JP2022050676A - 通信システム - Google Patents

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Abstract

【課題】本開示は、複数のセルが存在する通信環境において、他のセルからの干渉による通信品質の劣化、通信速度の低下および通信容量の低下を抑えることができる通信システムの提供を目的とする。【解決手段】各セルは、複数のアンテナ素子を有し、複数のアンテナ素子を介して通信端末装置と無線通信を行うように構成される。各セルは、自セルの無線通信を行う伝送路に関する伝送路情報を測定するための設定を、他のセルに通知する。各セルは、自セルの伝送路情報を測定するための設定を傘下の通信端末装置に通知してもよい。この場合、通信端末装置は、各セルから通知された設定に基づいて伝送路情報を測定するとともに、伝送路情報の測定結果が、予め定める報告条件を満たす場合、伝送路情報の測定結果を、対応するセルに報告する。【選択図】図１３

Description

本開示は、移動端末装置などの通信端末装置と基地局装置との間で無線通信を行う通信システムに関する。
移動体通信システムの規格化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、無線区間についてはロングタームエボリューション（Long Term Evolution：ＬＴＥ）と称し、コアネットワークおよび無線アクセスネットワーク（以下、まとめて、ネットワークとも称する）を含めたシステム全体構成については、システムアーキテクチャエボリューション（System Architecture Evolution：ＳＡＥ）と称される通信方式が検討されている（例えば、非特許文献１～１２）。この通信方式は３．９Ｇ（3.9 Generation）システムとも呼ばれる。
ＬＴＥのアクセス方式としては、下り方向はＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、上り方向はＳＣ－ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）が用いられる。また、ＬＴＥは、Ｗ－ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）とは異なり、回線交換を含まず、パケット通信方式のみになる。
非特許文献１（５章）に記載される、３ＧＰＰでの、ＬＴＥシステムにおけるフレーム構成に関する決定事項について、図１を用いて説明する。図１は、ＬＴＥ方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。図１において、１つの無線フレーム（Radio frame）は１０ｍｓである。無線フレームは１０個の等しい大きさのサブフレーム（Subframe）に分割される。サブフレームは、２個の等しい大きさのスロット（slot）に分割される。無線フレーム毎に１番目および６番目のサブフレームに下り同期信号（Downlink Synchronization Signal）が含まれる。同期信号には、第一同期信号（Primary Synchronization Signal：Ｐ－ＳＳ）と、第二同期信号（Secondary Synchronization Signal：Ｓ－ＳＳ）とがある。
３ＧＰＰでの、ＬＴＥシステムにおけるチャネル構成に関する決定事項が、非特許文献１（５章）に記載されている。ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルにおいてもｎｏｎ－ＣＳＧセルと同じチャネル構成が用いられると想定されている。
物理報知チャネル（Physical Broadcast Channel：ＰＢＣＨ）は、基地局装置（以下、単に「基地局」という場合がある）から移動端末装置（以下、単に「移動端末」という場合がある）などの通信端末装置（以下、単に「通信端末」という場合がある）への下り送信用のチャネルである。ＢＣＨトランスポートブロック（transport block）は、４０ｍｓ間隔中の４個のサブフレームにマッピングされる。４０ｍｓタイミングの明白なシグナリングはない。
物理制御フォーマットインジケータチャネル（Physical Control Format Indicator Channel：ＰＣＦＩＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＣＦＩＣＨは、ＰＤＣＣＨｓのために用いるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボルの数を、基地局から通信端末へ通知する。ＰＣＦＩＣＨは、サブフレーム毎に送信される。
物理下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel：ＰＤＣＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＤＣＣＨは、後述のトランスポートチャネルの１つである下り共有チャネル（Downlink Shared Channel：ＤＬ－ＳＣＨ）のリソース割り当て（allocation）情報、後述のトランスポートチャネルの１つであるページングチャネル（Paging Channel：ＰＣＨ）のリソース割り当て（allocation）情報、ＤＬ－ＳＣＨに関するＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）情報を通知する。ＰＤＣＣＨは、上りスケジューリンググラント（Uplink Scheduling Grant）を運ぶ。ＰＤＣＣＨは、上り送信に対する応答信号であるＡｃｋ（Acknowledgement）／Ｎａｃｋ（Negative Acknowledgement）を運ぶ。ＰＤＣＣＨは、Ｌ１／Ｌ２制御信号とも呼ばれる。
物理下り共有チャネル（Physical Downlink Shared Channel：ＰＤＳＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＤＳＣＨには、トランスポートチャネルである下り共有チャネル（ＤＬ－ＳＣＨ）、およびトランスポートチャネルであるＰＣＨがマッピングされている。
物理マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel：ＰＭＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＭＣＨには、トランスポートチャネルであるマルチキャストチャネル（Multicast Channel：ＭＣＨ）がマッピングされている。
物理上り制御チャネル（Physical Uplink Control Channel：ＰＵＣＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＵＣＣＨは、下り送信に対する応答信号（response signal）であるＡｃｋ／Ｎａｃｋを運ぶ。ＰＵＣＣＨは、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）レポートを運ぶ。ＣＱＩとは、受信したデータの品質、もしくは通信路品質を示す品質情報である。またＰＵＣＣＨは、スケジューリングリクエスト（Scheduling Request：ＳＲ）を運ぶ。
物理上り共有チャネル（Physical Uplink Shared Channel：ＰＵＳＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＵＳＣＨには、トランスポートチャネルの１つである上り共有チャネル（Uplink Shared Channel：ＵＬ－ＳＣＨ）がマッピングされている。
物理ＨＡＲＱインジケータチャネル（Physical Hybrid ARQ Indicator Channel：ＰＨＩＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＨＩＣＨは、上り送信に対する応答信号であるＡｃｋ／Ｎａｃｋを運ぶ。物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel：ＰＲＡＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＲＡＣＨは、ランダムアクセスプリアンブル（random access preamble）を運ぶ。
下り参照信号（リファレンスシグナル（Reference Signal）：ＲＳ）は、ＬＴＥ方式の通信システムとして既知のシンボルである。以下の５種類の下りリファレンスシグナルが定義されている。セル固有参照信号（Cell-specific Reference Signal：ＣＲＳ）、ＭＢＳＦＮ参照信号（MBSFN Reference Signal）、ＵＥ固有参照信号（UE-specific Reference Signal）であるデータ復調用参照信号（Demodulation Reference Signal：ＤＭ－ＲＳ）、位置決定参照信号（Positioning Reference Signal：ＰＲＳ）、チャネル状態情報参照信号（Channel State Information Reference Signal：ＣＳＩ－ＲＳ）。通信端末の物理レイヤの測定として、リファレンスシグナルの受信電力（Reference Signal Received Power：ＲＳＲＰ）測定がある。
非特許文献１（５章）に記載されるトランスポートチャネル（Transport channel）について、説明する。下りトランスポートチャネルのうち、報知チャネル（Broadcast Channel：ＢＣＨ）は、その基地局（セル）のカバレッジ全体に報知される。ＢＣＨは、物理報知チャネル（ＰＢＣＨ）にマッピングされる。
下り共有チャネル（Downlink Shared Channel：ＤＬ－ＳＣＨ）には、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）による再送制御が適用される。ＤＬ－ＳＣＨは、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知が可能である。ＤＬ－ＳＣＨは、ダイナミックあるいは準静的（Semi-static）なリソース割り当てをサポートする。準静的なリソース割り当ては、パーシステントスケジューリング（Persistent Scheduling）ともいわれる。ＤＬ－ＳＣＨは、通信端末の低消費電力化のために通信端末の間欠受信（Discontinuous reception：ＤＲＸ）をサポートする。ＤＬ－ＳＣＨは、物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）へマッピングされる。
ページングチャネル（Paging Channel：ＰＣＨ）は、通信端末の低消費電力を可能とするために通信端末のＤＲＸをサポートする。ＰＣＨは、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知が要求される。ＰＣＨは、動的にトラフィックに利用できる物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）のような物理リソースへマッピングされる。
マルチキャストチャネル（Multicast Channel：ＭＣＨ）は、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知に使用される。ＭＣＨは、マルチセル送信におけるＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）サービス（ＭＴＣＨとＭＣＣＨ）のＳＦＮ合成をサポートする。ＭＣＨは、準静的なリソース割り当てをサポートする。ＭＣＨは、ＰＭＣＨへマッピングされる。
上りトランスポートチャネルのうち、上り共有チャネル（Uplink Shared Channel：ＵＬ－ＳＣＨ）には、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）による再送制御が適用される。ＵＬ－ＳＣＨは、ダイナミックあるいは準静的（Semi-static）なリソース割り当てをサポートする。ＵＬ－ＳＣＨは、物理上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）へマッピングされる。
ランダムアクセスチャネル（Random Access Channel：ＲＡＣＨ）は、制御情報に限られている。ＲＡＣＨは、衝突のリスクがある。ＲＡＣＨは、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）へマッピングされる。
ＨＡＲＱについて説明する。ＨＡＲＱとは、自動再送要求（Automatic Repeat reQuest：ＡＲＱ）と誤り訂正（Forward Error Correction）との組合せによって、伝送路の通信品質を向上させる技術である。ＨＡＲＱには、通信品質が変化する伝送路に対しても、再送によって誤り訂正が有効に機能するという利点がある。特に、再送にあたって初送の受信結果と再送の受信結果との合成をすることで、更なる品質向上を得ることも可能である。
再送の方法の一例を説明する。受信側にて、受信データが正しくデコードできなかった場合、換言すればＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）エラーが発生した場合（ＣＲＣ＝ＮＧ）、受信側から送信側へ「Ｎａｃｋ」を送信する。「Ｎａｃｋ」を受信した送信側は、データを再送する。受信側にて、受信データが正しくデコードできた場合、換言すればＣＲＣエラーが発生しない場合（ＣＲＣ＝ＯＫ）、受信側から送信側へ「Ａｃｋ」を送信する。「Ａｃｋ」を受信した送信側は次のデータを送信する。
非特許文献１（６章）に記載される論理チャネル（ロジカルチャネル：Logical channel）について、説明する。報知制御チャネル（Broadcast Control Channel：ＢＣＣＨ）は、報知システム制御情報のための下りチャネルである。論理チャネルであるＢＣＣＨは、トランスポートチャネルである報知チャネル（ＢＣＨ）、あるいは下り共有チャネル（ＤＬ－ＳＣＨ）へマッピングされる。
ページング制御チャネル（Paging Control Channel：ＰＣＣＨ）は、ページング情報（Paging Information）およびシステム情報（System Information）の変更を送信するための下りチャネルである。ＰＣＣＨは、通信端末のセルロケーションをネットワークが知らない場合に用いられる。論理チャネルであるＰＣＣＨは、トランスポートチャネルであるページングチャネル（ＰＣＨ）へマッピングされる。
共有制御チャネル（Common Control Channel：ＣＣＣＨ）は、通信端末と基地局との間の送信制御情報のためのチャネルである。ＣＣＣＨは、通信端末がネットワークとの間でＲＲＣ接続（connection）を有していない場合に用いられる。下り方向では、ＣＣＣＨは、トランスポートチャネルである下り共有チャネル（ＤＬ－ＳＣＨ）へマッピングされる。上り方向では、ＣＣＣＨは、トランスポートチャネルである上り共有チャネル（ＵＬ－ＳＣＨ）へマッピングされる。
マルチキャスト制御チャネル（Multicast Control Channel：ＭＣＣＨ）は、１対多の送信のための下りチャネルである。ＭＣＣＨは、ネットワークから通信端末への１つあるいはいくつかのＭＴＣＨ用のＭＢＭＳ制御情報の送信のために用いられる。ＭＣＣＨは、ＭＢＭＳ受信中の通信端末のみに用いられる。ＭＣＣＨは、トランスポートチャネルであるマルチキャストチャネル（ＭＣＨ）へマッピングされる。
個別制御チャネル（Dedicated Control Channel：ＤＣＣＨ）は、１対１にて、通信端末とネットワークとの間の個別制御情報を送信するチャネルである。ＤＣＣＨは、通信端末がＲＲＣ接続（connection）である場合に用いられる。ＤＣＣＨは、上りでは上り共有チャネル（ＵＬ－ＳＣＨ）へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル（ＤＬ－ＳＣＨ）にマッピングされる。
個別トラフィックチャネル（Dedicated Traffic Channel：ＤＴＣＨ）は、ユーザ情報の送信のための個別通信端末への１対１通信のチャネルである。ＤＴＣＨは、上りおよび下りともに存在する。ＤＴＣＨは、上りでは上り共有チャネル（ＵＬ－ＳＣＨ）へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル（ＤＬ－ＳＣＨ）へマッピングされる。
マルチキャストトラフィックチャネル（Multicast Traffic channel：ＭＴＣＨ）は、ネットワークから通信端末へのトラフィックデータ送信のための下りチャネルである。ＭＴＣＨは、ＭＢＭＳ受信中の通信端末のみに用いられるチャネルである。ＭＴＣＨは、マルチキャストチャネル（ＭＣＨ）へマッピングされる。
ＣＧＩとは、セルグローバル識別子（Cell Global Identifier）のことである。ＥＣＧＩとは、Ｅ－ＵＴＲＡＮセルグローバル識別子（E-UTRAN Cell Global Identifier）のことである。ＬＴＥ、後述のＬＴＥ－Ａ（Long Term Evolution Advanced）およびＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）において、ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルが導入される。
ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルとは、利用可能な加入者をオペレータが特定しているセル（以下「特定加入者用セル」という場合がある）である。特定された加入者は、ＰＬＭＮ（Public Land Mobile Network）の１つ以上のセルにアクセスすることが許可される。特定された加入者がアクセスを許可されている１つ以上のセルを「ＣＳＧセル（ＣＳＧ ｃｅｌｌ（ｓ））」と呼ぶ。ただし、ＰＬＭＮにはアクセス制限がある。
ＣＳＧセルは、固有のＣＳＧアイデンティティ（CSG identity：ＣＳＧ－ＩＤ）を報知し、ＣＳＧインジケーション（CSG Indication）にて「ＴＲＵＥ」を報知するＰＬＭＮの一部である。予め利用登録し、許可された加入者グループのメンバーは、アクセス許可情報であるところのＣＳＧ－ＩＤを用いてＣＳＧセルにアクセスする。
ＣＳＧ－ＩＤは、ＣＳＧセルまたはセルによって報知される。ＬＴＥ方式の通信システムにＣＳＧ－ＩＤは複数存在する。そして、ＣＳＧ－ＩＤは、ＣＳＧ関連のメンバーのアクセスを容易にするために、通信端末（ＵＥ）によって使用される。
通信端末の位置追跡は、１つ以上のセルからなる区域を単位に行われる。位置追跡は、待受け状態であっても通信端末の位置を追跡し、通信端末を呼び出す、換言すれば通信端末が着呼することを可能にするために行われる。この通信端末の位置追跡のための区域をトラッキングエリアと呼ぶ。
３ＧＰＰにおいて、Ｈｏｍｅ－ＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ－ＮＢ；ＨＮＢ）、Ｈｏｍｅ－ｅＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ；ＨｅＮＢ）と称される基地局が検討されている。ＵＴＲＡＮにおけるＨＮＢ、およびＥ－ＵＴＲＡＮにおけるＨｅＮＢは、例えば家庭、法人、商業用のアクセスサービス向けの基地局である。非特許文献２には、ＨｅＮＢおよびＨＮＢへのアクセスの３つの異なるモードが開示されている。具体的には、オープンアクセスモード（Open access mode）と、クローズドアクセスモード（Closed access mode）と、ハイブリッドアクセスモード（Hybrid access mode）とが開示されている。
また３ＧＰＰでは、リリース１０として、ロングタームエボリューションアドヴァンスド（Long Term Evolution Advanced：ＬＴＥ－Ａ）の規格策定が進められている（非特許文献３、非特許文献４参照）。ＬＴＥ－Ａは、ＬＴＥの無線区間通信方式を基本とし、それにいくつかの新技術を加えて構成される。
ＬＴＥ－Ａシステムでは、１００ＭＨｚまでのより広い周波数帯域幅（transmission bandwidths）をサポートするために、二つ以上のコンポーネントキャリア（Component Carrier：ＣＣ）を集約する（「アグリゲーション（aggregation）する」とも称する）、キャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation：ＣＡ）が検討されている。ＣＡについては、非特許文献１に記載されている。
ＣＡが構成される場合、ＵＥはネットワーク（Network：ＮＷ）と唯一つのＲＲＣ接続（RRC connection）を有する。ＲＲＣ接続において、一つのサービングセルがＮＡＳモビリティ情報とセキュリティ入力を与える。このセルをプライマリセル（Primary Cell：ＰＣｅｌｌ）と呼ぶ。下りリンクで、ＰＣｅｌｌに対応するキャリアは、下りプライマリコンポーネントキャリア（Downlink Primary Component Carrier：ＤＬ ＰＣＣ）である。上りリンクで、ＰＣｅｌｌに対応するキャリアは、上りプライマリコンポーネントキャリア（Uplink Primary Component Carrier：ＵＬ ＰＣＣ）である。
ＵＥの能力（ケーパビリティ（capability））に応じて、セカンダリセル（Secondary Cell：ＳＣｅｌｌ）が、ＰＣｅｌｌとサービングセルの組を形成するために構成される。下りリンクで、ＳＣｅｌｌに対応するキャリアは、下りセカンダリコンポーネントキャリア（Downlink Secondary Component Carrier：ＤＬ ＳＣＣ）である。上りリンクで、ＳＣｅｌｌに対応するキャリアは、上りセカンダリコンポーネントキャリア（Uplink Secondary Component Carrier：ＵＬ ＳＣＣ）である。
一つのＵＥに対して、一つのＰＣｅｌｌと、一つ以上のＳＣｅｌｌとからなるサービングセルの組が構成される。
また、ＬＴＥ－Ａでの新技術としては、より広い帯域をサポートする技術（Wider bandwidth extension）、および多地点協調送受信（Coordinated Multiple Point transmission and reception：ＣｏＭＰ）技術などがある。３ＧＰＰでＬＴＥ－Ａのために検討されているＣｏＭＰについては、非特許文献１に記載されている。
モバイルネットワークのトラフィック量は、増加傾向にあり、通信速度も高速化が進んでいる。ＬＴＥおよびＬＴＥ－Ａが本格的に運用を開始されると、更に通信速度が高速化されることが見込まれる。
また、３ＧＰＰにおいて、将来の膨大なトラフィックに対応するために、スモールセルを構成するスモールｅＮＢ（以下「小規模基地局装置」という場合がある）を用いることが検討されている。例えば、多数のスモールｅＮＢを設置して、多数のスモールセルを構成することによって、周波数利用効率を高めて、通信容量の増大を図る技術などが検討されている。具体的には、ＵＥが２つのｅＮＢと接続して通信を行うデュアルコネクティビティ（Dual Connectivity；略称：ＤＣ）などがある。ＤＣについては、非特許文献１に記載されている。
デュアルコネクティビティ（ＤＣ）を行うｅＮＢのうち、一方を「マスターｅＮＢ（略称：ＭｅＮＢ）」といい、他方を「セカンダリｅＮＢ（略称：ＳｅＮＢ）」という場合がある。
さらに、高度化する移動体通信に対して、２０２０年以降にサービスを開始することを目標とした第５世代（以下「５Ｇ」という場合がある）無線アクセスシステムが検討されている。例えば、欧州では、ＭＥＴＩＳという団体で５Ｇの要求事項がまとめられている（非特許文献５参照）。
５Ｇ無線アクセスシステムでは、ＬＴＥシステムに対して、システム容量は１０００倍、データの伝送速度は１００倍、データの処理遅延は１０分の１（１／１０）、通信端末の同時接続数は１００倍として、更なる低消費電力化、および装置の低コスト化を実現することが要件として挙げられている。
このような要求を満たすために、周波数を広帯域で使用してデータの伝送容量を増やすこと、ならびに周波数利用効率を上げてデータの伝送速度を上げることが検討されている。これらを実現するために、空間多重を可能とする、多素子アンテナを用いたＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）およびビームフォーミングなどの技術が検討されている。
また、ＬＴＥ－ＡにおいてもＭＩＭＯの検討は引き続き行われており、ＭＩＭＯの拡張としてリリース１３から、２次元のアンテナアレイを用いるＦＤ（Full Dimension）－ＭＩＭＯが検討されている。ＦＤ－ＭＩＭＯについては、非特許文献７に記載されている。
３ＧＰＰ ＴＳ３６．３００ Ｖ１３．０．０ ３ＧＰＰ Ｓ１－０８３４６１ ３ＧＰＰ ＴＲ ３６．８１４ Ｖ９．０．０ ３ＧＰＰ ＴＲ ３６．９１２ Ｖ１０．０．０ "Scenarios, requirements and KPIs for 5G mobile and wireless system"、［online］、平成２５（２０１３）年４月３０日、ＩＣＴ－３１７６６９－ＭＥＴＩＳ／Ｄ１．１、［平成２８年１月２５日検索］、インターネット<https://www.metis2020.com/documents/deliverables/> ３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１ Ｖ１３．０．０ ３ＧＰＰ ＴＳ３６．８９７ Ｖ１３．０．０ ３ＧＰＰ Ｒ２－１６２５７３ ３ＧＰＰ ＴＳ３６．８４２ Ｖ１２．０．０ ３ＧＰＰ Ｒ２－１６２４９９ "Recommendation ITU-R M.2083-0（09/2015）"、［online］、平成２７（２０１５）年９月、［平成２８年４月２７日検索］、インターネット<https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.2083-0-201509-I!!PDF-E.pdf> ３ＧＰＰ ＲＷＳ－１５０００６
従来技術のＭＩＭＯにおいて、セルは、ＵＥに対して自セルのアンテナポートのみを考慮してコードブックを決定して、ＭＩＭＯを行っている。このとき、ＵＥが接続していない、もしくは通信を行っていないセルは考慮されていない。したがって、複数のセルが存在する通信環境の場合、ＵＥが接続していない、もしくは通信を行っていないセルからの干渉を受けてしまう。
また、同一のセル内で、セルの傘下のＵＥに対して最適と思われる送信ウェイトを設定してＭＩＭＯを行うので、他のセルの傘下のＵＥに対して強い干渉が発生してしまうことがある。これによって、他のセルからの干渉によって通信品質が劣化し、通信速度が低減する。また、システムとしても通信容量が低減する。
本開示の目的は、複数のセルが存在する通信環境において、他のセルからの干渉による通信品質の劣化、通信速度の低下および通信容量の低下を抑えることができる通信システムを提供することである。
本開示の通信システムは、１つまたは複数の基地局装置によって構成される複数のセルと、各セルと無線通信可能な通信端末装置と、複数のセルを集中制御する機能を有する複数のセルとは別のノードであるコンセントレータとを備える通信システムであって、各セルは、複数のアンテナ素子を有し、複数のアンテナ素子を介して通信端末装置とＭＩＭＯによる無線通信を行うように構成され、自セルの無線通信を行う伝送路に関する伝送路情報を測定するための設定を、他のセルに通知し、自セルおよび他のセルの伝送路情報を測定するための設定を、傘下の通信端末装置に通知し、通信端末装置は、各セルから通知された伝送路情報を測定するための設定に基づいて伝送路情報を測定するとともに、伝送路情報の測定結果が、予め定める報告条件を満たす場合、伝送路情報の測定結果を、自身を傘下に含むセルに報告し、予め定める報告条件とは、下りＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、および信号対干渉雑音電力比のいずれかを用いて通信端末装置が測定する値が、予め定める閾値以上になることであり、各セルは、傘下の通信端末装置から報告された伝送路情報の測定結果をコンセントレータに通知し、コンセントレータは、各セルから通知された伝送路情報の測定結果に基づき、各セルの傘下の全ての通信端末装置のスケジューリングを行う。
本開示の通信システムによれば、１つまたは複数の基地局装置によって構成される複数のセルと、各セルと無線通信可能な通信端末装置と、複数のセルを集中制御する機能を有する複数のセルとは別のノードであるコンセントレータとを備えて、通信システムが構成される。各セルが有する複数のアンテナ素子を介して、各セルと通信端末装置との無線通信が行われる。各セルによって、自セルの伝送路情報を測定するための設定が、他のセルに通知される。これによって、各セルは、他のセルの伝送路情報を測定するための設定を認識することができる。したがって、各セルは、他のセルからの干渉を抑制することが可能であるので、他のセルからの干渉による通信品質の劣化、通信速度の低下および通信容量の低下を抑えることができる。
本開示の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
ＬＴＥ方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。 ３ＧＰＰにおいて議論されているＬＴＥ方式の通信システム２００の全体的な構成を示すブロック図である。 本開示に係る通信端末である図２に示す移動端末２０２の構成を示すブロック図である。 本開示に係る基地局である図２に示す基地局２０３の構成を示すブロック図である。 本開示に係るＭＭＥの構成を示すブロック図である。 ＬＴＥ方式の通信システムにおいて通信端末（ＵＥ）が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。 マクロｅＮＢとスモールｅＮＢとが混在する場合のセルの構成の概念を示す図である。 セル１の傘下のＵＥ１－１に対してＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合の通信システムの構成の一例を示す図である。 セル１の傘下のＵＥ１－３に対してＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合の通信システムの構成の一例を示す図である。 セル２の傘下のＵＥ２－３に対してＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合の通信システムの構成の一例を示す図である。 複数のセルを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。 複数のセルを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。 複数のセルを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。 複数のセルを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。 複数のセルを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥに限定してＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念を示す図である。 干渉が問題となるＵＥに限定してＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念を示す図である。 干渉が問題となるＵＥに限定してＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念を示す図である。 複数のセルを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。 複数のセルを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。 複数のセルを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。 複数のセルを考慮して傘下のＵＥに対してＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念を示す図である。 干渉が問題となるＵＥを含めて、複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥを含めて、複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥに限定して複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念の一例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥに限定して複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念の一例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥに限定して複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念の一例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥに限定して複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥに限定して複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥに限定して複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥに限定して複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念の他の例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥに限定して複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念の他の例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥに限定して複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥに限定して複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥに限定して複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。 本開示の実施の形態１の変形例６における伝送路推定方法を用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。 本開示の実施の形態１の変形例６における伝送路推定方法を用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。 本開示の実施の形態１の変形例６における伝送路推定方法を用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。 ＵＥアンテナ間の相関を模式的に示す図である。 ＵＥによる干渉が問題となるかどうかの検出方法を説明するための図である。 干渉判断部のブロック内部の動作を示すフローチャートである。 本開示の実施の形態１の変形例８における伝送路推定方法を用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合のシーケンスの一例を示す図である。 本開示の実施の形態１の変形例８における伝送路推定方法を用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合のシーケンスの一例を示す図である。 本開示の実施の形態１の変形例８における伝送路推定方法を用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合のシーケンスの一例を示す図である。 自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念を示す図である。 自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスを示す図である。 自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスを示す図である。 干渉が問題となるＵＥを含めたセル毎のＭＵ－ＭＩＭＯを行い、非サービングセルからビーム形成を行う方法の概要を示す図である。 干渉が問題となるＵＥを含めたセル毎のＭＵ－ＭＩＭＯを行い、ＨＯを用いて非サービングセルからビーム形成を行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥを含めたセル毎のＭＵ－ＭＩＭＯを行い、ＨＯを用いて非サービングセルからビーム形成を行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥを含めたセル毎のＭＵ－ＭＩＭＯを行い、ＨＯを用いて非サービングセルからビーム形成を行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥを含めたセル毎のＭＵ－ＭＩＭＯを行い、ＨＯを用いて非サービングセルからビーム形成を行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥを含めたセル毎のＭＵ－ＭＩＭＯを行い、ＨＯを用いて非サービングセルからビーム形成を行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。 干渉が問題となるＵＥを含めたセル毎のＭＵ－ＭＩＭＯを行い、ＨＯを用いて非サービングセルからビーム形成を行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。 自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念を示す図である。 自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。 自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。 自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。 自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。 自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。 自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。 セル毎に他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う場合の通信システムの構成の一例を示す図である。 下り伝送路情報をＵＥからフィードバックしてＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合のシーケンスの一例を示す図である。 下り伝送路情報をＵＥからフィードバックしてＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合のシーケンスの一例を示す図である。 ＳＲＳから上り伝送路情報を取得し、双対性を利用して下り伝送路情報を推定して、ＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合のシーケンスの一例を示す図である。 ＳＲＳから上り伝送路情報を取得し、双対性を利用して下り伝送路情報を推定して、ＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合のシーケンスの一例を示す図である。 フレームフォーマット毎に同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を設け、フレームフォーマット毎のリソース上に該同期信号および共通チャネルの少なくとも一方をマッピングした場合の構成の一例を示す図である。 共通のフレームフォーマットの共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を設け、共通のリソース上に該同期信号および共通チャネルの少なくとも一方をマッピングした場合の構成の一例を示す図である。 共通のフレームフォーマットの共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を設け、共通のリソース上に該同期信号および共通チャネルの少なくとも一方をマッピングした場合の構成の他の例を示す図である。 共通のフレームフォーマットの共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を設け、共通のリソース上に該同期信号および共通チャネルの少なくとも一方をマッピングした場合の構成の他の例を示す図である。 共通のフレームフォーマットの共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を設け、共通のリソース上に該同期信号および共通チャネルの少なくとも一方をマッピングした場合の構成の他の例を示す図である。
実施の形態１．
図２は、３ＧＰＰにおいて議論されているＬＴＥ方式の通信システム２００の全体的な構成を示すブロック図である。図２について説明する。無線アクセスネットワークは、Ｅ－ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）２０１と称される。通信端末装置である移動端末装置（以下「移動端末（User Equipment：ＵＥ）」という）２０２は、基地局装置（以下「基地局（E-UTRAN NodeB：ｅＮＢ）」という）２０３と無線通信可能であり、無線通信で信号の送受信を行う。
ここで、「通信端末装置」とは、移動可能な携帯電話端末装置などの移動端末装置だけでなく、センサなどの移動しないデバイスも含んでいる。以下の説明では、「通信端末装置」を、単に「通信端末」という場合がある。
移動端末２０２に対する制御プロトコル、例えばＲＲＣ（Radio Resource Control）と、ユーザプレイン、例えばＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）、ＲＬＣ（Radio Link Control）、ＭＡＣ（Medium Access Control）、ＰＨＹ（Physical layer）とが基地局２０３で終端するならば、Ｅ－ＵＴＲＡＮは１つあるいは複数の基地局２０３によって構成される。
移動端末２０２と基地局２０３との間の制御プロトコルＲＲＣ（Radio Resource Control）は、報知（Broadcast）、ページング（paging）、ＲＲＣ接続マネージメント（RRC connection management）などを行う。ＲＲＣにおける基地局２０３と移動端末２０２との状態として、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥと、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤとがある。
ＲＲＣ＿ＩＤＬＥでは、ＰＬＭＮ（Public Land Mobile Network）選択、システム情報（System Information：ＳＩ）の報知、ページング（paging）、セル再選択（cell re-selection）、モビリティなどが行われる。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤでは、移動端末はＲＲＣ接続（connection）を有し、ネットワークとのデータの送受信を行うことができる。またＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤでは、ハンドオーバ（Handover：ＨＯ）、隣接セル（Neighbour cell）の測定（メジャメント（measurement））などが行われる。
基地局２０３は、ｅＮＢ２０７と、Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６とに分類される。通信システム２００は、複数のｅＮＢ２０７を含むｅＮＢ群２０３－１と、複数のＨｏｍｅ－ｅＮＢ２０６を含むＨｏｍｅ－ｅＮＢ群２０３－２とを備える。またコアネットワークであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）と、無線アクセスネットワークであるＥ－ＵＴＲＡＮ２０１とで構成されるシステムは、ＥＰＳ（Evolved Packet System）と称される。コアネットワークであるＥＰＣと、無線アクセスネットワークであるＥ－ＵＴＲＡＮ２０１とを合わせて、「ネットワーク」という場合がある。
ｅＮＢ２０７は、移動管理エンティティ（Mobility Management Entity：ＭＭＥ）、あるいはＳ－ＧＷ（Serving Gateway）、あるいはＭＭＥおよびＳ－ＧＷを含むＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ部（以下「ＭＭＥ部」という場合がある）２０４とＳ１インタフェースにより接続され、ｅＮＢ２０７とＭＭＥ部２０４との間で制御情報が通信される。一つのｅＮＢ２０７に対して、複数のＭＭＥ部２０４が接続されてもよい。ｅＮＢ２０７間は、Ｘ２インタフェースにより接続され、ｅＮＢ２０７間で制御情報が通信される。
Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６は、ＭＭＥ部２０４とＳ１インタフェースにより接続され、Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６とＭＭＥ部２０４との間で制御情報が通信される。一つのＭＭＥ部２０４に対して、複数のＨｏｍｅ－ｅＮＢ２０６が接続される。あるいは、Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６は、ＨｅＮＢＧＷ（Home-eNB GateWay）２０５を介してＭＭＥ部２０４と接続される。Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６とＨｅＮＢＧＷ２０５とは、Ｓ１インタフェースにより接続され、ＨｅＮＢＧＷ２０５とＭＭＥ部２０４とはＳ１インタフェースを介して接続される。
一つまたは複数のＨｏｍｅ－ｅＮＢ２０６が一つのＨｅＮＢＧＷ２０５と接続され、Ｓ１インタフェースを通して情報が通信される。ＨｅＮＢＧＷ２０５は、一つまたは複数のＭＭＥ部２０４と接続され、Ｓ１インタフェースを通して情報が通信される。
ＭＭＥ部２０４およびＨｅＮＢＧＷ２０５は、上位装置、具体的には上位ノードであり、基地局であるｅＮＢ２０７およびＨｏｍｅ－ｅＮＢ２０６と、移動端末（ＵＥ）２０２との接続を制御する。ＭＭＥ部２０４は、コアネットワークであるＥＰＣを構成する。基地局２０３およびＨｅＮＢＧＷ２０５は、Ｅ－ＵＴＲＡＮ２０１を構成する。
さらに３ＧＰＰでは、以下のような構成が検討されている。Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６間のＸ２インタフェースはサポートされる。すなわち、Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６間は、Ｘ２インタフェースにより接続され、Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６間で制御情報が通信される。ＭＭＥ部２０４からは、ＨｅＮＢＧＷ２０５はＨｏｍｅ－ｅＮＢ２０６として見える。Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６からは、ＨｅＮＢＧＷ２０５はＭＭＥ部２０４として見える。
Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６が、ＨｅＮＢＧＷ２０５を介してＭＭＥ部２０４に接続される場合および直接ＭＭＥ部２０４に接続される場合のいずれの場合も、Ｈｏｍｅ－ｅＮＢ２０６とＭＭＥ部２０４との間のインタフェースは、Ｓ１インタフェースで同じである。
基地局２０３は、１つのセルを構成してもよいし、複数のセルを構成してもよい。各セルは、移動端末２０２と通信可能な範囲であるカバレッジとして予め定める範囲を有し、カバレッジ内で移動端末２０２と無線通信を行う。１つの基地局２０３が複数のセルを構成する場合、１つ１つのセルが、移動端末２０２と通信可能に構成される。
図３は、本開示に係る通信端末である図２に示す移動端末２０２の構成を示すブロック図である。図３に示す移動端末２０２の送信処理を説明する。まず、プロトコル処理部３０１からの制御データ、およびアプリケーション部３０２からのユーザデータが、送信データバッファ部３０３へ保存される。送信データバッファ部３０３に保存されたデータは、エンコーダー部３０４へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに、送信データバッファ部３０３から変調部３０５へ直接出力されるデータが存在してもよい。エンコーダー部３０４でエンコード処理されたデータは、変調部３０５にて変調処理が行われる。変調されたデータは、ベースバンド信号に変換された後、周波数変換部３０６へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ３０７から基地局２０３に送信信号が送信される。
また、移動端末２０２の受信処理は、以下のように実行される。基地局２０３からの無線信号がアンテナ３０７により受信される。受信信号は、周波数変換部３０６にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部３０８において復調処理が行われる。復調後のデータは、デコーダー部３０９へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部３０１へ渡され、ユーザデータはアプリケーション部３０２へ渡される。移動端末２０２の一連の処理は、制御部３１０によって制御される。よって制御部３１０は、図３では省略しているが、各部３０１～３０９と接続している。
図４は、本開示に係る基地局である図２に示す基地局２０３の構成を示すブロック図である。図４に示す基地局２０３の送信処理を説明する。ＥＰＣ通信部４０１は、基地局２０３とＥＰＣ（ＭＭＥ部２０４など）、ＨｅＮＢＧＷ２０５などとの間のデータの送受信を行う。他基地局通信部４０２は、他の基地局との間のデータの送受信を行う。ＥＰＣ通信部４０１および他基地局通信部４０２は、それぞれプロトコル処理部４０３と情報の受け渡しを行う。プロトコル処理部４０３からの制御データ、ならびにＥＰＣ通信部４０１および他基地局通信部４０２からのユーザデータおよび制御データは、送信データバッファ部４０４へ保存される。
送信データバッファ部４０４に保存されたデータは、エンコーダー部４０５へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに、送信データバッファ部４０４から変調部４０６へ直接出力されるデータが存在してもよい。エンコードされたデータは、変調部４０６にて変調処理が行われる。変調されたデータは、ベースバンド信号に変換された後、周波数変換部４０７へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ４０８より一つもしくは複数の移動端末２０２に対して送信信号が送信される。
また、基地局２０３の受信処理は以下のように実行される。一つもしくは複数の移動端末２０２からの無線信号が、アンテナ４０８により受信される。受信信号は、周波数変換部４０７にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部４０９で復調処理が行われる。復調されたデータは、デコーダー部４１０へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部４０３あるいはＥＰＣ通信部４０１、他基地局通信部４０２へ渡され、ユーザデータはＥＰＣ通信部４０１および他基地局通信部４０２へ渡される。基地局２０３の一連の処理は、制御部４１１によって制御される。よって制御部４１１は、図４では省略しているが、各部４０１～４１０と接続している。
図５は、本開示に係るＭＭＥの構成を示すブロック図である。図５では、前述の図２に示すＭＭＥ部２０４に含まれるＭＭＥ２０４ａの構成を示す。ＰＤＮ ＧＷ通信部５０１は、ＭＭＥ２０４ａとＰＤＮ ＧＷとの間のデータの送受信を行う。基地局通信部５０２は、ＭＭＥ２０４ａと基地局２０３との間のＳ１インタフェースによるデータの送受信を行う。ＰＤＮ ＧＷから受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは、ＰＤＮ ＧＷ通信部５０１から、ユーザプレイン通信部５０３経由で基地局通信部５０２に渡され、１つあるいは複数の基地局２０３へ送信される。基地局２０３から受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは、基地局通信部５０２から、ユーザプレイン通信部５０３経由でＰＤＮ ＧＷ通信部５０１に渡され、ＰＤＮ ＧＷへ送信される。
ＰＤＮ ＧＷから受信したデータが制御データであった場合、制御データは、ＰＤＮ ＧＷ通信部５０１から制御プレイン制御部５０５へ渡される。基地局２０３から受信したデータが制御データであった場合、制御データは、基地局通信部５０２から制御プレイン制御部５０５へ渡される。
ＨｅＮＢＧＷ通信部５０４は、ＨｅＮＢＧＷ２０５が存在する場合に設けられ、情報種別によって、ＭＭＥ２０４ａとＨｅＮＢＧＷ２０５との間のインタフェース（ＩＦ）によるデータの送受信を行う。ＨｅＮＢＧＷ通信部５０４から受信した制御データは、ＨｅＮＢＧＷ通信部５０４から制御プレイン制御部５０５へ渡される。制御プレイン制御部５０５での処理の結果は、ＰＤＮ ＧＷ通信部５０１経由でＰＤＮ ＧＷへ送信される。また、制御プレイン制御部５０５で処理された結果は、基地局通信部５０２経由でＳ１インタフェースにより１つあるいは複数の基地局２０３へ送信され、またＨｅＮＢＧＷ通信部５０４経由で１つあるいは複数のＨｅＮＢＧＷ２０５へ送信される。
制御プレイン制御部５０５には、ＮＡＳセキュリティ部５０５－１、ＳＡＥベアラコントロール部５０５－２、アイドルステート（Idle State）モビリティ管理部５０５－３などが含まれ、制御プレインに対する処理全般を行う。ＮＡＳセキュリティ部５０５－１は、ＮＡＳ（Non-Access Stratum）メッセージのセキュリティなどを行う。ＳＡＥベアラコントロール部５０５－２は、ＳＡＥ（System Architecture Evolution）のベアラの管理などを行う。アイドルステートモビリティ管理部５０５－３は、待受け状態（アイドルステート（Idle State）；ＬＴＥ－ＩＤＬＥ状態、または、単にアイドルとも称される）のモビリティ管理、待受け状態時のページング信号の生成および制御、傘下の１つあるいは複数の移動端末２０２のトラッキングエリアの追加、削除、更新、検索、トラッキングエリアリスト管理などを行う。
ＭＭＥ２０４ａは、１つまたは複数の基地局２０３に対して、ページング信号の分配を行う。また、ＭＭＥ２０４ａは、待受け状態（Idle State）のモビリティ制御（Mobility control）を行う。ＭＭＥ２０４ａは、移動端末が待ち受け状態のとき、および、アクティブ状態（Active State）のときに、トラッキングエリア（Tracking Area）リストの管理を行う。ＭＭＥ２０４ａは、ＵＥが登録されている（registered）追跡領域（トラッキングエリア：Tracking Area）に属するセルへ、ページングメッセージを送信することで、ページングプロトコルに着手する。ＭＭＥ２０４ａに接続されるＨｏｍｅ－ｅＮＢ２０６のＣＳＧの管理、ＣＳＧ－ＩＤの管理、およびホワイトリストの管理は、アイドルステートモビリティ管理部５０５－３で行われてもよい。
次に通信システムにおけるセルサーチ方法の一例を示す。図６は、ＬＴＥ方式の通信システムにおいて通信端末（ＵＥ）が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。通信端末は、セルサーチを開始すると、ステップＳＴ６０１で、周辺の基地局から送信される第一同期信号（Ｐ－ＳＳ）、および第二同期信号（Ｓ－ＳＳ）を用いて、スロットタイミング、フレームタイミングの同期をとる。
Ｐ－ＳＳとＳ－ＳＳとを合わせて、同期信号（Synchronization Signal：ＳＳ）という。同期信号（ＳＳ）には、セル毎に割り当てられたＰＣＩに１対１に対応するシンクロナイゼーションコードが割り当てられている。ＰＣＩの数は５０４通りが検討されている。この５０４通りのＰＣＩを用いて同期をとるとともに、同期がとれたセルのＰＣＩを検出（特定）する。
次に同期がとれたセルに対して、ステップＳＴ６０２で、基地局からセル毎に送信される参照信号（リファレンスシグナル：ＲＳ）であるセル固有参照信号（Cell-specific Reference Signal：ＣＲＳ）を検出し、ＲＳの受信電力（Reference Signal Received Power：ＲＳＲＰ）の測定を行う。参照信号（ＲＳ）には、ＰＣＩと１対１に対応したコードが用いられている。そのコードで相関をとることによって他セルと分離できる。ステップＳＴ６０１で特定したＰＣＩから、該セルのＲＳ用のコードを導出することによって、ＲＳを検出し、ＲＳの受信電力を測定することが可能となる。
次にステップＳＴ６０３で、ステップＳＴ６０２までで検出された一つ以上のセルの中から、ＲＳの受信品質が最もよいセル、例えば、ＲＳの受信電力が最も高いセル、つまりベストセルを選択する。
次にステップＳＴ６０４で、ベストセルのＰＢＣＨを受信して、報知情報であるＢＣＣＨを得る。ＰＢＣＨ上のＢＣＣＨには、セル構成情報が含まれるＭＩＢ（Master Information Block）がマッピングされる。したがってＰＢＣＨを受信してＢＣＣＨを得ることで、ＭＩＢが得られる。ＭＩＢの情報としては、例えば、ＤＬ（ダウンリンク）システム帯域幅（送信帯域幅設定（transmission bandwidth configuration：dl-bandwidth）とも呼ばれる）、送信アンテナ数、ＳＦＮ（System Frame Number）などがある。
次にステップＳＴ６０５で、ＭＩＢのセル構成情報をもとに該セルのＤＬ－ＳＣＨを受信して、報知情報ＢＣＣＨの中のＳＩＢ（System Information Block）１を得る。ＳＩＢ１には、該セルへのアクセスに関する情報、セルセレクションに関する情報、他のＳＩＢ（ＳＩＢｋ；ｋ≧２の整数）のスケジューリング情報が含まれる。また、ＳＩＢ１には、トラッキングエリアコード（Tracking Area Code：ＴＡＣ）が含まれる。
次にステップＳＴ６０６で、通信端末は、ステップＳＴ６０５で受信したＳＩＢ１のＴＡＣと、通信端末が既に保有しているトラッキングエリアリスト内のトラッキングエリア識別子（Tracking Area Identity：ＴＡＩ）のＴＡＣ部分とを比較する。トラッキングエリアリストは、ＴＡＩリスト（TAI list）とも称される。ＴＡＩはトラッキングエリアを識別するための識別情報であり、ＭＣＣ（Mobile Country Code）と、ＭＮＣ（Mobile Network Code）と、ＴＡＣ（Tracking Area Code）とによって構成される。ＭＣＣは国コードである。ＭＮＣはネットワークコードである。ＴＡＣはトラッキングエリアのコード番号である。
通信端末は、ステップＳＴ６０６で比較した結果、ステップＳＴ６０５で受信したＴＡＣがトラッキングエリアリスト内に含まれるＴＡＣと同じならば、該セルで待ち受け動作に入る。比較して、ステップＳＴ６０５で受信したＴＡＣがトラッキングエリアリスト内に含まれなければ、通信端末は、該セルを通して、ＭＭＥなどが含まれるコアネットワーク（Core Network，ＥＰＣ）へ、ＴＡＵ（Tracking Area Update）を行うためにトラッキングエリアの変更を要求する。
コアネットワークを構成する装置（以下「コアネットワーク側装置」という場合がある）は、ＴＡＵ要求信号とともに通信端末から送られてくる該通信端末の識別番号（ＵＥ－ＩＤなど）をもとに、トラッキングエリアリストの更新を行う。コアネットワーク側装置は、通信端末に更新後のトラッキングエリアリストを送信する。通信端末は、受信したトラッキングエリアリストに基づいて、通信端末が保有するＴＡＣリストを書き換える（更新する）。その後、通信端末は、該セルで待ち受け動作に入る。
スマートフォンおよびタブレット型端末装置の普及によって、セルラー系無線通信によるトラフィックが爆発的に増大しており、世界中で無線リソースの不足が懸念されている。これに対応して周波数利用効率を高めるために、小セル化し、空間分離を進めることが検討されている。
従来のセルの構成では、ｅＮＢによって構成されるセルは、比較的広い範囲のカバレッジを有する。従来は、複数のｅＮＢによって構成される複数のセルの比較的広い範囲のカバレッジによって、あるエリアを覆うように、セルが構成されている。
小セル化された場合、ｅＮＢによって構成されるセルは、従来のｅＮＢによって構成されるセルのカバレッジに比べて範囲が狭いカバレッジを有する。したがって、従来と同様に、あるエリアを覆うためには、従来のｅＮＢに比べて、多数の小セル化されたｅＮＢが必要となる。
以下の説明では、従来のｅＮＢによって構成されるセルのように、カバレッジが比較的大きいセルを「マクロセル」といい、マクロセルを構成するｅＮＢを「マクロｅＮＢ」という。また、小セル化されたセルのように、カバレッジが比較的小さいセルを「スモールセル」といい、スモールセルを構成するｅＮＢを「スモールｅＮＢ」という。
マクロｅＮＢは、例えば、非特許文献７に記載される「ワイドエリア基地局（Wide Area Base Station）」であってもよい。
スモールｅＮＢは、例えば、ローパワーノード、ローカルエリアノード、ホットスポットなどであってもよい。また、スモールｅＮＢは、ピコセルを構成するピコｅＮＢ、フェムトセルを構成するフェムトｅＮＢ、ＨｅＮＢ、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、ＲＲＵ（Remote Radio Unit）、ＲＲＥ（Remote Radio Equipment）またはＲＮ（Relay Node）であってもよい。また、スモールｅＮＢは、非特許文献７に記載される「ローカルエリア基地局（Local Area Base Station）」または「ホーム基地局（Home Base Station）」であってもよい。
図７は、マクロｅＮＢとスモールｅＮＢとが混在する場合のセルの構成の概念を示す図である。マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルは、比較的広い範囲のカバレッジ７０１を有する。スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルは、マクロｅＮＢ（マクロセル）のカバレッジ７０１に比べて範囲が小さいカバレッジ７０２を有する。
複数のｅＮＢが混在する場合、あるｅＮＢによって構成されるセルのカバレッジが、他のｅＮＢによって構成されるセルのカバレッジ内に含まれる場合がある。図７に示すセルの構成では、参照符号「７０４」または「７０５」で示されるように、スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルのカバレッジ７０２が、マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルのカバレッジ７０１内に含まれる場合がある。
また、参照符号「７０５」で示されるように、複数、例えば２つのスモールセルのカバレッジ７０２が、１つのマクロセルのカバレッジ７０１内に含まれる場合もある。移動端末（ＵＥ）７０３は、例えばスモールセルのカバレッジ７０２内に含まれ、スモールセルを介して通信を行う。
また図７に示すセルの構成では、参照符号「７０６」で示されるように、マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルのカバレッジ７０１と、スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルのカバレッジ７０２とが複雑に重複する場合が生じる。
また、参照符号「７０７」で示されるように、マクロｅＮＢによって構成されるマクロセルのカバレッジ７０１と、スモールｅＮＢによって構成されるスモールセルのカバレッジ７０２とが重複しない場合も生じる。
さらには、参照符号「７０８」で示されるように、多数のスモールｅＮＢによって構成される多数のスモールセルのカバレッジ７０２が、１つのマクロｅＮＢによって構成される１つのマクロセルのカバレッジ７０１内に構成される場合も生じる。
従来ＬＴＥおよびＬＴＥ－Ａにおいて、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式が規定されている。ＭＩＭＯは、信号を空間多重し、同一周波数および同一タイミングで複数の信号を送ることを可能とし、周波数利用効率を向上させる技術として知られている。送信ウェイトの計算の方法も種々ある。例えば、コードブック（codebook）と呼ばれる送信ウェイトのテーブルをセル側で予め持ち、通信端末からのフィードバック情報を用いて、送信ウェイトをコードブックから選択する方法が、ＬＴＥおよびＬＴＥ－Ａで採用されている。
前述の方法とは別に、次世代の通信方式ではコードブックを用いずに、セルと通信端末との間の伝送路情報を測定し、その伝送路情報から都度、送信ウェイトを計算する方法の採用が検討されている。送信ウェイトを、通信端末が受信するＣＳＩ－ＲＳ（Channel State Information Reference Signal）、もしくは基地局が受信するＳＲＳ（Sounding Reference Signal）から伝送路情報を得て送信ウェイトを計算し、より精度の高い送信ウェイトを導出することが可能となる。この送信ウェイトのことを、プリコーディングウェイトという。
コードブックの選択方法は、セルと通信端末の一対一の対応で決定される。したがって、他のセルの傘下の通信端末に対しての干渉の影響が問題となる。コードブックのテーブルの例が、非特許文献６の６．３．４章のテーブル６．３．４．２．３‐２に示される。該テーブルは、セルのアンテナポート数が４の場合であり、通信端末で測定されたＣＳＩに基づいて、ＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）、ＲＩ（Rank Indicator）が求められる。求められたテーブルをセル側にフィードバックすることによって、ＭＩＭＯに用いる送信ウェイトを決定する。
従来のＭＩＭＯでは、セルは傘下のＵＥに対して自セルのみのアンテナポートを考慮してコードブックを決定する。ＵＥが接続していない、もしくは通信を行っていないセルは考慮されていない。したがって、複数のセルが存在する通信環境の場合、ＵＥが接続していない、もしくは通信を行っていないセルからの干渉を受けてしまう。同一のセル内でセルの傘下のＵＥに対して最適と思われる送信ウェイトを設定した場合に、他のセルの傘下のＵＥに対して強い干渉が発生してしまうことがある。他のセルからの干渉によって、通信品質が劣化し、通信速度が低減する。また、システムとしての通信容量も低減する。本実施の形態では、このような課題を解決する方法を開示する。
複数のセルを用いてＭＩＭＯを行う。複数のセルとセルの傘下のＵＥとによって、ＭＩＭＯを行う。ＭＩＭＯを行うときに、複数のセルの傘下のＵＥに対して複数のセルを用いたプリコーディングを行う。本実施の形態では、ＭＩＭＯとして、ＳＵ－ＭＩＭＯ（Single User‐MIMO）を行う。
図８～図１０は、複数のセルを用いたＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念を示す図である。図８～図１０では、セル１およびセル２の２つのセルの場合について示している。ＵＥ１－ｎ（ｎは自然数）は、セル１の傘下のＵＥであり、ＵＥ２－ｍ（ｍは自然数）は、セル２の傘下のＵＥである。セル１およびセル２の傘下の各ＵＥに対して、セル１およびセル２を用いてＭＩＭＯが行われる。各ＵＥには、異なる周波数－時間軸上のリソース（以下「ｆ－ｔリソース」という場合がある）がアロケーション（allocation）される。各ＵＥにアロケーションされるｆ－ｔリソースが異なっている場合は、各ＵＥは同じ時間にアロケーションされてもよい。
図８は、セル１の傘下のＵＥ１－１に対してＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合の通信システムの構成の一例を示す図である。ＵＥ１－１に対して、セル１およびセル２を用いて複数のレイヤでプリコーディングが行われ、ビームが形成される。ＵＥ１－１に対して、レイヤ毎に異なるストリームが送信される。レイヤ毎に形成されるビーム間は、プリコーディングによって直交性が保たれるので、ＵＥ１－１は、送信された複数のストリームを受信することができる。このようにすることによって、ＵＥ１－１に対して、セル１およびセル２を用いてＳＵ－ＭＩＭＯが行われる。
図８に示す例では、セル１およびセル２を用いてＳＵ－ＭＩＭＯが行われる。これによって、ＵＥ１－１に対して、セル１だけでなく、セル２からの送信も考慮してプリコーディングが行われる。したがって、セル１のみでＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合に比べて、ＵＥ１－１に対するセル２からの干渉を低減することができるので、ＵＥに対する非サービングセルからの干渉を低減することが可能となる。
図９は、セル１の傘下のＵＥ１－３に対してＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合の通信システムの構成の一例を示す図である。図１０は、セル２の傘下のＵＥ２－３に対してＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合の通信システムの構成の一例を示す図である。各ＵＥに対して、セル１およびセル２を用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行うことによって、ＵＥに対する非サービングセルからの干渉を低減することが可能となる。
複数のセルを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを実行する場合の通信システムの構成の具体例を開示する。セルは、周辺のセルに、自セルの伝送路情報を測定するための設定（以下「ＣＳＩ設定」という場合がある）を通知する。また、自セルの識別子をＣＳＩ設定とともに、あるいはＣＳＩ設定に含めて通知してもよい。これによって、ＣＳＩ設定を受信したセルは、どのセルのＣＳＩ設定であるかを認識することができる。このようにすることによって、セルは、周辺のセルのＣＳＩ設定を認識することが可能となる。
ＣＳＩ設定は、例えば、セル毎の伝送路情報の測定のための信号の情報である。セル毎の伝送路情報の測定のための信号は、既知系列の信号とするとよい。セル毎の伝送路情報の測定のための信号の該既知系列の情報としてもよい。例えば、セル毎のアンテナポート毎の参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ）に関する情報としてもよい。
ＣＳＩ設定として、セル毎の伝送路情報の測定のための信号のマッピング情報を含めてもよい。マッピング情報としては、例えば、周波数および時間などの挿入位置、挿入周期、送信電力、あるいは基準送信電力値に対するオフセット電力値がある。
ＣＳＩ設定として、伝送路情報の測定のための情報（以下「伝送路測定用情報」という場合がある）を含めてもよい。伝送路測定用情報としては、例えば、フィルタリング回数、フィルタリング期間および測定周期がある。
ＣＳＩ設定として、伝送路情報の測定結果の報告のための情報を含めてもよい。伝送路情報の測定結果の報告のための情報としては、例えば、報告タイミングおよび報告周期がある。
ＣＳＩ設定として、伝送路の推定方法の情報を含めてもよい。ＣＳＩ設定として含まれる伝送路の推定方法の情報として、推定に用いる推定値の情報を含めてもよい。推定値は、瞬時値としてもよい。フィルタリングを行った一定期間の平均値としてもよい。ＣＳＩ設定として、サービングセルの信号との相互相関の情報を含めてもよい。ＣＳＩ設定として、ＣＳＩ－ＲＳおよびＳＲＳのどちらを使用するかの情報を含めてもよい。前の測定結果から求まるサービングセルの信号との相互相関の情報を伝送路の推定値の代わりとしてもよい。
伝送路の推定方法とは、伝送路情報を推定するために用いられる方法である。ここで、伝送路情報とは、セルと通信端末との間の空間で与えられる信号の位相および振幅の歪み情報である。伝送路情報は、既知系列の信号、例えばＣＳＩ－ＲＳおよびＳＲＳなどの参照信号を用いて導出される。伝送路情報を導出する方法としては、ＣＳＩ－ＲＳを用いて測定する方法（ダウンリンク）と、ＳＲＳを用いて測定する方法（アップリンク）との２通りがある。このうち、ＣＳＩ－ＲＳを用いた測定方法については、特許文献６に記載されている。また、ＳＲＳを用いた測定方法については、非特許文献１３に記載されている。
サービングセル（Serving Cell）とは、無線通信端末と無線リンクを確立しているシステムのセルのことである。サービングセルの信号とは、前述のサービングセルから受け取る信号全般である。このときの信号とは、データチャネル、制御チャネル、ＲＳと全ての信号を含む。特に説明がない場合は、信号はＲＳを示す。図８～図１０において、ＵＥ１－ｎ（ｎは自然数）のサービングセルは、セル１である。また、ＵＥ２－ｍ（ｍは自然数）のサービングセルは、セル２である。
サービングセルの信号との相互相関の情報とは、サービングセルとそれに接続する通信端末との間の伝送路情報と、非サービングセルと該通信端末との間の伝送路情報との相互相関を示す情報である。例えば図８～図１０では、サービングセルの信号との相互相関の情報は、セル１とＵＥ１－１との間の伝送路情報と、セル２とＵＥ１－１との間の伝送路情報との相関値のことを表す。
ＲＳを用いて伝送路情報を推定する場合、サービングセルの信号との相互相関の情報は、サービングセルから送信されてＵＥで受信されるＲＳの受信ベクトルと、非サービングセルから送信されてＵＥで受信されるＲＳの受信ベクトルとの相関情報に相当する。
ＣＳＩ設定は、Ｘ２インタフェースを用いて通知するとよい。ＣＳＩ設定は、セル設置時、あるいは、ＣＳＩ設定更新時に周辺のセルに通知するとよい。また、ＣＳＩ設定を既存のメッセージに含めてもよい。例えば、ＣＳＩ設定を「X2 SETUP REQUEST」メッセージに含めて、セル設置時に該メッセージを用いて通知するとよい。また、ＣＳＩ設定を「eNB Configuration Update」メッセージに含めて、ＣＳＩ設定更新時に該メッセージを用いて通知するとよい。ＣＳＩ設定を既存のメッセージに含めることによって、新たなメッセージを設ける必要が無く、セル間の通信の制御を簡易にでき、また、セル間のシグナリングの負荷を低減することができる。また、Ｘ２インタフェースを用いることによって、低遅延で通知を行うことができる。
ＣＳＩ設定は、Ｓ１インタフェースを用いて通知してもよい。ＣＳＩ設定は、セル設置時、あるいは、ＣＳＩ設定更新時に周辺のセルに通知するとよい。ＣＳＩ設定は、コアネットワークノード、例えばＭＭＥを介して通知してもよい。ＣＳＩ設定は、既存のメッセージに含めて通知してもよい。ＣＳＩ設定は、例えば、「S1 SETUP REQUEST」メッセージ、「eNB Configuration Update」メッセージ、「eNB Configuration Transfer」メッセージ、「MME Direct Information Transfer」メッセージなどに含めて通知してもよい。ＣＳＩ設定を既存のメッセージに含めることによって、新たなメッセージを設ける必要が無く、セル間の通信の制御を簡易にでき、また、セル間のシグナリングの負荷を低減することができる。
ＣＳＩ設定を各セルが行うとよい。これによって、自セルのアンテナポート数およびリソースの使用状況に応じた設定が可能となる。
他の方法として、各セルのＣＳＩ設定を、複数のセルを集中制御する機能を有するノードが行ってもよい。以下、複数のセルを集中制御する機能を有するノードを「コンセントレータ」と称する。ｅＮＢが該機能を有してもよい。ｅＮＢが該機能を有する場合、ｅＮＢがコンセントレータとなる。また、ＭＭＥがコンセントレータの機能を有してもよい。このときはＳ１インタフェースを用いる。
また、次世代の通信方式では、基地局がセントラライズドユニット（Centralized Unit；略称：ＣＵ）とディストリビューテッドユニット（Distributed Unit；略称：ＤＵ）とに分割される場合が検討されている（非特許文献８参照）。このような場合も、基地局内、すなわち、ＣＵあるいはＤＵのどちらかに該機能を有してもよい。あるいは、該機能の一部をＣＵが有し、他の部分をＤＵが有してもよい。例えば、１つのＤＵ内の複数のセルを用いてＭＩＭＯを行う場合は、該機能をＤＵが有するようにしてもよい。例えば、異なるＤＵ内のセルを用いてＭＩＭＯを行う場合は、該機能をＣＵが有するようにしてもよい。このようにすることによって、ＣＵとＤＵとが分離して配置されるような場合にも、複数のセルを用いたＭＩＭＯを行うことが可能となる。
コンセントレータが各セルのＣＳＩ設定を行う場合、コンセントレータが傘下のセルに、各セルのＣＳＩ設定を通知する。また、各セルの識別子をＣＳＩ設定とともに、あるいはＣＳＩ設定に含めて通知するとよい。これによって、ＣＳＩ設定を受信したセルは、どのセルのＣＳＩ設定であるかを認識することができる。
他の方法として、各セルのＣＳＩ設定を、ＯＡＭ（operation administration and maintenance）が行ってもよい。ＯＡＭが各セルのＣＳＩ設定を行う場合、ＯＡＭが傘下のセルに、各セルのＣＳＩ設定を通知する。また、各セルの識別子をＣＳＩ設定とともに、あるいはＣＳＩ設定に含めて通知するとよい。これによって、ＣＳＩ設定を受信したセルは、どのセルのＣＳＩ設定であるかを認識することができる。
セルは傘下のＵＥに、自セルのＣＳＩ設定を通知する。また、セルは、傘下のＵＥに、周辺のセルのＣＳＩ設定を通知する。セルは、ＣＳＩ設定を報知情報として報知してもよい。あるいは、ＣＳＩ設定を個別シグナリングでＵＥに個別に通知してもよい。
ＭＩＭＯを行うことが可能なセルの組を設定してもよい。あるいは、ＭＩＭＯを行うことが可能なセルのペアを設けてもよい。ここでは、ＭＩＭＯを行うことが可能なセルの組、あるいは、ＭＩＭＯを行うことが可能なセルのペアを、ＭＩＭＯセルと称する。ＭＩＭＯセルは、ＯＡＭが決定してもよい。あるいは、ＭＩＭＯセルは、コンセントレータが決定してもよい。ＯＡＭあるいはコンセントレータは、ＭＩＭＯセルに、ＭＩＭＯセルに含まれるセルの識別子を通知する。これによって、ＭＩＭＯセルに含まれる各セルは、どのセルとＭＩＭＯを行うことが可能かを認識することが可能となる。また、ＭＩＭＯに含まれる各セルは、ＣＳＩ設定を通知するセルを認識することが可能となる。
ＣＳＩ設定を通知するセルを、自セルとＭＩＭＯを行うことが可能なセルとに限定してもよい。ＣＳＩ設定を通知するセルを、ＭＩＭＯセルに限定してもよい。ＵＥ毎にＭＩＭＯを行うことが可能なセルを変えてもよい。このようにすることによって、セル間で行われるＣＳＩ設定のためのシグナリング量を低減することが可能となる。
サービングセルからサービングセルのＣＳＩ設定および周辺のセルのＣＳＩを受信したＵＥは、該ＣＳＩ設定を用いて伝送路情報を測定する。ＵＥは、伝送路情報の測定結果をサービングセルに通知する。伝送路情報の測定のための信号がＣＳＩ－ＲＳの場合、ＵＥは、測定結果としてＣＳＩを通知する。
ＣＳＩ－ＲＳまたはＳＲＳから求まる伝送路情報は、該当セルの送信アンテナポート数と該当ＵＥの受信アンテナ数との積のサイズの複素数行列としてもよい。
ＵＥからサービングセルへの伝送路情報の測定結果の通知には、ＲＲＣシグナリングを用いるとよい。再送制御が行われるので、ＲＲＣシグナリングを用いることによって、低い誤り率で送信することが可能となる。
他の方法として、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを用いてもよい。例えばＬＴＥでは、ＰＵＣＣＨを用いるとよい。Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを用いることによって、送信遅延を低減することが可能となる。したがって、ＵＥが測定した伝送路情報を早期にサービングセルに通知することができ、早期にＭＩＭＯに反映させることが可能となる。
このようにすることによって、サービングセルは、傘下のＵＥから、自セルおよび周辺のセルの伝送路情報の測定結果を取得することが可能となる。
傘下のＵＥから自セルおよび周辺のセルの伝送路情報の測定結果を取得したセルは、スケジューリングおよびプリコーディングを行うノードに、伝送路情報の測定結果を通知する。スケジューリングおよびプリコーディングを行うノードが別であってもよい。スケジューリングおよびプリコーディングを行うノードが別である場合、セルは、傘下のＵＥからの伝送路情報の測定結果を、スケジューリングを行うノードとプリコーディングを行うノードとの両方に通知するとよい。
ここでは、スケジューリングおよびプリコーディングを行うノードをコンセントレータとする。
協調してＭＩＭＯを行うセルを構成する１つのｅＮＢがコンセントレータの場合、伝送路情報の測定結果をｅＮＢ間で通知することになる。伝送路情報の測定結果の通知に、Ｘ２インタフェースを用いてもよい。あるいは、Ｓ１インタフェースを用いて伝送路情報の測定結果を通知してもよい。コアネットワークノード、例えばＭＭＥを介して伝送路情報の測定結果を通知してもよい。また、伝送路情報の測定結果を、Ｘ２インタフェースあるいはＳ１インタフェースの既存のメッセージに含めて通知してもよい。この場合、ＣＳＩ設定の通知方法で開示した方法を適用するとよい。これによって、ＣＳＩ設定の通知方法で開示した方法と同様の効果を得ることができる。
傘下のセルから、自セルの傘下のＵＥのサービングセルおよび周辺のセルの伝送路情報の測定結果を取得したコンセントレータは、ＭＩＭＯを協調して行う複数のセルの傘下の全てのＵＥのスケジューリングを行う。スケジューリングとしては、ｆ－ｔリソースのアロケーション（allocation）およびＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）などがある。ＳＵ－ＭＩＭＯでは、１つのｆ－ｔリソースに対して１つのＵＥがスケジューリングされる。コンセントレータが全てのＵＥのスケジューリングを行うことによって、ＳＵ－ＭＩＭＯの実行を容易にすることができる。
ＭＩＭＯを協調して行う複数のセルの傘下の全てのＵＥのスケジューリングを行ったコンセントレータは、ＭＩＭＯを協調して行う複数のセルの傘下の全てのＵＥのプリコーディングを行う。具体的には、傘下のセルから取得したＵＥの伝送路情報の測定結果を用いて、プリコーディングウェイトを導出する。このようにすることによって、コンセントレータは、複数のセルを用いたＳＵ－ＭＩＭＯのためのプリコーディングを行うことが可能となる。
コンセントレータは、ＭＩＭＯを協調して行う各セルに、スケジューリングの結果を通知する。このとき、各セルのスケジューリング情報を通知すればよい。
コンセントレータは、ＭＩＭＯを協調して行う各セルに、プリコーディングの結果を通知する。このとき、各セルに関するプリコーディング情報を通知する。
このようにすることによって、全てのＵＥに対して、ＭＩＭＯを協調して行う各セルからの送信を可能とする。
協調してＭＩＭＯを行うセルを構成する１つのｅＮＢがコンセントレータの場合、スケジューリング情報またはプリコーディング情報をｅＮＢ間で通知することになる。スケジューリング情報またはプリコーディング情報の通知に、Ｘ２インタフェースを用いてもよい。あるいは、Ｓ１インタフェースを用いてスケジューリング情報またはプリコーディング情報を通知してもよい。コアネットワークノード、例えばＭＭＥを介してスケジューリング情報またはプリコーディング情報を通知してもよい。また、Ｘ２インタフェースあるいはＳ１インタフェースの既存のメッセージにスケジューリング情報またはプリコーディング情報を含めて通知してもよい。または、ＣＳＩ設定の通知方法で開示した方法を適用するとよい。これによって、ＣＳＩ設定の通知方法で開示した方法と同様の効果を得ることができる。
各セルは、コンセントレータから通知されたスケジューリング情報を用いて、全てのＵＥのスケジューリングを行う。
各セルは、コンセントレータから通知されたプリコーディング情報を用いて、全てのＵＥに対してＭＩＭＯの設定を行う。
ＭＩＭＯの設定として、対象となる各ＵＥにおいて測定されたＣＳＩに基づいて、コンセントレータによるプリコーディングウェイトの計算を含むとよい。ＭＩＭＯの設定には、送信データストリームと計算されたプリコーディングウェイトとを関連付けた情報が含まれてもよい。ＭＩＭＯの設定には、送信データと送信対象ＵＥとを関連付けた情報が含まれてもよい。ＭＩＭＯの設定には、プリコーディングウェイトと送信データとの掛け合わせた情報が含まれてもよい。ＭＩＭＯの設定には、送信データストリームの変調方式の設定が含まれてもよい。ＭＩＭＯの設定には、コーディングレートが含まれてもよい。ＭＩＭＯの設定には、ランクアダプテーションによる送信ストリーム数の設定が含まれてもよい。
ランクアダプテーションは、伝送路情報から計算される、送信可能なデータストリーム数である。
セルは、全てのＵＥに、ＳＵ－ＭＩＭＯ送信を行うためにＤＬ送信を行う。セルは、非傘下のＵＥにＤＬ送信することになる。従来、セルは、非傘下のＵＥにＤＬ送信を行わない。セルは、非傘下のＵＥにもＤＬ送信を行うことによって、複数のセルを用いたＳＵ－ＭＩＭＯを可能とする。このようにすることによって、ＵＥは、非サービングセルからの干渉を低減することが可能になる。
セルは、傘下のＵＥに、ＤＬ送信のための下り物理チャネル（ＰＤＳＣＨ）のスケジューリング情報を通知する。該スケジューリング情報の通知には、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを用いるとよい。例えば、ＰＤＣＣＨあるいはＥＰＤＣＣＨを用いるとよい。
セルは、非傘下のＵＥにＤＬ送信を行うために、非傘下のＵＥに対するＤＬ送信のための下り物理チャネル（ＰＤＳＣＨ）に、ＤＭ－ＲＳなどのＵＥ個別のＵＥ固有参照信号（UE Specific Reference Signal）を用いるとよい。従来は、ＰＤＳＣＨにセル毎の参照信号（ＣＲＳ）を用いている。しかし、ＵＥ個別の参照信号を用いることによって、ＵＥは、非サービングセルからのＰＤＳＣＨを受信することができる。
ＵＥ個別の参照信号は、サービングセルが決定するとよい。サービングセルは、ＵＥ個別の参照信号に関する情報をＵＥに通知する。ＵＥ個別の参照信号に関する情報の通知には、ＲＲＣシグナリングを用いるとよい。ＵＥ個別の参照信号に関する情報は、ＵＥ個別の情報であるので、個別シグナリングを用いて通知するとよい。
あるいは、ＭＡＣシグナリングを用いて通知してもよい。あるいは、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを用いて通知してもよい。これによって、動的に、少ない遅延で適用可能になる。
ＵＥ個別の参照信号は、コンセントレータが決定してもよい。コンセントレータは、サービングセル経由で、ＵＥ個別の参照信号に関する情報をＵＥに通知する。ＵＥ個別の参照信号をコンセントレータが決定することによって、複数のセルでＵＥ個別の参照信号を重複なく割り当てることが可能となる。これによって、ＵＥが他のＵＥに送信されたＰＤＳＣＨを誤って受信することを無くすことが可能となる。
サービングセルは、傘下のＵＥに、非サービングセルのセル識別子を通知する。ＵＥは、該識別子を用いて、非サービングセルからの信号を受信することが可能となる。サービングセルの識別子と非サービングセルの識別子とが同じ場合は、通知を省略してもよい。ＵＥは、非サービングセルの識別子の通知が無い場合、非サービングセルの識別子を、サービングセルの識別子と同じとみなすとよい。
図１１および図１２は、複数のセルを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。図１１と図１２とは、境界線ＢＬ１の位置で、つながっている。図１１および図１２では、一例として、セル１とセル２とを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合について示している。また、図１１および図１２では、セル１の傘下のＵＥ１－１およびＵＥ１－３、ならびにセル２の傘下のＵＥ２－３の処理について示している。
ステップＳＴ９０１において、セル２は、自セルのＣＳＩ設定を周辺のセルであるセル１に通知する。
ステップＳＴ９０２において、セル１は、自セルのＣＳＩ設定を周辺のセルであるセル２に通知する。
ステップＳＴ９０３において、セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－１に、自セルのＣＳＩ設定およびセル２のＣＳＩ設定を通知する。
ステップＳＴ９０４において、セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－３に、自セルのＣＳＩ設定およびセル２のＣＳＩ設定を通知する。
ステップＳＴ９０５において、セル２は、傘下のＵＥであるＵＥ２－３に、自セルのＣＳＩ設定およびセル１のＣＳＩ設定を通知する。
サービングセルおよび周辺のセルのＣＳＩ設定を受信したＵＥ２－３、ＵＥ１－３およびＵＥ１－１は、ステップＳＴ９０６、ステップＳＴ９０７およびステップＳＴ９０８において、ＣＳＩ設定を用いて伝送路情報の測定を行う。ＵＥは、サービングセルだけでなく、周辺のセル、換言すると非サービングセルの伝送路情報の測定を行う。
ステップＳＴ９０９において、ＵＥ１－１は、セル１およびセル２の伝送路情報の測定結果を、サービングセルであるセル１に通知する。
ステップＳＴ９１０において、ＵＥ１－３は、セル１およびセル２の伝送路情報の測定結果を、サービングセルであるセル１に通知する。
ステップＳＴ９１１において、ＵＥ２－３は、セル１およびセル２の伝送路情報の測定結果を、サービングセルであるセル２に通知する。
ステップＳＴ９１２において、セル１は、傘下のＵＥ１－１から取得したセル１およびセル２の伝送路情報の測定結果を、各ＵＥの識別子であるＵＥＩＤとともにコンセントレータに通知する。
ステップＳＴ９１３において、セル１は、傘下のＵＥ１－３から取得したセル１およびセル２の伝送路情報の測定結果を、各ＵＥの識別子であるＵＥＩＤとともにコンセントレータに通知する。
ステップＳＴ９１４において、セル２は、傘下のＵＥ２－３から取得したセル１およびセル２の伝送路情報の測定結果を、ＵＥの識別子であるＵＥＩＤとともにコンセントレータに通知する。
ステップＳＴ９１２、ステップＳＴ９１３およびステップＳＴ９１４において、セル１およびセル２の傘下のＵＥから、セル１およびセル２の伝送路情報の測定結果を取得したコンセントレータは、ステップＳＴ９１５の処理を行う。ステップＳＴ９１５において、コンセントレータは、セル１およびセル２の傘下の全てのＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ９１２、ステップＳＴ９１３およびステップＳＴ９１４において、セル１およびセル２の傘下のＵＥから、セル１およびセル２の伝送路情報の測定結果を取得したコンセントレータは、ステップＳＴ９１６の処理を行う。ステップＳＴ９１６において、コンセントレータは、セル１およびセル２の傘下の全てのＵＥのプリコーディングウェイトを導出する。
ステップＳＴ９１７において、コンセントレータは、セル２に、セル１およびセル２の傘下の全てのＵＥのセル２に関するスケジューリング情報を通知する。
図１２のステップＳＴ９１８において、コンセントレータは、セル１に、セル１およびセル２の傘下の全てのＵＥのセル１に関するスケジューリング情報を通知する。
ステップＳＴ９１９において、コンセントレータは、セル２に、セル１およびセル２の傘下の全てのＵＥのセル２に関するプリコーディング情報を通知する。
ステップＳＴ９２０において、コンセントレータは、セル１に、セル１およびセル２の傘下の全てのＵＥのセル１に関するプリコーディング情報を通知する。
ステップＳＴ９２１において、セル１は、ステップＳＴ９１８で受信したスケジューリング情報を用いて、全てのＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ９２２において、セル２は、ステップＳＴ９１７で受信したスケジューリング情報を用いて、全てのＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ９２３において、セル１は、ステップＳＴ９２０で受信したプリコーディング情報を用いて、全てのＵＥのＭＩＭＯ設定を行う。
ステップＳＴ９２４において、セル２は、ステップＳＴ９１９で受信したプリコーディング情報を用いて、全てのＵＥのＭＩＭＯ設定を行う。
ステップＳＴ９２５において、セル２は、ステップＳＴ９２１で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ９２３で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－１に対してＳＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ９２６において、セル２は、ステップＳＴ９２１で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ９２３で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－３に対してＳＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ９２７において、セル２は、ステップＳＴ９２１で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ９２３で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ２－３に対してＳＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ９２８において、セル１は、ステップＳＴ９２２で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ９２４で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－１に対してＳＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ９２９において、セル１は、ステップＳＴ９２２で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ９２４で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－３に対してＳＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ９３０において、セル１は、ステップＳＴ９２２で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ９２４で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ２－３に対してＳＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
このようにすることによって、ＵＥ１－１、ＵＥ１－３およびＵＥ２－３は、複数のセル、ここではセル１およびセル２によってＳＵ－ＭＩＭＯ送信が行われる。
本実施の形態で開示した方法を用いることによって、複数のセルを用いたプリコーディングを行うことが可能となる。複数のセルとそれらのセルの傘下のＵＥとによって、ＳＵ－ＭＩＭＯを行うことが可能となる。ＳＵ－ＭＩＭＯを行うときに、複数のセルの傘下のＵＥに対して複数のセルを用いたプリコーディングを行うことが可能となる。
ＵＥのサービングセル以外の周辺のセルからの伝送路情報の測定結果を用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行うことによって、サービングセル以外の周辺のセルからの干渉を低減することが可能となる。周辺のセルからの干渉が低減されることによって、ＵＥに対する通信品質を向上させることが可能となる。また、システムとしての通信容量を向上させることが可能となる。特に、スモールセルの数が多数存在して、セル間の干渉が増大するような状況において、顕著な効果を得ることが可能となる。
実施の形態１ 変形例１．
複数のセルを考慮してＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法については、実施の形態１で開示した。しかしながら、実施の形態１では、複数のセルを考慮にいれたＳＵ－ＭＩＭＯの方法を開示したのみで、ＳＵ－ＭＩＭＯの対象となる通信端末（ＵＥ）の選択については言及をしていない。対象となるＵＥを効率的に選択することは、複数のセルを用いたＭＩＭＯの効果を十分に得るために必要となる。また、ＵＥを選択しない場合には、ＵＥからセルに通知される情報量が膨大なものになってしまう。ＵＥは、サービングセルだけでなく、非サービングセルである他のセルのＣＳＩの測定を行い、その結果を報告しなければならない。したがって、次の（１）～（５）の５つが課題となる。
（１）ＵＥの消費電力が増大する。（２）測定結果を報告するために、多大な上りｆ－ｔリソースが必要となる。（３）データ用のリソースが低減する。（４）プリコーディングの演算処理の増大および複雑化が生じる。（５）多数のＵＥを対象としてスケジューリングの複雑化が生じる。
このような課題を解決するために、実施の形態１の変形例１における解決方法を以下に開示する。
ＵＥは、ＣＳＩの測定結果から、干渉が問題となるセルが存在するかを判断する。ＵＥは、干渉が問題とならないセルのＣＳＩの測定結果をセルに通知しない。
ＣＳＩの測定結果をセルに通知しないことによって、上りｆ－ｔリソースの削減ができる。
ＵＥの干渉が問題にならない場合、セルは、コンセントレータに、ＣＳＩの測定結果を通知しない。コンセントレータは、ＣＳＩの測定結果が通知されない場合、予め定める値を用いてプリコーディングウェイトの導出を行う。このとき、予め定める値は、一例として、振幅０の値を用いてもよい。計算から除くことによって、プリコーディングウェイトの導出のときに考慮に入れなくてもよい。
このとき、実施の形態１のように、対象となる、干渉が問題となるＵＥ以外の各セルの傘下のＵＥに対してのスケジュールは、コンセントレータに情報を送信して処理を行うのではなく、各セルにおいて独立に処理を行ってもよい。この場合、干渉が問題となる自セルの傘下のＵＥ１－１に対して、複数のセルで協調をしてＳＵ－ＭＩＭＯを行い、他セルの干渉が問題ならないＵＥに対しては、各セルで通常のＳＵ－ＭＩＭＯを行う。
ＵＥは、干渉が問題とならないセルの特定を行う必要がある。干渉が問題とならないセルの特定方法は、ＵＥ側で測定される情報を使用することもできる。このとき、ＣＳＩ－ＲＳから測定できる下りＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）を用いてもよいし、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）を用いてもよいし、信号対干渉雑音電力比（Signal to Interference plus Noise power Ratio；略称：ＳＩＮＲ）を用いてもよい。測定された伝送路情報の行列から求められる固有値の大きさを使用してもよい。測定された値が予め定める閾値よりも小さい場合、干渉が問題とならないと判断してもよい。ＵＥが、干渉が問題となるセルを特定するときに測定する信号は、ＣＳＩ－ＩＭ（CSI-Interference Measurement）を用いてもよいし、ＣＳＩ－ＲＳ（Zero Power）を用いてもよい。あるいは、ＣＲＳを用いてもよい。
予め定める閾値は、予め静的に決められてもよいし、サービングセルからＵＥに通知されてもよい。また、予め定める閾値は、報知チャネルを用いてもよいし、個別にシグナリングしてもよい。干渉が問題とならないと判断されたとき、ＵＥから干渉なしの情報を送信してもよい。
図１３～図１５は、複数のセルを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。図１３と図１４とは、境界線ＢＬ２の位置で、つながっている。図１４と図１５とは、境界線ＢＬ３の位置で、つながっている。図１３～図１５では、セル１とセル２とを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合について示している。また、図１３～図１５では、セル１の傘下のＵＥ１－１およびＵＥ１－３、ならびにセル２の傘下のＵＥ２－３の処理について示している。図１３～図１５に示すシーケンスは、図１１および図１２に示すシーケンスと同一のステップを含んでいるので、同一のステップについては同一のステップ番号を付して、共通する説明を省略する。
ステップＳＴ９０１～ステップＳＴ９０８の処理を行った後に、ステップＳＴ１００１において、ＵＥ２－３は、ステップＳＴ９０６の測定結果から、干渉が問題とならないセルの有無を判断する。
ステップＳＴ１００２において、ＵＥ１－３は、ステップＳＴ９０７の測定結果から、干渉が問題とならないセルの有無を判断する。
ステップＳＴ１００３において、ＵＥ１－１は、ステップＳＴ９０８の測定結果から、干渉が問題とならないセルの有無を判断する。
ステップＳＴ１００４において、ＵＥ２－３は、干渉が問題とならないセルをセル１に特定する。
ステップＳＴ１００５において、ＵＥ１－３は、干渉が問題とならないセルをセル２に特定する。
ステップＳＴ１００６において、ＵＥ１－１は、干渉が問題とならないセルが無いことを特定する。
次に、図１４のステップＳＴ９０９の処理を行った後、ステップＳＴ９１０ａにおいて、ＵＥ１－３は、セル１の伝送路情報の測定結果を、サービングセルであるセル１に通知する。
ステップＳＴ９１１ａにおいて、ＵＥ２－３は、セル２の伝送路情報の測定結果を、サービングセルであるセル２に通知する。
ステップＳＴ９１３ａにおいて、セル１は、傘下のＵＥ１－３から取得したセル１の伝送路情報の測定結果を、各ＵＥの識別子であるＵＥＩＤとともにコンセントレータに通知する。
ステップＳＴ９１４ａにおいて、セル２は、傘下のＵＥ２－３から取得したセル２の伝送路情報の測定結果を、ＵＥの識別子であるＵＥＩＤとともにコンセントレータに通知する。
次に、ステップＳＴ９１５およびステップＳＴ９１６の処理を行う。
ステップＳＴ９１７ａにおいて、コンセントレータは、セル２に、セル２の傘下のＵＥのスケジューリング情報を通知する。
ステップＳＴ９１８ａにおいて、コンセントレータは、セル１に、セル１の傘下のＵＥのスケジューリング情報を通知する。
次に、ステップＳＴ９１９およびステップＳＴ９２０の処理を行う。ＵＥが測定したＣＳＩをセルからコンセントレータの順に通知し、コンセントレータによって、複数のセルの傘下の全てのＵＥのスケジューリング、およびプリコーディングウェイトの導出を行う。導出されたプリコーディングウェイトは、各セルに通知される。
図１５のステップＳＴ１００７において、セル１は、ステップＳＴ９１８でコンセントレータから通知されたスケジューリング情報に基づいて、傘下のＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ１００８において、セル２は、ステップＳＴ９１７でコンセントレータから通知されたスケジューリング情報に基づいて、傘下のＵＥのスケジューリングを行う。
次に、ステップＳＴ９２３およびステップＳＴ９２４の処理を行う。
次に、ステップＳＴ９２５～ステップＳＴ９３０において、図１２と同様に、傘下のＵＥに対してＭＩＭＯ送信を行う。
以上のようにすることによって、ＣＳＩの測定結果の報告のための上りｆ－ｔリソースを低減することができる。ＣＳＩを送るために必要なＵＬのデータ用リソースの低減を抑えることができる。対象となるＵＥを減らすことによって、プリコーディングウェイトの導出、およびＵＥに対するスケジュールが複雑化することを軽減することができる。
実施の形態１ 変形例２．
複数のセルを考慮してＳＵ－ＭＩＭＯを行う処理は、複数のセルの傘下の全てのＵＥを含むプリコーディング処理を行わなければならず、処理が複雑になる。これによって、基地局の消費電力の増大、回路規模の増大、および制御遅延の増大が引き起こされる。また、多数のＵＥを対象としているので、スケジューリングが複雑化するという問題が生じる。
このような課題を解決するために、実施の形態１の変形例２における解決方法を以下に開示する。
複数のセルを考慮してＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法については、実施の形態１の変形例１で開示した。しかしながら、実施の形態１の変形例１では、ＳＵ－ＭＩＭＯの対象となる通信端末の選択についてはＵＥで行っていた。本変形例では、ＵＥからの情報に基づいて、セルにおいて、干渉が問題となるＵＥを選択する方法を開示する。ＵＥではなく、セルで選択を行うことによって、ＵＥでの演算負荷を低減することが可能となる。また、セルとコンセントレータとの間の通知に使用される情報量を低減することが可能となる。
ＳＵ－ＭＩＭＯの対象となるＵＥの決定方法としては、セルが判断する方法、コンセントレータまたは上位ノードが判断する方法が挙げられる。
ＳＵ－ＭＩＭＯの対象となるＵＥの決定方法としては、下りＣＳＩ－ＲＳを用いて、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱあるいはＳＩＮＲなどによって受信品質を測定して判断する方法を用いてもよい。このとき、測定された値が、予め定める閾値よりも小さい場合、干渉が問題とならないと判断してもよい。
また伝送路情報から求められる各ＵＥに対応する固有値から判断してもよい。判断方法としては、ＵＥからのＣＳＩ－ＲＳ（Non Zero Power）の測定結果で判断してもよい。または、ＵＥからのＣＳＩ－ＩＭの測定結果に基づいて、信号によって他のＵＥに生じる干渉の量を求めて判断してもよい。ＣＳＩ－ＲＳ（Zero Power）の測定結果から判断してもよい。ＣＲＳの測定結果から判断してもよい。
測定結果から、干渉が問題にならない場合は、ＵＥから干渉なしの情報を送信してもよい。
下りＣＳＩではなく、上りＳＲＳをサービングセルおよび非サービングセルにおいて測定し、どのセルがどのＵＥに干渉を与えているかを測定して判断してもよい。
実施の形態１の変形例１との違いとして、干渉が問題となるＵＥを、セル側またはコンセントレータ側で判断してもよい。
ＵＥからの通知で干渉量が閾値よりも大きい場合、与干渉セルと考えてもよい。このとき、予め定める閾値は、予め静的に決められてもよいし、コンセントレータからセルに通知されてよい。干渉が問題とならないと判断されたとき、セルからコンセントレータに、干渉なしと通知してもよい。
図１６～図１８は、干渉が問題となるＵＥに限定してＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念を示す図である。図１６は、ＳＵ－ＭＩＭＯの対象となるＵＥを限定した後に、セル１およびセル２で協調して、ＵＥ１－１にＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合を示している。図１７は、セル１で自セル内のＵＥのみにＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合を示している。図１８は、セル２で自セル内のＵＥのみにＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合を示している。
図１９～図２１は、複数のセルを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。図１９と図２０とは、境界線ＢＬ４の位置で、つながっている。図２０と図２１とは、境界線ＢＬ５の位置で、つながっている。図１９～図２１では、一例として、セル１とセル２とを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合について示している。また、図１９～図２１では、セル１の傘下のＵＥ１－１およびＵＥ１－３、ならびにセル２の傘下のＵＥ２－３の処理について示している。図１９～図２１に示すシーケンスは、図１１および図１２に示すシーケンスと同一のステップを含んでいるので、同一のステップについては同一のステップ番号を付して、共通する説明を省略する。
ＵＥにおけるＣＳＩの測定の後に、セルにおいて干渉が問題となるＵＥがあるかを判定する点が、前述の実施の形態１と異なる。
ステップＳＴ９０１～ステップＳＴ９１１の処理を行った後、ステップＳＴ１２０１において、セル１は、干渉が問題となるＵＥが存在するかを判断する。このときの判断では、ＣＳＩとしてＵＥから報知される伝送路情報を用いてもよい。あるいは、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱまたはＳＩＮＲを用いてもよい。
ステップＳＴ１２０２において、セル２は、干渉が問題となるＵＥが存在するかを判断する。
ステップＳＴ１２０３において、セル１は、干渉が問題となるＵＥをＵＥ１－１に特定する。
ステップＳＴ１２０４において、セル２は、干渉が問題となるＵＥが無いことを特定する。
次に図２０のステップＳＴ１２０５において、セル１は、コンセントレータにＣＳＩおよび特定したＵＥ２－１のＵＥＩＤを報知する。
ステップＳＴ１２０６において、コンセントレータは、干渉が問題となるＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ１２０７において、コンセントレータは、干渉が問題となるＵＥのプリコーディングウェイトの導出を行う。
ステップＳＴ１２０８において、コンセントレータは、干渉が問題となるＵＥのスケジュール情報をセル２に報知する。
ステップＳＴ１２０９において、コンセントレータは、干渉が問題となるＵＥのスケジュール情報をセル１に報知する。
ステップＳＴ１２１０において、コンセントレータは、干渉が問題となるＵＥのセル２に関するプリコーディング情報をセル２に報知する。
ステップＳＴ１２１１において、コンセントレータは、干渉が問題となるＵＥのセル１に関するプリコーディング情報をセル１に報知する。
ステップＳＴ１２１２において、セル１は、干渉が問題となるＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ１２１３において、セル２は、干渉が問題となるＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ１２１４において、セル１は、傘下の他のＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ１２１５において、セル２は、傘下の他のＵＥのスケジューリングを行う。
前述の他のＵＥは、干渉が問題とならないＵＥであるので、それぞれのセルで独立してＳＵ－ＭＩＭＯを行う。このとき、スケジューリングによって、複数のセルにおけるＭＩＭＯと単一セルのＭＩＭＯとを行うＲＢは異なるものを使う必要がある点も考慮してスケジューリングが行われる。
ステップＳＴ１２１６において、セル１は、セル１の傘下のＵＥのプリコーディングウェイトを導出する。
ステップＳＴ１２１７において、セル２は、セル２の傘下のＵＥのプリコーディングを導出する。
ステップＳＴ１２１８において、セル１は、傘下のＵＥと干渉が問題となるＵＥのＭＩＭＯ設定を行う。
ステップＳＴ１２１９において、セル２は、傘下のＵＥと干渉が問題となるＵＥのＭＩＭＯ設定を行う。
図１９～図２１に示す各ステップの処理を行うことによって、複数のセルを考慮したＳＵ－ＭＩＭＯとその他の他セルが干渉とならない自セルのＵＥに対してＭＩＭＯを行うことが可能となる。
干渉が問題となるＵＥに対してのみ複数のセルを考慮したＭＩＭＯを行うことができる。プリコーディング処理を干渉が問題となるＵＥのみに限定することが可能になる。したがって、プリコーディング処理が複雑化することを低減することが可能となる。基地局の消費電力の低減、回路規模の削減、および制御遅延の低減が可能となる。
実施の形態１ 変形例３．
従来技術のＭＩＭＯにおいて、セルは、ＵＥに対して自セルのアンテナポートのみを考慮してコードブックを決定して、ＭＩＭＯを行っている。このとき、ＵＥが接続していない、もしくは通信を行っていないセルは考慮されていない。したがって、複数のセルが存在する通信環境の場合、ＵＥが接続していない、もしくは通信を行っていないセルからの干渉を受けてしまう。
また、同一のセル内で、セルの傘下のＵＥに対して最適と思われる送信ウェイトを設定してＭＩＭＯを行うので、他のセルの傘下のＵＥに対して強い干渉が発生してしまうことがある。これによって、他のセルからの干渉によって通信品質が劣化し、通信速度が低減する。また、システムとしても通信容量が低減する。
本変形例の目的は、以上の課題を解決して、複数のセルが存在する通信環境において、他のセルからの干渉による通信品質の劣化、通信速度の低下および通信容量の低下を抑えることができる通信システムを提供することである。
前述の課題を解決するための、実施の形態１の変形例３における解決方法を以下に開示する。
本変形例では、複数のセルを考慮してＳＵ－ＭＩＭＯを行う実施の形態１の変形例を開示する。本変形例では、複数のセルからのＭＩＭＯを１台のＵＥに限定したＳＵ－ＭＩＭＯで考えるのではなく、複数のユーザを考慮したＭＵ－ＭＩＭＯとする。
図２２は、複数のセルを考慮して傘下のＵＥに対してＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念を示す図である。図２２に示すように、セル１およびセル２の複数のセルが協調してＭＵ－ＭＩＭＯを行う。実施の形態１のＳＵ－ＭＩＭＯの場合と同様の方法を適用するとよい。セル２は、セル１によってスケジューリングされたリソースで、ＵＥ固有参照信号を用いてＰＤＳＣＨを送信する。同様に、セル１は、セル２によってスケジューリングされたリソースで、ＵＥ固有参照信号を用いてＰＤＳＣＨを送信する。ＵＥは、サービングセルによってスケジューリングされたリソースで、ＵＥ固有参照信号を用いたＰＤＳＣＨを受信する。
コードブックを利用するときは、サービングセルとなるセル１、および非サービングセルとなるセル２の両方から、ＵＥにＰＣＩの通知が必要となる。ＵＥは、セル１およびセル２のＰＣＩを用いて、プリコーディングに用いられている送信ウェイトを知ることによって、ＰＤＳＣＨを受信する。
図２３および図２４は、干渉が問題となるＵＥを含めて、複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。図２３と図２４とは、境界線ＢＬ６の位置で、つながっている。図２３および図２４に示すシーケンスは、図１１および図１２、ならびに図１３～図１５に示すシーケンスと同一のステップを含んでいるので、同一のステップについては同一のステップ番号を付して、共通する説明を省略する。
ステップＳＴ９０１～ステップＳＴ９１５の処理は、図１１と同様に行う。
ステップＳＴ１４０１において、コンセントレータは、ＭＵ－ＭＩＭＯを行うＵＥのプリコーディングウェイトを導出する。
図２４のステップＳＴ１４０２において、コンセントレータは、セル２に、ＭＵ－ＭＩＭＯを行うＵＥのセル２に関するプリコーディング情報を通知する。
ステップＳＴ１４０３において、コンセントレータは、セル１に、ＭＵ－ＭＩＭＯを行うＵＥのセル１に関するプリコーディング情報を通知する。
ステップＳＴ１４０４において、セル１は、セル１の傘下のＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ１４０５において、セル２は、セル２の傘下のＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ１４０６において、セル１は、ＭＵ－ＭＩＭＯを行うＵＥのＭＩＭＯ設定を行う。
ステップＳＴ１４０７において、セル２は、ＭＵ－ＭＩＭＯを行うＵＥのＭＩＭＯ設定を行う。
ＭＵ－ＭＩＭＯのために導出されたプリコーディング情報を用いることによって、複数のセルを考慮したＭＵ－ＭＩＭＯを行うことができる。
複数のセルを用いたプリコーディングによってＭＵ－ＭＩＭＯを行うことが可能となる。サービングセル以外の他のセルからの伝送路情報を考慮したＭＵ－ＭＩＭＯを行うことによって、他のセルからの干渉を低減することが可能となる。他のセルの干渉を低減することによって、通信品質を向上させることが可能となる。また、システムとしての通信容量を向上させることが可能となる。特に、スモールセルの数が多数存在して、セル間の干渉が増大するような状況において、顕著な大きな効果を得ることができる。
実施の形態１ 変形例４．
複数のセルを考慮してＭＵ－ＭＩＭＯを行う処理は、複数のセルの傘下の全てのＵＥを含むプリコーディング処理を行わなければならず、処理が複雑になる。これによって、基地局の消費電力の増大、回路規模の増大、および制御遅延の増大につながる。また、多数のＵＥを対象としているので、スケジューリングが複雑化するという問題がある。
このような課題を解決するために、実施の形態１の変形例４における解決方法を以下に開示する。
本変形例では、複数のセルを考慮してＭＵ－ＭＩＭＯを行う実施の形態１の変形例を開示する。本変形例では、複数のユーザを考慮したＭＵ－ＭＩＭＯを行う場合について開示する。
セルの傘下に複数のＵＥが存在することによって、ＭＵ－ＭＩＭＯの処理量は増加し、処理は複雑化する。したがって、セルの傘下の、干渉が問題となるＵＥに、複数のセルを考慮したＭＵ－ＭＩＭＯの適用を限定することによって、セルまたはコンセントレータの処理の低減が可能となる。
非サービングセルからの干渉が問題とならないＵＥに対しては、サービングセルが自セルのみを考慮して、ＭＵ－ＭＩＭＯを行うことが可能となる。したがって、複数のセルで行うＭＩＭＯの対象となるＵＥの数を低減することが可能となる。
干渉が問題とならないＵＥに対しては、サービングセルが自セルのみを考慮して、ＤＬ送信を行う。ＭＵ－ＭＩＭＯを行ってもよい。このとき、複数のセルではなく、自セルのみを考慮してプリコーディングを行う。
複数のセルによるＭＵ－ＭＩＭＯの対象となるＵＥの決定方法は、実施の形態１の変形例２と同様になる。複数のセルを考慮したＭＩＭＯと自セルのみを考慮したＭＩＭＯとにおいて同じｆ－ｔリソースにアロケーションを行うと、互いの直交性を保つことが困難であるので、異なるｆ－ｔリソースを利用する。
セルの傘下のＵＥが複数の場合は、ＭＵ－ＭＩＭＯを行うが、セルの傘下のＵＥが１台のみの場合は、ＭＵ－ＭＩＭＯを行う必要がないので、ＭＵ－ＭＩＭＯからＳＵ－ＭＩＭＯへの切り替えを行う。
複数のセルによるＭＵ－ＭＩＭＯの対象となるＵＥが決定した後のスケジューリングは、各セルが傘下のＵＥに対して行う。各セルは、対象となるＵＥのスケジューリング情報をコンセントレータに通知する。このとき、コンセントレータ経由でＵＥに情報を送ってもよい。該スケジューリング情報を受信した協調セルは、同じｆ－ｔリソースを用いてスケジューリングしているＵＥを、コンセントレータに通知する。このとき、ＣＳＩも通知する。
コンセントレータは、同じｆ－ｔリソースを用いているＵＥでＭＵ－ＭＩＭＯを行う。
ＭＵ－ＭＩＭＯの対象となるＵＥの決定において、ＵＥの能力（capability）情報を基地局が受け取ることによって、ＵＥが干渉除去アルゴリズムを搭載していると判断した場合、ＭＵ－ＭＩＭＯを行う対象からは外してもよい。
図２５～図２７は、干渉が問題となるＵＥに限定して複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念の一例を示す図である。図２５は、ＭＵ－ＭＩＭＯの対象となるＵＥを限定した後に、セル１およびセル２で協調して、ＵＥ１－１およびＵＥ２－１にＭＵ－ＭＩＭＯを行う場合を示している。また、図２６は、セル１が単独でＵＥ１－２およびＵＥ１－３にＭＵ－ＭＩＭＯを行う場合を示している。図２７は、セル２が単独でＵＥ２－２およびＵＥ２－３にＭＵ－ＭＩＭＯを行う場合を示している。
図２８～図３０は、干渉が問題となるＵＥに限定して複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。図２８と図２９とは、境界線ＢＬ７の位置で、つながっている。図２９と図３０とは、境界線ＢＬ８の位置で、つながっている。図２８～図３０に示すシーケンスは、図１１および図１２、ならびに図１９～図２１に示すシーケンスと同一のステップを含んでいるので、同一のステップについては同一のステップ番号を付して、共通する説明を省略する。
ステップＳＴ１６０１において、セル２は、干渉が問題となるＵＥをＵＥ２－１に特定する。
ステップＳＴ１６０２において、セル２は、コンセントレータにＣＳＩおよび特定したＵＥのＵＥＩＤを報知する。
本変形例と、実施の形態１の変形例３との違いは、実施の形態１の変形例３がＳＵ－ＭＩＭＯ、本変形例がＭＵ－ＭＩＭＯとしている点にある。ＭＵ－ＭＩＭＯの場合は、送信アンテナに自由度がある場合は、最大で送信アンテナ数のＵＥを考慮に入れることが可能となる。
また、干渉が問題となるＵＥに対してのみ、複数のセルを考慮したＭＩＭＯを行うことによって、処理が重くなる複数のセルを考慮したプリコーディング処理を、干渉が問題となるＵＥに限定して行うことが可能となる。したがって、プリコーディング処理が複雑化することを低減することが可能となる。また、基地局の消費電力の低減、回路規模の削減、および制御遅延の低減が可能となる。
また、複数のセルを考慮したＭＵ－ＭＩＭＯを行うことによって、システムの伝送速度の向上が可能となる。
実施の形態１ 変形例５.
複数のセルを考慮してＭＵ－ＭＩＭＯを行う処理は、複数のセルの傘下の全てのＵＥを含むプリコーディング処理を行わなければならず、処理が複雑になる。これによって、基地局の消費電力の増大、回路規模の増大、および制御遅延の増大につながる。また、多数のＵＥを対象としているので、スケジューリングが複雑化するという問題がある。
このような課題を解決するために、本変形例では、実施の形態１の変形例４における解決方法とは異なる他の方法を以下に開示する。
非サービングセルからの干渉が問題となるＵＥに、複数のセルを考慮したＭＵ－ＭＩＭＯの適用を限定することによって、処理量を低減することが可能となる。
非サービングセルからの干渉が問題とならないＵＥに対しては、サービングセルが自セルのみを考慮してＭＵ－ＭＩＭＯを行う。干渉が問題になるかどうかの判断は、ＵＥ自身が行ってもよい。あるいは、コンセントレータにＣＳＩおよびＵＥＩＤを通知し、コンセントレータが判断してもよい。
対象となるＵＥの決定方法は、実施の形態１の変形例２と同様で、各セルがＵＥから測定したＣＳＩを通知され、そのＣＳＩに基づいて、非サービングセルからの干渉が問題となるＵＥを特定する。
各セルがＣＳＩを通知され、そのＣＳＩを利用して、傘下のＵＥのスケジューリングを行う。このとき、コンセントレータを利用しないので、処理の遅延も少なくなり、各セルは柔軟にスケジューリングを行うことが可能となる。複数のセルを考慮したプリコーディングウェイトの計算のみコンセントレータが行う。
図３１および図３２は、干渉が問題となるＵＥに限定して複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念の他の例を示す図である。図３１は、ＭＵ－ＭＩＭＯの対象となるＵＥを限定した後に、セル１およびセル２で協調して、ＵＥ１－１およびＵＥ２－２にＭＵ－ＭＩＭＯを行う場合を示している。また、図３２は、それぞれセル１およびセル２で協調して、ＵＥ２－１およびＵＥ１－３にＭＵ－ＭＩＭＯを行う場合を示している。
図３３～図３５は、干渉が問題となるＵＥに限定して複数のセルを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。図３３と図３４とは、境界線ＢＬ９の位置で、つながっている。図３４と図３５とは、境界線ＢＬ１０の位置で、つながっている。図３３～図３５に示すシーケンスは、図１１および図１２、ならびに図１９～図２１に示すシーケンスと同一のステップを含んでいるので、同一のステップについては同一のステップ番号を付して、共通する説明を省略する。
本変形例と、実施の形態１の変形例４との差は、各セルが傘下のＵＥに対してスケジューリングを行い、コンセントレータなどの上位レイヤを介さずに処理を行う点にある。
ステップＳＴ１７０１において、セル１は、セル１の傘下のＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ１７０２において、セル２は、セル２の傘下のＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ１８０１において、セル１は、干渉が問題となるＵＥのスケジュール情報と、特定したＵＥ１－１のＵＥＩＤをセル２に報知する。
ステップＳＴ１８０２において、セル２は、干渉が問題となるＵＥのスケジュール情報と、特定したＵＥ２－１のＵＥＩＤをセル１に報知する。
ステップＳＴ１８０３において、セル１は、干渉が問題となるＵＥ２－１と同じリソースにスケジューリングしているＵＥをＵＥ１－３に特定する。
ステップＳＴ１８０４において、セル２は、干渉が問題となるＵＥ１－１と同じリソースにスケジューリングしているＵＥをＵＥ２－２に特定する。
ステップＳＴ１８０５において、セル２は、コンセントレータにＣＳＩ、特定したＵＥ２－２のＵＥＩＤ、およびスケジューリング情報を通知する。
ステップＳＴ１８０６において、セル１は、コンセントレータにＣＳＩ、特定したＵＥ１－３のＵＥＩＤ、およびスケジューリング情報を通知する。
ステップＳＴ１８０７において、コンセントレータは、複数のセルを考慮して、干渉が問題となるＵＥのプリコーディングウェイトを導出する。
ステップＳＴ１８０８において、コンセントレータは、セル２に、干渉が問題となるＵＥと同じリソースを用いるＵＥのセル２に関するプリコーディング情報を通知する。
ステップＳＴ１８０９において、コンセントレータは、セル１に、干渉が問題となるＵＥと同じリソースを用いるＵＥのセル１に関するプリコーディング情報を通知する。
ステップＳＴ１８１０において、セル１は、セル１の傘下の他のＵＥのプリコーディングウェイトを導出する。
ステップＳＴ１８１１において、セル２は、セル２の傘下の他のＵＥのプリコーディングウェイトを導出する。
ステップＳＴ１８１２において、セル１は、傘下のＵＥと干渉が問題となるＵＥのＭＩＭＯ設定を行う。
ステップＳＴ１８１３において、セル２は、傘下のＵＥと干渉が問題となるＵＥのＭＩＭＯ設定を行う。
本変形例では、実施の形態１の変形例４の効果に加えて、各セルが傘下のＵＥのスケジューリングを行うことができる。各セルが独立に判断を行うので、伝送路の状況に応じて柔軟にスケジューリングを行うことができる。
実施の形態１ 変形例６．
前述の実施の形態１において、セルは、既知信号、例えばＳＲＳから上り伝送路情報を推定する。本変形例では、時分割複信（Time Division Duplex：ＴＤＤ）のように、上りおよび下りが同一の周波数である場合に、上りおよび下りの伝送路特性の双対性を利用して、上り伝送路情報の推定結果に基づいて、下り伝送路情報を推定する。このようにして下り伝送路情報を推定する方法（以下「伝送路推定方法」という場合がある）は、上り伝送と下り伝送とがＴＤＤである場合に、特に有効である。以下、本変形例の伝送路推定方法について、具体的に説明する。
サービングセルは、傘下のＵＥに、自セルの伝送路測定用情報を通知する。サービングセルは、傘下のＵＥに、協調してＭＩＭＯを行うセルの伝送路測定用情報を通知する。例えば、サービングセルがセル１であり、協調してＭＩＭＯを行うセルがセル２である場合、セル１は、傘下のＵＥに、自セルであるセル１の伝送路測定用情報と、セル２の伝送路測定用情報とを通知する。
サービングセルは、ＵＥのスケジュールを調整することによって、容易に伝送路情報を推定できるようにする。例えば、サービングセルは、各ＵＥのＳＲＳが同一の周波数および同一のタイミングにならないように、各ＵＥの送信タイミングを調整する。また、ＳＲＳがＣＤＭ（Code Division Multiplex）分離できる信号の場合、サービングセルは、分離できる分の複数のＵＥが同時にＳＲＳを送信するようにスケジュールを調整してもよい。
ＵＥは、サービングセルから通知されたスケジュールに従って、伝送路測定用情報から得たセルＩＤ、スケジューリング情報および同期用情報に基づいて、ＳＲＳをセル１およびセル２に送信する。ここで、セルＩＤとは、セルの識別情報である。
ＵＥは、送信するセル毎に異なるセル固有サウンディング参照信号（Cell specific Sounding Reference Signal）を送信してもよい。仮に、セル１への送信タイミングとセル２への送信タイミングとが異なる場合、ＵＥが送信する既知信号は、ＵＥ固有であればよい。また、この場合にＵＥが送信する既知信号は、ＵＥ毎に異なるＵＥ固有サウンディング参照信号（UE specific Sounding Reference Signal）としてもよい。
図３６～図３８は、本開示の実施の形態１の変形例６における伝送路推定方法を用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。図３６と図３７とは、境界線ＢＬ１１の位置で、つながっている。図３７と図３８とは、境界線ＢＬ１２の位置で、つながっている。
図３６～図３８では、複数のセル、具体的にはセル１とセル２とを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合のシーケンスを示している。図３６～図３８では、セル１の傘下のＵＥ１－１およびＵＥ１－３の処理と、セル２の傘下のＵＥ２－３の処理とを示している。
ステップＳＴ２７０１において、セル２は、伝送路測定用情報をセル１に通知する。
ステップＳＴ２７０２において、セル１は、伝送路測定用情報をセル２に通知する。
ステップＳＴ２７０３において、セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－３に、セル１およびセル２の伝送路測定用情報を通知する。
ステップＳＴ２７０４において、セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－１に、セル１およびセル２の伝送路測定用情報を通知する。
ステップＳＴ２７０５において、セル２は、傘下のＵＥであるＵＥ２－３に、セル１およびセル２の伝送路測定用情報を通知する。
伝送路測定用情報としては、例えば、フィルタリング回数、フィルタリング期間および測定周期がある。伝送路測定用情報は、ＵＥがＳＲＳを測定するためのスケジューリング情報を含む。
ＵＥ２－３、ＵＥ１－３およびＵＥ１－１は、ステップＳＴ２７０６、ステップＳＴ２７０７およびステップＳＴ２７０８において、それぞれ、受信した伝送路測定用情報を用いて、下り伝送路情報の測定を行う。ＵＥは、サービングセルだけでなく、周辺のセル、すなわち非サービングセルの下り伝送路情報の測定を行う。
ステップＳＴ２７０９において、ＵＥ２－３は、ステップＳＴ２７０６の測定結果から、干渉が問題とならないセルの有無を判断する。
ステップＳＴ２７１０において、ＵＥ１－３は、ステップＳＴ２７０７の測定結果から、干渉が問題とならないセルの有無を判断する。
ステップＳＴ２７１１において、ＵＥ１－１は、ステップＳＴ２７０８の測定結果から、干渉が問題とならないセルの有無を判断する。
ステップＳＴ２７１２において、ＵＥ２－３は、ステップＳＴ２７０９の判断結果に基づいて、干渉が問題となるセルを特定する。図３６～図３８に示す例では、ＵＥ２－３は、干渉が問題となるセルをセル１と特定する。
ステップＳＴ２７１３において、ＵＥ１－３は、ステップＳＴ２７１０の判断結果に基づいて、干渉が問題となるセルを特定する。図３６～図３８に示す例では、ＵＥ１－３は、干渉が問題となるセルをセル２と特定する。
ステップＳＴ２７１４において、ＵＥ１－１は、ステップＳＴ２７１１の判断結果に基づいて、干渉が問題となるセルを特定する。図３６～図３８に示す例では、ＵＥ１－１は、干渉が問題となるセルは無いと特定する。
本変形例では、各ＵＥは、前述のステップＳＴ２７０６、ステップＳＴ２７０７およびステップＳＴ２７０８において、伝送路測定用情報によって通知されたスケジューリング情報に基づいて、上り伝送路情報としてＳＲＳを測定する。
各ＵＥは、測定したＳＲＳを、上り伝送路情報を測定するための信号（以下「上り伝送路測定用信号」という場合がある）として、セル１およびセル２に送信する。セル１およびセル２は、各ＵＥから受信したＳＲＳから上り伝送路情報を測定し、測定した上り伝送路情報から双対性を利用して下り伝送路情報を推定する。具体的には、以下のステップＳＴ２７１５～ステップＳＴ２７２３の処理を行うことによって、下り伝送路情報を推定する。
ステップＳＴ２７１５において、ＵＥ１－１は、ステップＳＴ２７０８で測定したＳＲＳを上り伝送路測定用信号としてセル１に通知する。
ステップＳＴ２７１６において、ＵＥ１－３は、ステップＳＴ２７０７で測定したＳＲＳを上り伝送路測定用信号としてセル１に通知する。
ステップＳＴ２７１７において、ＵＥ２－３は、ステップＳＴ２７０６で測定したＳＲＳを上り伝送路測定用信号としてセル１に通知する。
ステップＳＴ２７１８において、セル１は、各ＵＥから通知された上り伝送路測定用信号、具体的にはＳＲＳから、上り伝送路情報を測定する。またセル１は、測定した上り伝送路情報から、双対性を利用して、下り伝送路情報を推定する。
ステップＳＴ２７１９において、セル１は、伝送路情報の測定結果を、各ＵＥの識別子であるＵＥＩＤとともにコンセントレータに通知する。伝送路情報の測定結果は、全てのＵＥの伝送路情報である上り伝送路情報の測定結果と、セル１の伝送路情報である下り伝送路情報の測定結果とを含む。
ステップＳＴ２７２０において、ＵＥ１－３は、ステップＳＴ２７０７で測定したＳＲＳを伝送路測定用信号としてセル２に通知する。
ステップＳＴ２７２１において、ＵＥ２－３は、ステップＳＴ２７０６で測定したＳＲＳを上り伝送路測定用信号としてセル２に通知する。
ステップＳＴ２７２２において、セル２は、ＵＥ１－３およびＵＥ２－３から通知された上り伝送路測定用信号、具体的にはＳＲＳから、上り伝送路情報を測定する。またセル２は、測定した上り伝送路情報から、双対性を利用して、下り伝送路情報を推定する。
ステップＳＴ２７２３において、セル２は、伝送路情報の測定結果を、各ＵＥの識別子であるＵＥＩＤとともにコンセントレータに通知する。伝送路情報の測定結果は、ＵＥ１－３およびＵＥ２－３の伝送路情報である上り伝送路情報の測定結果と、セル２の伝送路情報である下り伝送路情報の測定結果とを含む。
ステップＳＴ２７２４において、コンセントレータは、セル１およびセル２の傘下の全てのＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ２７２５において、コンセントレータは、セル１およびセル２から通知された伝送路情報の測定結果から、セル１およびセル２の傘下の全てのＵＥのプリコーディングウェイトを導出する。
ステップＳＴ２７２６において、コンセントレータは、セル２に、セル２の傘下のＵＥのスケジューリング情報を通知する。
ステップＳＴ２７２７において、コンセントレータは、セル１に、セル１の傘下のＵＥのスケジューリング情報を通知する。
ステップＳＴ２７２８において、コンセントレータは、セル２に、セル１およびセル２の傘下の全てのＵＥのセル２に関するプリコーディング情報を通知する。
ステップＳＴ２７２９において、コンセントレータは、セル１に、セル１およびセル２の傘下の全てのＵＥのセル１に関するプリコーディング情報を通知する。
ステップＳＴ２７３０において、セル１は、ステップＳＴ２７２７でコンセントレータから通知されたスケジューリング情報に基づいて、傘下のＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ２７３１において、セル２は、ステップＳＴ２７２６でコンセントレータから通知されたスケジューリング情報に基づいて、傘下のＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ２７３２において、セル１は、ステップＳＴ２７２９で受信したプリコーディング情報を用いて、セル１およびセル２の傘下の全てのＵＥのＭＩＭＯ設定を行う。
ステップＳＴ２７３３において、セル２は、ステップＳＴ２７２８で受信したプリコーディング情報を用いて、セル１およびセル２の傘下の全てのＵＥのＭＩＭＯ設定を行う。
ステップＳＴ２７３４において、セル２は、ステップＳＴ２７３１で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２７３３で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－１に対してＳＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ２７３５において、セル２は、ステップＳＴ２７３１で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２７３３で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－３に対してＳＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ２７３６において、セル２は、ステップＳＴ２７３１で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２７３３で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ２－３に対してＳＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ２７３７において、セル１は、ステップＳＴ２７３０で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２７３２で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－１に対してＳＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ２７３８において、セル１は、ステップＳＴ２７３０で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２７３２で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－３に対してＳＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ２７３９において、セル１は、ステップＳＴ２７３０で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２７３２で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ２－３に対してＳＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
以上のようにすることによって、ＵＥ１－１、ＵＥ１－３およびＵＥ２－３は、複数のセル、ここではセル１およびセル２によってＳＵ－ＭＩＭＯ送信が行われる。
本変形例では、実施の形態１と同様に、ＵＥが周辺のセルの伝送路情報を測定することによって、セル間で協調してＭＩＭＯを行うことが可能となる。これによって、ＵＥは、サービングセル以外の周辺セルからの干渉を低減することが可能となるので、通信品質を向上させることができる。
本変形例は、特に、スモールセルが多数存在する場合などのように、セル間の干渉が増大する可能性がある場合に効果を奏する。すなわち、本変形例を用いることによって、スモールセルが多数存在する場合などのように、セル間の干渉が増大する可能性がある場合でも、セル間の干渉を低減することができるので、通信品質を向上させることができる。
また、実施の形態１では、セルが送信する下り信号を伝送路情報の推定に用いているが、本変形例では、下り信号を伝送路情報の推定に用いる必要はない。したがって、オーバーヘッドを削減することができるので、スループットを向上させることができる。
実施の形態１ 変形例７．
実施の形態１の変形例１では、ＵＥは干渉が問題とならないセルを判定し、干渉が問題とならないＵＥは、伝送路情報を送信しないことによって、セルおよびコンセントレータの計算量を削減する。本変形例では、実施の形態１の変形例１においてＳＩＮＲに基づいて干渉の有無を判断するときに考慮する条件を開示する。
セルは、伝送路情報を測定するための伝送路測定用情報を用いて、干渉の有無を判断する。セル毎の伝送路情報を測定するための信号は、既知系列の信号であり、ＣＳＩ－ＲＳを用いる。セル毎の該信号の情報としては、セル毎のアンテナポート毎の参照信号、具体的にはＣＳＩ－ＲＳのマッピング情報を用いる。マッピング情報としては、例えば、周波数および時間などの挿入位置、挿入周期、送信電力、あるいは基準送信電力値に対するオフセット電力値を用いてもよい。
伝送路情報の推定のために、サービングセルの信号との相互相関を、伝送路測定用情報の代わりに用いてもよい。サービングセルのＣＳＩ－ＩＭを用いて、干渉成分の伝送路情報を測定してもよい。
干渉が問題となるかどうかを、基地局がプリコーディング方式で判断してもよい。例えば、従来のＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａと同様に、コードブックを用いたプリコーディングを行ってもよい。また、伝送路情報に基づいて、非線形のプリコーディングを行ってもよい。非線形のプリコーディングウェイトを用いる場合、干渉抑圧能力の高い信号は、ＳＩＮＲの判定閾値を下げてもよい。
干渉が問題となるかどうかを、ＵＥの位置関係を用いてＵＥが判断してもよい。複数のＵＥが存在する環境において、セルが下り伝送路情報を用いて、ＵＥのアンテナ（以下「ＵＥアンテナ」という場合がある）間の相関を求める。本変形例では、各ＵＥは、複数のＵＥアンテナを備える。また各セルは、基地局のアンテナ（以下「基地局アンテナ」という場合がある）を複数備える。
図３９は、ＵＥアンテナ間の相関を模式的に示す図である。ＵＥアンテナｊとＵＥアンテナｋとの間の相関Ｒｊｋは、ＵＥアンテナｉを送信アンテナとして用い、ＵＥアンテナｊおよびＵＥアンテナｋを受信アンテナとして用いて、以下に示す式（１）を用いて求められる。
Figure 2022050676000002
ここで、ｈｉｊ（ｔ）は、送信アンテナｉから受信アンテナｊまでの下り伝送路情報を示す。ｈ＊ｉｋ（ｔ）は、ｈｉｋ（ｔ）の複素共役を示す。ｈｉｋ（ｔ）は、送信アンテナｉから受信アンテナｋまでの下り伝送路情報である。Ｅは、時間ｔで変動する値を平均する演算子を示す。
ＵＥアンテナ間の相関Ｒｊｋが予め定める閾値以上であり、その相関Ｒｊｋを示す２つのＵＥアンテナが接続されているＵＥが異なる場合、そのＵＥに対しては別々にＭＩＭＯを行うようにスケジューリングする。これによって、通信品質を向上させることができる。
ＵＥアンテナｊとＵＥアンテナｋとの間の相関Ｒｊｋは、コンセントレータで計算してもよい。基地局のアンテナのアンテナパターンを活用し、自セル内の干渉を最小化するようにスケジューリングしてもよい。基地局のアンテナの指向性を変更することによって、相関を弱めてもよい。
干渉が問題となるかどうかを、ＵＥが検出してもよい。図４０は、ＵＥによる干渉が問題となるかどうかの検出方法を説明するための図である。図４０に示すように、ＵＥ１がＵＥ２の上り信号を測定する。ＵＥ１が受信したＵＥ２の信号が、予め定める閾値以上である場合は、ＵＥ１は、次の上り信号送信時に、セルに、ＵＥ２のスケジューリングをＵＥ１と異なるスケジューリングとするように要求する。ＵＥ１とＵＥ２とは逆でもよい。
干渉が問題となるかどうかを、ＵＥの干渉抑圧能力で判断してもよい。例えば、受信アンテナ数、信号処理能力およびＵＥのカテゴリをパラメータとして、干渉抑圧能力が高いＵＥに対しては、ＳＩＮＲの判定閾値を下げることが考えられる。ＵＥの干渉抑圧能力の通知には、ＳＲＳを用いてもよい。
複数のセルを用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う方法のシーケンスは、図１３～図１５の通りである。本変形例では、図１３～図１５のうち、干渉が問題となるかどうかを判断する部分（以下「干渉判断部」という場合がある）のブロック内部をＳＩＮＲ規範で動作させる。
図４１は、干渉判断部のブロック内部の動作を示すフローチャートである。
ステップＳＴ２８２１において、ＵＥは、ＵＥカテゴリ情報を取得する。ステップＳＴ２８２２において、ＵＥは、ＵＥカテゴリから受信アンテナ数を求める。ステップＳＴ２８２３において、ＵＥは、送信ストリーム数を取得する。ステップＳＴ２８２４において、ＵＥは、ＳＩＮＲ判定閾値を取得する。
ステップＳＴ２８２５において、ＵＥは、受信アンテナ数が送信ストリーム数よりも多いか否かを判断する。受信アンテナ数が送信ストリーム数よりも多いと判断された場合は、ステップＳＴ２８２６に移行する。受信アンテナ数が送信ストリーム数よりも多くないと判断された場合は、ステップＳＴ２８２７に移行する。受信アンテナ数は、ＵＥから通知されたＵＥカテゴリによって判断する。
ステップＳＴ２８２６において、ＳＩＮＲ判定閾値を下げる。ステップＳＴ２８２６の処理が終了すると、ステップＳＴ２８２７に移行する。
ステップＳＴ２８２７において、ＵＥは、受信ＳＩＮＲがＳＩＮＲ判定閾値よりも大きいか否かを判断する。受信ＳＩＮＲがＳＩＮＲ判定閾値よりも大きいと判断された場合は、ステップＳＴ２８２８に移行する。受信ＳＩＮＲがＳＩＮＲ判定閾値よりも大きくないと判断された場合は、ステップＳＴ２８２９に移行する。
ステップＳＴ２８２８において、ＵＥは、干渉が問題にならないと判断する。ステップＳＴ２８２８の処理が終了すると、全ての処理手順を終了する。
ステップＳＴ２８２９において、ＵＥは、干渉が問題になると判断する。ステップＳＴ２８２９の処理が終了すると、全ての処理手順を終了する。
以上のように、図４１に示すフローチャートの処理を行い、セル間干渉の影響の有無の判定精度を向上させることによって、同じセルキャパシティにおいても、実際に干渉が問題となるＵＥのみ抽出することができ、基地局の負荷を低減させることが可能となる。
実施の形態１ 変形例８．
実施の形態１の変形例６と同様、セルは、ＳＲＳから上り伝送路情報を取得し、双対性を利用して下り伝送路情報を推定する。ＵＥは、セル１およびセル２に、ＳＲＳを送信する。ＵＥが送信するＳＲＳが、セル１の固有信号もしくはセル２の固有信号を含む場合、セル１およびセル２に対するＳＲＳは、同一のｆ－ｔリソースを用いてよい。
図４２～図４４は、本開示の実施の形態１の変形例８における伝送路推定方法を用いてＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合のシーケンスの一例を示す図である。図４２と図４３とは、境界線ＢＬ１３の位置で、つながっている。図４３と図４４とは、境界線ＢＬ１４の位置で、つながっている。
ステップＳＴ２９０１において、セル２は、伝送路測定用情報をセル１に通知する。
ステップＳＴ２９０２において、セル１は、伝送路測定用情報をセル２に通知する。
ステップＳＴ２９０３において、セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－３に、伝送路測定用情報を通知する。
ステップＳＴ２９０４において、セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－１に、伝送路測定用情報を通知する。
ステップＳＴ２９０５において、セル２は、傘下のＵＥであるＵＥ２－３に、伝送路測定用情報を通知する。
ステップＳＴ２９０６において、ＵＥ１－１は、上り伝送路測定用信号をセル１に通知する。
ステップＳＴ２９０７において、ＵＥ１－３は、上り伝送路測定用信号をセル１に通知する。
ステップＳＴ２９０８において、ＵＥ２－３は、上り伝送路測定用信号をセル１に通知する。
ステップＳＴ２９０９において、セル１は、各ＵＥから通知された上り伝送路測定用信号に基づいて、ＳＲＳを測定し、上り伝送路情報を導出する。セル１は、導出した上り伝送路に基づいて、下り伝送路情報を推定する。
ステップＳＴ２９１０において、セル１は、全てのＵＥの伝送路情報の測定結果およびセル１の伝送路情報の測定結果を、各ＵＥの識別子であるＵＥＩＤとともにコンセントレータに通知する。
ステップＳＴ２９１１において、ＵＥ１－１は、上り伝送路測定用信号をセル２に通知する。
ステップＳＴ２９１２において、ＵＥ１－３は、上り伝送路測定用信号をセル２に通知する。
ステップＳＴ２９１３において、ＵＥ２－３は、上り伝送路測定用信号をセル２に通知する。
ステップＳＴ２９１４において、セル２は、各ＵＥから通知された上り伝送路測定用信号に基づいて、ＳＲＳを測定し、上り伝送路情報を導出する。セル２は、導出した上り伝送路に基づいて、下り伝送路情報を推定する。
ステップＳＴ２９１５において、セル２は、全てのＵＥの伝送路情報の測定結果およびセル２の伝送路情報の測定結果を、各ＵＥの識別子であるＵＥＩＤとともにコンセントレータに通知する。
ステップＳＴ２９１６において、コンセントレータは、セル１およびセル２の傘下の全てのＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ２９１７において、ＭＵ－ＭＩＭＯを行うＵＥのプリコーディングウェイトを導出する。
ステップＳＴ２９１８において、コンセントレータは、セル２に、セル２の傘下のＵＥのスケジューリング情報を通知する。
ステップＳＴ２９１９において、コンセントレータは、セル１に、セル１の傘下のＵＥのスケジューリング情報を通知する。
ステップＳＴ２９２０において、コンセントレータは、セル２に、ＭＵ－ＭＩＭＯを行うＵＥのセル２に関するプリコーディング情報を通知する。
ステップＳＴ２９２１において、コンセントレータは、セル１に、ＭＵ－ＭＩＭＯを行うＵＥのセル１に関するプリコーディング情報を通知する。
ステップＳＴ２９２２において、セル１は、ステップＳＴ２９１９でコンセントレータから通知されたスケジューリング情報に基づいて、傘下のＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ２９２３において、セル２は、ステップＳＴ２９１８でコンセントレータから通知されたスケジューリング情報に基づいて、傘下のＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ２９２４において、セル１は、ステップＳＴ２９２１で受信したプリコーディング情報を用いて、ＭＵ－ＭＩＭＯを行うＵＥのＭＩＭＯ設定を行う。
ステップＳＴ２９２５において、セル２は、ステップＳＴ２９２０で受信したプリコーディング情報を用いて、ＭＵ－ＭＩＭＯを行うＵＥのＭＩＭＯ設定を行う。
ステップＳＴ２９２６において、セル２は、ステップＳＴ２９２３で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２９２５で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－１に対してＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ２９２７において、セル２は、ステップＳＴ２９２３で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２９２５で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－３に対してＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ２９２８において、セル２は、ステップＳＴ２９２３で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２９２５で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ２－３に対してＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ２９２９において、セル１は、ステップＳＴ２９２２で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２９２４で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－１に対してＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ２９３０において、セル１は、ステップＳＴ２９２２で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２９２４で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－３に対してＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ２９３１において、セル１は、ステップＳＴ２９２２で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２９２４で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ２－３に対してＭＩＭＯ送信を行う。
以上のようにすることによって、ＵＥ１－１、ＵＥ１－３およびＵＥ２－３は、複数のセル、ここではセル１およびセル２によってＳＵ－ＭＩＭＯ送信が行われる。
本変形例では、実施の形態１および実施の形態１の変形例６と同様に、ＵＥが周辺のセルの伝送路情報を測定することによって、セル間で協調してＭＩＭＯを行うことが可能となる。これによって、ＵＥは、サービングセル以外の周辺セルからの干渉を低減することが可能となるので、通信品質を向上させることができる。
本変形例は、特に、スモールセルが多数存在する場合などのように、セル間の干渉が増大する可能性がある場合に効果を奏する。すなわち、本変形例を用いることによって、スモールセルが多数存在する場合などのように、セル間の干渉が増大する可能性がある場合でも、セル間の干渉を低減することができるので、通信品質を向上させることができる。
また、実施の形態１では、セルが送信する下り信号を伝送路情報の推定に用いているが、本変形例では、実施の形態１の変形例６と同様に、下り信号を伝送路情報の推定に用いる必要はない。したがって、オーバーヘッドを削減することができるので、スループットを向上させることができる。
実施の形態２．
実施の形態１でも述べたように、従来のＭＩＭＯでは、セルは傘下のＵＥに対して、自セルのアンテナポートのみを考慮してＭＩＭＯを行う。したがって、複数のセルが存在する通信環境の場合、ＵＥが接続していない、もしくは通信を行っていないセルからの干渉を受けてしまうという問題がある。
このような問題を解決するために、実施の形態１では、複数のセルを用いてＭＩＭＯを行う方法を開示した。しかし、複数のセルを用いてＭＩＭＯを行う場合、複数のセルの全てのアンテナポートを含むプリコーディング処理を行わなければならず、処理が複雑となってしまう。このような処理の複雑化は、基地局の消費電力の増大、回路規模の増大、および制御遅延の増大につながる。本実施の形態では、このような課題を解決する方法を開示する。
セル毎に、他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＩＭＯを行う。ＭＩＭＯを行うときに、セルは、他のセルの傘下のＵＥも含めてプリコーディングを行う。該他のセルの傘下のＵＥとしては、自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥとしてもよい。干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＩＭＯを行うことによって、該ＵＥへの干渉を低減することが可能となる。したがって、周辺のセルからの干渉が低減されることによって、ＵＥに対する通信品質を向上させることが可能となる。
本実施の形態では、ＭＩＭＯとして、ＭＵ－ＭＩＭＯ（Multi User‐MIMO）を行う。
他のセルからの干渉が問題となるＵＥに対して、該ＵＥのサービングセルからはビームが形成され、非サービングセルからはヌルが形成されるように、プリコーディングが行われる。言い換えると、セルは、他のセルからの干渉が問題となるＵＥが傘下のＵＥである場合はビームを形成し、傘下のＵＥでない場合はヌルを形成するように、プリコーディングを行う。該非サービングセルとしては、該ＵＥに干渉を与えているセルとするとよい。
図４５は、自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念を示す図である。図４５では、セル１およびセル２の２つのセルの場合について示している。ＵＥ１－ｎ（ｎは自然数）は、セル１の傘下のＵＥであり、ＵＥ２－ｍ（ｍは自然数）は、セル２の傘下のＵＥである。ＵＥ１－１は、セル２からの干渉が問題となるＵＥとする。ＵＥ２－１は、セル１からの干渉が問題となるＵＥとする。
セル１は、セル１の傘下のＵＥと、自セルからの干渉が問題となるセル２の傘下のＵＥ、すなわちＵＥ２－１とに対してＭＩＭＯを行う。ＵＥ１－１、ＵＥ１－２、ＵＥ１－３およびＵＥ２－１に対して、セル１を用いて、複数のレイヤでプリコーディングが行われ、ビームが形成される。レイヤ毎に異なるストリームが送信される。ＭＵ－ＭＩＭＯの場合、各ＵＥには同じｆ‐ｔリソースがアロケーションされてもよい。レイヤ毎に形成されるビーム間は、プリコーディングによって直交性が保たれるので、各ＵＥは、送信されたストリームを受信することができる。一つのＵＥに対して複数のレイヤが割り当てられてもよい。
セル１は、セル１の傘下のＵＥであるＵＥ１－１、ＵＥ１－２およびＵＥ１－３にはビームが形成されるように、また他のセルの傘下のＵＥであるＵＥ２－１にはヌルが形成されるように、プリコーディングを行う。他のセルの傘下のＵＥであるＵＥ２－１は、自セルからの干渉が問題となるＵＥであるので、該ＵＥに対してヌルを形成することによって、該ＵＥへの干渉を低減することが可能となる。
セル２は、セル２の傘下のＵＥと、自セルからの干渉が問題となるセル１の傘下のＵＥ、すなわちＵＥ１－１に対してＭＩＭＯを行う。ＵＥ２－１、ＵＥ２－２、ＵＥ２－３およびＵＥ１－１に対して、セル２を用いて、複数のレイヤでプリコーディングが行われ、ビームが形成される。レイヤ毎に異なるストリームが送信される。ＭＵ－ＭＩＭＯの場合、各ＵＥには同じｆ‐ｔリソースがアロケーションされてもよい。レイヤ毎に形成されるビーム間は、プリコーディングによって直交性が保たれるので、各ＵＥは、送信されたストリームを受信することができる。一つのＵＥに対して複数のレイヤが割り当てられてもよい。
セル２は、セル２の傘下のＵＥであるＵＥ２－１、ＵＥ２－２およびＵＥ２－３にはビームが形成されるように、他のセルの傘下のＵＥであるＵＥ１－１にはヌルが形成されるように、プリコーディングを行う。他のセルの傘下のＵＥであるＵＥ１－１は、自セルからの干渉が問題となるＵＥであるので、該ＵＥに対してヌルを形成することによって、該ＵＥへの干渉を低減することが可能となる。
このように、セルは、自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＩＭＯを行うことによって、該他のセルの傘下のＵＥに与える干渉を低減することが可能となる。
セルは、他のセルの傘下の全てのＵＥを含めてＭＩＭＯを行うことは困難である。他のセルの傘下のＵＥの数は膨大なためである。したがって、他のセルの傘下のＵＥのうち、どのＵＥをＭＩＭＯに含めるかが問題となる。本実施の形態では、他のセルの傘下のＵＥのうち、ＭＩＭＯに含めるＵＥを決定する方法を開示する。
セルは、他のセルの傘下のＵＥのうち、自セルからの干渉が問題となるＵＥを含めてＭＩＭＯを行うとよい。
他のセルの傘下のＵＥで、自セルからの干渉が問題となるＵＥを決定するノードの例として、以下の（１）～（３）の３つを開示する。
（１）干渉が問題となるＵＥのサービングセル。
（２）干渉が問題となるＵＥに干渉を与えるセル。
（３）干渉が問題となるＵＥ。
前記例（１）では、他のセルの傘下のＵＥのうち、自セルからの干渉が問題となるＵＥを、該ＵＥのサービングセルが決定する。サービングセルが、他のセルからの干渉が問題となるＵＥを決定するとしてもよい。
前記例（２）では、他のセルの傘下のＵＥのうち、自セルからの干渉が問題となるＵＥを、自セルが決定する。非サービングセルが、自セルからの干渉が問題となるＵＥを決定するとしてもよい。
セル毎に、他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを実行する具体例を開示する。
セルは、周辺のセルに、自セルの伝送路情報の測定のための設定を通知する。これに関する方法は、実施の形態１で開示した方法を適用するとよい。これによって、セルは、周辺のセルのＣＳＩ設定を認識することが可能となる。
セルは、傘下のＵＥに、自セルのＣＳＩ設定を通知する。また、セルは、傘下のＵＥに、周辺のセルのＣＳＩ設定を通知する。セルは、ＣＳＩ設定を報知情報として報知してもよい。あるいは、ＣＳＩ設定を個別シグナリングでＵＥ個別に通知してもよい。
サービングセルから、サービングセルのＣＳＩ設定および周辺のセルのＣＳＩを受信したＵＥは、該ＣＳＩ設定を用いて伝送路情報を測定する。
前述した、他のセルの傘下のＵＥのうち、自セルからの干渉が問題となるＵＥを決定するノードが、干渉が問題となるＵＥのサービングセル、あるいは干渉が問題となるＵＥに干渉を与えるセルの場合、ＵＥは、伝送路情報の測定結果をサービングセルに通知する。伝送路情報の測定のための信号がＣＳＩ－ＲＳである場合、測定結果としてＣＳＩを通知する。また、伝送路情報の測定結果として、干渉量の測定結果を含んでもよい。ＵＥからサービングセルへの伝送路情報の測定結果の通知方法は、実施の形態１で開示した方法を適用するとよい。
このようにすることによって、サービングセルは、傘下のＵＥから、自セルおよび周辺のセルの伝送路情報の測定結果を取得することが可能となる。
前述した、他のセルの傘下のＵＥのうち、自セルからの干渉が問題となるＵＥを決定するノードが、干渉が問題となるＵＥのサービングセルの場合、傘下のＵＥから自セルおよび周辺のセルの伝送路情報の測定結果を取得したセルは、他のセルからの干渉が問題となるＵＥを決定する。
セルは、自セルの傘下のＵＥから送信される、他のセルからの干渉量に関する情報を取得する。他のセルからの干渉量に関する情報としては、セルの識別子と、該セルからの干渉量の測定結果とを含めるとよい。
他のセルからの干渉量に関する情報としては、自セルの傘下のＵＥから取得した、他のセルからの伝送路情報の測定結果を用いてもよい。
セルは、自セルの傘下のＵＥから送信される、他のセルからの干渉量の測定結果を用いて、他のセルからの干渉が問題となるＵＥを決定する。
干渉が問題となるＵＥの決定方法は、実施の形態１の変形例２で開示した方法を適用するとよい。
セルは、該ＵＥの他のセルからの干渉量の測定結果を用いて、干渉を与えているセルを特定する。
干渉を与えているセルの決定方法は、実施の形態１の変形例２で開示した与干渉セルと判断する方法を適用するとよい。
セルは、傘下のＵＥのスケジューリングを行う。スケジューリングとして、ｆ－ｔリソースのアロケーションおよびＭＣＳなどがある。ＭＵ－ＭＩＭＯでは、１つのｆ－ｔリソースに対して複数のＵＥがスケジューリングされてもよい。
セルは、干渉が問題となるＵＥに干渉を与えているセルに、該ＵＥに干渉を与えていることを通知する。また、セルは、干渉が問題となるＵＥに干渉を与えているセルに、該ＵＥを用いてＭＵ－ＭＩＭＯを行うことを要求してもよい。また、セルは、干渉が問題となるＵＥに干渉を与えているセルに、該ＵＥに対してヌルを形成するように要求してもよい。
セルは、干渉が問題となるＵＥに干渉を与えているセルに、該ＵＥのスケジューリング情報を通知する。該ＵＥの識別子も通知するとよい。ＵＥの識別子と該ＵＥのスケジューリング情報とを関連付けて通知するとよい。１つのメッセージに含めて通知してもよい。このようにすることによって、干渉が問題となるＵＥに干渉を与えているセルが、該ＵＥのスケジューリング情報を取得することが可能となる。干渉を与えているセルは、該ＵＥがどのｆ－ｔリソースにアロケーションされているかなどを認識することが可能となる。
セルは、該ＵＥに干渉を与えているセルに、該ＵＥの、干渉を与えているセルに対する伝送路情報の測定結果を通知する。該ＵＥの識別子も通知するとよい。ＵＥの識別子と該ＵＥの該測定結果とを関連付けて通知するとよい。１つのメッセージに含めて通知してもよい。また、該ＵＥに干渉を与えているセルの識別子を併せて通知してもよい。このようにすることによって、干渉が問題となるＵＥに干渉を与えているセルが、該ＵＥの伝送路情報の測定結果を取得することが可能となる。
干渉が問題となるＵＥのスケジューリング情報と伝送路情報の測定結果とを一緒に通知してもよい。ＵＥの識別子と一緒に通知するとよい。ＵＥの識別子と、該ＵＥのスケジューリング情報と、該ＵＥの該測定結果とを関連付けて通知するとよい。１つのメッセージに含めて通知してもよい。また、該ＵＥに干渉を与えているセルの識別子を併せて通知してもよい。このようにすることによって、セル間で通知されるメッセージ量を削減することが可能となる。また、セル間のシグナリングの負荷を低減することが可能となる。
異なるｅＮＢによって構成されるセル間における前述の情報の通知には、Ｘ２インタフェースを用いてもよい。あるいは、Ｓ１インタフェースを用いて通知してもよい。コアネットワークノード、例えばＭＭＥを介して通知してもよい。また、Ｘ２インタフェースあるいはＳ１インタフェースの既存のメッセージに含めて通知してもよい。実施の形態１のＣＳＩ設定の通知方法で開示した方法を適用してもよい。これによって、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
他のセルの傘下のＵＥに干渉を与えているセルは、該ＵＥの自セルとの伝送路情報の測定結果を取得することによって、該ＵＥを含めてＭＩＭＯを行うことが可能となる。
セルは、傘下のＵＥのスケジューリングを行う。他のセルの傘下のＵＥに対して干渉を与えているセルは、取得した、該ＵＥのスケジューリング情報を用いて、同一のｆ－ｔリソースにアロケーションされる傘下のＵＥを決定する。
セルは、同一のｆ－ｔリソースにアロケーションされる傘下のＵＥと他のセルの傘下の干渉が問題となるＵＥとを含めたプリコーディングウェイトを導出する。
セルは、傘下のＵＥから送信される、自セルとの伝送路情報の測定結果と、他のセルの傘下のＵＥから送信される、自セルとの伝送路情報の測定結果とを用いて、プリコーディングウェイトを導出する。
セルは、導出したプリコーディングウェイトを用いて、傘下のＵＥと他のセルの傘下の干渉が問題となるＵＥとに対して、ＭＩＭＯを行う。
他のセルの傘下のＵＥで、自セルからの干渉が問題となるＵＥを決定するノードが、干渉が問題となるＵＥに干渉を与えるセルの場合について開示する。干渉が問題となるＵＥに干渉を与えるセルの場合、傘下のＵＥから自セルおよび周辺のセルの伝送路情報の測定結果を取得したセルは、周辺のセルに、該測定結果を通知する。該測定を行ったＵＥの識別子、どのセルに対する測定結果かを示す情報、例えば測定したセルの識別子、および自セルの識別子、言い換えると該測定を行ったＵＥのサービングセルの識別子などを関連付けて通知するとよい。１つのメッセージに含めて通知してもよい。
セルは、傘下のＵＥのスケジューリングを行う。スケジューリングとしては、ｆ－ｔリソースのアロケーションおよびＭＣＳなどがある。セルは、周辺のセルに、傘下のＵＥのスケジューリング結果を通知する。傘下のＵＥの該測定結果などと関連付けて通知してもよい。１つのメッセージに含めて通知してもよい。
異なるｅＮＢによって構成されるセル間における前述の情報の通知には、Ｘ２インタフェースを用いてもよい。あるいは、Ｓ１インタフェースを用いて通知してもよい。コアネットワークノード、例えばＭＭＥを介して通知してもよい。また、Ｘ２インタフェースあるいはＳ１インタフェースの既存のメッセージに含めて通知してもよい。実施の形態１のＣＳＩ設定の通知方法で開示した方法を適用してもよい。これによって、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
周辺のセルから該セルの傘下のＵＥのサービングセルおよび周辺のセルの伝送路情報の測定結果を取得したセルは、自セルからの干渉が問題となるＵＥを決定する。
セルは、他のセルの傘下のＵＥから送信される、自セルからの干渉量に関する情報を取得する。自セルからの干渉量に関する情報として、セルの識別子と、自セルからの干渉量の測定結果とを含めるとよい。
自セルからの干渉量に関する情報として、周辺のセルから取得した、周辺のセルの傘下のＵＥのサービングセルおよび周辺のセルの伝送路情報の測定結果を用いてもよい。
セルは、他のセルの傘下のＵＥから送信される、自セルからの干渉量の測定結果を用いて、自セルからの干渉が問題となるＵＥを決定する。
干渉が問題となるＵＥを決定する方法は、実施の形態１の変形例２で開示した方法を適用するとよい。
セルは、干渉が問題となるＵＥを決定するとともに、該ＵＥのサービングセルを特定する。周辺のセルから取得した、ＵＥの伝送路情報の測定結果に付随して通知された該ＵＥのサービングセルの識別子を用いるとよい。
干渉が問題となるＵＥを決定したセルは、該ＵＥのサービングセルから取得した該ＵＥのスケジューリング情報を用いて、同一のｆ－ｔリソースにアロケーションされる傘下のＵＥを決定する。
セルは、同一のｆ－ｔリソースにアロケーションされる傘下のＵＥと他のセルの傘下の干渉が問題となるＵＥとを含めたプリコーディングウェイトを導出する。
セルは、傘下のＵＥから送信される、自セルとの伝送路情報の測定結果と、他のセルの傘下のＵＥから送信される、自セルとの伝送路情報の測定結果とを用いて、プリコーディングウェイトを導出する。
セルは、導出したプリコーディングウェイトを用いて、傘下のＵＥと他のセルの傘下の干渉が問題となるＵＥとに対して、ＭＩＭＯを行う。
前述の方法では、セルは、周辺のセルに、傘下のＵＥのスケジューリング結果を通知することとした。この場合、スケジューリングからプリコーディングウェイトの導出までを短期間で行うことが可能となる。
他の方法として、干渉が問題となるＵＥを決定したセルが、該ＵＥのサービングセルに対して、該ＵＥのスケジューリング情報の要求を通知するようにしてもよい。干渉が問題となるＵＥと該ＵＥのスケジューリング情報の要求とを関連付けて通知するとよい。
干渉が問題となるＵＥのスケジューリング情報の要求を取得したセルは、該ＵＥのスケジューリング情報を、要求したセルに通知する。自セルの識別子を併せて通知してもよい。該ＵＥのスケジューリング情報の要求を取得したセルは、該ＵＥのスケジューリング情報を、送付したセルに通知する。
このようにすることによって、干渉が問題となるＵＥを決定したセルは、該ＵＥのスケジューリング情報を取得することが可能となる。前述の方法に比べて、各セルから周辺のセルにスケジューリング情報を通知しなければならないＵＥの数を大きく低減することが可能となる。また、セル間のシグナリング量を低減することができる。
他のセルの傘下のＵＥのうち、自セルからの干渉が問題となるＵＥを決定するノードが、ＵＥである場合について開示する。
ＵＥが、非サービングセルからの干渉が問題となるか否かを判断する。ＵＥは、非サービングセルからの干渉量を導出し、該干渉量から、自ＵＥが非サービングセルからの干渉が問題となるか否かを決定する。非サービングセルからの干渉量として、非サービングセルからの伝送路情報の測定結果を用いてもよい。伝送路情報の測定には、サービングセルから取得した周辺のセルのＣＳＩ設定を用いるとよい。
ＵＥが、自ＵＥが非サービングセルからの干渉が問題となるか否かを決定する方法は、実施の形態１の変形例２で開示した、干渉が問題となるＵＥを決定する方法を適用するとよい。
ＵＥが、非サービングセルからの干渉が問題となるか否かを決定することは、静的に規格などで決めておいてもよい。あるいは、サービングセルは、傘下のＵＥに、非サービングセルからの干渉が問題となるか否かを決定することを要求してもよい。要求のためのメッセージを通知するとよい。サービングセルは、傘下のＵＥに、該要求のための設定情報を通知してもよい。要求のためのメッセージに含めて通知してもよい。設定情報として、干渉量測定のための参照信号の種類、干渉量閾値などを含めるとよい。このように、サービングセルが要求することによって、セルおよびＵＥの状況に応じて適宜柔軟に、ＵＥに対して、非サービングセルからの干渉が問題となるか否かを決定させることが可能となる。
該要求メッセージおよび設定情報の通知方法としては、報知情報に含めて報知してもよい。あるいは、個別シグナリングで通知してもよい。
傘下のＵＥとしては、サービングセルとＲＲＣ接続状態にあるＵＥとしてもよいし、ＲＲＣ接続状態にあるＵＥのうちの任意のＵＥとしてもよい。ＵＥの数を限定することによって、個別シグナリングで通知するような場合のシグナリング量を低減することが可能となる。
非サービングセルからの干渉が問題となるか否かを決定したＵＥは、該決定結果をサービングセルに通知するとよい。非サービングセルの識別子と関連付けて、該決定結果をサービングセルに通知してもよい。これによって、サービングセルは、どのセルからの干渉が問題となるか否かを認識することが可能となる。
ＵＥは、非サービングセルからの伝送路情報を測定し、サービングセルに該測定結果を通知するとよい。ＵＥは、非サービングセルの識別子、非サービングセルからの干渉が問題となるか否かの決定結果、および非サービングセルとの伝送路情報の測定結果を関連付けてサービングセルに通知してもよい。これによって、サービングセルは、干渉が問題となるＵＥと、該ＵＥに干渉を与えているセルとの伝送路情報の測定結果を取得することが可能となる。
他の方法として、非サービングセルからの干渉が問題となるか否かを決定したＵＥは、干渉が問題となる非サービングセルとの伝送路情報の測定結果のみを、サービングセルに通知するようにしてもよい。干渉が問題となる非サービングセルの識別子と該非サービングセルとの伝送路情報の測定結果とを関連付けて通知してもよい。このように、ＵＥからサービングセルに通知する情報を、干渉が問題となる非サービングセルに限定することによって、ＵＥとサービングセルとの間で通知される情報量を大きく低減することが可能となる。また、無線インタフェース上のシグナリング負荷を大きく低減することが可能となる。また、ＵＥにおいても、非サービングセルからの干渉が問題とならないＵＥは、サービングセルに非サービングセルとの伝送路情報の測定結果を通知する必要が無いので、消費電力を低減することが可能となる。
ＵＥからサービングセルへの該情報の通知方法は、実施の形態１で開示した、ＵＥからサービングセルへの伝送路情報の測定結果の通知の方法を適用するとよい。
干渉が問題となるＵＥ識別子と、該ＵＥに干渉を与えているセルの識別子と、伝送路情報の測定結果とを該ＵＥから取得したサービングセルは、該ＵＥに干渉を与えているセルに、該ＵＥの識別子と該ＵＥに干渉を与えているセルの伝送路情報とを通知する。自セルのセル識別子を併せて通知してもよい。
セルが傘下のＵＥのスケジューリングを行う方法、セルが、干渉が問題となるＵＥに干渉を与えているセルに、該ＵＥのスケジューリング情報を通知する方法、セルが、干渉が問題となるＵＥに干渉を与えているセルに、該ＵＥの、干渉を与えているセルに対する伝送路情報の測定結果を通知する方法、ならびに他のセルの傘下のＵＥに干渉を与えているセルが該ＵＥを含めてＭＩＭＯを行う方法は、前述した、他のセルの傘下のＵＥのうち、自セルからの干渉が問題となるＵＥを決定するノードが、干渉が問題となるＵＥのサービングセルである場合の方法を適用するとよい。
このようにすることによって、他のセルの傘下のＵＥのうち、自セルからの干渉が問題となるＵＥを決定するノードがＵＥである場合にも、他のセルの傘下のＵＥに干渉を与えているセルは、該ＵＥを含めてＭＩＭＯを行うことが可能となる。
前述のように、サービングセルが傘下のＵＥに、非サービングセルからの干渉が問題となるか否かを決定することを要求する方法を開示した。
他の方法として、サービングセルが傘下のＵＥに該要求を行うことを、周辺のセルからサービングセルに要求してもよい。言い換えると、セルは、周辺のセルが傘下のＵＥに、非サービングセルからの干渉が問題となるか否かの決定を行うことを要求するように、周辺セルに要求してもよい。該要求のあったセルは、傘下のＵＥに、非サービングセルからの干渉が問題となるか否かの決定を行うことを要求する。セルは、周辺のセルが、自セルからの干渉が問題となるＵＥの存在の有無の判断、およびそのＵＥの特定を行うことができるようにする。これによって、セルは、自セルが干渉を与えているＵＥに対して、干渉を低減する措置を講じることが可能となる。
セルが、傘下のＵＥおよび自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＩＭＯを行うときのＭＩＭＯの設定は、実施の形態１で開示した方法を適用するとよい。セルは、他のセルの傘下の、自セルからの干渉が問題となるＵＥに対して、ヌルが形成されるように、プリコーディングを行う。
このようにすることによって、他のセルの傘下のＵＥに干渉を与えているセルは、該ＵＥを含めてＭＩＭＯを行うことが可能となる。このように、該ＵＥに対してヌルを形成するようにＭＩＭＯを行うことによって、セルは、他のセルの傘下のＵＥに与える干渉を低減することが可能となる。
干渉が問題となるＵＥのサービングセルは、該ＵＥに対してビームを形成するようにＭＩＭＯを行ってもよい。
他のセルからの干渉が問題となるＵＥに対して、該ＵＥのサービングセルからはビームが形成され、非サービングセルからはヌルが形成されるように、プリコーディングが行われる。言い換えると、セルは、他のセルからの干渉が問題となるＵＥが傘下のＵＥの場合はビームを形成し、傘下のＵＥでない場合はヌルを形成するように、プリコーディングを行う。該非サービングセルは、該ＵＥに干渉を与えているセルとするとよい。
このように、該ＵＥに対してサービングセルはビームを形成し、干渉を与えているセルがヌルを形成するようにＭＩＭＯを行うことによって、非サービングセルからの干渉を低減し、さらにサービングセルからの通信品質を高めることが可能となる。したがって、さらに高速な伝送を行うことが可能となる。
図４６および図４７は、自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスを示す図である。図４６と図４７とは、境界線ＢＬ１５の位置で、つながっている。
図４６および図４７では、一例として、セル１は、自セルであるセル１の傘下のＵＥと、セル２の傘下のセル１からの干渉が問題となるＵＥであるＵＥ２－１とによって、ＭＵ－ＭＩＭＯを行う場合について示している。また、図４６および図４７では、セル２は、自セルであるセル２の傘下のＵＥと、セル１の傘下のセル２からの干渉が問題となるＵＥであるＵＥ１－１とによって、ＭＵ－ＭＩＭＯを行う場合について示している。
また、図４６および図４７では、セル１の傘下のＵＥ１－１およびＵＥ１－３、ならびにセル２の傘下のＵＥ２－３の処理について示している。また、図４６および図４７では、他のセルの傘下のＵＥのうち、自セルからの干渉が問題となるＵＥを決定するノードが、干渉が問題となるＵＥのサービングセルである場合について示している。
図４６および図４７に示すシーケンスは、図１１および図１２に示すシーケンスと同一のステップを含んでいるので、同一のステップについては同一のステップ番号を付して、共通する説明を省略する。
ステップＳＴ９０５ａにおいて、セル２は、傘下のＵＥであるＵＥ２－１に、自セルのＣＳＩ設定およびセル１のＣＳＩ設定を通知する。
サービングセルおよび周辺のセルのＣＳＩ設定を受信したＵＥ２－１は、ステップＳＴ９０６ａにおいて、ＣＳＩ設定を用いて伝送路情報の測定を行う。
ステップＳＴ９１１ａにおいて、ＵＥ２－１は、セル１およびセル２の伝送路情報の測定結果を、サービングセルであるセル２に通知する。
ステップＳＴ２００１において、セル１は、傘下のＵＥ１－１およびＵＥ１－３から取得したセル１およびセル２の伝送路情報の測定結果を用いて、干渉が問題となるＵＥを決定する。セル１は、ＵＥ１‐１およびＵＥ１－３から取得したセル２からの伝送路情報の測定結果を用いて、セル２からの干渉量が問題となるか否かを判断する。
該判断のために、予め定める干渉量を導入する。該判断のための干渉量の閾値とするとよい。セルは、干渉量が該閾値を超えた場合は、干渉が問題となると判断し、閾値以下の場合は干渉が問題とならないと判断する。予め定める干渉量は、予め静的に規格などで決めておいてもよい。あるいは、コアネットワークノードがセルに通知してもよい。あるいは、ＯＡＭがセルに通知してもよい。あるいは、コンセントレータがセルに通知してもよい。
ここでは、ＵＥ１－１がセル２から予め定める干渉量より高い干渉を受けている場合について示す。
ステップＳＴ２００１において、セル１は、ＵＥから取得したセル２からの干渉量が閾値を超えた場合は、干渉が問題となると判断する。閾値以下の場合は、干渉が問題とならないと判断する。ステップＳＴ２００１において、ＵＥ１－１が閾値を超えていると判断したセル１は、ステップＳＴ２００３において、該ＵＥ１－１を干渉が問題となるＵＥと特定する。セル１は、特定したＵＥ、ここではＵＥ１－１のＵＥ識別子と、干渉を与えているセル、ここではセル２の識別子と、セル２からの伝送路情報の測定結果とを関連付けて記憶する。
同様に、ステップＳＴ２００２において、セル２は、傘下のＵＥ２－１から取得したセル２およびセル１の伝送路情報の測定結果を用いて、干渉が問題となるＵＥを決定する。セル２は、ＵＥ２－１から取得したセル１からの伝送路情報の測定結果を用いて、セル１からの干渉量が問題となるか否かを判断する。
ここでは、ＵＥ２－１がセル１から予め定める干渉量より高い干渉を受けている場合について示す。
ステップＳＴ２００２において、セル２は、ＵＥから取得したセル１からの干渉量が閾値を超えた場合は、干渉が問題となると判断する。閾値以下の場合は、干渉が問題とならないと判断する。ステップＳＴ２００２において、ＵＥ２－１が閾値を超えていると判断したセル２は、ステップＳＴ２００４において、該ＵＥ２－１を干渉が問題となるＵＥと特定する。セル２は、特定したＵＥ、ここではＵＥ２－１のＵＥ識別子と、干渉を与えているセル、ここではセル１の識別子と、セル１からの伝送路情報の測定結果とを関連付けて記憶する。
ステップＳＴ２００５において、セル２は、干渉が問題となるＵＥ２－１のＵＥ識別子（ＵＥＩＤ（ＵＥ２－１））と、該ＵＥから取得したセル２の伝送路情報の測定結果（ＣＳＩ（セル２））とを、干渉が問題となるＵＥ２－１に干渉を与えているセル１に通知する。
同様に、ステップＳＴ２００６において、セル１は、干渉が問題となるＵＥ１－１のＵＥ識別子（ＵＥＩＤ（ＵＥ１－１））と、該ＵＥから取得したセル１の伝送路情報の測定結果（ＣＳＩ（セル１））とを、干渉が問題となるＵＥ１－１に干渉を与えているセル２に通知する。
ステップＳＴ２００７において、セル１は、傘下のＵＥのスケジューリングを行う。ステップＳＴ２００８において、セル２は、傘下のＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ２００９において、セル１は、干渉が問題となるＵＥ１－１のＵＥ識別子（ＵＥＩＤ（ＵＥ１－１））と、該ＵＥのスケジューリング情報とを、干渉が問題となるＵＥ１－１に干渉を与えているセル２に通知する。
同様に、ステップＳＴ２０１０において、セル２は、干渉が問題となるＵＥ２－１のＵＥ識別子（ＵＥＩＤ（ＵＥ２－１））と、該ＵＥのスケジューリング情報とを、干渉が問題となるＵＥ２－１に干渉を与えているセル１に通知する。
ステップＳＴ２０１１において、セル１は、セル２から取得したＵＥ２－１のスケジューリング情報から、ＵＥ２－１がスケジューリングされているｆ－ｔリソースと同じリソースにスケジューリングするＵＥを決定し、それらのＵＥに対するプリコーディングウェイトを導出する。
セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－１およびＵＥ１－３に対しては、ビームを形成するようにプリコーディングを行い、他のセルの傘下のＵＥであるＵＥ２－１に対しては、ヌルを形成するようにプリコーディングを行う。
同様に、ステップＳＴ２０１２において、セル２は、セル１から取得したＵＥ１－１のスケジューリング情報から、ＵＥ１－１がスケジューリングされているｆ－ｔリソースと同じリソースにスケジューリングするＵＥを決定し、それらのＵＥに対するプリコーディングウェイトを導出する。
セル２は、傘下のＵＥであるＵＥ２－１に対しては、ビームを形成するようにプリコーディングを行い、他のセルの傘下のＵＥであるＵＥ１－１に対しては、ヌルを形成するようにプリコーディングを行う。
ステップＳＴ２０１３において、セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－１およびＵＥ１－３、ならびに他のセルの傘下の干渉が問題となるＵＥであるＵＥ２－１のＭＩＭＯ設定を行う。
同様に、ステップＳＴ２０１４において、セル２は、傘下のＵＥであるＵＥ２－１、および他のセルの傘下の干渉が問題となるＵＥであるＵＥ１－１のＭＩＭＯ設定を行う。
ステップＳＴ２０１５において、セル２は、ステップＳＴ２００８で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２０１４で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－１に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ２０１６において、セル２は、ステップＳＴ２００８で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２０１４で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ２－１に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ２０１７において、セル１は、ステップＳＴ２００７で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２０１３で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－１に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ２０１８において、セル１は、ステップＳＴ２００７で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２０１３で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－３に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ２０１９において、セル１は、ステップＳＴ２００７で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２０１３で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ２－１に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
このようにすることによって、セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－１およびＵＥ１－３、ならびに他のセルの傘下の自セルからの干渉が問題となるＵＥ２－１に対して、ＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行うことができる。
また、セル２は、傘下のＵＥであるＵＥ２－１および他のセルの傘下の自セルからの干渉が問題となるＵＥ１－１に対して、ＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行うことが可能となる。
本実施の形態で開示した方法を用いることによって、セルは、他のセルの干渉が問題となるＵＥを含めたＭＵ－ＭＩＭＯを行うことが可能となる。また、ＵＥに対して、サービングセル以外の他のセルからの伝送路情報を考慮したＭＵ－ＭＩＭＯを行うことによって、他のセルからの干渉を低減することが可能となる。他のセルからの干渉を低減することによって、通信品質を向上させることが可能となる。また、システムとしての通信容量を向上させることが可能となる。
特に、スモールセルの数が多数存在して、セル間の干渉が増大するような状況において、顕著な効果を得ることができる。
また、実施の形態１で開示した方法に比べて、複数のセルを用いてＭＩＭＯを行う必要が無く、セル毎にＭＩＭＯを行うことが可能である。したがって、複数のセルの全てのアンテナポートを含むプリコーディング処理を行う必要が無く、セル毎のアンテナポートを用いたプリコーディング処理を行えばよい。これによって、プリコーディング処理を簡易に行うことが可能となり、基地局の消費電力の増大、回路規模の増大、および制御遅延の増大を低減することが可能となる。
また、各セルがセル毎にＭＩＭＯを行うことが可能になるので、傘下のＵＥのスケジューリングを実行することが可能となる。各セルの状況、例えば、電波伝搬環境および負荷などに応じて、柔軟にスケジューリングすることが可能となる。
実施の形態２ 変形例１．
実施の形態２では、ＵＥが接続していない、もしくは通信を行っていないセルからの干渉を受けてしまう問題に対して、干渉が問題となるＵＥを含めたセル毎のＭＩＭＯを行う方法を開示した。この方法では、サービングセルの傘下のＵＥに対してはビームを向け、非サービングセルの傘下のＵＥに対してはヌルを向けることによって、問題を解決している。本変形例では、サービングセルからヌルを形成し、非サービングセルからビームを形成する方法によって、実施の形態２で示した課題を解決する方法を開示する。
サービングセルからヌルを形成し、非サービングセルからビームを形成する。このとき、各セルは、他のセルの傘下の干渉が問題となるＵＥを含めてプリコーディングを行う。さらに、各セルは、干渉が問題となるＵＥが傘下のＵＥである場合はヌルを形成し、傘下のＵＥでない場合はビームを形成するように、プリコーディングウェイトを導出する。
各セルは、ＤＬ送信を行う。ここでは、セル１およびセル２の２つのセルがある場合の例を示す。ここで、セル１をサービングセルとし、セル２を非サービングセルとする。
セル２は、セル１によってスケジューリングされたリソースで、ＵＥ固有参照信号（UE-specific Reference Signal）を用いてＰＤＳＣＨを送信する。同様に、セル１は、セル２によってスケジューリングされたリソースで、ＵＥ固有参照信号を用いてＰＤＳＣＨを送信する。
ＵＥは、サービングセルによってスケジューリングされたリソースで、ＵＥ固有参照信号を用いたＰＤＳＣＨを受信する。プリコーディングウェイトは、ＣＳＩから導出してもよいし、ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａのように、コードブックを用いてもよい。コードブックを用いる場合は、セル１からＵＥに、セル１およびセル２の両方のＰＣＩの通知が必要となる。ＵＥは、該ＰＣＩを用いてＰＤＳＣＨを受信する。
図４８は、干渉が問題となるＵＥを含めたセル毎のＭＵ－ＭＩＭＯを行い、非サービングセルからビーム形成を行う方法の概要を示す図である。図４８では、干渉が問題となるＵＥに対して、サービングセルからはヌルを形成し、非サービングセルからはビームを形成する方法を示している。このとき、ＵＥ１－ｎ（ｎは自然数）は、セル１の傘下のＵＥであり、ＵＥ２－ｍ（ｍは自然数）は、セル２の傘下のＵＥである。図４８では、ＵＥ１－１およびＵＥ２－１が、干渉が問題となるＵＥとなる。図４８に示すように、干渉が問題となると考えられるＵＥ１－１およびＵＥ２－１に対して、非サービングセルからビームを向け、サービングセルからヌルを向ける。
実施の形態２の効果に加えて、干渉が問題となるＵＥがサービングセルとの通信品質よりも非サービングセルとの通信品質が良い場合、非サービングセルからビームを形成して通信を行うことによって、より高速な伝送が可能となる。
図４６および図４７では、サービングセルからＵＥにビームを向け、非サービングセルからヌルを向ける場合のシーケンスについて示しているが、本変形例の処理は、図４６および図４７に示すシーケンスの処理と同じになる。
実施の形態２と、実施の形態２の変形例１とは、図３８のステップＳＴ２００７～ステップＳＴ２０１４の処理が、サービングセルのＵＥに対してビームを向けるのか、非サービングセルのＵＥに対して向けるのかが異なる。
実施の形態２では、サービングセルの干渉が問題となるＵＥに対して該セルからヌルを向ける方法を開示した。実施の形態２の変形例１では、非サービングセルからの干渉が問題となるＵＥに対して該セルからヌルを向ける方法を開示した。図４８では、ＵＥ１－３が実施の形態２の変形例１の場合に当たり、その他のＵＥは、実施の形態２の場合となる。該ＵＥがサービングセルおよび非サービングセルからのＣＳＩの測定を行うことによって、その結果を用いて、サービングセルおよび非サービングセルのどちらからデータを受信するかを適宜組み合わせることも可能である。
図４８では、サービングセルのＵＥにビームを向け、非サービングセルの干渉が問題となるＵＥに対してヌルを向けている。この場合では、ＵＥ１－１およびＵＥ２－１が、干渉が問題となるＵＥである。伝送路の環境が変化し、ＵＥ１－１およびＵＥ２－１が自セルからではなく、他のセルからのビームを受ける方が特性が良いと判断された場合、図４８の実施の形態２の変形例１の構成へと切り替える制御が可能となる。逆も同様で、図４８から図４５への切り替え制御も伝送路の環境によって行うことが可能となる。
実施の形態２ 変形例２.
実施の形態２の変形例１では、干渉が問題となるＵＥに非サービングセルからデータを送信する方法を開示した。本変形例では、干渉が問題となるＵＥに非サービングセルからデータを送信させるための他の方法を開示する。
干渉が問題となるＵＥに非サービングセルからデータを送信させるために、ＨＯ（Hand Over）させる。サービングセルは、干渉が問題となるＵＥに対して非サービングセルへのＨＯを実行させる。ＨＯを行うことによって、セル２がサービングセルとなり、ＵＥ１－１が、セル２からの信号を受信することが可能となるので、サービングセルからビームを形成し、通信することが可能となる。
各セルは、他のセルの傘下の干渉が問題となるＵＥを含めてプリコーディングを行う。各セルは、干渉が問題となるＵＥが傘下のＵＥの場合はビームを形成し、傘下のＵＥでない場合はヌルを形成するように、プリコーディングウェイトを導出して、データ伝送を行うことが可能となる。
以下の（１）～（３）に示す手順で、非サービングセルからＭＩＭＯによってデータ伝送を行う。
（１）ＨＯ前にＵＥ１－ｎは、セル１の傘下のＵＥ、ＵＥ２－ｎは、セル２の傘下のＵＥ。
（２）ＵＥ１－１およびＵＥ２－１が、干渉が問題となるＵＥ。ＵＥ１－１は、セル１からセル２にＨＯを行う。
（３）ＵＥ２－１は、セル２からセル１にＨＯを行う。
前記（１）～（３）の手順から、干渉が問題となるＵＥに対して非サービングセルからビームを形成し、サービングセルからはヌルを形成することが可能となる。
図４９～図５１は、干渉が問題となるＵＥを含めたセル毎のＭＵ－ＭＩＭＯを行い、ＨＯを用いて非サービングセルからビーム形成を行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。図４９と図５０とは、境界線ＢＬ１６の位置で、つながっている。図５０と図５１とは、境界線ＢＬ１７の位置で、つながっている。図４９～図５１に示すシーケンスは、図１１および図１２、図１９～図２１ならびに図４６および図４７に示すシーケンスと同一のステップを含んでいるので、同一のステップについては同一のステップ番号を付して、共通する説明を省略する。図４９～図５１に示すシーケンスでは、ＨＯを行う前に、ステップＳＴ２３０１において、ＵＥ１－１は、測定（measurement）を行い、セル１に、測定報告（Measurement report）を通知する。ステップＳＴ２３０２において、ＵＥ１－３は、測定を行い、セル１に、測定報告を通知する。ステップＳＴ２３０３において、ＵＥ２－１は、測定を行い、セル２に、測定報告を通知する。
セル１によって、干渉が問題となるＵＥがＵＥ１－１であると特定され、セル２によって、干渉が問題となるＵＥがＵＥ２－１であると特定された後に、ステップＳＴ２３０４の処理を行う。
ステップＳＴ２３０４において、ＵＥ１－１をセル１からセル２にＨＯさせる。次に、ステップＳＴ２３０５において、ＵＥ２－１をセル２からセル１にＨＯさせる。
ＨＯによって、サービングセルに属していたＵＥが非サービングセルに移動するので、ＨＯ前の非サービングセルからビームを向けることが可能となる。
図５０のステップＳＴ２２０１において、セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－３に、自セルのＣＳＩ設定およびセル２のＣＳＩ設定を通知する。
ステップＳＴ２２０２において、セル２は、傘下のＵＥであるＵＥ１－１に、自セルのＣＳＩ設定およびセル１のＣＳＩ設定を通知する。
ステップＳＴ２２０３において、セル１は、ＵＥ２－１に、自セルのＣＳＩ設定およびセル２のＣＳＩ設定を通知する。
ステップＳＴ２２０４において、ＵＥ１－１は、セル１およびセル２の伝送路情報の測定結果を、セル２に通知する。
ステップＳＴ２２０５において、ＵＥ１－３は、セル１およびセル２の伝送路情報の測定結果を、セル１に通知する。
ステップＳＴ２２０６において、ＵＥ２－１は、セル１およびセル２の伝送路情報の測定結果を、セル１に通知する。
ステップＳＴ２００５ａにおいて、セル２は、干渉が問題となるＵＥ１－１のＵＥ識別子（ＵＥＩＤ（ＵＥ１－１））と、該ＵＥから取得したセル２の伝送路情報の測定結果（ＣＳＩ（セル２））とを、干渉が問題となるＵＥ１－１に干渉を与えているセル１に通知する。
ステップＳＴ２００６ａにおいて、セル１は、干渉が問題となるＵＥ２－１のＵＥ識別子（ＵＥＩＤ（ＵＥ２－１））と、該ＵＥから取得したセル１の伝送路情報の測定結果（ＣＳＩ（セル１））とを、干渉が問題となるＵＥ２－１に干渉を与えているセル２に通知する。
次に、図５１のステップＳＴ２００７およびステップＳＴ２００８の処理を行う。
次に、ステップＳＴ２００９ａにおいて、セル１は、干渉が問題となるＵＥ２－１のＵＥ識別子（ＵＥＩＤ（ＵＥ２－１））と、該ＵＥのスケジューリング情報とを、干渉が問題となるＵＥ２－１に干渉を与えているセル２に通知する。
ステップＳＴ２０１０ａにおいて、セル２は、干渉が問題となるＵＥ１－１のＵＥ識別子（ＵＥＩＤ（ＵＥ１－１））と、該ＵＥのスケジューリング情報とを、干渉が問題となるＵＥ１－１に干渉を与えているセル１に通知する。
次にステップＳＴ２０１１～ステップＳＴ２０１４、ならびにステップＳＴ９２５およびステップＳＴ９２６の処理を行う。
ステップＳＴ９２７ａにおいて、セル２は、ステップＳＴ２００８で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２０１２で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ２－１に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
次に、ステップＳＴ９２８およびステップＳＴ９２９の処理を行う。その後、ステップＳＴ９３０ａにおいて、セル１は、ステップＳＴ２００７で行ったスケジューリングおよびステップＳＴ２０１３で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ２－１に対してＳＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。このように、ステップＳＴ９２５、ステップＳＴ９２６、ステップＳＴ９２７ａ、ステップＳＴ９２８、ステップＳＴ９２９およびステップＳＴ９３０ａの処理を行うことによって、ＭＩＭＯでビームを向けることが可能となる。
図５２～図５４は、干渉が問題となるＵＥを含めたセル毎のＭＵ－ＭＩＭＯを行い、ＨＯを用いて非サービングセルからビーム形成を行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。図５２と図５３とは、境界線ＢＬ１８の位置で、つながっている。図５３と図５４とは、境界線ＢＬ１９の位置で、つながっている。図５２～図５４に示すシーケンスは、図１１および図１２に示すシーケンスと同一のステップを含んでいるので、同一のステップについては同一のステップ番号を付して、共通する説明を省略する。
ステップＳＴ２３０１およびステップＳＴ２３０２において、ＵＥ１－１およびＵＥ１－３は、測定（measurement）を行い、セル１に、測定報告（Measurement report）を通知する。～ステップＳＴ２３０３において、ＵＥ２－１は、測定（measurement）を行い、セル２に、測定報告（Measurement report）を通知する。
測定（measurement）を行うことによって、周辺のセルを測定し、ＨＯを行うことができるネイバリングセルリストを作成する。該セルリストにセル２があるとして、図５２～図５４のシーケンスを説明する。
ＵＥが測定報告を行った後は、ステップＳＴ９０１～ステップＳＴ９０５において、実施の形態１と同様にＣＳＩ設定を行う。
次に、ステップＳＴ１２０１、ステップＳＴ１２０２、ステップＳＴ１２０３およびステップＳＴ１２０４ａにおいて、各セルで干渉が問題となるＵＥの特定を行う。ここで、干渉が問題となるＵＥが非サービングセルに対してＨＯを行うことができる場合、すなわちネイバリングセルリストに存在している場合に、ステップＳＴ２３０４およびステップＳＴ２３０５において、サービングセルから非サービングセルにＨＯを行う。
次に、図５３のステップＳＴ２００５ａおよびステップＳＴ２００６ａの処理を行う。
次に、図５４のステップＳＴ２００７、ステップＳＴ２００８、ステップＳＴ２００９ａ、ステップＳＴ２０１０ａ、およびステップＳＴ２０１１～ステップＳＴステップＳＴ２０１４、ならびにステップＳＴ９２５、ステップＳＴ９２６、ステップＳＴ９２７ａ、ステップＳＴ９２８、ステップＳＴ９２９およびステップＳＴ９３０ａの処理を行う。
このように、ステップＳＴ９２５、ステップＳＴ９２６、ステップＳＴ９２７ａ、ステップＳＴ９２８、ステップＳＴ９２９およびステップＳＴ９３０ａの処理を行うことによって、ＭＩＭＯでビームを向けることが可能となる。
図４９～図５１に示すシーケンスの例では、該通信端末でのＣＳＩの測定のタイミングと、該セルへの報告のタイミングとが近いので、図５２～図５４に示すシーケンスの例と比較して高精度の伝送路情報を、ＭＩＭＯを行うための伝送路情報として得ることが可能である。
図５２～図５４に示すシーケンスの例では、該通信端末での測定（measurement）のタイミングとＣＳＩの測定のタイミングとが近いので、干渉が問題となる端末を、図４９～図５１に示すシーケンスの例と比較して高精度に判定することが可能である。
該通信端末の移動速度が速い場合は、伝送路情報の精度を得るために、図４９～図５１に示すシーケンスの例を使うようにシーケンスを切り替えることも可能である。
本変形例では、ＣＳＩ設定をＵＥに通知しているが、該ＣＳＩ設定を、干渉を与えているセルのＣＳＩ設定に限定してもよい。すなわち、ＵＥが測定するセルを、干渉を与えているセルに限定することが可能である。
このときに、ＨＯを行った方がよいかどうかの判断は、ＵＥから報知される測定報告（measurement report）に含まれている測定のレベルで判断してもよい。または、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱで判断してもよい。ＳＩＮＲで判断してもよい。
また、ＨＯによって、一度データ接続が切断されることから、考えられるオーバーヘッドを考慮して閾値を設けてもよい。ＨＯを行わないと判断した場合は、サービングセルからビーム形成を行い、非サービングセルからヌルを形成する方法を選択してもよい。
ＨＯを選択した場合、各セルは、干渉が問題となるＵＥが傘下のＵＥである場合、ＭＩＭＯでビームを形成し、データ伝送をする。そのときにＨＯを用いることによって、非サービングセルは、干渉が問題となるＵＥに対してビームを向け、データ伝送を行うことが可能となる。サービングセルは、該ＵＥに対してヌルを向かせることが可能となる。
これによって、実施の形態２の変形例１と同様のことを行うことが可能となる。
実施の形態２ 変形例３．
実施の形態２の変形例１では、干渉が問題となるＵＥに対して非サービングセルからビームを形成する方法を開示した。干渉が問題となるＵＥに対して非サービングセルからデータを送信する方法を開示した。他の方法として、実施の形態２の変形例２では、干渉が問題となるＵＥに対して非サービングセルからデータを送信させるために、干渉が問題となるＵＥを該セルにＨＯさせてからデータを送信する方法を開示した。
本変形例では、干渉が問題となるＵＥに対して非サービングセルからデータを送信させるための他の方法を開示する。
干渉が問題となるＵＥと２つのセルとを接続させる。２つに限らず、２つ以上の複数のセルと、干渉が問題となるＵＥとを接続させるようにしてもよい。２つ以上のセルから干渉を受けている場合に有効である。干渉が問題となるＵＥと２つのセルとを接続させることによって、干渉が問題となるＵＥに対して、干渉を与えている２つ以上の複数の非サービングセルからデータを送信させることが可能となる。
干渉が問題となるＵＥと少なくとも２つのセルを接続させる場合、デュアルコネクティビティ（Dual Connectivity；略称：ＤＣ）（非特許文献１参照）を用いるとよい。
セルは、干渉が問題となる傘下のＵＥに対して、該ＵＥに干渉を与えているセルを用いてＤＣの設定を行う。ＤＣによって設定された、干渉を与えているセルを構成するＳｅＮＢは、該ＵＥを含めてＭＩＭＯを行う。ＳｅＮＢは、ＭＩＭＯを行うときに、該ＵＥを含めてプリコーディングを行う。
干渉が問題となる傘下のＵＥにＤＣを設定したＭｅＮＢは、該ＵＥを含めてＭＩＭＯを行う。ＭｅＮＢは、ＭＩＭＯを行うときに、該ＵＥを含めてプリコーディングを行う。
ＭｅＮＢが構成するサービングセルは、干渉が問題となるＵＥに対してヌルを形成するように、プリコーディングを行う。ＳｅＮＢが構成する干渉を与えているセルは、干渉が問題となるＵＥに対してビームを形成するように、プリコーディングを行う。
ＭｅＮＢが構成するサービングセルは、干渉が問題となるＵＥに、データの送信を行わない。ＳｅＮＢが構成する干渉を与えているセルは、干渉が問題となるＵＥに、データの送信を行う。
このようにすることによって、干渉が問題となるＵＥに、非サービングセルからデータを送信させることが可能となる。
図５５は、自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法の概念を示す図である。図５５では、セル１およびセル２の２つのセルの場合について示している。ＵＥ１－ｎ（ｎは自然数）は、セル１の傘下のＵＥであり、ＵＥ２－ｍ（ｍは自然数）は、セル２の傘下のＵＥである。ＵＥ１－１は、セル２からの干渉が問題となるＵＥとする。ＵＥ２－１は、セル１からの干渉が問題となるＵＥとする。図５５は、図４８と類似しているので、ここでは主として異なる部分について説明する。
セル１は、非サービングセルからの干渉が問題となるセル１の傘下のＵＥ１－１に対して、セル２を用いてＤＣを設定する。ＵＥ１－１は、サービングセルであるセル１によって、干渉を与えているセルであるセル２を用いてＤＣが設定される。ＵＥ１－１は、ＤＣが設定されることによって、セル１およびセル２の両方に接続することになる。
セル２は、非サービングセルからの干渉が問題となるセル２の傘下のＵＥ２－１に対して、セル１を用いてＤＣを設定する。ＵＥ２－１は、サービングセルであるセル２によって、干渉を与えているセルであるセル１を用いてＤＣが設定される。ＵＥ２‐１は、ＤＣが設定されることによって、セル２およびセル１の両方に接続することになる。
セル１は、自セルからの干渉が問題となるセル２の傘下のＵＥ、すなわちＵＥ２－１に対してＭＩＭＯを行う。ＵＥ１－１、ＵＥ１－２、ＵＥ１－３およびＵＥ２－１に対して、セル１を用いて、複数のレイヤでプリコーディングが行われ、ビームが形成される。レイヤ毎に異なるストリームが送信される。ＭＵ－ＭＩＭＯの場合、各ＵＥには同じｆ‐ｔリソースがアロケーションされてもよい。レイヤ毎に形成されるビーム間は、プリコーディングによって直交性が保たれるので、各ＵＥは、送信されたストリームを受信することが可能となる。１つのＵＥに対して複数のレイヤが割り当てられてもよい。
セル１は、セル１の傘下のＵＥであるＵＥ１－２およびＵＥ１－３、ならびに他のセルの傘下のＵＥであるＵＥ２－１には、ビームが形成されるようにプリコーディングを行う。また、セル１は、セル１の傘下の他のセルからの干渉が問題となるＵＥであるＵＥ１－１には、ヌルが形成されるようにプリコーディングを行う。
ＵＥ２－１は、セル２によって、セル１を用いてＤＣが設定されており、セル２およびセル１の両方に接続している。したがって、セル１は、ビームを形成したＵＥ２－１に、データの送信を行うことが可能になる。
セル１の傘下のＵＥであるＵＥ１－１は、自セルからの干渉が問題となるＵＥであるので、該ＵＥに対してヌルを形成することによって、該ＵＥへの干渉を低減することが可能となる。
セル２は、セル２の傘下のＵＥであるＵＥ２－２およびＵＥ２－３、ならびに他のセルの傘下のＵＥであるＵＥ１－１には、ビームが形成されるようにプリコーディングを行う。また、セル２は、セル２の傘下の他のセルからの干渉が問題となるＵＥであるＵＥ２－１には、ヌルが形成されるようにプリコーディングを行う。
ＵＥ１－１は、セル１によって、セル２を用いてＤＣが設定されており、セル１およびセル２の両方に接続している。したがって、セル２は、ビームを形成したＵＥ１－１に対して、データの送信を行うことが可能になる。
セル２の傘下のＵＥであるＵＥ２－１は、自セルからの干渉が問題となるＵＥであるので、該ＵＥに対してヌルを形成することによって、該ＵＥへの干渉を低減することが可能となる。
このように、セルが、他のセルからの干渉が問題となる傘下のＵＥに対して、干渉を与えている他のセルを用いてＤＣを行うことによって、干渉を与えているセルは、ビームを形成した該ＵＥにデータを送信することが可能となる。
図５６～図５８は、自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの一例を示す図である。図５６と図５７とは、境界線ＢＬ２０の位置で、つながっている。図５７と図５８とは、境界線ＢＬ２１の位置で、つながっている。図５６～図５８では、ＤＣを用いる場合について示している。
図５６～図５８に示すシーケンスは、図１１および図１２、図４６および図４７、図４９～図５１ならびに図５２～図５４に示すシーケンスと同一のステップを含んでいるので、同一のステップについては同一のステップ番号を付して、共通する説明を省略する。
ステップＳＴ２５０１において、セル１は、干渉が問題となるＵＥ１－１に対して、干渉を与えているセル２を用いてＤＣの設定を行う。ＤＣによって、セル１を構成するｅＮＢがＭｅＮＢになり、セル２を構成するｅＮＢがＳｅＮＢになる。
また、ステップＳＴ２５０２において、セル２は、干渉が問題となるＵＥ２－１に対して、干渉を与えているセル１を用いてＤＣの設定を行う。ＤＣによって、セル２を構成するｅＮＢがＭｅＮＢになり、セル１を構成するｅＮＢがＳｅＮＢになる。
図５２～図５４では、ステップＳＴ２３０４およびステップＳＴ２３０５において、干渉が問題となるＵＥに干渉を与えるセルにＨＯさせる処理を行ったが、本変形例では、ＨＯさせるのではなく、ＤＣを行う。このようにすることによって、他のセルの傘下のＵＥに干渉を与えているセルは、ビームを形成した該ＵＥにデータを送信することが可能となる。
本変形例で開示した方法を用いることによって、干渉が問題となるＵＥに非サービングセルからデータを送信させることが可能となる。
本変形例では、干渉が問題となるＵＥと、少なくとも２つのセルとを接続させるためにＤＣを用いた場合を開示したが、他の方法を用いてもよい。例えば、ＲＲＣダイバーシチ（非特許文献９参照）などの方法を用いてもよい。また、３ＧＰＰにおいて検討されているマルチコネクティビティ（非特許文献１０参照）を用いてもよい。
このように、干渉が問題となるＵＥに対して干渉を与えている１つまたは複数の非サービングセルを、該ＵＥと接続させることによって、該干渉を与えている１つまたは複数のセルからデータを送信させることが可能となる。
また、干渉が問題となるＵＥと接続した１つまたは複数のセルは、該ＵＥのサービングセルとなる場合がある。
ＤＣを用いることによって、干渉が問題となるＵＥに対してＨＯ処理を行う必要が無くなる。
ＨＯ処理では、ＵＥは、ＨＯ元のセルとのデータの伝送を停止し、ＨＯ先のセルと同期をとってＨＯ先のセルからデータの伝送を行う。ＵＥは、１つのセルのみとデータの伝送を行うことになる。他方、デュアルコネクティビティは、少なくとも２つのセルと同期をとってデータの伝送を行う方法である。
したがって、ＤＣを用いることによって、ＨＯ処理中のＨＯ失敗などによるデータの伝送ができなくなることに起因するデータの伝送遅延およびデータの損失、ならびにＨＯ失敗からの再接続による遅延などの影響を無くすことが可能となる。
干渉が問題となるＵＥに対して、サービングセルからビームが形成され、非サービングセルからヌルが形成されるように、プリコーディングが行われてもよい。言い換えると、各セルは、干渉が問題となる傘下のＵＥに対してビームを形成し、非傘下のＵＥに対してヌルを形成するように、プリコーディングを行ってもよい。
実施の形態２では、干渉が問題となるＵＥに、非サービングセルからデータの送信を行わずに、サービングセルからデータの送信を行う方法を開示した。
干渉が問題となるＵＥに、例えばＤＣのような、少なくとも２つのセルを接続させる方法を用いることによって、このようなデータの送信を行うことが可能となる。
実施の形態２で開示したような、干渉が問題となるＵＥに対して、サービングセルからビームを形成する方法と、実施の形態２の変形例１で開示したような、干渉が問題となるＵＥに対して、非サービングセルからビームを形成する方法とを切替えて実行してもよい。
切替可能単位を、ＭＩＭＯが行われる時間単位としてもよい。あるいはＴＴＩ単位、あるいはサブフレーム単位、あるいはスロット単位としてもよい。あるいは、シンボル単位としてもよい。
ＴＴＩ単位、サブフレーム単位あるいはスロット単位に切替えを可能にすることによって、データがマッピングされるｆ－ｔリソースの時間単位ごとに切替えが可能となる。したがって、ＭＩＭＯ送信されるデータを送信するセルを、データ単位で変更することが可能となる。このようにすることによって、セルによるスケジューリングが容易になる。
切替可能単位をシンボル単位とすることによって、例えば、制御チャネルあるいは制御信号のためのビーム形成とデータチャネルのビーム形成とで切替えることが可能となる。制御チャネルあるいは制御信号は、サービングセルからビームを形成し、データは、非サービングセルからビームを形成して、ＭＩＭＯ送信することが可能となる。制御チャネルあるいは制御信号を送信するセルと、データを送信するセルとを変更することが可能となる。
他の例として、共通チャネルあるいは共通信号のためのビーム形成と、個別チャネルあるいは個別信号のためのビーム形成とで切替えてもよい。共通チャネルあるいは共通信号は、サービングセルからビームを形成し、個別チャネルあるいは個別信号は、非サービングセルからビームを形成して、ＭＩＭＯ送信することが可能となる。制御チャネルあるいは制御信号を送信するセルと、データを送信するセルとを変更することが可能となる。
シンボル単位で切替えを可能とすることによって、チャネルおよび信号に応じて適宜ビームを形成するセルを変更し、ＭＩＭＯ送信を行うことが可能となる。これによって、柔軟なシステムの運用が可能となる。
切替設定は、コンセントレータが行ってもよいし、ＯＡＭが行ってもよい。コンセントレータが切替設定を行う場合、コンセントレータは、傘下のセルに、各セルの切替設定情報を通知する。ＯＡＭが切替設定を行う場合、ＯＡＭは、傘下のセルに、各セルの切替設定情報を通知する。
切替設定情報には、セルが、干渉が問題となるＵＥに対してどのようにビーム形成を行うかを示す情報を含めるとよい。例えば、干渉が問題となる傘下のＵＥに対してビームを形成するようにプリコーディングするか、ヌルを形成するようにプリコーディングをするかを示す情報とするとよい。
他の方法として、切替設定は、サービングセルが行ってもよい。サービングセルを構成するｅＮＢが行ってもよい。ＤＣの場合、ＭｅＮＢである。これは、ＤＣを行う前にサービングセルを構成するｅＮＢは、ＭｅＮＢとなるからである。サービングセルは、干渉が問題となる傘下のＵＥに干渉を与えているセルに、切替設定情報を通知するとよい。該干渉を与えているセルを構成するｅＮＢに、切替設定情報を通知してもよい。ＤＣの場合、該干渉を与えているセルを構成するｅＮＢは、ＳｅＮＢである。
また、セルは、他のセルに切替設定を要求してもよい。該要求に応じて、セルが切替設定を行ってもよい。切替設定を要求したセルに、設定した切替設定情報を通知するとよい。干渉が問題となるＵＥに干渉を与えているセルが、該ＵＥのサービングセルに、切替設定を要求してもよい。例えばＤＣの場合、干渉が問題となるＵＥに干渉を与えているセルを構成するＳｅＮＢが、該ＵＥのサービングセルを構成するＭｅＮＢに、切替設定を要求してもよい。
このようにすることによって、干渉が問題となるＵＥに干渉を与えているセルの状況に応じて、切替設定を要求することが可能となり、切替設定に、干渉を与えているセルの状況を反映させることが可能となる。
セル間の通知には、Ｘ２インタフェースを用いてもよい。ＤＣの場合、Ｘ２－Ｕインタフェースを用いてもよい。あるいは、コアネットワークノード、例えばＭＭＥを介して通知してもよい。Ｓ１インタフェースを用いて通知してもよい。また、Ｘ２インタフェースあるいはＳ１インタフェースの既存のメッセージに含めて通知してもよい。実施の形態１で開示したＣＳＩ設定の通知方法で開示した方法を適用してもよい。これによって、実施の形態１と同様の効果を得ることが可能となる。
切替設定をサービングセルが行う場合、コンセントレータあるいはＯＡＭが、切替設定を判断するための指標をサービングセルに通知してもよい。切替設定を判断するための指標として、干渉を与えているセルからの干渉量閾値としてもよい。該干渉量閾値が、予め定める値を超えた場合、非サービングセルからビームを形成し、非サービングセルからデータの送信を行うとするとよい。該干渉量閾値が予め定める値以下である場合、サービングセルからビームを形成し、サービングセルからデータの送信を行うとするとよい。
切替設定を判断するための干渉量閾値は、前述した、干渉が問題となるＵＥを決定するための干渉量閾値と異ならせてもよい。例えば、干渉が問題となるＵＥを決定するための干渉量閾値よりも、切替設定を判断するための干渉量閾値を大きくするとよい。
干渉が問題となるＵＥが存在する場合に、どのようなビーム形成方法にするかを設定することが可能となる。
切替設定情報に、同期情報を含めてもよい。どのタイミングから該設定を適用するかをセル間で同期させるための情報とするとよい。同期情報は、例えば、ＳＦＮ（System Frame Number）、無線フレームナンバ、サブフレームナンバ、スロットナンバなどである。この情報を各セルに通知することによって、切替を同期させることが可能となる。
切替設定情報は、セルが傘下のＵＥに通知してもよい。干渉が問題となるＵＥにのみに通知してもよい。報知情報に含めて報知してもよいし、個別情報に含めて個別シグナリングで通知してもよい。ＲＲＣシグナリングを用いてもよいし、ＭＡＣシグナリングを用いてもよい。あるいは、Ｌ１／Ｌ２信号を用いてもよい。
ＵＥが切替設定を認識することによって、ビームを形成しているセルを認識することが可能となる。データが送信されるセルを認識することが可能となる。あるいは、制御チャネルが送信されるセルを認識することが可能となる。したがって、ＵＥは、データおよび制御チャネルを、どのセルの識別子を用いて受信するか、あるいは、どのセルから割当てられるＲＮＴＩを用いて受信するかを認識することが可能となる。
実施の形態２ 変形例４．
実施の形態２の変形例３では、干渉が問題となるＵＥに対して非サービングセルからデータの送信を行わせるための方法として、干渉が問題となるＵＥと２つのセルとを接続させる方法を開示した。本変形例では、干渉が問題となるＵＥと２つのセルとを接続させて、干渉が問題となるＵＥを含めたセル毎のＭＵ－ＭＩＭＯを実行する他の方法を開示する。
干渉が問題となるＵＥと２つ以上の複数のセルとを接続させ、該ＵＥが、各セルの伝送路情報の測定結果を各セルに通知するようにする。
実施の形態２の変形例３で開示した方法では、該ＵＥは、各セルの伝送路情報の測定結果をサービングセルに通知していたが、本変形例では、該ＵＥは、各セルの伝送路情報の測定結果を各セルに通知する。
図５９～図６１は、自セルからの干渉が問題となる他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法に関するシーケンスの他の例を示す図である。図５９と図６０とは、境界線ＢＬ２２の位置で、つながっている。図６０と図６１とは、境界線ＢＬ２３の位置で、つながっている。
図５９～図６１では、ＤＣを用いる場合について示している。また、図５９～図６１では、干渉が問題となるＵＥが、各セルの伝送路情報の測定結果を各セルに通知する方法について示している。
図５９～図６１に示すシーケンスは、図１１および図１２、図４６および図４７、図４９～図５１ならびに図５２～図５４に示すシーケンスと同一のステップを含んでいるので、同一のステップについては同一のステップ番号を付して、共通する説明を省略する。
ステップＳＴ２６０１において、干渉が問題となるＵＥ１－１は、セル２の伝送路情報の測定結果をセル２に通知する。
ステップＳＴ２６０２において、干渉が問題となるＵＥ１－１は、セル１の伝送路情報の測定結果をセル１に通知する。
また、ステップＳＴ２６０３において、干渉が問題となるＵＥ２－１は、セル２の伝送路情報の測定結果をセル２に通知する。
ステップＳＴ２６０４において、干渉が問題となるＵＥ２－１は、セル１の伝送路情報の測定結果をセル１に通知する。
図５６～図５８では、ステップＳＴ２００５ａおよびステップＳＴ２００６ａにおいて、セルは、干渉が問題となるＵＥから伝送路情報の測定結果を取得した後、干渉を与えているセルに、該測定結果に関する情報を通知する。
しかし、本変形例では、図５９～図６１に示すように、セルは、干渉が問題となるＵＥから伝送路情報の測定結果を取得した後、干渉を与えているセルに、該測定結果に関する情報を通知しなくてよい。干渉が問題となるＵＥは、各セルの伝送路情報の測定結果を各セルに通知するので、干渉を与えるセルの伝送路情報の測定結果は、サービングセルを経由せずに、干渉を与えるセルに直接通知されることになる。
本変形例で開示した方法を用いることによって、セル間で伝送路情報の測定結果に関する情報の通知を不要とすることが可能となる。これによって、セルは、ＵＥが測定した伝送路情報の測定結果を低遅延でＭＩＭＯの実行に反映することができる。セルは、ＵＥが測定した伝送路情報の測定結果を低遅延でプリコーディングウェイトの導出に反映することができる。
したがって、セルは、プリコーディングウェイトの導出時のＵＥとの伝送路情報の精度を高めることができ、ビーム形成をさらに高精度に実行することができる。
これによって、ＭＵ－ＭＩＭＯを行うＵＥに対する干渉を低減することが可能となり、ＵＥは、さらに高速な通信が可能となる。
本変形例では、ＤＣによってＵＥがセル１およびセル２と接続しているので、ＭｅＮＢからのＭＵ－ＭＩＭＯを用いた通信だけではなく、ＳｅＮＢからＭＵ－ＭＩＭＯを用いた通信も可能となる。
実施の形態２ 変形例５．
実施の形態２で示した課題を解決する方法として、サービングセルがビームを形成し、他の干渉セルがヌルを形成する方法を開示した。本変形例では、干渉が問題となるＵＥに対して、ヌルを形成せずにデータ送信を行う方法を開示する。実施の形態２との相違点は、干渉が問題となるＵＥに対して、サービングセルおよび非サービングセルが共に同一のｆ－ｔリソースで同一のデータ系列を送信する協調送信（ジョイントトランスミッション（Joint Transmission））を行う点である。
最初に、サービングセルおよびは、他のセルの傘下の干渉が問題となるＵＥを含めてプリコーディングを行う。このとき、干渉が問題となるＵＥに、同一のデータ系列が送信されるように制御する。同一のデータ系列を送信するために、サービングセルが同一の信号を送信するように非サービングセルへ通知する。サービングセルの代わりに、コンセントレータが通知してもよい。
干渉が問題となるＵＥに対してのみ、協調送信の処理が行われる。干渉の判定は、基地局が行う。
干渉判定として、実施の形態１の変形例７に示すＳＩＮＲに基づいた判定方法を用いてもよい。ＵＥの受信方法として、遅延波を等化した後のダイバーシチ受信が可能である。例えば、等利得合成、もしくは下りＣＳＩに基づいた最大比合成（Maximum Ratio Combining；略称：ＭＲＣ）が考えられる。
図６２は、セル毎に他のセルの傘下のＵＥを含めてＭＵ－ＭＩＭＯを行う場合の通信システムの構成の一例を示す図である。図６２において、干渉が問題となるＵＥは、ＵＥ１－１およびＵＥ２－１である。干渉が問題となるＵＥに対して、サービングセルおよび非サービングセルは、ともにビームを形成する。データ系列は、サービングセルと非サービングセルとで同一である。
図６２では、セル１が、ＵＥにとって非サービングセルとなるＵＥ２－１も含めてＭＩＭＯを行っている。図６２では、セル２が、ＵＥにとって非サービングセルとなるＵＥ１－１も含めてＭＩＭＯを行っている。ＵＥ１－１およびＵＥ２－１にとっては、セル１からもセル２からもビームが向けられており、信号が到来するが、同一の信号である。したがって、遅延波と見なすことが可能であり、等化することによってダイバーシチ受信が可能となる。
本変形例における、干渉が問題となるＵＥを含めてセル毎にＭＵ－ＭＩＭＯおよび協調送信を行う方法は、前述の図４６および図４７に示すシーケンスと同様のシーケンスによって実行することができる。
このようにして、干渉が問題となるＵＥを含めてセル毎にＭＵ－ＭＩＭＯおよび協調送信を行う方法を実行することによって、セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－１およびＵＥ１－３、ならびに他のセルの傘下の自セルからの干渉が問題となるＵＥ２－１に対して、ＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行うことができる。
また、セル２は、傘下のＵＥであるＵＥ２－１および他のセルの傘下の自セルからの干渉が問題となるＵＥ１－１に対して、ＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行うことが可能となる。
干渉が問題となるＵＥは、サービングセルおよび非サービングセルからデータを受信することによって、送信ダイバーシチおよびアレイ利得を獲得し、ＵＥの受信端における信号品質を高くすることが可能である。本変形例は、特に、セル間干渉が問題となりやすく、かつ受信電力が低いセルエッジにおいて、顕著な効果を奏する。
実施の形態２ 変形例６．
実施の形態２では、干渉を判定するための方法を開示したが、本変形例では、その干渉を判定するための方法をより具体的にし、ＳＩＮＲを判定閾値としたときにおける干渉の問題の有無の判断例を開示する。また、上りＳＲＳから伝送路情報を測定し、測定結果から下り伝送路情報を推定するときの干渉の判断例を開示する。
下り伝送路をＵＥからフィードバックする場合について説明する。ＵＥは、伝送路測定用情報として、セル１およびセル２のセルＩＤ、伝送路推定用信号のスケジューリング情報、ならびに同期用情報をＵＥに通知する。
ＵＥは、伝送路測定用情報に基づいて、セル１およびセル２の伝送路、ＲＳＳＩおよびＲＳＲＰを測定する。
伝送路情報、ＲＳＳＩおよびＲＳＲＰの測定には、プリコーディングされていないＣＲＳ（non-precoded CRS）、もしくはプリコーディングされていないＣＳＩ－ＲＳ（non-precoded CSI-RS）を用いる。ＵＥは、測定したＲＳＳＩおよびＲＳＲＰから、受信ＳＩＮＲを決定する。ＲＳＳＩおよびＲＳＲＰの測定に、プリコーディングされたＣＲＳ（precoded CRS）およびプリコーディングされたＣＳＩ－ＲＳ（precoded CSI-RS）を用いた場合、干渉の判定の精度を高くすることができる。受信ＳＩＮＲの決定のために、時間方向の平均化を行ってもよい。
受信ＳＩＮＲを決定した後、ＵＥは、ＵＥ固有のシーケンスを用いて、セル１およびセル２それぞれに測定したセル１およびセル２のＣＳＩ、自セルのＳＩＮＲおよびＵＥカテゴリを送信する。ＵＥカテゴリによって、セルがＵＥアンテナ数および信号処理能力といった干渉抑圧能力を把握することができる。実施の形態１の変形例７と同様に、受信アンテナ数が送信ストリーム数よりも多いとＵＥカテゴリから判断可能な場合、干渉が問題となるか否かを判定するＳＩＮＲの閾値を一定量小さくする。ＵＥの受信ＳＩＮＲが予め定める閾値よりも小さい場合、ＵＥを、干渉が問題となると判定する。
干渉が問題となるか否かの判定をＵＥが行ってもよい。伝送路測定用情報をセル１およびセル２が通知するとき、セルが受信ＳＩＮＲの閾値も併せて通知する必要がある。ＵＥは、受信ＳＩＮＲの閾値と比較して、干渉が問題となるか否かを判定し、判定結果をセルに送信する。
図６３および図６４は、下り伝送路情報をＵＥからフィードバックしてＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合のシーケンスの一例を示す図である。図６３と図６４とは、境界線ＢＬ２４の位置で、つながっている。
ステップＳＴ３２０１において、セル２は、伝送路測定用情報をセル１に通知する。
ステップＳＴ３２０２において、セル１は、伝送路測定用情報をセル２に通知する。
ステップＳＴ３２０３において、セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－３に、伝送路測定用情報を通知する。
ステップＳＴ３２０４において、セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－１に、伝送路測定用情報を通知する。
ステップＳＴ３２０５において、セル２は、傘下のＵＥであるＵＥ２－１に、伝送路測定用情報を通知する。
ステップＳＴ３２０６において、ＵＥ２－１は、ステップ３２０５で受信した伝送路測定用情報のセルの情報に基づいて、伝送路、ＲＳＳＩおよびＲＳＲＰを測定する。
ステップＳＴ３２０７において、ＵＥ１－３は、ステップ３２０３で受信した伝送路測定用情報のセルの情報に基づいて、伝送路、ＲＳＳＩおよびＲＳＲＰを測定する。
ステップＳＴ３２０８において、ＵＥ１－１は、ステップ３２０４で受信した伝送路測定用情報のセルの情報に基づいて、伝送路、ＲＳＳＩおよびＲＳＲＰを測定する。
ステップＳＴ３２０９において、ＵＥ２－１は、ステップＳＴ３２０６で測定したＲＳＳＩおよびＲＳＲＰに基づいて、ＳＩＮＲの推定を行う。
ステップＳＴ３２１０において、ＵＥ１－３は、ステップＳＴ３２０７で測定したＲＳＳＩおよびＲＳＲＰに基づいて、ＳＩＮＲの推定を行う。
ステップＳＴ３２１１において、ＵＥ１－１は、ステップＳＴ３２０８で測定したＲＳＳＩおよびＲＳＲＰに基づいて、ＳＩＮＲの推定を行う。
ステップＳＴ３２１２において、ＵＥ１－１は、伝送路情報、ＳＩＮＲおよびＵＥカテゴリを、ＵＥ１－１のサービングセルであるセル１に送信する。
ステップＳＴ３２１３において、ＵＥ１－３は、伝送路情報、ＳＩＮＲおよびＵＥカテゴリを、ＵＥ１－３のサービングセルであるセル１に送信する。
ステップＳＴ３２１４において、ＵＥ２－１は、伝送路情報、ＳＩＮＲおよびＵＥカテゴリを、ＵＥ２－１のサービングセルであるセル２に送信する。
ステップＳＴ３２１５において、セル１は、ＵＥ１－１およびＵＥ１－３から取得した情報と、ＳＩＮＲ閾値とを比較することによって、干渉が問題となるＵＥの有無を判断する。セル１は、ＵＥから取得したＳＩＮＲがＳＩＮＲ閾値を超えた場合は、干渉が問題となると判断する。ＳＩＮＲ閾値以下の場合は、干渉が問題とならないと判断する。ステップＳＴ３２１５において、ＵＥから取得したＳＩＮＲがＳＩＮＲ閾値を超えていると判断したセル１は、ステップＳＴ３２１７において、ＵＥ１－１を干渉が問題となるＵＥと特定する。
ステップＳＴ３２１６において、セル２は、ＵＥ２－１から取得した情報と、ＳＩＮＲ閾値とを比較することによって、干渉が問題となるＵＥの有無を判断する。セル２は、ＵＥから取得したＳＩＮＲがＳＩＮＲ閾値を超えた場合は、干渉が問題となると判断する。ＳＩＮＲ閾値以下の場合は、干渉が問題とならないと判断する。ステップＳＴ３２１６において、ＵＥから取得したＳＩＮＲがＳＩＮＲ閾値を超えていると判断したセル２は、ステップＳＴ３２１８において、ＵＥ２－１を干渉が問題となるＵＥと特定する。
ステップＳＴ３２１５およびステップＳＴ３２１６の判断は、ＵＥが行ってもよい。セル１およびセル２は、受信した干渉が問題となるＵＥの伝送路情報を共有する。図６３および図６４では、干渉が問題となるＵＥの伝送路情報を、セル間通信によって共有しているが、コンセントレータを介して共有してもよい。
ステップＳＴ３２１９において、セル２は、干渉が問題となるＵＥ２－１のＵＥ識別子（ＵＥＩＤ（ＵＥ２－１））と、該ＵＥから取得したセル２の伝送路情報とを、干渉が問題となるＵＥ２－１に干渉を与えているセル１に通知する。
ステップＳＴ３２２０において、セル１は、干渉が問題となるＵＥ１－１のＵＥ識別子（ＵＥＩＤ（ＵＥ１－１））と、該ＵＥから取得したセル１の伝送路情報とを、干渉が問題となるＵＥ１－１に干渉を与えているセル２に通知する。
ステップＳＴ３２２１において、セル１は、傘下のＵＥのスケジューリングを行う。ステップＳＴ３２２２において、セル２は、傘下のＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ３２２３において、セル１は、干渉が問題となるＵＥ１－１のＵＥ識別子（ＵＥＩＤ（ＵＥ１－１））と、該ＵＥのスケジューリング情報とを、干渉が問題となるＵＥ１－１に干渉を与えているセル２に通知する。
ステップＳＴ３２２４において、セル２は、干渉が問題となるＵＥ２－１のＵＥ識別子（ＵＥＩＤ（ＵＥ２－１））と、該ＵＥのスケジューリング情報とを、干渉が問題となるＵＥ２－１に干渉を与えているセル１に通知する。
ステップＳＴ３２２５において、セル１は、セル２から取得したＵＥ２－１のスケジューリング情報から、ＵＥ２－１がスケジューリングされているｆ－ｔリソースと同じリソースにスケジューリングするＵＥを決定し、それらのＵＥに対するプリコーディングウェイトを導出する。
ステップＳＴ３２２６において、セル２は、セル１から取得したＵＥ１－１のスケジューリング情報から、ＵＥ１－１がスケジューリングされているｆ－ｔリソースと同じリソースにスケジューリングするＵＥを決定し、それらのＵＥに対するプリコーディングウェイトを導出する。
ステップＳＴ３２２５およびステップＳＴ３２２６では、共有した他のセルの傘下の干渉が問題となるＵＥに対して、ヌルを向けるようにプリコーディングウェイトを導出する。
ステップＳＴ３２２７において、セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－１およびＵＥ１－３、ならびに他のセルの傘下の干渉が問題となるＵＥであるＵＥ２－１のＭＩＭＯ設定を行う。
ステップＳＴ３２２８において、セル２は、傘下のＵＥであるＵＥ２－１、および他のセルの傘下の干渉が問題となるＵＥであるＵＥ１－１のＭＩＭＯ設定を行う。
ステップＳＴ３２２９において、セル２は、ステップＳＴ３２２８で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－１に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ３２３０において、セル２は、ステップＳＴ３２２８で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－３に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ３２３１において、セル２は、ステップＳＴ３２２８で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ２－１に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ３２３２において、セル１は、ステップＳＴ３２２７で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－１に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ３２３３において、セル１は、ステップＳＴ３２２７で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－３に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ３２３４において、セル１は、ステップＳＴ３２２７で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ２－１に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
セルが、ＳＲＳから上り伝送路情報を取得し、双対性を利用して下り伝送路とする場合について説明する。サービングセルは、伝送路測定用情報として、セル１およびセル２のセルＩＤ、伝送路推定用信号のスケジューリング情報および同期用情報をＵＥに通知する。ＵＥは、伝送路測定用情報に基づいて、ＵＥ固有かつセル固有のシーケンスをセル１およびセル２に向けて送信する。セル１およびセル２は、それぞれの傘下のＵＥの送信信号を受信し、伝送路、ＲＳＲＰおよびＵＥカテゴリを測定する。セル１およびセル２は、測定したＲＳＲＰ情報を交換してもよい。ＲＳＲＰおよびＲＳＳＩは、時間方向で平均化してもよい。セル１およびセル２は、測定した情報から、それぞれのＵＥのＳＩＮＲを測定する。あるＵＥのＳＩＮＲが予め定める閾値よりも小さい場合、ＵＥを、干渉が問題となると判定する。
干渉が問題となるか否かの判定をＵＥが行ってもよい。伝送路測定用情報をセル１およびセル２が通知するとき、セルが受信ＳＩＮＲの閾値も併せて通知する必要がある。ＵＥは、受信ＳＩＮＲの閾値と比較して、干渉が問題となるか否かを判定し、判定結果をセルに送信する。
このとき、ＵＥは、サービングセルに、セル１およびセル２のＲＳＳＩ、ＲＳＲＰ、およびＵＥカテゴリを通知しなくてもよい。干渉が問題とならないと判定した場合において、ＵＥは、サービングセル以外のセルの伝送路情報を通知しなくてもよい。
図６５および図６６は、ＳＲＳから上り伝送路情報を取得し、双対性を利用して下り伝送路情報を推定して、ＳＵ－ＭＩＭＯを行う場合のシーケンスの一例を示す図である。図６５と図６６とは、境界線ＢＬ２５の位置で、つながっている。
図６５および図６６では、ＵＥが干渉の判定を行う場合を示している。また、図６５および図６６では、複数のセルを考慮してＭＵ－ＭＩＭＯを行う方法について示している。
ステップＳＴ３３０１において、セル２は、伝送路測定用情報をセル１に通知する。
ステップＳＴ３３０２において、セル１は、伝送路測定用情報をセル２に通知する。
ステップＳＴ３３０３において、セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－３に、伝送路測定用情報を通知する。
ステップＳＴ３３０４において、セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－１に、伝送路測定用情報を通知する。
ステップＳＴ３３０５において、セル２は、傘下のＵＥであるＵＥ２－１に、伝送路測定用情報を通知する。
伝送路測定用情報は、ＵＥがＳＲＳを測定するためのスケジューリング情報を含む。
伝送路測定用情報を受信したＵＥ２－１、ＵＥ１－３およびＵＥ１－１は、ステップＳＴ３３０６、ステップＳＴ３３０７およびステップＳＴ３３０８において、伝送路測定用情報を用いて伝送路情報の測定を行う。
ステップＳＴ３３０９において、ＵＥ２－１は、ステップＳＴ３３０６の測定結果から、干渉が問題となるか否かを判断する。
ステップＳＴ３３１０において、ＵＥ１－３は、ステップＳＴ３３０７の測定結果から、干渉が問題となるか否かを判断する。
ステップＳＴ３３１１において、ＵＥ１－１は、ステップＳＴ３３０８の測定結果から、干渉が問題となるか否かを判断する。
ステップＳＴ３３０９、ステップＳＴ３３１０およびステップＳＴ３３１１の判断には、ＲＳＳＩ、ＲＳＲＰ、推定したＳＩＮＲ、およびＵＥのアンテナ数が考慮される。
ステップＳＴ３３１２において、ＵＥ２－１は、干渉が問題となると判断する。ステップＳＴ３３１３において、ＵＥ１－１は、干渉が問題となると判断する。干渉が問題となるとＵＥが判断した場合、ＵＥは、伝送路情報をセル１に対してのみ送信する。図６５および図６６に示すシーケンスでは、ＵＥ１－１およびＵＥ２－１を、干渉が問題となるＵＥとしている。
ステップＳＴ３３１４において、ＵＥ１－１は、ステップＳＴ３３０８の測定結果に基づく上り伝送路測定用信号をセル１に通知する。
ステップＳＴ３３１５において、ＵＥ１－３は、ステップＳＴ３３０７の測定結果に基づく上り伝送路測定用信号をセル１に通知する。
ステップＳＴ３３１６において、ＵＥ２－１は、ステップＳＴ３３０６の測定結果に基づく上り伝送路測定用信号をセル１に通知する。
ステップＳＴ３３１７において、セル１は、各ＵＥから通知された上り伝送路測定用信号に基づいて、伝送路情報を測定する。
ステップＳＴ３３１８において、ＵＥ１－１は、ステップＳＴ３３０８の測定結果に基づく上り伝送路測定用信号をセル２に通知する。
ステップＳＴ３３１９において、ＵＥ２－１は、ステップＳＴ３３０６の測定結果に基づく上り伝送路測定用信号をセル２に通知する。
ステップＳＴ３３２０において、セル２は、ＵＥ１－３およびＵＥ２－３から通知された上り伝送路測定用信号に基づいて、伝送路情報を測定する。
ステップＳＴ３３２１において、セル２は、干渉が問題となるＵＥ２－１のＵＥ識別子（ＵＥＩＤ（ＵＥ２－１））と、該ＵＥから取得したセル２の伝送路情報とを、干渉が問題となるＵＥ２－１に干渉を与えているセル１に通知する。
ステップＳＴ３３２２において、セル１は、干渉が問題となるＵＥ１－１のＵＥ識別子（ＵＥＩＤ（ＵＥ１－１））と、該ＵＥから取得したセル１の伝送路情報とを、干渉が問題となるＵＥ１－１に干渉を与えているセル２に通知する。
ステップＳＴ３３２３において、セル１は、傘下のＵＥのスケジューリングを行う。ステップＳＴ３３２４において、セル２は、傘下のＵＥのスケジューリングを行う。
ステップＳＴ３３２５において、セル１は、干渉が問題となるＵＥ１－１のＵＥ識別子（ＵＥＩＤ（ＵＥ１－１））と、該ＵＥのスケジューリング情報とを、干渉が問題となるＵＥ１－１に干渉を与えているセル２に通知する。
ステップＳＴ３３２６において、セル２は、干渉が問題となるＵＥ２－１のＵＥ識別子（ＵＥＩＤ（ＵＥ２－１））と、該ＵＥのスケジューリング情報とを、干渉が問題となるＵＥ２－１に干渉を与えているセル１に通知する。
ステップＳＴ３３２７において、セル１は、セル２から取得したＵＥ２－１のスケジューリング情報から、ＵＥ２－１がスケジューリングされているｆ－ｔリソースと同じリソースにスケジューリングするＵＥを決定し、それらのＵＥに対するプリコーディングウェイトを導出する。
ステップＳＴ３３２８において、セル２は、セル１から取得したＵＥ１－１のスケジューリング情報から、ＵＥ１－１がスケジューリングされているｆ－ｔリソースと同じリソースにスケジューリングするＵＥを決定し、それらのＵＥに対するプリコーディングウェイトを導出する。
ステップＳＴ３３２９において、セル１は、傘下のＵＥであるＵＥ１－１およびＵＥ１－３、ならびに他のセルの傘下の干渉が問題となるＵＥであるＵＥ２－１のＭＩＭＯ設定を行う。
ステップＳＴ３３３０において、セル２は、傘下のＵＥであるＵＥ２－１、および他のセルの傘下の干渉が問題となるＵＥであるＵＥ１－１のＭＩＭＯ設定を行う。
ステップＳＴ３３３１において、セル２は、ステップＳＴ３３３０で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－１に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ３３３２において、セル２は、ステップＳＴ３３３０で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－３に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ３３３３において、セル２は、ステップＳＴ３３３０で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ２－１に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ３３３４において、セル１は、ステップＳＴ３３２９で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－１に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ３３３５において、セル１は、ステップＳＴ３３２９で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ１－３に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
ステップＳＴ３３３６において、セル１は、ステップＳＴ３３２９で行ったＭＩＭＯ設定に従って、ＵＥ２－１に対してＭＵ－ＭＩＭＯ送信を行う。
上り伝送路情報を取得し、双対性を利用する方法の効果について説明する。双対性を利用することによって、セルがデータ送信を行うために導出するプリコーディングウェイトを得るために必要なレイテンシが短くなる。これによって、セルが推定している伝送路と実際の伝送路とのレイテンシによる推定誤差が小さくなる。したがって、ＵＥの移動への耐性が増す。すなわち、ＵＥが移動する場合でも、伝送路情報の推定誤差を可及的に小さくすることができる。
本実施の形態との組合せとして、干渉が問題となるセルに対して、サービングセルからビームを形成し、他のセルからヌルを形成するのではなく、全てのセルの信号強度を測定し、最も信号強度の高いセルからビームを形成し、サービングセルを含む他のセルにヌルを向けることが挙げられる。この組合せによって、干渉を抑圧しつつ、受信品質をさらに向上させることが可能となる。
実施の形態３．
ＬＴＥにおける１つのキャリアには、１つのフレームフォーマット（「フレームストラクチャ」とも称する）が用いられる。また、同一キャリア上にマッピングされる制御チャネル、例えば、Ｐ－ＳＳおよびＳ－ＳＳなどの同期信号、ＰＢＣＨおよびＲＡＣＨなどの共通チャネルも１つのフレームフォーマットで構成される。
また、次世代の第５世代（以下「５Ｇ」という場合がある）の通信方式では、多種のサービスの運用が期待される。例えば、高速伝送サービス（ｅＭＢＢ（enhanced mobile broadband））、高信頼性・低遅延サービス（ＵＲＬＬＣ（ultra-reliable and low latency communications））、大規模端末数接続サービス（ｍＭＴＣ（massive machine type communications））などである（非特許文献１１参照）。通信端末においても、これら各サービス対応の通信端末が設けられることが考えられる。
５Ｇ無線アクセスシステムでは、サービス毎に使用するフレームフォーマットが、サービス毎の要求性能に応じて最適化されることが考えられる。３ＧＰＰでは、５Ｇ無線アクセス方式として、複数のフレームフォーマットの運用が検討されている。例えば、同一キャリア上で複数のフレームフォーマットがアダプティブに用いられる方法（adaptive frame structure）が提案されている（非特許文献１２参照）。
フレームフォーマットとして、送信時間間隔（Transmission Time Interval：ＴＴＩ）およびニューメロロジー（numerology）などがある。
また、時分割複信（Time Division Duplex：ＴＤＤ）では、下りリンクと上りリンクとを同じサブフレームに設けた構成などがある。また、ニューメロロジーとして、シンボル期間、サブキャリア間隔、ＣＰ（cyclic prefix）長、サンプリング周波数、サブフレーム長などがある。
フレームフォーマット毎に、１つまたは複数のサブキャリアが割当てられる。あるいは、フレームフォーマット毎に、予め定める周波数－時間軸上のリソースが割り当てられる。以降、フレームフォーマット毎のサブキャリア、および、予め定める周波数－時間軸上のリソースを、フレームフォーマット毎のリソースと称する。
同一キャリア上で複数のフレームフォーマットが用いられる場合、何ら工夫がなされないと、最初のアクセス、すなわち初期アクセスを行うことができない通信端末が生じる。例えば、互いに異なるフレームフォーマットＡとフレームフォーマットＢとがある場合に、セルが同期信号および報知チャネルをフレームフォーマットＡで送信しているとき、フレームフォーマットＢ対応の通信端末は、該セルに初期アクセスできないことになる。本実施の形態では、上記のような問題を解決する方法を開示する。
フレームフォーマット毎に同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を設ける。フレームフォーマット毎のリソース上に該同期信号および共通チャネルの少なくとも一方をマッピングする。言い換えると、同期信号および共通チャネルの少なくとも一方には、マッピングするリソースのフレームフォーマットを用いる。
例えば、フレームフォーマット毎に同期信号（ＳＳ）および報知チャネル（ＰＢＣＨ）を設け、下りリンク（ＤＬ）において、フレームフォーマット毎のリソースにマッピングする。
また、例えば、フレームフォーマット毎にランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を設け、上りリンク（ＵＬ）において、フレームフォーマット毎のリソースにマッピングする。
フレームフォーマット毎の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方の構成は、予め決めておいてもよい。例えば、該構成を規格などで静的に決めておいてもよい。あるいは、ＵＥのＳＩＭ（Subscriber Identity Module）に記憶しておいてもよい。ＳＩＭに記憶することによって、オペレータ毎の構成をとることが可能となる。
フレームフォーマット毎の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方の構成として、マッピングされるサブキャリア、シンボル数、オフセット時間、マッピングされるリソースの配置、使用されるシーケンスなどがある。オフセット時間は、例えばサブフレームタイミングからのオフセット時間、オフセットシンボルであってもよい。また、フレームフォーマット毎の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方の構成は、周期的に構成してもよく、その場合、周期などがある。
ＵＥは、該フレームフォーマット毎の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方の構成を用いて、無線アクセスネットワークにアクセスするときに、自ＵＥの対応するフレームフォーマットのリソースにマッピングされた、自ＵＥの対応するフレームフォーマットの同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を受信する。
このようにすることによって、同一キャリア上で複数のフレームフォーマットが用いられる場合にも、自ＵＥの対応するフレームフォーマットの同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を受信または送信することが可能となる。これによって、無線アクセスネットワークにアクセスすることが可能となる。
フレームフォーマット毎のリソースについても、予め決めておいてもよい。例えば、リソースを規格などで静的に決めておいてもよい。あるいは、ＵＥのＳＩＭに記憶しておいてもよい。ＳＩＭに記憶することによって、オペレータ毎の構成をとることが可能となる。
図６７は、フレームフォーマット毎に同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を設け、フレームフォーマット毎のリソース上に該同期信号および共通チャネルの少なくとも一方をマッピングした場合の構成の一例を示す図である。図６７において、横軸は時間ｔを示し、縦軸は周波数ｆを示す。図６７では、予め定める期間のみを示している。同様のマッピングが、これ以外の時間においても行われる。
１つのキャリア上に、フレームフォーマットＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３がサポートされている。キャリアは、コンポーネントキャリアであってもよい。各フレームフォーマットＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３に対して、１つまたは複数のサブキャリアからなる領域が割り当てられている。
フレームフォーマットＦＦ３の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方は、参照符号「５３０１」、「５３０２」、「５３０３」で示されており、フレームフォーマットＦＦ３に割当てられる領域に構成される。フレームフォーマットＦＦ３の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方は、周期的にマッピングされる。
同様に、フレームフォーマットＦＦ２の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方は、参照符号「５３０４」、「５３０５」、「５３０６」で示されており、フレームフォーマットＦＦ２に割当てられる領域に構成される。フレームフォーマットＦＦ２の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方は、周期的にマッピングされる。
同様に、フレームフォーマットＦＦ１の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方は、参照符号「５３０７」、「５３０８」、「５３０９」で示されており、フレームフォーマットＦＦ１に割当てられる領域に構成される。フレームフォーマットＦＦ１の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方は、周期的にマッピングされる。
同期信号および共通チャネルの少なくとも一方として、下りリンクではＳＳおよびＰＢＣＨの少なくとも一方がある。上りリンクではＰＲＡＣＨがある。ＰＲＡＣＨの場合は、ＰＲＡＣＨを送信することが可能な領域とするとよい。ＵＥは、必ずしも全部でＰＲＡＣＨを送信する必要はなく、必要な場合に該領域において自ＵＥのフレームフォーマットのＰＲＡＣＨを送信すればよい。
本実施の形態で開示した方法を用いることによって、同一キャリア上で複数のフレームフォーマットが用いられる場合にも、ＵＥは、自ＵＥの対応するフレームフォーマットの同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を受信または送信することが可能となり、無線アクセスネットワークにアクセスすることが可能となる。
実施の形態３ 変形例１．
本変形例では、実施の形態３で開示した問題に対する他の解決方法を開示する。
フレームフォーマットによらない共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を設ける。共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方には、同一のフレームフォーマットを用いる。言い換えると、共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方のためのフレームフォーマットを設ける。フレームフォーマットによらない共通のリソース上に、該同期信号および共通チャネルの少なくとも一方をマッピングする。
例えば、フレームフォーマットによらない共通の同期信号（ＳＳ）および報知チャネル（ＰＢＣＨ）を設け、下りリンク（ＤＬ）において、共通のフレームフォーマットで共通のリソースにマッピングする。
また、例えば、フレームフォーマットによらない共通のランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を設け、上りリンク（ＵＬ）において、共通のフレームフォーマットで共通のリソースにマッピング可能とする。
共通のフレームフォーマットならびに、同期信号および共通チャネルの少なくとも一方の構成は、予め決めておいてもよい。例えば、該構成を規格などで静的に決めておいてもよい。あるいは、ＵＥのＳＩＭに記憶しておいてもよい。ＳＩＭに記憶することによって、オペレータ毎の構成をとることが可能となる。
共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方の構成として、マッピングされるサブキャリア、シンボル数、オフセット時間、マッピングされるリソースの配置、使用されるシーケンスなどがある。オフセット時間は、例えばサブフレームタイミングからのオフセット時間、オフセットシンボルであってもよい。また、共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方の構成は、周期的に構成してもよく、その場合、周期などがある。
共通のリソースについても、予め決めておいてもよい。例えば、リソースを規格などで静的に決めておいてもよい。あるいは、ＵＥのＳＩＭに記憶しておいてもよい。ＳＩＭに記憶することによって、オペレータ毎の構成をとることが可能となる。
また、ＵＥは、自ＵＥがサポートする各フレームフォーマットに加えて、共通のフレームフォーマットの共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方も受信または送信可能とするように構成される。このようにすることによって、ＵＥの種類に関わらず、共通のリソースを構成することができる。
共通のリソースは、１つのキャリアに１つとするとよい。１つのｆ－ｔリソースとするとよい。また、共通のタイミングとするとよい。共通のリソースのタイミングは、任意に設定されてもよいが、ＴＴＩのタイミングおよびサブフレームタイミングなどの各フレームフォーマットのタイミングと相関をもたせてもよい。
相関をもたせることによって、共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を受信できた場合に、各フレームフォーマットの、例えばサブフレームタイミングを特定することが可能となる。
このようにすることによって、ＵＥが共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を受信した後、早期に、自ＵＥのフレームフォーマットを有するリソースにマッピングされる信号あるいはチャネルを受信することが可能となる。
共通のフレームフォーマットのニューメロロジーは、基準となるニューメロロジーとしてもよい。基準となるニューメロロジーの一例として以下の（１）～（４）の４つを開示する。
（１）サンプリング周波数を最も低速、すなわち最も低周波数の周波数に合わせる。
（２）サブキャリア間隔を最も狭帯域に合わせる。
（３）シンボル期間を最も長期間に合わせる。
（４）ＦＦＴサイズを最も小さいサイズに合わせる。
これらの（１）～（４）を組み合わせてもよい。他の指標と組み合わせてもよい。また、基準となるニューメロロジーは、最も能力の低いＵＥが受信可能となるニューメロロジーであってもよい。
このようにすることによって、１つのキャリア内でサポートするニューメロロジーがスケーラブルであるような場合に、ＵＥは、各ＵＥがサポートするニューメロロジーに加えて、該基準となるニューメロロジーを構成することが容易になる。
共通のＰＢＣＨに、各フレームフォーマットを受信するのに必要な情報をのせてもよい。例として以下の（１）～（７）の７つを開示する。
（１）ＵＥの種類（タイプ、カテゴリ）による、使用フォーマット。
（２）サービスの種類および要求性能による、使用フォーマット。
（３）要求ＱｏＳ（Quality of Service）値による、使用フォーマット。
（４）各フレームフォーマットの構成。
（５）タイミング相関値。
（６）ＳＦＮ相関値。
（７）周波数、時間、シンボル長、ＣＰ長、ＴＴＩなど。
このようにすることによって、各フレームフォーマットのＰＢＣＨを不要としてもよい。共通のＰＢＣＨを受信した後、直接各フレームフォーマットのＰＤＣＣＨなどの制御チャネルあるいはＲＳなどの制御信号を受信してもよい。これによって、ＵＥは、早期に、自ＵＥがサポートする各フレームフォーマットへ移行することが可能となる。
また、各フレームフォーマットのｓｕｂ_ＰＢＣＨを設けてもよい。共通のＰＢＣＨで不足の情報が有るような場合に設けるとよい。
このような場合、ｓｕｂ_ＰＢＣＨの周波数、時間、ＭＣＳなどの情報を共通ＰＢＣＨにのせるようにしてもよい。
ＵＥは、共通のフレームフォーマットならびに、同期信号および共通チャネルの少なくとも一方の構成を用いて、無線アクセスネットワークにアクセスするときに、共通のフレームフォーマットのリソースにマッピングされた、共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を受信または送信する。
このようにすることによって、同一キャリア上で複数のフレームフォーマットが用いられる場合にも、共通のフレームフォーマットの共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を受信または送信することが可能となり、無線アクセスネットワークにアクセスすることが可能となる。
図６８は、共通のフレームフォーマットの共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を設け、共通のリソース上に該同期信号および共通チャネルの少なくとも一方をマッピングした場合の構成の一例を示す図である。図６８において、横軸は時間ｔを示し、縦軸は周波数ｆを示す。図６８では、予め定める期間のみ示しており、同様のマッピングがこれ以外の時間においても行われる。
１つのキャリア上で、フレームフォーマットＦＦ１、ＦＦ２、ＦＦ３の他に、ＵＥ共通のフレームフォーマットであるＦＦ４がサポートされる。各フレームフォーマットＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３，ＦＦ４に対して、１つまたは複数のサブキャリアからなる領域が割り当てられている。フレームフォーマットＦＦ４の領域は、参照符号「５４０１」、「５４０２」、「５４０３」、「５４０４」、「５４０５」、「５４０６」で示されている。フレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方は、参照符号「５４０１」、「５４０３」、「５４０５」で示されており、フレームフォーマットＦＦ４に割当てられる領域に構成される。フレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方は、周期的にマッピングされる。
フレームフォーマットＦＦ４の領域のうち、参照符号「５４０２」、「５４０４」、「５４０６」で示される領域には、フレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方がマッピングされない。該領域５４０２，５４０４，５４０６は、図６８の例では、何も送信されない領域としている。
同期信号および共通チャネルの少なくとも一方として、下りリンクではＳＳおよびＰＢＣＨの少なくとも一方がある。上りリンクではＰＲＡＣＨがある。ＰＲＡＣＨの場合は、ＰＲＡＣＨを送信することが可能な領域とするとよい。ＵＥは、必ずしも全部でＰＲＡＣＨを送信する必要はなく、必要な場合に該領域において自ＵＥのフレームフォーマットのＰＲＡＣＨを送信すればよい。
ＵＥは、共通のフレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を受信または送信することによって、無線アクセスネットワークにアクセスすることが可能となる。
図６９は、共通のフレームフォーマットの共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を設け、共通のリソース上に該同期信号および共通チャネルの少なくとも一方をマッピングした場合の構成の他の例を示す図である。
図６９に示す例では、図６８に示す例とは異なり、共通のフレームフォーマットＦＦ４が割当てられる１つまたは複数のサブキャリアを全期間で構成しない。共通のフレームフォーマットの共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方がマッピングされるｆ－ｔリソースのみを、共通のフレームフォーマットＦＦ４で構成する。
共通のフレームフォーマットＦＦ４の領域は、参照符号「５４０１」、「５４０３」、「５４０５」で示されている。参照符号「５４０１」、「５４０３」、「５４０５」で示される領域には、フレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方がマッピングされる。フレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方は、周期的にマッピングされてもよい。
フレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方がマッピングされない領域は、図６９に示す例では、フレームフォーマットＦＦ２の領域となる。フレームフォーマットＦＦ２の領域において、一部の領域に、共通のフレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方をマッピングする、としてもよい。共通のフレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方をマッピングする領域には、フレームフォーマットＦＦ２の信号あるいはチャネルはマッピングしない。該領域では、フレームフォーマットＦＦ２の信号およびチャネルの少なくとも一方をパンクチャ（puncture）するとしてもよい。
ＵＥは、共通のフレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方がマッピングされる領域を予め認識する。例えば、予め規格で静的に決めておいてもよい。このようにしておくことによって、共通のフレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を受信または送信できるとともに、フレームフォーマットＦＦ２の信号およびチャネルの少なくとも一方を受信または送信可能となる。
または、ＵＥあるいは基地局は、共通のフレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方をブラインドディテクションしてもよい。フレームフォーマットＦＦ２を受信するＵＥあるいは基地局は、ＣＲＣなどによる復調利得を得ることによって、共通のフレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方の影響を抑制してもよい。
このようにすることによって、ＵＥは、共通のフレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を受信または送信することによって、無線アクセスネットワークにアクセスすることが可能となる。また、図６９に示す例では、図６８に示す例に比べて、フレームフォーマットＦＦ２に用いるｆ－ｔリソースを増大させることが可能となり、リソースの使用効率を向上させることが可能となる。
図７０は、共通のフレームフォーマットの共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を設け、共通のリソース上に該同期信号および共通チャネルの少なくとも一方をマッピングした場合の構成の他の例を示す図である。
図７０に示す例は、共通のフレームフォーマットＦＦ４が割当てられるｆ－ｔリソースとして、キャリア全体の周波数で予め定める期間のシンボル数に構成した場合である。図７０に示す例では、共通のフレームフォーマットの共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方がマッピングされるｆ－ｔリソースのみを、共通のフレームフォーマットＦＦ４で構成する。
共通のフレームフォーマットＦＦ４の領域は、参照符号「５６０１」、「５６０２」、「５６０３」で示されている。参照符号「５６０１」、「５６０２」、「５６０３」で示される領域には、フレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方がマッピングされる。フレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方は、周期的にマッピングされてもよい。
フレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方がマッピングされない領域は、図７０に示す例では、フレームフォーマットＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３の領域となる。この多重方法としては、図６９で開示した方法と同様の方法を適用するとよい。
このようにすることによって、ＵＥは、共通のフレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を受信または送信することによって、無線アクセスネットワークにアクセスすることが可能となる。
図７１は、共通のフレームフォーマットの共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を設け、共通のリソース上に該同期信号および共通チャネルの少なくとも一方をマッピングした場合の構成の他の例を示す図である。図７１において、横軸は時間ｔを示し、縦軸は周波数ｆを示す。図７１では、予め定める期間のみを示している。同様のマッピングが、これ以外の時間においても行われる。
フレームフォーマットＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３がサポートされるキャリアと異なるキャリアに、ＵＥ共通のフレームフォーマットであるＦＦ４がサポートされる。キャリアは、コンポーネントキャリアであってもよい。共通のフレームフォーマットに対して、１つまたは複数のサブキャリアからなる領域が割り当てられている。
フレームフォーマットＦＦ４の領域は、参照符号「５７０１」、「５７０２」、「５７０３」で示されている。参照符号「５７０１」、「５７０２」、「５７０３」で示される領域には、フレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方がマッピングされる。フレームフォーマットＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方は、周期的にマッピングされてもよい。
図７１に示す例では、共通のフレームフォーマットＦＦ４が割当てられる１つまたは複数のサブキャリアを全期間で構成しない。共通のフレームフォーマットの共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方がマッピングされるｆ－ｔリソースのみを、共通のフレームフォーマットＦＦ４で構成する。
これに限らず、共通のフレームフォーマットＦＦ４が割当てられる１つまたは複数のサブキャリアを全期間で構成してもよい。共通のフレームフォーマットの共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方がマッピングされるｆ－ｔリソース以外のリソースは、何も送信しないようにするとよい。あるいは、フレームフォーマットＦＦ４の他の信号およびチャネルの少なくとも一方を送信してもよい。
フレームフォーマットＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３がサポートされるキャリアと、ＵＥ共通のフレームフォーマットであるＦＦ４がサポートされるキャリアとを異ならせることによって、フレームフォーマットＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３で送受信される信号およびチャネルの少なくとも一方に影響を与えることなく、ＵＥ共通のフレームフォーマットであるＦＦ４の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を送受信することが可能となる。キャリアは、コンポーネントキャリアであってもよい。
本変形例で開示した方法を用いることによって、同一キャリア上で複数のフレームフォーマットが用いられる場合にも、共通のフレームフォーマットの共通の同期信号および共通チャネルの少なくとも一方を受信または送信することが可能となり、無線アクセスネットワークにアクセスすることが可能となる。
前述の各実施の形態およびその変形例は、本開示の技術の例示に過ぎず、本開示の技術の範囲内において、各実施の形態およびその変形例を自由に組合せることができる。また各実施の形態およびその変形例の任意の構成要素を適宜変更または省略することができる。
本開示の技術は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、本開示の技術がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本開示の技術の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
７０１ マクロセルのカバレッジ、７０２ スモールセルのカバレッジ、７０３ 移動端末（ＵＥ）。

Claims (1)

  1. １つまたは複数の基地局装置によって構成される複数のセルと、各前記セルと無線通信可能な通信端末装置と、前記複数のセルを集中制御する機能を有する前記複数のセルとは別のノードであるコンセントレータとを備える通信システムであって、
    各前記セルは、
    複数のアンテナ素子を有し、前記複数のアンテナ素子を介して前記通信端末装置とＭＩＭＯによる無線通信を行うように構成され、
    自セルの前記無線通信を行う伝送路に関する伝送路情報を測定するための設定を、他のセルに通知し、
    自セルおよび他の前記セルの前記伝送路情報を測定するための設定を、傘下の前記通信端末装置に通知し、
    前記通信端末装置は、各前記セルから通知された前記伝送路情報を測定するための設定に基づいて前記伝送路情報を測定するとともに、前記伝送路情報の測定結果が、予め定める報告条件を満たす場合、前記伝送路情報の測定結果を、自身を傘下に含むセルに報告し、
    前記予め定める報告条件とは、下りＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、および信号対干渉雑音電力比のいずれかを用いて前記通信端末装置が測定する値が、予め定める閾値以上になることであり、
    各前記セルは、傘下の前記通信端末装置から報告された前記伝送路情報の測定結果を前記コンセントレータに通知し、
    前記コンセントレータは、各前記セルから通知された前記伝送路情報の測定結果に基づき、各前記セルの傘下の全ての前記通信端末装置のスケジューリングを行う、
    通信システム。
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