JP6102606B2 - 無線基地局 - Google Patents

Description

本発明は、無線基地局に関する。

ＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution - Advanced）では、端末は、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information - Reference Signal）及びＤＭ（Demodulation）−ＲＳの２種類の参照信号を、受信することができる。ＣＳＩ−ＲＳは、ＣＳＩ測定用の全端末共通の参照信号である。ＤＭ−ＲＳは、データ復調用である端末固有の参照信号である。基地局が、下り通信において、データ信号とＤＭ−ＲＳとの両方に同じプリコーディングを施すことで、各端末にプリコーディング行列を通知することなく基地局で任意のプリコーディングを行うことが可能となっている。

図１は、基地局と端末の例を示す図である。図１の例では、２台の端末が基地局に接続されている。図１の基地局は、データ信号とＤＭ−ＲＳとの両方に同じプリコーディングを施す。

複数の端末を空間的に多重するＭＵ−ＭＩＭＯ（Multiuser - Multiple Input Multiple Output）伝送では、基地局が多重する各端末に対する下りリンクチャネルに応じた適切なプリコーディングを使用して信号を送信する。このことで、多重する端末間の干渉が抑えられる。適切なプリコーディングを決定するためには、下りリンクチャネルの情報が使用される。しかし、ＦＤＤ（Frequency Division Duplexing）方式では上りと下りとのチャネルが異なるため、基地局は端末からのフィードバックを基に下りリンクチャネル情報を推定することが求められる。

チャネル推定に関する技術として、端末がフィードバックするＣＳＩに含まれるＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）を用いて基地局でチャネル推定を行う方法がある。ここで、ＰＭＩは、Ｃｏｄｅｂｏｏｋ中の、端末が所望するプリコーディングベクトルを示すインデックス値である。従来技術では、１ストリーム伝送の際に、ＰＭＩを基にＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）フィルタ等の受信フィルタ通過後のストリームと各送信
アンテナとの間の等価的なチャネルを推定することが可能である。

たとえば、端末から報告される値を基にデータ信号に対するプリコーディング行列を計算する技術がある。この技術では、ＰＭＩではなく、受信フィルタ通過後の等価的なチャネルを量子化したＣＤＩ（Channel Direction Indicator）を端末が報告する。しかし、
この技術は、あらかじめＣｏｄｅｂｏｏｋで定められた情報を報告し、その情報を基に基地局で下りリンクチャネル推定を行う点ではＰＭＩと同じである。

特開２０１１−１４７０６９号公報 特開２０１２−８０５２２号公報

従来技術ではＣｏｄｅｂｏｏｋのサイズ（Ｃｏｄｅｂｏｏｋ中のプリコーディングベクトルの種類（数））によって、チャネル推定精度の限界が決まる。より高い精度でチャネル推定を行うには、例えば、より大きいサイズのＣｏｄｅｂｏｏｋを利用することが考え
られる。しかし、大きいサイズのＣｏｄｅｂｏｏｋを利用すると、端末でのチャネル推定に要する演算量が増加し、さらに１度の報告に使用するビット数も増加する。Ｃｏｄｅｂｏｏｋサイズをより大きくした場合に、報告する全ビットを複数に分割して報告することで、１度の報告に使用するビット数は抑えられるが、１度のチャネル推定に対して複数回の報告を行うことになるため、チャネル情報の更新周期が遅くなる。

本発明の一態様は、Ｃｏｄｅｂｏｏｋサイズを維持しつつ、下りリンクチャネル推定精度を向上することを目的とする。

第１の態様は、第１通信リソース群の参照信号に第１プリコーディング行列を施し、第２通信リソース群の参照信号に第２プリコーディング行列を施すプリコーディング処理部と、前記第１通信リソース群で前記第１プリコーディング行列が施された参照信号を端末に送信し、前記第２通信リソース群で前記第２プリコーディング行列が施された参照信号を前記端末に送信する送信部と、前記端末から、前記第１プリコーディング行列が施された参照信号に対する第１チャネル状態情報と、前記第２プリコーディング行列が施された参照信号に対する第２チャネル状態情報とを受信する受信部と、前記第１チャネル情報と、前記第２チャネル情報と、前記第１プリコーディング行列と、前記第２プリコーディング行列とに基づいて、前記端末と自装置との間のチャネル状態の推定を行うチャネル推定部とを備える無線基地局とする。

開示の態様は、プログラムが情報処理装置によって実行されることによって実現されてもよい。即ち、開示の構成は、上記した態様における各手段が実行する処理を、情報処理装置に対して実行させるためのプログラム、或いは当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として特定することができる。また、開示の構成は、上記した各手段が実行する処理を情報処理装置が実行する方法をもって特定されてもよい。開示の構成は、上記した各手段が実行する処理を行う情報処理装置を含むシステムとして特定されてもよい。

開示の技術によれば、Ｃｏｄｅｂｏｏｋサイズを維持しつつ、下りリンクチャネル推定精度を向上することができる。

図１は、基地局と端末の例を示す図である。 図２は、実施形態１のシステムの構成例を示す図である。 図３は、実施形態１の基地局の機能ブロックの例を示す図である。 図４は、基地局のハードウェア構成例を示す図である。 図５は、実施形態１の端末の機能ブロックの例を示す図である。 図６は、端末のハードウェア構成例を示す図である。 図７は、基地局１００と端末２００との間の動作シーケンスの例を示す図である。 図８は、ＬＴＥ−Ａにおける１６種類のＣＱＩの符号化率及び変調方式を示す図である。 図９は、Ｃｏｄｅｂｏｏｋの例を示す図である。 図１０は、subframe subsetの例を示す図である。 図１１は、基地局１００と端末２００との間の動作シーケンスの例を示す図である。 図１２は、実施形態３の基地局の機能ブロックの例を示す図である。 図１３は、通信リソース群及びプリコーディング行列の例を示す図である。 図１４は、実施形態３の端末の機能ブロックの例を示す図である。 図１５は、基地局１１００と端末１２００との間の動作シーケンスの例（１）を示す図である。 図１６は、基地局１１００と端末１２００との間の動作シーケンスの例（２）を示す図である。 図１７は、基地局１１００と端末１２００との間の動作シーケンスの例（３）を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、開示の構成は、開示の実施形態の具体的構成に限定されない。開示の構成の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。

ここでは、ＬＴＥ−Ａを例に挙げて説明するが、開示の実施形態は、他の通信方式にも適用可能である。

〔実施形態１〕
ここでは、ＬＴＥ−Ａにおいて、２本のアンテナを備える基地局が２種類のプリコーディングでＣＳＩ−ＲＳを送信し、１アンテナを備える端末がフィードバックするＣＳＩを用いてチャネル推定をする場合について説明する。２種類のプリコーディングは、それぞれ、プリコーディング＃Ａ（プリコーディング行列Ｕ_A）、プリコーディング＃Ｂ（プリ
コーディング行列Ｕ_B）とする。ここでは、基地局は、ＣＳＩ−ＲＳに対して時間的に異
なるプリコーディングを行う。即ち、基地局は、例えば、第１期間において、プリコーディング行列Ｕ_AでＣＳＩ−ＲＳをプリコーディングし、第２期間において、プリコーディ
ング行列Ｕ_BでＣＳＩ−ＲＳをプリコーディングする。また、基地局は、ＣＳＩ−ＲＳに
施したプリコーディング（プリコーディング行列）を考慮し、端末からフィードバックされるＣＳＩを基にチャネル推定を行う。なお、ＣＳＩは、チャネル品質を示すＣＱＩ（Channel Quality Indicator）と端末が所望するプリコーディングベクトルを表すＰＭＩを
含む。

（構成例１）
図２は、実施形態１のシステムの構成例を示す図である。図２のシステム１０は、基地局１００、端末２００を含む。端末２００は、基地局１００と相互に無線通信できる領域に存在している。基地局１００と相互に無線通信できる領域に複数の端末が存在してもよい。基地局１００は、図示しない上位装置と接続される。基地局１００は、無線基地局の一例である。

図３は、本実施形態の基地局の機能ブロックの例を示す図である。基地局１００は、データ信号生成部１０２、ＤＭ−ＲＳ生成部１０４、データ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１０６、信号送信部１０８、ＣＳＩ受信部１１０、スケジューリング処理部１１２、ＣＳＩ−ＲＳ生成部１１４を含む。また、基地局１００は、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２、ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ生成部１２４、チャネル推定部１２６を含む。

データ信号生成部１０２は、端末宛のデータ信号を生成する。生成されたデータ信号は、データ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１０６に出力される。

ＤＭ−ＲＳ生成部１０４は、端末固有のＤＭ−ＲＳを生成する。生成されたＤＭ−ＲＳは、データ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１０６に出力される。

データ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１０６は、データ信号生成部１０２で生成されたデータ信号及びＤＭ−ＲＳ生成部１０４で生成されたＤＭ−ＲＳに対してスケジューリング処理部１１２で決定されたプリコーディング行列を用いてプリコーディング処理を行う。

信号送信部１０８は、ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４でプリコーシング処理されたＣＳＩ−ＲＳを、端末２００に向けて送信する。信号送信部１０８は、データ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１０６でプリコーディング処理されたデータ信号及びＤＭ−ＲＳを、端末２００に向けて送信する。信号送信部１０８は、送信部の一例である。

ＣＳＩ受信部１１０は、端末２００から報告されるＣＳＩの受信処理を行う。ＣＳＩ受信部１１０は、受信したＣＳＩを、スケジューリング処理部１１２及びチャネル推定部１２６に通知する。ＣＳＩ受信部１１０は、受信部の一例である。

スケジューリング処理部１１２は、端末２００から報告されるＣＳＩとチャネル推定部１２６で推定した下りリンクチャネルの情報を基に、端末２００に対してリソースの割り当てを行う。ここで、ＭＵ−ＭＩＭＯの実施についても考慮されて、スケジューリング処理部１１２は、複数の端末に同じリソースを割り当ててもよい。また、スケジューリング処理部１１２は、チャネル推定部１２６で推定された下りリンクチャネルの情報を基に、データ信号に施すプリコーディング行列を決定する。

ＣＳＩ−ＲＳ生成部１１４は、ＣＳＩ測定に用いられる全端末共通のＣＳＩ−ＲＳを生成する。

Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２は、ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４で用いられるプリコーディング行列を切り替える。Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２は、チャネル推定部１２６に対して、ＣＳＩ−ＲＳ送信時のプリコーディング行列の情報を提供する。チャネル推定部１２６には、各プリコーディング行列を施したＣＳＩ−ＲＳが送信されるそれぞれの期間、帯域等の情報が通知される。

ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４は、ＣＳＩ−ＲＳに対してプリコーディング処理を行う。ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４は、プリコーディング処理部の一例である。

チャネル推定部１２６は、端末から報告されるＣＳＩとＰｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２から与えられるプリコーディング行列の情報を基に、下りチャネルのチャネル推定を行う。

図４は、基地局のハードウェア構成例を示す図である。図４の基地局１００は、ネットワークインタフェース１５２、プロセッサ１５４、メモリ１５６、無線通信デバイス１５８、アンテナ１６０を備える。

ネットワークインタフェース１５２は、基地局１００を上位のネットワークに接続するためのインタフェースである。基地局１００は、ネットワークインタフェース１５２を介して上位装置に接続される。

プロセッサ１５４は、プログラム実行、メモリ管理などを行う。プロセッサ１５４は、プログラムや入力装置等からの入力に応じて、各種演算、計算、制御などの処理を行う。また、プロセッサ１５４は、プログラム内容やデータのメモリ１５６への展開を行う。

メモリ１５６は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memo
ry）を含む。メモリ１５６は、プロセッサ１５４で使用されるプログラムやデータが展開される。

無線通信デバイス１５８は、端末２００等の無線装置等と無線接続するためのインタフェースである。無線通信デバイス１５８は、アンテナ１６０と接続している。無線通信デバイス１５８は、プロセッサ１５４から入力される電気信号を無線信号に変換してアンテナ１６０を通じて送信する。無線通信デバイス１５８は、アンテナ１６０を通じて受信した無線信号を電気信号に変換してプロセッサ１５４に出力する。

アンテナ１６０は、端末２００等の他の無線装置から送信される無線信号を受信する。また、アンテナ１６０は、端末２００等の他の無線装置に送信する無線信号を送信する。

基地局１００のハードウェア構成は、図４に示されるものに限定されず、適宜、追加、置換、削除等の変更が可能である。

図５は、本実施形態の端末の機能ブロックの例を示す図である。図５の端末２００は、ＤＭ−ＲＳ用チャネル推定部２０２、データ復調部２０４、ＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部２０６、ＣＳＩ測定部２０８、ＣＳＩ報告部２１０を含む。

ＤＭ−ＲＳ用チャネル推定部２０２は、基地局１００から受信したＤＭ−ＲＳを基に下りリンクのチャネル推定を行う。

データ復調部２０４は、ＤＭ−ＲＳ用チャネル推定部２０２で推定されたチャネル情報を基に基地局１００から受信したデータの復調を行う。

ＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部２０６は、基地局１００から受信したＣＳＩ−ＲＳを基に下りリンクのチャネル推定を行う。

ＣＳＩ測定部２０８は、ＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部２０６で推定されたチャネル情報を基にＣＳＩを決定する。

ＣＳＩ報告部２１０は、ＣＳＩ測定部２０８で決定されたＣＳＩを基地局１００に報告する。

図６は、端末のハードウェア構成例を示す図である。図６の端末２００は、プロセッサ２５４、メモリ２５６、無線通信デバイス２５８、アンテナ２６０を備える。

プロセッサ２５４は、プログラム実行、メモリ管理などを行う。プロセッサ２５４は、プログラムや入力装置等からの入力に応じて、各種演算、計算、制御などの処理を行う。また、プロセッサ２５４は、プログラム内容やデータのメモリ２５６への展開を行う。

メモリ２５６は、例えば、ＲＡＭやＲＯＭである。メモリ２５６は、プロセッサ２５４で使用されるプログラムやデータが展開される。メモリ２５６は、Ｃｏｄｅｂｏｏｋを格納してもよい。

無線通信デバイス２５８は、基地局１００等の無線装置等と無線接続するためのインタフェースである。無線通信デバイス２５８は、アンテナ２６０と接続している。無線通信デバイス２５８は、プロセッサ２５４から入力される電気信号を無線信号に変換してアンテナ２６０を通じて送信する。無線通信デバイス２５８は、アンテナ２６０を通じて受信した無線信号を電気信号に変換してプロセッサ２５４に出力する。

アンテナ２６０は、基地局１００等の他の無線装置から送信される無線信号を受信する。また、アンテナ２６０は、基地局１００等の他の無線装置に送信する無線信号を送信する。

端末２００のハードウェア構成は、図６に示されるものに限定されず、適宜、追加、置換、削除等の変更が可能である。

基地局１００は、汎用のコンピュータまたはサーバマシンのような専用のコンピュータを使用して実現可能である。端末２００は、ＰＣ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）のような専用または汎用のコンピュータ、あるいは、コンピュータを搭載した電子機器を使用して実現可能である。また、端末２００は、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、カーナビゲーション装置のような専用または汎用のコンピュータ、あるいは、コンピュータを搭載した電子機器を使用して実現可能である。

コンピュータ、すなわち、情報処理装置は、プロセッサ、主記憶装置、及び、二次記憶装置や、通信インタフェース装置のような周辺装置とのインタフェース装置を含む。主記憶装置及び二次記憶装置は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

コンピュータは、プロセッサが記録媒体に記憶されたプログラムを主記憶装置の作業領域にロードして実行し、プログラムの実行を通じて周辺機器が制御されることによって、所定の目的に合致した機能を実現することができる。

プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。主記憶装置は、例えば、ＲＡＭやＲＯＭを含む。

二次記憶装置は、例えば、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ハードディス
クドライブ（ＨＤＤ、Hard Disk Drive）である。また、二次記憶装置は、リムーバブル
メディア、即ち可搬記録媒体を含むことができる。リムーバブルメディアは、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、あるいは、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）のようなディスク記録媒体である。

通信インタフェース装置は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）インタフェースボードや、無線通信のための無線通信回路である。

周辺装置は、上記の二次記憶装置や通信インタフェース装置の他、入力装置、出力装置を含む。入力装置は、キーボード、ポインティングデバイス、ワイヤレスリモコン等を含む。また、入力装置は、カメラのような映像や画像の入力装置や、マイクロフォンのような音声の入力装置を含むことができる。出力装置は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＥＬ（Electroluminescence）パネル、プリンタ等を含む。また、出力装置は、スピーカのよう
な音声の出力装置を含むことができる。

基地局１００を実現するコンピュータは、プロセッサが二次記憶装置に記憶されているプログラムを主記憶装置にロードして実行することによって、各機能ブロックとしての機能を実現する。基地局１００を実現するコンピュータの主記憶装置及び二次記憶装置には、基地局１００で使用されるプログラム、データ等が格納され得る。

端末２００を実現するコンピュータは、プロセッサが二次記憶装置に記憶されているプログラムを主記憶装置にロードして実行することによって、各機能ブロックとしての機能
を実現する。端末２００を実現するコンピュータの主記憶装置及び二次記憶装置には、端末２００で使用されるプログラム、データ等が格納され得る。

（動作例１）
基地局１００は、プリコーディング行列を施したＣＳＩ−ＲＳを端末２００に送信する。端末２００は、受信したＣＳＩ−ＲＳに基づいて、基地局１００に報告するＣＳＩを決定し、基地局１００に送信する。基地局１００は、ＣＳＩ−ＲＳに施したプリコーディング行列とＣＳＩとに基づいて、チャネル推定を行う。ＣＳＩ−ＲＳは、参照信号の一例である。

ここでは、基地局１００と端末２００との間の動作例１について説明する。動作例１では、基地局１００は、ＣＳＩ−ＲＳに施すプリコーディング行列を時間方向（時間軸方向）に切り替える。

図７は、基地局１００と端末２００との間の動作シーケンスの例を示す図である。

基地局１００のＰｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２は、ＣＳＩ−ＲＳに施すプリコーディング行列を決定する。ここでは、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２は、次の式に示されるプリコーディング行列Ｕ_Aを、所定の第１期間に、ＣＳＩ−ＲＳに施すプリコー
ディング行列として決定する。Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２は、決定したプリコーディング行列Ｕ_Aを、ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４に通知する。

ＣＳＩ−ＲＳ生成部１１４は、端末１００に送信するＣＳＩ−ＲＳを生成する。ＣＳＩ−ＲＳは、全端末共通であり、各端末でのＣＳＩ測定に用いられる。ＣＳＩ−ＲＳ生成部１１４は、生成したＣＳＩ−ＲＳを、ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４に送信する。

ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４は、ＣＳＩ−ＲＳ生成部１１４で生成されたＣＳＩ−ＲＳに、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２で決定されたプリコーディング行列Ｕ_Aを、施す。ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４は、ＣＳＩ−Ｒ
Ｓにプリコーディング行列Ｕ_Aを施した信号を、信号送信部１０８に送信する。

信号送信部１０８は、所定の第１期間に、ＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング行列Ｕ_Aを
施した信号を、端末２００に送信する（ＳＱ１００１）。

端末２００のＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部２０６は、基地局１００から、ＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング行列Ｕ_Aを施した信号を受信する。ＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部
２０６は、受信した信号に基づいて、チャネル推定を行う。

ＣＳＩ−ＲＳは基地局１００の各送信アンテナから直交するように送信されると、端末２００は、認識している。端末２００は、ＣＳＩ−ＲＳが直交するように送信されていることを前提として、基地局１００の各送信アンテナと端末２００の受信アンテナとの間のそれぞれのチャネルを推定する。基地局１００の送信アンテナ＃ｉから送信された信号ｓｉについて、端末での受信信号ｒｉは、次の式で表される。

ここで、ｈｉは、送信アンテナ＃ｉと端末２００の受信アンテナとの間のチャネルを表す。ｎは、雑音を表す。ＣＳＩ−ＲＳは既知の信号であるため、端末２００では、例えば、次の式により、チャネル推定を行うことができる。

ここで、

は、端末２００が推定した送信アンテナ＃ｉと端末２００の受信アンテナとの間のチャネルを表す。

端末２００のＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部２０６は、Ｃｏｄｅｂｏｏｋに記載のすべてのプリコーディングベクトルについて、当該プリコーディングベクトルでデータ転送が行われた場合のＳＮＲを計算する。

基地局１００がＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）＃ｊで示されるプリコーディングベクトルｖｊでデータ信号ｘを送信したときの端末での受信信号ｙｊは、次の式で表される。

ここで、ｎは、雑音を表す。Ｈ₀は、実際の下りチャネルリンクであり、次のように表
される。

送信信号電力をＥｓ、雑音電力をσ²とすると、受信信号ｙｊのＳＮＲ（Signal to Noise Ratio） γｊは、次の式で表される。

送信信号の電力は、基地局１００から端末２００にあらかじめ通知されている。そのため、端末２００は、推定したチャネルの情報に基づいて、次の式により基地局１００がＰＭＩ＃ｊで示されるプリコーディングベクトルｖｊでデータ信号を送信したときのＳＮＲを推定することができる。

ここで、

は、端末２００でのＳＮＲの推定値である。ＳＮＲが最大となるＰＭＩを求めるために、端末２００は、上記の

をすべてのＰＭＩについて計算する。

ＰＭＩ毎にＳＮＲを計算した後、端末２００は、ＳＮＲが最大となるＰＭＩを所望のＰＭＩとして選択する。所望のＰＭＩ＃ｊ’は、推定したＳＮＲに基づいて次の式で与えられる。

所望のＰＭＩが決定した後、端末２００は所望のＰＭＩ＃ｊ’に対応する

を基に、ＣＱＩを決定する。ＬＴＥ−Ａでは、ＣＱＩは＃０から＃１５までの１６種類設定されており、それぞれの符号化率と変調方式が定められている。

図８は、ＬＴＥ−Ａにおける１６種類のＣＱＩの符号化率及び変調方式を示す図である。

端末２００は、端末２００自身の受信性能を考慮し、ＳＮＲが

であるときに、ＢＬＥＲ（Block Error Rate）が０．１以下となる符号化率と変調方式の組み合わせを示すＣＱＩを選択する。ただし、ＣＱＩ＃１でもＢＬＥＲが０．１を超える場合、ＣＱＩ＃０が選択される。

ここでは、基地局１００から送信されるＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング行列Ｕ_Aが施
されている。そのため、チャネル推定が理想的に行われた場合、ＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部２０６で推定されるチャネルＨ_Aは、次のように表される。

ＣＳＩ測定部２０８は、推定したチャネルに基づいて、基地局１００に報告するＣＳＩ＃Ａを決定する。ＣＳＩ測定部２０８は、上記のように、端末１００自身のＳＮＲが最大となるプリコーディングベクトルをＣｏｄｅｂｏｏｋから選択することで、ＰＭＩを決定し、この時のＳＮＲを量子化した値をＣＱＩとする（ＳＱ１００２）。

図９は、Ｃｏｄｅｂｏｏｋの例を示す図である。図９のＣｏｄｅｂｏｏｋは、基地局１００のアンテナが２アンテナにおけるＬＴＥのＣｏｄｅｂｏｏｋの例である。図９のＣｏｄｅｂｏｏｋでは、アンテナ素子間の位相差が９０度ずつ異なるプリコーディングベクトルが定められている。

ＣＳＩ報告部２１０は、ＣＳＩ測定部２０８で決定されたＰＭＩ及びＣＱＩを含むＣＳＩ（ＣＳＩ＃Ａ）を、基地局１００に送信する（ＳＱ１００３）。ＣＳＩは、チャネル状態情報の一例である。

端末２００が基地局１００に報告するＰＭＩに対応するプリコーディングベクトルｖ_A
は、次の式で表されるベクトルとなる。

基地局１００のＣＳＩ受信部１１０は、端末２００からＣＳＩ＃Ａを受信する。

チャネル推定部１２６は、端末２００からのＣＳＩに基づいて、下りリンクのチャネル推定を行う。ここで、端末２００からのＣＳＩは、ＣＳＩ−ＲＳに施したプリコーディング行列Ｕ_Aによって変化したチャネルに基づいて決定された値である。よって、チャネル
推定部１２６は、ＣＳＩ−ＲＳ送信時のプリコーディング行列Ｕ_Aを考慮して次式のよう
にチャネル推定を行う（ＳＱ１００４）。

ここで、プリコーディング行列Ｕ_Aは、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２からチャ
ネル推定部１２６に、与えられる。この式は、プリコーディング行列Ｕ_Aで送信したＣＳ
Ｉ−ＲＳに対するＣＳＩ報告に基づいて推定されるチャネルである。

基地局１００のＰｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２は、さらに、所定の第２期間に、ＣＳＩ−ＲＳに施すプリコーディング行列を決定する。ここでは、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２は、次の式に示されるプリコーディング行列Ｕ_Bを、ＣＳＩ−ＲＳに施す
プリコーディング行列として決定する。Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２は、決定したプリコーディング行列Ｕ_Bを、ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４に通知
する。

ここで、φ_Bは、φ_Aと異なる値である。

ＣＳＩ−ＲＳ生成部１１４は、端末１００に送信するＣＳＩ−ＲＳを生成する。ＣＳＩ−ＲＳは、全端末共通であり、各端末でのＣＳＩ測定に用いられる。ＣＳＩ−ＲＳ生成部１１４は、生成したＣＳＩ−ＲＳを、ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４に送信する。

ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４は、ＣＳＩ−ＲＳ生成部１１４で生成されたＣＳＩ−ＲＳに、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２で決定されたプリコーディング行列Ｕ_Bを、施す。ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４は、ＣＳＩ−Ｒ
Ｓにプリコーディング行列Ｕ_Bを施した信号を、信号送信部１０８に送信する。

信号送信部１０８は、所定の第２期間に、ＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング行列Ｕ_Bを
施した信号を、端末２００に送信する（ＳＱ１００５）。第２期間は、第１期間の後の期間である。

端末２００のＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部２０６は、基地局２００から、ＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング行列Ｕ_Bを施した信号を受信する。ＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部
２０６は、受信した信号に基づいて、チャネル推定を行う。このとき、ＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング行列Ｕ_Bが施されているため、チャネル推定が理想的に行われた場合、Ｃ
ＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部２０６で推定されるチャネルＨ_Bは、次のように表される。

ＣＳＩ測定部２０８は、推定したチャネルに基づいて、基地局１００に報告するＣＳＩ＃Ｂを決定する。ＣＳＩ測定部２０８は、端末１００自身のＳＮＲが最大となるプリコーディングベクトルを図９のようなＣｏｄｅｂｏｏｋから選択することで、ＰＭＩを決定し
、この時のＳＮＲを量子化した値をＣＱＩとする（ＳＱ１００６）。

ＣＳＩ報告部２１０は、ＣＳＩ測定部２０８で決定されたＰＭＩ及びＣＱＩを含むＣＳＩ（ＣＳＩ＃Ｂ）を、基地局１００に送信する（ＳＱ１００７）。

端末２００が基地局１００に報告するＰＭＩに対応するプリコーディングベクトルｖ_B
は、次の式で表されるベクトルとなる。

基地局１００のＣＳＩ受信部１１０は、端末２００からＣＳＩ＃Ｂを受信する（ＳＱ１００７）。

チャネル推定部１２６は、端末２００からのＣＳＩに基づいて、下りリンクのチャネル推定を行う。ここで、端末２００からのＣＳＩは、ＣＳＩ−ＲＳに施したプリコーディング行列Ｕ_Bによって変化したチャネルに基づいて決定された値である。よって、チャネル
推定部１２６は、ＣＳＩ−ＲＳ送信時のプリコーディング行列Ｕ_Bを考慮して次式のよう
にチャネル推定を行う（ＳＱ１００８）。

ここで、プリコーディング行列Ｕ_Bは、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２から与え
られる。この左辺は、プリコーディング行列Ｕ_Bで送信したＣＳＩ−ＲＳに対するＣＳＩ
報告に基づいて推定されるチャネルである。

さらに、チャネル推定部１２６は、２つのプリコーディング行列（Ｕ_A及びＵ_B）で下りリンクチャネルの推定が終了した後、例えば、次のように、データ信号の送信に使用する下りリンクチャネルを計算する（ＳＱ１００９）。

ここで、α_A、β_Aは、ＣＳＩ＃Ａ（プリコーディング行列Ｕ_A）に関するウェイトであ
り、α_B、β_Bは、ＣＳＩ＃Ｂ（プリコーディング行列Ｕ_B）に関するウェイトである。ｐ
は、ＣＳＩ＃Ａ（プリコーディング行列Ｕ_A）及びＣＳＩ＃Ｂ（プリコーディング行列Ｕ_B）共通のウェイトである。α_A、α_B（ウェイトα）は、ＣＱＩに依存した値とする。即ち、α_A、α_Bは、ＣＱＩが大きいほど、大きい値とする。例えば、α_A、α_Bは、ＣＱＩに正比例した値とする。β_A、β_B（ウェイトβ）は、ＣＳＩの報告の時刻に依存した値とする。即ち、β_A、β_Bは、ＣＳＩの報告の時刻が新しいほど、大きい値とする。例えば、β_A
、β_Bは、現時刻とＣＳＩの報告の時刻との差分に、反比例した値とする（比例定数は正
とする）。ｐ（ウェイトｐ）は、時間方向のチャネル変動に依存した値とする。即ち、ｐは、時間方向のチャネル変動が大きいほど、大きい値とする。例えば、ｐは、端末２００の移動速度の絶対値に比例した値とする。ｐは、０以上の値とする。

時間方向のチャネル変動が大きい場合、より新しく報告されたＣＳＩに基づくチャネル状態が、現在のチャネル状態との差が小さいと考えられる。そのため、ｐは、チャネル変動が大きいほど、大きく設定される。

また、ウェイトα、ウェイトβ、ウェイトｐのうち、少なくとも１つが、１に固定されてもよい。例えば、チャネルの状態が時間軸方向に安定している場合、ウェイトα、ウェイトβ、ウェイトｐのすべてが１であってもよい。

上記のプリコーディング行列Ｕ_A、Ｕ_Bは、位相回転を行うプリコーディング行列であるが、プリコーディング行列は、振幅を変更する行列、位相及び振幅を変更する行列であってもよい。また、プリコーディング行列は、対角成分以外にも０でない値を有する行列であってもよい。

図９のＣｏｄｅｂｏｏｋでは、アンテナ素子間の位相差が９０度ずつ異なるプリコーディングベクトルが定められている。そのため、実際に端末１００が所望するアンテナ間の位相差に対して、ＰＭＩとして報告を行うことで、最大４５度の誤差（量子化による誤差）が生じる。そこで、この量子化による誤差の最大値に基づき、プリコーディング行列Ｕ_A、Ｕ_Bにおける第２アンテナ素子に対する位相回転量は、φＡ＝０、φＢ＝π／４とする。なお、ここでは、２種類のプリコーディング行列が使用されているが、３種類以上のプリコーディング行列が使用されることも可能である。例えば、ｎ種類のプリコーディング行列を用いる場合のｉ番目のプリコーディング行列の第ｉアンテナ素子に対する位相回転量は、例えば、（ｉ−１）π／２ｎ［rad］で与えられる。

各期間に含まれる通信リソースは、それぞれ、通信リソース群の一例である。例えば、第１期間に含まれる通信リソースは、第１通信リソース群の一例であり、第２期間に含まれる通信リソースは、第２通信リソース群の一例である。

ここで説明する各シーケンスの順序は、可能な限り、変更され得る。

（変形例１）
ここでは、基地局１００と端末２００との間の動作例１の変形例１について説明する。変形例１は、動作例１と共通点を有する。ここでは、主として、変形例１の動作例１との相違点について説明する。

上記の手順において、端末２００が基地局１００に報告するＣＳＩ（ＣＳＩ＃Ａ、ＣＳＩ＃Ｂ）を決定する際、同じプリコーディング行列で送信されたＣＳＩ−ＲＳを用いてチャネル推定が行われないと、正確なチャネル推定が困難となる。例えば、端末２００がプリコーディング＃Ａで送信されたＣＳＩ−ＲＳとプリコーディング＃Ｂで送信されたＣＳＩ−ＲＳとの平均値に基づいてチャネル推定を行う場合、端末２００ではＨ_A、Ｈ_Bが合成されたチャネルを推定することになる。そのため、基地局２００で正しくチャネルを推定することが困難になる。そこで、基地局１００は、端末２００が一定期間内のＣＳＩ−ＲＳを使用してＣＳＩ測定を行うことが保証されている期間毎にプリコーディング行列を切り替える。ＬＴＥ−Ａにおいては、例えば、3GPP Release10で規定されているCSI resource measurement restrictionと呼ばれる使用を利用することができる。この仕様では、各サブフレームは、それぞれ、２種類のsubframe subset（subframe subset#1、または、subframe subset#2）と呼ばれるサブフレーム群に分類される。ここで、サブフレームは、
長さ１０ｍｓのフレームを１０分割したものであり、１つのサブフレームの長さは、１ｍｓである。CSI resource measurement restrictionが設定された端末２００は、subframe
subset#1、subframe subset#2のそれぞれの期間のＣＳＩを、それぞれの期間に送信され
たＣＳＩ−ＲＳに基づいて、求める。

図１０は、subframe subsetの例を示す図である。図１０の例では、subframe#0-#4がsubframe subset#1であり、subframe#5-#9がsubframe subset#2である。

図１０のように、subframe subsetが設定されているとき、基地局１００は、subframe#0-#4では、プリコーディング＃ＡでＣＳＩ−ＲＳを送信し、subframe#5-#9では、プリコ
ーディング＃ＢでＣＳＩ−ＲＳを送信する。このようにすることで、ＣＳＩ−ＲＳ送信時のプリコーディングと端末からフィードバックされるＣＳＩを１対１に対応させることが可能となる。

（実施形態１の作用、効果）
基地局１００は、ＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング行列を施して、端末２００に送信する。基地局１００は、所定の第１期間でＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング行列Ｕ_Aを施し
て、端末２００に送信する。基地局１００は、所定の第２期間でＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング行列Ｕ_Bを施して、端末２００に送信する。基地局１００が時間的にＣＳＩ−Ｒ
Ｓに施すプリコーディング行列を切り替えてＣＳＩ−ＲＳを送信することで、端末２００に特殊な動作を要求せずに、端末２００がＣＳＩを決定する際のチャネル状態を変動させることが可能となる。これにより、異なるプリコーディング行列に対するチャネル推定結果を基に、下りリンクチャネルの推定を行うことが可能となり、チャネル推定の精度を向上させることができる。

基地局１００によれば、ＣＳＩ−ＲＳに時間的に異なるプリコーディング行列を施すことで、Ｃｏｄｅｂｏｏｋサイズを大きくすることなく、チャネル推定の精度を向上させることができる。

〔実施形態２〕
次に実施形態２について説明する。実施形態２は、実施形態１との共通点を有する。従って、主として相違点について説明し、共通点については、説明を省略する。

ここでは、ＬＴＥ−Ａにおいて、２アンテナを備える基地局が２種類のプリコーディング（プリコーディング＃Ａ、＃Ｂ）でＣＳＩ−ＲＳを送信し、１アンテナを備える端末がフィードバックするＣＳＩを用いてチャネルを推定する場合について説明する。ここでは、基地局はＣＳＩ−ＲＳに対して周波数毎に異なるプリコーディングを行う。また、ＣＳＩ−ＲＳに施したプリコーディング行列を考慮し、端末からフィードバックされるＣＳＩを基にチャネル推定を行う。なお、ＣＳＩは、チャネルの品質を表すＣＱＩと端末が所望するプリコーディングベクトルを表すＰＭＩとを含む。

（構成例２）
本実施形態の構成は、実施形態１の構成と同様である。従って、後述の動作例２では、実施形態１の基地局１００及び端末２００を用いて、説明する。

（動作例２）
ここでは、基地局１００と端末２００との間の動作例２について説明する。動作例２では、基地局１００は、ＣＳＩ−ＲＳに施すプリコーディングを周波数方向（周波数軸方向）に切り替える。

図１１は、基地局１００と端末２００との間の動作シーケンスの例を示す図である。

基地局１００のＰｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２は、ＣＳＩ−ＲＳに施すプリコー
ディング行列を決定する。ここでは、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２は、実施形態１のプリコーディング行列Ｕ_A及びＵ_Bを、ＣＳＩ−ＲＳに施すプリコーディング行列（プリコーディング行列Ｕ’_A及びＵ’_Bとする）として決定する。プリコーディング行列Ｕ’_Aは、基地局１００と端末２００との間の全帯域を２分割したもののうちの一方の帯域（
帯域＃Ａとする）のＣＳＩ−ＲＳに施す行列とする。プリコーディング行列Ｕ’_Bは、基
地局１００と端末２００との間の全帯域を２分割したもののうちの他方の帯域（帯域＃Ｂとする）のＣＳＩ−ＲＳに施す行列とする。Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２は、決定したプリコーディング行列Ｕ’_A及びＵ’_Bを、ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４に通知する。

ＣＳＩ−ＲＳ生成部１１４は、端末２００に送信するＣＳＩ−ＲＳを生成する。ＣＳＩ−ＲＳは、全端末共通であり、各端末でのＣＳＩ測定に用いられる。ＣＳＩ−ＲＳ生成部１１４は、生成したＣＳＩ−ＲＳを、ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４に送信する。

ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４は、帯域ＡのＣＳＩ−ＲＳに、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２で決定されたプリコーディング行列Ｕ’_Aを、施す。ＣＳ
Ｉ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４は、帯域ＢのＣＳＩ−ＲＳに、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２で決定されたプリコーディング行列Ｕ’_Bを、施す。ＣＳＩ−Ｒ
Ｓ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４は、帯域ＡのＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング行列Ｕ’_Aを施した信号及び帯域ＢのＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング行列Ｕ’_Bを施した信号を、信号送信部１０８に送信する。

信号送信部１０８は、帯域ＡのＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング行列Ｕ’_Aを施した信
号及び帯域ＢのＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング行列Ｕ’_Bを施した信号を、端末２００
に送信する（ＳＱ２００１）。端末２００のＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部２０６は、基地局２００から、帯域ＡのＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング行列Ｕ’_Aを施した信号及び
帯域ＢのＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング行列Ｕ’_Bを施した信号を、受信する。

ＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部２０６は、受信した信号に基づいて、帯域毎に、チャネル推定を行う（ＳＱ２００２）。

ＣＳＩ測定部２０８は、帯域Ａの推定したチャネルに基づいて、基地局１００に報告するＣＳＩ＃Ａを決定する。ＣＳＩ測定部２０８は、帯域Ａについて、端末２００自身のＳＮＲが最大となるプリコーディングベクトルをＣｏｄｅｂｏｏｋから選択することで、ＰＭＩを決定し、この時のＳＮＲを量子化した値をＣＱＩとする。

同様にして、ＣＳＩ測定部２０８は、帯域Ｂの推定したチャネルに基づいて、基地局１００に報告するＣＳＩ＃Ｂを決定する。ＣＳＩ測定部２０８は、帯域Ｂについて、端末２００自身のＳＮＲが最大となるプリコーディングベクトルをＣｏｄｅｂｏｏｋから選択することで、ＰＭＩを決定し、この時のＳＮＲを量子化した値をＣＱＩとする。

ＣＳＩ報告部２１０は、ＣＳＩ測定部２０８で決定されたＰＭＩ及びＣＱＩを含むＣＳＩ（ＣＳＩ＃Ａ）を、基地局１００に送信する（ＳＱ２００３）。

基地局１００のＣＳＩ受信部１１０は、端末２００からＣＳＩ＃Ａを受信する。チャネル推定部１２６は、端末２００からのＣＳＩ＃Ａに基づいて、帯域Ａの下りリンクのチャネル推定を行う。ここで、端末２００からのＣＳＩ＃Ａは、ＣＳＩ−ＲＳに施したプリコーディング行列Ｕ’_Aによって変化したチャネルに基づいて決定された値である。よって
、チャネル推定部１２６は、ＣＳＩ−ＲＳ送信時のプリコーディング行列Ｕ’_Aを考慮し
て実施形態１と同様に帯域Ａのチャネル推定を行う（ＳＱ２００４）。帯域Ａにおけるチャネル状態は、次の式のように推定される。

ここで、ｖ’_Aは、端末２００からフィードバックされるＣＳＩ＃Ａに含まれるＰＭＩ
が示すプリコーディングベクトルである。

一方、端末２００のＣＳＩ報告部２１０は、ＣＳＩ測定部２０８で決定されたＰＭＩ及びＣＱＩを含むＣＳＩ（ＣＳＩ＃Ｂ）を、基地局１００に送信する（ＳＱ２００５）。

基地局１００のＣＳＩ受信部１１０は、端末２００からＣＳＩ＃Ｂを受信する。チャネル推定部１２６は、端末２００からのＣＳＩ＃Ｂに基づいて、帯域Ｂの下りリンクのチャネル推定を行う。ここで、端末２００からのＣＳＩ＃Ｂは、ＣＳＩ−ＲＳに施したプリコーディング行列Ｕ’_Bによって変化したチャネルに基づいて決定された値である。よって
、チャネル推定部１２６は、ＣＳＩ−ＲＳ送信時のプリコーディング行列Ｕ’_Bを考慮し
て次式のように実施形態１と同様に帯域Ｂのチャネル推定を行う（ＳＱ２００６）。帯域Ｂにおけるチャネル状態は、次の式のように推定される。

ここで、ｖ’_Bは、端末２００からフィードバックされるＣＳＩ＃Ａに含まれるＰＭＩ
が示すプリコーディングベクトルである。

さらに、チャネル推定部１２６は、２つのプリコーディング行列（Ｕ’_A及びＵ’_B）で下りリンクチャネルの推定が終了した後、例えば、次のように、帯域Ａの下りリンクチャネルを計算する（ＳＱ２００７）。

ここで、γ₀、γ₁（ウェイトγ）は、求める帯域（ここでは、帯域Ａ）と基になるチャネル推定結果の周波数差に関するウェイトであり、例えば、γ₀＞γ₁≧０となる値である。α’_A、は、ＣＳＩ＃Ａ（プリコーディング行列Ｕ’_A）に関するウェイトである。α’_B、は、ＣＳＩ＃Ｂ（プリコーディング行列Ｕ’_B）に関するウェイトである。ｑは、ＣＳＩ＃Ａ（プリコーディング行列Ｕ’_A）及びＣＳＩ＃Ｂ（プリコーディング行列Ｕ’_B）共通のウェイトである。α’_A、α’_B（ウェイトα'）は、ＣＱＩに依存した値とする。即
ち、α’_A、α’_Bは、ＣＱＩが大きいほど、大きい値とする。例えば、α’_A、α’_Bは、ＣＱＩに正比例した値とする。また、周波数方向の変動を考慮して、γ₀、γ₁により帯域＃Ａのチャネル推定結果が優先的に重み付けされる。ｑ（ウェイトｑ）は、周波数方向のチャネル変動に依存した値とする。即ち、ｑは、周波数方向のチャネル変動が大きいほど、大きい値とする。ｑは、０以上の値とする。

チャネル推定部１２６は、同様にして、次のように、帯域Ｂの下りリンクチャネルを計算する。

ウェイトα’、ウェイトγ、ウェイトｐのうち、少なくとも１つが、１に固定されてもよい。例えば、チャネルの状態が周波数軸方向に安定している場合、ウェイトα、ウェイトγ、ウェイトｐのすべてが１であってもよい。

ここで説明する各シーケンスの順序は、可能な限り、変更され得る。例えば、シーケンスＳＱ２００３、ＳＱ２００５のＣＳＩ報告が行われた後に、シーケンスＳＱ２００４、ＳＱ２００６の下りリンクチャネル推定が行われてもよい。

各帯域に含まれる通信リソースは、それぞれ、通信リソース群の一例である。例えば、帯域＃Ａに含まれる通信リソースは、第１通信リソース群の一例であり、帯域＃Ｂに含まれる通信リソースは、第２通信リソース群の一例である。

（実施形態２の作用、効果）
基地局１００は、周波数帯域毎に異なるプリコーディング行列でＣＳＩ−ＲＳをプリコーディングし、端末２００に送信する。端末２００は、帯域毎にＣＳＩ報告を行う。基地局１００は、ＣＳＩ報告及びプリコーディング行列に基づいて、帯域毎にチャネル推定を行う。基地局１００は、帯域ごとのチャネル推定に基づいて、システム帯域全体のチャネル推定を行う。

基地局１００が帯域毎に異なるプリコーディングでＣＳＩ−ＲＳを送信することで、単一のチャネル推定結果に対して、チャネル推定精度を高めることが可能となる。

基地局１００によれば、ＣＳＩ−ＲＳに帯域毎に異なるプリコーディング行列を施すことで、Ｃｏｄｅｂｏｏｋサイズを大きくすることなく、チャネル推定の精度を向上させることができる。

〔実施形態３〕
次に実施形態３について説明する。実施形態３は、実施形態１、実施形態２との共通点を有する。従って、主として相違点について説明し、共通点については、説明を省略する。

実施形態１では、時間毎にプリコーディング行列が切り替えられた。実施形態２では、通信帯域毎にプリコーディング行列が切り替えられた。実施形態３では、時間毎および通信帯域毎に、プリコーディング行列が切り替えられる。実施形態１または実施形態２の構成において、プリコーディング行列が同じである通信リソース群でチャネル状態を推定する機能を端末が有することで、基地局がプリコーディング行列を切り替える通信リソース群を柔軟に定めることが可能となる。このとき、端末は何らかの手段で基地局がプリコーディング行列を切り替える通信リソース群を知ることが求められる。これは、例えば、ＬＴＥ−Ａの仕様に対してプリコーディング行列を切り替えるタイミングを通知する信号を導入することで可能となる。ここでは、基地局がプリコーディング行列を切り替えるタイミングを予め端末に通知しておき、端末が通知されたタイミングに基づいてチャネル推定
を行う構成について説明する。

（構成例３）
図１２は、本実施形態の基地局の機能ブロックの例を示す図である。基地局１１００は、データ信号生成部１１０２、ＤＭ−ＲＳ生成部１１０４、データ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１１０６、信号送信部１１０８、ＣＳＩ受信部１１１０、スケジューリング処理部１１１２、ＣＳＩ−ＲＳ生成部１１１４を含む。また、基地局１１００は、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１１２２、ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ生成部１１２４、チャネル推定部１１２６を含む。さらに、基地局１１００は、切替パターン通知信号生成部１１３０を備える。

Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１１２２は、ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１１２４で用いられるプリコーディング行列を切り替える。Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１１２２は、ＣＳＩ−ＲＳが送信される、通信リソース群毎に、プリコーディング行列を決定し、ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１１２４に通知する。Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１１２２は、チャネル推定部１１２６及び切替パターン通知信号生成部１１３０に対して、ＣＳＩ−ＲＳ送信時のプリコーディング行列の情報を提供する。

切替パターン通知信号生成部１１３０は、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１１２２でプリコーディング行列が切り替えられる通信リソース群を、信号送信部１１０８を介して、端末１２００に通知する。

基地局１１００の他の機能ブロックは、実施形態１の基地局１００の対応する機能ブロックと同様の機能を有する。

図１３は、通信リソース群及びプリコーディング行列の例を示す図である。図１３の1
フレームの通信リソースは、１フレーム内で時間方向に３分割、周波数方向に２分割されている。ここでは、１フレームの通信リソースが、６つの通信リソース群に分割されている。また、図１３では、各通信リソース群に、プリコーディング行列が割り当てられている。

プリコーディングを切り替える通信リソース群は、任意に設定することが可能であり、例えば、基地局１１００が送信するＣＳＩ−ＲＳの密度や端末１２００のＣＳＩ報告に要するオーバヘッド等を考慮して設定され得る。

図１４は、本実施形態の端末の機能ブロックの例を示す図である。図１４の端末１２００は、ＤＭ−ＲＳ用チャネル推定部１２０２、データ復調部１２０４、ＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部１２０６、ＣＳＩ測定部１２０８、ＣＳＩ報告部１２１０を含む。さらに、端末１２００は、切替パターン受信部１２２０、切替パターン管理部１２２２を含む。

切替パターン受信部１２２０は、基地局１１００からプリコーディング行列が切り替えられる通信リソース群の情報を受信する。

切替パターン管理部１２２２は、切替パターン受信部１２２０で受信された情報を基に、ＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部１２０６でのチャネル推定が、プリコーディングが同じである通信リソース群で行われるように制御する。切替パターン管理部１２２２は、プリコーディング行列が切り替えられる通信リソース群の情報を保持する。

端末１２００の他の機能ブロックは、実施形態１の端末２００の対応する機能ブロックと同様の機能を有する。

（動作例３）
ここでは、基地局１１００と端末１２００との間の動作例３について説明する。動作例３では、基地局１１００は、ＣＳＩ−ＲＳに施すプリコーディング行列を、周波数方向及び時間方向に切り替える。

図１５、図１６及び図１７は、基地局１１００と端末１２００との間の動作シーケンスの例を示す図である。図１５の「Ａ」及び「Ｂ」は、それぞれ、図１６の「Ａ」及び「Ｂ」に接続する。図１６の「Ｃ」及び「Ｄ」は、それぞれ、図１７の「Ｃ」及び「Ｄ」に接続する。

基地局１１００のＰｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１１２２は、通信リソース群毎に、ＣＳＩ−ＲＳに施すプリコーディング行列を決定する。ここでは、図１３のように、１フレームが６つの通信リソース群に分割されているとする。ここでは、１フレームを、周波数方向に２分割、時間方向に３分割しているが、分割数は、これに限定されず、任意に決定され得る。ここでは、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１１２２は、図１３のように、プリコーディング＃Ａから＃Ｆまでを、各通信リソース群のＣＳＩ−ＲＳに施すプリコーディング行列として決定する。例えば、プリコーディング＃Ａは、基地局１１００と端末１２００との間の全帯域を２分割したもののうちの一方の帯域である帯域Ａの第１時間のＣＳＩ−ＲＳに施す行列とする。Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１１２２は、決定したプリコーディング行列を、ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１１２４に通知する。

また、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１１２２は、切替パターン通知信号生成部１１３０に、通信リソース群の情報を、通知する。通信リソース群の情報は、例えば、１フレームの周波数方向の分割数及び時間方向の分割数である。通信リソース群の情報により、どの通信リソースがどの通信リソース群に属するかが特定される。各通信リソース群には、それぞれ、少なくとも、通信を行う通信期間及び周波数帯域が定められている。各通信リソース群には、それぞれ、識別情報が付与されてもよい。

切替パターン通知信号生成部１１３０は、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１１２２から受信した通信リソース群の情報を、信号送信部１１０８に送信する。

信号送信部１１０８は、通信リソース群の情報を、端末１２００に送信する（ＳＱ３００１）。通信リソース群の情報は、データ信号として送信されても、制御信号として送信されてもよい。端末１２００の切替パターン受信部１２２０は、基地局１１００から通信リソース群の情報を受信する。切替パターン管理部１２２０は、受信した通信リソース群の情報を切替パターン管理部１２２２に送信する。通信リソース群の情報には、各通信リソース群を識別する識別情報が含まれてもよい。

一方、基地局１１００のＣＳＩ−ＲＳ生成部１１１４は、端末１２００に送信するＣＳＩ−ＲＳを生成する。ＣＳＩ−ＲＳは、全端末共通であり、各端末でのＣＳＩ測定に用いられる。ＣＳＩ−ＲＳ生成部１１１４は、生成したＣＳＩ−ＲＳを、ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１１２４に送信する。

ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１１２４は、帯域Ａの第１期間のＣＳＩ−ＲＳに、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２で決定されたプリコーディング＃Ａを、施す。ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４は、帯域Ｂの第１期間のＣＳＩ−ＲＳに、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部１２２で決定されたプリコーディング＃Ｄを、施す。ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部１２４は、帯域Ａの第１期間のＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング＃Ａを施した信号及び帯域Ｂの第１期間のＣＳＩ−ＲＳにプリコーディ
ング＃Ｄを施した信号を、信号送信部１１０８に送信する。

信号送信部１１０８は、帯域Ａの第１期間のＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング＃Ａを施した信号及び帯域Ｂの第１期間のＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング＃Ｂを施した信号を、端末１２００に送信する（ＳＱ３００２）。

端末１２００のＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部１２０６は、基地局１２００から、帯域Ａの第１期間のＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング＃Ａを施した信号及び帯域Ｂの第１期間のＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング＃Ｂを施した信号を、受信する。また、ＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部１２０６は、切替パターン管理部１２２２から、通信リソース群の情報を受信する。ＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部１２０６は、受信した信号に基づいて、通信リソース群毎（帯域Ａの第１期間、帯域Ｂの第１期間）に、チャネル推定を行う（ＳＱ３００３）。

ＣＳＩ測定部１２０８は、帯域Ａの第１期間の推定したチャネルに基づいて、基地局１１００に報告するＣＳＩ＃Ａを決定する。ＣＳＩ測定部１２０８は、帯域Ａの第１期間について、端末１２００自身のＳＮＲが最大となるプリコーディングベクトルをＣｏｄｅｂｏｏｋから選択することで、ＰＭＩを決定し、この時のＳＮＲを量子化した値をＣＱＩとする。

同様にして、ＣＳＩ測定部１２０８は、帯域Ｂの第１期間の推定したチャネルに基づいて、基地局１１００に報告するＣＳＩ＃Ｄを決定する。ＣＳＩ測定部１２０８は、帯域Ｂの第１期間について、端末１２００自身のＳＮＲが最大となるプリコーディングベクトルをＣｏｄｅｂｏｏｋから選択することで、ＰＭＩを決定し、この時のＳＮＲを量子化した値をＣＱＩとする。

ＣＳＩ報告部１２１０は、ＣＳＩ測定部１２０８で決定されたＰＭＩ及びＣＱＩを含むＣＳＩ（ＣＳＩ＃Ａ）を、基地局１１００に送信する（ＳＱ３００４）。ＣＳＩ＃Ａには、チャネル推定を行った通信リソース群を識別する情報が含まれてもよい。

基地局１１００のＣＳＩ受信部１１１０は、端末１２００からＣＳＩ＃Ａを受信する。チャネル推定部１１２６は、端末１２００からのＣＳＩ＃Ａに基づいて、帯域Ａの第１期間の下りリンクのチャネル推定を行う。ここで、端末１２００からのＣＳＩ＃Ａは、ＣＳＩ−ＲＳに施したプリコーディング＃Ａによって変化したチャネルに基づいて決定された値である。よって、チャネル推定部１２６は、ＣＳＩ−ＲＳ送信時のプリコーディング＃Ａを考慮して実施形態１と同様に帯域Ａの第１期間のチャネル推定を行う（ＳＱ３００５）。

一方、ＣＳＩ報告部１２１０は、ＣＳＩ測定部１２０８で決定されたＰＭＩ及びＣＱＩを含むＣＳＩ（ＣＳＩ＃Ｄ）を、基地局１１００に送信する（ＳＱ３００６）。ＣＳＩ＃Ａには、チャネル推定を行った通信リソース群を識別する情報が含まれてもよい。

基地局１１００のＣＳＩ受信部１１１０は、端末１２００からＣＳＩ＃Ｂを受信する。チャネル推定部１１２６は、端末１２００からのＣＳＩ＃Ｄに基づいて、帯域Ｂの第１期間の下りリンクのチャネル推定を行う。ここで、端末１２００からのＣＳＩ＃Ｄは、ＣＳＩ−ＲＳに施したプリコーディング＃Ｄによって変化したチャネルに基づいて決定された値である。よって、チャネル推定部１２６は、ＣＳＩ−ＲＳ送信時のプリコーディング＃Ｄを考慮して実施形態１と同様に帯域Ｂの第１期間のチャネル推定を行う（ＳＱ３００７）。

信号送信部１１０８は、帯域Ａの第２期間のＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング＃Ｂを施した信号及び帯域Ｂの第２期間のＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング＃Ｅを施した信号を、端末１２００に送信する（ＳＱ３００８）。

第２期間のシーケンスＳＱ３００９からシーケンスＳＱ３０１３までの動作は、第１期間のシーケンスＳＱ３００３からシーケンスＳＱ３００７までの動作と同様である。

信号送信部１１０８は、帯域Ａの第３期間のＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング＃Ｃを施した信号及び帯域Ｂの第３期間のＣＳＩ−ＲＳにプリコーディング＃Ｆを施した信号を、端末１２００に送信する（ＳＱ３０１４）。

第３期間のシーケンスＳＱ３０１５からシーケンスＳＱ３０１９までの動作は、第１期間のシーケンスＳＱ３００３からシーケンスＳＱ３００７までの動作と同様である。

さらに、チャネル推定部１１２６は、６つのプリコーディング行列（＃Ａ乃至＃Ｆ）で下りリンクチャネルの推定が終了した後、動作例１及び動作例２のチャネル推定の方法を組み合わせて、帯域Ａ及び帯域Ｂの下りリンクチャネルを計算する（ＳＱ３０２０）。即ち、時間方向について動作例１と同様にチャネル推定し、次に、周波数方向について動作例２と同様にチャネル推定することで、帯域Ａ及び帯域Ｂの下りリンクチャネルが計算される。

ここで説明する各シーケンスの順序は、可能な限り、変更されて実施され得る。例えば、シーケンスＳＱ３００２、ＳＱ３００８、ＳＱ３０１４のＣＳＩ−ＲＳ送信が行われた後に、シーケンスＳＱ３００３、ＳＱ３００９、ＳＱ３０１５のＣＳＩ測定が行われてもよい。

（実施形態３の作用、効果）
基地局１１００は、時間方向、及び、周波数方向に、基地局１１００がＣＳＩ−ＲＳに施すプリコーディングを変更する。このとき、基地局１１００は、プリコーディングを切り替える通信リソース群の情報を端末１２００に通知する。端末１２００は、通知された情報に従って、通信リソース群毎にＣＳＩを決定し、通信リソース群毎にＣＳＩを基地局１１００に報告する。

これにより、基地局１１００は、例えば、１フレーム内で合計６種類のプリコーディングを切り替えてチャネル推定を行うことが可能となる。よって、基地局１１００は、例えば、チャネル変動が大きい場合にも、チャネル推定精度を向上させることができる。

以上の各実施形態は、可能な限りこれらを組み合わせて実施され得る。

１００ 基地局
１０２ データ信号生成部
１０４ ＤＭ−ＲＳ生成部
１０６ データ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部
１０８ 信号送信部
１１０ ＣＳＩ受信部
１１２ スケジューリング処理部
１１４ ＣＳＩ−ＲＳ生成部
１２２ Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部
１２４ ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部
１２６ チャネル推定部
１５２ ネットワークインタフェース
１５４ プロセッサ
１５６ メモリ
１５８ 無線通信デバイス
１６０ アンテナ
２００ 端末
２０２ ＤＭ−ＲＳ用チャネル推定部
２０４ データ復調部
２０６ ＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部
２０８ ＣＳＩ測定部
２１０ ＣＳＩ報告部
２５４ プロセッサ
２５６ メモリ
２５８ 無線通信デバイス
２６０ アンテナ
１１００ 基地局
１１０２ データ信号生成部
１１０４ ＤＭ−ＲＳ生成部
１１０６ データ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部
１１０８ 信号送信部
１１１０ ＣＳＩ受信部
１１１２ スケジューリング処理部
１１１４ ＣＳＩ−ＲＳ生成部
１１２２ Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ切替処理部
１１２４ ＣＳＩ−ＲＳ用Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ処理部
１１２６ チャネル推定部
１１３０ 切替パターン通知信号生成部
１２００ 端末
１２０２ ＤＭ−ＲＳ用チャネル推定部
１２０４ データ復調部
１２０６ ＣＳＩ−ＲＳ用チャネル推定部
１２０８ ＣＳＩ測定部
１２１０ ＣＳＩ報告部
１２２０ 切替パターン受信部
１２２２ 切替パターン管理部

Claims (8)

1. 第１通信リソース群の参照信号に第１プリコーディング行列を施し、第２通信リソース群の参照信号に第２プリコーディング行列を施すプリコーディング処理部と、
   前記第１通信リソース群で前記第１プリコーディング行列が施された参照信号を端末に送信し、前記第２通信リソース群で前記第２プリコーディング行列が施された参照信号を前記端末に送信する送信部と、
   前記端末から、前記第１プリコーディング行列が施された参照信号に対する第１チャネル状態情報と、前記第２プリコーディング行列が施された参照信号に対する第２チャネル状態情報とを受信する受信部と、
   前記第１チャネル情報と、前記第２チャネル情報と、前記第１プリコーディング行列と、前記第２プリコーディング行列とに基づいて、前記端末と自装置との間のチャネル状態の推定を行うチャネル推定部と、
   を備える無線基地局。
2. 前記第１通信リソース群と前記第２通信リソース群とは、互いに通信期間が異なる通信リソース群である
   請求項１に記載の無線基地局。
3. 前記第１通信リソース群に対する前記端末におけるチャネル状態の測定が前記第１通信リソース群の参照信号で行われ、前記第２通信リソース群に対する前記端末におけるチャネル状態の測定が前記第２通信リソース群の参照信号で行われる請求項２に記載の無線基地局。
4. 前記第１通信リソース群と前記第２通信リソース群とは、互いに周波数帯域が異なる通信リソース群である
   請求項１に記載の無線基地局。
5. 前記チャネル推定部は、前記第１チャネル情報と前記第１プリコーディング行列とに基づいて前記第１通信リソース群について前記端末と自装置との間のチャネル状態の推定を行い、前記第２チャネル情報と前記第２プリコーディング行列とに基づいて前記第２通信リソース群について前記端末と自装置との間のチャネル状態の推定を行い、さらに、これらのチャネル状態の推定に基づいて、前記端末と自装置との間のチャネル状態の推定を行う
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線基地局。
6. 前記プリコーディング処理部は、前記第１通信リソース群と互いに通信期間が異なる第３通信リソース群の参照信号に第３プリコーディング行列を施し、前記第２通信リソース群と互いに通信期間が異なる第４通信リソース群の参照信号に第４プリコーディング行列を施し、
   前記送信部は、前記第３通信リソース群で前記第３プリコーディング行列が施された参照信号を端末に送信し、前記第４通信リソース群で前記第４プリコーディング行列が施された参照信号を前記端末に送信し、
   前記受信部は、前記端末から、前記第３プリコーディング行列が施された参照信号に対する第３チャネル状態情報と、前記第４プリコーディング行列が施された参照信号に対する第４チャネル状態情報とを受信し、
   前記チャネル推定部は、前記第１チャネル情報と前記第１プリコーディング行列とに基づいて前記第１通信リソース群について前記端末と自装置との間のチャネル状態の推定を行い、前記第２チャネル情報と前記第２プリコーディング行列とに基づいて前記第２通信リソース群について前記端末と自装置との間のチャネル状態の推定を行い、前記第３チャ
   ネル情報と前記第３プリコーディング行列とに基づいて前記第３通信リソース群について前記端末と自装置との間のチャネル状態の推定を行い、前記第４チャネル情報と前記第４プリコーディング行列とに基づいて前記第４通信リソース群について前記端末と自装置との間のチャネル状態の推定を行い、さらに、これらのチャネル状態の推定に基づいて、前記端末と自装置との間のチャネル状態の推定を行う、
   請求項４に記載の無線基地局。
7. 前記送信部は、通信リソース群の情報を、前記端末に送信する、
   請求項６に記載の無線基地局。
8. 各プリコーディング行列は、前記端末からの各チャネル状態情報の量子化による誤差の最大値に基づいて、決定される
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載の無線基地局。