JP5540836B2 - 基地局、通信システム、および通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、基地局、通信システム、および通信方法に関する。

近日、無線通信のさらなるパフォーマンスの向上を達成するために、第４世代のセルラーシステム（４Ｇ）が検討されている。この４Ｇにおいては、リレー技術、キャリアアグリゲーション、およびＣｏＭＰ（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｐｏｉｎｔ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）などの技術が注目されている。

リレー技術は、基地局（例えば、マクロセル基地局）と通信端末間の通信をリレーノードが中継する技術であり、基地局のセルエッジにおけるスループットを向上するために重要である。また、キャリアアグリゲーションは、２０ＭＨｚのバンド幅を有する複数の周波数帯をまとめて扱うことにより、利用バンド幅の広域化および最大スループットの向上を実現する技術である。また、ＣｏＭＰは、複数の基地局が連携して通信端末とデータ通信するための技術であり、高いデータレートで通信可能なカバレッジを拡張することが可能である。

より詳細には、ＣｏＭＰは、複数の基地局が同時に１の通信端末とデータ通信する技術である。この技術によれば、データ通信に複数の基地局のブランチを利用できるので、アンテナ利得およびＳＩＮＲを向上することができる。

ここで、基地局が、通信端末からのアップリンクのチャネル行列に基づいてブランチの重みを計算し、受信指向性を得たとする。この場合、ブランチの重みを送信時にも利用すれば、受信指向性と一致する送信指向性が得られるようにも思われるが、各ブランチの送信アナログ部の伝達関数および受信アナログ部の伝達関数が異なるので、実際の送信指向性は受信指向性と一致しない。

このような各ブランチの送信アナログ部の伝達関数および受信アナログ部の伝達関数の相違に起因する諸問題は、各基地局が個別にブランチキャリブレーションを行ってブランチごとのキャリブレーション係数を取得することにより解消される。なお、キャリブレーション係数は、１の基地局内の各ブランチの送信アナログ部の伝達関数と、受信アナログ部の伝達関数との比を一定にするための係数である。このようなブランチキャリブレーションについては、例えば特許文献１に記載されている。

特開２００９−１８８５４６号公報 特開２００７−１１６４８９号公報

しかし、上述の個別のブランチキャリブレーションでは、１の基地局内の各ブランチの送信アナログ部の伝達関数と受信アナログ部の伝達関数との比を一定にするためのキャリブレーション係数は得られるものの、複数の基地局内の全ブランチの送信アナログ部の伝達関数と受信アナログ部の伝達関数との比を一定にすることはできない。このため、各基地局が個別にブランチキャリブレーションを行うのみでは、ＣｏＭＰを行う複数の基地局内の全ブランチを、ブランチキャリブレーションが完了した１の装置内の複数のブランチと等価に扱うことはできない。すなわち、複数の基地局のブランチを統合的に用いてＣｏＭＰを行う場合にアップリンクとダウンリンクの指向性を一致させることができない。

なお、各基地局が個別にブランチキャリブレーションを行えば、各基地局が個別に指向性を形成してＣｏＭＰを行うことはできるだろうが、通信の効率化を図れない場合が想定される。例えば、２のブランチを有する３つの基地局が個別にブランチキャリブレーションを行った場合、３組の２×Ｎ（Ｎは通信端末側のブランチ数）のＭＩＭＯ通信を実現できるものの、より高スループットな６×ＮのＭＩＭＯ通信を実現することができない。

このため、ＣｏＭＰを行う複数の基地局内の全ブランチで統一的なブランチキャリブレーションを行い、複数の基地局内の全ブランチを１の装置内の複数のブランチと等価に扱えるようにすることが望まれる。

ここで、ある基地局が共にＣｏＭＰ送信を行う他の基地局の組み合わせは、受信先の通信端末の位置や通信環境に応じて異なる場合が想定される。例えば、第１の基地局は、第２の基地局とＣｏＭＰ送信する場合もあれば、第３の基地局とＣｏＭＰ送信する場合もあり得る。

この点に関し、基地局は、共にＣｏＭＰ送信を行う可能性のある全ての他の基地局と連携して統一的なブランチキャリブレーションを行えば、他の基地局の組み合わせがいずれであっても一義的に利用可能なキャリブレーション係数を取得することができる。例えば、第１の基地局は、第２の基地局および第３の基地局と同時にブランチキャリブレーションを行うことにより、第２の基地局または第３の基地局のいずれとＣｏＭＰ送信する場合であっても利用可能なキャリブレーション係数を取得することができる。

しかし、共にＣｏＭＰ送信を行う可能性のある全ての基地局で連携してブランチキャリブレーションを行うことは困難である。その一因として、連携してブランチキャリブレーションを行うためには、全ての基地局と通信可能な基準ブランチが必要となるが、各基地局の配置関係によっては、そのような基準ブランチが存在しないことが挙げられる。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、共にＣｏＭＰ送信を行う他の基地局の組み合わせに応じて異なるキャリブレーション係数を利用することが可能な、新規かつ改良された基地局、通信システム、および通信方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数のブランチと、他の基地局の組み合わせごとに、前記複数のブランチの各々のキャリブレーション係数を記憶している記憶部と、前記複数のブランチから１または２以上の他の基地局とＣｏＭＰ送信する場合、前記複数のブランチの各々からの送信信号に、前記１または２以上の他の基地局の組み合わせに対応するキャリブレーション係数を乗算する乗算部と、を備える基地局が提供される。

前記記憶部は、さらに、前記複数のブランチとＣｏＭＰ送信する前記他の基地局の組み合わせを、ＣｏＭＰ送信先の通信装置ごとに記憶しており、前記基地局は、各リソースブロックに割り当てられている通信装置に対応する前記他の基地局の組み合わせに基づき、当該他の基地局の組み合わせに対応する前記複数のブランチの各々のキャリブレーション係数を読み出す読出部をさらに備え、前記乗算部は、各リソースブロックにおける前記複数のブランチの各々からの送信信号に、前記読出部により読み出されたキャリブレーション係数を乗算してもよい。

前記他の基地局の組み合わせごとの前記複数のブランチの各々のキャリブレーション係数は、前記他の基地局の複数のブランチおよび前記基地局の前記複数のブランチ間のブランチキャリブレーションを同一のブランチを基準にして行うことにより得られる係数であってもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の基地局を備え、前記複数の基地局の各々は、複数のブランチ、他の基地局の組み合わせごとに、前記複数のブランチの各々のキャリブレーション係数を記憶している記憶部、および、前記複数のブランチから１または２以上の他の基地局とＣｏＭＰ送信する場合、前記複数のブランチの各々からの送信信号に、前記１または２以上の他の基地局の組み合わせに対応するキャリブレーション係数を乗算する乗算部、を有する通信システムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数のブランチを備え、他の基地局の組み合わせごとに、前記複数のブランチの各々のキャリブレーション係数を記憶している基地局が、前記複数のブランチから１または２以上の他の基地局とＣｏＭＰ送信する場合、前記複数のブランチの各々からの送信信号に、前記１または２以上の他の基地局の組み合わせに対応するキャリブレーション係数を乗算する、通信方法が提供される。

以上説明したように本発明によれば、共にＣｏＭＰ送信を行う他の基地局の組み合わせに応じて異なるキャリブレーション係数を利用することができる。

本発明の実施形態による通信システム１の構成を示した説明図である。 ＣｏＭＰ送信を行う基地局の組み合わせの一例を示した説明図である。 基地局のブランチ構成を示した説明図である。 基地局が個別に行うブランチキャリブレーションの過程を示した説明図である。 基地局が個別に行うブランチキャリブレーションの過程を示した説明図である。 本発明の実施形態による基地局１０の構成を示した機能ブロック図である。 複数の基地局が連携して行うブランチキャリブレーションの過程を示した説明図である。 複数の基地局が連携して行うブランチキャリブレーションの過程を示した説明図である。 記憶部が記憶する各ＣｏＭＰセット用のキャリブレーション係数の具体例を示した説明図である。 記憶部が記憶する通信端末とＣｏＭＰセットの関係を示した説明図である。 スケジューリング情報の具体例を示した説明図である。 スケジューリング情報の具体例を示した説明図である。 本発明の実施形態による基地局１０の動作を示したフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じて基地局１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、基地局１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃを特に区別する必要が無い場合には、単に基地局１０と称する。

また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための形態」を説明する。
１．通信システムの全体構成
２．個別ブランチキャリブレーション
３．基地局の構成
４．基地局の動作
５．まとめ

＜１．通信システムの全体構成＞
まず、図１を参照し、本発明の実施形態による通信システム１の全体構成を説明する。

図１は、本発明の実施形態による通信システム１の構成を示した説明図である。図１に示したように、本発明の実施形態による通信システム１は、複数の基地局１０および通信端末２０を備える。

通信端末２０（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、基地局１０による管理に従い、基地局１０と通信を行う。例えば、通信端末２０は、基地局１０により割り当てられたダウンリンク用のリソースブロックにおいて受信処理を行い、アップリンク用のリソースブロックにおいて送信処理を行う。

この通信端末２０は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、家庭用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。また、通信端末２０は、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、携帯用ゲーム機器などの移動通信装置であってもよい。

基地局１０は、カバレッジに含まれる通信端末２０と通信する。例えば、基地局１０Ａは、基地局１０Ａのカバレッジに含まれる通信端末２０Ａと通信することができる。なお、本明細書においては、この基地局１０がマクロセル基地局（ｅＮｏｄｅＢ）である場合を想定して説明を進めるが、基地局１０はマクロセル基地局に限定されない。例えば、基地局１０は、マクロセル基地局より最大送信電力が小さいピコセル／ミクロセル基地局であってもよいし、リレーノードであってもよいし、フェムトセル基地局であってもよい。

また、各基地局１０は、有線により接続されており、他の基地局１０と有線通信により情報交換を行うことができる。基地局１０は、この情報交換に基づき、次世代技術として期待されているＣｏＭＰを実現することができる。このＣｏＭＰは、Ｊｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇと、Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ａｎｄ／ｏｒ Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇに大別される。

前者のＪｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇは、複数の基地局１０が同時に１の通信端末２０とデータ通信する技術である。図１に示した基地局１０Ａ、基地局１０Ｂ、および基地局１０Ｃが同時に通信端末２０Ａにデータ送信する例がＪｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇに該当する。このＪｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇによれば、データ通信に複数の基地局１０のブランチ（アンテナおよびアナログ回路）を利用できるので、アンテナ利得およびＳＩＮＲを向上することができる。

なお、ダウンリンクのＪｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇを行う場合、通信端末２０への送信データを、基地局１０間の例えばバックホールと呼ばれる有線の通信路を利用して、複数の基地局１０へ事前に分配しておく必要がある。また、アップリンクのＪｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇは、通信端末２０から複数の基地局１０により受信されたデータを統合することにより行われる。

データ統合の方法としては、例えば、各基地局１０による復号後のビットレベルでデータを統合する方法、各基地局１０によるデコード前のソフトビットの段階でデータを統合する方法、各基地局１０によるデマッピング前のデータを統合する方法などが挙げられる。各基地局１０でより後段の復調処理をしてからデータを統合するほど、バックホールを介して交換されるデータ量は増加するが、性能は向上する傾向がある。

後者のＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ａｎｄ／ｏｒ Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇは、データ送信は１の基地局１０のみが行い、スケジューリング（各通信端末２０に割り当てるリソースブロックを決定する制御）を複数の基地局１０で協調して行う技術である。このＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ａｎｄ／ｏｒ Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇによれば、複数の基地局１０間の干渉をスケジューリング調整により容易に回避することができる。

本発明は、上記の２種類のＣｏＭＰのうち、特に前者のＪｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇに焦点を当ててなされたものである。このＪｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇは、Ｎｏｎ−ｃｏｆｅｒｅｎｔｌｙなＪｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇと、ｃｏｆｅｒｅｎｔｌｙなＪｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇとに大別される。

ｃｏｆｅｒｅｎｔｌｙなＪｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇは、各基地局１０から通信端末２０に到達するデータの位相が揃うように、各基地局１０からのデータの送信タイミングを調整する方法である。一方、Ｎｏｎ−ｃｏｆｅｒｅｎｔｌｙなＪｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇは、各基地局１０からのデータの送信タイミングを調整しないで各基地局１０がデータを送信する方法である。したがって、ｃｏｆｅｒｅｎｔｌｙなＪｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇの方がＮｏｎ−ｃｏｆｅｒｅｎｔｌｙなＪｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇにより性能が高い。しかし、ｃｏｆｅｒｅｎｔｌｙなＪｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇを行うためには、通信端末２０ごとに各基地局１０の送信タイミングの調整量を算出する必要があるので、処理が煩雑になる点で不利である。

この点に関し、ＣｏＭＰ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇを示す。以下同様。）送信を行う複数の基地局１０内の全ブランチで連携したブランチキャリブレーションを行うことが効果的である。連携したブランチキャリブレーションを行えば、複数の基地局１０内の全ブランチをブランチキャリブレーションが完了した１の装置内の複数のブランチと等価に扱えるようになるからである。このような扱いができれば、複数の基地局１０のブランチを統合的に利用した場合にアップリンクとダウンリンクの指向性を一致させることができるので、通信端末２０ごとに各基地局１０の送信タイミングを調整する必要がなくなるからである。

ここで、ある基地局１０が共にＣｏＭＰ送信を行う他の基地局の組み合わせは、受信先の通信端末２０の位置や通信環境に応じて異なる場合が想定される。例えば、基地局１０Ａは、図１に示したように基地局１０Ｂおよび１０ＣとＣｏＭＰ送信する場合もあれば、図２に示したように基地局１０Ｄおよび基地局１０ＥとＣｏＭＰ送信する場合もあり得る。

この点に関し、基地局１０は、共にＣｏＭＰ送信を行う可能性のある全ての他の基地局と連携して統一的なブランチキャリブレーションを行えば、他の基地局の組み合わせがいずれであっても一義的に利用可能なキャリブレーション係数を取得することができる。例えば、基地局１０Ａは、基地局１０Ｂ〜１０Ｅと連携してブランチキャリブレーションを行うことにより、基地局１０Ｂ〜１０ＥのいずれとＣｏＭＰ送信する場合であっても利用可能なキャリブレーション係数を取得することができる。

しかし、共にＣｏＭＰ送信を行う可能性のある全ての基地局１０で連携してブランチキャリブレーションを行うことは困難である。その一因として、連携してブランチキャリブレーションを行うためには、全ての基地局１０と通信可能な基準ブランチが必要となるが、各基地局１０の配置関係によっては、そのような基準ブランチが存在しないことが挙げられる。例えば、図１および図２に示した例において、基地局１０Ｂおよび基地局１０Ｅの双方と通信可能な基準ブランチが存在しない場合、基地局１０Ａ〜１０Ｅが連携してブランチキャリブレーションを行うことは困難である。

そこで、上述の事情を一着眼点にして本発明の実施形態を創作するに至った。本発明の実施形態による基地局１０は、共にＣｏＭＰ送信を行う他の基地局の組み合わせに応じて異なるキャリブレーション係数を利用することができる。以下、本発明の実施形態を理解する上で有用な、一般的なブランチキャリブレーションについて説明した後に、本発明の実施形態による基地局１０の詳細な構成を説明する。

＜２．個別ブランチキャリブレーション＞
以下、基地局１０が個別に行う一般的なブランチキャリブレーションについて、基地局１０のブランチ構成と併せて説明する。

図３は、基地局１０のブランチ構成を示した説明図である。図３に示したように、基地局１０のアナログ部１１０は、ブランチｂ０、ブランチｂ１、およびブランチｂ２からなる。各ブランチは、アンテナＡ、スイッチＳ、送信アナログ部Ｔｘ（ＤＡ変換部を含んでもよい。）、および受信アナログ部Ｒｘ（ＡＤ変換部を含んでもよい。）を備える。なお、図３においては、基地局１０が３つのブランチを有する例を示しているが、基地局１０が有するブランチの数は３つに限定されない。例えば、基地局１０が有するブランチの数は２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。

各ブランチを構成するアンテナＡは、送信時には、スイッチＳにより送信アナログ部Ｔｘと接続される。そして、送信アナログ部Ｔｘは、デジタル部１５０から供給される送信信号にアナログ処理を施し、アナログ処理後の高周波信号をアンテナＡに供給する。アンテナＡは、送信アナログ部Ｔｘから供給される高周波信号を無線信号に変換して送信する。

一方、受信時には、アンテナＡと受信アナログ部ＲｘがスイッチＳにより接続される。そして、アンテナＡは、受信した無線信号を高周波信号に変換して受信アナログ部Ｒｘに供給する。受信アナログ部Ｒｘは、アンテナＡから供給される高周波信号にアナログ処理を施し、アナログ処理後の受信信号をデジタル部１５０に供給する。

このようなアンテナＡ、送信アナログ部Ｔｘ、および受信アナログ部Ｒｘは、ブランチごとに伝達関数（特性）が異なる。さらに、同一のブランチ内であっても、送信アナログ部Ｔｘと受信アナログ部Ｒｘの伝達関数は相違する。この基地局１０内の各ブランチの送信アナログ部Ｔｘの伝達関数および受信アナログ部Ｒｘの伝達関数の相違に起因する諸問題は、基地局１０が個別にブランチキャリブレーションを行うことにより解消される。以下、基地局１０が個別に行うブランチキャリブレーションについて具体的に説明する。

ブランチ番号をｉとし、ｉ番目のブランチの送信アナログ部Ｔｘの伝達関数をＴｘ（ｉ）とし、ｉ番目のブランチの受信アナログ部Ｒｘの伝達関数をＲｘ（ｉ）とする。この場合、ブランチキャリブレーションとは、下記の数式（１）を満たす各ブランチに対するキャリブレーション係数Ｋ（ｉ）を取得する処理に該当する。また、広義には、キャリブレーション係数Ｋ（ｉ）を送信信号または受信信号に複素乗算する処理を含む。

Tx(0)*K(0)/Rx(0)=Tx(1)*K(1)/Rx(1)=Tx(2)*K(2)/Rx(2) （数式１）

このようなキャリブレーション係数Ｋ（ｉ）を取得するために、まず、ブランチｂ０が図４に示したように無線信号を送信し、ブランチｂ１およびブランチｂ２がブランチｂ０から送信された無線信号を受信する。次に、図５に示したように、ブランチｂ１およびブランチｂ２が無線信号を送信し、ブランチｂ０がブランチｂ１およびブランチｂ２の各々から送信された無線信号を受信する。

その結果、以下のループバック伝達関数Ｄ（ｉ，ｊ）が測定される。なお、ループバック伝達関数Ｄ（ｉ，ｊ）は、送信ブランチｉおよび受信ブランチｊを経由する無線信号から測定される係数である。また、複数のブランチに対して無線信号を送信し、複数のブランチから無線信号を受信するブランチを基準ブランチと称する。

D(0,1)=Tx(0)*Rx(1)
D(0,2)=Tx(0)*Rx(2)
D(1,0)=Tx(1)*Rx(0)
D(2,0)=Tx(2)*Rx(0)

基地局１０は、これらのループバック伝達関数Ｄ（ｉ，ｊ）から、以下の数式２に従ってキャリブレーション係数Ｋ（ｉ）を取得することができる。

K(0)=1.0
K(1)=D(0,1)/D(1,0)={Rx(1)/Tx(1)}*{Tx(0)/Rx(0)}
K(2)=D(0,2)/D(2,0)={Rx(2)/Tx(2)}*{Tx(0)/Rx(0)} （数式２）

数式２を検算すると、以下の数式３に示すように、キャリブレーション条件である数式１を満たすことが確認される。

Tx(0)*K(0)/Rx(0)=Tx(0)/Rx(0)
Tx(1)*K(1)/Rx(1)=Tx(0)/Rx(0) （数式３）
Tx(2)*K(2)/Rx(2)=Tx(0)/Rx(0)

なお、数式２に示したように、０番目のブランチｂ０のキャリブレーション係数Ｋ（０）が１．０となっているのは、ブランチｂ０を基準ブランチとしてブランチキャリブレーションを行ったためである。したがって、ブランチｂ１を基準ブランチとしてブランチキャリブレーションを行った場合には、１番目のブランチｂ１のキャリブレーション係数Ｋ（１）が１．０となる。

＜３．基地局の構成＞
以上、本発明の実施形態を理解する上で有用な個別ブランチキャリブレーションについて説明した。続いて、図６を参照し、本発明の実施形態による基地局１０の構成を詳細に説明する。

図６は、本発明の実施形態による基地局１０の構成を示した機能ブロック図である。図６に示したように、本発明の実施形態による基地局１０は、アナログ部１１０と、バックホール通信部１２０と、デジタル部１５０と、上位レイヤ部１８０と、記憶部１９０と、を備える。

バックホール通信部１２０は、他の基地局と有線の通信路を介して情報交換するためのインタフェースである。例えば、基地局１０は、後述の連携したブランチキャリブレーションの過程で得られるループバック伝達関数を、バックホール通信部１２０を介して他の基地局と送受信する。

デジタル部１５０は、図６に示したように、ＡＤ／ＤＡ変換部１５２と、復調処理部１６０と、変調処理部１７０と、を含む。このデジタル部１５０の各構成は、ブランチごとに設けられていてもよい。

ＡＤ／ＤＡ変換部１５２は、アナログ部１１０から供給されるアナログ形式の受信信号をデジタル形式に変換し、変調処理部１７０から供給されるデジタル形式の送信信号をアナログ形式に変換する。

復調処理部１６０は、ＡＤ／ＤＡ変換部１５２から供給される受信信号を復調するための各種処理を行う。例えば、復調処理部１６０は、受信信号のフーリエ変換、デマッピング、誤り訂正などを行う。また、復調処理部１６０は、同期部１６２および伝達関数取得部１６４を含む。

同期部１６２は、受信信号に含まれる同期信号に基づいて受信信号との同期を獲得する。また、伝達関数取得部１６４は、連携したブランチキャリブレーションの過程で受信される無線信号に基づいて、信号の伝送経路に対応するループバック伝達関数を取得する。

また、変調処理部１７０は、上位レイヤ１８０から供給される送信信号を変調するための各種処理を行う。例えば、変調処理部１７０は、送信信号のマッピング、ＩＦＦＴ１７４における逆フーリエ変換、およびガードインターバルの付加などを行う。また、変調処理部１７０のキャリブレーション係数乗算部１７２（乗算部）は、キャリブレーション係数読出部１８６により読み出される各ブランチのキャリブレーション係数を、各ブランチからの送信信号に周波数領域で複素乗算する。

上位レイヤ部１８０は、キャリブレーション係数取得部１８２、スケジューラ１８４およびキャリブレーション係数読出部１８６を含む。

（連携ブランチキャリブレーション）
キャリブレーション係数取得部１８２は、基地局１０が共にＣｏＭＰ送信を行う他の基地局の組み合わせであるＣｏＭＰセットごとに、各ブランチのキャリブレーション係数を取得する。ＣｏＭＰセットごとのキャリブレーション係数の取得方法は特に限定されない。例えば、ＣｏＭＰセットごとのキャリブレーション係数は、「２．個別ブランチキャリブレーション」において説明した方法を応用して取得することができる。以下、一例として、基地局１０Ａ〜１０ＣからなるＣｏＭＰセット用のキャリブレーション係数を取得するためのブランチキャリブレーションを説明する。

例えば、基地局１０Ｂのブランチｂ２を基準ブランチとした場合、図７に示したように、まず基地局１０Ｂのブランチｂ２が無線信号を送信し、基地局１０Ｂのブランチｂ０およびｂ１と、基地局１０Ａおよび基地局１０Ｃの各ブランチが無線信号を受信する。次に、基地局１０Ｂのブランチｂ０およびｂ１と、基地局１０Ａおよび基地局１０Ｃの各ブランチが無線信号を送信し、基地局１０Ｂのブランチｂ２が無線信号を受信する。これにより、キャリブレーション係数の計算に必要な複数のループバック伝達関数（ｉ，ｊ）を、基地局１０Ａ〜１０Ｃの伝達関数取得部１６４が分散的に取得することができる。

その後、基地局１０Ａ〜１０Ｃにより分散的に取得されたループバック伝達関数を、バックホール通信を利用して１の基地局に集約させる。例えば、基地局１０Ｂおよび基地局１０Ｃは、取得したループバック伝達関数を基地局１０Ａにバックホールを介して送信する。

これにより、基地局１０Ａのキャリブレーション係数取得部１８２は、集約されたループバック伝達関数に基づき、各基地局１０の各ブランチのキャリブレーション係数を取得することができる。そして、基地局１０Ａは、基地局１０Ｂの各ブランチのキャリブレーション係数を基地局１０Ｂに送信し、基地局１０Ｃの各ブランチのキャリブレーション係数を基地局１０Ｃに送信する。さらに、基地局１０Ａは、基地局１０Ａの各ブランチのキャリブレーション係数を記憶部１９０に記録する。

以上、キャリブレーション係数取得部１８２によるＣｏＭＰセット用のキャリブレーション係数の取得方法を説明した。キャリブレーション係数取得部１８２は、同様の方法により、他のＣｏＭＰセット用のキャリブレーション係数を取得することが可能である。なお、キャリブレーション係数取得部１８２により取得された各ＣｏＭＰセット用のキャリブレーション係数は、記憶部１９０において図９に示すように記憶される。

図９は、記憶部１９０が記憶する各ＣｏＭＰセット用のキャリブレーション係数の具体例を示した説明図である。図９に示したように、記憶部１９０は、各ＣｏＭＰセット用の各ブランチのキャリブレーション係数をサブキャリアごとに記憶する。

また、記憶部１９０は、図１０に示すように、通信端末２０と、基地局１０により通信端末２０に適切と判断されたＣｏＭＰセットとを関連付けて記憶する。各通信端末２０に適切なＣｏＭＰセットは、例えば、通信端末２０から送信された無線信号の各基地局１０における受信強度、または、通信端末２０と各基地局１０との位置関係などから判断することが可能である。

なお、図７および図８においては、ＣｏＭＰセットを構成する基地局内のブランチを基準ブランチとしてブランチキャリブレーションを行う例を示したが、基準ブランチはこの例に限定されない。例えば、ＣｏＭＰセットを構成する複数の基地局１０は、通信端末２０やリレーノードなど他の装置内のブランチを基準ブランチとしてブランチキャリブレーションを行ってもよい。

（スケジューリング）
ここで、図６を参照し、基地局１０の構成の説明に戻る。基地局１０のスケジューラ１８４は、各通信端末２０に割り当てるリソースブロックを管理する。１リソースブロックは、１２サブキャリアおよび７Ｏｆｄｍシンボルで構成され、スケジューラ１８４はこのリソースブロック単位で各通信端末２０にリソースを割り当てる。

例えば、スケジューラ１８４は、図１１に示したように、リソースブロックグループ＃１を通信端末２０Ａに割り当て、リソースブロックグループ＃２を通信端末２０Ｂに割り当て、リソースブロックグループ＃３を通信端末２０Ｃに割り当てることができる。

（キャリブレーション係数の読み出し）
キャリブレーション係数読出部１８６は、各リソースブロックにおいていずれのＣｏＭＰセットでＣｏＭＰ送信が行われるかを判断し、判断したＣｏＭＰセット用のキャリブレーション係数を記憶部１９０から読み出す。そして、キャリブレーション係数読出部１８６は、記憶部１９０から読み出したキャリブレーション係数をキャリブレーション係数乗算部１７２に供給する。

具体的には、キャリブレーション係数読出部１８６は、スケジューラ１８４によるスケジューリング情報に基づき、各リソースブロックが割り当てられている通信端末２０を特定する。続いて、キャリブレーション係数読出部１８６は、特定した通信端末２０に対応するＣｏＭＰセットを、記憶部１９０に記憶されている通信端末２０とＣｏＭＰセットの関係に基づいて判断する。そして、キャリブレーション係数読出部１８６は、特定した通信端末２０に対応するＣｏＭＰセット用のキャリブレーション係数を記憶部１９０から読み出して、キャリブレーション係数乗算部１７２にキャリブレーション係数を供給する。

例えば、キャリブレーション係数読出部１８６は、図１１に示したスケジューリング情報に基づいて、リソースブロックグループ＃３が割り当てられている通信端末２０Ｃを特定する。続いて、キャリブレーション係数読出部１８６は、図１０に示した各通信端末２０とＣｏＭＰセットの関係から、通信端末２０ＣにはＣｏＭＰセット１が対応すると判断する。そして、キャリブレーション係数読出部１８６は、ＣｏＭＰセット１用のキャリブレーション係数を記憶部１９０から読み出す。これにより、基地局１０は、ＣｏＭＰセット１を構成する他の基地局と共に、ＣｏＭＰセット１用のキャリブレーション係数を利用して通信端末２０Ｃに高性能なＣｏＭＰ送信を行うことが可能となる。

なお、スケジューラ１８４は、通信端末２０へのリソースブロックの割り当てに加え、ＣｏＭＰセットの割り当てを行ってもよい。例えば、スケジューラ１８４は、図１２に示したように、リソースブロックグループ＃４を通信端末２０Ａに割り当て、リソースブロックグループ＃４ではＣｏＭＰセット１でＣｏＭＰ送信を行うことを設定してもよい。

この場合、キャリブレーション係数読出部１８６は、各リソースブロックにおいて、スケジューラ１８４により設定されたＣｏＭＰセットに対応するキャリブレーション係数を記憶部１９０から読み出せばよい。また、図１２に示した通信端末２０Ｃのように、送信先が同一の通信端末２０であっても、異なるＣｏＭＰセットでＣｏＭＰ送信を行ってもよい。

＜４．基地局の動作＞
以上、本発明の実施形態による基地局１０の構成を説明した。続いて、図１３を参照し、本発明の実施形態による基地局１０の動作を説明する。

図１３は、本発明の実施形態による基地局１０の動作を示したフローチャートである。図１３に示したように、基地局１０は、他の基地局と連携したブランチキャリブレーションを行うことにより、各ＣｏＭＰセット用のキャリブレーション係数を取得し、記憶部１９０に記録する（Ｓ２０４）。

さらに、基地局１０は、他の基地局と情報交換を行い、各通信端末２０に適切なＣｏＭＰセットを判断し、各通信端末２０とＣｏＭＰセットの関係を記憶部１９０に記録する（Ｓ２０８）。例えば、基地局１０は、通信端末２０との距離が所定値以下である１または２以上の基地局、または、通信端末２０から送信された無線信号の受信強度が閾値以上で１または２以上の基地局が、この通信端末２０に適切なＣｏＭＰセットであると判断してもよい。

続いて、基地局１０のキャリブレーション係数読出部１８６は、スケジューラ１８４によるスケジューリング情報に基づき、各リソースブロックに割り当てられている通信端末２０を特定する（Ｓ２１２）。そして、キャリブレーション係数読出部１８６は、特定した通信端末２０に対応するＣｏＭＰセットを、記憶部１９０に記憶されている通信端末とＣｏＭＰセットの関係に基づいて判断する（Ｓ２１６）。

さらに、キャリブレーション係数読出部１８６は、特定した通信端末２０に対応するＣｏＭＰセット用のキャリブレーション係数を記憶部１９０から読み出して、読み出したキャリブレーション係数をキャリブレーション係数乗算部１７２に供給する（Ｓ２２０）。

その後、キャリブレーション係数乗算部１７２が、各リソースブロックにおけるブランチごとの送信信号に、キャリブレーション係数読出部１８６から供給されるブランチごとのキャリブレーション係数を複素乗算する（Ｓ２２４）。このキャリブレーション係数の複素乗算により、各ブランチの送信アナログ部および受信アナログ部の伝達関数の特性差を補償することができる。

＜５．まとめ＞
以上説明したように、本発明の実施形態による基地局１０は、ＣｏＭＰ送信を行うＣｏＭＰセットに応じて異なるキャリブレーション係数を利用することができる。また、本発明の実施形態による基地局１０は、シェアードチャネルにおいて異なるＣｏＭＰセットでのＣｏＭＰ送信を共存して使用することができる。その結果、システム全体のスループットの向上が期待される。

なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本明細書の基地局１０の処理における各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、基地局１０の処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。

また、基地局１０に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した基地局１０の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。

１０ 基地局
２０ 通信端末
１１０ アナログ部
１２０ バックホール通信部
１５０ デジタル部
１６０ 復調処理部
１６４ 伝達関数取得部
１７０ 変調処理部
１７２ キャリブレーション係数乗算部
１８０ 上位レイヤ部
１８２ キャリブレーション係数取得部
１８４ スケジューラ
１８６ キャリブレーション係数読出部
１９０ 記憶部

Claims (5)

1. 複数のブランチと；
   他の基地局の組み合わせごとに、前記複数のブランチの各々についての異なるキャリブレーション係数を記憶し、かつ、ＣｏＭＰ送信先の通信装置ごとに、前記複数のブランチとＣｏＭＰ送信する前記他の基地局の組み合わせを記憶している記憶部と；
   前記複数のブランチから１または２以上の他の基地局とＣｏＭＰ送信する場合、各リソースブロックに割り当てられている通信装置に対応する前記他の基地局の組み合わせに基づき、当該他の基地局の組み合わせに対応する前記複数のブランチの各々のキャリブレーション係数を読み出す読出部と；
   各リソースブロックにおける前記複数のブランチの各々からの送信信号に、前記読出部により読み出されたキャリブレーション係数を乗算する乗算部と；
   を備える、基地局。
2. 前記各リソースブロックに割り当てられている通信装置に対応する前記他の基地局の組み合わせが変化した場合、前記変化の前と後で前記読出部により異なるキャリブレーション計数が読み出され、前記乗算部は前記変化の前と後で異なるキャリブレーション計数を乗算する、請求項１に記載の基地局。
3. 前記他の基地局の組み合わせごとの前記複数のブランチの各々のキャリブレーション係数は、前記他の基地局の複数のブランチおよび前記基地局の前記複数のブランチ間のブランチキャリブレーションを同一のブランチを基準にして行うことにより得られる係数である、請求項２に記載の基地局。
4. 複数の基地局を備え、
   前記複数の基地局の各々は、
   複数のブランチ、
   他の基地局の組み合わせごとに、前記複数のブランチの各々についての異なるキャリブレーション係数を記憶し、かつ、ＣｏＭＰ送信先の通信装置ごとに、前記複数のブランチとＣｏＭＰ送信する前記他の基地局の組み合わせを記憶している記憶部、
   前記複数のブランチから１または２以上の他の基地局とＣｏＭＰ送信する場合、各リソースブロックに割り当てられている通信装置に対応する前記他の基地局の組み合わせに基づき、当該他の基地局の組み合わせに対応する前記複数のブランチの各々のキャリブレーション係数を読み出す読出部、および
   各リソースブロックにおける前記複数のブランチの各々からの送信信号に、前記読出部により読み出されたキャリブレーション係数を乗算する乗算部、
   を有する、通信システム。
5. 複数のブランチを備え、他の基地局の組み合わせごとに、前記複数のブランチの各々についての異なるキャリブレーション係数を記憶し、かつ、ＣｏＭＰ送信先の通信装置ごとに、前記複数のブランチとＣｏＭＰ送信する前記他の基地局の組み合わせを記憶している基地局が、
   前記複数のブランチから１または２以上の他の基地局とＣｏＭＰ送信する場合、各リソースブロックに割り当てられている通信装置に対応する前記他の基地局の組み合わせに基づき、当該他の基地局の組み合わせに対応する前記複数のブランチの各々のキャリブレーション係数を読み出し、
   各リソースブロックにおける前記複数のブランチの各々からの送信信号に、読み出されたキャリブレーション係数を乗算する、通信方法。
   

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