以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
[実施の形態1]
[通信システムの概要]
本発明の実施の形態1に係る通信システムは、基地局100と端末200とを有する。基地局100は、LTE−A基地局であり、端末200は、LTE−A端末である。
図3は、本発明の実施の形態1に係る基地局100の主要構成図である。基地局100において、設定部101が、複数の送信ポイント、および、複数の送信ポイントのうち一部であって少なくとも一つの送信ポイントを設定し、送信処理部104が、複数の送信ポイントを示す第1の情報、および、一部の送信ポイントを示す第2の情報を、端末200に送信し、受信処理部108が、端末200において、第1の情報に基づいて生成される、複数の送信ポイントからの複数の参照信号(CSI−RS)のそれぞれに対するチャネル情報を含む第1のチャネル情報、および、端末200において、第2の情報に基づいて生成される、一部の送信ポイントからの参照信号(CSI−RS)に対するチャネル情報を含む第2のチャネル情報を受信する。
図4は、本発明の実施の形態1に係る端末200の主要構成図である。端末200において、受信処理部203が、複数の送信ポイントからの複数の参照信号(CSI−RS)、複数の送信ポイントを示す第1の情報、および、複数の送信ポイントのうち一部であって少なくとも一つの送信ポイントを示す第2の情報、を受信し、CSI生成部206が、第1の情報に基づいて、複数の送信ポイントからの複数の参照信号のそれぞれに対するチャネル情報を含む第1のチャネル情報を生成し、第2の情報に基づいて、一部の送信ポイントからの参照信号に対するチャネル情報を含む第2のチャネル情報を生成し、送信信号形成部208が、生成された第1のチャネル情報及び第2のチャネル情報を送信する。
また、以下では、上りリンクと下りリンクとが周波数分割されるFDDシステムを前提として説明する。しかし、これに限らず、上りリンクと下りリンクとが時間分割されるTDDシステムにおいて、端末200が基地局100にチャネル情報を報告する構成でもよい。
また、以下では、単一の基地局100によって、マクロセルとピコセルとを形成する構成について説明する。しかし、これに限らず、複数の基地局100によりマクロセル、ピコセルをそれぞれ形成し、適切に信号を共有することにより両者を連携して動作させる構成でもよい。
[基地局100の構成]
図5は、本発明の実施の形態1に係る基地局100の構成を示すブロック図である。図5において、基地局100は、設定部101と、符号化・変調部102、103と、送信処理部104と、送信部105−1、105−2と、アンテナ106−1、106−2と、受信部107−1、107−2と、受信処理部108と、データ受信部109と、CSI受信部110とを有する。
設定部101は、CSI報告対象端末200に対して、そのCSI報告対象端末200の接続先候補となり得る複数の送信ポイント(TP:Transmission Point)を示す「TP候補情報」を生成する。TP候補情報には、移動制御の候補となる送信ポイント(TP)に関する情報として、アンテナ数、リソースの位置、参照信号の送信タイミング等のパラメータが送信ポイント毎に含まれる。すなわち、設定部101は、各送信ポイントに対してチャネル情報(CSI)を測定するのに必要なパラメータを、CSI報告対象端末200に対して設定する。例えば、設定部101は、TP候補情報に含まれる送信ポイントとして、端末におけるCRS観測結果の報告値を用い、基地局100にて保有する各TPの設置位置情報を参照することにより、移動制御の候補となる送信ポイント(CoMP resource management set)を設定する。
また、設定部101は、CSI報告対象端末200に対して、TP候補情報に含まれる複数の送信ポイントの候補のうち、一部の送信ポイントであって少なくとも一つの送信ポイントを示す「一部のTP情報」を生成する。例えば、設定部101は、一部のTP情報に含まれる送信ポイントとして、複数の送信ポイントの候補のうち、CoMP制御の対象となる送信ポイント(CoMP measurement set)を設定する。
以上のように設定部101によって生成されたTP候補情報および一部のTP情報は、それぞれ設定情報として、符号化・変調部102、送信処理部104、及び送信部105において送信処理がなされた後に、CSI報告対象端末200へ送信される。
TP候補情報を通知する制御情報として、無線リソース制御の情報(RRC signalling)を用いることができる。また、一部のTP情報は、MAC Control Element(MAC CE)を用いて通知されてもよい。MAC CEは、MAC層で付加されるヘッダとして制御情報が埋め込まれる。この際、一部のTP情報において、各送信ポイントに対応するビットマップを用いて、各送信ポイントが一部の送信ポイントに該当するか否かを通知してもよい。すなわち、一部の送信ポイント(基地局)を示す「一部のTP情報」は、複数の送信ポイント候補のうち、いずれが一部の送信ポイントであるかを示すビットマップ型の情報である。具体的には、図6は、インデックスi=1〜7の7個の送信ポイントTiにそれぞれ対応するビットマップを示す。図6では、送信ポイントTiを表すTP index iのビットが‘1’であれば、送信ポイントTiが一部の送信ポイント(例えば、CoMP measurement set)に該当することを意味し、TP index iのビットが‘0’であれば、送信ポイントTiが一部の送信ポイントではないこと(例えば、CoMP measurement set以外の送信ポイント)に該当することを意味する。
設定部101は、TP候補情報および一部のTP情報を符号化・変調部102を介してCSI報告対象端末200へ送信すると共に、受信処理部108へ出力する。
また、設定部101は、前述のヘテロジーニアスネットワークにおける物理層での移動制御の対象端末200に対して、下りリンクのチャネル情報の報告(以降、下りCSI報告と記載。または下りCSI feedbackと呼ぶこともある)を、複数の送受信ポイント(複数のセル)と端末との間の各下りリンクのチャネルに対し測定し報告するように通知する。この通知(つまり下りCSIの報告要求)は、例えば上位レイヤ情報として通知される。この下りCSI報告は、周期的なタイミング、または、トリガ情報に基づいた任意のタイミングで(非周期的に)実施することもできる。なお、トリガ情報は例えば下り制御チャネル(PDCCH)に含まれる。
また、設定部101は、リソース(RB)割当情報、及び、1つまたは複数のトランスポートブロック(TB)に対するMCS情報を含む、割当制御情報を生成する。割当制御情報には、上りリンクデータを割り当てる上りリソース(例えば、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel))に関する割当制御情報、下りリンクデータを割り当てる下りリソース(例えば、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel))に関する割当制御情報がある。割当制御情報は、送信処理部104および受信処理部108に出力されるとともに、PDCCHによって、基地局100から端末200へ通知される。
符号化・変調部102は、設定部101から受け取る、設定情報(TP候補情報、一部のTP情報を含む)、トリガ情報及び割当制御情報を符号化及び変調し、得られた変調信号を送信処理部104へ出力する。
符号化・変調部103は、入力されるデータ信号(送信データ)を符号化及び変調し、得られた変調信号を送信処理部104へ出力する。
送信処理部104は、符号化・変調部102及び符号化・変調部103から受け取る変調信号を、設定部101から受け取る下りリソース割当情報の示すリソースにマッピングすることにより、送信信号を形成する。ここで、送信信号がOFDM信号である場合には、変調信号を、設定部101から受け取る下りリソース割当情報の示すリソースにマッピングし、逆高速フーリエ変換(IFFT)処理を施して時間波形に変換し、CP(Cyclic Prefix)を付加することにより、OFDM信号が形成される。
送信部105−1または105−2は、送信処理部104から受け取る送信信号に対して送信無線処理(アップコンバート、ディジタルアナログ(D/A)変換など)を施し、アンテナ106−1または106−2を介して送信する。
受信部107−1および107−2は、アンテナ106−1または106−2を介して受信した無線信号に対して受信無線処理(ダウンコンバート、アナログディジタル(A/D)変換など)を施し、得られた受信信号を受信処理部108へ出力する。
なお、図5において複数設けた送受信部およびアンテナについて、例えば、送信部105−1、受信部107−1およびアンテナ106−1をマクロセルの形成に用い、送信部105−2、受信部107−2およびアンテナ106−2をピコセルの形成に用いるといった運用も可能である。
また、基地局100は、各送信ポイント(マクロセルおよびピコセル)に設定したCSI−RSに関するパラメータ(CSI−RS設定)に基づいて、CSI−RSを、各セルに対応するアンテナ106からそれぞれ送信する。
受信処理部108は、設定部101から受け取る上りリソース割当情報に基づいて上りデータ信号及びACK/NACK情報がマッピングされているリソースを特定し、受信信号から、特定されたリソースにマッピングされている信号成分を抽出する。
また、受信処理部108は、設定部101から受け取るTP候補情報、一部のTP情報を含む設定情報、および、トリガ情報に基づいて、CSI報告がマッピングされているリソースを特定し、受信信号から、特定されたリソースにマッピングされている信号成分を抽出する。具体的には、受信処理部108は、周期的CSI報告に対しては規定のサブフレームにおいて、上記特定されたリソースでCSI報告を受信する。一方、受信処理部108は、非周期的CSI報告に対してはトリガ情報が送信されたサブフレームから4サブフレーム後のサブフレームにおいて、上記特定されたリソースでCSI報告を受信する。なお、CSI報告を受信する際、受信処理部108は、TP候補情報に示される全ての送信ポイントに対応するCSI報告が含まれるか、一部のTP情報に示される送信ポイントに対応するCSI報告のみが含まれるかを特定して、CSI報告の信号成分を抽出する。
つまり、受信処理部108は、端末200においてTP候補情報に基づいて生成される、複数の送信ポイントからの複数のCSI−RSのそれぞれに対するCSIを含むCSI、および、端末200において一部のTP情報(およびトリガ情報)に基づいて生成される、一部の送信ポイントからのCSI−RSに対するCSIを含むCSIを、所定のタイミング(周期的または非周期的なタイミング)で受信する。
ここで、受信信号が空間多重された(つまり、複数のコードワード(CW)によって送信された)信号である場合には、受信処理部108は、受信信号をCW毎に分離する。また、受信信号がOFDM信号である場合には、受信処理部108は、抽出された信号成分に対してIDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)処理を施すことにより、時間領域信号に変換する。
こうして受信処理部108によって抽出された上りデータ信号及びACK/NACK情報は、データ受信部109へ出力され、CSIは、CSI受信部110へ出力される。
データ受信部109は、受信処理部108から受け取る信号を復号する。これにより、上りリンクデータ及びACK/NACK情報が得られる。
CSI受信部110は、受信処理部108から受け取る信号を復調する。これにより、CSIが得られる。基地局100は、受信した各送信ポイントのCSIに基づいて、スケジューリングおよびリンクアダプテーションを実施する。
[端末200の構成]
図7は、本発明の実施の形態1に係る端末200の構成を示すブロック図である。ここでは、端末200は、LTE−A端末である。
図7において、端末200は、アンテナ201と、受信部202と、受信処理部203と、リファレンス信号生成部204と、データ信号生成部205と、CSI生成部206と、送信制御部207と、送信信号形成部208と、送信部209とを有する。
受信部202は、アンテナ201を介して受信した無線信号に対して受信無線処理(ダウンコンバート、アナログディジタル(A/D)変換など)を施し、得られた受信信号を受信処理部203へ出力する。
受信処理部203は、受信信号に含まれる設定情報(TP候補情報、一部のTP情報)、割当制御情報、トリガ情報、及びデータ信号を抽出する。なお、端末200には、TP候補情報、および、一部のTP情報は、基地局100から予め通知され、基地局100と端末200との間で共有される。また、受信処理部203は、割当制御情報を送信制御部207へ出力する。また、受信処理部203は、設定情報およびトリガ情報をCSI生成部206へ出力する。また、受信処理部203は、抽出されたデータ信号に対しては誤り検出処理を行い、誤り検出結果に応じたACK/NACK情報をデータ信号生成部205へ出力する。また、受信処理部203は、設定情報内のTP候補情報に基づいて、受信信号から参照信号(例えば、CSI−RS)を抽出し、参照信号をCSI生成部206に出力する。
リファレンス信号生成部204は、送信制御部207から生成指示を受け取ると、リファレンス信号(例えば、SRS:Sounding Reference Signal)を生成し、送信信号形成部208へ出力する。
データ信号生成部205は、ACK/NACK情報及び送信データを入力とし、送信制御部207から受け取るMCS情報に基づいてACK/NACK情報及び送信データを符号化及び変調することにより、データ信号を生成する。Non-MIMO送信の場合には、1つのコードワード(CW)でデータ信号が生成され、MIMO送信の場合には、2つのコードワードでデータ信号が生成される。なお、受信信号がOFDM信号の場合には、データ信号生成部205は、CP除去処理、FFT処理も行う。
CSI生成部206は、TP候補情報、一部のTP情報、および、トリガ情報に基づいて、CSI(チャネル情報)を生成する。具体的には、CSI生成部206は、周期的CSI報告が設定された場合、TP候補情報に含まれる全ての送信ポイントのCSI報告のタイミングでは、TP候補情報に含まれる全ての送信ポイントからのCSI−RSを用いたCSI測定により、CSIを生成する。また、CSI生成部206は、一部のTP情報に示される送信ポイントのCSI報告のタイミングでは、一部のTP情報に示される送信ポイントからのCSI−RSを用いたCSI測定により、CSIを生成する。
また、CSI生成部206は、非周期的CSI報告が設定された場合、TP候補情報に含まれる全ての送信ポイントのCSI報告に対応するトリガ情報を受信すると、TP候補情報に含まれる全ての送信ポイントからのCSI−RSを用いたCSI測定により、CSIを生成する。また、CSI生成部206は、一部のTP情報に示される送信ポイントのCSI報告に対応するトリガ情報を受信すると、一部のTP情報に示される送信ポイントからのCSI−RSを用いたCSI測定により、CSIを生成する。
つまり、CSI生成部206は、TP候補情報に基づいて、複数の送信ポイントからの複数のCSI−RSのそれぞれに対するCSIを含むCSIを生成し、一部のTP情報(およびトリガ情報)に基づいて、一部の送信ポイントからのCSI−RSに対するCSIを含むCSIを生成する。CSI生成部206は、生成したCSIを、送信信号形成部208に出力する。
送信制御部207は、受信処理部203から受け取る割当制御情報に基づいて、データ信号をマッピングする「データマッピングリソース」を特定し、データマッピングリソースに関する情報(以下、「データマッピングリソース情報」と呼ばれることがある)を送信信号形成部208へ出力すると共に、割当制御情報に含まれるMCS情報をデータ信号生成部205へ出力する。
送信信号形成部208は、リファレンス信号生成部204から受け取るリファレンス信号をリファレンス信号用のマッピングリソースにマッピングする。また、送信信号形成部208は、データ信号生成部205から受け取るデータ信号をデータマッピングリソース情報の示すデータマッピングリソースにマッピングする。また、送信信号形成部208は、CSI生成部206から受け取るCSI報告を、CSI報告用のマッピングリソースにマッピングする。こうして送信信号が形成される。なお、Non-MIMO送信の場合には、1コードワードのデータ信号が1レイヤに割り当てられ、MIMO送信の場合には、2コードワードのデータ信号が複数のレイヤに割り当てられる。また、送信信号がOFDM信号の場合には、送信信号形成部208は、データ信号をDFT(Discrete Fourier transform)処理した後に、データマッピングリソースにマッピングする。また、形成された送信信号に対してCPが付加される。
送信部209は、送信信号形成部208で形成された送信信号に対して送信無線処理(アップコンバート、ディジタルアナログ(D/A)変換など)を施してアンテナ201を介して送信する。
[基地局100及び端末200の動作]
以上の構成を有する基地局100及び端末200の動作について説明する。
基地局100において、設定部101は、CSI報告対象端末200に対して、CSI報告対象端末200の移動制御の候補となる複数の送信ポイントの候補(TP候補)を示すTP候補情報を生成する。また、設定部101は、CSI報告対象端末200に対して、複数の送信ポイントの候補のうち一部の送信ポイントであって少なくとも一つの送信ポイントを示す一部のTP情報を生成する。
例えば、設定部101は、TP候補(接続先候補)として、Macro eNB、LPN1、LPN2、LPN3の4つの送信ポイントを設定する。また、例えば、設定部101は、TP候補の4つの送信ポイントのうち、LPN1のみを一部のTP情報として設定する。
TP候補情報および一部のTP情報を含む設定情報は、例えば、RRC signallingによって基地局100から端末200へ通知される。例えば、基地局100は、設定情報を、CQI-ReportConfigメッセージに含めて通知してもよい。また、基地局100は、CSI報告対象端末200に対して周期的CSI報告または非周期的CSI報告の何れであるかを設定し、設定した情報を、CQI-ReportConfigメッセージに含めて通知してもよい。
また、設定部101は、CSI報告対象端末200に対して、CSI報告方法として2種類設定する。
一方の報告方法は、端末200に対して、TP候補情報に示される送信ポイントの候補全てのCSIを報告させる方法である。また、他方の報告方法は、端末200に対して、一部のTP情報に示される送信ポイントのCSIのみを報告させる方法である。
例えば、設定部101は、CSI報告対象端末200に対して周期的CSI報告を設定した場合、或るCSI報告タイミングではTP候補情報に基づくCSI報告(全ての送信ポイントのCSI報告)をさせて、他の或るCSI報告タイミングでは一部のTP情報に基づくCSI報告(一部の送信ポイントのCSI報告)をさせる。これにより、基地局100(受信処理部108)は、周期的CSI報告の各タイミングで、全ての送信ポイントのCSI報告、または、一部の送信ポイントのCSI報告のいずれかを受信する。
または、設定部101は、CSI報告対象端末200に対して非周期的CSI報告を設定した場合、CSI報告のトリガのうち、TP候補全てのCSI報告に対応したトリガのタイミングでTP候補情報に基づくCSI報告(全ての送信ポイントのCSI報告)をさせる。また、設定部101は、CSI報告のトリガのうち、一部のTPのCSI報告に対応したトリガのタイミングで一部のTP情報に基づくCSI報告(一部の送信ポイントのCSI報告)をさせる。これにより、基地局100(受信処理部108)は、全ての送信ポイントのCSI報告、および、一部の送信ポイントのCSI報告のうち、各タイミングに対応するCSI報告を受信する。
なお、基地局100(設定部101)は、一部のTP情報に含まれる送信ポイントの組み合わせを決定するために、TP候補情報に含まれる全ての送信ポイントのCSI報告を用いてもよい。具体的には、基地局100は、TP候補情報に含まれる全ての送信ポイントのCSI報告のうち、CSIの良好な上位数個(所定数)の送信ポイントを、一部のTP情報に含まれる送信ポイントの組み合わせとして決定してもよい。すなわち、一部のTP情報に含まれる送信ポイントは、複数の送信ポイントのうち、CSIがより良い所定数の送信ポイントである。
また、基地局100(設定部101)は、一部のTP情報に含まれる送信ポイントの組み合わせ(例えば、図6のビットマップで‘1’となる送信ポイントの組み合わせ)を状況に応じて変更してもよい。例えば、一部のTP情報に基づくCSI報告を受信した際、或る送信ポイントで劣悪なCSIが報告されたとする。この場合、基地局100は、当該送信ポイントを「一部のTP情報」から削除しつつ、他の送信ポイントを「一部のTP情報」に追加してもよい。または、基地局100は、一部のTP情報に含まれる送信ポイントと端末200との間の物理的な距離が離れたと推測される場合、上記同様、当該送信ポイントを「一部のTP情報」から削除してもよい。なお、基地局100は、一部のTP情報に含まれる送信ポイントの組み合わせを変更した際、MAC CEを用いて任意のタイミングで端末200に通知すればよい。
一方、端末200において、CSI生成部206は、設定情報(TP候補情報、一部のTP情報)およびトリガ情報に基づいて、各報告タイミングのCSI報告が、TP候補情報に基づくCSI報告(全ての送信ポイントのCSI報告)であるか、一部のTP情報に基づくCSI報告(一部の送信ポイントのCSI報告)であるかを特定する。そして、CSI生成部206は、特定したCSI報告に応じて、各送信ポイント(全ての送信ポイントまたは一部の送信ポイント)のCSI測定を行い、CSIを生成する。
例えば、CSI生成部206は、周期的CSI報告が設定されている場合、或るCSI報告タイミングでは、TP候補情報に基づくCSI報告(全ての送信ポイントのCSI報告)を特定し、全ての送信ポイントのCSIを生成する。一方、CSI生成部206は、他の或るCSI報告タイミングでは一部のTP情報に基づくCSI報告(一部の送信ポイントのCSI報告)を特定し、一部の送信ポイントのCSIを生成する。
また、CSI生成部206は、非周期的CSI報告が設定されている場合、CSI報告のトリガのうち、TP候補全てのCSI報告に対応したトリガのタイミングでは、TP候補情報に基づくCSI報告(全ての送信ポイントのCSI報告)を特定し、全ての送信ポイントのCSIを生成する。一方、CSI生成部206は、一部のTPのCSI報告に対応したトリガのタイミングでは、一部のTP情報に基づくCSI報告(一部の送信ポイントのCSI報告)を特定し、一部の送信ポイントのCSIを生成する。
次に、基地局100および端末200の処理の流れについて説明する。図8は、基地局100および端末200の処理の流れを示すシーケンス図を示す。なお、ここでは、移動制御において端末200の接続先となり得る送信ポイント(TP候補)を、Macro eNB、LPN1、LPN2、LPN3の4個の送信ポイントとする。
また、基地局100は、CoMP measurement setの初期値として、或る単一の送信ポイントを設定する。例えば、CoMP measurement setの初期値として設定される単一の送信ポイントは、端末200との間でステップ(以下、「ST」という)101〜ST105の処理(後述する)を行う送信ポイント(端末200向けの下り制御信号のやり取りを行う送信ポイント。例えば、LPN1)とする。基地局100は、図6に示す「一部のTP情報」の初期値として、当該単一の送信ポイントに対応するTP index iを‘1’とし、他の送信ポイントに対応するTP index iを‘0’とする。このようなビットマップで表される一部のTP情報は、MAC CEによって基地局100から端末200へ予め通知される。
図8において、ST101では、基地局100は、TP候補情報を端末200へ通知する。ここで、基地局100は、TP候補として、Macro eNB、LPN1、LPN2、LPN3を含める。また、基地局100は、各TP候補とCSI−RS設定(CSI-RS configuration。CSI-RS-Config)とを対応付ける。CSI−RS設定には、アンテナポート数、リソースの位置、周期とオフセット、データチャネルとの電力比等が含まれる。よって、TP候補情報は、TP候補に対応付けられた各CSI−RS設定が順に並べられて構成される。このTP候補情報は、無線リソース制御用のメッセージ(RRC signalling)で基地局100から端末200へ通知される。
ST102では、基地局100は、自機に設定されたCSI−RSを端末200へ送信する。
ST103では、基地局100は、端末200に対して、全てのTP候補のCSI報告を要求する(ここではCSI報告要求(I)と示す)。例えば、基地局100は、非周期的CSI報告に対応するトリガ情報によってCSI報告要求(I)を端末200へ通知する。
ST103でCSI報告要求(I)を受け取ると、ST104では、端末200は、ST102で受け取ったCSI−RSを含む各送信ポイントから受信した複数のCSI−RSを用いて、ST101で受け取ったTP候補情報に示される全ての送信ポイント候補(Macro eNB、LPN1、LPN2、LPN3のCSI)に対するCSI測定を行う。つまり、端末200は、TP候補情報に基づいて、複数の送信ポイントからの複数のCSI−RSのそれぞれに対するCSIを生成する。
ST105では、端末200は、ST104で測定したCSI(Macro eNB、LPN1、LPN2、LPN3のCSI)を、基地局100へ報告する。
ST106では、基地局100は、ST105で受け取ったCSIを復調する。このCSIは、例えば、移動制御に使用される。
例えば、ST106において復調された、Macro eNB、LPN1、LPN2、LPN3の各CSIのうち、Macro eNBのCSIおよびLPN1のCSIが良好であるとする。この場合、基地局100は、Macro eNB、および、LPN1の2つの送信ポイントを、CoMP measurement setに設定する。つまり、基地局100は、一部のTP情報に、Macro eNB、LPN1の2つの送信ポイントを含める。例えば、CSI−RS設定が「Macro eNB、LPN1、LPN2、LPN3のCSI」の順に通知されている場合、一部のTP情報は、ビットマップ「1,1,0,0,0」で表現される。すなわち、ここでは、CSI報告対象として限定された一部の送信ポイント(一部のTP情報)を、CoMP制御に用いるCoMP measurement set(CoMPの制御対象の送信ポイント)として定義し、これらの送信ポイントに対するCSI報告要求を、CoMP measurement setのCSI報告を要求する動作と表現する。
ST107では、基地局100は、この更新された一部のTP情報(つまり、CoMP measurement setの更新)を、MAC CEによって端末200へ通知する。この際、基地局100は、MAC CEを通知した物理チャネルに対するACK応答を受け取ると、端末200でCoMP measurement setが適切に更新されたと判断する。
ST108では、基地局は、ST102と同様にして、自機に設定されたCSI−RSを端末200へ送信する。
ST109では、基地局100は、端末200に対して、CoMP measurement setのCSI報告を要求する。すなわち、基地局100は、端末200に対して、一部のTP情報においてCSI報告対象である送信ポイントのCSI報告を要求する(ここではCSI報告要求(II)と示す)。例えば、基地局100は、非周期的CSI報告に対応するトリガ情報によってCSI報告要求(II)を端末200へ通知する。
ST109でCSI報告要求(II)を受け取ると、ST110では、端末200は、ST108で受け取ったCSI−RSを含む各送信ポイントからのCSI−RSを用いて、ST108で受け取った一部のTP情報においてCSI報告対象として示される送信ポイント候補(Macro eNB、LPN1)に対するCSI測定を行う。つまり、端末200は、一部のTP情報に基づいて、一部の送信ポイントからのCSI−RSに対するCSIを生成する。
ST111では、端末200は、ST110で測定したCSI(Macro eNB、LPN1のCSI)を、基地局100へ報告する。
ST112では、基地局100は、ST111で受け取ったCSIを復調する。このCSIは、例えば、CoMP制御に使用される。
以降、基地局100は、CoMP制御に必要な頻度で、CoMP measurement setのCSI報告要求(つまり、一部のTP情報に基づくCSI報告要求(II))を行う。また、基地局100は、CSI報告要求(II)よりも少ない頻度で、全ての送信ポイントに対するCSI報告要求(つまり、TP候補情報に基づくCSI報告要求(I))を行う。
ここで、図8に示すように、ST113で復調された、LPN1のCSIのうち、広帯域CQI(W−CQI)の示す値が所定の値(閾値)よりも小さくなり、基地局100が、LPN1から端末200に届く信号の受信品質が劣悪になったことを検出したとする。この場合、基地局100は、CoMP measurement set(つまり、一部のTP情報)を更新する。例えば、基地局100は、LPN1の近傍に配置されたLPN2をCoMP measurement set(一部のTP情報)に追加してもよい。この場合、一部のTP情報は、ビットマップ「1,1,1,0,0」で表現される。ST114では、基地局100は、この更新された一部のTP情報(つまり、CoMP measurement setの更新)を、MAC CEによって端末200へ通知する。この際、基地局100は、MAC CEを通知した物理チャネルに対するACK応答を受け取ると、端末200でCoMP measurement setが適切に更新されたと判断する。
ST115では、基地局100は、ST102と同様にして、自機に設定されたCSI−RSを端末200へ送信する。ST116では、基地局100は、端末200に対して、CoMP measurement setのCSI報告(一部のTP情報に基づくCSI報告要(II))を要求する。ST117では、端末200は、ST115で受け取ったCSI−RSを含む各送信ポイントからのCSI−RSを用いて、ST116で受け取った一部のTP情報においてCSI報告対象として示される送信ポイント候補(Macro eNB、LPN1、LPN2)に対するCSI測定を行う。ST118では、端末200は、ST117で測定したCSI(Macro eNB、LPN1、LPN2のCSI)を、基地局100へ報告する。ST119では、基地局100は、ST118で受け取ったCSIを復調する。
以降、基地局100および端末200は、上記処理を繰り返す。
なお、図8では、非周期的CSI報告を一例として説明した。つまり、基地局100が、非周期的CSI報告に対応する「トリガ情報」を用いて、TP候補情報に示される全ての送信ポイントのCSI報告要求と、一部のTP情報に示される送信ポイント(CoMP measurement set)のCSI報告要求とを切り替える場合について説明した。しかし、これに限らず、例えば、基地局100は、トリガされる「サブフレーム」に応じて2つのCSI報告方法を切り替えてもよい。具体的には、基地局100は、偶数サブフレームのトリガでは、TP候補情報に示される全ての送信ポイントのCSI報告要求を実施し、奇数サブフレームのトリガでは、一部のTP情報に示される送信ポイントのCSI報告要求を実施してもよい。または、基地局100は、RRC signalingを用いて別途通知される、連続する40サブフレームに対応したビットマップを用いて、上記2つのCSI報告方法を切り替えてもよい。または、トリガを用いた非周期的CSI報告に限らず、周期的CSI報告を用いて、上記2つのCSI報告方法を切り替えてもよい。
このようにして、基地局100において、設定部101が、複数の送信ポイント、上記複数の送信ポイントのうち一部の送信ポイントであって少なくとも一つの送信ポイントを設定し、送信処理部104が、複数の送信ポイントを示すTP候補情報、および、一部の送信ポイントを示す一部のTP情報を端末200に送信し、受信処理部108が、端末200において、TP候補情報に基づいて生成される、複数の送信ポイントからの複数のCSI−RSのそれぞれに対するCSIを含む第1のチャネル情報、および、端末200において、一部のTP情報に基づいて生成される、一部の送信ポイントからのCSI−RSに対するCSIを含む第2のチャネル情報を受信する。また、端末200において、受信処理部203が、複数の送信ポイントからの複数のCSI−RS、複数の送信ポイントを示すTP候補情報、および、上記複数の送信ポイントのうち一部の送信ポイントであって少なくとも一つの送信ポイントを示す一部のTP情報を受信し、CSI生成部206が、TP候補情報に基づいて、複数の送信ポイントからの複数のCSI−RSのそれぞれに対するCSIを含む第1のチャネル情報を生成し、一部のTP情報に基づいて、一部の送信ポイントからのCSI−RSに対するCSIを含む第2のチャネル情報を生成し、送信信号形成部208が、生成された第1のチャネル情報及び第2のチャネル情報を送信する。
また、例えば、基地局100は、TP候補情報に含まれる全ての送信ポイントのCSIを用いてCoMP measurement setを設定し、CoMP measurement setを構成する送信ポイントを示す「一部のTP情報」を端末200に通知する。例えば、基地局100は、TP候補情報に含まれる全ての送信ポイントのうち、CSIがより良好である所定数の送信ポイントを、CoMP measurement set(一部の送信ポイント)に設定する。そして、基地局100は、CoMP制御に必要な頻度で「一部のTP情報」に基づくCSI報告を端末200に指示する。このように、CSI報告対象を、CoMP制御対象の送信ポイントのみに限定することで、CSI報告に必要となる上り信号のデータ量の増大を抑えることができ、端末200における上り信号を送信するために必要な送信電力の増大を抑えることができる。
また、基地局100は、「一部のTP情報」に基づくCSI報告(上記第2のチャネル情報)の頻度よりも低い頻度で「TP候補情報」に基づくCSI報告(上記第1のチャネル情報)を端末200に指示して、CoMP measurement set(つまり、一部のTP情報)を更新する。これにより、CSI報告に必要となる上り信号のデータ量の増大を抑えることができ、かつ、端末200の接続先となり得る送信ポイントの候補を広い範囲で確保することができる。
以上のように本実施の形態によれば、基地局100は、端末200に対して、移動制御の候補となる複数の送信ポイントを、RRC signaling等の制御を用いて長時間変更せずに用いて、これらの複数の送信ポイントのうち一部の送信ポイント(例えばCoMP制御対象)のCSIのみを端末200に報告させる。よって、本実施の形態によれば、端末200の接続先となり得る送信ポイントの候補のCSI報告を常に行う場合と比較して、端末200の接続先となり得る送信ポイントの候補(移動制御の候補)を広く確保しつつ、端末200におけるCSIを送信するために必要な送信電力の増大を抑えることができる。
また、基地局100は、移動制御の候補となり得る送信ポイント(TP候補)毎に1つのCSI−RS設定(CSI-RS-Config)を対応付ける。つまり、複数の送信ポイントのそれぞれに、一つのCSI−RSが設定される。すなわち、基地局100は、LTE−Aで導入されたCSI−RS設定を流用してTP候補情報を構成する。換言すると、ビットマップ型の情報である一部のTP情報を構成する各ビット(送信ポイント)に対して、1つの送信ポイントに設定されたCSI−RS設定がそれぞれ対応付けられる。これにより、本実施の形態によれば、LTE−Aで導入されたCSI−RS設定を移動制御に流用しつつ、CoMP制御対象として限定された一部の送信ポイントを動的に通知することができるので、CSI(通知に要する情報量が大きい情報)の報告に伴う端末200での所要送信電力の増大を防ぐことができる。
なお、本実施の形態において、TP候補情報として設定される送信ポイントの組み合わせを複数設定してもよい。この場合、例えば、基地局100は、非周期的なトリガ情報(Aperiodic CSIトリガ)の異なるポイント(Aperiodic CSIトリガポイント)で何れの組み合わせを用いるかを端末200に指示してもよい。または、基地局100は、トリガの送信タイミングに応じていずれの組み合わせを用いるかを指示してもよい。
なお、本実施の形態において、複数のComponent carrierを用いる設定としてもよい。具体的には、マクロセルをComponent carrier Aとし、複数のピコセルをComponent carrier Bと設定してもよい。また、本実施の形態において、セル間でサブフレームタイミングを異なる設定としてもよい。具体的には、マクロセルで設定するサブフレームタイミングに対しピコセルではαだけオフセットを加えるタイミング設定とし、マクロセルで第tサブフレームを送信する時点でピコセルでは第(t+α)サブフレームを送信する設定としてもよい。基地局および端末は、前述のCSI−RSの設定情報に対応するサブフレームを、ここで設定したサブフレームタイミングを用いて解釈する。
[実施の形態2]
本実施の形態において、基地局100の設定部101(図5)は、実施の形態1と同様、各基地局(HPNおよびLPN)に対して、CSI−RS設定(CSI-RS-Config)を設定する。例えば、設定部101は、図9Aに示す2つの基地局のうち、一方の基地局に対するCSI−RS設定としてCSI-RS-Config_1を設定し、他方の基地局に対するCSI−RS設定としてCSI-RS-Config_2を設定する。
また、基地局100は、RRC signallingでTP候補情報を通知する。この際、設定部101は、複数の基地局に設定されたCSI−RS設定を、1つの送信ポイントとして対応付ける。すなわち、基地局100は、複数の基地局にそれぞれ設定されたCSI−RS設定を、1つの送信ポイントに設定された複数のCSI−RS設定として扱う。つまり、本実施の形態では、1つの送信ポイントに、複数のCSI−RSが設定される。
例えば、図9Aでは、基地局100は、2つの基地局にそれぞれ設定されたCSI-RS-Config_1およびCSI-RS-Config_2を、1つの送信ポイントTP_nに対応付ける。換言すると、ビットマップ型の情報である一部のTP情報を構成する各ビット(送信ポイントTP_i。つまり、MAC CEにおいて1bitで通知される送信ポイント)に対して、複数の基地局にそれぞれ設定された複数のCSI−RS設定がそれぞれ対応付けられる。
そして、基地局100は、図9Aに示すTP_nを含む送信ポイントの候補を示す「TP候補情報」を端末200へ通知する。また、基地局100は、図9Aに示すTP_nを含む送信ポイント候補のそれぞれが一部の送信ポイントであるか否かを示す「一部のTP情報」を端末200へ通知する。
一方、端末200のCSI生成部206は、基地局100から通知されたTP候補情報および一部のTP情報に基づいて、CSIを生成する。例えば、図9Aに示す送信ポイントT_nがCSI報告対象として指示された場合、CSI生成部206は、図9に示す2つの基地局を1つの送信ポイントT_nと見なしてCSI測定を行い、CSIを生成する。つまり、CSI生成部206は、TP候補情報に示される1つの送信ポイントT_n毎(MAC CEによって通知される送信ポイントT_n単位)に、単一のRI、PMIおよびCQIを測定する。そして、端末200は、送信ポイントT_n単位でCSIを基地局100へ報告する。
なお、CSI生成部206は、送信ポイントT_nについて最適なPMIを選択する際、送信ポイントT_nに設定された複数のCSI−RSに対して、同一のコードブックを用いてPMIを測定する。例えば、図9Aに示す各基地局に設定されたアンテナポート数が2つである場合には、TP_nは、2アンテナポートずつのCSI−RSが2組設定され、合計4アンテナポートの1つの送信ポイントと見なされる。よって、CSI生成部206は、4アンテナポート用のコードブックを用いて、送信ポイントT_nについて最適なPMIを選択する。
これにより、基地局100は、複数の基地局に対するCSIを、単一の送信ポイントT_nのCSIとして受信することができる。例えば、図9Aに示す2つの基地局に設定されたアンテナポート数がそれぞれ2つである場合、基地局100は、合計4アンテナポート1〜4の1つの送信ポイントと見なされる送信ポイントTP_nのCSIを受信する。そして、基地局100は、TP_nのCSIのうち、アンテナポート1,2に対応するCSIをCSI-RS-Config_1に対応するCSIとして受信し、アンテナポート3,4に対応するCSI報告をCSI-RS-Config_2に対応するCSIとして受信する。
こうすることで、端末200の接続先となり得る送信ポイントの組み合わせの通知に要するビット数を低減することができる。すなわち、Aperiodic CSIトリガと対応させる際の通知に要するビット数を、実際のCSI−RS設定のセット数をそのまま通知する場合と比較してよりも少なくできる。
また、端末200は、どのCSI−RS(CSI-RS port。つまり、基地局(HPN,LPN))が地理的に近い配置であるかを意識することなく、複数のCSI−RS設定が対応付けられた送信ポイント毎にCSIを報告することができる。すなわち、端末200は、基地局(HPN,LPN)の物理的な配置とCSI−RS設定との対応を認識することなく、CSI報告を行うことができる。
また、端末200は、複数のCSI−RS設定に対応するCSIを、単一の送信ポイントとして測定および報告するので、CSI報告に必要となる上り信号のデータ量の増大を抑えることができ、端末200における上り信号を送信するために必要な送信電力の増大を抑えることができる。
なお、本実施の形態において、MAC CEを複数設けて、CSI−RS設定と送信ポイントとの対応付けを複数設定してもよい。例えば、非周期的CSI報告のトリガポイントまたはトリガされるタイミングに応じてCSI−RS設定と送信ポイントとの対応付けを切り替えてもよい。例えば、物理的に近い位置に配置された基地局(CSI-RS port)により協調ビーム(CB)送信する動作に対応するCSI報告(図9B参照)と、複数の基地局を束ねて等価的に大きなプリコーダとしたジョイント(JT)送信する動作に対応するCSI報告(図9A参照)とを切り替えてもよい。これにより、基地局100から端末200へ通知する各送信ポイントについて、CSI-RS portの組み合わせを動的に切り替えることができる。
また、本実施の形態では、複数の異なるCSI−RS設定を1つの送信ポイントに対応付ける場合について説明した。しかし、これに限らず、同一のCSI−RS設定を複数の送信ポイントに対応付けてもよい。例えば、図9Cに示すように、十分に距離が離れた基地局であって、端末(UE)ではそれぞれの基地局からのCSI−RSを同時に観測できないような場合には、各基地局に対して同一のCSI−RS設定(図9CではCSI-RS-Config_1)を設定してもよい。これにより、異なる基地局(送信ポイント)で同一のCSI−RS設定を使い回すことができるので、システム全体において必要となるCSI−RS設定の数を削減することができる。
[実施の形態3]
本実施の形態では、端末200(図7)は、全ての送信ポイント候補のチャネル情報を報告する際、CoMP measurement setに含まれる送信ポイント候補に対するチャネル情報の情報量よりも、CoMP measurement set以外の送信ポイント候補に対するチャネル情報の情報量をより小さくする。
具体的には、端末200のCSI生成部206は、実施の形態1と同様、周期的CSI報告要求または非周期的CSI報告要求の指示を受け取り、TP候補情報または一部のTP情報に示される送信ポイント候補に対するチャネル情報を生成する。
ただし、TP候補情報に示される全ての送信ポイントのCSIを報告する際、CSI生成部206は、全ての送信ポイント候補のうち、CoMP measurement setに含まれる送信ポイント候補(つまり、一部のTP情報に含まれる送信ポイント)に対して、実施の形態1と同様、CQI、PMI、RI等を含むCSIを生成する。
一方、CSI生成部206は、全ての送信ポイント候補のうち、CoMP measurement setに含まれる送信ポイント候補(一部のTP情報に含まれる送信ポイント)以外の残りの送信ポイント候補に対して、CoMP measurement setに含まれる送信ポイント候補のチャネル情報よりも情報量の小さいチャネル情報を生成する。
例えば、CSI生成部206は、CoMP measurement set以外の送信ポイント候補に対して、当該送信ポイントに設定されたアンテナポート数に依らず、Single antenna(例えばport15のように、CSI-RS-Configで通知されるアンテナポートのうち最若番のポートのみ)としてCSI測定を実施し、測定した結果を含むCSIを生成する。
または、CSI生成部206は、CoMP measurement set以外の送信ポイント候補に設定されたCSI−RS設定が2アンテナポート以上の場合、当該送信ポイントに対して、PMIおよびRIを含まないCSI(例えば2アンテナポートの送信ダイバーシチ(port15,16のように、CSI-RS-Configで通知されるアンテナポートのうち若番の2ポート)によるCSI)を生成してもよい。
または、CSI生成部206は、CoMP measurement setに含まれる送信ポイント候補のCSI報告と比較して、相対的に制御の粒度を粗くして、CoMP measurement set以外の送信ポイント候補のCSI報告を生成してもよい。例えば、CSI生成部206は、CoMP measurement setに含まれる送信ポイント候補に対して、狭帯域のCQI(subband CQI)を測定し、CoMP measurement set以外の送信ポイント候補に対して、広帯域のCQI(wideband CQI)を測定する。これにより、基地局100(図5)は、CoMP measurement setに含まれる送信ポイントについて、CoMP制御の際、サブバンド単位のリソース制御が可能となる。一方で、CoMP measurement set以外の送信ポイント、つまり、移動制御の対象となる送信ポイントのCSI報告の情報量は低減される。
つまり、端末200においてTP候補情報に基づいて複数の送信ポイントからの複数のCSI−RSのそれぞれに対するCSI(第1のチャネル情報に含まれるCSI)の情報量は、端末200において一部のTP情報に基づいて、一部の送信ポイントからのCSI−RSに対するCSI(第2のチャネル情報に含まれるCSI)の情報量よりも小さくなる。
このように、本実施の形態では、端末200は、CoMP measurement setに含まれる送信ポイントと、CoMP measurement set以外の送信ポイントとで、CSI報告の内容を異ならせる。具体的には、基地局100では、CoMP制御のために各送信ポイントのCQI/PMI/RI等(例えば狭帯域の情報)が必要となる。これに対して、基地局100では、移動制御のために各送信ポイントの信号強度(例えば広帯域の情報)が特定できれば十分である。そこで、端末200は、CoMP measurement set以外の送信ポイントに対して、CoMP measurement setに含まれる送信ポイントのCSI報告よりも比較的情報量の小さいCSIを生成する。これにより、基地局100は、送信ポイント候補のうち、CoMP measurement setに含まれる送信ポイントについて、CoMP制御に必要となるチャネル情報を受信する。一方、基地局100は、送信ポイント候補のうち、CoMP measurement set以外の送信ポイントについて、移動制御に必要最小限となるチャネル情報のみを受信する。
このようにして、CoMP measurement set以外の送信ポイント(つまり、CoMP制御に用いられない送信ポイント)に対するCSI報告の内容を、移動制御に必要最小限の情報に絞り込むことで、実施の形態1と比較して、CSI報告に必要となる上り信号のデータ量の増大を抑えることができ、端末200における上り信号を送信するために必要な送信電力の増大を抑えることができる。
なお、本実施の形態において、基地局100は、CoMP measurement setに含まれる送信ポイントに対してデータチャネルとの電力比を小さくなるように(マイナスの範囲となるように)CSIの電力を設定し、CoMP measurement set以外の送信ポイントに対してデータチャネルとの電力比を大きくなるように(プラスの範囲となるように)CSIの電力を設定してもよい。これにより、CoMP制御対象の送信ポイントは、品質が良好でも、CQIテーブルの表せる上限を超えることなくCSI報告が可能となる。一方、移動制御の対象となる送信ポイントはCSI測定の可能な最小限の通信品質を下回った場合にも受信電力のレベルを表現することが可能となり、移動制御の柔軟性を高くすることができる。
また、本実施の形態において、各送信ポイントとMAC CEとの対応付けを複数設定し、CSI報告に関するパラメータを設定毎に異ならせてもよい。CSI報告に関するパラメータとしては、CQI報告に関するcqi-ReportMode、および、Periodic CSIの報告周期等が挙げられる。例えば、設定の1つ目のパターンとして、CoMP measurement setに含まれる送信ポイントには、狭帯域PMIおよび狭帯域CQIを対応付け、CoMP measurement set以外の送信ポイントには、PMI無しで、広帯域CQIを対応付けてもよい。設定の2つ目のパターンとして、CoMP measurement setに含まれる送信ポイントには、広帯域PMIおよび広帯域CQIを対応付け、CoMP measurement set以外の送信ポイントには、RSRP(Reference Signal Reception Power)を対応付けてもよい。これらの設定を非周期的CSI報告のトリガポイント、または、トリガのタイミングと関連付けて、基地局100の指示に応じて切り替えて用いる動作が可能となる。これにより、CSI報告対象端末200におけるチャネル情報の測定・報告の負荷、または、上りリンクのトラフィック状況に応じたCSI報告の制御が可能となる。
[実施の形態4]
本実施の形態において、基地局100(図5)は、TP候補情報を通知する際、特定の送信ポイントに対して、CRSに対応したCSI報告を設定する。
ここで、CSI−RSは、LTE−Aで追加された参照信号であり、チャネル推定等に使用される。一方、CRSは、LTEでも使用される参照信号であり、移動制御等に使用される。また、CRSは、下り制御チャネル(PDCCH等)の信号を復調するために使用される。一方、CSI−RSは、下り制御チャネル(PDCCH等)の信号を復調するために使用されない。
端末200(図7)は、CSI報告要求の指示を受け取り、全ての送信ポイント候補に対するCSI報告、または、一部の送信ポイント候補(CoMP measurement setの送信ポイント)に対するCSI報告を行う際、CRSに対応した送信ポイントのCSI報告が指示されている場合、当該送信ポイントについてCRSを用いたCSI測定を行い、測定したCSIを基地局100へ報告する。
基地局100は、端末200から報告される、CRSに対応するCSIを用いて、下り制御チャネル(PDCCH)等を復調する。
このように、本実施の形態では、端末200において、CSIの生成に用いられる参照信号には、CSI−RSのみでなく、少なくとも、下り制御チャネル(PDCCH)を復調するためのCRSが含まれる。こうすることで、基地局100は、CSI−RSを用いたCSIのみでなく、CRSを用いたCSIを用いることができるので、下り制御チャネル(PDCCH)等、CRSを用いて復調するチャネルに対するリンクアダプテーション等に使用することができる。下り制御チャネルに対するリンクアダプテーションとして、具体的には、下り制御チャネル用のリソースであるControl Channel Elements(CCEs)をAggregationして用いる際のCCE aggregation数の決定、送信電力制御の電力設定などが挙げられる。
なお、本実施の形態において、CRSを用いたCSI報告を、特定の送信ポイント(TP index)に対応付けてもよい。これにより、CRSを用いたCSI測定結果の報告の有無を、CoMP measurement set(一部のTP情報)内の送信ポイントの追加・削除と同様に扱うことができる。よって、基地局100で必要となる頻度でのみCRSを用いたCSI測定結果を報告させることができる。
また、本実施の形態において、CRSを用いたCSI報告の有無を、Aperiodic CSIトリガに対応付けてもよい。これにより、Aperiodic CSIトリガを用いて、CRSを用いたCSI報告の指示を動的に切り替えることができる。よって、基地局100で必要となる頻度でのみCRSを用いたCSI測定結果を報告させることができる。
また、本実施の形態において、CRSを用いたCSI報告を、特定の送信ポイントの周期的CSI報告(Periodic CSI報告)に含ませ、非周期的CSI報告(Aperiodic CSI報告)には含めない構成としてもよい。これにより、CRSを用いたCSIを、予め設定された頻度でのみ報告させることができる。
また、本実施の形態において、MAC CEで通知するビット(TP index)のうち特定の1ビット(特定のTP index)を、CoMP measurement set内の各送信ポイントのPMIのみの報告の有無、および、CRSを用いて測定したCoMP measurement set以外の各送信ポイントの情報(つまり、干渉成分)の通知の有無に対応付けてもよい。これにより、CoMP制御に必要最小限のチャネル情報を、基地局100で必要となる頻度でのみ報告させることができる。なお、ここではCoMP measurement set以外の各送信ポイントの情報(干渉成分)をCRSを用いて測定する例を示したが、これに限らず、CSI−RSを用いて測定する動作としてもよい。
また、本実施の形態において、MAC CEで通知するビット(TP index)のうち特定の1ビット(特定のTP index)を、CRSを用いて測定したCovariance matrix等、Explicit feedbackを報告させる通知の有無に対応付けてもよい。これにより、CoMP制御に関連した、サイズの大きな情報を、基地局100で必要となる頻度でのみ報告させることができる。なお、ここでは、Explicit feedbackをCRSを用い測定する例を示したが、これに限らず、CSI−RSを用いて測定する動作としてもよい。
[実施の形態5]
本実施の形態では、一部のTP情報を通知するためのMAC CEにおいて、Serving TPが通知される。
ここで、Serving TPは、端末200との間で、制御信号等のやり取りを主体的に実施する送信ポイントである。つまり、Serving TPは、端末200向けの下り制御信号(PDCCH)の送信元となる送信ポイントである。
具体的には、基地局100は、送信ポイントの候補に関する情報(TP候補情報および一部のTP情報)を端末200へ通知する際、MAC CEの所定のビット数を用いて、CSI報告対象端末200のServing TPがいずれの送信ポイントであるかを端末200へ明示的に通知する。
例えば、図10は、MAC CEの構成を示す。図10に示すMAC CEは16ビットで構成される。
図10において、16ビットのうち、12ビットは、端末200の接続先となり得る送信ポイント候補T1〜T12が一部の送信ポイント(CoMP measurement set)であるか否かをそれぞれ表す。
一方、図10において、16ビットのうち、送信ポイント候補を表す12ビット以外の残りの4ビットは、端末200のServing TP(Serving TPi)を表す。例えば、図10に示すServing TPiとして、図10に示す送信ポイント候補T1〜T12のうちいずれか1つが設定される。
端末200(受信処理部203)は、所定のサイズ(16ビット分)を有するMAC CE(通知領域)において、16ビットのうち、一部のTP情報が割り当てられた領域(12ビット)以外の領域(残りの4ビット)で、端末200向けの下り制御信号の送信元である送信ポイントを示すServing TPiを受信する。端末200は、MAC CEを受け取ると、MAC CE内のServing TPが割り当てられたリソースを確認して、端末200のServing TP(制御信号のやり取りを行う送信ポイント)を特定する。
MAC CEは、任意のタイミングで情報を通知することが可能であり、RRC制御(RRC signalling)よりも遅延無く情報を通知することができる。よって、本実施の形態によれば、MAC CEを用いたServing TPの通知によって、端末200のServing TPの動的な切り替えを遅延無く行うことが可能となる。
なお、本実施の形態では、Serving TPの通知の際、TP候補として通知されたCSI−RS設定に対応する送信ポイント候補(端末200の接続先となり得る送信ポイント)のうち、同一セルIDを有する送信ポイント内のいずれかをServing TPとして通知してもよい。このように、Serving TPとなり得る送信ポイントを限定することにより、Serving TPの通知に要するビット数を低減することができ、制御情報のオーバーヘッドを低減することができる。すなわち、この場合、Serving TPの通知に要するビット数は、TP候補全てを表現可能なビット数ではなく、同一セルIDを有する送信ポイントを表現可能なビット数で済む。
また、下り制御チャネル(例えば、PDCCH)を検出する際のリソース候補が複数設定され、端末200側でブラインド検出することによって端末200向けの情報が割り当てられたリソースを特定するシステムに対して本実施の形態を適用してもよい。具体的には、端末200がブラインド検出する対象リソース(端末200向けの情報が割り当てられたリソース領域)をMAC CEの一部で通知してもよい。これにより、RRC制御(RRC signalling)による通知と比較して、遅延を伴わずに動的に下り制御チャネルのリソースを切り替えることができる。これは、制御チャネルを送信する送信ポイントそのものを動的に切り替えることと等価的である。また、例えば、MAC CEの一部の通知領域を、下り制御チャネルをデータ領域に配置したE−PDCCHのブラインド検出(ブラインド復号)領域の通知に用いてもよい。
また、本実施の形態において、MAC CEの一部で、CSI報告用の上り制御チャネル(例えば、PUCCH)のリソース領域を通知してもよい。これにより、RRC制御(RRC signalling)による通知と比較して、上り制御チャネルを受信する送信ポイントを、遅延を伴わずに動的に切り替えることができる。CSI報告用の上り制御チャネル(PUCCH)のリソース領域に関する通知は、具体的には、利用するRB番号、Cyclic shift数、Walsh系列の番号などがある。
また、本実施の形態において、MAC CEの一部で、下りデータ信号(PDSCH)に適用するスクランブリングコードを通知してもよい。これにより、RRC制御(RRC signalling)による通知と比較して、遅延を伴わずに動的に下りデータ信号のスクランブリングコードを切り替えることができる。これは、CoMPおよびマルチユーザMIMOに用いる下りデータ信号を送信する送信ポイントを動的に切り替えることと等価的である。
[実施の形態6]
上記実施の形態では、物理層での移動制御とCoMP制御とを単純に組み合わせた場合の、下りリンクのチャネル情報報告の動作について説明した。これに対して、本実施の形態では、物理層での移動制御とCoMP制御とを単純に組み合わせた場合の、上り信号の送信電力制御に関する動作について説明する。
端末は、上り信号の送信電力制御の際、パスロス(path loss。基地局(送信ポイント)と端末との間の伝搬減衰量)を算出する。例えば、端末は、パスロス算出の際、事前に通知された送信ポイントに対するRSRP(Reference Signal Reception Power)を測定し、次式に従って、送信ポイントと端末との間のパスロスPL_cを推定する。
式(1)において、referenceSignalPowerは別途基地局から通知された、送信ポイントが送信する信号(例えばCSI−RSまたはCRS)の送信電力を示し、higher layer filtered RSRPは上述したRSRP(例えば長時間の平均値)を示す。また、上述したRSRPの測定対象となる送信ポイントを予め通知する方法として、無線リソース制御用のメッセージ(RRC signalling)を用いる方法がある。
式(1)に従って算出されるパスロスPL_cを用いて、第iサブフレーム(sub-frame)におけるチャネル品質測定用参照信号(SRS:Sounding Reference Signal)の送信電力P
SRS,c(i)、上り制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control CHannel)の送信電力P
PUCCH(i)、および、上りデータ信号(PUSCH:Physical Uplink Shared CHannel)の送信電力P
PUSCH,c(i)が、次式(2)、(3)、(4)に従ってそれぞれ設定される。
式(2)〜(4)において、PCMAX,c[dBm]は端末の最大送信電力を示し、PSRS_OFFSET,c[dBm]は端末が送信するPUSCHの送信電力に対するオフセット値(基地局から設定されるパラメータ)を示し、MSRS,cはSRSに割り当てられる周波数リソースブロック数を示し、PO_PUSCH,c[dBm]はPUSCHの送信電力の初期値(基地局から設定されるパラメータ)を示し、αcはパスロスの補償割合を表す重み係数(基地局から設定されるパラメータ)を示し、fc(i)はクローズドループ制御(閉ループ制御)されるTPC(Transmission Power Control)コマンド(制御値。例えば、+3dB,+1dB,0dB,-1dB)の過去の値を含めた第iサブフレームにおける累計値を示す。また、PO_PUCCH[dBm]はPUCCHの送信電力の初期値(基地局から設定されるパラメータ)を示し、h(nCQI,nHARQ,nSR)およびΔF_PUCCH(F)はPUCCHのフォーマット種別、ビット数等に応じて設定されるパラメータを示し、ΔTxD(F')はPUCCHに送信ダイバーシチを適用する場合に付与するオフセット量を示し、g(i)は、fc(i)と同様に、閉ループ制御されるTPCコマンドの過去の値を含めた第iサブフレームにおける累計値を示す。さらに、MPUSCH,c(i)は、第iサブフレームにおいて割り当てられたPUSCHの周波数リソースブロック数を示し、PO_PUSCH,c(j)[dBm]は、PUSCHの送信電力の初期値を示し、準固定割当(j=0)および動的割当(j=1)の種別に応じて個別に基地局から設定されるパラメータである。ΔTF,c(i)はPUSCHで制御情報を送信する場合に、制御情報量に応じて設定可能なオフセット値を示す。
このようにして、送信電力設定値は、事前に通知した送信ポイント(つまり、固定の送信ポイント)を基準(例えばパスロス測定の対象)として設定される。しかしながら、上述したヘテロジーニアスネットワークでは、端末が移動することで、パスロスが最小となる送信ポイントが事前に通知した送信ポイントと異なる場合がある。この場合にも、事前に通知した送信ポイントを基準として送信電力が設定されるので、最適な送信電力設定値(パスロスが最小となる送信ポイントを基準にした場合)と比較して、送信電力の設定値が大きくなってしまう。このため、パスロスが最小となる送信ポイントに対して大きな干渉を与え、キャパシティを圧迫するという課題が発生する。
この課題を回避するために、個別の無線リソース制御情報の通知(RRC signalling)によって、パスロス算出対象(例えば、RSRP測定対象)とする送信ポイントを切り替えることも可能である。しかし、一般的に、無線リソース制御情報の更新には長時間を要するため、制御遅延が大きくなり前述の物理層での移動制御を適用する利点が損なわれる。
また、上りリンクにCoMP制御を適用する動作、すなわち、上り信号を複数の送信ポイント(受信ポイント(RP:Reception Point)と呼ばれることもある)で協調して受信する動作においても、事前に通知した送信ポイントを固定して送信電力を設定すると、協調受信することにより得られる受信品質の改善を送信電力制御に反映することができず、必要な送信電力が増大してしまう。
そこで、本実施の形態では、上り信号の送信電力制御の際、実施の形態1と同様にして、端末は、当該端末の上り信号を受信し得る全ての送信ポイント候補のうち、一部の送信ポイント(例えば、複数送信ポイント協調受信の制御対象となる送信ポイント)を基準として、送信電力を設定する。
以下、本実施の形態について具体的に説明する。
[基地局300の構成]
図11は、本実施の形態に係る基地局300の構成を示すブロック図である。なお、図11において、実施の形態1(図5)と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
設定部101は、実施の形態1の動作(下りリンクに対する動作)に加え、以下の動作(上りリンクに対する動作)を行う。具体的には、設定部101は、端末400(後述する)に対して、当該端末400の上り信号を受信し得る全ての送信ポイント候補(TP候補。または、受信ポイント候補(RP候補)と呼ぶこともある)を示す「TP候補情報」を生成する。
また、設定部101は、端末400に対して、TP候補情報に含まれる複数の送信ポイントの候補のうち、一部の送信ポイントであって少なくとも一つの送信ポイントを示す「一部のTP情報」を生成する。例えば、設定部101は、一部のTP情報に含まれる送信ポイントとして、複数の送信ポイントの候補のうち、CoMP制御(複数送信ポイント協調受信)の制御対象となる送信ポイント(CoMP reception point)を設定する。
また、設定部101は、上り信号(SRS、PUCCHおよびPUSCH)に対して、CoMP制御(複数送信ポイント協調受信)を適用するか否かを設定する。
以上のように設定部101によって生成されたTP候補情報、一部のTP情報、および、CoMP制御(複数送信ポイント協調受信)を適用するか否かを示す情報は、それぞれ設定情報として、符号化・変調部102、送信処理部104、及び送信部105において送信処理がなされた後に、端末400へ送信される。
また、設定部101は、TP候補情報、一部のTP情報、および、CoMP制御(複数送信ポイント協調受信)を適用するか否かを示す情報を符号化・変調部102を介して端末400へ送信すると共に、受信処理部108へ出力する。
TP間インタフェース301は基地局300を含む複数の送信ポイント間を接続するインタフェースである。
受信処理部108は、実施の形態1の動作に加え、TP間インタフェース301を介して他の送信ポイントから受け取った信号(受信信号)のうち、設定部101から受け取るTP候補情報、一部のTP情報を含む設定情報、および、トリガ情報に基づいて、SRS、PUCCH、PUSCHの各上り信号がマッピングされているリソースを特定する。そして、受信処理部108は、受信信号から、特定されたリソースにマッピングされている信号成分を抽出する。
また、受信処理部108は、設定部101から受け取る設定情報がCoMP制御(複数送信ポイント協調受信)の適用を示す場合、信号の合成処理を行う。具体的には、受信処理部108は、CoMP制御が適用された端末400からの信号(複数送信ポイント協調受信に対応した信号)を、一部のTP情報に示される一部の送信ポイント間で合成し、合成後の信号(上りデータ信号及びACK/NACK情報)をデータ受信部109に出力し、合成後のCSIをCSI受信部110に出力する。
また、受信処理部108は、設定部101から受け取る設定情報がCoMP制御(複数送信ポイント協調受信)の適用を示す場合、受信したSRSを用いてSINR測定を行い、測定結果を上りリンクパラメータ設定部(図示しない)に出力する。上りリンクパラメータ設定部は、測定結果に基づいて、送信電力制御コマンドの生成、および、変調・符号化方式の決定等を行い、符号化・変調部103および送信処理部104に指示する。
[端末400の構成]
図12は、本実施の形態に係る端末400の構成を示すブロック図である。なお、図12において、実施の形態1(図7)と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図12に示す端末400は、上り信号を送信する際、当該上り信号を受信し得る全ての送信ポイント候補のチャネル情報(RSRP)を生成する。そして、端末400は、上記全ての送信ポイント候補のうちの一部の送信ポイント(一部のTP)に対するチャネル情報(RSRP)を、上り信号の送信電力制御に用いるパスロスの算出の基準に設定する。
図12に示すCSI生成部206は、実施の形態1の動作に加え、以下の動作を行う。具体的には、CSI生成部206には、端末400の上りリンクにおける接続先候補となり得る複数の送信ポイントを示す「TP候補情報」が入力される。CSI生成部206は、TP候補情報に示される各TP候補に対するRSRPをそれぞれ生成する。CSI生成部206は、生成した各TP候補のRSRPをパスロス推定部401に出力する。
パスロス推定部401には、TP候補情報に示される複数のTP候補のうち一部の送信ポイントであって少なくとも一つの送信ポイントを示す「一部のTP情報」が入力される。パスロス推定部401は、CSI生成部206から受け取った、各TP候補のRSRPに対して長時間の平均化をそれぞれ行う。次いで、パスロス推定部401は、平均化したRSRPのうち、一部のTP情報に示される一部の送信ポイントに対するRSRPを用いて、次式に従って、TP index iに対応するTPと端末400との間のパスロスPL_TPiを推定する。
式(5)において、referenceSignalPowerは別途基地局から通知されたCSI−RSまたはCRSの送信電力を示し、higher layer filtered RSRPは上述した平均化したRSRPを示す。なお、RSRPの平均化は、瞬時変動の影響を除外するために用いられる。一例として、瞬時変動を積極的に活用するCSI報告周期として5msといった値が用いられるのに対し、RSRPの平均化の期間として、CSI報告周期の10倍から数十倍の値を設定してもよい。
パスロス推定部401は、このようにして推定された各送信ポイントに対するパスロスを用いて、一部のTP情報に示される送信ポイントにおいて信号を合成して受信する動作(複数送信ポイント協調受信)を考慮した送信電力制御を適用する。一例として、パスロス推定部401は、一部のTP情報に示される送信ポイントのそれぞれに対応するパスロスの平均値を算出する。例えば、パスロス推定部401は、次式に従って、一部のTP情報に示される送信ポイントを基準としたパスロスPL_cを算出する。
式(6)において、関数average()は括弧内の値の平均値を求める関数を示し、PL_TPi1〜PL_TPinは、TP index i1〜TP index inに対応する送信ポイントのパスロスをそれぞれ示す。パスロス推定部401は、算出したパスロス(PL_c)を送信信号形成部208に出力する。
送信信号形成部208は、実施の形態1の動作に加え、パスロス推定部401から入力されるパスロスに基づいて上り信号の送信電力の設定を行う。具体的には、送信信号形成部208は、式(6)で求めたパスロスPL_cを用いて、第iサブフレーム(sub-frame)における各上り信号(SRS、PUCCH、PUSCH)の送信電力を、式(2)〜(4)に従ってそれぞれ設定する。これにより、各上り信号は、パスロス推定部401から入力されるパスロスに基づいて設定された送信電力で送信部209を介して送信される。
[基地局300及び端末400の動作]
次に、基地局300および端末400の処理の流れについて説明する。
図13は、基地局300および端末400の処理の流れを示すシーケンス図を示す。なお、ここでは、移動制御において、上りリンクで端末400の接続先となり得る送信ポイント(TP候補)を、Macro eNB、LPN1、LPN2、LPN3の4個の送信ポイントとする。
また、基地局300は、パスロス算出対象の送信ポイント(パスロス算出用TP)の初期値として、或る単一の送信ポイントを設定する。例えば、パスロス算出用TPの初期値として設定される単一の送信ポイントは、基地局300と端末400との間でステップ(以下、「ST」という)201〜ST205の処理(後述する)を行う送信ポイント(端末400向けの下り制御信号のやり取りを行う送信ポイント。例えば、Macro eNB)とする。基地局300は、図6に示す「一部のTP情報」の初期値として、当該単一の送信ポイントに対応するTP index iを‘1’とし、他の送信ポイントに対応するTP index iを‘0’とする。このようなビットマップで表される一部のTP情報は、MAC CEによって基地局300から端末400へ予め通知される。
図13において、ST201では、基地局300は、TP候補情報を端末400へ通知する。ここで、基地局300は、TP候補として、Macro eNB、LPN1、LPN2、LPN3を含める。また、基地局300は、各TP候補とCSI−RS設定(CSI-RS configuration。CSI-RS-Config)とを対応付ける。CSI−RS設定には、アンテナポート数、リソースの位置、周期とオフセット、データチャネルとの電力比等が含まれる。よって、TP候補情報は、TP候補に対応付けられた各CSI−RS設定が順に並べられて構成される。このTP候補情報は、無線リソース制御用のメッセージ(RRC signalling)で基地局300から端末400へ通知される。
ST202では、基地局300は、自機に設定されたCSI−RSを端末400へ送信する。
ST203では、基地局300は、端末400に対して、SRS設定情報(SRSパラメータ)を通知する。SRS設定情報には、SRSに用いる巡回シフト系列、周波数位置、帯域幅、送信周期、Comb番号等が含まれる。このSRS設定情報は、無線リソース制御用のメッセージ(RRC signalling)で基地局300から端末400へ通知される。
ST203でSRS設定情報を受け取ると、ST204では、端末400は、ST202で受け取ったCSI−RSを含む各送信ポイントから受信した複数のCSI−RSを用いて、ST201で受け取ったTP候補情報に示される全ての送信ポイント候補(Macro eNB、LPN1、LPN2、LPN3のCSI)に対するRSRP測定を行う。つまり、端末400は、TP候補情報に基づいて、複数の送信ポイントからの複数のCSI−RSのそれぞれに対するRSRPを測定する。また、端末400は、測定したRSRPを用いて、式(5)に従って、一部のTP情報に示される送信ポイント(現時点ではMacro eNB)に対するパスロスをそれぞれ推定する。さらに、端末400は、式(6)に従って、一部のTP情報に示される送信ポイントを基準とするパスロス(平均値)を算出する。換言すると、端末400は、ST204で測定したRSRPのうち、一部のTP情報に示される送信ポイント(Macro eNB)に対応するRSRPの測定値をパスロス測定基準とする。
ST205では、端末400は、ST203においてSRS設定情報にて通知されたパラメータを用い、ST204で測定したパスロス(パスロス測定基準をMacro eNBとして測定したパスロス)を用いて、SRSの送信電力(例えば式(2))を設定し、設定された送信電力でSRSを基地局300へ送信する。
ST206では、基地局300は、ST205で端末400から送信されたSRSを受信する。このSRSは、例えば、上りリンクに用いる送信ポイント(つまり、端末400からの信号を受信する送信ポイント。複数送信ポイント協調受信の制御対象の送信ポイント)の選択に使用される。
例えば、ST206において、Macro eNB、LPN1、LPN2、LPN3の各送信ポイントで観測されたSRS(端末400から送信されたSRS)の受信品質のうち、Macro eNBおよびLPN1のSRS受信品質が良好であるとする。この場合、基地局300は、Macro eNB、および、LPN1の2つの送信ポイントを、一部のTPに設定(更新)する。つまり、基地局300は、一部のTP情報に、Macro eNB、LPN1の2つの送信ポイントを含める。例えば、CSI−RS設定が「Macro eNB、LPN1、LPN2、LPN3のCSI」の順に通知されている場合、一部のTP情報は、ビットマップ「1,1,0,0,0」で表現される。すなわち、ここでは、パスロス測定基準として限定された一部の送信ポイント(一部のTP情報)を、パスロス算出基準の送信ポイントとして定義し、これらの送信ポイントに対するパスロス算出を、CoMP制御を加味したパスロス測定の動作と表現する。
ST207では、基地局300は、更新された一部のTP情報(つまり、パスロス算出基準の送信ポイントの更新を示す情報)を、MAC CEによって端末400へ通知する。この際、基地局300は、MAC CEを通知した物理チャネルに対するACK応答を受け取ると、端末400でパスロス算出基準の送信ポイントが適切に更新されたと判断する。
ST208では、基地局300は、ST202と同様にして、自機に設定されたCSI−RSを端末400へ送信する。
ST209では、基地局300は、端末400に対して、上りデータ信号(PUSCH)を割り当てる。この際、基地局300は、端末400に対して、一部のTP情報に示される送信ポイントについて測定されたパスロスを用いた送信電力制御が適用されるものとして、PUSCHを割り当てる。
ST209でPUSCH割当の信号を受け取ると、ST210では、端末400は、ST208で受け取ったCSI−RSを含む各送信ポイントからのCSI−RSを用いて、ST207で受け取った一部のTP情報に示される送信ポイント候補(パスロス算出基準の送信ポイント。Macro eNB、LPN1)に対するパスロス測定を行う。つまり、端末400は、一部のTP情報に基づいて、一部の送信ポイントからのCSI−RSに対するパスロス測定を実施する。
具体的には、ST210では、端末400は、Macro eNBからのCSI−RSおよびLPN1からのCSI−RSを用いてRSRPをそれぞれ測定する。次いで、端末400は、測定したRSRPを用いて、式(5)に従ってMacro eNBおよびLPN1に対するパスロスをそれぞれ推定する。次いで、端末400は、推定したパスロスを用いて、式(6)に従って、Macro eNBのパスロスおよびLPN1のパスロスの平均値を算出する。つまり、端末400は、一部のTP情報に示される送信ポイント(Macro eNB、LPN1)に対応するRSRPの測定値をパスロス測定基準とする。
ST211では、端末400は、ST210で測定したパスロス(パスロス測定基準をMacro eNBおよびLPN1として測定したパスロス)を用いて、PUSCHの送信電力(例えば式(4))を設定する。そして、端末400は、ST209で受け取ったPUSCHの割当および設定された送信電力に従って、PUSCHを基地局300へ送信する。
ST212では、基地局300は、ST211で受け取ったPUSCHを復調する。
ここで、図13に示すように、ST213で受信されたSRS(端末400から送信されたSRS)に関し、LPN2のSINR値が所定の値(既定の閾値)よりも大きくなり、基地局300が、端末400からLPN2に届く上り信号の受信品質が良好になったことを検出したとする。この場合、基地局300は、パスロス算出基準の送信ポイント候補(つまり、一部のTP情報)を更新する。例えば、基地局300は、LPN2をパスロス算出基準の送信ポイント候補(一部のTP情報)に追加する。この場合、例えば、一部のTP情報は、ビットマップ「1,1,1,0,0」で表現される。ST214では、基地局300は、この更新された一部のTP情報(つまり、パスロス算出基準の送信ポイント候補の更新を示す情報)を、MAC CEによって端末400へ通知する。この際、基地局300は、MAC CEを通知した物理チャネルに対するACK応答を受け取ると、端末400でパスロス算出基準の送信ポイント候補が適切に更新されたと判断する。
ST215では、基地局300は、ST202と同様にして、自機に設定されたCSI−RSを端末400へ送信する。ST216では、基地局300は、端末400に対して、PUSCHを割り当てる。ST217では、端末400は、ST215で受け取ったCSI−RSを含む各送信ポイントからのCSI−RSを用いて、ST214で受け取った一部のTP情報に示される送信ポイント候補(パスロス算出基準として示される送信ポイント。Macro eNB、LPN1、LPN2)に対するパスロス測定を行う。ST218では、端末400は、ST217で測定したパスロス(パスロス測定基準をMacro eNB、LPN1およびLPN2として測定したパスロス)を用いて、送信電力(例えば式(4))を設定し、設定された送信電力でPUSCHを基地局300へ送信する。ST219では、基地局300は、ST218で受け取ったPUSCHを復調する。
以降、基地局300および端末400は、上記処理を繰り返す。
このようにして、基地局300において、設定部101が、複数の送信ポイント、上記複数の送信ポイントのうち一部の送信ポイントであって少なくとも一つの送信ポイントを設定し、送信処理部104が、複数の送信ポイントを示すTP候補情報、および、一部の送信ポイントを示す一部のTP情報を端末400に送信し、受信処理部108が、端末400において設定された送信電力で送信された上り信号を受信し、受信処理部108が、一部のTP情報に示される一部の送信ポイントでそれぞれ受信された上記上り信号を合成する。ここで、上記送信電力は、TP候補情報に示される複数の送信ポイントからの複数のCSI−RSのそれぞれに対するCSI−RS(第1のチャネル情報)のうち、一部のTP情報に示される一部の送信ポイントからのCSI−RSに対するCSI−RS(第2のチャネル情報)を用いて推定されるパスロス(第3のチャネル情報)に基づいて設定される。また、端末400において、受信処理部203が、複数の送信ポイントからの複数のCSI−RS、複数の送信ポイントを示すTP候補情報、および、上記複数の送信ポイントのうち一部の送信ポイントであって少なくとも一つの送信ポイントを示す一部のTP情報を受信し、CSI生成部206が、TP候補情報に基づいて、複数の送信ポイントからの複数のCSI−RSのそれぞれに対するRSRP(第1のチャネル情報)を生成し、パスロス推定部401が、一部のTP情報に示される一部の送信ポイントからのCSI−RSに対するRSRP(第2のチャネル情報)を用いてパスロス(第3のチャネル情報)を推定し、送信信号形成部208が、推定されたパスロスに基づいて設定された送信電力で上り信号を送信する。
また、端末400は、一部のTP情報に示される一部の送信ポイント(上りリンクのCoMP制御用の送信ポイント)のそれぞれに対応するパスロスの平均値を用いて各上り信号(SRS、PUSCH、PUCCH)の送信電力を設定する。これにより、端末400は、CoMP制御の送信ポイント間で合成して得られる信号品質を考慮した送信電力設定値を設定することができる。つまり、端末400は、上りリンクのCoMP制御適用により得られる受信品質の改善(合成利得)を考慮した送信電力制御を実施することができる。そして、基地局300は、一部のTP情報に示される送信ポイント(上りリンクのCoMP制御用の送信ポイント)において端末400からの上り信号を受信し、当該送信ポイント間で上り信号を合成して信号を検出する。このように、協調受信することにより得られる受信品質の改善を送信電力制御に反映することができ、必要な送信電力の増大を防ぐことができる。よって、パスロスが最小ではない送信ポイントに対して大きな干渉を与えることを軽減し、キャパシティを圧迫することを防ぐことができる。
また、一部のTP情報の通知に用いられるMAC CEは、任意のタイミングで情報を通知することが可能であり、RRC制御(RRC signalling)よりも遅延無く情報を通知することができる。よって、本実施の形態によれば、MAC CEを用いた一部のTP情報の更新によって、端末400に対する一部のTP情報(上りリンクのCoMP制御用の送信ポイント)の動的な切り替えを遅延無く行うことが可能となる。
また、TP候補情報が基地局300から端末400へ予め通知され、端末400では、TP候補情報に示される複数の送信ポイントからのCSI−RSを用いてRSRPが測定される。つまり、端末400では、パスロス算出基準の送信ポイントの切替に依存せず、複数の送信ポイントからのCSI−RSを用いて測定されたRSRPについて長時間の平均化処理を行うことができる。これにより、MAC CEを用いた一部のTP情報の更新によって上りリンクのCoMP制御用の送信ポイントが切り替わる場合でも、端末400は、遅延を生じさせることなく、精度の高いRSRP(例えば、式(5)に示すhigher layer filtered RSRP)を用いてパスロス推定を行うことができる。
なお、本実施の形態では、パスロス算出の際、一部の送信ポイント間でパスロスの平均を取る動作(式(2))について説明したが、これに限らない。
例えば、パスロスの平均の代わりに、一部の送信ポイントの各パスロスのうち最大のパスロスを用いる動作としてもよい。つまり、上り信号の送信電力は、一部の送信ポイントのそれぞれに対応するパスロスのうち、最大のパスロス(最も劣悪な値)を用いて設定される。これにより、協調受信に参加する送信ポイントのうち、端末400から最も遠方に位置する送信ポイントに信号を届かせることができ、上りリンクにおいてより安定した通信品質を提供することが可能となる。
または、例えば、パスロスの平均の代わりに、一部の送信ポイントの各パスロスのうち最小のパスロスを用いる動作としてもよい。つまり、上り信号の送信電力は、一部の送信ポイントのそれぞれに対応するパスロスのうち、最小のパスロス(最も良好な値)を用いて設定される。これにより、協調受信に参加する送信ポイントのうち、端末400から最も近い位置にある送信ポイントに対して信号を届かせる一方、他の送信ポイントに対して信号を届きにくくすることができ、多重される他の端末の信号への干渉を軽減することができる。さらに、受信品質を保ちつつ送信電力の最小化が測られるので、端末400における消費電流の軽減が可能となる。
または、例えば、パスロスの平均の代わりに、一部の送信ポイントの各パスロスのうちパスロスの中間値(中央値。つまり、パスロスの大きさの順に並べた際の中央に位置する値)を用いる動作としてもよい。つまり、上り信号の送信電力は、一部の送信ポイントのそれぞれに対応するパスロスの中間値(中央値)を用いて設定される。これにより、協調受信に参加する送信ポイントの受信処理において、等利得合成を想定したときの送信電力を等価的に実現することになり、協調受信の利得を最大化できる。
また、本実施の形態では、TP候補情報および一部のTP情報を、実施例1と同様に通知する場合、つまり、上りリンクと下りリンクとで共通の情報として通知する場合について説明した。しかし、本実施の形態において、TP候補情報および一部のTP情報を上りリンクと下りリンクとで互いに異なる情報として設定し、通知してもよい。または、例えば、TP候補情報を上りリンクと下りリンクとで共通に設定し、一部のTP情報を上りリンクと下りリンクとで個別に設定してもよい。これにより、下りリンクにおける複数送信ポイント協調送信に適した送信ポイントの制御と、上りリンクにおける複数送信ポイント協調受信に適した送信ポイントの制御とを個別に実施することができる。よって、上りリンクおよび下りリンクのトラフィック状況、伝搬路状況または各送信ポイントの送信電力の差等の特徴を考慮して、上りリンクおよび下りリンクでのCoMP制御を個別に最適化することが可能となる。
[実施の形態7]
本実施の形態では、端末400(図12)は、一部の送信ポイントとして通知された送信ポイント数に応じて、送信電力制御の設定の際に用いられるパスロスに関する係数を異ならせる。
具体的には、式(2)および式(4)に示すように、上り信号(SRSおよびPUSCH)の送信電力は、パスロスPL_cに、パスロスの補償割合を表す重み係数αcを乗算した値を用いて設定される。
本実施の形態では、パスロスの補償割合を表す重み係数は、送信ポイント候補の通知とともに基地局300(図11)から通知されるパラメータ(つまり、基地局300から設定されるパラメータα
c)に加え、一部の送信ポイントとして通知された送信ポイント数に比例して大きくなる係数とする。本実施の形態におけるパスロスの補償割合を表す重み係数α
c'の構成例を次式に示す。
式(7)において、numTPは一部の送信ポイントとして通知された送信ポイント数を示す。すなわち、送信ポイント数numTPが多いほど、係数αc'の値がより大きくなる。つまり、送信ポイント数numTPが多いほど、式(2)および(4)において、パスロスPL_cの値が送信電力設定値(PSRS,cおよびPPUSCH,c)の算出に与える影響がより大きくなる。
なお、式(7)に示すαcの値を一部のTP情報とともに明示的に通知する構成としてもよく、基地局300は、例えば、3ビットを用いて{0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1}のいずれを用いるかを直接指示してもよい。
パスロス算出に用いる送信ポイント数が多いほど、ダイバーシチ効果によるパスロスの推定精度がより高くなる特徴がある。すなわち、本実施の形態では、端末400は、送信ポイント数numTPに依存する、ダイバーシチ効果によるパスロスの推定精度に応じた、上り信号(SRSまたはPUSCH)の送信電力設定が可能となる。つまり、端末400は、複数送信ポイント協調受信時のパスロス(パスロスの補償割合を表す重み係数)を、送信ポイント数(複数送信ポイント協調受信用の送信ポイント数)に応じた値となるように、動的に制御することができる。これにより、上り信号の所要送信電力の増大を抑えることができる。
また、本実施の形態では、式(5)に示すreferenceSignalPowerの値を明示的に通知する構成としてもよい。これにより、TP候補として通知する送信ポイント毎に異なる送信電力設定を行う場合でも、パスロス値の絶対値の算出を、基地局300と端末400とで同一の認識で行うことができ、送信電力制御の精度を確保できる。
[実施の形態8]
本実施の形態では、パスロス算出の方法をチャネル種別に応じて異ならせる場合について説明する。つまり、本実施の形態では、式(2)、式(3)、式(4)に示す送信電力設定値について、チャネル種別(SRS、PUCCH、PUSCH)毎にパスロス算出方法が個別に設定される。換言すると、一部のTP情報に示される一部の送信ポイントのそれぞれに対応するパスロスのうち、上り信号の送信電力の設定に用いられるパスロスを、上り信号のチャネル種別に応じて異ならせる。
一例として、各チャネルの所要SNR(Signal to Noise Ratio)の大きさに応じたパスロス算出方法について説明する。
相対的に所要SNRの高いPUCCHについては、複数送信ポイント協調受信に用いる全ての送信ポイントに届くように、式(3)に示すPL_cとして、一部のTP情報に示される送信ポイントのそれぞれに対応するパスロスのうち、最大のパスロスを用いる。
一方、相対的に所要SNRの低いSRSおよびPUSCHについては、式(2)および式(4)に示すPL_cとして、一部のTP情報に示される送信ポイントのそれぞれに対応するパスロスのうち、最小のパスロスを用いる。
他の例として、他の端末への与干渉が生じるか否かに応じたパスロス算出方法について説明する。
他の端末の信号への与干渉が生じるPUCCHについては、端末400の近くに位置する送信ポイントのみに届くように、式(3)に示すPL_cとして、一部のTP情報に示される送信ポイントのそれぞれに対応するパスロスのうち、最小のパスロスを用いる。
一方、周波数スケジューリングまたはパラメータ設定等により他の端末の信号への与干渉を回避できるSRSおよびPUSCHについては、複数送信ポイント協調受信に用いる全ての送信ポイントに届くように、式(2)および式(4)に示すPL_cとして、一部のTP情報に示される送信ポイントのそれぞれに対応するパスロスのうち、最大のパスロスを用いる。
さらに他の例として、各上り信号を用いて設定されるパラメータに応じたパスロス算出方法について説明する。なお、後述する、Type0 SRSは、周期的(periodic)に送信されるSRSであり、Type1 SRSは、送信タイミングをトリガによって制御されるSRSである。
一部のTP情報に示される送信ポイントは端末400からのType 1SRSを用いて複数送信ポイント協調受信のパラメータ設定を行う。よって、複数送信ポイント協調受信のパラメータ設定に用いるType1 SRSについては、複数送信ポイント協調受信による合成利得を考慮できないので、一部のTP情報に示される全ての送信ポイントに届くように、式(2)および式(4)に示すPL_cとして、一部のTP情報に示される送信ポイントのそれぞれに対応するパスロスのうち、最大のパスロスを用いる。
一方、PUSCH、または、PUSCHのパラメータ選択に用いるType0 SRSについては、複数送信ポイント協調受信による合成利得を考慮できるので、式(2)および式(4)に示すPL_cとして、一部のTP情報に示される送信ポイントのそれぞれに対応するパスロスの平均値を用いる。
これらのように、上り信号のチャネル種別毎の用途に応じて、当該上り信号の届く範囲を動的に制御することで、所要送信電力の増大を避けるとともに、他の端末への与干渉を軽減することができる。
[実施の形態9]
本実施の形態では、一部のTP情報を通知するためのMAC CEにおいて、Reference TPが通知される。
ここで、Reference TPは、式(5)におけるRSRP生成またはreferenceSignalPowerを特定し、パスロス算出の基準とする送信ポイントを示す情報である。
具体的には、基地局300(図11)は、送信ポイントの候補に関する情報(TP候補情報および一部のTP情報)を端末400(図12)へ通知する際、MAC CEの所定のビット数を用いて、端末400のReference TPがいずれの送信ポイントであるかを端末400へ明示的に通知する。
例えば、図14は、本実施の形態に係るMAC CEの構成を示す。図14に示すMAC CEは16ビットで構成される。
図14において、16ビットのうち、12ビットは、端末400の接続先となり得る送信ポイント候補T1〜T12が一部の送信ポイント(上りリンクのCoMP制御用の送信ポイント。つまり、複数送信ポイント協調受信のCoMP reception point)であるか否かをそれぞれ表す。
一方、図14において、16ビットのうち、送信ポイント候補を表す12ビット以外の残りの4ビットは、端末400のReference TP(Reference TPi)を表す。例えば、図14に示すReference TPiとして、図14に示す送信ポイント候補T1〜T12のうちいずれか1つが設定される。
端末400(受信処理部203)は、所定のサイズ(16ビット分)を有するMAC CE(通知領域)において、16ビットのうち、一部のTP情報が割り当てられた領域(12ビット)以外の領域(残りの4ビット)で、端末400向けのパスロス算出の基準とする送信ポイントを示すReference TPiを受信する。端末400は、MAC CEを受け取ると、MAC CE内のReference TPが割り当てられたリソースを確認して、端末400のReference TP(パスロス算出の基準とする送信ポイント)を特定する。
例えば、端末400は、MAC CEで通知されたReference TPに対応する送信ポイントが送信する信号の送信電力を、式(5)に示すreferenceSignalPower(基準とする送信ポイントのパラメータ)に設定する。そして、端末400は、MAC CEで通知された送信ポイント候補T1〜T12のうち一部の送信ポイントに対応する各RSRP(式(5)に示すhigher layer filtered RSRP)と、referenceSignalPowerとを用いてパスロスを推定する。
MAC CEは、任意のタイミングで情報を通知することが可能であり、RRC制御(RRC signalling)よりも遅延無く情報を通知することができる。よって、本実施の形態によれば、MAC CEを用いたReference TPの通知によって、端末400のReference TPの動的な切り替えを遅延無く行うことが可能となり、所要送信電力の増大を抑えられる。
[実施の形態10]
本実施の形態では、一部のTP情報を通知するためのMAC CEにおいて、送信電力の設定に用いられる補正項PO_PUCCHおよびPO_PUSCH,cが通知され、通知された補正項PO_PUCCHおよびPO_PUSCH,cを式(2)、式(3)、式(4)で用いる場合について説明する。
具体的には、基地局300(図11)は、送信ポイントの候補に関する情報(TP候補情報および一部のTP情報)を端末400(図12)へ通知する際、MAC CEの所定のビット数を用いて、端末400の送信電力制御の補正項PO_PUCCHおよびPO_PUSCH,cを、端末400へ明示的に通知する。ここで、補正項PO_PUCCHおよびPO_PUSCH,cは、送信電力設定の基準となる送信ポイントに応じて設定されるパラメータである。
例えば、図15は、本実施の形態に係るMAC CEの構成を示す。図15に示すMAC CEは16ビットで構成される。
図15において、16ビットのうち、8ビットは、端末200の接続先となり得る送信ポイント候補T1〜T12が一部の送信ポイント(上りリンクのCoMP制御用の送信ポイント。つまり、複数送信ポイント協調受信のCoMP reception point)であるか否かをそれぞれ表す。
一方、図15において、16ビットのうち、送信ポイント候補を表す8ビット以外の残りの8ビットは、端末400が送信電力制御に用いる補正項PO_PUCCHおよびPO_PUSCH,cを表す。例えば、図15に示す補正項PO_PUCCHおよびPO_PUSCH,cは、それぞれ4ビットずつを用いて表される。
一例として、次式に示す基地局300が設定するパラメータのうち、各端末400に対して個別に付与されるP
O_UE_PUSCH,cの設定値を4ビットで通知し、例えば、{-8,-7,…,6,7}のいずれの値をとるのかを明示的に通知してもよい。ここで、式中のP
O_NOMINAL_PUSCH,cは基地局がセル共通のパラメータとして設定する値である。
同様に、次式に示す基地局300が設定するパラメータのうち、各端末400に対して個別に付与されるP
O_UE_PUCCHの設定値を4ビットで通知し、例えば、{-8,-7,…,6,7}のいずれの値をとるのかを明示的に通知してもよい。ここで、式中のP
O_NOMINAL_PUCCHは基地局がセル共通のパラメータとして設定する値である。
MAC CEは、任意のタイミングで情報を通知することが可能であり、RRC制御(RRC signalling)よりも遅延無く情報を通知することができる。よって、本実施の形態によれば、MAC CEを用いた送信電力制御補正項の通知によって、端末400の送信電力基準値の動的な切り替えを遅延無く行うことが可能となり、所要送信電力の増大を抑えられる。
[他の実施の形態]
(1)上記各実施の形態ではアンテナとして説明したが、本発明はアンテナポート(antenna port)でも同様に適用できる。
アンテナポートとは、1本又は複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも1本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。
例えば3GPP LTEにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なる参照信号(Reference signal)を送信できる最小単位として規定されている。
また、アンテナポートはプリコーディングベクトル(Precoding vector)の重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。
(2)上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はハードウェアとの連携においてソフトウェアでも実現することも可能である。
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
2011年8月5日出願の特願2011−171711および2011年9月30日出願の特願2011−217279の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。