JP5547572B2 - 無線基地局および無線通信方法 - Google Patents

無線基地局および無線通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線基地局および無線通信方法に関し、特に、サウンディング信号に基づいて伝送路状態を推定する無線基地局および無線通信方法に関する。
３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）にて仕様が策定されているＬＴＥ方式などの無線通信システムでは、無線端末がＳＲＳ（Sounding Reference Signal:サウンディングレファレンス信号）を無線基地局へ送信する。無線基地局は、受信したＳＲＳに基づいて、伝送路の状態を推定し、下りユーザデータのアンテナの指向性を形成する（たとえば、特許文献１を参照）。
特開２０１０−２８１９２号公報
しかしながら、特許文献１では、ＳＲＳをどのようなタイミングで伝送すべきかが定めれれていない。下りユーザデータを送信するタイミングと、ＳＲＳを受信するタイミングとがかけはなれている場合には、伝送路状態が時間的に変化するので、望ましくない。逆に、下りユーザデータを送信するタイミングと、ＳＲＳを受信するタイミングとがあまりにも近いと、伝送路状態の推定、およびアンテナの指向性の形成のための時間を確保できなくなってしまう。その結果、アンテナの指向性を適切に設定することができなくなる。
それゆえに、本発明の目的は、アンテナの指向性を適切に設定することができるようなタイミングでＳＲＳを伝送することができる無線基地局および無線通信方法を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明の無線基地局は、複数のアンテナと、いずれかのダウンリンクサブフレーム内のいずれかの複数のサブキャリアを、無線端末への下りユーザデータを送信するための第１のリソースとして決定するユーザデータリソース決定部と、決定したダウンリンクサブフレームに先行する最も近い切替サブフレーム内のアップリンクパートの一部を、無線端末がサウンディングレファレンス信号を送信するための第２のリソースとして決定し、決定した第２のリソースを無線端末に通知するサウンディングリソース決定部と、無線端末からのサウンディングレファレンス信号に基づいて、無線端末との間の伝送路の状態を推定する伝送路状態推定部と、推定した伝送路の状態に基づいて複数のアンテナの指向性を形成して、下りユーザデータを送信する送信部とを備える。
好ましくは、無線基地局は、ＬＴＥ(Long Term Evolution）方式の通信システムにおける無線基地局であり、アップリンクパートは、ＵｐＰＴＳである。
好ましくは、サウンディングリソース決定部は、第１のリソースに含まれる複数のサブキャリアの一部の複数のサブキャリアを、第２のリソースを構成するサブキャリアとして決定する。
好ましくは、伝送路状態推定部は、第１のリソースに含まれ、かつ第２のリソースに含まれないサブキャリアのサウンディングレファレンス信号を、第２のリソースを用いて受信したサウンディングレファレンス信号を補間することによって求める。
好ましくは、伝送路状態推定部は、サウンディングレファレンス信号の各サブキャリアの信号に基づいて、各サブキャリアの伝送路の状態を推定し、送信部は、サブキャリアごとの伝送路の状態に基づいて、複数のアンテナの指向性を形成する。
好ましくは、無線基地局は、ユーザデータリソース決定部およびサウンディングリソース決定部は、Uplink-downlink configurationが「１」のフレーム構成に従って、第１のリソースおよび第２のリソースをそれぞれ決定する。
好ましくは、ＵｐＰＴＳを構成するシンボルは、時間順に第１シンボルと第２シンボルとからなり、ＵｐＰＴＳを構成する複数のサブキャリアは、TransmissionCombが０である第１サブキャリア群と、TransmissionCombが１である第２サブキャリア群のいずれかに分類され、ユーザデータリソース決定部は、１つのダウンリンクサブフレームを複数の無線端末への下りユーザデータを送信するための第１のリソースとして決定し、サウンディングリソース決定部は、複数の無線端末がサウンディングレファレンス信号を送信するための第２のリソースを、ＵｐＰＴＳ内の、互いに同一シンボルの同一のサブキャリア群に決定する。
好ましくは、ＵｐＰＴＳを構成するシンボルは、時間順に第１シンボルと第２シンボルとからなり、ＵｐＰＴＳを構成する複数のサブキャリアは、TransmissionCombが０である第１サブキャリア群と、TransmissionCombが１である第２サブキャリア群のいずれかに分類され、フレーム内の連続する２つのダウンリンクサブフレームのうちの時間的に早い方を第１のダウンリンクサブフレームとし、時間的に遅い方を第２のダウンリンクサブフレームとし、第２のダウンリンクサブフレームの後続の切替サブフレームを第１の切替サブフレームとしたときに、ユーザデータリソース決定部は、第１群の無線端末の下りユーザデータを送信するための第１のリソースを第１のダウンリンクサブフレームに決定し、第２群の無線端末の下りユーザデータを送信するための第１のリソースを第２のダウンリンクサブフレームに決定し、第３群の無線端末の下りユーザデータを送信するための第１のリソースを第１の切替サブフレーム内のダウンリンクパートに決定し、サウンディングリソース決定部は、第１群の無線端末がサウンディングレファレンス信号を送信するための第２のリソースを、ＵｐＰＴＳ内の第１シンボルの第１サブキャリア群および第２サブキャリア群のいずれか一方のサブキャリア群に決定し、サウンディングリソース決定部は、第２群の無線端末がサウンディングレファレンス信号を送信するための第２のリソースを、ＵｐＰＴＳ内の第２シンボルの第１サブキャリア群および第２サブキャリア群のいずれか一方のサブキャリア群に決定し、サウンディングリソース決定部は、第３群の無線端末がサウンディングレファレンス信号を送信するための第２のリソースを、ＵｐＰＴＳ内の第２シンボルの第１サブキャリア群および第２サブキャリア群の他方のサブキャリア群に決定する。
本発明の無線基地局は、いずれかのダウンリンクサブフレーム内のいずれかの複数のサブキャリアを、無線端末への下りユーザデータを送信するための第１のリソースとして決定するステップと、決定したダウンリンクサブフレームに先行する最も近い切替サブフレーム内のアップリンクパートの一部を、無線端末がサウンディングレファレンス信号を送信するための第２のリソースとして決定し、決定した第２のリソースを無線端末に通知するステップと、無線端末からのサウンディングレファレンス信号に基づいて、無線端末との間の伝送路の状態を推定するステップと、推定した伝送路の状態に基づいて複数のアンテナの指向性を形成して、下りユーザデータを送信するステップとを備える。
本発明によれば、アンテナの指向性を適切に設定することができるようなタイミングでＳＲＳを伝送することができる。
本発明の実施形態の無線通信システムの構成を表わす図である。 本発明の実施形態の無線基地局の構成を表わす図である。 本発明の実施形態の無線端末の構成を表わす図である。 本発明の実施形態の無線通信システムで伝送されるフレームの構成を表わす図である。 図４のＵｐＰＴＳの構成を表わす図である。 （ａ）〜（ｄ）は、フレーム内の、下りユーザデータが送信される第１のリソースとＳＲＳが送信される第２のリソースを説明するための図である。 ＳＲＳが送信される第２のリソースを通知するタイミングを説明するための図である。 本発明の実施形態の無線通信システムの動作手順を表わすフローチャートである。
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。
（無線通信システムの構成）
図１は、本発明の実施形態の無線通信システムの構成を表わす図である。
図１を参照して、この無線通信システムは、ＬＴＥ(Long Term Evolution）方式の通信システムであって、複数の無線基地局Ａ，Ｂ，Ｃが、それぞれ図中の円で示される自局のゾーン内の無線端末と通信する。これらの複数の無線基地局Ａ，Ｂ、Ｃは同一のタイミングで上りの信号を受信し、下りの信号を送信する。
（無線基地局の構成）
図２は、本発明の実施形態の無線基地局の構成を表わす図である。
図２を参照して、この無線基地局１は、複数のアンテナ２，３と、送信部４と、受信部５と、下りユーザデータ管理部６と、上りユーザデータ管理部１０と、ユーザデータリソース決定部７と、サウンディングリソース決定部８と、伝送路状態推定部９と、ネットワーク通信部１１とを備える。
送信部４は、複数のアンテナ２，３を通じて、下りユーザデータ、およびＲＲＣ（Radio Resource Control：無線リソース管理）接続再設定メッセージなどの制御信号を無線端末へ送信する。送信部４は、伝送路状態推定部９で推定したサブキャリアごとの伝送路の状態に基づいて、サブキャリアごとの複数のアンテナ２，３の指向性を形成して、下りユーザデータを送信する。たとえば、送信部４は、サブキャリアごとに、伝送路の状態に応じて、下りユーザデータをアダプティブアレイ送信処理（重み制御）して、アンテナ２，３の指向性を形成する。ここで、アンテナの指向性を形成することには、所望の通信相手にビーム（信号を強く受信／送信する部分）を向けるビームフォーミングと、所望しない信号源の方向または干渉を与えたくない方向にヌル（信号をほとんど受信／送信しない部分）を向けるヌルステアリングとを含む。
受信部５は、複数のアンテナ２，３を通じて、無線端末から上りユーザデータ、およびＳＲＳ、ＲＲＣ接続再設定完了メッセージを含む制御信号を受信する。
下りユーザデータ管理部６は、ネットワーク通信部１１を通じて、図示しない制御センターから受信した下りユーザデータを保持する。
上りユーザデータ管理部１０は、無線端末から受信した上りユーザデータをネットワーク通信部１１を通じて、図示しない制御センターへ送信する。
ユーザデータリソース決定部７は、下りユーザデータ管理部が下りユーザデータを受けると、いずれかのダウンリンクサブフレーム内のいずれかの複数のサブキャリアを、無線端末への下りユーザデータを送信する第１のリソースとして決定する。
サウンディングリソース決定部８は、ユーザデータリソース決定部７で決定したダウンリンクサブフレームに先行する最も近い切替サブフレーム内のアップリンクパートの一部を無線端末がＳＲＣを送信する第２のリソースとして決定する。さらに、サウンディングリソース決定部８は、第１のリソースに含まれる複数のサブキャリアの一部の複数のサブキャリアを、第２のリソースを構成するサブキャリアとして決定する。サウンディングリソース決定部８は、決定した第２のリソースをＲＲＣ接続再設定メッセージを用いて無線端末に通知する。
伝送路状態推定部９は、第１のリソースに含まれ、かつ第２のリソースに含まれないサブキャリアのＳＲＳを、第２のリソースを用いて無線端末から受信したＳＲＳを補間することによって求める。伝送路状態推定部９は、ＳＲＳの各サブキャリアの信号に基づいて、同一のサブキャリアの伝送路の状態を推定する。
ネットワーク通信部１１は、制御センタからネットワーク１２を通じて下りユーザデータを受信する。ネットワーク通信部１１は、制御センターへネットワーク１２を通じて上りユーザデータを送信する。
(無線端末の構成）
図３は、本発明の実施形態の無線端末の構成を表わす図である。
図３を参照して、この無線端末５１は、複数のアンテナ５２，５３と、送信部５４と、受信部５５と、上りユーザデータ管理部５７と、下りユーザデータ管理部５６と、サウンディング信号管理部５８とを備える。
受信部５５は、複数のアンテナ５２，５３を通じて、下りユーザデータ、およびＲＲＣ接続再設定メッセージなどの制御信号を無線基地局１へ送信する。
送信部５４は、複数のアンテナ５２，５３を通じて、無線基地局１へ上りユーザデータ、およびＳＲＳ、ＲＲＣ接続再設定完了メッセージなどの制御信号を送信する。
下りユーザデータ管理部５６は、無線基地局１から受信した下りユーザデータを保持する。
上りユーザデータ管理部５７は、無線基地局１へ送信する上りユーザデータを保持する。
サウンディング信号管理部５８は、ＲＲＣ接続再設定メッセージを受信すると、ＲＲＣ接続再設定メッセージに基づいて、ＳＲＳを送信する無線リソースを割当てる。その後、サウンディング信号管理部５８は、ＲＲＣ接続再設定完了メッセージを送信する。サウンディング信号管理部５８は、割当てた無線リソースによってＳＲＳを送信する。
（フレームの構成）
図４は、本発明の実施形態の無線通信システムで伝送されるフレームの構成を表わす図である。
図４を参照して、このフレームの構成は、（Uplink-downlink configuration）が「１」のときの構成である。
図４に示すように、１フレームは、１０ｍｓの時間で伝送される。１フレームは、ハーフフレームに分割される。各ハーフフレームは、時間順に、ダウンリンクサブフレームＤＬ、切替サブフレームＳ、２つの連続するアップリンクサブフレームＵＬ、ダウンリンクサブフレームＤＬで構成される。
ここで、切替サブフレームＳは、ＤｗＰＴＳ（Downlink Pilot Timeslot）と、ＧＰ（Guard Period：ガード期間）と、ＵｐＰＴＳ（Uplink Pilot Timeslot）で構成される。ＵｐＰＴＳは、２シンボルで構成される。
図５は、図４のＵｐＰＴＳの構成を表わす図である。
図５を参照して、ＵｐＰＴＳは、時間順に第１シンボルと、第２シンボルとからなる。各シンボルを構成する複数のサブキャリアは、TransmissionComb パラメータkTCが０の第１のサブキャリア群と、TransmissionComb パラメータkTCが１の第２のサブキャリア群のいずれかに分類される。
TransmissionComb パラメータkTCが０の第１のサブキャリア群のサブキャリアは、サブキャリア番号が奇数のサブキャリアである。TransmissionComb パラメータkTCが１の第２のサブキャリア群のサブキャリアは、サブキャリア番号が偶数のサブキャリアである。ここで、サブキャリア番号が大きいサブキャリアほど、周波数が高くなる。ＳＲＳが配置可能な周波数の最も周波数が低いサブキャリアのサブキャリア番号を「１」とする。
（ユーザデータとＳＲＳに送信に使用するリソースの例）
１つの無線基地局１が、無線端末＃１〜＃８と通信しているとする。
図６（ａ）〜（ｄ）は、フレーム内の、下りユーザデータが送信される第１のリソースとＳＲＳが送信される第２のリソースを説明するための図である。
図６（ａ）を参照して、ダウンリンクサブフレームＤＬ１で、第１群の無線端末の下りユーザデータ、すなわち、ユーザ１データ（無線端末＃１への下りのユーザデータ）、ユーザ２データ（無線端末＃２への下りのユーザデータ）、およびユーザ３データ（無線端末＃３への下りのユーザデータ）が送信される。
ダウンリンクサブフレームＤＬ２で、第２群の無線端末の下りユーザデータ、すなわち、ユーザ４データ（無線端末＃４への下りのユーザデータ）、およびユーザ５データ（無線端末＃５への下りのユーザデータ）が送信される。
切替サブフレームＳ内のＤｗＰＴＳで、第３群の無線端末の下りユーザデータ、すなわち、ユーザ６データ（無線端末＃６への下りのユーザデータ）、ユーザ７データ（無線端末＃７への下りのユーザデータ）、およびユーザ８データ（無線端末＃８への下りのユーザデータ）が送信される。
ダウンリンクサブフレームＤＬ１、ＤＬ２、切替サブフレームＳのＤｗＰＴＳで下りユーザデータが送信される無線端末＃１〜＃８からのＳＲＳは、ダウンリンクサブフレームＤＬ１、ＤＬ２、切替サブフレームＳに先行する最も近い切替サブフレームＳ内のＵｐＰＴＳで送信される。
図６（ｂ）は、ダウンリンクサブフレームＤＬ１で下りユーザデータが送信される無線端末＃１〜＃３がＳＲＳの送信に使用する第２のリソースを説明するための図である。
図６（ｂ）に示されるように、第１群の無線端末＃１〜＃３は、ＳＲＳの送信のために、第１シンボルにおける、TransmissionComb パラメータkTCが０の第１のサブキャリア群を無線リソースとして使用する。
無線端末＃１への下りユーザデータ送信する第１のリソースを構成する複数のサブキャリアの一部の複数のサブキャリアを、無線端末＃１からのＳＲＳを送信する第２のリソースを構成するサブキャリアとして使用される。すなわち、ユーザ１データのサブキャリア範囲の下限のサブキャリア番号は「１」である。ユーザ１データのサブキャリア範囲の上限のサブキャリア番号は「ｆ１」である。一方、ユーザ１ＳＲＳのサブキャリア範囲の下限のサブキャリア番号は「１」である。ユーザ１ＳＲＳのサブキャリア範囲の上限のサブキャリア番号は、「ｆ１」が奇数のときには、「ｆ１」であり、「ｆ１」が偶数のときには、「ｆ１−１」である。
無線基地局１の伝送路状態推定部９は、受信したＳＲＳを構成する第１のサブキャリア群の信号から、補間によって第２のサブキャリア群の信号を求めることによって、サブキャリア番号「１〜ｆ１」のサブキャリアごとに無線端末＃１との間の伝送路の状態を推定する。
無線端末＃２への下りユーザデータ送信する第１のリソースを構成する複数のサブキャリアの一部の複数のサブキャリアを、無線端末＃２からのＳＲＳを送信する第２のリソースを構成するサブキャリアとして使用される。すなわち、ユーザ２データのサブキャリア範囲の下限のサブキャリア番号は「ｆ１＋１」である。ユーザ２データのサブキャリア範囲の上限のサブキャリア番号は「ｆ２」である。一方、ユーザ２ＳＲＳのサブキャリア範囲の下限のサブキャリア番号は、「ｆ１」が奇数のときには、「ｆ１」であり、「ｆ１」が偶数のときには、「ｆ１＋１」である。ユーザ２ＳＲＳのサブキャリア範囲の上限のサブキャリア番号は、「ｆ２」が奇数のときには、「ｆ２」であり、「ｆ２」が偶数のときには、「ｆ２−１」である。
無線基地局１の伝送路状態推定部９は、受信したＳＲＳを構成する第１のサブキャリア群の信号から、補間によって第２のサブキャリア群の信号を求めることによって、サブキャリア番号「ｆ１＋１〜ｆ２」のサブキャリアごとに無線端末＃２との間の伝送路の状態を推定する。
無線端末＃３への下りユーザデータ送信する第１のリソースを構成する複数のサブキャリアの一部の複数のサブキャリアを、無線端末＃３からのＳＲＳを送信する第２のリソースを構成するサブキャリアとして使用される。すなわち、ユーザ３データのサブキャリア範囲の下限のサブキャリア番号は「ｆ２＋１」である。ユーザ３データのサブキャリア範囲の上限のサブキャリア番号は「ｆＥ」である。一方、ユーザ３ＳＲＳのサブキャリア範囲の下限のサブキャリア番号は、「ｆ２」が奇数のときには、「ｆ２」であり、「ｆ２」が偶数のときには、「ｆ２＋１」である。ユーザ３ＳＲＳのサブキャリア範囲の上限のサブキャリア番号は、Ｅ１（奇数）である。ここで、ｆＥ−Ｅ１＝Ｄ１（正の数）である。
無線基地局１の伝送路状態推定部９は、受信したＳＲＳを構成する第１のサブキャリア群の信号から、補間によって第２のサブキャリア群の信号、Ｅ１＋１〜ｆＥのサブキャリアの信号を求めることによって、サブキャリア番号「ｆ２＋１〜ｆＥ」のサブキャリアごとに無線端末＃３との間の伝送路の状態を推定する。
図６（ｃ）は、ダウンリンクサブフレームＤＬ２で下りユーザデータが送信される無線端末＃４、＃５がＳＲＳの送信に使用する第２のリソースを説明するための図である。
図６（ｃ）に示されるように、第２群の無線端末＃４、＃５は、ＳＲＳの送信のために、第２シンボルにおける、TransmissionComb パラメータkTCが０の第１のサブキャリア群を無線リソースとして使用する。
無線端末＃４への下りユーザデータ送信する第１のリソースを構成する複数のサブキャリアの一部の複数のサブキャリアを、無線端末＃４からのＳＲＳを送信する第２のリソースを構成するサブキャリアとして使用される。すなわち、ユーザ４データのサブキャリア範囲の下限のサブキャリア番号は「１」である。ユーザ４データのサブキャリア範囲の上限のサブキャリア番号は「ｆ３」である。一方、ユーザ４ＳＲＳのサブキャリア範囲の下限のサブキャリア番号は「１」である。ユーザ４ＳＲＳのサブキャリア範囲の上限のサブキャリア番号は、「ｆ３」が奇数のときには、「ｆ３」であり、「ｆ３」が偶数のときには、「ｆ３−１」である。
無線基地局１の伝送路状態推定部９は、受信したＳＲＳを構成する第１のサブキャリア群の信号から、補間によって第２のサブキャリア群の信号を求めることによって、サブキャリア番号「１〜ｆ３」のサブキャリアごとに無線端末＃４との間の伝送路の状態を推定する。
無線端末＃５への下りユーザデータ送信する第１のリソースを構成する複数のサブキャリアの一部の複数のサブキャリアを、無線端末＃５からのＳＲＳを送信する第２のリソースを構成するサブキャリアとして使用される。すなわち、ユーザ５データのサブキャリア範囲の下限のサブキャリア番号は「ｆ３＋１」である。ユーザ５データのサブキャリア範囲の上限のサブキャリア番号は「ｆＥ」である。一方、ユーザ５ＳＲＳのサブキャリア範囲の下限のサブキャリア番号は、「ｆ３」が奇数のときには、「ｆ３」であり、「ｆ３」が偶数のときには、「ｆ３＋１」である。ユーザ５ＳＲＳのサブキャリア範囲の上限のサブキャリア番号は、Ｅ１（奇数）である。
無線基地局１の伝送路状態推定部９は、受信したＳＲＳを構成する第１のサブキャリア群の信号から、補間によって第２のサブキャリア群の信号、Ｅ１＋１〜ｆＥのサブキャリアの信号を求めることによって、サブキャリア番号「ｆ３＋１〜ｆＥ」のサブキャリアごとに無線端末＃５との間の伝送路の状態を推定する。
図６（ｄ）は、切替サブフレームＳのＤｗＰＴＳで下りユーザデータが送信される無線端末＃６〜＃８がＳＲＳの送信に使用する第２のリソースを説明するための図である。
図６（ｄ）に示されるように、第３群の無線端末＃６〜＃８は、ＳＲＳの送信のために、第２シンボルにおける、TransmissionComb パラメータkTCが１の第２のサブキャリア群を無線リソースとして使用する。
無線端末＃６への下りユーザデータ送信する第１のリソースを構成する複数のサブキャリアの一部の複数のサブキャリアを、無線端末＃６からのＳＲＳを送信する第２のリソースを構成するサブキャリアとして使用される。すなわち、ユーザ６データのサブキャリア範囲の下限のサブキャリア番号は「１」である。ユーザ６データのサブキャリア範囲の上限のサブキャリア番号は「ｆ４」である。一方、ユーザ６ＳＲＳのサブキャリア範囲の下限のサブキャリア番号は「１」である。ユーザ６ＳＲＳのサブキャリア範囲の上限のサブキャリア番号は、「ｆ４」が奇数のときには、「ｆ４」であり、「ｆ４」が偶数のときには、「ｆ４−１」である。
無線基地局１の伝送路状態推定部９は、受信したＳＲＳを構成する第２のサブキャリア群の信号から、補間によって第１のサブキャリア群の信号を求めることによって、サブキャリア番号「１〜ｆ４」のサブキャリアごとに無線端末＃６との間の伝送路の状態を推定する。
無線端末＃７への下りユーザデータ送信する第１のリソースを構成する複数のサブキャリアの一部の複数のサブキャリアを、無線端末＃７からのＳＲＳを送信する第２のリソースを構成するサブキャリアとして使用される。すなわち、ユーザ７データのサブキャリア範囲の下限のサブキャリア番号は「ｆ４＋１」である。ユーザ７データのサブキャリア範囲の上限のサブキャリア番号は「ｆ５」である。一方、ユーザ７ＳＲＳのサブキャリア範囲の下限のサブキャリア番号は、「ｆ４」が奇数のときには、「ｆ４」であり、「ｆ４」が偶数のときには、「ｆ４＋１」である。ユーザ７ＳＲＳのサブキャリア範囲の上限のサブキャリア番号は、「ｆ５」が奇数のときには、「ｆ５」であり、「ｆ５」が偶数のときには、「ｆ５−１」である。
無線基地局１の伝送路状態推定部９は、受信したＳＲＳを構成する第２のサブキャリア群の信号から、補間によって第２のサブキャリア群の信号を求めることによって、サブキャリア番号「ｆ４＋１〜ｆ５」のサブキャリアごとに無線端末＃７との間の伝送路の状態を推定する。
無線端末＃８への下りユーザデータ送信する第１のリソースを構成する複数のサブキャリアの一部の複数のサブキャリアを、無線端末＃８からのＳＲＳを送信する第２のリソースを構成するサブキャリアとして使用される。すなわち、ユーザ８データのサブキャリア範囲の下限のサブキャリア番号は「ｆ５＋１」である。ユーザ８データのサブキャリア範囲の上限のサブキャリア番号は「ｆＥ」である。一方、ユーザ８ＳＲＳのサブキャリア範囲の下限のサブキャリア番号は、「ｆ５」が奇数のときには、「ｆ５」であり、「ｆ５」が偶数のときには、「ｆ５＋１」である。ユーザ８ＳＲＳのサブキャリア範囲の上限のサブキャリア番号は、Ｅ２（偶数）である。ここで、ｆＥ−Ｅ２＝Ｄ２（正の数）である。
無線基地局１の伝送路状態推定部９は、受信したＳＲＳを構成する第２のサブキャリア群の信号から、補間によって第２のサブキャリア群の信号、Ｅ１＋１〜ｆＥのサブキャリアの信号を求めることによって、サブキャリア番号「ｆ５＋１〜ｆＥ」のサブキャリアごとに無線端末＃８との間の伝送路の状態を推定する。
（スケジュール例）
図７は、ＳＲＳが送信される第２のリソースを通知するタイミングを説明するための図である。
図７を参照して、まず、第（Ｎ−２）フレームにおいて、ユーザデータリソース決定部７は、第Ｎフレームでの下りユーザデータを送信する第１のリソースを決定する、サウンディングリソース決定部８は、下りユーザデータの送信先の無線端末におけるＳＲＳを送信する第２のリソースを決定する。サウンディングリソース決定部８は、決定した第２のリソースを表わすＲＲＣ接続再設定メッセージをダウンリンクサブフレームを通じて送信する。
第（Ｎ−１）フレームにおいて、サウンディングリソース決定部８は、ＲＲＣ接続再設定完了メッセージをアップリンクサブフレームを通じて受信する。
第Ｎフレームにおいて、サウンディングリソース決定部８は、ＳＲＳをＵｐＰＴＳを通じて受信する。伝送路状態推定部９は、ＳＲＳに基づいて、無線端末との間の伝送路の状態を推定する。送信部は、推定した伝送路の状態に基づいて複数のアンテナの指向性を形成して、下りユーザデータを送信する。
ここで、ＳＲＳを送信する無線リソース（時間およびサブキャリア）と、ＳＲＳで推定した伝送路の状態を反映する下りユーザデータを送信するＤＬサブフレームを送信する無線リソースを、隣接する無線基地局間で同一とする。これによって、自局の無線端末に対してＤＬサブフレームをビームフォーミングして送信すると同時に、他の無線基地局の通信相手である同じＤＬサブフレームを受信する無線端末に対しては、ヌルステアリングをすることにより干渉を低減することができる。
（動作手順）
図８は、本発明の実施形態の無線通信システムの動作手順を表わすフローチャートである。
図８を参照して、まず、無線基地局１のユーザデータリソース決定部７は、無線端末への下りユーザデータ送信するための第１のリソースを決定する（ステップＳ１０１）。
次に、無線基地局１のサウンディングリソース決定部８は、ステップＳ１０１で決定した第１のリソースを構成するダウンリンクサブフレームに先行する最も近い切替サブフレームのＵｐＰＴＳ内のいずれかのリソースを、上りサウンディング信号を送信する第２のリソースとして決定する（ステップＳ１０２）。
次に、無線基地局１のサウンディングリソース決定部８は、決定した第２のリソースを表わすＲＲＣ接続再設定メッセージを送信する（ステップＳ１０３）。
次に、無線端末５１のサウンディング信号管理部５８は、ＲＲＣ接続再設定メッセージを受信する（ステップＳ１０４）。
次に、無線端末５１のサウンディング信号管理部５８は、ＲＲＣ接続再設定メッセージに基づいて、ＳＲＳを送信する無線リソースを割当てる（ステップＳ１０５）。
次に、無線端末５１のサウンディング信号管理部５８は、ＲＲＣ接続再設定完了メッセージを送信する（ステップＳ１０６）。
次に、無線基地局１のサウンディングリソース決定部８は、ＲＲＣ接続再設定完了メッセージを受信する（ステップＳ１０７）。
次に、無線端末５１のサウンディング信号管理部５８は、割当てた無線リソースによってＳＲＳを送信する（ステップＳ１０８）。
次に、無線基地局１のサウンディングリソース決定部８は、ＳＲＳを受信する（ステップＳ１９）。
次に、無線基地局１の伝送路状態推定部９は、受信したＳＲＳに基づいて、無線端末５１との間の伝送路の状態を推定する（ステップＳ１１０）。
次に、無線基地局１の送信部４は、推定した伝送路の状態に基づいて、推定した伝送路の状態に基づいて複数のアンテナ２，３の指向性を形成して、下りユーザデータを送信する（ステップＳ１１１）。
次に、無線端末５１の受信部５５は、複数のアンテナ５２，５３を通じて、下りユーザデータを受信する（ステップＳ１１２）。
以上のように、本発明の実施形態の無線通信システムによれば、下りユーザデータを送信するダウンリンクサブフレームに先行する最も近い切替サブフレーム内のアップリンクパートの一部でＳＲＣが伝送されるので、下りユーザデータを送信するタイミングとＳＲＳが伝送されるタイミングが近く、かつＳＲＳに基づいた伝送路状態の推定およびアンテナの指向性を設定するための時間が確保できるので、アンテナの指向性を適切に設定することができる。また、切替サブフレーム内のアップリンクパートは、他の目的には使用せれず、アップリンクサブフレームは、上りユーザデータの送信のためにすべての端末で使用できるという特徴があるので、本発明の実施形態のように、切替サブフレーム内のアップリンクパートをＳＲＳを送信するためのリソースとして用いることによって、ＤＲＳ（Demodulation Reference Signal）を含む上りユーザデータを用いてサウンディング信号を送信するよりも、無線リソースを有効に使用することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１ 無線基地局、２，３，５２，５３ アンテナ、４，５４ 送信部、５，５５ 受信部、６，５６ 下りユーザデータ管理部、７ ユーザデータリソース決定部、８ サウンディングリソース決定部、９ 伝送路状態推定部、１０，５７ 上りユーザデータ管理部、１１ ネットワーク通信部、１２ ネットワーク。

Claims (9)

  1. 複数のアンテナと、
    いずれかのダウンリンクサブフレーム内のいずれかの複数のサブキャリアを、無線端末への下りユーザデータを送信するための第１のリソースとして決定するユーザデータリソース決定部と、
    前記決定したダウンリンクサブフレームに先行する最も近い切替サブフレーム内のアップリンクパートの一部を、前記無線端末がサウンディングレファレンス信号を送信するための第２のリソースとして決定し、前記決定した第２のリソースを前記無線端末に通知するサウンディングリソース決定部と、
    前記無線端末からのサウンディングレファレンス信号に基づいて、前記無線端末との間の伝送路の状態を推定する伝送路状態推定部と、
    前記推定した伝送路の状態に基づいて前記複数のアンテナの指向性を形成して、前記下りユーザデータを送信する送信部とを備えた、無線基地局。
  2. 前記無線基地局は、ＬＴＥ(Long Term Evolution）方式の通信システムにおける無線基地局であり、
    前記アップリンクパートは、ＵｐＰＴＳである、請求項１記載の無線基地局。
  3. 前記サウンディングリソース決定部は、前記第１のリソースに含まれる複数のサブキャリアの一部の複数のサブキャリアを、前記第２のリソースを構成するサブキャリアとして決定する、請求項２記載の無線基地局。
  4. 前記伝送路状態推定部は、前記第１のリソースに含まれ、かつ前記第２のリソースに含まれないサブキャリアのサウンディングレファレンス信号を、前記第２のリソースを用いて受信したサウンディングレファレンス信号を補間することによって求める、請求項３記載の無線基地局。
  5. 前記伝送路状態推定部は、前記サウンディングレファレンス信号の各サブキャリアの信号に基づいて、前記各サブキャリアの伝送路の状態を推定し、
    前記送信部は、サブキャリアごとの伝送路の状態に基づいて、前記複数のアンテナの指向性を形成する、請求項４記載の無線基地局。
  6. 前記無線基地局は、
    前記ユーザデータリソース決定部および前記サウンディングリソース決定部は、Uplink-downlink configurationが「１」のフレーム構成に従って、前記第１のリソースおよび前記第２のリソースをそれぞれ決定する、請求項５記載の無線基地局。
  7. 前記ＵｐＰＴＳを構成するシンボルは、時間順に第１シンボルと第２シンボルとからなり、前記ＵｐＰＴＳを構成する複数のサブキャリアは、TransmissionCombが０である第１サブキャリア群と、TransmissionCombが１である第２サブキャリア群のいずれかに分類され、
    前記ユーザデータリソース決定部は、１つのダウンリンクサブフレームを複数の無線端末への下りユーザデータを送信するための第１のリソースとして決定し、
    前記サウンディングリソース決定部は、前記複数の無線端末がサウンディングレファレンス信号を送信するための第２のリソースを、ＵｐＰＴＳ内の、互いに同一シンボルの同一のサブキャリア群に決定する、請求項６記載の無線基地局。
  8. 前記ＵｐＰＴＳを構成するシンボルは、時間順に第１シンボルと第２シンボルとからなり、前記ＵｐＰＴＳを構成する複数のサブキャリアは、TransmissionCombが０である第１サブキャリア群と、TransmissionCombが１である第２サブキャリア群のいずれかに分類され、フレーム内の連続する２つのダウンリンクサブフレームのうちの時間的に早い方を第１のダウンリンクサブフレームとし、時間的に遅い方を第２のダウンリンクサブフレームとし、前記第２のダウンリンクサブフレームの後続の切替サブフレームを第１の切替サブフレームとしたときに、
    前記ユーザデータリソース決定部は、第１群の無線端末の下りユーザデータを送信するための第１のリソースを前記第１のダウンリンクサブフレームに決定し、第２群の無線端末の下りユーザデータを送信するための第１のリソースを前記第２のダウンリンクサブフレームに決定し、第３群の無線端末の下りユーザデータを送信するための第１のリソースを前記第１の切替サブフレーム内のダウンリンクパートに決定し、
    前記サウンディングリソース決定部は、前記第１群の無線端末がサウンディングレファレンス信号を送信するための第２のリソースを、前記ＵｐＰＴＳ内の前記第１シンボルの前記第１サブキャリア群および前記第２サブキャリア群のいずれか一方のサブキャリア群に決定し、
    前記サウンディングリソース決定部は、前記第２群の無線端末がサウンディングレファレンス信号を送信するための第２のリソースを、前記ＵｐＰＴＳ内の前記第２シンボルの前記第１サブキャリア群および前記第２サブキャリア群のいずれか一方のサブキャリア群に決定し、
    前記サウンディングリソース決定部は、前記第３群の無線端末がサウンディングレファレンス信号を送信するための第２のリソースを、前記ＵｐＰＴＳ内の前記第２シンボルの前記第１サブキャリア群および前記第２サブキャリア群の他方のサブキャリア群に決定する、請求項６記載の無線基地局。
  9. いずれかのダウンリンクサブフレーム内のいずれかの複数のサブキャリアを、無線端末への下りユーザデータを送信するための第１のリソースとして決定するステップと、
    前記決定したダウンリンクサブフレームに先行する最も近い切替サブフレーム内のアップリンクパートの一部を、前記無線端末がサウンディングレファレンス信号を送信するための第２のリソースとして決定し、前記決定した第２のリソースを前記無線端末に通知するステップと、
    前記無線端末からのサウンディングレファレンス信号に基づいて、前記無線端末との間の伝送路の状態を推定するステップと、
    前記推定した伝送路の状態に基づいて複数のアンテナの指向性を形成して、前記下りユーザデータを送信するステップとを備えた、無線通信方法。
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