JP6301065B2 - 無線基地局、ユーザ端末および無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、マクロセルとスモールセルとの少なくとも一部が重複するように配置される次世代移動通信システムにおける無線基地局、ユーザ端末および無線通信方法に関する。

ＬＴＥ（Long Term Evolution）やＬＴＥの後継システム（たとえば、ＬＴＥアドバンスト、ＦＲＡ（Future Radio Access）、４Ｇなどともいう）では、半径数百メートルから数キロメートル程度の相対的に大きいカバレッジを有するマクロセル内に、半径数メートルから数十メートル程度の相対的に小さいカバレッジ有するスモールセル（ピコセル、フェムトセルなどを含む）が配置される無線通信システム（たとえば、ＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous Network）ともいう）が検討されている（たとえば、非特許文献１）。

かかる無線通信システムでは、マクロセルとスモールセルとの双方で同一の周波数帯を用いるシナリオ（たとえば、co-channelともいう）や、マクロセルとスモールセルとで異なる周波数帯を用いるシナリオ（たとえば、separate frequencyともいう）が検討されている。具体的には、後者のシナリオでは、マクロセルにおいて相対的に低い周波数帯（たとえば、２ＧＨｚ）を用い、スモールセルにおいて相対的に高い周波数帯（たとえば、３．５ＧＨｚや１０ＧＨｚ）を用いることも検討されている。また、各スモールセルにおいて複数のキャリア（たとえば、コンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier））を利用することも想定されている。

3GPP TR 36.814"E-UTRA Further advancements for E-UTRA physical layer aspects"

マクロセル内に複数のスモールセルが配置される無線通信システムでは、ユーザ端末が近傍に存在するスモールセルの受信品質を測定するとともに、無線基地局に測定結果を報告し、無線基地局がユーザ端末からフィードバックされた測定結果に基づいてユーザ端末が接続すべきスモールセルを決定することが考えられる。この場合、ユーザ端末がどのようにスモールセルの受信品質を測定するかが問題となる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ユーザ端末側でスモールセルの受信品質を適切に測定することができる無線基地局、ユーザ端末および無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明の無線基地局は、通信帯域を複数に分割した複数のキャリアを利用してユーザ端末と通信を行う無線基地局であって、ユーザ端末が受信品質を測定するための参照信号を生成する生成部と、前記参照信号の割当てを制御する割当て部と、を有し、前記複数のキャリアのいずれかを無送信とする場合に、前記割当て部は、特定のキャリアの所定リソース位置にゼロパワーＲＳを設定し、前記割当て部は、受信電力測定用のＣＳＩ−ＲＳと、前記ゼロパワーＲＳとを、前記特定のキャリアにおいて異なるリソース位置に割当て、前記特定のキャリアに割当てる前記ＣＳＩ−ＲＳの配置密度を、他のキャリアに割当てるＣＳＩ−ＲＳの配置密度よりも高く割り当てることを特徴とする。

本発明によれば、ユーザ端末側でスモールセルの受信品質を適切に測定することができる。

マクロセルとスモールセルとで異なる周波数帯を用いた無線通信システム（separate frequency）の概念図である。 マクロセルとスモールセルがそれぞれ利用する周波数領域の配置例およびメジャメント法を説明する図である。 各セル、各ＣＣが有するリソースグリッドの一例を示す図である。 スモールセルの状態の一例を示す図である。 第１の態様に係るＲＳＳＩの測定法を説明する図である。 第１の態様に係るＲＳＳＩの測定法を説明する図である。 従来のＣＳＩの測定法を説明する図である。 第１の態様に係るＣＳＩの測定法を説明する図である。 第２の態様に係るＲＳＳＩの測定法を説明する図である。 本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略図である。 本実施の形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係るマクロ基地局の構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係るスモール基地局の構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の構成を示すブロック図である。

図１は、マクロセルとスモールセルとで異なる周波数帯を用いた無線通信システム（separate frequency）の概念図である。図１に示す無線通信システムでは、たとえば、２ＧＨｚ，８００ＭＨｚなどの相対的に低い周波数（キャリア）Ｆ１が用いられるマクロセルＭと、３．５ＧＨｚなどの相対的に高い周波数（キャリア）Ｆ２が用いられるスモールセルＳとが地理的に重複して配置される。

図１に示す無線通信システムは、マクロセルＭを形成する無線基地局（以下、マクロ基地局という）と、スモールセルＳを形成する無線基地局（以下、スモール基地局という）と、マクロ基地局とスモール基地局と通信するユーザ端末とを含んで構成される。

また、図１に示すように、マクロ基地局（マクロセルＭ）とスモール基地局（スモールセルＳ）とは、Ｘ２インターフェースなどの相対的に低速（中遅延）の回線（Non-Ideal backhaul）で接続されてもよいし、光ファイバなどの相対的に高速（低遅延）の回線（Ideal backhaul）で接続されてもよい。

スモール基地局（スモールセルＳ）間は、Ｘ２インターフェースなどの相対的に低速（中遅延）の回線（Non-Ideal backhaul）で接続されてもよいし、光ファイバなどの相対的に高速（低遅延）の回線（Ideal backhaul）で接続されてもよい。なお、マクロ基地局とスモール基地局が光ファイバで接続される場合、スモール基地局は、マクロ基地局に接続するRemote Radio Head局（ＲＲＨ局）であってもよい。

基地局間の情報共有の観点からは、基地局間の接続をideal backhaulで行うことが望ましい。一方で、スモール基地局を多く設置するような場合には、コスト等の観点からスモール基地局間の接続をNon-Ideal backhaulで行うことも想定される。この場合、スモール基地局間の制御（たとえば、スモール基地局間の干渉制御）は準静的（Semi-static）に行う。

図２Ａは、マクロセルとスモールセルがそれぞれ利用する周波数領域の配置例を示す説明図である。図２Ａに示すように、各スモールセルＳは、複数のキャリア（または、リソースブロック（ＲＢ））を利用して通信を行うことができる。図２Ａでは、２０ＭＨｚの帯域幅を有するコンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）を複数（図２Ａにおいて５つ）束ねて広帯域化している。すなわち、各スモールセルＳは、ＣＣ＃１からＣＣ＃５によって構成される、１００ＭＨｚ（２０ＭＨｚ×５）の帯域幅を有する。

図２Ｂは、従来のメジャメント法を示す説明図である。スモールセルが、５つのキャリア（ＣＣ＃１からＣＣ＃５）を利用する場合、ユーザ端末は、スモールセル１における５ＣＣすべての受信品質を測定して、基地局（たとえば、マクロ基地局）に報告する。スモールセル２、スモールセル３に対しても、同様の測定を行う。つまり、ユーザ端末は、各キャリアについてそれぞれ周辺スモールセルからの受信電力を測定して報告する必要がある。

具体的には、ユーザ端末は、各スモールセルから受信したＣＲＳ（Cell specific Reference Signal）に基づいて、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）およびＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）を測定する。そして、ユーザ端末は、ＲＳＲＰおよびＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）を基地局に報告する。

ＲＳＲＰは、ある特定のセルの受信信号電力を意味し、下記式（１）で表される。

ＲＳＳＩは、すべてのセルの合計受信信号電力を意味し、下記式（２）で表される。

ここで、Ｎは、ＲＳＳＩの測定帯域におけるリソースブロック（ＲＢ：Resource Block）数を示している。

ＲＳＲＱは、ＲＳＲＰとＲＳＳＩとの比を意味し、下記式（３）で表される。

図３は、各セル、各ＣＣが有するリソースグリッド（周波数対時間）の一例を示している。ＣＲＳは、セル固有の参照信号であり、ＣＲＳに基づいてＲＳＲＰおよびＲＳＲＱが測定される。ＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information Reference Signal）は、チャネル状態としてのＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、ＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）、ＲＩ（Rank Indicator）等のＣＳＩの測定に用いられる参照信号である。ＣＳＩ−ＲＳは、ＣＲＳと衝突しない連続２シンボルを利用し、時間周波数リソースに多重される。

なお、ＣＳＩ−ＲＳとしては、ゼロパワーＣＳＩ−ＲＳ（ＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳ）およびノンゼロパワーＣＳＩ−ＲＳ（ＮＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳ）が定義されている。ＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳは、ＣＳＩ−ＲＳが割り当てられるリソースに送信パワーが分配されず、ＣＳＩ−ＲＳがミュートされる。一方、ＮＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳは、ＣＳＩ−ＲＳが割り当てられるリソースに送信パワーが分配される。

このように、スモールセルが複数のキャリアを利用する場合、従来のメジャメント法では、ユーザ端末がＣＣ毎に参照信号（ＣＲＳ）の受信電力を測定して、基地局にフィードバックを行う必要があった。したがって、スモールセルが利用するＣＣ数が多い場合には、メジャメントにおける処理が複雑になるおそれがある。

これに対して、本発明者らは、図２Ｃに示すように、より簡易化したメジャメント法を着想した。具体的には、スモールセルが複数のキャリアを利用する場合であっても、ユーザ端末が、ある１つのＣＣ（たとえば、ＣＣ＃１）を用いてメジャメントを行う。つまり、他のキャリア（残りのＣＣ＃２からＣＣ＃５）の受信品質は、ＣＣ＃１の受信品質と同じであると仮定してメジャメントを行う。この方法には、スモールセルが複数キャリアを利用する場合であっても、メジャメントにおけるユーザ端末の複雑な処理が軽減するという利点がある。また、測定のための参照信号のオーバーヘッドを低減できるという利点もある。

ところで、準静的にスモールセル間で干渉制御（ICIC：Inter-Cell Interference Coordination）を行う場合、スモールセル間でキャリア（ＣＣ）の送信／非送信を制御する方法がある。たとえば、周辺セルに対して干渉を及ぼす与干渉セルにおいて、特定のＣＣを無送信（ミューティング状態）とする。このような干渉制御方法では、周辺セルのＣＣ毎にミューティング状態が制御されるため、各ＣＣは、セル毎の異なるミューティング（無送信）状態に起因して異なるＲＳＳＩを有する可能性がある。

たとえば、図４Ａに示す例では、ＣＣ＃２においてスモールセル３が無送信であり、ＣＣ＃３においてスモールセル２が無送信である。この場合、スモールセル１ではＣＣ＃１からＣＣ＃５で信号が送信されるため、図４Ｂに示すように、スモールセル１のＣＣ＃１からＣＣ＃５におけるＲＳＲＰはすべて等レベルとなる。一方、ＣＣ＃１からＣＣ＃５におけるＲＳＳＩは、それぞれ以下のように表される。
ＲＳＳＩ ｏｎ ＣＣ＃１＝Ｎ（Ｓ_１＋Ｓ_２＋Ｓ_３）
ＲＳＳＩ ｏｎ ＣＣ＃２＝Ｎ（Ｓ_１＋Ｓ_２）
ＲＳＳＩ ｏｎ ＣＣ＃３＝Ｎ（Ｓ_１＋Ｓ_３）
ＲＳＳＩ ｏｎ ＣＣ＃４＝Ｎ（Ｓ_１＋Ｓ_２＋Ｓ_３）
ＲＳＳＩ ｏｎ ＣＣ＃５＝Ｎ（Ｓ_１＋Ｓ_２＋Ｓ_３）

したがって、図４Ｃに示すように、スモールセル１のＣＣ＃１（または、ＣＣ＃４、ＣＣ＃５），ＣＣ＃２，ＣＣ＃３におけるＲＳＲＱ（＝ＲＳＲＰ／ＲＳＳＩ）にはミスマッチが生じてしまう。すなわち、ＣＣ＃１におけるＲＳＲＱでは、複数セル間で異なるミューティング状態をとる他のＣＣにおけるＲＳＲＱを示すことができないという問題がある。そのため、上記図２Ｃにおいて、ＣＣ＃１の受信品質と他のＣＣ＃２からＣＣ＃５の受信品質を常に同一と仮定してメジャメントを行うと、メジャメント精度が低下するおそれがある。

本発明者らはこの点に着目し、スモールセルが複数ＣＣを用いる通信システムにおいて、ユーザ端末が、ある１つのＣＣ（たとえば、ＣＣ＃１）を用いてメジャメントを行う場合に、ＣＣ＃１で複数のＲＳＳＩを測定する方法を見出して本発明を完成させた。

具体的には、特定のＣＣ（たとえば、ＣＣ＃1）に対して、各セルの受信信号電力（ＲＳＲＰ）を測定する参照信号と、各セルにおいていずれかのＣＣが無送信となる場合に当該ＣＣの合計受信信号電力を測定するゼロパワーＲＳ（ＺＰ−ＲＳ）とを設定する。あるいは、ユーザ端末に対して、各セルにおいていずれかのＣＣが無送信となる場合の当該ＣＣの合計受信信号電力を取得するための更新規則（updating rule）を通知する。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
なお、本実施の形態において、基地局とは、特に明記しない限り、マクロ基地局またはスモール基地局のいずれかを指すものとする。

（第１の態様）
第１の態様では、複数のＲＳＳＩを、ＣＣ＃１においてセル毎に設定された複数のＺＰ−ＲＳに基づいて測定する場合について説明する。なお、第１の態様において、ＺＰ−ＲＳとしては、ＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳまたはＮＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳを利用することができる。

第１の態様においては、図５Ａに示すように、各スモールセルがＣＣ＃１からＣＣ＃５で構成されるとともに、ＣＣ＃２においてスモールセル３が無送信であり、ＣＣ＃３においてスモールセル２が無送信である場合を例として説明する。なお、第１の態様は、無送信ではなく、他のＣＣよりも電力が小さい場合でも適用できる。この場合には、ＺＰ−ＲＳとして、ＮＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳを利用することができる。

図５Ｂに示すように、ＣＣ＃１で、ＣＣ＃２からＣＣ＃５の受信品質状態を仮想的に模擬するために、基地局はＣＣ＃１に対して複数のＺＰ−ＲＳを設定する。つまり、ＣＣ＃２からＣＣ＃５のいずれかをミューティング状態（無送信）とするスモールセルは、ＣＣ＃１にＺＰ−ＲＳを設定する。また、基地局は、ユーザ端末に対して、図５Ｂに示すような測定領域を通知する。

たとえば、スモールセル３においてはＣＣ＃２が無送信である。そのため、スモールセル３の基地局は、ＣＣ＃１に対して、ＣＣ＃２が無送信となるタイミングに同期するように、ＺＰ−ＲＳ１を設定する。これにより、ＣＣ＃１のＺＰ−ＲＳ１が設定されたリソース領域において、ＣＣ＃２を模擬することが可能となる。

また、スモールセル２においてはＣＣ＃３が無送信である。そのため、スモールセル２の基地局は、ＣＣ＃１に対して、ＣＣ＃３が無送信となるタイミングに同期するように、ＺＰ−ＲＳ２を設定する。これにより、ＣＣ＃１のＺＰ−ＲＳ２が設定されたリソース領域において、ＣＣ＃３を模擬することが可能となる。

なお、図５の場合、各セルで異なるＣＣをミューティング状態とするため、ＺＰ−ＲＳ１とＺＰ−ＲＳ２は異なるリソース位置に設定される。また、他のＣＣ＃２からＣＣ＃５を模擬するためにＣＣ＃１に設定されるＺＰ−ＲＳのリソース位置は、あらかじめ定義されていてもよいし、ユーザ端末に通知してもよい。たとえば、既に規定されているＣＳＩ−ＲＳ構成（CSI-RS configuration）を利用することができる。

ユーザ端末は、設定された複数のＺＰ−ＲＳからＲＳＳＩを測定する。なお、スモールセル３でＺＰ−ＲＳ１を設定することによりＣＣ＃２を模擬したリソース、および、スモールセル２でＺＰ−ＲＳ２を設定することによりＣＣ＃３を模擬したリソースから測定されるＲＳＳＩは、それぞれ以下のように表される。
ＲＳＳＩ ｏｎ ＺＰ−ＲＳ１＝Ｎ（Ｓ_１＋Ｓ_２）
ＲＳＳＩ ｏｎ ＺＰ−ＲＳ２＝Ｎ（Ｓ_１＋Ｓ_３）

図６は、図５Ａに示すスモールセル１からスモールセル３の各ＣＣにおけるリソースグリッドを示す図である。ユーザ端末は、各スモールセル（スモールセル１からスモールセル３）のＣＣ＃１におけるＲＳＲＰ／ＲＳＳＩをそれぞれ測定する。この場合、ＣＣ＃１は、残りのＣＣ＃２からＣＣ＃５の受信品質状態を仮想的に模擬しているため、ユーザ端末はＣＣ＃１で複数のＣＣにおけるＲＳＳＩを測定することとなる。

ユーザ端末は、各スモールセルのＣＣ＃１におけるＲＳＲＰを、ＣＲＳに基づいて測定する。また、ユーザ端末は、ＣＣ＃１におけるＲＳＳＩを、ＣＲＳに基づいて測定する。

さらに、ユーザ端末は、スモールセル２が無送信であるＣＣ＃３におけるＲＳＳＩを、ＣＣ＃１に設定されたＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳ（ＺＰ−ＲＳ２）に基づいて測定する。また、ユーザ端末は、スモールセル３が無送信であるＣＣ＃２におけるＲＳＳＩも同様に、ＣＣ＃１に設定されたＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳ（ＺＰ−ＲＳ１）に基づいて測定する。

このように、ＣＣ＃１でＣＣ＃２からＣＣ＃５の受信品質状態を仮想的に模擬することにより、ＣＣ＃１のリソースグリッドに参照信号を集中させ、残りのＣＣ＃２からＣＣ＃５におけるオーバーヘッド（参照信号の配置密度）を減らすことが可能となる。

以上説明したように、第１の態様によれば、複数のＺＰ−ＲＳに基づいて、１ＣＣで複数のＲＳＳＩを新たに定義できる。このことは、複数のセルが各ＣＣで無送信などの準静的な制御を独立して行う場合に有用である。

また、上記方法は、ユーザ端末がＣＳＩ−ＲＳに基づいてチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information）を生成する場合にも適用することができる。

ＣＳＩ−ＲＳを用いてチャネル状態を算出する場合、他の送信ポイント（他のスモールセル）からの干渉の影響を考慮することが重要となる。従来のＣＳＩ測定法では、たとえば図７に示すように、スモールセル１のＣＣ＃１においては、希望信号電力推定にＮＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳを用いるとともに、干渉信号電力推定にＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳを用いて、ＣＣ＃１におけるＣＳＩを算出している。同様に、スモールセル１のＣＣ＃２においても、希望信号電力推定にＮＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳを用いるとともに、干渉信号電力推定にＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳを用いて、ＣＣ＃２におけるＣＳＩを算出している。

ここで、干渉信号推定用のＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳは、同一の干渉信号推定用のリソースが複数のＣＣに設定されているため、リソースを浪費するという問題があった。

そこで、干渉信号推定用の参照信号を特定のＣＣのリソースに選択的に設定する。たとえば、図８に示すように、スモールセル１のＣＣ＃１に選択的にＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳを設定する。この場合、ユーザ端末は、スモールセル１の各ＣＣ（図８に示すＣＣ＃１，ＣＣ＃２）におけるＮＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳに基づいて、各ＣＣにおける希望信号強度を算出する。さらに、スモールセル１のＣＣ＃１に配置されたＺＰ−ＣＳＩ−ＲＳに基づいて、スモールセル１の外側からの干渉を算出する。そして、これらに基づいて各ＣＣにおけるＣＳＩを算出するように、ＣＳＩ測定法を拡張する。

これにより、ユーザ端末は、各スモールセルの各ＣＣにおけるＣＳＩを、各ＣＣに配置された１つの希望信号推定用リソースと、ＣＣ＃１に配置された１つの干渉信号推定用リソースにより、算出することができる。その結果、各スモールセルが複数ＣＣを利用する場合であっても、無線リソースの有効活用を図ることができる。

（第２の態様）
第２の態様では、複数のＲＳＳＩを、基地局からのハイヤレイヤシグナリング、たとえばＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングまたは報知信号に従って、ユーザ端末がアップデートする場合について説明する。

具体的には、基地局は、ユーザ端末に対して、各ＣＣにおけるＲＳＳＩを決定するための更新規則（updating rule）を設定して通知する。たとえば、基地局は、セルインデックスおよび計算指示（足し算か引き算かの指示）を含んだ更新規則を設定する。更新規則は、他セルで準静的に変化するミュートパターンと協調している。ユーザ端末は、この更新規則に従って複数のＲＳＳＩをアップデートする。

第２の態様においては、第１の態様と同様に、図５Ａに示すように、各スモールセルがＣＣ＃１からＣＣ＃５で構成されるとともに、ＣＣ＃２においてスモールセル３が無送信であり、ＣＣ＃３においてスモールセル２が無送信である場合を例として説明する。

基地局（たとえば、マクロ基地局）は、各スモールセルのミュートパターンを確認した結果、ＣＣ＃２においてスモールセル３がミューティング状態（無送信）であると判断する。この場合、基地局は、ＣＣ＃２のＲＳＳＩを以下のように表す。ここで、Ｓ３は、ＣＣ＃１におけるスモールセル３の受信電力（ＲＳＲＰ）に相当する。
ＲＳＳＩ ｏｎ ＣＣ＃２＝ＲＳＳＩ ｏｎ ＣＣ＃１−ＮｘＳ３

そこで、基地局は、スモールセル３の信号電力を「引き算する」ことを、ユーザ端末に指示する。指示を受けたユーザ端末は、あらかじめ測定したＣＣ＃１のＲＳＳＩおよびスモールセル３のＲＳＲＰを用いて、以下に表すように、ＣＣ＃１のＲＳＳＩからスモールセル３のＲＳＲＰを引き算することにより、ＣＣ＃２におけるＲＳＳＩをアップデートして、基地局にフィードバックする。
ＲＳＳＩ ｏｎ ＣＣ＃２＝ｍｅａｓｕｒｅｄ ＲＳＳＩ ｏｎ ＣＣ＃１−Ｎｘ ｍｅａｓｕｒｅｄ ＲＳＲＰ ｏｎ Ｃｅｌｌ３

同様に、基地局（たとえば、マクロ基地局）は、各スモールセルのミュートパターンを確認した結果、ＣＣ＃３においてスモールセル２がミューティング状態（無送信）であると判断する。そこで、基地局は、スモールセル２の信号電力を「引き算する」ことを、ユーザ端末に指示する。指示を受けたユーザ端末は、あらかじめ測定したＣＣ＃１のＲＳＳＩおよびスモールセル２のＲＳＲＰを用いて、以下に表すように、ＣＣ＃１のＲＳＳＩからスモールセル２のＲＳＲＰを引き算することにより、ＣＣ＃３におけるＲＳＳＩをアップデートして、基地局にフィードバックする。
ＲＳＳＩ ｏｎ ＣＣ＃３＝ｍｅａｓｕｒｅｄ ＲＳＳＩ ｏｎ ＣＣ＃１−Ｎｘ ｍｅａｓｕｒｅｄ ＲＳＲＰ ｏｎ Ｃｅｌｌ２

ＲＳＲＰの測定精度を向上するために、ＲＳＲＰは１または複数の参照信号、たとえばＣＲＳ，ＣＳＩ−ＲＳ，検出用信号（ディスカバリ信号、ディスカバリ参照信号）によって測定することができる。

図９は、図５Ａに示すスモールセル１からスモールセル３の各ＣＣにおけるリソースグリッドを示す図である。ユーザ端末は、スモールセル１のＣＲＳに基づいて、ＲＳＲＰ１を測定する。同様に、ユーザ端末は、スモールセル２のＣＲＳに基づいてＲＳＲＰ２を測定し、また、スモールセル３のＣＲＳに基づいてＲＳＲＰ３を測定する。また、ユーザ端末は、ＣＣ＃１のＣＲＳに基づいて、ＣＣ＃１のＲＳＳＩを測定する。

その後、ユーザ端末は、基地局から指示される更新規則に従って、ＲＳＳＩをアップデートする。具体的には、ユーザ端末は、ＣＣ＃１のＲＳＳＩからＲＳＲＰ３を引き算することにより、ＣＣ＃２のＲＳＳＩをアップデートする。また、ユーザ端末は、ＣＣ＃１のＲＳＳＩからＲＳＲＰ２を引き算することにより、ＣＣ＃３のＲＳＳＩをアップデートする。

このように、ユーザ端末に対して基地局が更新規則を指示し、ユーザ端末が測定したＲＳＲＰ／ＲＳＳＩと更新規則に従って計算することによりＲＳＳＩをアップデートすることで、各ＣＣにおける各セルの送信状態（送信／非送信）に応じて複数のＲＳＳＩを適切に測定することが可能となる。

以上説明したように、第２の態様によれば、基地局が設定する更新情報に従って、１ＣＣで複数のＲＳＳＩを新たに定義できる。このことは、無送信やパワーコントロールなどの準静的なＣＣレベルの制御に有用である。

（無線通信システムの構成）
以下、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。この無線通信システムでは、上述の第１、第２の態様に係るメジャメント法が適用される。

図１０は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成図である。図１０に示すように、無線通信システム１は、第１セルとしてのマクロセルＣ１を形成するマクロ基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭い第２セルとしてのスモールセルＣ２を形成するスモール基地局１２（１２ａ，１２ｂ）とを備えている。また、マクロセルＣ１および各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。なお、マクロセルＣ１（マクロ基地局１１）、スモールセルＣ２（スモール基地局１２）、ユーザ端末２０の数は図１０に示すものに限られない。

また、マクロセルＣ１および各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。ユーザ端末２０は、マクロ基地局１１および／またはスモール基地局１２と無線通信可能に構成されている。また、ユーザ端末２０は、各スモールセルＣ２で用いられるコンポーネントキャリアを統合して（キャリアアグリゲーション）、複数のスモール基地局１２と通信できる。あるいは、ユーザ端末２０は、マクロセルＣ１、スモールセルＣ２でそれぞれ用いられるコンポーネントキャリアを統合して、マクロ基地局１１およびスモール基地局１２と通信できる。

ユーザ端末２０とマクロ基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（たとえば、２ＧＨｚ）のキャリアを用いて通信が行なわれる。一方、ユーザ端末２０とスモール基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（たとえば、３．５ＧＨｚなど）のキャリアが用いられるが、これに限られない。マクロ基地局１１とスモール基地局１２とで同一の周波数帯域が用いられてもよい。

また、マクロ基地局１１と各スモール基地局１２とは、Ｘ２インターフェースなどの相対的に低速（中遅延）の回線（Non-Ideal backhaul）で接続されてもよいし、光ファイバなどの相対的に高速（低遅延）の回線（Ideal backhaul）で接続されてもよいし、無線接続されてもよい。また、スモール基地局１２間も、Ｘ２インターフェースなどの相対的に低速（中遅延）の回線（Non-Ideal backhaul）で接続されてもよいし、光ファイバなどの相対的に高速（低遅延）の回線（Ideal backhaul）で接続されてもよいし、無線接続されてもよい。

マクロ基地局１１および各スモール基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、たとえば、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。

なお、マクロ基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、無線基地局、送信ポイント（transmission point）などと呼ばれてもよい。スモール基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、ピコ基地局、フェムト基地局、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ、送信ポイント、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）などと呼ばれてもよい。ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。

また、無線通信システム１では、下りリンクの通信チャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）と、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel）、ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced Physical Downlink Control Channel）、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、報知チャネル（ＰＢＣＨ）などが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨにより、下り制御情報（ＤＣＩ）が伝送される。

また、無線通信システム１では、上りリンクの通信チャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）と、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）や、送達確認情報（ＡＣＫ/ＮＡＣＫ）等が伝送される。

図１１から図１４を参照して、ユーザ端末２０、マクロ基地局１１およびスモール基地局１２の構成を説明する。なお、ユーザ端末２０、マクロ基地局１１およびスモール基地局１２は、それぞれ、通信インターフェース、プロセッサ、メモリ、送受信回路などを含むハードウェアを有しており、メモリには、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールが記憶されている。図１１から図１４に示す構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、あるいは、両者の組み合わせによって実現されてもよい。

図１１は、本実施の形態に係る無線基地局１０（無線基地局１１および１２を含む）の全体構成図である。無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６とを備えている。

下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介して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では、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・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、たとえば、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て各送受信部１０３に転送される。また、下りリンクの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て、各送受信部１０３に転送される。

また、ベースバンド信号処理部１０４は、報知チャネルにより、ユーザ端末２０に対して、当該セルにおける通信の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情報には、たとえば、上りリンクまたは下りリンクにおけるシステム帯域幅等が含まれる。また、上述したＴＰＣに関する情報を、報知チャネルを用いてユーザ端末に通知してもよい。なお、ユーザ端末が無線基地局１１と無線基地局１２の双方に接続する場合（dual connection）、中央制御局として機能する無線基地局１２からユーザ端末へ報知チャネルを用いて情報を通知することができる。

各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして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。アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１により送信する。

一方、上りリンクによりユーザ端末２０から無線基地局１０に送信されるデータについては、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅され、各送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、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では、入力されたベースバンド信号に含まれるユーザデータに対して、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レイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

図１２は、本実施の形態に係るマクロ基地局（無線基地局１１）が有するベースバンド信号処理部１０４の主な機能構成図である。図１２に示すように、無線基地局１１が有するベースバンド信号処理部１０４は、スケジューラ１１１と、測定部１１２と、上位制御信号生成部１１３と、ＵＥ接続セル選択部１１４と、を含んで構成される。

スケジューラ１１１は、ＰＤＳＣＨで伝送される下りユーザデータ、ＰＤＣＣＨおよび／または拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）で伝送される下り制御情報、参照信号のスケジューリングを行う。具体的に、スケジューラ１１１は、上位局装置３０からの指示情報や各ユーザ端末２０からのフィードバック情報（たとえば、ＣＱＩ、ＲＩなどを含むＣＳＩ）に基づいて、無線リソースの割り当てを行う。なお、スケジューラ１１１が各スモール基地局１２のスケジューリングを行う構成とすることもできる。

測定部１１２は、各スモールセルＣ２の無線品質を測定する。この測定により、マクロ基地局１１は、各スモールセルＣ２のＣＣ毎の送信／非送信（ミュートパターン）を確認する。

上位制御信号生成部１１３は、上記第１の態様を適用する場合には、ＣＣ＃１で、ＣＣ＃２からＣＣ＃５の受信品質状態を仮想的に模擬するために、基地局はＣＣ＃１に対して複数のＺＰ−ＲＳを設定するための上位制御信号を生成する。また、上位制御信号生成部１１３は、上記第２の態様を適用する場合には、各ＣＣにおけるＲＳＳＩを決定するための更新規則（updating rule）を設定して通知するための上位制御信号を生成する。

ＵＥ接続セル選択部１１４は、ユーザ端末２０からフィードバックされる測定結果に基づいて、ユーザ端末２０が接続すべきスモール基地局１２を決定する。

図１３は、本実施の形態に係るスモール基地局（無線基地局１２）が有するベースバンド信号処理部１０４の主な機能構成図である。図１３に示すように、無線基地局１２が有するベースバンド信号処理部１０４は、スケジューラ１２１と、参照信号生成部１２２と、割当て部１２３と、を含んで構成される。なお、スモール基地局１２が制御局として動作する場合、すなわちユーザ端末２０からの測定報告を受信する場合には、スモール基地局１２は、マクロ基地局１１が具備するＵＥ接続セル選択部１１４を具備してもよい。

スケジューラ１２１は、ＰＤＳＣＨで伝送される下りユーザデータ、ＰＤＣＣＨおよび／または拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）で伝送される下り制御情報、参照信号のスケジューリングを行う。具体的に、スケジューラ１２１は、上位局装置３０からの指示情報や各ユーザ端末２０からのフィードバック情報（たとえば、ＣＱＩ、ＲＩなどを含むＣＳＩ）に基づいて、無線リソースの割り当てを行う。なお、マクロ基地局１１におけるスケジューラ１１１が各スモール基地局１２のスケジューリングを行う場合は、スケジューラ１２１を備えない構成とすることもできる。

参照信号生成部１２２は、ユーザ端末２０が、受信品質を測定するための参照信号を生成する。たとえば、参照信号生成部１２２は、受信電力測定用のセル固有参照信号（ＣＲＳ）、ゼロパワーＣＳＩ−ＲＳなどを生成する。

割当て部１２３は、参照信号生成部１２２で生成された参照信号を割り当てる。特に、割当て部１２３は、複数のＣＣのいずれかを無送信とする場合に、特定のＣＣの所定のリソース位置にＺＰ−ＲＳを割り当てる。また、割当て部１２３は、ＣＲＳとＺＰ−ＲＳとを、異なるリソース位置に割り当てる。さらに、割当て部１２３は、特定のＣＣに割当てるＣＲＳの配置密度を、他のＣＣに割当てるＣＲＳの配置密度よりも高く割り当てる。

図１４は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の構成を示すブロック図である。図１４に示すように、ユーザ端末２０は、受信部２０１と、測定部２０２と、送信部２０３と、を含んで構成される。

受信部２０１は、マクロ基地局１１または／およびスモール基地局１２からの下り信号（下りデータ信号、下り制御信号、下り参照信号、報知信号など）を受信する。また、受信部２０１は、マクロ基地局１１または／およびスモール基地局１２からの上位レイヤ制御情報を受信する。上位レイヤ制御情報は、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングまたはＭＡＣシグナリングされる制御情報である。

具体的には、受信部２０１は、マクロ基地局１１から、ユーザ端末２０に各スモールセルＣ２のＣＣ＃１における測定領域を通知するための信号（たとえば、ＣＳＩ−ＲＳ構成）を受信する。または、受信部２０１は、マクロ基地局１１から送信される、ユーザ端末２０にセルインデックスおよび足し算か引き算かの指示を含んだ更新規則を通知するための信号を受信する。

測定部２０２は、無線基地局から送信される参照信号を用いて受信品質を測定する。測定部２０２は、上記第１の態様を適用する場合には、複数のＣＣのうち特定のＣＣに割り当てられた参照信号と、複数のＣＣのいずれかを無送信とする無線基地局により設定されたＺＰ−ＲＳとに基づいて、複数の受信品質を測定する。また、測定部２０２は、上記第２の態様を適用する場合には、複数のＣＣのいずれかが無送信となる場合に通知される更新規則に基づいて、測定した受信品質から複数の合計受信信号電力（ＲＳＳＩ）を取得する。

送信部２０３は、マクロ基地局１１または／およびスモール基地局１２に対して上り信号（上りデータ信号、上り制御信号、上り参照信号など）を送信する。また、送信部２０３は、マクロ基地局１１または／およびスモール基地局１２に対して、上位レイヤ制御情報を送信する。

具体的には、送信部２０３は、測定部２０２において測定したＲＳＲＰ／ＲＳＳＩに基づく測定報告（ＲＳＲＰ／ＲＳＲＱ）をマクロ基地局１１に対して送信する。

以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく修正および変更態様として実施することができる。たとえば、上述した複数の態様を適宜組み合わせて適用することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

１…無線通信システム
１０…無線基地局
１１…無線基地局（マクロ基地局）
１２，１２ａ，１２ｂ…無線基地局（スモール基地局）
２０…ユーザ端末
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
１０４…ベースバンド信号処理部
１０５…呼処理部
１０６…伝送路インターフェース
１１１…スケジューラ
１１２…測定部
１１３…上位制御信号生成部
１１４…ＵＥ接続セル選択部
１２１…スケジューラ
１２２…参照信号生成部
１２３…割当て部
２０１…受信部
２０２…測定部
２０３…送信部

Claims (8)

1. 通信帯域を複数に分割した複数のキャリアを利用してユーザ端末と通信を行う無線基地局であって、
   ユーザ端末が受信品質を測定するための参照信号を生成する生成部と、
   前記参照信号の割当てを制御する割当て部と、を有し、
   前記複数のキャリアのいずれかを無送信とする場合に、前記割当て部は、特定のキャリアの所定リソース位置にゼロパワーＲＳを設定し、
   前記割当て部は、受信電力測定用のＣＳＩ−ＲＳと、前記ゼロパワーＲＳとを、前記特定のキャリアにおいて異なるリソース位置に割当て、前記特定のキャリアに割当てる前記ＣＳＩ−ＲＳの配置密度を、他のキャリアに割当てるＣＳＩ−ＲＳの配置密度よりも高く割り当てることを特徴とする無線基地局。
2. 前記特定のキャリアは前記無送信とされるキャリアとは異なり、さらに、前記ユーザ端末に対して通信可能な他の無線基地局において無送信とされていないキャリアであることを特徴とする請求項１記載の無線基地局。
3. 前記割当て部は、前記特定のキャリアを用いて、前記ユーザ端末における、前記無送信とされたキャリアの受信品質状態を模擬するように、前記受信電力測定用のＣＳＩ−ＲＳと前記ゼロパワーＲＳとを、前記異なるリソース位置に割り当てることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線基地局。
4. 前記ゼロパワーＲＳは、ゼロパワーＣＳＩ−ＲＳであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線基地局。
5. 前記ゼロパワーＣＳＩ−ＲＳを用いて、チャネル状態の測定を行うことを特徴とする請求項４に記載の無線基地局。
6. 無線基地局と複数のキャリアを利用して通信を行うユーザ端末であって、
   無線基地局から送信される参照信号を用いて受信品質を測定する測定部と、
   受信品質に関する情報をフィードバックする送信部と、を具備し、
   前記測定部は、前記複数のキャリアのうちの特定のキャリアに割当てられた受信電力測定用のＣＳＩ−ＲＳと、ゼロパワーＲＳとに基づいて、前記複数のキャリアの各受信品質を測定し、
   前記ＣＳＩ−ＲＳと、前記ゼロパワーＲＳとは、前記特定のキャリアにおいて異なるリソース位置に割当てられており、前記特定のキャリアに割当てられている前記ＣＳＩ−ＲＳの配置密度が、他のキャリアに割当てられるＣＳＩ−ＲＳよりも高いことを特徴とするユーザ端末。
7. 前記ゼロパワーＲＳは、前記複数のキャリアのうち少なくともいずれかを無送信とする無線基地局により設定されることを特徴とする請求項６に記載のユーザ端末。
8. 通信帯域を複数に分割した複数のキャリアを利用してユーザ端末と無線基地局との無線通信方法であって、
   前記無線基地局が、前記複数のキャリアのいずれかを無送信とする場合に、前記無送信とされるキャリアとは異なる特定のキャリアの所定リソース位置にゼロパワーＲＳを設定する工程と、
   前記ユーザ端末が、前記特定のキャリアに割当てられた受信電力測定用のＣＳＩ−ＲＳと、前記無線基地局により設定されたゼロパワーＲＳとに基づいて、受信品質を測定する工程と、受信品質に関する情報をフィードバックする工程と、を有し、
   前記ＣＳＩ−ＲＳと、前記ゼロパワーＲＳとが、前記特定のキャリアにおいて異なるリソース位置に割当てられており、前記特定のキャリアに割当てられる前記ＣＳＩ−ＲＳの配置密度が、他のキャリアに割当てられるＣＳＩ−ＲＳの配置密度よりも高いことを特徴とする無線通信方法。

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