JP2012138753A - 基地局装置、端末装置、通信システムおよび通信方法 - Google Patents

基地局装置、端末装置、通信システムおよび通信方法 Download PDF

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Abstract

【課題】基地局が端末に対して適応制御することができる通信システムにおいて、プレコーディング処理を効率的にサポートすることができる基地局、端末、通信システムおよび通信方法を提供する。
【解決手段】第１の基地局装置および第２の基地局装置が協調して端末装置と通信を行う通信システムにおいて、前記第１の基地局装置は、第１の通信および第２の通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して前記端末装置がフィードバック情報として選択することを制限するためのコードブックサブセット制限情報を前記端末装置に通知し、前記端末装置は、前記コードブックサブセット制限情報を用いて、前記第１の通信を行うためのコードブックおよび前記第２の通信を行うためのコードブックをそれぞれ選択し、前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報および前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報を前記第１の基地局装置に通知する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、基地局装置、端末装置、通信システムおよび通信方法に関する。
３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）によるＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）やＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）によるＷｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）のような無線通信システムでは、基地局（セル、送信局、送信装置、ｅＮｏｄｅＢ）および端末（移動端末、受信局、移動局、受信装置、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ））に、複数の送受信アンテナをそれぞれ備え、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ Ｏｕｔｐｕｔ）技術により、高速なデータ伝送を実現することができる。
そのような無線通信システムでは、基地局および端末間で共に既知の信号で構成される伝送路状況測定用参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）、パイロット信号、既知信号）を用いることによって、基地局と端末との間の伝送路状況を測定し、その測定結果に基づいて、変調方式および符号化率（ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ））、空間多重数（レイヤー数、ランク数）、プレコーディング重み（プレコーディング行列、プレコーダ）などを適応的に制御することで、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、非特許文献１で記載された方法を用いることができる。
図２０は、シングルセル通信においてデータ伝送を行なう下りリンクを考えた場合の適応制御を行なう一例を示す概略図である。図２０に示すように、基地局２００１は、下りリンク（ダウンリンク、下り回線）２００３を通じて、伝送路状況測定用参照信号を送信（報知）する。端末２００２は、受信した基地局２００１における伝送路状況測定用参照信号に基づいて、下りリンク２００３の伝送路状況を測定し、適応制御するための情報（フィードバック情報、レポート）を上りリンク（アップリンク、上り回線）２００４を通じて、基地局２００１に送信（フィードバック）する。
一方、無線通信システムにおいて、基地局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でセルエッジ領域にいる端末でも干渉を受けることなく通信を行うことができるが、周波数利用効率に関する課題があった。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（セル端）領域にいる端末に対する干渉の対策が必要となる。
そのような中で、マルチセル通信（協調通信）として、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、非特許文献２に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。
３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ； Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ； Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ （Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ （Ｒｅｌｅａｓｅ ８）、２０１０年９月、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３ Ｖ９．３．０ （２０１０−９） ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｆｕｒｔｈｅｒ Ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｅ−ＵＴＲＡ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ａｓｐｅｃｔｓ（Ｒｅｌｅａｓｅ ９），２０１０年３月、３ＧＰＰ ＴＲ ３６．８１４ Ｖ９．０．０ （２０１０−０３）
しかしながら、基地局が端末に対してシングルセル送信を行う場合と、マルチセル送信を行う場合では、好適なフィードバック情報が異なる。従来の通信方式では、シングルセル通信に好適な通信システムであるため、端末がマルチセル通信を行う際に、シングルセル通信に好適なフィードバック情報を用いると、効率的なデータ伝送が出来ないという課題がある。そのため、基地局および端末が、シングルセル通信およびマルチセル通信の両方をサポートする場合でも、伝送効率の向上を妨げる要因となっていた。また、シングルセル通信においても、より柔軟なプレコーディング処理を行う必要があり、伝送効率の向上を妨げる要因となっていた。
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、基地局が端末に対して適応制御することができる通信システムにおいて、プレコーディング処理を効率的にサポートすることができる基地局、端末、通信システムおよび通信方法を提供することにある。
（１）この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による基地局装置は、第１の基地局装置および第２の基地局装置が協調して端末装置と通信を行う通信システムにおける前記第１の基地局装置であって、第１の通信および第２の通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して前記端末装置がフィードバック情報として選択することを制限するためのコードブックサブセット制限情報を前記端末装置に通知することを特徴とする。
（２）また、本発明の一態様による基地局装置は上記の基地局装置であって、前記第１の通信を行うための前記コードブックサブセット制限情報および前記第２の通信を行うための前記コードブックサブセット制限情報をそれぞれ通知することを特徴とする。
（３）また、本発明の一態様による基地局装置は上記の基地局装置であって、前記第１の通信および前記第２の通信を行うための共用の前記コードブックサブセット制限情報を通知することを特徴とする。
（４）また、本発明の一態様による基地局装置は上記の基地局装置であって、前記端末装置が前記コードブックサブセット制限情報を用いて選択する前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報または前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報のいずれかをフィードバックすることを指定するための切換情報を前記端末装置に通知することを特徴とする。
（５）また、本発明の一態様による端末装置は、第１の基地局装置および第２の基地局装置が協調して端末装置と通信を行う通信システムにおける前記端末装置であって、前記第１の基地局装置が通知する、第１の通信および第２の通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して前記端末装置がフィードバック情報として選択することを制限するためのコードブックサブセット制限情報を用いて、前記第１の通信を行うためのコードブックおよび前記第２の通信を行うためのコードブックをそれぞれ選択し、前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報および前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報を前記第１の基地局装置に通知することを特徴とする。
（６）また、本発明の一態様による端末装置は上記の端末装置であって、前記第１の基地局装置が通知する、前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報または前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報のいずれかをフィードバックすることを指定するための切換情報を用いて、前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報または前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報のいずれかを前記第１の基地局装置に通知することを特徴とする。
（７）また、本発明の一態様による基地局装置は、端末装置と通信を行う基地局装置であって、通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して、前記端末装置がフィードバック情報を演算する際に伝送路状況に対する電力オフセット制御を行うためのコードブックサブセット電力オフセット情報を通知することを特徴とする。
（８）また、本発明の一態様による端末装置は、基地局装置と通信を行う端末装置であって、前記基地局装置が通知する、通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して、前記端末装置がフィードバック情報を演算する際に伝送路状況に対する電力オフセット制御を行うためのコードブックサブセット電力オフセット情報を用いて、前記通信を行うためのコードブックを選択し、前記通信を行うためのコードブックを示す情報を前記基地局装置に通知することを特徴とする。
（９）また、本発明の一態様による通信システムは、第１の基地局装置および第２の基地局装置が協調して端末装置と通信を行う通信システムであって、前記第１の基地局装置は、第１の通信および第２の通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して前記端末装置がフィードバック情報として選択することを制限するためのコードブックサブセット制限情報を前記端末装置に通知し、前記端末装置は、前記コードブックサブセット制限情報を用いて、前記第１の通信を行うためのコードブックおよび前記第２の通信を行うためのコードブックをそれぞれ選択し、前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報および前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報を前記第１の基地局装置に通知することを特徴とする。
（１０）また、本発明の一態様による通信システムは、第１の基地局装置および第２の基地局装置が協調して端末装置と通信を行う通信システムであって、前記第１の基地局装置は、第１の通信および第２の通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して前記端末装置がフィードバック情報として選択することを制限するためのコードブックサブセット制限情報と、前記端末装置が前記コードブックサブセット制限情報を用いて選択する前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報または前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報のいずれかをフィードバックすることを指定するための切換情報を前記端末装置に通知し、前記端末装置は、前記コードブックサブセット制限情報を用いて、前記第１の通信を行うためのコードブックおよび前記第２の通信を行うためのコードブックをそれぞれ選択し、前記切換情報を用いて、前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報または前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報のいずれかを前記第１の基地局装置に通知することを特徴とする。
（１１）また、本発明の一態様による通信システムは、基地局装置と端末装置が通信を行う通信システムであって、前記基地局装置は、通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して、前記端末装置がフィードバック情報を演算する際に伝送路状況に対する電力オフセット制御を行うためのコードブックサブセット電力オフセット情報を通知し、前記端末装置は、前記コードブックサブセット電力オフセット情報を用いて、前記通信を行うためのコードブックを選択し、前記通信を行うためのコードブックを示す情報を前記基地局装置に通知することを特徴とする。
（１２）また、本発明の一態様による通信方法は、第１の基地局装置および第２の基地局装置が協調して端末装置と通信を行う通信システムにおける前記第１の基地局装置の通信方法であって、第１の通信および第２の通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して前記端末装置がフィードバック情報として選択することを制限するためのコードブックサブセット制限情報を前記端末装置に通知するステップを有することを特徴とする。
（１３）また、本発明の一態様による通信方法は上記の通信方法であって、前記端末装置が前記コードブックサブセット制限情報を用いて選択する前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報または前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報のいずれかをフィードバックすることを指定するための切換情報を前記端末装置に通知するステップを有することを特徴とする。
（１４）また、本発明の一態様による通信方法は、第１の基地局装置および第２の基地局装置が協調して端末装置と通信を行う通信システムにおける前記端末装置の通信方法であって、前記第１の基地局装置が通知する、第１の通信および第２の通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して前記端末装置がフィードバック情報として選択することを制限するためのコードブックサブセット制限情報を用いて、前記第１の通信を行うためのコードブックおよび前記第２の通信を行うためのコードブックをそれぞれ選択するステップと、前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報および前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報を前記第１の基地局装置に通知するステップを有することを特徴とする。
（１５）また、本発明の一態様による通信方法は上記の通信方法であって、前記第１の基地局装置が通知する、前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報または前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報のいずれかをフィードバックすることを指定するための切換情報を用いて、前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報または前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報のいずれかを前記第１の基地局装置に通知するステップを有することを特徴とする。
（１６）また、本発明の一態様による通信方法は、端末装置と通信を行う基地局装置の通信方法であって、通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して、前記端末装置がフィードバック情報を演算する際に伝送路状況に対する電力オフセット制御を行うためのコードブックサブセット電力オフセット情報を通知するステップを有することを特徴とする。
（１７）また、本発明の一態様による通信方法は、基地局装置と通信を行う端末装置の通信方法であって、前記基地局装置が通知する、通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して、前記端末装置がフィードバック情報を演算する際に伝送路状況に対する電力オフセット制御を行うためのコードブックサブセット電力オフセット情報を用いて、前記通信を行うためのコードブックを選択するステップと、前記通信を行うためのコードブックを示す情報を前記基地局装置に通知するステップを有することを特徴とする。
この発明によれば、基地局が端末に対するプレコーディング処理を効率的にサポートすることができる。
本発明の第１の実施形態に係るマルチセル通信においてデータ伝送を行なう下りリンクを考えた場合の適応制御を行なう一例を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態に係るプライマリー基地局１０１の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係るセカンダリー基地局１０２の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る端末１０３の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係るフィードバック情報生成部４０４の構成を示す概略ブロック図である。 プライマリー基地局１０１がマッピングする第１の伝送路状況測定用参照信号、データ信号または制御情報信号、ミューティングしたリソースエレメントの一例を示す図である。 セカンダリー基地局１０２がマッピングする第２の伝送路状況測定用参照信号、データ信号または制御情報信号、ミューティングしたリソースエレメントの一例を示す図である。 アンテナポート数が２のときのコードブックサブセットの一例を示す図である。 アンテナポート数に対するコードブック数の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る制御情報の通知手順の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る制御情報の通知手順の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る制御情報の通知手順の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るフィードバック情報生成部４０４の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る制御情報の通知手順の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る制御情報の通知手順の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る測定サブフレーム識別情報の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る制御情報の通知手順の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係るコードブックサブセット電力オフセット情報の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係るフィードバック情報生成部４０４の構成を示す概略ブロック図である。 シングルセル通信においてデータ伝送を行なう下りリンクを考えた場合の適応制御を行なう一例を示す概略図である。
（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、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、プライマリー基地局（第１の基地局、第１の通信装置、サービング基地局、アンカー基地局、第１のコンポーネントキャリア）およびセカンダリー基地局（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、協調基地局、第２のコンポーネントキャリア）、端末（端末装置、移動端末、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）を備える。なお、セカンダリー基地局は複数であってもよい。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るマルチセル通信においてデータ伝送を行なう下りリンクを考えた場合の適応制御を行なう一例を示す概略図である。図１では、端末１０３がプライマリー基地局１０１とセカンダリー基地局１０２におけるそれぞれのセル端領域（境界領域）に位置しており、プライマリー基地局１０１およびセカンダリー基地局１０２からのマルチセル通信を行う。端末１０３は、プライマリー基地局１０１と端末１０３との間の下りリンク１０４を通じて送信されるプライマリー基地局１０１における伝送路状況測定用参照信号を受信する。また、端末１０３は、セカンダリー基地局１０２と端末１０３との間の下りリンク１０５を通じて送信されるセカンダリー基地局１０２における伝送路状況測定用参照信号を受信する。端末１０３は、プライマリー基地局１０１およびセカンダリー基地局１０２における伝送路状況測定用参照信号を用いることによって、下りリンク１０４および下りリンク１０５の伝送路状況を推定する。端末１０３は、推定した伝送路状況に基づいて、適応制御を行なうための情報（フィードバック情報）を生成する。端末１０３は、上りリンク１６０６を用いて、そのフィードバック情報をプライマリー基地局１０１に送信する。プライマリー基地局１０１は、フィードバック情報に基づいて、端末１０３に対するデータ信号の適応制御やスケジューリングを行い、光ファイバやリレー技術等を用いた回線（Ｘ２インターフェース）１０７を通じて、プライマリー基地局１０２とマルチセル通信するための制御情報を送信する。プライマリー基地局１０１およびセカンダリー基地局１０２は、下りリンク１０４および下りリンク１０５を用いて、協調して端末１０３に向けたデータ信号を送信する。
なお、プライマリー基地局１０１およびセカンダリー基地局１０２のマルチセル通信によりデータ信号が送信される場合でも、端末１０３は、セカンダリー基地局１０２が協調通信していることを認識しなくても、データ信号の受信処理を行うことができる。つまり、プライマリー基地局１０１は、端末１０３に対して、マルチセル通信を行なっている場合でも、シングルセル通信を行うときに用いる制御情報を用いることができる。具体的には、プライマリー基地局１０１およびセカンダリー基地局１０２が端末１０３に対して同一のデータ信号を送信する場合、端末１０３はプライマリー基地局から通知される制御情報をシングルセル通信の場合と同様の処理を行うことにより、特別な処理を行うことなく受信処理ができる。
図２は、本発明の第１の実施形態に係るプライマリー基地局１０１の構成を示す概略ブロック図である。ここでプライマリー基地局１０１は、端末１０３からのフィードバック情報を受信する基地局、端末１０３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り、端末１０３に対する協調通信を行う基地局の一つである。図２において、プライマリー基地局１０１は、送信信号生成部２０１、第１の伝送路状況測定用参照信号多重部２０２、送信部２０３、受信部２０４、フィードバック情報処理部２０５、上位レイヤー２０６を備えている。
受信部２０４には、端末１０３から送信されたフィードバック情報を含むデータ信号が上りリンク（例えばＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）など）１０６を通して受信される。
受信部２０４では、受信アンテナが受信した信号に対して、ＯＦＤＭ復調処理、復調処理、復号処理など、端末１０３が信号送信のために行った送信処理に対する受信処理を行い、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２０５に出力する。
なお、プライマリー基地局１０１と通信を行う端末１０３が複数存在する場合は、上りリンク１０６に対して、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、端末１０３のデータ信号を多重できる。また、プライマリー基地局１０１において、端末１０３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、プライマリー基地局１０１は、各端末１０３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）を指定し、端末１０３はその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とで、プライマリー基地局１０１は識別できる。また、それぞれのフィードバック情報には端末１０３毎に固有の識別情報などを付加することでも実現できる。
フィードバック情報処理部２０５では、入力されたフィードバック情報に基づいて、端末１０３へ送信するデータ信号に対する適応制御を行うための適応制御情報を生成する。プライマリー基地局１０１に対するフィードバック情報が含まれる場合、プライマリー基地局１０１における適応制御情報を生成し、送信信号生成部２０１に出力する。
送信信号生成部２０１は、適応制御情報に基づいて、プライマリー基地局１０１における符号化処理、変調処理、レイヤーマッピング処理、プレコーディング処理、リソースエレメントマッピング処理などを適応制御できる。また、適応制御情報は図示しない上位層に出力してもよい。
さらに、セカンダリー基地局１０２に対するフィードバック情報が含まれる場合、後述するセカンダリー基地局１０２における符号化処理、変調処理、レイヤーマッピング処理、プレコーディング処理、リソースエレメントマッピング処理などに対する適応制御情報を生成し、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、セカンダリー基地局１０２へ出力する。なお、基地局同士を接続する回線は、プライマリー基地局１０１からセカンダリー基地局１０２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、例えば、セカンダリー基地局１０２からプライマリー基地局１０１へ協調通信を行うための基地局情報や制御情報などを通信することもできる。なお、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、その制御に対しては、予め規定された方法で制御してもよい。
ここで、フィードバック情報に基づいた適応制御の方法が説明される。フィードバック情報は様々な方法を用いることができるが、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）を用いる場合が説明される。
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の場合、基地局および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し、端末はその送信フォーマットを用いた情報をフィードバックし、基地局はその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のため、それぞれ符号化処理および変調処理を制御できる。ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｅｘ）はプレコーディング行列を示す情報のため、プレコーディング処理を制御できる。ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）はレイヤー数を示す情報のため、レイヤーマッピング処理やコードワードを生成する上位層に対して制御できる。また、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、リソースエレメントマッピング処理に対して制御することもできる。ここで、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、その詳細は後述する。
次に、フィードバック情報として、伝送路状況を示す情報の場合、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、伝送路状況を示す情報は、固有値分解や量子化などの様々な方法を用いて、情報量を削減してもよい。基地局では、フィードバックされた伝送路状況の情報を用いて、端末に対する制御を行う。例えば、基地局では、フィードバックされた情報に基づいて、端末が受信したときの最適な受信ができるように符号化率及び変調方式、レイヤー数、プレコーディング行列を決定でき、その方法は様々なものを用いることができる。
上位レイヤー２０６は、端末１０３に対するデータ信号を生成し、送信信号生成部２０１に出力する。
送信信号生成部２０１は、上位レイヤー２０６が出力したデータ信号に対して、フィードバック情報２０５が出力した適応制御情報に基づいた適応制御を行い、端末１０３に対する送信信号を生成する。具体的には、送信信号生成部２０１は、誤り訂正符号化を行うための符号化処理、端末１０３に固有のスクランブル符号を施すためのスクランブル処理、多値変調方式などを用いるための変調処理、ＭＩＭＯなどの空間多重を行うためのレイヤーマッピング処理、位相回転やビームフォーミングなどを行うためのプレコーディング処理などを行う。
ここで、プレコーディング処理は、端末１０３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）、生成する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がこれに限るものではない。ここで、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、その複数のＰＭＩを乗算などによる演算を行い、プレコーディング処理を行うことができる。
ここで、送信信号に対して、プレコーディング処理を行う前に、端末１０３が送信信号を復調するための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）を多重することができる。データ信号復調用参照信号は、端末１０３に対する送信信号と共にプレコーディング処理が行われる。また、各レイヤーのデータ信号復調用参照信号は、Ｗａｌｓｈ符号などの直交符号による符号分割多重（ＣＤＭ；Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）と周波数分割多重（ＦＤＭ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）のいずれか用いて、またはそれらを併用して、直交させる。
第１の伝送路状況測定用参照信号多重部２０２は、プライマリー基地局１０１と端末１０３との間の下りリンク１０４の伝送路状況（第１の伝送路状況）を測定するために、プライマリー基地局１０１および端末１０３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）を生成し、入力された送信信号に対して多重する。このとき、第１の伝送路状況測定用参照信号は、プライマリー基地局１０１および端末１０３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、プライマリー基地局１０１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や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。なお、伝送路状況測定用参照信号は、全てのサブフレームに多重しなくてもよく、一部のサブフレームのみに多重してもよい。
送信部２０３は、第１の伝送路状況測定用参照信号多重部２０２が出力した送信信号を、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処理を行い、送信アンテナから送信処理を行う。
図３は、本発明の第１の実施形態に係るセカンダリー基地局１０２の構成を示す概略ブロック図である。ここで、セカンダリー基地局１０２は、端末１０３に対する協調通信を行う基地局のうち、図１で説明したプライマリー基地局１０１を除いた基地局である。図３において、セカンダリー基地局１０２は、送信信号生成部３０１、第２の伝送路状況測定用参照信号多重部３０２、送信部３０３、上位レイヤー３０４を備えている。
送信信号生成部３０１は、プライマリー基地局から出力された端末１０３に対する適応制御情報に基づいて、符号化処理、変調処理、レイヤーマッピング処理、プレコーディング処理、リソースエレメントマッピング処理のそれぞれを適応制御する。その適応制御情報は、プライマリー基地局１０１からＸ２インターフェースなどの回線を通じて入力される。また、セカンダリー基地局１０２からも端末１０３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、プライマリー基地局１０１から端末１０３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入力される。
以下では、セカンダリー基地局１０２の動作に関して、図２で説明したプライマリー基地局１０１と異なる部分を中心に説明する。
送信信号生成部３０１におけるプレコーディング処理は、端末１０３に対する協調通信方式によって、動作を変えることができる。まず、ジョイント送信（Ｊｏｉｎｔ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）やジョイントプロセッシング（Ｊｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）や動的セル選択（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃｅｌｌ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）送信などのようなセカンダリー基地局１０２からも端末１０３に対する情報データ信号を送信する協調通信方式では、プライマリー基地局１０１と協調して端末１０３が最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）や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、端末１０３に対するセカンダリー基地局１０２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。
第２の伝送路状況測定用参照信号生成部３０２は、セカンダリー基地局１０２と端末１０３との間の下りリンク１０５の伝送路状況（第２の伝送路状況）を測定するために、セカンダリー基地局１０２および端末１０３で互いに既知の第２の伝送路状況測定用参照信号を生成し、送信信号生成部３０１が生成する送信信号に多重する。このとき、第２の伝送路状況測定用参照信号は、セカンダリー基地局１０２および端末１０３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、セカンダリー基地局１０２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や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、本発明の第１の実施形態に係る端末１０３の構成を示す概略ブロック図である。図４において、端末１０３は、受信部４０１、受信信号処理部４０２、制御部４０３、フィードバック情報生成部４０４、送信部４０５、上位レイヤー４０６を備えている。
受信部４０１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）の受信アンテナにより、プライマリー基地局１０１およびセカンダリー基地局１０２が送信した信号を受信し、無線周波数からベースバンド信号への変換処理などを行う。受信信号処理部４０２は、付加されたガードインターバルを除去し、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い、周波数領域の信号に変換する。また、受信信号処理部４０２は、プライマリー基地局１０１およびセカンダリー基地局１０２でマッピングした信号をデマッピング（分離）する。受信信号処理部４０２は、デマッピングされた信号に端末１０３宛のデータ信号が含まれる場合、そのデータ信号をデータ信号処理部４０３に出力する。受信信号処理部４０２は、デマッピングされた信号に第１の伝送路状況測定用参照信号および／または第２の伝送路状況測定用参照信号が含まれる場合、それら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４０４に出力する。また、制御情報信号は、端末１０３全体（上位層も含む）で共有され、データ信号の復調など、端末１０３における様々な制御に用いる（図示しない）。
データ信号処理部４０３は、入力されたデータ信号に対して、伝搬路推定処理、伝搬路補償処理（フィルタ処理）、レイヤーデマッピング処理、復調処理、デスクランブル処理、復号処理などを行い、上位レイヤー４０６に出力する。伝搬路推定処理では、入力されたデータ信号に多重されたデータ信号復調用参照信号に基づいて、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と位相の変動（周波数応答、伝達関数）を推定（伝搬路推定）し、伝搬路推定値を求める。なお、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し、伝搬路推定を行う。伝搬路補償処理では、入力されたデータ信号に対して、推定された伝搬路推定値を用いて、伝搬路補償を行い、レイヤー毎のデータ信号を検出（復元）する。その検出方法としては、ＺＦ（Ｚｅｒｏ Ｆｏｒｃｉｎｇ）基準やＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）基準の等化、干渉除去などを用いることができる。レイヤーデマッピング処理では、レイヤー毎の信号をそれぞれのコードワードにデマッピング処理を行う。以降、コードワード毎に処理を行う。復調処理では、用いた変調方式に基づいて復調を行う。デスクランブル処理では、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。復号処理では、施した符号化方法に基づいて、誤り訂正復号処理を行う。
一方、フィードバック情報生成部４０４は、入力された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。
図５は、本発明の第１の実施形態に係るフィードバック情報生成部４０４の構成を示す概略ブロック図である。図５において、フィードバック情報生成部４０４は、伝送路状況測定部５０１、フィードバック情報演算部５０２を備えている。
伝送路状況測定部５０１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端末１０３における受信アンテナに対する伝送路状況を基地局毎に測定し、基地局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演算部５０２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演算する。このとき、フィードバック情報演算部５０２は、制御情報信号などに含まれるコードブックサブセット制限情報も入力され、フィードバック情報の演算の際に考慮される。詳細は後述する。
また、フィードバック情報を生成する単位は、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、さらにそれらを組み合わせることもできる。
また、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、そ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、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て、空間多重できる最大レイヤー数を求め、ＲＩを生成する。生成したＲＩおよび伝送路状況推定値に基づいて、最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し、ＰＭＩを生成する。ＰＭＩの生成には、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最適となるプレコーディング行列を選択してもよい。また、固有値分解などを用いて、候補となるプレコーディング行列の中から最適なプレコーディング行列を選択してもよい。このとき、候補となるプレコーディング行列は、入力されたコードブックサブセット制限情報に基づいて、決定される。次に、生成したＲＩ、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し、ＣＱＩを生成する。ＣＱＩの生成には、例えば、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、それらの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、協調通信を行う時のＳＩＮＲを求め、ルックアップテーブルからＣＱＩを決定してもよい。
生成されたフィードバック情報は、送信部４０５に入力される。送信部４０５は、フィードバック情報生成部４０４が出力したフィードバック情報をプライマリー基地局１０１に送信（フィードバック）するために、符号化処理、変調処理、ＯＦＤＭ信号生成処理、ガードインターバル挿入処理、周波数変換処理などを行い、上り送信信号を生成する。さらに、送信部４０５は、生成した上り送信信号を上り回線（ＰＵＣＣＨまたはＰＵＳＣＨ）を通じて、プライマリー基地局１０１に送信する。なお、上り送信信号は、プライマリー基地局１０１だけでなく、セカンダリー基地局１０２に送信してもよい。
また、以上のような生成したフィードバック情報を含む上り送信信号をプライマリー基地局１０１にフィードバックする方法としては、例えば、プライマリー基地局１０１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、プライマリー基地局１０１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、端末１０３からの情報データ信号と共に送信してもよい。
図６は、プライマリー基地局１０１がマッピングする第１の伝送路状況測定用参照信号、データ信号または制御情報信号、ミューティングしたリソースエレメントの一例を示す図である。図６はプライマリー基地局１０１のアンテナポート数が８のときに、それぞれの信号をマッピングした場合を示している。また、図６は、１つのサブフレーム内の２つのリソースブロックを表しており、１つのリソースブロックは周波数方向に１２のサブキャリアと時間方向に７のＯＦＤＭシンボルで構成される。１つのＯＦＤＭシンボルのうち、それぞれのサブキャリアをリソースエレメントと呼ぶ。それぞれの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。
網掛けしたリソースエレメントは、アンテナポート１〜８の第１の伝送路状況測定用参照信号をそれぞれＣ１〜Ｃ８と表している。黒く塗りつぶしたリソースエレメントは、ミューティングしたリソースエレメントを表わしており、そのリソースエレメントはヌル（ゼロ）とする。この例では、ミューティングしたリソースエレメントは、後述する図７に示すセカンダリー基地局１０２の第２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に相当する。また、白く塗りつぶしたリソースエレメントは、データ信号または制御情報信号をマッピングする。なお、データ信号または制御情報信号のレイヤー数（ランク数）は最大８とすることができ、例えば、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。
ここで、リソースブロックは、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、その数を変えることができる。例えば、６〜１１０個のリソースブロックを用いることができ、さらに、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物理リソースブロックで構成し、コンポーネントキャリア間にガードバンドをはさんで、５個のコンポーネントキャリアで、全システム帯域幅を５００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は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はさんで、５個のコンポーネントキャリアで、全システム帯域幅を１００ＭＨｚにすることができる。
図７は、セカンダリー基地局１０２がマッピングする第２の伝送路状況測定用参照信号、データ信号または制御情報信号、ミューティングしたリソースエレメントの一例を示す図である。ここで、第２の伝送路状況測定用参照信号は、図６で説明した第１の伝送路状況測定用参照信号に対してＦＤＭするようにマッピングされる。図７の例では、図６の例に対して、１サブキャリア分の周波数方向シフトしている。また、ミューティングしたリソースエレメントは、図６に示すプライマリー基地局１０１の第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に相当する。
各伝送路状況測定用参照信号がマッピングされる位置および信号系列は、制御情報（ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）シグナリングも含む）として端末１０３に通知または報知してもよく、セルＩＤなどの他の制御情報に基づいて端末１０３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および信号系列のみを通知または報知または識別できるようにし、その位置および信号系列に基づいて、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。
図６および図７に示す例では、プライマリー基地局１０１およびセカンダリー基地局１０２は、マッピングするデータ信号または制御情報信号のうち、互い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する。すなわち、プライマリー基地局１０１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、セカンダリー基地局１０２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する。また、セカンダリー基地局１０２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、プライマリー基地局１０１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する。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。ミューティングすることにより、端末１０３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。また、ミューティングの方法としては、まず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するリソースエレメントの信号を間引いてもよい（パンクチャリング）。また、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するリソースエレメントを避けるようにデータ信号または制御情報信号をマッピングしてもよい（レートマッチング）。
以下では、本第１の実施形態で用いるコードブックサブセット制限情報およびＰＭＩのフィードバック情報について説明する。また、以下では、コードブックは、プライマリー基地局１０１、セカンダリー基地局１０２、端末１０３で共に既知のコードブック化されたプレコーディング重みである。コードブックサブセットは、そのようなコードブックの小集団である。
図８は、アンテナポート数が２のときのコードブックサブセットの一例を示す図である。図８では、ランク数が１の場合における４つのコードブック（Ｗ１０、Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３）と、ランク数が２の場合における２つのコードブック（Ｗ２１、Ｗ２２）を示している。すなわち、アンテナポート数が２の場合、コードブックの数は６となる。
端末１０３は、各基地局の伝送路状況測定用参照信号を用いて、コードブックサブセットの中から好適なコードブックを選択し、ＰＭＩとしてプライマリー基地局１０１にフィードバックする。このとき、各基地局は、端末１０３に対して、ＰＭＩとして選択できるコードブックサブセットの一部または全部を制限させることができる。そのような制限を実現するために、プライマリー１０１は、端末１０３に対する制御情報として、コードブックサブセット制限情報を端末１０３に通知する。
コードブックサブセット制限情報は、コードブックのそれぞれに対応するビットマップ形式の制御情報である。具体的には、各コードブックに対して１ビットの制御情報を設定し、ＰＭＩとして選択することを制限する場合は「０」とし、制限しない場合は「１」とする。すなわち、図８に示す例では、アンテナポート数が２のときのコードブックサブセット制限情報は、６ビットのビットマップ形式の情報となる。例えば、２のランク数が制限される場合、Ｗ２１およびＷ２２に対応するコードブックのコードブックサブセット制限情報はそれぞれ「０」にすればよい。
図９は、アンテナポート数に対するコードブック数の一例を示す図である。図９では、図８で示したアンテナポート数が２の場合に加えて、アンテナポート数が４および８の場合におけるランク毎のコードブック数も示している。アンテナポート数が４の場合は、ランク数が４までの各ランクに対して、それぞれ１６のコードブック数がある。このときのコードブックサブセット制限情報は、６４ビットのビットマップ形式の情報である。アンテナポート数が８の場合において、プレコーディング重みを指定するために２つの部分プレコーディング重みは用いられることができる。このとき、それぞれの部分プレコーディング重みがＷ１、Ｗ２であるとすると、プレコーディング重みはＷ１とＷ２を演算（四則演算、重み付け乗算など）により示すことができる。また、Ｗ１およびＷ２の部分プレコーディング重みに対して、それぞれコードブックを設定する。図９に示す例では、Ｗ１とＷ２に対するコードブック数はそれぞれランク数に依存して設定する。このときのコードブックサブセット制限情報は、１０９ビットのビットマップ形式の情報である。
ここで、コードブックサブセットは、各基地局と端末１０３との間で予め既知の情報であり、基地局のアンテナポート数に依存した情報である。すなわち、端末１０３は、各基地局が報知する制御情報により、その基地局のアンテナポート数を識別し、その基地局が用いるコードブックサブセットを認識することができる。
また、コードブックサブセット制限情報は、端末１０３に固有の制御情報であり、プライマリー基地局１０１から通知される情報である。その通知方法として、プライマリー基地局１０１は、端末１０３宛の制御情報（ＰＤＣＣＨやＲＲＣシグナリングなど）に含めることができる。
本発明の第１の実施形態における一例では、プライマリー基地局１０１は、シングルセル通信（第１の通信）のためのコードブックサブセット制限情報に加えて、マルチセル通信（第２の通信）のためのコードブックサブセット制限情報も通知することができる。この例では、シングルセル通信とマルチセル通信で共用のコードブックサブセットを用いる。
図１０は、本発明の第１の実施形態に係る制御情報の通知手順の一例を示す図である。プライマリー基地局１０１は、端末１０３に対して、シングルセル通信用コードブックサブセット制限情報およびマルチセル通信用コードブックサブセット制限情報をそれぞれ通知する。端末１０３は、それらの制限情報に基づいて、予め規定したシングルセル通信／マルチセル通信共用コードブックサブセットの中から、シングルセル通信のためのＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットおよびマルチセル通信のためのＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットを設定する。プライマリー基地局１０１は第１の伝送路状況測定用参照信号を送信し、セカンダリー基地局１０２は第２の伝送路状況測定用参照信号を送信する。端末１０３は、それらの伝送路状況測定用参照信号を用いて、それぞれの伝送路状況を測定し、設定したＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットの中から、シングルセル通信に好適なＰＭＩおよびマルチセル通信に好適なＰＭＩをそれぞれ選択する。端末１０３は、選択したシングルセル通信に好適なＰＭＩおよびマルチセル通信に好適なＰＭＩをそれぞれ通知する。プライマリー基地局１０１は、通知されたそれぞれのＰＭＩに基づいて、端末１０３に対するデータ伝送のスケジューリングを行う。
以上で説明した方法を用いることにより、プライマリー基地局１０１は、シングルセル通信に好適なＰＭＩとマルチセル通信に好適なＰＭＩを用いてスケジューリングできるため、伝送特性が向上できる。また、シングルセル通信用のコードブックサブセットとマルチセル通信用のコードブックサブセットをそれぞれ規定する必要がなく、シングルセル通信およびマルチセル通信のプレコーディング処理への最適化が実現できる。
本発明の第１の実施形態における別の一例では、シングルセル通信用コードブックサブセットおよびマルチセル通信用コードブックサブセットをそれぞれ独立したコードブックサブセットとして、予め規定しておき、シングルセル通信およびマルチセル通信で共用のコードブックサブセット制限情報を通知することができる。この例では、シングルセル通信用のコードブック数およびマルチセル通信用のコードブック数を同じにすることが好ましい。
図１１は、本発明の第１の実施形態に係る制御情報の通知手順の一例を示す図である。プライマリー基地局１０１は、端末１０３に対して、シングルセル通信／マルチセル通信共用コードブックサブセット制限情報を通知する。端末１０３は、その制限情報に基づいて、予め規定したシングルセル通信用コードブックサブセットおよびマルチセル通信用コードブックサブセットの中から、シングルセル通信のためのＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットおよびマルチセル通信のためのＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットをそれぞれ設定する。プライマリー基地局１０１は第１の伝送路状況測定用参照信号を送信し、セカンダリー基地局１０２は第２の伝送路状況測定用参照信号を送信する。端末１０３は、それらの伝送路状況測定用参照信号を用いて、それぞれの伝送路状況を測定し、設定したＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットの中から、シングルセル通信に好適なＰＭＩおよびマルチセル通信に好適なＰＭＩをそれぞれ選択する。端末１０３は、選択したシングルセル通信に好適なＰＭＩおよびマルチセル通信に好適なＰＭＩをそれぞれ通知する。プライマリー基地局１０１は、通知されたそれぞれのＰＭＩに基づいて、端末１０３に対するデータ伝送のスケジューリングを行う。
以上で説明した方法を用いることにより、プライマリー基地局１０１は、シングルセル通信に好適なＰＭＩとマルチセル通信に好適なＰＭＩを用いてスケジューリングできるため、伝送特性が向上できる。また、シングルセル通信用コードブックサブセット制限情報とマルチセル通信用コードブックサブセット制限情報を共用するため、制御情報のオーバーヘッドを増大することなく、シングルセル通信およびマルチセル通信のプレコーディング処理への最適化が実現できる。
本発明の第１の実施形態における別の一例では、プライマリー基地局１０１は、プライマリー基地局との通信（第１の通信）のためのコードブックサブセット制限情報に加えて、セカンダリー基地局との通信（第２の通信）のためのコードブックサブセット制限情報も通知することができる。この例では、プライマリー基地局とセカンダリー基地局で共用のコードブックサブセットを用いる。
図１２は、本発明の第１の実施形態に係る制御情報の通知手順の一例を示す図である。プライマリー基地局１０１は、端末１０３に対して、プライマリー基地局用コードブックサブセット制限情報およびセカンダリー基地局用コードブックサブセット制限情報をそれぞれ通知する。端末１０３は、それらの制限情報に基づいて、予め規定したプライマリー基地局／セカンダリー基地局共用コードブックサブセットの中から、プライマリー基地局のためのＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットおよびセカンダリー基地局のためのＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットを設定する。プライマリー基地局１０１は第１の伝送路状況測定用参照信号を送信し、セカンダリー基地局１０２は第２の伝送路状況測定用参照信号を送信する。端末１０３は、それらの伝送路状況測定用参照信号を用いて、それぞれの伝送路状況を測定し、設定したＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットの中から、プライマリー基地局に好適なＰＭＩおよびセカンダリー基地局に好適なＰＭＩをそれぞれ選択する。端末１０３は、選択したプライマリー基地局に好適なＰＭＩおよびセカンダリー基地局に好適なＰＭＩをそれぞれ通知する。プライマリー基地局１０１は、通知されたそれぞれのＰＭＩに基づいて、端末１０３に対するデータ伝送のスケジューリングを行う。
以上で説明した方法を用いることにより、プライマリー基地局１０１は、プライマリー基地局に好適なＰＭＩとセカンダリー基地局に好適なＰＭＩを用いてスケジューリングできるため、伝送特性が向上できる。また、プライマリー基地局用のコードブックサブセットとセカンダリー基地局用のコードブックサブセットをそれぞれ規定する必要がなく、プライマリー基地局およびセカンダリー基地局のプレコーディング処理への最適化が実現できる。
本発明の第１の実施形態における別の一例では、プライマリー基地局用コードブックサブセットおよびセカンダリー基地局用コードブックサブセットをそれぞれ独立したコードブックサブセットとして、予め規定しておき、プライマリー基地局およびセカンダリー基地局で共用のコードブックサブセット制限情報を通知することができる。この例では、プライマリー基地局用のコードブック数およびセカンダリー基地局用のコードブック数を同じにすることが好ましい。
プライマリー基地局１０１は、端末１０３に対して、プライマリー基地局／セカンダリー基地局共用コードブックサブセット制限情報を通知する。端末１０３は、その制限情報に基づいて、予め規定したプライマリー基地局用コードブックサブセットおよびセカンダリー基地局用コードブックサブセットの中から、プライマリー基地局のためのＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットおよびセカンダリー基地局のためのＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットをそれぞれ設定する。プライマリー基地局１０１は第１の伝送路状況測定用参照信号を送信し、セカンダリー基地局１０２は第２の伝送路状況測定用参照信号を送信する。端末１０３は、それらの伝送路状況測定用参照信号を用いて、それぞれの伝送路状況を測定し、設定したＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットの中から、プライマリー基地局に好適なＰＭＩおよびセカンダリー基地局に好適なＰＭＩをそれぞれ選択する。端末１０３は、選択したプライマリー基地局に好適なＰＭＩおよびセカンダリー基地局に好適なＰＭＩをそれぞれ通知する。プライマリー基地局１０１は、通知されたそれぞれのＰＭＩに基づいて、端末１０３に対するデータ伝送のスケジューリングを行う。
以上で説明した方法を用いることにより、プライマリー基地局１０１は、プライマリー基地局に好適なＰＭＩとセカンダリー基地局に好適なＰＭＩを用いてスケジューリングできるため、伝送特性が向上できる。また、プライマリー基地局用コードブックサブセット制限情報とセカンダリー基地局用コードブックサブセット制限情報を共用するため、制御情報のオーバーヘッドを増大することなく、プライマリー基地局およびセカンダリー基地局のプレコーディング処理への最適化が実現できる。
なお、コードブックサブセット制限情報は、各基地局に固有の制御情報であり、プライマリー基地局１０１から報知される情報であってもよい。その報知方法として、プライマリー基地局１０１は、報知情報（ＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＩＢ（Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）、ＳＩＢ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）など）に含めることができる。
なお、コードブックサブセット制限情報は、コードブック毎に設定する情報であったが、複数のコードブックをグルーピングしたものに対して設定する情報としてもよい。具体的には、コードブックサブセット制限情報は、ランク毎のコードブックの一部または全部をグルーピングしたものに対して設定する情報としてもよい。例えば、図８で説明したＷ１０とＷ１２がグルーピングされ、Ｗ１１とＷ１３がグルーピングされることができる。また、コードブックサブセット制限情報は、複数のランクに渡ってコードブックインデックス毎のコードブックの一部または全部をグルーピングしたものに対して設定する情報としてもよい。例えば、図８で説明したＷ１１とＷ２１がグルーピングされ、Ｗ１２とＷ２２がグルーピングされることができる。このように、複数のコードブックがグルーピングされることによって、コードブックサブセット制限情報のオーバーヘッドが削減されることができる。
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、複数のコードブックサブセットに基づいて、複数のＰＭＩを通知する場合が説明された。本発明の第２の実施形態では、複数のコードブックサブセットに基づいて、選択されたＰＭＩを通知する場合が説明される。以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。
図１３は、本発明の第２の実施形態に係るフィードバック情報生成部４０４の構成を示す概略ブロック図である。図１３において、フィードバック情報生成部４０４は、伝送路状況測定部１３０１、フィードバック情報演算部１３０２、選択部１３０３を備えている。
伝送路状況測定部１３０１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端末１０３における受信アンテナに対する伝送路状況を基地局毎に測定し、基地局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演算部１３０２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演算する。このとき、フィードバック情報演算部１３０２は、制御情報信号などに含まれるコードブックサブセット制限情報も入力され、フィードバック情報の演算の際に考慮される。
本発明の第２の実施形態における一例では、プライマリー基地局１０１は、シングルセル通信用コードブックサブセット制限情報に加えて、マルチセル通信用コードブックサブセット制限情報も通知することができる。この例では、シングルセル通信とマルチセル通信で共用のコードブックサブセットを用いる。さらに、プライマリー基地局１０１は、通知したシングルセル通信用コードブックサブセット制限情報およびマルチセル通信用コードブックサブセット制限情報のいずれかを指定する切替情報を明示的に（エクスプリシットに）通知することができる。
図１４は、本発明の第２の実施形態に係る制御情報の通知手順の一例を示す図である。プライマリー基地局１０１は、端末１０３に対して、シングルセル通信用コードブックサブセット制限情報およびマルチセル通信用コードブックサブセット制限情報をそれぞれ通知する。さらに、プライマリー基地局１０１は、端末１０３に対して、コードブックサブセット制限情報に対する切替情報を通知する。この切替情報は、端末１０３が用いるコードブックサブセット制限情報を指定するための情報である。端末１０３は、それらの制限情報とその切替情報に基づいて、予め規定したシングルセル通信／マルチセル通信共用コードブックサブセットの中から、シングルセル通信のためのＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットまたはマルチセル通信のためのＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットを設定する。プライマリー基地局１０１は第１の伝送路状況測定用参照信号を送信し、セカンダリー基地局１０２は第２の伝送路状況測定用参照信号を送信する。端末１０３は、それらの伝送路状況測定用参照信号を用いて、それぞれの伝送路状況を測定し、設定したＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットの中から、シングルセル通信に好適なＰＭＩまたはマルチセル通信に好適なＰＭＩをそれぞれ選択する。端末１０３は、選択したシングルセル通信に好適なＰＭＩまたはマルチセル通信に好適なＰＭＩをそれぞれ通知する。プライマリー基地局１０１は、通知されたＰＭＩに基づいて、端末１０３に対するデータ伝送のスケジューリングを行う。
以上で説明した方法を用いることにより、プライマリー基地局１０１は、端末１０３からのフィードバック情報のオーバーヘッドを増大することなく、シングルセル通信に好適なＰＭＩまたはマルチセル通信に好適なＰＭＩをフィードバックさせることができ、効率的なスケジューリングできるため、伝送特性が向上できる。また、シングルセル通信用のコードブックサブセットとマルチセル通信用のコードブックサブセットをそれぞれ規定する必要がなく、シングルセル通信およびマルチセル通信のプレコーディング処理への最適化が実現できる。
本発明の第２の実施形態における別の一例では、プライマリー基地局１０１は、シングルセル通信用コードブックサブセット制限情報に加えて、マルチセル通信用コードブックサブセット制限情報も通知することができる。この例では、シングルセル通信とマルチセル通信で共用のコードブックサブセットを用いる。さらに、プライマリー基地局１０１は、他の制御情報に関連付けることによって、通知したシングルセル通信用コードブックサブセット制限情報およびマルチセル通信用コードブックサブセット制限情報のいずれかを黙示的に（インプリシットに）指定することができる。
図１５は、本発明の第２の実施形態に係る制御情報の通知手順の一例を示す図である。プライマリー基地局１０１は、端末１０３に対して、シングルセル通信用コードブックサブセット制限情報およびマルチセル通信用コードブックサブセット制限情報をそれぞれ通知する。さらに、プライマリー基地局１０１は、端末１０３に対して、フィードバックモードを通知する。このとき、フィードバックモードに対応して、用いるコードブックサブセット制限情報を予め規定しておく。例えば、端末１０３は、シングルセル通信に好適なフィードバックモードが通知される場合、シングルセル通信用コードブックサブセット制限情報を用いる。また、端末１０３は、マルチセル通信に好適なフィードバックモードが通知される場合、マルチセル通信用コードブックサブセット制限情報を用いる。すなわち、他の制御情報に関連付けることによって、通知したシングルセル通信用コードブックサブセット制限情報およびマルチセル通信用コードブックサブセット制限情報のいずれかが指定されることができる。端末１０３は、それらの制限情報と指定されたコードブックサブセット制限情報に基づいて、予め規定したシングルセル通信／マルチセル通信共用コードブックサブセットの中から、シングルセル通信のためのＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットまたはマルチセル通信のためのＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットを設定する。プライマリー基地局１０１は第１の伝送路状況測定用参照信号を送信し、セカンダリー基地局１０２は第２の伝送路状況測定用参照信号を送信する。端末１０３は、それらの伝送路状況測定用参照信号を用いて、それぞれの伝送路状況を測定し、設定したＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットの中から、シングルセル通信に好適なＰＭＩまたはマルチセル通信に好適なＰＭＩをそれぞれ選択する。端末１０３は、選択したシングルセル通信に好適なＰＭＩまたはマルチセル通信に好適なＰＭＩをそれぞれ通知する。プライマリー基地局１０１は、通知されたＰＭＩに基づいて、端末１０３に対するデータ伝送のスケジューリングを行う。
なお、端末１０３が用いるコードブックサブセット制限情報を対応付ける制御情報は、フィードバックモードだけでなく、送信モード、送信電力制御情報、再送制御情報、適応変調情報などを用いることができる。また、端末１０３が用いるコードブックサブセット制限情報は、プライマリー基地局１０１が通知する制御情報に対応付けることだけでなく、端末１０３の端末カテゴリー情報（ＵＥ ｃａｔｅｇｏｒｙ）や端末ケイパビリティ情報（ＵＥ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）に含まれる制御情報、基地局（セル）の制御情報や種類（属性、状態）に対応付けることもできる。
以上で説明した方法を用いることにより、プライマリー基地局１０１は、端末１０３からのフィードバック情報のオーバーヘッドを増大することなく、シングルセル通信に好適なＰＭＩまたはマルチセル通信に好適なＰＭＩをフィードバックさせることができ、効率的なスケジューリングできるため、伝送特性が向上できる。また、シングルセル通信用のコードブックサブセットとマルチセル通信用のコードブックサブセットをそれぞれ規定する必要がなく、シングルセル通信およびマルチセル通信のプレコーディング処理への最適化が実現できる。
本発明の第２の実施形態における別の一例では、プライマリー基地局１０１は、シングルセル通信用コードブックサブセット制限情報に加えて、マルチセル通信用コードブックサブセット制限情報も通知することができる。この例では、シングルセル通信とマルチセル通信で共用のコードブックサブセットを用いる。さらに、プライマリー基地局１０１は、シングルセル通信用コードブックサブセット制限情報を用いるサブフレームを指定する識別情報およびマルチセル通信用コードブックサブセット制限情報を用いるサブフレームを指定する識別情報を通知することができる。
図１６は、本発明の第２の実施形態に係る測定サブフレーム識別情報の一例を示す図である。測定サブフレーム識別情報は、コードブックサブセット制限情報を用いるサブフレームを指定するための制御情報である。具体的には、測定サブフレーム識別情報は、サブフレーム毎に１ビットが対応するビットマップ形式の情報である。すなわち、測定サブフレーム識別情報が「１」の場合、そのサブフレームでは、対応するコードブックサブセット制限情報を用いられることを示す。また、測定サブフレーム識別情報が「０」の場合、そのサブフレームでは、対応するコードブックサブセット制限情報を用いられないことを示す。図１６では、サブフレームインデックス０〜９に対するシングルセル通信用測定サブフレーム識別情報およびマルチセル通信用測定サブフレーム識別情報をそれぞれ示している。つまり、シングルセル通信用コードブックサブセット制限情報は、サブフレームインデックスが０、３、７の場合に用いられる。マルチセル通信用コードブックサブセット制限情報は、サブフレームインデックスが２、４、５、９の場合に用いられる。この例では、測定サブフレーム識別情報は、１０のサブフレームを単位として、繰返し適用される。なお、測定サブフレーム識別情報は１種類のみ設定され、その識別情報は、シングルセル通信用コードブックサブセット制限情報とマルチセル通信用コードブックサブセット制限情報のいずれかを指定するようにしてもよい。
図１７は、本発明の第２の実施形態に係る制御情報の通知手順の一例を示す図である。プライマリー基地局１０１は、端末１０３に対して、シングルセル通信用コードブックサブセット制限情報およびマルチセル通信用コードブックサブセット制限情報をそれぞれ通知する。さらに、プライマリー基地局１０１は、端末１０３に対して、シングルセル通信用測定サブフレーム識別情報およびマルチセル通信用測定サブフレーム識別情報をそれぞれ通知する。端末１０３は、それらの制限情報とそれらの識別情報と対応するサブフレームインデックスに基づいて、予め規定したシングルセル通信／マルチセル通信共用コードブックサブセットの中から、シングルセル通信のためのＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットまたはマルチセル通信のためのＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットを設定する。ここで、対応するサブフレームは、端末１０３がプライマリー基地局１０１にフィードバックすることを指示されたサブフレームとしてもよい。また、対応するサブフレームは、端末１０３がプライマリー基地局１０１にフィードバックするサブフレームとしてもよい。また、対応するサブフレームは、プライマリー基地局１０１が送信する第１の伝送路状況測定用参照信号やセカンダリー基地局１０２が送信する第２の伝送路状況測定用参照信号が含まれるサブフレームとしてもよい。プライマリー基地局１０１は第１の伝送路状況測定用参照信号を送信し、セカンダリー基地局１０２は第２の伝送路状況測定用参照信号を送信する。端末１０３は、それらの伝送路状況測定用参照信号を用いて、それぞれの伝送路状況を測定し、設定したＰＭＩとして選択可能なコードブックサブセットの中から、シングルセル通信に好適なＰＭＩまたはマルチセル通信に好適なＰＭＩをそれぞれ選択する。端末１０３は、選択したシングルセル通信に好適なＰＭＩまたはマルチセル通信に好適なＰＭＩをそれぞれ通知する。プライマリー基地局１０１は、通知されたＰＭＩに基づいて、端末１０３に対するデータ伝送のスケジューリングを行う。
以上で説明した方法を用いることにより、プライマリー基地局１０１は、端末１０３からのフィードバック情報のオーバーヘッドを増大することなく、シングルセル通信に好適なＰＭＩまたはマルチセル通信に好適なＰＭＩをフィードバックさせることができ、効率的なスケジューリングできるため、伝送特性が向上できる。また、シングルセル通信用のコードブックサブセットとマルチセル通信用のコードブックサブセットをそれぞれ規定する必要がなく、シングルセル通信およびマルチセル通信のプレコーディング処理への最適化が実現できる。
なお、以上で説明した例では、シングルセル通信用コードブックサブセット制限情報およびマルチセル通信用コードブックサブセット制限情報を通知し、予め規定したシングルセル通信／マルチセル通信共用コードブックサブセットに対して適用する場合を説明したが、これに限るものではない。例えば、シングルセル通信用コードブックサブセットおよびマルチセル通信用コードブックサブセットを予め規定しておき、シングルセル通信／マルチセル通信共用コードブックサブセット制限情報を通知し、適用することもできる。
このような方法を用いることにより、プライマリー基地局１０１は、端末１０３からのフィードバック情報のオーバーヘッドを増大することなく、シングルセル通信に好適なＰＭＩまたはマルチセル通信に好適なＰＭＩをフィードバックさせることができ、効率的なスケジューリングできるため、伝送特性が向上できる。また、シングルセル通信用コードブックサブセット制限情報とマルチセル通信用コードブックサブセット制限情報を共用するため、制御情報のオーバーヘッドを増大することなく、シングルセル通信およびマルチセル通信のプレコーディング処理への最適化が実現できる。
なお、以上で説明した例では、シングルセル通信用コードブックサブセット制限情報およびマルチセル通信用コードブックサブセット制限情報を通知し、予め規定したシングルセル通信／マルチセル通信共用コードブックサブセットに対して適用する場合を説明したが、これに限るものではない。例えば、プライマリー基地局用コードブックサブセット制限情報およびセカンダリー基地局用コードブックサブセット制限情報を通知し、予め規定したプライマリー基地局／セカンダリー基地局共用コードブックサブセットに対して適用することもできる。
このような方法を用いることにより、プライマリー基地局１０１は、端末１０３からのフィードバック情報のオーバーヘッドを増大することなく、プライマリー基地局に好適なＰＭＩまたはセカンダリー基地局に好適なＰＭＩをフィードバックさせることができ、効率的なスケジューリングできるため、伝送特性が向上できる。また、プライマリー基地局用のコードブックサブセットとセカンダリー基地局用のコードブックサブセットをそれぞれ規定する必要がなく、プライマリー基地局およびセカンダリー基地局のプレコーディング処理への最適化が実現できる。
なお、以上で説明した例では、シングルセル通信用コードブックサブセット制限情報およびマルチセル通信用コードブックサブセット制限情報を通知し、予め規定したシングルセル通信／マルチセル通信共用コードブックサブセットに対して適用する場合を説明したが、これに限るものではない。例えば、プライマリー基地局用コードブックサブセットおよびセカンダリー基地局用コードブックサブセットを予め規定しておき、プライマリー基地局／セカンダリー基地局共用コードブックサブセット制限情報を通知し、適用することもできる。
このような方法を用いることにより、プライマリー基地局１０１は、端末１０３からのフィードバック情報のオーバーヘッドを増大することなく、プライマリー基地局に好適なＰＭＩまたはセカンダリー基地局に好適なＰＭＩをフィードバックさせることができ、効率的なスケジューリングできるため、伝送特性が向上できる。また、プライマリー基地局用コードブックサブセット制限情報とセカンダリー基地局用コードブックサブセット制限情報を共用するため、制御情報のオーバーヘッドを増大することなく、プライマリー基地局およびセカンダリー基地局のプレコーディング処理への最適化が実現できる。
（第３の実施形態）
上記第１の実施形態では、コードブックサブセット制限情報を用いることによって、適用するコードブックサブセットの一部または全部を制限することができる場合が説明された。本発明の第３の実施形態では、コードブックサブセット電力オフセット情報を用いて、適用するコードブックサブセットの一部または全部に対して、ＰＭＩとして選択する確率を制御する方法が説明される。
本発明の第３の実施形態では、プライマリー基地局１０１は、端末１０３に対して、制御情報の一部として、コードブックサブセット電力オフセット情報を通知する。
図１８は、本発明の第３の実施形態に係るコードブックサブセット電力オフセット情報の一例を示す図である。図１８では、コードブックサブセット電力オフセット情報は、２ビットにより４種類の電力オフセット値を表している。プライマリー基地局１０１は、端末１０３に対してコードブック毎に電力オフセット値を設定し、コードブック毎に端末１０３がＰＭＩとして選択する確率を制御することができる。例えば、対象とするコードブックの選択確率を上げる場合には、プライマリー基地局１０１は、そのコードブックに対する電力オフセット値を高く設定する。また、対象とするコードブックの選択確率を下げる場合には、プライマリー基地局１０１は、そのコードブックに対する電力オフセット値を低く設定する。さらに、対象とするコードブックを選択させないようにする場合には、プライマリー基地局１０１は、そのコードブックに対する電力オフセット値を最低に設定する。
図１９は、本発明の第３の実施形態に係るフィードバック情報生成部４０４の構成を示す概略ブロック図である。図１９において、フィードバック情報生成部４０４は、伝送路状況測定部１９０１、フィードバック情報演算部１９０２を備えている。
伝送路状況測定部１９０１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端末１０３における受信アンテナに対する伝送路状況を基地局毎に測定し、基地局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演算部１９０２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演算する。このとき、フィードバック情報演算部１９０２は、制御情報信号などに含まれるコードブックサブセット電力オフセット情報も入力され、フィードバック情報の演算の際に考慮される。
フィードバック情報演算部１９０２は、対象とするコードブックに対する演算を行う場合、そのコードブックに対する電力オフセット値を用いて、伝送路状況測定部が測定した伝送路状況推定値に対する電力オフセット制御を行う。例えば、電力オフセット値が３ｄＢである場合、オフセット後の伝送路状況測定値の電力は３ｄＢ増加される。また、電力オフセット値が−３ｄＢである場合、オフセット後の伝送路状況測定値の電力は３ｄＢ減少される。また、電力オフセット値が０（真値）である場合、オフセット後の伝送路状況測定値の電力は０となり、そのコードブックは選択されなくなる。
本発明の第３の実施形態の方法を用いることにより、プライマリー基地局１０１は、端末１０３に対して、適用するコードブックサブセットの一部または全部に対して、ＰＭＩとして選択する確率を制御することができる。そのため、プライマリー基地局１０１は、端末１０３に対するスケジューリングの自由度を高めることができるため、伝送効率を向上させることができる。
なお、本発明の第３の実施形態の方法は、本発明の第１の実施形態および第２の実施形態で説明したように、複数のコードブックサブセット、すなわちシングルセル通信用／マルチセル通信用コードブックサブセット、プライマリー基地局用／セカンダリー基地局用コードブックサブセットがある場合にも、同様に適用することができる。
なお、コードブックサブセット電力オフセット情報は、コードブック毎に設定する情報であったが、複数のコードブックをグルーピングしたものに対して設定する情報としてもよい。具体的には、コードブックサブセット電力オフセット情報は、ランク毎のコードブックの一部または全部をグルーピングしたものに対して設定する情報としてもよい。例えば、図８で説明したＷ１０とＷ１２がグルーピングされ、Ｗ１１とＷ１３がグルーピングされることができる。また、コードブックサブセット電力オフセット情報は、複数のランクに渡ってコードブックインデックス毎のコードブックの一部または全部をグルーピングしたものに対して設定する情報としてもよい。例えば、図８で説明したＷ１１とＷ２１がグルーピングされ、Ｗ１２とＷ２２がグルーピングされることができる。このように、複数のコードブックがグルーピングされることによって、コードブックサブセット電力オフセット情報のオーバーヘッドが削減されることができる。
なお、上記各実施形態では、プライマリー基地局１０１とセカンダリー基地局１０２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、プライマリー基地局１０１とセカンダリー基地局１０２とすることができ、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、プライマリー基地局１０１はセルラーシステムにおける基地局装置であり、セカンダリー基地局１０１はプライマリー基地局１０２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、逆にセカンダリー基地局１０２がセルラーシステムにおける基地局装置であり、プライマリー基地局１０１はセカンダリー基地局１０２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、プライマリー基地局１０１とセカンダリー基地局１０２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、プライマリー基地局１０１とセカンダリー基地局１０２との協調通信について、主にセカンダリー基地局１０２がプライマリー基地局１０１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プライマリー基地局１０１の通信エリアとセカンダリー基地局１０２の通信エリア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、プライマリー基地局１０１をマクロセルとし、セカンダリー基地局１０２をピコセルやフェムトセル（Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ）などのマクロセルの通信エリアよりも小さい通信エリアが、プライマリー基地局１０１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。任意の周波数と時間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。
本発明に関わるプライマリー基地局１０１、セカンダリー基地局１０２および端末１０３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プライマリー基地局１０１、セカンダリー基地局１０２および端末１０３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。プライマリー基地局１０１、セカンダリー基地局１０２および端末１０３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。また、本発明は、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記各実施形態に記載された要素であり、同様の効果を奏する要素同士を置換した構成も含まれる。
本発明は、無線基地局装置や無線端末装置や無線通信システムや無線通信方法に用いて好適である。
１０１ プライマリー基地局
１０２ セカンダリー基地局
１０３ 端末
１０４、１０５ 下りリンク
１０６ 上りリンク
２０１、３０１ 送信信号生成部
２０２ 第１の伝送路状況測定用参照信号多重部
２０３、３０３、４０５ 送信部
２０４、４０１ 受信部
２０５ フィードバック情報処理部
２０６、３０４、４０６ 上位レイヤー
３０２ 第２の伝送路状況測定用参照信号多重部
４０２ 受信信号処理部
４０３ データ信号処理部
４０４ フィードバック情報生成部
５０１、１３０１、１９０１ 伝送路状況測定部
５０２、１３０２、１９０２ フィードバック情報演算部
１３０３ 選択部
２００１ 基地局
２００２ 端末
２００３ 下りリンク
２００４ 上りリンク

Claims (17)

  1. 第１の基地局装置および第２の基地局装置が協調して端末装置と通信を行う通信システムにおける前記第１の基地局装置であって、
    第１の通信および第２の通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して前記端末装置がフィードバック情報として選択することを制限するためのコードブックサブセット制限情報を前記端末装置に通知することを特徴とする基地局装置。
  2. 前記第１の通信を行うための前記コードブックサブセット制限情報および前記第２の通信を行うための前記コードブックサブセット制限情報をそれぞれ通知することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
  3. 前記第１の通信および前記第２の通信を行うための共用の前記コードブックサブセット制限情報を通知することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
  4. 前記端末装置が前記コードブックサブセット制限情報を用いて選択する前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報または前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報のいずれかをフィードバックすることを指定するための切換情報を前記端末装置に通知することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
  5. 第１の基地局装置および第２の基地局装置が協調して端末装置と通信を行う通信システムにおける前記端末装置であって、
    前記第１の基地局装置が通知する、第１の通信および第２の通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して前記端末装置がフィードバック情報として選択することを制限するためのコードブックサブセット制限情報を用いて、前記第１の通信を行うためのコードブックおよび前記第２の通信を行うためのコードブックをそれぞれ選択し、
    前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報および前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報を前記第１の基地局装置に通知することを特徴とする端末装置。
  6. 前記第１の基地局装置が通知する、前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報または前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報のいずれかをフィードバックすることを指定するための切換情報を用いて、前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報または前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報のいずれかを前記第１の基地局装置に通知することを特徴とする請求項５に記載の端末装置。
  7. 端末装置と通信を行う基地局装置であって、
    通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して、前記端末装置がフィードバック情報を演算する際に伝送路状況に対する電力オフセット制御を行うためのコードブックサブセット電力オフセット情報を通知することを特徴とする基地局装置。
  8. 基地局装置と通信を行う端末装置であって、
    前記基地局装置が通知する、通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して、前記端末装置がフィードバック情報を演算する際に伝送路状況に対する電力オフセット制御を行うためのコードブックサブセット電力オフセット情報を用いて、前記通信を行うためのコードブックを選択し、
    前記通信を行うためのコードブックを示す情報を前記基地局装置に通知することを特徴とする端末装置。
  9. 第１の基地局装置および第２の基地局装置が協調して端末装置と通信を行う通信システムであって、
    前記第１の基地局装置は、
    第１の通信および第２の通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して前記端末装置がフィードバック情報として選択することを制限するためのコードブックサブセット制限情報を前記端末装置に通知し、
    前記端末装置は、
    前記コードブックサブセット制限情報を用いて、前記第１の通信を行うためのコードブックおよび前記第２の通信を行うためのコードブックをそれぞれ選択し、
    前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報および前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報を前記第１の基地局装置に通知する
    ことを特徴とする通信システム。
  10. 第１の基地局装置および第２の基地局装置が協調して端末装置と通信を行う通信システムであって、
    前記第１の基地局装置は、
    第１の通信および第２の通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して前記端末装置がフィードバック情報として選択することを制限するためのコードブックサブセット制限情報と、
    前記端末装置が前記コードブックサブセット制限情報を用いて選択する前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報または前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報のいずれかをフィードバックすることを指定するための切換情報を前記端末装置に通知し、
    前記端末装置は、
    前記コードブックサブセット制限情報を用いて、前記第１の通信を行うためのコードブックおよび前記第２の通信を行うためのコードブックをそれぞれ選択し、
    前記切換情報を用いて、前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報または前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報のいずれかを前記第１の基地局装置に通知する
    ことを特徴とする通信システム。
  11. 基地局装置と端末装置が通信を行う通信システムであって、
    前記基地局装置は、
    通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して、前記端末装置がフィードバック情報を演算する際に伝送路状況に対する電力オフセット制御を行うためのコードブックサブセット電力オフセット情報を通知し、
    前記端末装置は、
    前記コードブックサブセット電力オフセット情報を用いて、前記通信を行うためのコードブックを選択し、
    前記通信を行うためのコードブックを示す情報を前記基地局装置に通知する
    ことを特徴とする通信システム。
  12. 第１の基地局装置および第２の基地局装置が協調して端末装置と通信を行う通信システムにおける前記第１の基地局装置の通信方法であって、
    第１の通信および第２の通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して前記端末装置がフィードバック情報として選択することを制限するためのコードブックサブセット制限情報を前記端末装置に通知するステップを有することを特徴とする通信方法。
  13. 前記端末装置が前記コードブックサブセット制限情報を用いて選択する前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報または前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報のいずれかをフィードバックすることを指定するための切換情報を前記端末装置に通知するステップを有することを特徴とする請求項１２に記載の通信方法。
  14. 第１の基地局装置および第２の基地局装置が協調して端末装置と通信を行う通信システムにおける前記端末装置の通信方法であって、
    前記第１の基地局装置が通知する、第１の通信および第２の通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して前記端末装置がフィードバック情報として選択することを制限するためのコードブックサブセット制限情報を用いて、前記第１の通信を行うためのコードブックおよび前記第２の通信を行うためのコードブックをそれぞれ選択するステップと、
    前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報および前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報を前記第１の基地局装置に通知するステップを有することを特徴とする通信方法。
  15. 前記第１の基地局装置が通知する、前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報または前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報のいずれかをフィードバックすることを指定するための切換情報を用いて、前記第１の通信を行うためのコードブックを示す情報または前記第２の通信を行うためのコードブックを示す情報のいずれかを前記第１の基地局装置に通知するステップを有することを特徴とする請求項１４に記載の通信方法。
  16. 端末装置と通信を行う基地局装置の通信方法であって、
    通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して、前記端末装置がフィードバック情報を演算する際に伝送路状況に対する電力オフセット制御を行うためのコードブックサブセット電力オフセット情報を通知するステップを有することを特徴とする基地局装置。
  17. 基地局装置と通信を行う端末装置の通信方法であって、
    前記基地局装置が通知する、通信を行うためのプレコーディング重みを示すコードブックサブセットに対して、前記端末装置がフィードバック情報を演算する際に伝送路状況に対する電力オフセット制御を行うためのコードブックサブセット電力オフセット情報を用いて、前記通信を行うためのコードブックを選択するステップと、
    前記通信を行うためのコードブックを示す情報を前記基地局装置に通知するステップを有することを特徴とする通信方法。
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