JP5103357B2

JP5103357B2 - 移動端末装置及び無線基地局装置

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Publication number: JP5103357B2
Application number: JP2008283554A
Authority: JP
Inventors: 祥久岸山; 秀和田岡; 元博丹野
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2008-11-04
Filing date: 2008-11-04
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2028-11-04
Also published as: WO2010053044A1; US20110261713A1; EP2346279A1; JP2010114517A

Description

本発明は、次世代移動通信システムにおける無線基地局装置及び移動端末装置に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）やＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を採用することにより、Ｗ-ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ:Long Term Evolution）が検討されている（非特許文献１〜非特許文献３）。ＬＴＥでは、多重方式として、下り回線（下りリンク）にＷ−ＣＤＭＡとは異なるＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）を用いている。

第３世代のシステムは、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥのシステムでは、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継のシステムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ））。したがって、将来的には、これら複数の移動通信システムが並存することが予想され、これらの複数のシステムに対応できる構成（無線基地局装置や移動端末装置など）が必要となることが考えられる。

ＬＴＥシステムにおいては、下り信号の送信を最適化するために、移動端末装置で下り受信信号を用いて無線基地局用のフィードバックパラメータを測定し、そのフィードバックパラメータを上り信号で送信している。このフィードバックパラメータとしては、例えば、下り共有チャネルのスケジューリングや適応制御のための下りチャネル品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）や、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）伝送のプリコーディング行列情報（ＰＭＩ：Recoding Matrix Indicator）がある（非特許文献１〜非特許文献３）。
3GPP, TS 36.211 (V.8.4.0), "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Physical Channels and Modulation (Release 8)". Sep.2008 3GPP, TS 36.212 (V.8.4.0), "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding (Release 8)", Sep. 2008 3GPP, TS 36.213 (V.8.4.0), "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures (Release 8)", Sep. 2008

例えば、移動端末装置（ＵＥ：User Equipment）でフィードバックパラメータとしてＣＱＩやＰＭＩを求め、そのＣＱＩやＰＭＩを無線基地局装置（ＢＳ：Base Station）にフィードバックして下り信号の送信に反映させる場合、制御遅延（Ｔcont）が生じる。具体的には、例えば、図６に示すように、伝送時間間隔（ＴＴＩ：Transmission Time Interval）を１ｍｓとすると、ＵＥでＣＱＩ／ＰＭＩを測定し（Ａ）、そのＣＱＩ／ＰＭＩをＢＳにフィードバックし（Ｂ）、ＢＳでこのＣＱＩ／ＰＭＩを用いて下り信号を送信する（Ｃ）までに、制御遅延が８ｍｓとなる。

このように、フィードバックパラメータであるＣＱＩ／ＰＭＩの情報は、ＵＥがＣＱＩ／ＰＭＩを測定した時点とＢＳが下り信号を送信する時点との間に制御遅延が生じるため、フェージング変動の影響により、ＢＳが下り信号を送信する時点では、最適でなくなっている可能性がある。特に、移動速度が大きい場合では、制御遅延時間内のフェージング変動が増大するので、ＣＱＩ／ＰＭＩ誤差が大きくなり、最適なＣＱＩ／ＰＭＩを用いて下り信号を送信できず、下りチャネルのスループット特性が劣化する可能性がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、制御遅延が存在しても、最適なフィードバックパラメータを用いて下り信号を送信して、下りチャネルのスループット特性を向上できる移動端末装置及び無線基地局装置を提供することを目的とする。

本発明の移動端末装置は、受信信号を用いて無線基地局装置用のフィードバックパラメータを測定してフィードバック値を得るフィードバックパラメータ測定手段と、前記フィードバック値が下り共有チャネルの送信に反映されるまでの制御遅延の後のフィードバックパラメータを予測してフィードバック予測値を得るフィードバックパラメータ予測手段と、前記フィードバック予測値を無線基地局装置に送信する送信手段と、を具備し、前記送信手段は、フィードバックパラメータ予測機能を備えている移動端末装置である旨を示す予測機能搭載情報を前記無線基地局装置に送信することを特徴とする。

本発明の無線基地局装置は、移動端末装置からの無線基地局装置用のフィードバックパラメータのフィードバック値の履歴を用いて、下り共有チャネルの送信に最適なフィードバックパラメータを予測してフィードバック予測値を得るフィードバックパラメータ予測手段と、前記フィードバック予測値を用いてＭＩＭＯチャネル伝送のプリコーディングウェイトを選択するプリコーディングウェイト選択手段と、前記フィードバック予測値を用いて下り共有チャネルをスケジューリングするスケジューリング手段と、を具備し、前記フィードバックパラメータ予測手段は、移動端末装置から送信された、フィードバックパラメータ予測機能を備えている移動端末装置である旨を示す予測機能搭載情報を受け取ると、該移動端末装置のフィードバックパラメータの予測を行わないことを特徴とする。

本発明においては、移動端末装置において、受信信号を用いて無線基地局装置用のフィードバックパラメータを測定してフィードバック値を得て、前記フィードバック値が下り共有チャネルの送信に反映されるまでの制御遅延の後のフィードバックパラメータを予測してフィードバック予測値を得て、前記フィードバック予測値を無線基地局装置に送信し、無線基地局装置において、前記フィードバック予測値を用いてＭＩＭＯチャネル伝送のプリコーディングウェイトを選択し、前記フィードバック予測値を用いて下り共有チャネルをスケジューリングする。あるいは、移動端末装置において、受信信号を用いてフィードバックパラメータを測定してフィードバック値を得て、前記フィードバック値を無線基地局装置に送信し、無線基地局装置において、前記フィードバック値の履歴を用いて、下り共有チャネルの送信に最適なフィードバックパラメータを予測してフィードバック予測値を得て、前記フィードバック予測値を用いてＭＩＭＯチャネル伝送のプリコーディングウェイトを選択し、前記フィードバック予測値を用いて下り共有チャネルをスケジューリングする。このため、制御遅延が存在しても、最適なフィードバックパラメータを用いて下り信号を送信して、下りチャネルのスループット特性を向上することができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態においては、無線基地局装置の下り信号の送信を最適化するためのフィードバックパラメータとしてＣＱＩ及び／又はＰＭＩを用い、このＣＱＩ及び／又はＰＭＩが、下り信号に含まれる参照信号（ＲＳ）を用いて測定される場合について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置と移動端末装置とで構成される無線通信システムの概略を示すブロック図である。本発明に係る無線基地局装置（ＢＳ）３は、複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広いシステム帯域を持つ移動通信システム（ＬＴＥ−Ａシステム）対応の移動通信端末ＵＥ１と無線通信すると共に、一つのコンポーネントキャリアで構成される相対的に狭いシステム帯域を持つ移動通信システム（ＬＴＥシステム）２と無線通信する。

本無線通信システムにおいて、ＢＳ３とＵＥ２（ＬＴＥシステム対応）との間の無線通信においては、本予測機能（下り信号送信時に最適となるＣＱＩやＰＭＩを予測する機能）はＢＳ３が備えるので、ＵＥ２はＬＴＥシステムと同様にＣＱＩを用いてチャネル推定すると共にＰＭＩを用いてプリコーディングする。一方、ＢＳ３とＵＥ１（ＬＴＥ−Ａシステム対応）との間の無線通信においては、本予測機能はＵＥ１が備えるので、ＢＳ３とＵＥ１との間で予測関連情報の通知が必要となる。この予測関連情報とは、例えば、ＵＥ１がどの程度先のＣＱＩやＰＭＩを予測するのか（下り信号送信時（予測時間））、自装置が本予測機能を備えているか（予測機能搭載）の情報をいう。予測時間の情報は、ＢＳ３からＵＥ１に送信され、予測機能搭載の情報は、ＵＥ１からＢＳ３に送信される。

図２は、本発明の実施の形態に係る移動端末装置（ＬＴＥ−Ａシステム対応）の概略構成を示すブロック図である。このＵＥ１は、ＣＱＩやＰＭＩを予測する機能を備えており、ＢＳ３での下り信号送信時に最適となるＣＱＩやＰＭＩを過去のＣＱＩ測定値やＰＭＩ測定値を用いて予測する。なお、このＵＥ１は、ＬＴＥ−Ａシステム用の移動端末装置に搭載されるであろう機能は備えているものとする。

図２に示す移動端末装置は、受信系処理部と、送信系処理部とを備えている。受信系処理部は、下りＯＦＤＭ信号を受信する下りＯＦＤＭ信号受信部１０１と、下り受信信号を分離する下り受信信号分離部１０２と、ＰＢＣＨ信号を受信するＰＢＣＨ信号受信部１０３と、ＲＡＣＨ応答信号を受信するＲＡＣＨ応答信号受信部１０４と、下り制御信号を受信する下り制御信号受信部１０５と、下り共有チャネル信号を受信する下り共有チャネル信号受信部１０６と、を有する。

送信系処理部は、上り共有チャネル信号を生成する上り共有チャネル信号生成部１０９と、上り制御信号を生成する上り制御信号生成部１１０と、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ（Random Access Channel））信号を生成するＲＡＣＨ信号生成部１１１と、上り送信信号を多重する上り送信信号多重部１１２とを有する。

また、ＵＥ１は、下り受信信号に含まれる参照信号（ＲＳ）を用いてＣＱＩを測定してＣＱＩ測定値を得ると共に、参照信号を用いてＰＭＩを測定してＰＭＩ測定値を得るＣＱＩ／ＰＭＩ測定部１０７と、過去のＣＱＩ測定値から下り信号送信時のＣＱＩを予測してＣＱＩ予測値を得ると共に、過去のＰＭＩ測定値から下り信号送信時のＰＭＩを予測してＰＭＩ予測値を得るＣＱＩ／ＰＭＩ予測部１０８とを有する。

下りＯＦＤＭ信号受信部１０１は、下り受信信号である下りＯＦＤＭ信号を受信し、所定の受信処理がなされてベースバンド信号とし、このベースバンド信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）演算して、各サブキャリアに割り当てられた信号を得て、デマッピング及びデインターリーブして下り受信信号を得る。この下り受信信号は、下り受信信号分離部１０２に出力される。

下り受信信号分離部１０２は、下り受信信号をＰＢＣＨ信号、ＲＡＣＨ応答信号、下り制御信号、下り共有チャネル信号に分離する。下り受信信号分離部１０２は、ＰＢＣＨ信号をＰＢＣＨ信号受信部１０３に送り、ＲＡＣＨ応答信号をＲＡＣＨ応答信号受信部１０４に送り、下り制御信号を下り制御信号受信部１０５に送り、下り共有チャネル信号を下り共有チャネル信号受信部１０６に送る。

ＰＢＣＨ信号受信部１０３は、ＰＢＣＨ信号を受信する。ＰＢＣＨ信号受信部１０３は、ＰＢＣＨ信号に、ＣＱＩやＰＭＩを予測する予測時間の情報が含まれているときには、その予測時間の情報をＣＱＩ／ＰＭＩ予測部１０８に送る。

ＲＡＣＨ応答信号受信部１０４は、ＲＡＣＨ応答信号を受信する。ＲＡＣＨ応答信号受信部１０４は、ＲＡＣＨ応答信号に、ＣＱＩやＰＭＩを予測する予測時間の情報が含まれているときには、その予測時間の情報をＣＱＩ／ＰＭＩ予測部１０８に送る。

下り制御信号受信部１０５は、下り制御信号（下りＬ１／Ｌ２制御信号）を受信する。下り制御信号受信部１０５は、下り制御信号に、ＣＱＩやＰＭＩを予測する予測時間の情報が含まれているときには、その予測時間の情報をＣＱＩ／ＰＭＩ予測部１０８に送る。

下り共有チャネル信号受信部１０６は、下り共有チャネル信号を受信する。下り共有チャネル信号受信部１０６は、下り共有チャネル信号に、ＣＱＩやＰＭＩを予測する予測時間の情報が含まれているときには、その予測時間の情報をＣＱＩ／ＰＭＩ予測部１０８に送る。

上り共有チャネル信号生成部１０９は、上位レイヤからの上り送信データを用いて上り共有チャネル信号を生成する。この上り共有チャネル信号は、自装置が予測機能を搭載している移動端末装置である旨の情報（予測機能搭載情報）を含んでも良い。このように、予測機能搭載情報を上りリンク送信信号でＢＳに送信することにより、ＢＳにおいて、ＣＱＩやＰＭＩを予測する必要がなくなる。

上り制御信号生成部１１０は、上り制御信号を生成する。この上り制御信号は、自装置が予測機能を搭載している移動端末装置である旨の情報（予測機能搭載情報）を含んでも良い。このように、予測機能搭載情報を上りリンク送信信号でＢＳに送信することにより、ＢＳにおいて、ＣＱＩやＰＭＩを予測する必要がなくなる。

ＲＡＣＨ信号生成部１１１は、ＲＡＣＨ信号（プリアンブル及びメッセージ）を生成する。このＲＡＣＨ信号は、自装置が予測機能を搭載している移動端末装置である旨の情報（予測機能搭載情報）を含んでも良い。このように、予測機能搭載情報を上りリンク送信信号でＢＳに送信することにより、ＢＳにおいて、ＣＱＩやＰＭＩを予測する必要がなくなる。

上り送信信号多重部１１２は、上り共有チャネル信号生成部１０９で生成された上り共有チャネル信号、上り制御信号生成部１１０で生成された上り制御信号、及びＲＡＣＨ信号生成部１１１で生成されたＲＡＣＨ信号を多重する。上り送信信号多重部１１１は、多重された送信信号を上り送信信号として出力する。

ＣＱＩ／ＰＭＩ測定部１０７は、下り受信信号に含まれる参照信号（ＲＳ）を用いてチャネル推定してチャネル品質情報であるＣＱＩを測定して、ＣＱＩ測定値を得る。また、ＣＱＩ／ＰＭＩ測定部１０７は、前記参照信号を用いて受信品質であるＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio）を測定し、ＭＩＭＯ伝送で下り信号を受信した際にＳＩＮＲが最大になるようなＰＭＩを求めてＰＭＩ測定値を得る。これらのＣＱＩ測定値及び／又はＰＭＩ測定値は、ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部１０８に出力される。

ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部１０８は、ＣＱＩ測定値が下り共有チャネルの送信に反映されるまでの制御遅延（Ｔcont）の後のＣＱＩを予測してＣＱＩ予測値を得ると共に、ＰＭＩ測定値が下り共有チャネルの送信に反映されるまでの制御遅延（Ｔcont）の後のＰＭＩを予測してＰＭＩ予測値を得る。すなわち、ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部１０８は、ＣＱＩ測定値を格納しておき、過去のＣＱＩ測定値を過去のチャネル変動情報として用いて、制御遅延（Ｔcont）の後のＣＱＩを予測してＣＱＩ予測値を得ると共に、ＰＭＩ測定値を格納しておき、過去のＰＭＩ測定値を過去のチャネル変動情報として用いて、制御遅延（Ｔcont）の後のＰＭＩを予測してＰＭＩ予測値を得る。具体的には、図５（ａ）に示すように、過去のチャネル変動情報としてＣＱＩ測定値やＰＭＩ測定値（図中の白丸）を用いて、このチャネル変動情報に基づいて線形予測してＣＱＩ予測値やＰＭＩ予測値（図中の黒丸）を算出する。

ＵＥ１のように移動端末装置に予測機能を搭載していると、ＢＳ３にＣＱＩやＰＭＩを報告する際のＣＱＩ測定値やＰＭＩ測定値以外のＣＱＩ測定値やＰＭＩ測定値をチャネル変動情報として用いることができる。また、移動端末装置側で予測する場合には、移動端末装置で得られる情報（量子化されていない情報）をすべてチャネル変動情報として用いることができる。このため、チャネル変動情報を正確に取得することができ、高精度にＣＱＩやＰＭＩを予測することができる。

ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部１０８は、下り受信信号に含まれる予測時間の情報に基づいて、ＣＱＩ予測値やＰＭＩ予測値を求める。この予測時間の情報は、ＰＢＣＨ信号に含まれて受信されたときは、ＰＢＣＨ信号受信部１０３からＣＱＩ／ＰＭＩ予測部１０８に送られ、ＲＡＣＨ応答信号に含まれて受信されたときは、ＲＡＣＨ応答信号受信部１０４からＣＱＩ／ＰＭＩ予測部１０８に送られ、下り制御信号に含まれて受信されたときは、下り制御信号受信部１０５からＣＱＩ／ＰＭＩ予測部１０８に送られ、下り共有チャネル信号に含まれて受信されたときは、下り共有チャネル信号受信部１０６からＣＱＩ／ＰＭＩ予測部１０８に送られる。

図３は、本発明の実施の形態に係る移動端末装置（ＬＴＥシステム対応）の概略構成を示すブロック図である。このＵＥ２は、ＣＱＩやＰＭＩを予測する機能を備えていない。なお、このＵＥ２は、ＬＴＥシステム用の移動端末装置に通常搭載されている機能は備えているものとする。

図３に示す移動端末装置は、受信系処理部と、送信系処理部とを備えている。受信系処理部は、下りＯＦＤＭ信号を受信する下りＯＦＤＭ信号受信部２０１と、下り受信信号を分離する下り受信信号分離部２０２と、下り制御信号を受信する下り制御信号受信部２０３と、下り共有チャネル信号を受信する下り共有チャネル信号受信部２０４と、を有する。

送信系処理部は、上り共有チャネル信号を生成する上り共有チャネル信号生成部２０６と、上り制御信号を生成する上り制御信号生成部２０７と、上り送信信号を多重する上り送信信号多重部２０８と、を有する。

また、ＵＥ２は、下り受信信号に含まれる参照信号（ＲＳ）を用いてＣＱＩを測定してＣＱＩ測定値を得ると共に、参照信号を用いてＰＭＩを測定してＰＭＩ測定値を得るＣＱＩ／ＰＭＩ測定部２０５を有する。

下りＯＦＤＭ信号受信部２０１は、下り受信信号である下りＯＦＤＭ信号を受信し、所定の受信処理がなされてベースバンド信号とし、このベースバンド信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）演算して、各サブキャリアに割り当てられた信号を得て、デマッピング及びデインターリーブして下り受信信号を得る。この下り受信信号は、下り受信信号分離部２０２に出力される。

下り受信信号分離部２０２は、下り受信信号を下り制御信号、下り共有チャネル信号に分離する。下り受信信号分離部２０２は、下り制御信号を下り制御信号受信部２０３に送り、下り共有チャネル信号を下り共有チャネル信号受信部２０４に送る。

上り共有チャネル信号生成部２０６は、上位レイヤからの上り送信データを用いて上り共有チャネル信号を生成する。上り制御信号生成部２０７は、上り制御信号を生成する。上り送信信号多重部２０８は、上り共有チャネル信号生成部２０６で生成された上り共有チャネル信号、上り制御信号生成部２０７で生成された上り制御信号を多重する。上り送信信号多重部２０８は、多重された送信信号を上り送信信号として出力する。

ＣＱＩ／ＰＭＩ測定部２０５は、下り受信信号に含まれる参照信号（ＲＳ）を用いてチャネル推定してチャネル品質情報であるＣＱＩを測定して、ＣＱＩ測定値を得る。また、ＣＱＩ／ＰＭＩ測定部２０５は、前記参照信号を用いて受信品質であるＳＩＮＲを測定し、ＭＩＭＯ伝送で下り信号を受信した際にＳＩＮＲが最大になるようなＰＭＩを求めてＰＭＩ測定値を得る。これらのＣＱＩ測定値及び／又はＰＭＩ測定値は、上り共有チャネル信号生成部２０６に出力される。

図４は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の概略構成を示すブロック図である。このＢＳ３は、ＣＱＩやＰＭＩを予測する機能を備えており、ＬＴＥシステム対応の移動端末装置ＵＥ２と無線通信する場合には、下り信号送信時に最適となるＣＱＩやＰＭＩを過去のＣＱＩ測定値（報告値）やＰＭＩ測定値（報告値）を用いて予測する。また、ＬＴＥ−Ａシステム対応の移動端末装置ＵＥ１と無線通信する場合には、ＵＥ２で下り信号送信時に最適となるＣＱＩやＰＭＩを予測するので、ＢＳ１では、ＣＱＩやＰＭＩを予測しない。なお、このＢＳ３は、無線基地局装置に通常搭載される機能は備えているものとする。

図４に示す無線基地局装置は、送信系処理部と、受信系処理部とを備えている。送信系処理部は、ＰＢＣＨ信号を生成するＰＢＣＨ信号生成部３０１と、ＲＡＣＨ応答信号を生成するＲＡＣＨ応答信号生成部３０２と、下り制御信号を生成する下り制御信号生成部３０３と、下り共有チャネル信号を生成する下り共有チャネル信号生成部３０４と、下り送信信号を多重する下り送信信号多重部３０５と、下り送信信号を下りＯＦＤＭ信号として送信する下りＯＦＤＭ信号送信部３０６とを有する。

受信系処理部は、上り受信信号を各信号に分離する上り受信信号分離部３０７と、上り共有チャネル信号を受信する上り共有チャネル信号受信部３０８と、上り制御信号を受信する上り制御信号受信部３０９と、ＲＡＣＨ信号を受信するＲＡＣＨ受信部３１０とを有する。

また、ＢＳ３は、過去のＣＱＩ測定値（報告値）から下り信号送信時のＣＱＩを予測してＣＱＩ予測値を得ると共に、過去のＰＭＩ測定値（報告値）から下り信号送信時のＰＭＩを予測してＰＭＩ予測値を得るＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１と、ＣＱＩ予測値又はＣＱＩ測定値（報告値）を用いて共有チャネルをスケジュールするスケジューラ３１２と、ＰＭＩ予測値又はＰＭＩ測定値（報告値）を用いてプリコーディングウェイトを選択するプリコーディングウェイト選択部３１３とを有する。

ＰＢＣＨ信号生成部３０１は、ＰＢＣＨ信号を生成する。ＰＢＣＨ信号生成部３０１は、ＰＢＣＨ信号にＣＱＩやＰＭＩを予測する予測時間の情報を含めても良い。このＰＢＣＨ信号は下り送信信号多重部３０５に送られる。

下り制御信号生成部３０３は、下り制御信号（下りＬ１／Ｌ２制御信号）を生成する。下り制御信号生成部３０３は、下り制御信号にＣＱＩやＰＭＩを予測する予測時間の情報を含めても良い。この下り制御信号は下り送信信号多重部３０５に送られる。

下り共有チャネル信号生成部３０４は、下り共有チャネル信号を生成する。下り共有チャネル信号生成部３０４は、下り共有チャネル信号にＣＱＩやＰＭＩを予測する予測時間の情報を含めても良い。下り共有チャネル信号にＣＱＩやＰＭＩを予測する予測時間の情報を含める場合には、この情報を例えばＳＩＢ（System Information Block）に載せて送ることができる。この下り共有チャネル信号は下り送信信号多重部３０５に送られる。

上り受信信号分離部３０７は、上り受信信号を上り共有チャネル信号、上り制御信号、ＲＡＣＨ信号に分離する。上り受信信号分離部３０７は、上り共有チャネル信号を上り共有チャネル信号受信部３０８に送り、上り制御信号を上り制御信号受信部３０９に送り、ＲＡＣＨ信号をＲＡＣＨ信号受信部３１０に送る。

上り共有チャネル信号受信部３０８は、上り共有チャネル信号を受信する。ＬＴＥシステム対応のＵＥ２の上り共有チャネル信号には、ＣＱＩ測定値（報告値）やＰＭＩ測定値（報告値）が含まれるので、ＣＱＩやＰＭＩを予測するために、ＣＱＩ測定値（報告値）及びＰＭＩ測定値（報告値）をＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１に送る。一方、ＬＴＥ−Ａシステム対応のＵＥ１の上り共有チャネル信号には、ＣＱＩ予測値やＰＭＩ予測値が含まれるので、ＣＱＩ予測値をスケジューラ３１２に送り、ＰＭＩ予測値をプリコーディングウェイト選択部３１３に送る。

また、上り共有チャネル信号受信部３０８は、上り共有チャネル信号に、自装置が予測機能を搭載している移動端末装置である旨の情報（予測機能搭載情報）を含んでいる場合には、その予測機能搭載情報をＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１に送る。これにより、ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１でＣＱＩやＰＭＩを予測する必要がなくなる。

上り制御信号生成部３０９は、上り制御信号を受信する。上り制御信号に、自装置が予測機能を搭載している移動端末装置である旨の情報（予測機能搭載情報）を含んでいる場合には、その予測機能搭載情報をＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１に送る。これにより、ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１でＣＱＩやＰＭＩを予測する必要がなくなる。

ＲＡＣＨ信号生成部３１０は、ＲＡＣＨ信号（プリアンブル及びメッセージ）を受信する。このＲＡＣＨ信号に、自装置が予測機能を搭載している移動端末装置である旨の情報（予測機能搭載情報）を含んでいる場合には、その予測機能搭載情報をＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１に送る。これにより、ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１でＣＱＩやＰＭＩを予測する必要がなくなる。

ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１は、ＣＱＩ測定値が下り共有チャネルの送信に反映されるまでの制御遅延（Ｔcont）の後のＣＱＩを予測してＣＱＩ予測値を得ると共に、ＰＭＩ測定値が下り共有チャネルの送信に反映されるまでの制御遅延（Ｔcont）の後のＰＭＩを予測してＰＭＩ予測値を得る。すなわち、ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１は、所定の報告間隔（Ｔrep）でＵＥから送られたＣＱＩ測定値（報告値）を格納しておき、過去のＣＱＩ測定値（報告値）（履歴）を過去のチャネル変動情報として用いて、制御遅延（Ｔcont）の後のＣＱＩを予測して、下り共有チャネルの送信に最適なＣＱＩ予測値を得ると共に、所定の報告間隔（Ｔrep）でＵＥから送られたＰＭＩ測定値（報告値）を格納しておき、過去のＰＭＩ測定値（報告値）（履歴）を過去のチャネル変動情報として用いて、制御遅延（Ｔcont）の後のＰＭＩを予測して、下り共有チャネルの送信に最適なＰＭＩ予測値を得る。具体的には、図５（ｂ）に示すように、過去のチャネル変動情報としてＣＱＩ測定値（報告値）やＰＭＩ測定値（報告値）（図中の白丸）を用いて、このチャネル変動情報に基づいて線形予測してＣＱＩ予測値やＰＭＩ予測値（図中の黒丸）を算出する。

ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１は、ＣＱＩ／ＰＭＩ予測機能を備えたＵＥ１（ＬＴＥ−Ａシステム対応）のＣＱＩ／ＰＭＩ予測を行わない。したがって、ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１は、上り共有チャネル信号、上り制御信号、又はＲＡＣＨ信号に含まれた予測機能搭載情報を受け取ると、ＣＱＩ／ＰＭＩの予測は行わない。この場合は、上り共有チャネル信号に含まれるＣＱＩ予測値がスケジューラ３１２に送られ、上り共有チャネル信号に含まれるＰＭＩ予測値がプリコーディングウェイト選択部３１３に送られる。

スケジューラ３１２は、下り共有チャネルの送信信号をスケジューリングする。スケジューラ３１２は、スケジューリングする際に、ＣＱＩ予測値を用いて、伝搬環境の良いキャリアに優先的にデータを割り当てる。ＣＱＩ予測値は、ＬＴＥ−Ａシステム対応のＵＥ１との無線通信においては、ＵＥ１で予測され、上り信号で送られたＣＱＩ予測値であり、ＬＴＥシステム対応のＵＥ２との無線通信においては、ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１で予測されたＣＱＩ予測値である。

プリコーディングウェイト選択部３１３は、ＭＩＭＯチャネル伝送のプリコーディングウェイトを選択する。選択されたプリコーディングウェイトは、ＭＩＭＯ伝送の際にそれぞれのアンテナに対する重み付けの際に使用される。ＰＭＩ予測値は、ＬＴＥ−Ａシステム対応のＵＥ１との無線通信においては、ＵＥ１で予測され、上り信号で送られたＰＭＩ予測値であり、ＬＴＥシステム対応のＵＥ２との無線通信においては、ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１で予測されたＰＭＩ予測値である。

次に、上記構成を有する移動端末装置と無線基地局装置との間で無線通信する場合について説明する。ここでは、図１に示すように、ＢＳ３とＵＥ２（ＬＴＥシステム対応）との間の無線通信においては、ＢＳ３でＣＱＩ／ＰＭＩを予測し、ＢＳ３とＵＥ１（ＬＴＥ−Ａシステム対応）との間の無線通信においては、ＵＥ１でＣＱＩ／ＰＭＩを予測する場合について説明する。この場合、予測時間の情報を、下り共有チャネルでＢＳ３からＵＥ１に送信し、予測機能搭載の情報を、上り共有チャネルでＵＥ１からＢＳ３に送信する。

まず、ＢＳ３とＵＥ１（ＬＴＥ−Ａシステム対応）との間の無線通信について説明する。この無線通信は、ＵＥ１において、参照信号（ＲＳ）を用いてＣＱＩ及び／又はＰＭＩを測定してＣＱＩ測定値及び／又はＰＭＩ測定値を得て、前記ＣＱＩ測定値及び／又はＰＭＩ測定値を用いて、ＣＱＩ測定値及び／又はＰＭＩ測定値が下り共有チャネルの送信に反映されるまでの制御遅延の後のＣＱＩ及び／又はＰＭＩを予測してＣＱＩ予測値及び／又はＰＭＩ予測値を得て、前記ＣＱＩ予測値及び／又はＰＭＩ予測値を無線基地局装置に送信する。その後、ＢＳにおいて、前記ＰＭＩ予測値を用いてＭＩＭＯチャネル伝送のプリコーディングウェイトを選択し、前記ＣＱＩ予測値を用いて下り共有チャネルをスケジューリングする。

すなわち、まず、図２に示すＵＥ１のＣＱＩ／ＰＭＩ測定部１０７において、下り受信信号に含まれる参照信号（ＲＳ）を用いてＣＱＩ測定値を求めると共に、ＰＭＩ測定値を求める。次いで、ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部１０８において、図５（ａ）に示すように、過去のＣＱＩ測定値から線形予測してＣＱＩ予測値を求めると共に、図５（ａ）に示すように、過去のＰＭＩ測定値から線形予測してＰＭＩ予測値を求める。このとき、予測時間については、下り共有チャネルでＢＳ３から通知されるので、ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部１０８は、その予測時間でＣＱＩ／ＰＭＩを予測する。

このように予測されたＣＱＩ予測値及び／又はＰＭＩ予測値は、上り共有チャネル信号生成部１０９で上り共有チャネル信号として生成され、上り送信信号多重部１１２で他の信号と多重されて上り送信信号としてＢＳ３に送られる。また、予測機能搭載情報も上り共有チャネル信号生成部１０９で上り共有チャネル信号として生成され、上り送信信号多重部１１２で他の信号と多重されて上り送信信号としてＢＳ３に送られる。

次いで、図４に示すＢＳ３においては、上り共有チャネル信号受信部３０８で上り共有チャネル信号を受信し、上り共有チャネル信号に含まれる予測機能搭載情報がＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１に送られる。これにより、ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１では、ＣＱＩ／ＰＭＩを予測しない。そして、上り共有チャネル信号に含まれるＣＱＩ予測値がスケジューラ３１２に送られ、スケジューラ３１２においてＣＱＩ予測値（下り信号送信時に最適なＣＱＩ）で下り共有チャネルをスケジュールする。また、上り共有チャネル信号に含まれるＰＭＩ予測値がプリコーディングウェイト選択部３１３に送られ、プリコーディングウェイト選択部３１３においてＰＭＩ予測値（下り信号送信時に最適なＰＭＩ）でプリコーディングウェイトを選択する。このプリコーディングウェイトがＭＩＭＯ伝送の際に用いられる。

このように、この無線通信方法によれば、制御遅延が存在しても、最適なＣＱＩ／ＰＭＩを用いて下り信号を送信して、下りチャネルのスループット特性を向上することができる。特に、ＵＥ１が予測機能を搭載していることにより、ＵＥ１で得られる情報（量子化されていない情報）をすべてチャネル変動情報として用いることができるので、チャネル変動情報を正確に取得することができ、高精度にＣＱＩやＰＭＩを予測することができる。

次に、ＢＳ３とＵＥ２（ＬＴＥシステム対応）との間の無線通信について説明する。この無線通信は、ＵＥ２において、参照信号を用いてＣＱＩ及び／又はＰＭＩを測定してＣＱＩ測定値及び／又はＰＭＩ測定値を得て、前記ＣＱＩ測定値及び／又はＰＭＩ測定値を無線基地局装置に送信する。その後、ＢＳにおいて、前記ＣＱＩ測定値及び／又はＰＭＩ測定値の履歴を用いて、下り共有チャネルの送信に最適なＣＱＩ及び／又はＰＭＩを予測してＣＱＩ予測値及び／又はＰＭＩ予測値を得て、前記ＰＭＩ予測値を用いてＭＩＭＯチャネル伝送のプリコーディングウェイトを選択し、前記ＣＱＩ予測値を用いて下り共有チャネルをスケジューリングする。

すなわち、まず、図３に示すＵＥ２のＣＱＩ／ＰＭＩ測定部２０５において、下り受信信号に含まれる参照信号（ＲＳ）を用いてＣＱＩ測定値を求めると共に、ＰＭＩ測定値を求める。このように測定されたＣＱＩ測定値及び／又はＰＭＩ測定値は、上り共有チャネル信号生成部２０６で上り共有チャネル信号として生成され、上り送信信号多重部２０８で他の信号と多重されて上り送信信号としてＢＳ３に送られる。

次いで、図４に示すＢＳ３においては、上り共有チャネル信号受信部３０８で上り共有チャネル信号を受信する。上り共有チャネル信号には、予測機能搭載情報が含まれないので、ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１でＣＱＩ／ＰＭＩを予測することになる。そして、上り共有チャネル信号に含まれるＣＱＩ測定値（報告値）及び／又はＰＭＩ測定値（報告値）がＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１に送られる。ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１においては、図５（ｂ）に示すように、過去のＣＱＩ測定値から線形予測してＣＱＩ予測値を求めると共に、図５（ｂ）に示すように、過去のＰＭＩ測定値から線形予測してＰＭＩ予測値を求める。

そして、ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１で得られたＣＱＩ予測値がスケジューラ３１２に送られ、スケジューラ３１２においてＣＱＩ予測値（下り信号送信時に最適なＣＱＩ）で下り共有チャネルをスケジュールする。また、ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部３１１で得られたＰＭＩ予測値がプリコーディングウェイト選択部３１３に送られ、プリコーディングウェイト選択部３１３においてＰＭＩ予測値（下り信号送信時に最適なＰＭＩ）でプリコーディングウェイトを選択する。このプリコーディングウェイトがＭＩＭＯ伝送の際に用いられる。

このように、この無線通信方法によれば、制御遅延が存在しても、最適なＣＱＩ／ＰＭＩを用いて下り信号を送信して、下りチャネルのスループット特性を向上することができる。特に、ＢＳ３が予測機能を搭載していることにより、ＵＥ２との間で予測時間や予測機能搭載情報の送受信が不要であり、通常のＬＴＥシステム対応のＵＥに新たな機能を実装することなくＣＱＩ／ＰＭＩの予測を行うことができる。

なお、上記無線通信方法においては、予測時間の情報や予測機能搭載情報を上下共有チャネルで送受信する場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、予測時間の情報や予測機能搭載情報を他のチャネルで送受信しても良い。また、上記無線通信方法においては、ＣＱＩとＰＭＩを一緒に測定（予測）して伝送する場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、ＣＱＩとＰＭＩを個別のタイミングで測定（予測）して伝送しても良い。

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態においては、フィードバックパラメータがＣＱＩ、ＰＭＩである場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、無線基地局装置の下り信号の送信を最適化するためのフィードバックパラメータであれば、ＣＱＩやＰＭＩ以外のパラメータについても同様に適用することができる。また、上記実施の形態においては、フィードバックパラメータの予測に線形予測を用いた場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、線形予測以外の他の予測方法を用いても良い。また、上記実施の形態においては、フィードバックパラメータであるＣＱＩやＰＭＩを下り信号に含まれる参照信号（ＲＳ）を用いて測定する場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、フィードバックパラメータを下り制御信号や下り共有チャネル信号を用いて測定する場合にも同様に適用することができる。また、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明における処理部の数、処理手順などについては適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。

本発明の実施の形態に係る移動端末装置と無線基地局装置との間の無線通信を説明するための図である。本発明の実施の形態に係る移動端末装置（ＬＴＥ−Ａシステム対応）の概略構成を示す図である。本発明の実施の形態に係る移動端末装置（ＬＴＥシステム対応）の概略構成を示す図である。本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の概略構成を示す図である。（ａ）は移動端末装置でＣＱＩやＰＭＩを予測する場合を説明するための図であり、（ｂ）は無線基地局装置でＣＱＩやＰＭＩを予測する場合を説明するための図である。ＣＱＩやＰＭＩが下り信号送信時に反映されるまでの制御遅延を説明するための図である。

符号の説明

１，２ＵＥ
３ＢＳ
１０１，２０１下りＯＦＤＭ信号受信部
１０２，２０２下り受信信号分離部
１０３ＰＢＣＨ信号受信部
１０４ＲＡＣＨ応答信号受信部
１０５，２０３下り制御信号受信部
１０６，２０４下り共有チャネル信号受信部
１０７，２０５ＣＱＩ／ＰＭＩ測定部
１０８，３１１ＣＱＩ／ＰＭＩ予測部
１０９，２０６上り共有チャネル信号生成部
１１０，２０７上り制御信号生成部
１１１ＲＡＣＨ信号生成部
１１２，２０８上り送信信号多重部
３０１ＰＢＣＨ信号生成部
３０２ＲＡＣＨ応答信号生成部
３０３下り制御信号生成部
３０４下り共有チャネル信号生成部
３０５下り送信信号多重部
３０６下りＯＦＤＭ信号送信部
３０７上り受信信号分離部
３０８上り共有チャネル信号受信部
３０９上り制御信号受信部
３１０ＲＡＣＨ信号受信部
３１２スケジューラ
３１３プリコーディングウェイト選択部

Claims

受信信号を用いて無線基地局装置用のフィードバックパラメータを測定してフィードバック値を得るフィードバックパラメータ測定手段と、
前記フィードバック値が下り共有チャネルの送信に反映されるまでの制御遅延の後のフィードバックパラメータを予測してフィードバック予測値を得るフィードバックパラメータ予測手段と、
前記フィードバック予測値を無線基地局装置に送信する送信手段と、を具備し、
前記送信手段は、フィードバックパラメータ予測機能を備えている移動端末装置である旨を示す予測機能搭載情報を前記無線基地局装置に送信することを特徴とする移動端末装置。
前記フィードバックパラメータ予測手段は、無線基地局装置から通知された予測時間にしたがってフィードバックパラメータを予測することを特徴とする請求項１記載の移動端末装置。
前記予測機能搭載情報は、ランダムアクセスチャネル、上り制御チャネル及び上り共有チャネルからなる群より選ばれたチャネルで通知されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の移動端末装置。
前記フィードバックパラメータは、ＣＱＩ及び／又はＰＭＩであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の移動端末装置。
移動端末装置からの無線基地局装置用のフィードバックパラメータのフィードバック値の履歴を用いて、下り共有チャネルの送信に最適なフィードバックパラメータを予測してフィードバック予測値を得るフィードバックパラメータ予測手段と、
前記フィードバック予測値を用いてＭＩＭＯチャネル伝送のプリコーディングウェイトを選択するプリコーディングウェイト選択手段と、
前記フィードバック予測値を用いて下り共有チャネルをスケジューリングするスケジューリング手段と、を具備し、
前記フィードバックパラメータ予測手段は、移動端末装置から送信された、フィードバックパラメータ予測機能を備えている移動端末装置である旨を示す予測機能搭載情報を受け取ると、該移動端末装置のフィードバックパラメータの予測を行わないことを特徴とする無線基地局装置。
移動端末装置でフィードバックパラメータを予測する際に用いる予測時間を移動端末装置に送信する送信手段を具備することを特徴とする請求項５記載の無線基地局装置。
前記予測時間は、報知チャネル、下り制御チャネル及び下り共有チャネルからなる群より選ばれたチャネルで送信されることを特徴とする請求項６記載の無線基地局装置。
前記フィードバックパラメータは、ＣＱＩ及び／又はＰＭＩであることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載の無線基地局装置。
移動端末装置において、受信信号を用いて無線基地局装置用のフィードバックパラメータを測定してフィードバック値を得る工程と、前記フィードバック値が下り共有チャネルの送信に反映されるまでの制御遅延の後のフィードバックパラメータを予測してフィードバック予測値を得る工程と、前記フィードバック予測値を無線基地局装置に送信する工程と、無線基地局装置において、前記フィードバック予測値を用いてＭＩＭＯチャネル伝送のプリコーディングウェイトを選択する工程と、前記フィードバック予測値を用いて下り共有チャネルをスケジューリングする工程と、を具備し、
前記移動端末装置は、フィードバックパラメータ予測機能を備えている移動端末装置である旨を示す予測機能搭載情報を前記無線基地局装置に送信することを特徴とする無線通信方法。
移動端末装置において、受信信号を用いて無線基地局装置用のフィードバックパラメータを測定してフィードバック値を得る工程と、前記フィードバック値を無線基地局装置に送信する工程と、無線基地局装置において、前記フィードバック値の履歴を用いて、下り共有チャネルの送信に最適なフィードバックパラメータを予測してフィードバック予測値を得る工程と、前記フィードバック予測値を用いてＭＩＭＯチャネル伝送のプリコーディングウェイトを選択する工程と、前記フィードバック予測値を用いて下り共有チャネルをスケジューリングする工程と、を具備し、
前記無線基地局装置は、移動端末装置から送信された、フィードバックパラメータ予測機能を備えている移動端末装置である旨を示す予測機能搭載情報を受け取ると、該移動端末装置のフィードバックパラメータの予測を行わないことを特徴とする無線通信方法。