JP5234007B2 - 端末装置およびフィードバック方法 - Google Patents

Description

本発明は、端末装置およびフィードバック方法に関し、特には、プリコーディング（precoding）技術を用いて無線通信を行う端末装置およびフィードバック方法に関する。

ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）などのマルチキャリア伝送方式を用いる無線通信システムでは、周波数選択性チャネルにおける無線リソース制御のため、端末は、チャネルの受信品質を周波数帯ごとに測定し、その受信品質を示すＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を無線基地局に報告する。

このとき、端末は、周波数帯のそれぞれに対してＣＱＩを送信すると、ＣＱＩの送信に時間がかかる。ＣＱＩの送信にかかる時間を軽減するための技術には、特許文献１に記載のチャネル品質伝送方法がある。

このチャネル品質伝送方法では、同一のＣＱＩを一つにまとめて送信することで、ＣＱＩの送信にかかる時間を軽減している。
特開２００７−１６６１１８号公報

また、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの無線通信システムでは、信号の送信前に、チャネル状態に応じてチャネルの歪み（特性）を補償することで、データ誤りの発生を軽減するプリコーディング技術が適用される。

プリコーディング技術では、無線基地局は、端末への信号の送信時に、チャネルの特性の逆特性を示すプリコーディング行列（precoding Matrix）をその信号に掛け合わせる。端末は、無線基地局から受信した信号に、プリコーディング行列の逆行列を掛け合わせてから復号を行う。これにより、チャネルの歪みを補償し、データ誤りの発生を軽減することが可能になる。

無線基地局が信号に掛け合わせるプリコーディング行列は、端末にて特定される。具体的には、端末は、周波数帯に含まれるサブキャリアのチャネル状態と、予め用意されたコードブック（Codebook）とに基づいて、適当なプリコーディング行列を特定するためのＰＭＩ（Precoding Matrix Index）を算出する。なお、コードブックは、プリコーディング行列をＰＭＩごとに対応付けた情報である。

また、プリコーディング技術において、周波数帯ごとに異なるプリコーディング行列を用いる場合、端末は、周波数帯のそれぞれに対して個別にＰＭＩを算出する。これにより、特性が互いに異なるチャネルのそれぞれに対して、そのチャネルの歪みを補償することが可能になり、受信品質を向上することが可能になる。

しかしながら、この場合、端末は、周波数帯のそれぞれに対して個別にＰＭＩを算出するために、負荷が増加する。

この問題点を解決するために、以下の技術が提案されている。

先ず、3GPP TSG RAN WG1 Meeting #49 R1-072175では、端末は、図１で示すように、ＣＱＩを無線基地局に報告する周波数帯に対してのみ、ＰＭＩを算出する方法が提案されている。ここでは、ＣＱＩを報告する方法として、Ｂｅｓｔ−Ｍ・ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ法が用いられるとする。Ｂｅｓｔ−Ｍ・ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ法では、端末は、受信品質の良い周波数帯から順に所定数のＣＱＩを報告する。

これにより、算出するＰＭＩの数を削減することが可能になるので、端末の負荷を削減することが可能になる。

また、3GPP TSG RAN WG1 Meeting #49 bis R1-073082では、端末は、上記の方法に加えて、図２で示すように、受信品質に応じて、ＰＭＩを算出する周波数帯の幅を変更する方法が提案されている。例えば、端末は、受信品質が高いほど、ＰＭＩを算出する周波数帯の幅を広くする。

これにより、算出するＰＭＩの数を削減することが可能になるので、端末の負荷を削減することが可能になる。

しかしながら、上記の二つの方法では、ＰＭＩの算出処理にかかるオーバーヘッドが大きいという問題がある。これは、以下のためである。

上記の二つの方法では、受信品質の良好な周波数帯に対しても、その周波数帯のそれぞれに対して個別にＰＭＩが算出される。受信品質が良好な場合、周波数帯ごとに個別のプリコーディング行列が信号に掛け合わされても、元々チャネルの歪みが少ないため、チャネルの特性を補償する効率が低い。このため、ＰＭＩの算出処理にかかるオーバーヘッドが大きくなる。

また、3GPP TSG RAN WG1 Meeting #49 bis R1-073082の方法では、さらに、受信品質が劣悪な周波数帯に対しても、その周波数帯のそれぞれに対して個別にＰＭＩが算出される。受信品質が劣悪な場合、信号送信時に、その周波数帯が割り当てられる可能性が低い。このため、ＰＭＩが算出されても、そのＰＭＩが特定するプリコーディング行列が使用される可能性が低い。したがって、ＰＭＩの算出処理にオーバーヘッドが大きくなる。

そこで、本発明の目的は、上記の課題である、ＰＭＩの算出処理にかかるオーバーヘッドが大きくなるという問題点を解決する端末装置およびフィードバック方法を提供することである。

本発明による端末装置は、無線基地局から信号を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した信号の受信品質を予め定められた周波数帯ごとに測定する測定手段と、前記測定手段が測定した受信品質が第一閾値より大きいか否かを前記周波数帯ごとに判定する判定手段と、前記受信品質が前記第一閾値以下の周波数帯のそれぞれに対しては、個別に、該周波数帯のチャネルの歪みを補償するためのプリコーディング行列を特定する個別ＰＭＩを算出し、また、前記受信品質が前記第一閾値より大きい周波数帯に対しては、該周波数帯に共通するチャネルの歪みを補償するためのプリコーディング行列を特定する共通ＰＭＩを算出する算出手段と、前記算出手段にて算出された個別ＰＭＩおよび共通ＰＭＩと、前記周波数帯との対応関係を前記無線基地局に報告する報告手段と、を含む。

また、本発明によるフィードバック方法は、無線基地局と接続可能な端末装置が行うフィードバック方法であって、前記無線基地局から信号を受信する受信ステップと、前記受信された信号の受信品質を予め定められた周波数帯ごとに測定する測定ステップと、前記測定された受信品質が第一閾値より大きいか否かを前記周波数帯ごとに判定する判定ステップと、前記受信品質が前記第一閾値以下の周波数帯のそれぞれに対しては、個別に、該周波数帯のチャネルの歪みを補償するためのプリコーディング行列を特定する個別ＰＭＩを算出する個別算出ステップと、前記受信品質が前記第一閾値より大きい周波数帯に対しては、該周波数帯に共通するチャネルの歪みを補償するためのプリコーディング行列を特定する共通ＰＭＩを算出する共通算出ステップと、前記算出された個別ＰＭＩおよび共通ＰＭＩと、前記周波数帯との対応関係を前記無線基地局に報告する報告ステップと、を含む。

本発明によれば、ＰＭＩの算出処理にかかるオーバーヘッドを小さくすることが可能になる。

ＰＭＩを報告する周波数帯の一例を示した説明図である。 ＰＭＩを報告する周波数帯の他の例を示した説明図である。 本発明の第一の実施形態の無線通信システムを示したブロック図である。 共通ＰＭＩおよび個別ＰＭＩを報告する周波数帯の一例を示した説明図である。 携帯端末１１の動作例を説明するためのフローチャートである。 共通ＰＭＩおよび個別ＰＭＩを報告する周波数帯の他の例を示した説明図である。 ＰＭＩ報告情報の一例を示した説明図である。 携帯端末１１の他の動作例を説明するためのフローチャートである。 接続ユーザ数と閾値との関係の一例を示した説明図である。 通信データ量と閾値との関係の一例を示した説明図である。 本発明の第四の実施形態の携帯端末の構成を示したブロック図である。 共通ＰＭＩおよび個別ＰＭＩを報告する周波数帯の他の例を示した説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図３は、本発明の第一の実施形態の無線通信システムを示したブロック図である。図３において、無線通信システムは、無線基地局１０と、携帯端末１１とを含む。無線基地局１０および携帯端末１１は、無線にて互いに接続可能である。

無線基地局１０は、通信処理部１２を含む。

通信処理部１２は、通信に関する処理を行う。

例えば、通信処理部１２は、携帯端末１１から、ＰＭＩを報告するためのＰＭＩ報告情報を受信する。本実施例では、ＰＭＩ報告情報は、周波数帯を示す帯域情報と、その周波数帯のチャネルの歪みを補償するためのプリコーディング行列を特定するＰＭＩとを含むものとする。

また、通信処理部１２は、予め定められた周波数帯ごとにチャネルを設定し、そのチャネルを用いて信号を携帯端末１１に送信する。

このとき、通信処理部１２は、その信号を送信する周波数帯を示す帯域情報を含むＰＭＩ報告情報を受信していた場合、そのＰＭＩ報告情報が含むＰＭＩにて特定されるプリコーディング行列を、その信号に掛け合わせ、その掛け合わせた信号を送信する。

なお、通信処理部１２は、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）を用いて信号を送信しているものとする。ＭＩＭＯは、複数のアンテナを使用して信号を送受信する技術である。

携帯端末１１は、通信処理部１３と、受信品質測定部１４と、受信品質判定部１５と、ＰＭＩ算出＆報告部１６とを含む。

通信処理部１３は、受信手段の一例であり、通信に関する処理を行う。例えば、通信処理部１３は、無線基地局１０から信号を受信する。

受信品質測定部１４は、測定手段の一例である。受信品質測定部１４は、通信処理部１３が受信した信号の受信品質を周波数帯ごとに測定する。受信品質は、本実施形態では、ＣＱＩとする。しかしながら、受信品質は、ＣＱＩに限らず適宜変更可能である。例えば、受信品質は、ＳＮ比（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio）またはＣＮ比（ＣＮＲ（搬送波対雑音比）：Carrier to Noise ratio）などでもよい。

受信品質判定部１５は、受信品質測定部１４にて測定された受信品質が第一閾値より大きいか否かを周波数帯ごとに判定する。また、受信品質判定部１５は、その受信品質が第二閾値より大きいか否かを周波数帯ごとに判定する。ここで、第二閾値は、第一閾値より小さい。また、本実施形態では、第一閾値および第二閾値は、固定値であるとする。

ＰＭＩ算出＆報告部１６は、ＰＭＩを算出し、さらに、ＰＭＩと周波数帯との対応関係を無線基地局１０に報告する。具体的には、ＰＭＩ算出＆報告部１６は、算出部１６ａと、報告部１６ｂとを含み、各部が以下の処理を行う。

算出部１６ａは、受信品質判定部１５にて受信品質が第一閾値より大きいと判定された周波数帯、および、受信品質判定部１５にて受信品質が第二閾値以下と判定された周波数帯に対しては、それらの周波数帯に共通するＰＭＩを算出する。以下、このＰＭＩを共通ＰＭＩと称することもある。

また、算出部１６ａは、受信品質判定部１５にて受信品質が第一閾値以下かつ第二閾値より大きいと判定された周波数帯のそれぞれに対しては、個別にＰＭＩを算出する。以下、これらのＰＭＩを個別ＰＭＩと称することもある。

具体的には、共通ＰＭＩを算出する場合、受信品質測定部１４が全周波数帯に含まれるサブキャリアのチャネル状態を推定し、算出部１６ａがその推定されたチャネル状態に基づいて共通ＰＭＩを算出する。

また、個別ＰＭＩを算出する場合、算出部１６ａは、その全周波数帯に含まれるサブキャリアのチャネル状態から、その個別ＰＭＩに対応する周波数帯に含まれるサブキャリアのチャネル状態を抽出し、その抽出したチャネル状態に基づいて個別ＰＭＩを算出する。

さらに具体的には、先ず、算出部１６ａは、予め保持されたコードブックに含まれるプリコーディング行列Ｆ_ｉごとに、数１を用いてメトリックＭＳＥ（Ｆ_ｉ）を算出する。なお、コードブックは、プリコーディング行列をＰＭＩごとに対応づけた情報である。

ここで、Ｈは、チャネル状態を示すチャネル推定行列であり、Ｍは、無線基地局１０の送信アンテナ数であり、εは、無線基地局１０の送信電力であり、Ｎは、ノイズの電力である。なお、ε／Ｎは、ＳＮ比である。また、Ｉは、Ｍ×Ｍの単位行列であり、Ａを行列とすると、

は、Ａの逆行列であり、

は、Ａの共役転置行列を表わす。なお、Ａは、行列を表す。

チャネル推定行列は、Ｍ個の送信アンテナのそれぞれに対する、サブキャリアのそれぞれのチャネル推定値を成分に有する行列である。各チャネル推定値は、ある送信アンテナで送信されたあるサブキャリアのチャネル状態を示す値である。

ここで、算出部１６ａは、共通ＰＭＩを算出する場合、送信アンテナのそれぞれに対する、全周波数帯に含まれるサブキャリアのそれぞれのチャネル推定値を成分に有する行列を、チャネル推定行列として用いる。このため、チャネル推定行列は、全周波数帯に含まれるサブキャリアの数）×Ｍの行列になる。

また、算出部１６ａは、個別ＰＭＩを算出する場合、送信アンテナのそれぞれに対する、その個別ＰＭＩに対応する周波数帯に含まれるサブキャリアのそれぞれのチャネル推定値を成分に有する行列を、チャネル推定行列として用いる。このため、チャネル推定行列は、（個別ＰＭＩに対応する周波数帯に含まれるサブキャリアの数）×Ｍの行列になる。

また、チャネル推定値、送信アンテナ数Ｎ、送信電力εおよびＳＮ比は、受信品質測定部１４にて測定される。

算出部１６ａは、メトリックＭＳＥ（Ｆ_ｉ）の中から、数４を用いてＰＭＩを算出する。

ここで、ｍ（Ａ）は、Ａの行列式または跡（トレース）を示す。また、Ｆは、予め保持されたコードブックに含まれるプリコーディング行列の集合を示す。つまり、算出部１６ａは、メトリックＭＳＥ（Ｆ_ｉ）の行列式または跡の中で、最小の値を与えるプリコーディング行列Ｆ_ｉをＰＭＩとして求める。

図４は、共通ＰＭＩおよび個別ＰＭＩを報告する周波数帯の一例を示した説明図である。図４において、第一閾値以下かつ第二閾値より大きい周波数帯のそれぞれに対しては、個別に個別ＰＭＩが算出される。また、その他の周波数帯に対しては、個別ＰＭＩの算出を行わずに、共通ＰＭＩを、その周波数帯のＰＭＩの代わりとする。
それらの周波数帯に共通する共通ＰＭＩが算出される。

図３に戻る。報告部１６ｂは、算出部１６ａが算出した個別ＰＭＩおよび共通ＰＭＩと周波数帯との対応関係を無線基地局１０に報告する。例えば、報告部１６ｂは、算出部１６ａが算出したＰＭＩと、そのＰＭＩに対応する周波数帯を示す帯域情報を含むＰＭＩ報告情報を無線基地局１０に報告する。

次に動作を説明する。

図５は、携帯端末１１の動作例を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１では、通信処理部１３は、無線基地局１０の通信処理部１２から信号を受信し、その信号を受信品質測定部１４に送信する。

受信品質測定部１４は、通信処理部１３が受信した信号の受信品質を周波数帯ごとに測定する。受信品質測定部１４は、その受信品質を周波数帯ごとに対応付けた品質情報を生成する。

また、受信品質測定部１４は、ＰＭＩの算出に用いる算出情報を求める。算出情報は、チャネル推定行列と、送信アンテナ数、送信電力およびＳＮ比を含む。

ここで、チャネル推定行列は、送信アンテナのそれぞれに対する、全周波数帯に含まれるサブキャリアのそれぞれのチャネル推定値を成分に有する行列である。また、受信品質測定部１４は、無線基地局１０からの信号に含まれるパイロットシンボルと、無線基地局１０に固有のパイロットシンボルとを元に、各チャネル推定値を求める。

受信品質測定部１４は、その品質情報および算出情報を受信品質判定部１５に送信する。受信品質判定部１５は、その品質情報および算出情報を受信すると、ステップＳ２を実行する。

ステップＳ２では、受信品質判定部１５は、算出情報を算出部１６ａに送信する。

算出部１６ａは、算出情報を受信すると、その算出情報と、コードブックとに基づいて、共通ＰＭＩを算出する。

具体的には、先ず、算出部１６ａは、コードブックに含まれるプリコーディング行列Ｆ_ｉごとに、算出情報内のチャネル推定行列、送信アンテナ数、送信電力およびＳＮ比を数１に代入して、メトリックＭＳＥ（Ｆ_ｉ）を算出する。

続いて、算出部１６ａは、数４を用いて、メトリックＭＳＥ（Ｆ_ｉ）行列式または跡の中で、最小の値を与えるプリコーディング行列Ｆ_ｉを共通ＰＭＩとして求める。

算出部１６ａは、共通ＰＭＩを算出すると、判定を開始する旨の開始要求を受信品質判定部１５に送信する。受信品質判定部１５は、その受信品質を受信すると、ステップＳ３を実行する。

ステップＳ３では、受信品質判定部１５は、品質情報内の帯域情報を選択し、その帯域情報に対応付けられた受信品質が第一閾値より大きいか否かを判定する。ここで、受信品質判定部１５は、まだ選択されていない帯域情報の中から一つの帯域情報を選択する。

受信品質判定部１５は、その受信品質が第一閾値より大きいと、ステップＳ４を実行し、その受信品質が第一閾値以下であると、ステップＳ５を実行する。

ステップＳ４では、受信品質判定部１５は、その選択した帯域情報と、受信品質が良好である旨の良好情報とを算出部１６ａに送信する。算出部１６ａは、帯域情報および良好情報を受信すると、ステップＳ２で算出した共通ＰＭＩとその帯域情報とを含むＰＭＩ報告情報を生成し、そのＰＭＩ報告情報を保持する。算出部１６ａは、ステップＳ４を終了すると、ステップＳ８を実行する。

また、ステップＳ５では、受信品質判定部１５は、ステップＳ３で選択した帯域情報に対応付けられた受信品質が第二閾値より大きいか否かを判定する。受信品質判定部１５は、その受信品質が第二閾値より大きいと、ステップＳ６を実行し、その受信品質が第二閾値以下であると、ステップＳ７を実行する。

ステップＳ６では、受信品質判定部１５は、その選択した帯域情報と、受信品質が中間である旨の中間情報とを算出部１６ａに送信する。算出部１６ａは、帯域情報および中間情報を受信すると、ステップＳ２で受信した算出情報と、コードブックとに基づいて、個別ＰＭＩを算出する。

具体的には、先ず、算出部１６ａは、その算出情報内のチャネル推定行列から、その帯域情報が示す周波数帯に含まれるサブキャリアのチャネル状態を示す部分行列を抽出する。

続いて、算出部１６ａは、コードブックに含まれるプリコーディング行列Ｆ_ｉごとに、その抽出した部分行列と、算出情報内の送信アンテナ数、送信電力およびＳＮ比とを数１に代入して、メトリックＭＳＥ（Ｆ_ｉ）を算出する。ここで、算出部１６ａは、その部分行列をチャネル推定行列として数１に代入する。

そして、算出部１６ａは、数４を用いて、メトリックＭＳＥ（Ｆ_ｉ）の行列式または跡の中で、最小の値を与えるプリコーディング行列Ｆ_ｉをＰＭＩとして求める。

算出部１６ａは、個別ＰＭＩを算出すると、その個別ＰＭＩと帯域情報とを含むＰＭＩ報告情報を生成し、そのＰＭＩ報告情報を保持する。算出部１６ａは、ステップＳ６を終了すると、ステップＳ８を実行する。

ステップＳ７では、受信品質判定部１５は、その選択した帯域情報と、受信品質が劣悪である旨の劣悪情報とを算出部１６ａに送信する。算出部１６ａは、帯域情報および劣悪情報を受信すると、ステップＳ２で算出した共通ＰＭＩとその帯域情報とを含むＰＭＩ報告情報を生成し、そのＰＭＩ報告情報を保持する。算出部１６ａは、ステップＳ７を終了すると、ステップＳ８を実行する。

ステップＳ８では、算出部１６ａは、ＰＭＩを算出した旨の算出済情報を受信品質判定部１５に送信する。

受信品質判定部１５は、算出済情報を受信すると、全ての帯域情報を選択したか否かを判定する。受信品質判定部１５は、全ての帯域情報を選択していると、ステップＳ９を実行し、まだ選択していない帯域情報があると、ステップＳ３を実行する。

ステップＳ９では、受信品質判定部１５は、ＰＭＩ報告情報を報告する旨の報告指示を算出部１６ａに送信する。

算出部１６ａは、報告指示を受信すると、保持しているＰＭＩ報告情報を報告部１６ｂに送信する。報告部１６ｂは、ＰＭＩ報告情報を受信すると、そのＰＭＩ報告情報を無線基地局１０に送信し、処理を終了する。

なお、無線基地局１０と携帯端末１１とが接続されている間は、ステップＳ１ないしＳ９が繰り返されてもよい。

次に効果を説明する。

本実施形態では、受信品質測定部１４は、通信処理部１３が受信した信号の受信品質をブロック周波数帯ごとに測定する。受信品質判定部１５は、受信品質が第一閾値より大きいか否かをブロック周波数帯ごとに判定する。算出部１６ａは、受信品質が第一閾値以下の周波数帯のそれぞれに対しては、個別に個別ＰＭＩを算出する。また、算出部１６ａは、受信品質が第一閾値より大きい周波数帯に対しては、その周波数帯に共通する共通ＰＭＩを算出する。報告部１６ｂは、その算出された個別ＰＭＩおよび共通ＰＭＩと、周波数帯との対応関係を無線基地局に報告する。

この場合、受信品質が第一閾値より大きい周波数帯に対しては、その周波数帯に共通する共通ＰＭＩが算出される。このため、受信品質の良好な周波数帯のそれぞれに対して個別にＰＭＩを算出する必要がなくなるため、ＰＭＩの算出処理にかかるオーバーヘッドを小さくすることが可能になる。したがって、携帯端末１１にかかる負荷を削減することが可能になり、例えば、携帯端末１１の電源の寿命を長くすることが可能になる。

また、本実施形態では、受信品質判定部１５は、受信品質が、第一閾値より小さい第二閾値より大きいか否かを周波数帯ごとに判定する。算出部１６ａは、受信品質が第二閾値より大きい周波数帯のそれぞれに対しては、個別に個別ＰＭＩを算出する。

この場合、受信品質が第二閾値より大きい周波数帯のそれぞれに対して個別に個別ＰＭＩが算出される。

このため、受信品質が劣悪な周波数帯のそれぞれに対して個別にＰＭＩを算出する必要がなくなるため、ＰＭＩの算出処理にかかるオーバーヘッドを小さくすることが可能になる。

また、本実施形態では、算出部１６ａは、受信品質が第一閾値より大きい周波数帯、および、受信品質が第二閾値以下の周波数帯に対しては、それらの周波数帯に共通する共通ＰＭＩを算出する。

この場合、受信品質が良好な周波数帯および受信品質が劣悪な周波数帯に共通するＰＭＩを一度だけ算出するだけで、受信品質の劣悪な周波数帯に対してＰＭＩを算出することが可能になる。したがって、ＰＭＩの算出処理にかかるオーバーヘッドを小さくしながら、受信品質の劣悪な周波数帯に対してＰＭＩを算出することが可能になる。

次に第二の実施形態について説明する。以下では、主に第一の実施形態と異なる機能について説明する。

本実施形態では、算出部１６ａは、受信品質判定部１５にて受信品質が第二閾値より大きい判定された周波数帯に対してのみＰＭＩを算出する。

具体的には、算出部１６ａは、受信品質が第一閾値以下の周波数帯、および、受信品質が第二閾値より大きい周波数帯のそれぞれに対しては、個別に個別ＰＭＩを算出する。また、算出部１６ａは、受信品質が第一閾値より大きい周波数帯に対しては、その周波数帯に共通する共通ＰＭＩを算出する。そして、算出部１６ａは、受信品質が第二閾値以下の周波数帯に対しては、ＰＭＩの算出を行わない。

図６は、共通ＰＭＩおよび個別ＰＭＩを報告する周波数帯の一例を示した説明図である。図６において、受信品質が第一閾値以下かつ第二閾値より大きい周波数帯のそれぞれに対しては、個別に個別ＰＭＩが算出される。また、第一閾値より大きい周波数帯に対しては、それらの周波数帯に共通する共通ＰＭＩが算出される。さらに、第二閾値以下の周波数帯には、ＰＭＩが算出されない。

これにより、第一の実施形態と同様に、受信品質の劣悪な周波数帯のそれぞれに対して個別にＰＭＩを算出する必要がなくなるため、ＰＭＩの算出処理にかかるオーバーヘッドを小さくすることが可能になる。

また、本実施形態では、報告部１６ｂは、以下のようなフォーマットでＰＭＩと周波数帯との対応関係を報告する。

報告部１６ｂは、品質情報、第一閾値および第二閾値を無線基地局１０に送信する。また、報告部１６ｂは、ＰＭＩを所定の順序に並べた情報をＰＭＩ報告情報として送信する。

図７は、ＰＭＩ報告情報の一例を示した説明図である。図７において、ＰＭＩ報告情報において、１番目のＰＭＩとして共通ＰＭＩが設定され、２番目以降では、個別ＰＭＩが周波数の低い周波数帯の順に並べられている。

無線基地局１０の通信処理部１２は、品質情報、第一閾値、第二閾値およびＰＭＩ報告情報を受信すると、その品質情報、第一閾値、第二閾値およびＰＭＩ報告情報に基づいて、周波数帯のそれぞれに対して、その周波数帯のＰＭＩを特定する。

例えば、図７の場合、通信処理部１２は、先ず、携帯端末１１から受信した品質情報に基づいて、受信品質が第一閾値より大きいか否かを周波数帯ごとに判定する。また、通信処理部１２は、受信品質が第二閾値より大きいか否かを周波数帯ごとに判定する。

そして、通信処理部１２は、受信品質が第一閾値より大きい周波数帯のＰＭＩとして、ＰＭＩ報告情報の一番目のＰＭＩを特定する。また、通信処理部１２は、受信品質が第一閾値以下かつ第二閾値より大きい周波数帯に対するＰＭＩとして、周波数の低い順番に、ＰＭＩ報告情報の２番目のＰＭＩから順に特定する。

このため、全周波数帯で共通ＰＭＩを一度だけ報告すれば良くなるため、ＰＭＩの送信量を削減することが可能になる。この結果、上り回線における干渉を削減することが可能になる。

次に動作を説明する。

図８は、本実施形態の携帯端末１１の動作例を説明するためのフローチャートである。図８において、図５と同じ処理には、同じ符号が付し、説明を省略する。

ステップＳ３で受信品質判定部１５は、その受信品質が第一閾値より大きいと、ステップＳ８を実行し、その受信品質が第一閾値以下であると、ステップＳ５を実行する。

また、ステップＳ５で受信品質判定部１５は、その受信品質が第二閾値より大きいと、ステップＳ６’を実行し、その受信品質が第二閾値以下であると、ステップＳ８を実行する。

ステップＳ６’では、受信品質判定部１５は、選択した帯域情報と、受信品質が中間である旨の中間情報とを算出部１６ａに送信する。

算出部１６ａは、帯域情報および中間情報を受信すると、ステップＳ２で受信した算出情報と、コードブックとに基づいて、個別ＰＭＩを算出する。算出部１６ａは、その個別ＰＭＩと帯域情報とを対応付けて保持する。算出部１６ａは、ステップＳ６’を終了すると、ステップＳ８を実行する。

また、ステップＳ８で受信品質判定部１５は、全ての帯域情報を選択していると、ステップＳ９’を実行する。

ステップＳ９’では、受信品質判定部１５は、報告指示を算出部１６ａに送信する。

算出部１６ａは、報告指示を受信すると、共通ＰＭＩと、ＰＭＩ保持情報とに基づいてＰＭＩ報告情報を生成する。例えば、算出部１６ａは、先ず、ステップＳ２で算出した共通ＰＭＩを一番目のＰＭＩとするＰＭＩ報告情報を生成する。続いて、算出部１６ａは、保持している個別ＰＭＩを、その個別ＰＭＩに対応付けられた帯域情報が示す周波数帯の周波数が低い順に、ＰＭＩ報告情報の二番目から並べる。

算出部１６ａは、ＰＭＩ報告情報を生成すると、そのＰＭＩ報告情報を報告部１６ｂに送信する。報告部１６ｂは、ＰＭＩ報告情報を受信すると、そのＰＭＩ報告情報を無線基地局１０に送信する。

次に第三の実施形態について説明する。

上記の各実施形態では、第一閾値および第二閾値は、固定値であるが、本実施形態では、無線基地局１０の通信量に関する通信量情報に基づいて求められる。

具体的には、無線基地局１０の通信処理部１２は、通信量情報を携帯端末１１に送信する。通信量情報は、例えば、無線基地局１０に接続されている端末装置の数（以下、接続ユーザ数と称することもある）、および、無線基地局１０が自装置（携帯端末１１）に送信する信号の情報量（以下、通信データ量と称することもある）の少なくともどちらか一方を含む。

携帯端末１１の通信処理部１３は、無線基地局１０から通信量情報を受信する。

受信品質判定部１５は、通信処理部１３が受信した通信量情報に基づいて、第一閾値および第二閾値の少なくともどちらか一方を求める。

例えば、通信量情報が接続ユーザ数の場合、受信品質判定部１５は、その接続ユーザ数が多いほど、第一閾値を小さくし、第二閾値を大きくする。

また、通信量情報が通信データ量の場合、受信品質判定部１５は、その情報量が少ないほど、第一閾値を小さくし、第二閾値を大きくする。

なお、受信品質判定部１５は、例えば、接続ユーザ数に基づいて第一閾値を求め、通信データ量に基づいて第二閾値を求めるなど、第一閾値および第二閾値を独立して求めてもよい。

図９は、通信量情報と閾値の関係の一例を示した説明図である。具体的には、図９Ａは、接続ユーザ数と、第一閾値および第二閾値との関係の一例を示した説明図である。図９Ａにおいて、その接続ユーザ数が多いほど、第一閾値が小さく、第二閾値が大きくなっている。

図９Ｂは、通信データ量と、第一閾値および第二閾値との関係の一例を示した説明図である。図９Ａにおいて、その通信データ量が少ないほど、第一閾値が小さく、第二閾値が大きくなっている。

次に効果を説明する。

本実施形態では、通信処理部１３は、無線基地局１０の通信量に関する通信量情報を受信する。受信品質判定部１５は、通信処理部１３が受信した通信量情報に基づいて、第一閾値および第二閾値の少なくともどちらか一方を求める。

この場合、第一閾値および第二閾値の少なくともどちらか一方が通信量情報に基づいて求められる。このため、無線基地局１０の通信量に応じてＰＭＩの送信量を調整することが可能になる。

また、本実施形態では、通信量情報は、無線基地局１０に接続されている端末装置の数（接続ユーザ数）を含む。

通常、接続ユーザ数が多いほど、無線通信システム全体のＰＭＩの送信量が増加して、上り回線の干渉が増加する。本実施形態において、例えば、接続ユーザ数が多いほど、第一閾値を小さくし、第二閾値を大きくすれば、個別にＰＭＩが算出される周波数帯が減少するので、無線通信システム全体のＰＭＩの送信量を削減することが可能になり、上り回線の干渉を削減することが可能になる。また、携帯端末１１にかかる負荷を削減することが可能になる。

また、本実施形態では、通信量情報は、無線基地局１０が自装置に送信する信号の情報量（通信データ量）を含む。

この場合、例えば、通信データ量が小さいほど、第一閾値を小さくし、第二閾値を大きくすれば、通信データ量が小さい場合に過剰なＰＭＩの算出を削減することが可能になるので、上り回線の干渉を軽減することが可能になる。また、携帯端末１１にかかる負荷を削減することが可能になる。

次に第四の実施形態について説明する。

本実施形態では、本発明の携帯端末の最も簡単な構成について説明する。

図１０は、本実施形態の携帯端末の構成を示したブロック図である。図１０において、携帯端末１１は、通信処理部１３と、受信品質測定部１４と、受信品質判定部１５と、算出部１６ａと、報告部１６ｂとを含む。なお、携帯端末１１は、無線基地局１０と相互に接続可能である。

通信処理部１３は、無線基地局１０から信号を受信する。

受信品質測定部１４は、測定手段の一例である。受信品質測定部１４は、通信処理部１３が受信した信号の受信品質を周波数帯ごとに測定する。受信品質は、例えば、ＣＱＩである。

受信品質判定部１５は、受信品質測定部１４にて測定された受信品質が第一閾値より大きいか否かを周波数帯ごとに判定する。

算出部１６ａは、受信品質判定部１５にて受信品質が第一閾値より大きいと判定された周波数帯に対して共通ＰＭＩを算出する。また、算出部１６ａは、受信品質判定部１５にて受信品質が第一閾値以下と判定された周波数帯のそれぞれに対して個別に個別ＰＭＩを算出する。なお、ＰＭＩの算出方法は、第一の実施形態と同じであるとする。

図１１は、共通ＰＭＩおよび個別ＰＭＩを報告する周波数帯の一例を示した説明図である。図１１において、第一閾値以下の周波数帯のそれぞれに対しては、個別に個別ＰＭＩが算出される。また、第一閾値より大きい周波数帯に対しては、それらの周波数帯に共通する共通ＰＭＩが算出される。

図１０に戻る。報告部１６ｂは、算出部１６ａが算出したＰＭＩと周波数帯との対応関係を無線基地局１０に報告する。例えば、報告部１６ｂは、算出部１６ａが算出したＰＭＩと、そのＰＭＩに対応する周波数帯を示す帯域情報を含むＰＭＩ報告情報を無線基地局１０に報告する。

次に動作を説明する。

第一の実施形態では、受信品質判定部１５は、図５のステップＳ５において、受信品質が第二閾値以下であると、ステップＳ７を実行していた。本実施形態では、受信品質判定部１５は、その受信品質が第二閾値より大きいと、ステップＳ８を実行する。

この他の動作は、第一の実施形態と同じなので説明を省略する。

次に効果を説明する。

本実施形態では、第一の実施形態と同様に、受信品質測定部１４は、通信処理部１３が受信した信号の受信品質をブロック周波数帯ごとに測定する。受信品質判定部１５は、受信品質が第一閾値より大きいか否かをブロック周波数帯ごとに判定する。算出部１６ａは、受信品質が第一閾値以下の周波数帯のそれぞれに対しては、個別に個別ＰＭＩを算出する。また、算出部１６ａは、受信品質が第一閾値より大きい周波数帯に対しては、その周波数帯に共通する共通ＰＭＩを算出する。報告部１６ｂは、その算出された個別ＰＭＩおよび共通ＰＭＩと、周波数帯との対応関係を無線基地局に報告する。

このため、ＰＭＩの算出処理にかかるオーバーヘッドを小さくすることが可能になる。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されたものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更を行うことができる。

例えば、各実施形態では、ＬＴＥを利用した携帯端末について説明したが、プリコーディング技術が適用されているＦＤＭ（周波数分割多重：Frequency Division Multiplexing）やＯＦＤＭを利用した携帯電話機などの携帯端末やワイヤレスＬＡＮなどの無線通信システムにおいても、本発明を適用することができる。

この出願は、２００７年１２月６日に出願された日本出願特願２００７−３１６０５４号公報を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (16)

1. 無線基地局から信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段が受信した信号の受信品質を予め定められた周波数帯ごとに測定する測定手段と、
   前記測定手段が測定した受信品質が第一閾値より大きいか否かを前記周波数帯ごとに判定する判定手段と、
   前記受信品質が前記第一閾値以下の周波数帯のそれぞれに対しては、個別に、該周波数帯のチャネルの歪みを補償するためのプリコーディング行列を特定する個別ＰＭＩを算出し、また、前記受信品質が前記第一閾値より大きい周波数帯に対しては、該周波数帯に共通するチャネルの歪みを補償するためのプリコーディング行列を特定する共通ＰＭＩを算出する算出手段と、
   前記算出手段にて算出された個別ＰＭＩおよび共通ＰＭＩと、前記周波数帯との対応関係を前記無線基地局に報告する報告手段と、を含む端末装置。
2. 請求の範囲第１項に記載の端末装置において、
   前記判定手段は、前記測定手段が測定した受信品質が前記第一閾値より小さい第二閾値より大きいか否かを前記周波数帯ごとに判定し、
   前記算出手段は、前記受信品質が前記第二閾値より大きい周波数帯のそれぞれに対しては、個別に前記個別ＰＭＩを算出する、端末装置。
3. 請求の範囲第２項に記載の端末装置において、
   前記算出手段は、前記受信品質が前記第一閾値より大きい周波数帯、および、前記受信品質が前記第二閾値以下の周波数帯に対しては、該周波数帯に共通する前記共通ＰＭＩを算出する、端末装置。
4. 請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の端末装置において、
   前記受信手段は、前記無線基地局から、該無線基地局の通信量に関する通信量情報を受信し、
   前記判定手段は、前記通信量情報に基づいて、前記第一閾値を求める、端末装置。
5. 請求の範囲第２項または第３項に記載の端末装置において、
   前記受信手段は、前記無線基地局から、該無線基地局の通信量に関する通信量情報を受信し、
   前記判定手段は、前記通信量情報に基づいて、前記第二閾値を求める、端末装置。
6. 請求の範囲第５項に記載の端末装置において、
   前記判定手段は、前記通信量情報に基づいて、前記第一閾値を求める、端末装置。
7. 請求の範囲第４項ないし第６項のいずれか１項に記載の端末装置において、
   前記通信量情報は、前記無線基地局に接続されている端末装置の数を含む、端末装置。
8. 請求の範囲第４項ないし第７項のいずれか１項に記載の端末装置において、
   前記通信量情報は、前記無線基地局が自装置に送信する信号の情報量を含む、端末装置。
9. 無線基地局と接続可能な端末装置が行うフィードバック方法であって、
   前記無線基地局から信号を受信する受信ステップと、
   前記受信された信号の受信品質を予め定められた周波数帯ごとに測定する測定ステップと、
   前記測定された受信品質が第一閾値より大きいか否かを前記周波数帯ごとに判定する判定ステップと、
   前記受信品質が前記第一閾値以下の周波数帯のそれぞれに対しては、個別に、該周波数帯のチャネルの歪みを補償するためのプリコーディング行列を特定する個別ＰＭＩを算出する個別算出ステップと、
   前記受信品質が前記第一閾値より大きい周波数帯に対しては、該周波数帯に共通するチャネルの歪みを補償するためのプリコーディング行列を特定する共通ＰＭＩを算出する共通算出ステップと、
   前記算出された個別ＰＭＩおよび共通ＰＭＩと、前記周波数帯との対応関係を前記無線基地局に報告する報告ステップと、を含むフィードバック方法。
10. 請求の範囲第９項に記載のフィードバック方法において、
    前記測定された受信品質が前記第一閾値より小さい第二閾値より大きいか否かを前記周波数帯ごとに判定する判断ステップを含み、
    前記個別算出ステップでは、前記受信品質が前記第二閾値より大きい周波数帯のそれぞれに対しては、個別に前記個別ＰＭＩを算出する、フィードバック方法。
11. 請求の範囲第１０項に記載のフィードバック方法において、
    前記共通算出ステップでは、前記受信品質が前記第一閾値より大きい周波数帯、および、前記受信品質が前記第二閾値以下の周波数帯に対しては、前記共通ＰＭＩを算出する、フィードバック方法。
12. 請求の範囲第９項ないし第１１項のいずれか１項に記載のフィードバック方法において、
    前記無線基地局から、該無線基地局の通信量に関する通信量情報を受信する受付ステップと、
    前記通信量情報に基づいて、前記第一閾値を求める第一算出ステップと、を含むフィードバック方法。
13. 請求の範囲第１０項または第１１項に記載のフィードバック方法において、
    前記無線基地局から、該無線基地局の通信量に関する通信量情報を受信する受付ステップと、
    前記通信量情報に基づいて、前記第二閾値を求める第二算出ステップと、を含むフィードバック方法。
14. 請求の範囲第１３項に記載のフィードバック方法において、
    前記通信量情報に基づいて、前記第一閾値を求める第一算出ステップを含むフィードバック方法。
15. 請求の範囲第１２項ないし第１４項のいずれか１項に記載のフィードバック方法において、
    前記通信量情報は、前記無線基地局に接続されている端末装置の数を含む、フィードバック方法。
16. 請求の範囲第１２項ないし第１５項のいずれか１項に記載のフィードバック方法において、
    前記通信量情報は、前記無線基地局が自装置に送信する信号の情報量を含む、フィードバック方法。

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