JPWO2014162357A1 - 無線通信方法、無線通信システム、無線局および無線端末 - Google Patents

無線通信方法、無線通信システム、無線局および無線端末 Download PDF

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Abstract

開示の技術は、無線リソースを効率良く割当てて、通信性能を向上できる無線通信方法、無線通信システム、無線局、及び無線端末を提供することを目的とする。無線通信方法は、無線局からの無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報を、無線端末で取得し、前記無線局から前記無線端末へ、前記複数の構成情報のそれぞれが示す前記無線リソースについての使用に関する使用モードを指定する信号を送信し、前記無線端末で前記信号を受信して、前記使用モードに応じて割当てられる前記無線リソースで前記無線局から送信される前記無線端末個別の参照信号を用いて、前記無線局との通信を行う。

Description

本発明は、無線通信方法、無線通信システム、無線局および無線端末に関する。
近年、携帯電話システム等の無線通信システムにおいて、無線通信の更なる高速化・大容量化等を図るため、次世代の無線通信技術について議論が行われている。例えば、標準化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、ＬＴＥ（Long Term Evolution）と呼ばれる通信規格や、ＬＴＥの無線通信技術をベースとしたＬＴＥ−Ａ（LTE - Advanced）と呼ばれる通信規格が提案されている。
ＬＴＥ−Ａシステム等において、例えば、単一のアンテナを使用するシングルアンテナ通信、複数のアンテナを使用するＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）通信、多地点協調（Coordinated MultiPoint、以下、ＣｏＭＰともいう。）通信等、様々な通信態様で通信を実行可能である。例えば、ＣｏＭＰ通信では、セル間干渉の低減や受信信号強度の改善のため、地理的に離れた複数の通信ポイントが協調して通信を行う。各通信ポイントは、例えば、基地局、通信ユニット、アンテナ或いはこれらにより形成されるセルに相当する。これにより、多地点間での送信あるいは受信の調整が行われる。例えば、下りリンクのＣｏＭＰ通信では、複数の通信ポイントのうち信号の送信に使用する通信ポイントを動的に選択する方法や、複数の通信ポイントから無線端末へ信号を結合送信する方法が検討されている。
3GPP TS36.211 V10.5.0(2012-06) 3GPP TR36.814 V9.0.0(2010-03)
しかしながら、通信性能の向上を実現するためには、制御の遅延やシグナリングの増大の考慮のもとで、セル間干渉の低減や受信信号強度の改善となるよう、セル間で様々な通信態様を適切に調整する必要がある。このとき、セル配置や通信状況によって、各通信ポイントの通信態様は無線端末毎に多様に変わり得ることが想定される。例えば、ＣｏＭＰ通信可能な通信ポイントは多数存在する可能性があり、ＣｏＭＰ通信で実際に信号の送信に使用する通信ポイントの数や組み合わせは多様となる。さらに例えば、ＣｏＭＰ通信以外にもシングルアンテナ送信やＭＩＭＯ通信等の多様な通信態様が想定される。このような状況では、この多様に変わり得る通信態様に対応するよう、信号を受信するための参照信号が送信される必要がある。このとき、参照信号を送信する無線リソースが効率良く割当てられないと、通信性能の向上を妨げる恐れがある。
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、無線リソースを効率良く割当てて、通信性能を向上できる無線通信方法、無線通信システム、無線局および無線端末を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本件の開示する無線通信方法は、無線局からの無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報を、無線端末で取得し、前記無線局から前記無線端末へ、前記複数の構成情報のそれぞれが示す前記無線リソースについての使用に関する使用モードを指定する信号を送信し、前記無線端末で前記信号を受信して、前記使用モードに応じて割当てられる前記無線リソースで前記無線局から送信される前記無線端末個別の参照信号を用いて、前記無線局との通信を行う。
本件の開示する無線通信方法の一つの態様によれば、無線リソースを効率良く割当てて、通信性能を向上できるという効果を奏する。
図１は、第１実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 図２は、第１実施形態に係る無線局の構成を示す機能ブロック図である。 図３は、第１実施形態に係る無線端末の機能的構成を示すブロック図である。 図４は、第１実施形態に係る無線局のハードウェア構成を示す図である。 図５は、第１実施形態に係る無線端末のハードウェア構成を示す図である。 図６は、第１実施形態に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図７は、第２実施形態に係る無線局の構成を示す機能ブロック図である。 図８Ａ，Ｂは、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す構成情報を説明するための図である。 図９は、無線端末個別の参照信号の構成情報と使用モードとの設定の一例を示す表である。 図１０は、第２実施形態に係る無線端末の機能的構成を示すブロック図である。 図１１は、第２実施形態に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図ある。 図１２Ａ，Ｂは、無線端末個別の参照信号の構成情報と使用モードとの設定の一例を示す表である。 図１３は、第３実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 図１４は、無線端末個別の参照信号の構成情報と使用モードとの設定の一例を示す表である。 図１５は、第３実施形態に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図ある。 図１６は、第４実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 図１７は、第５実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
以下に、本件の開示する無線通信方法、無線通信システム、無線局および無線端末の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施例により本件の開示する無線通信方法、無線通信システム、無線局および無線端末が限定されるものではない。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る無線通信システム１の構成を示す。図１に示すように、無線通信システム１は、無線局１０Ａ〜Ｂと、無線端末２０Ａ〜Ｂとを有する。無線局１０Ａ〜Ｂはそれぞれ、アンテナを有し、通信ポイントに相当する。無線局１０ＡはセルＣ１０Ａを形成し、無線局１０ＢはセルＣ１０Ｂを形成している。
無線局１０Ａ〜Ｂは、無線局１０Ａ〜Ｂ間で有線接続あるいは無線接続を介して通信を行う。また、無線局１０Ａ〜Ｂは、無線端末２０Ａ〜Ｂとの間で、シングルアンテナ通信およびＭＩＭＯ通信が可能である。また、無線局１０Ａ〜Ｂは、無線端末２０Ａ〜Ｂに対してＣｏＭＰ通信が可能である。例えば、無線端末２０Ａとの下りリンクのＣｏＭＰ通信では、無線局１０Ａ〜Ｂのうち下りリンクのＣｏＭＰ通信で使用するセットとして選択される１以上の通信ポイントから、無線端末２０Ａに、同じ時間・周波数の無線リソースを用いてデータを送信する結合送信が行われる。また、例えば、無線端末２０Ａとの上りリンクのＣｏＭＰ通信では、無線局１０Ａ〜Ｂのうち上りリンクのＣｏＭＰ通信で使用するセットとして選択される１以上の通信ポイントで、無線端末２０Ａからのデータをそれぞれ受信し、受信信号を通信ポイント間で合成する結合受信が行われる。
また、例えば、無線局１０Ａ〜Ｂはそれぞれ、有線接続あるいは無線接続を介してネットワーク装置３と接続され、ネットワーク装置３は有線接続あるいは無線接続を介してネットワーク２に接続される。そして、無線局１０Ａ〜Ｂは、ネットワーク装置３及びネットワーク２を介して、データや制御情報を送受信可能に設けられている。
図２は、無線局１０Ａの機能的構成を示すブロック図である。図２に示すように、無線局１０Ａは、受信部１１と、送信部１２と、制御部１３とを備える。これら各構成部分は、一方向または双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。なお、無線局１０Ｂの機能的構成およびハードウェア構成は、無線局１０Ａの機能的構成及びハードウェア構成と同様である。なお、以下の説明では、無線局１０Ａが無線端末２０Ａと接続中の無線局（無線端末２０Ａの接続無線局、接続セルとも称する）、無線局１０Ｂが無線端末２０Ｂと接続中の無線局（無線端末２０Ｂの接続無線局、接続セルとも称する）とする。
受信部１１は、データ信号や制御信号を、アンテナ（物理アンテナ）を介して受信する。受信部１１は、例えば上りのデータチャネルや制御チャネル上を伝送される上り信号を受信する。上りのデータチャネルとしては例えば、個別データチャネルが挙げられる。また、上りの制御チャネルとしては例えば、ランダムアクセスチャネルや、個別制御チャネルが挙げられる。受信する信号としては例えば、無線端末２０Ａ〜Ｂからの接続確立のための信号や、無線端末２０Ａ〜Ｂでの通信レベルを示す信号や、チャネル推定や復調のために用いられる参照信号（パイロット信号とも称される）が挙げられる。
送信部１２は、データ信号や制御信号を、アンテナ（物理アンテナ）を介して送信する。なお、アンテナは送信と受信で共通でも、別体でもよい。送信部１２は、例えば下りのデータチャネルや制御チャネル上を伝送される下り信号を送信する。下りのデータチャネルとしては例えば、共通データチャネルや、個別データチャネルが挙げられる。また、下りの制御チャネルとしては例えば、同期チャネルや、報知チャネルや、共通制御チャネルや、個別制御チャネルが挙げられる。送信する信号としては例えば、システム情報を報知する信号や、接続中の無線端末２０Ａに個別制御チャネル上で伝送される制御信号や、接続中の無線端末２０Ａに個別データチャネル上で伝送される制御信号や、接続中の無線端末２０Ａに個別データチャネル上で伝送されるデータ信号が挙げられる。また、送信する信号としては例えば、無線端末２０Ａへ呼の着信があった場合に無線端末２０Ａを呼び出すためのページング信号や、無線局１０Ａ〜Ｂでの通信レベルを示す信号や、無線端末２０Ａ〜Ｂからの接続確立のための信号への応答信号や、無線端末２０Ａ〜Ｂからの上り送信電力の制御のための制御信号が挙げられる。また、送信する信号は例えば、チャネル推定や復調のために用いられる無線端末個別の参照信号（個別パイロット信号とも称される）や、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報や、複数の構成情報のそれぞれが示す無線リソースについての使用に関する使用モードを指定する信号を含む。
制御部１３は、有線接続あるいは無線接続を介して、ネットワーク装置３や他の無線局１０Ｂとデータや制御情報の送受信を行う。制御部１３は、受信されるデータや制御情報を受信部１１から入力する。また、制御部１３は、送信するデータや制御情報を送信部１２に出力する。また、制御部１３は、通信インタフェースを介して有線ネットワーク経由でデータや制御情報の送受信を行う。また、制御部１３は、無線端末２０Ａ〜Ｂとのアクセスの管理や、無線端末２０Ａ〜Ｂへの無線リソースの割当て等のスケジューリングを行う。例えば、無線局１０Ａは、複数のアンテナポートを有し、制御部１３は、無線端末２０Ａ〜Ｂとの通信に使用するアンテナポートを割当てる。なお、アンテナポートは処理上のポートであり、物理アンテナと対応しなくてもよい。
制御部１３は例えば、無線端末２０Ａとの接続確立の際に、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報を無線端末２０Ａに通知する処理を実行する。なお、制御部１３は例えば、複数の構成情報自体を無線端末２０Ａに通知してもよく、無線端末２０Ａに予め格納された情報のうちから複数の構成情報を指定する情報を無線端末２０Ａに通知してもよい。
複数の構成情報のそれぞれは例えば、無線端末個別の参照信号の送信に使用されるリソースエレメント（時間周波数リソースとも称する）の配置や、無線端末個別の参照信号の送信に使用されるアンテナポートの情報や、送信信号の空間多重数（ランク、あるいはレイヤ数とも称される）を含む。また、複数の構成情報で、準備される無線リソースは互いに異なる。例えば、準備される無線リソースは、互いに直交するように配置される。リソースエレメントは例えば、伝送における最小の時間−周波数単位（シンボル−サブキャリア）であり、リソースエレメント（シンボルとサブキャリア）のグループによりリソースブロックが形成される。リソースブロックは、時間周波数リソースの割当て単位として用いられる。
また、複数の構成情報は、無線局１０Ａと、自局周辺の他の無線局とで、共通に使用される。自局周辺の他の無線局は、ＣｏＭＰ通信可能な他の無線局１０Ｂを含む。詳細には例えば、複数の構成情報は、無線局１０Ａ〜Ｂのそれぞれに予め格納されていてもよく、無線局１０Ａ〜Ｂがネットワーク装置３から取得してもよく、無線局１０Ａ〜Ｂの一方の無線局から他方の無線局へ有線通信あるいは無線通信を介して通知されてもよい。
また、制御部１３は、データ送信の際に、複数の構成情報のそれぞれの使用モードを指定する信号を送信する処理を実行する。使用モードを指定する信号は、構成情報自体より比較的少ない情報量を有する。制御部１３は、データ送信の際に、通信状況に応じて使用モードを決定する。使用モードとしては例えば、準備された無線リソースを無線端末個別の参照信号の送信に使用することを示すモードや、無線端末個別の参照信号の送信に準備された無線リソースを使用しないことを示すモードや、無線端末個別の参照信号の送信に準備された無線リソースをデータの送信に使用することを示すモードが挙げられる。具体的には使用モードは例えば、準備される無線リソースにて無線端末個別の参照信号を所定の送信電力で送信するモード、無線端末個別の参照信号の送信電力を０にする（無送信）モード、および無線端末個別の参照信号に準備される無線リソースをデータ信号に割り当てるモードを含む。なお、制御部１３は、無線局１０Ａと接続中の無線端末が複数ある場合、使用モードを複数の無線端末に対して個別に指定する。そして制御部１３は、使用モードに応じて割当てる無線リソースで送信する無線端末個別の参照信号を用いて、無線端末２０Ａ〜Ｂとの通信を行う。
制御部１３は例えば、無線局１０Ａが他の無線局１０ＢとＣｏＭＰ通信により無線端末２０Ａ〜Ｂへデータを送信するか否か、無線局１０Ａが接続中の無線端末の数、無線局１０Ａと接続中の無線端末との間の通信レベル、他の無線局１０Ｂが接続中の無線端末の数、他の無線局１０Ｂと接続中の無線端末との間の通信レベル、無線局１０Ａからデータを送信する通信態様、他の無線局１０Ｂからデータを送信する通信態様、の少なくともいずれかに応じて複数の構成情報のそれぞれの使用モードを決定する。通信態様としては例えば、シングルアンテナ通信、ＭＩＭＯ通信、およびＣｏＭＰ通信が挙げられる。ＭＩＭＯ通信は例えば、ＭＵ(Multi User)−ＭＩＭＯ通信およびＳＵ(Single User)−ＭＩＭＯ通信を含む。ＣｏＭＰ通信は例えば、後述のＤＰＳ（Dynamic Point Selection）−ＣＯＭＰ通信およびＪＴ（Joint transmission）−ＣｏＭＰ通信を含む。
制御部１３は例えば、データ送信の際に、自局周辺の他の無線局の通信状況を取得する。他の無線局は、ＣｏＭＰ通信可能な無線局２０Ｂを含む。また、制御部１３は例えば、データ送信の際に、データを送信する通信態様を決定し、複数の構成情報のそれぞれの使用モードを決定する。
詳細には制御部１３は例えば、無線局１０Ａ〜Ｂと無線端末２０Ａとの間の通信レベルを取得する。通信レベルは例えば、上り参照信号あるいは下り参照信号から測定される。通信レベルは例えば、無線端末２０Ａから報告されてもよく、無線局１０Ａと無線端末２０Ａとの間の通信レベルを無線局１０Ａで測定するともに、無線局１０Ｂと無線局２０Ｂとの間の通信レベルを無線局１０Ｂで測定して無線局１０Ａに通知してもよい。
また制御部１３は例えば、無線端末２０Ａに対してＣｏＭＰ通信可能な他の無線局１０Ｂ（以下、協調無線局、協調セルとも称する）にＣｏＭＰ通信を要求する信号を送信し、他の無線局１０Ｂから応答信号を受信して、ＣｏＭＰ通信の準備を行う。
そして制御部１３は、通信レベルやその他の通信状況に応じて、ＣｏＭＰ通信可能な複数の無線局１０Ａ〜Ｂから、無線端末２０Ａへ信号を送信する１以上の無線局（以下、選択無線局とも称する）を選択する。複数の無線局から選択される１以上の無線局は、ＤＰＳ動作（ＤＰＳ−ＣｏＭＰ通信）により選択される１つの無線局、あるいはＪＴ動作（ＪＴ−ＣｏＭＰ通信）により選択される２以上の無線局である。ＤＰＳは、複数の通信ポイントのうち送信に使用する通信ポイントを動的に選択する方法である。また、ＪＴは、複数の通信ポイントから送信された信号を結合処理（合成処理）する方法である。
このとき制御部１３は、ＣｏＭＰ通信可能な他の無線局のうちから候補となる無線局を所定のタイミングで選択し、候補となる無線局のうちから実際に使用する無線局をデータ送信の際に選択するといったように、複数段階で無線局を選択してもよい。
そして制御部１３は、無線局１０Ａと無線局１０Ｂとの間で制御情報をやり取りして、ＣｏＭＰ通信で使用されるパラメータを設定する。このとき、無線局１０Ａ〜Ｂと無線端末２０Ａとの間で無線端末個別の参照信号や制御情報をやり取りしてもよい。これにより、無線端末２０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行うことが決定される。
また、無線端末２０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行わない場合、制御部１３は、通信レベルやその他の通信状況に応じて、シングルアンテナ通信を行うか、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うか、あるいはＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うかを決定する。このように、制御部１３で、データを送信する通信態様が決定される。
そして、制御部１３は、複数の構成情報のそれぞれの使用モードを決定して、使用モードを示す信号を無線端末２０Ａに送信し、使用モードに応じて無線端末２０Ａとの通信を行う。なお、接続中の他の無線端末がある場合、当該他の無線端末に対してデータ送信の際に、制御部１３は無線端末２０Ａに対する処理と同様に、通信態様や、複数の構成情報のそれぞれの使用モードを決定し、使用モードを示す信号を送信し、使用モードに応じて通信を行う。
一方、無線局１０Ａは、無線端末２０Ｂの接続無線局である無線局１０Ｂの協調無線局として動作する。この場合、制御部１３は、無線局１０ＢからＣｏＭＰ通信を要求する信号を受信し、応答信号を送信して、ＣｏＭＰ通信の準備を行う。そして、無線局１０Ｂにより、無線局１０Ａが選択無線局として選択された場合、制御部１３は、無線局１０Ａと無線局１０Ｂとの間で制御情報をやり取りして、ＣｏＭＰ通信で使用されるパラメータを設定する。このとき、無線局１０Ａ〜Ｂと無線端末２０Ｂとの間で無線端末個別の参照信号や制御情報をやり取りしてもよい。これにより、無線端末２０Ｂに対してＣｏＭＰ通信を行うことが決定される。そして、制御部１３は、複数の構成情報のそれぞれの使用モードを決定して、使用モードを示す信号を無線端末２０Ｂに送信し、使用モードに応じて無線端末２０Ｂとの通信を行う。
図３は、無線端末２０Ａの構成を示す機能ブロック図である。図３に示すように、無線端末２０Ａは、受信部２１と、送信部２２と、制御部２３とを備える。これら各構成部分は、一方向または双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。なお、無線端末２０Ｂの機能的構成およびハードウェア構成は、無線端末２０Ａの機能的構成及びハードウェア構成と同様である。
受信部２１は、無線局１０Ａ〜Ｂから送信されたデータ信号や制御信号を、アンテナを介して受信する。受信する信号としては例えば、システム情報を報知する信号や、接続無線局１０Ａから個別制御チャネル上で伝送される制御信号や、接続無線局１０Ａから個別データチャネル上で伝送される制御信号が挙げられる。また、受信する信号としては例えば、無線端末２０Ａを呼び出すためのページング信号や、無線端末２０Ａからの接続確立のための信号への応答信号や、無線局１０Ａ〜Ｂでの通信レベルを示す信号や、上り送信電力の制御のための制御信号が挙げられる。また、受信する信号は例えば、チャネル推定や復調のために用いられる無線端末個別の参照信号や、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報や、複数の構成情報のそれぞれの使用モードを指定する信号を含む。
送信部２２は、データ信号や制御信号を、アンテナ（物理アンテナ）を介して送信する。なお、アンテナは送信と受信で共通でも、別体でもよい。送信部２２は、例えば上りのデータチャネルや制御チャネル上を伝送される上り信号を送信する。送信する信号としては例えば、接続確立のための信号や、無線端末２０での通信レベルを示す信号や、チャネル推定や復調のために用いられる参照信号が挙げられる。
制御部２３は、制御部２３は、受信されるデータや制御情報を受信部２１から入力する。また、送信するデータや制御情報を送信部２２に出力する。また、制御部２３は、送信信号の送信電力を制御する。
また、制御部２３は、無線局１０Ａ〜Ｂから受信されるセル固有の参照信号や無線端末個別の参照信号を検知し、通信レベルを取得する。通信レベルは例えば、受信電力や受信品質を含む。通信レベルとして例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）（＝受信電力値／総電力値）、ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）、ＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio）等が挙げられる。
また、制御部２３は、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報を設定する。制御部２３は、下りデータ送信の際に、複数の構成情報のそれぞれの使用モードを示す信号を無線局１０Ａから受信して、複数の構成情報のそれぞれの使用モードに応じて無線局１０Ａとの通信を行う。なお、制御部２３は、無線局１０Ａ〜Ｂが無線端末２０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行う場合には、複数の構成情報のそれぞれの使用モードを示す信号を無線局１０Ａ〜Ｂから受信して、複数の構成情報のそれぞれの使用モードに応じて無線局１０Ａ〜Ｂとの通信を行う。
図４は、無線局１０Ａのハードウェア構成を示す図である。図４に示すように、無線局１０Ａは、ハードウェアの構成要素として、例えばアンテナ３１を備えるＲＦ（Radio Frequency）回路３２と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３３と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３４と、メモリ３５と、ネットワークＩＦ（Interface）３６とを有する。ＣＰＵは、スイッチ等のネットワークＩＦ３６を介して各種信号やデータの入出力が可能なように接続されている。メモリ３５は、例えばＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等のＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory)、及びフラッシュメモリの少なくともいずれかを含み、プログラムや制御情報やデータを格納する。送信部１２及び受信部１１は、例えばＲＦ回路３２、あるいはアンテナ３１およびＲＦ回路３２により実現される。制御部１３は、例えばＣＰＵ３３等の集積回路あるいはＤＳＰ３４等の集積回路により実現される。
図５は、無線端末２０Ａのハードウェア構成を示す図である。図５に示すように、無線端末２０Ａは、ハードウェアの構成要素として、例えばアンテナ４１を備えるＲＦ回路４２と、ＣＰＵ４３と、メモリ４４とを有する。さらに、無線端末２０Ａは、ＣＰＵ４３に接続されるＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置を有してもよい。メモリ４４は、例えばＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、及びフラッシュメモリの少なくともいずれかを含み、プログラムや制御情報やデータを格納する。送信部２２及び受信部２１は、例えばＲＦ回路４２、あるいはアンテナ４１およびＲＦ回路４２により実現される。制御部２３は、例えばＣＰＵ４３等の集積回路により実現される。
次に、第１実施形態における無線通信システム１の動作を説明する。図６は、無線通信システム１の下りリンクの送信動作を説明するためのシーケンス図である。
まず前提として、無線通信システム１では、上述のように、無線局１０Ａ〜Ｂが、通信態様として、シングルアンテナ通信、ＳＵ−ＭＩＭＯ通信、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信、およびＣｏＭＰ通信（ＪＴ−ＣｏＭＰ通信やＤＳＰ−ＣｏＭＰ通信）が可能に設けられている。無線局１０Ａが、無線端末２０Ａの接続無線局であり、無線局１０Ｂ（協調無線局）との間の無線端末２０Ａに対するＣｏＭＰ通信処理を集約して行っている。また、無線局１０Ｂが、無線端末２０Ｂの接続無線局であり、無線局１０Ａ（協調無線局）との間の無線端末２０Ｂに対するＣｏＭＰ通信処理を集約して行っている。
このとき、セル間（通信ポイント間）干渉の低減や受信信号強度の改善を実現するために、各通信ポイントの通信態様は比較的短い周期で、例えばデータ送信毎に、ダイナミックに選択される。そして、セル配置や通信状況によって、各通信ポイントの通信態様は無線端末毎に多様に変わり得ることが想定される。例えば、ＣｏＭＰ通信可能な通信ポイントは多数存在する可能性があり、ＣｏＭＰ通信で実際に信号の送信に使用する通信ポイントの数や組み合わせは多様となる。さらに例えば、シングルアンテナ送信やＭＩＭＯ通信等、ＣｏＭＰ通信以外にも多様な通信態様が想定される。
このような状況では、この多様に変わり得る通信態様に対応するよう、信号を受信するための無線端末個別の参照信号（信号の復調に使用される参照信号）が送信される必要がある。このとき、無線端末個別の参照信号を送信する無線リソースが適切に割当てられないと、通信性能の向上を妨げる恐れがある。例えば、多様に変わり得る通信態様のパターンを網羅するように、無線端末個別の参照信号を送信する無線リソースを予め割当てようとすると、無線端末個別の参照信号の送信に割当てる無線リソースとして、多大な無線リソースを要することとなる。このために、データ送信のスループットが低下し、通信性能の向上を妨げる恐れがある。また例えば、通信態様によって無線端末個別の参照信号の送信に割当てる無線リソースが不足して、通信ポイント間で無線端末個別の参照信号を送信する無線リソースが重なってしまうと、通信ポイント間の干渉の低減や受信信号強度の改善を阻害する恐れがある。特に、比較的規模の小さいセルが、比較的高い密度で配置される場合、干渉の影響が増大するため、通信性能の向上が妨げられる可能性が高まる。
そこで、第１実施形態では、以下のように下りリンクの送信動作が行われる。
図６に示すように、無線局１０Ａは、無線端末２０Ａに、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報（無線端末個別の参照信号の構成情報１，２）を通知する（Ｓ１）。無線局１０Ａによる無線端末個別の参照信号の構成情報１，２の通知は、例えば無線端末２０Ａとの接続確立の際に通知される。同様に、無線局１０Ｂは、無線端末２０Ｂに、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報（無線端末個別の参照信号の構成情報１，２）を通知する（Ｓ２）。無線局１０Ｂによる無線端末個別の参照信号の構成情報１，２の通知は、例えば無線端末２０Ｂとの接続確立の際に通知される。構成情報１，２は、無線局１０Ａ〜Ｂで共通に使用される。構成情報１，２はそれぞれ、リソースエレメントの配置や、アンテナポートの情報や、レイヤ数を含む。また、構成情報１，２で準備される無線リソースは、互いに異なるように設定される。なお、無線局１０Ａ〜Ｂは、構成情報１，２を、所定の制御タイミングで無線端末２０Ａ〜Ｂに再通知してもよい。また、無線局１０Ａ〜Ｂは、構成情報１，２を更新して、所定の制御タイミングで無線端末２０Ａ〜Ｂに通知してもよい。
次に、無線局１０Ａは、無線端末２０Ａへデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ３）。同様に、無線局１０Ｂは、無線端末２０Ｂへデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ４）。このとき、無線局１０Ａと無線局１０Ｂとは、互いに制御情報をやり取りし、通信状況を取得する。通信態様の決定は例えば、データの送信毎に行われる。通信態様の決定は、接続確立より比較的短い間隔で実行される。
Ｓ３の例では、無線局１０Ａは、無線端末２０Ａに対して、通信態様としてＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。また、Ｓ４の例では、無線局１０Ｂは、無線端末２０Ｂに対して、通信態様としてＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
具体的には例えば、無線局１０Ａは、無線局１０Ａと無線端末２０Ａとの間の通信レベルと、無線局１０Ｂと無線端末２０Ａとの間の通信レベルとに応じて、無線端末２０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行わないことを決定する。無線局１０Ａと無線端末２０Ａとの間の通信レベルは、無線局１０Ａから送信されるセル固有の参照信号を無線端末２０Ａで受信し、測定結果を無線端末２０Ａから無線局１０Ａへ送信することで取得できる。あるいは、無線端末２０Ａから送信される参照信号を無線局１０Ａで受信し、無線局１０Ａで測定してもよい。そして、無線局１０Ａは、無線端末２０Ａ以外の無線端末と通信を行わないことから、無線端末２０Ａに対する通信態様としてＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
同様に、無線局１０Ｂは、無線局１０Ａと無線端末２０Ｂとの間の通信レベルと、無線局１０Ｂと無線端末２０Ｂとの間の通信レベルとに応じて、無線端末２０Ｂに対してＣｏＭＰ通信を行わないことを決定する。無線局１０Ｂと無線端末２０Ａとの間の通信レベルは、無線局１０Ｂから送信されるセル固有の参照信号を無線端末２０Ａで受信し、測定結果を無線端末２０Ａから無線局１０Ａへ送信することで取得できる。あるいは、無線端末２０Ａから送信される参照信号を無線局１０Ｂで受信し、測定結果を無線局１０Ｂから無線局１０Ａに送信して、通知してもよい。そして、無線局１０Ｂは、無線端末２０Ｂ以外の無線端末と通信を行わないことから、無線端末２０Ｂに対する通信態様としてＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
さらに、無線局１０Ａは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、構成情報１，２の使用モードを決定する。また、無線局１０Ｂは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、構成情報１，２の使用モードを決定する。
使用モードとしては例えば、準備される無線リソースにて無線端末個別の参照信号を所定の送信電力で送信するモード（ＮＺＰ，Non-zero power）、無線端末個別の参照信号の送信電力を０にするモード（ＺＰ, Zero power）、および無線端末個別の参照信号に準備される無線リソースをデータ信号に割り当てるモード（ＯＶＲ，Over ray）を設定可能とする。
具体的には、Ｓ３の例では、無線局１０Ａは、自局が配下の無線端末２０ＡにＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うこと、無線局１０Ｂが配下の無線端末２０ＢにＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことから、構成情報１の使用モードを「ＮＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＺＰ」とする。また、Ｓ４の例では、無線局１０Ｂは、自局が配下の無線端末２０ＢにＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うこと、無線局１０Ａが配下の無線端末２０ＡにＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うこと、無線局１０Ａの無線端末２０Ａに対する構成情報１，２の使用モードから、無線端末２０Ｂに対する構成情報１の使用モードを「ＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＮＺＰ」とする。
このように、無線局１０Ａが無線端末２０Ａに対して送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースと、無線局１０Ｂが無線端末２０Ｂに対して送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースとが異なるように、構成情報１，２の使用モードが決定される。これにより、無線端末個別の参照信号の送信の際に、通信ポイント間の干渉が低減されて、データを受信するためのチャネル推定精度が向上し、通信性能が向上される。
次に、無線局１０Ａは、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、無線端末２０Ａに送信する（Ｓ５）。同様に、無線局１０Ｂは、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、無線端末２０Ｂに送信する（Ｓ６）。これにより、無線局１０Ａ〜Ｂが無線端末２０Ａ〜Ｂへ送信する無線端末個別の参照信号に割当てる無線リソースを、比較的短い間隔で決定される通信態様を反映して柔軟に設定可能となる。また、これにより、比較的短い間隔で実行される通信態様の決定タイミングに合わせて、無線端末個別の参照信号に割当てる無線リソースを示す構成情報を逐次通知する場合に比べて、シグナリングの増大を抑制することができる。
そして、無線局１０Ａは、無線端末２０Ａにデータを送信する（Ｓ７）。Ｓ７の例では、無線局１０Ａは、Ｓ５で送信した使用モードに応じて、構成情報１で準備されるリソースエレメントとアンテナポートを用いて、データの受信のための無線端末個別の参照信号を送信し、データを送信する。無線端末１０Ａは、Ｓ５で送信された使用モードから、データを受信するための無線端末個別の参照信号を取得し、取得した無線端末個別の参照信号を用いて、Ｓ３で決定されたＳＵ−ＭＩＭＯ通信により送信されたデータを受信する。
同様に、無線局１０Ｂは、無線端末２０Ｂにデータを送信する（Ｓ８）。Ｓ８の例では、無線局１０Ｂは、Ｓ５で送信した使用モードに応じて、構成情報２で準備される無線リソースを用いて、データの受信のための無線端末個別の参照信号を送信し、Ｓ３で決定した通信態様に応じて、ＳＵ−ＭＩＭＯ通信によりデータを無線端末２０Ｂに送信する。無線端末２０Ｂは、Ｓ５で送信された使用モードに応じて、無線端末個別の参照信号が送信される無線リソースを特定し、無線端末個別の参照信号を受信する。
無線局１０Ａ〜Ｂは、Ｓ３〜Ｓ８と同様の処理をＳ９〜Ｓ１４，Ｓ１５〜Ｓ２２で実行する。
以下、Ｓ９〜Ｓ１４の処理を説明する。無線局１０Ａは、無線端末２０Ａへデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ９）。同様に、無線局１０Ａは、無線端末２０Ｂへデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ１０）。このとき、無線局１０Ａと無線局１０Ｂは、互いに制御情報をやり取りし、通信状況を取得する。
Ｓ９の例では、無線局１０Ａは、無線端末２０Ａに対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を行うことを決定する。また、Ｓ１０の例では、無線局１０Ｂは、無線端末２０Ａに対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を行うことを決定する。なお、Ｓ１０の例では、無線局１０Ｂは、配下の無線端末２０Ｂに対して送信するデータがなく、無線端末２０Ｂとの通信を行わないため、無線端末２０Ｂに対する通信態様は決定されない。
具体的には例えば、無線局１０Ａは、無線局１０Ａと無線端末２０Ａとの間の通信レベルと、無線局１０Ｂと無線端末２０Ａとの間の通信レベルとに応じて、無線端末２０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行うか否か、無線端末２０Ａに対するＣｏＭＰ通信で実際に信号を送信する選択局を決定する。
無線局１０Ａは、ＣｏＭＰ通信を行う選択無線局として無線局１０Ｂを選択した場合、無線局１０ＢにＣｏＭＰ通信を要求する信号を送信する。無線局１０Ｂは、無線端末２０Ａに対して無線局１０Ａと協調してＣｏＭＰ通信を実行可能な場合、実行可能な旨を示す応答信号を送信する。無線局１０Ａは、応答信号を受信し、無線端末２０ＡとのＣｏＭＰ通信の準備を行い、無線端末２０Ａに対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を決定する。
また、無線局１０Ｂは、上述のように、無線端末２０Ａに対して無線局１０Ａと協調してＣｏＭＰ通信を実行可能な旨を示す応答信号を送信して、無線端末２０Ａに対するＣｏＭＰ通信の準備を行い、無線端末２０Ａに対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を決定する。
さらに、無線局１０Ａは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、構成情報１，２の使用モードを決定する。また、無線局１０Ｂは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、構成情報１，２の使用モードを決定する。
具体的には、Ｓ９の例では、無線局１０Ａは、無線端末２０Ａに対して無線局１０Ｂと協調してＣｏＭＰ通信を行うこと、無線局１０Ａが無線端末２０Ａ以外の無線端末と通信を行わないこと、無線局１０Ｂが無線端末２０Ａ以外の無線端末と通信を行わないことから、構成情報１の使用モードを「ＮＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＯＶＲ」とする。また、Ｓ１０の例では、無線局１０Ｂは、無線端末２０Ａに対して無線局１０Ｂと協調してＣｏＭＰ通信を行うこと、無線端末２０Ａ以外の無線端末と通信を行わないこと、無線局１０Ａの無線端末２０Ａに対する構成情報１，２の使用モードから、無線端末２０Ｂに対する構成情報１の使用モードを「ＮＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＯＶＲ」とする。
このように、無線局１０Ａと無線局１０Ｂとが無線端末２０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行う場合に、無線局１０Ａ〜Ｂが無線端末２０Ａに対して送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースが同じになるように、構成情報１，２の使用モードが適切に決定される。また、無線局１０Ａと無線局１０Ｂとが無線端末２０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行うことで、無線端末２０Ａに対する無線端末個別の参照信号の送信の通信性能が向上することが想定される。よって、無線端末個別の参照信号に使用しない無線リソースをデータの送信に使用するように、構成情報１，２の使用モードが適切に決定される。
次に、無線局１０Ａは、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、無線端末２０Ａに送信する（Ｓ１１）。同様に、無線局１０Ｂは、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、無線端末２０Ａに送信する（Ｓ１２）。
そして、無線局１０Ａ〜Ｂは、無線端末２０Ａに対してデータを協調して送信する（Ｓ１３，Ｓ１４）。
以下、Ｓ１５〜Ｓ２２の処理を説明する。無線局１０Ａは、無線端末２０Ａへデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ１５）。同様に、無線局１０Ａは、無線端末２０Ｂへデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ１６）。このとき、無線局１０Ａと無線局１０Ｂは、互いに制御情報をやり取りし、通信状況を取得する。
Ｓ１５の例では、無線局１０Ａは、無線端末２０Ａに対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を行うことを決定する。また、Ｓ１６の例では、無線局１０Ｂは、無線端末２０Ａに対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を行うことを決定し、無線端末２０Ｂに対する通信態様としてＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
具体的には例えば、無線局１０Ａは、無線局１０Ａと無線端末２０Ａとの間の通信レベルと、無線局１０Ｂと無線端末２０Ａとの間の通信レベルとに応じて、無線端末２０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行うか否か、無線端末２０Ａに対するＣｏＭＰ通信で実際に信号を送信する選択局を決定する。
無線局１０Ａは、ＣｏＭＰ通信を行う選択無線局として無線局１０Ｂを選択した場合、無線局１０ＢにＣｏＭＰ通信を要求する信号を送信する。無線局１０Ｂは、無線端末２０Ａに対して無線局１０Ａと協調してＣｏＭＰ通信を実行可能な場合、実行可能な旨を示す応答信号を送信する。無線局１０Ａは、応答信号を受信し、無線端末２０ＡとのＣｏＭＰ通信の準備を行い、無線端末２０Ａに対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を行うことを決定する。
無線局１０Ｂは、上述のように、無線端末２０Ａに対して無線局１０Ａと協調してＣｏＭＰ通信を実行可能な旨を示す応答信号を送信し、無線端末２０Ａに対するＣｏＭＰ通信の準備を行い、無線端末２０Ａに対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を行うことを決定する。また、無線局１０Ｂは、無線局１０Ａと無線端末２０Ｂとの間の通信レベルと、無線局１０Ｂと無線端末２０Ｂとの間の通信レベルとに応じて、無線端末２０Ｂに対してＣｏＭＰ通信を行わないことを決定する。そして、無線局１０Ｂは、無線端末２０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行うことから、無線端末２０Ｂに対する通信態様としてＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
さらに、無線局１０Ａは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、構成情報１，２の使用モードを決定する。また、無線局１０Ｂは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、構成情報１，２の使用モードを決定する。
具体的には、Ｓ１５の例では、無線局１０Ａは、無線端末２０Ａに対して無線局１０Ｂと協調してＣｏＭＰ通信を行うこと、無線端末２０Ａ以外の無線端末と通信を行わないこと、無線局１０Ｂが無線端末２０Ａ以外の無線端末と通信を行うことから、無線端末２０Ａに対する構成情報１の使用モードを「ＮＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＯＶＲ」とする。
また、Ｓ１６の例では、無線局１０Ｂは、無線端末２０Ａに対して無線局１０Ａと協調してＣｏＭＰ通信を行うこと、無線端末２０Ｂに対してＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うこと、無線局１０Ａの無線端末２０Ａに対する構成情報１，２の使用モードから、無線端末２０Ａに対する構成情報１の使用モードを「ＮＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＯＶＲ」とし、無線端末２０Ｂに対する構成情報１の使用モードを「ＯＶＲ」、構成情報２の使用モードを「ＮＺＰ」とする。
このように、無線局１０Ａと無線局１０Ｂとが無線端末２０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行う場合に、無線局１０Ａ〜Ｂが無線端末２０Ａに対して送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースが同じになるように、構成情報１，２の使用モードが適切に決定される。また、無線局１０Ａ〜Ｂが無線端末２０Ａに対するＣｏＭＰ通信で送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースと、無線局１０Ｂが無線端末２０Ｂに対して送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースとが異なるように、構成情報１，２の使用モードが決定される。また、無線局１０Ａと無線局１０Ｂとが無線端末２０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行うことで、無線端末２０Ａに対する参照信号の送信の通信性能が向上することが想定される。よって、無線端末個別の参照信号に使用しない無線リソースをデータの送信に使用するように、構成情報１，２の使用モードが決定される。
次に、無線局１０Ａは、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、無線端末２０Ａに送信する（Ｓ１７）。同様に、無線局１０Ｂは、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、無線端末２０Ａに送信し（Ｓ１８）、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、無線端末２０Ｂに送信する（Ｓ１９）。
そして、無線局１０Ａ〜Ｂは、無線端末２０Ａに対してデータを協調して送信する（Ｓ２０，Ｓ２１）。これと共に、無線局１０Ｂは、無線端末２０Ｂに対してデータを送信する（Ｓ２２）。
以上により、第１実施形態によれば、無線通信システム１において、無線局１０Ａ〜Ｂから無線端末２０Ａ〜Ｂへの無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを効率良く割当てて、通信性能を向上できる。
第１実施形態において、無線通信システム１は、２つの無線局を有するものとしたが、無線局の数は任意である。また、ＣｏＭＰ通信可能な無線局とＣｏＭＰ通信可能でない無線局とが混在してもよい。
第１実施形態において、無線通信システム１は、２つの無線端末を有するものとしたが、無線端末の数は任意である。また、ＣｏＭＰ通信可能な無線端末とＣｏＭＰ通信可能でない無線端末とが混在してもよい。
第１実施形態において、無線通信システム１は、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報として２つの構成情報１，２を用いるものとしたが、構成情報の数や内容はこれには限られない。
［第２実施形態］
第２実施形態に係る無線通信システムは、無線局１０Ａ〜Ｂの代わりに、後述の図７に示す５０Ａ〜Ｂ（Ｃｅｌｌ＃１，Ｃｅｌｌ＃２とも記載する）を有し、無線端末２０Ａ〜Ｂの代わりに、後述の図１０に示す無線端末７０Ａ〜Ｂ（ＵＥ＃1，ＵＥ＃２とも記載する）を有する。第２実施形態に係る無線通信システムの全体的構成は、図１に示す無線通信システム１と同様である。例えば、無線局５０Ａ〜Ｂはそれぞれ、有線接続あるいは無線接続を介してネットワーク装置３と接続され、ネットワーク装置３は有線接続あるいは無線接続を介してネットワーク２に接続される。そして、無線局５０Ａ〜Ｂは、ネットワーク装置３及びネットワーク２を介して、データや制御情報を送受信可能に設けられている。
また、無線局５０Ａ〜Ｂはそれぞれ、アンテナを有し、通信ポイントに相当する。無線局５０Ａ〜ＢはそれぞれセルＣｅｌｌ＃１，Ｃｅｌｌ＃２を形成している。無線局５０Ａ〜Ｂは、無線局５０Ａ〜Ｂ間で有線接続あるいは無線接続を介して通信を行う。また、無線局５０Ａ〜Ｂは、無線端末７０Ａ〜Ｂとの間で、シングルアンテナ通信およびＭＩＭＯ通信が可能である。また、無線局５０Ａ〜Ｂは、無線端末７０Ａ〜Ｂに対してＣｏＭＰ通信が可能である。
以下の説明では、無線局５０Ａが、無線端末７０Ａの接続無線局（接続セル）であるとし、無線局５０Ｂが、無線端末７０Ｂの接続無線局（接続セル）であるとする。
接続無線局５０Ａは、複数の無線局５０Ａ〜Ｂによる無線端末７０Ａとの間のＣｏＭＰ通信処理を集約して行っている。接続無線局５０Ａは、無線局５０Ａ〜Ｂのうち、ＣｏＭＰ通信処理に使用する通信ポイント（選択無線局）を選択する。この場合、無線局５０Ｂは、無線端末７０Ａに対してＣｏＭＰ通信可能な他の無線局（以下、協調無線局、協調セルとも称する）に相当する。
接続無線局５０Ｂは、複数の無線局５０Ａ〜Ｂによる無線端末７０Ｂとの間のＣｏＭＰ通信処理を集約して行っている。接続無線局５０Ｂは、無線局５０Ａ〜Ｂのうち、ＣｏＭＰ通信処理に使用する通信ポイント（選択無線局）を選択する。この場合、無線局５０Ａは、無線端末７０Ｂに対してＣｏＭＰ通信可能な他の無線局（以下、協調無線局、協調セルとも称する）に相当する。
図７は、第２実施形態に係る無線通信システムの無線局５０Ａ〜Ｂの機能的構成を示すブロック図である。図７に示すように、無線局５０Ａは、受信アンテナ５１Ａと、受信ＲＦ部５２Ａと、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部５３Ａと、物理チャネル分離部５４Ａと、信号復調部５５Ａと、チャネル推定部５６Ａと、受信レベル測定部５７Ａと、通信制御部５８Ａと、上位レイヤデータ処理部５９Ａと、信号生成部６０Ａと、参照信号生成部６１Ａと、物理チャネル多重部６２Ａと、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部６３Ａと、送信ＲＦ部６４Ａと、送信アンテナ６５Ａと、を有する。
また、無線局５０Ｂは、受信アンテナ５１Ｂと、受信ＲＦ部５２Ｂと、ＦＦＴ部５３Ｂと、物理チャネル分離部５４Ｂと、信号復調部５５Ｂと、チャネル推定部５６Ｂと、受信レベル測定部５７Ｂと、通信制御部５８Ｂと、上位レイヤデータ処理部５９Ｂと、信号生成部６０Ｂと、参照信号生成部６１Ｂと、物理チャネル多重部６２Ｂと、ＩＦＦＴ部６３Ｂと、送信ＲＦ部６４Ｂと、送信アンテナ６５Ｂと、を有する。
受信アンテナ５１Ａは、無線信号を受信して、受信ＲＦ部５２Ａに出力する。受信アンテナ５１Ａは例えば、複数のアンテナ（物理アンテナ）を含む。また、受信アンテナ５１Ａは、送信アンテナ６５Ａと共用として、送信／受信切替え部等により送信と受信とを切り替えて構成するものとしてもよい。受信アンテナ５１Ａは、例えば上りのデータチャネルや制御チャネル上を伝送される上り信号（データ信号や制御信号）を受信する。信号を受信する物理チャネルとしては例えば、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）や、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）や、ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）が挙げられる。受信される信号としては例えば、無線端末７０Ａ〜Ｂからの接続確立のためのＲＡＣＨ（Random Access Channel）信号や、無線端末７０Ａ〜Ｂでの受信レベルを示す信号（例えば、RSRP Report）や、チャネル推定や復調のための参照信号が挙げられる。
受信ＲＦ部５２Ａは、受信信号にＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換等の処理を行う。ＦＦＴ部５３Ａは、デジタル信号にＦＦＴ処理を行う。物理チャネル分離部５４Ａは、ＦＦＴ処理された信号から、各チャネルの信号を分離する。物理チャネル分離部５４Ａは、上り信号に含まれる上り参照信号を抽出する。上り参照信号は例えば、上りの周波数毎のチャネル推定に用いられるＳＲＳ（Sounding Reference Signal）や、上りの信号の復調のためのＤＭ−ＲＳ（DeModulation RS）を含む。信号復調部５５Ａは、予め通知される或いは格納される制御情報や、復調のための参照信号に基づいて、分離された各チャネルの信号の復調処理を行う。チャネル推定部５６Ｂは、予め通知される或いは格納される制御情報や、受信した参照信号に基づいて、チャネルの伝搬状態を示すチャネル推定値を取得する。復調処理された信号はチャネル推定値に基づいて復号処理される。復号処理されて取得されたデータ信号や制御信号は、通信制御部５８Ａに出力される。また、データ信号の復号結果として、ＡＣＫ（ACKnowledgement）／ＮＡＣＫ（Negative ACKnowledgement）が通信制御部５８Ａに出力される。
受信レベル測定部５７Ａは、受信した参照信号から受信レベル（上り受信電力や上り受信品質）を測定する。受信レベルとしては例えば、ＳＩＲ、ＳＩＮＲ等が挙げられる。
通信制御部５８Ａは、有線接続あるいは無線接続を介して、ネットワーク装置や他の無線局とデータや制御情報の送受信を行う。また、通信制御部５８Ａは、無線端末７０Ａ〜Ｂとのアクセスの管理や、信号を送信する送信電力の制御を行う。送信電力の制御は例えば、通信ポイントとの間の伝搬ロス（パスロス）を補償するオープンループ制御や、適応変調制御や、ＴＰＣ（Transmission Power Control）コマンドによるクローズドループ制御によって行われる。その他、通信制御部５８Ａの詳細については後述する。
上位レイヤデータ処理部５９Ａは、復号処理されたデータ信号のリオーダリング処理等を行い、上りユーザデータを取得する。また、上位レイヤデータ処理部５９Ａは、ネットワーク装置や他の無線局から取得される下りユーザデータや、送信する制御情報を処理して、送信パケットを生成する。
信号生成部６０Ａは、送信パケットを符号化・変調して物理チャネル多重部６２Ａに出力する。また、信号生成部６０Ａは、個別制御チャネル上を伝送する制御信号を生成して物理チャネル多重部６２Ａに出力する。参照信号生成部６１Ａは、下り参照信号を生成して物理チャネル多重部６２Ａに出力する。下り参照信号は、例えば下りのセル固有のＣＲＳ（Cell-specific Reference Signal）や、下りのＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information Reference Signal）や、下りのチャネル推定や信号の復調のために用いられる無線端末個別の参照信号（ＤＭ−ＲＳ）を含む。ＣＲＳは下りの通信品質の測定や、下りの信号の復調に用いられ、セル識別情報（セルＩＤ）に対応付けて設定される。ＣＳＩ−ＲＳは下りの通信品質の測定に用いられ、例えば通信ポイント毎に設定することが可能である。
物理チャネル多重部６２Ａは、通信制御部５８Ａのスケジューリングに応じて、符号化・変調された送信パケットや制御信号や参照信号を、物理チャネルの無線リソースに割り当てる。ＩＦＦＴ部６３Ａは、多重後の信号にＩＦＦＴ処理を行う。送信ＲＦ部６４Ａは、ＩＦＦＴ処理後の信号に、Ｄ／Ａ変換や、歪補償処理や、増幅処理等を行って、送信アンテナ６５Ａに出力する。
送信アンテナ６５Ａは、送信ＲＦ部６４Ａから入力される無線信号を送信する。なお、送信アンテナ６５Ａは例えば、複数のアンテナ（物理アンテナ）を含む。送信アンテナ６５Ａは、例えば下りのデータチャネルや制御チャネル上を伝送される下り信号（データ信号や制御信号）を送信する。信号を送信する物理チャネルとしては例えば、報知チャネルＰＢＣＨ（Physical Broadcast Channel）や、ＰＭＣＨ（Physical Multicast Channel）や、共有チャネルＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）や、個別制御チャネルＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）や、Ｅ−ＰＤＣＣＨ（Enhanced - Physical Downlink Control Channel）が挙げられる。送信される信号としては例えば、無線端末７０Ａ〜Ｂへ呼の着信があった場合に無線端末７０Ａ〜Ｂを呼び出すためのＰＣＨ（Paging Channel）信号や、ＲＡＣＨ信号への応答信号（ＲＡＲ，Random Access Response）が挙げられる。また、送信される信号としては例えば、無線局５０Ａでの受信レベルを示す信号や、上り送信電力の制御のための制御信号（例えば、下り送信電力情報や、ＴＰＣコマンド等）が挙げられる。また、送信する信号は例えば、チャネル推定や復調のために用いられる無線端末個別の参照信号や、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報や、複数の構成情報のそれぞれが示す無線リソースについての使用に関する使用モードを指定する信号を含む。制御信号としては例えば、接続中の無線端末７０Ａに個別制御チャネル上で伝送されるＬ１／Ｌ２シグナリングや、接続中の無線端末７０Ａに共有チャネル上で伝送されるＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングが挙げられる。また、制御信号としては例えば、ＭＩＢ（Master Information Block）やＳＩＢ（System Information Block）に格納されて、報知チャネル又は報知チャネルで指定される共有チャネル上で伝送されるシステム情報が挙げられる。
以下、通信制御部５８Ａの処理について詳述する。
通信制御部５８Ａは、無線端末７０Ａ〜Ｂへの無線リソースの割当て等のスケジューリングを行う。例えば、無線局５０Ａは、複数のアンテナポートを有し、通信制御部５８Ａは、無線端末７０Ａ〜Ｂとの通信に使用するアンテナポートを割当てる。なお、アンテナポートは処理上のポートであり、物理アンテナと対応しなくてもよい。
通信制御部５８Ａは、無線端末７０Ａとの接続確立の際に、参照信号に準備される無線リソースをそれぞれ示す複数の構成情報を無線端末７０Ａに通知する処理を実行する。なお、通信制御部５８Ａは例えば、複数の構成情報自体を無線端末７０Ａに通知してもよく、無線端末７０Ａに予め格納された情報のうちから複数の構成情報を指定する情報を無線端末７０Ａに通知してもよい。
複数の構成情報のそれぞれは例えば、参照信号の送信に使用されるリソースエレメントの配置や、参照信号の送信に使用されるアンテナポートの情報や、送信信号のレイヤ数を含む。また、複数の構成情報で、準備される無線リソースは互いに異なる。準備される無線リソースは例えば、互いに直交するように配置される。
図８Ａ〜Ｂに、複数の構成情報の例を示す。以下、無線端末７０Ａは例えば、２つの構成情報（以下、configuration, conf. とも表記する）１，２を用いるものとして説明する。図８Ａは、構成情報１のリソースエレメントの配置とアンテナポートの例を示し、図８Ｂは、構成情報２のリソースエレメントの配置例を示す。図８Ａ〜Ｂにおいて、左右方向は時間を示し、上下方向は周波数を示す。図８Ａ〜Ｂにおいて、斜線が付されたリソースエレメントは、無線端末個別の参照信号（ＤＭ−ＲＳ）が割当てられるＤＭ−ＲＳリソースを示す。ＤＭ−ＲＳリソースには、最大８アンテナポートのＤＭ−ＲＳが直交多重される。例えば構成情報１では、４アンテナポート｛Port 9,10,12,14｝のＤＭ−ＲＳがＤＭ−ＲＳリソースに直交多重される。例えば構成情報２では、４アンテナポート｛Port 7,8,11,13｝のＤＭ−ＲＳがＤＭ−ＲＳリソースに直交多重される。
また、構成情報１，２は、無線局５０Ａと、自局周辺の他の無線局とで、共通に使用される。自局周辺の他の無線局は、ＣｏＭＰ通信可能な他の無線局５０Ｂを含む。例えば、複数の構成情報は、無線局５０Ａ〜Ｂのそれぞれに予め格納されていてもよく、無線局５０Ａ〜Ｂがネットワーク装置から取得してもよく、無線局５０Ａ〜Ｂの一方の無線局から他方の無線局へ有線通信あるいは無線通信を介して通知されてもよい。
また、通信制御部５８Ａは、データ送信の際に、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを指定する信号を送信する処理を実行する。通信制御部５８Ａは、データ送信の際に、通信状況に応じて、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを決定する。使用モードとしては例えば、準備される無線リソースにて無線端末個別の参照信号を所定の送信電力で送信するモード（ＮＺＰ）、無線端末個別の参照信号の送信電力を０にするモード（ＺＰ）、および無線端末個別の参照信号に準備される無線リソースをデータ信号に割り当てるモード（ＯＶＲ）を設定可能とする。なお、通信制御部５８Ａは、無線局５０Ａと接続中の無線端末が複数ある場合、使用モードを複数の無線端末に対して個別に指定する。そして通信制御部５８Ａは、複数の構成情報のそれぞれの使用モードに応じて無線端末７０Ａ〜Ｂとの通信を行う。
通信制御部５８Ａは例えば、無線局５０Ａが他の無線局５０ＢとＣｏＭＰ通信により無線端末７０Ａ〜Ｂへデータを送信するか否か、無線局５０Ａが接続中の無線端末の数、無線局５０Ａと接続中の無線端末との間の通信レベル、他の無線局５０Ｂが接続中の無線端末の数、他の無線局５０Ｂと接続中の無線端末との間の通信レベル、無線局５０Ａからデータを送信する通信態様、他の無線局５０Ｂからデータを送信する通信態様、の少なくともいずれかに応じて複数の構成情報のそれぞれの使用モードを決定する。通信態様は例えば、シングルアンテナ通信、ＭＩＭＯ通信、およびＣｏＭＰ通信、の少なくともいずれかを含む。
通信制御部５８Ａは例えば、データ送信の際に、自局周辺の他の無線局の通信状況を取得する。他の無線局は、ＣｏＭＰ通信可能な無線局５０Ｂを含む。また、通信制御部５８Ａは例えば、データ送信の際に、データを送信する通信態様を決定し、複数の構成情報のそれぞれの使用モードを決定する。
詳細には通信制御部５８Ａは例えば、無線局５０Ａ〜Ｂと無線端末７０Ａとの間の通信レベルを取得する。通信レベルは例えば、上り参照信号あるいは下り参照信号から測定される。通信レベルは例えば、無線端末７０Ａから報告されてもよく、無線局５０Ａと無線端末７０Ａとの間の通信レベルを無線局５０Ａで測定するともに、無線局５０Ｂと無線端末７０Ｂとの間の通信レベルを無線局５０Ｂで測定して無線局５０Ａに通知してもよい。
また通信制御部５８Ａは例えば、無線端末７０Ａに対してＣｏＭＰ通信可能な他の無線局５０Ｂの通信制御部５８ＢにＣｏＭＰ通信を要求する信号を送信し、無線局５０Ｂの通信制御部５８Ｂから応答信号を受信して、ＣｏＭＰ通信の準備を行う。
そして通信制御部５８Ａは、通信レベルやその他の通信状況に応じて、ＣｏＭＰ通信可能な複数の無線局５０Ａ〜Ｂから、無線端末７０Ａへ信号を送信する選択無線局を選択する。選択無線局は、ＤＰＳ動作により選択される１つの無線局、あるいはＪＴ動作により選択される２以上の無線局である。
このとき通信制御部５８Ａは、ＣｏＭＰ通信可能な他の無線局のうちから候補となる無線局を所定のタイミングで選択し、候補となる無線局のうちから実際に使用する無線局をデータ送信の際に選択するといったように、複数段階で無線局を選択してもよい。
そして通信制御部５８Ａは、無線局５０Ａと無線局５０Ｂとの間で制御情報をやり取りして、ＣｏＭＰ通信で使用されるパラメータを設定する。通信制御部５８Ａは、無線端末７０Ａとの通信に使用する通信ポイントに関する情報を、協調無線局・選択無線局の通信制御部とやり取りする処理を行う。このとき、無線局５０Ａ〜Ｂと無線端末７０Ａとの間で無線端末個別の参照信号や制御情報をやり取りしてもよい。これにより、無線端末７０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行うことが決定される。
また、無線端末７０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行わない場合、通信制御部５８Ａは、通信レベルやその他の通信状況に応じて、シングルアンテナ通信を行うか、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うか、あるいはＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うかを決定する。このように、制御部１３で、データを送信する通信態様が決定される。
そして、通信制御部５８Ａは、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを決定して、使用モードを示す信号を無線端末７０Ａに送信し、使用モードに応じて無線端末７０Ａとの通信を行う。なお、接続中の他の無線端末がある場合、当該他の無線端末に対してデータ送信の際に、通信制御部５８Ａは無線端末７０Ａに対する処理と同様に、通信態様や、構成情報の使用モードを決定し、使用モードを示す信号を送信し、使用モードに応じて通信を行う。
一方、無線局５０Ａは、無線端末７０Ｂの接続無線局である無線局５０Ｂの協調無線局として動作する。この場合、通信制御部５８Ａは、無線局５０Ｂの通信制御部５８ＢからＣｏＭＰ通信を要求する信号を受信し、無線局５０Ｂの通信制御部５８Ｂに応答信号を送信して、ＣｏＭＰ通信の準備を行う。
そして、無線局５０Ｂにより、無線局５０Ａが選択無線局として選択された場合、通信制御部５８Ａは、通信制御部５８Ｂとの間で制御情報をやり取りして、ＣｏＭＰ通信で使用されるパラメータ（例えば、ＣｏＭＰ通信ゲインに関するパラメータ）を設定する。このとき、無線局５０Ａ〜Ｂと無線端末７０Ｂとの間で無線端末個別の参照信号や制御情報をやり取りしてもよい。これにより、無線端末７０Ｂに対してＣｏＭＰ通信を行うことが決定される。そして、通信制御部５８Ａは、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを決定して、使用モードを示す信号を無線端末７０Ｂに送信し、使用モードに応じて無線端末７０Ｂとの通信を行う。
図９に、無線端末個別の参照信号の構成情報と使用モードとの無線端末に対する設定の一例を示す。図９の例では、Ｃｅｌｌ＃１からＵＥ＃２への通信は行われないものとする。図９の表の上段は、Ｃｅｌｌ＃１からＵＥ＃1への通信態様と、Ｃｅｌｌ＃２からＵＥ＃２への通信態様が、ＳＵ−ＭＩＭＯ通信又はＭＵ−ＭＩＭＯ通信の場合を示す。図９の表の中段は、Ｃｅｌｌ＃１からＵＥ＃1への通信態様と、Ｃｅｌｌ＃２からＵＥ＃２への通信態様がＪＴ−ＣｏＭＰ通信の場合を示す。図９の表の下段は、Ｃｅｌｌ＃１からＵＥ＃1への通信態様と、Ｃｅｌｌ＃２からＵＥ＃２への通信態様がＪＴ−ＣｏＭＰ通信で、Ｃｅｌｌ＃２からＵＥ＃２への通信態様がＭＵ−ＭＩＭＯ通信の場合を示す。
図１０は、第２実施形態の無線端末７０Ａの機能的構成を示すブロック図である。図１０に示すように、無線端末７０Ａは、受信アンテナ７１と、受信ＲＦ部７２と、ＦＦＴ部７３と、物理チャネル分離部７４と、信号復調部７５と、チャネル推定部７６と、受信レベル測定部７７と、通信制御部７８と、上位レイヤデータ処理部７９と、信号生成部８０と、参照信号生成部８１と、物理チャネル多重部８２と、ＩＦＦＴ部８３と、送信ＲＦ部８４と、送信アンテナ８５とを有する。なお、無線端末７０Ｂの機能的構成およびハードウェア構成は、無線端末７０Ａの機能的構成及びハードウェア構成と同様である。
受信アンテナ７１は、無線信号を受信して、受信ＲＦ部７２に出力する。受信アンテナ７１は例えば、複数のアンテナ（物理アンテナ）を含む。また、受信アンテナ７１は、送信アンテナ８５と共用として、送信／受信切替え部等により送信と受信とを切り替えて構成するものとしてもよい。受信アンテナ７１は、例えば上りのデータチャネルや制御チャネル上を伝送される上り信号（データ信号や制御信号）を受信する。受信される信号としては例えば、無線端末７０Ａへ呼の着信があった場合に無線端末７０Ａを呼び出すためのＰＣＨ信号や、無線端末７０ＡからのＲＡＣＨ信号への応答信号が挙げられる。また、受信される信号としては例えば、無線局５０Ａでの受信レベルを示す信号や、上り送信電力の制御のための制御信号（例えば、下り送信電力情報や、ＴＰＣコマンド等）が挙げられる。また、受信される信号は例えば、チャネル推定や復調のために用いられる無線端末個別の参照信号や、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報や、複数の構成情報のそれぞれの使用モードを指定する信号を含む。制御信号としては例えば、接続無線局５０Ａから個別制御チャネル上で伝送されるＬ１／Ｌ２シグナリングや、接続無線局５０Ａから共有チャネル上で伝送されるＲＲＣシグナリングが挙げられる。また、制御信号としては例えば、ＭＩＢやＳＩＢに格納されて、報知チャネル又は報知チャネルで指定される共有チャネル上で伝送されるシステム情報が挙げられる。
受信ＲＦ部７２は、受信信号にＡ／Ｄ変換等の処理を行う。ＦＦＴ部７３は、デジタル信号にＦＦＴ処理を行う。物理チャネル分離部７４は、ＦＦＴ処理された信号から、各チャネルの信号を分離する。物理チャネル分離部７４は例えば、受信されたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号からサブキャリア信号を取得する。信号復調部７５は、予め通知されるあるいは格納される制御情報や、復調のための無線端末個別の参照信号に基づいて、分離された各チャネルの信号の復調処理を行う。チャネル推定部７６は、予め通知される或いは格納される制御情報や、受信した無線端末個別の参照信号に基づいて、チャネルの伝搬状態を示すチャネル推定値を取得する。復調処理された信号はチャネル推定値に基づいて復号処理される。復号処理されて取得されたユーザデータや制御情報は、通信制御部７８に出力される。また、データ信号の復号結果として、ＡＣＫ／ＮＡＣＫが通信制御部７８に出力される。
受信レベル測定部７７は、受信したセル固有の参照信号から受信レベル（下り受信電力や下り受信品質）を測定する。受信レベルとしては例えば、ＳＩＲ、ＳＩＮＲ等が挙げられる。
通信制御部７８は、無線局５０Ａ〜Ｂとのアクセスや、信号を送信する送信電力の制御を行う。送信電力の制御は例えば、通信ポイントとの間の伝搬ロス（パスロス）を補償するオープンループ制御や、適応変調制御や、ＴＰＣ（Transmission Power Control）コマンドによるクローズドループ制御によって行われる。
また、通信制御部７８は、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報（構成情報１，２）を設定する。通信制御部７８は、下りデータ送信の際に、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を無線局５０Ａから受信して、構成情報１，２のそれぞれの使用モードに応じて無線局５０Ａとの通信を行う。なお、通信制御部７８は、無線局５０Ａ〜Ｂが無線端末７０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行う場合には、使用モードを示す信号を無線局５０Ａ〜Ｂから受信して、複数の構成情報のそれぞれの使用モードに応じて無線局５０Ａ〜Ｂとの通信を行う。
上位レイヤデータ処理部７９は、復号処理されたデータ信号のリオーダリング処理等を行い、下りユーザデータを取得する。また、上位レイヤデータ処理部７９は、上りユーザデータや、送信する制御情報を処理して、送信パケットを生成する。
信号生成部８０は、送信パケットを符号化・変調して、上り送信電力情報に基づいて振幅調整し、物理チャネル多重部８２に出力する。参照信号生成部８１は、上り参照信号を生成して物理チャネル多重部８２に出力する。
物理チャネル多重部８２は、符号化・変調された送信パケットや参照信号を物理チャネルの無線リソースに割り当てる。ＩＦＦＴ部８３は、多重後の信号にＩＦＦＴ処理を行う。送信ＲＦ部８４は、ＩＦＦＴ処理後の信号に、Ｄ／Ａ変換や、歪補償処理や、増幅処理等を行って、送信アンテナ８５に出力する。
送信アンテナ８５は、送信ＲＦ部８４から入力される無線信号を送信する。なお、送信アンテナ８５は例えば、複数のアンテナ（物理アンテナ）を含む。送信アンテナ８５は、例えば上りのデータチャネルや制御チャネル上を伝送される上り信号（データ信号や制御信号）を送信する。送信される信号は例えば、接続確立のためのＲＡＣＨ信号や、無線端末７０での受信レベルを示す信号や、チャネル推定や復調のための参照信号を含む。
なお、第２実施形態に係る無線通信システムにおける無線局５０Ａ，Ｂのハードウェア構成は、図４の無線局１０Ａのハードウェア構成と同様である。無線局５０Ａ，Ｂの受信アンテナ５１Ａ，Ｂと、受信ＲＦ部５２Ａ，Ｂと、送信ＲＦ部６４Ａ，Ｂと、送信アンテナ６５Ａ，Ｂとは、例えばアンテナおよびＲＦ回路により実現される。また、無線局５０Ａ，ＢのＦＦＴ部５３Ａ，Ｂと、物理チャネル分離部５４Ａ，Ｂと、信号復調部５５Ａ，Ｂと、チャネル推定部５６Ａ，Ｂと、受信レベル測定部５７Ａ，Ｂと、通信制御部５８Ａ，Ｂと、上位レイヤデータ処理部５９Ａ，Ｂと、信号生成部６０Ａ，Ｂと、参照信号生成部６１Ａ，Ｂと、物理チャネル多重部６２Ａ，Ｂと、ＩＦＦＴ部６３Ａ，Ｂとは、例えばＤＳＰ等の集積回路あるいはＣＰＵ等の集積回路により実現される。
また、第２実施形態に係る無線通信システムにおける無線端末７０Ａのハードウェア構成は、図５の無線端末２０Ａのハードウェア構成と同様である。無線端末７０の受信アンテナ７１と、受信ＲＦ部７２と、送信ＲＦ部８４と、送信アンテナ８５とは、例えばアンテナおよびＲＦ回路により実現される。無線端末７０のＦＦＴ部７３と、物理チャネル分離部７４と、信号復調部７５と、チャネル推定部７６と、受信レベル測定部７７と、通信制御部７８と、上位レイヤデータ処理部７９と、信号生成部８０と、参照信号生成部８１と、物理チャネル多重部８２と、ＩＦＦＴ部８３とは、例えばＣＰＵ等の集積回路により実現される。
次に、第２実施形態に係る無線通信システムの動作を、図１１を参照して説明する。図１１は、第２実施形態に係る無線通信システムの下りリンクの送信動作を説明するためのシーケンス図である。
図１１に示すように、無線局５０Ａは、無線端末７０Ａに、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報（ＤＭ−ＲＳ構成情報１，２）を通知する（Ｓ３１）。無線局５０ＡによるＤＭ−ＲＳ構成情報１，２の通知は、例えば無線端末７０Ａとの接続確立の際に、ＲＲＣシグナリングにより通知される。同様に、無線局５０Ｂは、無線端末７０Ｂに、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報（ＤＭ−ＲＳ構成情報１，２）を通知する（Ｓ３２）。無線局５０ＢによるＤＭ−ＲＳ構成情報１，２の通知は、例えば無線端末７０Ｂとの接続確立の際に、ＲＲＣシグナリングにより通知される。構成情報１，２は、無線局５０Ａ〜Ｂで共通に使用される。構成情報１，２はそれぞれ、リソースエレメントの配置や、アンテナポートの情報や、レイヤ数を含む。また、構成情報１，２で準備される無線リソースは、互いに異なるように設定される。
次に、無線局５０Ａは、無線端末７０Ａ〜Ｂへデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ３３）。同様に、無線局５０Ｂは、無線端末７０Ａ〜Ｂへデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ３４）。このとき、無線局５０Ａと無線局５０Ｂとは、互いに制御情報をやり取りし、通信状況を取得する。通信態様の決定は例えば、データの送信毎に行われる。通信態様の決定は、接続確立より比較的短い間隔で実行される。通信態様としては例えば、ＪＴ−ＣｏＭＰ通信、ＳＵ−ＭＩＭＯ通信、およびＭＵ−ＭＩＭＯ通信を選択可能とする。
Ｓ３３の例では、無線局５０Ａは、無線端末７０Ａに対して、通信態様としてＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。また、Ｓ３４の例では、無線局５０Ｂは、無線端末７０Ｂに対して、通信態様としてＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
具体的には例えば、無線局５０Ａは、無線局５０Ａと無線端末７０Ａとの間の通信レベルと、無線局５０Ｂと無線端末７０Ａとの間の通信レベルとに応じて、無線端末７０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行わないことを決定する。そして、無線局５０Ａは、無線端末７０Ａ以外の無線端末と通信を行わないことから、無線端末７０Ａに対する通信態様としてＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
無線局５０Ａと無線端末７０Ａとの間の通信レベルは、無線局５０Ａから送信されるセル固有の参照信号を無線端末７０Ａで受信し、測定結果を無線端末７０Ａから無線局５０Ａへ送信することで取得できる。あるいは、無線端末７０Ａから送信される参照信号を無線局５０Ａで受信し、無線局５０Ａで測定してもよい。無線局５０Ｂと無線端末７０Ａとの間の通信レベルは、無線局５０Ｂから送信される参照信号を無線端末７０Ａで受信し、測定結果を無線端末７０Ａから無線局５０Ａへ送信することで取得できる。あるいは、無線端末７０Ａから送信されるセル固有の参照信号を無線局５０Ｂで受信し、測定結果を無線局５０Ｂから無線局５０Ａに送信して、通知してもよい。
同様に、無線局５０Ｂは、無線局５０Ａと無線端末７０Ｂとの間の通信レベルと、無線局５０Ｂと無線端末７０Ｂとの間の通信レベルとに応じて、無線端末７０Ｂに対してＣｏＭＰ通信を行わないことを決定する。そして、無線局５０Ｂは、無線端末７０Ｂ以外の無線端末と通信を行わないことから、無線端末７０Ｂに対する通信態様としてＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
さらに、無線局５０Ａは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、構成情報１，２の使用モード（ＤＭ−ＲＳモード）を決定する。また、無線局５０Ｂは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、構成情報１，２の使用モードを決定する。
使用モードとしては例えば、準備される無線リソースにて無線端末個別の参照信号を所定の送信電力で送信するモード（ＮＺＰ）、無線端末個別の参照信号の送信電力を０にするモード（ＺＰ）、および無線端末個別の参照信号に準備される無線リソースをデータ信号に割り当てるモード（ＯＶＲ）を設定可能とする。
具体的には、Ｓ３３の例では、無線局５０Ａは、自局が配下の無線端末７０ＡにＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うこと、無線局５０Ｂが配下の無線端末７０ＢにＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことから、図９の表に示すように、構成情報１の使用モードを「ＮＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＺＰ」とする。また、Ｓ３４の例では、無線局５０Ｂは、自局が配下の無線端末７０ＢにＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うこと、無線局５０Ａが配下の無線端末７０ＡにＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことから、図９の表に示すように、無線端末７０Ｂに対する構成情報１の使用モードを「ＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＮＺＰ」とする。
このように、無線局５０Ａが無線端末７０Ａへ送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースと、無線局５０Ｂが無線端末７０Ｂへ送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースとが異なるように、構成情報１，２の使用モードが決定される。これにより、無線端末個別の参照信号の送信の際に、通信ポイント間の干渉が低減されて、データを受信するためのチャネル推定精度が向上し、通信性能が向上される。
次に、無線局５０Ａは、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、無線端末７０ＡにＰＤＣＣＨ上で送信する（Ｓ３５）。なお、無線局５０Ａは、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号とともに、例えば実際に使用するアンテナポート番号やレイヤ数をＰＤＣＣＨ上で送信する。また、使用モードを示す信号は、使用モードが変更された場合にのみ送信してもよい。また、使用モードを示す信号は、使用モードが変更された構成情報についての使用モードのみを含むようにしてもよい。また、使用モードを示す信号とともに、構成情報１，２の内容の変更を示す情報を通知してもよい。また、構成情報１，２はリソースエレメントの配置を含み、使用モードを示す信号とともに、使用されるアンテナポートの情報やレイヤ数を通知してもよい。
同様に、無線局５０Ｂは、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、無線端末７０ＢにＰＤＣＣＨ上で送信する（Ｓ３６）。これにより、無線局５０Ａ〜Ｂが無線端末７０Ａ〜Ｂへ送信する無線端末個別の参照信号に割当てる無線リソースを、比較的短い間隔で決定される通信態様を反映して柔軟に設定可能となる。また、これにより、比較的短い間隔で実行される通信態様の決定タイミングに合わせて、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す構成情報を逐次通知する場合に比べて、シグナリングの増大を抑制することができる。
そして、無線局５０Ａは、無線端末７０ＡにＰＤＳＣＨ上でデータを送信する（Ｓ３７）。Ｓ３７の例では、無線局５０Ａは、Ｓ３５で送信した使用モードに応じて、構成情報１で準備されるリソースエレメントとアンテナポートを用いて、データの受信のための無線端末個別の参照信号を送信し、データを送信する。無線端末７０Ａは、Ｓ３５で送信された使用モードから、データを受信するための無線端末個別の参照信号を取得し、取得した無線端末個別の参照信号を用いて、Ｓ３３で決定されたＳＵ−ＭＩＭＯ通信により送信されたデータを受信する。
同様に、無線局５０Ｂは、無線端末７０ＢにＰＤＳＣＨ上でデータを送信する（Ｓ３８）。Ｓ３８の例では、無線局５０Ｂは、Ｓ３６で送信した使用モードに応じて、構成情報２で準備される無線リソースを用いて、データの受信のための無線端末個別の参照信号を送信し、Ｓ３４で決定した通信態様に応じて、ＳＵ−ＭＩＭＯ通信によりデータを無線端末７０Ｂに送信する。無線端末７０Ｂは、Ｓ３６で送信された使用モードに応じて、無線端末個別の参照信号が送信される無線リソースを特定し、無線端末個別の参照信号を受信する。
無線局５０Ａ〜Ｂは、Ｓ３３〜Ｓ３８と同様の処理をＳ３９〜Ｓ４４，Ｓ４５〜Ｓ５２で実行する。
以下、Ｓ３９〜Ｓ４４の処理を説明する。無線局５０Ａは、無線端末７０Ａ〜Ｂへデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ３９）。同様に、無線局５０Ｂは、無線端末７０Ａ〜Ｂへデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ４０）。このとき、無線局５０Ａと無線局５０Ｂは、互いに制御情報をやり取りし、通信状況を取得する。
Ｓ３９の例では、無線局５０Ａは、無線端末７０Ａに対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を行うことを決定する。また、Ｓ４０の例では、無線局５０Ｂは、無線端末７０Ａに対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を行うことを決定する。なお、Ｓ４０の例では、無線局５０Ｂは、配下の無線端末７０Ｂに対して送信するデータがなく、無線端末７０Ｂとの通信を行わないため、無線端末７０Ｂに対する通信態様は決定されない。
具体的には例えば、無線局５０Ａは、無線局５０Ａと無線端末７０Ａとの間の通信レベルと、無線局５０Ｂと無線端末７０Ａとの間の通信レベルとに応じて、無線端末７０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行うか否か、無線端末７０Ａに対するＣｏＭＰ通信で実際に信号を送信する選択局を決定する。
無線局５０Ａは、ＣｏＭＰ通信を行う選択無線局として無線局５０Ｂを選択した場合、無線局５０ＢにＣｏＭＰ通信を要求する信号を送信する。無線局５０Ｂは、無線端末７０Ａに対して無線局５０Ａと協調してＣｏＭＰ通信を実行可能な場合、実行可能な旨を示す応答信号を送信し、無線端末７０ＡとのＣｏＭＰ通信の準備を行い、無線端末７０Ａに対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を決定する。無線局５０Ａは、応答信号を受信し、無線端末７０ＡとのＣｏＭＰ通信の準備を行い、無線端末７０Ａに対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を決定する。
さらに、無線局５０Ａは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、構成情報１，２の使用モードを決定する。また、無線局５０Ｂは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、構成情報１，２の使用モードを決定する。
具体的には、Ｓ３９の例では、無線局５０Ａは、無線端末７０Ａに対して無線局５０Ｂと協調してＪＴ−ＣｏＭＰ通信を行うこと、自局が無線端末７０Ａ以外の無線端末と通信を行わないこと、無線局５０Ｂが無線端末７０Ａ以外の無線端末と通信を行わないことから、図９の表に示すように、構成情報１の使用モードを「ＮＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＯＶＲ」とする。また、Ｓ４０の例では、無線局５０Ｂは、無線端末７０Ａに対して無線局５０Ｂと協調してＣｏＭＰ通信を行うこと、無線局５０Ａが無線端末７０Ａ以外の無線端末と通信を行わないこと、自局が無線端末７０Ａ以外の無線端末と通信を行わないことから、図９の表に示すように、無線端末７０Ａに対する構成情報１の使用モードを「ＮＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＯＶＲ」とする。
このように、無線局５０Ａと無線局５０Ｂとが無線端末７０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行う場合に、無線局５０Ａ〜Ｂが無線端末７０Ａに対して送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースが同じになるように、構成情報１，２の使用モードが適切に決定される。また、無線局５０Ａと無線局５０Ｂとが無線端末７０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行うことで、無線端末７０Ａに対する無線端末個別の参照信号の送信の通信性能が向上することが想定される。よって、無線端末個別の参照信号に使用しない無線リソースをデータの送信に使用するように、構成情報１，２の使用モードが適切に決定される。
次に、無線局５０Ａは、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、無線端末７０ＡにＰＤＣＣＨ上で送信する（Ｓ４１）。同様に、無線局５０Ｂは、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、無線端末７０ＡにＰＤＣＣＨ上で送信する（Ｓ４２）。
そして、無線局５０Ａ〜Ｂは、無線端末７０Ａに対してデータを協調してＰＤＳＣＨ上で送信する（Ｓ４３，Ｓ４４）。
以下、Ｓ４５〜Ｓ５２の処理を説明する。無線局５０Ａは、無線端末７０Ａへデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ４５）。同様に、無線局５０Ａは、無線端末７０Ｂへデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ４６）。このとき、無線局５０Ａと無線局５０Ｂは、互いに制御情報をやり取りし、通信状況を取得する。
Ｓ４５の例では、無線局５０Ａは、無線端末７０Ａに対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を行うことを決定する。また、Ｓ４６の例では、無線局５０Ｂは、無線端末７０Ａに対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を行うことを決定し、無線端末７０Ｂに対する通信態様としてＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
具体的には例えば、無線局５０Ａは、無線局５０Ａと無線端末７０Ａとの間の通信レベルと、無線局５０Ｂと無線端末７０Ａとの間の通信レベルとに応じて、無線端末７０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行うか否か、無線端末７０Ａに対するＣｏＭＰ通信で実際に信号を送信する選択局を決定する。
無線局５０Ａは、ＣｏＭＰ通信を行う選択無線局として無線局５０Ｂを選択した場合、無線局５０ＢにＣｏＭＰ通信を要求する信号を送信する。無線局５０Ｂは、無線端末７０Ａに対して無線局５０Ａと協調してＣｏＭＰ通信を実行可能な場合、実行可能な旨を示す応答信号を送信する。無線局５０Ａは、応答信号を受信し、無線端末７０ＡとのＣｏＭＰ通信の準備を行い、無線端末７０Ａに対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を行うことを決定する。
無線局５０Ｂは、上述のように、無線端末７０Ａに対して無線局５０Ａと協調してＣｏＭＰ通信を実行可能な旨を示す応答信号を送信し、無線端末７０Ａに対するＣｏＭＰ通信の準備を行い、無線端末７０Ａに対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を行うことを決定する。また、無線局５０Ｂは、無線局５０Ａと無線端末７０Ｂとの間の通信レベルと、無線局５０Ｂと無線端末７０Ｂとの間の通信レベルとに応じて、無線端末７０Ｂに対してＣｏＭＰ通信を行わないことを決定する。そして、無線局５０Ｂは、無線端末７０ＡとＣｏＭＰ通信を行うことから、無線端末７０Ｂに対する通信態様としてＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
さらに、無線局５０Ａは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、構成情報１，２の使用モードを決定する。また、無線局５０Ｂは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、構成情報１，２の使用モードを決定する。
具体的には、Ｓ４５の例では、無線局５０Ａは、無線端末７０Ａに対して無線局５０Ｂと協調してＣｏＭＰ通信を行うこと、自局が無線端末７０Ａ以外の無線端末と通信を行わないことから、図９の表に示すように、無線端末７０Ａに対する構成情報１の使用モードを「ＮＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＯＶＲ」とする。
また、Ｓ４６の例では、無線局５０Ｂは、無線端末７０Ａに対して無線局５０Ａと協調してＣｏＭＰ通信を行うこと、無線端末７０Ｂに対してＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことから、図９の表に示すように、無線端末７０Ａに対する構成情報１の使用モードを「ＮＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＯＶＲ」とし、無線端末７０Ｂに対する構成情報１の使用モードを「ＯＶＲ」、構成情報２の使用モードを「ＮＺＰ」とする。
このように、無線局５０Ａと無線局５０Ｂとが無線端末７０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行う場合に、無線局５０Ａ〜Ｂが無線端末７０Ａに対して送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースが同じになるように、構成情報１，２の使用モードが適切に決定される。また、無線局５０Ａ〜Ｂが無線端末７０Ａに対するＣｏＭＰ通信で送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースと、無線局５０Ｂが無線端末７０Ｂに対して送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースとが異なるように、構成情報１，２の使用モードが適切に決定される。また、無線局５０Ａと無線局５０Ｂとが無線端末７０Ａに対してＣｏＭＰ通信を行うことで、無線端末７０Ａに対する無線端末個別の参照信号の送信の通信性能が向上することが想定される。よって、無線端末個別の参照信号に使用しない無線リソースをデータの送信に使用するように、構成情報１，２の使用モードが適切に決定される。
次に、無線局５０Ａは、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、無線端末７０ＡにＰＤＣＣＨ上で送信する（Ｓ４７）。同様に、無線局５０Ｂは、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、無線端末７０ＡにＰＤＣＣＨ上で送信し（Ｓ４８）、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、無線端末７０ＢにＰＤＣＣＨ上で送信する（Ｓ４９）。
そして、無線局５０Ａ〜Ｂは、無線端末７０Ａに対してデータを協調してＰＤＳＣＨ上で送信する（Ｓ５０，Ｓ５１）。また、無線局５０Ｂは、無線端末７０Ｂに対してデータをＰＤＳＣＨ上で送信する（Ｓ５２）。
以上により、第２実施形態によれば、無線通信システムにおいて、無線局５０Ａ〜Ｂから無線端末７０Ａ〜Ｂへの無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを効率良く割当てて、通信性能を向上できる。
なお、無線端末個別の参照信号の構成情報と使用モードとの無線端末に対する設定の例としては、図９の表の代わりに、図１２Ａ，Ｂの表を用いてもよい。図１２Ａ，Ｂの例では、図９の例と同様に、Ｃｅｌｌ＃１からＵＥ＃２への通信は行なわれないものとしている。
図１２Ａ，Ｂの表の上段は、Ｃｅｌｌ＃１からＵＥ＃1への通信態様と、Ｃｅｌｌ＃２からＵＥ＃２への通信態様が、ＳＵ-ＭＩＭＯ通信又はＭＵ-ＭＩＭＯ通信で、Ｃｅｌｌ＃２からＵＥ＃1への通信が行われない場合を示す。図１２Ａ，Ｂの表の下段は、Ｃｅｌｌ＃１からＵＥ＃1への通信態様と、Ｃｅｌｌ＃２からＵＥ＃１への通信態様が、ＪＴ−ＣｏＭＰ通信で、Ｃｅｌｌ＃２からＵＥ＃２への通信が行われない場合を示す。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る無線通信システムについて、図１３〜図１５を参照して説明する。図１３は、第３実施形態に係る無線通信システム１Ａの構成を示す。図１３に示すように、無線通信システム１Ａは、無線局５０Ａ〜Ｂ（Ｃｅｌｌ＃１，Ｃｅｌｌ＃２とも記載する）と、無線端末ＵＥ＃１〜ＵＥ＃４とを有する。第３実施形態に係る無線通信システムの全体的構成は、第１〜２実施形態に係る無線通信システムと同様である。例えば、無線局５０Ａ〜Ｂはそれぞれ、有線接続あるいは無線接続を介してネットワーク装置３と接続され、ネットワーク装置３は有線接続あるいは無線接続を介してネットワーク２に接続される。そして、無線局５０Ａ〜Ｂは、ネットワーク装置３及びネットワーク２を介して、データや制御情報を送受信可能に設けられている。
また、無線局５０Ａ〜Ｂはそれぞれ、アンテナを有し、通信ポイントに相当する。無線局５０Ａ〜ＢはそれぞれセルＣｅｌｌ＃１，Ｃｅｌｌ＃２を形成している。無線局５０Ａ〜Ｂは、無線局５０Ａ〜Ｂ間で有線接続あるいは無線接続を介して通信を行う。また、無線局５０Ａ〜Ｂは、ＵＥ＃１〜ＵＥ＃４との間で、シングルアンテナ通信およびＭＩＭＯ通信が可能である。また、無線局５０Ａ〜Ｂは、ＵＥ＃１〜ＵＥ＃４に対してＣｏＭＰ通信が可能である。
以下の説明では、無線局５０Ａが、ＵＥ＃１，ＵＥ＃２の接続無線局（接続セル）であるとし、無線局５０Ｂが、ＵＥ＃３，ＵＥ＃４の接続無線局（接続セル）であるとする。
接続無線局５０Ａは、複数の無線局５０Ａ〜ＢによるＵＥ＃１，ＵＥ＃２との間のＣｏＭＰ通信処理を集約して行っている。接続無線局５０Ａは、無線局５０Ａ〜Ｂのうち、ＣｏＭＰ通信処理に使用する通信ポイント（選択無線局）を選択する。この場合、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃１，ＵＥ＃２に対してＣｏＭＰ通信可能な他の無線局（以下、協調無線局、協調セルとも称する）に相当する。
接続無線局５０Ｂは、複数の無線局５０Ａ〜ＢによるＵＥ＃３，ＵＥ＃４との間のＣｏＭＰ通信処理を集約して行っている。接続無線局５０Ｂは、無線局５０Ａ〜Ｂのうち、ＣｏＭＰ通信処理に使用する通信ポイント（選択無線局）を選択する。この場合、無線局５０Ａは、ＵＥ＃３，ＵＥ＃４に対してＣｏＭＰ通信可能な他の無線局（以下、協調無線局、協調セルとも称する）に相当する。
第３実施形態に係る無線局５０Ａ〜Ｂの機能的構成およびハードウェア構成は、第２実施形態の図７の無線局５０Ａ〜Ｂと同様である。また、第３実施形態に係る無線端末ＵＥ＃１〜ＵＥ＃４の機能的構成およびハードウェア構成は、第２実施形態の図１０の無線端末７０Ａと同様である。
次に、第３実施形態に係る無線通信システム１Ａの動作を、図１４〜図１５を参照して説明する。図１４は、第３実施形態における、無線端末個別の参照信号の構成情報と使用モードとの無線端末に対する設定の一例を示す表である。図１４の表の上段は、信号を送信する通信態様として、Ｃｅｌｌ＃１がＵＥ＃１，ＵＥ＃２へＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行い、Ｃｅｌｌ＃２がＵＥ＃３，ＵＥ＃４へＭＵ-ＭＩＭＯ通信を行っている場合を示す。図１４の表の中段は、Ｃｅｌｌ＃１とＣｅｌｌ＃２とが協調してＵＥ＃２に対してＪＴ−ＣｏＭＰ通信を行い、Ｃｅｌｌ＃２からＵＥ＃４に対してＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行っている場合を示す。図１４の表の下段は、Ｃｅｌｌ＃１とＣｅｌｌ＃２とが協調してＵＥ＃３に対してＪＴ−ＣｏＭＰ通信を行い、Ｃｅｌｌ＃１からＵＥ＃１に対してＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行っている場合を示す。
図１５は、第３実施形態に係る無線通信システム１Ａの下りリンクの送信動作を説明するためのシーケンス図である。
図１５に示すように、無線局５０Ａは、ＵＥ＃１，ＵＥ＃２に、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報（ＤＭ−ＲＳ構成情報１，２）を通知する（Ｓ６１，６２）。無線局５０ＡによるＤＭ−ＲＳ構成情報１，２の通知は、例えばＵＥ＃１，ＵＥ＃２との接続確立の際にそれぞれ、ＲＲＣシグナリングにより通知される。同様に、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃３，ＵＥ＃４に、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報（ＤＭ−ＲＳ構成情報１，２）を通知する（Ｓ６３，６４）。無線局５０ＢによるＤＭ−ＲＳ構成情報１，２の通知は、例えば無線端末７０Ｂ，Ｄとの接続確立の際に、ＲＲＣシグナリングにより通知される。構成情報１，２は、無線局５０Ａ〜Ｂで共通に使用される。構成情報１，２はそれぞれ、リソースエレメントの配置や、アンテナポートの情報や、レイヤ数を含む。また、構成情報１，２で準備される無線リソースは、互いに異なるように設定される。
次に、無線局５０Ａは、ＵＥ＃１〜ＵＥ＃４へデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ６５）。同様に、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃１〜ＵＥ＃４へデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ６６）。このとき、無線局５０Ａと無線局５０Ｂとは、互いに制御情報をやり取りし、通信状況を取得する。通信態様の決定は例えば、データの送信毎に行われる。通信態様の決定は、接続確立より比較的短い間隔で実行される。通信態様としては例えば、ＪＴ−ＣｏＭＰ通信、ＳＵ−ＭＩＭＯ通信、およびＭＵ−ＭＩＭＯ通信を選択可能とする。
Ｓ６５の例では、無線局５０Ａは、ＵＥ＃２に対して、通信態様としてＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。また、Ｓ６６の例では、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃４に対して、通信態様としてＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
具体的には例えば、無線局５０Ａは、ＵＥ＃２への下りデータがある場合に、無線局５０ＡとＵＥ＃２との間の通信レベルと、無線局５０ＢとＵＥ＃２との間の通信レベルとに応じて、ＵＥ＃２に対してＣｏＭＰ通信を行わないことを決定する。Ｓ６５の場合、無線局５０Ａで配下のＵＥ＃２への下りデータはなく、無線局５０ＡはＵＥ＃２との通信は行わない。また、無線局５０Ａは、無線局５０Ｂの配下のＵＥ＃３，ＵＥ＃４に対するＣｏＭＰ通信も行わない。このように、無線局５０Ａは、ＵＥ＃２以外の無線端末と通信を行わないことから、ＵＥ＃２に対する通信態様としてＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
無線局５０ＡとＵＥ＃２との間の通信レベルは、無線局５０Ａから送信されるセル固有の参照信号をＵＥ＃２で受信し、測定結果をＵＥ＃２から無線局５０Ａへ送信することで取得できる。あるいは、無線端末７０Ａから送信される参照信号を無線局５０Ａで受信し、無線局５０Ａで測定してもよい。無線局５０ＢとＵＥ＃２との間の通信レベルは、無線局５０Ｂから送信されるセル固有の参照信号をＵＥ＃２で受信し、測定結果をＵＥ＃２から無線局５０Ａへ送信することで取得できる。あるいは、ＵＥ＃２から送信される参照信号を無線局５０Ｂで受信し、測定結果を無線局５０Ｂから無線局５０Ａに送信して、通知してもよい。
同様に、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃４への下りデータがある場合に、無線局５０ＡとＵＥ＃４との間の通信レベルと、無線局５０ＢとＵＥ＃４との間の通信レベルとに応じて、ＵＥ＃４に対してＣｏＭＰ通信を行わないことを決定する。Ｓ６６の場合、無線局５０Ｂで配下のＵＥ＃３への下りデータはなく、無線局５０ＢはＵＥ＃３との通信は行わない。また、無線局５０Ｂは、無線局５０Ａの配下のＵＥ＃１，ＵＥ＃２に対するＣｏＭＰ通信も行わない。このように、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃４以外の無線端末と通信を行わないことから、ＵＥ＃４に対する通信態様としてＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
さらに、無線局５０Ａは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、ＵＥ＃２に対する構成情報１，２の使用モード（ＤＭ−ＲＳモード）を決定する。また、無線局５０Ｂは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、ＵＥ＃４に対する構成情報１，２の使用モードを決定する。
使用モードとしては例えば、準備される無線リソースにて無線端末個別の参照信号を所定の送信電力で送信するモード（ＮＺＰ）、無線端末個別の参照信号の送信電力を０にするモード（ＺＰ）、および無線端末個別の参照信号に準備される無線リソースをデータ信号に割り当てるモード（ＯＶＲ）を設定可能とする。
具体的には、Ｓ６５の例では、無線局５０Ａは、配下のＵＥ＃２にＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことから、図１４の表に示すように、構成情報１の使用モードを「ＮＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＺＰ」とする。また、Ｓ６６の例では、無線局５０Ｂは、配下のＵＥ＃４にＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことから、図１４の表に示すように、ＵＥ＃４に対する構成情報１の使用モードを「ＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＮＺＰ」とする。
このように、無線局５０ＡがＵＥ＃２に対して送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースと、無線局５０ＢがＵＥ＃４に対して送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースとが異なるように、構成情報１，２の使用モードが決定される。これにより、ＤＭ−ＲＳの送信の際に、通信ポイント間の干渉が低減されて、データを受信するためのチャネル推定精度が向上し、通信性能が向上される。
次に、無線局５０Ａは、構成情報１，２のそれぞれの使用モード（ＤＭ−ＲＳモード）を示す信号を、ＵＥ＃２にＰＤＣＣＨ上で送信する（Ｓ６７）。同様に、無線局５０Ｂは、構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号（ＤＭ−ＲＳモード）を、ＵＥ＃４にＰＤＣＣＨ上で送信する（Ｓ６８）。これにより、通信態様の決定タイミングに合わせて、無線局５０Ａ〜Ｂが無線端末７０Ａ〜Ｂに対して送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースを、柔軟に設定可能となる。また、これにより、比較的短い間隔で実行される通信態様の決定タイミングに合わせて、無線端末個別の参照信号に準備される無線リソースを示す構成情報を逐次通知する場合に比べて、シグナリングの増大を抑制することができる。
そして、無線局５０Ａは、ＵＥ＃２にＰＤＳＣＨ上でデータを送信する（Ｓ６９）。Ｓ６９の例では、無線局５０Ａは、Ｓ６７で送信した使用モードに応じて、構成情報１で準備されるリソースエレメントとアンテナポートを用いてＤＭ−ＲＳを送信して、Ｓ６５で決定したＳＵ−ＭＩＭＯ通信によりデータを送信する。ＵＥ＃２は、Ｓ６７で送信された使用モードに応じて、受信信号からＤＭ−ＲＳを抽出し、抽出したＤＭ−ＲＳを用いて、Ｓ６５で決定されたＳＵ−ＭＩＭＯ通信により送信されたデータを受信する。
同様に、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃４にＰＤＳＣＨ上でデータを送信する（Ｓ７０）。Ｓ７０の例では、無線局５０Ｂは、Ｓ６８で送信した使用モードに応じて、構成情報２で準備される無線リソースを用いてＤＭ−ＲＳを送信して、Ｓ６６で決定したＳＵ−ＭＩＭＯ通信によりデータを送信する。ＵＥ＃４は、Ｓ６８で送信された使用モードに応じて、受信信号からＤＭ−ＲＳを抽出し、抽出したＤＭ−ＲＳを用いて、Ｓ６６で決定されたＳＵ−ＭＩＭＯ通信により送信されたデータを受信する。
無線局５０Ａ〜Ｂは、Ｓ６５〜Ｓ７０と同様の処理をＳ７１〜Ｓ８０，Ｓ８１〜Ｓ８８で実行する。
以下、Ｓ７１〜Ｓ８０の処理を説明する。無線局５０Ａは、ＵＥ＃１〜ＵＥ＃４へデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ７１）。同様に、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃１〜ＵＥ＃４へデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ７２）。このとき、無線局５０Ａと無線局５０Ｂは、互いに制御情報をやり取りし、通信状況を取得する。
Ｓ７１の例では、無線局５０Ａは、ＵＥ＃１，ＵＥ＃２に対する通信態様としてＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。また、Ｓ７１の例では、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃３，ＵＥ＃４に対する通信態様としてＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
具体的には例えば、無線局５０Ａは、ＵＥ＃１への下りデータがある場合に、無線局５０ＡとＵＥ＃１との間の通信レベルと、無線局５０ＢとＵＥ＃１との間の通信レベルとに応じて、ＵＥ＃１に対してＣｏＭＰ通信を行わないことを決定する。また、無線局５０Ａは、ＵＥ＃２への下りデータがある場合に、無線局５０ＡとＵＥ＃２との間の通信レベルと、無線局５０ＢとＵＥ＃２との間の通信レベルとに応じて、ＵＥ＃２に対してＣｏＭＰ通信を行わないことを決定する。Ｓ７１の場合、無線局５０Ａは、後述のように無線局５０Ｂの配下のＵＥ＃３，ＵＥ＃４に対するＣｏＭＰ通信を行わない。よって、無線局５０Ａは、ＵＥ＃１，ＵＥ＃２に対する通信態様としてＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
同様に、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃３への下りデータがある場合に、無線局５０ＡとＵＥ＃３との間の通信レベルと、無線局５０ＢとＵＥ＃３との間の通信レベルとに応じて、ＵＥ＃３に対してＣｏＭＰ通信を行わないことを決定する。また、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃４への下りデータがある場合に、無線局５０ＡとＵＥ＃４との間の通信レベルと、無線局５０ＢとＵＥ＃４との間の通信レベルとに応じて、ＵＥ＃４に対してＣｏＭＰ通信を行わないことを決定する。Ｓ７２の場合、無線局５０Ｂは、前述のように無線局５０Ａの配下のＵＥ＃１，ＵＥ＃２に対するＣｏＭＰ通信を行わない。よって、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃３，ＵＥ＃４に対する通信態様としてＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
さらに、無線局５０Ａは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、ＵＥ＃１，ＵＥ＃２に対する構成情報１，２の使用モード（ＤＭ−ＲＳモード）を決定する。また、無線局５０Ｂは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、ＵＥ＃３，ＵＥ＃４に対する構成情報１，２の使用モード（ＤＭ−ＲＳモード）を決定する。
具体的には、Ｓ７１の例では、無線局５０Ａは、配下のＵＥ＃１，ＵＥ＃２にＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことから、図１４の表に示すように、構成情報１の使用モードを「ＮＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＺＰ」とする。また、Ｓ７２の例では、無線局５０Ｂは、配下のＵＥ＃３，ＵＥ＃４にＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことから、図１４の表に示すように、ＵＥ＃３，ＵＥ＃４に対する構成情報１の使用モードを「ＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＮＺＰ」とする。
このように、無線局５０ＡがＵＥ＃１，ＵＥ＃２に対して送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースと、無線局５０ＢがＵＥ＃３，ＵＥ＃４に対して送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースとが異なるように、構成情報１，２の使用モードが決定される。これにより、ＤＭ−ＲＳの送信の際に、通信ポイント間の干渉が低減されて、データを受信するためのチャネル推定精度が向上し、通信性能が向上される。
次に、無線局５０Ａは、構成情報１，２のそれぞれの使用モード（ＤＭ−ＲＳモード）を示す信号を、ＵＥ＃１，ＵＥ＃２にＰＤＣＣＨ上で送信する（Ｓ７３，７４）。同様に、無線局５０Ｂは、構成情報１，２のそれぞれの使用モード（ＤＭ−ＲＳモード）を示す信号を、ＵＥ＃３，ＵＥ＃４にＰＤＣＣＨ上で送信する（Ｓ７５，７６）。
そして、無線局５０Ａは、ＵＥ＃１，ＵＥ＃２にＰＤＳＣＨ上でデータを送信する（Ｓ７７，７８）。Ｓ７７，７８の例では、無線局５０Ａは、Ｓ７３，７４で送信した使用モードに応じて、構成情報１で準備されるリソースエレメントとアンテナポートを用いてＤＭ−ＲＳを送信して、Ｓ７１で決定したＭＵ−ＭＩＭＯ通信によりデータを送信する。ＵＥ＃１，ＵＥ＃２は、Ｓ７３，７４で送信された使用モードに応じて、受信信号からＤＭ−ＲＳを抽出し、抽出したＤＭ−ＲＳを用いて、Ｓ７１で決定されたＭＵ−ＭＩＭＯ通信により送信されたデータを受信する。
同様に、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃３，ＵＥ＃４にＰＤＳＣＨ上でデータを送信する（Ｓ７９，８０）。Ｓ７９，８０の例では、無線局５０Ｂは、Ｓ７５，７６で送信した使用モードに応じて、構成情報２で準備される無線リソースを用いてＤＭ−ＲＳを送信して、Ｓ７２で決定したＭＵ−ＭＩＭＯ通信によりデータを送信する。ＵＥ＃３，ＵＥ＃４は、Ｓ７５，７６で送信された使用モードに応じて、受信信号からＤＭ−ＲＳを抽出し、抽出したＤＭ−ＲＳを用いて、Ｓ７２で決定されたＭＵ−ＭＩＭＯ通信により送信されたデータを受信する。
以下、Ｓ８１〜Ｓ８８の処理を説明する。無線局５０Ａは、ＵＥ＃１〜ＵＥ＃４へデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ８１）。同様に、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃１〜ＵＥ＃４へデータを送信する通信態様を決定する（Ｓ８２）。このとき、無線局５０Ａと無線局５０Ｂは、互いに制御情報をやり取りし、通信状況を取得する。
Ｓ８１の例では、無線局５０Ａは、ＵＥ＃２に対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を行うことを決定する。また、Ｓ８２の例では、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃２に対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を行うことを決定し、ＵＥ＃４に対する通信態様としてＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
具体的には例えば、無線局５０Ａは、ＵＥ＃２への下りデータがある場合に、無線局５０ＡとＵＥ＃２との間の通信レベルと、無線局５０ＢとＵＥ＃２との間の通信レベルとに応じて、ＵＥ＃２に対してＣｏＭＰ通信を行うか否か、ＵＥ＃２に対するＣｏＭＰ通信で実際に信号を送信する選択局を決定する。
無線局５０Ａは、ＵＥ＃２に対するＣｏＭＰ通信を行う選択無線局として無線局５０Ａ〜５０Ｂを選択した場合、無線局５０ＢにＣｏＭＰ通信を要求する信号を送信する。無線局５０Ｂは、ＵＥ＃２に対して無線局５０Ａと協調してＣｏＭＰ通信を実行可能な場合、実行可能な旨を示す応答信号を送信し、ＵＥ＃２とのＣｏＭＰ通信の準備を行う。無線局５０Ａは、応答信号を受信し、ＵＥ＃２とのＣｏＭＰ通信の準備を行い、ＵＥ＃２に対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を決定する。Ｓ８１の場合、無線局５０Ａで配下のＵＥ＃１への下りデータはなく、無線局５０ＡはＵＥ＃１との通信は行わない。また、無線局５０Ａは、後述のように、無線局５０Ｂの配下のＵＥ＃３，ＵＥ＃４に対するＣｏＭＰ通信も行わない。
同様に、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃４への下りデータがある場合に、無線局５０ＡとＵＥ＃４との間の通信レベルと、無線局５０ＢとＵＥ＃４との間の通信レベルとに応じて、ＵＥ＃４に対してＣｏＭＰ通信を行わないことを決定する。Ｓ８２の場合、無線局５０Ｂで配下のＵＥ＃３への下りデータはなく、無線局５０ＢはＵＥ＃３との通信は行わない。また、無線局５０Ｂは、無線局５０Ａの配下のＵＥ＃１に対するＣｏＭＰ通信は行わない。また、無線局５０Ｂは、上述のように、ＵＥ＃２に対して無線局５０Ａと協調してＣｏＭＰ通信を実行可能な旨を示す応答信号を送信し、ＵＥ＃２とのＣｏＭＰ通信の準備を行い、ＵＥ＃２に対する通信態様としてＣｏＭＰ通信を決定する。そして、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃４に対する通信態様としてＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことを決定する。
さらに、無線局５０Ａは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、ＵＥ＃２に対する構成情報１，２の使用モードを決定する。また、無線局５０Ｂは、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、ＵＥ＃２，ＵＥ＃４に対する構成情報１，２の使用モードを決定する。
具体的には、Ｓ８１の例では、無線局５０Ａは、ＵＥ＃２に対して無線局５０Ｂと協調してＪＴ−ＣｏＭＰ通信を行うこと、自局がＵＥ＃２以外の無線端末と通信を行わないこと、無線局５０ＢがＵＥ＃４とＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことから、図１４の表に示すように、構成情報１の使用モードを「ＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＮＺＰ」とする。また、Ｓ８２の例では、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃２に対して無線局５０Ａと協調してＪＴ−ＣｏＭＰ通信を行うこと、無線局５０ＡがＵＥ＃２以外の無線端末と通信を行わないこと、自局がＵＥ＃４とＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行うことから、図１４の表に示すように、ＵＥ＃２，ＵＥ＃４に対する構成情報１の使用モードを「ＮＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＺＰ」とする。
このように、無線局５０Ａと無線局５０ＢとがＵＥ＃２に対してＣｏＭＰ通信を行う場合に、無線局５０Ａ〜ＢがＵＥ＃２に対して送信する無線端末個別の参照信号に使用する無線リソースが同じになるように、構成情報１，２の使用モードが適切に決定される。また、無線局５０Ａと無線局５０ＢとがＵＥ＃２に対してＣｏＭＰ通信を行うことで、ＵＥ＃２に対する無線端末個別の参照信号の送信の通信性能が向上される。よって、ＵＥ＃２に対する無線端末個別の参照信号の送信に使用する無線リソースと、ＵＥ＃４に対する無線端末個別の参照信号の送信に使用する無線リソースが同じでも、通信性能が維持できると想定される。Ｓ８２の例では、使用しない構成情報１については、周辺に存在する他の無線局での無線端末個別の参照信号の送信に割当て、通信ポイント間で無線リソースが異なるように設定可能である。また、Ｓ８２の例では、使用しない構成情報１については、データの送信に使用してスループットを向上することも可能である。なお、Ｓ８２の例では、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃２に対する構成情報１の使用モードを「ＮＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＺＰ」とし、ＵＥ＃４に対する構成情報１の使用モードを「ＺＰ」、構成情報２の使用モードを「ＮＺＰ」とし、ＵＥ＃２に対する通信と、ＵＥ＃４に対する通信とで、無線リソースが異なるように設定してもよい。
次に、無線局５０Ａは、ＵＥ＃２に対する構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、ＵＥ＃２にＰＤＣＣＨ上で送信する（Ｓ８３）。同様に、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃２に対する構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、ＵＥ＃２にＰＤＣＣＨ上で送信し（Ｓ８４）、ＵＥ＃４に対する構成情報１，２のそれぞれの使用モードを示す信号を、ＵＥ＃４にＰＤＣＣＨ上で送信する（Ｓ８５）。
そして、無線局５０Ａ〜Ｂは、ＵＥ＃２に対してデータを協調してＰＤＳＣＨ上で送信する（Ｓ８６，８７）。また、無線局５０Ｂは、ＵＥ＃４に対してデータをＰＤＳＣＨ上で送信する（Ｓ８８）。
以上により、第３実施形態によれば、無線通信システムにおいて、無線局からの無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを効率良く割当てて、通信性能を向上できる。
［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係る無線通信システム１００について、図１６を参照して説明する。無線通信システム１００は、無線局１０１，１０２Ａ〜Ｊと、無線端末１０３Ａ〜Ｂとを有する。第４実施形態において、無線局１０１はＰＣｅｌｌ（Primary cell）を形成し、無線局１０２Ａ〜ＪはＳＣｅｌｌ（Secondary cell）を形成する。ＳＣｅｌｌは、ＰＣｅｌｌよりも機能が制限される場合があるセルである。制限される機能としては例えば、レイヤ１のアップリンク制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫやＣＱＩ等）をＰＣｅｌｌの上り通信のみで送信することが挙げられる。無線局１０１は、比較的規模の大きいセル（Macro Cell）に相当し、無線局１０２Ａ〜Ｊは、比較的規模の小さいセル（Small Cell）に相当する。無線通信システム１００は、セル範囲の異なる無線局が混在するヘテロジニアス（Heterogeneous）ネットワークとも称される。
例えば、複数のコンポーネントキャリアを動的に連結するキャリアアグリゲーション動作において、ＰＣｅｌｌはＰＣＣ（Primary component carrier）のサービングセル（接続セル）であり、ＳＣｅｌｌはＳＣＣ（Secondary component carrier）のサービングセル（接続セル）である。例えば、ＰＣＣはハンドオーバによって切替えられるのに対し、ＳＣＣは必要に応じて追加や削除が行われる。
第４実施形態に係る無線局１０１、１０２Ａ〜Ｊの機能的構成およびハードウェア構成は、第２実施形態の図７の無線局５０Ａ〜Ｂと同様である。ただし、上述のように、無線局１０２Ａ〜Ｊの機能は無線局１０１の機能よりも制限される。第４実施形態に係る無線端末１０３Ａ〜Ｂの機能的構成およびハードウェア構成は、第２実施形態の図１０の無線端末７０Ａと同様である。
次に、第４実施形態に係る無線通信システム１００の下りリンクの送信動作を説明する。無線局１０１は、無線端末１０３Ａ〜Ｂに、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報（ＤＭ−ＲＳ構成情報１，２）を、例えば無線端末１０３Ａ〜Ｂとの接続確立の際にそれぞれ、ＲＲＣシグナリングにより通知する。
次に、無線局１０１は、無線局１０２Ａ〜Ｊのうち無線端末１０３Ａの周辺の無線局と制御情報をやり取りし、無線端末１０３Ａへデータを送信する通信態様を決定する。同様に、無線局１０１は、無線局１０２Ａ〜Ｊのうち無線端末１０３Ｂの周辺の無線局と制御情報をやり取りし、無線端末１０３Ｂへデータを送信する通信態様を決定する。通信態様の決定は例えば、データの送信毎に行われる。通信態様の決定は、接続確立より比較的短い間隔で実行される。
さらに、無線局１０１，１０２Ａ〜Ｊのうち無線端末１０３Ａに対して実際にデータを送信する無線局は、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、無線端末１０３Ａに対する構成情報１，２の使用モード（ＤＭ−ＲＳモード）を決定する。また、無線局１０１，１０２Ａ〜Ｊのうち無線端末１０３Ｂに対して実際にデータを送信する無線局は、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、無線端末１０３Ｂに対する構成情報１，２の使用モード（ＤＭ−ＲＳモード）を決定する。このとき、例えばＪＴ−ＣｏＭＰ通信でない場合、無線局が無線端末１０３Ａに対して送信するＤＭ−ＲＳに使用する無線リソースと、無線局が無線端末１０３Ｂに対して送信するＤＭ−ＲＳに使用する無線リソースとが異なるように、構成情報１，２の使用モードが決定される。これにより、ＤＭ−ＲＳの送信の際に、通信ポイント間の干渉が低減されて、データを受信するためのチャネル推定精度が向上し、通信性能が向上される。また例えば、ＪＴ−ＣｏＭＰ通信の場合、ＣｏＭＰ通信を行う複数の無線局が無線端末に送信するＤＭ−ＲＳに使用する無線リソースが同じになるように、構成情報１，２の使用モードが適切に決定される。
次に、無線局１０１，１０２Ａ〜Ｊのうち無線端末１０３Ａに対して実際にデータを送信する無線局は、構成情報１，２のそれぞれの使用モード（ＤＭ−ＲＳモード）を示す信号を、無線端末１０３ＡにＰＤＣＣＨ上で送信する。同様に、無線局１０１，１０２Ａ〜Ｊのうち無線端末１０３Ｂに対して実際にデータを送信する無線局は、構成情報１，２のそれぞれの使用モード（ＤＭ−ＲＳモード）を示す信号を、無線端末１０３ＢにＰＤＣＣＨ上で送信する。これにより、通信態様の決定タイミングに合わせて、無線局が無線端末１０３Ａ〜Ｂに対して送信するＤＭ−ＲＳに使用する無線リソースを、柔軟に設定可能となる。また、これにより、比較的短い間隔で実行される通信態様の決定タイミングに合わせて、ＤＭ−ＲＳに準備される無線リソースを示す構成情報を逐次通知する場合に比べて、シグナリングの増大を抑制することができる。
そして、無線局１０１，１０２Ａ〜Ｊのうち無線端末１０３Ａに対して実際にデータを送信する無線局は、送信した使用モードに応じてＤＭ−ＲＳを送信して、決定した通信態様によりデータを送信する。無線端末１０３Ａは、送信された使用モードに応じて、受信信号からＤＭ−ＲＳを抽出し、抽出したＤＭ−ＲＳを用いて、決定された通信態様により送信されたデータを受信する。同様に、無線局１０１，１０２Ａ〜Ｊのうち無線端末１０３Ｂに対して実際にデータを送信する無線局は、送信した使用モードに応じてＤＭ−ＲＳを送信して、決定した通信態様によりデータを送信する。無線端末１０３Ｂは、送信された使用モードに応じて、受信信号からＤＭ−ＲＳを抽出し、抽出したＤＭ−ＲＳを用いて、決定された通信態様により送信されたデータを受信する。以下、例えばデータの送信毎に、通信態様の決定、構成情報の使用モードの決定、決定した使用モードの通知、およびデータの送信が繰り返される。
以上により、第４実施形態によれば、無線通信システムにおいて、無線局からの無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを効率良く割当てて、通信性能を向上できる。
［第５実施形態］
次に、第５実施形態に係る無線通信システム１１０について、図１７を参照して説明する。無線通信システム１１０は、無線局１１１Ａ〜Ｊと、無線端末１１２Ａ〜Ｂとを有する。第５実施形態において、無線局１１１Ａ〜ＪはＰＣｅｌｌ（Primary cell）を形成する。
第５実施形態に係る無線局１１１Ａ〜Ｊの機能的構成およびハードウェア構成は、第２実施形態の図７の無線局５０Ａ〜Ｂと同様である。第５実施形態に係る無線端末１１２Ａ〜Ｂの機能的構成およびハードウェア構成は、第２実施形態の図１０の無線端末７０Ａと同様である。
次に、第５実施形態に係る無線通信システム１１０の下りリンクの送信動作を説明する。無線局１１１Ａ〜Ｊのうち接続無線局は、無線端末１１２Ａ〜Ｂに、無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報（ＤＭ−ＲＳ構成情報１，２）を、例えば無線端末１１２Ａ〜Ｂとの接続確立の際にそれぞれ、ＲＲＣシグナリングにより通知する。
次に、無線局１１１Ａ〜Ｊのうち接続無線局は、無線局１１１Ａ〜Ｊのうち無線端末１１２Ａの周辺の無線局と制御情報をやり取りし、無線端末１２３Ａへデータを送信する通信態様を決定する。同様に、無線局１１１Ａ〜Ｊのうち接続無線局は、無線局１１２Ａ〜Ｊのうち無線端末１１２Ｂの周辺の無線局と制御情報をやり取りし、無線端末１１２Ｂへデータを送信する通信態様を決定する。通信態様の決定は例えば、データの送信毎に行われる。通信態様の決定は、接続確立より比較的短い間隔で実行される。
さらに、無線局１１１Ａ〜Ｊのうち無線端末１１２Ａに対して実際にデータを送信する無線局は、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、無線端末１１２Ａに対する構成情報１，２の使用モード（ＤＭ−ＲＳモード）を決定する。また、無線局１１１Ａ〜Ｊのうち無線端末１１２Ｂに対して実際にデータを送信する無線局は、決定した通信態様や、その他の通信状況に基づいて、無線端末１１２Ｂに対する構成情報１，２の使用モード（ＤＭ−ＲＳモード）を決定する。このとき、例えばＪＴ−ＣｏＭＰ通信でない場合、無線局が無線端末１１２Ａに対して送信するＤＭ−ＲＳに使用する無線リソースと、無線局が無線端末１１２Ｂに対して送信するＤＭ−ＲＳに使用する無線リソースとが異なるように、構成情報１，２の使用モードが決定される。これにより、ＤＭ−ＲＳの送信の際に、通信ポイント間の干渉が低減されて、データを受信するためのチャネル推定精度が向上し、通信性能が向上される。また例えば、ＪＴ−ＣｏＭＰ通信の場合、ＣｏＭＰ通信を行う複数の無線局が無線端末に送信するＤＭ−ＲＳに使用する無線リソースが同じになるように、構成情報１，２の使用モードが適切に決定される。
次に、無線局１１１Ａ〜Ｊのうち無線端末１１２Ａに対して実際にデータを送信する無線局は、構成情報１，２のそれぞれの使用モード（ＤＭ−ＲＳモード）を示す信号を、無線端末１１２ＡにＰＤＣＣＨ上で送信する。同様に、無線局１１１Ａ〜Ｊのうち無線端末１１２Ｂに対して実際にデータを送信する無線局は、構成情報１，２のそれぞれの使用モード（ＤＭ−ＲＳモード）を示す信号を、無線端末１１２ＢにＰＤＣＣＨ上で送信する。これにより、通信態様の決定タイミングに合わせて、無線局１１１Ａ〜Ｊのうち実際にデータを送信する無線局が無線端末１１２Ａ〜Ｂに対して送信するＤＭ−ＲＳに使用する無線リソースを、柔軟に設定可能となる。また、これにより、比較的短い間隔で実行される通信態様の決定タイミングに合わせて、ＤＭ−ＲＳに準備される無線リソースを示す構成情報を逐次通知する場合に比べて、シグナリングの増大を抑制することができる。
そして、無線局１１１Ａ〜Ｊのうち無線端末１１２Ａに対して実際にデータを送信する無線局は、送信した使用モードに応じてＤＭ−ＲＳを送信して、決定した通信態様によりデータを送信する。無線端末１１２Ａは、送信された使用モードに応じて、受信信号からＤＭ−ＲＳを抽出し、抽出したＤＭ−ＲＳを用いて、決定された通信態様により送信されたデータを受信する。同様に、無線局１１１Ａ〜Ｊのうち無線端末１１２Ｂに対して実際にデータを送信する無線局は、送信した使用モードに応じてＤＭ−ＲＳを送信して、決定した通信態様によりデータを送信する。無線端末１１２Ｂは、送信された使用モードに応じて、受信信号からＤＭ−ＲＳを抽出し、抽出したＤＭ−ＲＳを用いて、決定された通信態様により送信されたデータを受信する。以下、例えばデータの送信毎に、通信態様の決定、構成情報の使用モードの決定、決定した使用モードの通知、およびデータの送信が繰り返される。
以上により、第５実施形態によれば、無線通信システムにおいて、無線局からの無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを効率良く割当てて、通信性能を向上できる。
第１〜第５実施形態の無線通信システムは、例えば、ＬＴＥ−Ａシステムとして実現できる。なお、ＬＴＥ−Ａ以外の通信方式を用いた無線通信システムに適用することも可能である。
また、第１〜第５実施形態において、無線端末は、移動局やユーザ装置（User Equipment, UE）とも称される。また、第１〜第５実施形態において、無線端末として、携帯電話機、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯端末に適用可能である。また、第１〜第５実施形態は、その他、移動中継局など、無線局との間で通信を行う様々な通信機器に対して適用可能である。
また、第１〜第５実施形態において、無線局は、基地局、無線基地局、アクセスポイントとも称される。また、第１〜第５実施形態において、無線局として、マクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局など、様々な規模の基地局に適用可能である。また、第１〜第５実施形態は、その他、中継局など、無線端末との間で通信を行う様々な通信機器に対して適用可能である。
第１〜第５実施形態において、例えば無線通信システムは、無線局を基地局として実現できる。この場合、例えば無線局を独立ｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B）として実現できる。あるいは、第１〜第５実施形態において、例えば無線通信システムは、一部の無線局を基地局の制御ユニット、他部の無線局を基地局の遠隔ユニットとして実現してもよい。この場合、制御ユニットを例えば集中ｅＮｏｄｅＢとし、遠隔ユニットを例えば集中ｅＮｏｄｅＢが有するＲＲＨ（Remote Radio Head）として実現できる。例えば制御ユニットは遠隔ユニットと光ケーブル等の有線接続を介して接続されている。制御ユニットはセルを形成し、遠隔ユニットはそれぞれセルと重なるカバーエリアを形成している。この場合、制御ユニットおよび遠隔ユニットは、共通のセル識別情報を用いてもよい。
また、無線局、無線端末の各構成要素の分散・統合の具体的態様は、第１〜第５実施形態の態様に限定されず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することもできる。例えば、メモリを、無線局、無線端末の外部装置としてネットワークやケーブル経由で接続するようにしてもよい。
１，１Ａ，１００，１１０ 無線通信システム
２ ネットワーク
３ ネットワーク装置
１０Ａ〜Ｂ，５０Ａ〜Ｂ，１０１，１０２Ａ〜Ｊ，１１１Ａ〜Ｊ 無線局
２０Ａ〜Ｂ，７０Ａ〜Ｂ，ＵＥ＃１〜＃４，１０３Ａ〜Ｂ，１１２Ａ〜Ｂ 無線端末
Ｃ１０Ａ〜Ｂ，Ｃｅｌｌ＃１〜＃２，ＰＣｅｌｌ，ＳＣｅｌｌ セル
１１，２１ 受信部
１２，２２ 送信部
１３，２３ 制御部
３１，４１ アンテナ
３２，４２ ＲＦ回路
３３，４３ ＣＰＵ
３４ ＤＳＰ
３５，４４ メモリ
３６ ネットワークＩＦ
５１Ａ，Ｂ 受信アンテナ
５２Ａ，Ｂ 受信ＲＦ部
５３Ａ，Ｂ ＦＦＴ部
５４Ａ，Ｂ 物理チャネル分離部
５５Ａ，Ｂ 信号復調部
５６Ａ，Ｂ チャネル推定部
５７Ａ，Ｂ 受信レベル測定部
５８Ａ，Ｂ 通信制御部
５９Ａ，Ｂ 上位レイヤデータ処理部
６０Ａ，Ｂ 信号生成部
６１Ａ，Ｂ 参照信号生成部
６２Ａ，Ｂ 物理チャネル多重部
６３Ａ，Ｂ ＩＦＦＴ部
６４Ａ，Ｂ 送信ＲＦ部
６５Ａ，Ｂ 送信アンテナ
７１ 受信アンテナ
７２ 受信ＲＦ部
７３ ＦＦＴ部
７４ 物理チャネル分離部
７５ 信号復調部
７６ チャネル推定部
７７ 受信レベル測定部
７８ 通信制御部
７９ 上位レイヤデータ処理部
８０ 信号生成部
８１ 参照信号生成部
８２ 物理チャネル多重部
８３ ＩＦＦＴ部
８４ 送信ＲＦ部
８５ 送信アンテナ

Claims (15)

  1. 無線通信方法であって、
    無線局からの無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報を、無線端末で取得し、
    前記無線局から前記無線端末へ、前記複数の構成情報のそれぞれが示す前記無線リソースについての使用に関する使用モードを指定する信号を送信し、
    前記無線端末で前記信号を受信して、前記使用モードに応じて割当てられる前記無線リソースで前記無線局から送信される前記無線端末個別の参照信号を用いて、前記無線局との通信を行う、
    ことを特徴とする無線通信方法。
  2. 前記複数の構成情報で、準備される前記無線リソースは互いに異なる、
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
  3. 前記複数の構成情報で、準備される前記無線リソースは互いに直交するように配置される、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信方法。
  4. 前記無線局から前記無線端末へ、接続確立の際に前記複数の構成情報を通知する、
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無線通信方法。
  5. 前記無線局から前記無線端末へ、データ送信の際に前記使用モードを指定する信号を送信する、
    ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信方法。
  6. 前記無線局で、通信状況に応じて前記複数の構成情報のそれぞれの使用モードを決定する、
    ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の無線通信方法。
  7. 前記無線局で、データ送信の際に、ＣｏＭＰ（Coordinated MultiPoint）通信可能な他の無線局の通信状況を取得し、データを送信する通信態様を決定し、前記複数の構成情報のそれぞれの使用モードを決定する、
    ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の無線通信方法。
  8. 前記無線局で、前記無線局が他の無線局とＣｏＭＰ（Coordinated MultiPoint）通信により前記無線端末へデータを送信するか否か、前記無線局が接続中の無線端末の数、前記無線局と接続中の無線端末との間の通信レベル、前記他の無線局が接続中の無線端末の数、前記他の無線局と接続中の無線端末との間の通信レベル、前記無線局からデータを送信する通信態様、前記他の無線局からデータを送信する通信態様、の少なくともいずれかに応じて前記複数の構成情報のそれぞれの使用モードを決定する、
    ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の無線通信方法。
  9. 前記通信態様は、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）通信およびＣｏＭＰ通信の少なくともいずれかを含む
    ことを特徴とする請求項７又は８に記載の無線通信方法。
  10. 前記無線端末は複数あり、
    前記複数の構成情報は前記複数の無線端末で共通に設定され、
    前記使用モードは前記複数の無線端末で個別に指定される、
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の無線通信方法。
  11. 前記無線局と、前記無線局とＣｏＭＰ（Coordinated MultiPoint）通信可能な他の無線局とで、前記複数の構成情報が共通に使用される、
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の無線通信方法。
  12. 前記使用モードは、前記無線端末個別の参照信号に準備される無線リソースにて前記無線端末個別の参照信号を所定の送信電力で送信するモード、前記無線端末個別の参照信号の送信電力を０にするモード、および前記無線端末個別の参照信号に準備される無線リソースをデータ信号に割り当てるモードを含む、
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の無線通信方法。
  13. 無線局と無線端末とを有する無線通信システムであって、
    前記無線端末は、前記無線局からの無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報を取得し、
    前記無線局は、前記複数の構成情報のそれぞれが示す前記無線リソースについての使用に関する使用モードを指定する信号を前記無線端末へ送信し、
    前記無線端末は、前記使用モードに応じて割当てられる前記無線リソースで前記無線局から送信される前記無線端末個別の参照信号を用いて、前記無線局との通信を行う、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  14. 無線局であって、
    無線端末で取得される、前記無線局からの無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報の、それぞれが示す前記無線リソースについての使用に関する使用モードを指定する信号を、前記無線端末へ送信する送信部と、
    前記使用モードに応じて割当てる前記無線リソースで送信する前記無線端末個別の参照信号を用いて、前記無線端末との通信を行う制御部と、を有する
    ことを特徴とする無線局。
  15. 無線端末であって、
    前記無線局からの無線端末個別の参照信号の送信に準備される無線リソースを示す複数の構成情報を取得する制御部と、
    前記複数の構成情報のそれぞれが示す前記無線リソースについての使用に関する使用モードを指定する信号を、前記無線局から受信する受信部と、を有し、
    前記制御部は、前記使用モードに応じて割当てられる前記無線リソースで前記無線局から送信される前記無線端末個別の参照信号を用いて、前記無線局との通信を行う、
    ことを特徴とする無線端末。
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