JP2013162232A - 無線通信システム、ユーザ端末、無線基地局装置及び無線通信方法 - Google Patents

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

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Abstract

【課題】ＣｏＭＰ送信適用時において、スループットの低下を抑制すると共に、ＣＳＩフィードバックのオーバーヘッドを削減すること。
【解決手段】複数の無線基地局装置と、複数の無線基地局装置と協調マルチポイント送受信可能に構成されたユーザ端末と、を備えた無線通信システムにおいて、無線基地局装置は、所定のセル間チャネル状態情報の候補値を複数指定して、ユーザ端末に通知し、ユーザ端末は、セル毎のセル間チャネル状態情報を測定すると共に、通知された複数の候補値の中から、セル間チャネル状態情報の測定値に近似する特定の候補値を選択して、無線基地局装置にフィードバックする。
【選択図】図１０

Description

本発明は、セルラーシステム等に適用可能な無線通信システム、ユーザ端末、無線基地局装置及び無線通信方法に関する。
ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）やＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を採用することにより、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband‐Code Division Multiple Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてＬＴＥ（Long Term Evolution）が検討されている（非特許文献１）。
第３世代のシステムは、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥのシステムでは、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継のシステムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ））。
3GPP, TR25.912 (V7.1.0), "Feasibility study for Evolved UTRA and UTRAN", Sept. 2006
ところで、ＬＴＥシステムに対してさらにシステム性能を向上させるための有望な技術の１つとして、セル間直交化がある。例えば、ＬＴＥ−Ａシステムでは、上下リンクとも直交マルチアクセスによりセル内の直交化が実現されている。すなわち、下りリンクでは、周波数領域においてユーザ端末ＵＥ（User Equipment）間で直交化されている。一方、セル間はＷ−ＣＤＭＡと同様、１セル周波数繰り返しによる干渉ランダム化が基本である。
そこで、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、セル間直交化を実現するための技術として、協調マルチポイント送受信（ＣｏＭＰ：Coordinated Multi-Point transmission/reception）技術が検討されている。このＣｏＭＰ送受信では、１つあるいは複数のユーザ端末ＵＥに対して複数のセルが協調して送受信の信号処理を行う。例えば、下りリンクでは、プリコーディングを適用する複数セル同時送信、協調スケジューリング／ビームフォーミングなどが検討されている。これらのＣｏＭＰ送受信技術の適用により、特にセル端に位置するユーザ端末ＵＥのスループット特性の改善が期待される。
ＣｏＭＰ送受信技術を適用するためには、ユーザ端末から無線基地局装置に、複数のセルに対するチャネル状態情報（ＣＳＩ）をフィードバックする必要がある。このため、ＣＳＩフィードバックのオーバーヘッドが大きくなる。ＣＳＩフィードバックのオーバーヘッドを単に小さくすると、ＣｏＭＰ送受信技術を効果的に適用することができず、スループットが向上されない。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＣｏＭＰ送信適用時において、スループットの低下を抑制すると共に、ＣＳＩフィードバックの情報量を低減することができる無線通信システム、ユーザ端末、無線基地局装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
本発明の無線通信システムは、複数の無線基地局装置と、前記複数の無線基地局装置と協調マルチポイント送受信可能に構成されたユーザ端末と、を備えた無線通信システムであって、前記無線基地局装置は、所定のセル間チャネル状態情報の候補値を複数指定する決定部と、複数の前記候補値を前記ユーザ端末に通知する通知部とを有し、前記ユーザ端末は、セル毎のセル間チャネル状態情報を測定する測定部と、通知された複数の候補値の中から、セル間チャネル状態情報の測定値に近似する特定の候補値を選択する判定部と、前記特定の候補値を示す情報をフィードバックする送信部と、を有することを特徴とする。
本発明のユーザ端末は、複数の無線基地局装置と協調マルチポイント送受信可能に構成されたユーザ端末であって、前記無線基地局装置が指定する複数のセル間チャネル状態情報の候補値を受信する受信部と、セル毎のセル間チャネル状態情報を測定する測定部と、前記複数の候補値の中から、セル間チャネル状態情報の測定値に近似する特定の候補値を選択する判定部と、前記特定の候補値を示す情報をフィードバックする送信部と、を有することを特徴とする。
本発明の無線基地局装置は、ユーザ端末に対して協調マルチポイント送受信可能に構成された無線基地局装置であって、ユーザ端末に選択させる所定のセル間チャネル状態情報の候補値を複数指定する決定部と、複数の前記候補値を前記ユーザ端末に通知する通知部と、を有し、前記決定部は、選択可能な候補値にそれぞれ対応するビットフィールドの中から、前記ユーザ端末に通知する所定の候補値を示すビットを指定することを特徴とする。
本発明の無線通信方法は、複数の無線基地局装置と、前記複数の無線基地局装置と協調マルチポイント送受信可能に構成されたユーザ端末と、の無線通信方法であって、前記無線基地局装置が、所定のセル間チャネル状態情報の候補値を複数指定するステップと、複数の前記候補値を前記ユーザ端末に通知するステップと、を有し、前記ユーザ端末が、セル毎のセル間チャネル状態情報を測定するステップと、前記無線基地局装置から通知された複数の候補値の中から、セル間チャネル状態情報の測定値に近似する特定の候補値を選択するステップと、前記特定の候補値を示す情報をフィードバックするステップと、を有することを特徴とする。
本発明によれば、ＣｏＭＰ送信適用時において、スループットの低下を抑制すると共に、ＣＳＩフィードバックの情報量を低減することができる。
協調マルチポイント送信を説明するための図である。 協調マルチポイント送受信に適用される無線基地局装置の構成を示す模式図である。 選択可能なセル間ＣＳＩ候補値が示されたＩ−Ｑ平面と、セル間ＣＳＩ候補値に対応するビットフィールドの一例を示す図である。 選択可能なセル間ＣＳＩ候補値が示されたＩ−Ｑ平面と、セル間ＣＳＩ候補値に対応するビットフィールドの他の例を示す図である。 選択可能なセル間ＣＳＩ候補値が示されたＩ−Ｑ平面と、セル間ＣＳＩ候補値に対応するビットフィールドの他の例を示す図である。 選択可能なセル間ＣＳＩ候補値が示されたＩ−Ｑ平面と、セル間ＣＳＩ候補値に対応するビットフィールドの他の例を示す図である。 選択可能なセル間ＣＳＩ候補値が示されたＩ−Ｑ平面と、セル間ＣＳＩ候補値に対応するビットフィールドの他の例を示す図である。 無線通信システムのシステム構成を説明するための図である。 無線基地局装置の全体構成を説明するための図である。 無線基地局装置のベースバンド処理部に対応した機能ブロック図である。 ユーザ端末の全体構成を説明するための図である。 ユーザ端末のベースバンド処理部に対応した機能ブロック図である。
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
まず、図１を用いて下りリンクのＣｏＭＰ送信について説明する。下りリンクのＣｏＭＰ送信としては、Coordinated Scheduling/Coordinated Beamformingと、Joint processingとがある。Coordinated Scheduling/Coordinated Beamformingは、１つのユーザ端末ＵＥに対して１つのセルからのみ共有データチャネルを送信する方法であり、図１Ａに示すように、他セルからの干渉や他セルへの干渉を考慮して周波数／空間領域における無線リソースの割り当てを行う。一方、Joint processingは、プリコーディングを適用して複数のセルから同時に共有データチャネルを送信する方法であり、図１Ｂに示すように、１つのユーザ端末ＵＥに対して複数のセルから共有データチャネルを送信するJoint transmissionと、図１Ｃに示すように、瞬時に１つのセルを選択し共有データチャネルを送信するDynamic Point Selection（ＤＰＳ）とがある。
ＣｏＭＰ送受信を実現する構成としては、例えば、図２Ａに示すように、無線基地局装置（無線基地局装置ｅＮＢ）に対して光ファイバ等で接続された複数の遠隔無線装置（ＲＲＥ：Remote Radio Equipment）とを含む構成（ＲＲＥ構成に基づく集中制御）と、図２Ｂに示すように、無線基地局装置（無線基地局装置ｅＮＢ）の構成（独立基地局構成に基づく自律分散制御）とがある。なお、図２Ａにおいては、複数の遠隔無線装置ＲＲＥを含む構成を示すが、図１に示すように、単一の遠隔無線装置ＲＲＥのみを含む構成としてもよい。
図２Ａに示す構成（ＲＲＥ構成）においては、遠隔無線装置ＲＲＥ１，ＲＲＥ２を無線基地局装置ｅＮＢで集中的に制御する。ＲＲＥ構成では、複数の遠隔無線装置ＲＲＥのベースバンド信号処理及び制御を行う無線基地局装置ｅＮＢ（集中基地局）と各セル（すなわち、各遠隔無線装置ＲＲＥ）との間が光ファイバを用いたベースバンド信号で接続されるため、セル間の無線リソース制御を集中基地局において一括して行うことができる。すなわち、独立基地局構成で問題となる無線基地局装置ｅＮＢ間のシグナリングの遅延やオーバーヘッドの問題が小さく、セル間の高速な無線リソース制御が比較的容易となる。したがって、ＲＲＥ構成においては、下りリンクでは、複数セル同時送信のような高速なセル間の信号処理を用いる方法が適用できる。
一方、図２Ｂに示す構成（独立基地局構成）においては、複数の無線基地局装置ｅＮＢ（又はＲＲＥ）でそれぞれスケジューリングなどの無線リソース割り当て制御を行う。この場合においては、セル１の無線基地局装置ｅＮＢとセル２の無線基地局装置ｅＮＢとの間のＸ２インターフェースで必要に応じてタイミング情報やスケジューリングなどの無線リソース割り当て情報をいずれかの無線基地局装置ｅＮＢに送信して、セル間の協調を行う。
ＣｏＭＰ送信は、セル端に存在するユーザ端末のスループットを改善するために適用する。このため、ユーザ端末がセル端に存在する場合にＣｏＭＰ送信を適用するように制御する。この場合においては、無線基地局装置で、ユーザ端末からのセル毎の品質情報（例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））の差を求め、その差が閾値以下である場合、すなわちセル間の品質差が小さい場合には、ユーザ端末がセル端に存在すると判断して、ＣｏＭＰ送信を適用する。一方、セル毎の品質情報の差が閾値を超える場合、すなわちセル間の品質差が大きい場合には、いずれかのセルの無線基地局装置に近いのでセルの中央付近にユーザ端末が存在すると判断して、ＣｏＭＰ送信を適用しない。
ＣｏＭＰ送信を適用する場合には、ユーザ端末は、複数のセル毎のチャネル状態情報を無線基地局装置（サービングセルの無線基地局装置）にフィードバックする。一方、ＣｏＭＰ送信を適用しない場合には、ユーザ端末は、サービングセルのチャネル状態情報を無線基地局装置にフィードバックする。このように、ＣｏＭＰ送信が適用になると、複数のセル毎のチャネル状態情報をフィードバックするので、フィードバック情報のオーバーヘッドが大きくなる。
ここで、チャネル状態情報としては、セル毎のチャネル状態情報と、セル間のチャネル状態情報とがある。例えば、ジョイントトランスミッション型のＣｏＭＰにおいては、複数のセルの無線基地局装置からユーザ端末に対して同じ位相、同じタイミングで同じデータを送信する。この場合においては、各セルのチャネル状態情報と共に、ユーザ端末で同じ位相、同じタイミングで同じデータが受信できるようにセル間の情報をフィードバックする必要がある。
セル毎のチャネル状態情報としては、ＰＭＩ（Precodeing Matrix Indicator）、ＣＤＩ（Channel Distribution Information）、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）などが挙げられる。また、セル間のチャネル状態情報（以下、「セル間ＣＳＩ」とも記す）としては、位相差情報、振幅差情報などが挙げられる。
本発明者らは、上記チャネル状態情報において、セル間のチャネル状態情報（セル間ＣＳＩ）に着目した。上述したように、ＣｏＭＰの適用に際しては、ユーザ端末で同じ位相、同じタイミングで同じデータを受信できるようにセル間ＣＳＩを高い精度でフィードバックすることが望ましいが、この場合、フィードバックする情報量（ビット数）が多くなる。
一方で、ユーザ端末の通信環境（通信状態）によっては、ユーザ端末で測定されるセル間ＣＳＩの測定値の変動が小さい期間が存在することが考えられる。例えば、ユーザ端末が移動しない場合、セル間の位相差や振幅差の変動は移動する場合と比較して小さくなるため、ユーザ端末におけるセル間ＣＳＩの測定値は所定範囲に分布する。しかし、このような場合であっても、ユーザ端末は、同じようなセル間ＣＳＩの測定値を繰り返し高いビット数で無線基地局装置にフィードバックすることとなる。
そこで、本発明者らは、無線基地局装置が、セル間チャネル状態情報の候補値（セル間ＣＳＩ候補値）を指定してユーザ端末に通知し、ユーザ端末に、セル間ＣＳＩの測定値と近似する特定のセル間ＣＳＩ候補値をフィードバックさせることにより、ＣＳＩをフィードバックする情報量（ビット数）を低減できることを見出した。特に、無線基地局装置が、フィードバック情報等に基づいて、セル間ＣＳＩ候補値を指定する数と指定範囲を動的に変化させることにより、ユーザ端末からフィードバックされるセル間ＣＳＩの精度を維持しつつ、ＣＳＩのフィードバック情報量を低減できることを見出した。
さらに、本発明者らは、セル毎の品質情報差とセル間ＣＳＩの精度との関係にも着目した。上述したように、セル毎の品質情報の差が小さい場合には、ユーザ端末がセル端に存在すると判断してＣｏＭＰを適用し、セル毎の品質情報の差が大きい場合には、セルの中央付近にユーザ端末が存在すると判断してＣｏＭＰを適用しない。
そのため、例えば、ジョイントトランスミッション型ＣｏＭＰを適用する場合、セル毎の品質情報の差が小さいときには、より高い精度（粒度）のセル間ＣＳＩが必要であると考えることができる。一方、セル毎の品質情報の差が大きいときには、セル間ＣＳＩはそれほど精度（粒度）が高くなくても良いと考えられる。ここで、セル間チャネル状態情報の粒度とは、セル間チャネル状態情報の細かさ（精度）を意味し、粒度が高いほど精度が高い。
したがって、粒度をセル間ＣＳＩの情報量に置き換えると、セル間ＣＳＩの粒度が高いほど、セル間ＣＳＩの情報量（ビット数）が多く、セル間ＣＳＩの粒度が低いほど、セル間ＣＳＩの情報量（ビット数）が少ないことになる。つまり、セル間ＣＳＩは、通信環境に応じて必要とされる精度が異なるとも言える。そこで、本発明者らは、セル毎の品質情報の差に応じて、セル間ＣＳＩの精度を変えることにより、フィードバックするＣＳＩの情報量を低減できることを見出した。以下に、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施の形態において、無線基地局装置は、セル間チャネル状態情報の候補値（セル間ＣＳＩ候補値）を複数指定してユーザ端末に通知する。ユーザ端末は、無線基地局装置が指定した複数の候補値の中から、ユーザ端末が測定したセル間ＣＳＩの測定値と近似する特定のセル間ＣＳＩ候補値を選択してフィードバックする。なお、セル間ＣＳＩ候補値は、無線基地局装置がユーザ端末に選択させるために設定するセル間ＣＳＩの設定値を指す。
この場合、ユーザ端末は、特定のセル間ＣＳＩ候補値を識別する情報（識別情報）をフィードバックする。つまり、ユーザ端末は、セル間ＣＳＩそのものをフィードバックするのでなく、ユーザ端末が選択した特定のセル間ＣＳＩ候補値を識別する情報をフィードバックする。
この場合、ユーザ端末がセル間ＣＳＩとしてフィードバックする情報量（ビット数）は、無線基地局装置が指定するセル間ＣＳＩ候補値の数（Ｍ）に依存することとなる。例えば、無線基地局装置が４個のセル間ＣＳＩ候補値を設定した場合（Ｍ＝４）、ユーザ端末がセル間ＣＳＩとしてフィードバックするビット数は、２ｂｉｔ（＝ｌｏｇ２Ｍ）となる。同様に、無線基地局装置が指定するセル間ＣＳＩ候補値の数が、Ｍ＝５〜８、Ｍ＝９〜１６、Ｍ＝１７〜３２の場合には、ユーザ端末がフィードバックする情報量はそれぞれ、３ｂｉｔ、４ｂｉｔ、５ｂｉｔとなる。
そのため、無線基地局装置は、指定するセル間ＣＳＩ候補値の数を動的に変化させることにより、ユーザ端末がフィードバックする情報量（ビット数）を制御することが可能となる。また、無線基地局装置が指定するセル間ＣＳＩ候補値の指定範囲（複数のセル間ＣＳＩ候補値同士の間隔）を動的に変化させることにより、ユーザ端末がフィードバックするセル間ＣＳＩの精度を制御することが可能となる。例えば、無線基地局装置が、所定範囲において複数のセル間ＣＳＩ候補値を局所的に指定することにより、フィードバックされるセル間ＣＳＩの精度を維持しつつ、フィードバック情報量を低減することが可能となる。
また、無線基地局装置は、指定したセル間ＣＳＩ候補値に関する情報を、上位レイヤシグナリングでユーザ端末に通知することができる。具体的には、選択可能なセル間ＣＳＩ候補値にそれぞれ対応するビットフィールドを設け、当該ビットフィールドの中から、無線基地局装置が所定の候補値を示すビットを指定して、上位レイヤシグナリングでビット情報をユーザ端末に通知する。
以下に、無線基地局装置がセル間ＣＳＩ候補値を指定する際の具体例について説明する。以下に示す図３〜図６は、無線基地局装置が、選択可能なセル間ＣＳＩ候補値（図３〜図６では、Ａ０〜Ａ１５の１６個）の中から、異なる数のセル間ＣＳＩ候補値を指定する場合（異なる指定パターンを選択する場合）を示している。
図３は、無線基地局装置がセル間ＣＳＩ候補値を複数指定する場合の一例を示している。なお、図３Ａは、無線基地局装置が指定するセル間チャネル状態情報の候補値（Ａ０〜Ａ１５）をＩ−Ｑ平面に示しており、図３Ｂは、選択可能な候補値（Ａ０〜Ａ１５）にそれぞれ対応するビットフィールドを示しており、図３Ｃは、各候補値（Ａ０〜Ａ１５）に対応する位相差情報が規定されたテーブルを示している。なお、以下の説明では、セル間ＣＳＩとして、Ｉ−Ｑ平面において角度で示されるセル間の位相差情報を例に挙げて説明する。もちろん、本実施の形態は、Ｉ−Ｑ平面において原点からの距離で示される振幅差情報についても同様に適用することができる。
具体的に、図３では、無線基地局装置が、選択可能な最大のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０〜Ａ１５）の全てを指定してユーザ端末に通知する場合を示している。無線基地局装置が所定のセル間ＣＳＩ候補値を指定する場合、選択可能なセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０〜Ａ１５）にそれぞれ対応するビットフィールドの中から、所定のセル間ＣＳＩ候補値を示すビットを指定する（ビットフィールドを“１”とする）。
例えば、図３Ｂは、選択可能な全てのセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０〜Ａ１５の１６個）を示すビットを指定する場合を示している。また、図３Ｂに示すビット情報（合計１６ｂｉｔ）は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）でユーザ端末に通知される。
ユーザ端末は、無線基地局装置から通知された複数のセル間ＣＳＩ候補値（ここでは、Ａ０〜Ａ１５）の中から、ユーザ端末が測定したセル間ＣＳＩの測定値に近似する特定のセル間ＣＳＩを選択する。例えば、図３Ａに示すように、ユーザ端末が測定したセル間の位相差の測定値が特定のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ１）に最も近似する場合、ユーザ端末は特定のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ１）を選択する。
続いて、ユーザ端末は、特定のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ１）を示す情報（識別情報）を協調マルチポイント送信するセルの無線基地局装置にフィードバックする。この場合、特定のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ１）は、４ｂｉｔの情報を用いて識別することができるため、位相差情報に使用するフィードバックの情報量は４ｂｉｔとなる。
図３に示すように、無線基地局装置が選択可能な全てのセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０〜Ａ１５）を示すビットを指定してユーザ端末に通知する場合、ユーザ端末からフィードバックされるセル間ＣＳＩの精度を高くする（ユーザ端末が測定した測定値と、フィードバックするセル間ＣＳＩ候補値との誤差を小さくする）ことができる。
なお、無線基地局装置が選択可能なセル間ＣＳＩ候補値（ここでは、１６個）に関する情報は、ユーザ端末と共有されている。例えば、無線基地局装置が選択可能なセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０〜Ａ１５）と、当該セル間ＣＳＩ候補値に対応する値が規定されたテーブル（図３Ｃ参照）を両者で共有する構成とすることができる。ユーザ端末は、当該テーブルをあらかじめ備えていてもよいし、使用時に無線基地局装置からユーザ端末にテーブル内容を通知する構成であってもよい。
図４は、無線基地局装置が、選択可能なセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０〜Ａ１５の１６個）の中から、８個のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０、Ａ２、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４）を指定してユーザ端末に通知する場合を示している。また、図４は、上記図３と同様に、無線基地局装置が指定するセル間ＣＳＩ候補値の指定範囲（複数のセル間ＣＳＩ候補値同士の間隔）が均等となる場合を示している。
図４に示す場合、無線基地局装置は、８個のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０、Ａ２、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４）にそれぞれ対応するビットフィールドを“１”とし、その他のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ１、Ａ３、Ａ５、Ａ７、Ａ９、Ａ１１、Ａ１３、Ａ１５）にそれぞれ対応するするビットフィールドを“０”とする（ビットマスキング）。そして、図４Ｂに示すビット情報（合計１６ｂｉｔ）を、上位レイヤシグナリングでユーザ端末に通知する。
ユーザ端末は、無線基地局装置から通知された８個のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０、Ａ２、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４）の中から、ユーザ端末が測定したセル間ＣＳＩ測定値に近似する特定の候補値を選択してフィードバックする。例えば、図４Ａに示すように、ユーザ端末が測定したセル間の位相差の測定値が特定の候補値（Ａ２）に最も近似する場合、ユーザ端末は特定のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ２）を選択してフィードバックする。
この場合、無線基地局装置が指定するセル間ＣＳＩ候補値の数（Ｍ）は８個であるため、ユーザ端末がフィードバックする情報量は３ｂｉｔとなる。
図５は、無線基地局装置が、選択可能なセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０〜Ａ１５の１６個）の中から、４個のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０、Ａ４、Ａ８、Ａ１２）を指定してユーザ端末に通知する場合を示している。この場合、ユーザ端末が位相差情報としてフィードバックする情報量を、２ｂｉｔに低減することができる。また、図５においても、上記図３、４と同様に、無線基地局装置が指定するセル間ＣＳＩ候補値の指定範囲が均等となる場合を示している。
図５では、無線基地局装置が指定するセル間ＣＳＩ候補値の数（Ｍ）は４個であるため、ユーザ端末がフィードバックする情報量は２ｂｉｔに低減することができる。このように、図５に示すように選択可能な全てのセル間ＣＳＩ候補値の中から４個のセル間ＣＳＩ候補値を、指定範囲が均等となるように指定することにより、ユーザ端末がフィードバックする情報量（ビット数）をより効果的に低減することができる。
図４、図５では、無線基地局装置は、選択可能な全てのセル間ＣＳＩ候補値の中から所定のセル間ＣＳＩ候補値を、複数のセル間ＣＳＩ候補値の指定範囲が均等となるように指定している。そのため、図３に示す場合と比較して、ユーザ端末がフィードバックする情報量（ビット数）を低減できる一方で、ユーザ端末がフィードバックするセル間チャネル状態情報の精度が低くなる場合がある。したがって、図４、図５は、セル間ＣＳＩに高い精度が要求されない場合に好適に利用することができる。また、ユーザ端末で測定されるセル間ＣＳＩの測定値が変動する場合であって、ユーザ端末からのフィードバック情報量を低減したい場合等にも好適に利用することができる。
特に、図５に示すように、セル間ＣＳＩ候補値の間隔が均等となるように４個指定する場合、低いフィードバック情報量でセル間の位相差の大まかな情報を把握することができる。例えば、セル間ＣＳＩ候補値として、Ａ２、Ａ６、Ａ１０、Ａ１４を指定する場合には、セル間ＣＳＩの測定値がＩ−Ｑ平面の第１〜第４のいずれの象限に存在するかについて、低いフィードバック情報量で把握することができる。
図６は、無線基地局装置が、選択可能なセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０〜Ａ１５の１６個）の中から、４個のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３）を指定してユーザ端末に通知する場合を示している。なお、選択するセル間ＣＳＩ候補値の数は図５と同じであるが、図６では、無線基地局装置が指定するセル間ＣＳＩ候補値の指定範囲が局所化する、つまり、所定範囲に対応する複数の候補値を局所的に指定する場合を示している。
図６に示す場合、無線基地局装置が指定するセル間ＣＳＩ候補値の数（Ｍ）は４個であるため、ユーザ端末がフィードバックする情報量は２ｂｉｔに低減することができる。また、所定の範囲に対応するセル間ＣＳＩ候補値を局所的に指定しているため、セル間ＣＳＩの測定値の変動が小さい場合には、フィードバックされるセル間ＣＳＩを高い精度で維持しつつ、フィードバック情報量を低減することができる。
なお、上記図３〜６では、セル間ＣＳＩとして、セル間の位相差情報に適用する場合を示しているが、セル間の振幅差情報にも同様に適用することができる。また、セル間の位相差情報と振幅差情報を組み合わせたセル間ＣＳＩ候補値を設定してもよい。また、図３〜図６では、無線基地局装置が指定可能なセル間ＣＳＩ候補値として、１６個の値（１６ｂｉｔ）を設定しているが、指定するセル間ＣＳＩ候補値の数はこれに限られない。なお、ユーザ端末からフィードバックされるビット数との関連性を考慮すると、指定するセル間ＣＳＩ候補値の数は、２Ｎ個（Ｎは整数）とすることが好ましい。
上述のように、無線基地局装置は、ユーザ端末からフィードバックされる特定のセル間ＣＳＩ候補値、チャネル品質情報等に基づいて、指定するセル間ＣＳＩ候補値の数や指定範囲を動的に変化させる（上記図３〜６を切り替えて使用する）ことができる。これにより、ユーザ端末からフィードバックされるＣＳＩの精度及び情報量を適切に制御することが可能となる。
以下に、無線基地局装置がセル間ＣＳＩ候補値の数や指定範囲を動的に変化して指定する場合の動作方法の具体例について説明する。
（動作方法１）
動作方法１では、無線基地局装置がユーザ端末に高い精度でセル間ＣＳＩをフィードバックさせた後、新たに指定する候補値の数を低減すると共に、指定範囲を局所化する場合について示す。
まず、無線基地局装置は、ユーザ端末が選択するためのセル間ＣＳＩ候補値の数を多く設定する。例えば、無線基地局装置が選択可能なセル間ＣＳＩ候補値の最大が１６個である場合、無線基地局装置は、選択可能な全てのセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０〜Ａ１５）を示すビットを指定する（図３Ａ、Ｂ参照）。また、指定したビット情報を上位レイヤシグナリングによりユーザ端末に通知する。
ユーザ端末は、セル間ＣＳＩの測定値と近似する特定のセル間ＣＳＩ候補値（例えば、図３におけるＡ１）を選択し、当該特定のセル間ＣＳＩ候補値を示す識別情報をフィードバックする。この際、ユーザ端末は、セル間ＣＳＩ候補値Ａ１のフィードバックに４ｂｉｔを使用する。
このように、選択可能な全てのセル間ＣＳＩ候補値を指定してユーザ端末に通知することにより、ユーザ端末からフィードバックされるセル間ＣＳＩの精度を高くすることができる。
続いて、無線基地局装置は、ユーザ端末からフィードバックされた特定のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ１）に基づいて、新たにユーザ端末に通知するセル間ＣＳＩ候補値を決定する。具体的には、無線基地局装置は、特定のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ１）を含む所定範囲に対応する複数のセル間ＣＳＩ候補値を指定する。例えば、図６に示すように、Ａ１を含む４個のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３）を局所的に指定して、ユーザ端末に通知する。
この場合、ユーザ端末は、セル間ＣＳＩを２ｂｉｔの情報量でフィードバックすることができる。また、通信環境の変動が小さい場合には、ユーザ端末で測定する測定値がセル間ＣＳＩ候補値Ａ０〜Ａ３の範囲に収まるため、セル間チャネル状態情報の精度も維持することができる。
また、セル間ＣＳＩの測定値の変動が小さい場合には、最終的には、２個のセル間ＣＳＩ候補値（例えば、Ａ１、Ａ２）を指定することができる。この場合、ユーザ端末からフィードバックされる情報を１ｂｉｔまで低減することができる。
なお、無線基地局装置は、ユーザ端末からフィードバックされる特定のセル間ＣＳＩ候補値に基づいて、新たに選択する候補値を決定する際に、所定期間にフィードバックされる複数のセル間ＣＳＩの分布を考慮して、局所的に指定する範囲を決定することが好ましい。これにより、ユーザ端末における測定値の変動をより正確に反映することができる。
また、図６に示すように、セル間ＣＳＩ候補値を所定範囲に局所的に指定する場合、通信環境の変動に伴って、セル間ＣＳＩの測定値が所定範囲から大きく外れる場合も考えられる。この場合、ユーザ端末が選択する特定のセル間ＣＳＩ候補値とセル間ＣＳＩの測定値との間には大きな差が生じるため、通信品質の低下を招くおそれがある。
例えば、図６に示すようにセル間ＣＳＩ候補値を指定した場合、通信環境の変動に応じてユーザ端末でのセル間ＣＳＩの測定値が、指定されていない候補値Ａ１１に近似する値となる可能性がある。この場合には、ユーザ端末は特定のセル間ＣＳＩ候補値として、指定されたセル間ＣＳＩ候補値の中で、セル間ＣＳＩの測定値に最も近似するＡ０を選択してフィードバックしてしまう。
したがって、このような問題を抑制するために、無線基地局は、ＣＱＩ等の品質情報に基づいて指定するセル間ＣＳＩ候補値の数や指定範囲を動的に変化させることが好ましい。例えば、ＣＱＩが著しく低下した場合に、無線基地局装置は、指定したセル間ＣＳＩ候補値が適切でないと判断して、再度図３等に示すように、セル間ＣＳＩの指定範囲を均一に設定し直す。又は、セル間ＣＳＩ候補値の指定範囲を局所的にする場合、所定期間毎に図３等に示すようにセル間ＣＳＩの指定範囲が均一となるように設定し、再度ユーザ端末からフィードバックされるセル間ＣＳＩの変動について確認することが好ましい。
このように、動作方法１を適用することにより、通信品質の低下を抑制すると共に、ユーザ端末からフィードバックする情報量を低減することが可能となる。
（動作方法２）
動作方法２では、無線基地局装置がユーザ端末にある程度の精度でセル間ＣＳＩをフィードバックさせた後、新たに指定する候補値の指定範囲を局所化する場合について示す。
まず、無線基地局装置は、選択可能なセル間ＣＳＩ候補値の中から、所定のセル間ＣＳＩ候補値を指定範囲が均等となるように選択する。例えば、無線基地局装置が選択可能なセル間ＣＳＩ候補値の最大が１６個である場合、無線基地局装置は、４個のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０、Ａ４、Ａ８、Ａ１２）を指定する（図５Ａ、Ｂ参照）。また、指定したビット情報を上位レイヤシグナリングによりユーザ端末に通知する。
ユーザ端末は、セル間ＣＳＩの測定値と近似する特定のセル間ＣＳＩ候補値（例えば、図５ＡにおけるＡ０）を選択し、当該特定のセル間ＣＳＩ候補値を示す識別情報をフィードバックする。この際、ユーザ端末は、セル間ＣＳＩ候補値Ａ０のフィードバックに２ｂｉｔを使用する。
このように、４個のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０、Ａ４、Ａ８、Ａ１２）をセル間ＣＳＩ候補値の指定範囲が均等となるよう指定することにより、低いフィードバック情報量でセル間の位相差の大まかな情報を把握することができる。図５に示す場合には、セル間ＣＳＩ候補値は、候補値Ａ０を基準として、±π／２の範囲に存在することが分かる。
続いて、無線基地局装置は、ユーザ端末からフィードバックされた特定のセル間ＣＳＩ候補値（Ａ０）に基づいて、少なくともＡ０が含まれる所定範囲に対応するセル間ＣＳＩ候補値（例えば、Ａ１５、Ａ０、Ａ１、Ａ２）を局所的に指定する。
この場合、ユーザ端末は、セル間ＣＳＩを２ｂｉｔの情報量を維持したまま、より高い精度でフィードバックすることができる。通信環境の変動が小さい場合には、ユーザ端末で測定する測定値がセル間ＣＳＩ候補値Ａ１５〜Ａ２の範囲に収まるため、セル間チャネル状態情報の精度も維持することができる。
また、セル間ＣＳＩの測定値の変動が小さい場合には、最終的には、２個のセル間ＣＳＩ候補値（例えば、Ａ１、Ａ２）を指定することができる。この場合、ユーザ端末からフィードバックされる情報を１ｂｉｔまで低減することができる。
このように、動作方法２を適用することにより、ユーザ端末からフィードバックする情報量を低い状態に維持しつつ、通信品質の低下を抑制することが可能となる。
なお、動作方法２においても動作方法１と同様に、ユーザ端末からフィードバックされる特定のセル間ＣＳＩ候補値の分布を考慮して、新たに選択するセル間ＣＳＩ候補値の指定範囲を指定することができる。また、無線基地局は、指定するセル間ＣＳＩ候補値の数や指定範囲を、ＣＱＩ等の品質情報や所定時間毎に基づいて動的に変化させることができる。
上記動作方法１、２に示すように、ユーザ端末からのフィードバック情報に基づいて、無線基地局装置が指定するセル間ＣＳＩ候補値の数や指定範囲を制御することにより、ユーザ端末装置からフィードバックされるセル間ＣＳＩの精度を維持すると共に、フィードバック情報量を低減することが可能となる。
（動作方法３）
動作方法３では、協調マルチポイント送信するセル（協調候補セル）毎の品質情報の品質差に応じて、無線基地局装置が指定するセル間ＣＳＩ候補値の数（ユーザ端末からフィードバックされるセル間ＣＳＩの精度）を制御する場合について示す。
無線基地局装置は、協調マルチポイント送信するセル（協調候補セル）毎の品質情報の品質差が小さいときに、ＣｏＭＰ適用時にフィードバックするセル間ＣＳＩの精度を高くするように、より多くのセル間ＣＳＩ候補値を指定する（例えば、図３参照）。一方で、無線基地局装置は、協調マルチポイント送信するセル毎の品質情報の品質差が大きいときに、ＣｏＭＰ適用時にフィードバックするセル間チャネル状態情報の精度を低くするように、セル間ＣＳＩ候補値の指定する数を低減する（例えば、図４、図５参照）。
セル毎の品質情報としては、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）、時間的に長区間のチャネル品質情報、又は時間的に短区間のチャネル品質情報などが挙げられる。
このように、協調マルチポイント送信するセル毎の品質情報の品質差に応じて、無線基地局装置が指定するセル間ＣＳＩ候補値の数を制御することにより、セル間ＣＳＩの精度が要求されない場合に、ユーザ端末のフィードバック情報量を効果的に低減することが可能となる。
なお、動作方法３と、上記動作方法１又は動作方法２とを適宜組み合わせて適用することもできる。これにより、通信環境に応じて、ユーザ端末からフィードバックされる情報量をより効果的に低減することができる。
（動作方法４）
動作方法４では、上りリンク伝送において、ＣＳＩフィードバックに適用する上り物理リンクチャネル等のＣＳＩフィードバック量の決定要因に基づいて、無線基地局装置が指定するセル間ＣＳＩ候補値の数を制御する場合について示す。
一般的に、上りリンク伝送では、上りリンク共有チャネルであるＰＵＳＣＨと、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨとが用いられる。ＰＵＳＣＨは、主に、上りのユーザ端末のデータ等を含むデータ信号の伝送に用いられる。ＰＵＣＣＨは、主に、ＣＳＩ、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ等を含む上り制御信号の伝送に用いられる。また、ＰＵＣＣＨには、上りリンクで使用する周波数帯域において、両端部分の無線リソースが割り当てられる。このため、ＰＤＳＣＨに割り当てられる無線リソースの方がＰＵＣＣＨに割り当てられる無線リソースより多くなる。
ところで、上りリンク伝送において、ＰＤＳＣＨでデータ信号の送信を行うサブフレームにおいては、制御信号についてもＰＵＳＣＨを用いて行うことが想定されている。この場合、上り制御信号の送信に適用する物理チャネルに応じて、ユーザ端末がフィードバックするＣＳＩ等の制御信号に許容される情報量が異なる場合がある。
そのため、無線基地局装置は、ＣＳＩをフィードバックする物理チャネルの種類に基づいて、指定するセル間ＣＳＩ候補値の数を動的に変化して指定することが好ましい。例えば、上り制御情報をＰＵＳＣＨで送信する場合には、ＰＵＣＣＨで送信する場合と比較して、より多くのセル間ＣＳＩ候補値を指定する構成とすることができる。なお、動作方法４と、上記動作方法１〜動作方法３とを適宜組み合わせて適用することもできる。
上述したように、本実施の形態では、無線基地局装置が様々な条件（ユーザ端末からフィードバックされる特定のセル間ＣＳＩ候補値、ＣＱＩ等の品質情報、セル毎の品質情報の品質差、上りリンク伝送に適用する物理チャネルの種類等）に基づいて、ユーザ端末に選択させるセル間ＣＳＩ候補値を動的に変化させる。無線基地局装置は、これらの条件の一つ又は複数の組合せを考慮して、指定するセル間ＣＳＩ候補値の数や指定範囲を制御でき、上述した構成に限られない。
（変形例）
なお、上記説明においては、無線基地局装置が指定可能なセル間ＣＳＩ候補値の最大数が１６個（１６ｂｉｔ）である場合（一種類）を示しているがこれに限られない。例えば、図７に示すように、指定可能なセル間ＣＳＩ候補値の最大数を８個（８ｂｉｔ）としてもよい。図７Ａ、Ｂでは、無線基地局装置が選択可能なセル間ＣＳＩ候補値の全てを指定する場合を示している。この場合、ユーザ端末には、８ｂｉｔの情報量で通知される。なお、図７Ｃは、各候補値（Ａ０〜Ａ７）に対応する位相差情報が規定されたテーブルを示している。
また、無線基地局装置が選択可能なセル間ＣＳＩ候補値の最大数が異なるパターンを複数準備し（例えば、図３と図７）、通信状況に応じて異なるパターン切り替えて使用する構成としてもよい。
例えば、無線基地局装置がセル間ＣＳＩ候補値の数を連続して少なく設定する場合（例えば、図４の８個、図５の４個のセル間ＣＳＩ候補値を連続して指定する場合）には、選択可能なセル間ＣＳＩ候補値の最大数が少ないパターン（図７）を選択することが好ましい。指定可能なセル間ＣＳＩ候補値の最大数が少ない場合には、無線基地局装置からユーザ端末に通知する情報量を低減することができるためである。
なお、選択可能なセル間ＣＳＩ候補値の最大数が異なる複数のパターンを適用する場合には、無線基地局装置は、いずれのパターンを適用するかを示す識別情報をユーザ端末に通知する必要がある。例えば、図７Ａに示すように、セル間ＣＳＩ候補値にそれぞれ対応するビットフィールドに先行するビットフィールドに、パターンを識別するビットフィールド（パターン選択用ビットフィールド）を設けることができる。
無線基地局装置は、選択するパターンを識別するビット情報を規定して、ユーザ端末に通知することができる。ユーザ端末は、パターン選択用ビットフィールドの情報に基づいて、適用されるセル間ＣＳＩ候補値の設定パターンを判断し、その後に続くビットフィールドで指定されたセル間ＣＳＩ候補値の中から測定値に近似する特定のセル間ＣＳＩ候補値を選択する。
このように、無線基地局装置が指定するセル間ＣＳＩ候補値の数に応じて、指定可能なセル間ＣＳＩ候補値の最大数が異なるパターンを切り替えて適用することにより、ユーザ端末に通知するセル間ＣＳＩ候補値に関する情報量も低減することが可能となる。
（無線通信システムの構成）
以下に、本発明の実施の形態に係る無線通信システムについて詳細に説明する。図８は、本実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成の説明図である。なお、図８に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、ＳＵＰＥＲ ３Ｇが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする複数の基本周波数ブロックを一体としたキャリアアグリゲーションが用いられている。また、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良く、４Ｇと呼ばれても良い。
図８に示すように、無線通信システム１は、無線基地局装置２０Ａ，２０Ｂと、この無線基地局装置２０Ａ，２０Ｂと通信する複数の第１、第２のユーザ端末１０Ａ，１０Ｂとを含んで構成されている。無線基地局装置２０Ａ，２０Ｂは、上位局装置３０と接続され、この上位局装置３０は、コアネットワーク４０と接続される。また、無線基地局装置２０Ａ，２０Ｂは、有線接続又は無線接続により相互に接続されている。第１、第２のユーザ端末１０Ａ，１０Ｂは、セルＣ１，Ｃ２において無線基地局装置２０Ａ，２０Ｂと通信を行うことができる。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）などが含まれるが、これに限定されない。なお、セル間では、必要に応じて、複数の基地局によりＣｏＭＰ送信の制御が行われる。
第１、第２のユーザ端末１０Ａ，１０Ｂは、ＬＴＥ端末及びＬＴＥ−Ａ端末を含むが、以下においては、特段の断りがない限り第１、第２のユーザ端末として説明を進める。また、説明の便宜上、無線基地局装置２０Ａ，２０Ｂと無線通信するのは第１、第２のユーザ端末１０Ａ，１０Ｂであるものとして説明するが、より一般的には移動端末装置も固定端末装置も含むユーザ装置（ＵＥ）でよい。
無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用されるが、上りリンクの無線アクセス方式はこれに限定されない。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
下りリンクの通信チャネルは、第１、第２のユーザ端末１０Ａ，１０Ｂで共有される下りデータチャネルとしてのＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）と、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ）とを有する。ＰＤＳＣＨにより、送信データ及び上位制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）により、ＰＤＳＣＨおよびＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送される。ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）により、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）により、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱのＡＣＫ/ＮＡＣＫが伝送される。
上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末で共有される上りデータチャネルとしてのＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）と、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）とを有する。このＰＵＳＣＨにより、送信データや上位制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの受信品質情報（ＣＱＩ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどが伝送される。
図９を参照しながら、本実施の形態に係る無線基地局装置の全体構成について説明する。なお、無線基地局装置２０Ａ，２０Ｂは、同様な構成であるため、無線基地局装置２０として説明する。また、後述する第１、第２のユーザ端末１０Ａ，１０Ｂも、同様な構成であるため、ユーザ端末１０として説明する。
無線基地局装置２０は、送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（通知部）２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、呼処理部２０５と、伝送路インターフェース２０６とを備えている。下りリンクにより無線基地局装置２０からユーザ端末に送信される送信データは、上位局装置３０から伝送路インターフェース２０６を介してベースバンド信号処理部２０４に入力される。
ベースバンド信号処理部２０４において、下りデータチャネルの信号は、ＰＤＣＰレイヤの処理、送信データの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理、プリコーディング処理が行われる。また、下りリンク制御チャネルである物理下りリンク制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われる。
また、ベースバンド信号処理部２０４は、報知チャネルにより、同一セルに接続するユーザ端末１０に対して、各ユーザ端末１０が無線基地局装置２０との無線通信するための制御情報を通知する。当該セルにおける通信のための情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅や、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）におけるランダムアクセスプリアンブルの信号を生成するためのルート系列の識別情報（Root Sequence Index）などが含まれる。
送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部２０２は周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１へ出力する。なお、送受信部２０３は、複数セル間の位相差等の情報及びＰＭＩを含む上りリンク信号を受信する受信手段、及び送信信号を協調マルチポイント送信する送信手段を構成する。また、送受信部２０３は、無線基地局装置がユーザ端末に対してセル間ＣＳＩ候補値を通知する際の通知部としても機能する。
一方、上りリンクによりユーザ端末１０から無線基地局装置２０に送信される信号については、送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部２０４に入力される。
ベースバンド信号処理部２０４は、上りリンクで受信したベースバンド信号に含まれる送信データに対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理を行う。復号された信号は伝送路インターフェース２０６を介して上位局装置３０に転送される。
呼処理部２０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局装置２０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
図１０は、図９に示す無線基地局装置におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部２０４は、レイヤ１処理部２０４１と、ＭＡＣ処理部２０４２と、ＲＬＣ処理部２０４３と、品質演算部２０４４と、セル間ＣＳＩ候補値決定部２０４５と、から主に構成されている。
レイヤ１処理部２０４１は、主に物理レイヤに関する処理を行う。レイヤ１処理部２０４１は、例えば、上りリンクで受信した信号に対して、チャネル復号化、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）、周波数デマッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）、データ復調などの処理を行う。また、レイヤ１処理部２０４１は、下りリンクで送信する信号に対して、チャネル符号化、データ変調、周波数マッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）などの処理を行う。
ＭＡＣ処理部２０４２は、上りリンクで受信した信号に対するＭＡＣレイヤでの再送制御、上りリンク／下りリンクに対するスケジューリング、ＰＵＳＣＨ／ＰＤＳＣＨの伝送フォーマットの選択、ＰＵＳＣＨ／ＰＤＳＣＨのリソースブロックの選択などの処理を行う。
ＲＬＣ処理部２０４３は、上りリンクで受信したパケット／下りリンクで送信するパケットに対して、パケットの分割、パケットの結合、ＲＬＣレイヤでの再送制御などを行う。
品質演算部２０４４は、ユーザ端末からの下りリンクの受信品質情報（ＣＱＩ）等を演算し、セル間ＣＳＩ候補値決定部２０４５に出力する。また、品質演算部２０４４は、ユーザ端末からのセル毎の品質情報（例えば、ＲＳＲＰ）を用いて、ＣｏＭＰ送信するセル間の品質差を算出することもできる。品質演算部２０４４は、演算したセル間の品質差の情報をセル間ＣＳＩ候補値決定部２０４５に出力する。
セル間ＣＳＩ候補値決定部２０４５は、ユーザ端末からのフィードバック情報に基づいて、新たに選択するセル間ＣＳＩの候補値を決定する。具体的には、セル間ＣＳＩ候補値決定部２０４５は、上述したように所定の条件に基づいて、セル間ＣＳＩ候補値の数や指定範囲を動的に変化させる。例えば、ユーザ端末におけるセル間ＣＳＩの変動が小さい場合には、上記図６に示すように、選択するセル間ＣＳＩ候補値の数を少なくして、ユーザ端末がフィードバックする情報量を低減する。又は、セル間ＣＳＩ候補値決定部２０４５は、ＣｏＭＰ送信するセル毎の品質情報の品質差が小さいときに、選択するセル間ＣＳＩ候補値の数を少なくして、ユーザ端末がフィードバックする情報量を低減する。指定されたセル間ＣＳＩ候補値は、例えばハイヤレイヤシグナリングでユーザ端末に通知される。
次に、図１１を参照しながら、本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成について説明する。ＬＴＥ端末もＬＴＥ-Ａ端末もハードウエアの主要部構成は同じであるので、区別せずに説明する。ユーザ端末１０は、送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部（受信部）１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、アプリケーション部１０５とを備えている。
下りリンクのデータについては、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅され、送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクの送信データは、アプリケーション部１０５に転送される。アプリケーション部１０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報も、アプリケーション部１０５に転送される。
一方、上りリンクの送信データは、アプリケーション部１０５からベースバンド信号処理部１０４に入力される。ベースバンド信号処理部１０４においては、マッピング処理、再送制御（ＨＡＲＱ）の送信処理や、チャネル符号化、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理を行う。送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１より送信する。なお、送受信部１０３は、位相差の情報、接続セルの情報、選択されたＰＭＩなどを複数セルの無線基地局装置ｅＮＢに送信する送信手段、及び下りリンク信号を受信する受信手段を構成する。
図１２は、図１１に示すユーザ端末におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部１０４は、レイヤ１処理部１０４１と、ＭＡＣ処理部１０４２と、ＲＬＣ処理部１０４３と、フィードバック情報生成部１０４４と、セル間ＣＳＩ測定部１０４５と、から主に構成されている。
レイヤ１処理部１０４１は、主に物理レイヤに関する処理を行う。レイヤ１処理部１０４１は、例えば、下りリンクで受信した信号に対して、チャネル復号化、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）、周波数デマッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）、データ復調などの処理を行う。また、レイヤ１処理部１０４１は、上りリンクで送信する信号に対して、チャネル符号化、データ変調、周波数マッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）などの処理を行う。
ＭＡＣ処理部１０４２は、下りリンクで受信した信号に対するＭＡＣレイヤでの再送制御（ＨＡＲＱ）、下りスケジューリング情報の解析（ＰＤＳＣＨの伝送フォーマットの特定、ＰＤＳＣＨのリソースブロックの特定）などを行う。また、ＭＡＣ処理部１０４２は、上りリンクで送信する信号に対するＭＡＣ再送制御、上りスケジューリング情報の解析（ＰＵＳＣＨの伝送フォーマットの特定、ＰＵＳＣＨのリソースブロックの特定）などの処理を行う。
ＲＬＣ処理部１０４３は、下りリンクで受信したパケット／上りリンクで送信するパケットに対して、パケットの分割、パケットの結合、ＲＬＣレイヤでの再送制御などを行う。
セル間ＣＳＩ測定部１０４５は、ＣｏＭＰ送信するセル毎のセル間ＣＳＩ（位相差情報、振幅差情報）を測定する。測定したセル間ＣＳＩの測定値は、フィードバック情報生成部１０４４に出力される。
フィードバック情報生成部１０４４は、ＣＳＩ（フィードバック情報）を生成する。ＣＳＩとしては、セル毎ＣＳＩ（ＰＭＩ、ＣＤＩ、ＣＱＩ）、セル間ＣＳＩ（位相差情報、振幅差情報）、ＲＩ（Rank Indicator）などが挙げられる。フィードバック情報生成部１０４４は、特に、セル間ＣＳＩに対して、無線基地局装置から通知されたセル間ＣＳＩ候補値の中からセル間ＣＳＩの測定値に近似する候補値を選択する判定部として機能する。これらのＣＳＩは、ＰＵＣＣＨやＰＵＳＣＨで無線基地局装置にフィードバックされる。
上記構成を有する無線通信システムにおいては、まず、無線基地局装置のセル間ＣＳＩ候補値決定部２０４５で、ユーザ端末に通知するセル間ＣＳＩ候補値を示すビットを指定する。セル間ＣＳＩ候補値決定部２０４５は、ユーザ端末からフィードバックされるセル間ＣＳＩ候補値の分布等を考慮して、新たに選択するセル間ＣＳＩ候補値を決定することができる。また、この際、品質演算部２０４４から出力される、ＣｏＭＰ送信するセル間の品質差や下りリンクの受信品質情報（ＣＱＩ）を考慮して、セル間ＣＳＩ候補値を決定してもよい。無線基地局装置は、セル間ＣＳＩ候補値を示すビットを指定して、上位レイヤシグナリングでユーザ端末に通知する。
次に、移動端末装置のセル間ＣＳＩ測定部１０４５において、セル間ＣＳＩを測定してフィードバック情報生成部１０４４に出力する。フィードバック情報生成部１０４４は、無線基地局装置から通知されたセル間ＣＳＩ候補値の中から、セル間ＣＳＩの測定値と近似する特定の候補値を選択する。そして、このようにして生成されたセル毎のセル間ＣＳＩを他のＣＳＩと共にＣｏＭＰ送信するセルの無線基地局装置にセル毎にフィードバックする。これにより、様々な条件下において、ユーザ端末がフィードバックするセル間ＣＳＩの精度を維持しつつ、フィードバック情報のオーバーヘッド削減を実現することが可能となる。
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
１ 無線通信システム
１０ ユーザ端末
２０ 無線基地局装置
３０ 上位局装置
４０ コアネットワーク
１０１ 送受信アンテナ
１０２ アンプ部
１０３ 送受信部（受信部）
１０４ ベースバンド信号処理部
１０５ アプリケーション部
２０１ 送受信アンテナ
２０２ アンプ部
２０３ 送受信部（通知部）
２０４ ベースバンド信号処理部
２０５ 呼処理部
２０６ 伝送路インターフェース
１０４１，２０４１ レイヤ１処理部
１０４２，２０４２ ＭＡＣ処理部
１０４３，２０４３ ＲＬＣ処理部
１０４４ フィードバック情報生成部
１０４５ セル間ＣＳＩ測定部
２０４４ 品質演算部
２０４５ セル間ＣＳＩ候補値決定部

Claims (11)

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