JP5911320B2 - 無線通信システム、ユーザ端末、無線基地局装置及び無線通信方法 - Google Patents

無線通信システム、ユーザ端末、無線基地局装置及び無線通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、セルラーシステム等に適用可能な無線通信システム、ユーザ端末、無線基地局装置及び無線通信方法に関する。
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)やHSUPA(High Speed Uplink Packet Access)を採用することにより、W−CDMA(Wideband‐Code Division Multiple Access)をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このUMTSネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてLTE(Long Term Evolution)が検討されている(非特許文献1)。
第3世代のシステムは、概して5MHzの固定帯域を用いて、下り回線で最大2Mbps程度の伝送レートを実現できる。一方、LTEのシステムでは、1.4MHz〜20MHzの可変帯域を用いて、下り回線で最大300Mbps及び上り回線で75Mbps程度の伝送レートを実現できる。また、UMTSネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、LTEの後継のシステムも検討されている(例えば、LTEアドバンスト(LTE−A))。
3GPP, TR25.912 (V7.1.0), "Feasibility study for Evolved UTRA and UTRAN", Sept. 2006
ところで、LTEシステムに対してさらにシステム性能を向上させるための有望な技術の1つとして、セル間直交化がある。例えば、LTE−Aシステムでは、上下リンクとも直交マルチアクセスによりセル内の直交化が実現されている。すなわち、下りリンクでは、周波数領域においてユーザ端末UE(User Equipment)間で直交化されている。一方、セル間はW−CDMAと同様、1セル周波数繰り返しによる干渉ランダム化が基本である。
そこで、3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、セル間直交化を実現するための技術として、協調マルチポイント送受信(CoMP:Coordinated Multi-Point transmission/reception)技術が検討されている。このCoMP送受信では、1つあるいは複数のユーザ端末UEに対して複数のセルが協調して送受信の信号処理を行う。例えば、下りリンクでは、プリコーディングを適用する複数セル同時送信、協調スケジューリング/ビームフォーミングなどが検討されている。これらのCoMP送受信技術の適用により、特にセル端に位置するユーザ端末UEのスループット特性の改善が期待される。
CoMP送受信技術を適用するためには、ユーザ端末から無線基地局装置に、複数のセルに対するチャネル状態情報(CSI)をフィードバックする必要がある。このため、CSIフィードバックのオーバーヘッドが大きくなる。CSIフィードバックのオーバーヘッドを単に小さくすると、CoMP送受信技術を効果的に適用することができず、スループットが向上されない。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、CoMP送信適用時において、スループットの低下を抑制すると共に、CSIフィードバックの情報量を低減することができる無線通信システム、ユーザ端末、無線基地局装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
本発明の無線通信システムは、複数の無線基地局装置と、前記複数の無線基地局装置と協調マルチポイント送受信可能に構成されたユーザ端末と、を備えた無線通信システムであって、前記無線基地局装置は、所定のセル間チャネル状態情報の候補値を複数指定する決定部と、複数の前記候補値を前記ユーザ端末に通知する通知部とを有し、前記ユーザ端末は、セル毎のセル間チャネル状態情報を測定する測定部と、通知された複数の候補値の中から、セル間チャネル状態情報の測定値に近似する特定の候補値を選択する判定部と、前記特定の候補値を示す情報をフィードバックする送信部と、を有し、前記決定部は、前記移動端末装置の送信部がチャネル状態情報をフィードバックする際に適用する物理チャネルに基づいて、指定する候補値の数を動的に変化させることを特徴とする。
本発明のユーザ端末は、複数の無線基地局装置と協調マルチポイント送受信可能に構成されたユーザ端末であって、前記無線基地局装置が指定する複数のセル間チャネル状態情報の候補値を受信する受信部と、セル毎のセル間チャネル状態情報を測定する測定部と、前記複数の候補値の中から、セル間チャネル状態情報の測定値に近似する特定の候補値を選択する判定部と、前記特定の候補値を示す情報をフィードバックする送信部と、を有し、前記複数の候補値の数は、前記送信部がチャネル状態情報をフィードバックする際に適用する物理チャネルに基づいて、動的に変化することを特徴とする。
本発明の無線基地局装置は、ユーザ端末に対して協調マルチポイント送受信可能に構成された無線基地局装置であって、ユーザ端末に選択させる所定のセル間チャネル状態情報の候補値を複数指定する決定部と、複数の前記候補値を前記ユーザ端末に通知する通知部と、を有し、前記決定部は、前記移動端末装置の送信部がチャネル状態情報をフィードバックする際に適用する物理チャネルに基づいて、指定する候補値の数を動的に変化させることを特徴とする。
本発明の無線通信方法は、複数の無線基地局装置と、前記複数の無線基地局装置と協調マルチポイント送受信可能に構成されたユーザ端末と、の無線通信方法であって、前記無線基地局装置が、所定のセル間チャネル状態情報の候補値を複数指定するステップと、複数の前記候補値を前記ユーザ端末に通知するステップと、を有し、前記ユーザ端末が、セル毎のセル間チャネル状態情報を測定するステップと、前記無線基地局装置から通知された複数の候補値の中から、セル間チャネル状態情報の測定値に近似する特定の候補値を選択するステップと、前記特定の候補値を示す情報をフィードバックするステップと、を有し、前記無線基地局装置によって指定される前記複数の候補値の数は、前記移動端末装置がチャネル状態情報をフィードバックする際に適用する物理チャネルに基づいて、動的に変化することを特徴とする。
本発明によれば、CoMP送信適用時において、スループットの低下を抑制すると共に、CSIフィードバックの情報量を低減することができる。
協調マルチポイント送信を説明するための図である。 協調マルチポイント送受信に適用される無線基地局装置の構成を示す模式図である。 選択可能なセル間CSI候補値が示されたI−Q平面と、セル間CSI候補値に対応するビットフィールドの一例を示す図である。 選択可能なセル間CSI候補値が示されたI−Q平面と、セル間CSI候補値に対応するビットフィールドの他の例を示す図である。 選択可能なセル間CSI候補値が示されたI−Q平面と、セル間CSI候補値に対応するビットフィールドの他の例を示す図である。 選択可能なセル間CSI候補値が示されたI−Q平面と、セル間CSI候補値に対応するビットフィールドの他の例を示す図である。 選択可能なセル間CSI候補値が示されたI−Q平面と、セル間CSI候補値に対応するビットフィールドの他の例を示す図である。 無線通信システムのシステム構成を説明するための図である。 無線基地局装置の全体構成を説明するための図である。 無線基地局装置のベースバンド処理部に対応した機能ブロック図である。 ユーザ端末の全体構成を説明するための図である。 ユーザ端末のベースバンド処理部に対応した機能ブロック図である。
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
まず、図1を用いて下りリンクのCoMP送信について説明する。下りリンクのCoMP送信としては、Coordinated Scheduling/Coordinated Beamformingと、Joint processingとがある。Coordinated Scheduling/Coordinated Beamformingは、1つのユーザ端末UEに対して1つのセルからのみ共有データチャネルを送信する方法であり、図1Aに示すように、他セルからの干渉や他セルへの干渉を考慮して周波数/空間領域における無線リソースの割り当てを行う。一方、Joint processingは、プリコーディングを適用して複数のセルから同時に共有データチャネルを送信する方法であり、図1Bに示すように、1つのユーザ端末UEに対して複数のセルから共有データチャネルを送信するJoint transmissionと、図1Cに示すように、瞬時に1つのセルを選択し共有データチャネルを送信するDynamic Point Selection(DPS)とがある。
CoMP送受信を実現する構成としては、例えば、図2Aに示すように、無線基地局装置(無線基地局装置eNB)に対して光ファイバ等で接続された複数の遠隔無線装置(RRE:Remote Radio Equipment)とを含む構成(RRE構成に基づく集中制御)と、図2Bに示すように、無線基地局装置(無線基地局装置eNB)の構成(独立基地局構成に基づく自律分散制御)とがある。なお、図2Aにおいては、複数の遠隔無線装置RREを含む構成を示すが、図1に示すように、単一の遠隔無線装置RREのみを含む構成としてもよい。
図2Aに示す構成(RRE構成)においては、遠隔無線装置RRE1,RRE2を無線基地局装置eNBで集中的に制御する。RRE構成では、複数の遠隔無線装置RREのベースバンド信号処理及び制御を行う無線基地局装置eNB(集中基地局)と各セル(すなわち、各遠隔無線装置RRE)との間が光ファイバを用いたベースバンド信号で接続されるため、セル間の無線リソース制御を集中基地局において一括して行うことができる。すなわち、独立基地局構成で問題となる無線基地局装置eNB間のシグナリングの遅延やオーバーヘッドの問題が小さく、セル間の高速な無線リソース制御が比較的容易となる。したがって、RRE構成においては、下りリンクでは、複数セル同時送信のような高速なセル間の信号処理を用いる方法が適用できる。
一方、図2Bに示す構成(独立基地局構成)においては、複数の無線基地局装置eNB(又はRRE)でそれぞれスケジューリングなどの無線リソース割り当て制御を行う。この場合においては、セル1の無線基地局装置eNBとセル2の無線基地局装置eNBとの間のX2インターフェースで必要に応じてタイミング情報やスケジューリングなどの無線リソース割り当て情報をいずれかの無線基地局装置eNBに送信して、セル間の協調を行う。
CoMP送信は、セル端に存在するユーザ端末のスループットを改善するために適用する。このため、ユーザ端末がセル端に存在する場合にCoMP送信を適用するように制御する。この場合においては、無線基地局装置で、ユーザ端末からのセル毎の品質情報(例えば、RSRP(Reference Signal Received Power))の差を求め、その差が閾値以下である場合、すなわちセル間の品質差が小さい場合には、ユーザ端末がセル端に存在すると判断して、CoMP送信を適用する。一方、セル毎の品質情報の差が閾値を超える場合、すなわちセル間の品質差が大きい場合には、いずれかのセルの無線基地局装置に近いのでセルの中央付近にユーザ端末が存在すると判断して、CoMP送信を適用しない。
CoMP送信を適用する場合には、ユーザ端末は、複数のセル毎のチャネル状態情報を無線基地局装置(サービングセルの無線基地局装置)にフィードバックする。一方、CoMP送信を適用しない場合には、ユーザ端末は、サービングセルのチャネル状態情報を無線基地局装置にフィードバックする。このように、CoMP送信が適用になると、複数のセル毎のチャネル状態情報をフィードバックするので、フィードバック情報のオーバーヘッドが大きくなる。
ここで、チャネル状態情報としては、セル毎のチャネル状態情報と、セル間のチャネル状態情報とがある。例えば、ジョイントトランスミッション型のCoMPにおいては、複数のセルの無線基地局装置からユーザ端末に対して同じ位相、同じタイミングで同じデータを送信する。この場合においては、各セルのチャネル状態情報と共に、ユーザ端末で同じ位相、同じタイミングで同じデータが受信できるようにセル間の情報をフィードバックする必要がある。
セル毎のチャネル状態情報としては、PMI(Precodeing Matrix Indicator)、CDI(Channel Distribution Information)、CQI(Channel Quality Indicator)などが挙げられる。また、セル間のチャネル状態情報(以下、「セル間CSI」とも記す)としては、位相差情報、振幅差情報などが挙げられる。
本発明者らは、上記チャネル状態情報において、セル間のチャネル状態情報(セル間CSI)に着目した。上述したように、CoMPの適用に際しては、ユーザ端末で同じ位相、同じタイミングで同じデータを受信できるようにセル間CSIを高い精度でフィードバックすることが望ましいが、この場合、フィードバックする情報量(ビット数)が多くなる。
一方で、ユーザ端末の通信環境(通信状態)によっては、ユーザ端末で測定されるセル間CSIの測定値の変動が小さい期間が存在することが考えられる。例えば、ユーザ端末が移動しない場合、セル間の位相差や振幅差の変動は移動する場合と比較して小さくなるため、ユーザ端末におけるセル間CSIの測定値は所定範囲に分布する。しかし、このような場合であっても、ユーザ端末は、同じようなセル間CSIの測定値を繰り返し高いビット数で無線基地局装置にフィードバックすることとなる。
そこで、本発明者らは、無線基地局装置が、セル間チャネル状態情報の候補値(セル間CSI候補値)を指定してユーザ端末に通知し、ユーザ端末に、セル間CSIの測定値と近似する特定のセル間CSI候補値をフィードバックさせることにより、CSIをフィードバックする情報量(ビット数)を低減できることを見出した。特に、無線基地局装置が、フィードバック情報等に基づいて、セル間CSI候補値を指定する数と指定範囲を動的に変化させることにより、ユーザ端末からフィードバックされるセル間CSIの精度を維持しつつ、CSIのフィードバック情報量を低減できることを見出した。
さらに、本発明者らは、セル毎の品質情報差とセル間CSIの精度との関係にも着目した。上述したように、セル毎の品質情報の差が小さい場合には、ユーザ端末がセル端に存在すると判断してCoMPを適用し、セル毎の品質情報の差が大きい場合には、セルの中央付近にユーザ端末が存在すると判断してCoMPを適用しない。
そのため、例えば、ジョイントトランスミッション型CoMPを適用する場合、セル毎の品質情報の差が小さいときには、より高い精度(粒度)のセル間CSIが必要であると考えることができる。一方、セル毎の品質情報の差が大きいときには、セル間CSIはそれほど精度(粒度)が高くなくても良いと考えられる。ここで、セル間チャネル状態情報の粒度とは、セル間チャネル状態情報の細かさ(精度)を意味し、粒度が高いほど精度が高い。
したがって、粒度をセル間CSIの情報量に置き換えると、セル間CSIの粒度が高いほど、セル間CSIの情報量(ビット数)が多く、セル間CSIの粒度が低いほど、セル間CSIの情報量(ビット数)が少ないことになる。つまり、セル間CSIは、通信環境に応じて必要とされる精度が異なるとも言える。そこで、本発明者らは、セル毎の品質情報の差に応じて、セル間CSIの精度を変えることにより、フィードバックするCSIの情報量を低減できることを見出した。以下に、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施の形態において、無線基地局装置は、セル間チャネル状態情報の候補値(セル間CSI候補値)を複数指定してユーザ端末に通知する。ユーザ端末は、無線基地局装置が指定した複数の候補値の中から、ユーザ端末が測定したセル間CSIの測定値と近似する特定のセル間CSI候補値を選択してフィードバックする。なお、セル間CSI候補値は、無線基地局装置がユーザ端末に選択させるために設定するセル間CSIの設定値を指す。
この場合、ユーザ端末は、特定のセル間CSI候補値を識別する情報(識別情報)をフィードバックする。つまり、ユーザ端末は、セル間CSIそのものをフィードバックするのでなく、ユーザ端末が選択した特定のセル間CSI候補値を識別する情報をフィードバックする。
この場合、ユーザ端末がセル間CSIとしてフィードバックする情報量(ビット数)は、無線基地局装置が指定するセル間CSI候補値の数(M)に依存することとなる。例えば、無線基地局装置が4個のセル間CSI候補値を設定した場合(M=4)、ユーザ端末がセル間CSIとしてフィードバックするビット数は、2bit(=logM)となる。同様に、無線基地局装置が指定するセル間CSI候補値の数が、M=5〜8、M=9〜16、M=17〜32の場合には、ユーザ端末がフィードバックする情報量はそれぞれ、3bit、4bit、5bitとなる。
そのため、無線基地局装置は、指定するセル間CSI候補値の数を動的に変化させることにより、ユーザ端末がフィードバックする情報量(ビット数)を制御することが可能となる。また、無線基地局装置が指定するセル間CSI候補値の指定範囲(複数のセル間CSI候補値同士の間隔)を動的に変化させることにより、ユーザ端末がフィードバックするセル間CSIの精度を制御することが可能となる。例えば、無線基地局装置が、所定範囲において複数のセル間CSI候補値を局所的に指定することにより、フィードバックされるセル間CSIの精度を維持しつつ、フィードバック情報量を低減することが可能となる。
また、無線基地局装置は、指定したセル間CSI候補値に関する情報を、上位レイヤシグナリングでユーザ端末に通知することができる。具体的には、選択可能なセル間CSI候補値にそれぞれ対応するビットフィールドを設け、当該ビットフィールドの中から、無線基地局装置が所定の候補値を示すビットを指定して、上位レイヤシグナリングでビット情報をユーザ端末に通知する。
以下に、無線基地局装置がセル間CSI候補値を指定する際の具体例について説明する。以下に示す図3〜図6は、無線基地局装置が、選択可能なセル間CSI候補値(図3〜図6では、A〜A15の16個)の中から、異なる数のセル間CSI候補値を指定する場合(異なる指定パターンを選択する場合)を示している。
図3は、無線基地局装置がセル間CSI候補値を複数指定する場合の一例を示している。なお、図3Aは、無線基地局装置が指定するセル間チャネル状態情報の候補値(A〜A15)をI−Q平面に示しており、図3Bは、選択可能な候補値(A〜A15)にそれぞれ対応するビットフィールドを示しており、図3Cは、各候補値(A〜A15)に対応する位相差情報が規定されたテーブルを示している。なお、以下の説明では、セル間CSIとして、I−Q平面において角度で示されるセル間の位相差情報を例に挙げて説明する。もちろん、本実施の形態は、I−Q平面において原点からの距離で示される振幅差情報についても同様に適用することができる。
具体的に、図3では、無線基地局装置が、選択可能な最大のセル間CSI候補値(A〜A15)の全てを指定してユーザ端末に通知する場合を示している。無線基地局装置が所定のセル間CSI候補値を指定する場合、選択可能なセル間CSI候補値(A〜A15)にそれぞれ対応するビットフィールドの中から、所定のセル間CSI候補値を示すビットを指定する(ビットフィールドを“1”とする)。
例えば、図3Bは、選択可能な全てのセル間CSI候補値(A〜A15の16個)を示すビットを指定する場合を示している。また、図3Bに示すビット情報(合計16bit)は、上位レイヤシグナリング(例えば、RRCシグナリング)でユーザ端末に通知される。
ユーザ端末は、無線基地局装置から通知された複数のセル間CSI候補値(ここでは、A〜A15)の中から、ユーザ端末が測定したセル間CSIの測定値に近似する特定のセル間CSIを選択する。例えば、図3Aに示すように、ユーザ端末が測定したセル間の位相差の測定値が特定のセル間CSI候補値(A)に最も近似する場合、ユーザ端末は特定のセル間CSI候補値(A)を選択する。
続いて、ユーザ端末は、特定のセル間CSI候補値(A)を示す情報(識別情報)を協調マルチポイント送信するセルの無線基地局装置にフィードバックする。この場合、特定のセル間CSI候補値(A)は、4bitの情報を用いて識別することができるため、位相差情報に使用するフィードバックの情報量は4bitとなる。
図3に示すように、無線基地局装置が選択可能な全てのセル間CSI候補値(A〜A15)を示すビットを指定してユーザ端末に通知する場合、ユーザ端末からフィードバックされるセル間CSIの精度を高くする(ユーザ端末が測定した測定値と、フィードバックするセル間CSI候補値との誤差を小さくする)ことができる。
なお、無線基地局装置が選択可能なセル間CSI候補値(ここでは、16個)に関する情報は、ユーザ端末と共有されている。例えば、無線基地局装置が選択可能なセル間CSI候補値(A〜A15)と、当該セル間CSI候補値に対応する値が規定されたテーブル(図3C参照)を両者で共有する構成とすることができる。ユーザ端末は、当該テーブルをあらかじめ備えていてもよいし、使用時に無線基地局装置からユーザ端末にテーブル内容を通知する構成であってもよい。
図4は、無線基地局装置が、選択可能なセル間CSI候補値(A〜A15の16個)の中から、8個のセル間CSI候補値(A、A、A、A、A、A10、A12、A14)を指定してユーザ端末に通知する場合を示している。また、図4は、上記図3と同様に、無線基地局装置が指定するセル間CSI候補値の指定範囲(複数のセル間CSI候補値同士の間隔)が均等となる場合を示している。
図4に示す場合、無線基地局装置は、8個のセル間CSI候補値(A、A、A、A、A、A10、A12、A14)にそれぞれ対応するビットフィールドを“1”とし、その他のセル間CSI候補値(A、A、A、A、A、A11、A13、A15)にそれぞれ対応するするビットフィールドを“0”とする(ビットマスキング)。そして、図4Bに示すビット情報(合計16bit)を、上位レイヤシグナリングでユーザ端末に通知する。
ユーザ端末は、無線基地局装置から通知された8個のセル間CSI候補値(A、A、A、A、A、A10、A12、A14)の中から、ユーザ端末が測定したセル間CSI測定値に近似する特定の候補値を選択してフィードバックする。例えば、図4Aに示すように、ユーザ端末が測定したセル間の位相差の測定値が特定の候補値(A)に最も近似する場合、ユーザ端末は特定のセル間CSI候補値(A)を選択してフィードバックする。
この場合、無線基地局装置が指定するセル間CSI候補値の数(M)は8個であるため、ユーザ端末がフィードバックする情報量は3bitとなる。
図5は、無線基地局装置が、選択可能なセル間CSI候補値(A〜A15の16個)の中から、4個のセル間CSI候補値(A、A、A、A12)を指定してユーザ端末に通知する場合を示している。この場合、ユーザ端末が位相差情報としてフィードバックする情報量を、2bitに低減することができる。また、図5においても、上記図3、4と同様に、無線基地局装置が指定するセル間CSI候補値の指定範囲が均等となる場合を示している。
図5では、無線基地局装置が指定するセル間CSI候補値の数(M)は4個であるため、ユーザ端末がフィードバックする情報量は2bitに低減することができる。このように、図5に示すように選択可能な全てのセル間CSI候補値の中から4個のセル間CSI候補値を、指定範囲が均等となるように指定することにより、ユーザ端末がフィードバックする情報量(ビット数)をより効果的に低減することができる。
図4、図5では、無線基地局装置は、選択可能な全てのセル間CSI候補値の中から所定のセル間CSI候補値を、複数のセル間CSI候補値の指定範囲が均等となるように指定している。そのため、図3に示す場合と比較して、ユーザ端末がフィードバックする情報量(ビット数)を低減できる一方で、ユーザ端末がフィードバックするセル間チャネル状態情報の精度が低くなる場合がある。したがって、図4、図5は、セル間CSIに高い精度が要求されない場合に好適に利用することができる。また、ユーザ端末で測定されるセル間CSIの測定値が変動する場合であって、ユーザ端末からのフィードバック情報量を低減したい場合等にも好適に利用することができる。
特に、図5に示すように、セル間CSI候補値の間隔が均等となるように4個指定する場合、低いフィードバック情報量でセル間の位相差の大まかな情報を把握することができる。例えば、セル間CSI候補値として、A、A、A10、A14を指定する場合には、セル間CSIの測定値がI−Q平面の第1〜第4のいずれの象限に存在するかについて、低いフィードバック情報量で把握することができる。
図6は、無線基地局装置が、選択可能なセル間CSI候補値(A〜A15の16個)の中から、4個のセル間CSI候補値(A、A、A、A)を指定してユーザ端末に通知する場合を示している。なお、選択するセル間CSI候補値の数は図5と同じであるが、図6では、無線基地局装置が指定するセル間CSI候補値の指定範囲が局所化する、つまり、所定範囲に対応する複数の候補値を局所的に指定する場合を示している。
図6に示す場合、無線基地局装置が指定するセル間CSI候補値の数(M)は4個であるため、ユーザ端末がフィードバックする情報量は2bitに低減することができる。また、所定の範囲に対応するセル間CSI候補値を局所的に指定しているため、セル間CSIの測定値の変動が小さい場合には、フィードバックされるセル間CSIを高い精度で維持しつつ、フィードバック情報量を低減することができる。
なお、上記図3〜6では、セル間CSIとして、セル間の位相差情報に適用する場合を示しているが、セル間の振幅差情報にも同様に適用することができる。また、セル間の位相差情報と振幅差情報を組み合わせたセル間CSI候補値を設定してもよい。また、図3〜図6では、無線基地局装置が指定可能なセル間CSI候補値として、16個の値(16bit)を設定しているが、指定するセル間CSI候補値の数はこれに限られない。なお、ユーザ端末からフィードバックされるビット数との関連性を考慮すると、指定するセル間CSI候補値の数は、2個(Nは整数)とすることが好ましい。
上述のように、無線基地局装置は、ユーザ端末からフィードバックされる特定のセル間CSI候補値、チャネル品質情報等に基づいて、指定するセル間CSI候補値の数や指定範囲を動的に変化させる(上記図3〜6を切り替えて使用する)ことができる。これにより、ユーザ端末からフィードバックされるCSIの精度及び情報量を適切に制御することが可能となる。
以下に、無線基地局装置がセル間CSI候補値の数や指定範囲を動的に変化して指定する場合の動作方法の具体例について説明する。
(動作方法1)
動作方法1では、無線基地局装置がユーザ端末に高い精度でセル間CSIをフィードバックさせた後、新たに指定する候補値の数を低減すると共に、指定範囲を局所化する場合について示す。
まず、無線基地局装置は、ユーザ端末が選択するためのセル間CSI候補値の数を多く設定する。例えば、無線基地局装置が選択可能なセル間CSI候補値の最大が16個である場合、無線基地局装置は、選択可能な全てのセル間CSI候補値(A〜A15)を示すビットを指定する(図3A、B参照)。また、指定したビット情報を上位レイヤシグナリングによりユーザ端末に通知する。
ユーザ端末は、セル間CSIの測定値と近似する特定のセル間CSI候補値(例えば、図3におけるA)を選択し、当該特定のセル間CSI候補値を示す識別情報をフィードバックする。この際、ユーザ端末は、セル間CSI候補値Aのフィードバックに4bitを使用する。
このように、選択可能な全てのセル間CSI候補値を指定してユーザ端末に通知することにより、ユーザ端末からフィードバックされるセル間CSIの精度を高くすることができる。
続いて、無線基地局装置は、ユーザ端末からフィードバックされた特定のセル間CSI候補値(A)に基づいて、新たにユーザ端末に通知するセル間CSI候補値を決定する。具体的には、無線基地局装置は、特定のセル間CSI候補値(A)を含む所定範囲に対応する複数のセル間CSI候補値を指定する。例えば、図6に示すように、Aを含む4個のセル間CSI候補値(A、A、A、A)を局所的に指定して、ユーザ端末に通知する。
この場合、ユーザ端末は、セル間CSIを2bitの情報量でフィードバックすることができる。また、通信環境の変動が小さい場合には、ユーザ端末で測定する測定値がセル間CSI候補値A〜Aの範囲に収まるため、セル間チャネル状態情報の精度も維持することができる。
また、セル間CSIの測定値の変動が小さい場合には、最終的には、2個のセル間CSI候補値(例えば、A、A)を指定することができる。この場合、ユーザ端末からフィードバックされる情報を1bitまで低減することができる。
なお、無線基地局装置は、ユーザ端末からフィードバックされる特定のセル間CSI候補値に基づいて、新たに選択する候補値を決定する際に、所定期間にフィードバックされる複数のセル間CSIの分布を考慮して、局所的に指定する範囲を決定することが好ましい。これにより、ユーザ端末における測定値の変動をより正確に反映することができる。
また、図6に示すように、セル間CSI候補値を所定範囲に局所的に指定する場合、通信環境の変動に伴って、セル間CSIの測定値が所定範囲から大きく外れる場合も考えられる。この場合、ユーザ端末が選択する特定のセル間CSI候補値とセル間CSIの測定値との間には大きな差が生じるため、通信品質の低下を招くおそれがある。
例えば、図6に示すようにセル間CSI候補値を指定した場合、通信環境の変動に応じてユーザ端末でのセル間CSIの測定値が、指定されていない候補値A11に近似する値となる可能性がある。この場合には、ユーザ端末は特定のセル間CSI候補値として、指定されたセル間CSI候補値の中で、セル間CSIの測定値に最も近似するAを選択してフィードバックしてしまう。
したがって、このような問題を抑制するために、無線基地局は、CQI等の品質情報に基づいて指定するセル間CSI候補値の数や指定範囲を動的に変化させることが好ましい。例えば、CQIが著しく低下した場合に、無線基地局装置は、指定したセル間CSI候補値が適切でないと判断して、再度図3等に示すように、セル間CSIの指定範囲を均一に設定し直す。又は、セル間CSI候補値の指定範囲を局所的にする場合、所定期間毎に図3等に示すようにセル間CSIの指定範囲が均一となるように設定し、再度ユーザ端末からフィードバックされるセル間CSIの変動について確認することが好ましい。
このように、動作方法1を適用することにより、通信品質の低下を抑制すると共に、ユーザ端末からフィードバックする情報量を低減することが可能となる。
(動作方法2)
動作方法2では、無線基地局装置がユーザ端末にある程度の精度でセル間CSIをフィードバックさせた後、新たに指定する候補値の指定範囲を局所化する場合について示す。
まず、無線基地局装置は、選択可能なセル間CSI候補値の中から、所定のセル間CSI候補値を指定範囲が均等となるように選択する。例えば、無線基地局装置が選択可能なセル間CSI候補値の最大が16個である場合、無線基地局装置は、4個のセル間CSI候補値(A、A、A、A12)を指定する(図5A、B参照)。また、指定したビット情報を上位レイヤシグナリングによりユーザ端末に通知する。
ユーザ端末は、セル間CSIの測定値と近似する特定のセル間CSI候補値(例えば、図5AにおけるA)を選択し、当該特定のセル間CSI候補値を示す識別情報をフィードバックする。この際、ユーザ端末は、セル間CSI候補値Aのフィードバックに2bitを使用する。
このように、4個のセル間CSI候補値(A、A、A、A12)をセル間CSI候補値の指定範囲が均等となるよう指定することにより、低いフィードバック情報量でセル間の位相差の大まかな情報を把握することができる。図5に示す場合には、セル間CSI候補値は、候補値Aを基準として、±π/2の範囲に存在することが分かる。
続いて、無線基地局装置は、ユーザ端末からフィードバックされた特定のセル間CSI候補値(A)に基づいて、少なくともAが含まれる所定範囲に対応するセル間CSI候補値(例えば、A15、A、A、A)を局所的に指定する。
この場合、ユーザ端末は、セル間CSIを2bitの情報量を維持したまま、より高い精度でフィードバックすることができる。通信環境の変動が小さい場合には、ユーザ端末で測定する測定値がセル間CSI候補値A15〜Aの範囲に収まるため、セル間チャネル状態情報の精度も維持することができる。
また、セル間CSIの測定値の変動が小さい場合には、最終的には、2個のセル間CSI候補値(例えば、A、A)を指定することができる。この場合、ユーザ端末からフィードバックされる情報を1bitまで低減することができる。
このように、動作方法2を適用することにより、ユーザ端末からフィードバックする情報量を低い状態に維持しつつ、通信品質の低下を抑制することが可能となる。
なお、動作方法2においても動作方法1と同様に、ユーザ端末からフィードバックされる特定のセル間CSI候補値の分布を考慮して、新たに選択するセル間CSI候補値の指定範囲を指定することができる。また、無線基地局は、指定するセル間CSI候補値の数や指定範囲を、CQI等の品質情報や所定時間毎に基づいて動的に変化させることができる。
上記動作方法1、2に示すように、ユーザ端末からのフィードバック情報に基づいて、無線基地局装置が指定するセル間CSI候補値の数や指定範囲を制御することにより、ユーザ端末装置からフィードバックされるセル間CSIの精度を維持すると共に、フィードバック情報量を低減することが可能となる。
(動作方法3)
動作方法3では、協調マルチポイント送信するセル(協調候補セル)毎の品質情報の品質差に応じて、無線基地局装置が指定するセル間CSI候補値の数(ユーザ端末からフィードバックされるセル間CSIの精度)を制御する場合について示す。
無線基地局装置は、協調マルチポイント送信するセル(協調候補セル)毎の品質情報の品質差が小さいときに、CoMP適用時にフィードバックするセル間CSIの精度を高くするように、より多くのセル間CSI候補値を指定する(例えば、図3参照)。一方で、無線基地局装置は、協調マルチポイント送信するセル毎の品質情報の品質差が大きいときに、CoMP適用時にフィードバックするセル間チャネル状態情報の精度を低くするように、セル間CSI候補値の指定する数を低減する(例えば、図4、図5参照)。
セル毎の品質情報としては、RSRP、RSRQ(Reference Signal Received Quality)、時間的に長区間のチャネル品質情報、又は時間的に短区間のチャネル品質情報などが挙げられる。
このように、協調マルチポイント送信するセル毎の品質情報の品質差に応じて、無線基地局装置が指定するセル間CSI候補値の数を制御することにより、セル間CSIの精度が要求されない場合に、ユーザ端末のフィードバック情報量を効果的に低減することが可能となる。
なお、動作方法3と、上記動作方法1又は動作方法2とを適宜組み合わせて適用することもできる。これにより、通信環境に応じて、ユーザ端末からフィードバックされる情報量をより効果的に低減することができる。
(動作方法4)
動作方法4では、上りリンク伝送において、CSIフィードバックに適用する上り物理リンクチャネル等のCSIフィードバック量の決定要因に基づいて、無線基地局装置が指定するセル間CSI候補値の数を制御する場合について示す。
一般的に、上りリンク伝送では、上りリンク共有チャネルであるPUSCHと、上りリンクの制御チャネルであるPUCCHとが用いられる。PUSCHは、主に、上りのユーザ端末のデータ等を含むデータ信号の伝送に用いられる。PUCCHは、主に、CSI、ACK/NACK等を含む上り制御信号の伝送に用いられる。また、PUCCHには、上りリンクで使用する周波数帯域において、両端部分の無線リソースが割り当てられる。このため、PDSCHに割り当てられる無線リソースの方がPUCCHに割り当てられる無線リソースより多くなる。
ところで、上りリンク伝送において、PDSCHでデータ信号の送信を行うサブフレームにおいては、制御信号についてもPUSCHを用いて行うことが想定されている。この場合、上り制御信号の送信に適用する物理チャネルに応じて、ユーザ端末がフィードバックするCSI等の制御信号に許容される情報量が異なる場合がある。
そのため、無線基地局装置は、CSIをフィードバックする物理チャネルの種類に基づいて、指定するセル間CSI候補値の数を動的に変化して指定することが好ましい。例えば、上り制御情報をPUSCHで送信する場合には、PUCCHで送信する場合と比較して、より多くのセル間CSI候補値を指定する構成とすることができる。なお、動作方法4と、上記動作方法1〜動作方法3とを適宜組み合わせて適用することもできる。
上述したように、本実施の形態では、無線基地局装置が様々な条件(ユーザ端末からフィードバックされる特定のセル間CSI候補値、CQI等の品質情報、セル毎の品質情報の品質差、上りリンク伝送に適用する物理チャネルの種類等)に基づいて、ユーザ端末に選択させるセル間CSI候補値を動的に変化させる。無線基地局装置は、これらの条件の一つ又は複数の組合せを考慮して、指定するセル間CSI候補値の数や指定範囲を制御でき、上述した構成に限られない。
(変形例)
なお、上記説明においては、無線基地局装置が指定可能なセル間CSI候補値の最大数が16個(16bit)である場合(一種類)を示しているがこれに限られない。例えば、図7に示すように、指定可能なセル間CSI候補値の最大数を8個(8bit)としてもよい。図7A、Bでは、無線基地局装置が選択可能なセル間CSI候補値の全てを指定する場合を示している。この場合、ユーザ端末には、8bitの情報量で通知される。なお、図7Cは、各候補値(A〜A)に対応する位相差情報が規定されたテーブルを示している。
また、無線基地局装置が選択可能なセル間CSI候補値の最大数が異なるパターンを複数準備し(例えば、図3と図7)、通信状況に応じて異なるパターン切り替えて使用する構成としてもよい。
例えば、無線基地局装置がセル間CSI候補値の数を連続して少なく設定する場合(例えば、図4の8個、図5の4個のセル間CSI候補値を連続して指定する場合)には、選択可能なセル間CSI候補値の最大数が少ないパターン(図7)を選択することが好ましい。指定可能なセル間CSI候補値の最大数が少ない場合には、無線基地局装置からユーザ端末に通知する情報量を低減することができるためである。
なお、選択可能なセル間CSI候補値の最大数が異なる複数のパターンを適用する場合には、無線基地局装置は、いずれのパターンを適用するかを示す識別情報をユーザ端末に通知する必要がある。例えば、図7Aに示すように、セル間CSI候補値にそれぞれ対応するビットフィールドに先行するビットフィールドに、パターンを識別するビットフィールド(パターン選択用ビットフィールド)を設けることができる。
無線基地局装置は、選択するパターンを識別するビット情報を規定して、ユーザ端末に通知することができる。ユーザ端末は、パターン選択用ビットフィールドの情報に基づいて、適用されるセル間CSI候補値の設定パターンを判断し、その後に続くビットフィールドで指定されたセル間CSI候補値の中から測定値に近似する特定のセル間CSI候補値を選択する。
このように、無線基地局装置が指定するセル間CSI候補値の数に応じて、指定可能なセル間CSI候補値の最大数が異なるパターンを切り替えて適用することにより、ユーザ端末に通知するセル間CSI候補値に関する情報量も低減することが可能となる。
(無線通信システムの構成)
以下に、本発明の実施の形態に係る無線通信システムについて詳細に説明する。図8は、本実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成の説明図である。なお、図8に示す無線通信システムは、例えば、LTEシステム或いは、SUPER 3Gが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、LTEシステムのシステム帯域を一単位とする複数の基本周波数ブロックを一体としたキャリアアグリゲーションが用いられている。また、この無線通信システムは、IMT−Advancedと呼ばれても良く、4Gと呼ばれても良い。
図8に示すように、無線通信システム1は、無線基地局装置20A,20Bと、この無線基地局装置20A,20Bと通信する複数の第1、第2のユーザ端末10A,10Bとを含んで構成されている。無線基地局装置20A,20Bは、上位局装置30と接続され、この上位局装置30は、コアネットワーク40と接続される。また、無線基地局装置20A,20Bは、有線接続又は無線接続により相互に接続されている。第1、第2のユーザ端末10A,10Bは、セルC1,C2において無線基地局装置20A,20Bと通信を行うことができる。なお、上位局装置30には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ(RNC)、モビリティマネジメントエンティティ(MME)などが含まれるが、これに限定されない。なお、セル間では、必要に応じて、複数の基地局によりCoMP送信の制御が行われる。
第1、第2のユーザ端末10A,10Bは、LTE端末及びLTE−A端末を含むが、以下においては、特段の断りがない限り第1、第2のユーザ端末として説明を進める。また、説明の便宜上、無線基地局装置20A,20Bと無線通信するのは第1、第2のユーザ端末10A,10Bであるものとして説明するが、より一般的には移動端末装置も固定端末装置も含むユーザ装置(UE)でよい。
無線通信システム1においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはOFDMA(直交周波数分割多元接続)が、上りリンクについてはSC−FDMA(シングルキャリア−周波数分割多元接続)が適用されるが、上りリンクの無線アクセス方式はこれに限定されない。OFDMAは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域(サブキャリア)に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。SC−FDMAは、システム帯域を端末毎に1つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
下りリンクの通信チャネルは、第1、第2のユーザ端末10A,10Bで共有される下りデータチャネルとしてのPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)と、下りL1/L2制御チャネル(PDCCH、PCFICH、PHICH)とを有する。PDSCHにより、送信データ及び上位制御情報が伝送される。PDCCH(Physical Downlink Control Channel)により、PDSCHおよびPUSCHのスケジューリング情報等が伝送される。PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)により、PDCCHに用いるOFDMシンボル数が伝送される。PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)により、PUSCHに対するHARQのACK/NACKが伝送される。
上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末で共有される上りデータチャネルとしてのPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)と、上りリンクの制御チャネルであるPUCCH(Physical Uplink Control Channel)とを有する。このPUSCHにより、送信データや上位制御情報が伝送される。また、PUCCHにより、下りリンクの受信品質情報(CQI)、ACK/NACKなどが伝送される。
図9を参照しながら、本実施の形態に係る無線基地局装置の全体構成について説明する。なお、無線基地局装置20A,20Bは、同様な構成であるため、無線基地局装置20として説明する。また、後述する第1、第2のユーザ端末10A,10Bも、同様な構成であるため、ユーザ端末10として説明する。
無線基地局装置20は、送受信アンテナ201と、アンプ部202と、送受信部(通知部)203と、ベースバンド信号処理部204と、呼処理部205と、伝送路インターフェース206とを備えている。下りリンクにより無線基地局装置20からユーザ端末に送信される送信データは、上位局装置30から伝送路インターフェース206を介してベースバンド信号処理部204に入力される。
ベースバンド信号処理部204において、下りデータチャネルの信号は、PDCPレイヤの処理、送信データの分割・結合、RLC(Radio Link Control)再送制御の送信処理などのRLCレイヤの送信処理、MAC(Medium Access Control)再送制御、例えば、HARQの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換(IFFT)処理、プリコーディング処理が行われる。また、下りリンク制御チャネルである物理下りリンク制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われる。
また、ベースバンド信号処理部204は、報知チャネルにより、同一セルに接続するユーザ端末10に対して、各ユーザ端末10が無線基地局装置20との無線通信するための制御情報を通知する。当該セルにおける通信のための情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅や、PRACH(Physical Random Access Channel)におけるランダムアクセスプリアンブルの信号を生成するためのルート系列の識別情報(Root Sequence Index)などが含まれる。
送受信部203は、ベースバンド信号処理部204から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部202は周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ201へ出力する。なお、送受信部203は、複数セル間の位相差等の情報及びPMIを含む上りリンク信号を受信する受信手段、及び送信信号を協調マルチポイント送信する送信手段を構成する。また、送受信部203は、無線基地局装置がユーザ端末に対してセル間CSI候補値を通知する際の通知部としても機能する。
一方、上りリンクによりユーザ端末10から無線基地局装置20に送信される信号については、送受信アンテナ201で受信された無線周波数信号がアンプ部202で増幅され、送受信部203で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部204に入力される。
ベースバンド信号処理部204は、上りリンクで受信したベースバンド信号に含まれる送信データに対して、FFT処理、IDFT処理、誤り訂正復号、MAC再送制御の受信処理、RLCレイヤ、PDCPレイヤの受信処理を行う。復号された信号は伝送路インターフェース206を介して上位局装置30に転送される。
呼処理部205は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局装置20の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
図10は、図9に示す無線基地局装置におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部204は、レイヤ1処理部2041と、MAC処理部2042と、RLC処理部2043と、品質演算部2044と、セル間CSI候補値決定部2045と、から主に構成されている。
レイヤ1処理部2041は、主に物理レイヤに関する処理を行う。レイヤ1処理部2041は、例えば、上りリンクで受信した信号に対して、チャネル復号化、離散フーリエ変換(DFT:Discrete Fourier Transform)、周波数デマッピング、逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)、データ復調などの処理を行う。また、レイヤ1処理部2041は、下りリンクで送信する信号に対して、チャネル符号化、データ変調、周波数マッピング、逆高速フーリエ変換(IFFT)などの処理を行う。
MAC処理部2042は、上りリンクで受信した信号に対するMACレイヤでの再送制御、上りリンク/下りリンクに対するスケジューリング、PUSCH/PDSCHの伝送フォーマットの選択、PUSCH/PDSCHのリソースブロックの選択などの処理を行う。
RLC処理部2043は、上りリンクで受信したパケット/下りリンクで送信するパケットに対して、パケットの分割、パケットの結合、RLCレイヤでの再送制御などを行う。
品質演算部2044は、ユーザ端末からの下りリンクの受信品質情報(CQI)等を演算し、セル間CSI候補値決定部2045に出力する。また、品質演算部2044は、ユーザ端末からのセル毎の品質情報(例えば、RSRP)を用いて、CoMP送信するセル間の品質差を算出することもできる。品質演算部2044は、演算したセル間の品質差の情報をセル間CSI候補値決定部2045に出力する。
セル間CSI候補値決定部2045は、ユーザ端末からのフィードバック情報に基づいて、新たに選択するセル間CSIの候補値を決定する。具体的には、セル間CSI候補値決定部2045は、上述したように所定の条件に基づいて、セル間CSI候補値の数や指定範囲を動的に変化させる。例えば、ユーザ端末におけるセル間CSIの変動が小さい場合には、上記図6に示すように、選択するセル間CSI候補値の数を少なくして、ユーザ端末がフィードバックする情報量を低減する。又は、セル間CSI候補値決定部2045は、CoMP送信するセル毎の品質情報の品質差が小さいときに、選択するセル間CSI候補値の数を少なくして、ユーザ端末がフィードバックする情報量を低減する。指定されたセル間CSI候補値は、例えばハイヤレイヤシグナリングでユーザ端末に通知される。
次に、図11を参照しながら、本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成について説明する。LTE端末もLTE-A端末もハードウエアの主要部構成は同じであるので、区別せずに説明する。ユーザ端末10は、送受信アンテナ101と、アンプ部102と、送受信部(受信部)103と、ベースバンド信号処理部104と、アプリケーション部105とを備えている。
下りリンクのデータについては、送受信アンテナ101で受信された無線周波数信号がアンプ部102で増幅され、送受信部103で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部104でFFT処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクの送信データは、アプリケーション部105に転送される。アプリケーション部105は、物理レイヤやMACレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報も、アプリケーション部105に転送される。
一方、上りリンクの送信データは、アプリケーション部105からベースバンド信号処理部104に入力される。ベースバンド信号処理部104においては、マッピング処理、再送制御(HARQ)の送信処理や、チャネル符号化、DFT処理、IFFT処理を行う。送受信部103は、ベースバンド信号処理部104から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部102は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ101より送信する。なお、送受信部103は、位相差の情報、接続セルの情報、選択されたPMIなどを複数セルの無線基地局装置eNBに送信する送信手段、及び下りリンク信号を受信する受信手段を構成する。
図12は、図11に示すユーザ端末におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部104は、レイヤ1処理部1041と、MAC処理部1042と、RLC処理部1043と、フィードバック情報生成部1044と、セル間CSI測定部1045と、から主に構成されている。
レイヤ1処理部1041は、主に物理レイヤに関する処理を行う。レイヤ1処理部1041は、例えば、下りリンクで受信した信号に対して、チャネル復号化、離散フーリエ変換(DFT)、周波数デマッピング、逆高速フーリエ変換(IFFT)、データ復調などの処理を行う。また、レイヤ1処理部1041は、上りリンクで送信する信号に対して、チャネル符号化、データ変調、周波数マッピング、逆高速フーリエ変換(IFFT)などの処理を行う。
MAC処理部1042は、下りリンクで受信した信号に対するMACレイヤでの再送制御(HARQ)、下りスケジューリング情報の解析(PDSCHの伝送フォーマットの特定、PDSCHのリソースブロックの特定)などを行う。また、MAC処理部1042は、上りリンクで送信する信号に対するMAC再送制御、上りスケジューリング情報の解析(PUSCHの伝送フォーマットの特定、PUSCHのリソースブロックの特定)などの処理を行う。
RLC処理部1043は、下りリンクで受信したパケット/上りリンクで送信するパケットに対して、パケットの分割、パケットの結合、RLCレイヤでの再送制御などを行う。
セル間CSI測定部1045は、CoMP送信するセル毎のセル間CSI(位相差情報、振幅差情報)を測定する。測定したセル間CSIの測定値は、フィードバック情報生成部1044に出力される。
フィードバック情報生成部1044は、CSI(フィードバック情報)を生成する。CSIとしては、セル毎CSI(PMI、CDI、CQI)、セル間CSI(位相差情報、振幅差情報)、RI(Rank Indicator)などが挙げられる。フィードバック情報生成部1044は、特に、セル間CSIに対して、無線基地局装置から通知されたセル間CSI候補値の中からセル間CSIの測定値に近似する候補値を選択する判定部として機能する。これらのCSIは、PUCCHやPUSCHで無線基地局装置にフィードバックされる。
上記構成を有する無線通信システムにおいては、まず、無線基地局装置のセル間CSI候補値決定部2045で、ユーザ端末に通知するセル間CSI候補値を示すビットを指定する。セル間CSI候補値決定部2045は、ユーザ端末からフィードバックされるセル間CSI候補値の分布等を考慮して、新たに選択するセル間CSI候補値を決定することができる。また、この際、品質演算部2044から出力される、CoMP送信するセル間の品質差や下りリンクの受信品質情報(CQI)を考慮して、セル間CSI候補値を決定してもよい。無線基地局装置は、セル間CSI候補値を示すビットを指定して、上位レイヤシグナリングでユーザ端末に通知する。
次に、移動端末装置のセル間CSI測定部1045において、セル間CSIを測定してフィードバック情報生成部1044に出力する。フィードバック情報生成部1044は、無線基地局装置から通知されたセル間CSI候補値の中から、セル間CSIの測定値と近似する特定の候補値を選択する。そして、このようにして生成されたセル毎のセル間CSIを他のCSIと共にCoMP送信するセルの無線基地局装置にセル毎にフィードバックする。これにより、様々な条件下において、ユーザ端末がフィードバックするセル間CSIの精度を維持しつつ、フィードバック情報のオーバーヘッド削減を実現することが可能となる。
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
1 無線通信システム
10 ユーザ端末
20 無線基地局装置
30 上位局装置
40 コアネットワーク
101 送受信アンテナ
102 アンプ部
103 送受信部(受信部)
104 ベースバンド信号処理部
105 アプリケーション部
201 送受信アンテナ
202 アンプ部
203 送受信部(通知部)
204 ベースバンド信号処理部
205 呼処理部
206 伝送路インターフェース
1041,2041 レイヤ1処理部
1042,2042 MAC処理部
1043,2043 RLC処理部
1044 フィードバック情報生成部
1045 セル間CSI測定部
2044 品質演算部
2045 セル間CSI候補値決定部

Claims (10)

  1. 複数の無線基地局装置と、前記複数の無線基地局装置と協調マルチポイント送受信可能に構成されたユーザ端末と、を備えた無線通信システムであって、
    前記無線基地局装置は、所定のセル間チャネル状態情報の候補値を複数指定する決定部と、複数の前記候補値を前記ユーザ端末に通知する通知部とを有し、
    前記ユーザ端末は、セル毎のセル間チャネル状態情報を測定する測定部と、通知された複数の候補値の中から、セル間チャネル状態情報の測定値に近似する特定の候補値を選択する判定部と、前記特定の候補値を示す情報をフィードバックする送信部と、を有し、
    前記決定部は、前記移動端末装置の送信部がチャネル状態情報をフィードバックする際に適用する物理チャネルに基づいて、指定する候補値の数を動的に変化させることを特徴とする無線通信システム。
  2. 前記決定部は、無線基地局装置が選択可能な候補値にそれぞれ対応するビットフィールドの中から、前記ユーザ端末に通知する所定の候補値を示すビットを指定することを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
  3. 前記通知部は、前記所定の候補値を示すビット情報を上位レイヤシグナリングで通知することを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。
  4. 前記決定部は、前記ユーザ端末からフィードバックされる特定の候補値に基づいて、前記特定の候補値を含む所定範囲に対応する複数の候補値を局所的に指定することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の無線通信システム。
  5. 前記決定部は、前記ユーザ端末からフィードバックされる特定の候補値に基づいて新たに指定する候補値の数を、同じ又は少なくすることを特徴とする請求項4に記載の無線通信システム。
  6. 前記決定部は、チャネル品質情報及び/又は協調マルチポイント送信するセル間の品質差に基づいて、指定する候補値の数を動的に変化させることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の無線通信システム。
  7. 前記セル間チャネル状態情報は、セル間の位相差情報及び/又は振幅差情報であることを特徴とする請求項1から請求項のいずれかに記載の無線通信システム。
  8. 複数の無線基地局装置と協調マルチポイント送受信可能に構成されたユーザ端末であって、
    前記無線基地局装置が指定する複数のセル間チャネル状態情報の候補値を受信する受信部と、
    セル毎のセル間チャネル状態情報を測定する測定部と、
    前記複数の候補値の中から、セル間チャネル状態情報の測定値に近似する特定の候補値を選択する判定部と、
    前記特定の候補値を示す情報をフィードバックする送信部と、を有し、
    前記複数の候補値の数は、前記送信部がチャネル状態情報をフィードバックする際に適用する物理チャネルに基づいて、動的に変化することを特徴とするユーザ端末。
  9. ユーザ端末に対して協調マルチポイント送受信可能に構成された無線基地局装置であって、
    ユーザ端末に選択させる所定のセル間チャネル状態情報の候補値を複数指定する決定部と、複数の前記候補値を前記ユーザ端末に通知する通知部と、を有し、
    前記決定部は、前記移動端末装置の送信部がチャネル状態情報をフィードバックする際に適用する物理チャネルに基づいて、指定する候補値の数を動的に変化させることを特徴とする無線基地局装置。
  10. 複数の無線基地局装置と、前記複数の無線基地局装置と協調マルチポイント送受信可能に構成されたユーザ端末と、の無線通信方法であって、
    前記無線基地局装置が、所定のセル間チャネル状態情報の候補値を複数指定するステップと、複数の前記候補値を前記ユーザ端末に通知するステップと、を有し、
    前記ユーザ端末が、セル毎のセル間チャネル状態情報を測定するステップと、前記無線基地局装置から通知された複数の候補値の中から、セル間チャネル状態情報の測定値に近似する特定の候補値を選択するステップと、前記特定の候補値を示す情報をフィードバックするステップと、を有し、
    前記無線基地局装置によって指定される前記複数の候補値の数は、前記移動端末装置がチャネル状態情報をフィードバックする際に適用する物理チャネルに基づいて、動的に変化することを特徴とする無線通信方法。
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