JP2016106460A - 通信制御方法、ユーザ端末、及び基地局 - Google Patents

Abstract

【課題】プリコーダ行列を用いて、基地局が複数のユーザ端末に対して適切にビーム／ヌルを向けることができる移動通信システムに適用される通信制御方法、ユーザ端末、及び基地局を提供する。【解決手段】プリコーディングした下りリンク信号を複数のアンテナポートを介して送信する基地局と、下りリンクで用いるのに好ましいプリコーダ行列を示すプリコーダ行列情報を前記基地局に対してフィードバックするユーザ端末とで構成され、前記プリコーダ行列情報を前記基地局に対してフィードバックする際に、前記基地局からの送信時に貢献度の低いアンテナポートを示すアンテナポート情報を、前記ユーザ端末から前記基地局へ通知するステップを有する。【選択図】図８

Description

本発明は、プリコーダ行列情報を取り扱う通信制御方法、ユーザ端末、及び基地局に関する。

移動通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）は、基地局が、特定のユーザ端末に対してビームを向けつつ、他のユーザ端末に対してヌルを向けるマルチアンテナ伝送技術をサポートする（例えば、非特許文献１参照。）。

このようなマルチアンテナ伝送技術をＦＤＤ方式で実現するために、複数のユーザ端末それぞれは、下りリンクで用いるのに好ましいプリコーダ行列を示すプリコーダ行列情報を基地局に対してフィードバックする。

基地局は、ユーザ端末毎にフィードバックされるプリコーダ行列情報に基づくプリコーダ行列を用いて、下りリンク信号をプリコーディングする。そして、基地局は、当該プリコーディングした下りリンク信号を、複数のアンテナポート（複数の給電点）を介して送信する。プリコーダ行列は、複数のアンテナポートに対応する複数のプリコーダ行列要素（複数のウェイト）からなる。

３ＧＰＰ技術仕様 「ＴＳ ３６．３００ Ｖ１１．０．０」 （２０１１−１２）

しかしながら、基地局は、複数のユーザ端末毎にフィードバックされた複数のプリコーダ行列情報を受信する場合に、何れかのユーザ端末に対応するプリコーダ行列情報を採用すると、当該ユーザ端末以外のユーザ端末に対して適切にビーム／ヌルを向けることが難しいという問題がある。

そこで、本発明は、基地局が複数のユーザ端末に対して適切にビーム／ヌルを向けることができる通信制御方法、ユーザ端末、及び基地局を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。

本発明の通信制御方法は、プリコーダ行列を用いてプリコーディングした下りリンク信号を複数のアンテナポートを介して送信する基地局と、下りリンクで用いるのに好ましいプリコーダ行列を示すプリコーダ行列情報を前記基地局に対してフィードバックするユーザ端末と、を有する移動通信システムに適用される通信制御方法であって、前記プリコーダ行列情報を前記基地局に対してフィードバックする際に、前記基地局からの送信時に貢献度の低いアンテナポートを示すアンテナポート情報を、前記ユーザ端末から前記基地局へ通知するステップＡを有することを特徴とする。

前記通信制御方法は、前記アンテナポート情報を通知するよう前記基地局から指示するステップＢをさらに有し、前記ステップＡにおいて、前記ユーザ端末は、前記ステップＢにおける前記基地局からの指示に応じて、前記アンテナポート情報を前記基地局へ通知してもよい。

前記貢献度の低いアンテナポートとして選択できるアンテナポートの数は、前記基地局のアンテナポートの数に応じて定められてもよい。

前記貢献度の低いアンテナポートは、前記複数のアンテナポート毎に前記基地局から前記ユーザ端末が受信する下りリンク参照信号それぞれの受信電力に応じて定められてもよい。

前記通信制御方法は、下りリンクで用いるのに好ましい変調方式・符号化速度を示すチャネル品質情報を前記ユーザ端末から前記基地局に対してフィードバックするステップＣをさらに有し、前記ステップＣは、前記ステップＡで前記アンテナポート情報を前記ユーザ端末から前記基地局に対して通知する場合に、前記基地局に対してフィードバックすべき前記チャネル品質情報を補正するステップを含んでもよい。

前記通信制御方法は、前記基地局が下りリンク信号の送信に用いたプリコーダ行列を示す送信プリコーダ行列情報を、前記基地局から前記ユーザ端末に対して通知するステップＤをさらに有し、前記ステップＤは、前記基地局が前記ユーザ端末から受信した前記プリコーダ行列情報に基づいて、前記ユーザ端末に送信すべき前記送信プリコーダ行列情報を決定してもよい。

前記プリコーダ行列情報は、前記ユーザ端末に対してビームが向くプリコーダ行列を示してもよい。

前記プリコーダ行列情報は、前記ユーザ端末に対してヌルが向くプリコーダ行列を示してもよい。

本発明のユーザ端末は、プリコーダ行列を用いてプリコーディングした下りリンク信号を複数のアンテナポートを介して送信する基地局に対し、下りリンクで用いるのに好ましいプリコーダ行列を示すプリコーダ行列情報をフィードバックするユーザ端末であって、前記プリコーダ行列情報を前記基地局に対してフィードバックする際に、前記基地局からの送信時に貢献度の低いアンテナポートを示すアンテナポート情報を、前記基地局に対して通知する通知部を有することを特徴とする。

本発明の基地局は、プリコーダ行列を用いてプリコーディングした下りリンク信号を複数のアンテナポートを介して送信する基地局であって、前記ユーザ端末からフィードバックされるプリコーダ行列情報を受信する受信部を有し、前記受信部は、前記プリコーダ行列情報を受信する際に、前記ユーザ端末から通知されるアンテナポート情報を受信し、前記プリコーダ行列情報は、下りリンクで用いるのに好ましいプリコーダ行列を示し、前記アンテナポート情報は、前記基地局からの送信時に貢献度の低いアンテナポートを示すことを特徴とする。

本発明の移動通信システムは、下りリンクの送信指向性を定めるプリコーダ行列を適用して下りリンク送信を行う基地局と、１つの周波数帯域に対応する複数のプリコーダ行列情報を前記基地局にフィードバックするユーザ端末と、を有することを特徴とする。

前記複数のプリコーダ行列情報のそれぞれは、前記ユーザ端末への下りリンク送信に適用される前記プリコーダ行列を決定するために使用され、且つ、前記ユーザ端末にとって好ましい前記プリコーダ行列を示す情報であってもよい。ここで、前記ユーザ端末にとって好ましい前記プリコーダ行列とは、前記ユーザ端末にビームが向く前記プリコーダ行列であってもよい。

前記複数のプリコーダ行列情報は、好ましい方からｎ個（ｎ≧２）のプリコーダ行列情報であってもよい。ここで、前記ｎの値を前記基地局から指示してもよい。

前記ユーザ端末は、さらに、下りリンクで用いるのに好ましい変調方式・符号化速度を示すチャネル品質情報を前記基地局に対してフィードバックしており、前記ユーザ端末は、前記複数のプリコーダ行列情報に応じた複数のチャネル品質情報を前記基地局に対してフィードバックしてもよい。

前記ユーザ端末は、さらに、下りリンクで用いるのに好ましい変調方式・符号化速度を示すチャネル品質情報を前記基地局に対してフィードバックしており、前記ユーザ端末は、前記１つの周波数帯域について前記複数のプリコーダ行列情報をフィードバックする場合であっても、１つのチャネル品質情報を前記基地局に対してフィードバックしてもよい。ここで、前記１つのチャネル品質情報は、前記複数のプリコーダ行列情報のうち最も好ましくないプリコーダ行列情報に応じて定められてもよい。

前記複数のプリコーダ行列情報のそれぞれは、前記ユーザ端末以外のユーザ端末への下りリンク送信に適用される前記プリコーダ行列を決定するために使用され、且つ、前記ユーザ端末にとって好ましい前記プリコーダ行列を示す情報であってもよい。ここで、前記ユーザ端末にとって好ましい前記プリコーダ行列とは、前記ユーザ端末にヌルが向く前記プリコーダ行列であってもよい。

前記複数のプリコーダ行列情報は、好ましい方からｎ個（ｎ≧２）のプリコーダ行列情報であってもよい。ここで、前記ｎの値を前記基地局から指示してもよい。

前記複数のプリコーダ行列情報のそれぞれは、前記ユーザ端末以外のユーザ端末への下りリンク送信に適用される前記プリコーダ行列を決定するために使用され、且つ、前記ユーザ端末にとって好ましくない前記プリコーダ行列を示す情報であってもよい。ここで、前記ユーザ端末にとって好ましくない前記プリコーダ行列とは、前記ユーザ端末にビームが向く前記プリコーダ行列であってもよい。

前記複数のプリコーダ行列情報は、好ましくない方からｎ個（ｎ≧２）のプリコーダ行列情報であってもよい。ここで、前記ｎの値を前記基地局から指示してもよい。

前記基地局は、前記ユーザ端末のサービングセル、又は前記サービングセルに隣接するセルを構成してもよい。

本発明のユーザ端末は、移動通信システムにおけるユーザ端末であって、下りリンクの送信指向性を定めるプリコーダ行列を適用して下りリンク送信を行う基地局に対して、１つの周波数帯域に対応する複数のプリコーダ行列情報をフィードバックする制御部を有することを特徴とする。

本発明の基地局は、移動通信システムにおいて、下りリンクの送信指向性を定めるプリコーダ行列を適用して下りリンク送信を行う基地局であって、ユーザ端末からフィードバックされ、１つの周波数帯域に対応する複数のプリコーダ行列情報を受信する受信部を有することを特徴とする。

第１実施形態から第４実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 第１実施形態から第４実施形態に係るＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。 第１実施形態から第４実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 第１実施形態から第４実施形態に係る無線通信部のブロック図である。 第１実施形態から第４実施形態に係るＵＥのブロック図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作環境を示す図である（その１）。 第１実施形態及び第２実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作環境を示す図である（その２）。 第１実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作の具体例を説明するための図である。 第１実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作シーケンスの具体例を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作の具体例を説明するための図である。 第２実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作シーケンスの具体例を示すシーケンス図である。 第３実施形態及び第４実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作環境を示す図である（その１）。 第３実施形態及び第４実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作環境を示す図である（その２）。 第３実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作の具体例を説明するための図である。 第３実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作シーケンスの具体例を示すシーケンス図である。 第４実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作の具体例を説明するための図である。 第４実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作シーケンスの具体例を示すシーケンス図である。

図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態に係る図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付す。

［実施形態の概要］
実施形態に係る通信制御方法は、プリコーダ行列を用いてプリコーディングした下りリンク信号を複数のアンテナポートを介して送信する基地局と、下りリンクで用いるのに好ましいプリコーダ行列を示すプリコーダ行列情報を前記基地局に対してフィードバックするユーザ端末と、を有する移動通信システムに適用される。通信制御方法は、前記プリコーダ行列情報を前記基地局に対してフィードバックする際に、前記基地局からの送信時に貢献度の低いアンテナポートを示すアンテナポート情報を、前記ユーザ端末から前記基地局へ通知するステップを有する。これにより、基地局は、当該ユーザ端末への送信時に貢献度の低いアンテナポートを把握することができる。よって、基地局は、例えば、当該ユーザ端末への下りリンク信号の送信に用いるプリコーダ行列のうち、当該貢献度の低いアンテナポートに対応するプリコーダ行列要素（ウェイト）を、他のユーザ端末のために変更することができる。したがって、当該他のユーザ端末に対して適切にビーム／ヌルを向けることができる。

或いは、実施形態に係る移動通信システムは、下りリンクの送信指向性を定めるプリコーダ行列を適用して下りリンク送信を行う基地局と、１つの周波数帯域に対応する複数のプリコーダ行列情報を前記基地局にフィードバックするユーザ端末と、を有する。

前記複数のプリコーダ行列情報のそれぞれは、前記ユーザ端末への下りリンク送信に適用される前記プリコーダ行列を決定するために使用され、且つ、前記ユーザ端末にとって好ましい前記プリコーダ行列を示す情報である。このようなプリコーダ行列情報は、「ＰＭＩ」と称される。これにより、基地局は、当該ユーザ端末への下りリンク送信に用いることができる複数のプリコーダ行列情報を把握することができるため、他のユーザ端末を考慮しつつ、当該ユーザ端末に対して適切にビームを向けることができる。

或いは、前記複数のプリコーダ行列情報のそれぞれは、前記ユーザ端末以外のユーザ端末（他のユーザ端末）への下りリンク送信に適用される前記プリコーダ行列を決定するために使用され、且つ、前記ユーザ端末にとって好ましい前記プリコーダ行列を示す情報である。ここで、前記ユーザ端末にとって好ましい前記プリコーダ行列とは、前記ユーザ端末にヌルが向く前記プリコーダ行列である。このようなプリコーダ行列情報は、「Ｂｅｓｔ Ｃｏｍｐａｎｉｏｎ ＰＭＩ（ＢＣ−ＰＭＩ）」と称される。

例えば、基地局は、当該ユーザ端末からのＢＣ−ＰＭＩと一致するＰＭＩを当該他のユーザ端末がフィードバックしている場合に、当該他のユーザ端末に対して当該ユーザ端末と同一の無線リソースを割り当てて、当該ＢＣ−ＰＭＩと一致するＰＭＩを当該他のユーザ端末への下りリンク送信に適用する。ここで、ＢＣ−ＰＭＩを複数フィードバックすることで、干渉抑圧効果を大きく保ったままスケジューリングに対する制約を緩めることができる。

或いは、前記複数のプリコーダ行列情報のそれぞれは、前記ユーザ端末以外のユーザ端末（他のユーザ端末）への下りリンク送信に適用される前記プリコーダ行列を決定するために使用され、且つ、前記ユーザ端末にとって好ましくない前記プリコーダ行列を示す情報である。ここで、前記ユーザ端末にとって好ましくない前記プリコーダ行列とは、前記ユーザ端末にビームが向く前記プリコーダ行列である。このようなプリコーダ行列情報は、「Ｗｏｒｓｔ Ｃｏｍｐａｎｉｏｎ ＰＭＩ（ＷＣ−ＰＭＩ）」と称される。

例えば、基地局は、当該ユーザ端末からのＷＣ−ＰＭＩと一致しないＰＭＩを当該他のユーザ端末がフィードバックしている場合に、当該他のユーザ端末に対して当該ユーザ端末と同一の無線リソースを割り当てて、当該ＷＣ−ＰＭＩと一致しないＰＭＩを当該他のユーザ端末への下りリンク送信に適用する。ここで、ＷＣ−ＰＭＩを複数フィードバックすることで、スケジューリングに対する制約は殆ど変わらずに干渉抑圧効果を改善することができる。

［第１実施形態］
以下、第１実施形態について説明する。第１実施形態は、本発明をＬＴＥシステムにおけるＭＵ（Ｍｕｌｔｉ Ｕｓｅｒ）−ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）に適用する実施形態である。

（ＬＴＥシステムの概要）
まず、ＬＴＥシステムの概要を説明する。図１は、ＬＴＥシステムの構成図である。

図１に示すように、ＬＴＥシステム１は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）と、を有する。

ＵＥは、移動型の無線通信装置であり、ユーザ端末に相当する。ＵＥは、移動型の無線通信装置であり、接続中の状態に相当するコネクティッド状態において、接続を確立したセル（「サービングセル」と称される）との無線通信を行う。

Ｅ−ＵＴＲＡＮは、複数のｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）からなる。ｅＮＢは、ＵＥとの無線通信を行う固定型の無線通信装置であり、基地局に相当する。ｅＮＢのそれぞれは、１又は複数のセルを構成する。ｅＮＢは、例えば、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能と、ユーザデータのルーティング機能と、モビリティ制御及びスケジューリングのための測定制御機能と、を有する。

ＥＰＣは、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）及びＳ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）を含む。ＥＰＣは、コアネットワークに相当する。ＭＭＥは、ＵＥに対する各種モビリティ制御などを行うネットワークエンティティであり、制御局に相当する。Ｓ−ＧＷは、ユーザデータの転送制御を行うネットワークエンティティであり、交換局に相当する。

ｅＮＢは、Ｘ２インターフェイスを介して相互に連結される。また、ｅＮＢは、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ及びＳ−ＧＷと連結される。

図２は、ＬＴＥシステム１で使用される無線フレームの構成図である。ＬＴＥシステム１は、下りリンク（ＤＬ）にはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンク（ＵＬ）にはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）を採用する。

図２に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成され、各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは１ｍｓであり、各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数のリソースブロック（ＲＢ）を含み、時間方向に複数のシンボルを含む。リソースブロックは、連続する１２個のサブキャリアからなり、ＵＥへの周波数・時間リソースを割当てる際の１単位を構成する。各シンボルの先頭には、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）と呼ばれるガード区間が設けられる。

下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームの残りの区間は、主に物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）として使用されるデータ領域である。

ＰＤＣＣＨは、制御信号を搬送する。制御信号は、例えば、上りリンクＳＩ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、下りリンクＳＩ、ＴＰＣビットである。上りリンクＳＩは上りリンクの周波数・時間リソースの割当てを示し、下りリンクＳＩは、下りリンクの周波数・時間リソースの割当てを示す。ＴＰＣビットは、上りリンクの送信電力の増減を指示する信号である。

ＰＤＳＣＨは、制御信号及び／又はユーザデータを搬送する。例えば、下りリンクのデータ領域は、ユーザデータにのみ割当てられてもよく、ユーザデータ及び制御信号が多重されるように割当てられてもよい。

また、物理ＨＡＲＱ通知チャネル（ＰＨＩＣＨ）を介して、確認応答（ＡＣＫ）／否定確認応答（ＮＡＣＫ）が搬送される。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、上りリンクの物理チャネル（例えば、ＰＵＳＣＨ）を介して送信される信号のデコードに成功したか否かを示す。

上りリンク（ＵＬ）において、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームにおける周波数方向の中央部は、主に物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）として使用されるデータ領域である。

ＰＵＣＣＨは、制御信号を搬送する。制御信号は、例えば、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどである。

ＣＱＩは、下りリンクのチャネル品質に基づく、下りリンクで用いるのに好ましい変調方式及び符号化速度（ＭＣＳ）を示す。本実施形態において、ＣＱＩは、チャネル品質情報に相当する。

ＰＭＩは、下りリンクで用いるのに好ましいプリコーダ行列（ＰＭ）を示す。詳細には、ＰＭＩは、当該ＰＭＩの送信元のＵＥに対してビームが向くプリコーダ行列を示す。本実施形態において、ＰＭＩは、プリコーダ行列情報に相当する。

ＲＩは、下りリンクで用いるのに好ましいレイヤ数（ストリーム数）を示す。

ＳＲは、上りリンクの周波数・時間リソース（リソースブロック）の割当てを要求する信号である。

ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、下りリンクの物理チャネル（例えば、ＰＤＳＣＨ）を介して送信される信号のデコードに成功したか否かを示す。

ＰＵＳＣＨは、制御信号及び／又はユーザデータを搬送する物理チャネルである。例えば、上りリンクのデータ領域は、ユーザデータにのみ割当てられてもよく、ユーザデータ及び制御信号が多重されるように割当てられてもよい。

（ｅＮＢ及びＵＥの構成）
図３は、ｅＮＢのブロック図である。

図３に示すように、ｅＮＢは、複数のアンテナ素子１０１＃０〜１０１＃３と、無線通信部１１０と、ネットワーク通信部１２０と、記憶部１３０と、制御部１４０と、を含む。

アンテナ素子１０１＃０〜１０１＃３は、アンテナポートＡＰ＃０〜ＡＰ＃３にそれぞれ接続される。なお、本実施形態では、アンテナポートＡＰは４つであるが、２つであってもよく、８つであってもよい。また、１つのアンテナポートＡＰに１つのアンテナ素子１０１が接続されているが、１つのアンテナポートＡＰに２以上のアンテナ素子１０１が接続されていてもよい。

無線通信部１１０は、複数のアンテナポートＡＰ（複数のアンテナ素子１０１）を介して無線通信を行う。送信時には、無線通信部１１０は、ベースバンド信号を信号処理した後、アップコンバート及び増幅などを行って無線信号を送信する。受信時には、無線通信部１１０は、受信信号の増幅及びダウンコンバートなどを行った後、ベースバンド信号を信号処理して制御部１４０に出力する。

無線通信部１１０は、ＵＥにおける測定及び復調などに用いられるセル固有参照信号及び／又はＣＳＩ参照信号（以下、これらを単に「参照信号（ＲＳ）」と称する）をアンテナポートＡＰ毎に送信する。アンテナポートＡＰ毎に送信される参照信号は異なるものであるため、ＵＥはアンテナポートＡＰ毎に測定などを行うことができる。

無線通信部１１０は、プリコーダ行列を用いてプリコーディングした下りリンク信号（制御信号及び／又はユーザデータ）を複数のアンテナポートＡＰを介して送信することで、指向性パターンの制御、例えば、ビームを形成したり、ヌルを形成したりすることができる。

無線通信部１１０は、ＵＥからフィードバックされるＰＭＩ及びＲＩに基づいて、複数のデータストリーム（レイヤ）を同一の周波数・時間リソース（リソースブロック）で並列伝送する閉ループ空間多重をサポートする。閉ループ空間多重には、単一ユーザ（ＳＵ）のためのＳＵ−ＭＩＭＯ、及び複数ユーザ（ＭＵ）のためのＭＵ−ＭＩＭＯがあるが、本実施形態は主としてＭＵ−ＭＩＭＯを対象とする。

図４は、空間多重を実施するための無線通信部１１０のブロック図である。各ブロックの詳細は３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１に記載されているが、ここではその概要を説明する。図４に示すように、物理チャネル上で送信すべき１つ又は２つのコードワードは、スクランブルされ、かつ変調シンボルに変調された後、レイヤマッパ１１１によって複数のレイヤにマッピングされる。コードワードは、誤り訂正のデータ単位である。レイヤ数は、ＵＥからフィードバックされるＲＩに基づいて定められる。

プリコーダ１１２は、プリコーダ行列を用いて、各レイヤの変調シンボルをプリコーディングする。プリコーダ行列は、ＵＥからフィードバックされるＰＭＩに基づいて定められる。プリコーディングされた変調シンボルは、リソースエレメントにマッピングされ、かつ時間領域のＯＦＤＭ信号に変換されて、各アンテナポートＡＰに出力される。なお、リソースエレメントとは、１つのサブキャリア及び１つのシンボルからなるリソース単位である。

図３に戻り、ネットワーク通信部１２０は、Ｓ１インターフェイスを用いて、ＥＰＣとの通信を行う。また、ネットワーク通信部１２０は、Ｘ２インターフェイスを用いて、隣接するｅＮＢとの通信（基地局間通信）を行う。

記憶部１３０は、メモリなどを用いて構成され、制御部１４０による制御などに用いられる各種の情報を記憶する。制御部１４０は、プロセッサなどを用いて構成され、ｅＮＢの各種の機能を制御する。

図５は、ＵＥのブロック図である。

図５に示すように、ＵＥは、複数のアンテナ素子２０１＃１〜２０１＃ｎと、無線通信部２１０と、記憶部２２０と、制御部２３０と、を含む。ＵＥは、ユーザインターフェイス部やバッテリなどを含んでもよい。

アンテナ素子２０１は、例えば２つ又は４つ設けられる。無線通信部２１０は、複数のアンテナ素子２０１を介して無線通信を行う。送信時には、無線通信部２１０は、ベースバンド信号を信号処理した後、アップコンバート及び増幅などを行って無線信号を送信する。受信時には、無線通信部２１０は、受信信号の増幅及びダウンコンバートなどを行った後、ベースバンド信号を信号処理して制御部２３０に出力する。

閉ループ空間多重が行われる場合において、無線通信部２１０は、ｅＮＢから受信する参照信号に基づいてチャネル状態情報（ＣＳＩ）を生成し、当該チャネル状態情報をｅＮＢに対してフィードバックする。チャネル状態情報は、ＣＱＩ、ＰＭＩ、及びＲＩを含む。

無線通信部２１０は、所定の規範に従って、予め定められたプリコーダ行列の候補（コードブック）の中から適切なプリコーダ行列を選択し、選択したプリコーダ行列のインデックスをＰＭＩとしてフィードバックする。

無線通信部２１０は、ｅＮＢから受信する参照信号、又はｅＮＢから通知されるＴＰＭＩに基づいて、ｅＮＢから受信した下りリンク信号のデコード（ＭＩＭＯデコード）などを行う。ＴＰＭＩは、ｅＮＢが下りリンク信号の送信に用いたプリコーダ行列を示す情報であり、送信プリコーダ行列情報に相当する。

記憶部２２０は、メモリなどを用いて構成され、制御部２３０による制御などに用いられる各種の情報を記憶する。制御部２３０は、プロセッサなどを用いて構成され、ＵＥの各種の機能を制御する。

（ｅＮＢ及びＵＥの動作）
次に、本実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作について説明する。図６及び図７は、本実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作環境を示す図である。

図６及び図７に示すように、ｅＮＢは、２つのＵＥ（ＵＥ＃１及びＵＥ＃２）との閉ループ空間多重通信を行っている。すなわち、ｅＮＢは、同一の周波数・時間リソース（リソースブロック）をＵＥ＃１及びＵＥ＃２に割り当てて、ＭＵ−ＭＩＭＯを実施している。

図６に示すように、ＵＥ＃１は、ｅＮＢから受信する参照信号に基づいて、ＵＥ＃１にビームが向くプリコーダ行列を示すＰＭＩをｅＮＢに対してフィードバックする。

ＵＥ＃２は、ｅＮＢから受信する参照信号に基づいて、ＵＥ＃２にビームが向くプリコーダ行列を示すＰＭＩをｅＮＢに対してフィードバックする。

図７に示すように、ｅＮＢは、ＵＥ＃１からフィードバックされたＰＭＩが示すプリコーダ行列を用いてプリコーディングを行うことで、ＵＥ＃１にビームが向く指向性パターンでＵＥ＃１への下りリンク信号を送信する。

また、ｅＮＢは、ＵＥ＃２からフィードバックされたＰＭＩが示すプリコーダ行列を用いてプリコーディングを行うことで、ＵＥ＃２にビームが向く指向性パターンでＵＥ＃２への下りリンク信号を送信する。

しかしながら、各ＵＥは、自身と多重される他のＵＥを把握していないため、自身にとって好ましいＰＭＩをフィードバックするだけである。このため、ｅＮＢは、ＵＥ（例えばＵＥ＃１）からフィードバックされたＰＭＩが示すプリコーダ行列により、他のＵＥ（例えばＵＥ＃２）に対して適切にヌルが向けられるとは限らない。他のＵＥに対してヌルが向けられなければ、空間多重（ＭＵ−ＭＩＭＯ）を適切に実施することができない。

このような問題を回避するためには、ｅＮＢが、フィードバックされたＰＭＩが示すプリコーダ行列に代えて、適切なヌルステアリングを行うことができるプリコーダ行列を適用することが考えられる。しかしながら、そのようなプリコーダ行列を適用すると、本来ビームを向けるべきＵＥ（例えばＵＥ＃１）のチャネル品質が劣化する可能性がある。

そこで、本実施形態では、以下のようにして、良好なビームフォーミングと良好なヌルステアリングとを両立させる。

第１に、各ＵＥは、ｅＮＢのアンテナポートＡＰ毎に送信された参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ）を測定し、ｅＮＢからの送信時に貢献度の低いアンテナポートＡＰを選択する。例えば、あるアンテナポートＡＰから送信される参照信号の受信電力が閾値を下回る場合に、当該アンテナポートＡＰを貢献度の低いアンテナポートＡＰとして選択してもよい。或いは、ｅＮＢのアンテナポートＡＰ毎に測定したＲＳＲＰを相互に比較し、ＲＳＲＰが低い方からｋ個（ｋ≧１）のアンテナポートＡＰを貢献度の低いアンテナポートＡＰとして選択してもよい。なお、貢献度の低いアンテナポートＡＰとして選択できるアンテナポートＡＰの数は、ｅＮＢのアンテナポートＡＰの数未満である。

第２に、各ＵＥは、ＰＭＩをｅＮＢに対してフィードバックする際に、貢献度の低いアンテナポートＡＰを示すＮＡＰＩ（Ｎｅｇｌｉｇｉｂｌｅ Ａｎｔｅｎｎａ Ｐｏｒｔ Ｉｎｄｅｘ）をｅＮＢへ通知する。本実施形態において、ＮＡＰＩは、アンテナポート情報に相当する。なお、ＮＡＰＩは、空間多重（ＭＵ−ＭＩＭＯ）を実施しない場合には、通知を行わないとしてもよい。例えば、空間多重を実施する場合において、ｅＮＢは、ＮＡＰＩの通知を行うように、空間多重の対象となる各ＵＥに対して指示してもよい。

第３に、ｅＮＢは、一のＵＥ（例えばＵＥ＃１）からフィードバックされたＰＭＩが示すプリコーダ行列において、当該一のＵＥから通知されたＮＡＰＩが示すアンテナポートＡＰに対応するプリコーダ行列要素（以下、「ウェイト」と称する）を特定する。また、ｅＮＢは、他のＵＥ（例えばＵＥ＃２）にヌルが向くように、当該特定したウェイトを変更する。そして、ｅＮＢは、変更後のウェイトを含むプリコーダ行列を当該一のＵＥへの送信に適用する。

このような方法によれば、当該一のＵＥへの送信時に貢献度の低いアンテナポートＡＰに対応するウェイトのみを変更しているため、当該一のＵＥに対するビームフォーミングに与える悪影響を最小化しつつ、他のＵＥへのヌルステアリングを図ることができる。

ただし、当該一のＵＥに対する送信については、当該悪影響を考慮して、本来適用されるべき変調方式・符号化速度（ＭＣＳ）に比べて誤り耐性の高いＭＣＳを適用することが好ましい。よって、本実施形態では、各ＵＥは、ＮＡＰＩをｅＮＢに対して通知する場合において、貢献度の低いアンテナポートＡＰに対応するウェイトをｅＮＢが変更することによる品質劣化を見込んで、ｅＮＢに対してフィードバックすべきＣＱＩを補正する。

また、ｅＮＢは、データデコードにセル固有参照信号を用いる送信モードの場合には、ｅＮＢが送信に使用したプリコーダ行列に対応するＰＭＩをＴＰＭＩとしてＵＥに通知しなければならない。ＣＲＳにはプリコーディングが施されていないため、ＵＥはＣＲＳに基づいてプリコーディングの状態（プリコーダ行列）を特定できず、プリコーディングが施されたデータをデコードできないからである。

したがって、ｅＮＢは、貢献度の低いアンテナポートＡＰに対応するウェイトを変更した場合において、ＵＥに通知するＴＰＭＩについては、変更後のプリコーダ行列に対応するＰＭＩが定義されていなければ変更前のプリコーダ行列に対応するＰＭＩをＴＰＭＩとして選択し、変更後のプリコーダ行列に対応するＰＭＩが定義されていればそのＰＭＩをＴＰＭＩとして選択する。

これに対し、データデコードにＤＭＲＳ（ＤｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ／ ＵＥ ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）を用いる送信モードの場合には、ＴＰＭＩを通知する必要がない。ＤＭＲＳにはデータと同様にプリコーディングが施されているため、ＵＥは実際に使用されたプリコーダ行列を考慮せずにデータのデコードができるからである。

図８は、本実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作の具体例を説明するための図である。

図８に示すように、ＵＥ＃１は、ＰＭＩ“１”をｅＮＢに対してフィードバックする。ここで、ＰＭＩ“１”が示すプリコーダ行列は、ｅＮＢのアンテナポートＡＰ＃０に対応するウェイトが“１／２”であり、アンテナポートＡＰ＃１に対応するウェイトが“ｊ／２”であり、アンテナポートＡＰ＃２に対応するウェイトが“−１／２”であり、アンテナポートＡＰ＃３に対応するウェイトが“−ｊ／２”である。

ＵＥ＃１は、ＰＭＩをｅＮＢに対してフィードバックする際に、貢献度の低いアンテナポートＡＰを示すＮＡＰＩをｅＮＢへ通知する。図８の例では、ＮＡＰＩは、アンテナポートＡＰ＃１の貢献度が低い（不要である）ということを示している。

さらに、ＵＥ＃１は、アンテナポートＡＰ＃１に対応するウェイトを変更した際の劣化分を見込んだ最悪値に相当するＣＱＩをｅＮＢに対してフィードバックする。

一方、ＵＥ＃２については、アンテナポートＡＰ＃０に対応するウェイトが“１／２”、アンテナポートＡＰ＃１に対応するウェイトが“−ｊ／２”、アンテナポートＡＰ＃２に対応するウェイトが“−１／２”、アンテナポートＡＰ＃３に対応するウェイトが“−ｊ／２”であるプリコーダ行列（ＰＭ）を用いれば、ＵＥ＃２にヌルを向けることが可能であると仮定する。ＵＥ＃２にヌルが向くことに関する情報は、例えばＵＥ＃２からのＢｅｓｔ Ｃｏｍｐａｎｉｏｎ ＰＭＩ（詳細については後述）に基づいて取得できる。或いは、ＵＥ＃２にヌルが向くことに関する情報は、実際に割り当てた際に、ＵＥ＃２からのＣＱＩフィードバックがあまり劣化しなかったという事実を以って、学習的に検出することができる。

或いは、ＰＭＩ“１”が示すプリコーダ行列のうち、アンテナポートＡＰ＃１に対応するウェイトが“ｊ／２”であるプリコーダ行列を用いると、ＵＥ＃２にビームが向いてしまうと仮定する。ＵＥ＃２にビームが向くことに関する情報は、例えばＵＥ＃２からのＰＭＩに基づいて取得できる。或いは、ＵＥ＃２にビームが向くことに関する情報は、実際に割り当てた際に、ＵＥ＃２からのＣＱＩフィードバックが大きく劣化したという事実を以って、学習的に検出することができる。

ｅＮＢは、ＵＥ＃１からフィードバックされたＰＭＩが示すプリコーダ行列において、ＵＥ＃１から通知されたＮＡＰＩが示すアンテナポートＡＰ＃１に対応するウェイトを特定する。また、ｅＮＢは、ＵＥ＃２にヌルが向くように、或いはＵＥ＃２にビームが向かないように、当該特定したウェイトを変更する。図８の例では、アンテナポートＡＰ＃１に対応するウェイトを“ｊ／２”から“−ｊ／２”に変更している。そして、ｅＮＢは、変更後のウェイトを含むプリコーダ行列（ＰＭ）をＵＥ＃１への送信に適用すると決定する。

なお、プリコーダ行列は、アンテナポートＡＰ＃０に対応するウェイトが固定で設計されているので、ＡＰ＃０が不要とされた場合には、アンテナポートＡＰ＃０に対応するウェイト以外のウェイトを均等に回転させることになる。

また、ｅＮＢは、ＵＥ＃１からフィードバックされたＣＱＩに応じて、ＵＥ＃１への送信に適用するＭＣＳを決定する。さらに、ｅＮＢは、変更後のプリコーダ行列に対応するＰＭＩが定義されていなければ変更前のプリコーダ行列に対応するＰＭＩをＴＰＭＩとして選択し、変更後のプリコーダ行列に対応するＰＭＩが定義されていればそのＰＭＩをＴＰＭＩとして選択する。図８の例では、ｅＮＢは、変更前のプリコーダ行列に対応するＰＭＩ”１”をＴＰＭＩとして選択している。そして、ｅＮＢは、決定した（変更後の）プリコーダ行列と決定したＭＣＳとを用いて下りリンク信号をＵＥ＃１へ送信するとともに、選択したＴＰＭＩをＵＥ＃１に通知する。

図９は、本実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥ＃１の動作シーケンスの具体例を示すシーケンス図である。

図９に示すように、ステップＳ１０１において、ｅＮＢは、ＭＵ−ＭＩＭＯを開始することに応じて、ＮＡＰＩの通知を開始するようＵＥ＃１に指示する。

ステップＳ１０２において、ＵＥ＃１は、ｅＮＢに対してフィードバックすべきＰＭＩを決定する。

ステップＳ１０３において、ＵＥ＃１は、ｅＮＢからの送信時に貢献度の低いアンテナポートＡＰを選択して、ｅＮＢに対して通知すべきＮＡＰＩを決定する。

ステップＳ１０４において、ＵＥ＃１は、ｅＮＢからの送信時に貢献度の低いアンテナポートＡＰに対応するウェイトを変更した際の劣化分を見込んだ最悪値に相当するＣＱＩを、ｅＮＢに対してフィードバックすべきＣＱＩとして決定する。

ステップＳ１０５において、ＵＥ＃１は、決定したＰＭＩ及びＣＱＩをｅＮＢに対してフィードバックするとともに、決定したＮＡＰＩをｅＮＢに対して通知する。

ステップＳ１０６において、ｅＮＢは、ＵＥ＃１からのＰＭＩ及びＮＡＰＩに応じて、ＵＥ＃１への送信に適用すべきプリコーダ行列（ＰＭ）を決定する。

ステップＳ１０７において、ｅＮＢは、ＵＥ＃１への送信に適用すべきプリコーダ行列（ＰＭ）に応じて、ＵＥ＃１に通知すべきＴＰＭＩを決定する。

ステップＳ１０８において、ｅＮＢは、ＵＥ＃１からのＣＱＩに応じて、ＵＥ＃１への送信に適用すべきＭＣＳを決定する。

ステップＳ１０９において、ｅＮＢは、決定したＴＰＭＩをＵＥ＃１に対して通知するとともに、決定したプリコーダ行列（ＰＭ）及びＭＣＳを用いて下りリンク信号を送信する。

（まとめ）
以上説明したように、ＵＥ＃１は、ＵＥ＃１に対してビームが向くプリコーダ行列を示すＰＭＩをｅＮＢ（サービングセル）に対してフィードバックする際に、ｅＮＢからの送信時に貢献度の低いアンテナポートＡＰを示すＮＡＰＩをｅＮＢへ通知する。これにより、ｅＮＢは、送信時に貢献度の低いアンテナポートＡＰを把握することができる。よって、ｅＮＢは、ＵＥ＃１への下りリンク信号の送信に用いるプリコーダ行列のうち、当該貢献度の低いアンテナポートＡＰに対応するウェイトを、ＵＥ＃２のために変更することができる。したがって、ｅＮＢは、ＵＥ＃１に対して適切にビームを向けつつ、ＵＥ＃２に対して適切にヌルを向けることができる。

本実施形態では、ｅＮＢは、ＭＵ−ＭＩＭＯを行う場合に、ＮＡＰＩを通知するようＵＥ＃１に対して指示する。これにより、ＮＡＰＩの通知が必要なケースにおいてはＮＡＰＩが通知されるものの、ＮＡＰＩの通知が不要なケースにおいてはＮＡＰＩが通知されないため、オーバーヘッドの増大を抑制できる。

本実施形態では、ＵＥ＃１は、ｅＮＢのアンテナポートＡＰ毎にＵＥ＃１が受信する参照信号それぞれのＲＳＲＰに応じて、貢献度の低いアンテナポートＡＰを選択する。これにより、ｅＮＢのアンテナポートＡＰのうち、送信時に貢献度の低いアンテナポートＡＰを適切に選択することができる。

本実施形態では、ＵＥ＃１は、ＮＡＰＩをｅＮＢに対して通知する場合に、ｅＮＢに対してフィードバックすべきＣＱＩを補正する。これにより、貢献度の低いアンテナポートＡＰに対応するウェイトをｅＮＢが変更する場合であっても、それによる品質劣化を見込んだＣＱＩをｅＮＢにフィードバックすることができる。

本実施形態では、ｅＮＢは、ＵＥ＃１から受信したＰＭＩに基づいて、ＵＥ＃１に送信すべきＴＰＭＩを決定する。これにより、貢献度の低いアンテナポートＡＰに対応するウェイトをｅＮＢが変更する場合であっても、ＴＰＭＩをＵＥ＃１に対して適切に通知することができる。

［第２実施形態］
以下、第２実施形態について説明する。

上述した第１実施形態では、ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて、ＵＥ＃１は、ＵＥ＃１に対してビームが向くプリコーダ行列を示すプリコーダ行列情報（ＰＭＩ）をｅＮＢ（サービングセル）に対してフィードバックする際に、ｅＮＢからの送信時に貢献度の低いアンテナポートＡＰを示すＮＡＰＩをｅＮＢへ通知していた。

これに対し、本実施形態では、ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて、ＵＥ＃１は、ｅＮＢからの送信に用いられる１つの周波数帯域について、複数のプリコーダ行列情報（複数のＰＭＩ）をｅＮＢ（サービングセル）に対してフィードバックする。具体的には、ＵＥ＃１は、下りリンクで用いるのに好ましい方からｎ個（ｎ≧２）のＰＭＩをｅＮＢに対してフィードバックする。

本実施形態は、ｅＮＢ及びＵＥの動作環境については図６及び図７と同様であるが、以下の動作により、ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて良好なビームフォーミングと良好なヌルステアリングとを両立させる。

（ｅＮＢ及びＵＥの動作）
第１に、各ＵＥは、ｅＮＢからの送信に用いられる１つの周波数帯域について、下りリンクで用いるのに好ましい方からｎ個（ｎ≧２）のＰＭＩをｅＮＢに対してフィードバックする。以下において、「１つの周波数帯域」とは、少なくとも１つのＰＭＩを決定すべき周波数単位である。例えば、サブバンド毎のＰＭＩフィードバックをｅＮＢが指定する場合には、１つのサブバンドが当該１つの周波数帯域に相当する。サブバンドとは、複数のリソースブロックからなる周波数単位である。或いは、下りリンク周波数帯全体でのＰＭＩフィードバックがｅＮＢから指定される場合には、下りリンク周波数帯が当該１つの周波数帯域に相当する。

なお、空間多重（ＭＵ−ＭＩＭＯ）を実施しない場合には、各ＵＥは、１つの周波数帯域について、ｎ個のＰＭＩをフィードバックせずに、１つのＰＭＩをフィードバックする。例えば、空間多重を実施する場合において、ｅＮＢは、１つの周波数帯域についてｎ個のＰＭＩをフィードバックするように、空間多重の対象となる各ＵＥに対して指示してもよい。

第２に、ｅＮＢは、一のＵＥ（例えばＵＥ＃１）からフィードバックされたｎ個のＰＭＩの中から、他のＵＥ（例えばＵＥ＃２）にヌルが向くように、１つのＰＭＩを選択する。そして、ｅＮＢは、当該選択したＰＭＩが示すプリコーダ行列を当該一のＵＥへの送信に適用する。

このような方法によれば、下りリンクで用いるのに好ましい方からｎ個のＰＭＩの中から、他のＵＥを考慮しつつ、１つのＰＭＩを選択しているため、当該一のＵＥに対するビームフォーミングに与える悪影響を最小化しつつ、他のＵＥへのヌルステアリングを図ることができる。

ただし、当該一のＵＥに対する送信については、当該悪影響を考慮して、本来適用されるべき最も好ましいＰＭＩに対応する変調方式・符号化速度（ＭＣＳ）に比べて、誤り耐性の高いＭＣＳを適用することが好ましい。

よって、本実施形態では、各ＵＥは、１つの周波数帯域についてｎ個のＰＭＩをｅＮＢに対してフィードバックする場合に、ＰＭＩの数に応じた数のＣＱＩをｅＮＢに対してフィードバックする。この場合、ｅＮＢは、ｎ個のＰＭＩの中から選択したＰＭＩに対応するＣＱＩに応じてＭＣＳを選択する。

或いは、各ＵＥは、１つの周波数帯域についてｎ個のＰＭＩをフィードバックする場合であっても、１つのＣＱＩをｅＮＢに対してフィードバックしてもよい。当該１つのＣＱＩは、当該ｎ個のＰＭＩのうち最も好ましくないＰＭＩに応じて定められる。

図１０は、本実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作の具体例を説明するための図である。

図１０に示すように、ＵＥ＃１は、好ましい方から３個のＰＭＩをｅＮＢに対してフィードバックする。例えば、当該３個のＰＭＩは、好ましい方から順に、ＰＭＩ“１”、ＰＭＩ“４”、ＰＭＩ“９”である。

また、ＵＥ＃１は、当該３個のＰＭＩに対応する３個のＣＱＩをｅＮＢに対してフィードバックする。詳細には、ＵＥ＃１は、ＰＭＩ“１”に対応するＣＱＩと、ＰＭＩ“４”に対応するＣＱＩと、ＰＭＩ“９”に対応するＣＱＩと、をｅＮＢに対してフィードバックする。

或いは、ＵＥ＃１は、当該３個のＰＭＩのうち、最も好ましくないＰＭＩ（例えば、ＰＭＩ“９”）に対応する１つのＣＱＩをｅＮＢに対してフィードバックする。

一方、ＵＥ＃２については、ＰＭＩ“９”を用いれば、ＵＥ＃２にヌルを向けることが可能であると仮定する。或いは、ＰＭＩ“１”又はＰＭＩ“４”が示すプリコーダ行列を用いると、ＵＥ＃２にビームが向いてしまうと仮定する。

ｅＮＢは、ＵＥ＃１からフィードバックされた３個のＰＭＩの中から、ＵＥ＃２にヌルが向くように、或いはＵＥ＃２にビームが向かないように、１つのＰＭＩを選択する。図１０の例では、ＰＭＩ“９”を選択している。そして、ｅＮＢは、選択したＰＭＩ“９”が示すプリコーダ行列（ＰＭ）をＵＥ＃１への送信に適用すると決定する。

また、ｅＮＢは、ＵＥ＃１からフィードバックされたｎ個又は１個のＣＱＩに応じて、ＵＥ＃１への送信に適用するＭＣＳを決定する。ｎ個のＣＱＩがフィードバックされる場合には、ｅＮＢは、選択したＰＭＩ“９”に対応するＣＱＩに応じてＭＣＳを決定する。これに対し、１個のＣＱＩがフィードバックされる場合には、ｅＮＢは、当該１個のＣＱＩに応じてＭＣＳを決定する。

そして、ｅＮＢは、決定したプリコーダ行列と決定したＭＣＳとを用いて下りリンク信号をＵＥ＃１へ送信するとともに、選択したＰＭＩ“９”に対応するＴＰＭＩをＵＥ＃１に通知する。

図１１は、本実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥ＃１の動作シーケンスの具体例を示すシーケンス図である。

図１１に示すように、ステップＳ１５１において、ｅＮＢは、１つの周波数帯域について好ましい方からｎ個のＰＭＩのフィードバックを開始するようＵＥ＃１に指示する。

ステップＳ１５２において、ＵＥ＃１は、ｅＮＢに対してフィードバックすべき、好ましい方からｎ個のＰＭＩを決定する。

ステップＳ１５３において、ＵＥ＃１は、決定したｎ個のＰＭＩに対応するｎ個のＣＱＩ、又は、当該ｎ個のＰＭＩのうち最も好ましくないＰＭＩに対応するＣＱＩを、ｅＮＢに対してフィードバックすべきＣＱＩとして決定する。

ステップＳ１５４において、ＵＥ＃１は、決定したｎ個のＰＭＩ、及び、決定したｎ個又は１個のＣＱＩを、ｅＮＢに対してフィードバックする。

ステップＳ１５５において、ｅＮＢは、ＵＥ＃１からのｎ個のＰＭＩに応じて、ＵＥ＃２にヌルが向くように、或いはＵＥ＃２にビームが向かないように、ＵＥ＃１への送信に適用すべきプリコーダ行列（ＰＭ）を決定する。

ステップＳ１５６において、ｅＮＢは、ＵＥ＃１への送信に適用すべきプリコーダ行列（ＰＭ）に応じて、ＵＥ＃１に通知すべきＴＰＭＩを決定する。

ステップＳ１５７において、ｅＮＢは、ＵＥ＃１からのｎ個又は１個のＣＱＩに応じて、ＵＥ＃１への送信に適用すべきＭＣＳを決定する。

ステップＳ１５８において、ｅＮＢは、決定したＴＰＭＩをＵＥ＃１に対して通知するとともに、決定したプリコーダ行列（ＰＭ）及びＭＣＳを用いて下りリンク信号を送信する。

（まとめ）
以上説明したように、ＵＥ＃１は、ｅＮＢからの送信に用いられる１つの周波数帯域について、複数のＰＭＩをｅＮＢに対してフィードバックする。これにより、ｅＮＢは、下りリンク信号の送信に用いることができる複数のＰＭＩを把握することができる。よって、ｅＮＢは、ＵＥ＃２を考慮しつつ、当該複数のＰＭＩのうち何れかを選択することができる。したがって、ｅＮＢは、ＵＥ＃１に対して適切にビームを向けつつ、ＵＥ＃２に対して適切にヌルを向けることができる。

本実施形態では、当該複数のＰＭＩは、下りリンクで用いるのに好ましい方からｎ個（ｎ≧２）のＰＭＩである。これにより、ｅＮＢは、ＵＥ＃１に対して適切にビームを向けることができる。

本実施形態では、ｅＮＢは、ＭＵ−ＭＩＭＯを行う場合に、ｎの値をＵＥ＃１へ指示する。これにより、ｎ個のＰＭＩの通知が必要なケースにおいてはｎ個のＰＭＩが通知されるものの、ｎ個のＰＭＩの通知が不要なケースにおいてはｎ個のＰＭＩが通知されないため、オーバーヘッドの増大を抑制できる。

本実施形態では、ＵＥ＃１は、１つの周波数帯域について複数のＰＭＩをフィードバックする場合に、当該複数のＰＭＩに対応する複数のＣＱＩをｅＮＢに対してフィードバックする。これにより、ｅＮＢは、選択したＰＭＩに対応するＣＱＩをＵＥ＃１への送信に適用できる。

或いは、本実施形態では、ＵＥ＃１は、１つの周波数帯域について複数のＰＭＩをフィードバックする場合であっても、１つのＣＱＩをｅＮＢに対してフィードバックする。当該１つのＣＱＩは、複数のＰＭＩのうち最も好ましくないＰＭＩに応じて定められる。これにより、複数のＰＭＩのうち最も好ましくないＰＭＩをｅＮＢが選択する場合であっても、それによる品質劣化を見込んだＣＱＩをｅＮＢにフィードバックすることができる。

［第２実施形態の第１変更例］
上述した第２実施形態では、ＵＥ＃１は、ｎ個（ｎ≧２）のＰＭＩをｅＮＢに対してフィードバックしていた。

これに対し、本変更例では、ＵＥ＃１は、ｎ個（ｎ≧２）のＢＣ−ＰＭＩをｅＮＢに対してフィードバックする。すなわち、ＵＥ＃１は、予め規定された複数のＰＭＩのうちｅＮＢからＵＥ＃１に対して与える干渉の影響が小さいものからｎ個をフィードバックする。ｅＮＢは、フィードバックされるｎ個のＢＣ−ＰＭＩを、ＵＥ＃１と空間多重される他のＵＥを選択する際に参考情報として用いる。

本変更例は、ｅＮＢ及びＵＥの動作環境については図６及び図７と同様であるが、以下の動作により、ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて良好なビームフォーミングと良好なヌルステアリングとを両立させる。

第１に、ＵＥ＃１は、ｅＮＢからの送信に用いられる１つの周波数帯域（例えば、各サブバンド）について、ｎ個（ｎ≧２）のＢＣ−ＰＭＩを選択し、ｎ個のＢＣ−ＰＭＩをｅＮＢに対してフィードバックする。また、ＵＥ＃１は、ＰＭＩ（通常のＰＭＩ）をｅＮＢに対して１つ又は複数フィードバックする。

なお、空間多重（ＭＵ−ＭＩＭＯ）を実施しない場合には、ＵＥ＃１は、ＢＣ−ＰＭＩをフィードバックしなくてもよい。例えば、空間多重を実施する場合において、ｅＮＢは、１つの周波数帯域についてｎ個のＢＣ−ＰＭＩをフィードバックするように、空間多重の対象となる各ＵＥに対して指示してもよい。

第２に、ｅＮＢは、ＵＥ＃１からフィードバックされたｎ個のＢＣ−ＰＭＩの何れかと一致するＰＭＩ（一致ＰＭＩ）をフィードバックする他のＵＥ（例えばＵＥ＃２）を特定する。また、ｅＮＢは、当該他のＵＥに対してＵＥ＃１と同一の無線リソース（時間・周波数リソース）を割り当てる。そして、ｅＮＢは、当該一致ＰＭＩが示すプリコーダ行列を、当該他のＵＥへの送信に適用する。なお、ｅＮＢは、ＵＥ＃１への送信については、ＵＥ＃１からのＰＭＩ（通常のＰＭＩ）を適用する。

このような方法によれば、ＵＥ＃２への送信時に、ＵＥ＃２にビームを向けつつ、ＵＥ＃１にヌルを向けることができる。また、ＢＣ−ＰＭＩを複数フィードバックすることで、一致するＰＭＩをフィードバックする他のＵＥが存在する可能性を高くすることができるため、スケジューリングに対する制約を緩めることができる。

なお、本変更例では、ＵＥ＃１は、予め規定されている複数のＰＭＩのうち、ｎ個のＢＣ−ＰＭＩを除いた各ＰＭＩの中で、最も好ましくないＰＭＩに対応する１つのＣＱＩをフィードバックしてもよい。

［第２実施形態の第２変更例］
上述した第２実施形態では、ＵＥ＃１は、ｎ個（ｎ≧２）のＰＭＩをｅＮＢに対してフィードバックしていた。

これに対し、本変更例では、ＵＥ＃１は、ｎ個（ｎ≧２）のＷＣ−ＰＭＩをｅＮＢに対してフィードバックする。すなわち、ＵＥ＃１は、予め規定された複数のＰＭＩのうちｅＮＢからＵＥ＃１に対して与える干渉の影響が大きいものからｎ個をフィードバックする。ｅＮＢは、フィードバックされるｎ個のＷＣ−ＰＭＩを、ＵＥ＃１と空間多重される他のＵＥを選択する際に参考情報として用いる。

本変更例は、ｅＮＢ及びＵＥの動作環境については図６及び図７と同様であるが、以下の動作により、ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて良好なビームフォーミングと良好なヌルステアリングとを両立させる。

第１に、ＵＥ＃１は、ｅＮＢからの送信に用いられる１つの周波数帯域（例えば、各サブバンド）について、ｎ個（ｎ≧２）のＷＣ−ＰＭＩを選択し、ｎ個のＷＣ−ＰＭＩをｅＮＢに対してフィードバックする。また、ＵＥ＃１は、ＰＭＩ（通常のＰＭＩ）をｅＮＢに対して１つ又は複数フィードバックする。

なお、空間多重（ＭＵ−ＭＩＭＯ）を実施しない場合には、ＵＥ＃１は、ＷＣ−ＰＭＩをフィードバックしなくてもよい。例えば、空間多重を実施する場合において、ｅＮＢは、１つの周波数帯域についてｎ個のＷＣ−ＰＭＩをフィードバックするように、空間多重の対象となる各ＵＥに対して指示してもよい。

第２に、ｅＮＢは、ＵＥ＃１からフィードバックされたｎ個のＷＣ−ＰＭＩの何れとも一致しないＰＭＩ（不一致ＰＭＩ）をフィードバックする他のＵＥ（例えばＵＥ＃２）を特定する。また、ｅＮＢは、当該他のＵＥに対してＵＥ＃１と同一の無線リソース（時間・周波数リソース）を割り当てる。そして、ｅＮＢは、当該不一致ＰＭＩが示すプリコーダ行列を、当該他のＵＥへの送信に適用する。なお、ｅＮＢは、ＵＥ＃１への送信については、ＵＥ＃１からのＰＭＩ（通常のＰＭＩ）を適用する。

このような方法によれば、ＵＥ＃２への送信時に、ＵＥ＃１にビームが向くことを避けながら、ＵＥ＃２にビームを向けることができる。また、ＷＣ−ＰＭＩを複数フィードバックすることで、ＵＥ＃１にビームが向く可能性を低くすることができるため、干渉抑圧効果を改善することができる。

［第３実施形態］
以下、第３実施形態について説明する。第３実施形態は、本発明をＬＴＥシステムにおけるＣＢ（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）−ＣｏＭＰ（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔ）に適用する実施形態である。以下においては、第１実施形態との相違点を主として説明し、第１の実施形態と重複する説明は適宜省略する。

ＣｏＭＰは、同じ場所にあるアンテナ群を１つの「ポイント」と位置付け、複数のポイントが協調してＵＥとの通信を行うものである。ＵＥとの協調通信を行うポイント群は、ＣｏＭＰ協働セットと称される。ＣＢ−ＣｏＭＰは、下りリンクについて、一つのポイントのみがデータを保有し、複数ポイント間で協調してビームフォーミングを行う方式である。本実施形態では、複数のｅＮＢによってＣｏＭＰ協働セットが構成される。

（ｅＮＢ及びＵＥの動作）
図１２及び図１３は、本実施形態に係るｅＮＢ及びＵＥの動作環境を示す図である。図１２及び図１３において、ｅＮＢ＃１及びｅＮＢ＃２は、互いに隣接するセルを構成する。

図１２及び図１３に示すように、ＵＥ＃１は、ｅＮＢ＃１をサービングセルとして通信を行っており、ＵＥ＃２は、ｅＮＢ＃２をサービングセルとして通信を行っている。ｅＮＢ＃１及びｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃１とのＣＢ−ＣｏＭＰを行っている。詳細には、ｅＮＢ＃１は、自身の配下のＵＥ＃１に対してビームを向ける。ｅＮＢ＃２は、自身の配下のＵＥ＃２に対してビームを向けつつ、ｅＮＢ＃１の配下のＵＥ＃１に対してヌルを向ける。

図１２に示すように、ＵＥ＃１は、ｅＮＢ＃１から受信する参照信号に基づいて、ＵＥ＃１にビームが向くプリコーダ行列を示すＰＭＩをｅＮＢ＃１に対してフィードバックする。

また、ＵＥ＃１は、ｅＮＢ＃２から受信する参照信号に基づいて、ＵＥ＃１にヌルが向くプリコーダ行列を示すＢｅｓｔ Ｃｏｍｐａｎｉｏｎ ＰＭＩ（ＢＣ−ＰＭＩ）をｅＮＢ＃２に対してフィードバックする。ＢＣ−ＰＭＩは、ＵＥ＃１からｅＮＢ＃２へ直接的にフィードバックされてもよい。あるいは、ＢＣ−ＰＭＩは、ＵＥ＃１からｅＮＢ＃１を経由してｅＮＢ＃２へ間接的にフィードバックされてもよい。

ＵＥ＃２は、ｅＮＢ＃２から受信する参照信号に基づいて、ＵＥ＃２にビームが向くプリコーダ行列を示すＰＭＩをｅＮＢ＃２に対してフィードバックする。

図１３に示すように、ｅＮＢ＃１は、ＵＥ＃１からフィードバックされたＰＭＩが示すプリコーダ行列を用いてプリコーディングを行うことで、ＵＥ＃１にビームが向く指向性パターンでＵＥ＃１への下りリンク信号を送信する。

ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃１からフィードバックされたＢＣ−ＰＭＩが示すプリコーダ行列を用いてプリコーディングを行うことで、ＵＥ＃１にヌルが向く指向性パターンでＵＥ＃２への下りリンク信号を送信する。

しかしながら、ＵＥ＃１は、ＵＥ＃２を把握していないため、自身にとって好ましいＢＣ−ＰＭＩをフィードバックするだけである。このため、ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃１からフィードバックされたＢＣ−ＰＭＩが示すプリコーダ行列により、ＵＥ＃２に対して適切にビームが向けられるとは限らない。

このような問題を回避するためには、ｅＮＢ＃２が、ＵＥ＃２からフィードバックされたＰＭＩが示すプリコーダ行列を用いてプリコーディングを行うことで、ＵＥ＃２にビームが向く指向性パターンでＵＥ＃２への下りリンク信号を送信することが考えられる。しかしながら、そのようなプリコーダ行列を適用すると、本来ヌルを向けるべきＵＥ＃１のチャネル品質が劣化する可能性がある。

そこで、本実施形態では、以下のようにして、良好なビームフォーミングと良好なヌルステアリングとを両立させる。

第１に、ＵＥ＃１は、ｅＮＢ＃２のアンテナポートＡＰ毎に送信された参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ）を測定し、ｅＮＢ＃２からの送信時に貢献度の低いアンテナポートＡＰを選択する。例えば、あるアンテナポートＡＰから送信される参照信号の受信電力が閾値を下回る場合に、当該アンテナポートＡＰを貢献度の低いアンテナポートＡＰとして選択してもよい。或いは、ｅＮＢ＃２のアンテナポートＡＰ毎に測定したＲＳＲＰを相互に比較し、ＲＳＲＰが低い方からｋ個（ｋ≧１）のアンテナポートＡＰを貢献度の低いアンテナポートＡＰとして選択してもよい。なお、貢献度の低いアンテナポートＡＰとして選択できるアンテナポートＡＰの数は、ｅＮＢ＃２のアンテナポートＡＰの数未満である。

第２に、ＵＥ＃１は、ＢＣ−ＰＭＩをｅＮＢ＃２に対してフィードバックする際に、貢献度の低いアンテナポートＡＰを示すＮＡＰＩをｅＮＢ＃２へ通知する。なお、ＢＣ−ＰＭＩの付加情報としてのＮＡＰＩは、ＣＢ−ＣｏＭＰを実施しない場合には、通知を行わないとしてもよい。例えば、ＣＢ−ＣｏＭＰを実施する場合において、ｅＮＢ＃２（又はｅＮＢ＃１）は、ＮＡＰＩの通知を行うようにＵＥ＃１に対して指示してもよい。

第３に、ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃１からフィードバックされたＢＣ−ＰＭＩが示すプリコーダ行列において、ＵＥ＃１から通知されたＮＡＰＩが示すアンテナポートＡＰに対応するウェイトを特定する。また、ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃２にビームが向くように、当該特定したウェイトを変更する。そして、ｅＮＢ＃２は、変更後のウェイトを含むプリコーダ行列をＵＥ＃２への送信に適用する。

このような方法によれば、貢献度の低いアンテナポートＡＰに対応するウェイトのみを変更しているため、ＵＥ＃１に対するヌルステアリングに与える悪影響を最小化しつつ、ＵＥ＃２へのビームフォーミングを図ることができる。

図１４は、本実施形態に係るＵＥ＃１、ＵＥ＃２、及びｅＮＢ＃２の動作の具体例を説明するための図である。

図１４に示すように、ＵＥ＃１は、ＢＣ−ＰＭＩ“１”をｅＮＢ＃２に対してフィードバックする。ここで、ＢＣ−ＰＭＩ“１”が示すプリコーダ行列は、ｅＮＢ＃２のアンテナポートＡＰ＃０に対応するウェイトが“１／２”であり、アンテナポートＡＰ＃１に対応するウェイトが“ｊ／２”であり、アンテナポートＡＰ＃２に対応するウェイトが“−１／２”であり、アンテナポートＡＰ＃３に対応するウェイトが“−ｊ／２”である。

ＵＥ＃１は、ＢＣ−ＰＭＩをｅＮＢ＃２に対してフィードバックする際に、貢献度の低いアンテナポートＡＰを示すＮＡＰＩをｅＮＢ＃２へ通知する。図１４の例では、ＮＡＰＩは、アンテナポートＡＰ＃２及びＡＰ＃３の貢献度が低い（不要である）ということを示している。

一方、ＵＥ＃２については、アンテナポートＡＰ＃０に対応するウェイトが“１／２”、アンテナポートＡＰ＃１に対応するウェイトが“ｊ／２”、アンテナポートＡＰ＃２に対応するウェイトが“１／２”、アンテナポートＡＰ＃３に対応するウェイトが“ｊ／２”であるプリコーダ行列（ＰＭ）を用いれば、ＵＥ＃２にビームを向けることが可能であると仮定する。

ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃１からフィードバックされたＢＣ−ＰＭＩが示すプリコーダ行列において、ＵＥ＃１から通知されたＮＡＰＩが示すアンテナポートＡＰ＃１に対応するウェイトを特定する。また、ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃２からフィードバックされたＰＭＩに応じて、ＵＥ＃１にビームが向くように、或いはＵＥ＃１にヌルが向かないように、当該特定したウェイトを変更する。図１４の例では、アンテナポートＡＰ＃２に対応するウェイトを“−１／２”から“１／２”に変更するとともに、アンテナポートＡＰ＃３に対応するウェイトを“−ｊ／２”から“ｊ／２”に変更している。そして、ｅＮＢ＃２は、変更後のウェイトを含むプリコーダ行列（ＰＭ）をＵＥ＃２への下りリンク信号の送信に適用すると決定する。

本実施形態では、変更後のプリコーダ行列に対応するＰＭＩが定義されていることが望ましい。図１４の例では、ｅＮＢ＃２は、変更前のプリコーダ行列に対応するＰＭＩ”９”を、ＵＥ＃２へ通知すべきＴＰＭＩとして選択している。そして、ｅＮＢ＃２は、決定した（変更後の）プリコーダ行列を用いて下りリンク信号をＵＥ＃２へ送信するとともに、選択したＴＰＭＩをＵＥ＃２に通知する。

図１５は、本実施形態に係るＵＥ＃１、ＵＥ＃２、及びｅＮＢ＃２の動作シーケンスの具体例を示すシーケンス図である。

図１５に示すように、ステップＳ２０１において、ｅＮＢ＃２（又はｅＮＢ＃１）は、ＣＢ−ＣｏＭＰを開始することに応じて、ＮＡＰＩの通知を開始するようＵＥ＃１に指示する。

ステップＳ２０２において、ＵＥ＃２は、ｅＮＢ＃２に対してフィードバックすべきＰＭＩを決定する。

ステップＳ２０３において、ＵＥ＃２は、決定したＰＭＩをｅＮＢ＃２に対してフィードバックする。

一方、ステップＳ２０４において、ＵＥ＃１は、ｅＮＢ＃２に対してフィードバックすべきＢＣ−ＰＭＩを決定する。

ステップＳ２０５において、ＵＥ＃１は、ｅＮＢ＃２からの送信時に貢献度の低いアンテナポートＡＰを選択して、ｅＮＢ＃２に対して通知すべきＮＡＰＩを決定する。

ステップＳ２０６において、ＵＥ＃１は、決定したＢＣ−ＰＭＩをｅＮＢ＃２に対してフィードバックするとともに、決定したＮＡＰＩをｅＮＢ＃２に対して通知する。ＢＣ−ＰＭＩ及びＮＡＰＩは、ＵＥ＃１からｅＮＢ＃２へ直接的にフィードバックされてもよく、ＵＥ＃１からｅＮＢ＃１を経由してｅＮＢ＃２へ間接的にフィードバックされてもよい。

ステップＳ２０７において、ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃１からのＢＣ−ＰＭＩ及びＮＡＰＩと、ＵＥ＃２からのＰＭＩとに応じて、ＵＥ＃２への下りリンク信号の送信に適用すべきプリコーダ行列（ＰＭ）を決定する。

ステップＳ２０８において、ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃２への送信に適用すべきプリコーダ行列（ＰＭ）に応じて、ＵＥ＃２に通知すべきＴＰＭＩを決定する。

ステップＳ２０９において、ｅＮＢ＃２は、決定したＴＰＭＩをＵＥ＃２に対して通知するとともに、決定したプリコーダ行列（ＰＭ）を用いて下りリンク信号を送信する。

（まとめ）
以上説明したように、ＵＥ＃１は、ＵＥ＃１に対してヌルが向くプリコーダ行列を示すＢＣ−ＰＭＩをｅＮＢ＃２（隣接セル）に対してフィードバックする際に、ｅＮＢ＃２からの送信時に貢献度の低いアンテナポートＡＰを示すＮＡＰＩをｅＮＢ＃２へ通知する。これにより、ｅＮＢ＃２は、送信時に貢献度の低いアンテナポートＡＰを把握することができる。よって、ｅＮＢ＃２は、下りリンク信号の送信に用いるプリコーダ行列のうち、当該貢献度の低いアンテナポートＡＰに対応するウェイトを、ＵＥ＃２のために変更することができる。したがって、ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃１に対して適切にヌルを向けつつ、ＵＥ＃２に対して適切にビームを向けることができる。

本実施形態では、ｅＮＢ＃２（又はｅＮＢ＃１）は、ＣＢ−ＣｏＭＰを行う場合に、ＮＡＰＩを通知するよう指示する。これにより、ＮＡＰＩの通知が必要なケースにおいてはＮＡＰＩが通知されるものの、ＮＡＰＩの通知が不要なケースにおいてはＮＡＰＩが通知されないため、オーバーヘッドの増大を抑制できる。

本実施形態では、ＵＥ＃１は、ｅＮＢ＃２のアンテナポートＡＰ毎にＵＥ＃１が受信する参照信号それぞれのＲＳＲＰに応じて、貢献度の低いアンテナポートＡＰを選択する。これにより、ｅＮＢ＃２のＡＰのうち、送信時に貢献度の低いアンテナポートＡＰを適切に選択することができる。

［第４実施形態］
以下、第４実施形態について説明する。

上述した第３実施形態では、ＣＢ−ＣｏＭＰにおいて、ＵＥ＃１は、ＵＥ＃１に対してヌルが向くプリコーダ行列を示すプリコーダ行列情報をｅＮＢ＃２（隣接セル）に対してフィードバックする際に、ｅＮＢ＃２からの送信時に貢献度の低いアンテナポートＡＰを示すＮＡＰＩをｅＮＢ＃２へ通知していた。

これに対し、本実施形態では、ＣＢ−ＣｏＭＰにおいて、ＵＥ＃１は、ｅＮＢ＃２からの送信に用いられる１つの周波数帯域について、複数のプリコーダ行列情報をｅＮＢ＃２（隣接セル）に対してフィードバックする。具体的には、ＵＥ＃１は、下りリンクで用いるのに好ましい方からｎ個（ｎ≧２）のプリコーダ行列情報（ＢＣ−ＰＭＩ）をｅＮＢ＃２に対してフィードバックする。

本実施形態は、ｅＮＢ及びＵＥの動作環境については図１２及び図１３と同様であるが、以下の動作により、ＣＢ−ＣｏＭＰにおいて良好なビームフォーミングと良好なヌルステアリングとを両立させる。

（ｅＮＢ及びＵＥの動作）
第１に、ＵＥ＃１は、下りリンク信号の送信に用いられる１つの周波数帯域について、下りリンクで用いるのに好ましい方からｎ個（ｎ≧２）のＢＣ−ＰＭＩをｅＮＢ＃２に対してフィードバックする。すなわち、ＵＥ＃１は、予め規定された複数のＰＭＩのうちｅＮＢからＵＥ＃１に対して与える干渉の影響が小さいものからｎ個をフィードバックする。

なお、ＣＢ−ＣｏＭＰを実施しない場合には、ＵＥ＃１は、ＢＣ−ＰＭＩをフィードバックしない。例えば、ＣＢ−ＣｏＭＰを実施する場合において、ｅＮＢ＃２（又はｅＮＢ＃１）は、１つの周波数帯域についてｎ個のＢＣ−ＰＭＩをフィードバックするように、ＣＢ−ＣｏＭＰの対象となるＵＥ＃１に対して指示してもよい。

第２に、ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃２からフィードバックされるＰＭＩに応じて、ＵＥ＃１からフィードバックされたｎ個のＢＣ−ＰＭＩの中から、ＵＥ＃２にビームが向く１つのＢＣ−ＰＭＩを選択する。すなわち、ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃１からフィードバックされたｎ個のＢＣ−ＰＭＩの何れかと一致するＰＭＩをフィードバックする他のＵＥ（ここではＵＥ＃２）を特定し、ＵＥ＃２をＵＥ＃１と同一の無線リソース（時間・周波数リソース）に割り当てる。なお、ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃１のスケジューリング情報を動的又は準静的にｅＮＢ＃１と共有していることを前提としている。

そして、ｅＮＢ＃２は、当該選択したＢＣ−ＰＭＩが示すプリコーダ行列をＵＥ＃２への下りリンク信号の送信に適用する。なお、ＵＥ＃２からフィードバックされるＰＭＩは、１つであってもよく、複数であってもよい。

このような方法によれば、下りリンクで用いるのに好ましい方からｎ個のＢＣ−ＰＭＩの中から、ＵＥ＃２を考慮しつつ、１つのＢＣ−ＰＭＩを選択しているため、ＵＥ＃１に対するヌルステアリングに与える悪影響を最小化しつつ、ＵＥ＃２へのビームフォーミングを図ることができる。

図１６は、本実施形態に係るＵＥ＃１、ＵＥ＃２、及びｅＮＢ＃２の動作の具体例を説明するための図である。

図１６に示すように、ＵＥ＃１は、好ましい方から３個のＢＣ−ＰＭＩをｅＮＢ＃２に対してフィードバックする。例えば、当該３個のＢＣ−ＰＭＩは、好ましい方から順に、ＢＣ−ＰＭＩ“１”、ＢＣ−ＰＭＩ“４”、ＢＣ−ＰＭＩ“９”である。

一方、ＵＥ＃２は、好ましい方から３個のＰＭＩをｅＮＢ＃２に対してフィードバックする。例えば、当該３個のＰＭＩは、好ましい方から順に、ＢＣ−ＰＭＩ“０”、ＢＣ−ＰＭＩ“３”、ＢＣ−ＰＭＩ“９”である。或いは、ＵＥ＃２は、最も好ましい１個のＰＭＩをｅＮＢ＃２に対してフィードバックしてもよい。

ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃２からフィードバックされた１個又は３個のＢＣ−ＰＭＩに応じて、ＵＥ＃１からフィードバックされた３個のＢＣ−ＰＭＩの中から、ＵＥ＃２にビームが向くように、或いはＵＥ＃２にヌルが向かないように、１つのＰＭＩ（ＢＣ−ＰＭＩ）を選択する。図１６の例では、ＰＭＩ（ＢＣ−ＰＭＩ）“９”を選択している。そして、ｅＮＢ＃２は、選択したＰＭＩ（ＢＣ−ＰＭＩ）“９”が示すプリコーダ行列（ＰＭ）をＵＥ＃２への下りリンク信号の送信に適用すると決定する。

そして、ｅＮＢ＃２は、決定したプリコーダ行列を用いて下りリンク信号をＵＥ＃２へ送信するとともに、選択したＰＭＩ（ＢＣ−ＰＭＩ）“９”に対応するＴＰＭＩをＵＥ＃２に通知する。

図１７は、本実施形態に係るＵＥ＃１、ＵＥ＃２、及びｅＮＢ＃２の動作シーケンスの具体例を示すシーケンス図である。

図１７に示すように、ステップＳ２５１において、ｅＮＢ＃２（又はｅＮＢ＃１）は、１つの周波数帯域について好ましい方からｎ個のＢＣ−ＰＭＩのフィードバックを開始するようＵＥ＃１に指示する。また、ｅＮＢ＃２は、１つの周波数帯域について好ましい方からｎ個のＰＭＩのフィードバックを開始するようＵＥ＃２に指示してもよい。

ステップＳ２５２において、ＵＥ＃２は、ｅＮＢ＃２に対してフィードバックすべきＰＭＩ（１個又はｎ個）を決定する。

ステップＳ２５３において、ＵＥ＃２は、決定したＰＭＩをｅＮＢ＃２に対してフィードバックする。

一方、ステップＳ２５４において、ＵＥ＃１は、ｅＮＢ＃２に対してフィードバックすべき、好ましい方からｎ個のＢＣ−ＰＭＩを決定する。

ステップＳ２５５において、ＵＥ＃１は、決定したｎ個のＢＣ−ＰＭＩをｅＮＢ＃２に対してフィードバックする。ｎ個のＢＣ−ＰＭＩは、ＵＥ＃１からｅＮＢ＃２へ直接的にフィードバックされてもよく、ＵＥ＃１からｅＮＢ＃１を経由してｅＮＢ＃２へ間接的にフィードバックされてもよい。

ステップＳ２５６において、ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃２からのＰＭＩに応じて、ＵＥ＃１からのｎ個のＢＣ−ＰＭＩの中から、ＵＥ＃２にビームが向くように、或いはＵＥ＃２にヌルが向かないように、ＵＥ＃２への送信に適用すべきプリコーダ行列（ＰＭ）を決定する。

ステップＳ２５７において、ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃２への送信に適用すべきプリコーダ行列（ＰＭ）に応じて、ＵＥ＃２に通知すべきＴＰＭＩを決定する。

ステップＳ２５８において、ｅＮＢ＃２は、決定したＴＰＭＩをＵＥ＃２に対して通知するとともに、決定したプリコーダ行列（ＰＭ）を用いて下りリンク信号を送信する。

（まとめ）
以上説明したように、ＵＥ＃１は、ｅＮＢ＃２からの送信に用いられる１つの周波数帯域について、複数のＢＣ−ＰＭＩをｅＮＢ＃２に対してフィードバックする。これにより、ｅＮＢ＃２は、下りリンク信号の送信に用いることができる複数のＢＣ−ＰＭＩを把握することができる。よって、ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃２を考慮しつつ、当該複数のＢＣ−ＰＭＩのうち何れかを選択することができる。したがって、ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃１に対して適切にヌルを向けつつ、ＵＥ＃２に対して適切にビームを向けることができる。

本実施形態では、当該複数のＢＣ−ＰＭＩは、下りリンクで用いるのに好ましい方からｎ個（ｎ≧２）のＢＣ−ＰＭＩである。これにより、ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃１に対して適切にヌルを向けることができる。

本実施形態では、ｅＮＢ＃２は、ＣＢ−ＣｏＭＰを行う場合に、ｎの値を指示する。これにより、ｎ個のＢＣ−ＰＭＩの通知が必要なケースにおいてはｎ個のＢＣ−ＰＭＩが通知されるものの、ｎ個のＢＣ−ＰＭＩの通知が不要なケースにおいてはｎ個のＢＣ−ＰＭＩが通知されないため、オーバーヘッドの増大を抑制できる。

［第４実施形態の変更例］
上述した第４実施形態では、ＵＥ＃１は、ｎ個（ｎ≧２）のＢＣ−ＰＭＩをｅＮＢ＃２（隣接セル）に対してフィードバックしていた。

これに対し、本変更例では、ＵＥ＃１は、ｎ個（ｎ≧２）のＷＣ−ＰＭＩをｅＮＢ＃２（隣接セル）に対してフィードバックする。すなわち、ＵＥ＃１は、予め規定された複数のＰＭＩのうちｅＮＢからＵＥ＃１に対して与える干渉の影響が大きいものからｎ個をフィードバックする。

ｅＮＢ＃２は、フィードバックされるｎ個のＷＣ−ＰＭＩを、ＵＥ＃１と空間多重される自セル内のＵＥを選択する際に参考情報として用いる。

本変更例は、ｅＮＢ及びＵＥの動作環境については図１２及び図１３と同様であるが、以下の動作により、ＣＢ−ＣｏＭＰにおいて良好なビームフォーミングと良好なヌルステアリングとを両立させる。

第１に、ＵＥ＃１は、ｅＮＢ＃２からの送信に用いられる１つの周波数帯域（例えば、各サブバンド）について、ｎ個（ｎ≧２）のＷＣ−ＰＭＩを選択し、ｎ個のＷＣ−ＰＭＩをｅＮＢ＃２に対してフィードバックする。

なお、空間多重（ＣＢ−ＣｏＭＰ）を実施しない場合には、ＵＥ＃１は、ＷＣ−ＰＭＩをフィードバックしなくてもよい。例えば、空間多重を実施する場合において、ｅＮＢ＃２（又はｅＮＢ＃１）は、１つの周波数帯域についてｎ個のＷＣ−ＰＭＩをフィードバックするように、空間多重の対象となる各ＵＥに対して指示してもよい。

第２に、ｅＮＢ＃２は、ＵＥ＃１からフィードバックされたｎ個のＷＣ−ＰＭＩの何れとも一致しないＰＭＩ（不一致ＰＭＩ）をフィードバックする他のＵＥ（例えばＵＥ＃２）を特定する。また、ｅＮＢ＃２は、当該他のＵＥに対してＵＥ＃１と同一の無線リソース（時間・周波数リソース）を割り当てる。そして、ｅＮＢ＃２は、当該不一致ＰＭＩが示すプリコーダ行列を、当該他のＵＥへの送信に適用する。

このような方法によれば、ＵＥ＃１については、好ましくないＰＭＩ（ＷＣ−ＰＭＩ）が適用されないため、ＵＥ＃１にビームが向くことを防止できる。また、ｎの値を大きく設定することで、不一致ＰＭＩをフィードバックする他のＵＥが存在する可能性は低くなるものの、ＵＥ＃１にヌルが向く可能性を高めることができる。一方、他のＵＥ（例えばＵＥ＃２）については、好ましいＰＭＩが適用されるため、当該他のＵＥにビームを向けることができる。

［その他の実施形態］
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、上述した第１実施形態から第４実施形態は、別個独立に実施する場合に限らず、互いに組み合わせて実施することができる。例えば、ＭＵ−ＭＩＭＯとＣＢ−ＣｏＭＰとを併用するような動作環境に対して本発明を適用することができる。

なお、米国仮出願第６１／６０４６７３号（２０１２年２月２９日出願）及び米国仮出願第６１／７１３７８３号（２０１２年１０月１５日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

以上のように、本発明は、移動通信分野において有用である。

Claims (26)

1. プリコーダ行列を用いてプリコーディングした下りリンク信号を複数のアンテナポートを介して送信する基地局と、
   下りリンクで用いるのに好ましいプリコーダ行列を示す第１のプリコーダ行列情報を前記基地局に対してフィードバックする第１のユーザ端末と、
   下りリンクで用いるのに好ましいプリコーダ行列を示す第２のプリコーダ行列情報を前記基地局に対してフィードバックする第２のユーザ端末と、
   を有する移動通信システムに適用される通信制御方法であって、
   前記第１のプリコーダ行列情報を前記基地局に対してフィードバックする際に、前記基地局からの送信時に貢献度の低いアンテナポートを示すアンテナポート情報を、前記第１のユーザ端末から前記基地局へ通知するステップと、
   前記基地局は、前記第１のプリコーダ行列情報と、前記第２のプリコーダ行列情報と、前記アンテナポート情報と、に基づいて、前記第１のユーザ端末と前記第２のユーザ端末とのうちの一方のユーザ端末に対してビームを向け、他方のユーザ端末に対してヌルを向けるようビームの指向性を制御するステップとを有することを特徴とする通信制御方法。
2. 前記アンテナポート情報を通知するよう前記基地局から指示するステップをさらに有し、
   前記第１のユーザ端末は、前記基地局からの前記指示に応じて、前記アンテナポート情報を前記基地局へ通知することを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
3. 前記貢献度の低いアンテナポートとして選択できるアンテナポートの数は、前記基地局のアンテナポートの数に応じて定められることを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
4. 前記貢献度の低いアンテナポートは、前記複数のアンテナポート毎に前記基地局から前記第１のユーザ端末が受信する下りリンク参照信号それぞれの受信電力に応じて定められることを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
5. 前記ビームの指向性を制御するステップにおいて決定したプリコーダ行列を示す送信プリコーダ行列情報を、前記基地局から前記第１又は第２のユーザ端末に対して通知するステップをさらに有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
6. 前記第１のプリコーダ行列情報は、前記第１のユーザ端末に対してビームが向くプリコーダ行列を示すことを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
7. 前記第２のプリコーダ行列情報は、前記第２のユーザ端末に対してヌルが向くプリコーダ行列を示すことを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
8. プリコーダ行列を用いてプリコーディングした下りリンク信号を複数のアンテナポートを介して送信する基地局であって、
   第１のユーザ端末からフィードバックされる第１のプリコーダ行列情報と、第２のユーザ端末からフィードバックされる第２のプリコーダ行列情報とを受信する受信部を有し、
   前記受信部は、前記第１のプリコーダ行列情報を受信する際に、前記第１のユーザ端末から通知されるアンテナポート情報を受信し、
   前記第１のプリコーダ行列情報は、下りリンクで用いるのに好ましいプリコーダ行列を示し、
   前記第２のプリコーダ行列情報は、下りリンクで用いるのに好ましいプリコーダ行列を示し、
   前記アンテナポート情報は、前記基地局からの送信時に貢献度の低いアンテナポートを示し、
   前記第１のプリコーダ行列情報と、前記第２のプリコーダ行列情報と、前記アンテナポート情報と、に基づいて、前記第１のユーザ端末と前記第２のユーザ端末とのうちの一方のユーザ端末に対してビームを向け、他方のユーザ端末に対してヌルを向けるようビームの指向性を制御することを特徴とする基地局。
9. 下りリンクの送信指向性を定めるプリコーダ行列を適用して下りリンク送信を行う基地局と、
   １つの周波数帯域に対応する複数の第１のプリコーダ行列情報を前記基地局にフィードバックする第１のユーザ端末と、
   下りリンクで用いるのに好ましいプリコーダ行列を示す第２のプリコーダ行列情報を前記基地局に対してフィードバックする第２のユーザ端末と、を有し、
   前記基地局は、前記複数の第１のプリコーダ行列情報と、前記第２のプリコーダ行列情報と、に基づいて、前記第１のユーザ端末と前記第２のユーザ端末とのうちの一方のユーザ端末に対してビームを向け、他方のユーザ端末に対してヌルを向けるようビームの指向性を制御することを特徴とする移動通信システム。
10. 前記複数の第１のプリコーダ行列情報のそれぞれは、前記第１のユーザ端末への下りリンク送信に適用される前記プリコーダ行列を決定するために使用され、且つ、前記第１のユーザ端末にとって好ましい前記プリコーダ行列を示す情報であることを特徴とする請求項９に記載の移動通信システム。
11. 前記第１のユーザ端末にとって好ましい前記プリコーダ行列とは、前記第１のユーザ端末にビームが向く前記プリコーダ行列であることを特徴とする請求項１０に記載の移動通信システム。
12. 前記複数のプリコーダ行列情報は、好ましい方からｎ個（ｎ≧２）のプリコーダ行列情報であることを特徴とする請求項１０に記載の移動通信システム。
13. 前記ｎの値を前記基地局から指示することを特徴とする請求項１２に記載の移動通信システム。
14. 前記第１のユーザ端末は、さらに、下りリンクで用いるのに好ましい変調方式・符号化速度を示すチャネル品質情報を前記基地局に対してフィードバックしており、
    前記第１のユーザ端末は、前記複数の第１のプリコーダ行列情報に応じた複数のチャネル品質情報を前記基地局に対してフィードバックすることを特徴とする請求項１０に記載の移動通信システム。
15. 前記第１のユーザ端末は、さらに、下りリンクで用いるのに好ましい変調方式・符号化速度を示すチャネル品質情報を前記基地局に対してフィードバックしており、
    前記第１のユーザ端末は、前記１つの周波数帯域について前記複数の第１のプリコーダ行列情報をフィードバックする場合であっても、１つのチャネル品質情報を前記基地局に対してフィードバックすることを特徴とする請求項１０に記載の移動通信システム。
16. 前記１つのチャネル品質情報は、前記複数の第１のプリコーダ行列情報のうち最も好ましくないプリコーダ行列情報に応じて定められることを特徴とする請求項１５に記載の移動通信システム。
17. 前記複数の第１のプリコーダ行列情報のそれぞれは、前記第１のユーザ端末以外のユーザ端末への下りリンク送信に適用される前記プリコーダ行列を決定するために使用され、且つ、前記第１のユーザ端末にとって好ましい前記プリコーダ行列を示す情報であることを特徴とする請求項９に記載の移動通信システム。
18. 前記第１のユーザ端末にとって好ましい前記プリコーダ行列とは、前記第１のユーザ端末にヌルが向く前記プリコーダ行列であることを特徴とする請求項１７に記載の移動通信システム。
19. 前記複数の第１のプリコーダ行列情報は、好ましい方からｎ個（ｎ≧２）のプリコーダ行列情報であることを特徴とする請求項１７に記載の移動通信システム。
20. 前記ｎの値を前記基地局から指示することを特徴とする請求項１９に記載の移動通信システム。
21. 前記複数の第１のプリコーダ行列情報のそれぞれは、前記第１のユーザ端末以外のユーザ端末への下りリンク送信に適用される前記プリコーダ行列を決定するために使用され、且つ、前記第１のユーザ端末にとって好ましくない前記プリコーダ行列を示す情報であることを特徴とする請求項９に記載の移動通信システム。
22. 前記第１のユーザ端末にとって好ましくない前記プリコーダ行列とは、前記第１のユーザ端末にビームが向く前記プリコーダ行列であることを特徴とする請求項２１に記載の移動通信システム。
23. 前記複数の第１のプリコーダ行列情報は、好ましくない方からｎ個（ｎ≧２）のプリコーダ行列情報であることを特徴とする請求項２２に記載の移動通信システム。
24. 前記ｎの値を前記基地局から指示することを特徴とする請求項２３に記載の移動通信システム。
25. 前記基地局は、前記第１のユーザ端末のサービングセル、又は前記サービングセルに隣接するセルを構成することを特徴とする請求項９に記載の移動通信システム。
26. 移動通信システムにおいて、下りリンクの送信指向性を定めるプリコーダ行列を適用して下りリンク送信を行う基地局であって、
    第１のユーザ端末からフィードバックされ、１つの周波数帯域に対応する複数の第１のプリコーダ行列情報と、第２のユーザ端末からフィードバックされ、下りリンクで用いるのに好ましいプリコーダ行列を示す第２のプリコーダ行列情報と、に基づいて、前記第１のユーザ端末と前記第２のユーザ端末のうちの一方のユーザ端末に対してビームを向け、他方のユーザ端末に対してヌルを向けるようビームの指向性を制御することを特徴とする基地局。

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