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技術 通信システム、通信方法、移動局の送信方法、移動局装置及び基地局装置

出願人 シャープ株式会社
発明者 吉本貴司横枕梢山田良太加藤勝也窪田稔
出願日 2012年7月13日 (8年4ヶ月経過) 出願番号 2012-157407
公開日 2014年2月3日 (6年9ヶ月経過) 公開番号 2014-022815
状態 特許登録済
技術分野 時分割方式以外の多重化通信方式 伝送一般の監視、試験 無線伝送方式一般(ダイバーシチ方式等) 移動無線通信システム
主要キーワード 左上がり斜線 右上がり斜線 チップ制御回路 割当位置 帯域制限信号 ランク数 ユーザ帯域 重み付け制御
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図面 (20)

課題

基地局装置間で協調して通信する通信システムにおけるフィードバックを効率よくすることができるようにする。

解決手段

フィードバック情報生成部208は、チャネル推定部206から入力されたチャネル推定値表現するために用いる情報量を、各基地局装置に応じて調節する機能を有する。すなわち、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル推定値を表現するために用いるフィードバック情報量或いは自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル推定値を表現するために用いるフィードバック情報量のうち、一方のチャネル推定値を表現するために用いるフィードバック情報量を他方のチャネル推定値を表現するために用いるフィードバック情報量よりも減らすように調整する。

概要

背景

携帯電話無線LANなどの無線通信システムでは、通信エリア拡張のため、複数の基地局装置(eNB;eNodeB)などをセルラ構成に配置している。各基地局装置移動局装置(UE;User Equipment)と接続可能な範囲(通信サービスエリア)はセルと呼ばれる。また、前記セルは、さらにいくつかの範囲に分割される。この分割後の範囲はセクタと呼ばれる。各基地局装置は、セル及びセクタを単位として、移動局装置との接続を管理する。

かかる無線通信システムでは、各基地局装置などが構成するセル間、或いはセクタ間干渉が生じる(以下、セル間干渉と呼ぶ)。このため、セル全体のスループット、あるいはセル端に位置する移動局装置のユーザスループットが低下する等の問題が生じる。

かかる問題を解決する手段として、基地局装置間で協調して通信する協調マルチポイント送受信(CoMP:Coordinated Multiple Point Transmission/Reception)がある(非特許文献1)。

図16は、CoMPの一例を示す図である。
図16では、セルラを構成する基地局装置1000−1及び基地局装置1000−2は各々、セル範囲1000−1a、1000−2aを有する。移動局装置2000−1及び2000−2は各々、基地局装置1000−1及び基地局装置1000−2と接続する。

そして、基地局装置1000−1は、移動局装置2000−1に指向性を有し、移動局装置2000−2に干渉とならないような重み係数乗算した信号を、移動局装置2000−1に送信する(r11−1)。また、基地局装置1000−2は、移動局装置2000−2に指向性を有し、移動局装置2000−1に干渉とならないような送信重みを乗算した信号を、移動局装置2000−2に送信する(r22−1)。これにより、セル間干渉を抑圧することが可能となる。かかる送信重みを乗算することをプレコーディングと呼ぶ。

ここで、前記送信重み係数を算出するためには、基地局装置及び移動局装置間チャネル情報が必要となる。
たとえば、周波数分割複信(Frequency Division Duplex)では、移動局装置は、基地局装置が送信したチャネル伝搬路測定用パイロット信号LTEでは参照信号Reference Signal)を用いて、前記チャネルを推定する。そして、移動局装置は、前記チャネル情報を基地局装置にフィードバックする

図16では、移動局装置1000−iと基地局装置1000−jのチャネルをHijとすると、移動局装置2000−1は、H11、H12を推定し、前記チャネルを基地局装置1000−1にフィードバックする(r11−2)。また、移動局装置2000−2は、H21、H22を推定し、前記チャネルを基地局装置1000−2にフィードバックする(r22−2)。係るフィードバックの具体的方法の例としては、特許文献1に開示されている。

概要

基地局装置間で協調して通信する通信システムにおけるフィードバックを効率よくすることができるようにする。フィードバック情報生成部208は、チャネル推定部206から入力されたチャネル推定値表現するために用いる情報量を、各基地局装置に応じて調節する機能を有する。すなわち、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル推定値を表現するために用いるフィードバック情報量或いは自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル推定値を表現するために用いるフィードバック情報量のうち、一方のチャネル推定値を表現するために用いるフィードバック情報量を他方のチャネル推定値を表現するために用いるフィードバック情報量よりも減らすように調整する。

目的

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、基地局装置間で協調して通信する通信システムにおけるフィードバックを効率よくすることができる通信システム、通信方法移動局送信方法、移動局装置及び基地局装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも1つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が協調して、移動局装置に信号を送信する通信ステムであって、前記移動局装置は、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報とを推定するチャネル推定部と、前記チャネル推定部が推定したチャネル情報を用いて、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報とを生成するフィードバック情報生成部と、前記フィードバック情報を基地局装置に送信する送信部とを備え、前記フィードバック情報生成部は、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量が異なり、前記複数の基地局装置うちいずれかの基地局装置は、前記フィードバック情報を用いて、各基地局装置自基地局装置に接続している移動局装置に送信する送信データ乗算する送信重み係数を算出する重み係数算出部を備え、前記複数の基地局装置は、前記送信データに前記送信重み係数を乗算するプレコーディング部を備えること、を特徴とする通信システム。

請求項2

前記フィードバック情報生成部は、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量が、自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量より少ないこと、を特徴とする請求項1に記載の通信システム。

請求項3

前記フィードバック情報生成部は、前記チャネル推定部が推定したチャネル情報を量子化することによりフィードバック情報を生成し、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報の量子化ビット数が、自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報の量子化ビット数と異なること、を特徴とする請求項1に記載の通信システム。

請求項4

前記フィードバック情報生成部は、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報の量子化ビット数が、自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報の量子化ビット数より少ないこと、を特徴とする請求項3に記載の通信システム。

請求項5

前記フィードバック情報生成部は、前記チャネル推定部が推定したチャネル情報を圧縮することによりフィードバック情報を生成し、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報の圧縮率が、自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報の圧縮率と異なること、を特徴とする請求項1に記載の通信システム。

請求項6

前記フィードバック情報生成部は、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報の圧縮率が、自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報の圧縮率より大きいこと、を特徴とする請求項5に記載の通信システム。

請求項7

前記移動局装置は、上りリンク制御信号を生成する制御信号生成部を備え、前記送信部は、前記上りリンク制御信号を基地局装置に送信し、前記制御信号生成部は、前記フィードバック情報を含む制御信号のための制御信号フォーマットを有すること、を特徴とする請求項1の通信システム。

請求項8

前記移動局装置は、上りリンク制御信号を生成する制御信号生成部を備え、前記送信部は、前記上りリンク制御信号を基地局装置に送信し、前記制御信号生成部は、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報を含む制御信号フォーマットと前記自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報とを含む制御信号フォーマットと有すること、を特徴とする請求項1に記載の通信システム。

請求項9

前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報を含む制御信号フォーマットと、前記自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報を含む制御信号フォーマットとは、OFDMシンボル数が異なる制御信号フォーマットであることを特徴とする請求項8に記載の通信システム。

請求項10

前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報を含む制御信号フォーマットと、前記自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報を含む制御信号フォーマットとは、サブキャリア数が異なる制御信号フォーマットであること、を特徴とする請求項8に記載の通信システム。

請求項11

複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも1つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が協調して、移動局装置に信号を送信する通信システムの移動局装置であって、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報とを推定するチャネル推定部と、前記チャネル推定部が推定したチャネル情報を用いて、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報とを生成するフィードバック情報生成部と、前記フィードバック情報を基地局装置に送信する送信部とを備え、前記フィードバック情報生成部は、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量が異なること、を特徴とする移動局装置。

請求項12

複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも1つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が協調して、移動局装置に信号を送信する通信方法であって、前記移動局装置は、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報とを推定するチャネル推定過程と、前記チャネル推定過程で推定したチャネル情報を用いて、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報とを生成するフィードバック情報生成過程と、前記フィードバック情報を基地局装置に送信する送信過程とを有し、前記フィードバック情報生成過程により生成される、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量が異なり、前記複数の基地局装置うちいずれかの基地局装置は、前記フィードバック情報を用いて、各基地局装置が自基地局装置に接続している移動局装置に送信する送信データに乗算する送信重み係数を算出する重み係数算出過程を有し、前記複数の基地局装置は、前記送信データに前記送信重み係数を乗算するプレコーディング過程を有すること、を特徴とする通信方法。

請求項13

複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも1つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が協調して、移動局装置に信号を送信する通信システムの移動局装置の送信方法であって、前記移動局装置は、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報とを推定するチャネル推定過程と、前記チャネル推定過程で推定したチャネル情報を用いて、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報とを生成するフィードバック情報生成過程と、前記フィードバック情報を基地局装置に送信する送信過程を有し、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量が異なること、を特徴とする送信方法。

請求項14

複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも1つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が協調して、移動局装置に信号を送信する通信システムの基地局装置であって、前記移動局装置は、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報とを推定するチャネル推定部と、前記チャネル推定部が推定したチャネル情報を用いて、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報とを生成するフィードバック情報生成部と、前記フィードバック情報を基地局装置に送信する送信部とを備え、前記フィードバック情報生成部は、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量が異なり、前記複数の基地局装置うちいずれかの基地局装置は、前記フィードバック情報を用いて、各基地局装置が自基地局装置に接続している移動局装置に送信する送信データに乗算する送信重み係数を算出する重み係数算出部を備え、前記複数の基地局装置は、前記送信データに前記送信重み係数を乗算するプレコーディング部を備えること、を特徴とする基地局装置。

技術分野

0001

本発明は、無線通信において基地局装置間で協調して通信する通信システム通信方法移動局送信方法移動局装置及び基地局装置に関する。

背景技術

0002

携帯電話無線LANなどの無線通信システムでは、通信エリア拡張のため、複数の基地局装置(eNB;eNodeB)などをセルラ構成に配置している。各基地局装置が移動局装置(UE;User Equipment)と接続可能な範囲(通信サービスエリア)はセルと呼ばれる。また、前記セルは、さらにいくつかの範囲に分割される。この分割後の範囲はセクタと呼ばれる。各基地局装置は、セル及びセクタを単位として、移動局装置との接続を管理する。

0003

かかる無線通信システムでは、各基地局装置などが構成するセル間、或いはセクタ間干渉が生じる(以下、セル間干渉と呼ぶ)。このため、セル全体のスループット、あるいはセル端に位置する移動局装置のユーザスループットが低下する等の問題が生じる。

0004

かかる問題を解決する手段として、基地局装置間で協調して通信する協調マルチポイント送受信(CoMP:Coordinated Multiple Point Transmission/Reception)がある(非特許文献1)。

0005

図16は、CoMPの一例を示す図である。
図16では、セルラを構成する基地局装置1000−1及び基地局装置1000−2は各々、セル範囲1000−1a、1000−2aを有する。移動局装置2000−1及び2000−2は各々、基地局装置1000−1及び基地局装置1000−2と接続する。

0006

そして、基地局装置1000−1は、移動局装置2000−1に指向性を有し、移動局装置2000−2に干渉とならないような重み係数乗算した信号を、移動局装置2000−1に送信する(r11−1)。また、基地局装置1000−2は、移動局装置2000−2に指向性を有し、移動局装置2000−1に干渉とならないような送信重みを乗算した信号を、移動局装置2000−2に送信する(r22−1)。これにより、セル間干渉を抑圧することが可能となる。かかる送信重みを乗算することをプレコーディングと呼ぶ。

0007

ここで、前記送信重み係数を算出するためには、基地局装置及び移動局装置間チャネル情報が必要となる。
たとえば、周波数分割複信(Frequency Division Duplex)では、移動局装置は、基地局装置が送信したチャネル伝搬路測定用パイロット信号LTEでは参照信号Reference Signal)を用いて、前記チャネルを推定する。そして、移動局装置は、前記チャネル情報を基地局装置にフィードバックする

0008

図16では、移動局装置1000−iと基地局装置1000−jのチャネルをHijとすると、移動局装置2000−1は、H11、H12を推定し、前記チャネルを基地局装置1000−1にフィードバックする(r11−2)。また、移動局装置2000−2は、H21、H22を推定し、前記チャネルを基地局装置1000−2にフィードバックする(r22−2)。係るフィードバックの具体的方法の例としては、特許文献1に開示されている。

0009

国際公開第2011/158943号

先行技術

0010

3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Further Advancements for E−UTRA Physical Layer Aspects (Release 9)、3GPP TR 36.814 V9.0.0(2010−03)、2010年3月 URL: http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/36814.htm

発明が解決しようとする課題

0011

ところで、近年、大容量サービスの増加などによるトラフィック量増加に伴い、無線通信システムにおける伝送レート高速化、システムスループット増大、トラフィックの分散が要求されている。これらの要求を充たす手段として、主基地局装置マクロ基地局)が構成するマクロセルの範囲の一部又は全部と、マクロ基地局より最大送信電力が小さい小電力基地局ピコセル基地局フェムトセル基地局など)のセルの範囲とを重複するように、複数の基地局装置を配置することが提案されている(ヘテロジーニアス・ネットワーク、非特許文献1)。ヘテロジーニアス・ネットワークでは、移動局装置は、これらの基地局装置のうち、受信電力、SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)が大きくなる基地局装置と接続することで、伝送レートの高速化、システムスループットの増大、トラフィックの分散が見込める。

0012

しかし、ヘテロジーニアス・ネットワークでは、送信電力が異なる基地局装置が複雑に配置されるため、セル間干渉の干渉源が増加する。このため、ヘテロジーニアス・ネットワークにCoMPを適用すると、チャネル情報のフィードバック量が増加するという問題がある。また、フィードバック量を制限すると、セル間干渉を充分に抑圧できない。

0013

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、基地局装置間で協調して通信する通信システムにおけるフィードバックを効率よくすることができる通信システム、通信方法、移動局の送信方法、移動局装置及び基地局装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0014

上述した課題を解決するために本発明の態様に係る通信システム、通信方法、基地局装置及び移動局装置の各構成は、次の通りである。

0015

本発明の一態様は、複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも1つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が協調して、移動局装置に信号を送信する通信システムであって、
前記移動局装置は、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報とを推定するチャネル推定部と、前記チャネル推定部が推定したチャネル情報を用いて、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報とを生成するフィードバック情報生成部と、前記フィードバック情報を基地局装置に送信する送信部とを備え、前記フィードバック情報生成部は、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量が異なり、
前記複数の基地局装置うちいずれかの基地局装置は、前記フィードバック情報を用いて、各基地局装置が自基地局装置に接続している移動局装置に送信する送信データに乗算する送信重み係数を算出する重み係数算出部を備え、
前記複数の基地局装置は、前記送信データに前記送信重み係数を乗算するプレコーディング部を備えることを特徴とする。

0016

また、本発明の一態様に係る通信システムにおいて、前記フィードバック情報生成部は、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量が、自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量より少なくしてもよい。

0017

また、本発明の一態様に係る通信システムにおいて、前記フィードバック情報生成部は、前記チャネル推定部が推定したチャネル情報を量子化することによりフィードバック情報を生成し、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報の量子化ビット数が、自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報の量子化ビット数と異なること を特徴とする。
さらに前記フィードバック情報生成部は、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報の量子化ビット数が、自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報の量子化ビット数より少なくしてもよい。

0018

また、本発明の一態様に係る通信システムにおいて、前記フィードバック情報生成部は、前記チャネル推定部が推定したチャネル情報を圧縮することによりフィードバック情報を生成し、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報の圧縮率が、自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報の圧縮率と異なることを特徴とする。
さらに、前記フィードバック情報生成部は、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報の圧縮率が、自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報の圧縮率より大きくしてもよい。

0019

また、本発明の一態様に係る通信システムにおいて、前記移動局装置は、上りリンク制御信号を生成する制御信号生成部を備え、前記送信部は、前記上りリンク制御信号を基地局装置に送信し、前記制御信号生成部は、前記フィードバック情報を含む制御信号のための制御信号フォーマットを有していてもよい。

0020

また、本発明の一態様に係る通信システムにおいて、前記移動局装置は、上りリンク制御信号を生成する制御信号生成部を備え、前記送信部は、前記上りリンク制御信号を基地局装置に送信し、前記制御信号生成部は、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報を含む制御信号フォーマットと前記自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報とを含む制御信号フォーマットと有していてもよい。
さらに、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報を含む制御信号フォーマットと、前記自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報を含む制御信号フォーマットとは、OFDMシンボル数が異なる制御信号フォーマットであってもよい。
また、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報を含む制御信号フォーマットと、前記自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報を含む制御信号フォーマットとは、サブキャリア数が異なる制御信号フォーマットであってもよい。

0021

また、本発明の一態様は、複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも1つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が協調して、移動局装置に信号を送信する通信システムの移動局装置であって、
自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報とを推定するチャネル推定部と、前記チャネル推定部が推定したチャネル情報を用いて、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報とを生成するフィードバック情報生成部と、前記フィードバック情報を基地局装置に送信する送信部とを備え、前記フィードバック情報生成部は、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量が異なることを特徴とする。

0022

また、本発明の一態様は、複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも1つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が協調して、移動局装置に信号を送信する通信方法であって、
前記移動局装置は、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報とを推定するチャネル推定過程と、前記チャネル推定過程で推定したチャネル情報を用いて、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報とを生成するフィードバック情報生成過程と、前記フィードバック情報を基地局装置に送信する送信過程とを有し、前記フィードバック情報生成過程により生成される、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量が異なり、
前記複数の基地局装置うちいずれかの基地局装置は、前記フィードバック情報を用いて、各基地局装置が自基地局装置に接続している移動局装置に送信する送信データに乗算する送信重み係数を算出する重み係数算出過程を有し、
前記複数の基地局装置は、前記送信データに前記送信重み係数を乗算するプレコーディング過程を有することを特徴とする。

0023

また、本発明の一態様は、複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも1つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が協調して、移動局装置に信号を送信する通信システムの移動局装置の送信方法であって、
前記移動局装置は、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報とを推定するチャネル推定過程と、前記チャネル推定過程で推定したチャネル情報を用いて、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報とを生成するフィードバック情報生成過程と、前記フィードバック情報を基地局装置に送信する送信過程を有し、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量が異なることを特徴とする。

0024

本発明の一態様は、複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも1つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が協調して、移動局装置に信号を送信する通信システムの基地局装置であって、
前記移動局装置は、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報とを推定するチャネル推定部と、前記チャネル推定部が推定したチャネル情報を用いて、自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報とを生成するフィードバック情報生成部と、前記フィードバック情報を基地局装置に送信する送信部とを備え、前記フィードバック情報生成部は、前記自移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量と自移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を通知するためのフィードバック情報量が異なり、
前記複数の基地局装置うちいずれかの基地局装置は、前記フィードバック情報を用いて、各基地局装置が自基地局装置に接続している移動局装置に送信する送信データに乗算する送信重み係数を算出する重み係数算出部を備え、
前記複数の基地局装置は、前記送信データに前記送信重み係数を乗算するプレコーディング部を備えることを特徴とする。

発明の効果

0025

本発明によれば、基地局装置間で協調して通信を行うシステムにおいて、干渉抑圧効果をできるだけ維持しつつ、移動局装置が基地局装置に対してフィードバック情報を効率よく通知することができるという優れた効果を奏し得る。

図面の簡単な説明

0026

本発明の第1の実施形態に係る通信システムのセルラ構成を示す概略図である。
本発明の第1の実施形態に係る通信システムの下りリンクのチャネルを示す概略図である。
本発明の第1の実施形態に係るマスター基地局装置の構成を示す概略図である。
制御信号生成部が出力する制御信号のフォーマットの一例を示す概念図である。
重み付け制御部が送信重み係数及び受信重み係数を算出する処理の一例を示すフローチャートである。
本発明の第1の実施形態に係るスレーブ基地局装置の構成を示す概略図である。
本発明の第1の実施形態に係る移動局装置の構成を示す概略図である。
フィードバック情報生成部が量子化ビット数を調節する方法の一態様を示す図である。
基地局装置のリソースマッピング部におけるリソースマッピングの一例を示す図である。
通信システムのマスター基地局装置が送信重み係数及び受信重み係数を算出し、スレーブ基地局装置及び移動局装置に通知する動作例を示すシーケンス図である。
移動局装置が、基地局装置に送信する信号の全体のフレームフォーマットの一例である。
上りリンクフレームフォーマットの制御信号配置領域における制御信号フォーマットの一例である。
本発明の第2の実施形態の上りリンクフレームフォーマットの制御信号配置領域における制御信号フォーマットの一例を示す図である。
本発明の第2の実施形態の上りリンクフレームフォーマットの制御信号配置領域における制御信号フォーマットの別の一例を示す図である。
本発明の第3の実施形態の圧縮処理によりチャネル推定値からフィードバック情報を生成する一態様を示す図である。
本発明の第4の実施形態に係るフィードバック情報生成部の構成を示す概略図である。
チャネル情報を時間領域に変換して圧縮する方法の一態様を示す図である。
第5の実施形態に係る通信システムのマスター基地局装置が送信重み係数Vj及び受信重み係数Ukを算出し、スレーブ基地局装置及び移動局装置に通知する動作例を示すシーケンス図である。
CoMPの一例を示す図である。

実施例

0027

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

0028

<第1の実施形態>
第1の実施形態に係る通信システム1では、基地局装置100−j及び移動局装置200−kが、OFDM(orthogonal frequency division multiplexing;直交周波数分割多重)方式を用いてデータの伝送を行う例について説明する。尚、本実施形態ではこれに限らず、その他の伝送方式、例えば、SC−FDMA(single carrier−frequency division multiple access;単一キャリア周波数分割多元アクセス)、DFT−s−OFDM(discrete Fourier transform−spread−OFDM;離散フーリエ変換拡散OFDM)等のシングルキャリア伝送方式や、MC−CDMA(multiple carrier−code division multiple access;多重キャリア符号分割多重アクセス)等のマルチキャリア伝送方式を用いてもよい。また、第1の実施形態に係る通信システム1の例として、3GPP(Third Generation Partnership Project)によるWCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE−Advanced)やIEEE(The Institute of Electrical and Electronics engineers)によるWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)等のような無線通信システムを含むが、これらに限定されない。

0029

図1は、本発明の第1の実施形態に係る通信システムのセルラ構成を示す概略図である。第1の実施形態に係る通信システムは、複数の基地局装置100−j(jは任意の正整数であり、図1において、j=1〜3とする)と、複数の移動局装置200−k(kは任意の正整数であり、図1において、k=1〜3とする)を備えている。

0030

図1において、移動局装置200−kは、k=jとなる基地局装置100−jと無線接続されている。

0031

各基地局装置100−jは、自己のセル(100−ja)が他の基地局装置のセルと全域又は一部が重複するような構成で配置されている。基地局装置100−j間は、光ファイバインターネット回線その他有線回線(例えば、X2インターフェース)または無線回線等を用いたバックホール回線10−1、10−2により接続されている。

0032

図2は、本発明の第1の実施形態に係る通信システムの下りリンクのチャネルを示す概略図である。図2の基地局装置100−j及び移動局装置200−kは図1の基地局装置100−j及び移動局装置200−kに対応する。

0033

基地局装置100−jと移動局装置200−k間のチャネルは各々、Hkj(伝達関数)で表されている(k及びjは任意の正整数である。図1において、k=1〜3及びj=1〜3とする)。ここで、協調の対象となる基地局装置及び移動局装置間の前記チャネルHkjをシステム全体のチャネルと呼ぶ。

0034

移動局装置200−kは、k=jとなる基地局装置100−jが送信する信号が所望信号となる。また、移動局装置200−kは、k≠jとなる基地局装置100−jが送信する信号はセル間干渉となる。

0035

例えば、移動局装置200−1において、伝搬路H11を通って受信する基地局装置100−1からの送信信号が所望信号であり、伝搬路H12及び伝搬路H13を通って受信する基地局装置100−2及び基地局装置100−3からの送信信号がセル間干渉(非所望信号)となる。

0036

各基地局装置100−jは、自己が送信する送信信号に、基地局装置100−jと移動局装置200−kが協調して、互いに与える干渉を抑圧できるような送信重み係数Vjを乗算する。また、各移動局装置200−kは、基地局装置100−jと移動局装置200−kが協調して、互いに与える干渉を抑圧できるような受信重み係数Ukを受信信号に乗算する。

0037

以下、図2の通信システムにおいて、基地局装置100−1は、送信重み係数及び受信重み係数を算出する主基地局装置(マスター基地局装置)とし、基地局装置100−2及び基地局装置100−3は、マスター基地局装置の指示に従って協調動作する従基地局装置(スレーブ基地局装置)とする。

0038

なお、スレーブ基地局装置には、中継局装置アクセスポイントAP)など、本発明が実現するための処理が実行できる装置も含まれる。

0039

[マスター基地局装置]
次に、第1の実施形態に係るマスター基地局装置(基地局装置100−1)について説明する。

0040

マスター基地局装置(基地局装置100−1)は、図3に示すように、上位レイヤ101、符号化部102、変調部103、プレコーディング部104、重み係数制御部105、参照信号生成部106、制御信号生成部107、リソースマッピング部108、IDFT部109、GI挿入部110、送信部111、送信アンテナ部112、受信アンテナ部121、受信部122、制御信号検出部123を備えて構成される。尚、上記基地局装置100−1の一部或いは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行なうチップ制御回路(図示せず)を有する。

0041

上りリンクにおいて、基地局装置100−1は、受信アンテナ部121を介して、移動局装置200−1が送信した信号を受信する。前記基地局装置100−1が受信した信号には、チャネル情報(CSI、Channel Statement Information)などの制御信号(フィードバック情報)を含む信号を受信する。前記チャネル情報は、明示的なチャネル情報(Explicit CSI)とも表現される。

0042

また、前記制御信号には、基地局装置が下りリンクにおいて送信する送信信号のパラメータに関する情報を含めることができる。前記送信信号のパラメータに関する情報としては、チャネル品質指標(CQI:Channel Quality Indicator)、MIMO伝送ランク数空間多重数RI:Rank Indicator)、その他下りリンクのスケジューリングに関する情報などが該当する。

0043

スケジューリングとは、あるデータを送信するに際し、どの時間(タイミング)で、どの周波数帯域で送信するかを決定することをいい、スケジューリング情報とは、前記決定した時間、周波数帯域に関する情報をいう。例えば、LTE、LTE−Aでは、情報データ等をどのリソースブロック割り当てるかを決定することをいう。なお、リソースブロックとは、OFDM伝送においては、1つのサブキャリアと1つのOFDMシンボルから成る信号を配置する最小単位であるリソースエレメントを複数集めて構成される信号の割当て単位である。

0044

また、基地局装置100−1が受信する信号には、上りリンクのチャネル情報を測定するための参照信号が含まれる。前記参照信号は、LTE、LTE−AのSounding Reference signalなどを用いることができる。

0045

受信部122は、前記制御信号等を信号検出処理等のデジタル信号処理が可能な周波数帯ダウンコンバート無線周波数変換)し、さらにスプリアスを除去するフィルタリング処理を行ない、フィルタリング処理した信号をアナログ信号からデジタル信号に変換(Analog to Disital変換)を行なう。

0046

制御信号検出部123は、受信部122が出力した信号に対して復調処理及び復号処理等を行ない、制御信号を検出する。制御信号は、上りリンク制御チャネル(PUCCH;Physical Uplink Control Channel)や上りリンク共有チャネル(PUSCH;Physical Uplink Shared Channel)などから検出される。

0047

上位レイヤ101は、前記制御信号検出部123から入力された制御信号に含まれるチャネル情報を取得する。前記チャネル情報は、基地局装置100−1に接続する移動局装置200−1が測定したチャネル情報である。

0048

例えば、前記チャネル情報としては、上位レイヤ101は、基地局装置100−1と移動局装置200−1間のチャネル情報H11、基地局装置100−2と移動局装置200−1間のチャネル情報H12、基地局装置100−3と移動局装置200−1間のチャネル情報H13を取得する。

0049

なお、上位レイヤ101は、前記制御信号検出部123から入力された制御信号に含まれる送信信号のパラメータに関するもの(CQI、RI、その他スケジューリングに関する情報など)を取得することもできる。前記送信信号のパラメータに関するものとしては、自基地局装置に接続している移動局装置に送信する信号をスケジューリングするために用いるものがある。

0050

ここで、上位レイヤとは、OSI参照モデルで定義された通信機能の階層のうち、物理層(Physical Layer)よりも上位の機能の階層、例えば、データリンク層ネットワーク層等である。

0051

また、上位レイヤ101は、バックホール回線10−1、10−2を通して、スレーブ基地局装置(基地局装置100−2及び基地局装置100−3)からチャネル情報を取得する。

0052

例えば、上位レイヤ101は、基地局装置100−1と移動局装置200−2間のチャネル情報(チャネルH21に関する情報)、基地局装置100−2と移動局装置200−2間のチャネル情報(チャネルH22に関する情報)、基地局装置100−3と移動局装置200−2間のチャネル情報(チャネルH23に関する情報)は、バックホール回線10−1を通じて取得する。また、基地局装置100−1と移動局装置200−3間のチャネル情報(チャネルH31に関する情報)、基地局装置100−2と移動局装置200−3間のチャネル情報(チャネルH32に関する情報)、基地局装置100−3と移動局装置200−3間のチャネル情報(チャネルH33に関する情報)はバックホール回線10−2を通じて取得する。

0053

すなわち、マスター基地局装置は、各移動局装置200−kが協調制御を行う基地局装置(マスター基地局装置及びスレーブ基地局装置)との間のチャネル変動を推定した結果であるチャネル情報を取得する。

0054

また、上位レイヤ101は、バックホール回線10−1、10−2を通して、スレーブ基地局装置(基地局装置100−2及び基地局装置100−3)から、スレーブ基地局装置が下りリンクにおいて送信する送信信号のパラメータに関する情報(CQI、RI、その他スケジューリングに関する情報など)を取得することができる。この送信信号のパラメータに関するものは、スレーブ基地局装置が、自基地局装置に接続している移動局装置から取得したものである。

0055

また、上位レイヤ101には、上述により取得した送信信号のパラメータに関する情報(CQI、RI、その他スケジューリングに関する情報など)を用いて、マスター基地局装置100−1並びにスレーブ基地局装置が送信する信号のスケジューリングするスケジューリング部を含んでもよい。例えば、図2の通信システムにおいて、前記スケジューリング部は、基地局装置100−1が自基地局装置と接続している移動局装置200−1に送信する信号、基地局装置100−2が自基地局装置と接続している移動局装置200−2に送信する信号、基地局装置100−3が自基地局装置と接続している移動局装置200−3に送信する信号のスケジューリングをすることができる。

0056

なお、各スレーブ基地局装置が自局と接続している移動局装置に送信する信号におけるスケジューリングは、各スレーブ基地局装置が個別に行ってもよい。かかる場合、各スレーブ基地局装置は、前記スケジューリング結果をマスター基地局装置に通知することができる。

0057

また、上位レイヤ101は、取得したチャネル情報を重み係数制御部105に入力する。ここで、上位レイヤ101は、協調する基地局装置に関する情報(例えば、協調する基地局装置のID、協調する基地局装置数及び移動局装置数など)、前記スケジューリング結果を重み係数制御部105に入力する構成としても良い。また、上位レイヤ101は、送信信号のパラメータに関する情報(CQI、RI、その他スケジューリングに関する情報など)を重み係数制御部105に通知することもできる。

0058

また、上位レイヤ101は、後述する重み係数制御部105で算出した送信重み係数または/及び受信重み係数を、バックホール回線10−1及び10−2を通して、スレーブ基地局装置に通知する。基地局装置100−1の上位レイヤ101は、基地局装置100−2が送信信号に乗算する送信重み係数V2、または/及び、移動局装置200−2が受信信号に対して乗算する受信重み係数U2を、バックホール回線10−1を介して基地局装置100−2に通知する。基地局装置100−1の上位レイヤ101は、基地局装置100−3が送信信号に乗算する送信重み係数V3と、移動局装置200−3が受信信号に対して乗算する受信重み係数U3とを、バックホール回線10−2を介して基地局装置100−3に通知する。

0059

また、上位レイヤ101は、符号化部102に情報データを出力し、制御信号生成部107に制御データを出力する。

0060

尚、上位レイヤ101は、基地局装置100−1を構成する各部位が、機能を発揮するために必要なその他のパラメータも通知する。

0061

符号化部102は、上位レイヤ101から入力された情報データに対して誤り訂正符号化を行う。情報データは、例えば、通話に伴う音声信号撮影した画像を表す静止画像又は動画像信号文字メッセージ等である。符号化部102が誤り訂正符号化を行う際に用いる符号化方式は、例えば、ターボ符号化(turbo coding)、畳み込み符号化(convolutional coding)、低密度パリティ検査符号化(low density parity check coding;LDPC)などである。

0062

尚、符号化部102は、誤り訂正符号化したデータ系列符号化率(coding rate)をデータ伝送率に対応する符号化率に合わせるために、符号化ビット系列に対してレートマッチング処理を行ってもよい。また、符号化部102は、誤り訂正符号化したデータ系列を並び替えインターリーブする機能を有してもよい。

0063

変調部103は、符号化部102から入力された信号を変調して変調シンボルを生成する。変調部103が行う変調処理は、例えば、BPSK(binary phase shift keying;2相位相変調)、QPSK(quadrature phase shift keying;4相位相変調)、QAM(quadrature amplitude modulation;直交振幅変調)などである。尚、変調部103は、生成した変調シンボルを並び替えてインターリーブする機能を有してもよい。

0064

重み係数制御部105は、上位レイヤ101から取得したチャネル情報を用いて、マスター基地局装置及びスレーブ基地局装置が送信する信号に乗算する送信重み係数Vj及び各基地局装置と接続している移動局装置が受信信号に乗算する受信重み係数Ukを算出する。すなわち、重み係数制御部105は、システム全体のチャネル情報を用いて、送信重み係数及び受信重み係数を算出する。

0065

一態様として、重み係数制御部105は、干渉源となる複数の基地局装置から到来する干渉信号等価伝搬路の向き(ベクトル)が、各移動局装置において受信信号に乗算する受信重み係数に直交するように送信重み係数を算出する(式(1))。

0066

ここで、Hkjは、基地局装置100−jと、協調制御の対象である移動局装置200−kとの間のチャネル行列、Vjは基地局装置100−jの送信重み係数のベクトル、Ukは移動局装置200−kの受信重み係数のベクトル、dkはストリーム数である。Hは複素共役転置である。

0067

また、重み係数制御部105は、スレーブ基地局装置の送信重み係数Vj及びスレーブ基地局装置に接続している移動局装置の受信重み係数Ukを上位レイヤ101に通知する。

0068

また、重み係数制御部105は、マスター基地局装置(自局)の送信信号に乗算する送信重み係数V1をプレコーディング部104に出力する。また、重み係数制御部105はマスター基地局装置(自局)に接続している移動局装置の受信重み係数U1を制御信号生成部107に出力する。

0069

なお、上述では、重み係数制御部105が送信重み係数及び受信重み係数を算出する場合を説明したが、送信重み係数のみを算出することもできる。

0070

プレコーディング部104は、変調部103が出力する変調シンボルに送信重み係数V1を乗算する。

0071

参照信号生成部106は、参照信号(パイロット信号)を生成し、生成した参照信号をリソースマッピング部108に出力する。例えば、参照信号は、基地局装置の送信アンテナ部112から各移動局装置の受信アンテナ部201−1及び201−2までのチャネル特性を推定するために用いる信号である。推定したチャネル特性は、送信重み係数及び受信重み係数算出のためのチャネル情報、或いは移動局装置におけるチャネル補償に用いられる。尚、参照信号を構成する符号系列は、直交系列、例えば、アダマール符号又はCAZAC(Constant Amplitude Zero Auto−Correlation)系列であることが好ましい。

0072

制御信号生成部107は、上位レイヤ101が出力する制御データ及び重み係数制御部105が出力する受信重み係数U1(自局に接続する移動局装置の受信重み係数)を含む制御信号を生成する。ここで、重み係数を含む制御信号を生成する制御信号生成部107を重み係数情報生成部と、前記制御信号生成部が生成した重み係数を含む制御信号を重み係数情報とよんでもよい。尚、該制御信号に誤り訂正符号化及び変調処理を施してもよい。

0073

図4は、制御信号生成部107が出力する制御信号のフォーマットの一例を示す概念図である。制御信号は、自局と接続している移動局装置の受信重み係数に関する情報を格納する領域を有する。図2の通信システムでは、基地局装置100−1に接続している移動局装置200−1が受信信号に乗算する受信重み係数U1を受信重み係数に関する情報とし、該情報を格納する領域が設けられている。

0074

また、制御信号には、移動局装置宛の信号が割り当てられたリソースブロックに関する情報、送信信号に施されている変調多値数(MCS:Modulation and Coding Scheme)、送信電力制御に関するコマンド(TPCコマンド)、HARQ再送回数などを格納する領域を設けることができる。

0075

例えば、LTE、LTE−Aでは、PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)を用いることができる。

0076

なお、制御信号生成部107は、シンボル同期フレーム同期などの同期を確立追従するための同期信号報知チャネル(例えば、LTE、LTE−Aでは、PBCH;Physical Broadcast Channel)を生成する。前記同期信号は、LTE、LTE−AのPSS(Primary Synchronization Signal)、SSS(Secondary Synchronization Singal)を用いることができる。

0077

リソースマッピング部108は、上位レイヤ101から通知されるスケジューリング情報に基づいて、プレコーディング部が出力する信号、参照信号生成部が出力する信号及び制御信号生成部が出力する信号を、あるOFDMシンボルのあるサブキャリアにマッピングする(以降、リソースマッピングと呼ぶ。)。

0078

IDFT部109は、リソースマッピング部108から入力された周波数領域信号に対して逆離散フーリエ変換(inverse discrete Fourier Transform;IDFT)して時間領域信号に変換する。IDFT部109は、周波数領域信号を時間領域信号に変換できれば、IDFTの代わりに、他の処理方法(例えば、逆高速フーリエ変換IFFT、inverse fast Fourier transform])を用いてもよい。

0079

GI挿入部110は、IDFT部109から入力された時間領域信号(有効シンボルと呼ぶ)にGI(Guard Interval;ガードインターバルガード区間ともいう)を付加してOFDMシンボルを生成する。GIとは、前後の時間のOFDMシンボルが互いに干渉しないことを目的として付加する区間である。例えば、GI挿入部110は、有効シンボルの後半の一部の区間の複写コピー)をGIとして、有効シンボルに前置する。従って、GIが前置された有効シンボルがOFDMシンボルとなる。

0080

送信部111は、GI挿入部110から入力されたOFDMシンボルを、D/A(digital−to−analog;デジタルアナログ)変換して、アナログ信号を生成する。また、送信部111は、生成したアナログ信号に対してフィルタリング処理により帯域制限して帯域制限信号を生成する。送信部111は、生成した帯域制限信号を無線周波数帯域アップコンバートし、送信アンテナ部112に出力する。

0081

次に、通信システムにおいて、送信重み係数Vj及び受信重み係数Ukを算出する処理を説明する。図5は、重み係数制御部105が送信重み係数Vj及び受信重み係数Ukを算出する処理の一例を示すフローチャートである。

0082

図5算出方法では、基地局装置から移動局装置の伝搬路行列の複素共役転置行列が、移動局装置から基地局装置の伝搬路行列となるという性質(伝搬路の相反性)を利用して、送信と受信の役割入れ替えながら干渉の影響ができるだけ小さくなるような重み係数を求める処理を繰返し行う。

0083

まず、重み係数制御部105は、伝搬路情報を取得すると、任意の送信重み係数Vjを設定する(S100)。

0084

次に、重み係数制御部105は、移動局装置200−kが受信する干渉の総和Qk、iを式(2)に基づいて算出する(S101)。ここで、Qは受信する干渉信号の共分散行列である。また、Pは送信電力、Kは協調制御の対象となる移動局装置数である。また、Hは複素共役転置を表す。

0085

次に、重み係数制御部105は、算出した干渉の総和Qk、iを特異値分解し、干渉の総和Qk、iを抑圧する受信重み係数Uk、iを算出する(S102)。尚、ステップS102及びステップS103では、基地局装置100−jの送信信号を移動局装置200−kが受信する場合について、受信重み係数Ukが算出されていることになる。

0086

次に、基地局装置100−jと移動局装置200−kの送信と受信の役割の入れ替えを行う(S103)。すなわち、移動局装置200−kが前記係数Uk、iを乗算した送信信号を基地局装置100−jが受信する場合について、該基地局装置100−jの受信重み係数Uk〜を算出する。該受信重み係数Uk〜は、基地局装置100−jの送信重み係数Vkに該当することになる。

0087

受信重み係数Uk〜の算出について、まず、基地局装置100−jが受信する干渉の総和Qj、i〜を式(3)に基づき算出する(S104)。ここで、Hjk〜=HkjH、Vk〜=Uk、P〜は送信電力である。

0088

次に、干渉の総和Qj、i〜を特異値分解し、干渉の総和Qj、i〜を抑圧する受信重み係数Uk、i〜を算出する(S105)。再度、基地局装置100−jと移動局装置200−kの送信と受信の役割の入れ替えを行う(S106)。すなわち、Vk、i=Uk、i〜を代入する。

0089

処理の回数カウントするカウンタを1つインクリメントし(S107)、所定の回数Iに到達するまで(S108、N)、ステップS101乃至ステップS106の処理を繰返す。所定の回数Iに到達した場合(S108、Y)、処理を終了する。

0090

このように、基地局装置100−jと移動局装置200−kの送信と受信の役割を入れ替えながら、干渉電力が小さくなるような受信重み係数(Uk、Uk〜)を繰り返し更新していくことで、基地局装置100−j及び移動局装置200−kが干渉の影響を抑圧することができる受信重み係数が得られる。

0091

k=jとなる受信重み係数Uk〜を基地局装置100−jの送信重み係数Vjとし、受信重み係数Ukを移動局装置200−kの受信重み係数Ukとすることで、複数の基地局装置100−jが協調して干渉の影響を抑圧することができる。尚、この算出方法は一例であり、これに限定されず、この他の算出方法を用いてもよい。

0092

[スレーブ基地局装置]
次に、第1の実施形態におけるスレーブ基地局装置(基地局装置100−2及び基地局装置100−3)について説明する。図6は、第1の実施形態に係るスレーブ基地局装置(基地局装置100−2及び基地局装置100−3)の構成を表す概略図である。以下、基地局装置100−2の構成として説明するが、基地局装置100−3も同様の構成を有する。

0093

基地局装置100−2は、上位レイヤ151、符号化部102、変調部103、プレコーディング部154、参照信号生成部106、制御信号生成部157、リソースマッピング部108、IDFT部109、GI挿入部110、送信部111、送信アンテナ部112、受信アンテナ部121、受信部122及び制御信号検出部123を含んで構成される。尚、基地局装置100−2の一部あるいは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行なうチップ制御回路(図示せず)を有する。

0094

基地局装置100−1と比較すると、基地局装置100−2における、上位レイヤ151、プレコーディング部154、制御信号生成部157における動作が異なる。以下、主に異なる部分について説明する。

0095

上位レイヤ151は、前記制御信号検出部123から入力された制御信号に含まれるチャネル情報を取得する。

0096

具体的には、上位レイヤ151は、制御信号検出部123から入力された制御信号に含まれるチャネル情報(基地局装置100−1と移動局装置200−2間の伝搬路情報H21、基地局装置100−2と移動局装置200−2間の伝搬路情報H22、基地局装置100−3と移動局装置200−2間の伝搬路情報H23)を取得する。

0097

また、上位レイヤ151は、前記チャネル情報を、バックホール回線10−1を介して、重み係数の算出を行うマスター基地局装置100−1に通知する。

0098

また、上位レイヤ151は、バックホール回線10−1を介して、スレーブ基地局装置100−2が下りリンクにおいて送信する送信信号のパラメータに関する情報(CQI、RI、その他スケジューリングに関する情報など)をマスター基地局装置100−1に通知することができる。この送信信号のパラメータに関するものは、スレーブ基地局装置が、自基地局装置に接続している移動局装置から取得したものである。

0099

また、上位レイヤ151は、前記送信信号のパラメータに関する情報(CQI、RI、その他スケジューリングに関する情報など)に基づいて、自局である基地局装置100−2に接続している移動局装置宛に送信する送信信号のMCS、割当てるリソースブロックの決定などのスケジューリングをすることをできる。かかる場合、上位レイヤ151は、バックホール回線10−1を介して、前記スケジューリング結果をマスター基地局装置100−1に通知することができる。

0100

また、上位レイヤ151は、バックホール回線10−1を介して、自局の送信信号に乗算する送信重み係数V2及び自局と接続している移動局装置200−2の受信重み係数U2をマスター基地局装置から取得する。

0101

また、上位レイヤ151は、前記送信重み係数V2をプレコーディング部154に入力する。更に、上位レイヤ151は、受信重み係数U2を制御信号生成部157に入力する。

0102

プレコーディング部154は、変調部103が出力する変調シンボルに送信重み係数V2を乗算する。

0103

制御信号生成部157は、上位レイヤ151が出力する制御データ及び受信重み係数U2(自局に接続する移動局装置200−2の受信重み係数)を含む制御信号を生成する。同様に、制御信号のフォーマットは、図5に示すフォーマットが適用される。すなわち、自局と接続している移動局装置200−2の受信重み係数情報U2を格納する領域を有する。

0104

[通信システムの下りリンク送信フォーマット]
図9は、基地局装置のリソースマッピング部108におけるリソースマッピングの一例である。図9において、横方向は時間Tを示し、縦方向周波数Fを示す。

0105

図9において、白抜き部RE1は、制御信号(制御信号生成部107が出力する信号)及び情報データ(プレコーディング部104が出力する信号)をマッピングするリソースエレメントである。太線の領域は、受信重み係数を通知する移動局装置の情報データがマッピングされる領域MAである。例えば、基地局装置100−1のリソースマッピング部108においては、領域MAには、移動局装置200−1に送信する情報データがマッピングされる。

0106

また、塗潰し部RE2及び斜線部RE3は、参照信号をマッピングするリソースエレメントである。斜線部RE3で示した参照信号をマッピングできるリソースエレメントは、セル固有の参照信号(第1の参照信号)をマッピングするリソースエレメントである。

0107

第1の参照信号は、セル間で相互に直交している。例えば、第1の参照信号は、CDM(Code Division Muliplexing)、FDM(Frequency Division Multiplexing)、TDM(Time Division Multiplexing)で直交性を保持することができる。

0108

また、塗潰し部RE2で示した参照信号をマッピングできるリソースエレメントは、ユーザ固有の参照信号(第2の参照信号)をマッピングするリソースエレメントである。

0109

第2の参照信号は、セル間で相互に直交させることも可能である。かかる場合、第2の参照信号は、CDM(Code Division Muliplexing)、FDM(Frequency Division Multiplexing)、TDM(Time Division Multiplexing)で直交性を保持することができる。

0110

例えば、LTE、LTE−Aでは、第1の参照信号として、CRS(Cell−Specific Reference Signal)、CSI−RS(Channel Statement Information − Reference Signal)を用いることができる。 また、LTE、LTE−Aでは、第1の参照信号として、DM−RS(DeModulation−Reference Signal)を用いることができる。

0111

[移動局装置]
次に、第1の実施形態における移動局装置200−kについて説明する。図7は、第1の実施形態に係る移動局装置200—kの構成を示す概略図である。

0112

移動局装置200−kは、複数の受信アンテナ部201−e、受信部202−e、A/D部203−e、複数のGI除去部204−e、DFT部205−e、チャネル推定部206、干渉抑圧部207、フィードバック情報生成部208、チャネル補償部209、復調部210、復号部211、制御信号検出部212及び上位レイヤ213、制御信号生成部221、送信部222及び送信アンテナ部223を含んで構成される。尚、eは、移動局のアンテナ数である。図7では、移動局装置200−kが2本(e=2)の受信アンテナを有する場合の例を示すが、これに限らず、何本のアンテナを備えてもよい。また、1本の送信アンテナとなっているが、これに限らず、複数の送信アンテナを備えてもよいし、送信アンテナと受信アンテナを共用する構成としてもよい。また、移動局装置200−kの一部あるいは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行なうチップ制御回路(図示せず)を有する。

0113

移動局装置200−kは、受信アンテナ部201−eを介して、基地局装置100−jの送信信号を受信する。ここで、移動局装置200−m(m∈kの集合)が基地局装置100−mと接続している場合、基地局装置100−m以外の基地局装置が送信する信号は移動局装置200−mにとってセル間干渉となる。

0114

受信部202−eは、受信アンテナ部201−eから入力された無線周波数信号をデジタル信号処理が可能な周波数帯域にダウンコンバートし、ダウンコンバートした信号を更にフィルタリング処理を行って不要成分(スプリアス;Spurious)を抑圧する。

0115

A/D部203−eは、フィルタリング処理を行った信号をアナログ信号からデジタル信号に(A/D;Analog−to−Digital)変換し、変換したデジタル信号をGI除去部204−e及び制御信号検出部212に出力する。

0116

GI除去部204−eは、遅延波による歪を回避するためにA/D部203−eから出力される信号からガードインターバルGIを除去し、除去された信号をDFT部205−eに出力する。

0117

DFT部205−eは、GI除去部204−eから入力されたガードインターバルGIが除去された信号を時間領域信号から周波数領域信号に変換する離散フーリエ変換(DFT:Discrete Fourier Transform)を行い、チャネル推定部206及び干渉抑圧部207に出力する。尚、DFT部205−eは、信号を時間領域から周波数領域に変換できれば、DFTに限らず、他の方法、例えば、高速フーリエ変換FFT:Fast Fourier Transform)等を行ってもよい。

0118

チャネル推定部206は、DFT部205−eが出力した信号に含まれるチャネル推定用のパイロット信号(参照信号)をデマッピングし、当該パイロット信号を用いてチャネル推定を行う。チャネル推定値(チャネル情報)は、例えば、伝達関数などである。

0119

具体的には、チャネル推定部206は、自移動局装置が接続している基地局装置が送信したパイロット信号を用いて、自移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネルを推定する。また、チャネル推定部206は、自移動局装置が接続している基地局装置以外が送信したパイロット信号を用いて、自移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネルを推定する。そして、自移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル推定値を、チャネル補償部209及びフィードバック情報生成部208に通知する。また、自移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル推定値、自移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル推定をフィードバック情報生成部208に通知する。

0120

チャネル推定部206が算出する移動局装置200−kと基地局装置100−j間のチャネル推定値をH^kjとすると、例えば、式(4)に基づいて算出できる。

0121

ここで、Sjは基地局装置100−jが送信するパイロット信号、S〜jは移動局装置200−kが既知である基地局装置100−jのパイロット信号である。

0122

フィードバック情報生成部208は、前記チャネル推定部206から入力されたチャネル推定値を用いて、移動局装置が基地局装置に通知するフィードバック情報を生成する。当該フィードバック情報は、マスター基地局装置が送信重み係数Vjおよび/または受信重み係数Ukを算出するために用いられるチャネル情報である。

0123

フィードバック情報生成部208は、前記チャネル推定部206から入力されたチャネル推定値を表現するために用いる情報量を、各基地局装置に応じて調節する機能を有する。すなわち、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル推定値を表現するために用いるフィードバック情報量或いは自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル推定値を表現するために用いるフィードバック情報量のうち、一方のチャネル推定値を表現するために用いるフィードバック情報量を他方のチャネル推定値を表現するために用いるフィードバック情報量よりも減らすように調整する。

0124

一態様としては、前記チャネル推定部206から入力されたチャネル情報の量子化ビット数を、各基地局装置に応じて調節する機能を有する。

0125

具体的には、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報或いは自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報のうち、いずれか一方のチャネル情報の量子化ビット数を他方のチャネル情報の量子化ビット数よりも減らすように調整する。これにより、マスター基地局装置が重み係数算出に用いるためのフィードバック情報を減らすことができるため有効である。

0126

フィードバック情報生成部208は、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報を自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報の量子化ビット数より減らすことができる。

0127

これにより、自局移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置が、自局移動局装置が接続している基地局装置より多い場合、フィードバック情報を減らす効果が増加する。

0128

また、フィードバック情報生成部208は、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報の量子化ビット数を自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報の量子化ビット数より減らすことができる。

0129

当該チャネル情報は、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置から受ける干渉(セル間干渉)を抑圧するために用いられるものである。

0130

このため、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報の量子化ビット数を自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報の量子化ビット数より減らすことにより、当該通信システムの干渉抑圧機能の低下を抑えつつ、フィードバック情報を減らすことができるため有効である。

0131

図8は、フィードバック情報生成部が量子化ビット数を調節する方法の一態様である。

0132

図8(A)は、DFT部205により受信信号が時間領域信号から周波数領域信号に変換された後の各サブキャリアの振幅を示している。横軸サブキャリアインデックス縦軸は振幅を示す。図8(A)では、振幅が12ビットで量子化されている。また、#1は自局の移動局装置が接続している基地局装置が送信した参照信号が配置されたサブキャリアインデックス、#6は自局の移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置が送信した参照信号が配置されたサブキャリアインデックスとする。

0133

チャネル推定部206は、チャネル情報の一つとして、図8(B)左側の図に示すサブキャリアインデックス#1及び#6の振幅をフィードバック情報生成部208に入力する。なお、チャネル推定部206は、チャネル情報の一として、サブキャリアインデックス#1及び#6の量子化された位相も、同様に、フィードバック情報生成部208に入力する。

0134

例えば、フィードバック情報生成部208は、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報であるサブキャリアインデックス#1の振幅・位相の量子化ビット数を減らす。図8(B)の右側は、サブキャリアインデックス#1の量子化された振幅のうち、上位2ビットを削除することで、振幅の量子化ビット数を減らした例である。なお、量子化ビット数を減らす方法として、図8(B)では、上位2ビットを削除しているが、下位2ビットを削除してもよい。また、12ビットで量子化された振幅を、D/A変換してアナログ信号にした後、再度、量子化数が10ビットのD/A変換をすることにより、量子化ビット数を減らすこともできる。

0135

一方、フィードバック情報生成部208は、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報であるサブキャリアインデックス#2の振幅・位相の量子化ビット数は、そのままのビット数を維持する。

0136

なお、図8(B)では、フィードバック情報生成部208は、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報の量子化ビット数を維持することで、量子化ビット数を調整しているが、これに限らない。

0137

例えば、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報の量子化ビット数の削減数を自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報の量子化ビット数の削減数と異なることにより、同様の効果をえることができる。

0138

フィードバック情報生成部208は、上位レイヤ213から通知されるチャネル推定用パイロット信号の配置情報に基づいて、当該いずれの基地局装置が送信したパイロット信号かを判断する。

0139

そして、前記方法のように、チャネル推定値を表現するために用いる情報量を調整後のチャネル推定値を上位レイヤに通知する。

0140

制御信号検出部212は、A/D部203−eが出力した信号に含まれる制御信号の検出を行う。そして、制御信号検出部212は、制御信号に含まれる受信重み係数情報(図4参照)を抽出すると、干渉抑圧部207に入力する。

0141

また、制御信号検出部212は、前記制御信号に含まれるリソースブロック割当情報MCS情報HARQ情報TPC情報などの各種情報を抽出する。そして、前記抽出した各種情報から自局宛の情報データに関する情報(自局宛の情報データの割当位置、情報データに施されているMCSなど)を検出し、復調部210及び復号部211に通知する。

0142

干渉抑圧部207は、DFT部206−eから入力された周波数領域の信号に制御信号検出部212から入力された受信重み係数Uを乗算する。

0143

チャネル補償部209は、チャネル推定部206から入力されたチャネル推定値に基づき、ZF(Zero Forcing;ゼロフォーシング等化MMSE(Minimum Mean Square Error;最小平均二乗誤差)等化等の方式を用いて、フェージングによるチャネル歪を補正する重み係数を算出する。また、チャネル補償部209は、前記重み係数を干渉抑圧部207から入力された信号に乗算してチャネル補償を行う。

0144

復調部210は、チャネル補償部209から入力されたチャネル補償後の信号(データ変調シンボル)に対して復調処理を行う。該復調処理は、硬判定(符号化ビット系列の算出)、軟判定(符号化ビットLLRの算出)のどちらでもよい。

0145

復号部211は、復調部210が出力する復調後の符号化ビット系列(又は、符号化ビットLLR)に対して誤り訂正復号処理を行い、自己宛に送信された情報データを算出し、上位レイヤ213に出力する。この誤り訂正復号処理の方式は、接続している基地局装置100−mが行ったターボ符号化、畳み込み符号化等の誤り訂正符号化に対応する方式である。誤り訂正復号処理は、硬判定又は軟判定のどちらも適用できる。

0146

尚、基地局装置100−jが、インターリーブしたデータ変調シンボルを送信する場合には、復号部211は、誤り訂正復号処理を行う前に、入力された符号化ビット系列をインターリーブに対応するデインターリーブ処理を行う。そして、復号部211は、デインターリーブ処理が行われた信号に対して誤り訂正復号処理を行う。

0147

制御信号生成部221は、前記フィードバック情報生成部208が生成したフィードバック情報を含む制御データを生成する。

0148

例えば、図1の通信システムにおいて、移動局装置200−1の前記制御信号には、移動局装置200−1と協調する基地局装置100−1との間のチャネルH11、移動局装置200−1と協調する基地局装置100−2との間のチャネルH12、移動局装置200−1と協調する基地局装置100−3との間のチャネルH13のフィードバック情報が含まれる。

0149

また、制御信号生成部221は、下りリンクの送信信号のパラメータに関する情報(CQI、RI、その他スケジューリングに関する情報など)を含む制御データを生成する。下りリンクの送信信号のパラメータに関する情報は、上位レイヤ213が、チャネル推定部206で算出したチャネル推定値に基づいて決定する。

0150

また、制御信号生成部221は、前記制御データを誤り訂正符号化及び変調マッピングし、制御信号を生成する。制御信号生成部221が出力する制御信号を含む信号は、送信部222で、下りリンクにおいて送信可能な周波数帯までアップコンバートされ、送信アンテナ部223を介して、接続している基地局装置100−jに送信される。

0151

次に、移動局装置200−kの干渉抑圧部207における処理について、具体的に説明する。以下は、移動局のアンテナが2本(e=2)の場合の例である。

0152

移動局装置200−kにおいて、DFT部205−1及びDFT部205−2から干渉抑圧部207に入力される信号をベクトルRkとして、式(5)を用いて以下のように表わすことができる。

0153

ここで、Rk、eは移動局装置kのDFT部205−eから入力される信号、Hkj、eは基地局装置100−j(j=1〜3)の送信信号を移動局装置200−kが受信アンテナ部201−eを介して受信した場合のチャネル(伝達関数)、Vjは基地局装置100−jの送信信号に乗算されている送信重み係数(各基地局装置のプレコーディング部104で乗算)、Sjは基地局装置100−jのデータ変調シンボルである。

0154

また、干渉抑圧部207が上記のRkに受信重み係数Ukを乗算した信号をYkとすると、式(6)と表せる。ここで、Uk、eは、移動局装置200−kのDFT部205−eから入力される信号に乗算する受信重み係数である。

0155

[通信システムの上りリンク送信フォーマット]
図11は、移動局装置が、基地局装置に送信する信号の全体のフレームフォーマットの一例である。図11において、横方向は時間Tを示し、縦方向は周波数Fを示す。

0156

白抜き部RE1は、制御信号及び情報データ信号(データ変調シンボル)をマッピングするリソースエレメントである。また、移動局装置が送信するために割り当てられた帯域ユーザ帯域BW)は、制御信号を配置領域CAと情報データを配置する領域DRに分けられる。

0157

また、塗潰し部RE2は、参照信号をマッピングするリソースエレメントである。

0158

図7の制御信号生成部221は、図11の送信信号全体フォーマットに基づいて、制御信号配置領域CAに前記フィードバック情報を含む制御信号等をマッピングする。かかる制御信号等は、ある所定の単位(例えば、実施形態1のリソースブロック単位)でマッピングされる。

0159

また、制御信号生成部221は、所定の制御信号フォーマットに基づいて、制御信号を制御信号配置領域CAにマッピングする。

0160

本実施形態の通信システムでは、協調通信を実現するための送受信重み係数が算出される。本実施形態の通信システムでは、複数種類の制御信号フォーマットを具備し、そのうち少なくとも1つに送受信重み係数算出に用いるフィードバック情報を格納する領域を有する制御信号フォーマットが含まれる。さらに、送受信重み係数算出に用いるフィードバック情報を格納する領域を有する制御信号フォーマットには、少なくとも1つに、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報が格納される領域と自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報が格納される領域のOFDMシンボル数が異なる制御信号フォーマットが含まれる。

0161

図12は、上りリンクフレームフォーマットの制御信号配置領域における制御信号フォーマットの一例である。

0162

図12において、塗潰し部分は、参照信号が割当てられるOFDMシンボルである。また、白抜き部分は、下りリンクのデータに対するACK/NACKを通知するために割当てられるOFDMシンボルである。また、網掛け部分は、下りリンクのチャネル品質(CQI)を通知するために割当てられるOFDMシンボルである。また、右斜め上斜線部分及び左斜め上斜線部分は、移動局装置と基地局装置間のチャネル情報をフィードバックするために割当てられるOFDMシンボルである。
右斜め上斜線部分又は左斜め上斜線部分の何れか一方が、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報が割当てられるOFDMシンボルであり、他方は、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報が割当てられるOFDMシンボルである。

0163

図12は、5種類の制御信号フォーマットを有している(図12(A)乃至図12(E))。このうち、図12(D)乃至図12(E)は、送受信重み係数算出に用いるフィードバック情報を格納する領域を有する制御信号フォーマットである。

0164

さらに、図12(E)は、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報が格納される領域と自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報が格納される領域のOFDMシンボル数が異なる制御信号フォーマットが含まれるOFDMシンボルである。

0165

例えば、フィードバック情報生成部208が自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報の量子化ビット数を自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報の量子化ビット数より減らす場合、制御信号生成部221は、図12(E)に従い、各信号を割り当てる。すなわち、
自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報に関するフィードバック情報については、右上がり斜線のOFDMシンボルに割り当てられ、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報に関するフィードバック情報については、左上がり斜線のOFDMシンボルに割り当てられる。

0166

なお、図12の各OFDMシンボルに割り当てる信号に異なる変調多値数を施すこと、或いは各OFDMシンボルに割り当てる信号に異なる拡散率拡散符号を乗算することができる。これにより、フィードバック情報の割当てを、細かく調整することができる。

0167

なお、図12では、ACK/NACK通知、CQI通知、チャネル情報通知についての制御信号フォーマットを示しているが、その他上りリンク制御情報(たとえば、HARQ、スケジューリングレポートなど)についての制御信号フォーマットを含めてもよい。

0168

[通信システム全体の動作]
次に、通信システムにおける基地局装置と移動局装置間の手順について説明する。

0169

図10は、通信システムのマスター基地局装置(基地局装置100−1)が送信重み係数Vj及び受信重み係数Ukを算出し、スレーブ基地局装置(基地局装置100−2及び100−3)及び移動局装置200−kに通知する動作例を示すシーケンス図である。

0170

マスター基地局装置は、スレーブ基地局装置に対して、チャネル品質測定要求をする(S201)。前記チャネル品質測定要求は、定期的であってもよいし、非定期的であってもよい。

0171

また、各スレーブ基地局装置は、自局に接続している移動局装置に対して、前記チャネル品質測定依要求をする(S202)。前記チャネル品質測定要求は、定期的であってもよいし、非定期的であってもよい。

0172

一方、マスター基地局装置に接続している移動局装置は、マスター基地局装置から直接、前記チャネル品質測定要求を受ける。

0173

次に、前記チャネル品質測定依頼を受けた移動局装置200−kは、移動局装置と基地局装置間のチャネルを測定(推定)する(S203)。移動局装置200−kは、各基地局装置が送信する参照信号を用いて、チャネルを測定する(S203)。例えば、図9において、第1の参照信号を用いて、チャネルを測定する。当該チャネルの測定は、チャネル推定部206で行うことができる。

0174

また、移動局装置200−kは、前記チャネル測定結果に基づいて、チャネル品質指標報告を生成し、自移動局装置が接続している基地局装置に通知する(S204)。

0175

前記チャネル品質指標報告としては、例えば、下りリンク送信信号のパラメータに関する情報(CQI、RI、その他下りリンクのスケジューリングに関する情報など)が該当する。チャネル品質指標報告の生成は、上位レイヤ213により行うことができる。

0176

そして、前記チャネル品質指標報告を受けたスレーブ基地局装置は、当該チャネル品質指標報告をマスター基地局装置に通知する(S205)。

0177

次に、マスター基地局装置は、前記チャネル品質指標報告を考慮して、協調通信の対象となる基地局装置及び移動局装置間のスケジューリングを行う(S206)。

0178

そして、マスター基地局装置は、協調する基地局装置として決定したスレーブ基地局装置に対して、各移動局装置がスケジューリングされるリソースチャネル状態測定を要求
する(S207)。当該要求は、バックホール回線を用いて、行うことができる。

0179

また、各スレーブ基地局装置は、自局に接続している移動局装置に対して、前記チャネル品質測定要求をする(S208)。

0180

次に、移動局装置は、前記チャネル品質測定要求を受けると、チャネル推定を行う(S209)。チャネル推定部206は、第1の参照信号又は第2の参照信号を用いて、チャネル推定を行う(S209)。さらに、移動局装置は、このチャネル推定値からフィードバック情報を生成し(S209、例えば、図8)、かかる情報を自移動局装置が接続しているスレーブ基地局装置に通知する(S210)。また、前記スレーブ基地局装置は、前記フィードバック情報をマスター基地局装置に通知する(S211)。

0181

なお、マスター基地局装置に接続している移動局装置は、前記フィードバック情報をマスター基地局装置に直接的に通知する。

0182

次に、マスター基地局装置は、ステップS211で得たフィードバック情報(チャネル情報)に基づいて、送信重み係数Vj及び受信重み係数Ukを算出する(S212)。

0183

そして、マスター基地局装置は、算出した送信重み係数Vjをスレーブ基地局装置100−jに通知する(S213)。当該通知は、バックホール回線を用いて、行うことができる。また、マスター基地局装置は、各移動局装置が接続している基地局装置を経由して各移動局装置の受信重み係数Ukを通知する(S213、S214)。

0184

例えば、スレーブ基地局装置100−2に接続している移動局装置200−2は、スレーブ基地局装置100−2を介して、マスター基地局装置100−1から受信重み係数U2を取得することになる。

0185

なお、マスター基地局装置は、自局に接続している移動局装置200−1の受信重み係数U1を当該移動局装置に直接通知する(S215)。

0186

次に、マスター基地局装置及びスレーブ基地局装置は、自局に接続している移動局装置に送信する情報データに送信重み係数Vjを乗算し(S216、S217)、送信する(S218、S219)。

0187

以上のように、第1の実施形態では、基地局装置及び移動局装置が協調通信する無線通信システムにおいて、基地局装置は、ビット数が異なるフィードバック情報を用いて、協調通信を実現するための送受信重み係数を算出することができる。具体的には、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報或いは自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報のうち、いずれか一方のチャネル情報のビット数を他方のチャネル情報のビット数よりも減らすように調整する。

0188

これにより、移動局装置は、基地局装置へ送信するフィードバック情報を削減することができる。

0189

<第2の実施形態>
第2の実施形態は、第1の実施形態で説明した複数の基地局装置100−j及び移動局装置200−kが協調してセル間干渉を抑圧する通信システムにおいて、移動局装置が基地局装置にフィードバックするチャネル情報のフォーマットに関するものである。

0190

本実施形態の通信システムでは、複数種類の制御信号フォーマットを具備し、そのうち少なくとも2つに送受信重み係数算出に用いるフィードバック情報を格納する領域を有する制御信号フォーマットが含まれる。

0191

さらに、送受信重み係数算出に用いるフィードバック情報を格納する領域を有する制御信号フォーマットには、OFDMシンボル数が異なる制御信号フォーマットが含まれる。

0192

図13は、第2の実施形態の上りリンクフレームフォーマットの制御信号配置領域における制御信号フォーマットの一例である。

0193

図13は、送受信重み係数算出に用いるフィードバック情報を格納する領域を有する制御信号フォーマットにおいて、異なるOFDMシンボル数を有する制御信号フォーマットが含まれる例である。

0194

図13において、塗潰し部分は、参照信号が割当てられるOFDMシンボルである。また、白抜き部分は、下りリンクのデータに対するACK/NACKを通知するために割当てられるOFDMシンボルである。また、網掛け部分は、下りリンクのチャネル品質(CQI)を通知するために割当てられるOFDMシンボルである。また、右斜め上斜線部分及び左斜め上斜線部分は、移動局装置と基地局装置間のチャネル情報をフィードバックするために割当てられるOFDMシンボルである。

0195

右斜め上斜線部分又は左斜め上斜線部分の何れか一方が、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報が割当てられるOFDMシンボルであり、他方は、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報が割当てられるOFDMシンボルである。

0196

図13では、5種類の制御信号フォーマットが定義されている場合である(図13(A)乃至図13(E))。このうち、図13(D)乃至図13(E)は、送受信重み係数算出に用いるフィードバック情報を格納する領域を有する制御信号フォーマットである。

0197

さらに、図13の制御信号フォーマットでは、図13(D)の制御信号フォーマットよりフィードバック情報を格納することができるOFDMシンボル数が多い制御信号フォーマット(図13(E))が定義されている。

0198

例えば、フィードバック情報生成部208が自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報の量子化ビット数を自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報の量子化ビット数より減らす場合、制御信号生成部221は、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報に関するフィードバック情報については、図13(D)のフォーマットに基づき当該フィードバック情報がOFDMシンボルに割り当てられる。一方、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報に関するフィードバック情報については、図13(E)のフォーマットに基づき当該フィードバック情報がOFDMシンボルに割り当てられる。

0199

図14は、第2の実施形態の上りリンクフレームフォーマットの制御信号配置領域における制御信号フォーマットの別の一例である。図14は、送受信重み係数算出に用いるフィードバック情報を格納する領域を有する制御信号フォーマットにおいて、異なるサブキャリア数を有する制御信号フォーマットが含まれる例である。

0200

図14において、塗潰し部分は、参照信号が割当てられるOFDMシンボルである。また、白抜き部分は、下りリンクのデータに対するACK/NACKを通知するために割当てられるOFDMシンボルである。また、右斜め上斜線部分及び左斜め上斜線部分は、移動局装置と基地局装置間のチャネル情報をフィードバックするために割当てられるOFDMシンボルである。

0201

右斜め上斜線部分又は左斜め上斜線部分の何れか一方が、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報が割当てられるOFDMシンボルであり、他方は、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報が割当てられるOFDMシンボルである。

0202

図14の制御信号フォーマットにおいて、図14(A)の制御信号フォーマットよりフィードバック情報を格納するサブキャリア数が多い制御信号フォーマット(図14(B))が定義されている。

0203

また、図14の制御信号フォーマットにおいて、図14(A)の制御信号フォーマットよりフィードバック情報を格納するリソースブロックが多い制御信号フォーマット(図14(B))が定義されているともいえる。

0204

例えば、フィードバック情報生成部208が自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報のビット数を自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報のビット数より減らす場合、制御信号生成部221は、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報に関するフィードバック情報については、図14(A)のフォーマットに基づき当該フィードバック情報がリソースエレメントに割り当てられる。一方、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報に関するフィードバック情報については、図14(B)のフォーマットに基づき当該フィードバック情報がリソースエレメントに割り当てられる。

0205

以上のように、第2の実施形態では、基地局装置及び移動局装置が協調通信する無線通信システムにおいて、基地局装置は、ビット数が異なるチャネル情報を用いて、協調通信を実現するための送受信重み係数を算出することができる。そして、本実施形態の通信システムは、前記チャネル情報をフィードバックするため領域を有する制御信号フォーマットを備える。前記制御信号フォーマットは、OFDMシンボル数、サブキャリア数等が異なるフォーマットを備える。

0206

そして、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報或いは自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報のうち、いずれか一方のチャネル情報のビット数を他方のチャネル情報のビット数よりも減らすように調整する。そして、かかるビット数に基づいて、チャネル情報をフィードバックする制御信号フォーマットが割当てる。

0207

これにより、当該通信システムの干渉抑圧機能の低下を抑えつつ、フィードバック情報を減らすことができるため有効である。

0208

なお、図13の制御信号フォーマットと図14の制御信号フォーマットを併用することができる。

0209

また、図13図14の各OFDMシンボルに割り当てる信号に異なる変調多値数を施すこと、或いは各OFDMシンボルに割り当てる信号に異なる拡散率の拡散符号を乗算することができる。これにより、フィードバック情報の割当てを、細かく調整することができる。

0210

なお、図13図14では、ACK/NACK通知、CQI通知、チャネル情報通知についての制御信号フォーマットを示しているが、その他上りリンク制御情報(たとえば、HARQ、スケジューリングレポートなど)についての制御信号フォーマットを含めてもよい。

0211

<第3の実施形態>
第3の実施形態は、第1の実施形態で説明した複数の基地局装置100−j及び移動局装置200−kが協調してセル間干渉を抑圧する通信システムにおいて、移動局装置が協調通信を実現するための送受信重み係数を算出するために用いるフィードバック情報を、各基地局装置に応じて調節する機能に関するものである。

0212

フィードバック情報生成部208は、チャネル推定部206から入力されたチャネル推定値を用いて、各基地局装置に応じたフィードバック情報を生成する。

0213

本実施形態のフィードバック情報生成部208では、前記チャネル推定値を圧縮処理することにより、フィードバック情報量を各基地局装置に応じて調節する機能を有する。

0214

具体的には、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報或いは自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報のうち、いずれか一方のチャネル情報を圧縮処理する。

0215

或いは、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報或いは自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報のうち、一方のチャネル情報のフィードバック情報量の圧縮率を他方のチャネル情報のフィードバック情報量の圧縮率より大きくする。

0216

図15は、圧縮処理によりチャネル推定値からフィードバック情報を生成する一態様である。図15(A)は、DFT部205により受信信号が時間領域信号から周波数領域信号に変換された後の各サブキャリアの振幅を示している。横軸はサブキャリアインデックス、縦軸は振幅を示す。図15(A)では、振幅が12ビットで量子化されている。

0217

図15(A)において、斜線部分は、基地局装置が送信した参照信号が配置されたサブキャリアである。
チャネル推定部206は、前記参照信号が配置されたサブキャリアの振幅・位相(チャネル情報)を算出することで、チャネル推定を行う。
そして、チャネル推定部206は、前記サブキャリアの振幅・位相をフィードバック情報生成部208に入力する。

0218

図15(B)は、チャネル推定部206が、フィードバック情報生成部208に入力するサブキャリア振幅ビット系列の一例である。

0219

図15(C)、図15(D)は、フィードバック情報を生成するサブキャリアを間引くことで、圧縮を行った場合の例である。
図15(C)は、図15(B)のビット系列を2/3に圧縮した場合の一例である。
図15(D)は、図15(B)のビット系列を1/3に圧縮した場合の一例である。

0220

次に、フィードバック情報生成部208は、チャネル推定部206から入力されたサブキャリアの振幅・位相のビット系列に対して圧縮処理をすることで、フィードバック情報を生成する。以下、本実施形態の圧縮処理について、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間についてのフィードバック情報量を、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間についてのフィードバック情報量より減らす場合の例で説明する。

0221

フィードバック情報生成部208は、前記参照信号が、当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置によって送信された参照信号と認識したとする。

0222

かかる場合、フィードバック情報生成部208は、圧縮処理をせずに(圧縮率1)、フィードバック情報を生成する。すなわち、フィードバック情報生成部208は、入力されたビット系列と同じビット数の系列を出力する(図15(B))。

0223

一方、フィードバック情報生成部208は、前記参照信号が、当該移動局装置が接続している基地局装置によって送信された参照信号と認識したとする。

0224

かかる場合、フィードバック情報生成部208は、圧縮処理を行うことで、フィードバック情報を生成する。そして、フィードバック情報生成部208は、圧縮されたビット系列(図15(C)、或いは図15(D))を出力する。

0225

フィードバック情報生成部208は、別の圧縮処理として、参照信号の送信元によって圧縮率を変える。
例えば、フィードバック情報生成部208は、前記参照信号が、当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置によって送信された参照信号と認識したとする。
かかる場合、フィードバック情報生成部208は、圧縮率2/3で圧縮処理を行うことで、フィードバック情報を生成し、当該圧縮されたビット系列(図15(C))を出力する。

0226

一方、フィードバック情報生成部208は、前記参照信号が、当該移動局装置が接続している基地局装置によって送信された参照信号と認識したとする。かかる場合、フィードバック情報生成部208は、圧縮率1/3で圧縮処理を行うことで、フィードバック情報を生成し、当該圧縮されたビット系列(図15(D))を出力する。

0227

以上のように、第3の実施形態では、基地局装置及び移動局装置が協調通信する無線通信システムにおいて、基地局装置は、ビット数が異なるフィードバック情報を用いて、協調通信を実現するための送受信重み係数を算出することができる。具体的には、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報或いは自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報のうち、いずれか一方のチャネル情報に対する圧縮率を他方のチャネル情報に対する圧縮率よりも大きくする。

0228

これにより、移動局装置は、干渉抑圧性能低下を抑えつつ、基地局装置へ送信するフィードバック情報を削減することができる。

0229

なお、本実施形態では、フィードバック情報を生成するサブキャリアを間引くことで、圧縮処理を行っているが、フィードバック情報のビット数を削減できる圧縮処理であれば、本実施形態の効果を奏することができる。例えば、後述する時間領域への変換して圧縮する方式において、いずれの基地局装置の信号かにより量子化ビット数を可変することで、同様の効果を奏することができる。

0230

<第4の実施形態>
第4の実施形態は、第3の実施形態とは別の圧縮処理によりチャネル推定値からフィードバック情報を生成する一態様である。本実施形態では、サブキャリア毎のチャネル推定値(チャネル情報)を時間軸の情報に変換し、フィードバック情報を生成する。これにより、フィードバック情報量を各基地局装置に応じて調節する。

0231

具体的には、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報或いは自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報のうち、いずれか一方のチャネル情報を周波数領域で圧縮処理をし、他方のチャネル情報を時間領域に変換してから圧縮処理をする。

0232

本実施形態では、第3の実施形態におけるフィードバック情報生成部208をフィードバック情報生成部258(図16)に置き換えることにより実現される。以下、第3の実施形態と相違する点について説明する。

0233

[移動局装置]
図16は、第4の実施形態におけるフィードバック情報生成部258である。フィードバック情報生成部258は、選択部258−1、量子化部258−2、IFFT部258−3、量子化部258−4を含んで構成される。

0234

選択部258−1は、上位レイヤ213から入力される圧縮方式の選択に関する情報に基づき、チャネル推定部206から入力されるチャネル情報を量子化部258−2又はIFFT部258−3に入力する。

0235

量子化部258−2は、前記チャネル情報を周波数領域において圧縮する場合に選択される。量子化部258−2は、図15で説明した機能を有する。

0236

IFFT部258−3及び量子化部258−4は、前記チャネル情報を時間領域に変換して圧縮する場合に選択される。かかる場合、量子化されたサブキャリアの振幅・位相がフィードバック情報となる。例えば、OFDMのサブキャリア数が1200の場合、1200×12ビットがフィードバック情報の情報量となる。

0237

図17は、チャネル情報を時間領域に変換して圧縮する方法の一態様である。IFFT部258−3は、入力されたチャネル推定値を逆高速フーリエ変換(IFFT)し、インパルス応答を生成する。図17(A)は、選択部258−1より入力されたチャネル推定値を逆高速フーリエ変換した場合のインパルス応答を表している。

0238

図17(A)では、インパルス応答の最大遅延時間を200サンプルとし、200サンプルの長さのインパルス応答を想定してフィルタリングした場合であるが、サンプル数GI長のサンプル数としてもよいし、ある閾値より大きいパスエネルギーが含まれるパスの最大遅延時間としてもよい。

0239

次に、量子化部258−4は、IFFT部258−3から入力されたインパルス応答(振幅・位相)を量子化する。図17(B)は、量子化部258−4において、前記インパルス応答が12ビットで量子化された場合の一例である。かかる場合、量子化されたパス0乃至パス200(図15(C))がフィードバック情報となる。例えば、パス数が200の場合、200×12ビットがフィードバック情報の情報量となる。

0240

例えば、選択部258−1が、圧縮方式の選択に関する情報として、当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置によって送信された信号は周波数領域で圧縮する旨の通知を受け、当該移動局装置が接続している基地局装置によって送信された信号は時間領域に変換して圧縮する旨の通知を受けたとする。かかる場合当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置によって送信された信号は量子化部258−2に入力される。一方、当該移動局装置が接続している基地局装置によって送信された信号はIFFT部258−3に入力される。

0241

また、移動局装置は、基地局装置(マスター基地局装置或いはスレーブ基地局装置)から、周波数領域で圧縮するか、あるいは時間領域に変換していから圧縮するかを示す制御情報が通知を受ける。かかる制御情報は、図10におけるチャネル状態測定要求S207において通知することができる。

0242

例えば、マスター基地局装置・スレーブ基地局装置は、当該移動局装置が接続している基地局装置によって送信された参照信号は時間領域に変換して圧縮し、当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置によって送信された参照信号は周波数領域で圧縮する旨を通知する。

0243

[基地局装置(マスター基地局装置及びスレーブ基地局装置)]
マスター基地局装置の上位レイヤ101及びスレーブ基地局装置の上位レイヤ151は、時間領域に変換して圧縮されたチャネル情報を受けた場合、当該チャネル情報を高速フーリエ変換(FFT)し、当該チャネル情報をサブキャリア毎のチャネル情報に変換する。例えば、通知されたチャネル情報(図15(C))からインパルス応答(図15(B))を生成する。

0244

以上のように、第4の実施形態では、基地局装置及び移動局装置が協調通信する無線通信システムにおいて、基地局装置は、ビット数が異なるフィードバック情報を用いて、協調通信を実現するための送受信重み係数を算出することができる。具体的には、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報或いは自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報のうち、いずれか一方のチャネル情報に対しては周波数領域でフィードバック情報を生成し、他方のチャネル情報に対しては時間領域でフィードバックする。
これにより、移動局装置は、基地局装置へ送信するフィードバック情報を削減することができる。

0245

なお、周波数領域で圧縮するか、あるいは時間領域に変換していから圧縮するかを示す制御情報の通知は、図10におけるチャネル品質測定要求S201において通知することもできる。これにより、当該システムは、チャネル品質指標報告S204、S205の情報量を削減することができるという効果も得られる。

0246

<第5の実施形態>
第5の実施形態は、第1の実施形態と別のシーケンスに基づいてフィードバック情報を通知する場合である。本実施形態では、移動局装置は、伝搬路品質測定と一括して、重み係数算出に用いるチャネル情報を算出し、基地局装置に通知する。
以下、第1の実施形態と相違する点について、説明する。

0247

図18は、第5の実施形態に係る通信システムのマスター基地局装置(基地局装置100−1)が送信重み係数Vj及び受信重み係数Ukを算出し、スレーブ基地局装置(基地局装置100−2及び100−3)及び移動局装置200−kに通知する動作例を示すシーケンス図である。

0248

マスター基地局装置は、スレーブ基地局装置に対して、チャネル品質測定要求をする(S301)。また、各スレーブ基地局装置は、自局に接続している移動局装置に対して、前記チャネル品質測定依要求をする(S302)。
一方、マスター基地局装置に接続している移動局装置は、マスター基地局装置から直接、前記チャネル品質測定要求を受ける。

0249

次に、前記チャネル品質測定依頼を受けた移動局装置200−kは、移動局装置と基地局装置間のチャネルを推定する(S303)。移動局装置200−kは、各基地局装置が送信する参照信号を用いて、チャネル推定をする(S303)。例えば、図9において、第1の参照信号を用いて、チャネルを推定する。当該チャネルの推定は、チャネル推定部206で行うことができる。
移動局装置200−kは、このチャネル推定値からフィードバック情報を生成する(S303、例えば、図8)。

0250

また、移動局装置200−kは、前記チャネル測定結果に基づいて、チャネル品質指標報告を生成する(S304)。前記チャネル品質指標報告としては、例えば、下りリンク送信信号のパラメータに関する情報(CQI、RI、その他下りリンクのスケジューリングに関する情報など)が該当する。チャネル品質指標報告の生成は、上位レイヤ213により行うことができる。

0251

そして、移動局装置200−kは、前記フィードバック情報とチャンネル品質指標報告を自移動局装置が接続している基地局装置に通知する(S305)。さらに、前記チャネル品質指標報告を受けたスレーブ基地局装置は、当該チャネル品質指標報告をマスター基地局装置に通知する(S306)。

0252

次に、マスター基地局装置は、前記チャネル品質指標報告を考慮して、協調通信の対象となる基地局装置及び移動局装置間のスケジューリングを行う(S307)。そして、マスター基地局装置は、協調する基地局装置として決定したスレーブ基地局装置について、ステップ305で取得したフィードバック情報に基づいて、送信重み係数Vj及び受信重み係数Ukを算出する(S308)。

0253

そして、マスター基地局装置は、算出した送信重み係数Vjをスレーブ基地局装置100−jに通知する(S309)。当該通知は、バックホール回線を用いて、行うことができる。また、マスター基地局装置は、各移動局装置が接続している基地局装置を経由して各移動局装置の受信重み係数Ukを通知する(S309、S310)。

0254

例えば、スレーブ基地局装置100−2に接続している移動局装置200−2は、スレーブ基地局装置100−2を介して、マスター基地局装置100−1から受信重み係数U2を取得することになる。
なお、マスター基地局装置は、自局に接続している移動局装置200−1の受信重み係数U1を当該移動局装置に直接通知する(S311)。

0255

次に、マスター基地局装置及びスレーブ基地局装置は、自局に接続している移動局装置に送信する情報データに送信重み係数Vjを乗算し(S312、S313)、送信する(S314、S315)。

0256

以上のように、第5の実施形態では、基地局装置及び移動局装置が協調通信する無線通信システムにおいて、移動局装置は、ビット数が異なるフィードバック情報を第1の参照信号を用いて算出することができる。これにより、移動局装置は、広帯域幅のチャネル推定値からフィードバック情報を算出することができる。

0257

また、第5の実施形態では、基地局装置及び移動局装置が協調通信する無線通信システムにおいて、移動局装置は、チャネル品質指標報告ともにフィードバック情報を生成することができる。これにより、送受信重み係数算出までの時間を短縮することができる。

0258

また、自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置間のチャネル情報或いは自局移動局装置と当該移動局装置が接続している基地局装置以外の基地局装置間のチャネル情報のうち、いずれか一方のチャネル情報のビット数を他方のチャネル情報のビット数よりも減らすように調整する。これにより、移動局装置は、基地局装置へ送信するフィードバック情報を削減することができる。

0259

また、本発明に関わる移動局装置や基地局装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、CPU等を制御するプログラム(コンピュータを機能させるプログラム)である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にRAMに蓄積され、その後、各種ROMやHDDに格納され、必要に応じてCPUによって読み出し修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体(例えば、ROM、不揮発性メモリカード等)、光記録媒体(例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等)、磁気記録媒体(例えば、磁気テープフレキシブルディスク等)等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。

0260

また市場流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータ転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態における移動局装置および基地局装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるLSIとして実現してもよい。受信装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される.

0261

また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。

0262

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。

0263

10バックホール回線
100基地局装置
100−1マスター基地局装置
100−2,100−3スレーブ基地局装置
101 上位レイヤ
102 符号化部
103変調部
104プレコーディング部
105重み係数制御部
106参照信号生成部
107制御信号生成部
108リソースマッピング部
109 IDFT部
110GI挿入部
111 送信部
112送信アンテナ部
121受信アンテナ部
122 受信部
123制御信号検出部
151 上位レイヤ
154 プレコーディング部
157 制御信号生成部
200移動局装置
201 受信アンテナ部
202 受信部
203 A/D部
204 GI除去部
205 DFT部
206チャネル推定部
207干渉抑圧部
208フィードバック情報生成部
209チャネル補償部
210復調部
211復号部
212 制御信号検出部
213 上位レイヤ
221 制御信号生成部
222 送信部
223 送信アンテナ部

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