において、図３と同じ部分には同じ符号を付し、その詳しい説明を省略する。   Next, the base station apparatus selection operation by the mobile station apparatus 100 configured as described above will be described with reference to the sequence diagram shown in FIG. In FIG. 8, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

まず、図８に示すように、基地局装置２００および基地局装置３００からそれぞれＭＩＭＯ適用／非適用情報を含む報知信号９０１、９０２が送信される。これらの報知信号９０１、９０２は、移動局装置１００のアンテナを介してＲＦ受信部１０１に受信される。受信された報知信号９０１、９０２は、ＲＦ受信部１０１によって所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）が施された後、復調部１０２へ出力されると同時に、報知信号９０１は、チャネル推定部１０４−１へ出力され、報知信号９０２は、チャネル推定部１０４−２へ出力される。   First, as shown in FIG. 8, broadcast signals 901 and 902 including MIMO application / non-application information are transmitted from base station apparatus 200 and base station apparatus 300, respectively. These broadcast signals 901 and 902 are received by the RF receiving unit 101 via the antenna of the mobile station device 100. The received notification signals 901 and 902 are subjected to predetermined radio reception processing (down-conversion, A / D conversion, etc.) by the RF reception unit 101 and then output to the demodulation unit 102. At the same time, the notification signal 901 is Are output to channel estimation section 104-1, and broadcast signal 902 is output to channel estimation section 104-2.

そして、復調部１０２によって、報知信号９０１、９０２が復調され、ＭＩＭＯ適用／非適用情報抽出部８０１によって、基地局装置２００および基地局装置３００それぞれのＭＩＭＯ適用／非適用情報が抽出される（９０３）。抽出されたＭＩＭＯ適用／非適用情報から、ＭＩＭＯ適用／非適用情報抽出部８０１によって、基地局装置２００および基地局装置３００がそれぞれＭＩＭＯ通信を行うか否かが切替部８０２へ通知される。   Then, broadcast signals 901 and 902 are demodulated by demodulation section 102, and MIMO application / non-application information of base station apparatus 200 and base station apparatus 300 is extracted by MIMO application / non-application information extraction section 801 (903). ). Based on the extracted MIMO application / non-application information, the MIMO application / non-application information extraction unit 801 notifies the switching unit 802 whether or not the base station device 200 and the base station device 300 each perform MIMO communication.

そして、切替部８０２によって、切替部８０２への入力信号の出力先が切り替えられる（９０４）。すなわち、基地局装置２００および基地局装置３００双方がＭＩＭＯ通信を行う場合は、出力先が特異値分解処理部１０５−１、１０５−２となり、基地局装置２００および基地局装置３００のいずれか一方でもＭＩＭＯ通信を行わずダイバーシチ通信などを行う場合は、出力先が受信品質測定部６０２−１、６０２−２となる。   The switching unit 802 switches the output destination of the input signal to the switching unit 802 (904). That is, when both base station apparatus 200 and base station apparatus 300 perform MIMO communication, output destinations are singular value decomposition processing sections 105-1 and 105-2, and either one of base station apparatus 200 or base station apparatus 300 is output. However, when performing diversity communication or the like without performing MIMO communication, the output destination is the reception quality measuring units 602-1 and 602-2.

これにより、１つでもＭＩＭＯ通信を行わない基地局装置があれば、各基地局装置に対応する受信品質が測定されることになり、特異値算出が不要な場合のセル選択を高速に実行することができる。   As a result, if there is even one base station apparatus that does not perform MIMO communication, reception quality corresponding to each base station apparatus is measured, and cell selection is performed at high speed when singular value calculation is unnecessary. be able to.

一方、実施の形態１と同様に、チャネル推定部１０４−１、１０４−２によってチャネル推定が行われ（４０３）、セル２００ａおよびセル３００ａにおけるチャネル行列Ａが求められる。求められたセル２００ａおよびせる３００ａそれぞれのチャネル行列Ａおよびチャネル推定後の受信信号は、切替部８０２へ入力される。このとき、切替部８０２からの出力先は、特異値分解処理部１０５−１、１０５−２および受信品質測定部６０２−１、６０２−２のいずれかとなっており、切替部８０２からは、チャネル行列Ａが特異値分解処理部１０５−１、１０５−２へ出力されるか、チャネル推定後の受信信号が受信品質測定部６０２−１、６０２−２へ出力されることになる。ここでは、切替部８０２によって、出力先が特異値分解処理部１０５−１、１０５−２に切り替えられたものとして説明を進める。   On the other hand, as in the first embodiment, channel estimation is performed by channel estimation sections 104-1 and 104-2 (403), and channel matrix A in cell 200a and cell 300a is obtained. The obtained channel matrix A of each of the cells 200a and 300a and the received signal after channel estimation are input to the switching unit 802. At this time, the output destination from the switching unit 802 is one of the singular value decomposition processing units 105-1 and 105-2 and the reception quality measuring units 602-1 and 602-2. The matrix A is output to the singular value decomposition processing units 105-1 and 105-2, or the received signal after channel estimation is output to the reception quality measurement units 602-1 and 602-2. Here, description will be given assuming that the output unit is switched to the singular value decomposition processing units 105-1 and 105-2 by the switching unit 802.

切替部８０２から特異値分解処理部１０５−１、１０５−２へ出力されたセル２００ａおよびセル３００ａそれぞれのチャネル行列Ａは、上式（２）が適用されることにより、それぞれのセルにおける複数の特異値が算出される。そして、チャネル容量算出部１０６−１、１０６−２によって、所定の閾値以上の特異値の数がセル２００ａおよびセル３００ａのチャネル容量として算出される（４０４）。以下、実施の形態１と同様に、セル選択部１０７によって、チャネル容量が最大のセルが選択され、選択基地局装置による送信処理が行われる。   The channel matrix A of each of the cells 200a and 300a output from the switching unit 802 to the singular value decomposition processing units 105-1 and 105-2 is obtained by applying the above equation (2) to A singular value is calculated. Then, the channel capacity calculation units 106-1 and 106-2 calculate the number of singular values equal to or greater than a predetermined threshold as the channel capacity of the cell 200a and the cell 300a (404). Hereinafter, similarly to Embodiment 1, cell selection section 107 selects a cell having the largest channel capacity, and transmission processing by the selected base station apparatus is performed.

なお、切替部８０２によって、出力先が受信品質測定部６０２−１、６０２−２へ切り替えられている場合は、受信品質測定部６０２−１、６０２−２によってセル２００ａおよびセル３００ａそれぞれに対応する受信品質が測定され、セル選択部１０７によって受信品質が最大のセルが選択される。   When the output unit is switched to the reception quality measurement units 602-1 and 602-2 by the switching unit 802, the reception quality measurement units 602-1 and 602-2 correspond to the cell 200a and the cell 300a, respectively. The reception quality is measured, and the cell selector 107 selects a cell having the highest reception quality.

以上のように、本実施の形態によれば、基地局装置がＭＩＭＯ通信を行うか否かに応じてチャネル容量および受信品質のいずれか一方を選択し、選択されたチャネル容量または受信品質が最大の基地局装置を選択基地局装置とする。このため、ＭＩＭＯ通信を行わない基地局装置がある場合でも、移動局装置は、確実かつ高速にセル選択を行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, either one of channel capacity and reception quality is selected according to whether the base station apparatus performs MIMO communication, and the selected channel capacity or reception quality is maximized. These base station apparatuses are selected base station apparatuses. For this reason, even when there is a base station apparatus that does not perform MIMO communication, the mobile station apparatus can perform cell selection reliably and at high speed.

なお、上記各実施の形態においては、通信相手となる基地局装置を選択する動作について説明したが、１つの基地局装置が複数のセクタをカバーするような場合にも本発明を適用することができる。すなわち、移動局装置がセクタの境界付近に位置する際に、チャネル容量が最大のセクタに対応するアンテナを通信相手として選択するようにすれば良い。   In each of the above embodiments, the operation of selecting a base station apparatus to be a communication partner has been described. However, the present invention can also be applied to a case where one base station apparatus covers a plurality of sectors. it can. That is, when the mobile station apparatus is located near the sector boundary, the antenna corresponding to the sector with the largest channel capacity may be selected as the communication partner.

また、上記各実施の形態においては、スロットなどの短時間周期で通信相手となる基地局装置を選択するものとして説明したが、本発明を通常のハンドオーバに適用することもできるのは明らかである。   Further, in each of the above-described embodiments, the base station apparatus serving as a communication partner is selected in a short cycle such as a slot. However, it is obvious that the present invention can also be applied to a normal handover. .

本発明の第１の態様に係る移動局装置は、ＭＩＭＯ通信を適用する移動体通信システムにおいて通信相手を選択する移動局装置であって、複数の通信相手候補から送信される信号を受信する受信手段と、受信された信号を用いて前記信号が伝搬されるパスの受信品質またはパス数を示す通信相手候補ごとのチャネル容量を取得する取得手段と、取得されたチャネル容量が最大の通信相手候補を通信相手として選択する選択手段と、を有する構成を採る。   A mobile station apparatus according to a first aspect of the present invention is a mobile station apparatus that selects a communication partner in a mobile communication system to which MIMO communication is applied, and that receives signals transmitted from a plurality of communication partner candidates. Means for acquiring a channel capacity for each communication partner candidate indicating the reception quality or number of paths of the path through which the signal is propagated using the received signal, and a communication partner candidate having the largest acquired channel capacity And selecting means for selecting as a communication partner.

この構成によれば、受信信号を用いてパスの受信品質またはパス数を示すチャネル容量が最大のセルまたはセクタに対応する基地局装置またはアンテナを通信相手として選択するため、独立したパスごとの品質または量が大きい基地局装置またはアンテナと通信することになり、移動局装置において、空間多重された信号を正確に分離することが可能となる。したがって、ＭＩＭＯ通信において、ハンドオーバ領域におけるスループットを確実に改善し、セルカバレッジを拡大することができる。   According to this configuration, since the base station apparatus or antenna corresponding to the cell or sector having the maximum channel capacity indicating the reception quality or number of paths using the received signal is selected as the communication partner, the quality for each independent path Alternatively, communication is performed with a base station apparatus or an antenna having a large amount, and the mobile station apparatus can accurately separate the spatially multiplexed signals. Therefore, in the MIMO communication, the throughput in the handover area can be reliably improved and the cell coverage can be expanded.

本発明の第２の態様に係る移動局装置は、上記第１の態様において、前記取得手段は、受信信号を用いて通信相手候補ごとにチャネル推定を行うチャネル推定部と、チャネル推定結果からパスごとの受信品質を示す特異値を算出する特異値分解処理部と、算出されたパスごとの特異値のうち、所定の閾値以上の特異値の数を通信相手候補ごとのチャネル容量として算出するチャネル容量算出部と、を有する構成を採る。   The mobile station apparatus according to a second aspect of the present invention is the mobile station apparatus according to the first aspect, wherein the acquisition means includes a channel estimation unit that performs channel estimation for each communication partner candidate using a received signal, and a path from the channel estimation result. A singular value decomposition processing unit that calculates a singular value indicating reception quality for each channel, and a channel that calculates the number of singular values that are equal to or greater than a predetermined threshold among the calculated singular values for each path as channel capacity for each communication partner candidate And a capacity calculation unit.

この構成によれば、通信相手候補ごとのチャネル推定結果からパスごとの特異値を算出し、所定の閾値以上の特異値の数を通信相手候補ごとのチャネル容量とするため、各パスの受信品質を個別に求めて、受信品質が高いパスが多い基地局装置またはアンテナを通信相手とすることになり、スループットを改善できる基地局装置またはアンテナを正確に選択することができる。   According to this configuration, the singular value for each path is calculated from the channel estimation result for each communication partner candidate, and the number of singular values equal to or greater than a predetermined threshold is used as the channel capacity for each communication partner candidate. Are individually determined, and the base station apparatus or antenna having many paths with high reception quality is used as the communication partner, so that the base station apparatus or antenna that can improve the throughput can be accurately selected.

本発明の第３の態様に係る移動局装置は、上記第１の態様において、前記取得手段は、受信信号を用いて通信相手候補ごとにチャネル推定を行うチャネル推定部と、チャネル推定によって得られるチャネル行列に基づく行列の行列式を通信相手候補ごとのチャネル容量として算出するチャネル容量算出部と、を有する構成を採る。   The mobile station apparatus according to a third aspect of the present invention is the mobile station apparatus according to the first aspect, wherein the acquisition means is obtained by channel estimation, a channel estimation unit that performs channel estimation for each communication partner candidate using a received signal, and channel estimation. A channel capacity calculation unit that calculates a determinant of a matrix based on the channel matrix as a channel capacity for each communication partner candidate is employed.

この構成によれば、通信相手候補ごとのチャネル行列を用いて行列式を算出し、算出された行列式を基地局装置またはアンテナごとのチャネル容量とするため、特異値分解処理を行う必要がなく、演算量を削減し、移動局装置における消費電力の低減を図ることができる。   According to this configuration, the determinant is calculated using the channel matrix for each communication partner candidate, and the calculated determinant is used as the channel capacity for each base station apparatus or antenna, so there is no need to perform singular value decomposition processing. Therefore, it is possible to reduce the amount of calculation and reduce power consumption in the mobile station apparatus.

本発明の第４の態様に係る移動局装置は、上記第３の態様において、前記取得手段は、通信待ち受け時に前記チャネル行列に基づく行列の行列式を通信相手候補ごとのチャネル容量として算出する一方、通信開始後はチャネル推定結果からパスごとの特異値を算出し、所定の閾値以上の特異値の数を通信相手候補ごとのチャネル容量として算出する構成を採る。   In the mobile station apparatus according to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the acquisition unit calculates a determinant of a matrix based on the channel matrix as a channel capacity for each communication partner candidate when waiting for communication. After communication starts, a singular value for each path is calculated from the channel estimation result, and the number of singular values greater than or equal to a predetermined threshold is calculated as the channel capacity for each communication partner candidate.

この構成によれば、通信待ち受け時には行列式をチャネル容量とする一方、通信開始後は特異値分解処理によってチャネル容量を算出するため、通信待ち受け時の処理負荷を増加させずにあらかじめ選択基地局装置または通信相手のアンテナを決定しておくことができるとともに、通信開始後は選択基地局装置または通信相手のアンテナの決定の精度を向上することができる。   According to this configuration, the determinant is used as the channel capacity when waiting for communication, and the channel capacity is calculated by singular value decomposition processing after the start of communication. Therefore, the base station apparatus can be selected in advance without increasing the processing load when waiting for communication. Alternatively, the communication partner antenna can be determined in advance, and the accuracy of determination of the selected base station apparatus or communication partner antenna can be improved after the start of communication.

本発明の第５の態様に係る移動局装置は、上記第１の態様において、前記取得手段は、受信信号を用いて通信相手候補ごとに遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成部と、生成された遅延プロファイルを参照して、各通信相手候補に対応するパス数を通信相手候補ごとのチャネル容量として計数するパス数計数部と、を有する構成を採る。   The mobile station apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the mobile station apparatus according to the first aspect, wherein the acquisition unit is generated with a delay profile generation unit that generates a delay profile for each communication partner candidate using a received signal. A configuration having a path number counting unit that refers to the delay profile and counts the number of paths corresponding to each communication partner candidate as the channel capacity for each communication partner candidate is adopted.

この構成によれば、通信相手候補ごとの遅延プロファイルを参照して、各通信相手候補に対応するパス数を通信相手候補ごとのチャネル容量とするため、特異値分解処理を行う必要がなく、容易な処理で選択基地局装置または通信相手のアンテナを決定し、移動局装置における消費電力の低減を図ることができる。   According to this configuration, the delay profile for each communication partner candidate is referred to, and the number of paths corresponding to each communication partner candidate is set as the channel capacity for each communication partner candidate. The selected base station apparatus or the communication partner antenna can be determined through simple processing, and the power consumption of the mobile station apparatus can be reduced.

本発明の第６の態様に係る移動局装置は、上記第５の態様において、前記取得手段は、受信信号を用いて通信相手候補ごとの受信品質を測定する受信品質測定部、をさらに有し、前記パス数計数部は、測定された受信品質が所定の閾値以上である通信相手候補のみに対応するパス数を計数する構成を採る。   The mobile station apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the mobile station apparatus according to the fifth aspect, wherein the acquisition means further includes a reception quality measuring unit that measures reception quality for each communication partner candidate using a received signal. The path number counting unit is configured to count the number of paths corresponding only to communication partner candidates whose measured reception quality is equal to or higher than a predetermined threshold.

この構成によれば、受信品質が所定の閾値以上である通信相手候補のみに対応するパス数を計数するため、受信品質が劣悪である基地局装置やアンテナが選択基地局装置や通信相手のアンテナとならないように除外しておくことができ、より確実にスループットを改善できる通信相手を選択することができる。   According to this configuration, since the number of paths corresponding only to communication partner candidates whose reception quality is equal to or higher than a predetermined threshold is counted, the base station apparatus or antenna with poor reception quality is the selected base station apparatus or communication partner antenna. Therefore, it is possible to select a communication partner that can improve the throughput more reliably.

本発明の第７の態様に係る移動局装置は、上記第１の態様において、前記選択手段は、スロット周期で通信相手を選択する構成を採る。   The mobile station apparatus according to a seventh aspect of the present invention employs a configuration in which, in the first aspect, the selection means selects a communication partner with a slot period.

この構成によれば、スロット周期で通信相手を選択するため、ハンドオーバ領域に移動局装置が位置する場合にＦＣＳを行って、常にスループットが高い状態に保つことができる。   According to this configuration, since the communication partner is selected in the slot period, FCS can be performed when the mobile station apparatus is located in the handover area, and the throughput can always be kept high.

本発明の第８の態様に係る移動局装置は、上記第１の態様において、前記受信手段は、複数の通信相手候補がＭＩＭＯ通信を行うか否かを示すＭＩＭＯ適用／非適用情報を受信し、前記選択手段は、前記複数の通信相手候補すべてがＭＩＭＯ通信を行う場合にチャネル容量が最大の通信相手候補を通信相手として選択する一方、１つの通信相手候補がＭＩＭＯ通信を行わない場合に受信品質が最大の通信相手候補を通信相手として選択する構成を採る。   In the mobile station apparatus according to the eighth aspect of the present invention, in the first aspect, the receiving means receives MIMO application / non-application information indicating whether or not a plurality of communication partner candidates perform MIMO communication. The selection means selects a communication partner candidate having the largest channel capacity as a communication partner when all of the plurality of communication partner candidates perform MIMO communication, while receiving when one communication partner candidate does not perform MIMO communication. A configuration is adopted in which a communication partner candidate having the highest quality is selected as a communication partner.

この構成によれば、通信相手候補がＭＩＭＯ通信を行うか否かに応じて選択されたチャネル容量および受信品質のいずれか一方から通信相手が選択されるため、ＭＩＭＯ通信を行わない基地局装置がある場合でも、移動局装置は、確実かつ高速にセル選択を行うことができる。   According to this configuration, since the communication partner is selected from one of the channel capacity and the reception quality selected according to whether or not the communication partner candidate performs MIMO communication, the base station apparatus that does not perform MIMO communication can be selected. Even in some cases, the mobile station apparatus can perform cell selection reliably and at high speed.

本発明の第９の態様に係る通信相手選択方法は、ＭＩＭＯ通信を適用する移動体通信システムにおいて通信相手を選択する通信相手選択方法であって、複数の通信相手候補から送信される信号を受信するステップと、受信された信号を用いて前記信号が伝搬されるパスの受信品質またはパス数を示す通信相手候補ごとのチャネル容量を取得するステップと、取得されたチャネル容量が最大の通信相手候補を通信相手として選択するステップと、を有するようにした。   A communication partner selection method according to a ninth aspect of the present invention is a communication partner selection method for selecting a communication partner in a mobile communication system to which MIMO communication is applied, and receives signals transmitted from a plurality of communication partner candidates. Obtaining a channel capacity for each communication partner candidate indicating the reception quality or number of paths of the path through which the signal is propagated using the received signal, and a communication partner candidate having the largest acquired channel capacity. Selecting as a communication partner.

この方法によれば、受信信号を用いてパスの受信品質またはパス数を示すチャネル容量が最大のセルまたはセクタに対応する基地局装置またはアンテナを通信相手として選択するため、独立したパスごとの品質または量が大きい基地局装置またはアンテナと通信することになり、移動局装置において、空間多重された信号を正確に分離することが可能となる。したがって、ＭＩＭＯ通信において、ハンドオーバ領域におけるスループットを確実に改善し、セルカバレッジを拡大することができる。   According to this method, since the base station apparatus or antenna corresponding to the cell or sector having the maximum channel capacity indicating the reception quality or number of paths using the received signal is selected as the communication partner, the quality for each independent path Alternatively, communication is performed with a base station apparatus or an antenna having a large amount, and the mobile station apparatus can accurately separate the spatially multiplexed signals. Therefore, in the MIMO communication, the throughput in the handover area can be reliably improved and the cell coverage can be expanded.

本発明の移動局装置および通信相手選択方法は、ＭＩＭＯ通信において、ハンドオーバ領域におけるスループットを確実に改善し、セルカバレッジを拡大することができ、例えばＭＩＭＯ通信が適用されるシステムにおいて通信相手となる基地局装置またはアンテナを選択する移動局装置および通信相手選択方法などに有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The mobile station apparatus and communication partner selection method of the present invention can reliably improve throughput in the handover area and expand cell coverage in MIMO communication. For example, a base station serving as a communication partner in a system to which MIMO communication is applied. This is useful for a mobile station apparatus and a communication partner selection method for selecting a station apparatus or an antenna.

本発明の実施の形態に係る移動体通信システムの一例を示す図The figure which shows an example of the mobile communication system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態１に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図The block diagram which shows the principal part structure of the mobile station apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 実施の形態１に係る移動局装置による基地局装置選択動作を示すシーケンス図Sequence diagram showing base station apparatus selection operation by mobile station apparatus according to Embodiment 1 本発明の実施の形態２に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図The block diagram which shows the principal part structure of the mobile station apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図The block diagram which shows the principal part structure of the mobile station apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 実施の形態３に係る移動局装置による基地局装置選択動作を示すシーケンス図Sequence diagram showing base station apparatus selection operation by mobile station apparatus according to Embodiment 3 本発明の実施の形態４に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図The block diagram which shows the principal part structure of the mobile station apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. 実施の形態４に係る移動局装置による基地局装置選択動作を示すシーケンス図Sequence diagram showing base station apparatus selection operation by mobile station apparatus according to Embodiment 4 （ａ）ＦＣＳによる基地局装置選択動作の一例を示す図（ｂ）受信ＳＩＲの測定結果の一例を示す図(A) The figure which shows an example of the base station apparatus selection operation by FCS (b) The figure which shows an example of the measurement result of reception SIR

符号の説明Explanation of symbols

１０１ ＲＦ受信部
１０２ 復調部
１０３ 誤り訂正復号部
１０４−１、１０４−２ チャネル推定部
１０５−１、１０５−２ 特異値分解処理部
１０６−１、１０６−２、５０１−１、５０１−２ チャネル容量算出部
１０７ セル選択部
１０８ 多重部
１０９ 誤り訂正符号化部
１１０ 変調部
１１１ ＲＦ送信部
６０１−１、６０１−２ 遅延プロファイル生成部
６０２−１、６０２−２ 受信品質測定部
６０３ 閾値処理部
６０４−１、６０４−２ パス数計数部
８０１ ＭＩＭＯ適用／非適用情報抽出部
８０２ 切替部 101 RF receiving unit 102 demodulating unit 103 error correction decoding unit 104-1 and 104-2 channel estimation unit 105-1 and 105-2 singular value decomposition processing units 106-1 and 106-2, 501-1 and 501-2 channels Capacity calculation unit 107 Cell selection unit 108 Multiplexing unit 109 Error correction coding unit 110 Modulation unit 111 RF transmission unit 601-1, 601-2 Delay profile generation unit 602-1, 602-2 Reception quality measurement unit 603 Threshold processing unit 604 -1, 604-2 Pass number counting unit 801 MIMO application / non-application information extraction unit 802 switching unit

Claims (8)

ＭＩＭＯ通信を適用する移動体通信システムにおいて通信相手を選択する移動局装置であって、
複数の通信相手候補から送信される信号を受信する受信手段と、
受信された信号を用いて前記信号が伝搬されるパスの受信品質またはパス数を示す通信相手候補ごとのチャネル容量を取得する取得手段と、
取得されたチャネル容量が最大の通信相手候補を通信相手として選択する選択手段と、
を有し、
前記受信手段は、
複数の通信相手候補がＭＩＭＯ通信を行うか否かを示すＭＩＭＯ適用／非適用情報を受信し、
前記選択手段は、
前記複数の通信相手候補すべてがＭＩＭＯ通信を行う場合にチャネル容量が最大の通信相手候補を通信相手として選択する一方、１つの通信相手候補がＭＩＭＯ通信を行わない場合に受信品質が最大の通信相手候補を通信相手として選択する、
ことを特徴とする移動局装置。 A mobile station apparatus for selecting a communication partner in a mobile communication system to which MIMO communication is applied,
Receiving means for receiving signals transmitted from a plurality of communication partner candidates;
Obtaining means for obtaining channel capacity for each communication partner candidate indicating the reception quality or the number of paths of the path through which the signal is propagated using the received signal;
A selection means for selecting a communication partner candidate having the largest acquired channel capacity as a communication partner;
I have a,
The receiving means includes
Receiving MIMO application / non-application information indicating whether or not a plurality of communication partner candidates perform MIMO communication;
The selection means includes
When all of the plurality of communication partner candidates perform MIMO communication, the communication partner candidate with the largest channel capacity is selected as the communication partner, while when one communication partner candidate does not perform MIMO communication, the communication partner with the maximum reception quality Select candidates as communication partners,
A mobile station apparatus. 前記取得手段は、
受信信号を用いて通信相手候補ごとにチャネル推定を行うチャネル推定部と、
チャネル推定結果からパスごとの受信品質を示す特異値を算出する特異値分解処理部と、
算出されたパスごとの特異値のうち、所定の閾値以上の特異値の数を通信相手候補ごとのチャネル容量として算出するチャネル容量算出部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の移動局装置。 The acquisition means includes
A channel estimation unit that performs channel estimation for each communication partner candidate using a received signal;
A singular value decomposition processing unit that calculates a singular value indicating reception quality for each path from the channel estimation result;
Of the calculated singular values for each path, a channel capacity calculating unit that calculates the number of singular values equal to or greater than a predetermined threshold as channel capacity for each communication partner candidate;
The mobile station apparatus according to claim 1, further comprising: 前記取得手段は、
受信信号を用いて通信相手候補ごとにチャネル推定を行うチャネル推定部と、
チャネル推定によって得られるチャネル行列に基づく行列の行列式を通信相手候補ごとのチャネル容量として算出するチャネル容量算出部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の移動局装置。 The acquisition means includes
A channel estimation unit that performs channel estimation for each communication partner candidate using a received signal;
A channel capacity calculation unit that calculates a determinant of a matrix based on a channel matrix obtained by channel estimation as a channel capacity for each communication partner candidate;
The mobile station apparatus according to claim 1, further comprising: 前記取得手段は、
通信待ち受け時に前記チャネル行列に基づく行列の行列式を通信相手候補ごとのチャネル容量として算出する一方、
通信開始後はチャネル推定結果からパスごとの特異値を算出し、所定の閾値以上の特異値の数を通信相手候補ごとのチャネル容量として算出する、ことを特徴とする請求項３記載の移動局装置。 The acquisition means includes
While calculating the determinant of the matrix based on the channel matrix at the time of communication standby as the channel capacity for each communication partner candidate,
The mobile station according to claim 3, wherein after starting communication, a singular value for each path is calculated from a channel estimation result, and a number of singular values equal to or greater than a predetermined threshold is calculated as a channel capacity for each communication partner candidate. apparatus. 前記取得手段は、
受信信号を用いて通信相手候補ごとに遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成部と、
生成された遅延プロファイルを参照して、各通信相手候補に対応するパス数を通信相手候補ごとのチャネル容量として計数するパス数計数部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の移動局装置。 The acquisition means includes
A delay profile generator that generates a delay profile for each communication partner candidate using the received signal;
With reference to the generated delay profile, a path number counting unit that counts the number of paths corresponding to each communication partner candidate as the channel capacity for each communication partner candidate;
The mobile station apparatus according to claim 1, further comprising: 前記取得手段は、
受信信号を用いて通信相手候補ごとの受信品質を測定する受信品質測定部、をさらに有し、
前記パス数計数部は、
測定された受信品質が所定の閾値以上である通信相手候補のみに対応するパス数を計数することを特徴とする請求項５記載の移動局装置。 The acquisition means includes
A reception quality measuring unit that measures reception quality for each communication partner candidate using the received signal;
The pass number counting unit
6. The mobile station apparatus according to claim 5, wherein the number of paths corresponding only to communication partner candidates whose measured reception quality is equal to or higher than a predetermined threshold is counted. 前記選択手段は、
スロット周期で通信相手を選択することを特徴とする請求項１記載の移動局装置。 The selection means includes
The mobile station apparatus according to claim 1, wherein a communication partner is selected at a slot period. ＭＩＭＯ通信を適用する移動体通信システムにおいて通信相手を選択する通信相手選択方法であって、
複数の通信相手候補から送信される信号を受信する受信ステップと、
受信された信号を用いて前記信号が伝搬されるパスの受信品質またはパス数を示す通信相手候補ごとのチャネル容量を取得する取得ステップと、
取得されたチャネル容量が最大の通信相手候補を通信相手として選択する選択ステップと、
を有し、
前記受信ステップは、
複数の通信相手候補がＭＩＭＯ通信を行うか否かを示すＭＩＭＯ適用／非適用情報を受信し、
前記選択ステップは、
前記複数の通信相手候補すべてがＭＩＭＯ通信を行う場合にチャネル容量が最大の通信相手候補を通信相手として選択する一方、１つの通信相手候補がＭＩＭＯ通信を行わない場合に受信品質が最大の通信相手候補を通信相手として選択する、
ことを特徴とする通信相手選択方法。 A communication partner selection method for selecting a communication partner in a mobile communication system to which MIMO communication is applied,
A receiving step for receiving signals transmitted from a plurality of communication partner candidates;
An acquisition step of acquiring a channel capacity for each communication partner candidate indicating the reception quality or the number of paths through which the signal is propagated using the received signal;
A selection step of selecting a communication partner candidate having the largest acquired channel capacity as a communication partner;
I have a,
The receiving step includes
Receiving MIMO application / non-application information indicating whether or not a plurality of communication partner candidates perform MIMO communication;
The selection step includes
When all of the plurality of communication partner candidates perform MIMO communication, the communication partner candidate with the largest channel capacity is selected as the communication partner, while when one communication partner candidate does not perform MIMO communication, the communication partner with the maximum reception quality Select candidates as communication partners,
A communication partner selection method characterized by the above.
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