JP6045801B2 - 無線通信方法、無線基地局、ユーザ端末及び無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信方法、無線基地局、ユーザ端末及び無線通信システムに関し、特に、干渉コーディネーションによりユーザ端末間の干渉を抑制する無線通信方法、無線基地局、ユーザ端末及び無線通信システムに関する。

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

第３世代のシステムは、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥのシステムでは、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継のシステムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ））。

３ＧＰＰ， ＴＲ２５．９１２ （Ｖ７．１．０）， "Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｓｔｕｄｙ ｆｏｒ Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮ"， Ｓｅｐｔ． ２００６

既に合意されているＬＴＥ−Ａの１つであるＲｅｌ−１０ ＬＴＥにおいては、従来のセルラ環境に加えてローカルエリア環境を重視したＨｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（Ｈｅｔ Ｎｅｔ）構成が採用されている。一般に、Ｈｅｔ Ｎｅｔのような階層型ネットワークにおいては、相対的に広いエリアをカバーするマクロセルの無線基地局（マクロ基地局）は、相対的に狭いエリアをカバーする小セルの無線基地局（ピコ基地局、フェムト基地局、ＲＲＨ基地局等）よりも下り送信電力が大きく設定される。このように送信電力が大きいマクロ基地局からピコ基地局への干渉を低減するために干渉コーディネーション技術が検討されている。

このような干渉コーディネーション技術の一つとして、ＬＴＥでは、ＭＢＳＦＮ（Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network）サブフレームが規定されている。ＭＢＳＦＮサブフレームとは、制御チャネル以外をブランク期間（無送信）にすることが可能なサブフレームである。Ｈｅｔ Ｎｅｔ構成における時間領域の干渉コーディネーション技術として、ＭＢＳＦＮサブフレームを利用して、マクロ基地局が送信する無線フレームに、無送信電力区間となるサブフレーム（ＡＢＳ：Almost Blank Subframe）を設け、小セルのセルエッジ付近にいるユーザ端末に対してＡＢＳ区間の無線リソースを割り当てることが検討されている。小セルのセルエッジ付近にいるユーザ端末に対してＡＢＳ区間の無線リソースを割り当てることにより、当該ユーザ端末は、ＡＢＳ区間ではマクロ基地局からの送信電力の影響を抑制した状況下で小セル基地局に接続することが可能になる。

一方、現在議論されているＬＴＥ−Ａの１つであるＲｅｌ−１１ ＬＴＥにおいては、無送信電力に設定されるサブフレームであるＡＢＳに、送信電力を一部割り当てて利用することが検討されている。このように送信電力が減じられたサブフレームを活用することにより、ＨｅｔＮｅｔのような階層型ネットワークにおける干渉低減を確保しながら、システム全体のスループット特性を改善することが期待される。

一方で、無線リソースを構成する複数のサブフレームに対して３種類以上の異なる送信電力を設定する場合、各サブフレームに設定される送信電力情報をユーザ端末や他の無線基地局に対して適切に通知することが望まれる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、無線フレームを構成する複数のサブフレームに対して複数の送信電力を設定する場合に、各サブフレームの送信電力情報を適切に通知できる無線通信方法、無線基地局、ユーザ端末及び無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明の無線通信方法は、無線基地局は、無線フレームを構成する複数のサブフレームに対して、少なくとも３種類以上の異なる送信電力を設定すると共に、各サブフレームにおける参照信号と共有データチャネル信号との電力比を決定するステップと、前記複数のサブフレームに設定される送信電力の種別パターンを示すビットマップ情報を生成するステップと、前記ビットマップ情報及び前記電力比をユーザ端末及び／又は他の無線基地局に通知するステップと、を有し、前記ビットマップ情報は、各サブフレームの電力比と識別子とが対応づけられたテーブルを参照して生成され、前記無線基地局は、前記ビットマップ情報の構成として、前記ビットマップ情報を用いて通知するサブフレーム数と同じビット数で構成されるベース部と、サイズが可変する拡張部と、を設定することを特徴とする。

本発明によれば、無線フレームを構成する複数のサブフレームに対して複数の送信電力を設定する場合であっても、各サブフレームの送信電力情報を適切に通知することが可能となる。

Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｎｅｔｗｏｒｋの概要の説明図である。 各サブフレームに設定される２種類の送信電力の種別パターン（ＡＢＳパターン）を示す図である。 各サブフレームにおける参照信号と共有データチャネル信号との電力比を説明する図である。 各サブフレームに設定される３種類の送信電力の種別パターン（ＡＢＳパターン）を示す図である。 各サブフレームに設定される３種類の送信電力の種別パターン（ＡＢＳパターン）に第１の態様を適用する場合の説明図である。 各サブフレームに設定される４種類の送信電力の種別パターン（ＡＢＳパターン）に第１の態様を適用する場合の説明図である。 各サブフレームに設定される３種類の送信電力の種別パターン（ＡＢＳパターン）に第２の態様を適用する場合の説明図である。 各サブフレームに設定される４種類の送信電力の種別パターン（ＡＢＳパターン）に第２の態様を適用する場合の説明図である。 無線フレームを構成するサブフレーム種別の一例を示す図である。 Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅで受信品質の測定が指示される無線フレームの一例の説明図である。 無線通信システムのネットワーク構成図である。 無線基地局の全体構成の説明図である。 ユーザ端末の全体構成の説明図である。 無線基地局が有するベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。 ユーザ端末が有するベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。

本発明に係る無線通信方法、無線基地局、ユーザ端末及び無線通信システムは、次世代無線通信システムの１つであるＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムに適用可能である。はじめに、ＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡシステムにおけるＨｅｔ Ｎｅｔの概要について説明する。なお、以下の説明においては、マクロセルとピコセルを例に挙げて説明するが、無線通信システムの構成はこれに限られない。

図１にＨｅｔ Ｎｅｔの概要が示されている。図１に示すように、Ｈｅｔ Ｎｅｔは、既存のマクロセルＣ１（大規模セル）に加え、ピコセルＣ２やフェムトセル等（小規模セル）の様々な形態のセルをオーバレイした階層型ネットワークである。このＨｅｔ Ｎｅｔにおいては、相対的に広いエリアをカバーするマクロセルＣ１の無線基地局（以下、マクロ基地局という）Ｂ１は、相対的に狭いエリアをカバーするピコセルＣ２の無線基地局（以下、ピコ基地局という）Ｂ２よりも下り送信電力が大きく設定されている。なお、マクロ基地局Ｂ１とピコ基地局Ｂ２との情報（タイミング情報やスケジューリングなどの無線リソース割り当て情報等）のやり取りは、有線接続（例えば、Ｘ２インターフェース）を介して行うことができる。

Ｈｅｔ Ｎｅｔのような階層型ネットワークでは、ピコセルＣ２のセルエッジにいるユーザ装置（以下、「ＵＥ」とも記す）は、ピコ基地局Ｂ２と近い位置にいるにも関わらず、ピコセルＣ２に接続できないといった問題が生じる。すなわち、ピコセルＣ２のセルエッジは、ピコ基地局Ｂ２の送信電力よりもマクロ基地局Ｂ１の送信電力が大きい。その結果、ピコセルＣ２のセルエッジにいるＵＥは、ピコセルＣ１のピコ基地局Ｂ２からの無線フレームを捕えることができず、より送信電力が大きいマクロ基地局Ｂ１からの無線フレームを捕えてマクロセルＣ１に接続する。これは、ピコセルＣ２の本来のエリアがマクロ基地局Ｂ１によって浸食されて縮小していることを意味する。

そのため、Ｈｅｔ Ｎｅｔでは、ＣＲＥ（Cell Range Expansion）を行って、ピコ基地局Ｂ２のセル端に位置するユーザ端末ＵＥをピコ基地局Ｂ２に接続させることが検討されている。Ｈｅｔ ＮｅｔにおけるＣＲＥでは、ピコ基地局Ｂ２からの受信電力にオフセット値を与えることでピコ基地局Ｂ２のセル範囲をセルＣ２’に拡大し、セルＣ２のセル端に位置するユーザ端末ＵＥをピコ基地局Ｂ２に接続させる。こうすることにより、送信電力の小さなピコ基地局Ｂ２のカバレッジを増大することができ、より多くのユーザ端末ＵＥをピコ基地局Ｂ２に接続することができる。しかし、ピコ基地局Ｂ２の送信電力よりもマクロ基地局Ｂ１の送信電力が大きいため、セルＣ２のセル端に位置するユーザ端末ＵＥに対するマクロ基地局Ｂ１からの干渉が大きくなる。

そのため、マクロ基地局Ｂ１からピコ基地局への干渉を低減するための干渉コーディネーション技術として、ＬＴＥで仕様化されたＭＢＳＦＮサブフレームを利用することが考えられる。具体的には、Ｈｅｔ Ｎｅｔ構成における時間領域の干渉コーディネーション技術として、ＭＢＳＦＮサブフレームを利用して、マクロ基地局Ｂ１が送信する無線フレームに、無送信電力区間となるサブフレーム（ＡＢＳ）を設け、ピコセルＣ２のセルエッジ付近にいるユーザ端末に対してＡＢＳ区間の無線リソースを割り当てることが検討されている。上述したように、ピコセルＣ２のセルエッジ付近にいるＵＥに対してＡＢＳ区間の無線リソースを割り当てることにより、当該ＵＥは、ＡＢＳ区間ではマクロ基地局Ｂ１からの送信電力の影響を受けないでピコセルＣ２に接続することが可能になる。

図２は、ピコセルＣ２とマクロセルＣ１において、無線フレームを構成する複数のサブフレームにそれぞれ設定される送信電力を示す図である。なお、ここでの送信電力は、各サブフレームに設定される下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）の電力に相当する。

ＬＴＥ−ＡにおいてＡＢＳを適用する場合、マクロセルＣ１における無線フレームは、通常のサブフレーム（ノーマルサブフレーム）として設定されるサブフレーム（例えば、送信電力４６ｄＢｍ）と、ＡＢＳとして設定されるサブフレーム（例えば、送信電力０ｄＢｍ）とで構成される。一方、ピコセルＣ２における無線フレームは、ノーマルサブフレームとして設定されるサブフレーム（例えば、送信電力３０ｄＢｍ）で構成される。

図２に示す無線フレームにおいては、マクロ基地局Ｂ１が１０個のサブフレームに対して、１サブフレーム目と６サブフレーム目をＡＢＳとして設定し、その他のサブフレームをノーマルサブフレームとして設定する場合を示している。ピコ基地局Ｂ２は、ＡＢＳが設定される１サブフレーム目と６サブフレーム目に、ピコセルＣ２のセルエッジ付近にいるユーザ端末に対して無線リソースを割り当てる。

マクロ基地局Ｂ１は、複数のサブフレームに設定される送信電力の種別パターン、より具体的には、ＡＢＳが設定されるサブフレームの情報（ＡＢＳパターン）について、他の基地局（例えば、ピコ基地局Ｂ２）に通知する。例えば、マクロ基地局Ｂ１は、所定期間（４０ｍｓ期間（４０サブフレーム））に設定される送信電力の種別パターン（ＡＢＳパターン）を示すビットマップ情報を生成して、ピコ基地局にシグナリングする。

例えば、ビットマップ情報において、ＡＢＳとして設定されるサブフレームが“１”で規定され、ノーマルサブフレームとして設定されるサブフレームが“０”で規定される。この場合、各サブフレームに設定されるサブフレームの種別（ノーマルサブフレーム又はＡＢＳ）は１ビットで表すことができるため、４０サブフレーム単位でシグナリングする場合には、ビットマップ情報は４０ビットで構成される。

図２に示す場合（１０サブフレーム）には、１サブフレーム目と６サブフレーム目がＡＢＳとして設定されるため、マクロ基地局Ｂ１は、“１００００１００００”で構成されるビットマップ情報を適用してＡＢＳパターンをピコ基地局Ｂ２に通知する。ピコ基地局Ｂ２は、受信したＡＢＳパターンに基づいて、ピコ基地局Ｂ２に接続するＵＥに対して、チャネル品質（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）を測定する所定のサブフレームを設定する。

ところで、各サブフレームには、セル共通の参照信号であるＣＲＳ（Cell specific Reference Signal）が定められている。ＣＲＳは、データチャネル信号の復調に用いられる他、スケジューリングや適応制御のための下りのチャネル品質（ＣＱＩ）測定、並びに、セルサーチやハンドオーバのための下りの平均的な伝搬路状態の推定（モビリティ測定）に用いられる。

各サブフレームで送信されるＣＲＳの送信電力は、ＡＢＳが割り当てられたサブフレームにおいても、ノーマルサブフレームの送信電力（より具体的には、ノーマルサブフレームに割り当てられたＰＤＳＣＨの送信電力）と同レベルに設定されている。これは、ＵＥにおいては、ＡＢＳが割り当てられたサブフレームにおいても、ハンドオーバ等のために基準信号受信電力（ＲＳＲＰ：Reference Signal Received Power）を測定する必要があるためである。

ＬＴＥ−Ａ（Ｒｅｌ−１０ ＬＴＥ）においては、ノーマルサブフレームのみにＰＤＳＣＨが割り当てられ、ＡＢＳにＰＤＳＣＨが割り当てられない。このため、ＵＥは、ノーマルサブフレームのみにおいて、ＰＤＳＣＨの復調が要求される。ＰＤＳＣＨの復調には、ＣＲＳの送信電力に対するＰＤＳＣＨの送信電力の比（以下、「ＰＤＳＣＨ／ＣＲＳ電力比」又は単に「電力比」という）を把握する必要がある。このＰＤＳＣＨ／ＣＲＳ電力比が、ハイヤレイヤシグナリングでＵＥに通知されることにより、ＵＥにおいて適切にＰＤＳＣＨを復調できる。

具体的に、ＣＲＳの送信電力に対するＰＤＳＣＨの送信電力の比として、図３に示すようにＰａ、Ｐｂが用いられる。Ｐａは、ＣＲＳの割当てがないシンボルにおける１リソースエレメントのＰＤＳＣＨとＣＲＳとの電力比として定義される。Ｐｂは、ＣＲＳの割当てがあるシンボルにおける１リソースエレメントのＰＤＳＣＨと、ＣＲＳの割当てがないシンボルにおける１リソースエレメントのＰＤＳＣＨとの電力比として定義される。

このように、複数のサブフレームに２種類の送信電力を設定する場合（ノーマルサブフレームとＡＢＳを設定する場合）、マクロ基地局Ｂ１は、ピコ基地局に対してＡＢＳパターンを通知すると共に、ユーザ端末に対して、ＣＲＳの送信電力、Ｐａ及びＰｂを通知する。また、ピコ基地局Ｂ２は、ＡＢＳパターンに基づいて、ピコ基地局Ｂ２に接続するＵＥに対して、ＣＱＩ測定用の所定のサブフレームを設定する。そして、ピコ基地局に接続するユーザ端末は、ピコ基地局Ｂ２から指定されたサブフレーム（ノーマルサブフレーム及びＡＢＳ）の受信品質を測定してピコ基地局Ｂ２にフィードバックする。また、マクロ基地局Ｂ１に接続するユーザ端末は、ノーマルサブフレームにおける電力比に基づいて、ＰＤＳＣＨの復調を行う。

ところで、ＬＴＥ−Ａ（Ｒｅｌ−１１ ＬＴＥ）においては、無送信電力区間として設定されるＡＢＳに、ノーマルサブフレームよりも小さい送信電力の割り当てを許容して、送信電力の減じられたＰＤＳＣＨを配置することが検討されている。このようにＡＢＳに送信電力の減じられたＰＤＳＣＨを配置するサブフレームは、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ（又は、Ｎｏｎ−ｚｅｒｏ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ）と呼ぶことができる。つまり、ＬＴＥ−Ａ（Ｒｅｌ−１１ ＬＴＥ）においては、ノーマルサブフレームのみならず、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳでもＰＤＳＣＨが送信される。

図４は、マクロセルＣ１において、無線フレームを構成する複数のサブフレーム（ここでは、１０サブフレーム）に、３種類の送信電力が設定される場合を示している。具体的には、ノーマルサブフレームとして設定されるサブフレーム（例えば、送信電力４６ｄＢｍ）と、ＡＢＳとして設定されるサブフレーム（例えば、送信電力０ｄＢｍ）と、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳとして設定されるサブフレーム（例えば、送信電力３０ｄＢｍ）で無線フレームが構成される場合を示している。一方、ピコセルＣ２における無線フレームは、ノーマルサブフレームとして設定されるサブフレーム（例えば、送信電力３０ｄＢｍ）で構成される。

図４に示す無線フレームにおいては、マクロ基地局Ｂ１が、１サブフレーム目をＡＢＳとして設定し、６サブフレーム目をＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳとして設定し、その他のサブフレームをノーマルサブフレームとして設定する場合を示している。ピコ基地局Ｂ２は、ＡＢＳが設定される１サブフレームと、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳが設定される６サブフレームに、ピコセルＣ２のセルエッジ付近にいるユーザ端末（又は、ＣＲＥにより接続されたユーザ端末）に対して無線リソースを割り当てる。

また、マクロセルＣ１において、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳには、一定の送信電力が割り当てられており、ＰＤＳＣＨの送信に利用される。このため、マクロセルに在圏するＵＥは、ノーマルサブフレームのみならず、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳでもＰＤＳＣＨの復調を行う必要がある。

したがって、ノーマルサブフレームにおけるＰＤＳＣＨ／ＣＲＳ電力比（例えば、Ｐａ、Ｐｂ）に加えて、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおけるＰＤＳＣＨ／ＣＲＳ電力比（例えば、Ｐａ−１、Ｐｂ−２）を新たに規定してＵＥやピコ基地局に通知することが必要となる。また、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳが設定されるサブフレームの位置（ＡＢＳパターン）についてもユーザ端末やピコ基地局に通知することが必要となる。

図４に示すように、無線フレームを構成する複数のサブフレームに、ノーマルサブフレーム、ＡＢＳ及びＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳを設定する場合、サブフレームに設定される送信電力の種別パターン（ＡＢＳパターン）について、ユーザ端末やピコ基地局に適切に通知する必要がある。また、送信電力が異なる複数のＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳを適用する（４種類以上の送信電力を設定する）場合も考慮すると、ＡＢＳパターンを効果的に通知する方法が望まれる。

本発明者らは、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳを設定する場合に、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳのＰＤＳＣＨ／ＣＲＳ電力比を新たに規定すると共に、各サブフレームにおける電力比とＡＢＳパターンの対応関係を効果的に通知する方法を着想して、本発明に至った。具体的には、各サブフレームに設定される電力情報（ＰＤＳＣＨ／ＣＲＳ電力比等）と識別子（Ｃｏｄｅ）が対応づけられたテーブルを参照して、ＡＢＳとＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳが設定されるサブフレーム情報（ＡＢＳパターン）を示すビットマップ情報を生成して、当該ビットマップ情報及び電力比をユーザ端末や他の無線基地局に通知する。

ユーザ端末は、受信したビットマップ情報及び電力比に基づいて、各サブフレームにおける共有データチャネル信号の電力を算出してノーマルサブフレーム及びＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳで送信される２種類の送信電力を有するＰＤＳＣＨを適切に復調することができる。さらに、ユーザ端末は、無線基地局にフィードバックするチャネル品質情報を生成することができる。

以下に、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳを設定する場合に、サブフレームに設定される電力情報（ＣＲＳ ｐｏｗｅｒ、Ｐａ、Ｐｂ等）とＡＢＳパターンの対応関係を規定してシグナリングする態様について説明する。

（第１の態様）
第１の態様では、サブフレームの電力情報（電力比等）と識別子（特定のビット値）が対応づけられたマッピングテーブル（以下、「テーブル」とも記す）を参照して、ＡＢＳパターンを示す固定サイズのビットマップ情報を生成してシグナリングを行う場合について説明する。なお、以下の説明では、ビットマップ情報が１０個のサブフレームを示す場合を例にあげて説明するが、これに限られない。ビットマップ情報は、所定期間（例えば、４０サブフレーム）を単位として生成することができる。

図５Ａは、マクロセルにおいて、ノーマルサブフレーム（例えば、送信電力４６ｄＢｍ）と、ＡＢＳ（例えば、送信電力０ｄＢｍ）と、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ（例えば、送信電力３０ｄＢｍ）で無線フレームが構成される場合を示している。また、図５Ａでは、無線フレームを構成するＡＢＳとＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳとして設定されるサブフレームの種別パターン（ＡＢＳパターン）を示すビットマップ情報の一例を示している。図５Ｂは、ビットマップ情報を生成する際に参照するテーブルの一例を示している。

無線基地局（例えば、マクロ基地局）は、ＡＢＳ又はＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳとして設定するサブフレームを設定すると共に、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおける送信電力を決定する。また、各サブフレームにおける参照信号と共有データチャネル信号との電力比を決定する。マクロ基地局は、干渉を与えるピコ基地局の状態（ユーザ数等）に応じて、無線フレームのうちどのサブフレームをＡＢＳ（又は、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ）として設定するか決定することができる。また、マクロ基地局は、無線フレームに対して、所定期間毎にノーマルサブフレーム、ＡＢＳ、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳが固定的又は半固定的に割当てられるサブフレームを設けることもできる。

マクロ基地局は、ＵＥに対してノーマルサブフレームとＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおいてＰＤＳＣＨを割当て、ＡＢＳではＰＤＳＣＨの割当てを行わない。また、マクロ基地局は、ノーマルサブフレームとＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおける電力情報（ＰＤＳＣＨ／ＣＲＳ電力比自体）等をＵＥに通知する。例えば、マクロ基地局は、ノーマルサブフレームにおける電力情報（ＣＲＳ ｐｏｗｅｒ、Ｐａ、Ｐｂ）と、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおける電力情報（ＣＲＳ ｐｏｗｅｒ、Ｐａ−１、Ｐｂ−１）について、ハイヤレイヤシグナリングでＵＥに通知する。なお、ＡＢＳの電力値は０とすることができる。

また、マクロ基地局は、ノーマルサブフレーム、ＡＢＳ、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳの電力比等の電力情報と識別子（特定のビット値）が対応づけられたマッピングテーブルを参照して、ＡＢＳパターンを示す固定サイズのビットマップ情報を生成する。テーブルとしては、例えば、図５Ｂに示すように、ノーマルサブフレーム、ＡＢＳ、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおける電力比に対して、それぞれビット数が同じ特定のビット値を対応付ける。つまり、サブフレームに設定する送信電力の種類が３種類又は４種類の場合には、各サブフレームを２ビットで識別することができる。

図５Ｂに示すテーブルでは、識別子“００”とノーマルサブフレームの電力情報（ＣＲＳ ｐｏｗｅｒ、Ｐａ、Ｐｂ）が対応し、識別子“０１”とＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおける電力情報（ＣＲＳ ｐｏｗｅｒ、Ｐａ−１、Ｐｂ−１）が対応し、識別子“１１”とＡＢＳにおける電力情報（ＣＲＳ ｐｏｗｅｒ、Ｐａ−２、Ｐｂ−２）が対応している。また、テーブルで規定された識別子（特定のビット値）は、そのままビットマップ情報に反映される。

なお、マクロ基地局は、サブフレームに設定する送信電力を決定した後にテーブルを作成してもよいし、あらかじめ準備されたマッピングテーブルを参照してビットマップ情報を生成することもできる。また、マクロ基地局は、ビットマップ情報の生成に使用するテーブルについて、ＵＥや他の無線基地局（例えば、ピコ基地局）に通知する。

マクロ基地局は、ビットマップ情報を用いてＵＥや他の無線基地局に対して、マクロセルにおけるＡＢＳパターンを通知する。また、サブフレームに設定される電力比自体についても、ＵＥや他の無線基地局に通知する。この際、マクロ基地局は、これらの情報をハイヤレイヤシグナリングでＵＥに通知し、Ｘ２インターフェースを介してピコ基地局に通知することができる。なお、通知方法はこれに限られず、例えば、ＵＥに対して下り制御信号を用いて通知してもよい。

図６は、マクロセルにおいて、無線フレームを構成する複数のサブフレーム（ここでは、１０サブフレーム）に、４種類の送信電力が設定される場合を示している。図６Ａには、ノーマルサブフレーム（例えば、送信電力４６ｄＢｍ）と、ＡＢＳ（例えば、送信電力０ｄＢｍ）と、第１のＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ（例えば、送信電力４０ｄＢｍ）と、第２のＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ（例えば、送信電力３０ｄＢｍ）で無線フレームが構成される場合を示している。図６Ｂは、ビットマップ情報を生成する際に参照するマッピングテーブルの一例を示している。

マクロ基地局は、ＡＢＳ又は第１、第２のＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳを設定するサブフレームを決定すると共に、第１、第２のＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳの電力比を決定する。この場合、ＵＥに対しては、ノーマルサブフレームと第１、第２のＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおいてＰＤＳＣＨが割当てられ、ＡＢＳにはＰＤＳＣＨが割当てられない。

また、マクロ基地局は、ノーマルサブフレームと第１、第２のＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおける電力比をＵＥやピコ基地局に通知する。例えば、マクロ基地局は、ノーマルサブフレームにおける電力情報（ＣＲＳ ｐｏｗｅｒ、Ｐａ、Ｐｂ）と、第１のＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおける電力情報（ＣＲＳ ｐｏｗｅｒ、Ｐａ−１、Ｐｂ−１）と、第２のＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおける電力情報（ＣＲＳ ｐｏｗｅｒ、Ｐａ−２、Ｐｂ−２）について、ハイヤレイヤシグナリングでＵＥに通知する。なお、ＡＢＳの電力は０とすることができる。

また、マクロ基地局は、ノーマルサブフレーム、ＡＢＳ、第１、第２のＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳの電力比と識別子（特定のビット値）が対応づけられたテーブルを参照して、ＡＢＳパターンを示す固定サイズのビットマップを生成する。テーブルとしては、図６Ｂに示すように、サブフレームに設定される電力比と特定のビット値が対応づけられたテーブルを用いることができる。

図６Ｂに示すテーブルでは、識別子“００”とノーマルサブフレームの電力情報（ＣＲＳ ｐｏｗｅｒ、Ｐａ、Ｐｂ）が対応し、識別子“０１”と第１のＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおける電力情報（ＣＲＳ ｐｏｗｅｒ、Ｐａ−１、Ｐｂ−１）が対応し、識別子“１０”と第２のＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおける電力情報（ＣＲＳ ｐｏｗｅｒ、Ｐａ−２、Ｐｂ−２）が対応し、識別子“１１”とＡＢＳにおける電力情報（ＣＲＳ ｐｏｗｅｒ、Ｐａ−３、Ｐｂ−３）が対応している。図６Ｂに示すマッピングテーブルは、サブフレームにおける電力比と特定のビット値が固定的に括りつけられるため、識別子は２ビットのビット値であらわすことができる。

マクロ基地局は、ビットマップ情報を適用してＵＥや他の無線基地局にＡＢＳパターンを通知する。また、サブフレームに設定される電力比自体についても、ＵＥや他の無線基地局に通知する。

このように、無線基地局が、ノーマルサブフレーム、ＡＢＳ及びＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳの電力比と特定のビット値とが対応づけられたテーブルを参照して、ＡＢＳパターンを示す固定サイズのビットマップ情報を生成してシグナリングを行うことにより、ＵＥや他の無線基地局にＡＢＳパターンを適切に通知することができる。また、無線基地局が各サブフレームの電力比を通知することにより、ＵＥにおいてＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおいても適切にＰＤＳＣＨの復調を行うと共に、チャネル品質情報（ＣＱＩ）を適切に生成してフィードバックすることができる。また、他の無線基地局は、ＣＱＩの情報を適切に更新することができる。

（第２の態様）
第２の態様では、サブフレームの電力情報（電力比等）と識別子とが対応づけられたマッピングテーブルを参照して、所定のサブフレーム（例えば、ＡＢＳとＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ）の設定数に応じて、サイズ（構成するビット数）が可変するビットマップ情報を生成してシグナリングを行う場合について説明する。なお、以下の説明では、１０個のサブフレームを例にあげて説明するがこれに限られない。ビットマップ情報は、所定期間（例えば、４０サブフレーム）を単位として生成することができる。また、以下の説明において、上記第１態様と重複する部分の説明は省略する。

図７Ａは、マクロセルにおいて、ノーマルサブフレーム（例えば、送信電力４６ｄＢｍ）と、ＡＢＳ（例えば、送信電力０ｄＢｍ）と、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ（例えば、送信電力３０ｄＢｍ）で無線フレームが構成される場合を示している。また、図７Ａでは、無線フレームを構成するＡＢＳとＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳとして設定されるサブフレームの種別パターン（ＡＢＳパターン）を示すビットマップ情報の一例を示している。図７Ｂは、ビットマップ情報を生成する際に参照するテーブルの一例を示している。

また、無線基地局（例えば、マクロ基地局）は、ノーマルサブフレーム、ＡＢＳ、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳの電力情報（電力比等）と識別子とが対応づけられたテーブルを参照して、ＡＢＳパターンを示すビットマップ情報を生成する。第２の態様では、所定のサブフレーム（例えば、ＡＢＳとＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ）として設定されるサブフレーム数に応じて、サイズが可変するビットマップを生成する。

具体的に、マクロ基地局は、ビットマップ情報の構成として、ビットマップ情報を用いてＡＢＡパターンを通知するサブフレーム数と同じビット数で規定されるベース部と、サイズが可変する拡張部とを設定する。そして、ベース部に対して複数の電力比の中から特定の電力比を識別するビット値を規定し、拡張部に対して他の電力比を識別するビット値を規定する。例えば、ベース部に対してノーマルサブフレームを識別するビット値を規定し、拡張部にＡＢＳとＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳを識別するビット値を規定する。無線フレームに最も多く設定されるサブフレーム（例えば、ノーマルサブフレーム）をベース部を用いて識別する構成とすることにより、ビットマップ情報のサイズ（総ビット数）を低減することが可能となる。

図７Ａにおいては、ビットマップ情報として、ベース部を無線フレームを構成するサブフレーム数と同じビット数（１０ビット）で構成し、拡張部をＡＢＳとＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳとして設定されるサブフレーム数で構成する。ベース部において、ノーマルサブフレームを“０”で示し、ノーマルサブフレーム以外（ＡＢＳ及びＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ）を“１”で示す。拡張部において、ＡＢＳを“１”で示し、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳを“０”で示す。つまり、ＡＢＳとＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳの設定数に応じて拡張部のビット数が変化する。図７Ａに示す場合には、ＡＢＳとＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳの数が２であるため、拡張部は２ビットで構成され、ビットマップ情報の総ビット数は１２ビットとなる。

また、ビットマップ情報を生成する際に参照するテーブルにおいて、識別子は、ベース部で設定するビット値（１ビット）と、拡張部で設定するビット値（ビット数可変）を組み合わせて表すことができる。ベース部で識別するサブフレーム（例えば、ノーマルサブフレーム）に対応する識別子として、ベース部に規定するビット値“０”で示す。そして、ＡＢＳとＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにそれぞれ対応する識別子として、ベース部に規定するビット値“１”と拡張部に対して規定するビット値“０”又は“１”の組合せで示すことができる。

この場合、ノーマルサブフレームは、ベース部で識別されるため、拡張部用のビット値が不要であるため１ビット（識別子“０”）で示すことができる。一方、ＡＢＳとＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳは、拡張部で識別されるため、ベース部用のビット値と、拡張部用のビット値を組み合わせた識別子となる。図７Ｂでは、ＡＢＳについてベース部用のビット値“１”と拡張部用のビット値“１”を組み合わせた識別子“１１”で示し、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳついてベース部用のビット値“１”と拡張部用のビット値“０”を組み合わせた識別子“１０”で示す場合を表している。

また、サブフレームに設定される送信電力の種類が増える場合（例えば、図８Ａ、Ｂに示すように、第１、第２のＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳを設定する場合）、拡張部を増やして第１の拡張部と第２の拡張部を設ければよい。例えば、ベース部でノーマルサブフレームを識別子、第１の拡張部でＡＢＳを識別し、第２の拡張部で第１、第２のＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳを識別することができる。

このように、ビットマップにおいて、サブフレーム数と同じビット数で規定されるベース部と、可変する拡張部を設け、最も多く設定されるサブフレーム（例えば、ノーマルサブフレーム）をベース部で識別し、ＡＢＳ等を拡張部で識別することにより、ビットマップ情報のビット数を効果的に低減することができる。

（ＡＢＳパターンの設定）
次に、マクロ基地局によるＡＢＳパターンの設定方法の一例について説明する。図９は、無線フレームを構成するサブフレーム種別の説明図である。ＡＢＳを適用する場合、例えば、無線フレームを図９に示す３種類のサブフレームで構成することができる。具体的には、１）半固定的に通常のサブフレーム（ノーマルサブフレーム）として設定されるサブフレームと、２）半固定的にＡＢＳ（又はＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ）として設定されるサブフレームと、３）動的に切り替えてノーマルサブフレーム又はＡＢＳ（又はＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ）として設定されるサブフレームとで構成される。

図９に示す無線フレームにおいては、ノーマルサブフレーム及びＡＢＳが９サブフレーム毎に設定され、これらのノーマルサブフレーム及びＡＢＳ以外のサブフレームにノーマルサブフレーム又はＡＢＳが設定される。

このような無線フレームを受信すると、ＵＥは、各サブフレームの受信品質を測定し、測定したチャネル品質情報を無線基地局にフィードバックする必要がある。ノーマルサブフレーム及びＡＢＳ（又はＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ）における適切なチャネル品質情報のフィードバックを実現するため、無線基地局からは、受信品質を測定すべきサブフレームを指示するＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅ１、２がＵＥに通知される。Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅ１は、受信品質を測定するノーマルサブフレームのサブフレーム位置を指示するビットマップであり、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅ２は、受信品質を測定するＡＢＳのサブフレーム位置を指示するビットマップである。これらのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅは、上位制御信号（例えば、ハイヤレイヤシグナリング）によりＵＥに通知される。

（ＵＥの動作）
マクロセルに在圏するＵＥは、マクロ基地局から受信した各サブフレームの電力情報（ＰＤＳＣＨ／ＣＲＳ電力比の数値等）と、ＡＢＳパターン情報に基づいて、ノーマルサブフレーム、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおけるＰＤＳＣＨを復調する。この場合、ＵＥは、マクロセルがビットマップ情報の生成に参照したテーブルと同じ内容のテーブルを参照して、各サブフレームの電力比を適切に把握してＰＤＳＣＨの復調を行うことができる。

例えば、ＵＥに対して図５Ａに示すＡＢＳパターンを示すビットマップ情報が通知された場合、ＵＥは、図５Ｂに示すマッピングテーブルを参照して、１サブフレームがＡＢＳ、２〜５、７〜１０サブフレームがノーマルサブフレーム（Ｐａ、Ｐｂ）であり、５サブフレームがＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ（Ｐａ−１、Ｐｂ−１）であることを把握する。

そして、ＵＥは、ノーマルサブフレームにおけるＰＤＳＣＨの送信電力（ＣＲＳ ｐｏｗｅｒ×Ｐａ、又はＣＲＳ ｐｏｗｅｒ×Ｐａ×Ｐｂ）と、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおけるＰＤＳＣＨ送信電力（ＣＲＳ ｐｏｗｅｒ×Ｐａ−１、又はＣＲＳ ｐｏｗｅｒ×Ｐａ−１×Ｐｂ−１）をそれぞれ算出し、各サブフレームにおけるＰＤＳＣＨの復調を行う。なお、ノーマルサブフレームやＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおけるＰＤＳＣＨ／ＣＲＳ電力比自体（電力比の数値）は、ＡＢＳパターンを示すビットマップとは別に、予めマクロ基地局からピコ基地局及びＵＥに対して通知しておくことができる。

また、ＵＥは、各サブフレームの受信品質を測定し、測定したチャネル品質情報を基地局にフィードバックする。この場合、ＵＥは、受信品質を測定すべきサブフレームを指示するＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅ１、２を無線基地局から受信する。ＵＥにおいて、ノーマルサブフレーム、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにおけるチャネル品質情報は、各サブフレームの電力情報（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐａ−１、Ｐｂ−１）に基づいて決定することができる。例えば、ノーマルサブフレームにおいては、Ｐａ又はＰａ×Ｐｂに基づいてチャネル品質情報を決定し、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳおいては、Ｐａ−１又はＰａ−１×Ｐｂ−１に基づいてチャネル品質情報を決定することができる。

（他の無線基地局の動作）
上述したように、各サブフレームに異なる送信電力が設定される場合、無線基地局は、受信品質を測定すべきサブフレームを指示するＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅ１、２をＵＥに通知する。そして、ＵＥに各サブフレームにおけるチャネル品質情報をフィードバックさせる。

例えば、他の無線基地局（ピコ基地局）は、マクロ基地局から受信したＡＢＳパターン情報等に基づいて、チャネル品質情報を測定するサブフレームパターンを決定する。

例えば、マクロ基地局から通知されるＡＢＳパターンが図１０Ａに示す構成である場合、ピコ基地局は、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅ１のビットマップと、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅ２のビットマップをそれぞれ図１０Ｂ、Ｃに示す構成として、ＵＥに通知することができる。

図１０Ｂに示すように、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅ１では、品質測定すべき特定のノーマルサブフレーム位置に「１」が設定され、それ以外のサブフレーム位置に「０」が設定される。Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅ２では、図１０Ｃに示すように、品質測定すべき特定のＡＢＳ又はＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ位置に「１」が設定され、それ以外のサブフレーム位置に「０」が設定される。

図１０Ａに示すＡＢＳパターンにおいては、図１０Ｂに示すＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅ１で受信品質の測定が指示されるサブフレームに対応するビット情報（例えば、図１０Ａにおける左端から１番目、９番目、１７番目のビット情報）に、ノーマルサブフレームを示す「０」が設定されている。また、図１０Ｃに示すＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅ２で受信品質の測定が指示されるサブフレームに対応するビット情報（例えば、図１０Ａにおける左端から２番目、１０番目、１８番目のビット情報）に、ＡＢＳ又はＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳを示す「１」が設定されている。

ＵＥは、ピコ基地局から指定されたサブフレームの受信品質を測定し、測定したチャネル品質情報をピコ基地局にフィードバックする。また、ピコ基地局は、ＵＥからフィードバックされるＣＱＩを受信する一方で、自装置においてもＣＱＩを再計算してＣＱＩの情報を更新する。この時、ピコ基地局は、隣接セル（例えば、マクロセル）の送信電力を考慮して、所定のサブフレーム（ノーマルサブフレーム、ＡＢＳ、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ）におけるＣＱＩの計算を行う。また、ピコ基地局は、マクロ基地局から受信した各サブフレーム（ノーマルサブフレーム、ＡＢＳ、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳ）の電力比に基づいて、ＣＱＩを計算してＣＱＩの情報の更新を行うことができる。

（無線通信システム）
ここで、本実施の形態に係る無線通信システムについて詳細に説明する。図１１は、本実施例に係る無線通信システムのシステム構成の説明図である。なお、図１１に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、ＳＵＰＥＲ ３Ｇが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする複数の基本周波数ブロックを一体としたキャリアアグリゲーションが用いられている。また、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇと呼ばれても良い。

図１１に示すように、無線通信システム１は、無線基地局２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと、この無線基地局２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと通信する複数のユーザ端末１０（１０_１、１０_２、１０_３、・・・１０_ｎ、ｎはｎ＞０の整数）とを含んで構成されている。無線基地局２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、上位局装置３０と接続され、この上位局装置３０は、コアネットワーク４０と接続される。ユーザ端末１０は、セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３において無線基地局２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと通信を行うことができる。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。

本実施の形態に係る無線通信システム１は、Ｈｅｔ Ｎｅｔに代表される階層型ネットワークに適用可能である。Ｈｅｔ Ｎｅｔの場合、例えば、無線基地局２０Ａがカバーエリアが広くて送信電力の大きいマクロ基地局であり、無線基地局２０Ｂが無線基地局２０Ａのカバーエリアに配置され、マクロ基地局よりも送信電力が小さくカバーエリアの小さいピコ基地局である。

各ユーザ端末（１０_１、１０_２、１０_３、・・・１０_ｎ）は、ＬＴＥ端末及びＬＴＥ−Ａ端末を含むが、以下においては、特段の断りがない限りユーザ端末１０として説明を進める。また、説明の便宜上、無線基地局２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと無線通信するのはユーザ端末１０であるものとして説明するが、より一般的には移動端末装置も固定端末装置もユーザ端末に含まれる。

無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用されるが、上りリンクの無線アクセス方式はこれに限定されない。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。

ここで、ＬＴＥシステムにおける通信チャネルについて説明する。下りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末１０で共有される下りデータチャネルとしてのＰＤＳＣＨと、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ）とを有する。ＰＤＳＣＨにより、送信データ及び上位制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送される。ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）により、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid−ARQ Indicator Channel）により、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫが伝送される。

上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末で共有される上りデータチャネルとしてのＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）と、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）とを有する。このＰＵＳＣＨにより、送信データや上位制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ，ＣＲＳ）を用いた受信品質情報であるＣＳＩ、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ等が伝送される。

図１２を参照しながら、本実施の形態に係る無線基地局２０の全体構成について説明する。なお、無線基地局２０Ａ（例えば、マクロ基地局）、２０Ｂ（例えば、ピコ基地局）、２０Ｃは、同様な構成であるため、無線基地局２０として説明する。無線基地局２０は、送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（通知部）２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、呼処理部２０５と、伝送路インターフェース２０６とを備えている。下りリンクにより無線基地局２０からユーザ端末１０に送信される送信データは、上位局装置３０から伝送路インターフェース２０６を介してベースバンド信号処理部２０４に入力される。

ベースバンド信号処理部２０４において、下りデータチャネルの信号は、ＰＤＣＰレイヤの処理、送信データの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理が行われる。また、下りリンク制御チャネルである物理下りリンク制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われる。

また、ベースバンド信号処理部２０４は、報知チャネルにより、同一セルに接続するユーザ端末１０に対して、各ユーザ端末１０が無線基地局２０との無線通信するための制御情報を通知する。当該セルにおける通信のための報知情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅や、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）におけるランダムアクセスプリアンブルの信号を生成するためのルート系列の識別情報（Root Sequence Index）等が含まれる。

送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に周波数変換する。アンプ部２０２は、周波数変換された送信信号を増幅して送受信アンテナ２０１へ出力する。

一方、上りリンクによりユーザ端末１０から無線基地局２０に送信される信号については、送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部２０４に入力される。

ベースバンド信号処理部２０４は、上りリンクで受信したベースバンド信号に含まれる送信データに対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理を行う。復号された信号は伝送路インターフェース２０６を介して上位局装置３０に転送される。

呼処理部２０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局２０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

次に、図１３を参照しながら、本実施の形態に係るユーザ端末１０の全体構成について説明する。ＬＴＥ端末もＬＴＥ-Ａ端末もハードウエアの主要部構成は同じであるので、区別せずに説明する。ユーザ端末１０は、送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部（受信部）１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、アプリケーション部１０５とを備えている。

下りリンクのデータについては、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅され、送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクの送信データは、アプリケーション部１０５に転送される。アプリケーション部１０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報も、アプリケーション部１０５に転送される。

一方、上りリンクの送信データは、アプリケーション部１０５からベースバンド信号処理部１０４に入力される。ベースバンド信号処理部１０４においては、マッピング処理、再送制御（ＨＡＲＱ）の送信処理や、チャネル符号化、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理を行う。送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部１０２で増幅されて送受信アンテナ１０１より送信される。

図１４を参照して、無線基地局２０が有するベースバンド信号処理部２０４の機能ブロックについて説明する。なお、図１４に示す機能ブロックは、本発明を説明するために簡略化したものであり、無線基地局が備えるベースバンド信号処理部において通常備える構成は備えているものとする。

図１４に示すように、無線基地局２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、ＡＢＳパターン決定部２０４１と、電力パラメータ決定部２０４６と、ビットマップ生成部２０４７と、スケジューラ２０４２と、制御信号生成部２０４３と、データ信号生成部２０４４と、上位制御信号生成部２０４５と、信号多重部２０４６とを含んで構成されている。

ＡＢＳパターン決定部２０４１は、ＡＢＳパターンを設定するものである。例えば、無線フレームを構成する各サブフレームにおける電力情報（例えば、ＰＤＳＣＨ／ＣＲＳ電力比）を決定する。例えば、ＡＢＳパターン決定部２０４１は、ノーマルサブフレーム、ＡＢＳ、Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳを設定する。ＡＢＳパターン決定部２０４１は、隣接セルからの信号等に基づき制御を行う。また、各ユーザ端末１０からフィードバックされるチャネル品質情報や、各ユーザ端末１０に対して送信するためにバッファされたバッファ情報に応じてＡＢＳパターンを決定することができる。

電力パラメータ決定部２０４６は、各サブフレームの電力比を決定する。例えば、ノーマルサブフレームの電力比（Ｐａ、Ｐｂ）及びＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳの電力比（Ｐａ−１、Ｐｂ−２）を決定する。

ビットマップ生成部２０４７は、ＡＢＳパターン決定部２０４１で決定されたＡＢＳパターンを示すビットマップ情報を生成する。この場合、ビットマップ生成部２０４７は、各サブフレームにおける電力比と識別子とが対応付けられたテーブルを参照して、ビットマップ情報を生成することができる。また、ビットマップ情報は、上記第１の態様又は第２の態様で示したシグナリング法に応じてビット数が異なることとなる。

スケジューラ２０４２は、ＡＢＳパターン決定部２０４１で決定されたＡＢＳパターンに従ってユーザ割当てを行う。また、制御信号生成部２０４３は、スケジューラ２０４２により各サブフレームへの割当てが決定されたユーザ端末１０に対する制御信号を生成する。

データ信号生成部２０４４は、スケジューラ２０４２により各サブフレームへの割当てが決定されたユーザ端末１０に対するデータ信号（ＰＤＳＣＨ）を生成する。データ信号生成部２０４４により生成されるデータ信号には、上位制御信号生成部２０４５により生成された上位制御信号（例えば、ＡＢＳパターンを示すビットマップ情報、サブフレームに設定される電力比、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅ等）が含まれる。

上位制御信号生成部２０４５は、ＡＢＳパターンを示すビットマップ情報、サブフレームに設定される電力比等を含む上位制御信号を生成する。上記第１の態様が適用される場合、固定サイズのビットマップ情報が上位制御信号に含まれる。上記第２の態様が適用される場合には、ＡＢＳとＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳの設定数に応じてサイズが変化するビットマップ情報が上位制御信号に含まれる。上位制御信号生成部２０４５で生成された上位制御信号は、データ信号生成部２０４４に出力され、データ信号（ＰＤＳＣＨ）に組み込まれる。

信号多重部２０４６は、制御信号生成部２０４３で生成された制御信号と、データ信号生成部２０４４で生成されたデータ信号と、不図示の参照信号生成部で生成された参照信号（例えば、ＣＲＳ）とを多重して送信信号を生成する。信号多重部２０４６で生成された送信信号は、送受信部２０３に出力され、アンプ部２０２及び送受信アンテナ２０１を介してユーザ端末１０に送信される。

次に、図１５を参照して、ユーザ端末１０が有するベースバンド信号処理部１０４の機能ブロックについて説明する。なお、図１５に示す機能ブロックは、本発明を説明するために簡略化したものであり、ユーザ端末が備えるベースバンド信号処理部において通常備える構成は備えているものとする。

図１５に示すように、ユーザ端末１０が有するベースバンド信号処理部１０４は、信号分離部１０４１と、制御信号復調部１０４２と、ＡＢＳパターン／電力比決定部１０４４と、データ信号復調部１０４３と、受信品質測定部１０４５とを含んで構成されている。

信号分離部１０４１は、送受信部１０３を介して無線基地局２０から受信した受信信号を、制御信号、データ信号及び参照信号に分離する。信号分離部１０４１により分離された制御信号、データ信号及び参照信号は、それぞれ制御信号復調部１０４２、データ信号復調部１０４３及び受信品質測定部１０４５に出力される。

制御信号復調部１０４２は、信号分離部１０４１から入力された制御信号を復調する。そして、復調した制御信号から自装置に対するデータ信号（ＰＤＳＣＨ）の割り当ての有無を判定する。

ＡＢＳパターン／電力比決定部１０４４は、無線基地局から事前に上位制御信号で通知されるＡＢＳパターンを示すビットマップ情報及び電力比に基づいて、ＡＢＳパターンや各サブフレームに設定されている電力比を決定する。なお、ＡＢＳパターン／電力比決定部１０４４は、サブフレームに設定される電力比と識別子とが対応付けられたテーブルを参照して、上位制御信号で通知されるビットマップ情報から各サブフレームに設定されている電力比を決定することができる。ＡＢＳパターン／電力比決定部１０４４により決定されたＰＤＳＣＨ／ＣＲＳ電力比は、データ信号復調部１０４３に出力される。

データ信号復調部１０４３は、ＡＢＳパターン／電力比決定部１０４４により決定された電力比を用いて各サブフレームに割り当てられたデータ信号（ＰＤＳＣＨ）を復調する。データ信号復調部１０４３でデータ信号を復調することにより、無線基地局２０から送信された送信信号が再生される。なお、データ信号に含まれる上位制御信号は、アプリケーション部１０５に出力される。

受信品質測定部１０４５は、信号分離部１０４１から入力された参照信号に基づいて受信品質を測定する。また、受信品質測定部１０４５は、ＡＢＳパターン／電力比決定部１０４４から出力された各サブフレームの電力比に基づいて、受信品質（ＣＱＩ）を測定する。受信品質測定部１０４５により測定された受信品質は、送受信部１０３に出力され、アンプ部１０２及び送受信アンテナ１０１を介して無線基地局２０に送信（フィードバック）される。

本発明は、上記実施の形態に限定されず、様々変更して実施することが可能である。例えば、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明における、各サブフレームに設定される電力比の生成方法、送信方法については適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。

１ 無線通信システム
１０ ユーザ端末
２０ 基地局装置
３０ 上位局装置
４０ コアネットワーク
１０１ 送受信アンテナ
１０２ アンプ部
１０３ 送受信部（受信部）
１０４ ベースバンド信号処理部
１０５ アプリケーション部
１０４１ 信号分離部
１０４２ 制御信号復調部
１０４３ データ信号復調部
１０４４ ＡＢＳパターン／電力比決定部
１０４５ 受信品質測定部
２０１ 送受信アンテナ
２０２ アンプ部
２０３ 送受信部（通知部）
２０４ ベースバンド信号処理部
２０５ 呼処理部
２０６ 伝送路インターフェース
２０４１ ＡＢＳパターン決定部
２０４２ スケジューラ
２０４３ 制御信号生成部
２０４４ データ信号生成部
２０４５ 上位制御信号生成部
２０４６ 信号多重部
２０４６ 電力パラメータ決定部
２０４７ ビットマップ生成部

Claims (12)

1. 無線基地局が、無線フレームを構成する複数のサブフレームに対して、少なくとも３種類以上の異なる送信電力を設定すると共に、各サブフレームにおける参照信号と共有データチャネル信号との電力比を決定するステップと、前記複数のサブフレームに設定される送信電力の種別パターンを示すビットマップ情報を生成するステップと、前記ビットマップ情報及び前記電力比をユーザ端末及び／又は他の無線基地局に通知するステップと、を有し、
   前記ビットマップ情報は、各サブフレームの電力比と識別子とが対応づけられたテーブルを参照して生成され、
   前記無線基地局は、前記ビットマップ情報の構成として、前記ビットマップ情報を用いて通知するサブフレーム数と同じビット数で構成されるベース部と、サイズが可変する拡張部と、を設定することを特徴とする無線通信方法。
2. 前記無線基地局は、前記複数のサブフレームとして、ノーマルサブフレームと、無送信電力区間となるサブフレーム（ＡＢＳ）と、前記ノーマルサブフレームより送信電力が減じられたＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳと、を設定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
3. 前記無線基地局は、前記ベース部に対して複数の電力比の中から特定の電力比を識別するビット値を規定し、前記拡張部に対して他の電力比を識別するビット値を規定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信方法。
4. 前記無線基地局は、前記ベース部に対して前記ノーマルサブフレームを識別するビット値を規定し、前記拡張部にＡＢＳ及びＲｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳを識別するビット値を規定することを特徴とする請求項２に記載の無線通信方法。
5. 前記テーブルにおいて、前記ノーマルサブフレームに対応する識別子を、前記ベース部に規定するビット値で示し、前記ＡＢＳと前記Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｏｗｅｒ ＡＢＳにそれぞれ対応する識別子を、前記ベース部に規定するビット値と前記拡張部に規定するビット値との組合せで示すことを特徴とする請求項４に記載の無線通信方法。
6. 前記無線基地局は、前記ユーザ端末に対して、前記ビットマップ情報と前記電力比をハイヤレイヤでシグナリングすることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の無線通信方法。
7. 前記無線基地局は、前記他の無線基地局に対して、前記ビットマップ情報と前記電力比をＸ２インターフェースを介して通知することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の無線通信方法。
8. 前記ユーザ端末は、前記ビットマップ情報と前記電力比に基づいて、各サブフレームにおける共有データチャネル信号の電力を算出すると共に、前記無線基地局にフィードバックするチャネル品質情報を生成することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の無線通信方法。
9. 前記他の無線基地局は、前記ビットマップ情報と前記電力比に基づいて、前記他の無線基地局に接続するユーザ端末からフィードバックされるチャネル品質情報を更新することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の無線通信方法。
10. 複数のサブフレームに対して、少なくとも３種類以上の異なる送信電力を設定する電力設定部と、
    各サブフレームにおける参照信号と共有データチャネル信号との電力比を決定する電力パラメータ決定部と、
    前記複数のサブフレームに設定される送信電力の種別パターンを示すビットマップ情報を生成するビットマップ生成部と、
    前記ビットマップ情報及び前記電力比をユーザ端末及び／又は他の無線基地局に通知する送受信部と、を有し、
    前記ビットマップ生成部は、各サブフレームの電力比と識別子とが対応づけられたテーブルを参照して前記ビットマップ情報を生成し、
    前記ビットマップ生成部は、前記ビットマップ情報の構成として、前記ビットマップ情報を用いて通知するサブフレーム数と同じビット数で構成されるベース部と、サイズが可変する拡張部と、を設定することを特徴とする無線基地局。
11. 無線基地局から通知される、無線フレームを構成する複数のサブフレームにそれぞれ設定される送信電力を識別するビットマップ情報と、各サブフレームにおける参照信号と共有データチャネル信号との電力比と、を受信する受信部と、
    受信したビットマップ情報及び電力比に基づいて、各サブフレームにおける共有データチャネル信号の電力を算出する電力決定部と、前記無線基地局にフィードバックするチャネル品質情報を生成する生成部と、を有し、
    前記電力決定部は、前記ビットマップ情報が、前記ビットマップ情報を用いて通知するサブフレーム数と同じビット数で構成されるベース部と、サイズが可変する拡張部と、から構成されることを把握し、各サブフレームにおける共有データチャネル信号の電力を算出することを特徴とするユーザ端末。
12. 無線基地局と、前記無線基地局に接続するユーザ端末とを備えた無線通信システムにおいて、
    前記無線基地局は、複数のサブフレームに対して、少なくとも３種類以上の異なる送信電力を設定する電力設定部と、各サブフレームにおける参照信号と共有データチャネル信号との電力比を決定する電力パラメータ決定部と、前記複数のサブフレームに設定される送信電力の種別パターンを示すビットマップ情報を生成するビットマップ生成部と、前記ビットマップ情報及び前記電力比をユーザ端末及び／又は他の無線基地局に通知する送受信部と、を有し、
    前記ユーザ端末は、前記ビットマップ情報及び前記電力比を受信する受信部と、受信したビットマップ情報及び電力比に基づいて、各サブフレームにおける共有データチャネル信号の電力を算出する電力決定部と、前記無線基地局にフィードバックするチャネル品質情報を生成する生成部と、を有し、
    前記ビットマップ情報は、各サブフレームの電力比と識別子とが対応づけられたテーブルを参照して生成され、
    前記ビットマップ生成部は、前記ビットマップ情報の構成として、前記ビットマップ情報を用いて通知するサブフレーム数と同じビット数で構成されるベース部と、サイズが可変する拡張部と、を設定することを特徴とする無線通信システム。

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