JP6663256B2 - 無線通信システム及び管理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信システム及び管理装置に関する。
ＬＴＥ（Long Term Evolution）では、システム容量の更なる大容量化、データ伝送速度の更なる高速化、無線区間における更なる低遅延化などを実現するために、様々な無線技術の検討が進んでいる。
ＬＴＥでは、複数の基地局が協調して無線信号の送受信を行うことが可能なＣｏＭＰ（Coordinated Multi Point）と呼ばれる技術が実現されている。ＣｏＭＰでは、複数の基地局が協調して下り信号の送信を行うことで、複数のセルが重なりあうセル端における受信品質を向上させることが可能である。ＬＴＥにおける協調送信の例を図１に示す。
特開２０１４−１６５５０６号公報
ここで、多数の基地局を超高密度に配置して多数のセルをオーバーラップさせると共に、多数の基地局が協調して無線信号の送受信を行う超高密度分散アンテナシステムを構築することができれば、システム容量を更に大容量化することができると考えられる。また、システム容量の大容量化に伴い、エリア内により多くの端末を収容可能になると考えられる。超高密度分散アンテナシステムの例を図２に示す。
しかしながら、多数の基地局が超高密度に配置されるような超高密度分散アンテナシステムでＭＩＭＯ伝送を行う場合、各基地局が備えるアンテナ素子と各端末が備えるアンテナ素子との間の伝搬情報の推定（チャネル推定）に用いられる下り参照信号の数及び上り参照信号の数が膨大になるという課題がある。
図３は課題を説明するための図である。例えば、各基地局が備えるアンテナ素子数の合計を「ＮＴ」とし、第ｉ番目の端末（端末（ｉ））が備えるアンテナ素子数を「ＮＲｉ」とする。この場合、端末（ｉ）が備えるアンテナ素子と各基地局が備えるアンテナ素子との間におけるＤＬ（Downlink）の伝搬情報Ｈｉ（ＮＴ×ＮＲｉ）を端末（ｉ）側で推定可能にするために、各基地局が備える全アンテナ素子の各々から直交した参照信号を送信しておく必要がある。
同様に、基地局が備えるアンテナ素子と各端末が備えるアンテナ素子との間のＵＬ（Uplink）の伝搬情報を基地局側で推定可能にするために、無線通信システム内に存在する各端末が備える全アンテナ素子の各々から直交した参照信号を送信しておく必要がある。
つまり、各基地局が備えるアンテナ素子と各端末が備えるアンテナ素子との間の全ての伝搬情報の推定（チャネル推定）を可能にするためには、各基地局が備える全アンテナ素子数分の直交した参照信号と、各端末が備える全アンテナ素子数分の直交した参照信号とを合計した数の参照信号の送信が必要である。そうすると、限られた無線フレーム数の大半が参照信号用の無線フレームに割当てられることになってしまい、伝送効率が大幅に低下してしまうという課題がある。
開示の技術は上記に鑑みてなされたものであって、無線通信システム内で送信される参照信号数を削減し、無線リソースを効率的に利用することを可能にする技術を提供することを目的とする。
開示の技術の無線通信システムは、複数の第一の無線局と、複数の第二の無線局と、前記複数の第一の無線局及び前記複数の第二の無線局を管理する管理装置とを有する無線通信システムであって、前記管理装置は、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナ、又は、前記複数の第二の無線局が備える複数のアンテナのうち、参照信号の送信に用いる複数のアンテナを選択する選択部と、前記選択部で選択された前記参照信号の送信に用いる複数のアンテナを用いて参照信号を送信するように、前記複数の第一の無線局若しくは前記複数の第二の無線局に指示する指示部と、を有し、前記参照信号は、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナと前記複数の第二の無線局が備える複数のアンテナとの間のチャネル推定に用いられ、前記第二の無線局は、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナの各々から送信される参照信号の受信品質が所定の閾値以上である場合に、受信品質が所定の閾値以上である第一の無線局を示すフィードバック情報を前記管理装置に通知する通知部、を有し、前記管理装置は、前記複数の第二の無線局から、前記フィードバック情報を取得する取得部、を有し、前記選択部は、前記フィードバック情報に基づいて、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナのうち、前記複数の第二の無線局において参照信号の受信品質が所定の閾値以上である第一の無線局の複数のアンテナを、参照信号の送信に用いる複数のアンテナとして選択する。
開示の技術によれば、無線通信システム内で送信される参照信号数を削減し、無線リソースを効率的に利用することを可能にする技術が提供される。
ＬＴＥにおける協調送信の例を示す図である。 超高密度分散アンテナシステムの例を示す図である。 課題を説明するための図である。 実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。 ＤＬ通信の動作例を示す図である。 実施の形態に係る管理装置の機能構成例を示す図である。 実施の形態に係る基地局及び移動局の機能構成例を示す図である。 実施の形態に係る管理装置のハードウェア構成例を示す図である。 実施の形態に係る基地局及び移動局のハードウェア構成例を示す図である。 選択方法（その１）に係る処理手順の一例を示すフローチャートである。 選択方法（その１）の動作例を説明するための図である。 選択方法（その１）の動作例を説明するための図である。 選択方法（その２）を説明するための図である。 選択方法（その３）を説明するための図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態に係る無線通信システムはＬＴＥに準拠した方式のシステムを想定しているが、本発明はＬＴＥに限定されるわけではなく、他の方式にも適用可能である。
＜システム構成＞
図４は、実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。実施の形態に係る無線通信システムは、管理装置１と、複数の基地局２と、複数の移動局３とを有する。基地局２の各々はセルを形成し、基地局２が形成するセルの各々はオーバーラップされている。
基地局２は、１以上のアンテナ素子を備えており、１以上のアンテナ素子を用いて移動局３と通信を行う。本実施の形態における基地局２はどのような形態の基地局２をも含む。例えば、ＬＴＥにおけるｅＮＢ（evolved Node B）であってもよいし、ＲＲＨ（Remote Radio Head）であってもよい。基地局２と移動局３とは、ＬＴＥに限られず、どのような通信方式で通信を行ってもよい。
移動局３は、１以上のアンテナ素子を備えており、１以上のアンテナ素子を用いて移動局３と通信を行う。移動局３はＵＥ（User Equipment）と呼ばれてもよいし、端末と呼ばれてもよい。
管理装置１は、基地局２及び移動局３を管理する機能を備えており、複数の基地局２が協調して無線信号の送受信を行うための各種の制御を行う。また、管理装置１は、参照信号の送信に用いられるアンテナ素子を選択する機能を備える。管理装置１は、ＣＵ（Central Unit）と呼ばれてもよいし、親局と呼ばれてもよいし、集約処理装置と呼ばれてもよい。
ここで、実施の形態に係る無線通信システムが行うＤＬ通信の動作例を、図５を用いて説明する。まず、各移動局３は、移動局３が備えるアンテナ素子の各々から、直交されたＵＬの参照信号を送信する（Ｓ１１）。続いて、各基地局２は、基地局２自身が備える各アンテナ素子で受信したＵＬの参照信号を用いて、各移動局３が備えるアンテナ素子と基地局２自身が備える各アンテナ素子との間のチャネル推定を行う（Ｓ１２）。このとき、各基地局２は、ＭＩＭＯによるＤＬ信号の送信に用いるためのプリコーディング行列の算出を行っておく。なお、本無線通信システムは、複信方式としてＴＤＤ（Time Duplex Division）を用いている前提とする。つまり、基地局２は、ＴＤＤの相反性を利用することで、ＵＬの参照信号から推定された伝搬情報を用いてＤＬに用いるプリコーディング行列の算出を行う。プリコーディング行列の算出にはどのような算出方法も適用可能であるが、例えば、ブロック対角化法又は固有モード法が用いられてもよい。
続いて、各基地局２は、基地局２が備えるアンテナ素子の各々から、直交されたＤＬの参照信号を送信する（Ｓ１３）。各移動局３は、移動局３自身が備える各アンテナ素子で受信したＤＬの参照信号を用いて、各移動局３が備えるアンテナ素子と基地局２自身が備える各アンテナ素子との間のチャネル推定を行う（Ｓ１４）。また、各移動局３は、ＭＩＭＯによるＤＬ信号の受信に用いるためのポストコーディング行列の算出を行う。続いて、算出されたプリコーディング行列及びポストコーディング行列を用いて、基地局２と移動局３との間でＤＬのデータ伝送が行われる。
本実施の形態では、図５のステップＳ１１又はステップＳ１３の処理手順で行われる参照信号の送信において、参照信号を送信するアンテナ素子を限定することで、無線通信システム内で送信される参照信号数を削減し、無線リソースを効率的に利用することを可能にする。
＜機能構成＞
（管理装置）
図６は、実施の形態に係る管理装置の機能構成例を示す図である。図６に示すように、管理装置１は、通信部１０１、選択部１０２、指示部１０３及び取得部１０４を含む。図６は、本実施の形態における主要な機能部のみを示すものであり、本無線通信システムで用いられる通信方式に準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。ただし、後述する「＜処理手順＞」で説明する管理装置１の処理の一部（例：特定の１つ又は複数の選択方法、具体例、変形例のみ等）を実行可能としてもよい。
通信部１０１は、有線又は無線を介して基地局２及び移動局３と通信を行う機能を有する。選択部１０２は、参照信号の送信に用いるアンテナ素子を選択する機能を有する。より具体的には、各基地局２又は各移動局３が備える全てのアンテナ素子のうち、参照信号の送信に用いる複数のアンテナを選択する機能を有する。
指示部１０３は、選択部１０２で選択されたアンテナ素子から参照信号を送信するように、各基地局２又は各移動局３に指示する機能を有する。取得部１０４は、各基地局２又は各移動局３から管理装置１に通知される各種の情報を取得する機能を有する。
（基地局、移動局）
図７は、実施の形態に係る基地局及び移動局の機能構成例を示す図である。図７に示すように、基地局２及び移動局３は、信号送信部２０１、信号受信部２０２、受付部２０３、測定部２０４及び通知部２０５を有する。図７は、本実施の形態における主要な機能部のみを示すものであり、本無線通信システムで用いられる通信方式に準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。ただし、後述する「＜処理手順＞」で説明する管理装置１の処理の一部（例：特定の１つ又は複数の選択方法、具体例、変形例のみ等）を実行可能としてもよい。
信号送信部２０１は、上位のレイヤの信号から、物理レイヤの各種信号を生成し、無線送信する機能を有する。また、信号送信部２０１は、受付部２０３を介して管理装置１から指示されたアンテナ素子から参照信号を送信する機能を有する。信号受信部２０２は、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。
受付部２０３は、管理装置１から、参照信号の送信に用いるべきアンテナ素子の指示を受け付ける機能を有する。また、受付部２０３は、受け付けた指示を信号送信部２０１に伝える。
測定部２０４は、信号受信部２０２で受信された無線信号の受信品質（ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）、ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise power Ratio）、ＲＳＲＰ（Receiving Signal Received Power）など）を測定する機能を有する。
通知部２０５は、測定部２０４で測定された無線信号の受信品質を管理装置１に通知する機能を有する。
＜ハードウェア構成＞
（管理装置）
図８は、実施の形態に係る管理装置のハードウェア構成例を示す図である。実施の形態に係る管理装置１は、ＣＰＵ３０１と、ＲＯＭ３０２と、ＲＡＭ３０３と、ＨＤＤ３０４と、操作部３０５と、表示部３０６と、ドライブ装置３０７と、ＮＩＣ（Network Interface card）３０８とを有する。
ＣＰＵ３０１は、管理装置１の全体制御を行うプロセッサである。ＣＰＵ３０１は、ＨＤＤ３０４等に記憶されたオペレーティングシステム、アプリケーション、各種サービス等のプログラムを実行し、管理装置１の各種機能を実現する。ＲＯＭ３０２には、各種のプログラムやプログラムによって利用されるデータ等が記憶される。ＲＡＭ３０３は、プログラムをロードするための記憶領域や、ロードされたプログラムのワーク領域等として用いられる。ＨＤＤ３０４には、各種情報及びプログラム等が記憶される。
操作部３０５は、ユーザからの入力操作を受け付けるためのハードウェアであり、例えばキーボード又はマウスである。表示部３０６は、利用者に向けた表示を行うハードウェアである。
ドライブ装置３０７は、プログラムを記録した記憶媒体３０９からプログラムを読み取る。ドライブ装置３０７によって読み取られたプログラムは、例えば、ＨＤＤ３０４にインストールされる。ＮＩＣ３０８は、管理装置１をネットワークに接続し、データの送受信を行うための通信インタフェースである。
なお、記憶媒体３０９とは、非一時的（non-transitory）な記憶媒体を言う。記憶媒体３０９の例としては、磁気記憶媒体、光ディスク、光磁気記憶媒体、不揮発性メモリなどがある。
（基地局、移動局）
図９は、実施の形態に係る基地局及び移動局のハードウェア構成例を示す図である。図９は、図７よりも実装例に近い構成を示している。図９に示すように、基地局２は、無線信号に関する処理を行うＲＦ（Radio Frequency）モジュール４０１と、ベースバンド信号処理を行うＢＢ（Base Band）処理モジュール４０２と、上位レイヤ等の処理を行う装置制御モジュール４０３とを有する。
ＲＦモジュール４０１は、ＢＢ処理モジュール４０２から受信したデジタルベースバンド信号に対して、Ｄ／Ａ（Digital-to-Analog）変換、変調、周波数変換、及び電力増幅等を行うことでアンテナから送信すべき無線信号を生成する。また、受信した無線信号に対して、周波数変換、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換、復調等を行うことでデジタルベースバンド信号を生成し、ＢＢ処理モジュール４０２に渡す。ＲＦモジュール４０１は、例えば、図７に示す信号送信部２０１の一部、信号受信部２０２の一部を含む。
ＢＢ処理モジュール４０２は、ＩＰパケットとデジタルベースバンド信号とを相互に変換する処理を行う。ＤＳＰ（Digital Signal Processor）４１２は、ＢＢ処理モジュール４０２における信号処理を行うプロセッサである。メモリ４２２は、ＤＳＰ４１２のワークエリアとして使用される。ＢＢ処理モジュール４０２は、例えば、図７に示す信号送信部２０１の一部、信号受信部２０２の一部、受付部２０３、測定部２０４、通知部２０５を含む。
装置制御モジュール４０３は、ＩＰレイヤのプロトコル処理等を行う。プロセッサ４１３は、装置制御モジュール４０３が行う処理を行うプロセッサである。メモリ４２３は、プロセッサ４１３のワークエリアとして使用される。装置制御モジュール４０３は、例えば、図７に示す受付部２０３及び通知部２０５を含んでいてもよい。
＜処理手順＞
続いて、実施の形態に係る無線通信システムが行う処理手順について具体的に説明する。以下の説明において、基地局２及び移動局３を、便宜上「送信点」と呼ぶことがある。また、以下で説明する処理手順は、ＤＬの参照信号の送信（図５のＳ１３）に用いられるアンテナ素子を選択する方法を例に説明するが、以下に説明する処理手順は、ＵＬの参照信号の送信（図５のＳ１１）に用いられるアンテナ素子を選択する場合にも適用することができる。
［選択方法（その１）］
選択方法（その１）では、管理装置１の選択部１０２は、参照信号を送信する基地局２の数（送信点の数）を絞ることで、参照信号の送信に用いられるアンテナ素子数を限定するようにする。
図１０は、選択方法（その１）に係る処理手順の一例を示すフローチャートである。
ステップＳ２１で、各移動局３の測定部２０４は、各基地局２から送信される無線信号の受信品質（例えばＳＮＲ）を測定する。続いて、各移動局３の通知部２０５は、測定した受信品質が所定の閾値以上である基地局２（送信点）及び測定した受信品質を示すフィードバック情報を管理装置１に通知（送信）する。管理装置１の取得部１０４は、各移動局３から通知されたフィードバック情報を取得する。所定の閾値は、移動局３ごとに異なっていてもよい。例えば、各移動局３は、基地局２から送信される無線信号の所望の受信品質を所定の閾値として用いるようにしてもよい。
ステップＳ２２で、管理装置１の選択部１０２は、各移動局３から通知された（フィードバックされた）基地局２を選択する。続いて、ステップＳ２３で、選択部１０２は、選択した送信点の数が「Ｎ'ＴＰ」以上であるか否かを確認する。なお、「Ｎ'ＴＰ」は、参照信号の送信に用いるべき送信点の数として予め定められた閾値である。選択された送信点の数が「Ｎ'ＴＰ」以上である場合、ステップＳ２４の処理手順に進み、選択された送信点の数が「Ｎ'ＴＰ」未満である場合、ステップＳ２５の処理手順に進む。
ステップＳ２４で、管理装置１の選択部１０２は、選択された送信点の数が「Ｎ'ＴＰ」になるように、選択済みの送信点のうち一部の送信点を削減する。例えば、選択部１０２は、送信点を通知した移動局３の数が少ない送信点を削減するようにしてもよい。また、選択部１０２は、通知された受信品質が最も小さい送信点を削減するようにしてもよい。また、選択部１０２は、ステップＳ２１の処理手順で用いられる所定の閾値を上げるように各移動局３に指示し、再度各移動局３からフィードバック情報を通知させるようにしてもよい。
ステップＳ２５で、管理装置１の選択部１０２は、選択された送信点の数が「Ｎ'ＴＰ」になるように、選択されていない送信点の一部を送信点に加える。例えば、選択部１０２は、選択されていない送信点のうち、送信点を通知した移動局３の数が最も多い送信点を加えるようにしてもよい。また、選択部１０２は、選択されていない送信点のうち、通知された受信品質が最も大きい送信点を加えるようにしてもよい。また、選択部１０２は、選択されていない送信点のうち、選択済みの送信点からの距離が近い順に送信点を加えるようにしてもよい。また、選択部１０２は、ステップＳ２１の処理手順で用いられる所定の閾値を下げるように各移動局３に指示し、再度各移動局３からフィードバック情報を通知させるようにしてもよい。
以上説明したステップＳ２１〜Ｓ２５の処理手順が完了した後、管理装置１の指示部１０３は、選択された各基地局２に対し、各基地局２が有する全てのアンテナ素子から参照信号を送信するように、各基地局２に指示する。なお、指示部１０３は、更に、参照信号の送信に用いる無線リソースを指示するようにしてもよいし、参照信号の系列等を指示するようにしてもよい。
ここで、選択方法（その１）の動作例を、図１１及び図１２を用いて説明する。なお、説明を簡略化するため、無線通信システム内に２つの移動局３（移動局３ａ及び移動局３ｂ）が存在し、更に、基地局２（送信点）が１１個存在すると仮定する。また、「Ｎ'ＴＰ＝４」であると仮定する。
図１１（ａ）に示すように、移動局３ａは、例えば、送信点「１」、「２」、「３」、「４」及び「６」から送信される無線信号の受信品質が所定の閾値以上であると判定する。また、図１１（ｂ）に示すように、移動局３ｂは、例えば、送信点「２」、「３」、「４」、「５」、「６」、「１０」及び「１１」から送信される無線信号の受信品質が所定の閾値以上であったと判定したとする。移動局３ａ及び移動局３ｂから通知されたフィードバック情報の例を図１２に示す。なお、図１２の表において、移動局３ａ及び移動局３ｂの列に示す数は、受信品質のレベルを示しており、数が大きいほど受信品質が良好であることを示す。
まず、選択部１０２は、図１２に示す送信点「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」、「１０」、「１１」の８個の送信点を選択する（図１０のＳ２２）。続いて、選択部１０２は、「Ｎ'ＴＰ＝４」であるため（図１０のＳ２３）、送信点を３つ削減する必要があると判断する（図１０のＳ２４）。ここで、図１２によれば、送信点「１」、「５」、「１０」、「１１」は、移動局３ａ又は移動局３ｂのいずれか一方からのみ通知されている。従って、選択部１０２は、これらの送信点を削減する。これにより、送信点の数は、「２」、「３」、「４」、「６」の４つに削減される。
以上、選択方法（その１）について説明した。選択方法（その１）は、例えば、無線通信システム内に存在する移動局３の位置が偏っているような場合に好適である。なお、図１０のステップＳ２１の処理手順において、各移動局３の通知部２０５は、受信品質を測定することができた全ての基地局２の受信品質をフィードバック情報に含めて通知するようにしてもよい。また、管理装置１の選択部１０２は、図１０のステップＳ２１の処理手順に示す「所定の閾値」に相当する閾値を保持しておき、各移動局３で測定された受信品質が所定の閾値以上であるかを選択部１０２側で判断するようにしてもよい。また、「Ｎ'ＴＰ」の値は、ある程度幅を持たせた値であってもよい。
［選択方法（その２）］
ＴＤＤの相反性を考慮すると、基地局２で受信されるＵＬの参照信号の受信電力が低い場合、基地局２から送信されるＤＬの参照信号も移動局３に届かないことが想定される。そこで、選択方法（その２）では、管理装置１の選択部１０２は、無線通信システム内に存在する各基地局２が備える複数のアンテナ素子の各々で受信された参照信号の受信電力に基づいて、参照信号を送信するアンテナ素子数を限定するようにする。
図１３は、選択方法（その２）を説明するための図である。図１３の左側は、無線通信システム内に存在する各基地局２が備える全てのアンテナ素子を示している。各基地局２の測定部２０４は、基地局２自身が備える複数のアンテナ素子の各々で受信されたＵＬの参照信号の受信電力を測定する。また、各基地局２の通知部２０５は、測定した受信電力を示す受信電力情報を管理装置１に通知（送信）する。管理装置１の取得部１０４は、各移動局３から通知された受信電力情報を取得する。
続いて、管理装置１の選択部１０２は、各基地局２から通知された受信電力情報に基づいて、各基地局２が備える全てのアンテナ素子のうち受信電力が所定の閾値以上である複数のアンテナ素子を、参照信号の送信に用いる複数のアンテナ素子として選択する。続いて、管理装置１の指示部１０３は、選択された複数のアンテナ素子から参照信号を送信するように、各基地局２に指示する。なお、指示部１０３は、更に、参照信号の送信に用いる無線リソースを指示するようにしてもよいし、参照信号の系列等を指示するようにしてもよい。図１３の右側は、参照信号の送信に用いる複数のアンテナ素子として選択されたアンテナ素子の例を示している。
以上、選択方法（その２）について説明した。選択方法（その２）は、選択方法（その１）と組み合わされてもよい。つまり、選択方法（その１）で選択された送信点に対して、選択方法（その２）を適用することで、当該送信点が備える複数のアンテナ素子のうち参照信号の送信に用いられるアンテナ素子を更に削減するようにしてもよい。
［選択方法（その３）］
選択方法（その３）では、管理装置１の選択部１０２は、各基地局２が備える複数のアンテナ素子の間の相関に基づいて、参照信号を送信するアンテナ素子数を限定するようにする。より具体的には、選択部１０２は、図１４に示すように、各基地局２が備える複数のアンテナ素子の間の相関を評価することで、該複数のアンテナ素子を複数のグループにグループ化する。つまり、選択部１０２は、同一グループに属する複数のアンテナ素子を１つの高利得のアンテナであるとみなすようにする。また、管理装置１の指示部１０３は、同一のグループに属する複数のアンテナ素子から同一の参照信号（例えば、同一のウェイトが乗算された参照信号）を送信するように各基地局２に指示する。なお、指示部１０３は、更に、参照信号の送信に用いる無線リソースを指示するようにしてもよいし、参照信号の系列等を指示するようにしてもよい。
選択部１０２は、各基地局２が備える複数のアンテナ素子の間の相関を評価する方法として、例えば、各アンテナ素子の間の物理的な距離を用いて相関を評価するようにしてもよい。各アンテナ素子の間の物理的な距離を示す情報は、保守システム等を介して予め管理装置１に予め通知されていてもよい。より具体的には、選択部１０２は、例えば、アンテナ素子間の物理的な距離が所定の値（例えば１０λなど）の範囲内に存在するアンテナ素子を同一のグループにグループ化するようにしてもよい。
また、相関を評価する他の方法として、選択部１０２は、例えば、各基地局２における各アンテナ素子で受信されたＵＬの参照信号のチャネル推定値を用いることで各アンテナ素子の間の相関を算出し、算出した相関が所定の範囲内（例えば相関が０．８以上など）にあるアンテナ素子のペアを同一のグループにグループ化するようにしてもよい。例えば、アンテナ素子Ａとアンテナ素子Ｂとの相関が０．９であり、アンテナ素子Ｂとアンテナ素子Ｃとの相関が０．８であり、アンテナ素子Ａとアンテナ素子Ｃとの相関が０．８である場合、アンテナ素子Ａ〜Ｃを同一のグループにグループ化するようにしてもよい。本方法を用いる場合、ＵＬのチャネル推定値は基地局２で算出されて管理装置１に通知される。
また、選択部１０２は、フェージングによりチャネル推定値が時間変動することを考慮し、所定の時間間隔で複数の相関を算出し、算出した複数の相関の平均値が所定の範囲内にあるアンテナ素子のペアを同一のグループにグループ化するようにしてもよい。つまり、選択部１０２は、アンサンブル相関を用いてグループ化を行うようにしてもよい。
なお、［選択方法（その３）］がＵＬに適用される場合、つまり、管理装置１の選択部１０２が、各移動局３が備える複数のアンテナ素子の間の相関に基づいて、参照信号を送信するアンテナ素子数を限定するようにする場合、各移動局３は、自身が備える複数のアンテナ素子の数及びアンテナ素子間の物理的な距離を管理装置１に通知するようにしてもよい。
以上、選択方法（その３）について説明した。選択方法（その３）は、選択方法（その１）と組み合わされてもよい。つまり、選択方法（その１）で選択された送信点が備える複数のアンテナ素子に対して選択方法（その３）を適用することで、参照信号の送信に用いられるアンテナ素子を更に削減するようにしてもよい。
＜まとめ＞
以上、実施の形態によれば、複数の第一の無線局と、複数の第二の無線局と、前記複数の第一の無線局及び前記複数の第二の無線局を管理する管理装置とを有する無線通信システムであって、前記管理装置は、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナ、又は、前記複数の第二の無線局が備える複数のアンテナのうち、参照信号の送信に用いる複数のアンテナを選択する選択部と、前記選択部で選択された前記参照信号の送信に用いる複数のアンテナを用いて参照信号を送信するように、前記複数の第一の無線局若しくは前記複数の第二の無線局に指示する指示部と、を有する、無線通信システムが提供される。この無線通信システムにより、無線通信システム内で送信される参照信号数を削減し、無線リソースを効率的に利用することを可能にする技術が提供される。
また、前記第二の無線局は、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナの各々から送信される参照信号の受信品質が所定の閾値以上である場合に、受信品質が所定の閾値以上である第一の無線局を示すフィードバック情報を前記管理装置に通知する通知部、を有し、前記管理装置は、前記複数の第二の無線局から、前記フィードバック情報を取得する取得部、を有し、前記選択部は、前記フィードバック情報に基づいて、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナのうち、前記複数の第二の無線局において参照信号の受信品質が所定の閾値以上である第一の無線局の複数のアンテナを、参照信号の送信に用いる複数のアンテナとして選択するようにしてもよい。これにより、主に、無線通信システム内に存在する移動局３の位置が偏っているような場合に、参照信号数を効率的に削減することができる。
また、前記第一の無線局は、前記複数の第二の無線局から送信される参照信号の受信電力を、該第一の無線局が備える複数のアンテナの各々で測定し、測定した受信電力を示す受信電力情報を前記管理装置に通知する通知部、を有し、前記管理装置は、前記複数の第一の無線局から、前記受信電力情報を取得する取得部、を有し、前記選択部は、前記受信電力情報に基づいて、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナのうち、前記複数の第二の無線局から送信される参照信号の受信電力が所定の閾値以上である複数のアンテナを、参照信号の送信に用いる複数のアンテナとして選択するようにしてもよい。これにより、ＴＤＤの相反性を利用することで、各送信点において参照信号を送信するアンテナ素子を絞ることができ、参照信号数を効率的に削減することができる。
また、前記選択部は、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナの間の相関を評価することで、該複数のアンテナを複数のグループにグループ化し、前記指示部は、同一のグループに属する複数のアンテナから同一の参照信号を送信するように前記複数の第一の無線局に指示するようにしてもよい。これにより、各送信点において、相関が高い複数のアンテナを１つの高効率なアンテナとみなすことができ、参照信号数を効率的に削減することができる。
また、実施の形態によれば、複数の第一の無線局と、複数の第二の無線局と、前記複数の第一の無線局及び前記複数の第二の無線局を管理する管理装置とを有する無線通信システムにおける管理装置であって、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナ、又は、前記複数の第二の無線局が備える複数のアンテナのうち、参照信号の送信に用いる複数のアンテナを選択する選択部と、前記選択部で選択された前記参照信号の送信に用いる複数のアンテナを用いて参照信号を送信するように、前記複数の第一の無線局若しくは前記複数の第二の無線局に指示する指示部と、を有する、管理装置が提供される。この管理装置により、無線通信システム内で送信される参照信号数を削減し、無線リソースを効率的に利用することを可能にする技術が提供される。
＜実施形態の補足＞
実施の形態で用いた「アンテナ素子」の用語は、「アンテナ」又は「アンテナポート」に置き換えることができる。なお、アンテナポートとは、３ＧＰＰで規定されている、１又は複数の物理的なアンテナに対応づけられる論理的なポートを意味する。
以上、本発明の実施の形態で説明する各装置（管理装置１／基地局２／移動局３）の構成は、ＣＰＵとメモリを備える当該装置において、プログラムがＣＰＵ（プロセッサ）により実行されることで実現される構成であってもよいし、本実施の形態で説明する処理のロジックを備えたハードウェア回路等のハードウェアで実現される構成であってもよいし、プログラムとハードウェアが混在していてもよい。
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に（矛盾しない限り）適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には１つの部品で行われてもよいし、あるいは１つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。実施の形態で述べたシーケンス及びフローチャートは、矛盾の無い限り順序を入れ替えてもよい。処理説明の便宜上、管理装置１／基地局２／移動局３は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態に従って管理装置１が有するプロセッサにより動作するソフトウェア、本発明の実施の形態に従って基地局２が有するプロセッサにより動作するソフトウェア及び本発明の実施の形態に従って移動局３が有するプロセッサにより動作するソフトウェアはそれぞれ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク（ＨＤＤ）、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。
実施の形態において、基地局２及び移動局３は、それぞれ第一の無線局及び第二の無線局の一例、又は、それぞれ第二の無線局及び第一の無線局の一例である。
（第１項）
複数の第一の無線局と、複数の第二の無線局と、前記複数の第一の無線局及び前記複数の第二の無線局を管理する管理装置とを有する無線通信システムであって、
前記管理装置は、
前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナ、又は、前記複数の第二の無線局が備える複数のアンテナのうち、参照信号の送信に用いる複数のアンテナを選択する選択部と、
前記選択部で選択された前記参照信号の送信に用いる複数のアンテナを用いて参照信号を送信するように、前記複数の第一の無線局若しくは前記複数の第二の無線局に指示する指示部と、
を有する、無線通信システム。
（第２項）
前記第二の無線局は、
前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナの各々から送信される参照信号の受信品質が所定の閾値以上である場合に、受信品質が所定の閾値以上である第一の無線局を示すフィードバック情報を前記管理装置に通知する通知部、を有し、
前記管理装置は、
前記複数の第二の無線局から、前記フィードバック情報を取得する取得部、を有し、
前記選択部は、前記フィードバック情報に基づいて、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナのうち、前記複数の第二の無線局において参照信号の受信品質が所定の閾値以上である第一の無線局の複数のアンテナを、参照信号の送信に用いる複数のアンテナとして選択する、
第１項に記載の無線通信システム。
（第３項）
前記第一の無線局は、
前記複数の第二の無線局から送信される参照信号の受信電力を、該第一の無線局が備える複数のアンテナの各々で測定し、測定した受信電力を示す受信電力情報を前記管理装置に通知する通知部、を有し、
前記管理装置は、
前記複数の第一の無線局から、前記受信電力情報を取得する取得部、を有し、
前記選択部は、前記受信電力情報に基づいて、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナのうち、前記複数の第二の無線局から送信される参照信号の受信電力が所定の閾値以上である複数のアンテナを、参照信号の送信に用いる複数のアンテナとして選択する、
第１項に記載の無線通信システム。
（第４項）
前記選択部は、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナの間の相関を評価することで、該複数のアンテナを複数のグループにグループ化し、
前記指示部は、同一のグループに属する複数のアンテナから同一の参照信号を送信するように前記複数の第一の無線局に指示する、
第１項に記載の無線通信システム。
（第５項）
複数の第一の無線局と、複数の第二の無線局と、前記複数の第一の無線局及び前記複数の第二の無線局を管理する管理装置とを有する無線通信システムにおける管理装置であって、
前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナ、又は、前記複数の第二の無線局が備える複数のアンテナのうち、参照信号の送信に用いる複数のアンテナを選択する選択部と、
前記選択部で選択された前記参照信号の送信に用いる複数のアンテナを用いて参照信号を送信するように、前記複数の第一の無線局若しくは前記複数の第二の無線局に指示する指示部と、
を有する、管理装置。

１ 管理装置
２ 基地局
３ 移動局
１０１ 通信部
１０２ 選択部
１０３ 指示部
１０４ 取得部
２０１ 信号送信部
２０２ 信号受信部
２０３ 受付部
２０４ 測定部
２０５ 通知部

Claims (3)

  1. 複数の第一の無線局と、複数の第二の無線局と、前記複数の第一の無線局及び前記複数の第二の無線局を管理する管理装置とを有する無線通信システムであって、
    前記管理装置は、
    前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナ、又は、前記複数の第二の無線局が備える複数のアンテナのうち、参照信号の送信に用いる複数のアンテナを選択する選択部と、
    前記選択部で選択された前記参照信号の送信に用いる複数のアンテナを用いて参照信号を送信するように、前記複数の第一の無線局若しくは前記複数の第二の無線局に指示する指示部と、
    を有し、
    前記参照信号は、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナと前記複数の第二の無線局が備える複数のアンテナとの間のチャネル推定に用いられ、
    前記第二の無線局は、
    前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナの各々から送信される参照信号の受信品質が所定の閾値以上である場合に、受信品質が所定の閾値以上である第一の無線局を示すフィードバック情報を前記管理装置に通知する通知部、を有し、
    前記管理装置は、
    前記複数の第二の無線局から、前記フィードバック情報を取得する取得部、を有し、
    前記選択部は、前記フィードバック情報に基づいて、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナのうち、前記複数の第二の無線局において参照信号の受信品質が所定の閾値以上である第一の無線局の複数のアンテナを、参照信号の送信に用いる複数のアンテナとして選択する、
    無線通信システム。
  2. 複数の第一の無線局と、複数の第二の無線局と、前記複数の第一の無線局及び前記複数の第二の無線局を管理する管理装置とを有する無線通信システムであって、
    前記管理装置は、
    前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナ、又は、前記複数の第二の無線局が備える複数のアンテナのうち、参照信号の送信に用いる複数のアンテナを選択する選択部と、
    前記選択部で選択された前記参照信号の送信に用いる複数のアンテナを用いて参照信号を送信するように、前記複数の第一の無線局若しくは前記複数の第二の無線局に指示する指示部と、
    を有し、
    前記参照信号は、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナと前記複数の第二の無線局が備える複数のアンテナとの間のチャネル推定に用いられ、
    前記第一の無線局は、
    前記複数の第二の無線局から送信される参照信号の受信電力を、該第一の無線局が備える複数のアンテナの各々で測定し、測定した受信電力を示す受信電力情報を前記管理装置に通知する通知部、を有し、
    前記管理装置は、
    前記複数の第一の無線局から、前記受信電力情報を取得する取得部、を有し、
    前記選択部は、前記受信電力情報に基づいて、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナのうち、前記複数の第二の無線局から送信される参照信号の受信電力が所定の閾値以上である複数のアンテナを、参照信号の送信に用いる複数のアンテナとして選択する、
    無線通信システム。
  3. 複数の第一の無線局と、複数の第二の無線局と、前記複数の第一の無線局及び前記複数の第二の無線局を管理する管理装置とを有する無線通信システムにおける管理装置であって、
    前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナ、又は、前記複数の第二の無線局が備える複数のアンテナのうち、参照信号の送信に用いる複数のアンテナを選択する選択部と、
    前記選択部で選択された前記参照信号の送信に用いる複数のアンテナを用いて参照信号を送信するように、前記複数の第一の無線局若しくは前記複数の第二の無線局に指示する指示部と、
    を有し、
    前記参照信号は、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナと前記複数の第二の無線局が備える複数のアンテナとの間のチャネル推定に用いられる、
    前記第二の無線局は、
    前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナの各々から送信される参照信号の受信品質が所定の閾値以上である場合に、受信品質が所定の閾値以上である第一の無線局を示すフィードバック情報を前記管理装置に通知する通知部、を有し、
    前記管理装置は、
    前記複数の第二の無線局から、前記フィードバック情報を取得する取得部、を有し、
    前記選択部は、前記フィードバック情報に基づいて、前記複数の第一の無線局が備える複数のアンテナのうち、前記複数の第二の無線局において参照信号の受信品質が所定の閾値以上である第一の無線局の複数のアンテナを、参照信号の送信に用いる複数のアンテナとして選択する、
    管理装置。
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