移動通信システム及び基地局装置
【課題】LTE標準のリソースエレメント配置のもとで複数の基地局間で移動局に対する協調伝送を行うときにデータシンボルの信号に対するセル固有参照信号の干渉の影響を軽減することができる移動通信システム及び基地局装置を提供する。
【解決手段】複数の基地局のそれぞれから送信されるセル固有参照信号(CS−RS)のリソースエレメントがセルIDに応じて時間軸及び周波数軸上に分散させて配置され、時間軸及び周波数軸上でセル固有参照信号のリソースエレメントと同じ位置に配置されたリソースエレメントを使ってデータシンボルの信号を送信することにより前記複数の基地局から移動局に下りリンクの協調伝送を行う。この下りリンクの協調伝送を行うときの前記セル固有参照信号の送信電力を、前記下りリンクの協調伝送を行わないときよりも低減するように制御する。
【解決手段】複数の基地局のそれぞれから送信されるセル固有参照信号(CS−RS)のリソースエレメントがセルIDに応じて時間軸及び周波数軸上に分散させて配置され、時間軸及び周波数軸上でセル固有参照信号のリソースエレメントと同じ位置に配置されたリソースエレメントを使ってデータシンボルの信号を送信することにより前記複数の基地局から移動局に下りリンクの協調伝送を行う。この下りリンクの協調伝送を行うときの前記セル固有参照信号の送信電力を、前記下りリンクの協調伝送を行わないときよりも低減するように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)方式を用いた移動通信システム及び基地局装置に関し、特に、下りリンクにおける複数基地局間協調送受信技術に関する。
【背景技術】
【0002】
3GPP LTE−Advancedにおいて、複数基地局協調送受信技術(CoMP: Coordinated Multi-Point transmission and reception)が検討されている。CoMP技術の一つとして、複数基地局のアンテナを仮想的な大規模アレーアンテナとみなして、セル端ユーザのチャネル容量を拡大させる複数基地局協調MIMO(Multiple Input Multiple Output)伝送方式がある。この複数基地局協調MIMO伝送方式の実現例として、SFN(Single Frequency Network:単一周波数ネットワーク)に基づく手法が知られている。この方法によれば、異なる基地局から同一の無線リソースを用いて同一の情報が送信され、OFDMのガードインターバル(GI)内に受信機に到達した同一の情報が合成されることにより希望波信号受信電力を大きくすることができる。
【0003】
図6を参照して、複数基地局協調MIMO伝送の一例について説明する。この図において、1はマスター基地局(Master BS)、2は前記マスター基地局と協調して送信を行うスレーブ基地局(Slave BS)、3は移動局(UE)である。図示するように、マスター基地局1、スレーブ基地局2及び移動局3は、いずれも複数のアンテナを備えている。そして、基地局1、2は、移動局3における基地局1、2から送信される信号の受信タイミングのずれがOFDMのガードインターバル(GI)内に収まるように同期制御されているものとする。
【0004】
移動局における受信SINR(Signal-to-Interference and Noise power Ratio)が低いときには、図6の(a)に示すように、単一ランク送信が選択され、同一のサブストリーム#0がマスター基地局1とスレーブ基地局2にまたがるプレコーディング又はSFNにより移動局3に向けて送信される。マスター基地局1から送信されたデータとスレーブ基地局2から送信されたデータは同一ガードインターバル内に移動局3に到達するため、合成されて復調されるため、受信品質を向上することができる。
受信SINRが高いときは、図6の(b)に示すように、2ランク送信とされる。この場合は、マスター基地局1は移動局3に向けて第1のサブストリーム#0を送信し、スレーブ基地局2は移動局3に向けて前記第1のサブストリーム#0とは異なる第2のサブストリーム#1を送信する。このように、受信SINRが高いときは、複数基地局間で互いに異なるサブストリームを送信し、移動局でそれらを分離し検出することにより、スループットを向上させることができる。
【0005】
3GPP LTE標準(Rel.8)の下りリンクでは、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)が採用されている。下りリンクの無線フレームは10サブフレームから構成されており、各サブフレームは2タイムスロットから構成されている。1タイムスロットは0.5[ms]であり、1サブフレームは1[ms]、1無線フレームは10[ms]となる。1タイムスロットあたり複数のOFDMシンボルが含まれており、オプション1の場合は1タイムスロットに7OFDMシンボル、オプション2の場合は1タイムスロットに6OFDMシンボル、オプション3の場合は1タイムスロットに3OFDMシンボル含まれている。1ユーザへの無線リソースの割当ては、1[ms](1サブフレーム)×180kHz(12サブキャリア)のリソースブロック(RB)を基本単位として行われる。
【0006】
下りリンクには、リファレンスシグナル(Reference signal:RS)、プライマリ(第1)同期シグナル(Primary synchronization signal:PSS)、セカンダリ(第2)同期シグナル(Secondary synchronization signal:SSS)、PBCH(Physical Broadcast Channel:報知チャネル)、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel:制御チャネル構成指示チャネル)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel:下り制御チャネル)、PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel:ハイブリッドARQ指示チャネル)、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel:下り共有チャネル)、及び、PMCH(Physical Multicast Channel:マルチキャストチャネル)の各物理チャネルが含まれている。
【0007】
リファレンスシグナル(RS)は、移動局に既知の送信電力と位相で送信される信号であり、同期検波や無線リンク制御、スケジューリング、セルサーチ、ハンドオーバ等のための無線伝送路状態の測定に用いられる。リファレンスシグナルの配置については、後述する。
プライマリ同期シグナル(PSS)とセカンダリ同期シグナル(SSS)は、移動局が接続すべき基地局を検出するセルサーチに用いられる信号である。プライマリ同期シグナルはスロット#1と#11の最後尾のOFDMシンボルに多重され、帯域幅は中心帯域の72ダブキャリ分とされている。セカンダリ同期シグナルはスロット#1と#11の最後尾から2番目のOFDMシンボルに多重され、帯域幅は中心帯域の72サブキャリア分とされている。
PBCHはシステム固有及びセル固有の制御情報を報知するためのチャネルであり、サブフレーム#1のスロット#2の先頭4OFDMシンボルに多重され、帯域幅は中心帯域の72サブキャリア分とされている。
PCFICHは、PDSCH及びPUSCH(上り共有チャネル)に付随してレイヤ1/レイヤ2の制御を行うPDCCHに用いられるOFDMシンボル数を示す。
PDCCHは、PDSCH及びPUSCHのスケジューラによる割当情報や変調法、符号化率等のフォーマット情報を示す。
PHICHは、PUSCHに対するハイブリッドARQのACK又はNACK情報を伝送する。
PCFICH、PHICH及びPDCCHは、各サブフレームの先頭の1〜3OFDMシンボルに多重される。
PMCHは、複数セルにまたがるMBMS伝送に用いられる。なお、PMCHはLTE Rel.8ではサポートされない。PMCHは、PDSCHを伝送するサブフレームと時間多重される。
【0008】
セル固有参照信号(CS−RS)は前述したリファレンスシグナルであり、全帯域に拡散されて配置される。基地局が複数の送信アンテナを備えているときには、送信アンテナごとに各送信アンテナに固有のCS−RSが送信される。これにより、移動局は、基地局の各送信アンテナと移動局の受信アンテナとの間のチャネル情報を取得することができる。
CS−RSはリソースブロック内に全体的に分散配置されており、CS−RSがマッピングされるサブキャリアの位置はセルIDに応じて全体的にシフト、すなわち、セルIDに応じて異なる周波数シフト(マッピングするサブキャリアの全体の周波数方向シフト)が行われるようになされている。また、CS−RSにはセル固有の拡散信号によるスクランブルがかけられている。
【0009】
基地局が単一の送信アンテナを有する場合におけるLTE Rel.8標準のCS−RSのマッピングについて、図7を参照して説明する。なお,以下では,OFDMのガードインターバルとして、Extended Cyclic Prefix仕様が適用された場合について例示する。
図7の(a)はセルIDの6を法とする剰余が0(mod(Cell_ID,6)=0)の場合、(b)はセルIDの6を法とする剰余が1(mod(Cell_ID,6)=1)の場合、(c)はセルIDの6を法とする剰余が2(mod(Cell_ID,6)=2)の場合、(d)はセルIDの6を法とする剰余が3(mod(Cell_ID,6)=3)の場合、(e)はセルIDの6を法とする剰余が4(mod(Cell_ID,6)=4)の場合、(f)はセルIDの6を法とする剰余が5(mod(Cell_ID,6)=5)の場合における単一の送信アンテナ(Antenna port #0)から送信されるCS−RSのマッピング状態を示す図である。これらの図において、横軸が時間、縦軸が周波数を示しており、1サブフレーム(2タイムスロット)と12サブキャリアからなる1リソースブロックが示されている。この図に示した例は、前述したオプション2の場合とされており、1タイムスロットが6個のマスに分割されている。すなわち、横方向の各マスは1OFDMシンボルに対応する。また、縦方向の各マスは1サブキャリアに対応する。1OFDMシンボル×1サブキャリアの各マスをリソースエレメント(RE)とよぶ。
【0010】
図7の(a)〜(f)において、左下がりのハッチングが付されているリソースエレメントは、各基地局から送信されるCS−RSを示している。
図示するように、CS−RSは、各タイムスロットの第1番目のOFDMシンボルと後ろから3番目のOFDMシンボルに必ずマッピングされている。また、CS−RSは6サブキャリアごとに挿入されており、その挿入されるサブキャリアの位置はセルIDに応じてシフトするようにされている。
【0011】
すなわち、セルIDの6を法とする剰余が0(mod(Cell_ID,6)=0)となるセルの基地局からのCS−RSは、図7の(a)に示すように、各タイムスロットの第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける先頭のサブキャリアと第7番目のサブキャリア、及び、各タイムスロットの第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第4番目のサブキャリアと第10番目のサブキャリアにマッピングされて送信される。また、(b)に示すように、セルIDの6を法とする剰余が1(mod(Cell_ID,6)=1)となるセルの基地局からのCS−RSは、第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおいては第2番目のサブキャリアと第8番目のサブキャリアに、第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおいては、第5番目のサブキャリアと第11番目のサブキャリアにマッピングされて送信される。
【0012】
以下同様に、セルIDの6を法とする剰余が2(mod(Cell_ID,6)=2)となるセルの基地局からのCS−RSは(c)に示すように、第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第3番目と第9番目のサブキャリア、及び、第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第5番目と第12番目のサブキャリアにおいて送信され、セルIDの6を法とする剰余が3(mod(Cell_ID,6)=3)となるセルの基地局からのCS−RSは(d)に示すように、第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第4番目と第10番目のサブキャリア、及び、第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第1番目と第7番目のサブキャリアにおいて送信され、セルIDの6を法とする剰余が4(mod(Cell_ID,6)=4)となるセルの基地局からのCS−RSは(e)に示すように、第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第5番目と第11番目のサブキャリア、及び、第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第2番目と第8番目のサブキャリアにおいて送信され、セルIDの6を法とする剰余が5(mod(Cell_ID,6)=5)となるセルの基地局からのCS−RSは(f)に示すように、第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第6番目のサブキャリアと第12番目のサブキャリア、及び、第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第3番目のサブキャリアと第9番目のサブキャリアにおいて送信される。
【0013】
セルIDの6を法とする剰余が同じ数となるセルの基地局からは同一のタイミングで同一のサブキャリアを用いてCS−RSが送信されることとなるが、CS−RSは各セルに関連づけられた符号を用いてスクランブルがかけられているので、復調することができる。
なお、図7においてはオプション2の場合を示しており、上述のように、先頭から第4番目のOFDMシンボルが後ろから3番目のOFDMシンボルとなっているが、オプション1の場合には1タイムスロットに7OFDMシンボルが含まれているため、先頭から第5番目のOFDMシンボルが後ろから第3番目のOFDMシンボルとなり、CS−RSは、先頭のOFDMシンボルのタイミングと先頭から第5番目のOFDMシンボルのタイミングに挿入されることとなる。
このように、各基地局からCS−RSが、定められたタイミングで、そのセルのセルIDに応じて決定されるサブキャリアにマッピングされて送信される。
【0014】
基地局に複数の送信アンテナが設けられているときは送信アンテナに固有のCS−RSが、同一セル内のCS−RSが互いに干渉しないように周波数軸及び時間軸上にマッピングされて、すなわち、周波数軸・時間軸上に直交配置されて、各送信アンテナから送信される。前述の場合と同様に、CS−RSは、セルIDに応じて異なる周波数シフトとスクランブリングがかけられている。
図8〜図13を参照して、基地局に第1のアンテナ(Antenna port #0)と第2のアンテナ(Antenna port #1)の2本のアンテナが設けられている場合におけるLTE Rel.8標準のCS−RSのマッピングについて説明する。以下では,OFDMのガードインターバルとして,Extended Cyclic Prefix仕様が適用された場合について例示する。
【0015】
図8はセルIDの6を法とする剰余が0(mod(Cell_ID,6)=0)となるセルの基地局に設けられた2本のアンテナから送信されるCS−RSの配置を示す図であり、(a)は第1のアンテナから送信されるCS−RSの配置を示し、(b)は第2のアンテナから送信されるCS−RSの配置を示す。ここで、左下がりのハッチングは第1のアンテナからのCS−RSが送信されるリソースエレメント、右下がりのハッチングは第2のアンテナからのCS−RSが送信されるリソースエレメント、ヌル(Null)はそのアンテナから信号が送信されないことを示している。
【0016】
図8の(a)に示すように、第1のアンテナからのCS−RSは、各タイムスロットの第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける先頭のサブキャリアと第7番目のサブキャリア、及び、各タイムスロットの第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第4番目のサブキャリアと第10番目のサブキャリアにマッピングされて送信される。また、(b)に示すように、第2のアンテナからのCS−RSは、各タイムスロットの第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第4番目と第10番目のサブキャリア、及び、第4番目のOFDMシンボルの第1番目と第7番目のサブキャリアにマッピングされて送信される。
そして、図示されているように、第1のアンテナからそのCS−RSが送信されるタイミング及びサブキャリアについては第2のアンテナは信号が送信されないヌル状態とされ、第2のアンテナからそのCS−RSが送信されるタイミング及びサブキャリアについては第1のアンテナは信号が送信されないヌル状態とされている。このように、同一セル内のCS−RSは互いに干渉しないようにマッピングされている。
【0017】
図9は、セルIDの6を法とする剰余が1(mod(Cell_ID,6)=1)となるセルの基地局に設けられた2本のアンテナから送信されるCS−RSの配置を示す図であり、(a)は第1のアンテナから送信されるCS−RS、(b)は第2のアンテナから送信されるCS−RSのマッピングを示している。
図9(a)に示すように、第1のアンテナからのCS−RSは、第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第2番目のサブキャリアと第8番目のサブキャリア、及び、第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第5番目と第11番目のサブキャリアにおいて送信され、第2のアンテナからのCS−RSは第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第5番目のサブキャリアと第11番目のサブキャリア、及び、第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第2番目のサブキャリアと第8番目のサブキャリアにおいて送信される。そして、一方のアンテナにおいてCS−RSが送信されているタイミング及びサブキャリアにおいては他方のアンテナは信号が送信されないヌル状態とされている。
このように、セルIDの6を法とする剰余が1の場合には、前記図8に示した6を法とする剰余が0の場合に対して、サブキャリア周波数が1ずつシフトしたサブキャリアを用いて、各アンテナからのCS−RSが互いに干渉しないようにマッピングされて送信される。
【0018】
図10は、セルIDの6を法とする剰余が2(mod(Cell_ID,6)=2)となるセルの基地局に設けられた2本のアンテナから送信されるCS−RSの配置を示す図であり、(a)は第1のアンテナから送信されるCS−RS、(b)は第2のアンテナから送信されるCS−RSの配置を示している。この図に示すように、剰余が2のセルの基地局に設けられた2本のアンテナからは、図9に示した剰余が1の場合に対してサブキャリア周波数が1ずつシフトしたサブキャリアを用いてCS−RSが互いに干渉しないように送信される。
【0019】
同様に、セルIDの6を法とする剰余が3(mod(Cell_ID,6)=3)となるセルの基地局に設けられた2本のアンテナからは図11の(a)及び(b)に示すように配置されたCS−RSが送信され、セルIDの6を法とする剰余が4(mod(Cell_ID,6)=4)となるセルの基地局に設けられた2本のアンテナからは図12の(a)及び(b)に示すように配置されたCS−RSが送信され、セルIDの6を法とする剰余が5(mod(Cell_ID,6)=5)となるセルの基地局に設けられた2本のアンテナからは図13の(a)及び(b)に示すように配置されたCS−RSが送信される。
このように、基地局に2本のアンテナが設けられたときには、各アンテナからそのアンテナに対応するCS−RSが互いに干渉しないように送信される。
【0020】
3GPP LTE Rel.8の物理レイヤ仕様については、非特許文献1〜3に記載されている。3GPP LTE−Advancedについては、非特許文献4及び5に記載されている。
また、低受信SINR環境においても高精度なチャネル推定値を得る手法として、参照信号(Reference Signal)が含まれるサブキャリアのチャネル応答をIDFTで時間領域に変換し,干渉雑音成分を除去することで高精度なチャネル推定結果を得る,時間領域チャネル推定法などが知られている(非特許文献6)。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0021】
【非特許文献1】3GPP TS36.211 V8.6.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation", March 2009.
【非特許文献2】3GPP TS36.212 V8.6.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding", March 2009.
【非特許文献3】3GPP TS36.213 V8.6.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures", March 2009.
【非特許文献4】3GPP TR36.913 V9.0.0, "Requirements for further advancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) (LTE-Advanced)", Dec. 2009.
【非特許文献5】3GPP TR36.814 V9.0.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Further advancements for E-UTRA physical layer aspects", Dec. 2009.
【非特許文献6】鹿山 英則、平松 勝彦、本間 光一、"sinc関数レプリカを用いた広帯域OFDM通信用高精度チャネル推定方式の検討" 電子情報通信学会技術報告RCS2007-70, Aug. 2008.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0022】
複数基地局協調送受信技術(CoMP)は、LTE−Advanced Rel.10では標準化項目から除外されたが、2011年より検討が開始されるRel.11において標準化検討項目に含まれる見込みである。
LTE−Advanced Rel.11で複数基地局協調MIMO伝送を実現するにあたって、スムーズなシステムマイグレーションを実現するためには、LTE−Advanced Rel.10と同様、LTE Rel.8 との後方互換性(Backward Compatibility)が必須と考えられる。
LTE標準(Rel.8)端末とLTE−Advanced CoMP対応端末を共存させるためには、下りリンクのチャネル推定用信号であるセル固有参照信号(CS−RS)はLTE Rel.8と同じ構成という制約の中で実現しなければならない。
しかし、複数基地局協調MIMO伝送方式において、3GPP LTE Rel.8仕様と同じ下り物理共有チャネル(PDSCH)及びセル固有参照信号(CS−RS)に対するリソースエレメントマッピングルールを適用した場合、セル固有参照信号(CS−RS)の挿入位置が複数基地局間で異なるため、協調セル(隣接セル)からのCS−RSとPDSCHが互いに干渉し、複数基地局協調MIMO伝送(協調MIMO伝送)における複数信号分離・合成を正確に実現することができないという問題点がある。
【0023】
図14を参照して、協調MIMO伝送を行う2基地局がLTE Rel.8標準のリソースエレメントマッピングを適用した場合について説明する。ここでは、マスター基地局(Master BS)のセルIDの6を法とする剰余が0(mod(Cell_ID,6)=0)であり、スレーブ基地局(Slave BS)のセルIDの6を法とする剰余が1(mod(Cell_ID,6)=1)であるとしている。
図14の(a)はマスター基地局から下りリンクで伝送される情報のマッピングの一例を示す図であり、(b)はスレーブ基地局から下りリンクで伝送される情報のマッピングの一例を示す図である。
【0024】
図14の(a)は、マスター基地局のセルIDの6を法とする剰余が0(mod(Cell_ID,6)=0)の場合におけるマスター基地局の第1アンテナ(Master BS Antenna Port #0)及び第2アンテナ(Master BS Antenna Port #1)から送信されるデータのマッピングを示しており、前記図8に示したものと同様である。また、図14の(b)はスレーブ基地局のセルIDの6を法とする剰余が1(mod(Cell_ID,6)=1)の場合におけるスレーブ基地局の第1アンテナ(Slave BS Antenna Port #0)及び第2アンテナ(Slave BS Antenna Port #1)から送信されるデータのマッピングを示す図であり、前記図9に示したものと同様である。
【0025】
ただし、図14には、CS−RS及びヌル(Null)以外のデータのマッピングについても記載している。各タイムスロットの第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおけるCS−RS又はヌル以外のサブキャリアは、図示するように、PDCCH(下り制御チャネル)とされている。また、第1番目のタイムスロット(スロット#0)における第2、第3OFDMシンボルは、第1OFDMシンボルに多重されるPCFICH(制御チャネル構成指示チャネル)を介して送信されるCFI(Control Format Indicator)の値(1〜3)によって該当するOFDMシンボルがPDCCHとして使用される。CS−RS、ヌルおよびその他の物理チャネルによって用いられないリソースエレメントは、PDSCH(下り共有チャネル)である。
【0026】
図14の(a)に示すマスター基地局の第1及び第2アンテナから送信されるCS−RSの位置と、(b)に示すスレーブ基地局の第1及び第2アンテナから送信されるCS−RSの位置を比較すると、マスター基地局とスレーブ基地局のCS−RSとPDSCH(又はPDCCH)が同じリソースエレメントにマッピングされることとなり、干渉が発生することがわかる。
例えば、第1番目のサブキャリアにおける第1番目のタイムスロット(スロット#0)の第1OFDMシンボルは、マスター基地局の第1アンテナからそのCS−RSが送信され、マスター基地局の第2アンテナはヌル状態とされるが、スレーブ基地局の第1及び第2アンテナからはそれぞれPDCCHが送信されている。また、第2番目のサブキャリアにおけるスロット#0の第1OFDMシンボルは、スレーブ基地局の第1アンテナからそのCS−RSが送信され、スレーブ基地局の第2アンテナはヌル状態とされるが、マスター基地局の第1及び第2アンテナからはPDCCHが送信されている。
また、第1番目のサブキャリアにおける第2番目のタイムスロット(スロット#1)の第1OFDMシンボルは、マスター基地局の第1アンテナからそのCS−RSが送信され、マスター基地局の第2アンテナはヌル状態とされるが、スレーブ基地局の第1及び第2アンテナからはPDSCHが送信される。さらに、第2番目のサブキャリアにおけるスロット#1の第1OFDMシンボルは、スレーブ基地局の第1アンテナからそのCS−RSが送信され、スレーブ基地局の第2アンテナはヌル状態とされるが、マスター基地局の第1及び第2アンテナからはPDSCHが送信されている。
【0027】
このように、LTE Rel.8標準のリソースエレメントマッピングを適用した場合、協調セル間でセルIDが異なるためCS−RSが挿入されるサブキャリア周波数が異なることとなり、協調セル間のCS−RSとPDSCH又はPDCCHが干渉することとなる。
このため、特に、前記図6(a)に示した単一ランクの協調MIMO伝送を行う場合、PDSCH又はPDCCHが隣接する協調セルのCS−RSと干渉するタイミングでは、通常の信号検出法、例えば、最大比合成(MRC:Maximum Ratio Combining)に基づくSFBC復号を適用することができないという問題がある。
【0028】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、LTE標準のリソースエレメント配置のもとで複数の基地局間で移動局に対する協調伝送を行うときにデータシンボルの信号に対するセル固有参照信号の干渉の影響を軽減することができる移動通信システム及び基地局装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0029】
本発明に係る移動通信システムは、複数の基地局のそれぞれから送信されるセル固有参照信号のリソースエレメントがセルIDに応じて時間軸及び周波数軸上に分散させて配置され、時間軸及び周波数軸上で前記セル固有参照信号のリソースエレメントと同じ位置に配置されたリソースエレメントを使ってデータシンボルの信号を送信することにより前記複数の基地局から移動局に下りリンクの協調伝送を行うことができる移動通信システムであって、前記複数の基地局は、前記下りリンクの協調伝送を行うときの前記セル固有参照信号の送信電力を、前記下りリンクの協調伝送を行わないときよりも低減するように制御することを特徴とするものである。
前記移動通信システムにおいて、前記複数の基地局は、前記移動局から受信した通信品質情報に基づいて、前記セル固有参照信号の送信電力を低減するときの低減量又は低減率を調整するように制御してもよい。
また、前記移動通信システムにおいて、前記複数の基地局はそれぞれ、複数の送信アンテナを備え、各基地局の複数の送信アンテナから移動局に対して下りリンクの協調伝送ができるように構成され、前記セル固有参照信号に使用されるリソースエレメントは、前記複数の基地局における複数の送信アンテナごとに互いに異なるように配置されていてもよい。
【0030】
本発明に係る基地局装置は、複数の基地局のそれぞれから送信されるセル固有参照信号のリソースエレメントがセルIDに応じて時間軸及び周波数軸上に分散させて配置され、時間軸及び周波数軸上で前記セル固有参照信号のリソースエレメントと同じ位置に配置されたリソースエレメントを使ってデータシンボルの信号を送信することにより前記複数の基地局から移動局に下りリンクの協調伝送を行うことができる移動通信システムを構成する基地局装置であって、前記下りリンクの協調伝送を行うときの前記セル固有参照信号の送信電力を、前記下りリンクの協調伝送を行わないときよりも低減するように制御する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
前記基地局装置において、前記制御手段は、前記移動局から受信した通信品質情報に基づいて、前記セル固有参照信号の送信電力を低減するときの低減量又は低減率を調整するように制御してもよい。
また、前記基地局装置において、複数の送信アンテナを備え、各基地局の複数の送信アンテナから移動局に対して下りリンクの協調伝送ができるように構成され、前記セル固有参照信号に使用されるリソースエレメントは、前記複数の基地局における複数の送信アンテナごとに互いに異なるように配置されていてもよい。
【発明の効果】
【0031】
本発明において、複数の基地局のそれぞれから送信されるセル固有参照信号に使用されるリソースエレメントが、セルIDに応じて、時間軸及び周波数軸上に分散させて配置されるLTE標準のリソースエレメント配置のもとで、次のように移動局に対して下りリンクの協調伝送を行う。すなわち、時間軸及び周波数軸上で前記セル固有参照信号のリソースエレメントと同じ位置に配置されたリソースエレメントを使ってデータシンボルの信号を送信することにより前記複数の基地局から移動局に下りリンクの協調伝送を行う。このような下りリンクの協調伝送を行うときに、複数の基地局は、前記下りリンクの協調伝送を行うときの前記セル固有参照信号の送信電力を、前記下りリンクの協調伝送を行わないときよりも低減するように制御する。このようにセル固有参照信号の送信電力が低減されるため、上記下りリンクの協調伝送を受けた移動局は、データシンボルの復調にあたって、セル固有参照信号の干渉の影響を軽減することができる。以上のように、本発明によれば、LTE標準のリソースエレメント配置のもとで複数の基地局間で移動局に対する協調伝送を行うときに、データシンボルの信号に対するセル固有参照信号の干渉の影響を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の移動通信システムにおいて、マスター基地局とスレーブ基地局から送信される信号の一例を示す図である。
【図2】本発明の移動通信システムにおいて、マスター基地局とスレーブ基地局から送信される信号の他の例を示す図である。
【図3】本発明の移動通信システムにおける基地局側の構成の一例を示すブロック図である。
【図4】本発明の送信電力制御の一例を示すフローチャートである。
【図5】同送信電力制御を行っているときの各基地局のリソースエレメントにおける送信電力の様子を示す図である。
【図6】複数基地局協調MIMO伝送の一例について説明するための図であり、(a)は単一ランク送信の様子、(b)は2ランク送信の様子を示す図である。
【図7】基地局が単一の送信アンテナを有する場合におけるLTE Rel.8標準のCS−RSのマッピングについて説明するための図であり、(a)〜(f)は、それぞれ、セルIDの6を法とする剰余が0〜5の場合を示す図である。
【図8】基地局が2本のアンテナを有する場合におけるLTE Rel.8標準のCS−RSのマッピングについて説明するための図であり、セルIDの6を法とする剰余が0であるときの、(a)第1のアンテナから送信されるCS−RSのマッピング、及び、(b)第2のアンテナから送信されるCS−RSのマッピングを示す図である。
【図9】セルIDの6を法とする剰余が1であるときの、(a)第1のアンテナから送信されるCS−RSのマッピング、及び、(b)第2のアンテナから送信されるCS−RSのマッピングを示す図である。
【図10】セルIDの6を法とする剰余が2であるときの、(a)第1のアンテナから送信されるCS−RSのマッピング、及び、(b)第2のアンテナから送信されるCS−RSのマッピングを示す図である。
【図11】セルIDの6を法とする剰余が3であるときの、(a)第1のアンテナから送信されるCS−RSのマッピング、及び、(b)第2のアンテナから送信されるCS−RSのマッピングを示す図である。
【図12】セルIDの6を法とする剰余が4であるときの、(a)第1のアンテナから送信されるCS−RSのマッピング、及び、(b)第2のアンテナから送信されるCS−RSのマッピングを示す図である。
【図13】セルIDの6を法とする剰余が5であるときの、(a)第1のアンテナから送信されるCS−RSのマッピング、及び、(b)第2のアンテナから送信されるCS−RSのマッピングを示す図である。
【図14】協調MIMO伝送を行う2基地局がLTE Rel.8標準のリソースエレメントマッピングを適用した場合について説明するための図であり、(a)はマスター基地局から下りリンクで伝送される情報のマッピングの一例、(b)はスレーブ基地局から下りリンクで伝送される情報のマッピングの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
はじめに、本発明に係る移動通信システム、基地局装置及び移動局装置における基本的な考え方について説明する。
本発明の移動通信システムは、前記LTE Rel.8と同様に、セル固有参照信号(CS−RS)が時間軸及び周波数軸上に分散して配置されるOFDM又はOFDMAを用いる無線アクセスシステムの下りリンクを対象としている。そして、複数の基地局(マスター基地局及びスレーブ基地局)は、GPS等を用いて高精度に同期しており、下りリンクの伝送において複数の基地局で共通の周波数帯域を使用する際、互いに干渉となる全ての基地局の送信タイミングが、移動局における各基地局からの信号のマルチパスを含めた受信タイミングのずれがOFDMのガードインターバル内に収まるように制御されているものとする。
【0034】
前記CS−RSは、基地局側でセルごとに異なるスクランブリングをかけることができるものとされている。ただし、スクランブリングパターンはセルIDによって一意に決まるものとされている。
また、前記CS−RSを基地局側で配置するサブキャリア周波数をセルごとに変更できるようになされている。ただし、CS−RSが配置されるサブキャリア周波数はセルIDによって一意に決定されるようになされている。
マスター基地局と該マスター基地局と協調して送信を行うスレーブ基地局(通常は隣接セルの基地局)は互いに異なるサブキャリア周波数にCS−RSがマッピングされるようにセルIDが設定されているものとする。すなわち、隣接するセルは異なるセルIDが設定されているものとする。
移動局において、マスター基地局だけでなくスレーブ基地局についても、CS−RSの送信パターンは既知であるものとする。これは、スレーブ基地局のセルID情報の取得により実現することができる。
また、移動局側において、時間領域チャネル推定法などの干渉雑音抑圧効果を有するチャネル推定法の適用により、低受信SINR環境においても高精度なチャネル推定値が得られているものとする。
【0035】
このような前提の下で、本発明の移動通信システムでは、スレーブ基地局において、協調送信の際、マスター基地局と同じマッピングルールでデータシンボルを配置させたときに、そのスレーブ基地局においてCS−RSが挿入されるリソースエレメント(RE)に配置されるデータシンボルを、マスター基地局のCS−RSが挿入されるリソースエレメントに移動させてマッピングするようにしている。これにより、マスター基地局から送信されるCS−RS及びスレーブ基地局から送信されるCS−RSが同じリソースエレメントを用いて送信されたデータシンボルに対する干渉成分となるが、本発明の移動通信システムにおける基地局では、マスター基地局及びスレーブ基地局から送信される既知のCS−RS信号の送信電力を低減することにより、前記マスター基地局及びスレーブ基地局から送信された下り共有チャネル(PDSCH)又は下り制御チャネル(PDCCH)のデータシンボルの信号に対するCS−RS信号の干渉成分を低減するようにしている。そして、この干渉成分が低減された受信信号を用いて、MMSE(Minimum Mean Square Error:最小平均2乗誤差)法等のアルゴリズムを適用して信号を復調し、軟判定出力を得て送信されたデータシンボルを再生する。
【0036】
このように、本発明の移動通信システム、基地局装置及び移動局装置によれば、セルIDごとにセル固有参照信号(CS−RS)が配置されるサブキャリア周波数がシフトするシステムにおいて、複数基地局協調MIMO伝送方式を実施するときに、スレーブ基地局のCS−RSが配置されるリソースエレメント位置で送信すべき下り共有チャネル(PDSCH)又は下り制御チャネル(PDCCH)のデータシンボルの信号と干渉するCS−RS信号の送信電力を、複数基地局協調MIMO伝送方式を実施しないときよりも低減することにより、受信したデータシンボルを復調(復号)するようにしたものである。これにより、セルIDごとにCS−RSが配置される周波数がシフトするシステムにおいて複数基地局協調MIMO伝送による信号送信を行うときに、下り共有チャネル(PDSCH)又は下り制御チャネル(PDCCH)のデータシンボルの信号に対するCS−RS信号による干渉の影響を軽減することができるようになる。
【0037】
次に、本発明を適用可能な複数基地局協調MIMO伝送の具体例を用いて説明する。
前記図6に示した複数基地局協調MIMO伝送システムと同様に、各基地局及び移動局は2本のアンテナを備え、通信品質が低い(低受信SINR)のときには単一ランク送信を行い、通信品質が良い(高受信SINR)ときには2ランク送信を行うものとする。ここで、低受信SINRのときには、基地局側で行われるプリコーディングはSFBC(space frequency block coding:空間周波数ブロック符号化)方式が用いられるものとして説明する。なお、SFBCは3GPPにより規定されている。SFBC方式では、第1アンテナポートから連続するデータシンボルci,jとci,j+1が隣接するサブキャリアに配置されて送信され、第2アンテナポートから、−ci,j+1*とci,j*(*は複素共役)が同じ隣接するサブキャリアに配置されて送信される。
【0038】
前述のように、LTE Rel.8標準のリソースエレメントマッピングを適用した場合、協調セル間でセルIDが異なるためCS−RSが挿入されるサブキャリア周波数が異なることとなり、協調セル間のCS−RSとPDSCH又はPDCCHが干渉するという問題点がある。
【0039】
図1は、本発明の移動通信システムにおいて、マスター基地局と該マスター基地局とランク数1の協調MIMO送信を行うスレーブ基地局の両基地局から送信される信号の一例を示す図である。(a)はマスター基地局の第1アンテナから送信される信号、(b)はマスター基地局の第2アンテナから送信される信号、(c)はスレーブ基地局の第1アンテナから送信される信号、(d)はスレーブ基地局の第2アンテナから送信される信号を示している。なお、ここでは、煩雑さを避けるために、k1〜k6で示す6サブキャリア、3OFDMシンボル分の信号のみを示している。また、各基地局はそれぞれ2本の送信アンテナを備えているものとする。そして、両基地局が、SFBC方式でプリコーディングされたデータを送信する場合について説明する。
【0040】
図1に示す例では、マスター基地局が属するセルのセルIDが0(セルIDの6を法とする剰余が0)であり、スレーブ基地局が属するセルのセルIDが1(セルIDの6を法とする剰余が1)であるとされている。
図1の(a)に示すように、前記図8と同様に、第1番目のサブキャリアk1の第1OFDMシンボルのタイミングに、マスター基地局の第1アンテナはそのCS−RS(r0(M)(k1))を送信し、第2アンテナはヌル状態とされる。
そして、SFBC方式に従い、サブキャリアk2とサブキャリアk3の第1OFDMシンボルのタイミングで、マスター基地局の第1アンテナはデータシンボルc1,1とc1,2を送信し、第2アンテナはデータシンボル−c1,2*とc1,1*を送信する。第4番目のサブキャリアk4の第1OFDMシンボルにマスター基地局の第1アンテナはヌル状態とされ、第2アンテナはそのCS−RS(r1(M)(k4))を送信する。サブキャリアk5とk6の第1OFDMシンボルのタイミングで、マスター基地局の第1アンテナはデータシンボルc2,1とc2,2を送信し、第2アンテナはデータシンボル−c2,2*とc2,1*を送信する。
【0041】
スレーブ基地局はセルIDの6を法とする剰余が1であるため、前記図9に示したように、第2のサブキャリアk2の第1OFDMシンボルのタイミングで、スレーブ基地局の第1アンテナはそのCS−RS(r0(S)(k2))を送信し、第2アンテナはヌル状態とされる。また、第5サブキャリアk5の第1OFDMシンボルのタイミングで、スレーブ基地局の第1アンテナはヌル状態とされ、第2アンテナはそのCS−RS(r1(S)(k5))を送信する。このようにマッピングすることが、LTE Rel.8との互換性を保つために必要とされる。
【0042】
MIMOの協調送信のためには、スレーブ基地局はマスター基地局と同じ周波数かつ同じタイミングで同一のデータシンボルを送信することが必要となるが、上述のようにCS−RSの送信タイミング及びヌルのタイミングは規定されているため、それらのタイミングではマスター基地局と同じデータシンボルを送信することができない。
例えば、サブキャリアk2の第1OFDMシンボルのタイミングは、マスター基地局の第1アンテナ及び第2アンテナはそれぞれデータシンボルc1,1及び−c1,2*を送信しており、複数基地局連携によるSFBCを実行するためには、スレーブ基地局の第1アンテナ及び第2アンテナからもそれぞれ同じデータシンボルc1,1及び−c1,2*を送信する必要があるが、CS−RSを送信すべきリソースエレメント又はヌルのリソースエレメントであるため、それらのデータシンボルを送信することができない。また、サブキャリアk5の第1OFDMシンボルのタイミングは、マスター基地局の第1アンテナ及び第2アンテナはそれぞれデータシンボルc2,1及び−c2,2*を送信しており、スレーブ基地局の第1アンテナ及び第2アンテナからも同じデータシンボルを送信する必要があるが、CS−RSを送信するリソースエレメント又はヌル状態とされるリソースエレメントとされているため、それらのデータシンボルを送信することができない。なお、図示するように、その他のリソースエレメントにおいては、スレーブ基地局はマスター基地局と同じデータシンボルを送信することができる。
【0043】
そこで、本発明では、スレーブ基地局側で、そのスレーブ基地局のCS−RS挿入位置及びヌルの位置のリソースエレメントで送信すべきデータシンボルを、マスター基地局のCS−RSが送信されるリソースエレメントへ移動させて送信するようにしている。すなわち、スレーブ基地局は、スレーブ基地局の第1アンテナがそのCS−RSであるr0(S)(k2)を送信し、第2アンテナがヌル状態とされるサブキャリアk2の第1OFDMシンボルのタイミングで送信すべきデータシンボルc1,1及び−c1,2*を、マスター基地局の第1アンテナがそのCS−RSを送信し、第2アンテナがヌル状態とされるサブキャリアk1の第1OFDMシンボルのタイミングで、第1アンテナ及び第2アンテナから送信する。また、スレーブ基地局の第1アンテナがヌルとされ、第2アンテナがそのCS−RSであるr1(S)(k5)を送信するサブキャリアk5の第1OFDMシンボルのタイミングで送信すべきデータシンボルc2,1及び−c2,2*を、マスター基地局の第1アンテナがヌル状態とされ、第2アンテナがそのCS−RSであるr1(M)(k4)を送信するサブキャリアk4の第1OFDMシンボルのタイミングで第1アンテナ及び第2アンテナから送信する。
【0044】
このように、本発明では、単一ランクの複数基地局協調MIMO送信を行うときに、スレーブ基地局においてCS−RSが挿入されるリソースエレメント又はヌル状態とされるリソースエレメントと同じリソースエレメントに配置されるデータシンボルは、マスター基地局のCS−RSが挿入されるリソースエレメントに移動させて送信するようにしている。なお、その他のリソースエレメントでは、マスター基地局とスレーブ基地局とで同じデータシンボルが送信される。
【0045】
図1の(a)に示すマスター基地局の第1アンテナから送信された信号は、hi0(M)(k)のチャネル応答値を有する伝搬路を介して移動局MSの受信アンテナに到達し、(b)に示すマスター基地局の第2アンテナから送信された信号はhi1(M)(k)の伝搬路を通って移動局MSの受信アンテナに到達し、(c)に示すスレーブ基地局の第1アンテナから送信された信号はhi0(S)(k)のチャネル応答値を有する伝搬路を介して移動局MSの受信アンテナに到達し、(d)に示すスレーブ基地局の第2アンテナから送信された信号はhi1(S)(k)のチャネル応答値を有する伝搬路を介して移動局MSの受信アンテナに到達する。
【0046】
上述した図1の例は、マスター基地局が属するセルのセルIDの6を法とする剰余が0、スレーブ基地局が属するセルのセルIDの6を法とする剰余1で、マスター基地局からCS−RSが送信されるサブキャリアとスレーブ基地局からCS−RSが送信されるサブキャリアのずれ量が1の場合であった。
【0047】
次に、マスター基地局のセルのセルIDの6を法とする剰余が0、スレーブ基地局のセルのセルIDの6を法とする剰余が2で、マスター基地局からCS−RSが送信されるサブキャリアとスレーブ基地局からCS−RSが送信されるサブキャリアの周波数差が2サブキャリア周波数である例について図2を参照して説明する。
【0048】
図2の(a)はマスター基地局の第1アンテナから送信される信号、(b)はマスター基地局の第2アンテナから送信される信号、(c)はスレーブ基地局の第1アンテナから送信される信号、(d)はスレーブ基地局の第2アンテナから送信される信号を示している。
図2の(a)と(b)のマスター基地局の第1及び第2アンテナから送信される信号は、前記図1の(a)及び(b)と同じである。
【0049】
スレーブ基地局はセルIDの6を法とする剰余が2であるため、スレーブ基地局の第1アンテナ及び第2アンテナからは、前記図10の(a)及び(b)に示したマッピングにしたがって信号が送信される。
すなわち、スレーブ基地局の第1アンテナは、図2の(c)に示すように、第3サブキャリアk3の第1OFDMシンボルのタイミングでそのCS−RS(r0(S)(k3))を送信し、第6サブキャリアk6の第1OFDMシンボルのタイミングでヌル状態とされる。また、スレーブ基地局の第2アンテナは、図2の(d)に示すように、第3サブキャリアk3の第1OFDMシンボルのタイミングでヌル状態とされ、第6サブキャリアk6の第1OFDMシンボルのタイミングでそのCS−RS(r1(S)(k6))を送信する。
【0050】
前記第3サブキャリアk3の第1OFDMシンボルのタイミングは、図2の(a)及び(b)に示すように、マスター基地局の第1アンテナからデータシンボルc1,2が送信されるとともにマスター基地局の第2アンテナからデータシンボルc1,1*が送信されるタイミングであり、マスター基地局と協調MIMO送信するスレーブ基地局の第1アンテナ及び第2アンテナからも同じデータシンボルc1,2及びc1,1*を送信する必要があるが、スレーブ基地局の第1アンテナはそのCS−RSを送信し、第2アンテナはヌル状態とされなければならないため、データシンボルc1,2及びc1,1*を送信することができない。そこで、本発明では、マスター基地局の第1アンテナがそのCS−RSを送信し、第2アンテナがヌル状態とされる第1サブキャリアk1の第1OFDMシンボルのタイミングで、スレーブ基地局の第1アンテナからデータシンボルc1,2を送信し、第2アンテナからデータシンボルc1,1*を送信するようにしている。
【0051】
同様に、第6サブキャリアk6の第1OFDMシンボルのタイミングは、図2の(a)及び(b)に示すように、マスター基地局の第1アンテナからデータシンボルc2,2が送信され、第2アンテナからデータシンボルc2,1*が送信されるタイミングであり、スレーブ基地局の第1アンテナ及び第2アンテナからもそれぞれ同じデータシンボルc2,2及びc2,1*を送信する必要があるが、スレーブ基地局の第1アンテナはヌル状態とされ、第2アンテナはそのCS−RS(r1(S)(k6))を送信しなければならないため、データシンボルc2,2及びc2,1*を送信することができない。そこで、本発明では、マスター基地局の第1アンテナがヌル状態とされ、第2アンテナがそのCS−RS(r1(M)(k4))を送信する第4サブキャリアk4の第1OFDMシンボルのタイミングで、スレーブ基地局の第1アンテナからデータシンボルc2,2を送信し、第2アンテナからデータシンボルc2,1*を送信するようにしている。
【0052】
このように、マスター基地局が属するセルのセルIDの6を法とする剰余と、スレーブ基地局が属するセルのセルIDの6を法とする剰余の差が2の場合も、前記図1に示した場合と同様に、LTE Rel.8によりスレーブ基地局の各アンテナがそのCS−RSの送信又はヌル状態とされることが規定されているリソースエレメントに当たるために送信できないデータシンボルをマスター基地局のアンテナからそのCS−RSを送信するリソースエレメントに送信するようにしている。
マスター基地局の属するセルのセルIDの6を法とする剰余と、スレーブ基地局が属するセルのセルIDの6を法とする剰余の差が1及び2以外の場合についても、同様に、スレーブ基地局のアンテナがCS−RSの送信又はヌル状態とされるリソースエレメントに協調MIMOのために送信すべきデータシンボルをマスター基地局のアンテナがCS−RSの送信又はヌル状態とされるリソースエレメントに送信する。
【0053】
そして、図1の場合と同様に、マスター基地局の第1及び第2アンテナから送信された信号は、それぞれの伝搬路を介して移動局の受信アンテナに到達し、スレーブ基地局の第1及び第2アンテナから送信された信号もそれぞれの伝搬路を介して移動局の受信アンテナに到達する。
【0054】
次に、本発明の移動通信システムにおける基地局側装置の構成について説明する。なお、ここでは、2つの基地局が存在する場合について示しているが、3以上の基地局が存在する場合も同様に構成することができる。
【0055】
図3(a)及び(b)は、本発明の一実施形態に係る複数の基地局間で協調伝送が可能な移動通信システムにおける基地局側の構成の一例を示すブロック図である。なお、本実施形態の移動通信システムは、基本的に、1つの基地局に複数の移動局が通信できるシステムを想定しているが、図3(a)及び(b)には、1つの移動局との通信に必要な要素のみを示している。また、本発明は下りリンク伝送(基地局→移動局)に関する発明であるため、上りリンク伝送(移動局→基地局)に関連するブロックは省略している。また、図3(a)は基地局10、30の全体構成例を示すブロック図であり、図3(b)は、その基地局10、30におけるマルチプレクサ18−1〜18−Ntおよび38−1〜38−Ntに入力されるセル固有参照信号(CS−RS)を生成する参照信号生成部24、44の構成の一例を示すブロック図である。
【0056】
図3(a)において、10は第1の基地局、30は第2の基地局、50は基地局制御装置である。第1の基地局10及び第2の基地局30は、一方がマスター基地局となり、他方がスレーブ基地局となる。第1の基地局10及び第2の基地局30は、ネットワークを介して相互に接続されているとともに、基地局制御装置50に接続されている。第1の基地局10と第2の基地局30は同一の構成とされている。ここでは、各基地局10、30は、それぞれ、複数Nt本の送受信アンテナを備えているものとするが、各基地局に設けられる送受信アンテナの数は、同数である必要はなく、任意の数とすることができる。また、図中、第1の基地局10及び第2の基地局30において、破線で示されたブロックは、複数ランク送信の場合に使用されるブロックである。
【0057】
第1の基地局10において、送信されるユーザデータはバッファ11を介してランクアダプテーション部12に入力される。ランクアダプテーション部12は、バッファ11からのユーザデータを、スケジューラ17により指示されるランク数に対応する数のサブストリームに分割し、サブストリーム対応に設けられたチャネルエンコーダ13に入力し、誤り訂正符号化を行う。チャネルエンコーダ13で誤り訂正符号化されたデータはインターリーバ14においてインターリーブされた後、I/Qマッピング部15で複素シンボルに変換され、プリコーダ16でプリコーディング行列を乗積されて、送信アンテナ対応に設けられたマルチプレクサ18−1〜18−Ntに入力される。マルチプレクサ18−1〜18−Ntにおいて、それぞれセル固有参照信号(CS−RS)号及び制御信号が多重され、直並列変換器(S/P)19−1〜19−Ntで並列信号に変換された後、逆高速フーリエ変換(IFFT)部20−1〜20−Ntで逆フーリエ変換され、並直列変換器(P/S)21−1〜21−Ntで直列信号に変換される。各並直列変換器21−1〜21−Ntの出力信号は、CP(Cyclic Prefix)付加部22−1〜22−Ntでガードインターバルに相当するサイクリックプレフィックスが付加された後、図示しない混合器で搬送周波数に周波数変換され、図示しない電力増幅器で電力増幅されてアンテナ23−1〜23−Ntから送信される。
【0058】
MIMO/OFDMベースのシステムの多くは、ランクアダプテーションが適用される。例えば、LTEで標準化されている2×2 open−loop MIMOでは、単一ランク送信と2ランク送信の2つのモードにそれぞれ対応する、SFBC(space-frequency block coding)を用いる送信ダイバーシティとSDM(space division multiplexing)という2つのモードを適応的に切替える。
前記ランクアダプテーション部12は、前記スケジューラ17により単一ランク送信が指示されたときは、ユーザデータに対してSFBC符号化を行い、2ランク送信が指示されたときはユーザデータを2サブストリームに分割して空間多重を行うため、誤り訂正符号化を行うためチャネルエンコーダ13と破線で示したチャネルエンコーダに入力する。
【0059】
第2の基地局30も、バッファ31、ランクアダプテーション部32、チャネルエンコーダ33、インターリーバ34、I/Qマッピング部35、プリコーダ36、スケジューラ37、マルチプレクサ38−1〜38−Nt、直並列変換器(S/P)39−1〜39−Nt、逆高速フーリエ変換(IFFT)部40−1〜40−Nt、並直列変換器(P/S)41−1〜41−Nt、CP付加部42−1〜42−Nt、及び、アンテナ42−1〜42−Ntを備えており、前記第1の基地局10と同様に構成されている。
【0060】
基地局制御装置50は、複数の基地局間の同期と協調スケジューリングを制御するものである。この基地局制御装置50は、前記複数の基地局が接続されたネットワーク上に配置されていてもよいし、あるいは、いずれかの基地局の内部に配置されていてもよい。
【0061】
LTEでは各移動局は、在圏する基地局に対して測定報告(Measurement Report)を送信することができる。そこで、例えば、移動局が自セルのセルIDと参照信号受信電力であるRSRP(Reference Signal Received Power:無線品質)及び隣接セルのセルIDとRSRPを含む測定報告を自セル基地局に送信するようにさせ、各基地局が受信した測定報告を基地局制御装置50に送信する。これにより、基地局制御装置50は、セル端移動局の存在とそのセル端移動局の所属する自セル基地局と周辺セル基地局の情報及び受信品質の情報を取得することができる。基地局制御装置50は、このようにして得た情報に基づいて、複数基地局協調MIMO伝送を行うか否か、及び、前述の図6の(a)に示した単一ランク送信で行うか同図(b)に示した2ランク送信で行うかを決定し、自セル基地局(マスター基地局)と該マスター基地局と協調してMIMO伝送を行う周辺セル基地局(スレーブ基地局)のスケジューラ17及び37を制御する。例えば、受信SINRが低いときには、図6の(a)に示した単一ランクの複数基地局協調MIMO伝送を行うために、マスター基地局10とスレーブ基地局30が同じサブストリームStream#0を送信するように制御するとともに、スケジューラ17及び37に対してSFBCプリコーディングを指示する。また、受信SINRが高いときには、図6の(b)に示した2ランクの複数基地局協調MIMO伝送を行うために、マスター基地局10がサブストリームStream#0を送信し、スレーブ基地局30がサブストリームStream#1を送信するように制御する。
【0062】
単一ランクの複数基地局協調MIMO伝送を行う場合、スレーブ基地局30のスケジューラ37は、前記図1の(c)、(d)又は前記図2の(c)、(d)に記載された処理を実行する。すなわち、マスター基地局10と同じマッピングルールでデータシンボルを配置させたときに、スレーブ基地局30においてセル固有参照信号(CS−RS)が挿入されるリソースエレメントに配置されるデータシンボルをマスター基地局10のセル固有参照信号(CS−RS)が挿入されるリソースエレメントに移動させる処理を行う。
【0063】
また、図3(b)に示すように、基地局10、30においてマルチプレクサ18−1〜18−Ntおよび38−1〜38−Ntに入力されるセル固有参照信号(CS−RS)を生成する参照信号生成部24、44はそれぞれ、そのセル固有参照信号(CS−RS)の送信電力を制御するための送信電力制御機能を有している。例えば、図示の例において、参照信号生成部24、44は、セル固有参照信号(CS−RS)を発生する参照信号発生部25、45と、参照信号発生部25、45から出力されたセル固有参照信号(CS−RS)の送信電力を調整するように制御する参照信号制御部26、46とを備える。参照信号制御部26、46は、例えば、基地局10、30が協調動作する場合において、後述の図4に示すようにセル固有参照信号(CS−RS)が割り当てられたリソースエレメントの送信電力を予め設定した所定の低減量(例えば、3dB)又は低減率(例えば、2分の1)だけ低減し、基地局10、30が協調動作しない場合には、当該リソースエレメントの送信電力を低減しないように制御する。
【0064】
ここで、参照信号制御部26、46は、移動局から受信した前述の参照信号受信電力であるRSRP等の通信品質情報に基づいて、セル固有参照信号(CS−RS)の送信電力の低減量又は低減率を調整するように構成してもよい。この場合、例えば、移動局から受信したRSRPが予め設定した基準値よりも高いときには、セル固有参照信号(CS−RS)の送信電力の低減量又は低減率を大きくし、逆に、当該RSRPが基準値以下のときには、セル固有参照信号(CS−RS)の送信電力の低減量又は低減率を小さくするように制御する。
【0065】
なお、本実施形態の移動通信システムにおける移動局(受信機)の構成は、複数基地局が協調する場合の従来の移動局(受信機)と同じ構成を採用し得るため、説明を省略する。
【0066】
図4は、図3の構成の基地局間で協調伝送を行っているときのセル固有参照信号(CS−RS)に割り当てられたリソースエレメントの送信電力を低減する送信電力制御の一例を示すフローチャートである。
また、図5(a)〜(d)は、同送信電力制御を行っているときの各基地局のリソースエレメントにおける送信電力の様子を示す図である。図5(a)は第1の基地局(マスター基地局:Master BS)の第1の送信アンテナ(Antenna port #0)におけるリソースエレメントを示し、図5(b)は第1の基地局(マスター基地局:Master BS)の第2の送信アンテナ(Antenna port #1)におけるリソースエレメントを示している。また、図5(c)は第2の基地局(スレーブ基地局:Slave BS)の第1の送信アンテナ(Antenna port #0)におけるリソースエレメントを示し、図5(d)は第2の基地局(スレーブ基地局:Slave BS)の第2の送信アンテナ(Antenna port #1)におけるリソースエレメントを示している。また、図5中の符号A,B,・・・,Hはそれぞれ、各基地局及び送信アンテナにおけるセル固有参照信号(CS−RS)が配置されるリソースエレメントを示している。また、図5中の符号A’,B’,・・・,H’はそれぞれ、各基地局及び送信アンテナにおける下り共有チャネル(PDSCH)又は下り制御チャネル(PDCCH)のデータシンボルの信号が配置されるリソースエレメントを示している。このデータシンボルの信号が配置されるリソースエレメントA’,B’,・・・,H’は、時間軸及び周波数軸上で、セル固有参照信号(CS−RS)リソースエレメントA,B,・・・,Hと同じ位置に配置されている。
【0067】
図4において、移動局が在圏しているセルの基地局が、自セルのセルIDと参照信号受信電力RSRP及び隣接セルのセルIDとRSRPを含む測定報告を移動局から受信すると、自セルの各RSRPと隣接セルのRSRPとのレベル差を判定する(S101,S102)。ここで、自セルの各RSRPと隣接セルのRSRPとのレベル差が所定値(例えば、5dB)以内となり(S102でYes)、隣接する基地局間協調によるデータシンボルの復調特性の改善が見込まれる場合には、隣接基地局間で協調MIMO伝送を開始する(S103でYes)。複数基地局間協調MIMO伝送を行う場合は、両方の基地局10、30より送信されるセル固有参照信号(CS−RS)のリソースエレメントの送信電力のみを、図5の符号A,B,・・・,Hに示すように、データシンボル(PDSCH又はPDCCH)のリソースエレメント(符号A’,B’,・・・,H’参照)の送信電力よりも所定の低減量(例えば、3dB)又は低減率(例えば、2分の1)だけ低減して送信する(S104)。すなわち、複数基地局間協調MIMO伝送を行う場合は、セル固有参照信号(CS−RS)の送信電力を複数基地局間協調MIMO伝送を行なわないときよりも所定の低減量(例えば、3dB)又は低減率(例えば、2分の1)だけ低減してセル固有参照信号(CS−RS)を送信する。このようにセル固有参照信号(CS−RS)の送信電力を低減することにより、データシンボルの信号に対するセル固有参照信号(CS−RS)の干渉を低減し、データシンボルの復号誤りを軽減することができる。
【0068】
上記複数基地局間協調MIMO伝送が終了した場合(S105でYes)は、両方の基地局10、30より送信されるセル固有参照信号(CS−RS)のリソースエレメントの送信電力を、データシンボル(PDSCH又はPDCCH)のリソースエレメントの送信電力と同じレベルすなわち複数基地局間協調MIMO伝送を行なわないときの通常レベルに戻すように制御する(S106)。
【0069】
以上、本実施形態によれば、複数の基地局10、30それぞれから送信されるセル固有参照信号に使用されるリソースエレメントが、セルIDに応じて、時間軸及び周波数軸上に分散させて配置されるLTE標準のリソースエレメント配置のもとで、次のように移動局に対して下りリンクの協調伝送を行う。すなわち、時間軸及び周波数軸上でセル固有参照信号(CS−RS)のリソースエレメントと同じ位置に配置されたリソースエレメントを使ってデータシンボルの信号を送信することにより前記複数の基地局から移動局に下りリンクの協調伝送を行う。このような下りリンクの協調伝送を行うときに、複数の基地局10、30は、前記下りリンクの協調伝送を行うときの前記セル固有参照信号(CS−RS)の送信電力を、前記下りリンクの協調伝送を行わないときよりも低減するように制御する。このようにセル固有参照信号(CS−RS)の送信電力が低減されるため、上記下りリンクの協調伝送を受けた移動局は、データシンボルの復調にあたって、セル固有参照信号(CS−RS)の干渉の影響を軽減することができる。よって、LTE標準のリソースエレメント配置のもとで複数の基地局10,30間で移動局に対する協調伝送を行うときに、データシンボルの信号に対するセル固有参照信号の干渉の影響を軽減することができる。
特に、本実施形態によれば、下りリンクのチャネル推定信号であるセル固有参照信号(CS−RS)のリソースエレメント配置等の構成については、既存の3GPP LTE標準(Rel.8)と同じ構成を採用できる。しかも、セル固有参照信号(CS−RS)の送信電力を低減しても、移動局で比較的容易に復調することができるため、その送信電力の低減の影響を受けにくい。よって、LTE標準(Rel.8)に対応した移動局の端末をそのまま変更することなく使用することができ、既存のLTE標準(Rel.8)との後方互換性を確保することができる。
また、本実施形態によれば、複数の基地局10、30は、移動局から受信した参照信号受信電力であるRSRP等の通信品質情報に基づいて、前記セル固有参照信号(CS−RS)の送信電力を低減するときの低減量又は低減率を調整することにより、セル固有参照信号(CS−RS)の送信電力を必要以上に低減することなく、セル固有参照信号(CS−RS)の復調をより確実に行うことができる。
また、本実施形態によれば、複数の基地局10、30はそれぞれ、複数の送信アンテナ(Antenna port #0,Antenna port #1)を備え、各基地局の複数の送信アンテナ(Antenna port #0,Antenna port #1)から移動局に対して下りリンクの協調伝送ができるように構成され、セル固有参照信号(CS−RS)に使用されるリソースエレメント(例えば、図5の符号A,B,・・・,H参照)は、複数の基地局における複数の送信アンテナごとに互いに異なるように配置されている。このような複数の基地局それぞれの複数の送信アンテナ(Antenna port #0,Antenna port #1)から協調して移動局に伝送する複数基地局協調MIMO伝送においても、データシンボルの信号に対するセル固有参照信号の干渉の影響を軽減することができる。
【符号の説明】
【0070】
1:第1の基地局(マスター基地局)
2:第2の基地局(スレーブ基地局)
3:移動局
10,30:基地局
18−1〜18−Nt,38−1〜38−Nt:マルチプレクサ
24,44:参照信号生成部
25,45:参照信号発生部
26,46:参照信号制御部
【技術分野】
【0001】
本発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)方式を用いた移動通信システム及び基地局装置に関し、特に、下りリンクにおける複数基地局間協調送受信技術に関する。
【背景技術】
【0002】
3GPP LTE−Advancedにおいて、複数基地局協調送受信技術(CoMP: Coordinated Multi-Point transmission and reception)が検討されている。CoMP技術の一つとして、複数基地局のアンテナを仮想的な大規模アレーアンテナとみなして、セル端ユーザのチャネル容量を拡大させる複数基地局協調MIMO(Multiple Input Multiple Output)伝送方式がある。この複数基地局協調MIMO伝送方式の実現例として、SFN(Single Frequency Network:単一周波数ネットワーク)に基づく手法が知られている。この方法によれば、異なる基地局から同一の無線リソースを用いて同一の情報が送信され、OFDMのガードインターバル(GI)内に受信機に到達した同一の情報が合成されることにより希望波信号受信電力を大きくすることができる。
【0003】
図6を参照して、複数基地局協調MIMO伝送の一例について説明する。この図において、1はマスター基地局(Master BS)、2は前記マスター基地局と協調して送信を行うスレーブ基地局(Slave BS)、3は移動局(UE)である。図示するように、マスター基地局1、スレーブ基地局2及び移動局3は、いずれも複数のアンテナを備えている。そして、基地局1、2は、移動局3における基地局1、2から送信される信号の受信タイミングのずれがOFDMのガードインターバル(GI)内に収まるように同期制御されているものとする。
【0004】
移動局における受信SINR(Signal-to-Interference and Noise power Ratio)が低いときには、図6の(a)に示すように、単一ランク送信が選択され、同一のサブストリーム#0がマスター基地局1とスレーブ基地局2にまたがるプレコーディング又はSFNにより移動局3に向けて送信される。マスター基地局1から送信されたデータとスレーブ基地局2から送信されたデータは同一ガードインターバル内に移動局3に到達するため、合成されて復調されるため、受信品質を向上することができる。
受信SINRが高いときは、図6の(b)に示すように、2ランク送信とされる。この場合は、マスター基地局1は移動局3に向けて第1のサブストリーム#0を送信し、スレーブ基地局2は移動局3に向けて前記第1のサブストリーム#0とは異なる第2のサブストリーム#1を送信する。このように、受信SINRが高いときは、複数基地局間で互いに異なるサブストリームを送信し、移動局でそれらを分離し検出することにより、スループットを向上させることができる。
【0005】
3GPP LTE標準(Rel.8)の下りリンクでは、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)が採用されている。下りリンクの無線フレームは10サブフレームから構成されており、各サブフレームは2タイムスロットから構成されている。1タイムスロットは0.5[ms]であり、1サブフレームは1[ms]、1無線フレームは10[ms]となる。1タイムスロットあたり複数のOFDMシンボルが含まれており、オプション1の場合は1タイムスロットに7OFDMシンボル、オプション2の場合は1タイムスロットに6OFDMシンボル、オプション3の場合は1タイムスロットに3OFDMシンボル含まれている。1ユーザへの無線リソースの割当ては、1[ms](1サブフレーム)×180kHz(12サブキャリア)のリソースブロック(RB)を基本単位として行われる。
【0006】
下りリンクには、リファレンスシグナル(Reference signal:RS)、プライマリ(第1)同期シグナル(Primary synchronization signal:PSS)、セカンダリ(第2)同期シグナル(Secondary synchronization signal:SSS)、PBCH(Physical Broadcast Channel:報知チャネル)、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel:制御チャネル構成指示チャネル)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel:下り制御チャネル)、PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel:ハイブリッドARQ指示チャネル)、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel:下り共有チャネル)、及び、PMCH(Physical Multicast Channel:マルチキャストチャネル)の各物理チャネルが含まれている。
【0007】
リファレンスシグナル(RS)は、移動局に既知の送信電力と位相で送信される信号であり、同期検波や無線リンク制御、スケジューリング、セルサーチ、ハンドオーバ等のための無線伝送路状態の測定に用いられる。リファレンスシグナルの配置については、後述する。
プライマリ同期シグナル(PSS)とセカンダリ同期シグナル(SSS)は、移動局が接続すべき基地局を検出するセルサーチに用いられる信号である。プライマリ同期シグナルはスロット#1と#11の最後尾のOFDMシンボルに多重され、帯域幅は中心帯域の72ダブキャリ分とされている。セカンダリ同期シグナルはスロット#1と#11の最後尾から2番目のOFDMシンボルに多重され、帯域幅は中心帯域の72サブキャリア分とされている。
PBCHはシステム固有及びセル固有の制御情報を報知するためのチャネルであり、サブフレーム#1のスロット#2の先頭4OFDMシンボルに多重され、帯域幅は中心帯域の72サブキャリア分とされている。
PCFICHは、PDSCH及びPUSCH(上り共有チャネル)に付随してレイヤ1/レイヤ2の制御を行うPDCCHに用いられるOFDMシンボル数を示す。
PDCCHは、PDSCH及びPUSCHのスケジューラによる割当情報や変調法、符号化率等のフォーマット情報を示す。
PHICHは、PUSCHに対するハイブリッドARQのACK又はNACK情報を伝送する。
PCFICH、PHICH及びPDCCHは、各サブフレームの先頭の1〜3OFDMシンボルに多重される。
PMCHは、複数セルにまたがるMBMS伝送に用いられる。なお、PMCHはLTE Rel.8ではサポートされない。PMCHは、PDSCHを伝送するサブフレームと時間多重される。
【0008】
セル固有参照信号(CS−RS)は前述したリファレンスシグナルであり、全帯域に拡散されて配置される。基地局が複数の送信アンテナを備えているときには、送信アンテナごとに各送信アンテナに固有のCS−RSが送信される。これにより、移動局は、基地局の各送信アンテナと移動局の受信アンテナとの間のチャネル情報を取得することができる。
CS−RSはリソースブロック内に全体的に分散配置されており、CS−RSがマッピングされるサブキャリアの位置はセルIDに応じて全体的にシフト、すなわち、セルIDに応じて異なる周波数シフト(マッピングするサブキャリアの全体の周波数方向シフト)が行われるようになされている。また、CS−RSにはセル固有の拡散信号によるスクランブルがかけられている。
【0009】
基地局が単一の送信アンテナを有する場合におけるLTE Rel.8標準のCS−RSのマッピングについて、図7を参照して説明する。なお,以下では,OFDMのガードインターバルとして、Extended Cyclic Prefix仕様が適用された場合について例示する。
図7の(a)はセルIDの6を法とする剰余が0(mod(Cell_ID,6)=0)の場合、(b)はセルIDの6を法とする剰余が1(mod(Cell_ID,6)=1)の場合、(c)はセルIDの6を法とする剰余が2(mod(Cell_ID,6)=2)の場合、(d)はセルIDの6を法とする剰余が3(mod(Cell_ID,6)=3)の場合、(e)はセルIDの6を法とする剰余が4(mod(Cell_ID,6)=4)の場合、(f)はセルIDの6を法とする剰余が5(mod(Cell_ID,6)=5)の場合における単一の送信アンテナ(Antenna port #0)から送信されるCS−RSのマッピング状態を示す図である。これらの図において、横軸が時間、縦軸が周波数を示しており、1サブフレーム(2タイムスロット)と12サブキャリアからなる1リソースブロックが示されている。この図に示した例は、前述したオプション2の場合とされており、1タイムスロットが6個のマスに分割されている。すなわち、横方向の各マスは1OFDMシンボルに対応する。また、縦方向の各マスは1サブキャリアに対応する。1OFDMシンボル×1サブキャリアの各マスをリソースエレメント(RE)とよぶ。
【0010】
図7の(a)〜(f)において、左下がりのハッチングが付されているリソースエレメントは、各基地局から送信されるCS−RSを示している。
図示するように、CS−RSは、各タイムスロットの第1番目のOFDMシンボルと後ろから3番目のOFDMシンボルに必ずマッピングされている。また、CS−RSは6サブキャリアごとに挿入されており、その挿入されるサブキャリアの位置はセルIDに応じてシフトするようにされている。
【0011】
すなわち、セルIDの6を法とする剰余が0(mod(Cell_ID,6)=0)となるセルの基地局からのCS−RSは、図7の(a)に示すように、各タイムスロットの第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける先頭のサブキャリアと第7番目のサブキャリア、及び、各タイムスロットの第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第4番目のサブキャリアと第10番目のサブキャリアにマッピングされて送信される。また、(b)に示すように、セルIDの6を法とする剰余が1(mod(Cell_ID,6)=1)となるセルの基地局からのCS−RSは、第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおいては第2番目のサブキャリアと第8番目のサブキャリアに、第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおいては、第5番目のサブキャリアと第11番目のサブキャリアにマッピングされて送信される。
【0012】
以下同様に、セルIDの6を法とする剰余が2(mod(Cell_ID,6)=2)となるセルの基地局からのCS−RSは(c)に示すように、第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第3番目と第9番目のサブキャリア、及び、第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第5番目と第12番目のサブキャリアにおいて送信され、セルIDの6を法とする剰余が3(mod(Cell_ID,6)=3)となるセルの基地局からのCS−RSは(d)に示すように、第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第4番目と第10番目のサブキャリア、及び、第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第1番目と第7番目のサブキャリアにおいて送信され、セルIDの6を法とする剰余が4(mod(Cell_ID,6)=4)となるセルの基地局からのCS−RSは(e)に示すように、第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第5番目と第11番目のサブキャリア、及び、第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第2番目と第8番目のサブキャリアにおいて送信され、セルIDの6を法とする剰余が5(mod(Cell_ID,6)=5)となるセルの基地局からのCS−RSは(f)に示すように、第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第6番目のサブキャリアと第12番目のサブキャリア、及び、第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第3番目のサブキャリアと第9番目のサブキャリアにおいて送信される。
【0013】
セルIDの6を法とする剰余が同じ数となるセルの基地局からは同一のタイミングで同一のサブキャリアを用いてCS−RSが送信されることとなるが、CS−RSは各セルに関連づけられた符号を用いてスクランブルがかけられているので、復調することができる。
なお、図7においてはオプション2の場合を示しており、上述のように、先頭から第4番目のOFDMシンボルが後ろから3番目のOFDMシンボルとなっているが、オプション1の場合には1タイムスロットに7OFDMシンボルが含まれているため、先頭から第5番目のOFDMシンボルが後ろから第3番目のOFDMシンボルとなり、CS−RSは、先頭のOFDMシンボルのタイミングと先頭から第5番目のOFDMシンボルのタイミングに挿入されることとなる。
このように、各基地局からCS−RSが、定められたタイミングで、そのセルのセルIDに応じて決定されるサブキャリアにマッピングされて送信される。
【0014】
基地局に複数の送信アンテナが設けられているときは送信アンテナに固有のCS−RSが、同一セル内のCS−RSが互いに干渉しないように周波数軸及び時間軸上にマッピングされて、すなわち、周波数軸・時間軸上に直交配置されて、各送信アンテナから送信される。前述の場合と同様に、CS−RSは、セルIDに応じて異なる周波数シフトとスクランブリングがかけられている。
図8〜図13を参照して、基地局に第1のアンテナ(Antenna port #0)と第2のアンテナ(Antenna port #1)の2本のアンテナが設けられている場合におけるLTE Rel.8標準のCS−RSのマッピングについて説明する。以下では,OFDMのガードインターバルとして,Extended Cyclic Prefix仕様が適用された場合について例示する。
【0015】
図8はセルIDの6を法とする剰余が0(mod(Cell_ID,6)=0)となるセルの基地局に設けられた2本のアンテナから送信されるCS−RSの配置を示す図であり、(a)は第1のアンテナから送信されるCS−RSの配置を示し、(b)は第2のアンテナから送信されるCS−RSの配置を示す。ここで、左下がりのハッチングは第1のアンテナからのCS−RSが送信されるリソースエレメント、右下がりのハッチングは第2のアンテナからのCS−RSが送信されるリソースエレメント、ヌル(Null)はそのアンテナから信号が送信されないことを示している。
【0016】
図8の(a)に示すように、第1のアンテナからのCS−RSは、各タイムスロットの第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける先頭のサブキャリアと第7番目のサブキャリア、及び、各タイムスロットの第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第4番目のサブキャリアと第10番目のサブキャリアにマッピングされて送信される。また、(b)に示すように、第2のアンテナからのCS−RSは、各タイムスロットの第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第4番目と第10番目のサブキャリア、及び、第4番目のOFDMシンボルの第1番目と第7番目のサブキャリアにマッピングされて送信される。
そして、図示されているように、第1のアンテナからそのCS−RSが送信されるタイミング及びサブキャリアについては第2のアンテナは信号が送信されないヌル状態とされ、第2のアンテナからそのCS−RSが送信されるタイミング及びサブキャリアについては第1のアンテナは信号が送信されないヌル状態とされている。このように、同一セル内のCS−RSは互いに干渉しないようにマッピングされている。
【0017】
図9は、セルIDの6を法とする剰余が1(mod(Cell_ID,6)=1)となるセルの基地局に設けられた2本のアンテナから送信されるCS−RSの配置を示す図であり、(a)は第1のアンテナから送信されるCS−RS、(b)は第2のアンテナから送信されるCS−RSのマッピングを示している。
図9(a)に示すように、第1のアンテナからのCS−RSは、第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第2番目のサブキャリアと第8番目のサブキャリア、及び、第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第5番目と第11番目のサブキャリアにおいて送信され、第2のアンテナからのCS−RSは第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第5番目のサブキャリアと第11番目のサブキャリア、及び、第4番目のOFDMシンボルのタイミングにおける第2番目のサブキャリアと第8番目のサブキャリアにおいて送信される。そして、一方のアンテナにおいてCS−RSが送信されているタイミング及びサブキャリアにおいては他方のアンテナは信号が送信されないヌル状態とされている。
このように、セルIDの6を法とする剰余が1の場合には、前記図8に示した6を法とする剰余が0の場合に対して、サブキャリア周波数が1ずつシフトしたサブキャリアを用いて、各アンテナからのCS−RSが互いに干渉しないようにマッピングされて送信される。
【0018】
図10は、セルIDの6を法とする剰余が2(mod(Cell_ID,6)=2)となるセルの基地局に設けられた2本のアンテナから送信されるCS−RSの配置を示す図であり、(a)は第1のアンテナから送信されるCS−RS、(b)は第2のアンテナから送信されるCS−RSの配置を示している。この図に示すように、剰余が2のセルの基地局に設けられた2本のアンテナからは、図9に示した剰余が1の場合に対してサブキャリア周波数が1ずつシフトしたサブキャリアを用いてCS−RSが互いに干渉しないように送信される。
【0019】
同様に、セルIDの6を法とする剰余が3(mod(Cell_ID,6)=3)となるセルの基地局に設けられた2本のアンテナからは図11の(a)及び(b)に示すように配置されたCS−RSが送信され、セルIDの6を法とする剰余が4(mod(Cell_ID,6)=4)となるセルの基地局に設けられた2本のアンテナからは図12の(a)及び(b)に示すように配置されたCS−RSが送信され、セルIDの6を法とする剰余が5(mod(Cell_ID,6)=5)となるセルの基地局に設けられた2本のアンテナからは図13の(a)及び(b)に示すように配置されたCS−RSが送信される。
このように、基地局に2本のアンテナが設けられたときには、各アンテナからそのアンテナに対応するCS−RSが互いに干渉しないように送信される。
【0020】
3GPP LTE Rel.8の物理レイヤ仕様については、非特許文献1〜3に記載されている。3GPP LTE−Advancedについては、非特許文献4及び5に記載されている。
また、低受信SINR環境においても高精度なチャネル推定値を得る手法として、参照信号(Reference Signal)が含まれるサブキャリアのチャネル応答をIDFTで時間領域に変換し,干渉雑音成分を除去することで高精度なチャネル推定結果を得る,時間領域チャネル推定法などが知られている(非特許文献6)。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0021】
【非特許文献1】3GPP TS36.211 V8.6.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation", March 2009.
【非特許文献2】3GPP TS36.212 V8.6.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding", March 2009.
【非特許文献3】3GPP TS36.213 V8.6.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures", March 2009.
【非特許文献4】3GPP TR36.913 V9.0.0, "Requirements for further advancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) (LTE-Advanced)", Dec. 2009.
【非特許文献5】3GPP TR36.814 V9.0.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Further advancements for E-UTRA physical layer aspects", Dec. 2009.
【非特許文献6】鹿山 英則、平松 勝彦、本間 光一、"sinc関数レプリカを用いた広帯域OFDM通信用高精度チャネル推定方式の検討" 電子情報通信学会技術報告RCS2007-70, Aug. 2008.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0022】
複数基地局協調送受信技術(CoMP)は、LTE−Advanced Rel.10では標準化項目から除外されたが、2011年より検討が開始されるRel.11において標準化検討項目に含まれる見込みである。
LTE−Advanced Rel.11で複数基地局協調MIMO伝送を実現するにあたって、スムーズなシステムマイグレーションを実現するためには、LTE−Advanced Rel.10と同様、LTE Rel.8 との後方互換性(Backward Compatibility)が必須と考えられる。
LTE標準(Rel.8)端末とLTE−Advanced CoMP対応端末を共存させるためには、下りリンクのチャネル推定用信号であるセル固有参照信号(CS−RS)はLTE Rel.8と同じ構成という制約の中で実現しなければならない。
しかし、複数基地局協調MIMO伝送方式において、3GPP LTE Rel.8仕様と同じ下り物理共有チャネル(PDSCH)及びセル固有参照信号(CS−RS)に対するリソースエレメントマッピングルールを適用した場合、セル固有参照信号(CS−RS)の挿入位置が複数基地局間で異なるため、協調セル(隣接セル)からのCS−RSとPDSCHが互いに干渉し、複数基地局協調MIMO伝送(協調MIMO伝送)における複数信号分離・合成を正確に実現することができないという問題点がある。
【0023】
図14を参照して、協調MIMO伝送を行う2基地局がLTE Rel.8標準のリソースエレメントマッピングを適用した場合について説明する。ここでは、マスター基地局(Master BS)のセルIDの6を法とする剰余が0(mod(Cell_ID,6)=0)であり、スレーブ基地局(Slave BS)のセルIDの6を法とする剰余が1(mod(Cell_ID,6)=1)であるとしている。
図14の(a)はマスター基地局から下りリンクで伝送される情報のマッピングの一例を示す図であり、(b)はスレーブ基地局から下りリンクで伝送される情報のマッピングの一例を示す図である。
【0024】
図14の(a)は、マスター基地局のセルIDの6を法とする剰余が0(mod(Cell_ID,6)=0)の場合におけるマスター基地局の第1アンテナ(Master BS Antenna Port #0)及び第2アンテナ(Master BS Antenna Port #1)から送信されるデータのマッピングを示しており、前記図8に示したものと同様である。また、図14の(b)はスレーブ基地局のセルIDの6を法とする剰余が1(mod(Cell_ID,6)=1)の場合におけるスレーブ基地局の第1アンテナ(Slave BS Antenna Port #0)及び第2アンテナ(Slave BS Antenna Port #1)から送信されるデータのマッピングを示す図であり、前記図9に示したものと同様である。
【0025】
ただし、図14には、CS−RS及びヌル(Null)以外のデータのマッピングについても記載している。各タイムスロットの第1番目のOFDMシンボルのタイミングにおけるCS−RS又はヌル以外のサブキャリアは、図示するように、PDCCH(下り制御チャネル)とされている。また、第1番目のタイムスロット(スロット#0)における第2、第3OFDMシンボルは、第1OFDMシンボルに多重されるPCFICH(制御チャネル構成指示チャネル)を介して送信されるCFI(Control Format Indicator)の値(1〜3)によって該当するOFDMシンボルがPDCCHとして使用される。CS−RS、ヌルおよびその他の物理チャネルによって用いられないリソースエレメントは、PDSCH(下り共有チャネル)である。
【0026】
図14の(a)に示すマスター基地局の第1及び第2アンテナから送信されるCS−RSの位置と、(b)に示すスレーブ基地局の第1及び第2アンテナから送信されるCS−RSの位置を比較すると、マスター基地局とスレーブ基地局のCS−RSとPDSCH(又はPDCCH)が同じリソースエレメントにマッピングされることとなり、干渉が発生することがわかる。
例えば、第1番目のサブキャリアにおける第1番目のタイムスロット(スロット#0)の第1OFDMシンボルは、マスター基地局の第1アンテナからそのCS−RSが送信され、マスター基地局の第2アンテナはヌル状態とされるが、スレーブ基地局の第1及び第2アンテナからはそれぞれPDCCHが送信されている。また、第2番目のサブキャリアにおけるスロット#0の第1OFDMシンボルは、スレーブ基地局の第1アンテナからそのCS−RSが送信され、スレーブ基地局の第2アンテナはヌル状態とされるが、マスター基地局の第1及び第2アンテナからはPDCCHが送信されている。
また、第1番目のサブキャリアにおける第2番目のタイムスロット(スロット#1)の第1OFDMシンボルは、マスター基地局の第1アンテナからそのCS−RSが送信され、マスター基地局の第2アンテナはヌル状態とされるが、スレーブ基地局の第1及び第2アンテナからはPDSCHが送信される。さらに、第2番目のサブキャリアにおけるスロット#1の第1OFDMシンボルは、スレーブ基地局の第1アンテナからそのCS−RSが送信され、スレーブ基地局の第2アンテナはヌル状態とされるが、マスター基地局の第1及び第2アンテナからはPDSCHが送信されている。
【0027】
このように、LTE Rel.8標準のリソースエレメントマッピングを適用した場合、協調セル間でセルIDが異なるためCS−RSが挿入されるサブキャリア周波数が異なることとなり、協調セル間のCS−RSとPDSCH又はPDCCHが干渉することとなる。
このため、特に、前記図6(a)に示した単一ランクの協調MIMO伝送を行う場合、PDSCH又はPDCCHが隣接する協調セルのCS−RSと干渉するタイミングでは、通常の信号検出法、例えば、最大比合成(MRC:Maximum Ratio Combining)に基づくSFBC復号を適用することができないという問題がある。
【0028】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、LTE標準のリソースエレメント配置のもとで複数の基地局間で移動局に対する協調伝送を行うときにデータシンボルの信号に対するセル固有参照信号の干渉の影響を軽減することができる移動通信システム及び基地局装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0029】
本発明に係る移動通信システムは、複数の基地局のそれぞれから送信されるセル固有参照信号のリソースエレメントがセルIDに応じて時間軸及び周波数軸上に分散させて配置され、時間軸及び周波数軸上で前記セル固有参照信号のリソースエレメントと同じ位置に配置されたリソースエレメントを使ってデータシンボルの信号を送信することにより前記複数の基地局から移動局に下りリンクの協調伝送を行うことができる移動通信システムであって、前記複数の基地局は、前記下りリンクの協調伝送を行うときの前記セル固有参照信号の送信電力を、前記下りリンクの協調伝送を行わないときよりも低減するように制御することを特徴とするものである。
前記移動通信システムにおいて、前記複数の基地局は、前記移動局から受信した通信品質情報に基づいて、前記セル固有参照信号の送信電力を低減するときの低減量又は低減率を調整するように制御してもよい。
また、前記移動通信システムにおいて、前記複数の基地局はそれぞれ、複数の送信アンテナを備え、各基地局の複数の送信アンテナから移動局に対して下りリンクの協調伝送ができるように構成され、前記セル固有参照信号に使用されるリソースエレメントは、前記複数の基地局における複数の送信アンテナごとに互いに異なるように配置されていてもよい。
【0030】
本発明に係る基地局装置は、複数の基地局のそれぞれから送信されるセル固有参照信号のリソースエレメントがセルIDに応じて時間軸及び周波数軸上に分散させて配置され、時間軸及び周波数軸上で前記セル固有参照信号のリソースエレメントと同じ位置に配置されたリソースエレメントを使ってデータシンボルの信号を送信することにより前記複数の基地局から移動局に下りリンクの協調伝送を行うことができる移動通信システムを構成する基地局装置であって、前記下りリンクの協調伝送を行うときの前記セル固有参照信号の送信電力を、前記下りリンクの協調伝送を行わないときよりも低減するように制御する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
前記基地局装置において、前記制御手段は、前記移動局から受信した通信品質情報に基づいて、前記セル固有参照信号の送信電力を低減するときの低減量又は低減率を調整するように制御してもよい。
また、前記基地局装置において、複数の送信アンテナを備え、各基地局の複数の送信アンテナから移動局に対して下りリンクの協調伝送ができるように構成され、前記セル固有参照信号に使用されるリソースエレメントは、前記複数の基地局における複数の送信アンテナごとに互いに異なるように配置されていてもよい。
【発明の効果】
【0031】
本発明において、複数の基地局のそれぞれから送信されるセル固有参照信号に使用されるリソースエレメントが、セルIDに応じて、時間軸及び周波数軸上に分散させて配置されるLTE標準のリソースエレメント配置のもとで、次のように移動局に対して下りリンクの協調伝送を行う。すなわち、時間軸及び周波数軸上で前記セル固有参照信号のリソースエレメントと同じ位置に配置されたリソースエレメントを使ってデータシンボルの信号を送信することにより前記複数の基地局から移動局に下りリンクの協調伝送を行う。このような下りリンクの協調伝送を行うときに、複数の基地局は、前記下りリンクの協調伝送を行うときの前記セル固有参照信号の送信電力を、前記下りリンクの協調伝送を行わないときよりも低減するように制御する。このようにセル固有参照信号の送信電力が低減されるため、上記下りリンクの協調伝送を受けた移動局は、データシンボルの復調にあたって、セル固有参照信号の干渉の影響を軽減することができる。以上のように、本発明によれば、LTE標準のリソースエレメント配置のもとで複数の基地局間で移動局に対する協調伝送を行うときに、データシンボルの信号に対するセル固有参照信号の干渉の影響を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の移動通信システムにおいて、マスター基地局とスレーブ基地局から送信される信号の一例を示す図である。
【図2】本発明の移動通信システムにおいて、マスター基地局とスレーブ基地局から送信される信号の他の例を示す図である。
【図3】本発明の移動通信システムにおける基地局側の構成の一例を示すブロック図である。
【図4】本発明の送信電力制御の一例を示すフローチャートである。
【図5】同送信電力制御を行っているときの各基地局のリソースエレメントにおける送信電力の様子を示す図である。
【図6】複数基地局協調MIMO伝送の一例について説明するための図であり、(a)は単一ランク送信の様子、(b)は2ランク送信の様子を示す図である。
【図7】基地局が単一の送信アンテナを有する場合におけるLTE Rel.8標準のCS−RSのマッピングについて説明するための図であり、(a)〜(f)は、それぞれ、セルIDの6を法とする剰余が0〜5の場合を示す図である。
【図8】基地局が2本のアンテナを有する場合におけるLTE Rel.8標準のCS−RSのマッピングについて説明するための図であり、セルIDの6を法とする剰余が0であるときの、(a)第1のアンテナから送信されるCS−RSのマッピング、及び、(b)第2のアンテナから送信されるCS−RSのマッピングを示す図である。
【図9】セルIDの6を法とする剰余が1であるときの、(a)第1のアンテナから送信されるCS−RSのマッピング、及び、(b)第2のアンテナから送信されるCS−RSのマッピングを示す図である。
【図10】セルIDの6を法とする剰余が2であるときの、(a)第1のアンテナから送信されるCS−RSのマッピング、及び、(b)第2のアンテナから送信されるCS−RSのマッピングを示す図である。
【図11】セルIDの6を法とする剰余が3であるときの、(a)第1のアンテナから送信されるCS−RSのマッピング、及び、(b)第2のアンテナから送信されるCS−RSのマッピングを示す図である。
【図12】セルIDの6を法とする剰余が4であるときの、(a)第1のアンテナから送信されるCS−RSのマッピング、及び、(b)第2のアンテナから送信されるCS−RSのマッピングを示す図である。
【図13】セルIDの6を法とする剰余が5であるときの、(a)第1のアンテナから送信されるCS−RSのマッピング、及び、(b)第2のアンテナから送信されるCS−RSのマッピングを示す図である。
【図14】協調MIMO伝送を行う2基地局がLTE Rel.8標準のリソースエレメントマッピングを適用した場合について説明するための図であり、(a)はマスター基地局から下りリンクで伝送される情報のマッピングの一例、(b)はスレーブ基地局から下りリンクで伝送される情報のマッピングの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
はじめに、本発明に係る移動通信システム、基地局装置及び移動局装置における基本的な考え方について説明する。
本発明の移動通信システムは、前記LTE Rel.8と同様に、セル固有参照信号(CS−RS)が時間軸及び周波数軸上に分散して配置されるOFDM又はOFDMAを用いる無線アクセスシステムの下りリンクを対象としている。そして、複数の基地局(マスター基地局及びスレーブ基地局)は、GPS等を用いて高精度に同期しており、下りリンクの伝送において複数の基地局で共通の周波数帯域を使用する際、互いに干渉となる全ての基地局の送信タイミングが、移動局における各基地局からの信号のマルチパスを含めた受信タイミングのずれがOFDMのガードインターバル内に収まるように制御されているものとする。
【0034】
前記CS−RSは、基地局側でセルごとに異なるスクランブリングをかけることができるものとされている。ただし、スクランブリングパターンはセルIDによって一意に決まるものとされている。
また、前記CS−RSを基地局側で配置するサブキャリア周波数をセルごとに変更できるようになされている。ただし、CS−RSが配置されるサブキャリア周波数はセルIDによって一意に決定されるようになされている。
マスター基地局と該マスター基地局と協調して送信を行うスレーブ基地局(通常は隣接セルの基地局)は互いに異なるサブキャリア周波数にCS−RSがマッピングされるようにセルIDが設定されているものとする。すなわち、隣接するセルは異なるセルIDが設定されているものとする。
移動局において、マスター基地局だけでなくスレーブ基地局についても、CS−RSの送信パターンは既知であるものとする。これは、スレーブ基地局のセルID情報の取得により実現することができる。
また、移動局側において、時間領域チャネル推定法などの干渉雑音抑圧効果を有するチャネル推定法の適用により、低受信SINR環境においても高精度なチャネル推定値が得られているものとする。
【0035】
このような前提の下で、本発明の移動通信システムでは、スレーブ基地局において、協調送信の際、マスター基地局と同じマッピングルールでデータシンボルを配置させたときに、そのスレーブ基地局においてCS−RSが挿入されるリソースエレメント(RE)に配置されるデータシンボルを、マスター基地局のCS−RSが挿入されるリソースエレメントに移動させてマッピングするようにしている。これにより、マスター基地局から送信されるCS−RS及びスレーブ基地局から送信されるCS−RSが同じリソースエレメントを用いて送信されたデータシンボルに対する干渉成分となるが、本発明の移動通信システムにおける基地局では、マスター基地局及びスレーブ基地局から送信される既知のCS−RS信号の送信電力を低減することにより、前記マスター基地局及びスレーブ基地局から送信された下り共有チャネル(PDSCH)又は下り制御チャネル(PDCCH)のデータシンボルの信号に対するCS−RS信号の干渉成分を低減するようにしている。そして、この干渉成分が低減された受信信号を用いて、MMSE(Minimum Mean Square Error:最小平均2乗誤差)法等のアルゴリズムを適用して信号を復調し、軟判定出力を得て送信されたデータシンボルを再生する。
【0036】
このように、本発明の移動通信システム、基地局装置及び移動局装置によれば、セルIDごとにセル固有参照信号(CS−RS)が配置されるサブキャリア周波数がシフトするシステムにおいて、複数基地局協調MIMO伝送方式を実施するときに、スレーブ基地局のCS−RSが配置されるリソースエレメント位置で送信すべき下り共有チャネル(PDSCH)又は下り制御チャネル(PDCCH)のデータシンボルの信号と干渉するCS−RS信号の送信電力を、複数基地局協調MIMO伝送方式を実施しないときよりも低減することにより、受信したデータシンボルを復調(復号)するようにしたものである。これにより、セルIDごとにCS−RSが配置される周波数がシフトするシステムにおいて複数基地局協調MIMO伝送による信号送信を行うときに、下り共有チャネル(PDSCH)又は下り制御チャネル(PDCCH)のデータシンボルの信号に対するCS−RS信号による干渉の影響を軽減することができるようになる。
【0037】
次に、本発明を適用可能な複数基地局協調MIMO伝送の具体例を用いて説明する。
前記図6に示した複数基地局協調MIMO伝送システムと同様に、各基地局及び移動局は2本のアンテナを備え、通信品質が低い(低受信SINR)のときには単一ランク送信を行い、通信品質が良い(高受信SINR)ときには2ランク送信を行うものとする。ここで、低受信SINRのときには、基地局側で行われるプリコーディングはSFBC(space frequency block coding:空間周波数ブロック符号化)方式が用いられるものとして説明する。なお、SFBCは3GPPにより規定されている。SFBC方式では、第1アンテナポートから連続するデータシンボルci,jとci,j+1が隣接するサブキャリアに配置されて送信され、第2アンテナポートから、−ci,j+1*とci,j*(*は複素共役)が同じ隣接するサブキャリアに配置されて送信される。
【0038】
前述のように、LTE Rel.8標準のリソースエレメントマッピングを適用した場合、協調セル間でセルIDが異なるためCS−RSが挿入されるサブキャリア周波数が異なることとなり、協調セル間のCS−RSとPDSCH又はPDCCHが干渉するという問題点がある。
【0039】
図1は、本発明の移動通信システムにおいて、マスター基地局と該マスター基地局とランク数1の協調MIMO送信を行うスレーブ基地局の両基地局から送信される信号の一例を示す図である。(a)はマスター基地局の第1アンテナから送信される信号、(b)はマスター基地局の第2アンテナから送信される信号、(c)はスレーブ基地局の第1アンテナから送信される信号、(d)はスレーブ基地局の第2アンテナから送信される信号を示している。なお、ここでは、煩雑さを避けるために、k1〜k6で示す6サブキャリア、3OFDMシンボル分の信号のみを示している。また、各基地局はそれぞれ2本の送信アンテナを備えているものとする。そして、両基地局が、SFBC方式でプリコーディングされたデータを送信する場合について説明する。
【0040】
図1に示す例では、マスター基地局が属するセルのセルIDが0(セルIDの6を法とする剰余が0)であり、スレーブ基地局が属するセルのセルIDが1(セルIDの6を法とする剰余が1)であるとされている。
図1の(a)に示すように、前記図8と同様に、第1番目のサブキャリアk1の第1OFDMシンボルのタイミングに、マスター基地局の第1アンテナはそのCS−RS(r0(M)(k1))を送信し、第2アンテナはヌル状態とされる。
そして、SFBC方式に従い、サブキャリアk2とサブキャリアk3の第1OFDMシンボルのタイミングで、マスター基地局の第1アンテナはデータシンボルc1,1とc1,2を送信し、第2アンテナはデータシンボル−c1,2*とc1,1*を送信する。第4番目のサブキャリアk4の第1OFDMシンボルにマスター基地局の第1アンテナはヌル状態とされ、第2アンテナはそのCS−RS(r1(M)(k4))を送信する。サブキャリアk5とk6の第1OFDMシンボルのタイミングで、マスター基地局の第1アンテナはデータシンボルc2,1とc2,2を送信し、第2アンテナはデータシンボル−c2,2*とc2,1*を送信する。
【0041】
スレーブ基地局はセルIDの6を法とする剰余が1であるため、前記図9に示したように、第2のサブキャリアk2の第1OFDMシンボルのタイミングで、スレーブ基地局の第1アンテナはそのCS−RS(r0(S)(k2))を送信し、第2アンテナはヌル状態とされる。また、第5サブキャリアk5の第1OFDMシンボルのタイミングで、スレーブ基地局の第1アンテナはヌル状態とされ、第2アンテナはそのCS−RS(r1(S)(k5))を送信する。このようにマッピングすることが、LTE Rel.8との互換性を保つために必要とされる。
【0042】
MIMOの協調送信のためには、スレーブ基地局はマスター基地局と同じ周波数かつ同じタイミングで同一のデータシンボルを送信することが必要となるが、上述のようにCS−RSの送信タイミング及びヌルのタイミングは規定されているため、それらのタイミングではマスター基地局と同じデータシンボルを送信することができない。
例えば、サブキャリアk2の第1OFDMシンボルのタイミングは、マスター基地局の第1アンテナ及び第2アンテナはそれぞれデータシンボルc1,1及び−c1,2*を送信しており、複数基地局連携によるSFBCを実行するためには、スレーブ基地局の第1アンテナ及び第2アンテナからもそれぞれ同じデータシンボルc1,1及び−c1,2*を送信する必要があるが、CS−RSを送信すべきリソースエレメント又はヌルのリソースエレメントであるため、それらのデータシンボルを送信することができない。また、サブキャリアk5の第1OFDMシンボルのタイミングは、マスター基地局の第1アンテナ及び第2アンテナはそれぞれデータシンボルc2,1及び−c2,2*を送信しており、スレーブ基地局の第1アンテナ及び第2アンテナからも同じデータシンボルを送信する必要があるが、CS−RSを送信するリソースエレメント又はヌル状態とされるリソースエレメントとされているため、それらのデータシンボルを送信することができない。なお、図示するように、その他のリソースエレメントにおいては、スレーブ基地局はマスター基地局と同じデータシンボルを送信することができる。
【0043】
そこで、本発明では、スレーブ基地局側で、そのスレーブ基地局のCS−RS挿入位置及びヌルの位置のリソースエレメントで送信すべきデータシンボルを、マスター基地局のCS−RSが送信されるリソースエレメントへ移動させて送信するようにしている。すなわち、スレーブ基地局は、スレーブ基地局の第1アンテナがそのCS−RSであるr0(S)(k2)を送信し、第2アンテナがヌル状態とされるサブキャリアk2の第1OFDMシンボルのタイミングで送信すべきデータシンボルc1,1及び−c1,2*を、マスター基地局の第1アンテナがそのCS−RSを送信し、第2アンテナがヌル状態とされるサブキャリアk1の第1OFDMシンボルのタイミングで、第1アンテナ及び第2アンテナから送信する。また、スレーブ基地局の第1アンテナがヌルとされ、第2アンテナがそのCS−RSであるr1(S)(k5)を送信するサブキャリアk5の第1OFDMシンボルのタイミングで送信すべきデータシンボルc2,1及び−c2,2*を、マスター基地局の第1アンテナがヌル状態とされ、第2アンテナがそのCS−RSであるr1(M)(k4)を送信するサブキャリアk4の第1OFDMシンボルのタイミングで第1アンテナ及び第2アンテナから送信する。
【0044】
このように、本発明では、単一ランクの複数基地局協調MIMO送信を行うときに、スレーブ基地局においてCS−RSが挿入されるリソースエレメント又はヌル状態とされるリソースエレメントと同じリソースエレメントに配置されるデータシンボルは、マスター基地局のCS−RSが挿入されるリソースエレメントに移動させて送信するようにしている。なお、その他のリソースエレメントでは、マスター基地局とスレーブ基地局とで同じデータシンボルが送信される。
【0045】
図1の(a)に示すマスター基地局の第1アンテナから送信された信号は、hi0(M)(k)のチャネル応答値を有する伝搬路を介して移動局MSの受信アンテナに到達し、(b)に示すマスター基地局の第2アンテナから送信された信号はhi1(M)(k)の伝搬路を通って移動局MSの受信アンテナに到達し、(c)に示すスレーブ基地局の第1アンテナから送信された信号はhi0(S)(k)のチャネル応答値を有する伝搬路を介して移動局MSの受信アンテナに到達し、(d)に示すスレーブ基地局の第2アンテナから送信された信号はhi1(S)(k)のチャネル応答値を有する伝搬路を介して移動局MSの受信アンテナに到達する。
【0046】
上述した図1の例は、マスター基地局が属するセルのセルIDの6を法とする剰余が0、スレーブ基地局が属するセルのセルIDの6を法とする剰余1で、マスター基地局からCS−RSが送信されるサブキャリアとスレーブ基地局からCS−RSが送信されるサブキャリアのずれ量が1の場合であった。
【0047】
次に、マスター基地局のセルのセルIDの6を法とする剰余が0、スレーブ基地局のセルのセルIDの6を法とする剰余が2で、マスター基地局からCS−RSが送信されるサブキャリアとスレーブ基地局からCS−RSが送信されるサブキャリアの周波数差が2サブキャリア周波数である例について図2を参照して説明する。
【0048】
図2の(a)はマスター基地局の第1アンテナから送信される信号、(b)はマスター基地局の第2アンテナから送信される信号、(c)はスレーブ基地局の第1アンテナから送信される信号、(d)はスレーブ基地局の第2アンテナから送信される信号を示している。
図2の(a)と(b)のマスター基地局の第1及び第2アンテナから送信される信号は、前記図1の(a)及び(b)と同じである。
【0049】
スレーブ基地局はセルIDの6を法とする剰余が2であるため、スレーブ基地局の第1アンテナ及び第2アンテナからは、前記図10の(a)及び(b)に示したマッピングにしたがって信号が送信される。
すなわち、スレーブ基地局の第1アンテナは、図2の(c)に示すように、第3サブキャリアk3の第1OFDMシンボルのタイミングでそのCS−RS(r0(S)(k3))を送信し、第6サブキャリアk6の第1OFDMシンボルのタイミングでヌル状態とされる。また、スレーブ基地局の第2アンテナは、図2の(d)に示すように、第3サブキャリアk3の第1OFDMシンボルのタイミングでヌル状態とされ、第6サブキャリアk6の第1OFDMシンボルのタイミングでそのCS−RS(r1(S)(k6))を送信する。
【0050】
前記第3サブキャリアk3の第1OFDMシンボルのタイミングは、図2の(a)及び(b)に示すように、マスター基地局の第1アンテナからデータシンボルc1,2が送信されるとともにマスター基地局の第2アンテナからデータシンボルc1,1*が送信されるタイミングであり、マスター基地局と協調MIMO送信するスレーブ基地局の第1アンテナ及び第2アンテナからも同じデータシンボルc1,2及びc1,1*を送信する必要があるが、スレーブ基地局の第1アンテナはそのCS−RSを送信し、第2アンテナはヌル状態とされなければならないため、データシンボルc1,2及びc1,1*を送信することができない。そこで、本発明では、マスター基地局の第1アンテナがそのCS−RSを送信し、第2アンテナがヌル状態とされる第1サブキャリアk1の第1OFDMシンボルのタイミングで、スレーブ基地局の第1アンテナからデータシンボルc1,2を送信し、第2アンテナからデータシンボルc1,1*を送信するようにしている。
【0051】
同様に、第6サブキャリアk6の第1OFDMシンボルのタイミングは、図2の(a)及び(b)に示すように、マスター基地局の第1アンテナからデータシンボルc2,2が送信され、第2アンテナからデータシンボルc2,1*が送信されるタイミングであり、スレーブ基地局の第1アンテナ及び第2アンテナからもそれぞれ同じデータシンボルc2,2及びc2,1*を送信する必要があるが、スレーブ基地局の第1アンテナはヌル状態とされ、第2アンテナはそのCS−RS(r1(S)(k6))を送信しなければならないため、データシンボルc2,2及びc2,1*を送信することができない。そこで、本発明では、マスター基地局の第1アンテナがヌル状態とされ、第2アンテナがそのCS−RS(r1(M)(k4))を送信する第4サブキャリアk4の第1OFDMシンボルのタイミングで、スレーブ基地局の第1アンテナからデータシンボルc2,2を送信し、第2アンテナからデータシンボルc2,1*を送信するようにしている。
【0052】
このように、マスター基地局が属するセルのセルIDの6を法とする剰余と、スレーブ基地局が属するセルのセルIDの6を法とする剰余の差が2の場合も、前記図1に示した場合と同様に、LTE Rel.8によりスレーブ基地局の各アンテナがそのCS−RSの送信又はヌル状態とされることが規定されているリソースエレメントに当たるために送信できないデータシンボルをマスター基地局のアンテナからそのCS−RSを送信するリソースエレメントに送信するようにしている。
マスター基地局の属するセルのセルIDの6を法とする剰余と、スレーブ基地局が属するセルのセルIDの6を法とする剰余の差が1及び2以外の場合についても、同様に、スレーブ基地局のアンテナがCS−RSの送信又はヌル状態とされるリソースエレメントに協調MIMOのために送信すべきデータシンボルをマスター基地局のアンテナがCS−RSの送信又はヌル状態とされるリソースエレメントに送信する。
【0053】
そして、図1の場合と同様に、マスター基地局の第1及び第2アンテナから送信された信号は、それぞれの伝搬路を介して移動局の受信アンテナに到達し、スレーブ基地局の第1及び第2アンテナから送信された信号もそれぞれの伝搬路を介して移動局の受信アンテナに到達する。
【0054】
次に、本発明の移動通信システムにおける基地局側装置の構成について説明する。なお、ここでは、2つの基地局が存在する場合について示しているが、3以上の基地局が存在する場合も同様に構成することができる。
【0055】
図3(a)及び(b)は、本発明の一実施形態に係る複数の基地局間で協調伝送が可能な移動通信システムにおける基地局側の構成の一例を示すブロック図である。なお、本実施形態の移動通信システムは、基本的に、1つの基地局に複数の移動局が通信できるシステムを想定しているが、図3(a)及び(b)には、1つの移動局との通信に必要な要素のみを示している。また、本発明は下りリンク伝送(基地局→移動局)に関する発明であるため、上りリンク伝送(移動局→基地局)に関連するブロックは省略している。また、図3(a)は基地局10、30の全体構成例を示すブロック図であり、図3(b)は、その基地局10、30におけるマルチプレクサ18−1〜18−Ntおよび38−1〜38−Ntに入力されるセル固有参照信号(CS−RS)を生成する参照信号生成部24、44の構成の一例を示すブロック図である。
【0056】
図3(a)において、10は第1の基地局、30は第2の基地局、50は基地局制御装置である。第1の基地局10及び第2の基地局30は、一方がマスター基地局となり、他方がスレーブ基地局となる。第1の基地局10及び第2の基地局30は、ネットワークを介して相互に接続されているとともに、基地局制御装置50に接続されている。第1の基地局10と第2の基地局30は同一の構成とされている。ここでは、各基地局10、30は、それぞれ、複数Nt本の送受信アンテナを備えているものとするが、各基地局に設けられる送受信アンテナの数は、同数である必要はなく、任意の数とすることができる。また、図中、第1の基地局10及び第2の基地局30において、破線で示されたブロックは、複数ランク送信の場合に使用されるブロックである。
【0057】
第1の基地局10において、送信されるユーザデータはバッファ11を介してランクアダプテーション部12に入力される。ランクアダプテーション部12は、バッファ11からのユーザデータを、スケジューラ17により指示されるランク数に対応する数のサブストリームに分割し、サブストリーム対応に設けられたチャネルエンコーダ13に入力し、誤り訂正符号化を行う。チャネルエンコーダ13で誤り訂正符号化されたデータはインターリーバ14においてインターリーブされた後、I/Qマッピング部15で複素シンボルに変換され、プリコーダ16でプリコーディング行列を乗積されて、送信アンテナ対応に設けられたマルチプレクサ18−1〜18−Ntに入力される。マルチプレクサ18−1〜18−Ntにおいて、それぞれセル固有参照信号(CS−RS)号及び制御信号が多重され、直並列変換器(S/P)19−1〜19−Ntで並列信号に変換された後、逆高速フーリエ変換(IFFT)部20−1〜20−Ntで逆フーリエ変換され、並直列変換器(P/S)21−1〜21−Ntで直列信号に変換される。各並直列変換器21−1〜21−Ntの出力信号は、CP(Cyclic Prefix)付加部22−1〜22−Ntでガードインターバルに相当するサイクリックプレフィックスが付加された後、図示しない混合器で搬送周波数に周波数変換され、図示しない電力増幅器で電力増幅されてアンテナ23−1〜23−Ntから送信される。
【0058】
MIMO/OFDMベースのシステムの多くは、ランクアダプテーションが適用される。例えば、LTEで標準化されている2×2 open−loop MIMOでは、単一ランク送信と2ランク送信の2つのモードにそれぞれ対応する、SFBC(space-frequency block coding)を用いる送信ダイバーシティとSDM(space division multiplexing)という2つのモードを適応的に切替える。
前記ランクアダプテーション部12は、前記スケジューラ17により単一ランク送信が指示されたときは、ユーザデータに対してSFBC符号化を行い、2ランク送信が指示されたときはユーザデータを2サブストリームに分割して空間多重を行うため、誤り訂正符号化を行うためチャネルエンコーダ13と破線で示したチャネルエンコーダに入力する。
【0059】
第2の基地局30も、バッファ31、ランクアダプテーション部32、チャネルエンコーダ33、インターリーバ34、I/Qマッピング部35、プリコーダ36、スケジューラ37、マルチプレクサ38−1〜38−Nt、直並列変換器(S/P)39−1〜39−Nt、逆高速フーリエ変換(IFFT)部40−1〜40−Nt、並直列変換器(P/S)41−1〜41−Nt、CP付加部42−1〜42−Nt、及び、アンテナ42−1〜42−Ntを備えており、前記第1の基地局10と同様に構成されている。
【0060】
基地局制御装置50は、複数の基地局間の同期と協調スケジューリングを制御するものである。この基地局制御装置50は、前記複数の基地局が接続されたネットワーク上に配置されていてもよいし、あるいは、いずれかの基地局の内部に配置されていてもよい。
【0061】
LTEでは各移動局は、在圏する基地局に対して測定報告(Measurement Report)を送信することができる。そこで、例えば、移動局が自セルのセルIDと参照信号受信電力であるRSRP(Reference Signal Received Power:無線品質)及び隣接セルのセルIDとRSRPを含む測定報告を自セル基地局に送信するようにさせ、各基地局が受信した測定報告を基地局制御装置50に送信する。これにより、基地局制御装置50は、セル端移動局の存在とそのセル端移動局の所属する自セル基地局と周辺セル基地局の情報及び受信品質の情報を取得することができる。基地局制御装置50は、このようにして得た情報に基づいて、複数基地局協調MIMO伝送を行うか否か、及び、前述の図6の(a)に示した単一ランク送信で行うか同図(b)に示した2ランク送信で行うかを決定し、自セル基地局(マスター基地局)と該マスター基地局と協調してMIMO伝送を行う周辺セル基地局(スレーブ基地局)のスケジューラ17及び37を制御する。例えば、受信SINRが低いときには、図6の(a)に示した単一ランクの複数基地局協調MIMO伝送を行うために、マスター基地局10とスレーブ基地局30が同じサブストリームStream#0を送信するように制御するとともに、スケジューラ17及び37に対してSFBCプリコーディングを指示する。また、受信SINRが高いときには、図6の(b)に示した2ランクの複数基地局協調MIMO伝送を行うために、マスター基地局10がサブストリームStream#0を送信し、スレーブ基地局30がサブストリームStream#1を送信するように制御する。
【0062】
単一ランクの複数基地局協調MIMO伝送を行う場合、スレーブ基地局30のスケジューラ37は、前記図1の(c)、(d)又は前記図2の(c)、(d)に記載された処理を実行する。すなわち、マスター基地局10と同じマッピングルールでデータシンボルを配置させたときに、スレーブ基地局30においてセル固有参照信号(CS−RS)が挿入されるリソースエレメントに配置されるデータシンボルをマスター基地局10のセル固有参照信号(CS−RS)が挿入されるリソースエレメントに移動させる処理を行う。
【0063】
また、図3(b)に示すように、基地局10、30においてマルチプレクサ18−1〜18−Ntおよび38−1〜38−Ntに入力されるセル固有参照信号(CS−RS)を生成する参照信号生成部24、44はそれぞれ、そのセル固有参照信号(CS−RS)の送信電力を制御するための送信電力制御機能を有している。例えば、図示の例において、参照信号生成部24、44は、セル固有参照信号(CS−RS)を発生する参照信号発生部25、45と、参照信号発生部25、45から出力されたセル固有参照信号(CS−RS)の送信電力を調整するように制御する参照信号制御部26、46とを備える。参照信号制御部26、46は、例えば、基地局10、30が協調動作する場合において、後述の図4に示すようにセル固有参照信号(CS−RS)が割り当てられたリソースエレメントの送信電力を予め設定した所定の低減量(例えば、3dB)又は低減率(例えば、2分の1)だけ低減し、基地局10、30が協調動作しない場合には、当該リソースエレメントの送信電力を低減しないように制御する。
【0064】
ここで、参照信号制御部26、46は、移動局から受信した前述の参照信号受信電力であるRSRP等の通信品質情報に基づいて、セル固有参照信号(CS−RS)の送信電力の低減量又は低減率を調整するように構成してもよい。この場合、例えば、移動局から受信したRSRPが予め設定した基準値よりも高いときには、セル固有参照信号(CS−RS)の送信電力の低減量又は低減率を大きくし、逆に、当該RSRPが基準値以下のときには、セル固有参照信号(CS−RS)の送信電力の低減量又は低減率を小さくするように制御する。
【0065】
なお、本実施形態の移動通信システムにおける移動局(受信機)の構成は、複数基地局が協調する場合の従来の移動局(受信機)と同じ構成を採用し得るため、説明を省略する。
【0066】
図4は、図3の構成の基地局間で協調伝送を行っているときのセル固有参照信号(CS−RS)に割り当てられたリソースエレメントの送信電力を低減する送信電力制御の一例を示すフローチャートである。
また、図5(a)〜(d)は、同送信電力制御を行っているときの各基地局のリソースエレメントにおける送信電力の様子を示す図である。図5(a)は第1の基地局(マスター基地局:Master BS)の第1の送信アンテナ(Antenna port #0)におけるリソースエレメントを示し、図5(b)は第1の基地局(マスター基地局:Master BS)の第2の送信アンテナ(Antenna port #1)におけるリソースエレメントを示している。また、図5(c)は第2の基地局(スレーブ基地局:Slave BS)の第1の送信アンテナ(Antenna port #0)におけるリソースエレメントを示し、図5(d)は第2の基地局(スレーブ基地局:Slave BS)の第2の送信アンテナ(Antenna port #1)におけるリソースエレメントを示している。また、図5中の符号A,B,・・・,Hはそれぞれ、各基地局及び送信アンテナにおけるセル固有参照信号(CS−RS)が配置されるリソースエレメントを示している。また、図5中の符号A’,B’,・・・,H’はそれぞれ、各基地局及び送信アンテナにおける下り共有チャネル(PDSCH)又は下り制御チャネル(PDCCH)のデータシンボルの信号が配置されるリソースエレメントを示している。このデータシンボルの信号が配置されるリソースエレメントA’,B’,・・・,H’は、時間軸及び周波数軸上で、セル固有参照信号(CS−RS)リソースエレメントA,B,・・・,Hと同じ位置に配置されている。
【0067】
図4において、移動局が在圏しているセルの基地局が、自セルのセルIDと参照信号受信電力RSRP及び隣接セルのセルIDとRSRPを含む測定報告を移動局から受信すると、自セルの各RSRPと隣接セルのRSRPとのレベル差を判定する(S101,S102)。ここで、自セルの各RSRPと隣接セルのRSRPとのレベル差が所定値(例えば、5dB)以内となり(S102でYes)、隣接する基地局間協調によるデータシンボルの復調特性の改善が見込まれる場合には、隣接基地局間で協調MIMO伝送を開始する(S103でYes)。複数基地局間協調MIMO伝送を行う場合は、両方の基地局10、30より送信されるセル固有参照信号(CS−RS)のリソースエレメントの送信電力のみを、図5の符号A,B,・・・,Hに示すように、データシンボル(PDSCH又はPDCCH)のリソースエレメント(符号A’,B’,・・・,H’参照)の送信電力よりも所定の低減量(例えば、3dB)又は低減率(例えば、2分の1)だけ低減して送信する(S104)。すなわち、複数基地局間協調MIMO伝送を行う場合は、セル固有参照信号(CS−RS)の送信電力を複数基地局間協調MIMO伝送を行なわないときよりも所定の低減量(例えば、3dB)又は低減率(例えば、2分の1)だけ低減してセル固有参照信号(CS−RS)を送信する。このようにセル固有参照信号(CS−RS)の送信電力を低減することにより、データシンボルの信号に対するセル固有参照信号(CS−RS)の干渉を低減し、データシンボルの復号誤りを軽減することができる。
【0068】
上記複数基地局間協調MIMO伝送が終了した場合(S105でYes)は、両方の基地局10、30より送信されるセル固有参照信号(CS−RS)のリソースエレメントの送信電力を、データシンボル(PDSCH又はPDCCH)のリソースエレメントの送信電力と同じレベルすなわち複数基地局間協調MIMO伝送を行なわないときの通常レベルに戻すように制御する(S106)。
【0069】
以上、本実施形態によれば、複数の基地局10、30それぞれから送信されるセル固有参照信号に使用されるリソースエレメントが、セルIDに応じて、時間軸及び周波数軸上に分散させて配置されるLTE標準のリソースエレメント配置のもとで、次のように移動局に対して下りリンクの協調伝送を行う。すなわち、時間軸及び周波数軸上でセル固有参照信号(CS−RS)のリソースエレメントと同じ位置に配置されたリソースエレメントを使ってデータシンボルの信号を送信することにより前記複数の基地局から移動局に下りリンクの協調伝送を行う。このような下りリンクの協調伝送を行うときに、複数の基地局10、30は、前記下りリンクの協調伝送を行うときの前記セル固有参照信号(CS−RS)の送信電力を、前記下りリンクの協調伝送を行わないときよりも低減するように制御する。このようにセル固有参照信号(CS−RS)の送信電力が低減されるため、上記下りリンクの協調伝送を受けた移動局は、データシンボルの復調にあたって、セル固有参照信号(CS−RS)の干渉の影響を軽減することができる。よって、LTE標準のリソースエレメント配置のもとで複数の基地局10,30間で移動局に対する協調伝送を行うときに、データシンボルの信号に対するセル固有参照信号の干渉の影響を軽減することができる。
特に、本実施形態によれば、下りリンクのチャネル推定信号であるセル固有参照信号(CS−RS)のリソースエレメント配置等の構成については、既存の3GPP LTE標準(Rel.8)と同じ構成を採用できる。しかも、セル固有参照信号(CS−RS)の送信電力を低減しても、移動局で比較的容易に復調することができるため、その送信電力の低減の影響を受けにくい。よって、LTE標準(Rel.8)に対応した移動局の端末をそのまま変更することなく使用することができ、既存のLTE標準(Rel.8)との後方互換性を確保することができる。
また、本実施形態によれば、複数の基地局10、30は、移動局から受信した参照信号受信電力であるRSRP等の通信品質情報に基づいて、前記セル固有参照信号(CS−RS)の送信電力を低減するときの低減量又は低減率を調整することにより、セル固有参照信号(CS−RS)の送信電力を必要以上に低減することなく、セル固有参照信号(CS−RS)の復調をより確実に行うことができる。
また、本実施形態によれば、複数の基地局10、30はそれぞれ、複数の送信アンテナ(Antenna port #0,Antenna port #1)を備え、各基地局の複数の送信アンテナ(Antenna port #0,Antenna port #1)から移動局に対して下りリンクの協調伝送ができるように構成され、セル固有参照信号(CS−RS)に使用されるリソースエレメント(例えば、図5の符号A,B,・・・,H参照)は、複数の基地局における複数の送信アンテナごとに互いに異なるように配置されている。このような複数の基地局それぞれの複数の送信アンテナ(Antenna port #0,Antenna port #1)から協調して移動局に伝送する複数基地局協調MIMO伝送においても、データシンボルの信号に対するセル固有参照信号の干渉の影響を軽減することができる。
【符号の説明】
【0070】
1:第1の基地局(マスター基地局)
2:第2の基地局(スレーブ基地局)
3:移動局
10,30:基地局
18−1〜18−Nt,38−1〜38−Nt:マルチプレクサ
24,44:参照信号生成部
25,45:参照信号発生部
26,46:参照信号制御部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の基地局のそれぞれから送信されるセル固有参照信号のリソースエレメントがセルIDに応じて時間軸及び周波数軸上に分散させて配置され、時間軸及び周波数軸上で前記セル固有参照信号のリソースエレメントと同じ位置に配置されたリソースエレメントを使ってデータシンボルの信号を送信することにより前記複数の基地局から移動局に下りリンクの協調伝送を行うことができる移動通信システムであって、
前記複数の基地局は、前記下りリンクの協調伝送を行うときの前記セル固有参照信号の送信電力を、前記下りリンクの協調伝送を行わないときよりも低減するように制御することを特徴とする移動通信システム。
【請求項2】
請求項1の移動通信システムにおいて、
前記複数の基地局は、前記移動局から受信した通信品質情報に基づいて、前記セル固有参照信号の送信電力を低減するときの低減量又は低減率を調整するように制御することを特徴とする移動通信システム。
【請求項3】
請求項1又は2の移動通信システムにおいて、
前記複数の基地局はそれぞれ、複数の送信アンテナを備え、各基地局の複数の送信アンテナから移動局に対して下りリンクの協調伝送ができるように構成され、
前記セル固有参照信号に使用されるリソースエレメントは、前記複数の基地局における複数の送信アンテナごとに互いに異なるように配置されていることを特徴とする移動通信システム。
【請求項4】
複数の基地局のそれぞれから送信されるセル固有参照信号のリソースエレメントがセルIDに応じて時間軸及び周波数軸上に分散させて配置され、時間軸及び周波数軸上で前記セル固有参照信号のリソースエレメントと同じ位置に配置されたリソースエレメントを使ってデータシンボルの信号を送信することにより前記複数の基地局から移動局に下りリンクの協調伝送を行うことができる移動通信システムを構成する基地局装置であって、
前記下りリンクの協調伝送を行うときの前記セル固有参照信号の送信電力を、前記下りリンクの協調伝送を行わないときよりも低減するように制御する制御手段を備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項5】
請求項4の基地局装置において、
前記制御手段は、前記移動局から受信した通信品質情報に基づいて、前記セル固有参照信号の送信電力を低減するときの低減量又は低減率を調整するように制御することを特徴とする基地局装置。
【請求項6】
請求項4又は5の基地局装置において、
複数の送信アンテナを備え、各基地局の複数の送信アンテナから移動局に対して下りリンクの協調伝送ができるように構成され、
前記セル固有参照信号に使用されるリソースエレメントは、前記複数の基地局における複数の送信アンテナごとに互いに異なるように配置されていることを特徴とする基地局装置。
【請求項1】
複数の基地局のそれぞれから送信されるセル固有参照信号のリソースエレメントがセルIDに応じて時間軸及び周波数軸上に分散させて配置され、時間軸及び周波数軸上で前記セル固有参照信号のリソースエレメントと同じ位置に配置されたリソースエレメントを使ってデータシンボルの信号を送信することにより前記複数の基地局から移動局に下りリンクの協調伝送を行うことができる移動通信システムであって、
前記複数の基地局は、前記下りリンクの協調伝送を行うときの前記セル固有参照信号の送信電力を、前記下りリンクの協調伝送を行わないときよりも低減するように制御することを特徴とする移動通信システム。
【請求項2】
請求項1の移動通信システムにおいて、
前記複数の基地局は、前記移動局から受信した通信品質情報に基づいて、前記セル固有参照信号の送信電力を低減するときの低減量又は低減率を調整するように制御することを特徴とする移動通信システム。
【請求項3】
請求項1又は2の移動通信システムにおいて、
前記複数の基地局はそれぞれ、複数の送信アンテナを備え、各基地局の複数の送信アンテナから移動局に対して下りリンクの協調伝送ができるように構成され、
前記セル固有参照信号に使用されるリソースエレメントは、前記複数の基地局における複数の送信アンテナごとに互いに異なるように配置されていることを特徴とする移動通信システム。
【請求項4】
複数の基地局のそれぞれから送信されるセル固有参照信号のリソースエレメントがセルIDに応じて時間軸及び周波数軸上に分散させて配置され、時間軸及び周波数軸上で前記セル固有参照信号のリソースエレメントと同じ位置に配置されたリソースエレメントを使ってデータシンボルの信号を送信することにより前記複数の基地局から移動局に下りリンクの協調伝送を行うことができる移動通信システムを構成する基地局装置であって、
前記下りリンクの協調伝送を行うときの前記セル固有参照信号の送信電力を、前記下りリンクの協調伝送を行わないときよりも低減するように制御する制御手段を備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項5】
請求項4の基地局装置において、
前記制御手段は、前記移動局から受信した通信品質情報に基づいて、前記セル固有参照信号の送信電力を低減するときの低減量又は低減率を調整するように制御することを特徴とする基地局装置。
【請求項6】
請求項4又は5の基地局装置において、
複数の送信アンテナを備え、各基地局の複数の送信アンテナから移動局に対して下りリンクの協調伝送ができるように構成され、
前記セル固有参照信号に使用されるリソースエレメントは、前記複数の基地局における複数の送信アンテナごとに互いに異なるように配置されていることを特徴とする基地局装置。
【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14】
【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14】
【公開番号】特開2012−216989(P2012−216989A)
【公開日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−80684(P2011−80684)
【出願日】平成23年3月31日(2011.3.31)
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】(出願人による申告)平成22年度、総務省、「異なる大きさのセルが混在する環境下における複数基地局間協調制御技術の研究開発」の委託研究、産業技術力強化法第19条の適用を受ける特許出願
【出願人】(501440684)ソフトバンクモバイル株式会社 (654)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年3月31日(2011.3.31)
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】(出願人による申告)平成22年度、総務省、「異なる大きさのセルが混在する環境下における複数基地局間協調制御技術の研究開発」の委託研究、産業技術力強化法第19条の適用を受ける特許出願
【出願人】(501440684)ソフトバンクモバイル株式会社 (654)
【Fターム(参考)】
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