JP2011142539A - 移動局装置、基地局装置、無線通信システム、通信方法および集積回路 - Google Patents

移動局装置、基地局装置、無線通信システム、通信方法および集積回路 Download PDF

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Abstract

【課題】移動局装置が下りリンク信号の通信品質が良くないと判断した場合に、移動局装置が協調通信もしくはパラメータの再設定を基地局装置に対して要求する。
【解決手段】基地局装置および移動局装置で構成される無線通信システムに適用される移動局装置であって、前記基地局装置から送信された下りリンク信号を受信する受信部２０３と、前記受信した下りリンク信号に基づいて、下りリンクの無線環境を示す推定値を算出し、前記推定値に基づいて、複数の基地局装置との間で通信を行なう協調通信または再度スケジューリングを行なう再設定のいずれか一方を行なうか否かを判定する協調通信設定部２０５１と、前記判定の結果に応じて、協調通信要求または再設定要求を前記基地局装置に対して通知する送信部２０１と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、移動局装置が基地局装置に対して、協調通信要求を行なう技術に関する。
標準化団体３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、第３世代の無線通信方式を進化させたＥｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（以降EUTRAと称する）、さらにその発展形のＡｄｖａｎｃｅｄ ＥＵＴＲＡ（LTE-Advancedとも呼ばれる）の検討が進められている。Ａｄｖａｎｃｅｄ ＥＵＴＲＡでは、上りリンク通信方式としてＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）方式が提案されている。
Ａｄｖａｎｃｅｄ ＥＵＴＲＡでは、ＥＵＴＲＡとの互換性を維持しつつ、より高速なデータ伝送が可能な技術として、キャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation：周波数帯域集約）が提案されている（非特許文献１）。キャリアアグリゲーションとは、送信装置と受信装置が、複数の要素周波数帯域（コンポーネントキャリア（CC:Component Carrier）やキャリア要素と称することもある）でデータを送受信することで、データレートを向上させる技術である。
無線通信システムでは、基地局装置（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（セルラーシステムと呼ぶ。）。移動局装置（UE:User Equipment）は、通例、通信品質（伝搬路状況）の良い一つの基地局装置を選択し、接続することになる。
このようなセルラーシステムでは、隣接するセル（セクタ）間で異なる周波数を用いることでセルエッジ（セル端）領域にいる移動局装置が隣接セルからの干渉を受けることなく通信を行なうことができるが、周波数利用効率が低下するという課題があった。そのため、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で、周波数利用効率を大幅に向上させることができるが、セルエッジ領域にいる移動局装置に対する隣接セルからの干渉対策が必要となる。また、移動局装置は送信電力が制限され、セルエッジ領域にいる場合に基地局装置へ到達する信号電力レベルは低いため、低データレートでの通信となる。
そのような中で、隣接セル間で互いに協調するセル間協調通信を行なうことにより、セルエッジ領域の移動局装置に対する干渉を軽減または抑圧する方法、到達する信号電力レベルを補足する方法が検討されている。例えば、そのような方式として、ＣｏＭＰ(Cooperative Multipoint)伝送方式などが検討されている（非特許文献２）。また、ＣｏＭＰ伝送方式として、セル間で同一または異なるデータを協調送信するＪｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（ジョイント処理）、Ｊｏｉｎｔ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（ジョイント送信）や、セル間で協調してスケジューリングや制御を行なうＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ／Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ（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。
Ericsson,R1-082468,3GPP TSG-RAN1 Meeting #53bis,Warsaw,Poland,June 30-July 4,2008 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Further Advancements for E-UTRA Physical Layer Aspects (Release 9)、 3GPP TR 36.814 V1.1.1 (2009-06)、2009年6月
基地局装置は、移動局装置から送信される下りリンクの品質情報に基づいて、移動局装置と基地局装置間の通信品質を推定し、協調通信を行なうか否かを判定することができる。
しかしながら、下りリンク信号を受信し、通信品質を推定している移動局装置は、協調通信もしくは送信周波数や帯域幅などのパラメータの変更を伴う再設定（Reconfiguration）を行なうか否かを判定できない。このため、移動局装置が下りリンク信号を受信できない場合でも、協調通信もしくは再設定を行なうか否かは、基地局装置が最終的に判断することになる。これにより、効率的な通信を行なうことができなかった。また、移動局装置において推定される通信品質値の中には基地局装置にフィードバックされない情報（例えば受信品質値）もあるため、基地局装置は、これらのフィードバックされない通信品質値に基づいて、協調通信を行なうか否かを判定することができない。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、移動局装置が下りリンク信号の通信品質が良くないと判断した場合に、移動局装置が協調通信もしくはパラメータの再設定を基地局装置に対して要求することのできる移動局装置、基地局装置、無線通信システム、通信方法および集積回路を提供することを目的とする。
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の移動局装置は、基地局装置および移動局装置で構成される無線通信システムに適用される移動局装置であって、前記基地局装置から送信された下りリンク信号を受信する移動局側受信部と、前記受信した下りリンク信号に基づいて、下りリンクの無線環境を示す推定値を算出し、前記推定値に基づいて、複数の基地局装置との間で通信を行なう協調通信または再度スケジューリングを行なう再設定のいずれか一方を行なうか否かを判定する協調通信設定部と、前記判定の結果に応じて、協調通信要求または再設定要求を前記基地局装置に対して通知する移動局側送信部と、を備えることを特徴とする。
このように、受信した下りリンク信号に基づいて、下りリンクの無線環境を示す推定値を算出し、推定値に基づいて、複数の基地局装置との間で通信を行なう協調通信または再度スケジューリングを行なう再設定のいずれか一方を行なうか否かを判定するので、基地局装置ではなく移動局装置の側で協調通信または再スケジューリングを要求することが可能となる。その結果、効率的な通信を行なうことが可能となる。
（２）また、本発明の移動局装置において、前記協調通信設定部は、前記受信した下りリンク信号に基づいて、受信品質を示す受信品質値および前記受信品質値の平均値を算出し、前記受信品質値の平均値または前記受信品質値の最低値が、下りリンクの同期誤りを判定する際に用いる複数の閾値のうち、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記受信品質値の平均値または前記受信品質値の最低値が、前記第２の閾値以下である場合は、前記再設定を行なうと判定することを特徴とする。
このように、受信品質値の平均値または受信品質値の最低値が、下りリンクの同期誤りを判定する際に用いる複数の閾値のうち、第１の閾値と、第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、協調通信を行なうと判定する一方、受信品質値の平均値または受信品質値の最低値が、第２の閾値以下である場合は、再設定を行なうと判定するので、移動局装置の側で協調通信または再スケジューリングを要求することが可能となる。その結果、効率的な通信を行なうことが可能となる。
（３）また、本発明の移動局装置において、前記協調通信設定部は、前記受信した下りリンク信号に基づいて、パスロス値を算出し、前記パスロス値が、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記パスロス値が、前記第１の閾値以上である場合は、前記再設定を行なうと判定することを特徴とする。
このように、パスロス値が、第１の閾値と、第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、協調通信を行なうと判定する一方、パスロス値が、第１の閾値以上である場合は、再設定を行なうと判定するので、移動局装置の側で協調通信または再スケジューリングを要求することが可能となる。その結果、効率的な通信を行なうことが可能となる。
（４）また、本発明の移動局装置において、前記協調通信設定部は、前記受信した下りリンク信号に基づいて、下りリンクの伝搬路推定値を算出し、前記伝搬路推定値が、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記伝搬路推定値が、前記第２の閾値以下である場合は、前記再設定を行なうと判定することを特徴とする。
このように、伝搬路推定値が、第１の閾値と、第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、協調通信を行なうと判定する一方、伝搬路推定値が、前記第２の閾値以下である場合は、前記再設定を行なうと判定するので、移動局装置の側で協調通信または再スケジューリングを要求することが可能となる。その結果、効率的な通信を行なうことが可能となる。
（５）また、本発明の基地局装置は、基地局装置および移動局装置で構成される無線通信システムに適用される基地局装置であって、前記移動局装置に対して下りリンク信号を送信する基地局側送信部と、前記移動局装置から、複数の基地局装置と移動局装置とが通信を行なう協調通信要求または再度スケジューリングを行なう再設定要求の通知を受信する基地局側受信部と、前記協調通信要求を受信した時は、少なくとも一つの隣接する基地局装置に前記移動局装置に対する協調通信の実行を設定する協調通信制御部と、前記再設定要求を受信した時は、前記移動局装置に対して再度スケジューリングを行なうスケジューリング部と、を備えることを特徴とする。
このように、基地局装置が、移動局装置から、協調通信要求を受信した時は、少なくとも一つの隣接する基地局装置に移動局装置に対する協調通信の実行を設定する一方、移動局装置から、再設定要求を受信した時は、移動局装置に対して再度スケジューリングを行なうので、移動局装置の側で協調通信または再スケジューリングを要求することが可能となる。その結果、効率的な通信を行なうことが可能となる。
（６）また、本発明の基地局装置において、前記基地局側送信部は、前記移動局装置から通知された協調通信要求に基づいて、複数の基地局装置と移動局装置とが通信を行なう協調通信を実行する協調通信モードが設定された場合、前記移動局装置に対して協調通信設定完了を通知する一方、前記移動局装置から通知された再設定要求に基づいて、再度スケジューリングが行なわれた場合、前記移動局装置に対して再設定完了を通知することを特徴とする。
このように、移動局装置から通知された協調通信要求に基づいて、複数の基地局装置と移動局装置とが通信を行なう協調通信を実行する協調通信モードが設定された場合、移動局装置に対して協調通信設定完了を通知する一方、移動局装置から通知された再設定要求に基づいて、再度スケジューリングが行なわれた場合、移動局装置に対して再設定完了を通知するので、移動局装置は、協調通信または再設定が行なわれることを把握することが可能となる。その結果、移動局装置の側で協調通信または再スケジューリングを要求することが可能となり、効率的な通信を行なうことが可能となる。
（７）また、本発明の基地局装置において、前記協調通信制御部は、前記協調通信要求を受信し、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、前記移動局装置に対して再度スケジューリングを行ない、変更したパラメータを含む設定情報と共に、再設定完了を通知することを特徴とする。
このように、協調通信要求を受信し、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、移動局装置に対して再度スケジューリングを行ない、変更したパラメータを含む設定情報と共に、再設定完了を通知するので、再設定が行なわれたことを把握することが可能となる。
（８）また、本発明の基地局装置において、前記協調通信制御部は、前記協調通信を受信し、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、前記移動局装置に対して再接続処理を実行することを特徴とする。
このように、協調通信を受信し、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、前記移動局装置に対して再接続処理を実行するので、再び移動局装置と基地局装置との接続を確立させることが可能となる。
（９）また、本発明の基地局装置において、前記基地局側送信部は、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、協調通信の実行ができない旨を前記移動局装置へ通知することを特徴とする。
このように、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、協調通信の実行ができない旨を移動局装置へ通知するので、移動局装置は、協調通信を実行することができない旨を把握することが可能となる。
（１０）また、本発明の無線通信システムは、上記（１）から（４）のいずれかに記載の移動局装置と、上記（５）から（９）のいずれかに記載の基地局装置と、から構成されることを特徴とする。
この構成により、受信した下りリンク信号に基づいて、下りリンクの無線環境を示す推定値を算出し、推定値に基づいて、複数の基地局装置との間で通信を行なう協調通信または再度スケジューリングを行なう再設定のいずれか一方を行なうか否かを判定するので、基地局装置ではなく移動局装置の側で協調通信または再スケジューリングを要求することが可能となる。その結果、効率的な通信を行なうことが可能となる。
（１１）また、本発明の通信方法は、基地局装置および移動局装置で構成される無線通信システムの通信方法であって、前記移動局装置において、前記基地局装置から送信された下りリンク信号を受信するステップと、前記受信した下りリンク信号に基づいて、受信品質を示す受信品質値および前記受信品質値の平均値を算出し、前記受信品質値の平均値または前記受信品質値の最低値が、下りリンクの同期誤りを判定する際に用いる複数の閾値のうち、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記受信品質値の平均値または前記受信品質値の最低値が、前記第２の閾値以下である場合は、前記再設定を行なうと判定するステップと、前記判定の結果に応じて、協調通信要求または再設定要求を前記基地局装置に対して通知するステップと、前記基地局装置において、前記移動局装置に対して下りリンク信号を送信するステップと、前記移動局装置から、複数の基地局装置と移動局装置とが通信を行なう協調通信要求または再度スケジューリングを行なう再設定要求の通知を受信する基地局側受信部と、前記協調通信要求を受信した時は、少なくとも一つの隣接する基地局装置に前記移動局装置に対する協調通信の実行を設定するステップと、前記再設定要求を受信した時は、前記移動局装置に対して再度スケジューリングを行なうステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
このように、受信品質値の平均値または受信品質値の最低値が、下りリンクの同期誤りを判定する際に用いる複数の閾値のうち、第１の閾値と、第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、協調通信を行なうと判定する一方、受信品質値の平均値または受信品質値の最低値が、第２の閾値以下である場合は、再設定を行なうと判定するので、移動局装置の側で協調通信または再スケジューリングを要求することが可能となる。その結果、効率的な通信を行なうことが可能となる。
（１２）また、本発明の通信方法は、基地局装置および移動局装置で構成される無線通信システムの通信方法であって、前記移動局装置において、前記基地局装置から送信された下りリンク信号を受信するステップと、前記受信した下りリンク信号に基づいて、パスロス値を算出し、前記パスロス値が、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記パスロス値が、前記第１の閾値以上である場合は、前記再設定を行なうと判定するステップと、前記判定の結果に応じて、協調通信要求または再設定要求を前記基地局装置に対して通知するステップと、前記基地局装置において、前記移動局装置に対して下りリンク信号を送信するステップと、前記移動局装置から、複数の基地局装置と移動局装置とが通信を行なう協調通信要求または再度スケジューリングを行なう再設定要求の通知を受信する基地局側受信部と、前記協調通信要求を受信した時は、少なくとも一つの隣接する基地局装置に前記移動局装置に対する協調通信の実行を設定するステップと、前記再設定要求を受信した時は、前記移動局装置に対して再度スケジューリングを行なうステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
このように、パスロス値が、第１の閾値と、第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、協調通信を行なうと判定する一方、パスロス値が、第１の閾値以上である場合は、再設定を行なうと判定するので、移動局装置の側で協調通信または再スケジューリングを要求することが可能となる。その結果、効率的な通信を行なうことが可能となる。
（１３）また、本発明の通信方法は、基地局装置および移動局装置で構成される無線通信システムの通信方法であって、前記移動局装置において、前記基地局装置から送信された下りリンク信号を受信するステップと、前記受信した下りリンク信号に基づいて、下りリンクの伝搬路推定値を算出し、前記伝搬路推定値が、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記伝搬路推定値が、前記第２の閾値以下である場合は、前記再設定を行なうと判定するステップと、前記判定の結果に応じて、協調通信要求または再設定要求を前記基地局装置に対して通知するステップと、前記基地局装置において、前記移動局装置に対して下りリンク信号を送信するステップと、前記移動局装置から、複数の基地局装置と移動局装置とが通信を行なう協調通信要求または再度スケジューリングを行なう再設定要求の通知を受信する基地局側受信部と、前記協調通信要求を受信した時は、少なくとも一つの隣接する基地局装置に前記移動局装置に対する協調通信の実行を設定するステップと、前記再設定要求を受信した時は、前記移動局装置に対して再度スケジューリングを行なうステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
このように、伝搬路推定値が、第１の閾値と、第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、協調通信を行なうと判定する一方、伝搬路推定値が、前記第２の閾値以下である場合は、前記再設定を行なうと判定するので、移動局装置の側で協調通信または再スケジューリングを要求することが可能となる。その結果、効率的な通信を行なうことが可能となる。
（１４）また、本発明の通信方法は、前記基地局装置において、前記移動局装置から通知された協調通信要求に基づいて、複数の基地局装置と移動局装置とが通信を行なう協調通信を実行する協調通信モードが設定された場合、前記移動局装置に対して協調通信設定完了を通知するステップと、前記移動局装置から通知された再設定要求に基づいて、再度スケジューリングが行なわれた場合、前記移動局装置に対して再設定完了を通知するステップと、を更に含むことを特徴とする。
このように、移動局装置から通知された協調通信要求に基づいて、複数の基地局装置と移動局装置とが通信を行なう協調通信を実行する協調通信モードが設定された場合、移動局装置に対して協調通信設定完了を通知する一方、移動局装置から通知された再設定要求に基づいて、再度スケジューリングが行なわれた場合、移動局装置に対して再設定完了を通知するので、移動局装置は、協調通信または再設定が行なわれることを把握することが可能となる。その結果、移動局装置の側で協調通信または再スケジューリングを要求することが可能となり、効率的な通信を行なうことが可能となる。
（１５）また、本発明の通信方法は、前記基地局装置において、前記協調通信要求を受信し、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、前記移動局装置に対して再度スケジューリングを行なうステップと、変更したパラメータを含む設定情報と共に、再設定完了を通知するステップと、を更に含むことを特徴とする。
このように、協調通信要求を受信し、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、移動局装置に対して再度スケジューリングを行ない、変更したパラメータを含む設定情報と共に、再設定完了を通知するので、再設定が行なわれたことを把握することが可能となる。
（１６）また、本発明の通信方法は、前記基地局装置において、前記協調通信を受信し、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、前記移動局装置に対して再接続処理を実行するステップを更に含むことを特徴とする。
このように、協調通信を受信し、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、前記移動局装置に対して再接続処理を実行するので、再び移動局装置と基地局装置との接続を確立させることが可能となる。
（１７）また、本発明の通信方法は、前記基地局装置において、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、協調通信の実行ができない旨を前記移動局装置へ通知するステップを更に含むことを特徴とする。
このように、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、協調通信の実行ができない旨を移動局装置へ通知するので、移動局装置は、協調通信を実行することができない旨を把握することが可能となる。
（１８）また、本発明の集積回路は、移動局装置に実装されることにより、前記移動局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、基地局装置から送信された下りリンク信号を受信する機能と、前記受信した下りリンク信号に基づいて、受信品質を示す受信品質値および前記受信品質値の平均値を算出し、前記受信品質値の平均値または前記受信品質値の最低値が、下りリンクの同期誤りを判定する際に用いる複数の閾値のうち、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記受信品質値の平均値または前記受信品質値の最低値が、前記第２の閾値以下である場合は、前記再設定を行なうと判定する機能と、前記判定の結果に応じて、協調通信要求または再設定要求を前記基地局装置に対して通知する機能と、を含む一連の機能を、前記移動局装置に発揮させることを特徴とする。
このように、受信品質値の平均値または受信品質値の最低値が、下りリンクの同期誤りを判定する際に用いる複数の閾値のうち、第１の閾値と、第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、協調通信を行なうと判定する一方、受信品質値の平均値または受信品質値の最低値が、第２の閾値以下である場合は、再設定を行なうと判定するので、移動局装置の側で協調通信または再スケジューリングを要求することが可能となる。その結果、効率的な通信を行なうことが可能となる。
（１９）また、本発明の集積回路は、移動局装置に実装されることにより、前記移動局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、基地局装置から送信された下りリンク信号を受信する機能と、前記受信した下りリンク信号に基づいて、パスロス値を算出し、前記パスロス値が、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記パスロス値が、前記第１の閾値以上である場合は、前記再設定を行なうと判定する機能と、前記判定の結果に応じて、協調通信要求または再設定要求を前記基地局装置に対して通知する機能と、を含む一連の機能を、前記移動局装置に発揮させることを特徴とする。
このように、パスロス値が、第１の閾値と、第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、協調通信を行なうと判定する一方、パスロス値が、第１の閾値以上である場合は、再設定を行なうと判定するので、移動局装置の側で協調通信または再スケジューリングを要求することが可能となる。その結果、効率的な通信を行なうことが可能となる。
（２０）また、本発明の集積回路は、移動局装置に実装されることにより、前記移動局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、基地局装置から送信された下りリンク信号を受信する機能と、前記受信した下りリンク信号に基づいて、下りリンクの伝搬路推定値を算出し、前記伝搬路推定値が、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記伝搬路推定値が、前記第２の閾値以下である場合は、前記再設定を行なうと判定する機能と、前記判定の結果に応じて、協調通信要求または再設定要求を前記基地局装置に対して通知する機能と、を含む一連の機能を、前記移動局装置に発揮させることを特徴とする。
このように、伝搬路推定値が、第１の閾値と、第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、協調通信を行なうと判定する一方、伝搬路推定値が、前記第２の閾値以下である場合は、前記再設定を行なうと判定するので、移動局装置の側で協調通信または再スケジューリングを要求することが可能となる。その結果、効率的な通信を行なうことが可能となる。
（２１）また、本発明の集積回路は、基地局装置に実装されることにより、前記基地局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、前記移動局装置に対して下りリンク信号を送信する機能と、前記移動局装置から、複数の基地局装置と移動局装置とが通信を行なう協調通信要求または再度スケジューリングを行なう再設定要求の通知を受信する機能と、前記協調通信要求を受信した時は、少なくとも一つの隣接する基地局装置に前記移動局装置に対する協調通信の実行を設定する機能と、前記再設定要求を受信した時は、前記移動局装置に対して再度スケジューリングを行なう機能と、を含む一連の機能を、前記基地局装置に発揮させることを特徴とする。
このように、基地局装置が、移動局装置から、協調通信要求を受信した時は、少なくとも一つの隣接する基地局装置に移動局装置に対する協調通信の実行を設定する一方、移動局装置から、再設定要求を受信した時は、移動局装置に対して再度スケジューリングを行なうので、移動局装置の側で協調通信または再スケジューリングを要求することが可能となる。その結果、効率的な通信を行なうことが可能となる。
本発明によれば、移動局装置は下りリンク信号の通信品質から協調通信あるいは送信周波数などのパラメータの変更を伴う再設定が必要であるか否かを判定することができ、これにより、効率的な通信が可能となる。
本発明の基地局装置の概略機能構成を示すブロック図である。 本発明の移動局装置の概略機能構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動局装置の協調通信要求の処理手順を示したフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る移動局装置の協調通信要求の処理手順を示したフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る移動局装置の協調通信要求の処理手順を示したフローチャートである。 本発明の第１から第３の実施形態に係る移動局装置と基地局装置から構成される無線通信システムの協調通信要求の処理手順を示したシーケンスチャートである。 本発明の第１から第３の実施形態に係る移動局装置と基地局装置から構成される無線通信システムの再設定要求の処理手順を示したシーケンスチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る協調通信要求条件および再設定要求条件の概略を示した図である。 本発明の第２の実施形態に係る協調通信要求条件および再設定要求条件の概略を示した図である。 本発明の第３の実施形態に係る協調通信要求条件および再設定要求条件の概略を示した図である。 ＥＵＴＲＡにおける移動局装置の物理層の無線リンク障害（Radio Link Failure;RLF）の通知方法を示した図である。 ＥＵＴＲＡにおける移動局装置の物理層の無線リンク障害検出方法を示したフローチャートである。
各実施形態の具体的な説明に入る前に、本発明に用いられる通信技術の概要について簡単に説明する。
（１）物理チャネル
ＥＵＴＲＡおよびＡｄｖａｎｃｅｄ ＥＵＴＲＡで使用される物理チャネルには、物理報知チャネル、下りリンクデータチャネル、下りリンク制御チャネル、下りリンク参照信号、上りリンクデータチャネル、上りリンク制御チャネル、ランダムアクセスチャネル、上りリンク参照信号などが含まれる。ＥＵＴＲＡおよびＡｄｖａｎｃｅｄ ＥＵＴＲＡにおいて、物理チャネルの種類が今後追加されたり、または、チャネル構造が変更されたりする可能性もあるが、このような変更がなされた場合でも、後述する本発明の各実施形態を適用可能である。
物理報知チャネル（PBCH:Physical Broadcast Channel）は、セル内の移動局装置で共通に用いられる制御パラメータ（報知情報）を通知する目的で送信される。物理報知情報チャネルで通知されない報知情報は、物理下りリンク制御チャネルで無線リソースが通知され、物理下りリンクデータチャネルを用いて送信される。また、報知情報として、セル個別のＩＤ（Identity）を示すセルグローバルＩＤなどが通知される。物理下りリンク制御チャネル（PDCCH:Physical Downlink Control Channel）は、基地局装置から移動局装置へ送信される下りリンクチャネルであり、複数の移動局装置に対して共通に使用される。基地局装置は、送信タイミング情報やスケジューリング情報（上りリンク／下りリンクリソース割り当て情報）の送信に下りリンク制御チャネルを用いる。物理下りリンクデータチャネル（PDSCH:Physical Downlink Shared Channel）は、下りリンクデータまたはページング情報を送信するために使用されるチャネルである。
下りリンク参照信号（DL-RS:Downlink Reference Signal、またはCell-specific Reference Signal）は、基地局装置から移動局装置へ下りリンクチャネルを利用して送信される。移動局装置は下りリンク参照信号を測定することで下りリンクの受信品質を判定する。受信品質は、品質情報指標であるＣＱＩ（Channel Quality Indicator：チャネル品質指標）として物理上りリンク制御チャネル（PUCCH:Physical Uplink Control Channel）を用いて基地局装置へ通知される。基地局装置は移動局装置から通知されたＣＱＩに基づいて、移動局装置に対する下りリンク通信のスケジューリングを行なう。なお、受信品質としては、ＳＩＲ（Signal-to-Interference Ratio：信号対干渉電力比）、ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise Ratio：信号対干渉雑音電力比）、ＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio：信号対雑音電力比）、ＣＩＲ（Carrier-to-Interference Ratio：搬送波対干渉電力比）、ＢＬＥＲ（Block Error Rate：ブロック誤り率）、パスロスなどを使用することができる。
物理上りリンクデータチャネル（PUSCH:Physical Uplink Shared Channel）は、主に上りリンクデータ（UL-SCH:Uplink Shared Channel）を送信するために使用されるチャネルである。基地局装置が、移動局装置をスケジューリングした場合には、チャネル状態情報（下りリンクのチャネル品質指標CQI、プレコーディングマトリックス指標（PMI:Precoding Matrix Indicator）、ランク指標（RI:Rank Indicator）や下りリンク送信に対するハイブリッド自動再送要求（HARQ:Hybrid Automatic Repeat reQuest）の肯定応答（ACK:Acknowledgement）／否定応答（NACK:Negative Acknowledgement）も物理上りリンクデータチャネル（PUSCH）を使用して送信される。ここで、上りリンクデータ（UL-SCH）とは、例えば、ユーザデータの送信を示しており、ＵＬ−ＳＣＨは、トランスポートチャネルである。ＵＬ−ＳＣＨでは、ＨＡＲＱ、動的適応無線リンク制御がサポートされ、また、ビームフォーミングが利用可能である。ＵＬ−ＳＣＨは、動的なリソース割り当て、および、準静的なリソース割り当てがサポートされる。
物理上りリンク制御チャネル（PUCCH:Physical Uplink Control Channel）は、制御データを送信するために使用されるチャネルである。ここで制御データとは、例えば、移動局装置から基地局装置へ送信（フィードバック）されるチャネル状態情報（CQI、PMI、RI）、移動局装置が、上りリンクデータを送信するためのリソースの割り当てを要求する（UL-SCHでの送信を要求する）スケジューリング要求（SR:Scheduling Request）、下りリンク送信に対するＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫなどが含まれる。物理ランダムアクセスチャネル（PRACH:Physical Random Access Channel）は、ランダムアクセスプリアンブルを送信するために使用される物理チャネルであり、ガードタイムを持つ。ＰＲＡＣＨは、移動局装置が基地局装置と同期をとることを最大の目的とし、その他に、初期アクセス、ハンドオーバ、再接続要求、およびスケジューリング要求に用いられる。
上りリンク参照信号（UL-RS:Uplink Reference Signal）は、移動局装置から基地局装置へ送信される。ＵＬ−ＲＳには、サウンディング参照信号（SRS:Sounding Reference Signal）とデモジュレーション参照信号（DM-RS:Demodulation Reference Signal）とがある。チャネル測定用の参照信号であるサウンディング参照信号は、基地局装置が測定することで、移動局装置の上りリンク無線送信信号の受信品質の判断をし、受信品質に基づく上りリンクのスケジューリングや、上りリンクタイミング同期の調整に用いられる参照信号である。また、デモジュレーション参照信号は、上りリンクデータチャネルと共に送信され、上りリンクデータチャネルの信号の振幅、位相や周波数の変動量を計算し、上りリンクデータチャネルを利用して送信された信号を復調するための参照信号としても使用される。ＳＲＳのためのチャネルの帯域幅は、基地局装置の帯域幅に応じて決定される。また、ＳＲＳには、時間軸方向に対して周波数ホッピングが適用される。この周波数ホッピングを用いることで、周波数ダイバーシティ効果と干渉の平均化効果が得られる。
（２）各層のインタフェースプロトコル
移動局装置とネットワークとの間の無線インタフェースプロトコルの各層は、開放型システム相互間連結（OSI：Open System Interconnection）の参照モデルに基づいてＬ１（第１層）、Ｌ２（第２層）、Ｌ３（第３層）に分類される。第１層に属する物理層は、物理チャネルを使用して上位層に情報伝達サービスを提供する。また、トランスポートチャネル（伝送チャネルとも呼ばれる）を通して第２層の媒体アクセス制御（MAC：Medium Access Control）層に連結される。そして、データはトランスポートチャネルを通して、ＭＡＣ層と物理層の間で伝達される。
第２層に属するＭＡＣ層は、論理チャネルを通して無線リンク制御（RLC：Radio Link Control）層に、論理チャネルとトランスポートチャネル間のリソース割り当てなどのサービスを提供する。ＲＬＣ層は、信頼性のあるデータ送信を支援する。ＲＬＣ層の機能は、ＭＡＣ層内の機能ブロックによって具現されることもあるため、ＲＬＣ層が存在しない場合もある。また、第２層には、ＭＡＣ層とＲＬＣ層の他に、パケットデータ収束プロトコル（PDCP：Packet Data Convergence Protocol）層とがある。ＰＤＣＰ層は、パケットデータに付加されたヘッダ情報を圧縮して無線リンクで効率的に伝送できるようにしたり、パケットの順序管理を行なってデータ欠落を防いだりする。
第３層に属する無線リソース制御（RRC：Radio Resource Control）層は、無線ベアラの設定、再設定、および解除に関連してトランスポートチャネルおよび物理チャネルを制御する。ＲＲＣ層は、ネットワークから移動局装置に対するシステム情報や呼び出し情報の報知などを行ない、それらに必要な第１層や第２層の制御も行なう。また、移動局装置とネットワーク間の無線リソースの制御も行なう。
（３）移動局装置の物理層における無線リンク障害通知方法
図９は、ＥＵＴＲＡにおける移動局装置１の物理層の無線リンク障害（Radio Link Failure;RLF）の通知方法を示した図である。物理層においては、移動局装置１が基地局装置３と接続中であり、下りリンク信号を受信している時に無線リンク障害が通知される。物理層は、基地局装置３から送信された下りリンク信号の受信品質を監視している。物理層には、２つの受信品質閾値（下りリンク同期回復判定用閾値（Qin）と下りリンク同期誤り判定用閾値（Qout））が設定されている。
移動局装置１は、下りリンク信号の受信品質がＱｉｎ以上を測定すれば、基地局装置３と同期するのに十分な電力が送信されている（同期回復検出）と認識し、下りリンク信号の受信品質がＱｏｕｔ未満を測定すると基地局装置３と同期するのに不十分な電力が送信されている（同期誤り検出）と認識する。物理層は、同期回復または同期誤りを無線リソース制御層へ毎回通知する。同期誤り検出が所定の回数連続して通知された場合、無線リソース制御層は、同期保護タイマを起動し、同期保護タイマが満了時間に達するまでに同期回復が物理層から通知されなければ、無線リソース制御層は、物理層において無線リンク障害が発生したと判断する。物理層は、ＱｉｎとＱｏｕｔの間で受信品質が測定された場合は、同期回復／同期誤りを無線リソース制御層へ通知しない。
図１０は、ＥＵＴＲＡにおける移動局装置１の物理層の無線リンク障害検出方法を示したフローチャートである。移動局装置１の物理層は、基地局装置３から送信された下りリンク信号を受信した際に、下りリンク信号の同期誤りを検出したかどうかを判断する（ステップＳ１）。そして、下りリンク同期誤り判定用閾値（Qout）未満であれば（ステップＳ１：NO）、移動局装置１の物理層は、再び下りリンク信号の同期誤りを検出したかどうかを判断する（ステップＳ１）。下りリンク信号同期誤りを検出した場合（ステップＳ１：YES）、移動局装置１の物理層は、同期誤りカウンタを起動する（ステップＳ２）。移動局装置１の物理層は、下りリンク信号が同期誤り中かどうかを判断する（ステップＳ３）。
下りリンク信号が同期誤り中でない場合（ステップＳ３：NO）、移動局装置１の物理層は下りリンク信号が同期回復したかどうかを判断する（ステップＳ４）。下りリンク信号が同期回復していない場合（ステップＳ４：NO）、再び、移動局装置１の物理層は下りリンク信号が同期誤り中かどうかを判断する（ステップＳ３）。一方、下りリンク信号が同期回復している場合（ステップＳ４：YES）、移動局装置１の物理層は同期誤りカウンタを初期化し（ステップＳ５）、移動局装置１の物理層は再び下りリンク信号が同期誤りかどうかを判断する（ステップＳ１）。
移動局装置１の物理層は、下りリンク信号が同期誤り中である場合（ステップＳ３：YES）、同期誤り回数を計測する（ステップＳ６）。次に、移動局装置１の物理層は、同期誤り回数が閾値以上かどうかを判断する（ステップＳ７）。同期誤り回数が閾値以上でなければ（ステップＳ７：NO）、移動局装置１の物理層は、再び下りリンク信号が同期誤り中かどうかを判断する（ステップＳ３）。一方、同期誤り回数が閾値以上である場合（ステップＳ７：YES）、移動局装置１の物理層は、同期誤り回数が閾値に達したことをＲＲＣ層に通知する（ステップＳ８）。次に、移動局装置１の物理層は同期保護タイマを起動する（ステップＳ９）。移動局装置１の物理層は同期保護タイマが満了したかどうかを判断する（ステップＳ１０）。同期保護タイマが満了していない場合（ステップＳ１０：NO）、移動局装置１の物理層は、再度、同期保護タイマが満了しているかどうかを判断する（ステップＳ１０）。移動局装置１のＲＲＣ層は無線リンク障害（RLF）が検出されたと認識する（ステップＳ１１）。
以上の事項を考慮しつつ、以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、移動局装置１に割り当てられる要素周波数帯域は、下りリンク要素周波数帯域数と上りリンク要素周波数帯域数が同じであれば、下りリンクと上りリンクでそれぞれ対応しているが、下りリンク要素周波数帯域数と上りリンク要素周波数帯域数が異なる場合は、複数の下りリンク要素周波数帯域が１つの上りリンク要素周波数帯域に対応したり、複数の上りリンク要素周波数帯域が１つの下りリンク要素周波数帯域に対応したりする。また、下りリンク要素周波数帯域数と上りリンク要素周波数帯域数が同じであっても、下りリンク要素周波数帯域数と上りリンク要素周波数帯域数が異なる場合のように複数の下りリンク要素周波数帯域が１つの上りリンク要素周波数帯域に対応したり、複数の上りリンク要素周波数帯域が１つの下りリンク要素周波数帯域に対応したりする場合もある。以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について以下に説明する。第１の実施形態では、移動局装置１は、下りリンク信号から推定される受信品質値から協調通信を行なうか否かを判定する。受信品質値が所定の回数連続して下りリンク同期誤り判定用の閾値以下の値を検出した場合、ＥＵＴＲＡの移動局装置１は、無線リンク障害と認識し、再接続処理を行なう。そこで、移動局装置１は、下りリンク信号が同期誤り検出された場合に、基地局装置３に対して協調通信要求を通知し、基地局装置３が移動局装置１に対して協調通信を適用することで受信品質値を改善することができる。また、無線リンク障害による再接続処理を行なわないことで再接続処理や再スケジューリングに伴う処理手順の簡略化が可能となる。
さらに、所定の回数連続して検出された下りリンク同期誤り判定用の閾値以下の受信品質値の平均値が所定の値の範囲内（第１の閾値と第２の閾値の間（第１の閾値＞第２の閾値））にある場合は、移動局装置１は、基地局装置３に対して協調通信要求を通知し、基地局装置３はその要求を受けて移動局装置１に対して協調通信を設定する。移動局装置１は、協調通信を行なっても受信品質値が改善できないと判断した場合には、再設定要求を基地局装置３に対して通知し、基地局装置３は、再設定要求を受けて移動局装置１の設定情報を変更し、再スケジューリングを行なうことができる。なお、協調通信要求の判定に使用する受信品質値は、所定の回数連続して検出された下りリンク同期誤り判定用の閾値以下の受信品質値の平均値だけでなく、所定の回数連続して検出された下りリンク同期誤り判定用の閾値以下の受信品質値の最低値や最高値を使用して判定しても良い。
図１は、本発明の基地局装置３の概略機能構成を示すブロック図である。基地局装置３は、送信部１０１（基地局側送信部）と、受信部１０３（基地局側受信部）と、スケジューリング部１０５と、上位層（無線リソース制御部）１０７と、アンテナ１０９とを含んでいる。送信部１０１は、データ制御部１０１１と、変調部１０１３と、無線送信部１０１５とを含んでいる。また、受信部１０３は、無線受信部１０３１と、復調部１０３３と、データ抽出部１０３５とを含んでいる。データ制御部１０１１は、ユーザデータと制御データとを入力し、スケジューリング部１０５からの指示により、制御データをＰＤＣＣＨに配置し、各移動局装置１に対する送信データや制御データをＰＤＳＣＨに配置する。変調部１０１３は、データ変調、入力信号の直列／並列変換、ＩＦＦＴ、ＣＰ挿入、フィルタリングなどの信号処理を行ない、送信信号を生成する。無線送信部１０１５は、変調されたデータを無線周波数にアップコンバードした後に、アンテナ１０９を介して、移動局装置１に送信する。
無線受信部１０３１は、移動局装置１からの上りリンクの信号を受信し、ベースバンド信号にダウンコンバートして、受信データを復調部１０３３に出力する。復調部１０３３は、受信データを復調する。データ抽出部１０３５は、受信データの正誤を確認し、確認結果をスケジューリング部１０５に通知する。データ抽出部１０３５は、受信データが正しい場合、受信データをユーザデータと制御データに分離する。データ抽出部１０３５は、制御データの中で下りリンクのチャネル品質指示情報、下りリンクデータの成／否（ACK/NACK）などの第２層の制御データはスケジューリング部１０５に出力し、その他の第３層等の制御データとユーザデータは上位層に出力する。データ抽出部１０３５は、受信データが誤りの場合、再送データと合成するために保存しておき、再送データを受信した時に合成処理を行なう。
スケジューリング部１０５は、ユーザデータや制御データをＰＤＳＣＨやＰＤＣＣＨに配置するためのスケジューリングを行なう。また、スケジューリング部１０５は、協調通信制御部１０５１を有し、移動局装置１より通知された協調通信要求を受信すると、協調通信モードへと移行し、再設定要求を受信した場合には移動局装置１の再スケジューリングを行なう。
上位層（無線リソース制御部）１０７は、媒体アクセス制御（MAC：Medium Access Control）層、無線リンク制御（RLC：Radio Link Control）層、パケットデータ収束プロトコル（PDCP：Packet Data Convergence Protocol）層、無線リソース制御（RRC：Radio Resource Control）層の処理を行なう。上位層は、下位層の処理部を統合して制御するため、上位層と、スケジューリング部１０５、アンテナ１０９、送信部１０１、受信部１０３との間のインターフェースが存在する（ただし、図示しない）。隣接基地局装置（セル／セクタ）の機器の機能構成は、基地局装置３において示したものと同様であるので、ここではその説明を省略する。
図２は、本発明の移動局装置１の概略機能構成を示すブロック図である。移動局装置１は、送信部２０１（移動局側送信部）と、受信部２０３（移動局側受信部）と、スケジューリング部２０５と、上位層（無線リソース制御部）２０７と、アンテナ２０９とを含んでいる。送信部２０１は、データ制御部２０１１と、変調部２０１３と、無線送信部２０１５とを含んでいる。また、受信部２０３は、無線受信部２０３１と、復調部２０３３と、データ抽出部２０３５とを含んでいる。
ユーザデータと制御データは、上位層（無線リソース制御部）２０７からデータ制御部２０１１に入力される。データ制御部２０１１は、入力されたデータをスケジューリング部２０５からの指示により、ＰＵＳＣＨやＰＵＣＣＨに配置する。また、この時、上りリンク参照信号も配置される。変調部２０１３は、データ変調を行ない、離散フーリエ変換（Discrete Fourier Transform、以降DFTと称する）、サブキャリアマッピング、逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform、以降IFFTと称する）、ＣＰ（Cyclic Prefix）挿入、フィルタリングなどの信号処理を行ない、送信信号を生成する。そして、変調部２０１３は、変調された信号を無線送信部２０１５に出力する。無線送信部２０１５は、変調されたデータを無線周波数にアップコンバートした後に、アンテナ２０９を介して、基地局装置３に送信する。
無線受信部２０３１は、基地局装置３からの下りリンク信号を受信し、ベースバンド信号にダウンコンバートして、受信信号を復調部２０３３に出力する。復調部２０３３は、受信データを復調する。データ抽出部２０３５は、受信データをユーザデータと制御データに分離する。また、データ抽出部２０３５は、スケジューリング情報、ランダムアクセス応答メッセージや間欠受信制御に関する制御データやその他の第２層の制御データはスケジューリング部２０５に出力し、ユーザデータを上位層に出力する。
スケジューリング部２０５は、データ抽出部２０３５から入力された制御データを解析し、上りリンクのスケジューリング情報を生成し、そのスケジューリング情報を基に、ユーザデータや制御データをＰＵＳＣＨやＰＵＣＣＨに割り当てることをデータ制御部２０１１に指示する。また、スケジューリング部２０５は、協調通信設定部２０５１を有し、下りリンク信号から通信品質を測定し、通信品質が良くないと判断した場合は、基地局装置３に対して協調通信要求あるいは再設定要求を通知するようデータ制御部２０１１に指示することができる。
上位層（無線リソース制御部）２０７は、媒体アクセス制御（MAC：Medium Access Control）層、無線リンク制御（RLC：Radio Link Control）層、パケットデータ収束プロトコル（PDCP：Packet Data Convergence Protocol）層、無線リソース制御（RRC：Radio Resource Control）層の処理を行なう。上位層は、下位層の処理部を統合して制御するため、上位層と、スケジューリング部２０５、アンテナ２０９、送信部２０１、受信部２０３との間のインターフェースが存在する（ただし、図示しない）。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る移動局装置１の協調通信要求の処理手順を示したフローチャートである。移動局装置１は、基地局装置３から送信された下りリンク信号を受信する（ステップＳ１０１）。移動局装置１は、下りリンク信号から受信品質値を推定する（ステップＳ１０２）。移動局装置１は、推定した下りリンク信号の受信品質値が同期誤りであるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。移動局装置１は、下りリンク信号の受信品質値が同期誤りではない場合（ステップＳ１０３：NO）、下りリンク信号の受信品質値が同期回復であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。移動局装置１は、下りリンク信号の受信品質値が同期回復ではない場合（ステップＳ１０４：NO）、下りリンク信号を受信するため、ステップＳ１０１からやり直す。移動局装置１は、下りリンク信号の受信品質値が同期回復である場合（ステップＳ１０４：YES）、同期誤り検出回数をリセットし（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０１からやり直す。
移動局装置１は、受信品質値が同期誤り判定用閾値（第１の閾値）未満の場合（ステップＳ１０３：YES）、同期誤り検出回数を計測する（ステップＳ１０６）。移動局装置１は、同期誤り検出回数が所定の回数以上であるか否かを確認する（ステップＳ１０７）。移動局装置１は、同期誤り検出回数が所定の回数に達していない場合（ステップＳ１０７：NO）、下りリンク信号を受信するため、ステップＳ１０１からやり直す。移動局装置１は、同期誤り検出回数が所定の回数に達した場合（ステップＳ１０７：YES）、受信品質値の平均値を算出する（ステップＳ１０８）。移動局装置１は、受信品質値の平均値が第２の閾値以上であるか否かを確認する（ステップＳ１０９）。
移動局装置１は、受信品質値の平均値が第２の閾値以上である場合（ステップＳ１０９：YES）、基地局装置３に対して協調通信要求を通知する（ステップＳ１１０）。移動局装置１は、受信品質値の平均値が第２の閾値以上でない場合（ステップＳ１０９：NO）、基地局装置３に対して再設定要求を通知する（ステップＳ１１１）。ここで、同期誤り検出回数における所定の回数および受信品質値の第１の閾値、第２の閾値（第１の閾値＞第２の閾値）については予めシステムで一意に決定されていても良いし、報知情報として基地局装置３から移動局装置１に一斉に通知されても良いし、基地局装置３から個別の移動局装置１へ通知されても良い。
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態における機器の機能構成は、第１の実施形態において示したものと同様であるので、ここではその説明を省略する。第２の実施形態は、移動局装置１は、下りリンク信号から推定されるパスロス値から協調通信を行なうか否かを判定することができる。推定されたパスロス値が協調通信を行なうことで通信品質を良い状態に確保できると判断した場合、協調通信要求を基地局装置３に対して送信する。移動局装置１は、協調通信を行なっても通信品質が良くないと判断した場合、再設定要求を基地局装置３に対して送信する。
図４は、本発明の第２の実施形態に係る移動局装置１の協調通信要求の処理手順を示したフローチャートである。移動局装置１は、基地局装置３から送信された下りリンク信号を受信する（ステップＳ２０１）。移動局装置１は、下りリンク信号からパスロス値を推定する（ステップＳ２０２）。移動局装置１は、推定したパスロス値が第２の閾値以上であるか否かを確認する（ステップＳ２０３）。
移動局装置１は、パスロス値が第２の閾値以上でない場合（ステップＳ２０３：NO）、通信品質は高品質であると判断し、何もしない。パスロス値が第２の閾値以上である場合（ステップＳ２０３：YES）、移動局装置１は、パスロス値が第１の閾値未満であるか否かを確認する（ステップＳ２０４）。パスロス値が第１の閾値未満の場合（ステップＳ２０４：YES）、移動局装置１は、基地局装置３に対して協調通信要求を通知する（ステップＳ２０５）。パスロス値が第１の閾値以上の場合（ステップＳ２０４：NO）、移動局装置１は、基地局装置３に対して再設定要求を通知する（ステップＳ２０６）。ここで、パスロス値の第１の閾値、第２の閾値（第１の閾値＞第２の閾値）については予めシステムで一意に決定されていても良いし、報知情報として基地局装置３から移動局装置１に一斉に通知されても良いし、基地局装置３から個別の移動局装置１へ通知されても良い。
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態における機器の機能構成は、第１の実施形態において示したものと同様であるので、ここではその説明を省略する。第３の実施形態では、移動局装置１は、下りリンク信号から推定される伝搬路推定値から協調通信を行なうか否かを判定することができる。推定された伝搬路推定値が協調通信を行なうことで通信品質が良い状態に確保できると判断した場合、協調通信要求を基地局装置３に対して送信する。移動局装置１は、協調通信を行なっても通信品質を良い状態に確保できないと判断した場合、再設定要求を基地局装置３に対して送信する。移動局装置１は、要素周波数帯域の全帯域幅（ワイドバンド）だけでなく、要素周波数帯域の全帯域幅を複数に分割した帯域幅部分（サブバンド）毎に伝搬路状況の良し悪しを把握できるため、伝搬路推定値から協調通信を行なうか否かを判定することにより、割り当てられた要素周波数帯域の中で、協調通信による通信品質の改善の効果が大きい無線リソースをサブバンド単位で基地局装置３に通知すれば、基地局装置３はより効率的にスケジューリングを行なうことができる。
図５は、本発明の第３の実施形態に係る移動局装置１の協調通信要求の処理手順を示したフローチャートである。移動局装置１は、基地局装置３から送信された下りリンク信号を受信する（ステップＳ３０１）。移動局装置１は、下りリンク信号から伝搬路推定値を推定する（ステップＳ３０２）。移動局装置１は、推定した伝搬路推定値が第１の閾値未満であるか否かを確認する（ステップＳ３０３）。
伝搬路推定値が第１の閾値未満でない場合（ステップＳ３０３：NO）、移動局装置１は、通信品質は高品質であると判断し、何もしない（基地局装置３から通知されたスケジューリング通りに通信を行なう）。伝搬路推定値が第１の閾値未満の場合（ステップＳ３０３：YES）、移動局装置１は、伝搬路推定値が第２の閾値以上であるか否かを確認する（ステップＳ３０４）。伝搬路推定値が第２の閾値以上の場合（ステップＳ３０４：YES）、移動局装置１は、基地局装置３に対して協調通信要求を通知する（ステップＳ３０５）。伝搬路推定値が第２の閾値未満の場合（ステップＳ３０４：NO）、移動局装置１は、基地局装置３に対して再設定要求を通知する（ステップＳ３０６）。ここで、伝搬路推定値の第１の閾値、第２の閾値（第１の閾値＞第２の閾値）については予めシステムで一意に決定されていても良いし、報知情報として基地局装置３から移動局装置１に一斉に通知されても良いし、基地局装置３から個別の移動局装置１へ通知されても良い。
図６は、本発明の第１から第３の実施形態に係る移動局装置１と基地局装置３から構成される無線通信システムの協調通信要求の処理手順を示したシーケンスチャートである。基地局装置３は、移動局装置１に対して下りリンク信号を送信する（ステップＳ４０１）。移動局装置１は、下りリンク信号から通信品質を推定する（ステップＳ４０２）。推定した通信品質が協調通信要求条件（通信品質値が図８Ａ〜８Ｃの斜線部にある場合）を満たしたか否かを確認し、通信品質が協調通信要求条件を満たす場合（ステップＳ４０３）、移動局装置１は、基地局装置３に対して協調通信要求を通知する（ステップＳ４０４）。基地局装置３は、移動局装置１から通知された協調通信要求を受けて、移動局装置１に対する協調通信を設定する（ステップＳ４０５）。基地局装置３は、１つ以上の隣接基地局装置３０１（セル／セクタ）に対して協調通信要求を通知する（ステップＳ４０６）。
基地局装置３から通知された協調通信要求に基づいて、隣接基地局装置３０１は、移動局装置１に対する協調通信を行なうか否かを判定し、協調通信が可能な場合は、協調通信を設定し（ステップＳ４０７）、無線リソースに空きがないなど協調通信ができない場合は、協調通信設定不可を基地局装置３に対して通知する（ステップＳ４０８）。基地局装置３は、隣接基地局装置３０１から通知された情報を基に移動局装置１に対する協調通信設定を行なう（ステップＳ４０９）。基地局装置３は、協調通信を行なう場合は、協調通信設定完了を移動局装置１に対して通知する（ステップＳ４１０）。
もし協調通信要求を行なった全ての隣接基地局装置３０１から協調通信設定不可が基地局装置３に通知された場合、基地局装置３は、移動局装置１のパラメータの再設定（再スケジューリング）を行ない、パラメータを変更した設定情報とともに再設定完了を移動局装置１に対して通知することもできるし、無線リンク障害が検出されたとして再接続処理を行なうこともできる。また、基地局装置３から移動局装置１に協調通信設定不可が通知された場合、移動局装置１は、無線リンク障害が生じたと認識し、再接続処理を行なうこともできる。なお、協調通信設定不可は、協調通信設定完了の中に含めて基地局装置３に通知しても良い。
図７は、本発明の第１から第３の実施形態に係る移動局装置１と基地局装置３から構成される無線通信システムの再設定要求の処理手順を示したシーケンスチャートである。基地局装置３は、移動局装置１に対して下りリンク信号を送信する（ステップＳ５０１）。移動局装置１は、下りリンク信号から通信品質を推定する（ステップＳ５０２）。推定した通信品質が再設定要求条件（通信品質値が図８Ａ〜８Ｃのドット部にある場合）を満たしたか否かを確認し、通信品質が再設定要求条件を満たす場合（ステップＳ５０３）、移動局装置１は、基地局装置３に対して再設定要求を通知する（ステップＳ５０４）。基地局装置３は、再設定要求を受けて、移動局装置１の送信周波数などの設定情報の変更を伴う再設定（再スケジューリング）を行なう（ステップＳ５０５）。基地局装置３は、変更した移動局装置１の設定情報とともに再設定完了を移動局装置１に対して通知する（ステップＳ５０６）。
図８Ａは、本発明の第１の実施形態に係る協調通信要求条件および再設定要求条件の概略を示した図である。また、図８Ｂは、本発明の第２の実施形態に係る協調通信要求条件および再設定要求条件の概略を示した図である。また、図８Ｃは、本発明の第２の実施形態に係る協調通信要求条件および再設定要求条件の概略を示した図である。図８Ａ〜８Ｃに示した斜線部は、協調通信要求ゾーンを表している。下りリンク信号の各通信品質値が斜線部にある時、移動局装置１は、基地局装置３に対して協調通信要求を通知する。各通信品質値が再設定要求ゾーン（ドット部）にある時、移動局装置１は、基地局装置３に対して再設定要求を通知する。各通信品質値が高品質ゾーンにある時、移動局装置１は、協調通信や再設定を行なう必要がないほど通信品質が良いと判断し、基地局装置３で設定されたスケジューリング通りに通信を行なう。
なお、上述した実施形態における基地局装置３と移動局装置１の一部の機能をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上述した実施形態における移動局装置１および基地局装置３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。移動局装置１および基地局装置３の各機能ブロックは個別にチップ化しても良いし、一部、または全部を集積してチップ化しても良い。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を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
１ 移動局装置
３ 基地局装置
１０１ 送信部（基地局側送信部）
１０３ 受信部（基地局側受信部）
１０５ スケジューリング部
１０９ アンテナ
２０１ 送信部（移動局側送信部）
２０３ 受信部（移動局側受信部）
２０５ スケジューリング部
２０９ アンテナ
１０１１ データ制御部
１０１３ 変調部
１０１５ 無線送信部
１０３１ 無線受信部
１０３３ 復調部
１０３５ データ抽出部
１０５１ 協調通信制御部
２０１１ データ制御部
２０１３ 変調部
２０１５ 無線送信部
２０３１ 無線受信部
２０３３ 復調部
２０３５ データ抽出部
２０５１ 協調通信設定部

Claims (21)

  1. 基地局装置および移動局装置で構成される無線通信システムに適用される移動局装置であって、
    前記基地局装置から送信された下りリンク信号を受信する移動局側受信部と、
    前記受信した下りリンク信号に基づいて、下りリンクの無線環境を示す推定値を算出し、前記推定値に基づいて、複数の基地局装置との間で通信を行なう協調通信または再度スケジューリングを行なう再設定のいずれか一方を行なうか否かを判定する協調通信設定部と、
    前記判定の結果に応じて、協調通信要求または再設定要求を前記基地局装置に対して通知する移動局側送信部と、を備えることを特徴とする移動局装置。
  2. 前記協調通信設定部は、前記受信した下りリンク信号に基づいて、受信品質を示す受信品質値および前記受信品質値の平均値を算出し、前記受信品質値の平均値または前記受信品質値の最低値が、下りリンクの同期誤りを判定する際に用いる複数の閾値のうち、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記受信品質値の平均値または前記受信品質値の最低値が、前記第２の閾値以下である場合は、前記再設定を行なうと判定することを特徴とする請求項１記載の移動局装置。
  3. 前記協調通信設定部は、前記受信した下りリンク信号に基づいて、パスロス値を算出し、前記パスロス値が、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記パスロス値が、前記第１の閾値以上である場合は、前記再設定を行なうと判定することを特徴とする請求項１記載の移動局装置。
  4. 前記協調通信設定部は、前記受信した下りリンク信号に基づいて、下りリンクの伝搬路推定値を算出し、前記伝搬路推定値が、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記伝搬路推定値が、前記第２の閾値以下である場合は、前記再設定を行なうと判定することを特徴とする請求項１記載の移動局装置。
  5. 基地局装置および移動局装置で構成される無線通信システムに適用される基地局装置であって、
    前記移動局装置に対して下りリンク信号を送信する基地局側送信部と、
    前記移動局装置から、複数の基地局装置と移動局装置とが通信を行なう協調通信要求または再度スケジューリングを行なう再設定要求の通知を受信する基地局側受信部と、
    前記協調通信要求を受信した時は、少なくとも一つの隣接する基地局装置に前記移動局装置に対する協調通信の実行を設定する協調通信制御部と、
    前記再設定要求を受信した時は、前記移動局装置に対して再度スケジューリングを行なうスケジューリング部と、を備えることを特徴とする基地局装置。
  6. 前記基地局側送信部は、
    前記移動局装置から通知された協調通信要求に基づいて、複数の基地局装置と移動局装置とが通信を行なう協調通信を実行する協調通信モードが設定された場合、前記移動局装置に対して協調通信設定完了を通知する一方、
    前記移動局装置から通知された再設定要求に基づいて、再度スケジューリングが行なわれた場合、前記移動局装置に対して再設定完了を通知することを特徴とする請求項５記載の基地局装置。
  7. 前記協調通信制御部は、
    前記協調通信要求を受信し、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、前記移動局装置に対して再度スケジューリングを行ない、変更したパラメータを含む設定情報と共に、再設定完了を通知することを特徴とする請求項５または請求項６記載の基地局装置。
  8. 前記協調通信制御部は、
    前記協調通信を受信し、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、前記移動局装置に対して再接続処理を実行することを特徴とする請求項５または請求項６記載の基地局装置。
  9. 前記基地局側送信部は、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、協調通信の実行ができない旨を前記移動局装置へ通知することを特徴とする請求項８記載の基地局装置。
  10. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の移動局装置と、請求項５から請求項９のいずれかに記載の基地局装置と、から構成されることを特徴とする無線通信システム。
  11. 基地局装置および移動局装置で構成される無線通信システムの通信方法であって、
    前記移動局装置において、
    前記基地局装置から送信された下りリンク信号を受信するステップと、
    前記受信した下りリンク信号に基づいて、受信品質を示す受信品質値および前記受信品質値の平均値を算出し、前記受信品質値の平均値または前記受信品質値の最低値が、下りリンクの同期誤りを判定する際に用いる複数の閾値のうち、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記受信品質値の平均値または前記受信品質値の最低値が、前記第２の閾値以下である場合は、前記再設定を行なうと判定するステップと、
    前記判定の結果に応じて、協調通信要求または再設定要求を前記基地局装置に対して通知するステップと、
    前記基地局装置において、
    前記移動局装置に対して下りリンク信号を送信するステップと、
    前記移動局装置から、複数の基地局装置と移動局装置とが通信を行なう協調通信要求または再度スケジューリングを行なう再設定要求の通知を受信する基地局側受信部と、
    前記協調通信要求を受信した時は、少なくとも一つの隣接する基地局装置に前記移動局装置に対する協調通信の実行を設定するステップと、
    前記再設定要求を受信した時は、前記移動局装置に対して再度スケジューリングを行なうステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信方法。
  12. 基地局装置および移動局装置で構成される無線通信システムの通信方法であって、
    前記移動局装置において、
    前記基地局装置から送信された下りリンク信号を受信するステップと、
    前記受信した下りリンク信号に基づいて、パスロス値を算出し、前記パスロス値が、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記パスロス値が、前記第１の閾値以上である場合は、前記再設定を行なうと判定するステップと、
    前記判定の結果に応じて、協調通信要求または再設定要求を前記基地局装置に対して通知するステップと、
    前記基地局装置において、
    前記移動局装置に対して下りリンク信号を送信するステップと、
    前記移動局装置から、複数の基地局装置と移動局装置とが通信を行なう協調通信要求または再度スケジューリングを行なう再設定要求の通知を受信する基地局側受信部と、
    前記協調通信要求を受信した時は、少なくとも一つの隣接する基地局装置に前記移動局装置に対する協調通信の実行を設定するステップと、
    前記再設定要求を受信した時は、前記移動局装置に対して再度スケジューリングを行なうステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信方法。
  13. 基地局装置および移動局装置で構成される無線通信システムの通信方法であって、
    前記移動局装置において、
    前記基地局装置から送信された下りリンク信号を受信するステップと、
    前記受信した下りリンク信号に基づいて、下りリンクの伝搬路推定値を算出し、前記伝搬路推定値が、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記伝搬路推定値が、前記第２の閾値以下である場合は、前記再設定を行なうと判定するステップと、
    前記判定の結果に応じて、協調通信要求または再設定要求を前記基地局装置に対して通知するステップと、
    前記基地局装置において、
    前記移動局装置に対して下りリンク信号を送信するステップと、
    前記移動局装置から、複数の基地局装置と移動局装置とが通信を行なう協調通信要求または再度スケジューリングを行なう再設定要求の通知を受信する基地局側受信部と、
    前記協調通信要求を受信した時は、少なくとも一つの隣接する基地局装置に前記移動局装置に対する協調通信の実行を設定するステップと、
    前記再設定要求を受信した時は、前記移動局装置に対して再度スケジューリングを行なうステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信方法。
  14. 前記基地局装置において、
    前記移動局装置から通知された協調通信要求に基づいて、複数の基地局装置と移動局装置とが通信を行なう協調通信を実行する協調通信モードが設定された場合、前記移動局装置に対して協調通信設定完了を通知するステップと、
    前記移動局装置から通知された再設定要求に基づいて、再度スケジューリングが行なわれた場合、前記移動局装置に対して再設定完了を通知するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の通信方法。
  15. 前記基地局装置において、
    前記協調通信要求を受信し、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、前記移動局装置に対して再度スケジューリングを行なうステップと、
    変更したパラメータを含む設定情報と共に、再設定完了を通知するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の通信方法。
  16. 前記基地局装置において、
    前記協調通信を受信し、すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、前記移動局装置に対して再接続処理を実行するステップを更に含むことを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の通信方法。
  17. 前記基地局装置において、
    すべての隣接基地局装置から協調通信の実行が拒否された場合、協調通信の実行ができない旨を前記移動局装置へ通知するステップを更に含むことを特徴とする請求項１６記載の通信方法。
  18. 移動局装置に実装されることにより、前記移動局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、
    基地局装置から送信された下りリンク信号を受信する機能と、
    前記受信した下りリンク信号に基づいて、受信品質を示す受信品質値および前記受信品質値の平均値を算出し、前記受信品質値の平均値または前記受信品質値の最低値が、下りリンクの同期誤りを判定する際に用いる複数の閾値のうち、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記受信品質値の平均値または前記受信品質値の最低値が、前記第２の閾値以下である場合は、前記再設定を行なうと判定する機能と、
    前記判定の結果に応じて、協調通信要求または再設定要求を前記基地局装置に対して通知する機能と、を含む一連の機能を、前記移動局装置に発揮させることを特徴とする集積回路。
  19. 移動局装置に実装されることにより、前記移動局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、
    基地局装置から送信された下りリンク信号を受信する機能と、
    前記受信した下りリンク信号に基づいて、パスロス値を算出し、前記パスロス値が、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記パスロス値が、前記第１の閾値以上である場合は、前記再設定を行なうと判定する機能と、
    前記判定の結果に応じて、協調通信要求または再設定要求を前記基地局装置に対して通知する機能と、を含む一連の機能を、前記移動局装置に発揮させることを特徴とする集積回路。
  20. 移動局装置に実装されることにより、前記移動局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、
    基地局装置から送信された下りリンク信号を受信する機能と、
    前記受信した下りリンク信号に基づいて、下りリンクの伝搬路推定値を算出し、前記伝搬路推定値が、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値との間にある場合は、前記協調通信を行なうと判定する一方、前記伝搬路推定値が、前記第２の閾値以下である場合は、前記再設定を行なうと判定する機能と、
    前記判定の結果に応じて、協調通信要求または再設定要求を前記基地局装置に対して通知する機能と、を含む一連の機能を、前記移動局装置に発揮させることを特徴とする集積回路。
  21. 基地局装置に実装されることにより、前記基地局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、
    前記移動局装置に対して下りリンク信号を送信する機能と、
    前記移動局装置から、複数の基地局装置と移動局装置とが通信を行なう協調通信要求または再度スケジューリングを行なう再設定要求の通知を受信する機能と、
    前記協調通信要求を受信した時は、少なくとも一つの隣接する基地局装置に前記移動局装置に対する協調通信の実行を設定する機能と、
    前記再設定要求を受信した時は、前記移動局装置に対して再度スケジューリングを行なう機能と、を含む一連の機能を、前記基地局装置に発揮させることを特徴とする集積回路。
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