移動端末装置、無線基地局装置、無線通信方法及び無線通信システム
【課題】ＭＩＭＯ技術及びＣｏＭＰ技術を共に適用したときに、両技術の効果を十分に発揮させることができる移動端末装置、無線基地局装置及び無線通信方法を提供すること。
【解決手段】移動端末装置において、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し、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が最適となるように、各セル用のＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定し、決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定し、各セル用のＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報を無線基地局装置に送信する。
【解決手段】移動端末装置において、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し、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が最適となるように、各セル用のＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定し、決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定し、各セル用のＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報を無線基地局装置に送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次世代移動通信システムにおける移動端末装置、無線基地局装置、無線通信方法及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
ＬＴＥ方式のシステムにおいては、複数のアンテナでデータを送受信することにより、データレート（周波数利用効率）を向上させるＭＩＭＯ(Multi Input Multi Output)システムが提案されている（例えば、非特許文献１参照）。ＭＩＭＯ伝送においては、受信機は、送信機のアンテナに設定すべき位相・振幅制御量（プリコーディング行列（プリコーディングウェイト））と、プリコーディング行列に対応づけられるＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）とをランク毎に複数定めたコードブックから最適なＰＭＩを選択して送信機にフィードバックする。また、受信機は、最適なランクを示すＲＩ（Rank Indicator）を選択して送信機にフィードバックする。送信機は、受信機からフィードバックされたＰＭＩ、ＲＩに基づいて各送信アンテナに対するプリコーディングウェイトを特定し、プリコーディングを行って送信情報系列を送信する。
【０００４】
また、ＬＴＥ方式のシステムにおいて、時間領域・周波数領域・空間領域のスケジューリングは、下りリンクのチャネル状況に依存する。このため、送信機が最適なスケジューリングを行うために、受信機はチャネル状態を報告している。このチャネル状態を報告するパラメータとして、上記ＰＭＩや、適応変復調及び符号化処理（ＡＭＣ：Adaptive Modulation and Coding scheme）に用いるための下りリンクの品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）がある。このようなＰＭＩやＣＱＩ（チャネル状態情報：ＣＳＩ（Channel State Information）あるいはフィードバック情報）を受信機から送信機にフィードバックすることにより、スケジューリングを行っている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】3GPP, TR25.912 (V7.1.0), "Feasibility study for Evolved UTRA and UTRAN", Sept. 2006
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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）。
【０００７】
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移動端末装置（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。
【０００８】
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受信（ＣｏＭＰ：Coordinated Multiple Point Transmission／Reception）が検討されている。ＣｏＭＰ送受信では、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受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。
【０００９】
また、ＣｏＭＰ送受信においても、ＡＭＣを用いるためのＣＱＩが下りリンク伝送で使用される。そのため、ＭＩＭＯ技術及びＣｏＭＰ技術を共に適用する場合に、ＰＭＩ、ＣＱＩ等のフィードバック情報を高い精度で受信機から送信機にフィードバックし、両技術の効果を十分に発揮させることが望まれる。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＭＩＭＯ技術及びＣｏＭＰ技術を共に適用したときに、両技術の効果を十分に発揮させることができる移動端末装置、無線基地局装置、無線通信方法及び無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の移動端末装置は、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複数セルのチャネル状態を推定する推定部と、前記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が最適となるように、前記各セルのＰＭＩ及び前記セル間位相差情報をそれぞれ決定する決定部と、前記決定部で決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定する測定部と、前記各セルのＰＭＩ、前記セル間位相差情報及びチャネル品質の情報を無線基地局に送信する送信部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の無線基地局装置は、ＰＭＩ及びセル間位相差情報を含む上りリンク信号を受信する受信部と、前記ＰＭＩのプリコーディングウェイトを送信信号に乗算する乗算部と、前記セル間位相差情報を用いて、セル間の位相差を調整する位相差調整部と、前記送信信号を協調マルチポイント送信する送信部と、を具備し、前記ＰＭＩ及び前記セル間位相差情報は、前記協調マルチポイント送信を行う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が最適となるように決定された情報であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の無線通信方法は、前記移動端末装置において、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工程と、前記複数セルのチャネル状態から、各セルのＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）とセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように、前記各セルのＰＭＩ及び前記セル間位相差情報を決定する工程と、決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定する工程と、各セルのＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報を無線基地局に送信する工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の無線通信システムは、移動端末装置に対して、送信信号を複数セルの無線基地局装置から送信する無線通信システムであって、前記移動端末装置は、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複数セルのチャネル状態を推定し、前記複数セルのチャネル状態から、各セルのＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）とセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように、前記各セルのＰＭＩ及び前記セル間位相差情報をそれぞれ決定し、前記決定部で決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定し、前記各セルのＰＭＩ、前記セル間位相差情報及びチャネル品質の情報を無線基地局に送信し、前記複数セルの無線基地局装置は、前記移動端末装置から送信された各セルのＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報に基づいて送信信号を生成し、前記移動端末装置に対して前記送信信号を送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、移動端末装置において、複数セルの下りリンク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が最適となるように、各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定するため、ＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報を高い精度で決定することができる。これにより、ＭＩＭＯ技術及びＣｏＭＰ技術を共に適用したときに、両技術の効果を十分に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】協調マルチポイント送信を説明するための図である。
【図２】無線基地局装置の構成を説明するための図である。
【図３】ＭＩＭＯ技術を説明するための図である。
【図４】ＰＭＩ、セル間位相差情報及びＣＱＩを決定する方法（参考例）を説明するための図である。
【図５】第１の態様に係る、ＰＭＩ、セル間位相差情報及びＣＱＩを決定する方法を説明するための図である。
【図６】第２の態様に係る、ＰＭＩ、セル間位相差情報及びＣＱＩを決定する方法を説明するための図である。
【図７】第３の態様に係る、ＰＭＩ、セル間位相差情報及びＣＱＩを決定する方法を説明するための図である。
【図８】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。
【図９】無線基地局装置の全体構成を説明するための図である。
【図１０】移動端末装置の全体構成を説明するための図である。
【図１１】移動端末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。
【図１２】集中制御型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。
【図１３】自律分散制御型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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
まず、下りリンクのＣｏＭＰ送信について説明する。下りリンクのＣｏＭＰ送信としては、Coordinated scheduling/Coordinated beamformingと、Joint processingとがある。Coordinated scheduling/Coordinated beamformingは、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、Joint processing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１Ａに示すような、１ＵＥに対して複数のセルから送信するJoint transmissionと、図１Ｂに示すような、瞬時にセルを選択するDynamic Cell Selectionとがある。
【００１８】
ＣｏＭＰ送受信を実現する構成としては、図２Ａ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２Ｂ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。
【００１９】
図２Ａ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。
【００２０】
一方、図２Ｂ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。
【００２１】
次に、ＭＩＭＯ技術について説明する。図３に示すＭＩＭＯシステムの下りリンクＭＩＭＯ伝送におけるプリコーディングでは、移動端末装置ＵＥは、各アンテナからの受信信号を用いてチャネル変動量（チャネル状態）を測定する。次に、測定したチャネル変動量に基づいて、無線基地局装置ｅＮＢの各送信アンテナからの送信データを合成した後のスループット（又は受信ＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio））が最大となる位相・振幅制御量（プリコーディングウェイト）に応じたＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）及びＲＩ（Rank Indicator）を選択する。そして、この選択したＰＭＩ及びＲＩを、チャネル品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）とともに上りリンクで無線基地局装置ｅＮＢにフィードバックする。
【００２２】
無線基地局装置ｅＮＢは、送信信号をチャネル符号化及びデータ変調し（ＡＭＣ：Adaptive Modulation and Coding）、移動端末装置ＵＥからフィードバックされたＰＭＩ及びＲＩに基づいて送信データにプリコーディングを行う。これにより、送信アンテナ毎に位相・振幅をそれぞれ制御（シフト）する。その後、位相・振幅シフトされた送信データを各アンテナから送信する。
【００２３】
ところで、上述したＭＩＭＯ技術及びＣｏＭＰ技術を共に適用する場合、移動端末装置ＵＥは、各セルに対応するＰＭＩに加えて、ＣｏＭＰ送受信を行う複数のセル間の位相差情報等を含む情報（inter-cell information）を無線基地局装置ｅＮＢに対してフィードバックすることが好ましい。また、移動端末装置ＵＥは、チャネル品質情報に関しても、帰属先セル（サービングセル）に対応したＣＱＩ（Single cell CQI）に加えて、ＣｏＭＰ送受信適用時に通信を行う複数セルに対応したＣＱＩ（CoMP CQI）を測定して、無線基地局装置に送信することが好ましい。ＣｏＭＰ送受信の適用時に必要となるセル間の位相差等の情報（以下、「セル間位相差情報」とも記す）や複数セルに対応したチャネル品質情報についても、無線基地局装置に対してフィードバックすることにより、通信品質を向上することができる。
【００２４】
なお、セル間位相差情報は、サービングセルとその他のセルとの間の位相差情報等を指し、セル毎のＰＭＩ又はチャネル状態から位相差分情報を計算することにより求めることができる。また、セル間位相差情報には、セル間の位相差の情報に加えて振幅に関する情報等を含めることができる。
【００２５】
このように、無線基地局装置に対して、各セルに対するＰＭＩ、セル間位相差情報、サービングセルに対するＣＱＩ及び複数セルに対するＣＱＩをフィードバックする場合、移動端末装置ＵＥにおいて、下記の式（１）〜（４）を用いて各種情報を決定する方法が検討されている（図４参照）。
【００２６】
＜各セルのＰＭＩの選択＞
まず、移動端末装置ＵＥ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複数セルのチャネル状態を推定する。そして、移動端末装置ＵＥは、以下の式（１）を用いて、各セルのチャネル状態から各セルのＰＭＩを決定する（ステップＳＴ１０１）。この場合、移動端末装置ＵＥは、ＰＭＩをランク毎に複数定めたコードブックを用いて、セル毎に最適なＰＭＩを選択する。これにより、各セルに対するＰＭＩが量子化される。
【００２７】
【数１】
【００２８】
＜セル間位相差情報Ｗの決定＞
次に、移動端末装置ＵＥは、セル間位相差情報を計算する。具体的には、式（１）を用いて選択した各セルのＰＭＩを用いて、下記の式（２）からセル間位相差情報を決定する（ステップＳＴ１０２）。式（２）では、複数セルに対応したチャネル状態から、上記式（１）で量子化された各セルのＰＭＩと、セル間位相差情報との組み合わせ（Joint selection）を考慮して、セル間位相差情報Ｗを計算する。セル間位相差情報Ｗは、サービングセル（図２ＢにおけるｅＮＢ１）と他セル（図２ＢにおけるｅＮＢ２、３）間の位相差情報等であり、例えば、Ｗ２は、ｅＮＢ１とｅＮＢ２間の位相差情報等に相当する。
【００２９】
【数２】
【００３０】
＜Single cell CQIの測定＞
次に、式（１）から得られたサービングセルのＰＭＩを用いて、下記の式（３）からサービングセルのＣＱＩ（Single cell CQI）を測定する（ステップＳＴ１０３）。
【００３１】
【数３】
【００３２】
＜CoMP CQIの測定＞
また、式（１）及び式（２）から得られた各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を用いて、下記の式（４）から複数セルに対応するＣＱＩ（CoMP CQI）を測定する（ステップＳＴ１０４）。
【００３３】
【数４】
【００３４】
しかし、上述した方法では、式（２）を用いてセル間位相差情報を決定する際、式（１）を用いて各セルのチャネル状態に基づいてそれぞれ量子化されたＰＭＩを用いることとなる。そのため、ＣｏＭＰ送受信を想定する場合には、上記式（１）及び式（２）を用いて決定される各セルのＰＭＩ、セル間位相差情報の精度が不十分となる（最適な選択とならない）おそれがある。
【００３５】
さらに、式（１）及び式（２）を用いて決定された各セル用のＰＭＩ及びセル間位相差情報を用いて、複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定する場合（式（４））には、得られるＣＱＩの精度も低下するおそれがある。
【００３６】
本発明者らは、上記問題を解決するために、セル間位相差情報及びＰＭＩを決定する際に、複数セルに対応したチャネル状態から、セル間位相差情報と各セルのＰＭＩとの組み合わせ（Joint selection）が最適となるように、セル間位相差情報及び各セル用のＰＭＩを決定することによって、量子化された各セル用のＰＭＩを用いてセル間位相差情報を決定する場合と比較して、ＰＭＩ及びセル間位相差情報の精度を向上できる（より最適な選択ができる）ことを見出した。また、このように決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報を用いて複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定することにより、得られるＣＱＩの精度を向上し、ＭＩＭＯ技術及びＣｏＭＰ技術を共に適用する場合の通信品質を向上できることを見出した。
【００３７】
本発明の一態様は、移動端末装置において、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し、複数セルに対応し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が最適となるように、各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報をそれぞれ決定し、決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定し、各セルのＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報を無線基地局装置に送信する。
【００３８】
なお、各セルのＰＭＩとセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように、各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定するとは、複数セルのチャネル状態に基づいて、スループット（又は受信ＳＩＮＲ）が最大となるように、ＰＭＩとセル間位相差情報を選択する。ＰＭＩの選択は、ＰＭＩをランク毎に複数定めたコードブックを用いて行い、セル間位相差情報の選択は、セル間位相差情報がビット情報として規定された情報を用いて行うことができる。
【００３９】
以下に、各セルに対応するＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報の決定方法について詳細に説明する。
【００４０】
（第１の態様）
第１の態様では、移動端末装置ＵＥは、サービングセルのチャネル状態からコードブックを用いて、サービングセルのＰＭＩを選択的に決定する。また、サービングセル以外の他セルについては、複数セルのチャネル状態から、他セルのＰＭＩとセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように、各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報をそれぞれ決定する。そして、得られた各セルのＰＭＩと、セル間位相差情報に基づいて、ＣＱＩ（Single cell CQI、CoMP CQI）を測定する。具体的に、移動端末装置ＵＥは、下記の式を用いて各種情報を決定することができる（図５参照）。
【００４１】
＜サービングセルのＰＭＩの選択＞
まず、移動端末装置ＵＥ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。そして、移動端末装置ＵＥは、以下の式（５）を用いて、サービングセルのチャネル状態（ＣＳＩ１）からサービングセルのＰＭＩ１を選択する（ステップＳＴ２０１）。この場合、移動端末装置ＵＥは、ＰＭＩをランク毎に複数定めたコードブックを用いて、最適なＰＭＩ１を選択する。これにより、サービングセルのＰＭＩ１が量子化される。
【００４２】
【数５】
【００４３】
＜他セルのＰＭＩ、セル間位相差情報Ｗの決定＞
次に、移動端末装置ＵＥは、サービングセル以外の他セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定する。具体的には、下記の式（６）を用いて、式（５）から得られたサービングセルのＰＭＩ１、複数セルのチャネル状態から他セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報Ｗを決定する（ステップＳＴ２０２）。
【００４４】
【数６】
【００４５】
式（６）では、他セルのＰＭＩとセル間位相差情報との組み合わせ（Joint selection）が最適となるように計算し、コードブックを用いて他セルのＰＭＩをそれぞれ決定すると共にセル間位相差情報をそれぞれ決定する。
【００４６】
つまり、式（６）では、上記式（２）のように、あらかじめ量子化された各セルのＰＭＩを用いて、セル間位相差情報Ｗを決定するのでなく、他セルのＰＭＩとセル間位相差情報Ｗとの組み合わせが最適となるように、他セルのＰＭＩとセル間位相差情報Ｗをそれぞれ決定している。そのため、上記式（１）、（２）で決定される他セルのＰＭＩやセル間位相差情報と比較して、他セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報高い精度で決定すること（より最適な選択）が可能となる。
【００４７】
＜Single cell CQIの測定＞
次に、式（５）から得られたサービングセル用のＰＭＩを用いて、下記の式（３）からサービングセルに対応するＣＱＩ（Single cell CQI）を測定する（ステップＳＴ２０３）。
【００４８】
【数７】
【００４９】
ここでは、式（５）を用いて選択したサービングセルのＰＭＩ１を用いて、サービングセルのＣＱＩを決定するため、シングルセルＣＱＩの精度を向上することができる。
【００５０】
＜CoMP CQIの測定＞
また、式（５）及び式（６）から得られた各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を用いて、下記の式（４）から複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を計算する（ステップＳＴ２０４）。
【００５１】
【数８】
【００５２】
ここでは、ＣｏＭＰ送受信を想定して、複数セルのチャネル状態を用いて上記（６）式から決定した他セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報に基づいて、ＣＱＩを測定しているため、複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を高い精度で求めることが可能となる。
【００５３】
（第２の態様）
第２の態様では、移動端末装置ＵＥは、サービングセルを含めたＣｏＭＰ送信に含まれる全てのセルについて、複数セルのチャネル状態から、各セル用のＰＭＩとセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように計算する。これにより、各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報をそれぞれ決定する。また、得られた各セルのＰＭＩと、セル間位相差情報を用いて、ＣＱＩ（Single cell CQI、CoMP CQI）を測定する。具体的に、移動端末装置ＵＥは、下記の式を用いて各種情報を決定することができる（図６参照）。
【００５４】
＜全セルに対応するＰＭＩ、セル間位相差情報Ｗの決定＞
まず、移動端末装置ＵＥ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。そして、移動端末装置ＵＥは、サービングセルを含めた全てのセルのＰＭＩと、セル間位相差情報について、下記の式（７）を用いて、複数セルのチャネル状態から決定する（ステップＳＴ３０１）。
【００５５】
【数９】
【００５６】
式（７）では、複数セルのチャネル状態を用いて、サービングセル用のＰＭＩを決定すると共に、他セル用のＰＭＩとセル間位相差情報との組み合わせ（Joint selection）が最適となるように、他セルのＰＭＩとセル間位相差情報Ｗを決定する（ステップＳＴ３０１）。
【００５７】
つまり、式（７）では、上記式（２）のように、あらかじめ量子化された各セルのＰＭＩを用いて、セル間位相差情報Ｗを決定するのでなく、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Ｗを決定している。そのため、上記式（１）、（２）で決定される他セルのＰＭＩやセル間位相差情報と比較して、他セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報高い精度で決定すること（より最適な選択）が可能となる。
【００５８】
＜Single cell CQIの測定＞
次に、式（７）から得られたサービングセルのＰＭＩを用いて、下記の式（３）からサービングセルのＣＱＩ（Single cell CQI）を測定する（ステップＳＴ３０２）。
【００５９】
【数１０】
【００６０】
＜CoMP CQIの測定＞
また、式（７）から得られた各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を用いて、下記の式（４）から複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を計算する（ステップＳＴ３０３）。
【００６１】
【数１１】
【００６２】
ここでは、ＣｏＭＰ送受信を前提として、複数セルのチャネル状態から上記（７）式を用いて各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定し、当該各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報に基づいて、複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定している。したがって、CoMP CQIを高い精度で求めることが可能となる。
【００６３】
また、上記第１の態様では、CoMP CQIの計算において、サービングセルのチャネル状態から量子化したサービングセルのＰＭＩを用いているが、第２の態様では、サービングセルのＰＭＩについても、複数のセルのチャネル状態から求めている。そのため、第２の態様は、第１の態様と比較してCoMP CQIをより高い精度で求めることができる。また、第２の態様では、サービングセルのチャネル状態から、サービングセルのＰＭＩを決定して無線基地局装置にフィードバックする工程を省略することができる。
【００６４】
（第３の態様）
第３の態様では、移動端末装置ＵＥは、上記第２の態様と同様に、サービングセルを含めたＣｏＭＰ送信に含まれる全てのセルについて、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が最適となるように計算する。さらに、第３の態様では、サービングセルのチャネル状態からコードブックを用いてサービングセルのＰＭＩを決定し、当該サービングセルのＰＭＩをSingle cell CQIの測定に適用する。具体的に、移動端末装置ＵＥは、下記の式を用いて各種情報を決定することができる（図７参照）。
【００６５】
＜全セルのＰＭＩ、セル間位相差情報Ｗの決定＞
まず、移動端末装置ＵＥ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。そして、移動端末装置ＵＥは、上記第２の態様と同様に、サービングセルを含めた全てのセルのＰＭＩと、セル間位相差情報について、下記の式（７）を用いて、複数セルのチャネル状態から決定する（ステップＳＴ４０１）。
【００６６】
【数１２】
【００６７】
＜サービングセルのＰＭＩの選択＞
また、移動端末装置ＵＥは、サービングセルのチャネル状態（ＣＳＩ１）を用いて、以下の式（８）からサービングセルのＰＭＩ１を選択する（ステップＳＴ４０２）。この場合、移動端末装置ＵＥは、ＰＭＩをランク毎に複数定めたコードブックを用いて、最適なＰＭＩ１を選択する。これにより、サービングセルのＰＭＩ１が量子化される。
【００６８】
【数１３】
【００６９】
＜Single cell CQIの測定＞
次に、式（８）から得られたサービングセルのＰＭＩを用いて、下記の式（９）からサービングセルのＣＱＩ（Single cell CQI）を測定する（ステップＳＴ４０３）。
【００７０】
【数１４】
【００７１】
第３の態様では、Single cell CQIの測定において、サービングセルのチャネル状態から決定したサービングセルのＰＭＩを適用する。そのため、第２の態様と比較して、Single cell CQIの測定精度を高めることができる。
【００７２】
＜CoMP CQIの測定＞
また、式（７）から得られた各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を用いて、下記の式（４）から複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定する（ステップＳＴ４０４）。
【００７３】
【数１５】
【００７４】
第３の態様においても、第２の態様と同様に、複数セルのチャネル状態から上記（７）式を用いて各セルに対応するＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定し、当該各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報に基づいて、複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定している。したがって、CoMP CQIを高い精度で求めることが可能となる。
【００７５】
（実施例）
次に、移動端末装置ＵＥが、上述した第１の態様〜第３の態様を用いて、各セルのＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報（Single cell CQI、CoMP CQI）を決定した場合の評価結果の一例を説明する。
【００７６】
ここでは、２セルのＣｏＭＰ送信を想定し、各セルの無線基地局装置ｅＮＢのアンテナ数を２、移動端末装置ＵＥのアンテナ数を１と仮定した。また、各セルのＰＭＩをそれぞれ選択するためのコードブックとして、Ｒｅｌ−８ ＬＴＥシステムの２送信アンテナ用のコードブック（２ビット）を用いた。また、セル間位相差情報は、２ビット（１，−１，ｊ，−ｊ）からなる位相差情報と仮定した。また、移動端末装置ＵＥが推定した下りリンクのチャネル状態Ｈを以下の通り設定した。
【００７７】
【数１６】
【００７８】
以上の条件に基づいて、上述した第１の態様〜第３の態様を適用して、ＰＭＩ、セル間位相差情報、ＣＱＩを決定した。結果を表１に示す。なお、参考例として、上記式（１）及び式（２）を用いてＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定し、上記式（３）及び式（４）を用いてＣＱＩを測定した場合の結果についても表１に示す。
【００７９】
【表１】
【００８０】
表１の結果より、参考例、第１の態様〜第３の態様間において、異なるＰＭＩ、セル間位相差情報が選択された。また、第１の態様〜第３の態様を用いることにより、参考例と比較してCoMP SINRを最適化できた。特に、CoMP CQIの計算において、サービングセルのＰＭＩについて、複数のセルのチャネル状態から求められたＰＭＩを適用する第２の態様及び第３の態様で、CoMP SINRを高い精度で得ることができた。
【００８１】
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８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８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。
【００８２】
図８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の移動端末装置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の移動端末装置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。
【００８３】
第１、第２の移動端末装置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の移動端末装置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の移動端末装置１０Ａ，１０Ｂであるものとして説明するが、より一般的には移動端末装置も固定端末装置も含むユーザ装置（ＵＥ）でよい。
【００８４】
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。
【００８５】
下りリンクの通信チャネルは、第１、第２の移動端末装置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。
【００８６】
上りリンクの通信チャネルは、各移動端末装置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、下りリンクのチャネル品質情報（ＣＱＩ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどが伝送される。
【００８７】
図９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の移動端末装置１０Ａ，１０Ｂも、同様な構成であるため、移動端末装置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から移動端末装置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。
【００８８】
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。
【００８９】
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移動端末装置１０に対して、各移動端末装置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。
【００９０】
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。
【００９１】
一方、上りリンクにより移動端末装置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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
次に、図１０を参照しながら、本実施の形態に係る移動端末装置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。移動端末装置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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
図１１を参照して、移動端末装置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。
【００９８】
移動端末装置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／セル間位相差情報決定部１１０８とを備えている。
【００９９】
無線基地局装置ｅＮＢ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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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／セル間位相差情報決定部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。
【０１０２】
ＰＭＩ／セル間位相差情報決定部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無線基地局装置ｅＮＢに通知される。
【０１０３】
より具体的には、ＰＭＩ／セル間位相差情報決定部１１０８は、チャネル推定部１１０６で得られたチャネル状態から、上述した式（５）〜（８）を用いて、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。
【０１０４】
例えば、第１の態様においては、ＰＭＩ／セル間位相差情報決定部１１０８は、上記式（５）を用いて、サービングセルのチャネル状態（ＣＳＩ１）からサービングセルのＰＭＩ１を選択する。そして、上記式（６）を用いて、式（５）から得られたサービングセルのＰＭＩ１、複数セルのチャネル状態から他セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定する。これにより、上記式（１）、（２）で決定される他セルのＰＭＩやセル間位相差情報と比較して、他セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報高い精度で決定すること（より最適な選択）が可能となる。
【０１０５】
第２の態様においては、ＰＭＩ／セル間位相差情報決定部１１０８は、上記式（７）から各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定する。また、第３の態様においては、ＰＭＩ／セル間位相差情報決定部１１０８は、上記式（７）から各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定すると共に、サービングセルのチャネル状態を用いて、上記式（８）からサービングセルのＰＭＩ１を選択する。
【０１０６】
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／セル間位相差情報決定部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、サービングセルのＣＱＩ（Single cell CQI）に加えて、ＣｏＭＰ送受信を行う複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定する。測定されたＣＱＩは、フィードバック情報として無線基地局装置ｅＮＢに通知される。
【０１０７】
より具体的には、ＣＱＩ測定部１１０７は、チャネル推定部１１０６、ＰＭＩ／セル間位相差情報決定部１１０８から通知された情報から、上述した式（３）、（４）、（９）を用いて、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。
【０１０８】
例えば、第１の態様及び第２の態様においては、ＣＱＩ測定部１１０７は、上記式（３）を用いてサービングセルのＣＱＩ（Single cell CQI）を測定し、上記式（４）を用いて複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定する。また、第３の態様においては、ＣＱＩ測定部１１０７は、上記式（９）を用いてサービングセルのＣＱＩ（Single cell CQI）を測定し、上記式（４）を用いて複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定する。このように、ＣｏＭＰ送受信を想定して、複数セルのチャネル状態から各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定し、当該各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報に基づいて、複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定することにより、CoMP CQIを高い精度で求めることが可能となる。
【０１０９】
次に、図１２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１２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１２においてセル＃１）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、配下のセル（図１２においてセル＃２）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。この場合、フィードバックされた位相差情報は、集中無線基地局装置ｅＮＢのユーザスケジューリング制御部において、複数セル間の無線リソース割り当てを行うために必要な情報として使われる。
【０１１０】
なお、図１２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１２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。
【０１１１】
集中無線基地局装置ｅＮＢ（セル＃１）側の送信部は、下り制御情報生成部９０１と、下り制御情報符号化・変調部９０２と、下り参照信号生成部９０３と、下り送信データ生成部９０４と、下り送信データ符号化・変調部９０５と、プリコーディング乗算部９０６と、プリコーディングウェイト生成部９０７と、下りチャネル多重部９０８と、ＩＦＦＴ部９０９ａ，９０９ｂと、ＣＰ付加部９１０ａ，９１０ｂと、送信アンプ９１１ａ，９１１ｂと、送信アンテナ９１２ａ，９１２ｂと、ユーザスケジューリング制御部９２５とを備えている。
【０１１２】
一方、配下セルの無線基地局装置ｅＮＢ（セル＃２）側の送信部は、下り制御情報生成部９１３と、下り制御情報符号化・変調部９１４と、下り参照信号生成部９１５と、下り送信データ生成部９１６と、下り送信データ符号化・変調部９１７と、プリコーディング乗算部９１８と、プリコーディングウェイト生成部９１９と、下りチャネル多重部９２０と、ＩＦＦＴ部９２１ａ，９２１ｂと、ＣＰ付加部９２２ａ，９２２ｂと、送信アンプ９２３ａ，９２３ｂと、送信アンテナ９２４ａ，９２４ｂとを備えている。集中無線基地局装置ｅＮＢと配下セルの無線基地局装置ｅＮＢとは光ファイバで接続されている。
【０１１３】
下り制御情報生成部９０１，９１３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９０２，９１４にそれぞれ出力する。下り制御情報符号化・変調部９０２，９１４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９０６，９１８にそれぞれ出力する。
【０１１４】
下り参照信号生成部９０３，９１５は、下り参照信号（ＣＲＳ（Common Reference Signal）、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel Information State-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９０６，９１８にそれぞれ出力する。
【０１１５】
下り送信データ生成部９０４，９１６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９０５，９１７にそれぞれ出力する。下り送信データ符号化・変調部９０５，９１７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９０６，９１８にそれぞれ出力する。
【０１１６】
下り制御情報生成部９０１，９１３は、それぞれユーザスケジューリング制御部９２５の制御により下り制御情報を生成する。このとき、ユーザスケジューリング制御部９２５は、移動端末装置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、ユーザスケジューリング制御部９２５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、セル＃１及びセル＃２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。
【０１１７】
上記と同様に、下り送信データ生成部９０４，９１６は、それぞれユーザスケジューリング制御部９２５の制御により下り送信データを生成する。このとき、ユーザスケジューリング制御部９２５は、移動端末装置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、ユーザスケジューリング制御部９２５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、セル＃１及びセル＃２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。
【０１１８】
このように、ユーザスケジューリング制御部９２５は、セル間の位相差情報を用いてセル間の位相差を調整する位相差調整手段の役割を果たす。セル間の位相差を調整することにより、ＭＩＭＯ技術を適用したとしても、Joint transmission型のＣｏＭＰ送信の効果を十分に発揮させることができる。
【０１１９】
プリコーディングウェイト生成部９０７，９１９は、移動端末装置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９０７，９１９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９０６，９１８にそれぞれ出力する。
【０１２０】
プリコーディングウェイト生成部９０７，９１９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。ここで、複数セルの無線基地局装置ｅＮＢの合計アンテナ数がコードブックの対応アンテナ数よりも多い場合には、コードブックの対応アンテナ数よりも多い対応アンテナ数のコードブックを用いる。例えば、２つの無線基地局装置ｅＮＢの送信アンテナ数がどちらも２本だった場合には、４送信アンテナのＰＭＩをフィードバックする。
【０１２１】
プリコーディング乗算部９０６，９１８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９０６，９１８は、プリコーディングウェイト生成部９０７，９１９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９１２ａ，９１２ｂ、送信アンテナ９２４ａ，９２４ｂ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９０６，９１８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９０８，９２０にそれぞれ出力する。
【０１２２】
下りチャネル多重部９０８，９２０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９１２ａ，９１２ｂ、送信アンテナ９２４ａ，９２４ｂ毎の送信信号を生成する。下りチャネル多重部９０８，９２０は、この送信信号をＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部９０９ａ，９０９ｂ、ＩＦＦＴ部９２１ａ，９２１ｂにそれぞれ出力する。
【０１２３】
ＩＦＦＴ部９０９ａ，９０９ｂ、ＩＦＦＴ部９２１ａ，９２１ｂは、送信信号にＩＦＦＴして、ＩＦＦＴ後の送信信号をＣＰ付加部９１０ａ，９１０ｂ、ＣＰ付加部９２２ａ，９２２ｂに出力する。ＣＰ付加部９１０ａ，９１０ｂ、ＣＰ付加部９２２ａ，９２２ｂ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９１１ａ，９１１ｂ、送信アンプ９２３ａ，９２３ｂにそれぞれ出力する。
【０１２４】
送信アンプ９１１ａ，９１１ｂ、送信アンプ９２３ａ，９２３ｂ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９１２ａ，９１２ｂ、送信アンテナ９２４ａ，９２４ｂからそれぞれ下りリンクで移動端末装置ＵＥに送出される。
【０１２５】
次に、図１３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１３に示す無線基地局装置は、自律分散制御型の無線基地局構成を有する。自律分散制御の場合、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が行われる。この場合、フィードバックされた位相差情報は、複数の無線基地局装置ｅＮＢにおけるユーザスケジューリング制御部において、それぞれ無線リソース割り当てを行うために必要な情報として使われる。
【０１２６】
なお、図１３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１３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。また、図１３において図１２と同じ処理部については図１２と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１２７】
セル＃１側の送信部は、下り制御情報生成部９０１と、下り制御情報符号化・変調部９０２と、下り参照信号生成部９０３と、下り送信データ生成部９０４と、下り送信データ符号化・変調部９０５と、プリコーディング乗算部９０６と、プリコーディングウェイト生成部９０７と、下りチャネル多重部９０８と、ＩＦＦＴ部９０９ａ，９０９ｂと、ＣＰ付加部９１０ａ，９１０ｂと、送信アンプ９１１ａ，９１１ｂと、送信アンテナ９１２ａ，９１２ｂと、ユーザスケジューリング制御部９２５ａと、セル間制御情報送受信部９２６ａとを備えている。
【０１２８】
一方、セル＃２側の送信部は、下り制御情報生成部９１３と、下り制御情報符号化・変調部９１４と、下り参照信号生成部９１５と、下り送信データ生成部９１６と、下り送信データ符号化・変調部９１７と、プリコーディング乗算部９１８と、プリコーディングウェイト生成部９１９と、下りチャネル多重部９２０と、ＩＦＦＴ部９２１ａ，９２１ｂと、ＣＰ付加部９２２ａ，９２２ｂと、送信アンプ９２３ａ，９２３ｂと、送信アンテナ９２４ａ，９２４ｂと、ユーザスケジューリング制御部９２５ｂと、セル間制御情報送受信部９２６ｂとを備えている。
【０１２９】
セル間制御情報送受信部９２６ａ，９２６ｂは、Ｘ２インターフェースで接続されている。このように接続されて、セル間制御情報を送受信できることにより、複数セル間で協調することができる。Ｘ２インターフェースで送受信される制御情報としては、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が挙げられる。
【０１３０】
下り制御情報生成部９０１，９１３は、それぞれユーザスケジューリング制御部９２５ａ，９２５ｂの制御により下り制御情報を生成する。このとき、ユーザスケジューリング制御部９２５ａ，９２５ｂは、移動端末装置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、ユーザスケジューリング制御部９２５ａ，９２５ｂ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、セル＃１及びセル＃２でＣｏＭＰ送信できるように（セル＃２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。
【０１３１】
上記と同様に、下り送信データ生成部９０４，９１６は、それぞれユーザスケジューリング制御部９２５ａ，９２５ｂの制御により下り送信データを生成する。このとき、ユーザスケジューリング制御部９２５ａ，９２５ｂは、移動端末装置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、ユーザスケジューリング制御部９２５ａ，９２５ｂ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、セル＃１及びセル＃２でＣｏＭＰ送信できるように（セル＃１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。
【０１３２】
このように、ユーザスケジューリング制御部９２５ａ，９２５ｂは、セル間の位相差情報を用いてセル間の位相差を調整する位相差調整手段の役割を果たす。このようにセル間の位相差を調整することにより、ＭＩＭＯ技術を適用したとしても、Joint transmission型のＣｏＭＰ送信の効果を十分に発揮させることができる。
【０１３３】
上記構成の無線通信システムにおいては、まず、移動端末装置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／セル間位相差情報決定部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／セル間位相差情報決定部１１０８で決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定する。移動端末装置ＵＥは、ＰＭＩ／セル間位相差情報決定部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ＣＱＩ（Single cell CQI、CoMP CQI）を無線基地局装置にフィードバックする。
【０１３４】
また、無線基地局装置において、ＰＭＩ及びセル間位相差情報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９０６，９１８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、ユーザスケジューリング制御部９２５，９２５ａ，９２５ｂが、セル間位相差情報を用いて、セル間の位相差を調整して、他セルの無線基地局装置との間で送信信号を協調マルチポイント送信できるようにスケジューリング制御する。このような無線通信方法により、ＭＩＭＯ技術及びＣｏＭＰ技術を共に適用したときに、両技術の効果を十分に発揮させることができる。
【０１３５】
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。
【符号の説明】
【０１３６】
１ 無線通信システム
１０ 移動端末装置
２０ 無線基地局装置
１０１ 送受信アンテナ
１０２ アンプ部
１０３ 送受信部（受信部）
１０４ ベースバンド信号処理部
１０５ アプリケーション部
２０１ 送受信アンテナ
２０２ アンプ部
２０３ 送受信部（通知部）
２０４ ベースバンド信号処理部
２０５ 呼処理部
２０６ 伝送路インターフェース
９０１，９１３ 下り制御情報生成部
９０２，９１４ 下り制御情報符号化・変調部
９０３，９１５ 下り参照信号生成部
９０４，９１６ 下り送信データ生成部
９０５，９１７ 下り送信データ符号化・変調部
９０６，９１８ プリコーディング乗算部
９０７，９１９ プリコーディングウェイト生成部
９０８，９２０ 下りチャネル多重部
９０９ａ，９０９ｂ，９２１ａ，９２１ｂ ＩＦＦＴ部
９１０ａ，９１０ｂ，９２２ａ，９２２ｂ ＣＰ付加部
９１１ａ，９１１ｂ，９２３ａ，９２３ｂ 送信アンプ
９１２ａ，９１２ｂ，９２４ａ，９２４ｂ 送信アンテナ
９２５，９２５ａ，９２５ｂ ユーザスケジューリング制御部
９２６ａ，９２６ｂ セル間制御情報送受信部
１１０１ ＣＰ除去部
１１０２ ＦＦＴ部
１１０３ 下りチャネル分離部
１１０４ 下り制御情報受信部
１１０５ 下り送信データ受信部
１１０６ チャネル推定部
１１０７ ＣＱＩ測定部
１１０８ ＰＭＩ／セル間位相差情報決定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次世代移動通信システムにおける移動端末装置、無線基地局装置、無線通信方法及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
ＬＴＥ方式のシステムにおいては、複数のアンテナでデータを送受信することにより、データレート（周波数利用効率）を向上させるＭＩＭＯ(Multi Input Multi Output)システムが提案されている（例えば、非特許文献１参照）。ＭＩＭＯ伝送においては、受信機は、送信機のアンテナに設定すべき位相・振幅制御量（プリコーディング行列（プリコーディングウェイト））と、プリコーディング行列に対応づけられるＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）とをランク毎に複数定めたコードブックから最適なＰＭＩを選択して送信機にフィードバックする。また、受信機は、最適なランクを示すＲＩ（Rank Indicator）を選択して送信機にフィードバックする。送信機は、受信機からフィードバックされたＰＭＩ、ＲＩに基づいて各送信アンテナに対するプリコーディングウェイトを特定し、プリコーディングを行って送信情報系列を送信する。
【０００４】
また、ＬＴＥ方式のシステムにおいて、時間領域・周波数領域・空間領域のスケジューリングは、下りリンクのチャネル状況に依存する。このため、送信機が最適なスケジューリングを行うために、受信機はチャネル状態を報告している。このチャネル状態を報告するパラメータとして、上記ＰＭＩや、適応変復調及び符号化処理（ＡＭＣ：Adaptive Modulation and Coding scheme）に用いるための下りリンクの品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）がある。このようなＰＭＩやＣＱＩ（チャネル状態情報：ＣＳＩ（Channel State Information）あるいはフィードバック情報）を受信機から送信機にフィードバックすることにより、スケジューリングを行っている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】3GPP, TR25.912 (V7.1.0), "Feasibility study for Evolved UTRA and UTRAN", Sept. 2006
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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）。
【０００７】
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移動端末装置（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。
【０００８】
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受信（ＣｏＭＰ：Coordinated Multiple Point Transmission／Reception）が検討されている。ＣｏＭＰ送受信では、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受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。
【０００９】
また、ＣｏＭＰ送受信においても、ＡＭＣを用いるためのＣＱＩが下りリンク伝送で使用される。そのため、ＭＩＭＯ技術及びＣｏＭＰ技術を共に適用する場合に、ＰＭＩ、ＣＱＩ等のフィードバック情報を高い精度で受信機から送信機にフィードバックし、両技術の効果を十分に発揮させることが望まれる。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＭＩＭＯ技術及びＣｏＭＰ技術を共に適用したときに、両技術の効果を十分に発揮させることができる移動端末装置、無線基地局装置、無線通信方法及び無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の移動端末装置は、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複数セルのチャネル状態を推定する推定部と、前記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が最適となるように、前記各セルのＰＭＩ及び前記セル間位相差情報をそれぞれ決定する決定部と、前記決定部で決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定する測定部と、前記各セルのＰＭＩ、前記セル間位相差情報及びチャネル品質の情報を無線基地局に送信する送信部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の無線基地局装置は、ＰＭＩ及びセル間位相差情報を含む上りリンク信号を受信する受信部と、前記ＰＭＩのプリコーディングウェイトを送信信号に乗算する乗算部と、前記セル間位相差情報を用いて、セル間の位相差を調整する位相差調整部と、前記送信信号を協調マルチポイント送信する送信部と、を具備し、前記ＰＭＩ及び前記セル間位相差情報は、前記協調マルチポイント送信を行う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が最適となるように決定された情報であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の無線通信方法は、前記移動端末装置において、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工程と、前記複数セルのチャネル状態から、各セルのＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）とセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように、前記各セルのＰＭＩ及び前記セル間位相差情報を決定する工程と、決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定する工程と、各セルのＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報を無線基地局に送信する工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の無線通信システムは、移動端末装置に対して、送信信号を複数セルの無線基地局装置から送信する無線通信システムであって、前記移動端末装置は、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複数セルのチャネル状態を推定し、前記複数セルのチャネル状態から、各セルのＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）とセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように、前記各セルのＰＭＩ及び前記セル間位相差情報をそれぞれ決定し、前記決定部で決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定し、前記各セルのＰＭＩ、前記セル間位相差情報及びチャネル品質の情報を無線基地局に送信し、前記複数セルの無線基地局装置は、前記移動端末装置から送信された各セルのＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報に基づいて送信信号を生成し、前記移動端末装置に対して前記送信信号を送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、移動端末装置において、複数セルの下りリンク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が最適となるように、各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定するため、ＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報を高い精度で決定することができる。これにより、ＭＩＭＯ技術及びＣｏＭＰ技術を共に適用したときに、両技術の効果を十分に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】協調マルチポイント送信を説明するための図である。
【図２】無線基地局装置の構成を説明するための図である。
【図３】ＭＩＭＯ技術を説明するための図である。
【図４】ＰＭＩ、セル間位相差情報及びＣＱＩを決定する方法（参考例）を説明するための図である。
【図５】第１の態様に係る、ＰＭＩ、セル間位相差情報及びＣＱＩを決定する方法を説明するための図である。
【図６】第２の態様に係る、ＰＭＩ、セル間位相差情報及びＣＱＩを決定する方法を説明するための図である。
【図７】第３の態様に係る、ＰＭＩ、セル間位相差情報及びＣＱＩを決定する方法を説明するための図である。
【図８】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。
【図９】無線基地局装置の全体構成を説明するための図である。
【図１０】移動端末装置の全体構成を説明するための図である。
【図１１】移動端末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。
【図１２】集中制御型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。
【図１３】自律分散制御型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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
まず、下りリンクのＣｏＭＰ送信について説明する。下りリンクのＣｏＭＰ送信としては、Coordinated scheduling/Coordinated beamformingと、Joint processingとがある。Coordinated scheduling/Coordinated beamformingは、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、Joint processing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１Ａに示すような、１ＵＥに対して複数のセルから送信するJoint transmissionと、図１Ｂに示すような、瞬時にセルを選択するDynamic Cell Selectionとがある。
【００１８】
ＣｏＭＰ送受信を実現する構成としては、図２Ａ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２Ｂ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。
【００１９】
図２Ａ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。
【００２０】
一方、図２Ｂ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。
【００２１】
次に、ＭＩＭＯ技術について説明する。図３に示すＭＩＭＯシステムの下りリンクＭＩＭＯ伝送におけるプリコーディングでは、移動端末装置ＵＥは、各アンテナからの受信信号を用いてチャネル変動量（チャネル状態）を測定する。次に、測定したチャネル変動量に基づいて、無線基地局装置ｅＮＢの各送信アンテナからの送信データを合成した後のスループット（又は受信ＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio））が最大となる位相・振幅制御量（プリコーディングウェイト）に応じたＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）及びＲＩ（Rank Indicator）を選択する。そして、この選択したＰＭＩ及びＲＩを、チャネル品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）とともに上りリンクで無線基地局装置ｅＮＢにフィードバックする。
【００２２】
無線基地局装置ｅＮＢは、送信信号をチャネル符号化及びデータ変調し（ＡＭＣ：Adaptive Modulation and Coding）、移動端末装置ＵＥからフィードバックされたＰＭＩ及びＲＩに基づいて送信データにプリコーディングを行う。これにより、送信アンテナ毎に位相・振幅をそれぞれ制御（シフト）する。その後、位相・振幅シフトされた送信データを各アンテナから送信する。
【００２３】
ところで、上述したＭＩＭＯ技術及びＣｏＭＰ技術を共に適用する場合、移動端末装置ＵＥは、各セルに対応するＰＭＩに加えて、ＣｏＭＰ送受信を行う複数のセル間の位相差情報等を含む情報（inter-cell information）を無線基地局装置ｅＮＢに対してフィードバックすることが好ましい。また、移動端末装置ＵＥは、チャネル品質情報に関しても、帰属先セル（サービングセル）に対応したＣＱＩ（Single cell CQI）に加えて、ＣｏＭＰ送受信適用時に通信を行う複数セルに対応したＣＱＩ（CoMP CQI）を測定して、無線基地局装置に送信することが好ましい。ＣｏＭＰ送受信の適用時に必要となるセル間の位相差等の情報（以下、「セル間位相差情報」とも記す）や複数セルに対応したチャネル品質情報についても、無線基地局装置に対してフィードバックすることにより、通信品質を向上することができる。
【００２４】
なお、セル間位相差情報は、サービングセルとその他のセルとの間の位相差情報等を指し、セル毎のＰＭＩ又はチャネル状態から位相差分情報を計算することにより求めることができる。また、セル間位相差情報には、セル間の位相差の情報に加えて振幅に関する情報等を含めることができる。
【００２５】
このように、無線基地局装置に対して、各セルに対するＰＭＩ、セル間位相差情報、サービングセルに対するＣＱＩ及び複数セルに対するＣＱＩをフィードバックする場合、移動端末装置ＵＥにおいて、下記の式（１）〜（４）を用いて各種情報を決定する方法が検討されている（図４参照）。
【００２６】
＜各セルのＰＭＩの選択＞
まず、移動端末装置ＵＥ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複数セルのチャネル状態を推定する。そして、移動端末装置ＵＥは、以下の式（１）を用いて、各セルのチャネル状態から各セルのＰＭＩを決定する（ステップＳＴ１０１）。この場合、移動端末装置ＵＥは、ＰＭＩをランク毎に複数定めたコードブックを用いて、セル毎に最適なＰＭＩを選択する。これにより、各セルに対するＰＭＩが量子化される。
【００２７】
【数１】
【００２８】
＜セル間位相差情報Ｗの決定＞
次に、移動端末装置ＵＥは、セル間位相差情報を計算する。具体的には、式（１）を用いて選択した各セルのＰＭＩを用いて、下記の式（２）からセル間位相差情報を決定する（ステップＳＴ１０２）。式（２）では、複数セルに対応したチャネル状態から、上記式（１）で量子化された各セルのＰＭＩと、セル間位相差情報との組み合わせ（Joint selection）を考慮して、セル間位相差情報Ｗを計算する。セル間位相差情報Ｗは、サービングセル（図２ＢにおけるｅＮＢ１）と他セル（図２ＢにおけるｅＮＢ２、３）間の位相差情報等であり、例えば、Ｗ２は、ｅＮＢ１とｅＮＢ２間の位相差情報等に相当する。
【００２９】
【数２】
【００３０】
＜Single cell CQIの測定＞
次に、式（１）から得られたサービングセルのＰＭＩを用いて、下記の式（３）からサービングセルのＣＱＩ（Single cell CQI）を測定する（ステップＳＴ１０３）。
【００３１】
【数３】
【００３２】
＜CoMP CQIの測定＞
また、式（１）及び式（２）から得られた各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を用いて、下記の式（４）から複数セルに対応するＣＱＩ（CoMP CQI）を測定する（ステップＳＴ１０４）。
【００３３】
【数４】
【００３４】
しかし、上述した方法では、式（２）を用いてセル間位相差情報を決定する際、式（１）を用いて各セルのチャネル状態に基づいてそれぞれ量子化されたＰＭＩを用いることとなる。そのため、ＣｏＭＰ送受信を想定する場合には、上記式（１）及び式（２）を用いて決定される各セルのＰＭＩ、セル間位相差情報の精度が不十分となる（最適な選択とならない）おそれがある。
【００３５】
さらに、式（１）及び式（２）を用いて決定された各セル用のＰＭＩ及びセル間位相差情報を用いて、複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定する場合（式（４））には、得られるＣＱＩの精度も低下するおそれがある。
【００３６】
本発明者らは、上記問題を解決するために、セル間位相差情報及びＰＭＩを決定する際に、複数セルに対応したチャネル状態から、セル間位相差情報と各セルのＰＭＩとの組み合わせ（Joint selection）が最適となるように、セル間位相差情報及び各セル用のＰＭＩを決定することによって、量子化された各セル用のＰＭＩを用いてセル間位相差情報を決定する場合と比較して、ＰＭＩ及びセル間位相差情報の精度を向上できる（より最適な選択ができる）ことを見出した。また、このように決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報を用いて複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定することにより、得られるＣＱＩの精度を向上し、ＭＩＭＯ技術及びＣｏＭＰ技術を共に適用する場合の通信品質を向上できることを見出した。
【００３７】
本発明の一態様は、移動端末装置において、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し、複数セルに対応し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が最適となるように、各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報をそれぞれ決定し、決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定し、各セルのＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報を無線基地局装置に送信する。
【００３８】
なお、各セルのＰＭＩとセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように、各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定するとは、複数セルのチャネル状態に基づいて、スループット（又は受信ＳＩＮＲ）が最大となるように、ＰＭＩとセル間位相差情報を選択する。ＰＭＩの選択は、ＰＭＩをランク毎に複数定めたコードブックを用いて行い、セル間位相差情報の選択は、セル間位相差情報がビット情報として規定された情報を用いて行うことができる。
【００３９】
以下に、各セルに対応するＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報の決定方法について詳細に説明する。
【００４０】
（第１の態様）
第１の態様では、移動端末装置ＵＥは、サービングセルのチャネル状態からコードブックを用いて、サービングセルのＰＭＩを選択的に決定する。また、サービングセル以外の他セルについては、複数セルのチャネル状態から、他セルのＰＭＩとセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように、各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報をそれぞれ決定する。そして、得られた各セルのＰＭＩと、セル間位相差情報に基づいて、ＣＱＩ（Single cell CQI、CoMP CQI）を測定する。具体的に、移動端末装置ＵＥは、下記の式を用いて各種情報を決定することができる（図５参照）。
【００４１】
＜サービングセルのＰＭＩの選択＞
まず、移動端末装置ＵＥ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。そして、移動端末装置ＵＥは、以下の式（５）を用いて、サービングセルのチャネル状態（ＣＳＩ１）からサービングセルのＰＭＩ１を選択する（ステップＳＴ２０１）。この場合、移動端末装置ＵＥは、ＰＭＩをランク毎に複数定めたコードブックを用いて、最適なＰＭＩ１を選択する。これにより、サービングセルのＰＭＩ１が量子化される。
【００４２】
【数５】
【００４３】
＜他セルのＰＭＩ、セル間位相差情報Ｗの決定＞
次に、移動端末装置ＵＥは、サービングセル以外の他セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定する。具体的には、下記の式（６）を用いて、式（５）から得られたサービングセルのＰＭＩ１、複数セルのチャネル状態から他セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報Ｗを決定する（ステップＳＴ２０２）。
【００４４】
【数６】
【００４５】
式（６）では、他セルのＰＭＩとセル間位相差情報との組み合わせ（Joint selection）が最適となるように計算し、コードブックを用いて他セルのＰＭＩをそれぞれ決定すると共にセル間位相差情報をそれぞれ決定する。
【００４６】
つまり、式（６）では、上記式（２）のように、あらかじめ量子化された各セルのＰＭＩを用いて、セル間位相差情報Ｗを決定するのでなく、他セルのＰＭＩとセル間位相差情報Ｗとの組み合わせが最適となるように、他セルのＰＭＩとセル間位相差情報Ｗをそれぞれ決定している。そのため、上記式（１）、（２）で決定される他セルのＰＭＩやセル間位相差情報と比較して、他セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報高い精度で決定すること（より最適な選択）が可能となる。
【００４７】
＜Single cell CQIの測定＞
次に、式（５）から得られたサービングセル用のＰＭＩを用いて、下記の式（３）からサービングセルに対応するＣＱＩ（Single cell CQI）を測定する（ステップＳＴ２０３）。
【００４８】
【数７】
【００４９】
ここでは、式（５）を用いて選択したサービングセルのＰＭＩ１を用いて、サービングセルのＣＱＩを決定するため、シングルセルＣＱＩの精度を向上することができる。
【００５０】
＜CoMP CQIの測定＞
また、式（５）及び式（６）から得られた各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を用いて、下記の式（４）から複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を計算する（ステップＳＴ２０４）。
【００５１】
【数８】
【００５２】
ここでは、ＣｏＭＰ送受信を想定して、複数セルのチャネル状態を用いて上記（６）式から決定した他セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報に基づいて、ＣＱＩを測定しているため、複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を高い精度で求めることが可能となる。
【００５３】
（第２の態様）
第２の態様では、移動端末装置ＵＥは、サービングセルを含めたＣｏＭＰ送信に含まれる全てのセルについて、複数セルのチャネル状態から、各セル用のＰＭＩとセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように計算する。これにより、各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報をそれぞれ決定する。また、得られた各セルのＰＭＩと、セル間位相差情報を用いて、ＣＱＩ（Single cell CQI、CoMP CQI）を測定する。具体的に、移動端末装置ＵＥは、下記の式を用いて各種情報を決定することができる（図６参照）。
【００５４】
＜全セルに対応するＰＭＩ、セル間位相差情報Ｗの決定＞
まず、移動端末装置ＵＥ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。そして、移動端末装置ＵＥは、サービングセルを含めた全てのセルのＰＭＩと、セル間位相差情報について、下記の式（７）を用いて、複数セルのチャネル状態から決定する（ステップＳＴ３０１）。
【００５５】
【数９】
【００５６】
式（７）では、複数セルのチャネル状態を用いて、サービングセル用のＰＭＩを決定すると共に、他セル用のＰＭＩとセル間位相差情報との組み合わせ（Joint selection）が最適となるように、他セルのＰＭＩとセル間位相差情報Ｗを決定する（ステップＳＴ３０１）。
【００５７】
つまり、式（７）では、上記式（２）のように、あらかじめ量子化された各セルのＰＭＩを用いて、セル間位相差情報Ｗを決定するのでなく、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Ｗを決定している。そのため、上記式（１）、（２）で決定される他セルのＰＭＩやセル間位相差情報と比較して、他セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報高い精度で決定すること（より最適な選択）が可能となる。
【００５８】
＜Single cell CQIの測定＞
次に、式（７）から得られたサービングセルのＰＭＩを用いて、下記の式（３）からサービングセルのＣＱＩ（Single cell CQI）を測定する（ステップＳＴ３０２）。
【００５９】
【数１０】
【００６０】
＜CoMP CQIの測定＞
また、式（７）から得られた各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を用いて、下記の式（４）から複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を計算する（ステップＳＴ３０３）。
【００６１】
【数１１】
【００６２】
ここでは、ＣｏＭＰ送受信を前提として、複数セルのチャネル状態から上記（７）式を用いて各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定し、当該各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報に基づいて、複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定している。したがって、CoMP CQIを高い精度で求めることが可能となる。
【００６３】
また、上記第１の態様では、CoMP CQIの計算において、サービングセルのチャネル状態から量子化したサービングセルのＰＭＩを用いているが、第２の態様では、サービングセルのＰＭＩについても、複数のセルのチャネル状態から求めている。そのため、第２の態様は、第１の態様と比較してCoMP CQIをより高い精度で求めることができる。また、第２の態様では、サービングセルのチャネル状態から、サービングセルのＰＭＩを決定して無線基地局装置にフィードバックする工程を省略することができる。
【００６４】
（第３の態様）
第３の態様では、移動端末装置ＵＥは、上記第２の態様と同様に、サービングセルを含めたＣｏＭＰ送信に含まれる全てのセルについて、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が最適となるように計算する。さらに、第３の態様では、サービングセルのチャネル状態からコードブックを用いてサービングセルのＰＭＩを決定し、当該サービングセルのＰＭＩをSingle cell CQIの測定に適用する。具体的に、移動端末装置ＵＥは、下記の式を用いて各種情報を決定することができる（図７参照）。
【００６５】
＜全セルのＰＭＩ、セル間位相差情報Ｗの決定＞
まず、移動端末装置ＵＥ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。そして、移動端末装置ＵＥは、上記第２の態様と同様に、サービングセルを含めた全てのセルのＰＭＩと、セル間位相差情報について、下記の式（７）を用いて、複数セルのチャネル状態から決定する（ステップＳＴ４０１）。
【００６６】
【数１２】
【００６７】
＜サービングセルのＰＭＩの選択＞
また、移動端末装置ＵＥは、サービングセルのチャネル状態（ＣＳＩ１）を用いて、以下の式（８）からサービングセルのＰＭＩ１を選択する（ステップＳＴ４０２）。この場合、移動端末装置ＵＥは、ＰＭＩをランク毎に複数定めたコードブックを用いて、最適なＰＭＩ１を選択する。これにより、サービングセルのＰＭＩ１が量子化される。
【００６８】
【数１３】
【００６９】
＜Single cell CQIの測定＞
次に、式（８）から得られたサービングセルのＰＭＩを用いて、下記の式（９）からサービングセルのＣＱＩ（Single cell CQI）を測定する（ステップＳＴ４０３）。
【００７０】
【数１４】
【００７１】
第３の態様では、Single cell CQIの測定において、サービングセルのチャネル状態から決定したサービングセルのＰＭＩを適用する。そのため、第２の態様と比較して、Single cell CQIの測定精度を高めることができる。
【００７２】
＜CoMP CQIの測定＞
また、式（７）から得られた各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を用いて、下記の式（４）から複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定する（ステップＳＴ４０４）。
【００７３】
【数１５】
【００７４】
第３の態様においても、第２の態様と同様に、複数セルのチャネル状態から上記（７）式を用いて各セルに対応するＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定し、当該各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報に基づいて、複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定している。したがって、CoMP CQIを高い精度で求めることが可能となる。
【００７５】
（実施例）
次に、移動端末装置ＵＥが、上述した第１の態様〜第３の態様を用いて、各セルのＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報（Single cell CQI、CoMP CQI）を決定した場合の評価結果の一例を説明する。
【００７６】
ここでは、２セルのＣｏＭＰ送信を想定し、各セルの無線基地局装置ｅＮＢのアンテナ数を２、移動端末装置ＵＥのアンテナ数を１と仮定した。また、各セルのＰＭＩをそれぞれ選択するためのコードブックとして、Ｒｅｌ−８ ＬＴＥシステムの２送信アンテナ用のコードブック（２ビット）を用いた。また、セル間位相差情報は、２ビット（１，−１，ｊ，−ｊ）からなる位相差情報と仮定した。また、移動端末装置ＵＥが推定した下りリンクのチャネル状態Ｈを以下の通り設定した。
【００７７】
【数１６】
【００７８】
以上の条件に基づいて、上述した第１の態様〜第３の態様を適用して、ＰＭＩ、セル間位相差情報、ＣＱＩを決定した。結果を表１に示す。なお、参考例として、上記式（１）及び式（２）を用いてＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定し、上記式（３）及び式（４）を用いてＣＱＩを測定した場合の結果についても表１に示す。
【００７９】
【表１】
【００８０】
表１の結果より、参考例、第１の態様〜第３の態様間において、異なるＰＭＩ、セル間位相差情報が選択された。また、第１の態様〜第３の態様を用いることにより、参考例と比較してCoMP SINRを最適化できた。特に、CoMP CQIの計算において、サービングセルのＰＭＩについて、複数のセルのチャネル状態から求められたＰＭＩを適用する第２の態様及び第３の態様で、CoMP SINRを高い精度で得ることができた。
【００８１】
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８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８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。
【００８２】
図８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の移動端末装置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の移動端末装置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。
【００８３】
第１、第２の移動端末装置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の移動端末装置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の移動端末装置１０Ａ，１０Ｂであるものとして説明するが、より一般的には移動端末装置も固定端末装置も含むユーザ装置（ＵＥ）でよい。
【００８４】
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。
【００８５】
下りリンクの通信チャネルは、第１、第２の移動端末装置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。
【００８６】
上りリンクの通信チャネルは、各移動端末装置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、下りリンクのチャネル品質情報（ＣＱＩ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどが伝送される。
【００８７】
図９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の移動端末装置１０Ａ，１０Ｂも、同様な構成であるため、移動端末装置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から移動端末装置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。
【００８８】
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。
【００８９】
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移動端末装置１０に対して、各移動端末装置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。
【００９０】
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。
【００９１】
一方、上りリンクにより移動端末装置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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
次に、図１０を参照しながら、本実施の形態に係る移動端末装置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。移動端末装置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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
図１１を参照して、移動端末装置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。
【００９８】
移動端末装置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／セル間位相差情報決定部１１０８とを備えている。
【００９９】
無線基地局装置ｅＮＢ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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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／セル間位相差情報決定部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。
【０１０２】
ＰＭＩ／セル間位相差情報決定部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無線基地局装置ｅＮＢに通知される。
【０１０３】
より具体的には、ＰＭＩ／セル間位相差情報決定部１１０８は、チャネル推定部１１０６で得られたチャネル状態から、上述した式（５）〜（８）を用いて、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。
【０１０４】
例えば、第１の態様においては、ＰＭＩ／セル間位相差情報決定部１１０８は、上記式（５）を用いて、サービングセルのチャネル状態（ＣＳＩ１）からサービングセルのＰＭＩ１を選択する。そして、上記式（６）を用いて、式（５）から得られたサービングセルのＰＭＩ１、複数セルのチャネル状態から他セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定する。これにより、上記式（１）、（２）で決定される他セルのＰＭＩやセル間位相差情報と比較して、他セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報高い精度で決定すること（より最適な選択）が可能となる。
【０１０５】
第２の態様においては、ＰＭＩ／セル間位相差情報決定部１１０８は、上記式（７）から各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定する。また、第３の態様においては、ＰＭＩ／セル間位相差情報決定部１１０８は、上記式（７）から各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定すると共に、サービングセルのチャネル状態を用いて、上記式（８）からサービングセルのＰＭＩ１を選択する。
【０１０６】
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／セル間位相差情報決定部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、サービングセルのＣＱＩ（Single cell CQI）に加えて、ＣｏＭＰ送受信を行う複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定する。測定されたＣＱＩは、フィードバック情報として無線基地局装置ｅＮＢに通知される。
【０１０７】
より具体的には、ＣＱＩ測定部１１０７は、チャネル推定部１１０６、ＰＭＩ／セル間位相差情報決定部１１０８から通知された情報から、上述した式（３）、（４）、（９）を用いて、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。
【０１０８】
例えば、第１の態様及び第２の態様においては、ＣＱＩ測定部１１０７は、上記式（３）を用いてサービングセルのＣＱＩ（Single cell CQI）を測定し、上記式（４）を用いて複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定する。また、第３の態様においては、ＣＱＩ測定部１１０７は、上記式（９）を用いてサービングセルのＣＱＩ（Single cell CQI）を測定し、上記式（４）を用いて複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定する。このように、ＣｏＭＰ送受信を想定して、複数セルのチャネル状態から各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報を決定し、当該各セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報に基づいて、複数セルのＣＱＩ（CoMP CQI）を測定することにより、CoMP CQIを高い精度で求めることが可能となる。
【０１０９】
次に、図１２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１２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１２においてセル＃１）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、配下のセル（図１２においてセル＃２）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。この場合、フィードバックされた位相差情報は、集中無線基地局装置ｅＮＢのユーザスケジューリング制御部において、複数セル間の無線リソース割り当てを行うために必要な情報として使われる。
【０１１０】
なお、図１２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１２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。
【０１１１】
集中無線基地局装置ｅＮＢ（セル＃１）側の送信部は、下り制御情報生成部９０１と、下り制御情報符号化・変調部９０２と、下り参照信号生成部９０３と、下り送信データ生成部９０４と、下り送信データ符号化・変調部９０５と、プリコーディング乗算部９０６と、プリコーディングウェイト生成部９０７と、下りチャネル多重部９０８と、ＩＦＦＴ部９０９ａ，９０９ｂと、ＣＰ付加部９１０ａ，９１０ｂと、送信アンプ９１１ａ，９１１ｂと、送信アンテナ９１２ａ，９１２ｂと、ユーザスケジューリング制御部９２５とを備えている。
【０１１２】
一方、配下セルの無線基地局装置ｅＮＢ（セル＃２）側の送信部は、下り制御情報生成部９１３と、下り制御情報符号化・変調部９１４と、下り参照信号生成部９１５と、下り送信データ生成部９１６と、下り送信データ符号化・変調部９１７と、プリコーディング乗算部９１８と、プリコーディングウェイト生成部９１９と、下りチャネル多重部９２０と、ＩＦＦＴ部９２１ａ，９２１ｂと、ＣＰ付加部９２２ａ，９２２ｂと、送信アンプ９２３ａ，９２３ｂと、送信アンテナ９２４ａ，９２４ｂとを備えている。集中無線基地局装置ｅＮＢと配下セルの無線基地局装置ｅＮＢとは光ファイバで接続されている。
【０１１３】
下り制御情報生成部９０１，９１３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９０２，９１４にそれぞれ出力する。下り制御情報符号化・変調部９０２，９１４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９０６，９１８にそれぞれ出力する。
【０１１４】
下り参照信号生成部９０３，９１５は、下り参照信号（ＣＲＳ（Common Reference Signal）、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel Information State-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９０６，９１８にそれぞれ出力する。
【０１１５】
下り送信データ生成部９０４，９１６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９０５，９１７にそれぞれ出力する。下り送信データ符号化・変調部９０５，９１７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９０６，９１８にそれぞれ出力する。
【０１１６】
下り制御情報生成部９０１，９１３は、それぞれユーザスケジューリング制御部９２５の制御により下り制御情報を生成する。このとき、ユーザスケジューリング制御部９２５は、移動端末装置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、ユーザスケジューリング制御部９２５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、セル＃１及びセル＃２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。
【０１１７】
上記と同様に、下り送信データ生成部９０４，９１６は、それぞれユーザスケジューリング制御部９２５の制御により下り送信データを生成する。このとき、ユーザスケジューリング制御部９２５は、移動端末装置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、ユーザスケジューリング制御部９２５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、セル＃１及びセル＃２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。
【０１１８】
このように、ユーザスケジューリング制御部９２５は、セル間の位相差情報を用いてセル間の位相差を調整する位相差調整手段の役割を果たす。セル間の位相差を調整することにより、ＭＩＭＯ技術を適用したとしても、Joint transmission型のＣｏＭＰ送信の効果を十分に発揮させることができる。
【０１１９】
プリコーディングウェイト生成部９０７，９１９は、移動端末装置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９０７，９１９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９０６，９１８にそれぞれ出力する。
【０１２０】
プリコーディングウェイト生成部９０７，９１９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。ここで、複数セルの無線基地局装置ｅＮＢの合計アンテナ数がコードブックの対応アンテナ数よりも多い場合には、コードブックの対応アンテナ数よりも多い対応アンテナ数のコードブックを用いる。例えば、２つの無線基地局装置ｅＮＢの送信アンテナ数がどちらも２本だった場合には、４送信アンテナのＰＭＩをフィードバックする。
【０１２１】
プリコーディング乗算部９０６，９１８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９０６，９１８は、プリコーディングウェイト生成部９０７，９１９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９１２ａ，９１２ｂ、送信アンテナ９２４ａ，９２４ｂ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９０６，９１８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９０８，９２０にそれぞれ出力する。
【０１２２】
下りチャネル多重部９０８，９２０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９１２ａ，９１２ｂ、送信アンテナ９２４ａ，９２４ｂ毎の送信信号を生成する。下りチャネル多重部９０８，９２０は、この送信信号をＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部９０９ａ，９０９ｂ、ＩＦＦＴ部９２１ａ，９２１ｂにそれぞれ出力する。
【０１２３】
ＩＦＦＴ部９０９ａ，９０９ｂ、ＩＦＦＴ部９２１ａ，９２１ｂは、送信信号にＩＦＦＴして、ＩＦＦＴ後の送信信号をＣＰ付加部９１０ａ，９１０ｂ、ＣＰ付加部９２２ａ，９２２ｂに出力する。ＣＰ付加部９１０ａ，９１０ｂ、ＣＰ付加部９２２ａ，９２２ｂ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９１１ａ，９１１ｂ、送信アンプ９２３ａ，９２３ｂにそれぞれ出力する。
【０１２４】
送信アンプ９１１ａ，９１１ｂ、送信アンプ９２３ａ，９２３ｂ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９１２ａ，９１２ｂ、送信アンテナ９２４ａ，９２４ｂからそれぞれ下りリンクで移動端末装置ＵＥに送出される。
【０１２５】
次に、図１３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１３に示す無線基地局装置は、自律分散制御型の無線基地局構成を有する。自律分散制御の場合、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が行われる。この場合、フィードバックされた位相差情報は、複数の無線基地局装置ｅＮＢにおけるユーザスケジューリング制御部において、それぞれ無線リソース割り当てを行うために必要な情報として使われる。
【０１２６】
なお、図１３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１３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。また、図１３において図１２と同じ処理部については図１２と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１２７】
セル＃１側の送信部は、下り制御情報生成部９０１と、下り制御情報符号化・変調部９０２と、下り参照信号生成部９０３と、下り送信データ生成部９０４と、下り送信データ符号化・変調部９０５と、プリコーディング乗算部９０６と、プリコーディングウェイト生成部９０７と、下りチャネル多重部９０８と、ＩＦＦＴ部９０９ａ，９０９ｂと、ＣＰ付加部９１０ａ，９１０ｂと、送信アンプ９１１ａ，９１１ｂと、送信アンテナ９１２ａ，９１２ｂと、ユーザスケジューリング制御部９２５ａと、セル間制御情報送受信部９２６ａとを備えている。
【０１２８】
一方、セル＃２側の送信部は、下り制御情報生成部９１３と、下り制御情報符号化・変調部９１４と、下り参照信号生成部９１５と、下り送信データ生成部９１６と、下り送信データ符号化・変調部９１７と、プリコーディング乗算部９１８と、プリコーディングウェイト生成部９１９と、下りチャネル多重部９２０と、ＩＦＦＴ部９２１ａ，９２１ｂと、ＣＰ付加部９２２ａ，９２２ｂと、送信アンプ９２３ａ，９２３ｂと、送信アンテナ９２４ａ，９２４ｂと、ユーザスケジューリング制御部９２５ｂと、セル間制御情報送受信部９２６ｂとを備えている。
【０１２９】
セル間制御情報送受信部９２６ａ，９２６ｂは、Ｘ２インターフェースで接続されている。このように接続されて、セル間制御情報を送受信できることにより、複数セル間で協調することができる。Ｘ２インターフェースで送受信される制御情報としては、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が挙げられる。
【０１３０】
下り制御情報生成部９０１，９１３は、それぞれユーザスケジューリング制御部９２５ａ，９２５ｂの制御により下り制御情報を生成する。このとき、ユーザスケジューリング制御部９２５ａ，９２５ｂは、移動端末装置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、ユーザスケジューリング制御部９２５ａ，９２５ｂ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、セル＃１及びセル＃２でＣｏＭＰ送信できるように（セル＃２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。
【０１３１】
上記と同様に、下り送信データ生成部９０４，９１６は、それぞれユーザスケジューリング制御部９２５ａ，９２５ｂの制御により下り送信データを生成する。このとき、ユーザスケジューリング制御部９２５ａ，９２５ｂは、移動端末装置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、ユーザスケジューリング制御部９２５ａ，９２５ｂ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、セル＃１及びセル＃２でＣｏＭＰ送信できるように（セル＃１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。
【０１３２】
このように、ユーザスケジューリング制御部９２５ａ，９２５ｂは、セル間の位相差情報を用いてセル間の位相差を調整する位相差調整手段の役割を果たす。このようにセル間の位相差を調整することにより、ＭＩＭＯ技術を適用したとしても、Joint transmission型のＣｏＭＰ送信の効果を十分に発揮させることができる。
【０１３３】
上記構成の無線通信システムにおいては、まず、移動端末装置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／セル間位相差情報決定部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／セル間位相差情報決定部１１０８で決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定する。移動端末装置ＵＥは、ＰＭＩ／セル間位相差情報決定部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ＣＱＩ（Single cell CQI、CoMP CQI）を無線基地局装置にフィードバックする。
【０１３４】
また、無線基地局装置において、ＰＭＩ及びセル間位相差情報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９０６，９１８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、ユーザスケジューリング制御部９２５，９２５ａ，９２５ｂが、セル間位相差情報を用いて、セル間の位相差を調整して、他セルの無線基地局装置との間で送信信号を協調マルチポイント送信できるようにスケジューリング制御する。このような無線通信方法により、ＭＩＭＯ技術及びＣｏＭＰ技術を共に適用したときに、両技術の効果を十分に発揮させることができる。
【０１３５】
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。
【符号の説明】
【０１３６】
１ 無線通信システム
１０ 移動端末装置
２０ 無線基地局装置
１０１ 送受信アンテナ
１０２ アンプ部
１０３ 送受信部（受信部）
１０４ ベースバンド信号処理部
１０５ アプリケーション部
２０１ 送受信アンテナ
２０２ アンプ部
２０３ 送受信部（通知部）
２０４ ベースバンド信号処理部
２０５ 呼処理部
２０６ 伝送路インターフェース
９０１，９１３ 下り制御情報生成部
９０２，９１４ 下り制御情報符号化・変調部
９０３，９１５ 下り参照信号生成部
９０４，９１６ 下り送信データ生成部
９０５，９１７ 下り送信データ符号化・変調部
９０６，９１８ プリコーディング乗算部
９０７，９１９ プリコーディングウェイト生成部
９０８，９２０ 下りチャネル多重部
９０９ａ，９０９ｂ，９２１ａ，９２１ｂ ＩＦＦＴ部
９１０ａ，９１０ｂ，９２２ａ，９２２ｂ ＣＰ付加部
９１１ａ，９１１ｂ，９２３ａ，９２３ｂ 送信アンプ
９１２ａ，９１２ｂ，９２４ａ，９２４ｂ 送信アンテナ
９２５，９２５ａ，９２５ｂ ユーザスケジューリング制御部
９２６ａ，９２６ｂ セル間制御情報送受信部
１１０１ ＣＰ除去部
１１０２ ＦＦＴ部
１１０３ 下りチャネル分離部
１１０４ 下り制御情報受信部
１１０５ 下り送信データ受信部
１１０６ チャネル推定部
１１０７ ＣＱＩ測定部
１１０８ ＰＭＩ／セル間位相差情報決定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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セルのチャネル状態を推定する推定部と、
前記複数セルのチャネル状態から、各セルのＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）とセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように、前記各セルのＰＭＩ及び前記セル間位相差情報をそれぞれ決定する決定部と、
前記決定部で決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定する測定部と、
前記各セルのＰＭＩ、前記セル間位相差情報及び前記チャネル品質の情報を無線基地局に送信する送信部と、を有することを特徴とする移動端末装置。
【請求項２】
前記決定部は、サービングセルのＰＭＩについて、前記サービングセルのチャネル状態からコードブックを用いて決定することを特徴とする請求項１に記載の移動端末装置。
【請求項３】
前記決定部は、前記サービングセル以外の他セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報について、前記複数セルのチャネル状態と、前記サービングセルのＰＭＩとから決定することを特徴とする請求項２に記載の移動端末装置。
【請求項４】
前記測定部は、サービングセルのチャネル品質について、前記サービングセルのＰＭＩ及び前記サービングセルのチャネル状態から測定し、複数セルのチャネル品質について、前記他セルのＰＭＩ、前記セル間位相差情報及び前記複数セルのチャネル状態から測定することを特徴とする請求項３に記載の移動端末装置。
【請求項５】
前記決定部は、前記サービングセルのＰＭＩを以下の式（１０）を用いて決定し、前記他セルのＰＭＩ及び前記セル間位相差情報を以下の式（１１）を用いて決定することを特徴とする請求項３に記載の移動端末装置。
【数１】
【数２】
【請求項６】
前記測定部は、前記サービングセルのチャネル品質を以下の式（１２）を用いて決定し、前記複数セルのチャネル品質を以下の式（１３）を用いて決定することを特徴とする請求項５に記載の移動端末装置。
【数３】
【数４】
【請求項７】
前記決定部は、前記複数セルのＰＭＩ及び前記セル間位相差情報を以下の式（１４）を用いて決定することを特徴とする請求項１に記載の移動端末装置。
【数５】
【請求項８】
前記測定部は、前記複数セルのチャネル品質について、前記複数セルのＰＭＩ、前記セル間位相差情報及び前記複数セルのチャネル状態から測定することを特徴とする請求項７に記載の移動端末装置。
【請求項９】
前記測定部は、サービングセルのチャネル品質を以下の式（１５）を用いて決定し、前記複数セルのチャネル品質を以下の式（１６）を用いて決定することを特徴とする請求項８に記載の移動端末装置。
【数６】
【数７】
【請求項１０】
前記決定部は、前記サービングセルのＰＭＩを以下の式（１７）を用いてさらに計算することを特徴とする請求項７に記載の移動端末装置。
【数８】
【請求項１１】
前記測定部は、前記サービングセルのチャネル品質を以下の式（１８）を用いて決定し、前記複数セルのチャネル品質を以下の式（１９）を用いて決定することを特徴とする請求項１０に記載の移動端末装置。
【数９】
【数１０】
【請求項１２】
ＰＭＩ及びセル間位相差情報を含む上りリンク信号を受信する受信部と、前記ＰＭＩのプリコーディングウェイトを送信信号に乗算する乗算部と、前記セル間位相差情報を用いて、セル間の位相差を調整する位相差調整部と、前記送信信号を協調マルチポイント送信する送信部と、を具備し、
前記ＰＭＩ及び前記セル間位相差情報は、前記協調マルチポイント送信を行う複数セルのチャネル状態から、各セルのＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）とセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように決定された情報であることを特徴とする無線基地局装置。
【請求項１３】
前記移動端末装置において、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工程と、前記複数セルのチャネル状態から、各セルのＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）とセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように、前記各セルのＰＭＩ及び前記セル間位相差情報を決定する工程と、決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定する工程と、各セルのＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報を無線基地局に送信する工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１４】
前記無線基地局装置において、ＰＭＩ及びセル間位相差情報を含む上りリンク信号を受信する工程と、前記ＰＭＩのプリコーディングウェイトを送信信号に乗算する工程と、前記セル間位相差情報を用いて、セル間の位相差を調整する工程と、他セルの無線基地局装置との間で前記送信信号を協調マルチポイント送信する工程と、を具備することを特徴とする請求項１３に記載の無線通信方法。
【請求項１５】
移動端末装置に対して、送信信号を複数セルの無線基地局装置から送信する無線通信システムであって、
前記移動端末装置は、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複数セルのチャネル状態を推定し、前記複数セルのチャネル状態から、各セルのＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）とセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように、前記各セルのＰＭＩ及び前記セル間位相差情報をそれぞれ決定し、前記決定部で決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定し、前記各セルのＰＭＩ、前記セル間位相差情報及びチャネル品質の情報を無線基地局に送信し、
前記複数セルの無線基地局装置は、前記移動端末装置から送信された各セルのＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報に基づいて送信信号を生成し、前記移動端末装置に対して前記送信信号を送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１】
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セルのチャネル状態を推定する推定部と、
前記複数セルのチャネル状態から、各セルのＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）とセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように、前記各セルのＰＭＩ及び前記セル間位相差情報をそれぞれ決定する決定部と、
前記決定部で決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定する測定部と、
前記各セルのＰＭＩ、前記セル間位相差情報及び前記チャネル品質の情報を無線基地局に送信する送信部と、を有することを特徴とする移動端末装置。
【請求項２】
前記決定部は、サービングセルのＰＭＩについて、前記サービングセルのチャネル状態からコードブックを用いて決定することを特徴とする請求項１に記載の移動端末装置。
【請求項３】
前記決定部は、前記サービングセル以外の他セルのＰＭＩ及びセル間位相差情報について、前記複数セルのチャネル状態と、前記サービングセルのＰＭＩとから決定することを特徴とする請求項２に記載の移動端末装置。
【請求項４】
前記測定部は、サービングセルのチャネル品質について、前記サービングセルのＰＭＩ及び前記サービングセルのチャネル状態から測定し、複数セルのチャネル品質について、前記他セルのＰＭＩ、前記セル間位相差情報及び前記複数セルのチャネル状態から測定することを特徴とする請求項３に記載の移動端末装置。
【請求項５】
前記決定部は、前記サービングセルのＰＭＩを以下の式（１０）を用いて決定し、前記他セルのＰＭＩ及び前記セル間位相差情報を以下の式（１１）を用いて決定することを特徴とする請求項３に記載の移動端末装置。
【数１】
【数２】
【請求項６】
前記測定部は、前記サービングセルのチャネル品質を以下の式（１２）を用いて決定し、前記複数セルのチャネル品質を以下の式（１３）を用いて決定することを特徴とする請求項５に記載の移動端末装置。
【数３】
【数４】
【請求項７】
前記決定部は、前記複数セルのＰＭＩ及び前記セル間位相差情報を以下の式（１４）を用いて決定することを特徴とする請求項１に記載の移動端末装置。
【数５】
【請求項８】
前記測定部は、前記複数セルのチャネル品質について、前記複数セルのＰＭＩ、前記セル間位相差情報及び前記複数セルのチャネル状態から測定することを特徴とする請求項７に記載の移動端末装置。
【請求項９】
前記測定部は、サービングセルのチャネル品質を以下の式（１５）を用いて決定し、前記複数セルのチャネル品質を以下の式（１６）を用いて決定することを特徴とする請求項８に記載の移動端末装置。
【数６】
【数７】
【請求項１０】
前記決定部は、前記サービングセルのＰＭＩを以下の式（１７）を用いてさらに計算することを特徴とする請求項７に記載の移動端末装置。
【数８】
【請求項１１】
前記測定部は、前記サービングセルのチャネル品質を以下の式（１８）を用いて決定し、前記複数セルのチャネル品質を以下の式（１９）を用いて決定することを特徴とする請求項１０に記載の移動端末装置。
【数９】
【数１０】
【請求項１２】
ＰＭＩ及びセル間位相差情報を含む上りリンク信号を受信する受信部と、前記ＰＭＩのプリコーディングウェイトを送信信号に乗算する乗算部と、前記セル間位相差情報を用いて、セル間の位相差を調整する位相差調整部と、前記送信信号を協調マルチポイント送信する送信部と、を具備し、
前記ＰＭＩ及び前記セル間位相差情報は、前記協調マルチポイント送信を行う複数セルのチャネル状態から、各セルのＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）とセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように決定された情報であることを特徴とする無線基地局装置。
【請求項１３】
前記移動端末装置において、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工程と、前記複数セルのチャネル状態から、各セルのＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）とセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように、前記各セルのＰＭＩ及び前記セル間位相差情報を決定する工程と、決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定する工程と、各セルのＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報を無線基地局に送信する工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１４】
前記無線基地局装置において、ＰＭＩ及びセル間位相差情報を含む上りリンク信号を受信する工程と、前記ＰＭＩのプリコーディングウェイトを送信信号に乗算する工程と、前記セル間位相差情報を用いて、セル間の位相差を調整する工程と、他セルの無線基地局装置との間で前記送信信号を協調マルチポイント送信する工程と、を具備することを特徴とする請求項１３に記載の無線通信方法。
【請求項１５】
移動端末装置に対して、送信信号を複数セルの無線基地局装置から送信する無線通信システムであって、
前記移動端末装置は、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複数セルのチャネル状態を推定し、前記複数セルのチャネル状態から、各セルのＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）とセル間位相差情報との組み合わせが最適となるように、前記各セルのＰＭＩ及び前記セル間位相差情報をそれぞれ決定し、前記決定部で決定されたＰＭＩ及びセル間位相差情報から、チャネル品質を測定し、前記各セルのＰＭＩ、前記セル間位相差情報及びチャネル品質の情報を無線基地局に送信し、
前記複数セルの無線基地局装置は、前記移動端末装置から送信された各セルのＰＭＩ、セル間位相差情報及びチャネル品質情報に基づいて送信信号を生成し、前記移動端末装置に対して前記送信信号を送信することを特徴とする無線通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２２７６２０（Ｐ２０１２−２２７６２０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９１４５２（Ｐ２０１１−９１４５２）
【出願日】平成２３年４月１５日（２０１１．４．１５）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１５日（２０１１．４．１５）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]