WO2013024854A1 - 無線通信システム、無線基地局装置、ユーザ端末及び無線通信方法 - Google Patents

無線通信システム、無線基地局装置、ユーザ端末及び無線通信方法 Download PDF

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cell
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radio base
station apparatus
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聡 永田
哲士 阿部
信彦 三木
シアオミン シェ
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株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ
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    • H04W84/045—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using private Base Stations, e.g. femto Base Stations, home Node B

Definitions

  • the present invention relates to a radio communication system, a radio base station apparatus, a user terminal, and a radio communication method in a next generation mobile communication system.
  • Non-patent Document 1 In the UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) network, WSDPA (High Speed Downlink Packet Access) and HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) are adopted for the purpose of improving frequency utilization efficiency and data rate.
  • the system features based on CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access) are being extracted to the maximum.
  • LTE Long Term Evolution
  • Non-patent Document 1 LTE (Long Term Evolution) has been studied for the purpose of further high data rate and low delay.
  • the third generation system can achieve a maximum transmission rate of about 2 Mbps on the downlink using generally a fixed bandwidth of 5 MHz.
  • a maximum transmission rate of about 300 Mbps on the downlink and about 75 Mbps on the uplink can be realized using a variable band of 1.4 MHz to 20 MHz.
  • LTE-A LTE Advanced
  • inter-cell orthogonalization In an LTE system (LTE-A system) after Rel-10, orthogonalization within a cell is realized by orthogonal multi-access for both the uplink and the downlink. That is, in the downlink, orthogonalization is performed between user terminals (UE: User Equipment) in the frequency domain.
  • UE User Equipment
  • W-CDMA inter-cell randomization of interference by 1-cell frequency repetition is fundamental.
  • CoMP coordinated multiple point transmission
  • a plurality of cells cooperate with one or a plurality of UEs to perform transmission signal processing.
  • simultaneous transmission of multiple cells to which precoding is applied, coordinated scheduling / beamforming, and the like are being studied.
  • HetNet heterogeneous network
  • This heterogeneous network includes various types of base stations with different transmission power such as pico base stations, femto base stations, RRH (Remote Radio Head) base stations, in addition to conventional macro base stations (wireless base station devices).
  • This heterogeneous network is expected as a method for realizing further increase in system capacity in view of the importance of a local area network.
  • CoMP transmission which is an inter-cell orthogonalization technology
  • the application of CoMP is determined within the cooperative area in consideration of only within each cooperative area, and the influence of interference outside the cooperative area is not considered. Therefore, when CoMP transmission is applied in a heterogeneous network, it is expected that the influence of characteristic deterioration due to interference from a macro base station with high transmission power is large.
  • the present invention has been made in view of such a point, and when applying CoMP transmission in a heterogeneous network, a radio communication system, a radio base station apparatus, a user terminal, and a radio communication system capable of reducing the influence of characteristic degradation due to interference
  • An object is to provide a wireless communication method.
  • a wireless communication system in a network in which a first cell having a predetermined cell radius and a second cell having a cell radius smaller than the cell radius of the first cell are overlaid, There are a plurality of cooperative areas in the first cell for cooperative multipoint transmission between the radio base station apparatus and the second radio base station apparatus of the second cell, and the first radio base station apparatus is not transmitting or has reduced transmission power.
  • a user terminal including a transmission unit that transmits an uplink signal including the first reception quality and the second reception quality to the first radio base station apparatus; and including the first reception quality and the second reception quality.
  • a radio base station apparatus including an allocating unit that allocates to the first transmission section.
  • the radio base station apparatus includes: a first cell having a predetermined cell radius; and a second cell having a cell radius smaller than the cell radius of the first cell.
  • a receiving unit that receives an uplink signal including two reception qualities, and the cooperative area based on the first reception quality and the second reception quality when performing the cooperative multipoint transmission. Characterized by comprising an assignment section that assigns the radio resources of the user terminal existing at the end in the first transmission period, a.
  • the user terminal provides a first radio of the first cell in a network in which a first cell having a predetermined cell radius and a second cell having a cell radius smaller than the cell radius of the first cell are overlaid.
  • a user terminal in a radio communication system in which a plurality of coordinated areas for coordinated multipoint transmission are present in the first cell by the base station device and the second radio base station device of the second cell, wherein the first radio base station device Is the first reception quality in the first transmission interval when no transmission or transmission power is reduced, and the second reception quality in the second transmission interval when the first radio base station device and the second radio base station device transmit.
  • a transmission unit that transmits an uplink signal including the first reception quality and the second reception quality to the first radio base station apparatus.
  • a wireless communication method for a wireless communication system in which a plurality of cooperative areas in which cooperation multipoint transmission is performed in the wireless base station device and the second wireless base station device of the second cell exist in the first cell, wherein The first reception quality in the first transmission section when the first radio base station apparatus is not transmitting or the transmission power is reduced, and the second transmission section when the first radio base station apparatus and the second radio base station apparatus transmit Measuring a second reception quality in the first radio quality, transmitting an uplink signal including the first reception quality and the second reception quality to the first radio base station apparatus, and the first radio In the ground station apparatus, when receiving the uplink signal including the first reception quality and the second reception quality, and when performing the coordinated multipoint transmission, based on the first reception quality and the second reception quality And allocating radio resources of user terminals existing at the end of the cooperative area to
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a heterogeneous network.
  • the wireless communication system shown in FIG. 1 forms a heterogeneous network, and adopts a configuration in which a cell C11 having a predetermined cell radius and cells C21 and C22 having a cell radius smaller than the cell radius of the cell C11 are overlaid.
  • the radio communication system 1 includes a radio base station apparatus (macro base station) 20 that forms a cell having a relatively large cell radius (macro cell) and a radio that forms a cell having a relatively small cell radius (pico cell, femto cell).
  • Base station devices (pico base stations) 200A and 200B are provided.
  • the pico base stations 200A and 200B may be installed in a building or the like to form a so-called hot spot.
  • the user terminal (UE) 10 performs radio communication with the macro base station 20 and / or the pico base stations 200A and 200B.
  • CRE Cell Range Expansion
  • the types of downlink CoMP transmission include Coordinated Scheduling / Coordinated Beamforming (CS / CB) and Joint Processing (JP).
  • CS / CB is a method of transmitting only to one UE from one cell, and assigns radio resources in the frequency / space region in consideration of interference from other cells and interference to other cells. It is a method to do.
  • JP is a simultaneous transmission of a plurality of cells to which precoding is applied.
  • FIG. 2B a Joint Transmission (JT) that is transmitted from a plurality of cells to one UE and an instant as shown in FIG. 2C.
  • DCS Dynamic Cell Selection
  • a radio base station apparatus radio base station apparatus eNB
  • a plurality of remote base stations connected to the radio base station apparatus eNB in an optical extension configuration optical fiber
  • RRE Remote Radio Equipment
  • the remote radio apparatuses RRE1 and RRE2 are centrally controlled by the radio base station apparatus eNB.
  • a radio base station apparatus eNB concentrated base station
  • Radio resource control between them can be performed collectively in the central base station.
  • radio resource allocation control such as scheduling is performed in each of the plurality of radio base station apparatuses eNB (or RRE).
  • radio resource allocation information such as timing information and scheduling is transmitted to one of the radio base station apparatuses as necessary, and cooperation between cells is performed. I do.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating a case where CoMP transmission is performed in an RRE configuration in a heterogeneous network. In this configuration, as shown in FIG.
  • a radio base station apparatus for example, a macro base station
  • a radio base station apparatus that performs CoMP transmission (a radio base station apparatus having a relatively small cell radius)
  • LPN low power node
  • CoMP coordination area # 1 is composed of macro base stations, LPN # 1 and LPN # 2
  • CoMP coordination area # 2 is composed of macro base stations, LPN # 3 and LPN # 6,
  • CoMP coordination area # 3 is , Macro base station, LPN # 4 and LPN # 5.
  • the macro base station eNB and each of the LPN # 1 to LPN # 6 are connected by an optical fiber, and the macro base station eNB centrally controls the LPN # 1 to LPN # 6.
  • Inter-cell interference coordination includes interference coordination in the time domain and interference coordination in the frequency domain.
  • a radio resource block in the time domain that can be transmitted by the macro base station in the time domain is defined based on the Almost Blank Subframe (ABS) pattern.
  • the macro base station transmits a signal every 1 subframe (1 ms) (no transmission (zero power transmission) every 1 subframe (1 ms)).
  • radio resource blocks in the frequency domain allocated only to the pico base station 200A are defined. Specifically, the frequency band f1 is allocated to the macro base station and the pico base station, but the frequency band f2 is allocated only to the pico base station.
  • the present inventors When applying CoMP transmission in a heterogeneous network, the present inventors improve the throughput while performing dynamic control of CoMP transmission in a cooperative area by applying quasi-static inter-cell coordination. As a result, the present invention has been found.
  • the gist of the present invention is that, in a user terminal, a radio base station apparatus with a large cell is not transmitting or transmission power is reduced, and the first reception quality in the first transmission section and the radio base station apparatus and the low power node transmit And measuring the second reception quality in the second transmission interval, and transmitting an uplink signal including the first reception quality and the second reception quality to the radio base station apparatus.
  • the radio resources of the user terminal existing at the end of the coordination area are By allocating to one transmission section, when applying CoMP transmission in a heterogeneous network, it is possible to reduce the influence of characteristic deterioration due to interference, It is to improve the door.
  • the radio base station apparatus allocates radio resources to user terminals as follows. That is, the macro base station provides a radio resource (transmission section) for transmission interruption (or transmission power reduction), and allocates the radio resource to the user terminal located at the cooperation area end. In addition, the macro base station allocates radio resources (transmission sections) that are not disconnected (or transmission power is not reduced) to user terminals that are located outside the cooperative area end.
  • the macro base station provides a radio resource for cutting off transmission (or reducing transmission power).
  • This radio resource can be determined by various parameters as will be described later.
  • a radio resource that stops transmission (or reduces transmission power) every four subframes is provided. Thereby, there is no transmission from the macro base station (zero power transmission) in one subframe (transmission interruption subframe), or the transmission power is reduced, and the other three subframes are the macro base station and the low power. Transmission from the node is performed. In the transmission interruption subframe, since there is no transmission from the macro base station or the transmission power is reduced, it is possible to reduce the influence of characteristic degradation due to interference from the macro base station on the user terminal.
  • the macro base station allocates a user terminal located at the end of the cooperative area (a user terminal under a low power node located at the end of the cooperative area) to the transmission interruption subframe (radio resource) and transmits User terminals located outside the cooperation area edge are allocated to subframes (radio resources) other than the cutoff subframe.
  • the macro base station assigns the user terminal existing at the end of the cooperative area to the transmission interruption subframe, so that the user existing at the end of the cooperative area is relatively greatly affected by the interference from the macro base station. It is possible to suppress deterioration of characteristics at the terminal. As a result, the throughput of the entire system can be improved. According to this control, it is possible to apply dynamic CoMP transmission within a cooperative area while applying quasi-static interference coordination among a plurality of CoMP cooperative areas.
  • the user terminal under the low power node located at the end of the cooperation area receives the reception quality information of the radio resource (transmission cutoff subframe) in which the macro base station has lost transmission or reduced transmission power, and the macro.
  • the base station feeds back to the macro base station both the reception quality information of radio resources (subframes other than transmission cut subframes: subframes transmitted by the macro base station and the low power node) for which transmission is not interrupted or transmission power is not reduced. To do.
  • Reception quality information when CoMP is applied in transmission cut subframe (2) Reception quality information when CoMP is not applied in transmission cut subframe (3) Reception quality information when CoMP is applied in subframes other than transmission cut subframe (4)
  • the user terminal feeds back reception quality information when CoMP is not applied in subframes other than the transmission interruption subframe to the macro base station.
  • the radio base station apparatus notifies the user terminal as to whether or not the reception quality (channel state information) for the radio resources (1) to (4) is measured.
  • This notification can be made by a method compliant with CSI measurement restriction.
  • the reception quality for example, CQI (Channel Quality Indicator), RSRP (Reference Signal Received Power), RSRQ (Reference Signal Received Quality), or the like can be used.
  • Scheduling of radio resources (transmission cutoff subframe) that the macro base station cuts off or reduces the transmission power (how long the transmission cutoff subframe is set) is, for example, a low power node existing at the end of the cooperative area And the load factor of a low power node existing outside the end of the cooperative area. For example, (load factor of the low power node existing at the end of the cooperative area) / (load factor of the low power node existing at the end of the cooperative area) + (load factor of the low power node existing at the end of the cooperative area)
  • the radio resource (subframe (number of RBs)) for the macro base station to cut transmission or reduce transmission power is obtained.
  • the load factor may be obtained as the number of connected user terminals.
  • the scheduling of radio resources (transmission cutoff subframe) that the macro base station stops transmission or reduces transmission power (how much the transmission cutoff subframe is set) is, for example, low at the end of the cooperative area. It can be determined based on the service cell throughput of the power node and the service cell throughput of the low power node existing outside the end of the cooperation area.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of a system configuration of the wireless communication system according to the present embodiment.
  • the wireless communication system shown in FIG. 7 is a system including, for example, an LTE system or SUPER 3G.
  • carrier aggregation in which a plurality of fundamental frequency blocks with the system band of the LTE system as a unit is integrated is used.
  • this wireless communication system may be called IMT-Advanced or 4G.
  • the radio communication system 1 includes radio base station apparatuses 20A and 20B and a plurality of first and second user terminals 10A and 10B communicating with the radio base station apparatuses 20A and 20B. It is configured.
  • the radio base station devices 20 ⁇ / b> A and 20 ⁇ / b> B are connected to the higher station device 30, and the higher station device 30 is connected to the core network 40.
  • the radio base station apparatuses 20A and 20B are connected to each other by wired connection or wireless connection.
  • the first and second user terminals 10A and 10B can communicate with the radio base station apparatuses 20A and 20B in the cells C1 and C2.
  • the upper station device 30 includes, for example, an access gateway device, a radio network controller (RNC), a mobility management entity (MME), and the like, but is not limited thereto.
  • RNC radio network controller
  • MME mobility management entity
  • Each of the cells C1 and C2 has a heterogeneous network configuration like the cell C11 shown in FIG. 4, and the macro base station eNB centrally controls the low power node LPN, and the macro cell C11 A plurality of CoMP cooperative areas are formed inside. Therefore, when CoMP transmission is applied, CoMP transmission is dynamically controlled in each CoMP cooperation area.
  • the first and second user terminals 10A and 10B include an LTE terminal and an LTE-A terminal. In the following, the description will proceed as the first and second user terminals unless otherwise specified. Further, for convenience of explanation, it is assumed that the first and second user terminals 10A and 10B communicate wirelessly with the radio base station apparatuses 20A and 20B, but more generally both user terminals and fixed terminal apparatuses are used.
  • the user equipment (UE) may be included.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier-Frequency Division Multiple Access
  • the wireless access method is not limited to this.
  • OFDMA is a multi-carrier transmission scheme that performs communication by dividing a frequency band into a plurality of narrow frequency bands (subcarriers) and mapping data to each subcarrier.
  • SC-FDMA is a single carrier transmission method that reduces interference between terminals by dividing a system band into bands each consisting of one or continuous resource blocks for each terminal, and a plurality of terminals using different bands. .
  • the downlink communication channel includes PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) as a downlink data channel shared by the first and second user terminals 10A and 10B, and a downlink L1 / L2 control channel (PDCCH, PCFICH, PHICH) Have Transmission data and higher control information are transmitted by the PDSCH.
  • PDSCH and PUSCH scheduling information and the like are transmitted by PDCCH (Physical Downlink Control Channel).
  • the number of OFDM symbols used for PDCCH is transmitted by PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel).
  • the HARQ ACK / NACK for PUSCH is transmitted by PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel).
  • the uplink communication channel has PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) as an uplink data channel shared by each user terminal and PUCCH (Physical Uplink Control Channel) as an uplink control channel. Transmission data and higher control information are transmitted by this PUSCH. Also, downlink reception quality information (CQI), ACK / NACK, and the like are transmitted by PUCCH.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the radio base station apparatus 20 includes a transmission / reception antenna 201, an amplifier unit 202, a transmission / reception unit (notification unit) 203, a baseband signal processing unit 204, a call processing unit 205, and a transmission path interface 206. Transmission data transmitted from the radio base station apparatus 20 to the user terminal via the downlink is input from the higher station apparatus 30 to the baseband signal processing unit 204 via the transmission path interface 206.
  • the downlink data channel signal is transmitted from the RCP layer, such as PDCP layer processing, transmission data division / combination, RLC (Radio Link Control) retransmission control transmission processing, and MAC (Medium Access).
  • RCP layer such as PDCP layer processing, transmission data division / combination, RLC (Radio Link Control) retransmission control transmission processing, and MAC (Medium Access).
  • Control Retransmission control, for example, HARQ transmission processing, scheduling, transmission format selection, channel coding, inverse fast Fourier transform (IFFT) processing, and precoding processing are performed.
  • transmission processing such as channel coding and inverse fast Fourier transform is performed on the signal of the physical downlink control channel that is the downlink control channel.
  • the baseband signal processing unit 204 notifies the control information for each user terminal 10 to wirelessly communicate with the radio base station apparatus 20 to the user terminals 10 connected to the same cell through the broadcast channel.
  • the information for communication in the cell includes, for example, system bandwidth in uplink or downlink, and root sequence identification information (Root Sequence) for generating a random access preamble signal in PRACH (Physical Random Access Channel). Index) etc. are included.
  • the transmission / reception unit 203 converts the baseband signal output from the baseband signal processing unit 204 into a radio frequency band.
  • the amplifier unit 202 amplifies the radio frequency signal subjected to frequency conversion and outputs the amplified signal to the transmission / reception antenna 201.
  • the transmission / reception part 203 comprises the receiving means which receives the information of the phase difference between several cells, and the uplink signal containing PMI, and the transmission means which carries out cooperative multipoint transmission of the transmission signal.
  • a radio frequency signal received by the transmission / reception antenna 201 is amplified by the amplifier unit 202 and is frequency-converted by the transmission / reception unit 203 to be baseband.
  • the signal is converted into a signal and input to the baseband signal processing unit 204.
  • the baseband signal processing unit 204 performs FFT processing, IDFT processing, error correction decoding, MAC retransmission control reception processing, RLC layer, PDCP layer reception processing on transmission data included in the baseband signal received in the uplink I do.
  • the decoded signal is transferred to the higher station apparatus 30 via the transmission path interface 206.
  • the call processing unit 205 performs call processing such as communication channel setting and release, state management of the radio base station apparatus 20, and radio resource management.
  • the user terminal 10 includes a transmission / reception antenna 101, an amplifier unit 102, a transmission / reception unit (reception unit) 103, a baseband signal processing unit 104, and an application unit 105.
  • a radio frequency signal received by the transmission / reception antenna 101 is amplified by the amplifier unit 102, frequency-converted by the transmission / reception unit 103, and converted into a baseband signal.
  • the baseband signal is subjected to FFT processing, error correction decoding, retransmission control reception processing, and the like by the baseband signal processing unit 104.
  • downlink transmission data is transferred to the application unit 105.
  • the application unit 105 performs processing related to layers higher than the physical layer and the MAC layer. Also, the broadcast information in the downlink data is also transferred to the application unit 105.
  • uplink transmission data is input from the application unit 105 to the baseband signal processing unit 104.
  • the baseband signal processing unit 104 performs mapping processing, retransmission control (HARQ) transmission processing, channel coding, DFT processing, and IFFT processing.
  • the transmission / reception unit 103 converts the baseband signal output from the baseband signal processing unit 104 into a radio frequency band. Thereafter, the amplifier unit 102 amplifies the frequency-converted radio frequency signal and transmits it from the transmission / reception antenna 101.
  • the transmission / reception part 103 comprises the transmission means which transmits the information of a phase difference, the information of a connected cell, the selected PMI etc. to the radio base station apparatus eNB of multiple cells, and the receiving means which receives a downlink signal.
  • the functional blocks of the radio base station apparatus will be described with reference to FIG.
  • the radio base station apparatus shown in FIG. 10 has a centralized control type radio base station configuration.
  • radio resource allocation control such as scheduling is collectively performed by a certain radio base station apparatus eNB (central radio base station apparatus eNB, macro base station in FIG. 10), and the LPN is a radio of the central radio base station apparatus eNB.
  • eNB central radio base station apparatus eNB, macro base station in FIG. 10
  • the LPN is a radio of the central radio base station apparatus eNB.
  • each functional block in FIG. 10 is mainly processing contents of the baseband processing unit. Further, the functional block diagram of FIG. 10 is simplified, and is assumed to have a configuration normally provided in the baseband processing unit.
  • the transmission unit on the concentrated radio base station apparatus eNB (macro base station) side includes a downlink control information generation unit 1001, a downlink control information encoding / modulation unit 1002, a downlink reference signal generation unit 1003, and a downlink transmission data generation unit 1004.
  • a downlink transmission data encoding / modulating unit 1005, a precoding multiplying unit 1006, a precoding weight generating unit 1007, a downlink channel multiplexing unit 1008, IFFT units 1009a and 1009b, CP adding units 1010a and 1010b, Transmission amplifiers 1011a and 1011b, transmission antennas 1012a and 1012b, and a scheduling control unit 1025 are provided.
  • the transmission unit on the LPN side includes a downlink control information generation unit 1013, a downlink control information encoding / modulation unit 1014, a downlink reference signal generation unit 1015, a downlink transmission data generation unit 1016, and a downlink transmission data encoding / coding unit.
  • Modulation section 1017, precoding multiplication section 1018, precoding weight generation section 1019, downlink channel multiplexing section 1020, IFFT sections 1021a and 1021b, CP addition sections 1022a and 1022b, transmission amplifiers 1023a and 1023b, transmission Antennas 1024a and 1024b are provided.
  • the macro base station eNB and the LPN are connected by an optical fiber.
  • Downlink control information generation sections 1001 and 1013 generate downlink control information and output the downlink control information to downlink control information encoding / modulation sections 1002 and 1014, respectively.
  • Downlink control information coding / modulation sections 1002 and 1014 perform channel coding and data modulation on the downlink control information, and output them to precoding multiplication sections 1006 and 1018, respectively.
  • Downlink reference signal generation sections 1003 and 1015 generate downlink reference signals (CRS (Common Reference Signal), CSI-RS (Channel State Information Reference Signal), DM-RS (Demodulation-Reference Signal)), and the downlink reference signal Are output to precoding multipliers 1006 and 1018, respectively.
  • CRS Common Reference Signal
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • Downlink transmission data generation sections 1004 and 1016 generate downlink transmission data, and output the downlink transmission data to downlink transmission data encoding / modulation sections 1005 and 1017, respectively.
  • Downlink transmission data encoding / modulation sections 1005 and 1017 perform channel coding and data modulation on the downlink transmission data, and output them to precoding multiplication sections 1006 and 1018, respectively.
  • the downlink control information generation units 1001 and 1013 generate downlink control information under the control of the scheduling control unit 1025, respectively.
  • the scheduling control unit 1025 performs scheduling control of downlink control information using CQI from the user terminal UE and phase difference information between cells. That is, the scheduling control unit 1025 adjusts the phase difference between cells using the phase difference information between cells so that CoMP transmission can be performed by the macro base station and the LPN (between the radio base station apparatuses eNBs of other cells). Scheduling control of downlink control information (as in CoMP transmission).
  • the downlink transmission data generation units 1004 and 1016 generate downlink transmission data under the control of the scheduling control unit 1025, respectively.
  • the scheduling control unit 1025 performs scheduling control of downlink transmission data using CQI from the user terminal UE and phase difference information between cells. That is, the scheduling control unit 1025 adjusts the phase difference between cells using the phase difference information between cells so that CoMP transmission can be performed by the macro base station and the LPN (between the radio base station apparatuses eNBs of other cells). Scheduling control of downlink transmission data (as in CoMP transmission).
  • the macro base station fed back from the user terminal, (1) reception quality information when CoMP is applied in the transmission interruption subframe (here, CQI), (2) reception quality information when CoMP is not applied in the transmission interruption subframe ( Here, CQI), (3) reception quality information when CoMP is applied in subframes other than the transmission interruption subframe (here CQI), (4) reception quality information when CoMP is not applied in subframes other than the transmission interruption subframe. (CQI here) is received.
  • the scheduling control unit 1025 may determine whether the user terminal is located at the cooperative area end or the user terminal located outside the cooperative area end based on the reception quality information. For example, the reception quality information of (1) is compared with the reception quality information of (3), or the reception quality information of (2) is compared with the reception quality information of (4), and the difference between the two is relatively Large user terminals are determined to be user terminals located at the end of the cooperative area, and user terminals having a relatively small difference are determined to be user terminals located at the end of the cooperative area. In this determination, a threshold value may be provided for the difference between the two to determine the threshold value. Alternatively, in this determination, the position information of each user terminal or the position information of the LPN to which each user terminal is connected is used to determine whether the user terminal is located at the cooperative area end or is located outside the cooperative area end. May be determined.
  • the scheduling control unit 1025 assigns the user terminal located at the end of the cooperative area to the transmission interruption subframe (radio resource) after determining whether the user terminal is located at the end of the cooperative area or the user terminal located outside the cooperative area end.
  • User terminals located outside the cooperation area end are allocated to subframes (radio resources) other than the transmission interruption subframe.
  • the precoding weight generation units 1007 and 1019 generate precoding weights using a codebook based on the PMI fed back from the user terminal UE. Precoding weight generation sections 1007 and 1019 output precoding weights to precoding multiplication sections 1006 and 1018, respectively.
  • the precoding weight generation units 1007 and 1019 each have a code book, and select a precoding weight corresponding to PMI from the code book.
  • the precoding multipliers 1006 and 1018 multiply the transmission signal by a precoding weight corresponding to PMI. That is, the precoding multipliers 1006 and 1018 transmit transmission signals (downlink control information, downlink) for each of the transmission antennas 1012a and 1012b and the transmission antennas 1024a and 1024b based on the precoding weights given from the precoding weight generation units 1007 and 1019. Phase shift and / or amplitude shift with respect to reference signal and downlink transmission data (weighting of transmission antenna by precoding). Precoding multiplication sections 1006 and 1018 output the transmission signals subjected to phase shift and / or amplitude shift to downlink channel multiplexing sections 1008 and 1020, respectively.
  • Downlink channel multiplexing sections 1008 and 1020 synthesize phase-shifted and / or amplitude-shifted downlink control information, downlink reference signals, and downlink transmission data, and transmit each of transmission antennas 1012a and 1012b and transmission antennas 1024a and 1024b. Generate a signal. Downlink channel multiplexing sections 1008 and 1020 output this transmission signal to IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) sections 1009a and 1009b and IFFT sections 1021a and 1021b, respectively.
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • IFFT sections 1009a and 1009b and IFFT sections 1021a and 1021b perform IFFT on the transmission signals and output the transmission signals after IFFT to CP adding sections 1010a and 1010b and CP adding sections 1022a and 1022b.
  • CP adding sections 1010a and 1010b and CP adding sections 1022a and 1022b add CP (Cyclic Prefix) to the transmission signal after IFFT, and transmit the transmission signal after CP addition to transmission amplifiers 1011a and 1011b and transmission amplifiers 1023a and 1023b. Output each.
  • the transmission amplifiers 1011a and 1011b and the transmission amplifiers 1023a and 1023b amplify the transmission signal after CP addition.
  • the amplified transmission signals are transmitted to the user terminal UE on the downlink from the transmission antennas 1012a and 1012b and the transmission antennas 1024a and 1024b, respectively.
  • each functional block in FIG. 11 is mainly processing contents of the baseband processing unit. Further, the functional blocks shown in FIG. 11 are simplified for the purpose of explaining the present invention, and the configuration normally provided in the baseband processing unit is provided.
  • the receiving unit of the user terminal UE includes a CP removing unit 1101, an FFT unit 1102, a downlink channel separating unit 1103, a downlink control information receiving unit 1104, a downlink transmission data receiving unit 1105, a channel estimating unit 1106, and a CQI measurement.
  • the transmission signal transmitted from the macro base station eNB or LPN is received by the antenna and output to the CP removing unit 1101.
  • CP removing section 1101 removes the CP from the received signal and outputs it to FFT (Fast Fourier Transform) 1102.
  • the FFT unit 1102 performs Fourier transform on the signal after CP removal, and converts the time series signal into a frequency domain signal.
  • FFT section 1102 outputs the signal converted to the frequency domain signal to downlink channel separation section 1103.
  • the downlink channel separator 1103 separates the downlink channel signal into downlink control information, downlink transmission data, and downlink reference signals.
  • Downlink channel separator 1103 outputs downlink control information to downlink control information receiver 1104, outputs downlink transmission data to downlink transmission data receiver 1105, and outputs a downlink reference signal to channel estimator 1106.
  • the downlink control information receiving unit 1104 demodulates the downlink control information and outputs the demodulated control information to the downlink transmission data receiving unit 1105.
  • Downlink transmission data receiving section 1105 demodulates downlink transmission data using the control information.
  • the channel estimation unit 1106 estimates the channel state using the reference signal included in the downlink signal, and outputs the estimated channel state to the CQI measurement unit 1107 and the PMI selection unit 1108.
  • the downlink channel state is estimated using the reference signals respectively included in the downlink signals from the plurality of cells.
  • the PMI selection unit 1108 calculates the optimum value of the combination of the PMI of each cell and the inter-cell phase difference information from the channel states of a plurality of cells, and determines the PMI and inter-cell phase difference information of each cell.
  • the determined PMI and inter-cell phase difference information are output to the CQI measurement unit 1107 and also notified to the macro base station eNB as feedback information.
  • the PMI selection unit 1108 can determine the PMI of each cell and inter-cell phase difference information from the channel state obtained by the channel estimation unit 1106.
  • the CQI measurement unit 1107 measures CQI using the channel state notified from the channel estimation unit 1106, the PMI of each cell notified from the PMI selection unit 1108, and the inter-cell phase difference information.
  • the CQI includes (1) CQI when CoMP is applied in the transmission interruption subframe, (2) CQI when CoMP is not applied in the transmission interruption subframe, and (3) CQI when CoMP is applied in subframes other than the transmission interruption subframe. (4) CQIs when CoMP is not applied in subframes other than the transmission interruption subframe.
  • the four types of measured CQIs are notified to the macro base station eNB as feedback information.
  • the CQI measurement unit 1107 can determine the PMI and inter-cell phase difference information of each cell from the information notified from the channel estimation unit 1106 and the PMI selection unit 1108.
  • the channel estimation unit 1106 of the user terminal UE estimates a multi-channel state using reference signals respectively included in downlink signals from a plurality of cells.
  • the PMI selection unit 1108 calculates the optimum value of the combination of the PMI of each cell and the inter-cell phase difference information from the channel state estimated by the channel estimation unit 1106, and the PMI and inter-cell level of each cell. Determine phase difference information.
  • CQI measurement section 1107 measures reception quality from the channel state estimated by channel estimation section 1106, PMI determined by PMI selection section 1108 and inter-cell phase difference information.
  • the CQI measurement unit 1107 (1) CQI when CoMP is applied in the transmission interruption subframe, (2) CQI when CoMP is not applied in the transmission interruption subframe, and (3) in subframes other than the transmission interruption subframe.
  • Four types of CQIs are measured: CQI when CoMP is applied, and (4) CQI when CoMP is not applied in subframes other than transmission-subframes.
  • the user terminal UE feeds back the PMI and inter-cell phase difference information of each cell obtained by the PMI selection unit 1108 and the four types of CQI obtained by the CQI measurement unit 1107 to the macro base station.
  • the macro base station receives an uplink signal including four types of CQI.
  • precoding multiplication sections 1006 and 1018 multiply the transmission signal by a precoding weight corresponding to PMI.
  • the scheduling control unit 1025 determines whether the user terminal is located at the end of the cooperative area or the user terminal located outside the end of the cooperative area based on the four types of CQI fed back from the user terminal UE. A user terminal located at the end of the cooperative area is assigned to the disconnected subframe, and a user terminal located outside the end of the cooperative area is assigned to a subframe other than the transmission disconnected subframe.
  • the influence of interference by the macro base station on the user terminal located at the end of the cooperative area can be reduced, and therefore, when applying CoMP transmission in a heterogeneous network, the influence of characteristic deterioration due to interference is reduced. And the throughput can be improved.

Landscapes

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Abstract

　ヘテロジニアスネットワークにおいてＣｏＭＰ送信を適用する際に、干渉による特性劣化の影響を低減すること。ユーザ端末において、マクロ基地局が無送信又は送信電力減のときの第１送信区間における第１受信品質とマクロ基地局及び低電力ノードが送信するときの第２送信区間における第２受信品質とを測定し、第１受信品質及び前記第２受信品質を含む上りリンク信号をマクロ基地局に送信し、マクロ基地局において、第１受信品質及び第２受信品質を含む上りリンク信号を受信し、協調マルチポイント送信する際に、第１受信品質及び第２受信品質に基づいて、協調エリアの端に存在するユーザ端末の無線リソースを第１送信区間に割り当てる。

Description

無線通信システム、無線基地局装置、ユーザ端末及び無線通信方法
　本発明は、次世代移動通信システムにおける無線通信システム、無線基地局装置、ユーザ端末及び無線通信方法に関する。
　ＵＭＴＳ（Universal　Mobile　Telecommunications　System）ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、ＨＳＤＰＡ（High　Speed　Downlink　Packet　Access）やＨＳＵＰＡ（High　Speed　Uplink　Packet　Access）を採用することにより、Ｗ－ＣＤＭＡ（Wideband‐Code　Division　Multiple　Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてＬＴＥ（Long　Term　Evolution）が検討されている（非特許文献１）。
　第３世代のシステムは、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥ方式のシステムでは、１．４ＭＨｚ～２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継のシステムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ－Ａ）システム）。
　Ｒｅｌ－８　ＬＴＥシステムに対してさらにシステム性能を向上させるための有望な技術の一つとして、セル間直交化がある。Ｒｅｌ－１０以降のＬＴＥシステム（ＬＴＥ－Ａシステム）では、上下リンクとも直交マルチアクセスによりセル内の直交化が実現されている。すなわち、下りリンクでは、周波数領域においてユーザ端末（ＵＥ：User　Equipment）間で直交化されている。しかしながら、セル間はＷ－ＣＤＭＡと同様、１セル周波数繰り返しによる干渉ランダム化が基本である。
　３ＧＰＰ（3rd　Generation　Partnership　Project）では、セル間直交化を実現するための技術として、協調マルチポイント送信（ＣｏＭＰ：Coordinated　Multiple　Point　Transmission）が検討されている。ＣｏＭＰ送信では、１つあるいは複数のＵＥに対して複数のセルが協調して送信の信号処理を行う。具体的には、下りリンク伝送では、プリコーディングを適用する複数セル同時送信、協調スケジューリング／ビームフォーミングなどが検討されている。
3GPP,　TR25.912　(V7.1.0),　"Feasibility　study　for　Evolved　UTRA　and　UTRAN",　Sept.　2006
　一方、ＬＴＥ－Ａシステムにおいて、ヘテロジニアスネットワーク（ＨｅｔＮｅｔ）での性能改善技術が検討されている。このヘテロジニアスネットワークとは、従来のマクロ基地局（無線基地局装置）に加え、ピコ基地局、フェムト基地局、ＲＲＨ(Remote　Radio　Head)基地局などの送信電力の異なる様々な形態の基地局を用いたオーバレイ型ネットワークをいう。このヘテロジニアスネットワークは、ローカルエリアネットワークの重要性を鑑みて、システム容量のさらなる増大を実現する手法として期待されている。
　３ＧＰＰでは、上述したセル間直交化技術であるＣｏＭＰ送信をヘテロジニアスネットワークにおいても適用することが検討されている。ＣｏＭＰ送信においては、各協調エリア内のみを考慮して、協調エリア内でＣｏＭＰの適用を決定しており、協調エリア外に対する干渉の影響を考慮していない。したがって、ヘテロジニアスネットワークにおいてＣｏＭＰ送信を適用しようとすると、送信電力の高いマクロ基地局からの干渉による特性劣化の影響が大きいことが予想される。
　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ヘテロジニアスネットワークにおいてＣｏＭＰ送信を適用する際に、干渉による特性劣化の影響を低減することができる無線通信システム、無線基地局装置、ユーザ端末及び無線通信方法を提供することを目的とする。
　本発明の無線通信システムは、所定のセル半径を有する第１セルと、前記第１セルのセル半径よりも小さいセル半径を有する第２セルとがオーバレイしたネットワークにおいて、前記第１セルの第１無線基地局装置及び前記第２セルの第２無線基地局装置で協調マルチポイント送信する協調エリアが前記第１セル内に複数存在し、前記第１無線基地局装置が無送信又は送信電力減のときの第１送信区間における第１受信品質と前記第１無線基地局装置及び前記第２無線基地局装置が送信するときの第２送信区間における第２受信品質とを測定する測定部、並びに、前記第１受信品質及び前記第２受信品質を含む上りリンク信号を前記第１無線基地局装置に送信する送信部を備えたユーザ端末と、前記第１受信品質及び前記第２受信品質を含む上りリンク信号を受信する受信部、並びに、前記協調マルチポイント送信する際に、前記第１受信品質及び前記第２受信品質に基づいて、前記協調エリアの端に存在するユーザ端末の無線リソースを前記第１送信区間に割り当てる割当部を備えた無線基地局装置と、を具備することを特徴とする。
　本発明の無線基地局装置は、所定のセル半径を有する第１セルと、前記第１セルのセル半径よりも小さいセル半径を有する第２セルとがオーバレイしたネットワークにおいて、前記第１セルの第１無線基地局装置及び前記第２セルの第２無線基地局装置で協調マルチポイント送信する協調エリアが前記第１セル内に複数存在する無線通信システムにおける無線基地局装置であって、前記第１無線基地局装置が無送信又は送信電力減のときの第１送信区間における第１受信品質と前記第１無線基地局装置及び前記第２無線基地局装置が送信するときの第２送信区間における第２受信品質とを含む上りリンク信号を受信する受信部と、前記協調マルチポイント送信する際に、前記第１受信品質及び前記第２受信品質に基づいて、前記協調エリアの端に存在するユーザ端末の無線リソースを前記第１送信区間に割り当てる割当部と、を具備することを特徴とする。
　本発明のユーザ端末は、所定のセル半径を有する第１セルと、前記第１セルのセル半径よりも小さいセル半径を有する第２セルとがオーバレイしたネットワークにおいて、前記第１セルの第１無線基地局装置及び前記第２セルの第２無線基地局装置で協調マルチポイント送信する協調エリアが前記第１セル内に複数存在する無線通信システムにおけるユーザ端末であって、前記第１無線基地局装置が無送信又は送信電力減のときの第１送信区間における第１受信品質と前記第１無線基地局装置及び前記第２無線基地局装置が送信するときの第２送信区間における第２受信品質とを測定する測定部と、前記第１受信品質及び前記第２受信品質を含む上りリンク信号を前記第１無線基地局装置に送信する送信部と、を具備することを特徴とする。
　本発明の無線通信方法は、所定のセル半径を有する第１セルと、前記第１セルのセル半径よりも小さいセル半径を有する第２セルとがオーバレイしたネットワークにおいて、前記第１セルの第１無線基地局装置及び前記第２セルの第２無線基地局装置で協調マルチポイント送信する協調エリアが前記第１セル内に複数存在する無線通信システムの無線通信方法であって、ユーザ端末において、前記第１無線基地局装置が無送信又は送信電力減のときの第１送信区間における第１受信品質と前記第１無線基地局装置及び前記第２無線基地局装置が送信するときの第２送信区間における第２受信品質とを測定する工程と、前記第１受信品質及び前記第２受信品質を含む上りリンク信号を前記第１無線基地局装置に送信する工程と、前記第１無線基地局装置において、前記第１受信品質及び前記第２受信品質を含む上りリンク信号を受信する工程と、前記協調マルチポイント送信する際に、前記第１受信品質及び前記第２受信品質に基づいて、前記協調エリアの端に存在するユーザ端末の無線リソースを前記第１送信区間に割り当てる工程と、を具備することを特徴とする。
　本発明によれば、ヘテロジニアスネットワークにおいてＣｏＭＰ送信を適用する際に、干渉による特性劣化の影響を低減することができ、スループットを向上させることができる。
ヘテロジニアスネットワークを説明するための図である。 協調マルチポイント送信を説明するための図である。 協調マルチポイント送信を行う無線通信システムの構成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を説明するための図である。 セル間干渉コーディネーションを説明するための図である。 実施の形態に係る無線通信方法を説明するための図である。 無線通信システムのシステム構成を説明するための図である。 無線基地局装置の全体構成を説明するための図である。 ユーザ端末の全体構成を説明するための図である。 無線基地局装置のベースバンド処理部に対応した機能ブロック図である。 ユーザ端末のベースバンド処理部に対応した機能ブロック図である。
　以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、ヘテロジニアスネットワークの一例を説明するための図である。図１に示す無線通信システムは、ヘテロジニアスネットワークを構成し、所定のセル半径を有するセルＣ１１と、セルＣ１１のセル半径よりも小さいセル半径を有するセルＣ２１，Ｃ２２とがオーバレイした構成を採る。
　無線通信システム１は、相対的に大きなセル半径のセル（マクロセル）を形成する無線基地局装置（マクロ基地局）２０と、相対的に小さなセル半径のセル（ピコセル、フェムトセル）を形成する無線基地局装置（ピコ基地局）２００Ａ，２００Ｂとを備えている。ピコ基地局２００Ａ，２００Ｂは、建物内などに設置され、いわゆるホットスポットを形成しても良い。また、ユーザ端末（ＵＥ）１０は、マクロ基地局２０及び／又はピコ基地局２００Ａ，２００Ｂと無線通信する。
　ヘテロジニアスネットワークでは、ユーザ端末１０のセル選択における受信品質（受信電力）にバイアスを付与することにより、ピコセルなどのセルの半径を大きくするCell　Range　Expansion（ＣＲＥ）の適用が規定されている。これにより、マクロセルと、ピコセルなどとがオーバレイされている場合において、より多くのトラフィックをマクロセルからピコセルにオフロードすることが可能となる。また、これにより、上りリンクで最適なセル選択が可能となる。図１においては、ユーザ端末１０は、マクロ基地局２０に接続するのであるが、ＣＲＥによりセルが拡張されたことにより、ピコ基地局に収容させることができる。
　次に、下りリンクのＣｏＭＰ送信について説明する。下りリンクのＣｏＭＰ送信のタイプとしては、Coordinated　Scheduling/Coordinated　Beamforming（ＣＳ／ＣＢ）と、Joint　Processing（ＪＰ）とがある。ＣＳ／ＣＢは、図２Ａに示すように、１ＵＥに対して１セルからのみ送信する方法であり、他セルからの干渉や他セルへの干渉を考慮して周波数／空間領域における無線リソースの割り当てを行う方法である。一方、ＪＰは、プリコーディングを適用する複数セル同時送信であり、図２Ｂに示すような、１ＵＥに対して複数のセルから送信するJoint　Transmission（ＪＴ）と、図２Ｃに示すような、瞬時にセルを選択するDynamic　Cell　Selection（ＤＣＳ）とがある。
　ＣｏＭＰ送信を実現する構成としては、図３Ａに示すような、無線基地局装置（無線基地局装置ｅＮＢ）と、この無線基地局装置ｅＮＢと光張り出し構成（光ファイバ）で接続された複数の遠隔無線装置（ＲＲＥ：Remote　Radio　Equipment）とを含む構成（遠隔無線装置構成に基づく集中制御）がある。他にも、図３Ｂに示すような、無線基地局装置（無線基地局装置ｅＮＢ）の構成（独立基地局構成に基づく自律分散制御）がある。
　図３Ａに示す構成（ＲＲＥ構成）においては、遠隔無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２を無線基地局装置ｅＮＢで集中的に制御する。ＲＲＥ構成では、複数のＲＲＥのベースバンド信号処理及び制御を行う無線基地局装置ｅＮＢ（集中基地局）と各セルすなわちＲＲＥとの間が光ファイバを用いたベースバンド信号で接続されるため、セル間の無線リソース制御を集中基地局において一括して行うことができる。
　一方、図３Ｂに示す構成においては、複数の無線基地局装置ｅＮＢ（又はＲＲＥ）でそれぞれスケジューリングなどの無線リソース割り当て制御を行う。この場合、無線基地局装置ｅＮＢ１～ｅＮＢ３間のＸ２インターフェースを利用することにより、必要に応じてタイミング情報やスケジューリングなどの無線リソース割り当て情報をいずれかの無線基地局装置に送信し、セル間の協調を行う。
　このようなヘテロジニアスネットワークにおいて、相対的に大きなセル半径の無線基地局装置（例えば、マクロ基地局）と、相対的に小さいセル半径の無線基地局装置（例えば、ピコ基地局）とでＣｏＭＰ送信を行うことを考えた場合、無線基地局装置間における動的制御に適した集中制御型のＲＲＥ構成が望ましい（図３Ａ）。図４は、ヘテロジニアスネットワークにおいて、ＲＲＥ構成でＣｏＭＰ送信を行う場合を示す図である。この構成においては、図４に示すように、相対的に大きなセル半径の無線基地局装置（例えば、マクロ基地局）とＣｏＭＰ送信する無線基地局装置（相対的に小さいセル半径の無線基地局装置）とで形成されるＣｏＭＰ協調エリア（協調エリア）が、相対的に大きなセル半径の無線基地局装置のセル内に複数存在することになる。ここでは、相対的に小さいセル半径の無線基地局装置を低電力ノード（ＬＰＮ）という。
　図４においては、マクロセルＣ１１内に、ＣｏＭＰ協調エリアが３つ存在する。ＣｏＭＰ協調エリア＃１は、マクロ基地局、ＬＰＮ＃１及びＬＰＮ＃２で構成され、ＣｏＭＰ協調エリア＃２は、マクロ基地局、ＬＰＮ＃３及びＬＰＮ＃６で構成され、ＣｏＭＰ協調エリア＃３は、マクロ基地局、ＬＰＮ＃４及びＬＰＮ＃５で構成される。また、マクロ基地局ｅＮＢと、それぞれのＬＰＮ＃１～ＬＰＮ＃６とは光ファイバで接続されており、各ＬＰＮ＃１～ＬＰＮ＃６をマクロ基地局ｅＮＢが集中的に制御する。
　従来のＣｏＭＰ送信の制御は、各協調エリア内のみを考慮して行われるので、協調エリア内でＣｏＭＰ適用／非適用を決定する。このため、協調エリア外に対する干渉の影響を考慮していない。これにより、協調エリア端に位置するユーザ端末にとっては、自装置が所属する協調エリアの外からの干渉の影響により、スループット特性が劣化してしまうことが考えられる。ヘテロジニアスネットワーク環境では、特に、送信電力の高いマクロ基地局からの干渉による特性劣化の影響が大きくなる。
　一方、図１に示すヘテロジニアスネットワークにおいてＣＲＥを適用したときに、ピコセルにハンドオーバしたユーザ端末は、本来マクロセルと十分接続が可能な環境下にあるため、マクロセルから大きな干渉を受ける。そこで、セル間における干渉コーディネーション（ｅＩＣＩＣ：enhanced　Inter-Cell　Interference　Control）を採用している。セル間干渉コーディネーションには、時間領域における干渉コーディネーションと、周波数領域における干渉コーディネーションとがある。
　時間領域における干渉コーディネーションでは、図５Ａに示すように、Almost　Blank　Subframe（ＡＢＳ）のパターンに基づいて、時間領域においてマクロ基地局が送信できる時間領域の無線リソースブロックが規定される。図５Ａに示す例では、マクロ基地局は、１サブフレーム（１ｍｓ）毎に信号を送信する（１サブフレーム（１ｍｓ）毎に無送信（零パワー送信）となる）。
　周波数領域における干渉コーディネーションでは、図５Ｂに示すように、ピコ基地局２００Ａのみに割り当てられる周波数領域の無線リソースブロックが規定される。具体的には、周波数帯域ｆ１は、マクロ基地局及びピコ基地局に割り当てられているが、周波数帯域ｆ２は、ピコ基地局のみに割り当てられている。
　本発明者らは、ヘテロジニアスネットワークにおいてＣｏＭＰ送信を適用する際に、準静的なセル間コーディネーションを適用することにより、協調エリア内でＣｏＭＰ送信の動的制御を行いつつ、スループットを向上させることができることを見出し本発明をするに至った。
　すなわち、本発明の骨子は、ユーザ端末において、セルが大きい無線基地局装置が無送信又は送信電力減のときの第１送信区間における第１受信品質とこの無線基地局装置及び低電力ノードが送信するときの第２送信区間における第２受信品質とを測定し、第１受信品質及び前記第２受信品質を含む上りリンク信号を無線基地局装置に送信し、無線基地局装置において、第１受信品質及び第２受信品質を含む上りリンク信号を受信し、協調マルチポイント送信する際に、第１受信品質及び第２受信品質に基づいて、協調エリアの端に存在するユーザ端末の無線リソースを第１送信区間に割り当てることにより、ヘテロジニアスネットワークにおいてＣｏＭＰ送信を適用する際に、干渉による特性劣化の影響を低減することができ、スループットを向上させることである。
　本発明の無線通信システムにおいては、以下のようにして無線基地局装置が無線リソースをユーザ端末に対して割り当てる。すなわち、マクロ基地局は、送信断（又は送信電力を低減）する無線リソース（送信区間）を設け、その無線リソースを、協調エリア端に位置するユーザ端末に割り当てる。また、マクロ基地局は、送信断していない（又は送信電力を低減していない）無線リソース（送信区間）を、協調エリア端以外に位置するユーザ端末に割り当てる。
　具体的に、本ヘテロジニアスネットワークにおけるＣｏＭＰ送信の制御について図６を用いて説明する。マクロ基地局は、送信断（又は送信電力を低減）する無線リソースを設ける。この無線リソースは、後述するように種々のパラメータにより決定することができる。図６においては、４サブフレーム毎に送信断（又は送信電力を低減）する無線リソースを設けている。これにより、１サブフレーム（送信断サブフレーム）は、マクロ基地局からの送信が無い（零パワー送信）、もしくは送信電力が低減されており、その他の３サブフレームは、マクロ基地局及び低電力ノードからの送信が行われる。送信断サブフレームでは、マクロ基地局からの送信が無いあるいは送信電力が低減されているので、ユーザ端末にとってマクロ基地局からの干渉による特性劣化の影響を低減することができる。
　したがって、マクロ基地局は、図６に示すように、送信断サブフレーム（無線リソース）に協調エリア端に位置するユーザ端末（協調エリア端に位置する低電力ノード配下のユーザ端末）を割り当て、送信断サブフレーム以外のサブフレーム（無線リソース）に協調エリア端以外に位置するユーザ端末を割り当てる。このように、マクロ基地局は、送信断サブフレームに、協調エリア端に存在するユーザ端末を割り当てることにより、マクロ基地局からの干渉の影響を相対的に大きく受ける、協調エリア端に存在するユーザ端末での特性劣化を抑制することができる。その結果、システム全体におけるスループットを向上させることができる。この制御によれば、複数のＣｏＭＰ協調エリア間で準静的な干渉コーディネーションを適用しつつ、協調エリア内で動的なＣｏＭＰ送信を適用することが可能となる。
　上述した制御を行う場合においては、協調エリア端に位置する低電力ノード配下のユーザ端末は、マクロ基地局が送信断又は送信電力減した無線リソース（送信断サブフレーム）の受信品質情報と、マクロ基地局が送信断又は送信電力減していない無線リソース（送信断サブフレーム以外のサブフレーム：マクロ基地局及び低電力ノードが送信するサブフレーム）の受信品質情報との両方をマクロ基地局にフィードバックする。
　具体的には、
（１）送信断サブフレームにおけるＣｏＭＰ適用時の受信品質情報
（２）送信断サブフレームにおけるＣｏＭＰ非適用時の受信品質情報
（３）送信断サブフレーム以外のサブフレームにおけるＣｏＭＰ適用時の受信品質情報
（４）送信断サブフレーム以外のサブフレームにおけるＣｏＭＰ非適用時の受信品質情報
をユーザ端末はマクロ基地局にフィードバックする。
　なお、上記（１）～（４）の無線リソースについての受信品質（チャネル状態情報）を測定するかについては、無線基地局装置がユーザ端末に通知する。この通知は、CSI　measurement　restrictionに準拠した方法により行うことができる。受信品質としては、例えば、ＣＱＩ（Channel　Quality　Indicator）、ＲＳＲＰ（Reference　Signal　Received　Power）、ＲＳＲＱ（Reference　Signal　Received　Quality））等を用いることができる。
　マクロ基地局が送信断又は送信電力減にする無線リソース（送信断サブフレーム）のスケジューリング（送信断サブフレームをどの程度の区間にするか）は、例えば、協調エリアの端に存在する低電力ノードの負荷率と、協調エリアの端以外に存在する低電力ノードの負荷率とに基づいて決定することができる。例えば、（協調エリアの端に存在する低電力ノードの負荷率）／（協調エリアの端に存在する低電力ノードの負荷率）＋（協調エリアの端以外に存在する低電力ノードの負荷率）により、マクロ基地局が送信断又は送信電力減にする無線リソース（サブフレーム（ＲＢ数））を求める。なお、フルバッファモデルの場合は、負荷率を接続ユーザ端末数として求めても良い。
　あるいは、マクロ基地局が送信断又は送信電力減にする無線リソース（送信断サブフレーム）のスケジューリング（送信断サブフレームをどの程度の区間にするか）は、例えば、協調エリアの端に存在する低電力ノードのサービスセルスループットと、協調エリアの端以外に存在する低電力ノードのサービスセルスループットとに基づいて決定することができる。例えば、（協調エリアの端に存在する低電力ノードのサービスセルスループット）／（協調エリアの端に存在する低電力ノードのサービスセルスループット）＋（協調エリアの端以外に存在する低電力ノードのサービスセルスループット）により、マクロ基地局が送信断又は送信電力減にする無線リソース（サブフレーム（ＲＢ数））を求める。
　以下に、本発明の実施の形態に係る無線通信システムについて詳細に説明する。図７は、本実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成の説明図である。なお、図７に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、ＳＵＰＥＲ　３Ｇが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする複数の基本周波数ブロックを一体としたキャリアアグリゲーションが用いられている。また、この無線通信システムは、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良く、４Ｇと呼ばれても良い。
　図７に示すように、無線通信システム１は、無線基地局装置２０Ａ，２０Ｂと、この無線基地局装置２０Ａ，２０Ｂと通信する複数の第１、第２のユーザ端末１０Ａ，１０Ｂとを含んで構成されている。無線基地局装置２０Ａ，２０Ｂは、上位局装置３０と接続され、この上位局装置３０は、コアネットワーク４０と接続される。また、無線基地局装置２０Ａ，２０Ｂは、有線接続又は無線接続により相互に接続されている。第１、第２のユーザ端末１０Ａ，１０Ｂは、セルＣ１，Ｃ２において無線基地局装置２０Ａ，２０Ｂと通信を行うことができる。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）などが含まれるが、これに限定されない。なお、それぞれのセルＣ１，Ｃ２は、それぞれ図４に示すセルＣ１１のように、ヘテロジニアスネットワーク構成を採っており、マクロ基地局ｅＮＢが低電力ノードＬＰＮを集中的に制御しており、マクロセルＣ１１内には、複数のＣｏＭＰ協調エリアが形成されている。したがって、ＣｏＭＰ送信適用時には、各ＣｏＭＰ協調エリアで動的にＣｏＭＰ送信の制御が行われる。
　第１、第２のユーザ端末１０Ａ，１０Ｂは、ＬＴＥ端末及びＬＴＥ－Ａ端末を含むが、以下においては、特段の断りがない限り第１、第２のユーザ端末として説明を進める。また、説明の便宜上、無線基地局装置２０Ａ，２０Ｂと無線通信するのは第１、第２のユーザ端末１０Ａ，１０Ｂであるものとして説明するが、より一般的にはユーザ端末も固定端末装置も含むユーザ装置（ＵＥ）でよい。
　無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が、上りリンクについてはＳＣ－ＦＤＭＡ（シングルキャリア－周波数分割多元接続）が適用されるが、上りリンクの無線アクセス方式はこれに限定されない。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ－ＦＤＭＡは、システム帯域を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
　下りリンクの通信チャネルは、第１、第２のユーザ端末１０Ａ，１０Ｂで共有される下りデータチャネルとしてのＰＤＳＣＨ（Physical　Downlink　Shared　Channel）と、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ）とを有する。ＰＤＳＣＨにより、送信データ及び上位制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ（Physical　Downlink　Control　Channel）により、ＰＤＳＣＨおよびＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送される。ＰＣＦＩＣＨ（Physical　Control　Format　Indicator　Channel）により、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨ（Physical　Hybrid-ARQ　Indicator　Channel）により、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱのＡＣＫ/ＮＡＣＫが伝送される。
　上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末で共有される上りデータチャネルとしてのＰＵＳＣＨ（Physical　Uplink　Shared　Channel）と、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨ（Physical　Uplink　Control　Channel）とを有する。このＰＵＳＣＨにより、送信データや上位制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの受信品質情報（ＣＱＩ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどが伝送される。
　図８を参照しながら、本実施の形態に係る無線基地局装置の全体構成について説明する。なお、無線基地局装置２０Ａ，２０Ｂは、同様な構成であるため、無線基地局装置２０として説明する。また、第１、第２のユーザ端末１０Ａ，１０Ｂも、同様な構成であるため、ユーザ端末１０として説明する。無線基地局装置２０は、送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（通知部）２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、呼処理部２０５と、伝送路インターフェース２０６とを備えている。下りリンクにより無線基地局装置２０からユーザ端末に送信される送信データは、上位局装置３０から伝送路インターフェース２０６を介してベースバンド信号処理部２０４に入力される。
　ベースバンド信号処理部２０４において、下りデータチャネルの信号は、ＰＤＣＰレイヤの処理、送信データの分割・結合、ＲＬＣ（Radio　Link　Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium　Access　Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理、プリコーディング処理が行われる。また、下りリンク制御チャネルである物理下りリンク制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われる。
　また、ベースバンド信号処理部２０４は、報知チャネルにより、同一セルに接続するユーザ端末１０に対して、各ユーザ端末１０が無線基地局装置２０との無線通信するための制御情報を通知する。当該セルにおける通信のための情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅や、ＰＲＡＣＨ（Physical　Random　Access　Channel）におけるランダムアクセスプリアンブルの信号を生成するためのルート系列の識別情報（Root　Sequence　Index）などが含まれる。
　送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部２０２は周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１へ出力する。なお、送受信部２０３は、複数セル間の位相差の情報及びＰＭＩを含む上りリンク信号を受信する受信手段、及び送信信号を協調マルチポイント送信する送信手段を構成する。
　一方、上りリンクによりユーザ端末１０から無線基地局装置２０に送信される信号については、送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部２０４に入力される。
　ベースバンド信号処理部２０４は、上りリンクで受信したベースバンド信号に含まれる送信データに対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理を行う。復号された信号は伝送路インターフェース２０６を介して上位局装置３０に転送される。
　呼処理部２０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局装置２０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
　次に、図９を参照しながら、本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成について説明する。ＬＴＥ端末もＬＴＥ-Ａ端末もハードウエアの主要部構成は同じであるので、区別せずに説明する。ユーザ端末１０は、送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部（受信部）１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、アプリケーション部１０５とを備えている。
　下りリンクのデータについては、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅され、送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクの送信データは、アプリケーション部１０５に転送される。アプリケーション部１０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報も、アプリケーション部１０５に転送される。
　一方、上りリンクの送信データは、アプリケーション部１０５からベースバンド信号処理部１０４に入力される。ベースバンド信号処理部１０４においては、マッピング処理、再送制御（ＨＡＲＱ）の送信処理や、チャネル符号化、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理を行う。送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１より送信する。なお、送受信部１０３は、位相差の情報、接続セルの情報、選択されたＰＭＩなどを複数セルの無線基地局装置ｅＮＢに送信する送信手段、及び下りリンク信号を受信する受信手段を構成する。
　図１０を参照して、無線基地局装置の機能ブロックについて説明する。図１０に示す無線基地局装置は、集中制御型の無線基地局構成を有する。集中制御の場合、ある無線基地局装置ｅＮＢ（集中無線基地局装置ｅＮＢ、図１０においてマクロ基地局）で一括してスケジューリングなどの無線リソース割り当て制御を行い、ＬＰＮは集中無線基地局装置ｅＮＢの無線リソース割り当て結果に従う。
　なお、図１０の各機能ブロックは、主にベースバンド処理部の処理内容である。また、図１０の機能ブロック図は、簡略化したものであり、ベースバンド処理部において通常備える構成を備えるものとする。
　集中無線基地局装置ｅＮＢ（マクロ基地局）側の送信部は、下り制御情報生成部１００１と、下り制御情報符号化・変調部１００２と、下り参照信号生成部１００３と、下り送信データ生成部１００４と、下り送信データ符号化・変調部１００５と、プリコーディング乗算部１００６と、プリコーディングウェイト生成部１００７と、下りチャネル多重部１００８と、ＩＦＦＴ部１００９ａ，１００９ｂと、ＣＰ付加部１０１０ａ，１０１０ｂと、送信アンプ１０１１ａ，１０１１ｂと、送信アンテナ１０１２ａ，１０１２ｂと、スケジューリング制御部１０２５とを備えている。
　一方、ＬＰＮ側の送信部は、下り制御情報生成部１０１３と、下り制御情報符号化・変調部１０１４と、下り参照信号生成部１０１５と、下り送信データ生成部１０１６と、下り送信データ符号化・変調部１０１７と、プリコーディング乗算部１０１８と、プリコーディングウェイト生成部１０１９と、下りチャネル多重部１０２０と、ＩＦＦＴ部１０２１ａ，１０２１ｂと、ＣＰ付加部１０２２ａ，１０２２ｂと、送信アンプ１０２３ａ，１０２３ｂと、送信アンテナ１０２４ａ，１０２４ｂとを備えている。マクロ基地局ｅＮＢとＬＰＮとは光ファイバで接続されている。
　下り制御情報生成部１００１，１０１３は、下りリンクの制御情報を生成し、その下り制御情報を下り制御情報符号化・変調部１００２，１０１４にそれぞれ出力する。下り制御情報符号化・変調部１００２，１０１４は、下り制御情報に対してチャネル符号化及びデータ変調を行い、プリコーディング乗算部１００６，１０１８にそれぞれ出力する。
　下り参照信号生成部１００３，１０１５は、下り参照信号（ＣＲＳ（Common　Reference　Signal）、ＣＳＩ－ＲＳ（Channel　State　Information　Reference　Signal）、ＤＭ－ＲＳ（Demodulation-Reference　Signal））を生成し、その下り参照信号をプリコーディング乗算部１００６，１０１８にそれぞれ出力する。
　下り送信データ生成部１００４，１０１６は、下りリンクの送信データを生成し、その下り送信データを下り送信データ符号化・変調部１００５，１０１７にそれぞれ出力する。下り送信データ符号化・変調部１００５，１０１７は、下り送信データに対してチャネル符号化及びデータ変調を行い、プリコーディング乗算部１００６，１０１８にそれぞれ出力する。
　下り制御情報生成部１００１，１０１３は、それぞれスケジューリング制御部１０２５の制御により下り制御情報を生成する。このとき、スケジューリング制御部１０２５は、ユーザ端末ＵＥからのＣＱＩ及びセル間の位相差情報を用いて下り制御情報のスケジューリング制御を行う。すなわち、スケジューリング制御部１０２５は、セル間の位相差情報を用いてセル間の位相差を調整して、マクロ基地局及びＬＰＮでＣｏＭＰ送信できるように（他セルの無線基地局装置ｅＮＢとの間でＣｏＭＰ送信するように）下り制御情報のスケジューリング制御を行う。
　上記と同様に、下り送信データ生成部１００４，１０１６は、それぞれスケジューリング制御部１０２５の制御により下り送信データを生成する。このとき、スケジューリング制御部１０２５は、ユーザ端末ＵＥからのＣＱＩ及びセル間の位相差情報を用いて下り送信データのスケジューリング制御を行う。すなわち、スケジューリング制御部１０２５は、セル間の位相差情報を用いてセル間の位相差を調整して、マクロ基地局及びＬＰＮでＣｏＭＰ送信できるように（他セルの無線基地局装置ｅＮＢとの間でＣｏＭＰ送信するように）下り送信データのスケジューリング制御を行う。
　マクロ基地局は、ユーザ端末からフィードバックされた、（１）送信断サブフレームにおけるＣｏＭＰ適用時の受信品質情報（ここではＣＱＩ）、（２）送信断サブフレームにおけるＣｏＭＰ非適用時の受信品質情報（ここではＣＱＩ）、（３）送信断サブフレーム以外のサブフレームにおけるＣｏＭＰ適用時の受信品質情報（ここではＣＱＩ）、（４）送信断サブフレーム以外のサブフレームにおけるＣｏＭＰ非適用時の受信品質情報（ここではＣＱＩ）を受信する。
　スケジューリング制御部１０２５は、これらの受信品質情報に基づいて、協調エリア端に位置するユーザ端末か協調エリア端以外に位置するユーザ端末かを判定しても良い。例えば、上記（１）の受信品質情報と（３）の受信品質情報とを比較、あるいは、（２）の受信品質情報と（４）の受信品質情報とを比較して、両者の差が相対的に大きいユーザ端末を協調エリア端に位置するユーザ端末と判定し、両者の差が相対的に小さいユーザ端末を協調エリア端に位置するユーザ端末と判定する。なお、この判定においては、両者の差に対して閾値を設けて閾値判定しても良い。または、この判定においては、各ユーザ端末の位置情報、あるいは各ユーザ端末が接続しているＬＰＮの位置情報を用いて、協調エリア端に位置するユーザ端末か協調エリア端以外に位置するユーザ端末かを判定しても良い。
　スケジューリング制御部１０２５は、協調エリア端に位置するユーザ端末か協調エリア端以外に位置するユーザ端末かの判定した後に、送信断サブフレーム（無線リソース）に協調エリア端に位置するユーザ端末を割り当て、送信断サブフレーム以外のサブフレーム（無線リソース）に協調エリア端以外に位置するユーザ端末を割り当てる。
　プリコーディングウェイト生成部１００７，１０１９は、ユーザ端末ＵＥからフィードバックされたＰＭＩに基づいてコードブックを用いてプリコーディングウェイトを生成する。プリコーディングウェイト生成部１００７，１０１９は、プリコーディングウェイトをプリコーディング乗算部１００６，１０１８にそれぞれ出力する。
　プリコーディングウェイト生成部１００７，１０１９は、それぞれコードブックを備えており、コードブックからＰＭＩに対応するプリコーディングウェイトを選択する。
　プリコーディング乗算部１００６，１０１８は、ＰＭＩに対応するプリコーディングウェイトを送信信号に乗算する。すなわち、プリコーディング乗算部１００６，１０１８は、プリコーディングウェイト生成部１００７，１０１９から与えられるプリコーディングウェイトに基づいて、送信アンテナ１０１２ａ，１０１２ｂ、送信アンテナ１０２４ａ，１０２４ｂ毎に送信信号（下り制御情報、下り参照信号、下り送信データ）に対して位相シフト及び／又は振幅シフトする（プリコーディングによる送信アンテナの重み付け）。プリコーディング乗算部１００６，１０１８は、位相シフト及び／又は振幅シフトされた送信信号を下りチャネル多重部１００８，１０２０にそれぞれ出力する。
　下りチャネル多重部１００８，１０２０は、位相シフト及び／又は振幅シフトされた下り制御情報と、下り参照信号と、下り送信データとを合成し、送信アンテナ１０１２ａ，１０１２ｂ、送信アンテナ１０２４ａ，１０２４ｂ毎の送信信号を生成する。下りチャネル多重部１００８，１０２０は、この送信信号をＩＦＦＴ（Inverse　Fast　Fourier　Transform）部１００９ａ，１００９ｂ、ＩＦＦＴ部１０２１ａ，１０２１ｂにそれぞれ出力する。
　ＩＦＦＴ部１００９ａ，１００９ｂ、ＩＦＦＴ部１０２１ａ，１０２１ｂは、送信信号にＩＦＦＴして、ＩＦＦＴ後の送信信号をＣＰ付加部１０１０ａ，１０１０ｂ、ＣＰ付加部１０２２ａ，１０２２ｂに出力する。ＣＰ付加部１０１０ａ，１０１０ｂ、ＣＰ付加部１０２２ａ，１０２２ｂは、ＩＦＦＴ後の送信信号にＣＰ（Cyclic　Prefix）を付加して、ＣＰ付加後の送信信号を送信アンプ１０１１ａ，１０１１ｂ、送信アンプ１０２３ａ，１０２３ｂにそれぞれ出力する。
　送信アンプ１０１１ａ，１０１１ｂ、送信アンプ１０２３ａ，１０２３ｂは、ＣＰ付加後の送信信号を増幅する。増幅後の送信信号は、送信アンテナ１０１２ａ，１０１２ｂ、送信アンテナ１０２４ａ，１０２４ｂからそれぞれ下りリンクでユーザ端末ＵＥに送出される。
　次に、図１１を参照して、ユーザ端末の機能ブロックについて説明する。なお、図１１の各機能ブロックは、主にベースバンド処理部の処理内容である。また、図１１に示す機能ブロックは、本発明を説明するために簡略化したものであり、ベースバンド処理部において通常備える構成は備えるものとする。
　ユーザ端末ＵＥの受信部は、ＣＰ除去部１１０１と、ＦＦＴ部１１０２と、下りチャネル分離部１１０３と、下り制御情報受信部１１０４と、下り送信データ受信部１１０５と、チャネル推定部１１０６と、ＣＱＩ測定部１１０７と、ＰＭＩ選択部１１０８とを備えている。
　マクロ基地局ｅＮＢ又はＬＰＮから送出された送信信号は、アンテナにより受信され、ＣＰ除去部１１０１に出力される。ＣＰ除去部１１０１は、受信信号からＣＰを除去し、ＦＦＴ（Fast　Fourier　Transform）１１０２に出力する。ＦＦＴ部１１０２は、ＣＰ除去後の信号をフーリエ変換し、時系列の信号から周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部１１０２は、周波数領域の信号に変換された信号を下りチャネル分離部１１０３に出力する。下りチャネル分離部１１０３は、下りチャネル信号を、下り制御情報、下り送信データ、下り参照信号に分離する。下りチャネル分離部１１０３は、下り制御情報を下り制御情報受信部１１０４に出力し、下り送信データを下り送信データ受信部１１０５に出力し、下り参照信号をチャネル推定部１１０６に出力する。
　下り制御情報受信部１１０４は、下り制御情報を復調し、復調した制御情報を下り送信データ受信部１１０５に出力する。下り送信データ受信部１１０５は、制御情報を用いて下り送信データを復調する。
　チャネル推定部１１０６は、下りリンク信号に含まれる参照信号を用いてチャネル状態を推定し、推定したチャネル状態をＣＱＩ測定部１１０７、ＰＭＩ選択部１１０８に出力する。複数のセルから参照信号が送信される場合には、複数セルからの下りリンク信号にそれぞれ含まれる参照信号を用いて下りリンクのチャネル状態を推定する。
　ＰＭＩ選択部１１０８は、複数セルのチャネル状態から、各セルのＰＭＩとセル間位相差情報との組み合わせの最適値をそれぞれ計算し、各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定する。決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報は、ＣＱＩ測定部１１０７に出力されると共に、フィードバック情報としてマクロ基地局ｅＮＢに通知される。
　より具体的には、ＰＭＩ選択部１１０８は、チャネル推定部１１０６で得られたチャネル状態から、各セルのＰＭＩとセル間位相差情報を決定することができる。
　ＣＱＩ測定部１１０７は、チャネル推定部１１０６から通知されたチャネル状態、ＰＭＩ選択部１１０８から通知された各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を用いてＣＱＩを測定する。ＣＱＩとしては、（１）送信断サブフレームにおけるＣｏＭＰ適用時のＣＱＩ、（２）送信断サブフレームにおけるＣｏＭＰ非適用時のＣＱＩ、（３）送信断サブフレーム以外のサブフレームにおけるＣｏＭＰ適用時のＣＱＩ、（４）送信断サブフレーム以外のサブフレームにおけるＣｏＭＰ非適用時のＣＱＩである。測定された４種類のＣＱＩは、フィードバック情報としてマクロ基地局ｅＮＢに通知される。
　より具体的には、ＣＱＩ測定部１１０７は、チャネル推定部１１０６、ＰＭＩ選択部１１０８から通知された情報から、各セルのＰＭＩとセル間位相差情報をそれぞれ決定することができる。
　上記構成の無線通信システムにおいては、まず、ユーザ端末ＵＥのチャネル推定部１１０６が、複数セルからの下りリンク信号にそれぞれ含まれる参照信号を用いて複数チャネル状態を推定する。次に、ＰＭＩ選択部１１０８が、チャネル推定部１１０６で推定されたチャネル状態から、各セルのＰＭＩとセル間位相差情報との組み合わせの最適値をそれぞれ計算し、各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定する。次に、ＣＱＩ測定部１１０７が、チャネル推定部１１０６で推定されたチャネル状態、ＰＭＩ選択部１１０８で決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、受信品質を測定する。このとき、ＣＱＩ測定部１１０７は、（１）送信断サブフレームにおけるＣｏＭＰ適用時のＣＱＩ、（２）送信断サブフレームにおけるＣｏＭＰ非適用時のＣＱＩ、（３）送信断サブフレーム以外のサブフレームにおけるＣｏＭＰ適用時のＣＱＩ、（４）送信断サブフレーム以外のサブフレームにおけるＣｏＭＰ非適用時のＣＱＩの４種類のＣＱＩを測定する。ユーザ端末ＵＥは、ＰＭＩ選択部１１０８で得られた各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報と、ＣＱＩ測定部１１０７で得られた４種類のＣＱＩをマクロ基地局にフィードバックする。
　また、マクロ基地局において、４種類のＣＱＩを含む上りリンク信号を受信する。次に、プリコーディング乗算部１００６，１０１８が、ＰＭＩに対応するプリコーディングウェイトを送信信号に乗算する。次に、スケジューリング制御部１０２５は、ユーザ端末ＵＥからそれぞれフィードバックされた４種類のＣＱＩに基づいて、協調エリア端に位置するユーザ端末か協調エリア端以外に位置するユーザ端末かの判定した後に、送信断サブフレームに協調エリア端に位置するユーザ端末を割り当て、送信断サブフレーム以外のサブフレームに協調エリア端以外に位置するユーザ端末を割り当てる。これにより、協調エリア端に位置するユーザ端末へのマクロ基地局による干渉の影響を低減することができるので、ヘテロジニアスネットワークにおいてＣｏＭＰ送信を適用する際に、干渉による特性劣化の影響を低減することができ、スループットを向上させることができる。
　以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
　本出願は、２０１１年８月１５日出願の特願２０１１－１７７６０７に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (8)

  1. 　所定のセル半径を有する第１セルと、前記第１セルのセル半径よりも小さいセル半径を有する第２セルとがオーバレイしたネットワークにおいて、前記第１セルの第１無線基地局装置及び前記第２セルの第２無線基地局装置で協調マルチポイント送信する協調エリアが前記第１セル内に複数存在する無線通信システムであって、
    　前記第１無線基地局装置が無送信又は送信電力減のときの第１送信区間における第１受信品質と前記第１無線基地局装置及び前記第２無線基地局装置が送信するときの第２送信区間における第２受信品質とを測定する測定部、並びに、前記第１受信品質及び前記第２受信品質を含む上りリンク信号を前記第１無線基地局装置に送信する送信部を備えたユーザ端末と、
    　前記第１受信品質及び前記第２受信品質を含む上りリンク信号を受信する受信部、並びに、前記協調マルチポイント送信する際に、前記第１受信品質及び前記第２受信品質に基づいて、前記協調エリアの端に存在するユーザ端末の無線リソースを前記第１送信区間に割り当てる割当部を備えた無線基地局装置と、
    を具備することを特徴とする無線通信システム。
  2. 　前記第１受信品質及び前記第２受信品質は、それぞれ前記協調マルチポイント送信適用時の受信品質と、前記協調マルチポイント送信非適用時の受信品質とを含むことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
  3. 　前記第１送信区間は、前記協調エリアの端に存在する第２無線基地局装置の負荷率と、前記協調エリアの端以外に存在する第２無線基地局装置の負荷率とに基づいて決定されることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
  4. 　前記第１送信区間は、前記協調エリアの端に存在する第２無線基地局装置のサービスセルスループットと、前記協調エリアの端以外に存在する第２無線基地局装置のサービスセルスループットとに基づいて決定されることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
  5. 　前記第１無線基地局装置が前記第２無線基地局装置を集中的に制御する構成であることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
  6. 　所定のセル半径を有する第１セルと、前記第１セルのセル半径よりも小さいセル半径を有する第２セルとがオーバレイしたネットワークにおいて、前記第１セルの第１無線基地局装置及び前記第２セルの第２無線基地局装置で協調マルチポイント送信する協調エリアが前記第１セル内に複数存在する無線通信システムにおける無線基地局装置であって、
    　前記第１無線基地局装置が無送信又は送信電力減のときの第１送信区間における第１受信品質と前記第１無線基地局装置及び前記第２無線基地局装置が送信するときの第２送信区間における第２受信品質とを含む上りリンク信号を受信する受信部と、前記協調マルチポイント送信する際に、前記第１受信品質及び前記第２受信品質に基づいて、前記協調エリアの端に存在するユーザ端末の無線リソースを前記第１送信区間に割り当てる割当部と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
  7. 　所定のセル半径を有する第１セルと、前記第１セルのセル半径よりも小さいセル半径を有する第２セルとがオーバレイしたネットワークにおいて、前記第１セルの第１無線基地局装置及び前記第２セルの第２無線基地局装置で協調マルチポイント送信する協調エリアが前記第１セル内に複数存在する無線通信システムにおけるユーザ端末であって、
    　前記第１無線基地局装置が無送信又は送信電力減のときの第１送信区間における第１受信品質と前記第１無線基地局装置及び前記第２無線基地局装置が送信するときの第２送信区間における第２受信品質とを測定する測定部と、前記第１受信品質及び前記第２受信品質を含む上りリンク信号を前記第１無線基地局装置に送信する送信部と、を具備することを特徴とするユーザ端末。
  8. 　所定のセル半径を有する第１セルと、前記第１セルのセル半径よりも小さいセル半径を有する第２セルとがオーバレイしたネットワークにおいて、前記第１セルの第１無線基地局装置及び前記第２セルの第２無線基地局装置で協調マルチポイント送信する協調エリアが前記第１セル内に複数存在する無線通信システムの無線通信方法であって、
    　ユーザ端末において、前記第１無線基地局装置が無送信又は送信電力減のときの第１送信区間における第１受信品質と前記第１無線基地局装置及び前記第２無線基地局装置が送信するときの第２送信区間における第２受信品質とを測定する工程と、前記第１受信品質及び前記第２受信品質を含む上りリンク信号を前記第１無線基地局装置に送信する工程と、
    　前記第１無線基地局装置において、前記第１受信品質及び前記第２受信品質を含む上りリンク信号を受信する工程と、前記協調マルチポイント送信する際に、前記第１受信品質及び前記第２受信品質に基づいて、前記協調エリアの端に存在するユーザ端末の無線リソースを前記第１送信区間に割り当てる工程と、を具備することを特徴とする無線通信方法。
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