JPWO2014084383A1 - 基地局装置、端末装置、通信システム、送信方法、受信方法、通信方法および集積回路 - Google Patents

基地局装置、端末装置、通信システム、送信方法、受信方法、通信方法および集積回路 Download PDF

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Abstract

第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムにおいて、第2の基地局装置の送信部は、前記第1の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少ない数の参照信号を1つのリソースブロックあたりにマッピングして送信する。

Description

本発明は、基地局装置、端末装置、通信システム、送信方法、受信方法、通信方法および集積回路に関する。
本願は、2012年11月30日に、日本に出願された特願2012−261918号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
3GPP(3rd Generation Partnership Project)によるWCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE−Advanced)やIEEE(The Institute of Electrical and Electronics engineers)によるWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)等のような無線通信システムでは、基地局(送信局、送信装置、eNodeB)を多数配置するセル構成により、通信サービスエリアが形成される。セルとは、基地局が、端末(移動端末、受信局、移動局、受信装置、UE(User Equipment))と接続可能な範囲をいう。
このセル構成により形成されたシステム(以下、セルラシステム)において、大容量サービスの増加などによるトラフィック量の増大に伴い、トラフィックの分散が要求される。この要求を満たすため、1つのセルをマクロセルとし、その範囲の一部又は全部と、マクロセルとは異なるセルであるスモールセル(ピコセル、フェムトセル等)の範囲とを重複するように配置するセルラシステムを構成することが提案されている(ヘテロジーニアスネットワーク配置(HetNet;Heterogeneous Network deployment)とも呼ばれる(非特許文献1)。
図18は、HetNetの一例である。図18のセル1000−1aはマクロセルを表す。セル1000−2aおよびセル1000−3aはスモールセルを表す。基地局1000−1は、マクロセル1000−1aを構成する。以後、このようにマクロセルを構成する基地局をマクロセル基地局(主基地局)と呼ぶ。基地局1000−2はスモールセル1000−2aを構成する。基地局1000−3は、スモールセル1000−3aを構成する。以後、このようにスモールセルを構成する基地局をスモールセル基地局(小電力基地局、LPN:Low Power Node、ピコセル基地局、フェムトセル基地局)と呼ぶ。マクロセル基地局1000−1は、スモールセル基地局1000−2および1000−3と、回線1000−2bおよび1000−3bを介して接続している。回線1000−2bおよび1000−3bは、光ファイバーあるいはその他の有線回線(例えば、X2インターフェース)又は無線回線であってもよい。基地局装置は、回線接続されている基地局装置と必要な制御情報等を交換する。
セル内には、複数の端末装置が存在する。図18では、端末装置2000−1はマクロセル1000−1a内に存在する。端末装置2000−2は、マクロセル1000−1a内およびスモールセル1000−2a内に存在する。端末装置2000−3は、マクロセル1000−1a内およびスモールセル1000−3a内に存在する。このとき、端末装置2000−1はマクロセル基地局1000−1と無線接続し、端末装置2000−2はスモールセル基地局1000−2と無線接続し、端末装置2000−3はスモールセル基地局1000−3と無線接続することで、トラフィックの分散が実現される。
セルラシステムでは、基地局装置は、他の基地局装置や端末装置と様々な制御情報(制御チャネル、制御信号)を送受信する。図19は、セルラシステムの下りリンクにおける送信フレームフォーマットの従来例である。図19では、1つの送信フレームは10個のサブフレーム(サブフレームインデックス#0〜サブフレームインデックス#9)を含んで構成される。
図19のフレームフォーマットでは、下りリンクの物理信号又は物理チャネルとして、セル固有参照信号(CRS;Cell−specific Reference Signal、図中の網掛け部)、下りリンク共有チャネル(PDSCH;Physical Downlink Shared Channel、主に情報データを送信するチャネル、図中の白抜き部)、下りリンク制御チャネル(PDCCH;Physical Downlink Control Channel、図中の右上斜線と左上斜線の交差部)、同期信号(PSS;Primary Synchronization Signal、図中の右上斜線部、SSS;Secondary Synchronization Singal、図中の左上斜線部)、報知チャネル(PBCH;Physical Broadcast Channel、図中の格子部)がマッピングされる。
CRSはチャネル推定に用いられる信号である。PDSCHは主に情報データを送信するチャネルである。PDCCHは主に端末装置の無線リソース割当情報を通知するために用いられるチャネルである。PSSは主にシンボルタイミング同期に用いられる信号である。SSSはフレーム同期に用いられる信号である。PBCHは、端末装置がPDSCHを受信するために必要な制御情報(例えば、LTEにおけるMIB;Master Information Block)を送信するチャネルである。
3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network; Further Advancements for E−UTRA Physical Layer Aspects (Release 9)、3GPP TR36.814 v9.0.0(2010−03) URL: http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/36814.htm
しかしながら、スモールセルはマクロセルに比べて一般的にカバレッジが小さく、通信環境が異なる。従って、スモールセルが図19のようにマクロセルと同じフレームフォーマットを用いると、伝送効率が低下する場合がある。
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、スモールセルのフレームフォーマットをスモールセルに適したものに設定して伝送効率を向上させることができる基地局装置、端末装置、通信システム、送信方法、受信方法、通信方法および集積回路を提供することにある。
上述した課題を解決するために本発明に係る基地局装置、端末装置、通信システム、送信方法、受信方法、通信方法および集積回路の構成は、次の通りである。
(1)本発明の一態様による基地局装置は、第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの第2の基地局装置であって、前記第2の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少ない。
(2)また、本発明の一態様による基地局装置は上記の第2の基地局装置であって、前記第2の基地局装置がマッピングする前記参照信号は、ユーザ固有参照信号であり、前記第2の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする前記参照信号の数が、前記第1の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングするユーザ固有参照信号の数より少なくてもよい。
(3)また、本発明の一態様による基地局装置は上記の第2の基地局装置であって、前記第2の基地局装置がマッピングする前記参照信号は、セル固有参照信号であり、前記第2の基地局装置がマッピングする前記参照信号の数が、前記第1の基地局装置がマッピングするセル固有参照信号の数より少なくてもよい。
(4)また、本発明の一態様による基地局装置は上記の第2の基地局装置であって、前記第2の基地局装置がマッピングする前記参照信号の周波数間隔は、前記第1の基地局装置がマッピングする前記参照信号の周波数間隔より広くてもよい。
(5)また、本発明の一態様による基地局装置は上記の第2の基地局装置であって、前記第2の基地局装置がマッピングする前記参照信号の時間間隔は、前記第1の基地局装置がマッピングする前記参照信号の時間間隔より広くてもよい。
(6)また、本発明の一態様による基地局装置は上記の第2の基地局装置であって、前記第2の基地局装置は、前記ユーザ固有参照信号に加え、セル固有参照信号をさらにマッピングするように構成されてもよい。
(7)また、本発明の一態様による基地局装置は上記の第2の基地局装置であって、前記第2の基地局装置は、前記セル固有参照信号に加え、ユーザ固有参照信号をさらにマッピングするように構成されてもよい。
(8)本発明の一態様による端末装置は、第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの端末装置であって、前記第2の基地局装置が送信する参照信号の配置情報を前記第1の基地局装置から受信する制御情報検出部と、前記配置情報と、前記第2の基地局装置が送信する前記参照信号に基づいてチャネル推定値を算出するチャネル推定部とを備える。
(9)本発明の一態様による端末装置は上記の端末装置であって、前記第2の基地局装置が送信する参照信号がユーザ固有参照信号かセル固有参照信号かを示す識別情報を前記第1の基地局装置から受信するように構成されてもよい。
(10)本発明の一態様による端末装置は、第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの端末装置であって、前記第2の基地局装置宛てに1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置宛てに1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少ない。
(11)本発明の一態様による通信システムは、第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムであって、前記第2の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少なく、前記端末装置は、前記第2の基地局装置が送信する参照信号の配置情報を前記第1の基地局装置から受信する制御情報検出部と、前記第2の基地局装置が送信する前記参照信号に基づいてチャネル推定値を算出するチャネル推定部とを備える。
(12)本発明の一態様による送信方法は、第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの第2の基地局装置の送信方法であって、前記第2の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少ない。
(13)本発明の一態様による受信方法は、第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの端末装置の受信方法であって、前記端末装置は、前記第2の基地局装置が送信する参照信号の配置情報を前記第1の基地局装置から受信する制御情報検出工程と、前記配置情報と、前記第2の基地局装置が送信する前記参照信号に基づいてチャネル推定値を算出するチャネル推定工程とを含む。
(14)本発明の一態様による受信方法は、第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの端末装置の受信方法であって、前記端末装置が前記第2の基地局装置宛てに1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置宛てに1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少ない。
(15)本発明の一態様による通信方法は、第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの通信方法であって、前記第2の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少なく、前記端末装置は、前記第2の基地局装置が送信する参照信号の配置情報を前記第1の基地局装置から受信する制御情報検出工程と、前記第2の基地局装置が送信する前記参照信号に基づいてチャネル推定値を算出するチャネル推定工程とを含む。
(16)本発明の一態様による集積回路は、第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの第2の基地局装置の集積回路であって、前記第2の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少ない。
(17)本発明の一態様による集積回路は、第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの端末装置の集積回路であって、前記端末装置は、前記第2の基地局装置が送信する参照信号の配置情報を前記第1の基地局装置から受信する制御情報検出機能と、前記配置情報と、前記第2の基地局装置が送信する前記参照信号に基づいてチャネル推定値を算出するチャネル推定機能とを有する。
(18)本発明の一態様による集積回路は、第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの端末装置の集積回路であって、前記端末装置が前記第2の基地局装置宛てに1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置宛てに1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少ない。
(19)本発明の一態様による集積回路は、第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの集積回路であって、前記第2の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少なく、前記端末装置は、前記第2の基地局装置が送信する参照信号の配置情報を前記第1の基地局装置から受信する制御情報検出機能と、前記第2の基地局装置が送信する前記参照信号に基づいてチャネル推定値を算出するチャネル推定機能とを有する。
本発明の態様によれば、第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムにおいて、前記第2の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少なくすることで、伝送効率を向上させることができる。
本発明の第1の実施形態における通信システムの構成例を示す概略図である。 本発明の第1の実施形態に係るマクロセル基地局100−1が送信する下りリンク送信フォーマットを構成するリソースブロックの一態様である。 本発明の第1の実施形態に係るリソースブロックにおけるセル固有参照信号の配置を示す概略図である。 本発明の第1の実施形態に係るスモールセル基地局100−2が送信する下りリンク送信フォーマットの一態様である。 本発明の第1の実施形態に係るスモールセル基地局100−2が送信する下りリンク送信フォーマットの別の一態様である。 本発明の第1の実施形態に係るスモールセル基地局100−2が送信する下りリンク送信フォーマットの別の一態様である。 本発明の第1の実施形態における通信システムの処理の流れを示すシーケンス図の一例である。 本発明の第1の実施形態に係るマクロセル基地局100−1の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係るスモールセル基地局100−2の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係る端末200の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の第2の実施形態に係るスモールセル基地局100−3が送信するリソースブロックのフォーマットの一例を示す概略図である。 本発明の第2の実施形態に係るスモールセル基地局100−3が送信するリソースブロックのフォーマットの別の一例を示す概略図である。 セル固有参照信号で対応できる送信アンテナ数を8まで増加させた場合のリソースブロックの一例を示す概略図である。 本発明の第2の実施形態に係るスモールセル基地局100−3の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の第2の実施形態に係る端末300の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の第2の実施形態における通信システムの処理の流れを示すシーケンス図である。 本発明の第2の実施形態に係る端末400の構成を示す概略ブロック図である。 ヘテロジーニアスネットワークの一例である。 セルラシステムの下りリンクにおける送信フレームフォーマットの従来例である。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
以下の実施形態では、通信システムを構成する基地局装置(eNodeB、送信局、送信装置、送信ポイント、アクセスポイント(AP))及び端末装置(端末、移動局装置、移動端末、受信ポイント、受信端末、受信装置、UE:User Equipment)が、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;直交周波数分割多重)方式を用いてデータ伝送を行う例について説明する。ただし、以下の実施形態において、その他の伝送方式、例えば、狭帯域シングルキャリア伝送、SC−FDMA(Single Carrier−Frequency Division Multiple Access;単一キャリア周波数分割多元アクセス)、DFT−s−OFDM(Discrete Fourier Transform−spread−OFDM;離散フーリエ変換拡散OFDM)等のシングルキャリア伝送方式や、MC−CDMA(Multiple Carrier−Code Division Multiple Access;多重キャリア符号分割多重アクセス)等のマルチキャリア伝送方式を用いてもよい。また、本発明の実施形態に係る通信システムは、例として、3GPP(3rd Generation Partnership Project)によるWCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE−Advanced)やIEEE(The Institute of Electrical and Electronics engineers)によるWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)等のような無線通信システムを含むが、これらに限定されない。
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、第1の実施形態における通信システムの構成例を示す概略図である。図1に示すように、マクロセル基地局(主基地局、第1の基地局装置)100−1が構成するマクロセル100−1a内に、スモールセル基地局(小電力基地局、LPN:Low Power Node、ピコセル基地局、フェムトセル基地局、第2の基地局装置)100−2が構成するスモールセル100−2aが存在する場合の、本実施形態における通信システムの一例である。スモールセル基地局及びスモールセルは1つでなくともよい。スモールセルは、その一部もしくは全てがマクロセルからはみ出るようになっていてもよい。マクロセル基地局とスモールセル基地局は同一の基地局であってもよい。また、図1において、端末200はスモールセル基地局100−2に接続するものとする。
本実施形態では、一例として図1の通信システムを想定するが、マクロセル内に少なくとも1つのスモールセルが配置された通信システムであれば、本実施形態を適用することができる。従って、セル数、基地局の数、端末の数、セルの種類(例えば、ピコセル、フェムトセル等)、基地局の種類等は、本実施形態に限定されない。
スモールセル基地局は、マクロセル基地局より送信電力が小さい基地局とすることができる。スモールセル基地局とマクロセル基地局の区別は、既にサービスインしている方式をサポートする後方互換性のあるセルと、新しく定義される後方互換性のないセルとで区別してもよい。
図2は、第1の実施形態に係るマクロセル基地局100−1が送信する下りリンク送信フォーマットを構成するRB(Resource Block;リソースブロック)の一態様である。ここで、RBとは、時間方向に14個、周波数方向に12個のRE(Resource Element;リソースエレメント)から構成される単位である。REとは、信号を配置する最小単位をいい、OFDM伝送では、1つのサブキャリアと1つのOFDMシンボルから成る信号を配置する単位をいう。図2は、CRS(Cell−specific Reference Signal;セル固有参照信号)とPDSCH(Physical Downlink Shared Channel;下りリンク共有チャネル)のみを含むRBを示す。なお、PDCCH(Physical Downlink Control Channel;下りリンク制御チャネル)、同期信号であるPSS(Primary Synchronization Signal)、SSS(Secondary Synchronization Singal)、PBCH(Physical Broadcast Channel;報知チャネル)を含むRBがあってもよい。
図2において、#1及び#2が示すREは、ユーザ固有参照信号が配置されるREである。ユーザ固有参照信号には、例えば、DMRS(DeModulation Reference Signal;UE−specific Reference Signal)を用いることができる。DMRSは、マクロセル基地局と通信を行う端末が復調用のチャネル推定を行うために用いられる。
例えば、図2の周波数番号11のサブキャリアにおいて、#1の4つのDMRSを用いて4ストリームまでの参照信号を多重することができる。4つの参照信号多重のために、符号多重を用いることができる。#1と#2の両方を用いることで、8ストリームまでの参照信号多重を行うことができる。
図3は、本実施形態に係る1つのRBにおけるCRSの配置を示す概略図である。#x(x=1、2、3、4)は、スモールセル基地局100−2が備える第x送信アンテナの参照信号を示す。黒塗りは、ヌルを送信する(何も送信しない)ことを示す。このようにすることで、端末側で各送信アンテナからチャネルのチャネル推定を行うことができる。端末が送信アンテナの多重を4までに制限する場合、DMRSではなくCRSを用いてチャネル推定を行うようにしてもよい。
なお、マクロセル基地局が備える送信アンテナ数が4より小さい場合は、ヌルの位置が少なくてもよい。本実施形態では、端末200はCRSではなく、DMRSを用いるものとして説明する。なお、CRSはユーザによらず、システムの全帯域に配置される。
図4は、第1の実施形態に係るスモールセル基地局100−2が送信する下りリンク送信フォーマットの一態様である。図4は、図2と同様に1つのRBを示す。図4は図2と異なり、#1と#2で示すように、DMRSは周波数方向に2つ配置される。このようにRSの周波数間隔を広くすることで、スモールセル基地局100−2からの送信信号の伝送効率を大幅に向上することができる。スモールセルは、マクロセルに比べてカバレッジが小さく、長い遅延波は発生しないことが予想される。この場合、図4のような参照信号配置を用いてもチャネル推定精度はほとんど劣化しない。
図5は、第1の実施形態に係るスモールセル基地局100−2が送信する下りリンク送信フォーマットの別の一態様である。図5では、#1と#2で示すDMRSの周波数配置数が1とし、RSの周波数間隔を広くしたものとなっている。周波数配置数は、スモールセル基地局100−2を設置する地形によって決定することができ、短い遅延波のみが発生する場所に設置する場合は周波数配置数を小さくすることができる。なお、配置される位置は、図4と図5に一致していなくてもよく、例えば周波数番号1と11に#1が配置されるようにしてもよい。
図6は、第1の実施形態に係るスモールセル基地局100−2が送信する下りリンク送信フォーマットの別の一態様である。図6では、1つの周波数あたりのDMRSの配置数が2とし、RS配置の時間間隔を広くしたものとなっている。
図7は、第1の実施形態における通信システムの処理の流れを示すシーケンス図の一例である。図7は、端末200がスモールセル基地局100−2に接続して、スモールセル基地局100−2とデータ通信を始めるまでの処理である。端末200は複数のマクロセル基地局の中から接続先を検出するセルサーチを行う(s101)。端末200は、接続先としてマクロセル基地局100−1を選択したとする。
端末200は、マクロセル基地局100−1に対して接続要求を行う(s102)。マクロセル基地局100−1は、端末200からの接続要求を受け取った場合、端末200に端末情報要求を送信する(s103)。ここで、端末情報とは、端末200を、端末200の周囲のスモールセルに接続させるか、マクロセルと接続させるかを判断するための情報である。例えば、端末情報は端末200の位置であり、マクロセル基地局100−1は、端末200と周囲のスモールセル基地局の距離に基づいて端末200の接続先を決定してもよい。例えば、端末情報は端末200が測定した周囲のスモールセルの電力であり、マクロセル基地局100−1は、その電力に基づいて端末200の接続先を決定してもよい。端末200は、端末情報要求を受け取った場合、端末情報をマクロセル基地局100−1に報告する(s104)。マクロセル基地局100−1は、受信した端末情報に基づいて端末200の接続先を決定する。
ここでは、マクロセル基地局100−1が端末200にスモールセル基地局100−2との接続を指示する場合について説明する。マクロセル基地局100−1は、スモールセル基地局100−2に端末接続要求を送信する(s105)。スモールセル基地局100−2は、端末200がスモールセル基地局100−2と接続するためのRBをマクロセル基地局100−1に通知する(s106)。マクロセル基地局100−1は、端末200に、前記RBおよびRB中のDMRSの位置を含むスモールセル情報を通知する(s107)。端末200は、通知されたスモールセル情報に基づいてスモールセル基地局100−2と同期する(s108)。端末200は、スモールセル基地局100−2にチャネル情報を報告する(s109)。ここで、チャネル情報とは、チャネル推定値、チャネル品質指標(CQI;Channel Quality Indicator)、MIMOチャネルのランクなどであり、スモールセル基地局100−2は、通知されたチャネル情報に基づいて、端末200とデータ通信を行う(s110)。
なお、チャネル推定やCQI測定にはスモールセル基地局100−2からの受信信号の含まれる既知信号を用いればよい。例えば、スモールセル基地局100−2は、既知信号として、CSI−RS(Channel State Information−Reference Signal、測定用参照信号)を送信し、端末200はCSI−RSを用いることができる。あるいは、スモールセル基地局100−2からの受信信号に含まれるPSSおよびSSSを用いることができる。あるいは、スモールセル基地局100−2からの受信信号に含まれるCRSを用いることができる。
図8は、本実施形態に係るマクロセル基地局100−1の構成を示す概略ブロック図である。マクロセル基地局100−1は、データ処理部101−1、スモールセル基地局決定部101−2、情報データ生成部101−3、物理レイヤ制御部102、符号化部103、変調部104、参照信号105、制御信号生成部106、同期信号生成部107、リソースマッピング部108、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform;逆高速フーリエ変換)部109、CP(Cyclic Prefix;サイクリックプレフィックス)挿入部110、送信部111、送信アンテナ112、受信アンテナ121、受信部122、制御情報検出部123、及び情報データ検出部124を含んで構成される。なお、データ処理部101−1、スモールセル基地局決定部101−2、情報データ生成部101−3は上位レイヤ101とも称される。また、上記マクロセル基地局100−1の一部あるいは全部をチップ化して集積回路とする場合、各機能ブロックに対して制御を行うチップ制御回路(図示せず)を有する。なお、図8は、送信アンテナおよび受信アンテナの数を1本としているが、アンテナ本数は複数であってもよい。
上りリンクにおいて、マクロセル基地局100−1は、受信アンテナ121を介して、端末200からの送信信号を受信する。ここで、マクロセル基地局100−1が受信した信号は、制御信号と上りデータ信号等を含む。
制御信号は、マクロセル基地局100−1が下りリンクにおいて送信する送信信号のパラメータに関する情報等を含む。送信信号のパラメータに関する情報としては、CQI、MIMO伝送のランク数・空間多重数(RI;Rank Indicator)、その他下りリンクのスケジューリングに関する情報等が該当する。スケジュールとは、あるデータを送信する際に、どの時間(タイミング)で、どの周波数帯域を用いて送信するかを決定することをいう。スケジューリング情報とは、前記決定した時間、周波数帯域に関する情報をいう。例えば、LTE、LTE−Aでは、情報データ等をどのRBに割当てるかを決定することをいう。なお、制御信号は、上りリンク制御チャネル(PUCCH;Physical Uplink Control Channel)等を用いて送信される。
上りデータ信号は、上位レイヤ101が必要とする情報を含む。本実施形態では、受信品質が上りデータ信号に含まれる。なお、上位レイヤ101の制御信号は、上りリンク共有チャネル(PUSCH;Physical Uplink Shared Channel)等を用いて送信される。
受信部122は、受信信号を信号検出処理等のデジタル信号処理が可能な周波数帯へダウンコンバート(無線周波数変換)し、フィルタリング処理を行う。また、受信部122は、フィルタリング処理を行った信号にアナログ−デジタル変換(A/D変換;Analog to Digital Conversion)を施し、制御信号を制御情報検出部123へ出力し、上りデータ信号を端末情報検出部124へ出力する。
制御情報検出部123は、受信部122から入力される制御信号に対して、復調および復号処理等を行い、制御情報を検出し、物理レイヤ制御部102へ出力する。
端末情報検出部124は、受信部122から入力される上りデータ信号に対して、復調および復号処理を行い、上り情報データの中から端末情報を検出し、上位レイヤ101のデータ処理部101−1へ出力する。
上位レイヤ101は、バックホール回線を通じて、接続している他の基地局のデータを送受信する。ここで、上位レイヤ101は、RRC(Radio Resource Control)レイヤを含むものとする。
データ処理部101−1は、上位レイヤ101が取得したデータの処理を行う。まず、データ処理部101−1は、端末情報検出部124から入力される端末情報に基づき、端末情報をスモールセル基地局決定部101−2に出力する。本実施形態では、端末200の端末情報を処理するものとして説明を行う。
スモールセル基地局決定部101−2は、データ処理部101−1から入力される端末情報に基づいて、端末200が接続するスモールセル基地局を決定する。本実施形態では、スモールセル基地局100−2が決定されたものとして説明を行う。スモールセル基地局決定部101−2は、決定したスモールセル基地局の情報をデータ処理部101−1へ出力する。
データ処理部101−1は、スモールセル基地局決定部101−2から入力されるスモールセル基地局の情報に基づき、バックホール回線を通じて、スモールセル基地局100−2に端末接続要求を送信する(図7のステップs105)。
情報データ生成部101−3は、マクロセル基地局100−1から端末200へ送信されるデータ(送信データ)を予め定められた信号形式に変換し、下り情報データとする。ここで、下り情報データは、MAC(Medium Access Control)レイヤから物理レイヤに転送されるデータおよびこれらのパラメータを制御するRRCレイヤで設定されるパラメータを含む。また、情報データ生成部101−3は、下り情報データを物理レイヤ制御部102へ出力する。
物理レイヤ制御部102は、情報データ生成部101−3から入力される下り情報データを符号化部103へ出力する。また、物理レイヤ制御部102は、制御情報検出部123から入力される制御情報に基づいて、参照信号の生成パターンを決定し、参照信号の生成パターンを参照信号生成部105へ出力する。また、物理レイヤ制御部102は、制御情報検出部123から入力される制御情報を制御信号生成部106へ出力する。
符号化部103は、物理レイヤ制御部102から入力される下り情報データに対して誤り訂正符号化を行う。具体的に、符号化部103は、ターボ符号化(Turbo Coding)、畳み込み符号化(Convolutional Coding)、低密度パリティ検査符号化(LDPC;Low Density Parity Check Coding)等を用いる。なお、符号化部103は、符号化データの符号化率(Coding Rate)をデータ伝送率に対応する符号化率に合わせるため、符号化ビット系列に対してレートマッチング処理を行なってもよい。また、符号化部103は、符号化データ系列をインターリーブする機能を有していてもよい。
変調部104は、符号化部103から入力される符号化ビット系列を変調して変調シンボルを生成する。具体的に、変調部104は、BPSK(Binary Phase Shift Keying;2相位相変調)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying;4相位相変調)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation;直交振幅変調)等を用いる。なお、変調部104は、生成した変調シンボルをインターリーブする機能を有していてもよい。
参照信号生成部105は、物理レイヤ制御部102から入力される参照信号の生成パターンからDMRSを生成し、生成したDMRSをリソースマッピング部108へ出力する。また、参照信号生成部105はCRSを生成し、生成したCRSをリソースマッピング部108へ出力する。
制御信号生成部106は、物理レイヤ制御部102から入力される制御情報から制御信号を生成する。なお、制御信号に誤り訂正符号化および変調処理を施してもよい。
同期信号生成部107は、自局のセルIDに基づいて、同期信号を生成する。これは、PSSおよびSSSに対応する。
リソースマッピング部108は、制御情報生成部106で生成されたリソース割当情報に基づいて、変調シンボル、参照信号、制御信号および同期信号をREにマッピングする。
IFFT部109は、リソースマッピング部108から入力される周波数領域信号に対してIFFTを行い、時間領域の信号を生成する。
CP挿入部110は、IFFT部109から入力される時間領域信号(有効シンボルとも呼ばれる)にCPを付加してOFDMシンボルを生成する。CPとは、有効シンボルの後方の一部のコピーであり、前記コピーを有効シンボルの前方に付加することでOFDMシンボルが生成される。なお、周期性を保てばよく、有効シンボルの前方の一部のコピーを有効シンボルの後方に付加する等でもよい。また、CPは既知信号系列でもよい。
送信部111は、CP挿入部110から入力されるOFDMシンボルにデジタル−アナログ変換(D/A変換;Digital to Analog Conversion)を行い、アナログ信号を生成する。送信部111は、生成したアナログ信号に対してフィルタリング処理により帯域制限を行う。送信部111は、帯域制限を行ったアナログ信号を無線周波数帯にアップコンバートし、送信アンテナ112から送信する。
図9は、本実施形態に係るスモールセル基地局100−2の構成を示す概略ブロック図である。スモールセル基地局100−2(図9)とマクロセル基地局100−1(図8)とを比較すると、上位レイヤ101の代わりに上位レイヤ151を備え、参照信号生成部152、制御信号生成部153、リソースマッピング部154の動作が異なる。それ以外のブロックが持つ機能は図8と同様である。図9については、図8と異なる動作の説明を主に行う。
データ処理部151−1は、バックホール回線を通じてマクロセル基地局100−1から端末接続要求を受信する(図7のステップs105)。また、データ処理部151−1は、要求に応じた割当リソースを準備し、マクロセル基地局100−1に割当リソース通知を行う(図7のステップs106)。
情報データ生成部151−1は、スモールセル基地局100−2から端末200へ送信されるデータ(送信データ)を予め定められた信号形式に変換し、下り情報データとする。情報データ生成部101−3は、下り情報データを物理レイヤ制御部102へ出力する。
参照信号生成部152は、端末200に割当てられたRBに配置するDMRSを生成する。参照信号生成部152は、生成したDMRSをリソースマッピング部154に出力する。参照信号生成部152は、CRSをリソースマッピング部154に出力する。
制御信号生成部153は、制御信号生成部106(図8)が持つ機能に加え、RB中のDMRSの位置を示す情報を送信する機能を持つ。
リソースマッピング部154は、制御情報生成部153で生成されたリソース割当情報に基づいて、変調シンボル、参照信号、制御信号および同期信号をREにマッピングする。ここで、リソースマッピング部154は、マクロセル基地局100−1が送信するDMRSより少ない数のDMRSを配置するため、データ送信に用いるリソースを増加させることができ、伝送効率を向上することができる。
図10は、本実施形態に係る端末200の構成を示す概略ブロック図である。端末200は、受信アンテナ201、受信部202、同期信号生成部203、同期部204、CP除去部205、FFT(Fast Fourier Transform;高速フーリエ変換)部206、チャネル推定部207、制御情報検出部208、復調部209、復号部210、受信品質算出部211、物理レイヤ制御部212、上位レイヤ213、制御信号生成部221、データ信号生成部222、送信部223、送信アンテナ224を含んで構成される。なお、上記端末200の一部あるいは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行うチップ制御回路(図示せず)を有する。なお、図10では送信アンテナおよび受信アンテナ数を1本としているが、アンテナ本数は複数であってもよい。
端末200は、受信アンテナ201を介して、マクロセル基地局100−1およびスモールセル基地局100−2からの送信信号を受信する。
受信部202は、受信アンテナ201から入力される無線周波数信号をデジタル信号処理が可能な周波数帯にダウンコンバートし、フィルタリング処理を行う。さらに、受信部202は、フィルタリング処理を行った信号にA/D変換を施し、変換したデジタル信号を同期部204へ出力する。
同期信号生成部203は、同期を行う基地局に対応した同期信号を生成する。
同期部204は、同期信号生成部203から入力される同期信号に基づいて、マクロセル基地局100−1はまたはスモールセル基地局100−2との同期処理を行う。マクロセル基地局100−1との同期に用いる同期信号としては、PSSおよびSSSを用いることができる。スモールセル基地局100−2との同期にもPSSおよびSSSを用いることができる。
なお、同期部204はスモールセル基地局100−2からの受信信号のCP相関を算出し、算出したCP相関に基づいて同期を行ってもよい。なお、離散時刻kにおける受信信号をrとすると、離散時刻kにおけるCP相関は、例えば次の次式(1)によって求めることができる。
はCPのサンプル数、NはOFDMの有効シンボルのサンプル数、NはCP相関の平均処理に用いるOFDMシンボル数である。なお、同期部204は、スモールセル基地局100−2からの受信信号に含まれるCRSを用いて同期を行なってもよい。
同期部204は、同期が行われた受信信号をCP除去部205へ出力する。同期部204は、マクロセル基地局100−1との同期情報を用いて、スモールセル基地局100−2との同期を行うことができる。
CP除去部205は、同期部204から入力される同期処理が行われた受信信号からCPを除去する。CP除去部205は、CPが除去された信号をFFT部206へ出力する。
FFT部206は、CP除去部205から入力されるCPが除去された信号にFFTを行い、周波数領域の受信信号を生成する。FFT部206は、生成した周波数領域の受信信号のうち、変調シンボルを復調部209へ出力し、DMRSが送信されたREの受信信号をチャネル推定部207へ出力し、制御信号を制御情報検出部208へ出力する。
チャネル推定部207は、FFT部206から入力されるDMRSが送信されたREを用いてチャネル推定を行う。チャネル推定部207は、チャネル推定値を復調部209へ出力する。
制御情報検出部208は、受信信号に含まれる制御情報を検出する。具体的に、制御情報検出部208は、制御情報に含まれるRB割当情報、MCS(Modulation and Coding Scheme)情報、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)情報、TPC(Trasmit Power Control)情報等の各種情報を抽出する。制御情報検出部208は、抽出した各情報を復調部および復号部に出力する。
復調部209は、チャネル推定部207から入力されるチャネル推定値と、制御情報検出部208から入力される制御情報に基づいて、FFT部206から入力される変調シンボルが送信されたREに復調処理を行う。具体的に、復調部209は、ZF(Zero Forcing;ゼロフォーシング)、MMSE(Minimum Mean Square Error;最小平均二乗誤差)基準のフィルタリングを行うことで復調処理を実現することができる。また、MIMO方式を用いた通信の場合は、復調部209はMLD(Maximum Likelihood Detection;最尤検出)を用いて復調処理を実現することができる。復調部209は、復調結果として硬判定値または軟判定値を出力する。
復号部210は、復調部209から入力される復調結果を用いて復号を行う。復号部210は、最尤復号法、最大事後確率(MAP;Maximum A Posteriori Probability)、log−MAP、Max−log−MAP、SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm)、Sum−Product等を用いて復号を行うことができる。復号したデータには、マクロセル基地局100−1からの端末情報要求が含まれる(図7のステップs103)。復号したデータには、マクロセル基地局100−1からのスモールセル情報通知が含まれる。端末情報要求を受信した場合、あるいは、スモールセル情報通知を受信した場合は、受信品質算出部211が動作する。そうではない場合は、復号データを物理レイヤ制御部212へ出力する。
受信品質算出部211は、復号部210がマクロセル基地局100−1からの端末情報要求を受信した場合、周辺のスモールセル基地局からの受信信号を用いて端末情報を算出する。端末情報がスモールセル基地局からの受信信号の電力である場合、受信品質算出部211は周辺のスモールセル基地局からの受信信号の電力を測定する。具体的には、受信品質算出部211は、スモールセル基地局からの受信信号に含まれる既知信号から受信電力を測定することができる。
なお、既知信号にはCSI−RSを用いることができる。また、PSSまたはSSSを用いてもよい。また、CRSを用いてもよい。また、端末情報が端末200の位置である場合、受信品質算出部211は端末200の位置情報を測定する。受信品質算出部211は、復号部210がマクロセル基地局100−1からスモールセル情報通知を受信した場合、スモールセル基地局100−2との受信品質を算出する。
物理レイヤ制御部212は、復号部210から入力される下り情報データおよび受信品質算出部211から入力される端末情報または受信品質を上位レイヤ213へ出力する。また、物理レイヤ制御部212は、端末情報または受信品質から制御情報を生成し、制御信号生成部221へ出力する。
上位レイヤ213は、各基地局へ送信するデータを上り情報データとし、上り情報データをデータ信号生成部222へ出力する。ここで、基地局へ端末情報または受信品質を通知する場合は、上位レイヤ213はそれらを上り情報データに含ませる。
制御信号生成部221は、物理レイヤ制御部212から入力される制御情報に誤り訂正符号化および変調マッピングを施し、制御信号を生成する。制御信号生成部221は、生成した制御信号を送信部223へ出力する。
データ信号生成部222は、上位レイヤ213から入力される上り情報データに誤り訂正符号化および変調マッピングを施し、上りデータ信号を生成する。データ信号生成部222は、生成した上りデータ信号を送信部223へ出力する。
送信部223は、制御信号生成部221から入力される制御信号と、データ信号生成部222から入力される上りデータ信号にD/A変換を行い、アナログ信号を生成する。送信部223は、生成したアナログ信号に対してフィルタリング処理により帯域制限を行う。送信部223は、帯域制限を行ったアナログ信号を無線周波数帯にアップコンバートし、送信アンテナ224から送信する。
このように、本実施形態によれば、スモールセル基地局からの送信信号において、RBあたりにマッピングするDMRSの数が、マクロセル基地局がRBあたりにマッピングするDMRSの数より少なくできるため、スモールセル基地局と端末間の伝送効率を大幅に向上させることができる。
なお、上記第1の実施形態において、スモールセル基地局100−2はマクロセル基地局100−1と同様にCRSを配置する場合について説明したが、スモールセル基地局100−2は、CRS用のリソースをデータ信号に割当ててもよい。このようにすることで、伝送効率をさらに向上させることができる。これは、スモールセル基地局100−2に接続する全ての端末がDMRSを用いるようにすることで実現することができる。
なお、上記第1の実施形態において、下りリンクの場合について説明を行ったが、上りリンクにおいても同様である。例えば、端末装置200は、スモールセル基地局100−2と通信を行う場合に1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数を、マクロセル基地局100−1と通信を行う場合に1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少なくすることができる。
(第2の実施形態)
本実施形態では、スモールセル基地局が、マクロセル基地局が送信するRBあたりのCRSの数より少ない数のCRSを送信する方法について説明する。以後の説明において、マクロセル基地局100−1は第1の実施形態と同じである。また、本実施形態に係るスモールセル基地局はスモールセル基地局100−3と称する。また、スモールセル基地局100−3と接続する端末を端末300と称する。
図11は、本実施形態に係るスモールセル基地局100−3が送信するRBのフォーマットの一例を示す概略図である。図11と、図3とを比較すると、図11はRBあたりのCRSの数が少ない。このようにすることで、伝送効率を向上させることができる。スモールセルはカバレッジが狭く、長い遅延波は発生しないことが想定されるため、この場合、チャネル推定精度はほとんど低下しない。
図12は、本実施形態に係るスモールセル基地局100−3が送信するRBのフォーマットの別の一例を示す概略図である。図13では、より多くのREを情報データに割当てられるため、伝送効率をさらに向上させることができる。
図13は、CRSで対応できる送信アンテナ数を8まで増加させた場合のRBのフォーマットの一例を示す概略図である。このようにした場合、全てのユーザに対してDMRSを送信しなくてもよい。
なお、スモールセル基地局100−3が備える送信アンテナ数が8より小さい場合は、ヌルの位置を減らしてもよい。
なお、図11乃至図13にスモールセル基地局100−3が送信するCRSの構成を説明したが、これに限るものではなく、各送信アンテナのRB当たりのCRSの数がマクロセル基地局100−1より少なければ本発明に当てはまる。その際、CRSを配置する周波数や時間位置が異なっていてもよい。
図14は、本実施形態に係るスモールセル基地局100−3の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係るスモールセル基地局100−3と、第1の実施形態に係るスモールセル基地局100−2(図9)とを比較すると、参照信号生成部171、制御信号生成部172、リソースマッピング部173が異なる。しかし、その他の機能が有する機能は第1の実施形態と同じである。以後の説明では、第1の実施形態と異なる機能の説明を主に行う。
参照信号生成部171は、スモールセル用のCRSを生成する。参照信号生成部171は、生成したCRSをリソースマッピング部173に出力する。参照信号生成部171は、DMRSを用いる端末に対して、DMRSを生成する。参照信号生成部171は、生成したDMRSをリソースマッピング部173に出力する。
制御信号生成部172は、マクロセル基地局100−1に係る制御信号生成部106が持つ機能に加え、CRSの配置情報を生成する機能を含む。なお、スモールセル基地局100−3が送信するCRSの配置は固定とし、制御信号生成部172はCRSの配置情報を生成しなくてもよい。
リソースマッピング部173は、制御情報生成部172で生成されるリソース割当情報に基づいて、変調シンボル、制御信号および同期信号をREにマッピングする。
図15は、本実施形態に係る端末300の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る端末300(図15)と第1の実施形態に係る端末200(図10)とを比較すると、チャネル推定部251が異なる。その他のブロックが有する機能は第1の実施形態と同様である。以後、第1の実施形態と異なる動作を主に説明する。
チャネル推定部251は、スモールセル基地局100−3が送信するCRSを用いてチャネル推定を行う。チャネル推定部253は、算出したチャネル推定値を復調部209へ出力する。
このように、本実施形態によれば、スモールセル基地局からの送信信号において、マクロセル基地局が送信アンテナあたりに送信するCRSの数より少ない数のCRSを送信することで、データ送信に用いるREの数を増加させ、伝送効率を大幅に向上させることができる。また、CRSは全帯域に挿入されるため、スモールセルのように遅延波の少ない環境では、ユーザ毎に割り当てられた帯域ではない帯域も用いてチャネル推定を行うことで、チャネル推定精度を向上させることができる。
なお、上記第2の実施形態において、スモールセル基地局100−3が送信するCRSは、ヌルを用いて送信アンテナ数8まで多重する場合について説明したが、8本より少なくてもよい。例えば、スモールセル基地局100−3が送信アンテナを8本持っている場合に、送信するCRSを第4送信アンテナまでの多重としてもよい。このときに送信アンテナあたりに送信するCRSの数が、マクロセル基地局100−1のものよりスモールセル基地局100−3のものが小さいことは言うまでもない。また、端末が残り4本分の送信アンテナからのチャネルのチャネル推定を可能にするため、DMRSを多重するようにしてもよい。その際も、第1の実施形態と同様に、マクロセル基地局100−1が送信するDMRSのRBあたりの数より、スモールセル基地局100−3が送信するDMRSのRBあたりの数が少なくなるようにしてもよい。
なお、符号化を用いてCRSの送信アンテナ多重を行なってもよい。
(第3の実施形態)
本実施形態では、通信システムにおいて、第1の実施形態に係るスモールセル基地局100−2と、第2の実施形態に係るスモールセル基地局100−3が混在する場合について説明する。なお、本実施形態に係る端末を端末400と称する。
図16は、第3の実施形態における通信システムの処理の流れを示すシーケンス図である。図16は、端末400がスモールセル基地局100−2に接続して、スモールセル基地局100−2とデータ通信を始めるまでの処理の一例である。なお、端末400がスモールセル基地局100−3に接続する場合でも図16を適用することができる。本実施形態に係るシーケンス図(図16)と、第1の実施形態に係るシーケンス図(図7)とを比較すると、スモールセル情報通知(ステップs121)が異なる。その他のステップは第1の実施形態と同じである。以後、第1の実施形態と異なる動作について主に説明する。
ステップs121において、マクロセル基地局100−1から端末400へのスモールセル情報通知は、端末400が接続するスモールセル基地局が、スモールセル基地局100−2か、スモールセル基地局100−3であるかの識別情報を含む。例えば、マクロセル基地局100−1が端末400に通知するスモールセル情報が識別情報を含むことができる。その識別情報は、例えば1ビットを用い、0をスモールセル基地局100−2であることを示す情報、1をスモールセル基地局100−3であることを示す情報とすることができる。
図17は、第3の実施形態に係る端末400の構成を示す概略ブロック図である。端末400(図17)と、第1の実施形態に係る端末200(図10)とを比較すると、チャネル推定部271、上位レイヤ272が異なる。その他のブロックが有する機能は第1の実施形態と同じである。以後、第1の実施形態と異なる動作について主に説明する。
チャネル推定部271は、上位レイヤ272から入力されるスモールセル基地局の識別情報がスモールセル基地局100−2だった場合、チャネル推定部207(図10)と同様の動作をする。チャネル推定部273は、上位レイヤ275から入力されるスモールセル基地局の識別情報がスモールセル基地局100−3だった場合、チャネル推定部251(図15)と同様の動作をする。
上位レイヤ272は、上位レイヤ213(図10)が有する機能に加え、マクロセル基地局100−1からのスモールセル情報通知として、スモールセル基地局の識別情報を抽出する機能を有する。抽出した結果、端末400が接続を指示されたスモールセル基地局がスモールセル基地局100−2であるか100−3であるかを、チャネル推定部271に通知する。
このように、本実施形態によれば、第1の実施形態に係るスモールセル基地局100−2と、第2の実施形態に係るスモールセル基地局100−3を混在させた通信システムを構築することができる。例えば、地形によってマルチパス環境が異なることを考慮し、遅延波の多い環境ではスモールセル基地局100−2を配置し、遅延波の少ない環境ではスモールセル基地局100−3を配置することができる。このようにすると、端末400のチャネル推定精度を向上させることができ、伝送効率を大幅に向上させることができる。
本発明に関わるマクロセル基地局100−1、スモールセル基地局100−2、100−3、および端末200、300、400で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、CPU等を制御するプログラム(コンピュータを機能させるプログラム)である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にRAMに蓄積され、その後、各種ROMやHDDに格納され、必要に応じてCPUによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体(例えば、ROM、不揮発性メモリカード等)、光記録媒体(例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等)、磁気記録媒体(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態において、図面を用いて説明したマクロセル基地局100−1、スモールセル基地局100−2、100−3、および端末200、300、400の一部、または全部を典型的には集積回路であるLSIとして実現してもよい。マクロセル基地局100−1、スモールセル基地局100−2、100−3、および端末200、300、400の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
以上、この発明の実施形態に関して図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、本発明は、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記各実施形態に記載された要素であり、同様の効果を奏する要素同士を置換した構成も含まれる。
なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本願発明の端末装置は、移動局装置への適用に限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、AV機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などに適用出来ることは言うまでもない。
本発明は、基地局装置、端末装置、通信システム、送信方法、受信方法、通信方法に用いて好適である。
100−1、1000−1 マクロセル基地局装置
100−1a、1000−1a マクロセル
100−2、100−3、1000−2、1000−3 スモールセル基地局装置
100−2a、1000−2a、1000−3a スモールセル
200、2000−1、2000−2、2000−3 端末装置
101、151、213、272 上位レイヤ
101−1、151−1 データ処理部
101−2 スモールセル基地局決定部
101−3、151−2 情報データ生成部
102 物理レイヤ制御部
103 符号化部
104 変調部
105、152、171 参照信号生成部
106、153、221、172 制御信号生成部
107 同期信号生成部
108、154、173 リソースマッピング部
109 IFFT部
110 CP挿入部
111、223 送信部
112、224 送信アンテナ
121、201 受信アンテナ
122、202 受信部
123 制御情報検出部
124 端末情報検出部
203 同期信号生成部
204 同期部
205 CP除去部
206 FFT部
207、251、271 チャネル推定部
208 制御情報検出部
209 復調部
210 復号部
211 受信品質算出部
212 物理レイヤ制御部
222 データ信号生成部
1000−2b、1000−3b 回線

Claims (19)

  1. 第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの第2の基地局装置であって、
    前記第2の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少ない第2の基地局装置。
  2. 前記第2の基地局装置がマッピングする前記参照信号は、ユーザ固有参照信号であり、
    前記第2の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする前記参照信号の数が、前記第1の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングするユーザ固有参照信号の数より少ない請求項1に記載の第2の基地局装置。
  3. 前記第2の基地局装置がマッピングする前記参照信号は、セル固有参照信号であり、
    前記第2の基地局装置がマッピングする前記参照信号の数が、前記第1の基地局装置がマッピングするセル固有参照信号の数より少ない請求項1に記載の第2の基地局装置。
  4. 前記第2の基地局装置がマッピングする前記参照信号の周波数間隔は、
    前記第1の基地局装置がマッピングする前記参照信号の周波数間隔より広い請求項1から3のいずれかの項に記載の第2の基地局装置。
  5. 前記第2の基地局装置がマッピングする前記参照信号の時間間隔は、
    前記第1の基地局装置がマッピングする前記参照信号の時間間隔より広い請求項1から3のいずれかの項に記載の第2の基地局装置。
  6. 前記第2の基地局装置は、前記ユーザ固有参照信号に加え、セル固有参照信号をさらにマッピングする請求項2に記載の第2の基地局装置。
  7. 前記第2の基地局装置は、前記セル固有参照信号に加え、ユーザ固有参照信号をさらにマッピングする請求項3に記載の第2の基地局装置。
  8. 第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの端末装置であって、
    前記第2の基地局装置が送信する参照信号の配置情報を前記第1の基地局装置から受信する制御情報検出部と、
    前記配置情報と、前記第2の基地局装置が送信する前記参照信号に基づいてチャネル推定値を算出するチャネル推定部と、
    を備える端末装置。
  9. 前記第2の基地局装置が送信する参照信号がユーザ固有参照信号かセル固有参照信号かを示す識別情報を前記第1の基地局装置から受信する請求項8に記載の端末装置。
  10. 第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの端末装置であって、
    前記第2の基地局装置宛てに1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置宛てに1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少ない端末装置。
  11. 第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムであって、
    前記第2の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少なく、
    前記端末装置は、前記第2の基地局装置が送信する参照信号の配置情報を前記第1の基地局装置から受信する制御情報検出部と、
    前記第2の基地局装置が送信する前記参照信号に基づいてチャネル推定値を算出するチャネル推定部と、
    を備える通信システム。
  12. 第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの第2の基地局装置の送信方法であって、
    前記第2の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少ない送信方法。
  13. 第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの端末装置の受信方法であって、
    前記端末装置は、前記第2の基地局装置が送信する参照信号の配置情報を前記第1の基地局装置から受信する制御情報検出工程と、
    前記配置情報と、前記第2の基地局装置が送信する前記参照信号に基づいてチャネル推定値を算出するチャネル推定工程と、
    を含む受信方法。
  14. 第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの端末装置の受信方法であって、
    前記端末装置が前記第2の基地局装置宛てに1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置宛てに1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少ない受信方法。
  15. 第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの通信方法であって、
    前記第2の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少なく、
    前記端末装置は、前記第2の基地局装置が送信する参照信号の配置情報を前記第1の基地局装置から受信する制御情報検出工程と、
    前記第2の基地局装置が送信する前記参照信号に基づいてチャネル推定値を算出するチャネル推定工程と、
    を含む通信方法。
  16. 第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの第2の基地局装置の集積回路であって、
    前記第2の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少ない集積回路。
  17. 第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの端末装置の集積回路であって、
    前記端末装置は、前記第2の基地局装置が送信する参照信号の配置情報を前記第1の基地局装置から受信する制御情報検出機能と、
    前記配置情報と、前記第2の基地局装置が送信する前記参照信号に基づいてチャネル推定値を算出するチャネル推定機能と、
    を有する集積回路。
  18. 第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの端末装置の集積回路であって、
    前記端末装置が前記第2の基地局装置宛てに1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置宛てに1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少ない集積回路。
  19. 第1の基地局装置と前記第1の基地局装置より送信電力が小さい少なくとも1つの第2の基地局装置と前記第1の基地局装置又は前記第2の基地局装置と接続する端末装置を備える通信システムの集積回路であって、
    前記第2の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数が、前記第1の基地局装置が1つのリソースブロックあたりにマッピングする参照信号の数より少なく、
    前記端末装置は、前記第2の基地局装置が送信する参照信号の配置情報を前記第1の基地局装置から受信する制御情報検出機能と、
    前記第2の基地局装置が送信する前記参照信号に基づいてチャネル推定値を算出するチャネル推定機能と、
    を有する集積回路。
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