WO2011155360A1

WO2011155360A1 - 移動端末装置、基地局装置、通信システム、および通信方法

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Publication number: WO2011155360A1
Application number: PCT/JP2011/062372
Authority: WO
Inventors: 寿之示沢; 智造野上; 公彦今村
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2010-06-10
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2011-12-15
Also published as: JP2011259257A

Abstract

　複数の伝送路状況測定用参照信号を送信する通信システムにおいて、主にフィードバック制御やプレコーディング制御に関し、効率的に適応制御を行う。移動端末は、第１の伝送路状況測定用参照信号および第１の伝送路状況測定用参照信号とは異なる第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて、第１の伝送路状況および第２の伝送路状況を測定し、第１の伝送路状況および第２の伝送路状況に基づいて、複数のプレコーディング情報を基地局へのフィードバック情報として生成する。

Description

移動端末装置、基地局装置、通信システム、および通信方法

　本発明は、基地局装置および移動端末装置から構成される通信システム、移動端末装置、基地局装置、および通信方法に関する。

　例えば、ＬＴＥ（Long　Term　Evolution）、ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、ＷｉＭＡＸ（Worldwide　Interoperability　for　Microwave　Access）のような移動無線通信システムでは、基地局（送信局、送信装置、ｅＮｏｄｅＢ）がカバーするエリアをセル状に複数配置するセルラー構成とすることにより、通信エリアを拡大することができる。また、隣接するセル（セクタ）間で異なる周波数を用いることによって、セルエッジ領域にいる移動端末（受信局、移動局、受信装置、ＵＥ（User　Equipment））でも干渉を受けることなく通信を行うことができる。しかしながら、隣接するセル間で異なる周波数を用いる場合、周波数利用効率に関する課題があった。一方、それぞれのセル（セクタ）において同一周波数を繰返し利用することにより、周波数利用効率を大幅に向上させることができる。しかしながら、この場合、セルエッジ（セル端）領域にいる移動端末に対する干渉の対策が必要となる。

　このような状況において、隣接セル間で互いに協調するセル間協調通信を行うことにより、セルエッジ領域の移動端末に対する干渉を軽減または抑圧する方法が検討されている。例えば、以下の非特許文献１には当該方式として、ＣｏＭＰ（Cooperative　Multipoint）伝送方式などが検討されている。

　図１９は、セル端領域に位置する移動端末１６０３が基地局１６０１および基地局１６０２と通信を行っている一例を示す図である。図１９を参照して、移動端末１６０３は、基地局１６０１と基地局１６０２とにおけるそれぞれのセル端領域（境界領域）に位置している。基地局１６０１と基地局１６０２とは協調して移動端末１６０３と通信を行っている。移動端末１６０３は、基地局１６０１から伝送路状況測定用参照信号１６０４を受信し、基地局１６０２から伝送路状況測定用参照信号１６０５を受信する。

　移動端末１６０３は、伝送路状況測定用参照信号１６０４および伝送路状況測定用参照信号１６０５を用いることによって、基地局１６０１および基地局１６０２と移動端末１６０３との間の伝送路状況を推定できる。移動端末１６０３は、当該伝送路状況の推定結果に基づいて、変調方式および符号化率（ＭＣＳ（Modulation　and　Coding　Scheme））、空間多重数（レイヤー、ランク）、プレコーディング重み（プレコーディング行列）などを適応的に制御することによって、より効率的なデータ伝送を実現することができる。例えば、移動端末１６０３は、以下の非特許文献２で記載された方法を用いた制御ができる。

　図２０は、基地局１７００から移動端末１７１０へのデータ伝送を行う下り回線（ダウンリンク、下りリンク）を考えた場合における、適応制御を行うための一例を示すブロック図である。基地局１７００は、まず、多重部１７０２において、基地局固有の伝送路状況測定用参照信号（ＲＳ（Reference　Signal）、パイロット信号、既知信号）を、移動端末１７１０のためのデータ信号または他の移動端末のためのデータ信号に多重して、送信アンテナ１７０３から送信する。

　移動端末１７１０は、分離部１７１２において、受信アンテナ１７１１で受信した信号から伝送路状況測定用参照信号を分離する。移動端末１７１０は、フィードバック情報生成部１７１３において、分離された伝送路状況測定用参照信号に基づいて、変調方式および符号化率、空間多重数、プレコーディング行列などを適応的に制御するためのフィードバック情報を生成する。フィードバック情報生成部１７１３は、さらに、送信アンテナ１７１４から上り回線（アップリンク、上りリンク）を通じて、生成したフィードバック情報を送信する。

　基地局１７００は、フィードバック情報処理部１７０５において、受信アンテナ１７０４が受信した信号から移動端末１７１０が送信したフィードバック情報を識別し、当該識別したフィードバック情報を処理する。適応制御部１７０１は、受信したフィードバック情報に基づいて、移動端末１７１０に対するデータ信号に対して適応制御を行う。

　図２１は、協調通信によるデータ伝送を示す図である。図２１を参照して、移動端末１８０３は、基地局１８０１および基地局１８０２から送信された協調通信によるデータ信号１８０４を受信する。

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 3rd　Generation　Partnership　Project;　Technical　Specification　Group　Radio　Access　Network;　Evolved　Universal　Terrestrial　Radio　Access（E-UTRA）;Physical　layer　procedures（Release　8）、3GPP　TS　36.213　V8．8.0（2009-09）、2009年9月

　協調通信を行うことができる通信システムのように、複数の伝送路状況測定用参照信号を送信する通信システムにおいて、移動端末は、当該複数の伝送路状況測定用参照信号に基づいて、フィードバック情報を生成する。当該通信システムにおいて、特に協調通信する場合、移動端末は、適切なフィードバック情報を効率的に生成する必要がある。また、特に協調通信する通信システムにおいて、基地局は、移動端末からのフィードバック情報に基づいた適切なプレコーディング制御を効率的に行う必要がある。

　しかしながら、複数の伝送路状況測定用参照信号を送信する通信システムにおいて、上記のような適切なフィードバック情報の効率的な生成および適切なプレコーディング制御を効率的に行うことは明らかにされていない。このため、当該通信システムにおいては、フィードバック情報の生成およびプレコーディング制御が、伝送効率の向上を妨げる要因となる。

　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複数の伝送路状況測定用参照信号を送信する通信システムにおいて、主にフィードバック制御やプレコーディング制御に関し、適応制御を効率的に行うことのできる移動端末装置、基地局装置、通信システム、および通信方法を提供することを目的とする。

　（１）本発明のある局面に従うと、移動端末装置は、第１の伝送路状況測定用参照信号および第１の伝送路状況測定用参照信号とは異なる第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて、第１の伝送路状況および第２の伝送路状況を測定する測定部と、第１の伝送路状況および第２の伝送路状況に基づいて、１または複数のプレコーディング情報を基地局装置へのフィードバック情報として生成する生成部とを備える。

　（２）好ましくは、生成部は、前記複数のプレコーディング情報として、広帯域プレコーディング情報および狭帯域プレコーディング情報を生成する。

　（３）好ましくは、生成部は、前記複数のプレコーディング情報として、長区間変動プレコーディング情報および短区間変動プレコーディング情報を生成する。

　（４）好ましくは、生成部は、第１の伝送路状況と第２の伝送路状況とに対して共通に用いられるプレコーディング行列に基づいて、１または複数のプレコーディング情報をフィードバック情報として生成する。

　（５）好ましくは、生成部は、第１の伝送路状況および記第２の伝送路状況に対する複数のプレコーディング行列の少なくとも１つを予め規定されたプレコーディング行列とし、複数のプレコーディング行列のうち予め規定されたプレコーディング行列以外のプレコーディング行列に基づいて、１つ以上のプレコーディング情報を前記フィードバック情報として生成する。

　（６）本発明の他の局面に従うと、移動端末装置は、第１の基地局装置から第１の伝送路状況測定用参照信号を受信し、第１の基地局装置と協調通信を行う第２の基地局装置から第２の伝送路状況測定用参照信号を受信する受信部と、第１の伝送路状況測定用参照信号および第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて、第１の伝送路状況および第２の伝送路状況を測定する測定部と、第１の伝送路状況および第２の伝送路状況に基づいて、１または複数のプレコーディング情報をフィードバック情報として生成する生成部と、フィードバック情報として生成された１または複数のプレコーディング情報を、第１の基地局装置へ送信する送信部とを備える。

　（７）本発明のさらに他の局面に従うと、通信システムは、第１の伝送路状況測定用参照信号を送信する第１の基地局装置と、第１の伝送路状況測定用参照信号とは異なる第２の伝送路状況測定用参照信号を送信する第２の基地局装置と、第１の伝送路状況測定用参照信号および第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて第１の伝送路状況および第２の伝送路状況を測定し、第１の伝送路状況および第２の伝送路状況に基づいて１または複数のプレコーディング情報をフィードバック情報として生成する移動端末装置とを備える。

　（８）好ましくは、第１の基地局装置は、複数のプレコーディング情報に基づいて、プレコーディング処理を行う。

　（９）本発明のさらに他の局面に従うと、通信システムは、複数のプレコーディング行列に基づいてプレコーディング処理を行う第１の基地局装置と、複数のプレコーディング行列に基づいてプレコーディング処理を行う第２の基地局装置と、第１の基地局装置および第２の基地局装置によって協調通信が行われる移動端末装置とを備える。

　（１０）本発明のさらに他の局面に従うと、通信方法は、移動端末装置が、第１の伝送路状況測定用参照信号および第１の伝送路状況測定用参照信号とは異なる第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて、第１の伝送路状況および第２の伝送路状況を測定するステップと、移動端末装置が、第１の伝送路状況および第２の伝送路状況に基づいて、１または複数のプレコーディング情報を基地局装置へのフィードバック情報として生成するステップとを備える。

　（１１）本発明のさらに他の局面に従うと、通信方法は、第１の基地局装置が、第１の伝送路状況測定用参照信号を送信するステップと、第２の基地局装置が、第１の伝送路状況測定用参照信号とは異なる第２の伝送路状況測定用参照信号を送信するステップと、移動端末装置が、第１の伝送路状況測定用参照信号および前記第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて第１の伝送路状況および第２の伝送路状況を測定するステップと、移動端末装置が、第１の伝送路状況および第２の伝送路状況に基づいて、１または複数のプレコーディング情報を少なくとも第１の基地局装置へのフィードバック情報として生成するステップを備える。

　（１２）本発明のさらに他の局面に従うと、通信方法は、第１の基地局装置が、複数のプレコーディング行列に基づいてプレコーディング処理を行うステップと、第２の基地局装置が、複数のプレコーディング行列に基づいてプレコーディング処理を行うステップと、第１の基地局装置および第２の基地局装置が移動体端末に対して協調通信を行うステップとを備える。

　本発明によれば、複数の伝送路状況測定用参照信号を送信する通信システムにおいて、主にフィードバック制御やプレコーディング制御に関し、適応制御を効率的に行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係るアンカー基地局の構成を示す概略ブロック図である。レイヤーマッピング部およびリソースエレメントマッピング部がマッピングするデータ信号復調用参照信号、第１の伝送路状況測定用参照信号、情報データ信号または制御情報信号の一例を示す図である。本発明の第１の実施形態に係る協調基地局の構成を示す概略ブロック図である。レイヤーマッピング部およびリソースエレメントマッピング部がマッピングするデータ信号復調用参照信号、第２の伝送路状況測定用参照信号、情報データ信号または制御情報信号の一例を示す図である。本発明の第１の実施形態に係る移動端末の構成を示す概略ブロック図である。本発明の第１の実施形態で用いる広帯域プレコーディング行列および狭帯域プレコーディング行列の一例を示す図である。本発明の第１の実施形態で用いる広帯域プレコーディング情報および狭帯域プレコーディング情報の一例を示す図である。システム帯域と帯域幅パートの一例を示す図である。本発明の第１の実施形態で用いるアンカー基地局と、協調基地局と、移動端末との間の通信のフロー図である。本発明の第２の実施形態で用いる広帯域プレコーディング情報および狭帯域プレコーディング情報の一例を示す図である。本発明の第３の実施形態で用いる広帯域プレコーディング情報および狭帯域プレコーディング情報の一例を示す図である。本発明の第４の実施形態で用いる広帯域プレコーディング情報および狭帯域プレコーディング情報の一例を示す図である。本発明の第５の実施形態で用いる広帯域プレコーディング情報および狭帯域プレコーディング情報の一例を示す図である。本発明の第６の実施形態で用いる長区間変動プレコーディング情報および短区間変動プレコーディング情報の一例を示す図である。本発明の第６の実施形態で用いるアンカー基地局と、協調基地局と、移動端末との間の通信のフロー図である。本発明の第１の実施形態で用いるコードブックの一例である。本発明の第１の実施形態で用いるコードブックの一例である。本発明の第１の実施形態で用いるプレコーディング処理の概略図である。セル端領域に位置する移動端末が基地局および他の基地局と通信を行っている一例を示す図である。基地局から移動端末へのデータ伝送を行う下り回線（ダウンリンク、下りリンク）を考えた場合の適応制御を行う一例を示すブロック図である。協調通信によるデータ伝送を示す図である。

　以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

　［第１の実施形態］
　以下、本発明の第１の実施形態について説明する。本第１の実施形態における通信システムは、移動端末（端末装置，受信点，受信端末，受信装置，第３の通信装置，受信アンテナ群，受信アンテナポート群，ＵＥ）と、基地局（送信装置，セル，送信点，送信アンテナ群，送信アンテナポート群，コンポーネントキャリア，ｅＮｏｄｅＢ）として、アンカー基地局（第１の基地局装置，第１の通信装置，サービング基地局，プライマリー基地局，第１のコンポーネントキャリア，第１の伝送路状況測定用参照信号）および協調基地局（第２の基地局装置，協調基地局群，協調基地局セット，第２の通信装置，セカンダリー基地局，第２のコンポーネントキャリア，第２の伝送路状況測定用参照信号）とを備える。

　図１は、本発明の第１の実施形態に係るアンカー基地局１００の構成を示す概略ブロック図である。アンカー基地局１００は、移動端末からのフィードバック情報を受信する基地局、移動端末５００に対する制御情報（例えばＰＤＣＣＨ（Physical　Downlink　Control　Channel）などで送信する情報）を送信する基地局などである。アンカー基地局１００は、後述する協調基地局３００（図３参照）と協調して、移動端末５００と通信を行う基地局の１つである。以下、アンカー基地局１００と当該アンカー基地局１００に協調した協調基地局３００とによる移動端末５００に対する通信を、「協調通信」と称する。

　図１を参照して、アンカー基地局１００は、符号部１０１と、スクランブル部１０２と、変調部１０３と、レイヤーマッピング部１０４と、プレコーディング部１０５（第１のプレコーディング部）と、リソースエレメントマッピング部１０６と、ＯＦＤＭ信号生成部１０７と、送信アンテナ１０８（送信アンテナポート）と、データ信号復調用参照信号生成部１１３と、伝送路状況測定用参照信号生成部１０９（第１の伝送路状況測定用参照信号生成部）と、受信アンテナ１１０と、受信信号処理部１１１と、フィードバック情報処理部１１２とを備えている。

　受信アンテナ１１０は、移動端末５００から送信されたフィードバック情報を含むデータ信号を、上り回線（例えばＰＵＣＣＨ（Physical　Uplink　Control　Channel）、ＰＵＳＣＨ（Physical　Uplink　Shared　Channel）など）を通して受信する。

　受信信号処理部１１１は、受信アンテナ１１０が受信した信号に対して、ＯＦＤＭ（Orthogonal　Frequency　Division　Multiplexing）復調処理、信号復調処理、復号処理など、移動端末５００が送信のために行った送信処理に対する受信処理を行う。また、受信信号処理部１１１は、受信した信号の中から、フィードバック情報を識別し、フィードバック情報処理部１１２に出力する。なお、当該アンカー基地局１００と通信を行う移動端末５００が複数存在する場合は、上り回線（すなわち移動端末５００から基地局２００への信号伝送）として、ＳＣ－ＦＤＭＡ（Single　carrier-frequency　division　multiple　access）、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ　ＤＦＴ－Ｓ－ＯＦＤＭ（Discrete　Fourier　Transform-Spread-OFDM）、ＯＦＤＭＡ、時間分割多元接続、符号分割多元接続など様々な多元接続方式を用いて、移動端末５００のデータ信号を多重できる。

　また、アンカー基地局１００は、移動端末５００毎のフィードバック情報を識別する方法として、様々な方法を用いることができる。例えば、アンカー基地局１００は、各移動端末５００がフィードバック情報を送信するリソース（時間、周波数、符号、空間領域などで分割された信号伝送するための要素）を指定する。移動端末５００は、当該指定されたリソースでフィードバック情報を送信する。これにより、アンカー基地局１００は、移動端末５００毎のフィードバック情報を識別できる。また、それぞれのフィードバック情報に移動端末５００毎に固有の識別番号などを付加することによっても、移動端末５００毎のフィードバック情報の識別を実現できる。

　フィードバック情報処理部１１２は、入力されたフィードバック情報に基づいて、当該移動端末５００へ送信するデータ信号に対して様々な適応制御を行うための適応制御情報を生成する。受信した信号にアンカー基地局１００に対するフィードバック情報が含まれる場合、フィードバック情報処理部１１２は、アンカー基地局１００における適応制御情報を生成する。フィードバック情報処理部１１２は、生成した適応制御情報を、アンカー基地局１００における符号部１０１、変調部１０３、レイヤーマッピング部１０４、プレコーディング部１０５、リソースエレメントマッピング部１０６に出力する。また、フィードバック情報処理部１１２は、適応制御情報を図示しない上位層に出力してもよい。

　さらに、受信した信号に協調基地局３００に対するフィードバック情報が含まれる場合、フィードバック情報処理部１１２は、後述する協調基地局３００における符号部６０１、変調部６０３、レイヤーマッピング部６０４、リソースエレメントマッピング部６０６に対する適応制御情報を生成する。フィードバック情報処理部１１２は、生成した適応制御情報を、Ｘ２インターフェースなどの回線（好ましくは光ファイバなどの有線回線やリレー技術等を用いた固有の無線回線）を通じて、協調基地局３００へ出力する。

　なお、基地局同士を接続する回線は、アンカー基地局１００から協調基地局３００への適応制御情報を通信する場合以外にも様々な用途で用いることができる。例えば、基地局同士を接続する回線は、協調基地局３００からアンカー基地局１００に対して、協調通信を行うための基地局情報および／または制御情報などを通信することもできる。また、受信した信号に各基地局に対するフィードバック情報が含まれない場合は、フィードバック情報処理部１１２は、予め規定された処理を実行してもよい。

　次に、フィードバック情報に基づいた適応制御の方法を説明する。フィードバック情報としては様々な情報を用いることができる。以下では、基地局に対する推奨送信フォーマット情報（インプリシット伝送路状況情報）と、伝送路状況（伝送路状態，伝送チャネル）を示す情報（エクスプリシット伝送路状況情報）とを用いる場合を説明する。

　まず、フィードバック情報として、基地局に対する推奨送信フォーマット情報を用いる場合、基地局および移動端末共に既知の送信フォーマットが予めインデックス化されているものとする。また、移動端末は、当該送信フォーマットを用いた情報をフィードバックし、基地局は当該情報を用いて適応制御する。

　具体的には、ＣＱＩ（Channel　Quality　Indicator）は符号化率および変調方式を示す情報であるため、フィードバック情報処理部１１２は、ＣＱＩによって符号部および変調部を制御できる。ＰＭＩ（Precoding　Matrix　Index）はプレコーディング行列を示す情報（以下、「プレコーディング情報ＰＭＩ」とも称する）であるため、フィードバック情報処理部１１２は、プレコーディング情報ＰＭＩによってプレコーディング部を制御できる。ＲＩ（Rank　Indicator）はレイヤー数を示す情報であるため、フィードバック情報処理部１１２は、ＲＩによってレイヤーマッピング部およびコードワードを生成する上位層を制御できる。また、受信した信号にリソースへのマッピングに関するフィードバック情報も含まれる場合、フィードバック情報処理部１１２は、当該フィードバック情報によって、リソースエレメントマッピング部を制御することもできる。ここで、プレコーディング情報ＰＭＩはデータ伝送の方法、目的、用途などに応じて、複数種類に分けることもできる。プレコーディング情報ＰＭＩの詳細は後述する。

　次に、フィードバック情報として伝送路状況を示す情報を用いる場合、移動端末は、基地局からの伝送路状況測定用参照信号を用いて、基地局との伝送路状況の情報をフィードバックする。その際、移動端末は、固有値分解や量子化などの様々な方法を用いて、情報量を削減することもできる。基地局は、フィードバックされた伝送路状況の情報を用いて、端末装置に対する制御を行う。例えば、基地局は、フィードバックされた情報に基づいて、移動端末が好適な受信ができるように、符号化率および変調方式、レイヤー数、並びにプレコーディング行列を決定できる。また、基地局は、当該決定の方法として、様々な方法を用いることができる。

　符号部１０１には、図示しない送信装置の上位層の処理装置から、移動端末に送信する１以上のコードワード（送信データ信号、情報データ信号）が入力される。符号部１０１は、各コードワードを、ターボ符号、畳込み符号、ＬＤＰＣ（Low　Density　Parity　Check）符号などの誤り訂正符号により符号化する。符号部１０１は、符号化した各コードワードを、スクランブル部１０２に出力する。コードワードは、ＨＡＲＱ（Hybrid　Automatic　Repeat　reQuest）などの再送制御を行う処理単位、誤り訂正符号化を行う処理単位、あるいはそれらの単位を複数まとめたものなどとすることができる。

　スクランブル部１０２は、基地局毎、移動端末毎などに異なるスクランブル符号を生成する。スクランブル部１０２は、符号部１０１が符号化した信号に対して、生成したスクランブル符号を用いてスクランブル処理を行う。

　変調部１０３は、ＢＰＳＫ（Binary　Phase　Shift　Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature　Phase　Shift　Keying）、ＱＡＭ（Quadrature　Amplitude　Modulation）などの変調方式を用いて、スクランブル処理を行った信号に変調処理を行う。変調部１０３は、変調処理した信号を、レイヤーマッピング部１０４に出力する。

　データ信号復調用参照信号生成部１１３は、移動端末５００で情報データ信号を復調するための参照信号として、各レイヤー間で直交または準直交するデータ信号復調用参照信号（Ｄｍ－ＲＳ（Demodulation　Reference　Signal），ＤＲＳ　（Dedicated　Reference　Signal），Ｐｒｅｃｏｄｅｄ　ＲＳ，ユーザ固有参照信号，ＵＥ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ＲＳ）を生成する。データ信号復調用参照信号生成部１１３は、生成したデータ信号復調用参照信号を、レイヤーマッピング部１０４に出力する。

　データ信号復調用参照信号は、移動端末５００に対する情報データ信号と共にプレコーディング処理が行われる。また、データ信号復調用参照信号生成部１１３は、Ｗａｌｓｈ符号などの直交符号による符号分割多重（ＣＤＭ；Code　Division　Multiplexing）および周波数分割多重（ＦＤＭ；Frequency　Division　Multiplexing）のいずれか用いて、または符号分割多重と周波数分割多重とを併用して、各レイヤーのデータ信号復調用参照信号を直交させる。また、データ信号復調用参照信号生成部１１３は、データ信号復調用参照信号を、移動端末５００に対するレイヤー数に応じて変えることができる。具体的には、データ信号復調用参照信号生成部１１３は、レイヤー数が１または２のときは、符号長が２の直交符号を用いて符号分割多重する。データ信号復調用参照信号生成部１１３は、レイヤー数が３または４のときは、符号長が２の直交符号を用いた符号分割多重と、周波数分割多重とを併用する。データ信号復調用参照信号生成部１１３は、レイヤー数が５～８のときは、符号長が４の直交符号を用いた符号分割多重と、周波数分割多重とを併用する。また以下では、データ信号復調用参照信号を符号分割多重するグループを、「ＣＤＭグループ」と呼ぶ。

　レイヤーマッピング部１０４は、データ信号復調用参照信号生成部１１３から入力されたデータ信号復調用参照信号を、ＭＩＭＯ（Multi-Input　Multi-Output）などの空間多重を行うレイヤーの各々にマッピングする。さらに、レイヤーマッピング部１０４は、データ信号復調用参照信号を除いたリソースエレメントに、それぞれの変調部１０３が出力した信号を、レイヤー毎にマッピングする。例えば、コードワード数が２で、レイヤー数を８であるとすると、レイヤーマッピング部１０４は、各コードワードを４つの並列信号に変換することでレイヤー数を８にする。なお、これに限るものではない。

　プレコーディング部１０５は、レイヤーマッピング部１０４が出力した信号をプレコーディング処理することにより、アンテナポート（送信アンテナ、論理ポート）数の並列信号に変換する。ここで、プレコーディング処理においては、移動端末５００が効率よく受信できるように（例えば、受信電力が最大になるように、または隣接セルからの干渉が小さくなるように、または隣接セルへの干渉が小さくなるように）、レイヤーマッピング部１０４が出力した信号に対して位相回転などを行うことが好ましい。また、予め決められたプレコーディング行列による処理、ＣＤＤ（Cyclic　Delay　Diversity）、送信ダイバーシチ（ＳＦＢＣ（Spatial　Frequency　Block　Code），ＳＴＢＣ（Spatial　Time　Block　Code），ＴＳＴＤ　（Time　Switched　Transmission　Diversity），ＦＳＴＤ（Frequency　Switched　Transmission　Diversity）など）を用いることができる。なお、これに限るものではない。ここで、プレコーディング情報ＰＭＩが複数種類に分けられたものがフィードバックされた場合、プレコーディング部１０５は、当該複数のプレコーディング情報ＰＭＩに基づいて、プレコーディング処理を行うことができる。その詳細については後述する。

　伝送路状況測定用参照信号生成部１０９は、アンカー基地局１００と移動端末５００との間の伝送路状況（第１の伝送路状況）を測定するために、アンカー基地局１００および移動端末５００で互いに既知の第１の伝送路状況測定用参照信号（セル固有参照信号，ＣＲＳ（Common　RS），Ｃｅｌｌ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ＲＳ，Ｎｏｎ－ｐｒｅｃｏｄｅｄ　ＲＳ）を生成する。伝送路状況測定用参照信号生成部１０９は、生成した第１の伝送路状況測定用参照信号を、リソースエレメントマッピング部１０６に出力する。このとき、アンカー基地局１００および移動端末５００が共に既知の信号であれば、第１の伝送路状況測定用参照信号としては、任意の信号（系列）を用いることができる。例えば、当該任意の信号（系列）として、アンカー基地局１００に固有の番号（セルＩＤ）などの予め割り当てられているパラメータに基づいた乱数または疑似雑音系列を用いることができる。また、アンテナポート間で直交させる方法として、第１の伝送路状況測定用参照信号をマッピングするリソースエレメントをアンテナポート間で互いにヌル（ゼロ）とする方法、疑似雑音系列を用いた符号分割多重する方法、またはそれらを組み合わせた方法などを用いることができる。

　リソースエレメントマッピング部１０６は、プレコーディング部１０５が出力した送信データ信号、伝送路状況測定用参照信号生成部１０９が出力した伝送路状況測定用参照信号を、それぞれのアンテナポートのリソースエレメントにマッピングする。なお、移動端末５００が制御情報信号を復調するための参照信号をさらに生成し、リソースエレメントマッピング部１０６がマッピングすることもできる。

　図２は、リソースエレメントマッピング部１０６がマッピングするデータ信号復調用参照信号、第１の伝送路状況測定用参照信号、情報データ信号または制御情報信号の一例を示す図である。詳しくは、図２は、アンカー基地局１００のアンテナポート数が８、データ信号復調用参照信号のＣＤＭグループ数が２のときに、当該各信号をマッピングした場合を示している。図２を参照して、１つのサブフレーム内に２つのリソースブロックが含まれる。１つのリソースブロックは、周波数方向における１２のサブキャリアと、時間方向における７のＯＦＤＭシンボルとで構成される。１つのＯＦＤＭシンボルのうち、各サブキャリアをリソースエレメントとも呼ぶ。各サブフレームのうち、時間方向に前後の７つのＯＦＤＭシンボルをそれぞれスロットとも呼ぶ。

　図中の色付けしたリソースエレメントのうち、ＣＤＭグループ番号１～２のデータ信号復調用参照信号をそれぞれＤ１～Ｄ２と、アンテナポート１～８の伝送路状況測定用参照信号をそれぞれＣ１～Ｃ８として表している。さらに、リソースエレメントマッピング部１０６は、図中の参照信号をマッピングしたリソースエレメント以外のリソースエレメントに、情報データ信号または制御情報信号をマッピングする。なお、この例では、情報データ信号または制御情報信号のレイヤー数は最大８とすることができる。例えば、情報データ信号のレイヤー数を２、制御情報信号のレイヤー数を１とすることができる。

　リソースエレメントマッピング部１０６は、通信システムが用いる周波数帯域幅（システム帯域幅）に応じて、リソースブロックの数を変えることができる。例えば、リソースエレメントマッピング部１０６は、６～１１０個のリソースブロックを用いることができる。さらに、リソースエレメントマッピング部１０６は、周波数アグリゲーションにより、全システム帯域幅を１１０個以上にすることも可能である。通常、コンポーネントキャリアは、１００個の物理リソースブロックで構成される。コンポーネントキャリア間にガードバンドを挟んで、５個のコンポーネントキャリアを用いることにより、全システム帯域幅を５００個の物理リソースブロックにすることができる。これを、帯域幅で表現すると、例えば、コンポーネントキャリアを２０ＭＨｚで構成し、コンポーネントキャリア間にガードバンドを挟んで、５個のコンポーネントキャリアを用いることにより、全システム帯域幅を１００ＭＨｚにすることができる。

　再び、図１を参照して、ＯＦＤＭ信号生成部１０７は、リソースエレメントマッピング部が出力した周波数領域の信号を、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ（Inverse　Fast　Fourier　Transform））などにより周波数時間変換処理を行うことによって、時間領域の信号に変換する。さらに、ＯＦＤＭ信号生成部１０７は、各ＯＦＤＭシンボルの一部を巡回的に拡張することでガードインターバル（サイクリックプレフィックス）を付加する。送信アンテナ１０８は、ＯＦＤＭ信号生成部１０７が出力した信号（ベースバンド帯域の信号）を無線周波数帯域への信号に変換する処理などを行う。送信アンテナ１０８は、当該変換処理後の信号を送信する。

　図３は、協調基地局３００の構成を示す概略ブロック図である。協調基地局３００は、移動端末５００に対する協調通信を行う基地局のうち、図１で説明したアンカー基地局１００を除いた基地局である。

　図３を参照して、協調基地局３００は、符号部３０１と、スクランブル部３０２と、変調部３０３と、レイヤーマッピング部３０４と、プレコーディング部３０５（第２のプレコーディング部）と、リソースエレメントマッピング部３０６と、ＯＦＤＭ信号生成部３０７と、送信アンテナ３０８と、伝送路状況測定用参照信号生成部３０９と、データ信号復調用参照信号生成部３１３（第２の伝送路状況測定用参照信号生成部）とを備えている。

　協調基地局３００と図１で説明したアンカー基地局１００との違いは、協調基地局３００では、移動端末５００からのフィードバック情報を受信するための各部が省略されていることである。さらに、符号部３０１、変調部３０３、レイヤーマッピング部３０４、プレコーディング部３０５、およびリソースエレメントマッピング部３０６のそれぞれを適応制御するための適応制御情報が、アンカー基地局１００からＸ２インターフェースなどの回線を通じて協調基地局３００に入力される。また、協調基地局３００からも移動端末５００に対する情報データ信号を送信する協調通信方式（例えば、Joint　Transmission、Dynamic　Cell　Selectionなど）では、アンカー基地局１００から移動端末５００に対する情報データ信号もＸ２インターフェースなどの回線を通じて協調基地局３００に入力される。

　以下では、協調基地局３００の動作に関して、図１で説明したアンカー基地局１００と異なる部分を中心に説明する。

　プレコーディング部３０５は、移動端末５００に対する協調通信方式によって、異なる動作をできる。まず、ジョイント送信（Joint　Transmission）またはジョイントプロセッシング（Joint　Processing）などのような協調基地局３００からも移動端末５００に対する情報データ信号を送信する協調通信方式では、プレコーディング部３０５は、アンカー基地局１００と協調して移動端末５００が好適な受信ができるようにプレコーディング処理を行うことが好ましい。また、協調スケジューリング（Coordinated　Scheduling）または協調ビームフォーミング（Coordinated　Beamforming）などのような協調通信方式では、プレコーディング部３０５は、移動端末５００に対する協調基地局３００からの干渉を低減させるように、他の移動端末の情報データ信号に対してプレコーディング処理（送信電力制御も含む）を行うことが好ましい。

　伝送路状況測定用参照信号生成部３０９は、協調基地局３００と移動端末５００との間の伝送路状況（第２の伝送路状況）を測定するために、協調基地局３００および移動端末５００で互いに既知の第２の伝送路状況測定用参照信号（セル固有参照信号、ＣＲＳ（Common　RS）、Ｃｅｌｌ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ＲＳ、Ｎｏｎ－ｐｒｅｃｏｄｅｄ　ＲＳ）を生成する。伝送路状況測定用参照信号生成部３０９は、生成した第２の伝送路状況測定用参照信号を、リソースエレメントマッピング部３０６に出力する。このとき、協調基地局３００および移動端末５００が共に既知の信号であれば、第２の伝送路状況測定用参照信号としては、任意の信号（系列）を用いることができる。例えば、当該任意の信号（系列）として、協調基地局３００に固有の番号（セルＩＤ）などの予め割り当てられているパラメータに基づいた乱数または疑似雑音系列を用いることができる。また、アンテナポート間で直交させる方法として、第２の伝送路状況測定用参照信号をマッピングするリソースエレメントをアンテナポート間で互いにヌル（ゼロ）とする方法、疑似雑音系列を用いた符号分割多重する方法などを用いることができる。

　図４は、レイヤーマッピング部３０４およびリソースエレメントマッピング部３０６がマッピングするデータ信号復調用参照信号、第２の伝送路状況測定用参照信号、情報データ信号または制御情報信号の一例を示す図である。ここで、データ信号復調用参照信号に対して、プレコーディング部３０５によって上述したプレコーディング処理が行われる。また、第２の伝送路状況測定用参照信号は、図２で説明した第１の伝送路状況測定用参照信号に対して周波数分割多重するようにマッピングされる。図２の例では、１サブキャリア分の周波数方向にシフトしている。各伝送路状況測定用参照信号をマッピングする位置は、制御情報（ＲＲＣ（Radio　Resource　Control）シグナリングも含む）として、移動端末５００に通知または報知してもよい。また、各伝送路状況測定用参照信号をマッピングする位置は、セルＩＤなどの他の制御情報に基づいて移動端末５００が識別できるようにしてもよい。また、複数のアンテナポートのうち、１つのアンテナポートに対する伝送路状況測定用参照信号がマッピングする位置のみを通知または報知または識別できるようにし、当該位置に基づいて、他のアンテナポートに関しても識別できるようにすることもできる。

　なお、この場合、リソースエレメントマッピング部３０６は、アンカー基地局１００および協調基地局３００がマッピングする情報データ信号または制御情報信号のうち、第２の伝送路状況測定用参照信号および第１の伝送路状況測定用参照信号がマッピングされるリソースエレメントを、それぞれミューティング（ゼロ、ヌル）してもよい。すなわち、リソースエレメントマッピング部３０６は、アンカー基地局１００がマッピングする情報データ信号または制御情報信号のうち、協調基地局３００がマッピングする第２の伝送路状況測定用参照信号のリソースエレメントをミューティングしてもよい。また、リソースエレメントマッピング部３０６は、協調基地局３００がマッピングする情報データ信号または制御情報信号のうち、アンカー基地局１００がマッピングする第１の伝送路状況測定用参照信号のリソースエレメントをミューティングしてもよい。なお、ミューティングするリソースエレメントは全部またはその一部でもよい。

　リソースエレメントマッピング部３０６がミューティングすることにより、移動端末５００は、協調通信をする場合の伝送路状況を効率よく推定することができる。ミューティングの方法としては、たとえば、情報データ信号または制御情報信号をマッピングした後、協調する他の基地局の伝送路状況測定用参照信号がマッピングされるリソースエレメントの信号を間引く方法が挙げられる（パンクチャリング）。また、他の方法として、協調する他の基地局の伝送路状況測定用参照信号がマッピングされるリソースエレメントを避けるように情報データ信号または制御情報信号をマッピングする方法が挙げられる（レートマッチング）。

　図５は、移動端末５００の構成を示す概略ブロック図である。図５を参照して、移動端末５００は、受信アンテナ５０１（受信アンテナポート）と、ＯＦＤＭ信号復調部５０２と、リソースエレメントデマッピング部５０３と、フィルタ部５０４（伝搬路変動補償部、等化部、干渉除去部、干渉低減部）と、レイヤーデマッピング部５０５と、復調部５０６と、デスクランブル部５０７と、復号部５０８と、伝搬路推定部５０９と、フィードバック情報生成部５１０（伝送路状況測定部）と、送信信号生成部５１１と、送信アンテナ５１２とを備えている。

　移動端末５００は、少なくとも１つの受信アンテナ数（受信アンテナポート数）の受信アンテナ５０１を備えている。受信アンテナ５０１は、アンカー基地局１００および協調基地局３００により送信された、伝送路（伝搬路、チャネル）を通った信号を受信する。受信アンテナ５０１は、受信した信号（無線周波数帯域の信号）をベースバンド信号に変換する処理などを行う。

　ＯＦＤＭ信号復調部５０２は、ベースバンド信号から付加したガードインターバルを除去する。ＯＦＤＭ信号復調部５０２は、ガードインターバルが除去されたベースバンド信号を、高速フーリエ変換（ＦＦＴ；　Fast　Fourier　Transform）などにより時間周波数変換処理を行うことによって、周波数領域の信号に変換する。

　リソースエレメントデマッピング部５０３は、アンカー基地局１００および協調基地局３００でマッピングした信号をデマッピング（分離）する。リソースエレメントデマッピング部５０３は、デマッピングにより、情報データ信号をフィルタ部５０４に出力する。また、リソースエレメントデマッピング部５０３は、第１の伝送路状況測定用参照信号および第２の伝送路状況測定用参照信号をフィードバック情報生成部５１０に出力する。さらに、リソースエレメントデマッピング部５０３は、データ信号復調用参照信号を伝搬路推定部５０９に出力する。また、制御情報信号は、移動端末５００全体（上位層も含む）で共有される。制御情報信号は、情報データ信号の復調など、移動端末５００における様々な制御に用いられる（図示しない）。

　伝搬路推定部５０９は、入力されたデータ信号復調用参照信号に基づいて、各受信アンテナ５０１の各レイヤー（ランク、空間多重）に対する、それぞれのリソースエレメントにおける振幅および位相の変動（周波数応答、伝達関数）を推定（伝搬路推定）するこよによって、伝搬路推定値を求める。なお、伝搬路推定部５０９は、データ信号復調用参照信号がマッピングされていないリソースエレメントについては、データ信号復調用参照信号がマッピングされたリソースエレメントに基づいて、周波数方向および時間方向に補間することにより、伝搬路推定を行う。当該補間方法としては、線形補間、放物線補間、多項式補間、ラグランジュ補間、スプライン補間、ＦＦＴ補間、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ（Minimum　Mean　Square　Error））補間などの様々な方法を用いることができる。

　フィルタ部５０４は、リソースエレメントデマッピング部５０３が出力した受信アンテナ５０１毎のデータ信号に対して、伝搬路推定部５０９が出力した伝搬路推定値を用いた伝搬路補償を行うことにより、レイヤー毎の情報データ信号を検出（復元）する。当該検出方法としては、ＺＦ（Zero　Forcing）基準またはＭＭＳＥ基準の等化、干渉除去などを用いることができる。また、その他の検出方法として、ＭＬＤ（Maximum　Likelihood　Detection）に基づく方法（例えば、ＱＲＭ－ＭＬＤ（QR　decomposition　and　M-algorithm　MLD）など）、ＳＩＣ（Successive　Interference　Cancellation）に基づく方法（例えば、Ｔｕｒｂｏ　ＳＩＣ、ＭＭＳＥ－ＳＩＣ、ＺＦ－ＳＩＣ、ＢＬＡＳＴ（Bell　laboratories　layered　space-time　architecture）など）、ＰＩＣ（Parallel　Interference　Cancellation）に基づく方法なども適用できる。

　レイヤーデマッピング部５０５は、レイヤー毎の信号を、それぞれのコードワードに対してデマッピング処理を行う。以降、コードワード毎に処理が行なわれる。復調部５０６は、アンカー基地局１００および／または協調基地局３００で用いた変調方式に基づいて復調を行う。デスクランブル部５０７は、アンカー基地局１００および／または協調基地局３００で用いたスクランブル符号に基づいて、デスクランブル処理を行う。復号部５０８は、アンカー基地局１００および／または協調基地局３００で施した符号化方法に基づいた誤り訂正復号処理を行い、当該処理結果を移動端末５００の上位層の処理装置へ出力する。

　一方、フィードバック情報生成部５１０は、リソースエレメントデマッピング部５０３が出力した各基地局からの伝送路状況測定用参照信号に基づいて、フィードバック情報を生成する。フィードバック情報を生成する方法は、以下のとおりである。フィードバック情報生成部５１０は、受信した伝送路状況測定用参照信号を用いて、各基地局における送信アンテナの移動端末５００における受信アンテナ５０１に対する伝送路状況を基地局毎（伝送路状況測定用参照信号毎）に測定することによって、基地局毎（伝送路状況測定用参照信号毎）の伝送路状況測定値を生成する。次に、フィードバック情報生成部５１０は、生成した伝送路状況推定値に基づいて、フィードバック情報を生成する。

　また、フィードバック情報を生成する単位として、周波数方向（例えば、サブキャリア毎、リソースエレメント毎、リソースブロック毎、複数のリソースブロックで構成されるサブバンド毎など）、時間方向（例えば、ＯＦＤＭシンボル毎、サブフレーム毎、スロット毎、無線フレーム毎など）、空間方向（例えば、アンテナポート毎、送信アンテナ毎、受信アンテナ毎など）などを用いることができる。さらに、フィードバック情報を生成する単位として、当該周波数方向、当該時間方向、および当該空間方向の２つ以上の組み合わせることもできる。

　また、フィードバック情報生成部５１０は、フィードバック情報として、基地局に対する推奨送信フォーマット情報を生成する場合、当該推奨送信フォーマット情報の生成には様々な方法を用いることができる。例えば、まず、フィードバック情報生成部５１０は、生成した伝送路状況推定値に基づいて、固有値分解などを用いることによって、空間多重できる最大レイヤー数を求める。フィードバック情報生成部５１０は、求めた最大レイヤー数に基づき、ＲＩを生成する。フィードバック情報生成部５１０は、生成したＲＩおよび伝送路状況推定値に基づいて、好適な受信ができるようなプレコーディング行列などを推定する。フィードバック情報生成部５１０は、推定したプレコーディング行列に基づき、プレコーディング情報ＰＭＩを生成する。フィードバック情報生成部５１０は、プレコーディング情報ＰＭＩの生成に、例えば、候補となるプレコーディング行列を生成した伝送路状況推定値に乗算し、協調通信をしたときに好適となるプレコーディング行列を用いてもよい。また、フィードバック情報生成部５１０は、固有値分解などを用いて、好適なプレコーディング行列を選択してもよい。

　次に、フィードバック情報生成部５１０は、生成したＲＩ，プレコーディング情報ＰＭＩおよび伝送路状況推定値に基づいて、情報データ信号に対する変調方式および符号化率を選択する。フィードバック情報生成部５１０は、選択した変調方式および符号化率に基づいて、ＣＱＩを生成する。フィードバック情報生成部５１０は、例えば、（i）受信信号電力対干渉・雑音電力比（ＳＩＮＲ（Signal　to　Interference　plus　Noise　power　Ratio））、受信信号電力対干渉電力比（ＳＩＲ（Signal　to　Interference　power　Ratio））、受信信号電力対雑音電力比（ＳＮＲ（Signal　to　Noise　power　Ratio））、パスロスなどを測定し、（ii）当該各測定値に対して所要品質を満たすＣＱＩのルックアップテーブルを予め設定しておき、（iii）協調通信を行う時のＳＩＮＲを求め、（iv）当該予め設定されたルックアップテーブルからＣＱＩを生成してもよい。

　送信信号生成部５１１は、フィードバック情報生成部５１０が出力したフィードバック情報をアンカー基地局４００に送信（フィードバック）するために、符号化処理、信号変調処理、ＯＦＤＭ信号生成処理などを行うことによって送信信号を生成する。送信アンテナ５１２は、送信信号生成部５１１が生成したフィードバック情報を含む送信信号を上り回線（ＰＵＣＣＨまたはＰＵＳＣＨ）を通じて、アンカー基地局１００および／または協調基地局３００に送信する。

　また、以上のような生成したフィードバック情報をアンカー基地局１００および／または協調基地局３００にフィードバックする方法としては、例えば、アンカー基地局１００が指定したＰＵＣＣＨを通じて、複数のサブフレームに分けて、送信することができる。また、移動端末５００は、アンカー基地局１００が指定したＰＵＳＣＨを通じて、生成したフィードバック情報の全てまたはその一部を１つのサブフレームで送信することもできる。その際、移動端末５００は、移動端末５００からの情報データ信号と共に上記生成したフィードバック情報を送信してもよい。

　以下では、本実施形態で用いるプレコーディング処理およびプレコーディング情報ＰＭＩのフィードバックについて説明する。本実施形態では、各基地局に対するプレコーディング情報ＰＭＩを、広帯域プレコーディング行列（重み、ベクトル）Ｗ１を示す広帯域プレコーディング情報（広帯域ＰＭＩ，第１の部分プレコーディング情報）ＰＭＩ１と、狭帯域プレコーディング行列Ｗ２を示す狭帯域プレコーディング情報（狭帯域ＰＭＩ，第２の部分プレコーディング情報）ＰＭＩ２との２種類に分けた場合を説明する。

　図６は、本実施形態で用いる広帯域プレコーディング行列および狭帯域プレコーディング行列の一例を示す図である。図６を参照して、アンカー基地局１００（第１の伝送路状況測定用参照信号）における広帯域プレコーディング行列をＷ１ａ、アンカー基地局１００（第１の伝送路状況測定用参照信号）における狭帯域プレコーディング行列をＷ２ａ、協調基地局３００（第２の伝送路状況測定用参照信号）における広帯域プレコーディング行列をＷ１ｂ、協調基地局３００（第２の伝送路状況測定用参照信号）における狭帯域プレコーディング行列をＷ２ｂとする。

　各基地局において、図６に示すようなプレコーディング行列が設定された場合、各基地局におけるプレコーディング部は、広帯域プレコーディング行列および狭帯域プレコーディング行列に基づいた演算（乗算、除算、加算、減算、クロネッカー演算、重み付け演算、選択など）を行うことによって、情報データ信号に対するプレコーディング行列Ｗを決定する。すなわち、各基地局におけるプレコーディング部は、Ｗ＝ｆ（Ｗ１，Ｗ２）により求める。ただし、ｆ（ｘ，ｙ）はｘおよびｙの関数を示す。

　以下では、上記に演算の一例として、広帯域プレコーディング行列を狭帯域プレコーディング行列に乗算したものを、情報データ信号に対するプレコーディング行列とする場合を説明する。すなわち、Ｗ＝Ｗ１＊Ｗ２により求める場合を例に挙げて説明する。ただし、記号“＊”は乗算を示す算術演算子である。当該演算を行うと、特に移動端末５００がセル端に位置する時の特性が良くなる。

　具体的には、アンカー基地局１００は、プレコーディング部１０５が行うプレコーディング処理のプレコーディング行列Ｗａを、Ｗａ＝Ｗ１ａ＊Ｗ２ａにより求める。また、協調基地局３００は、プレコーディング部３０５が行うプレコーディング処理のプレコーディング行列Ｗｂを、Ｗｂ＝Ｗ１ｂ＊Ｗ２ｂにより求める。求められたプレコーディング行列ＷａおよびＷｂは、それぞれ情報データ信号に対する乗算などの演算に用いられる。なお、狭帯域プレコーディング行列を広帯域プレコーディング行列に乗算したものを、情報データ信号に対するプレコーディング行列としてもよい。すなわち、アンカー基地局１００および協調基地局３００は、情報データ信号に対するプレコーディング行列を、Ｗ＝Ｗ２＊Ｗ１により求めてもよい。当該演算では、特にセルスループットが良くなる。

　次に、以上のようなプレコーディング処理を行うために、移動端末５００におけるフィードバック情報生成部５１０が生成するプレコーディング情報ＰＭＩについて説明する。　

　図７は、本実施形態で用いる広帯域プレコーディング情報および狭帯域プレコーディング情報の一例を示す図である。図７では、アンカー基地局１００および協調基地局３００で共通の広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１と、アンカー基地局１００および協調基地局３００で共通の狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２とを示している。

　本実施形態では、移動端末５００におけるフィードバック情報生成部５１０は、アンカー基地局１００からの第１の伝送路状況測定用参照信号および協調基地局３００からの第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて、図７で示すような広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２を生成する。

　広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２の生成について説明する。フィードバック情報生成部５１０は、例えば、候補となる広帯域プレコーディング行列および狭帯域プレコーディング行列の組み合わせを選択する。フィードバック情報生成部５１０は、選択された広帯域プレコーディング行列と狭帯域プレコーディング行列とに基づく演算によって得られたプレコーディング行列を、伝送路状況推定値に乗算する。フィードバック情報生成部５１０は、候補となる行列の組み合わせのうち、アンカー基地局１００および協調基地局３００が協調通信をしたときに好適となるプレコーディング行列を選択する。フィードバック情報生成部５１０は、当該選択されたプレコーディング行列に対応する広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２を生成する。このとき、フィードバック情報生成部５１０は、広帯域プレコーディング行列および狭帯域プレコーディング行列の組み合わせとして、それぞれアンカー基地局１００および協調基地局３００で共通であるものを選択する。

　このとき、移動端末５００は、協調通信方式によって、広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２の生成方法を変えることができる。まず、ジョイント送信やジョイントプロセッシングなどのような協調基地局３００からも移動端末５００に対する情報データ信号を送信する協調通信方式では、アンカー基地局１００および協調基地局３００がジョイントして送信した場合に、移動端末５００は、移動端末５００において好適な受信ができるようにプレコーディング行列を選択することが好ましい。また、協調スケジューリングや協調ビームフォーミングなどのような協調通信方式では、移動端末５００は、移動端末５００に対する協調基地局３００からの干渉を低減させるような、他の移動端末の情報データ信号に対するプレコーディング行列（送信電力制御も含む）を選択することが好ましい。その際、移動端末５００は、アンカー基地局１００における移動端末５００に対する情報データ信号の受信状態もさらに考慮してもよい。

　ここで、広帯域プレコーディング情報および狭帯域プレコーディング情報について説明する。図８は、システム帯域と帯域幅パートの一例を示す図である。図８を参照して、システム帯域幅は、１６個のリソースブロックで構成される。また、システム帯域幅は、４個の帯域幅パート（ＢＷ（Bandwidth）パート）で構成される。４個の帯域幅パートの各々は、４個のリソースブロックで構成される。広帯域プレコーディング情報は、システム帯域幅で１つのプレコーディング情報を示す。狭帯域プレコーディング情報は、ＢＷパート幅で１つのプレコーディング情報を示す。

　移動端末５００のフィードバック情報生成部５１０は、ＢＷパート幅をサブバンドなどに分割し、１つのＢＷパートから１つのサブバンドを選択したプレコーディング情報を、狭帯域プレコーディング情報としてもよい。また、フィードバック情報生成部５１０は、狭帯域プレコーディング情報をＢＷパート毎に生成した場合でも、その全てをフィードバックしてもよいし、その一部をフィードバックしてもよい。例えば、フィードバック情報生成部５１０は、受信特性が良好な１つ以上のＢＷパートを選択し、フィードバックすることができる。

　また、フィードバック情報生成部５１０は、受信特性が良好なＢＷパートがない場合は、狭帯域プレコーディング情報をフィードバックしなくてもよい。この場合、フィードバック情報生成部５１０は、送信ダイバーシチ方式などの通信方式を選択できる。また、フィードバック情報生成部５１０は、狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２を広帯域フィードバック情報とすることもできる。この場合、フィードバック情報生成部５１０は、伝送路状況の周波数選択性によって、スケジューリングの柔軟性や受信性能を向上させることができる。

　次に、プレコーディング情報およびプレコーディング情報に基づくプレコーディング処理について、より具体的に説明する。好適なプレコーダＦをＦ＝Ａ（ｉ）Ｂ（ｊ）と表現するようにシステムで取り決めておき、移動端末５００は、広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１としてｉを、狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２としてｊをアンカー基地局１００に報告する。ここで、Ｆは、レイヤー数×アンテナポート数のサイズの行列である。ＡおよびＢは、所定のサイズの行列である。ただし、ここでいう行列とは、ベクトルあるいはスカラーを含む概念である。ＡおよびＢとしては、例えば以下のようなｉ、ｊを指定することにより一意に決まる任意の行列を用いることができる。

　　（１）Ａ（ｉ）＝Ｗｉ、Ｂ（ｊ）＝Ｖ１＋Ｖ２φｊとする。ここで、Ｖ１とＶ２とは０と１との要素からなる所定の行列、Ｗｉは所定のコードブックで指定される行列、φｊは所定のコードブックで指定されるスカラーである。

　　（２）Ａ（ｉ）＝Ｗｉ、Ｂ（ｊ）＝Φｊとする。ＷｉおよびΦｊは所定のコードブックで指定される行列である。

　　（３）Ａ（ｉ）＝［Ｗｉ　Ｗｉ］、Ｂ（ｊ）＝　Φｊとする。ＷｉおよびΦｊは所定のコードブックで指定される行列である。

　　（４）Ａ（ｉ）＝Ｋ（Ｕ，Ｗｉ）、Ｂ（ｊ）＝［Ｉ　ΦｊＴ］Ｔとする。Ｕは所定の行列、Ｉは単位行列、ＷｉおよびΦｊは所定のコードブックで指定される行列である。また、Ｋ（Ｘ，Ｙ）は行列Ｘと行列Ｙとのクロネッカー積、ＸＴは行列Ｘの転置行列を表す演算子である。

　このように、広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１と狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２とを用いて表現する好適なプレコーダとは、広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１が表現するプレコーダと狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２が表現するプレコーダとを結合したプレコーダとして表現することができる。なお、ここではプレコーダの結合として、Ｆ＝Ａ（ｉ）Ｂ（ｊ）と表現するようにシステムで取り決めておく場合について説明するが、Ｆ＝Ｋ（Ａ（ｉ），Ｂ（ｊ））と表現するような場合など、その他のプレコーダの結合方法をシステムで取り決めておいても同様の効果を得ることができる。

　図１６は、本実施形態で用いるコードブックの一例である。このコードブックのサイズは１６である。広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１として４ビットで表すことができるインデックスｉを指定することにより、ｉに対応するＷｉが一意に決定する。

　図１７は、本実施形態で用いるコードブックの一例である。図１７に示すコードブックのサイズは１６である。移動端末５００は、狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２として４ビットで表すことができるインデックスｊを指定することにより、ｉに対応するΦｊが一意に決定する。

　図１８は、本実施形態で用いるプレコーディング処理の概略図である。以下では、アンテナポート数が４、レイヤー数が２であり、Ｆ＝ＷｉΦｊの場合について説明する。広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１が表すプレコーダであるＷｉによって、各レイヤーの各アンテナポートにおける信号点は変位（ここでは０から２πの範囲で位相が回転）する。さらに、狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２が表すプレコーダであるΦｊによって、各レイヤーの各アンテナポートにおける信号点は変位（ここでは０から２πの範囲で位相が回転）する。

　移動端末５００は、まず広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１をアンカー基地局１００に報告するに際し、各レイヤーの各アンテナポートにおける信号点に対して固有の変位を与えるプレコーダ群からなるコードブックから、好適なプレコーダ（プレコーダをかけた後の信号点が好適であるプレコーダ）を決定する。ここで、移動端末５００は、広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１を決定に用いるコードブックとして、図１６に示すようなコードブックを用いる。移動端末５００は、次に狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２をアンカー基地局１００に報告するに際し、報告した広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１が表すプレコーダをかけた後の信号点に対して、さらにプレコーダをかけた後の信号点が好適であるプレコーダをコードブックから決定する。移動端末５００は、当該決定したプレコーダのインデックスを狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２として報告する。ここで、移動端末５００は、狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２を決定に用いるコードブックは図１７に示すようなコードブックを用いる。なお、図１８に示した信号点の変位は一例であって、これに限るものではない。

　図９は、本実施形態で用いるアンカー基地局１００と、協調基地局３００と、移動端末５００との間の通信のフロー図である。まず、アンカー基地局１００は、移動端末５００に対して協調通信を行うための１つ以上の協調基地局３００を通知する（ステップＳ９０１）。アンカー基地局１００は、当該通知方法として、様々な方法を用いることができる。例えば、アンカー基地局１００は、協調基地局３００のセルＩＤ、協調するコンポーネントキャリア、周波数バンドを識別する情報（情報を示すリストも含む）など（それらの組み合わせも含む）を移動端末５００に対して通知してもよい。これらの通知方法では、アンカー基地局１００は協調基地局３００を直接指定するため、柔軟な協調通信ができる。また、アンカー基地局１００は、他の制御情報に関連させて通知してもよい。この場合、アンカー基地局１００は協調基地局３００を直接指定しないため、制御情報のオーバーヘッドを低減させることができる。また、アンカー基地局１００が予め移動端末５００に対する協調通信の候補となる基地局を移動端末５００に対して通知しておき、協調通信する場合は、移動端末５００は、当該候補の中から協調基地局３００として指定することもできる。この場合、制御情報のオーバーヘッドを低減させつつ、柔軟な協調通信を実現できる。さらに、アンカー基地局１００は、これらの通知をＰＤＣＣＨによる制御情報としてダイナミック（動的）に行うこともでき、あるいはＲＲＣシグナリングとしてセミスタティック（準静的）に行うこともできる。

　次に、アンカー基地局１００は、第１の伝送路状況測定用参照信号ＣＳＩＲＳａを移動端末５００に対して送信する（ステップＳ９０２）。協調基地局３００は、第２の伝送路状況測定用参照信号ＣＳＩＲＳｂを送信する（ステップＳ９０３）。移動端末５００は、ＣＳＩＲＳａおよびＣＳＩＲＳｂを受信する。移動端末５００は、受信したＣＳＩＲＳａおよびＣＳＩＲＳｂに基づいて、図７で説明したような広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２を生成する。移動端末５００は、生成した広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２を、アンカー基地局１００にフィードバックする（ステップＳ９０４）。

　アンカー基地局１００は、移動端末５００からフィードバックされた広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２に基づいて、アンカー基地局１００における広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａ、アンカー基地局１００における狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａ、協調基地局３００における広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂ、および協調基地局３００における狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂを生成する。アンカー基地局１００は、協調基地局３００に対して、移動端末５００に対する情報データ信号ｄａｔａ、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂ、狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂを通知する（ステップＳ９０５）。このとき、アンカー基地局１００は、広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２を通知してもよいし、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂを演算により得られるプレコーディング行列を通知してもよい。

　アンカー基地局１００は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａ、狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａ、ｄａｔａに基づいて得られる信号（例えば、ｇ（Ｗ１ａ，ｗ２ａ，ｄａｔａ）で演算される信号。ただし、ｇ（ｘ，ｙ，ｚ）はｘ、ｙ、ｚをパラメータとする関数。）を、移動端末５００に対して送信する（ステップＳ９０６）。例えば、アンカー基地局１００は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａを乗算により得られるプレコーディング行列をｄａｔａに乗算した信号を移動端末５００に対して送信する。また、ステップＳ９０６でアンカー基地局１００が送信した同じリソースを用いて、協調基地局３００は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂ、狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂ、ｄａｔａに基づいて得られる信号（例えば、ｇ（Ｗ１ｂ，ｗ２ｂ，ｄａｔａ）で演算される信号）を、移動端末５００に対して送信する（ステップＳ９０７）。例えば、協調基地局３００は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂを乗算により得られるプレコーディング行列をｄａｔａに乗算した信号を移動端末５００に対して送信する。

　本実施形態で説明した方法を用いることにより、アンカー基地局１００と協調基地局３００とが協調通信を行う場合でも、協調通信を行わない場合と比べて、フィードバック情報を増やすことなく伝送品質の向上を実現できる。また、アンカー基地局１００と協調基地局３００とが協調通信を行う場合でも、フィードバック方法を、協調通信を行わない場合のフィードバック方法と同一にすることができる。それゆえ、移動端末５００は、フィードバック情報の送信に際し、効率よくデータ伝送をすることができる。

　なお、以上の説明では、ＲＩ、広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１、狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２、ＣＱＩがそれぞれ独立のフィードバック情報として説明したが、それらの全部または一部を合わせて１つの情報としてもよい。例えば、ジョイントコーディングなどにより実現できる。具体的には、ＲＩと広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１をジョイントコーディングにより１つの情報としてもよい。

　なお、以上の説明では、データ信号復調用参照信号は、直交符号によるＣＤＭとＦＤＭとの併用した場合を説明したが、これに限定するものではない。このとき、データ信号復調用参照信号は、基地局および移動端末が共に既知の信号であれば、任意の信号（系列）を用いることができる。例えば、また、基地局に固有の番号（セルＩＤ）、当該移動端末に固有の番号（ＲＮＴＩ；Radio　Network　Temporary　Identifier）などの予め割り当てられているパラメータに基づいた乱数または疑似雑音系列（例えば、Ｍ（Maximum-length）系列、Ｇｏｌｄ符号、直交Ｇｏｌｄ符号、Ｗａｌｓｈ符号、ＯＶＳＦ（Orthogonal　Variable　Spreading　Factor）符号、Ｈａｄａｍａｒｄ符号、Ｂａｒｋｅｒ符号などを、データ信号復調用参照信号として用いることができる。さらにそれらの系列を巡回的にシフトした系列や巡回的に拡張した系列を、データ信号復調用参照信号として用いることもできる。また、計算機などを用いて自己相関特性または相互相関特性に優れた系列を探索したものを用いてもよい。）を、データ信号復調用参照信号として用いることができる。また、データ信号復調用参照信号生成部１１３は、データ信号復調用参照信号をレイヤー間で直交させる方法として、データ信号復調用参照信号をマッピングするリソースエレメントをレイヤー間で互いにヌル（ゼロ）とする方法（例えば、時間分割多重や周波数分割多重など）、疑似雑音系列を用いた符号分割多重する方法などを用いることができる。

　［第２の実施形態］
　以下、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態における通信システムは、第１の実施形態における通信システムと同様のアンカー基地局１００、協調基地局３００および移動端末５００を備えるが、アンカー基地局１００におけるプレコーディング部１０５、協調基地局３００におけるプレコーディング部３０５および移動端末５００におけるフィードバック情報生成部５１０での処理が異なる。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

　図１０は、本実施形態で用いる広帯域プレコーディング情報および狭帯域プレコーディング情報の一例を示す図である。また、図１０は、アンカー基地局１００および協調基地局３００で共通となる広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１と、アンカー基地局１００の狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２を示す。協調基地局３００の狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂは、予め規定（固定）されているものとする。

　本実施形態では、移動端末５００におけるフィードバック情報生成部５１０は、アンカー基地局１００からの第１の伝送路状況測定用参照信号および協調基地局３００からの第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて、図１０で示すような広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２を生成する。

　広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２の生成について説明する。フィードバック情報生成部５１０は、例えば、候補となる広帯域プレコーディング行列および狭帯域プレコーディング行列の組み合わせを選択し、それらを演算して得られたプレコーディング行列を、伝送路状況推定値に乗算する。フィードバック情報生成部５１０は、候補となる組み合わせのうち、協調通信をしたときに好適となるプレコーディング行列を選択する。フィードバック情報生成部５１０は、当該選択したプレコーディング行列に対応する広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２を生成する。この場合、フィードバック情報生成部５１０は、アンカー基地局１００および協調基地局３００における広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂとして共通であるものを選択する。また、フィードバック情報生成部５１０は、協調基地局３００の狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂとして、予め規定されたプレコーディング行列を用いるものとする。

　アンカー基地局１００は、移動端末５００からフィードバックされた広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２に基づいて、アンカー基地局１００における広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａ、アンカー基地局１００における狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａ、協調基地局３００における広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂを生成する。アンカー基地局１００は、協調基地局３００に関するプレコーディング情報をＸ２インターフェースなどにより協調基地局３００に通知する。アンカー基地局１００におけるプレコーディング部１０５は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａに基づいて、プレコーディング行列を決定する。協調基地局３００におけるプレコーディング部３０５は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂに基づいて、プレコーディング行列を決定する。アンカー基地局１００および協調基地局３００は、それぞれ決定したプレコーディング行列を用いて、協調通信を行う。

　本実施形態で説明した方法を用いることにより、アンカー基地局１００と協調基地局３００とが協調通信を行う場合でも、協調通信を行わない場合と比べて、フィードバック情報を増やすことなく伝送品質の向上を実現できる。また、アンカー基地局１００と協調基地局３００とが協調通信を行う場合でも、フィードバック方法を、協調通信を行わない場合のフィードバック方法と同一にすることができる。それゆえ、移動端末５００は、フィードバック情報の送信に際し、効率よくデータ伝送をすることができる。また、移動端末５００は、アンカー基地局１００でのプレコーディング処理と協調基地局３００でのプレコーディング処理とを異ならせることができる。それゆえ、アンカー基地局１００および協調基地局３００は、柔軟なプレコーディング処理を実現できる。したがって、アンカー基地局１００および協調基地局３００は、移動端末５００における受信性能を向上させることができる。

　なお、以上の説明では、協調基地局３００の狭帯域プレコーディング行列が予め規定されている場合を説明したが、これに限定するものではない。協調基地局３００の狭帯域プレコーディング行列を固定させる方法として様々な方法を用いることができる。例えば、固定させるプレコーディング行列をアンカー基地局１００などのネットワーク側から移動端末５００に対して動的にまたは準静的に通知してもよい。また、複数のプレコーディング行列を予め規定しておき、移動端末５００が、当該複数のプレコーディング行列の中から選択してもよい。この場合、移動端末５００は、サブフレーム、リソースブロック、セルＩＤ、コンポーネントキャリアなどを識別する情報に関連させてプレコーディング行列を選択してもよい。また、候補となるプレコーディング行列のいずれかを制限し、移動端末５００が、当該制限されたプレコーディング行列の中から選択してもよい。その場合、移動端末５００は、一部のプレコーディング行列を準固定で動作させることができる。また、移動端末５００は、固定させるか否かを動的にまたは準静的に切り替えることができる。その切り替え方法は、アンカー基地局１００などのネットワーク側から直接通知してもよいし、フィードバックモードなどの他のパラメータ毎に規定してもよい。

　なお、以上の説明では、協調基地局３００の狭帯域プレコーディング行列が予め規定されている場合を説明したが、これに限定するものではない。例えば、アンカー基地局１００の狭帯域プレコーディング行列を予め規定してもよい。また、アンカー基地局１００または協調基地局３００の広帯域プレコーディング行列を予め規定してもよく、その場合はアンカー基地局１００および協調基地局３００の広帯域プレコーディング情報を狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２として共通にしてもよい。

　［第３の実施形態］
　以下、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態における通信システムは、第１の実施形態における通信システムと同様のアンカー基地局１００、協調基地局３００および移動端末５００を備えるが、アンカー基地局１００におけるプレコーディング部１０５、協調基地局３００におけるプレコーディング部３０５および移動端末５００におけるフィードバック情報生成部５１０での処理が異なる。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

　図１１は、本実施形態で用いる広帯域プレコーディング情報および狭帯域プレコーディング情報の一例を示す図である。また、図１１は、アンカー基地局１００および協調基地局３００で共通となる狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２を示す。アンカー基地局１００および協調基地局３００の広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂは、それぞれ予め規定（固定）されているものとする。

　本実施形態では、移動端末５００におけるフィードバック情報生成部５１０は、アンカー基地局１００からの第１の伝送路状況測定用参照信号および協調基地局３００からの第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて、図１１で示すような狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２を生成する。

　狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２の生成について説明する。フィードバック情報生成部５１０は、例えば、候補となる広帯域プレコーディング行列および狭帯域プレコーディング行列の組み合わせを選択し、それらを演算して得られたプレコーディング行列を、伝送路状況推定値に乗算する。フィードバック情報生成部５１０は、候補となる組み合わせのうち、協調通信をしたときに好適となるプレコーディング行列を選択する。フィードバック情報生成部５１０は、当該選択したプレコーディング行列に対応する広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２を生成する。この場合、フィードバック情報生成部５１０は、アンカー基地局１００および協調基地局３００における狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂは、共通であるものを選択する。また、フィードバック情報生成部５１０は、アンカー基地局１００および協調基地局３００における広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂとして、それぞれ予め規定されたプレコーディング行列を用いるものとする。

　アンカー基地局１００は、移動端末５００からフィードバックされた狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２に基づいて、アンカー基地局１００における狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａ、協調基地局３００における狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂを生成する。アンカー基地局１００は、協調基地局３００に関するプレコーディング情報をＸ２インターフェースなどにより協調基地局３００に通知する。アンカー基地局１００におけるプレコーディング部１０５は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａに基づいて、プレコーディング行列を決定する。協調基地局３００におけるプレコーディング部３０５は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂに基づいて、プレコーディング行列を決定する。アンカー基地局１００および協調基地局３００は、それぞれ決定したプレコーディング行列を用いて、移動端末５００に対する協調通信を行う。

　本実施形態で説明した方法を用いることにより、アンカー基地局１００と協調基地局３００とが協調通信を行う場合でも、協調通信を行わない場合と比べて、フィードバック情報を増やすことなく伝送品質の向上を実現できる。また、移動端末５００は、フィードバック方法を、プレコーディング情報ＰＭＩに関する情報を１種類のみフィードバックするシステムのフィードバック方法と同一にすることができる。それゆえ、移動端末５００は、フィードバック情報の送信に際し、効率よくデータ伝送をすることができる。また、移動端末５００は、アンカー基地局１００でのプレコーディング処理と協調基地局３００でのプレコーディング処理とを異ならせることができる。それゆえ、アンカー基地局１００および協調基地局３００は、柔軟なプレコーディング処理を実現できる。したがって、アンカー基地局１００および協調基地局３００は、移動端末５００における受信性能を向上させることができる。

　なお、以上の説明では、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂがそれぞれ予め規定されている場合を説明したが、これに限定するものではない。広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂを固定させる方法として、様々な方法を用いることができる。例えば、固定させるプレコーディング行列をアンカー基地局１００などのネットワーク側から移動端末５００に対して動的にまたは準静的に通知してもよい。また、複数のプレコーディング行列を予め規定しておき、移動端末５００が、当該複数のプレコーディング行列の中から選択してもよい。この場合、移動端末５００は、サブフレーム、リソースブロック、セルＩＤ、コンポーネントキャリアなどを識別する情報に関連させてプレコーディング行列を選択してもよい。また、候補となるプレコーディング行列のいずれかを制限し、移動端末５００が、当該制限されたプレコーディング行列の中から選択してもよい。その場合、移動端末５００は、一部のプレコーディング行列は準固定で動作させることができる。また、移動端末５００は、固定させるか否かを動的にまたは準静的に切り替えることができる。その切り替え方法は、アンカー基地局１００などのネットワーク側から直接通知してもよいし、フィードバックモードなどの他のパラメータ毎に規定してもよい。

　なお、以上の説明では、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂが予め規定されている場合を説明したが、これに限定するものではない。例えば、狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂを予め規定してもよく、その場合は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂを広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１として共通にしてもよい。

　［第４の実施形態］
　以下、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態における通信システムは、第１の実施形態における通信システムと同様のアンカー基地局１００、協調基地局３００および移動端末５００を備えるが、アンカー基地局１００におけるプレコーディング部１０５、協調基地局３００におけるプレコーディング部３０５および移動端末５００におけるフィードバック情報生成部５１０での処理が異なる。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

　図１２は、本実施形態で用いる広帯域プレコーディング情報および狭帯域プレコーディング情報の一例を示す図である。また、図１２は、アンカー基地局１００の広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１と、アンカー基地局１００の狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２とを示す。協調基地局３００の広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂは、それぞれ予め規定（固定）されているものとする。

　本実施形態では、移動端末５００におけるフィードバック情報生成部５１０は、アンカー基地局１００からの第１の伝送路状況測定用参照信号および協調基地局３００からの第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて、図１２で示すような広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２を生成する。

　広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２の生成について説明する。フィードバック情報生成部５１０は、例えば、候補となる広帯域プレコーディング行列および狭帯域プレコーディング行列の組み合わせを選択し、それらを演算して得られたプレコーディング行列を、伝送路状況推定値に乗算する。フィードバック情報生成部５１０は、候補となる組み合わせのうち、協調通信をしたときに好適となるプレコーディング行列を選択する。フィードバック情報生成部５１０は、当該選択したプレコーディング行列に対応する広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２を生成する。この場合、フィードバック情報生成部５１０は、協調基地局３００の広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂとして、予め規定されたプレコーディング行列を用いるものとする。

　アンカー基地局１００は、移動端末５００からフィードバックされた広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１および狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２に基づいて、アンカー基地局１００における広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａ、アンカー基地局１００における狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａを生成する。なお、協調基地局３００に関するプレコーディングは既知であるため、アンカー基地局１００は協調基地局３００に対して協調基地局３００に関するプレコーディングを通知しなくてもよいが、通知してもよい。この場合は、協調通信の信頼性を向上させることができる。また、通知する場合と通知しない場合との仕組みをそれぞれ規定する必要がなくなる。アンカー基地局１００におけるプレコーディング部１０５は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａに基づいて、プレコーディング行列を決定する。協調基地局３００におけるプレコーディング部３０５は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂに基づいて、プレコーディング行列を決定する。アンカー基地局１００および協調基地局３００は、それぞれ決定したプレコーディング行列を用いて、移動端末５００に対する協調通信を行う。

　また、協調通信方式として、協調基地局３００からの送信を停止する場合（電力を下げるなどの電力制御をする場合も含む）、移動端末５００は、協調基地局３００からの信号は無いものとして、フィードバック情報（ＲＩ、ＣＱＩも含む）を生成することができる。それゆえ、移動端末５００は、フィードバック情報の送信に際し、効率よくデータ伝送をすることができる。また、アンカー基地局に隣接する基地局が他の移動端末に対して送信ダイバーシチを行う場合、移動端末５００はそのような基地局を協調基地局３００として想定することもできる。

　なお、以上の説明では、協調基地局３００における広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂおよび協調基地局３００における狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂが予め規定されている場合を説明したが、これに限定するものではない。広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂを固定させる方法として様々な方法を用いることができる。例えば、固定させるプレコーディング行列をアンカー基地局１００などのネットワーク側から移動端末５００に対して動的にまたは準静的に通知してもよい。また、複数のプレコーディング行列を予め規定しておき、移動端末５００が、当該複数のプレコーディング行列の中から選択してもよい。この場合、移動端末５００は、サブフレーム、リソースブロック、セルＩＤ、コンポーネントキャリアなどを識別する情報に関連させてプレコーディング行列を選択してもよい。また、候補となるプレコーディング行列のいずれかを制限し、移動端末５００が、当該制限されたプレコーディング行列の中から選択してもよい。この場合、移動端末５００は、一部のプレコーディング行列は準固定で動作させることができる。また、移動端末５００は、固定させるか否かを動的にまたは準静的に切り替えることができる。その切り替え方法は、アンカー基地局１００などのネットワーク側から直接通知してもよいし、フィードバックモードなどの他のパラメータ毎に規定してもよい。

　なお、以上の説明では、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂが予め規定されている場合を説明したが、これに限定するものではない。例えば、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａを予め規定してもよい。また、協調基地局３００が複数の場合、その一部の基地局の広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂを予め規定してもよい。

　［第５の実施形態］
　以下、本発明の第５の実施形態について説明する。本実施形態における通信システムは、第１の実施形態における通信システムと同様のアンカー基地局１００、協調基地局３００および移動端末５００を備えるが、アンカー基地局１００におけるプレコーディング部１０５、協調基地局３００におけるプレコーディング部３０５および移動端末５００におけるフィードバック情報生成部５１０での処理が異なる。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

　図１３は、本実施形態で用いる広帯域プレコーディング情報および狭帯域プレコーディング情報の一例を示す図である。また、図１３は、アンカー基地局１００における狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２ａおよび協調基地局３００における狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２ｂを示す。そのとき、アンカー基地局１００における広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび協調基地局３００における広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂは予め規定（固定）されているものとする。

　本実施形態では、移動端末５００におけるフィードバック情報生成部５１０は、アンカー基地局１００からの第１の伝送路状況測定用参照信号および協調基地局３００からの第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて、図１３で示すような狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２ａおよび狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２ｂを生成する。

　狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２ａおよび狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２ｂの生成について説明する。フィードバック情報生成部５１０は、例えば、候補となる広帯域プレコーディング行列および狭帯域プレコーディング行列の組み合わせを選択し、それらを演算して得られたプレコーディング行列を、伝送路状況推定値に乗算する。フィードバック情報生成部５１０は、候補となる組み合わせのうち、協調通信をしたときに好適となるプレコーディング行列を選択する。フィードバック情報生成部５１０は、当該選択したプレコーディング行列に対応する狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２ａおよび狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２ｂを生成する。この場合、フィードバック情報生成部５１０は、アンカー基地局１００および協調基地局３００における広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂとして、予め規定されたプレコーディング行列を用いるものとする。

　アンカー基地局１００は、移動端末５００からフィードバックされた狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２ａおよび狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２ｂに基づいて、狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂを生成する。アンカー基地局１００は、協調基地局３００に関するプレコーディング情報をＸ２インターフェースなどにより協調基地局３００に通知する。アンカー基地局１００におけるプレコーディング部１０５は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａに基づいて、プレコーディング行列を決定する。協調基地局３００におけるプレコーディング部３０５は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂに基づいて、プレコーディング行列を決定する。アンカー基地局１００および協調基地局３００は、それぞれ決定したプレコーディング行列を用いて、移動端末５００に対する協調通信を行う。

　本実施形態で説明した方法を用いることにより、アンカー基地局１００と協調基地局３００とが協調通信を行う場合でも、協調通信を行わない場合と比べて、広帯域プレコーディング情報と狭帯域プレコーディング情報とが同じ情報量である場合、フィードバック情報を増やすことなく伝送品質の向上を実現できる。また、アンカー基地局１００と協調基地局３００とが協調通信を行う場合でも、フィードバック方法を、協調通信を行わない場合のフィードバック方法と同一にすることができる。それゆえ、移動端末５００は、フィードバック情報の送信に際し、効率よくデータ伝送をすることができる。また、移動端末５００は、アンカー基地局１００でのプレコーディング処理と協調基地局３００でのプレコーディング処理とを異ならせることができる。それゆえ、アンカー基地局１００および協調基地局３００は、柔軟なプレコーディング処理を実現できる。したがって、アンカー基地局１００および協調基地局３００は、移動端末５００における受信性能を向上させることができる。

　なお、以上の説明では、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂが予め規定されている場合を説明したが、これに限定するものではない。広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂを固定させる方法として様々な方法を用いることができる。例えば、固定させるプレコーディング行列をアンカー基地局１００などのネットワーク側から移動端末５００に対して動的にまたは準静的に通知してもよい。また、複数のプレコーディング行列を予め規定しておき、移動端末５００が、当該複数のプレコーディング行列の中から選択してもよい。この場合、移動端末５００は、サブフレーム、リソースブロック、セルＩＤ、コンポーネントキャリアなどを識別する情報に関連させてプレコーディング行列を選択してもよい。また、候補となるプレコーディング行列のいずれかを制限し、移動端末５００が、当該制限されたプレコーディング行列の中から選択してもよい。その場合、移動端末５００は、一部のプレコーディング行列は準固定で動作させることができる。また、移動端末５００は、固定させるか否かを動的にまたは準静的に切り替えることができる。その切り替え方法は、アンカー基地局１００などのネットワーク側から直接通知してもよいし、フィードバックモードなどの他のパラメータ毎に規定してもよい。

　なお、以上の説明では、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂが予め規定されている場合を説明したが、これに限定するものではない。例えば、狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂを予め規定してもよく、その場合はアンカー基地局１００および協調基地局３００の広帯域プレコーディング情報をそれぞれ狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２ａおよび狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２ｂとしてもよい。また、移動端末５００は、狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａおよび狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂに加えて、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａおよび広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂをフィードバックしてもよい。この場合、アンカー基地局１００のプレコーディング行列と協調基地局３００のプレコーディング行列とを互いに協調することで、移動端末５００における受信性能を更に向上させることができる。また、アンカー基地局１００のプレコーディング行列（Ｗ１ａおよび／またはＷ２ａ）と協調基地局３００のプレコーディング行列（Ｗ１ｂおよび／またはＷ２ｂ）とをそれぞれ独立させて生成してもよい。それにより、移動端末５００に対するデータ伝送をアンカー基地局１００または協調基地局３００が選択する構成の協調通信（ダイナミックセル選択など）を実現できる。

　［第６の実施形態］
　以下、本発明の第６の実施形態について説明する。本実施形態における通信システムは、第１の実施形態における通信システムと同様のアンカー基地局１００、協調基地局３００および移動端末５００を備えるが、アンカー基地局１００におけるプレコーディング部１０５、協調基地局３００におけるプレコーディング部３０５および移動端末５００におけるフィードバック情報生成部５１０での処理が異なる。また、フィードバックするプレコーディング情報ＰＭＩを、広帯域プレコーディング情報ＰＭＩ１の代わりに長区間変動プレコーディング情報とし、狭帯域プレコーディング情報ＰＭＩ２の代わりに短区間変動プレコーディング情報とする。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。また、以下では、説明の便宜上、長区間変動プレコーディング情報を「長区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ１’」と称し、短区間変動プレコーディング情報を「短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’」と称する。

　ここで、長区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ１’および短区間変動プレコーディング情報について説明する。長区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ１’と短区間変動プレコーディング情報とでは、移動端末５００がアンカー基地局１００にフィードバックする頻度が異なる。すなわち、フィードバックする周期が異なる。また、長区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ１’および短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’はいずれも、広帯域プレコーディング情報でもよいし、狭帯域プレコーディング情報でもよい。以下では、その一例として、長区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ１’が短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’よりもフィードバック周期が長く、長区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ１’および短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’がいずれも広帯域プレコーディング情報である場合を説明する。

　図１４は、本実施形態で用いる長区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ１’および短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’の一例を示す図である。また、図１４は、アンカー基地局１００および協調基地局３００で共通の長区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ１’と、アンカー基地局１００および協調基地局３００で共通の短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’とを示す。

　本実施形態では、移動端末５００におけるフィードバック情報生成部５１０は、アンカー基地局１００からの第１の伝送路状況測定用参照信号および協調基地局３００からの第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて、図１４で示すような長区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ１’および短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’を生成する。

　図１５は、本実施形態で用いるアンカー基地局１００、協調基地局３００、移動端末５００のフロー図である。まず、アンカー基地局１００は、移動端末５００に対する協調通信を行うための１つ以上の協調基地局３００を、移動端末５００に通知する（ステップＳ１５０１）。アンカー基地局１００は、１番目の第１の伝送路状況測定用参照信号ＣＳＩＲＳａ（１）を、移動端末５００に送信する（ステップＳ１５０２）。協調基地局３００は、１番目の第２の伝送路状況測定用参照信号ＣＳＩＲＳｂ（１）を、移動端末５００に送信する（ステップＳ１５０３）。

　移動端末５００は、ＣＳＩＲＳａ（１）およびＣＳＩＲＳｂ（１）を受信する。移動端末５００は、図１４で説明したようなプレコーディング情報として、１番目の長区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ１’（１）および１番目の短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’（１）を生成する。移動端末５００は、生成した１番目の長区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ１’（１）および１番目の短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’（１）を、アンカー基地局１００にフィードバックする（ステップＳ１５０４およびステップＳ１５０５）。なお、移動端末５００は、長区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ１’（１）および短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’（１）は同時にフィードバックしてもよい。

　アンカー基地局１００は、移動端末５００からフィードバックされた長区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ１’（１）および短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’（１）に基づいて、アンカー基地局１００における１番目の広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａ（１）、アンカー基地局１００における１番目の狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａ（１）、協調基地局３００における１番目の広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂ（１）、協調基地局３００における１番目の狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂ（１）を生成する。アンカー基地局１００は、協調基地局３００に対して、移動端末５００に対する１番目の情報データ信号ｄａｔａ（１）、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂ（１）、狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂ（１）を通知する（ステップＳ１５０６）。このとき、アンカー基地局１００は、長区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ１’（１）および短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’（１）を協調基地局３００に対して通知してもよいし、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂ（１）および狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂ（１）を演算により得られるプレコーディング行列を協調基地局３００に対して通知してもよい。

　アンカー基地局１００は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａ（１）、狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａ（１）、ｄａｔａ（１）に基づいて得られる信号（例えば、ｇ（Ｗ１ａ（１），ｗ２ａ（１），ｄａｔａ（１））で演算される信号。ただし、ｇ（ｘ，ｙ，ｚ）はｘ、ｙ、ｚをパラメータとする関数。）を、移動端末５００に対して送信する（ステップＳ１５０７）。アンカー基地局１００は、例えば、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａ（１）および狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａ（１）を乗算により得られるプレコーディング行列をｄａｔａ（１）に乗算した信号を送信する。また、ステップＳ１５０７でアンカー基地局１００が送信した同じリソースを用いて、協調基地局３００は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂ（１）、狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂ（１）、ｄａｔａ（１）に基づいて得られる信号（例えば、ｇ（Ｗ１ｂ（１），ｗ２ｂ（１），ｄａｔａ（１））で演算される信号）を、移動端末５００に対して送信する（ステップＳ１５０８）。協調基地局３００は、例えば、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂ（１）および狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂ（１）を乗算により得られるプレコーディング行列をｄａｔａ（１）に乗算した信号を、移動端末５００に対して送信する。

　次に、アンカー基地局１００は、２番目の第１の伝送路状況測定用参照信号ＣＳＩＲＳａ（２）を、移動端末５００に対して送信する（ステップＳ１５０９）。協調基地局３００は、２番目の第２の伝送路状況測定用参照信号ＣＳＩＲＳｂ（２）を、移動端末５００に対して送信する（ステップＳ１５１０）。移動端末５００は、ＣＳＩＲＳａ（２）およびＣＳＩＲＳｂ（２）を受信する。移動端末５００は、ＣＳＩＲＳａ（２）およびＣＳＩＲＳｂ（２）に基づき、２番目の短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’（２）を生成する。移動端末５００は、生成した２番目の短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’（２）を、アンカー基地局１００にフィードバックする（ステップＳ１５１１）。この場合、移動端末５００は、アンカー基地局１００および協調基地局３００における長区間変動プレコーディング行列をそれぞれ広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａ（１）および広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂ（１）として、短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’（２）を生成する。

　アンカー基地局１００は、移動端末５００からフィードバックされた短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’（２）に基づいて、アンカー基地局１００における２番目の狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａ（２）、協調基地局３００における２番目の狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂ（２）を生成する。アンカー基地局１００は、協調基地局３００に対して、移動端末５００に対する２番目の情報データ信号ｄａｔａ（２）、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂ（１）、狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂ（２）を通知する（ステップＳ１５１２）。なお、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂ（１）は既知である場合は、アンカー基地局１００は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂ（１）の通知を省略できる。なお、移動端末５００がステップＳ１５０７およびステップＳ１５０８で送信されたｄａｔａ（１）を正しく受信できなかった場合、アンカー基地局１００は、ｄａｔａ（１）をｄａｔａ（２）として再送信してもよい。

　アンカー基地局１００は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ａ（１）、狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ａ（２）、ｄａｔａ（２）に基づいて得られる信号を、移動端末５００に対して送信する（ステップＳ１５１３）。また、ステップＳ１５１３でアンカー基地局１００が送信した同じリソースを用いて、協調基地局３００は、広帯域プレコーディング行列Ｗ１ｂ（１）、狭帯域プレコーディング行列Ｗ２ｂ（２）、ｄａｔａ（２）に基づいて得られる信号を、移動端末５００に対して送信する（ステップＳ１５１４）。

　本実施形態で説明した方法を用いることにより、アンカー基地局１００と協調基地局３００とが協調通信を行う場合でも、協調通信を行わない場合と比べて、フィードバック情報を増やすことなく伝送品質の向上を実現できる。また、アンカー基地局１００と協調基地局３００とが協調通信を行う場合でも、フィードバック方法を、協調通信を行わない場合のフィードバック方法と同一にすることができる。それゆえ、移動端末５００は、フィードバック情報の送信に際し、効率よくデータ伝送をすることができる。また、移動端末５００は、フィードバックの周期が異なる複数のプレコーディング情報を用いることにより、フィードバックのオーバーヘッドを抑えつつ、柔軟なスケジューリングができると共に、移動端末５００における受信性能を向上させることができる。

　なお、以上の説明では、長区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ１’および短区間変動プレコーディング情報ＰＭＩ２’は、アンカー基地局１００および協調基地局３００で共通のプレコーディング情報として説明したが、第２の実施形態から第５の実施形態で説明したように、一部のプレコーディング行列を予め規定した場合でも適用できる。その場合、第２の実施形態から第５の実施形態で説明した同様の効果を得ることができる。

　なお、上記各実施形態では、アンカー基地局と協調基地局とが協調して通信を行う場合について説明した。ここで言う基地局は、セルラーシステムにおける物理的な基地局装置であってもよいのは勿論であるが、この他にもそれぞれにセルを張りながら協調する送信装置（中継装置を含む）の組（第１の送信装置と第２の送信装置）、あるいは互いに異なるアンテナポート（第１のポートと第２のポート）で伝送路状況測定用参照信号を送信しながら協調する送信装置の組であれば、アンカー基地局と協調基地局とすることができる。これらの場合も、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。

　例えば、アンカー基地局はセルラーシステムにおける基地局装置であり、協調基地局はアンカー基地局により制御され動作する送信装置（例えば、ＲＲＵ（Ｒｅｍｏｔｅ　Ｒａｄｉｏ　Ｕｎｉｔ）、ＲＲＥ（Ｒｅｍｏｔｅ　Ｒａｄｉｏ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ａｎｔｅｎｎａ）とすることもできるし、逆に協調基地局がセルラーシステムにおける基地局装置であり、アンカー基地局は協調基地局により制御され動作する送信装置とすることもできる。または、アンカー基地局と協調基地局ともに、セルラーシステムにおける物理的な基地局装置により制御され動作する送信装置であってもよい。

　なお、上記各実施形態では、アンカー基地局と協調基地局との協調通信について、主に協調基地局がアンカー基地局に隣接する場合を説明したが、これに限るものではない。例えば、ヘテロジニアスネットワークのようにアンカー基地局の通信エリアと協調基地局の通信エリアとが全部または一部がオーバーラップしている場合でも、上記各実施形態で説明した同様の効果が得られる。その際、それぞれの基地局のコンポーネントキャリア（キャリア周波数）は全部または一部がオーバーラップしてもよい。具体的には、アンカー基地局をマクロセルとし、協調基地局をピコセルやフェムトセル（Ｈｏｍｅ　ｅＮｏｄｅＢ）とし、マクロセルの通信エリアよりも狭いピコセルやフェムトセルの通信エリアが、マクロセル（アンカー基地局）の通信エリア内にオーバーラップする場合でも適用できる。

　なお、上記各実施形態では、情報データ信号、制御情報信号、ＰＤＳＣＨ、ＰＤＣＣＨおよび参照信号のマッピング単位としてリソースエレメントやリソースブロックを用い、時間方向の送信単位としてサブフレームや無線フレームを用いて説明したが、これに限るものではない。任意の周波数と任意の時間とで構成される領域および時間単位をこれらに代えて用いても、同様の効果を得ることができる。

　なお、上記各実施形態では、プレコーディング処理された参照信号ＲＳを用いて復調する場合について説明し、プレコーディング処理された参照信号ＲＳに対応するポートとして、ＭＩＭＯのレイヤーと等価であるポートを用いて説明したが、これに限るものではない。この他にも、互いに異なる参照信号に対応するポートに対して、本発明を適用することにより、同様の効果を得ることができる。例えば、Ｐｒｅｃｏｄｅｄ　ＲＳではなくＵｎｐｒｅｃｏｄｅｄ　ＲＳを用い、ポートとしては、プリコーディング処理後の出力端と等価であるポートあるいは物理アンテナ（あるいは物理アンテナの組み合わせ）と等価であるポートを用いることができる。

　本発明に関わるアンカー基地局１００、協調基地局３００および移動端末５００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。

　また市場に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に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アンカー基地局１００、協調基地局３００および移動端末５００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。アンカー基地局１００、協調基地局３００および移動端末５００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。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。

　以上、この発明の実施形態に関して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変更等も含まれる。

　１００　アンカー基地局、１０１，３０１　符号部、１０２，３０２　スクランブル部、１０３，３０３　変調部、１０４、３０４　レイヤーマッピング部、１０５，３０５　プレコーディング部、１０６，３０６　リソースエレメントマッピング部、１０７，３０７　ＯＦＤＭ信号生成部、１０８，３０８，５１２，１７０３，１７１４　送信アンテナ、１０９，３０９　伝送路状況測定用参照信号生成部、１１０，５０１，１７０４，１７１１　受信アンテナ、１１１　受信信号処理部、１１２，１７０５　フィードバック情報処理部、１１３，３１３　データ信号復調用参照信号生成部、３００　協調基地局、５００，１６０３，１７１０，１８０３　移動端末、５０２　ＯＦＤＭ信号復調部、５０３　リソースエレメントデマッピング部、５０４　フィルタ部、５０５　レイヤーデマッピング部、５０６　復調部、５０７　デスクランブル部、５０８　復号部、５０９　伝搬路推定部、５１０，１７１３　フィードバック情報生成部、５１１　送信信号生成部、１６０１，１６０２，１７００，１８０１，１８０２　基地局、１７０１　適応制御部、１７０２　多重部、１７１２　分離部。

Claims

　第１の伝送路状況測定用参照信号および前記第１の伝送路状況測定用参照信号とは異なる第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて、第１の伝送路状況および第２の伝送路状況を測定する測定部と、
　前記第１の伝送路状況および前記第２の伝送路状況に基づいて、１または複数のプレコーディング情報を基地局装置（１００）へのフィードバック情報として生成する生成部とを備える、移動端末装置（５００）。
　前記生成部は、前記複数のプレコーディング情報として、広帯域プレコーディング情報および狭帯域プレコーディング情報を生成する、請求項１に記載の移動端末装置。
　前記生成部は、前記複数のプレコーディング情報として、長区間変動プレコーディング情報および短区間変動プレコーディング情報を生成する、請求項１に記載の移動端末装置。
　前記生成部は、前記第１の伝送路状況と前記第２の伝送路状況とに対して共通に用いられるプレコーディング行列に基づいて、前記１または複数のプレコーディング情報を前記フィードバック情報として生成する、請求項１に記載の移動端末装置。
　前記生成部は、
　前記第１の伝送路状況および記第２の伝送路状況に対する複数のプレコーディング行列の少なくとも１つを予め規定されたプレコーディング行列とし、
　前記複数のプレコーディング行列のうち前記予め規定されたプレコーディング行列以外のプレコーディング行列に基づいて、前記１つ以上のプレコーディング情報を前記フィードバック情報として生成する、請求項１に記載の移動端末装置。
　第１の基地局装置（１００）から第１の伝送路状況測定用参照信号を受信し、前記第１の基地局装置と協調通信を行う第２の基地局装置（３００）から第２の伝送路状況測定用参照信号を受信する受信部と、
　第１の伝送路状況測定用参照信号および前記第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて、第１の伝送路状況および第２の伝送路状況を測定する測定部と、
　前記第１の伝送路状況および前記第２の伝送路状況に基づいて、１または複数のプレコーディング情報をフィードバック情報として生成する生成部と、
　前記フィードバック情報として生成された前記１または複数のプレコーディング情報を、前記第１の基地局装置へ送信する送信部とを備える、移動端末装置（５００）。
　第１の伝送路状況測定用参照信号を送信する第１の基地局装置（１００）と、
　第１の伝送路状況測定用参照信号とは異なる第２の伝送路状況測定用参照信号を送信する第２の基地局装置（３００）と、
　前記第１の伝送路状況測定用参照信号および前記第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて第１の伝送路状況および第２の伝送路状況を測定し、前記第１の伝送路状況および前記第２の伝送路状況に基づいて１または複数のプレコーディング情報をフィードバック情報として生成する移動端末装置（５００）とを備える、通信システム。
　前記第１の基地局装置は、前記複数のプレコーディング情報に基づいて、プレコーディング処理を行う、請求項７に記載の通信システム。
　複数のプレコーディング行列に基づいてプレコーディング処理を行う第１の基地局装置（１００）と、
　複数のプレコーディング行列に基づいてプレコーディング処理を行う第２の基地局装置（３００）と、
　前記第１の基地局装置および前記第２の基地局装置によって協調通信が行われる移動端末装置（５００）とを備える、通信システム。
　移動端末装置（５００）が、第１の伝送路状況測定用参照信号および前記第１の伝送路状況測定用参照信号とは異なる第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて、第１の伝送路状況および第２の伝送路状況を測定するステップと、
　前記移動端末装置（５００）が、前記第１の伝送路状況および前記第２の伝送路状況に基づいて、１または複数のプレコーディング情報を基地局装置へのフィードバック情報として生成するステップとを備える、通信方法。
　第１の基地局装置（１００）が、第１の伝送路状況測定用参照信号を送信するステップと、
　第２の基地局装置（３００）が、前記第１の伝送路状況測定用参照信号とは異なる第２の伝送路状況測定用参照信号を送信するステップと、
　移動端末装置（５００）が、
　　前記第１の伝送路状況測定用参照信号および前記第２の伝送路状況測定用参照信号に基づいて第１の伝送路状況および第２の伝送路状況を測定するステップと、
　　前記第１の伝送路状況および前記第２の伝送路状況に基づいて、１または複数のプレコーディング情報を少なくとも前記第１の基地局装置へのフィードバック情報として生成するステップを備える、通信方法。
　第１の基地局装置が、複数のプレコーディング行列に基づいてプレコーディング処理を行うステップと、
　第２の基地局装置が、複数のプレコーディング行列に基づいてプレコーディング処理を行うステップと、
　前記第１の基地局装置および前記第２の基地局装置が移動体端末に対して協調通信を行うステップとを備える、通信方法。