(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局が連携して通信端末へデータを伝送する無線通信システムであって、
前記通信端末は、前記基地局と通信し、
前記通信端末は、単一の前記基地局からのデータ伝送に必要な情報を周期的に前記基地局に送信し、
前記基地局は、
前記複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するために必要な情報である連携情報の送信指示を、前記基地局と通信する前記通信端末の中から選択された一部の前記通信端末のみに送信し、
前記通信端末は、前記連携情報の送信指示を受信した場合に、前記連携情報を前記基地局に送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記基地局は、前記通信端末が、前記複数の基地局が連携したデータ伝送を必要とするか否かを判定する場合に、前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送によって満たすべき通信品質を確保することができるか否かを判定し、
前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送によって満たすべき通信品質を確保することができないと判定された場合、前記基地局は、前記連携情報の送信指示を前記通信端末に送信し、
前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送によって満たすべき通信品質を確保することができると判定された場合、前記基地局は、前記受信した単一の基地局からのデータ伝送に必要な情報に基づいて、前記単一の基地局からのデータ伝送のための無線リソースを前記通信端末に割り当てることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線通信システムは、
前記基地局が受信した連携情報に基づいて、前記複数の基地局が連携したデータ伝送のための無線リソースを前記通信端末に割り当て、
前記複数の基地局が連携したデータ伝送のための無線リソースの割当結果を、前記連携する基地局に送信する連携スケジューラ部を備えることを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記通信端末は、一つの前記通信端末に対して前記複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するために必要な情報と、複数の前記通信端末に対して前記複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するために必要な情報とを前記連携情報に含めて前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記受信した連携情報に基づいて、前記一つの通信端末に対して複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するか、又は、前記複数の通信端末に対して複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するかを決定することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記無線リソースは、複数のサブチャネルに分割され、
前記連携スケジューラ部は、予め決定された特定のサブチャネルを前記複数の基地局が連携したデータ伝送のための無線リソースとして前記通信端末に割当て、
前記基地局は、前記連携情報の送信指示に、前記予め決定された特定のサブチャネルに関する情報を含めることを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記無線リソースは、複数のサブチャネルに分割され、
前記連携スケジューラ部は、前記複数の基地局が連携したデータ伝送のための無線リソースとして割り当てる前記サブチャネルを決定し、
前記基地局は、前記連携情報の送信指示に、前記決定されたサブチャネルに関する情報を含めることを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記基地局は、前記通信端末への前記単一の基地局からのデータ伝送のための無線リソース割当結果を参照して、前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送ができるか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記基地局は、前記通信端末から送信される前記単一の基地局からのデータ伝送に必要な情報を参照して、前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送ができるか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記基地局は、前記通信端末のトラフィック情報を参照して、前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送ができるか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記基地局は、前記通信端末から送信される、ＡＣＫ情報及びＮＡＣＫ情報を参照して、前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送ができるか否かを判定することを請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記連携情報は、少なくとも、前記複数の基地局が連携したデータ伝送が実行された場合におけるチャネル品質、ＭＩＭＯのランク数、前記通信端末が希望するプレコーディング行列、及びチャネル行列のいずれかを含むことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
複数の基地局が連携して通信端末へデータを伝送する無線通信システムにおける前記基地局であって、
前記通信端末は、前記基地局と通信し、
前記通信端末は、単一の前記基地局からのデータ伝送に必要な情報を周期的に前記基地局に送信し、
前記基地局は、
前記複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するために必要な情報である連携情報の送信指示を、前記基地局と通信する前記通信端末の中から選択された一部の前記通信端末のみに送信することを特徴とする基地局。
【請求項１３】
前記通信端末が、前記複数の基地局が連携したデータ伝送を必要とするか否かを判定する場合に、前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送によって満たすべき通信品質を確保することができるか否かを判定し、
前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送によって満たすべき通信品質を確保することができないと判定された場合、前記基地局は、前記連携情報の送信指示を前記通信端末に送信し、
前記通信端末から送信された前記連携情報を受信し、
前記受信した連携情報に基づいて、前記複数の基地局が連携したデータ伝送のための無線リソースを割り当て、
前記複数の基地局が連携したデータ伝送のための無線リソースの割当結果を、前記基地局と連携する他の前記基地局に送信し、
前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送によって満たすべき通信品質を確保することができると判定された場合、前記受信した単一の基地局からのデータ伝送に必要な情報に基づいて、前記単一の基地局からのデータ伝送のための無線リソースを前記通信端末に割り当てることを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１４】
前記連携情報は、一つの前記通信端末に対して前記複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するために必要な情報と、複数の前記通信端末に対して前記複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するために必要な情報とが含まれ、
前記基地局は、前記受信した連携情報に基づいて、前記一つの通信端末に対して複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するか、又は、前記複数の通信端末に対して複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するかを決定することを特徴とする請求項１３に記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基地局が互いに連携して１以上の無線通信端末とのデータ伝送を行うことのできる無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信において、セルエッジにいる無線通信端末は、当該無線通信端末が所属する基地局からの所望波電力の距離減衰、及び隣接基地局からの干渉波の影響によって、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が劣化し充分なユーザレートが得られない。
【０００３】
前述の問題を解決し、セルエッジにいる無線通信端末のユーザレートを改善する技術として、基地局が互いに連携して無線通信端末とのデータ伝送を行う基地局連携技術が知られている。
【０００４】
第３．９世代の無線通信システムとして世界で広く採用が決まっている３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）のＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）（例えば、３ＧＰＰ  ＴＳ３６．２０１  ｖ８．１．０（２００７−１１）、及び３ＧＰＰ  ＴＳ３６．２１１，ＴＳ３６．２１２，ＴＳ３６．２１３  ｖ８．４．０（２００８−９）参照）の後継であり、また、第４世代の無線通信システムの１候補でもあるＬＴＥ−Ａ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）（例えば、３ＧＰＰ  ＴＲ３６．８１４  Ｖ０．０．１（２００８−９）参照）においても基地局連携技術は標準に盛り込まれる見込みであり、３ＧＰＰにおいても検討が継続されている。
【０００５】
具体的な基地局同士が連携したデータ伝送方式としては、干渉回避、又はネットワークＭＩＭＯ（Ｍｕｌｕｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）（例えば、Ｌａｕｒｅｎｃｅ  Ｍａｉｌａｅｎｄｅｒ，”Ｉｎｄｏｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ＭＩＭＯ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｗｉｔｈ  Ｒｅｇｕｌａｒｉｚｅｄ  Ｚｅｒｏ−Ｆｏｒｃｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ”，ＩＥＥＥ  ＩＳＳＳＴＡ  ２００８，ｐｐ．１２４−１２８，’０８／８参照）が知られている。
【０００６】
干渉回避は、各基地局がＢＦ（Ｂｅａｍ  Ｆｏｒｍｉｎｇ）を用いて送信信号に強い指向性を持たせ、隣接する基地局の信号が重ならないようにすることによって干渉を回避し、ＳＩＮＲを改善する技術である。
【０００７】
ネットワークＭＩＭＯは、１つの基地局が備える複数のアンテナを用いて行っていた従来のＭＩＭＯ伝送を、複数の基地局が備える複数のアンテナを用いてＭＩＭＯ伝送を行うように拡張したものである。
【０００８】
以降、本発明においては、ネットワークＭＩＭＯを中心に説明する。尚、本発明は、ネットワークＭＩＭＯに限定されず、他の方式にも適用できる。
【０００９】
ここではネットワークＭＩＭＯの動作を、ＳＵ伝送（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｕｓｅｒ伝送）、及び、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送（Ｍｕｌｔｉ  Ｕｓｅｒ−ＭＩＭＯ伝送）に分類して説明する。
【００１０】
本発明では、無線リソースの多重方式としてＬＴＥのダウンリンク（下り）で採用されているＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を前提としているが、本発明は、ＯＦＤＭＡに限定されず、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、又はＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）など他の多重方式にも適用できる。
【００１１】
ＳＵ伝送は、基地局が１つの無線通信端末を選択し、選択された無線通信端末に対してデータ伝送を行うものである。
【００１２】
ＳＵ伝送では、無線通信端末は、自身が所属する基地局及び隣接する基地局からのパイロット信号を受信し、チャネルを推定する。
【００１３】
さらに、無線通信端末は、チャネル推定結果に基づいて、ネットワークＭＩＭＯ伝送を利用した場合におけるチャネルの品質、ＭＩＭＯのランク数、及び希望するプレコーディング行列を算出する。
【００１４】
無線通信端末は、前述の算出されたものの少なくとも１つと、連携伝送に参加する基地局のリストとをアップリンク（上り）の制御信号を用いて所属する基地局に送信する。
【００１５】
制御信号を受信した基地局は、基地局連携における無線リソースの割り当てを実行する連携スケジューラ部に、受信した制御信号に含まれる情報を通知する。
【００１６】
連携スケジューラ部は、通知された情報に基づいて、最適な無線通信端末、データ伝送方式、利用するサブキャリア等を選択し、当該選択結果を連携伝送に参加する基地局に通知する。尚、最適な無線通信端末は、ＯＦＤＭＡのサブキャリア毎に選択することができる。
【００１７】
例えば、基地局１、２と無線通信端末１、２との間でネットワークＭＩＭＯ伝送を行う場合に、サブキャリア１〜１２においては基地局１、２が無線通信端末１に対してネットワークＭＩＭＯ伝送を行い、サブキャリア１３〜２４においては両基地局が無線通信端末２に対してネットワークＭＩＭＯ伝送を行うような利用が考えられる。
【００１８】
ＳＵ伝送におけるネットワークＭＩＭＯ伝送方式としては、無線通信端末からのプレコーディング行列の指定を必要としないＯｐｅｎ−Ｌｏｏｐ  ＭＩＭＯ伝送を行い、無線通信端末は通常のＭＩＭＯと同様にＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）若しくはＭＬＤ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）などを利用する方式、Ｅ−ＳＤＭ（Ｅｉｇｅｎ  Ｓｐａｃｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）などのＣｌｏｓｅｄ−Ｌｏｏｐ  ＭＩＭＯ伝送を利用する方式、又は、ＳＴＴＤ（Ｓｐａｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）などを用いた送信ダイバーシチなどが利用する方式が考えられる。
【００１９】
前述したいずれの方式においても、連携伝送を行う各基地局は、無線通信端末への伝送の前に、連携伝送を行う基地局間で連携伝送を行うために必要なデータを交換し、各基地局は各方式に基づいた信号を生成して、生成された信号を対象の無線通信端末に送信する。無線通信端末は、基地局が選択した方式に基づいて信号の復号を行い、データを受信する。
【００２０】
前述のいずれの方式においても、ネットワークＭＩＭＯ伝送の対象である無線通信端末は、連携に参加する基地局から所望信号を受信するため、チャネル容量が大きく改善される。
【００２１】
ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送は、ＭＩＭＯを応用して複数の無線通信端末に対してデータ伝送を行うものである。
【００２２】
ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送においても、１つの無線通信端末に対する伝送と同様に、無線通信端末は自身が所属する基地局及び隣接する基地局からパイロット信号を受信し、チャネルを推定する。
【００２３】
さらに、無線通信端末は、チャネル推定結果に基づいて、ネットワークＭＩＭＯ伝送を利用した場合におけるチャネルの品質、ＭＩＭＯのランク数、希望するプレコーディング行列、及び複数基地局のチャネル行列を算出する。
【００２４】
無線通信端末は、前述の算出されたものの少なくとも１つと、連携伝送に参加する基地局のリストとをアップリンクの制御信号を用いて所属する基地局に送信する。
【００２５】
制御信号を受信した基地局は、基地局連携における無線リソースの割り当てを実行する連携スケジューラ部に、受信した制御信号に含まれる情報を通知する。
【００２６】
連携スケジューラ部は、受信した通知に含まれる情報に基づいて、最適な無線通信端末の組合せ、データ伝送方式、利用するサブキャリア等を選択し、当該選択結果を連携伝送に参加する基地局に通知する。尚、最適な無線通信端末は、ＯＦＤＭＡのサブキャリア毎に選択することができる。
【００２７】
例えば、基地局１、２と無線通信端末１、２、３との間でネットワークＭＩＭＯ伝送を行う場合に、サブキャリア１〜１２においては両基地局が無線通信端末１、２に対してネットワークＭＩＭＯ通信を行い、サブキャリア１３〜２４においては両基地局が無線通信端末２、３に対してネットワークＭＩＭＯ通信を行うような利用が考えられる。
【００２８】
ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送におけるネットワークＭＩＭＯ伝送方式としては、送信側でチャネル行列の逆行列によるプレコーディングを行うＺＦ（Ｚｅｒｏ  Ｆｏｒｃｉｎｇ）方式を利用する方式、又は、干渉信号に関する情報を活用することによってチャネル容量を改善するＤＰＣ（Ｄｉｒｔｙ  Ｐａｐｅｒ  Ｃｏｄｉｎｇ）を利用する方式、などが考えられる。
【００２９】
ＺＦは、単純な原理で実現が可能だが、チャネル行列の逆行列によっては送信電力の上限を超える増幅が必要になりチャネル容量が劣化する問題がある。
【００３０】
一方、ＤＰＣは、チャネル容量の点ではＺＦより優れるが、計算量が多いという問題がある。そこで、ＤＰＣの実現方式の一つとして、ＬＱ分解を用いる方式が知られている。
【００３１】
前述の方式では、チャネル行列が下三角行列とユニタリ行列の積とに分解され、送信側で下三角行列に基づいた事前等化処理とユニタリ行列のエルミート転置によるプレコーディングが実行される。前述の手順は、現実に実装可能な計算量であり、またプレコーディングにはユニタリ行列を用いるので、ＺＦの時のような信号振幅の極端な増幅は生じない。この結果、無線通信端末においては隣接セルからの干渉がキャンセルされるのでチャネル容量が改善する。
【発明の概要】
【００３２】
基地局同士が連携したデータ伝送する無線通信システムにおいて、ＭＩＭＯ伝送が行われる場合、無線通信端末は、自身の所属する基地局との間のチャネル品質、並びに、連携伝送を行われた場合のチャネルの品質、ＭＩＭＯのランク数、及び希望するプレコーディング行列のインデックスをアップリンクの無線リソースを用いて周期的に基地局に送信しなければならない。
【００３３】
また、無線通信端末は、複数無線通信端末への伝送を行う場合には、さらに、無線通信端末と連携伝送に参加する全基地局との間のチャネル行列を、アップリンクの無線リソースを用いて基地局に送信しなければならない。
【００３４】
ＯＦＤＭＡのようなマルチキャリア伝送が用いられている場合には、周波数選択性フェージングの影響を考慮し、前述したように基地局の連携に必要な情報を、サブバンド毎に基地局に送信することが望ましい。
【００３５】
ここで、サブバンドとは、連続する複数のサブキャリアを束ねた帯域を意味し、システムの全帯域は複数のサブバンドに分割できる。１つのサブバンド内には１以上のリソースブロックが存在する。
【００３６】
各無線通信端末は、前述したように基地局の連携に必要な情報を基地局に送信するため、アップリンクの無線リソースを消費する。このため、基地局に所属する無線通信端末が増加するにしたがって、基地局の連携に必要な情報を送信するために用いられるアップリンク無線リソースの消費が増加し、ユーザデータ伝送に使用されるアップリンクの無線リソースが圧迫される。これは、ＩＰ電話又は動画アップロード等のアプリケーションの台頭を考慮すると大きな問題になる。
【００３７】
また、基地局同士が連携したデータ伝送を実施すると無線リソースの割り当てのための計算量が増大する、すなわち、連携スケジューラ部の処理量が増大する問題がある。
【００３８】
例として、１つのリソースブロックへの無線リソース割当てを考える。ここで、リソースブロックとは無線リソース割当てに用いられる単位のことであり、連続したサブキャリアの集合であるとする。
【００３９】
連携を用いない単一基地局によるデータ伝送において、連携スケジューラ部は、ＳＵ伝送の場合は最適な無線通信端末を基地局に所属する無線通信端末から選択し、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送の場合は最適な無線通信端末の組合せを基地局に所属する無線通信端末の中から選択すればよい。
【００４０】
基地局同士が連携したデータ伝送において、連携スケジューラ部は、連携に参加する各基地局に所属する全無線通信端末の中から、最適な無線通信端末、又は最適な無線端末の組合せを選択しなければならない。
【００４１】
さらに、連携に参加する基地局の組合せ、又は前述した連携方式のいずれを採用するかなどの組合せも複数有り、単一基地局における無線リソース割当てに比べ、連携伝送における無線リソース割当てに伴った計算量は増大する。
【００４２】
さらに、現実的にはリソースブロックは、多数存在するので（例えば、ＬＴＥにおけるリソースブロックの最大数は１１０である。）、無線リソース割当てによる計算量の増大は連携伝送実現の大きな問題となる。
【００４３】
以上まとめると、基地局同士が連携したデータ伝送における課題は以下の２点である。第１に、無線通信端末が基地局の連携に必要な情報を基地局に送信することによってアップリンクの無線リソースを圧迫すること、第２に、連携スケジューラ部の計算量が増大することである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態における、図１３のシーケンス後に、基地局が、ゲートウェイ装置から無線通信端末宛のユーザデータを受信してから、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送による連携伝送を行うまでの処理を説明するシーケンス図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のネットワーク構成を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の基地局の構成を説明するブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の無線通信端末の構成を説明するブロック図である。
【図５Ａ】本発明の第１の実施形態の連携スケジューラ部１９０の構成を説明するブロック図である。
【図５Ｂ】本発明の第１の実施形態の連携スケジューラ部１９０が備えるデータベースを説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の局内スケジューラ１０５がデータ信号処理部１０１又は制御信号処理部１０２からスケジューリング要請を受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【図７Ａ】本発明の第１の実施形態の制御信号処理部が局内スケジューラから連携情報要求信号送信の要請を受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【図７Ｂ】本発明の第１の実施形態の制御信号処理部が局内スケジューラからリソース割当結果を受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【図７Ｃ】本発明の第１の実施形態の制御信号処理部が無線通信端末からのリソース割当要求信号を受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【図８Ａ】本発明の第１の実施形態のデータ信号処理部が局内スケジューラからリソース割当結果を受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【図８Ｂ】本発明の第１の実施形態のデータ信号処理部がゲートウェイ装置から無線通信端末宛のユーザデータを受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【図９Ａ】本発明の第１の実施形態の制御信号処理部が、基地局からリソース割当信号を受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【図９Ｂ】本発明の第１の実施形態の制御信号処理部が、基地局から連携情報要求信号を受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態の連携スケジューラ部が、局内スケジューラ１０５から連携スケジューリング要請を受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【図１１Ａ】本発明の第１の実施形態における、連携情報要求信号のパケットフォーマットを説明する図である。
【図１１Ｂ】本発明の第１の実施形態における、リソース割当信号のパケットフォーマットを説明する図である。
【図１２Ａ】本発明の第１の実施形態における、Ｏｐｅｎ−Ｌｏｏｐ  ＭＩＭＯ用の連携情報通知信号のパケットフォーマットを説明する図である。
【図１２Ｂ】本発明の第１の実施形態における、ＭＵ−ＭＩＭＯ用の連携情報通知信号のパケットフォーマットを説明する図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態において、基地局から、無線通信端末がそれぞれパイロット信号を受信し、単一基地局伝送に必要な情報を、それぞれの無線通信端末が所属する基地局に送信するまでの処理を説明するシーケンス図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態における、基地局が、ゲートウェイ装置から無線通信端末宛のユーザデータを受信してから、ＳＵ伝送による連携伝送を行うまでの処理を説明するシーケンス図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態の、基地局が無線通信端末へのユーザデータ到着前に、連携伝送に必要な情報を要求する場合の処理を説明するシーケンス図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態の、最初はセルの中心に位置し、単一基地局伝送が適用されていた無線通信端末２００が、セルエッジに移動し連携伝送が必要になった場合の処理を説明するシーケンス図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態の、最初はセルエッジに位置し、連携伝送が適用されていた無線通信端末２００が、セルの中心に移動し単一基地局によるデータ伝送が適用される場合の処理を説明するシーケンス図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態の、連携伝送適用時におけるリソースグリッドを説明する図である。
【図１９Ａ】本発明の第６の実施形態におけるサブバンドを説明する図である。
【図１９Ｂ】本発明の第６の実施形態のリソースブロック数とサブバンド数との対応関係を示した図である。
【図２０】本発明の第１の実施形態又は第２の実施形態を適用した場合の効果を説明する図である。
【図２１Ａ】図１２Ａに示す連携情報通知信号のパケットフォーマットに基づいて、連携無線通信端末率を変化させた場合の、１つの無線通信端末２００あたりが１回のフィードバックで利用するアップリンクの無線リソース帯域におけるビット数の変化を説明するグラフである。
【図２１Ｂ】図１２Ｂに示す連携情報通知信号のパケットフォーマットに基づいて、連携無線通信端末率を変化させた場合の、１つの無線通信端末２００あたりが１回のフィードバックで利用するアップリンクの無線リソース帯域におけるビット数の変化を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明の実施形態の説明には、３ＧＰＰ  ＬＴＥを参考に、ダウンリンクデータ伝送における多重方式にはＯＦＤＭＡを利用し、アップリンクデータ伝送における多重方式にはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を利用することを前提にしているが、本発明は、これらの方式を用いた無線通信システムに限定されることはなく、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、又はその他の多重方式にも適用できる。
【００４６】
第１の実施形態
本発明の第１の実施形態では、基地局が単一基地局伝送での無線リソース割当てに失敗した無線通信端末に対して連携伝送に必要な情報（以降、連携情報と記載する。）を要求し、連携スケジューラ部が収集した連携情報を参照し、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行うことを決定し、基地局が前述の決定に従いＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行う。以下、前述の一連の処理について説明する。
【００４７】
まず全体のネットワーク構成、並びに、基地局及び無線通信端末の構成を説明する。
【００４８】
図２は、本発明の第１の実施形態のネットワーク構成を説明する図である。
【００４９】
ネットワークは、コアネットワーク１、ゲートウェイ装置２、基地局１００、及び連携スケジューラ部１９０を備える。
【００５０】
基地局１００は、それぞれ、セルを構成する。無線通信端末２００は、基地局１００が構成するセル内に点在し、いずれかの基地局１００に所属する。
【００５１】
また、各基地局１００は、ゲートウェイ装置２を介してコアネットワーク１と接続される。本発明の第１の実施形態において、基地局１００とゲートウェイ装置２との間は光ファイバ等を用いて有線接続されているものとする。ただし、基地局１００とゲートウェイ装置２との間の接続は無線であってもよい。
【００５２】
連携スケジューラ部１９０は、基地局１００が互いに連携したデータ伝送（以降、連携伝送と記述する。）における無線リソース割当てを実行する。
【００５３】
本発明の第１の実施形態において、各基地局１００は、連携スケジューラ部１９０と通信するための通信ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を備えている。
【００５４】
尚、本発明は、連携スケジューラ部１９０の設置箇所には依存しない。例えば、連携スケジューラ部１９０は、独立した装置として設置されてもよいし、基地局１００内又はゲートウェイ装置２内に含まれてもよい。以下、連携スケジューラ部１９０の設置箇所を指定せずに本発明の第１の実施形態について説明をする。
【００５５】
図３は、本発明の第１の実施形態の基地局１００の構成を説明するブロック図である。
【００５６】
基地局１００は、データ信号処理部１０１、制御信号処理部１０２、ＲＦ処理部１０３、アンテナ１０４、局内スケジューラ１０５、連携スケジューラ部ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１０６、連携基地局ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１０７、信号送信部１１０、信号受信部１２０、チャネル推定部１３１、及びＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ計算部１３２を備える。
【００５７】
信号送信部１１０は、符号器１１１、変調器１１２、レイヤマップ・プレコード部１１３、サブキャリアマップ部１１４、パイロット挿入部１１５、及びＯＦＤＭ変調器１１６を備える。
【００５８】
信号受信部１２０は、復号器１２１、復調器１２２、逆レイヤマップ部１２３、逆サブキャリアマップ部１２４、ＭＩＭＯ受信機１２５、及びＳＣ−ＦＤＭＡ復調器１２６を備える。
【００５９】
以下、各構成の処理について説明する。
【００６０】
ゲートウェイ装置２から受信した無線通信端末２００宛のユーザデータは、データ信号処理部１０１のバッファに蓄積され、無線リソースが割り当てられた後、信号送信部１１０に送信される。
【００６１】
信号受信部１２０からデータ信号処理部１０１へ送信されたユーザデータは、ゲートウェイ装置２を介してコアネットワーク１に送信される。
【００６２】
制御信号処理部１０２は、必要に応じて基地局１００と無線通信端末２００との間の制御信を、信号送信部１１０を介して送信し、又は、信号受信部１２０を介して受信する。
【００６３】
局内スケジューラ１０５は、単一基地局伝送に関する無線リソース割当てを実行し、データ信号処理部１０１と制御信号処理部１０２とから受信した情報に基づいてスケジューリングを行い、当該結果をデータ信号処理部１０１及び制御信号処理部１０２に通知する。
【００６４】
また、局内スケジューラ１０５は、連携伝送を実現するために、連携スケジューラ部ＩＦ１０６を介して連携スケジューラ部１９０と通信する。
【００６５】
データ信号処理部１０１は、連携基地局ＩＦ１０７を介して、連携伝送を行う他の基地局１００と通信する。
【００６６】
信号送信部１１０は、データ信号処理部１０１からデータ信号、又は、制御信号処理部１０２から制御信号を受信した場合、受信したデータ信号又は制御信号に対し、符号器１１１によってＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｏｄｅ）符号を付加し、続けてターボ符号、又は、畳込み符号等による誤り訂正符号化処理を行い、符号語を生成する。
【００６７】
変調器１１２は、適切な変調を実行することによって生成された符号語から変調シンボル系列を生成する。
【００６８】
レイヤマップ・プレコード部１１３は、アンテナダイバーシチを実現するためのレイヤマッピング処理、及び、無線通信端末２００の受信精度を向上するためのプレコーディング処理を実行する。
【００６９】
サブキャリアマップ部１１４は、レイヤマップ・プレコード部１１３から入力されたシンボル系列内の各シンボルを、任意のＯＦＤＭＡシンボル内に含まれるサブキャリアのいずれかに割振る。
【００７０】
パイロット挿入部１１５は、無線通信端末２００がダウンリンクのチャネル推定に用いるためのパイロットシンボルを適切な位置に挿入する。
【００７１】
ＯＦＤＭ変調器１１６は、ＩＤＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理及びＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）の挿入を実行し、ベースバンドＯＦＤＭ信号を出力する。
【００７２】
出力されたベースバンドＯＦＤＭ信号は、ＲＦ処理部１０３に送信され、それぞれ独立にデジタル−アナログ変換、アップコンバート、及び増幅処理が実行され、前述の処理が実行された信号がアンテナ１０４から無線通信端末２００へ送信される。
【００７３】
一方、アンテナ１０４が無線通信端末２００から受信した信号は、ＲＦ処理部１０３において増幅処理、ダウンコンバート、及びアナログ−デジタル変換処理がそれぞれ実行され、前述の処理が実行された信号は、ＳＣ−ＦＤＭＡ復調器１２６に送信される。
【００７４】
ＳＣ−ＦＤＭＡ復調器１２６は、ＲＦ処理部１０３から受信した信号に対し、ＣＰの除去、ＤＦＴ処理、及びＳＣ−ＦＤＭＡ受信用のＩＤＦＴ処理を実行する。
【００７５】
前述の処理が実行された信号のうちパイロット信号部分はチャネル推定部１３１に送信され、それ以外の部分はＭＩＭＯ受信機１２５に入力される。
【００７６】
チャネル推定部１３１は、受信したパイロット信号に基づいてアップリンクのチャネル推定を行い、推定されたチャネル行列をＭＩＭＯ受信機１２５及びＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ計算部１３２に送信する。
【００７７】
ＭＩＭＯ受信機１２５は、受信したチャネル行列に基づいてＳＣ−ＦＤＭＡ復調器１２６からの入力に対してＭＭＳＥ及びＭＬＤを用いたＭＩＭＯ受信処理を実行し、レイヤ毎の出力をそれぞれ逆サブキャリアマップ部１２４に送信する。
【００７８】
逆サブキャリアマップ部１２４は、無線通信端末２００内のサブキャリアマップ部２１４（図４参照）が実行した処理の逆の処理を実行する、つまり、任意のＯＦＤＭＡシンボル内に含まれるサブキャリアから、受信シンボル系列を生成し、生成された受信シンボル系列を逆レイヤマップ部１２３に出力する。
【００７９】
逆レイヤマップ部１２３は、無線通信端末２００内のレイヤマップ・プレコード部２１３（図４参照）が実行したレイヤマッピング処理の逆の処理を実行する。
【００８０】
復調器１２２は、受信シンボル系列に対して復調処理を実行し、対数尤度比系列を復号器１２１に出力する。
【００８１】
復号器１２１は、入力された対数尤度比系列に誤り訂正復号化処理、及びＣＲＣ検査処理を実行し、ＣＲＣ検査の結果を制御信号処理部１０２に通知する。
【００８２】
ＣＲＣ検査の結果が成功の場合、ユーザデータ信号はデータ信号処理部１０１に送信され、また、制御信号は制御信号処理部１０２に送信される。
【００８３】
ＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ計算部１３２は、受信したチャネル行列に基づき、アップリンクのＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ：チャネル品質）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ：無線通信端末が希望するプレコーディング行列）、及びＲＩ（Ｒａｎｋ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ：ＭＩＭＯ伝送時のランク）を算出し、算出されたものを制御信号処理部１０２に通知する。
【００８４】
次に、基地局１００における各構成の処理の詳細について説明する。
【００８５】
図６は、本発明の第１の実施形態の局内スケジューラ１０５がデータ信号処理部１０１又は制御信号処理部１０２からスケジューリング要請を受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【００８６】
局内スケジューラ１０５は、スケジューリング要請を受信すると（３０１）、受信したスケジューリング要請がダウンリンク又はアップリンクのいずれのスケジューリング要請であるかを判定する（３０２）。
【００８７】
受信したスケジューリング要請には、アップリンク又はダウンリンクのスケジューリング要請であるかを識別するための情報が含まれ、局内スケジューラ１０５は、当該情報を参照することによって判定できる。
【００８８】
ダウンリンクのスケジューリング要請であると判定された場合、局内スケジューラ１０５は、送信されるデータ情報、及び、当該データ情報の宛先である無線通信端末２００に対するダウンリンクのＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ：チャネル品質）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ：無線通信端末が希望するプレコーディング行列）、ＲＩ（Ｒａｎｋ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ：ＭＩＭＯ伝送時のランク）に基づいて、単一基地局伝送のための無線リソースを割り当てる（３０３）。尚、送信するデータ情報は、例えば、データ量又はデータに対する遅延等のＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）要求などがある。
【００８９】
局内スケジューラ１０５は、単一基地局伝送のための無線リソース割当てが成功したか否かを判定する（３０４）。
【００９０】
単一基地局伝送のための無線リソース割当てが成功したと判定された場合、局内スケジューラ１０５は、リソース割当て結果を制御信号処理部１０２、及びデータ信号処理部１０１に通知し（３１１、３１２）、処理を終了する（３１３）。
【００９１】
単一基地局伝送のための無線リソース割当てが失敗したと判定された場合、局内スケジューラ１０５は、連携伝送が必要であると判定し、制御信号処理部１０２に対して、連携に必要な情報を要求する信号（以降、連携情報要求信号と記述する。）を、単一基地局伝送の無線リソース割当てが失敗した無線通信端末２００に送信するように要請する（３０６）。
【００９２】
局内スケジューラ１０５は、制御信号処理部１０２から、連携伝送のための無線リソース割当て（以降、連携スケジューリングと記述する。）要請（図７の３２４参照）を受信する（３０７）。
【００９３】
連携スケジューリング要請を受信した局内スケジューラ１０５は、連携スケジューラ部ＩＦ１０６を介して、連携スケジューラ部１９０に連携スケジューリングを要請する（３０８）。
【００９４】
局内スケジューラ１０５は、連携スケジューラ部１９０から連携スケジューリング結果（図１０の４０９参照）を受信し（３０９）、受信した結果を制御信号処理部１０２、及びデータ信号処理部１０１に通知し（３１１、３１２）、処理を終了する（３１３）。
【００９５】
ステップ３０２において、受信したスケジューリング要請がアップリンクのスケジューリング要請であると判定された場合、局内スケジューラ１０５は、受信するデータ情報と無線通信端末２００からのアップリンクのＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩに基づいて、無線通信端末２００に対してアップリンクの無線リソースを割り当てる（３１０）。
【００９６】
以下の処理はダウンリンクと同様に、局内スケジューラ１０５は、リソース割当結果を制御信号処理部１０２、及びデータ信号処理部１０１に通知し（３１１、３１２）、処理を終了する（３１３）。
【００９７】
図７Ａは、本発明の第１の実施形態の制御信号処理部１０２が局内スケジューラ１０５から連携情報要求信号送信の要請を受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【００９８】
制御信号処理部１０２は、局内スケジューラ１０５から連携情報要求信号の送信要請（図６の３０６参照）を受信した場合（３２１）、連携情報要求信号を生成し、生成された連携情報要求信号を無線通信端末２００に送信する（３２２）。尚、連携情報要求信号のパケットフォーマットの詳細は、図１１Ａを用いて後述する。
【００９９】
制御信号処理部１０２は、無線通信端末２００から連携情報通知信号（図９Ｂの３９０参照）を受信する（３２３）。ここで、連携情報通知信号とは、基地局１００に連携伝送の無線リソース割当てを実行するときに必要となる情報を通知するための信号である。当該連携情報通知信号は、無線通信端末２００が希望する連携伝送方式、連携伝送に参加する基地局１００のリスト、並びに、連携伝送を行った場合のＣＱＩ及びチャネル行列のうち少なくともいずれかの情報が含まれる。尚、連携情報通知信号のパケットフォーマットの詳細は、図１２Ａ、Ｂを用いて後述する。
【０１００】
制御信号処理部１０２は、局内スケジューラ１０５に連携スケジューリングを要請し（３２４）、処理を終了する（３２５）。尚、当該要請には、取得された連携情報が含まれる。
【０１０１】
図７Ｂは、本発明の第１の実施形態の制御信号処理部１０２が局内スケジューラ１０５からリソース割当結果を受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【０１０２】
制御信号処理部１０２は、局内スケジューラ１０５からリソース割当結果（図６の３１１参照）を受信した場合（３３１）、受信したリソース割当結果において指定された全ての無線通信端末２００に対して以下の処理を繰り返し実行する（３３２）。具体的には、制御信号処理部１０２は、受信したリソース割当結果において指定された無線通信端末２００から１つの無線通信端末２００を選択し、以下の処理を実行する。
【０１０３】
まず、制御信号処理部１０２は、選択された無線通信端末２００に対して無線リソースが割り当てられたか否かを判定する（３３３）。
【０１０４】
選択された無線通信端末２００に対して無線リソースが割り当てられていると判定された場合、制御信号処理部１０２は、リソース割当信号を生成する（３３４）。ここでリソース割当信号とは、無線通信端末２００に対して割り当てられた無線リソースを通知するための信号である。尚、リソース割当信号のパケットフォーマットの詳細は、図１１Ｂを用いて後述する。
【０１０５】
選択された無線通信端末２００に対して無線リソースが割り当てられていないと判定された場合、制御信号処理部１０２は、次の送信タイミングまで当該無線通信端末２００へのデータ伝送を保留する（３３５）。次の送信タイミングは、ＬＴＥであれば、例えば、次のサブフレーム送信時などが考えられる。
【０１０６】
制御信号処理部１０２は、受信したリソース割当結果において指定された全ての無線通信端末２００について処理が実行されたか否かを判定する（３３６）。
【０１０７】
受信したリソース割当結果において指定された全ての無線通信端末２００について処理が実行されていないと判定された場合、制御信号処理部１０２は、ステップ３３２に戻り、以下同様の処理を実行する。
【０１０８】
受信したリソース割当結果において指定された全ての無線通信端末２００について処理が実行されたと判定された場合、制御信号処理部１０２は、無線通信端末２００に生成されたリソース割当信号を送信し（３３７）、処理を終了する（３３８）。
【０１０９】
図７Ｃは、本発明の第１の実施形態の制御信号処理部１０２が無線通信端末２００からのリソース割当要求信号を受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【０１１０】
制御信号処理部１０２は、無線通信端末２００からのリソース割当要求信号を受信した場合（３４１）、局内スケジューラ１０５に対してアップリンクのスケジューリングを要請し（３４２）、処理を終了する（３４３）。
【０１１１】
図８Ａは、本発明の第１の実施形態のデータ信号処理部１０１が局内スケジューラ１０５からリソース割当結果を受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【０１１２】
データ信号処理部１０１は、局内スケジューラ１０５からリソース割当結果を受信した場合（３５１）、リソース割当てがダウンリンクのリソース割当てか又はアップリンクのリソース割当てかを判定する（３５２）。
【０１１３】
ダウンリンクのリソース割当てと判定された場合、データ信号処理部１０１は、リソース割当結果を参照し、連携伝送を行うか否かを判定する（３５３）。
【０１１４】
連携伝送を行わないと判定された場合、データ信号処理部１０１は、ステップ３５５に進む。
【０１１５】
連携伝送を行うと判定された場合、データ信号処理部１０１は、連携伝送に参加する他の基地局１００との間で必要なユーザデータを交換し（３５４）、ステップ３５５に進む。
【０１１６】
次に、データ信号処理部１０１は、データ信号処理部１０１内のバッファから必要なデータを信号送信部１１０に転送し（３５５）、処理を終了する（３５７）。
【０１１７】
ステップ３５２において、アップリンクのリソース割当てと判定された場合、データ信号処理部１０１は、データ受信に備え、バッファを確保し（３５６）、処理を終了する（３５７）。
【０１１８】
図８Ｂは、本発明の第１の実施形態のデータ信号処理部１０１がゲートウェイ装置２から無線通信端末２００宛のユーザデータを受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【０１１９】
データ信号処理部１０１は、ゲートウェイ装置２から無線通信端末２００宛のユーザデータを受信した場合（３６１）、局内スケジューラ１０５に対してダウンリンクのスケジューリングを要請し（３６２）、処理を終了する（３６３）。
【０１２０】
次に、無線通信端末２００の構成について説明する。
【０１２１】
図４は、本発明の第１の実施形態の無線通信端末２００の構成を説明するブロック図である。
【０１２２】
無線通信端末２００は、データ信号処理部２０１、制御信号処理部２０２、ＲＦ処理部２０３、アンテナ２０４、信号送信部２１０、信号受信部２２０、チャネル推定部２３１、及びＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ計算部２３２を備える。
【０１２３】
信号送信部２１０は、符号器２１１、変調器２１２、レイヤマップ・プレコード部２１３、サブキャリアマップ部２１４、パイロット挿入部２１５、及びＳＣ−ＦＤＭＡ変調器２１６を備える。
【０１２４】
信号受信部２２０は、復号器２２１、復調器２２２、逆レイヤマップ部２２３、逆サブキャリアマップ部２２４、ＭＩＭＯ受信機２２５、及びＯＦＤＭ復調器２２６を備える。
【０１２５】
以下、各構成の処理について説明する。
【０１２６】
無線通信端末２００内のＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）層などの上位層が生成したユーザデータは、データ信号処理部２０１のバッファに蓄積され、無線リソースが割り当てられた後、信号送信部２１０に送信される。
【０１２７】
信号受信部２２０からデータ信号処理部２０１へ送信されたユーザデータは、上位層に渡される。
【０１２８】
また、制御信号処理部２０２は、必要に応じて基地局１００と無線通信端末２００との間の制御信号を、信号送信部２１０を介して送信し、又は、信号受信部２２０を介して受信する。
【０１２９】
信号送信部２１０は、データ信号処理部２０１からデータ信号、又は、制御信号処理部２０２から制御信号を受信した場合、受信したデータ信号又は制御信号に対し、符号器２１１によってＣＲＣ符号を付加し、続けてターボ符号、又は、畳込み符号等による誤り訂正符号化処理を行い、符号語を生成する。
【０１３０】
変調器２１２は、適切な変調を実行することによって生成された符号語から変調シンボル系列を生成する。
【０１３１】
レイヤマップ・プレコード部２１３は、アンテナダイバーシチを実現するためのレイヤマッピング処理、及び、基地局１００での受信精度を向上するためのプレコーディング処理を実行する。
【０１３２】
サブキャリアマップ部２１４は、レイヤマップ・プレコード部２１３から入力されたシンボル系列内の各シンボルを、任意のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内に含まれるサブキャリアのいずれかに割振る。
【０１３３】
パイロット挿入部２１５は、基地局１００がアップリンクのチャネル推定に用いるためのパイロットシンボルを適切な位置に挿入する。
【０１３４】
ＳＣ−ＦＤＭＡ変調器２１６は、ＳＣ−ＦＤＭＡ用のＤＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理及びＣＰの挿入を実行し、ベースバンドＳＣ−ＦＤＭＡ信号を出力する。
【０１３５】
出力されたベースバンドＳＣ−ＦＤＭＡ信号は、ＲＦ処理部２０３に送信され、それぞれ独立にデジタル−アナログ変換、アップコンバート、及び増幅処理が実行され、前述の処理が実行された信号がアンテナ２０４から基地局１００へ送信される。
【０１３６】
一方、アンテナ２０４が基地局１００から受信した信号は、ＲＦ処理部２０３において増幅処理、ダウンコンバート、及びアナログ−デジタル変換処理がそれぞれ実行され、前述の処理が実行された信号は、ＯＦＤＭ復調器２２６に送信される。
【０１３７】
ＯＦＤＭ復調器２２６は、ＲＦ処理部２０３から受信した信号に対し、ＣＰの除去、ＤＦＴ処理を実行する。
【０１３８】
前述の処理が実行された信号のうちパイロット信号部分はチャネル推定部２３１に送信され、それ以外の部分はＭＩＭＯ受信機２２５入力される。
【０１３９】
チャネル推定部２３１は、受信したパイロット信号に基づいてダウンリンクのチャネル推定を行い、推定されたチャネル行列をＭＩＭＯ受信機２２５及びＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ計算部２３２に送信する。
【０１４０】
ＭＩＭＯ受信機２２５は、受信したチャネル行列に基づいてＯＦＤＭ復調器２２６からの入力に対してＭＭＳＥやＭＬＤを用いたＭＩＭＯ受信処理を実行し、レイヤ毎の出力をそれぞれ逆サブキャリアマップ部２２４に出力する。
【０１４１】
逆サブキャリアマップ部２２４は、基地局１００内のサブキャリアマップ部１１４で実行された処理の逆の処理を実行する、つまり、任意のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内に含まれるサブキャリアから、受信シンボル系列を生成し、生成された受信シンボル系列を逆レイヤマップ部２２３に出力する。
【０１４２】
逆レイヤマップ部２２３は、基地局１００内のレイヤマップ・プレコード部１１３が実行したレイヤマッピング処理の逆の処理を実行する。
【０１４３】
復調器２２２は、受信シンボル系列に対して復調処理を実行し、対数尤度比系列を復号器２２１に出力する。
【０１４４】
復号器２２１は、入力された対数尤度比系列に誤り訂正復号化処理、及びＣＲＣ検査処理を実行し、ＣＲＣ検査の結果を制御信号処理部２０２に通知する。
【０１４５】
さらに、ＣＲＣ検査の結果が成功の場合、ユーザデータ信号はデータ信号処理部２０１に送信され、また、制御信号は制御信号処理部２０２に送信される。
【０１４６】
また、ＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ計算部２３２は、受信したチャネル行列に基づいてダウンリンクのＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩを算出し、算出されたものを制御信号処理部２０２に通知する。
【０１４７】
次に、無線通信端末２００における各構成の処理の詳細について説明する。
【０１４８】
図９Ａは、本発明の第１の実施形態の制御信号処理部２０２が、基地局１００からリソース割当信号を受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【０１４９】
制御信号処理部２０２は、基地局１００からリソース割当信号を受信した場合（３７１）、受信したリソース割当信号がダウンリンクのリソース割当てか又はアップリンクのリソース割当てかを判定する（３７２）。
【０１５０】
ダウンリンクのリソース割当てであると判定された場合、制御信号処理部２０２は、データ信号処理部２０１にデータ受信に備える旨を通知し（３７３）、処理を終了する（３７５）。
【０１５１】
アップリンクのリソース割当てであると判定された場合、制御信号処理部２０２は、データ信号処理部２０１にデータ送信を要請し（３７４）、処理を終了する（３７５）。
【０１５２】
図９Ｂは、本発明の第１の実施形態の制御信号処理部２０２が、基地局１００から連携情報要求信号を受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【０１５３】
本フローチャートでは、対象となる全サブバンドに対して連携情報を生成して、連携情報通知信号を送信する。
【０１５４】
制御信号処理部２０２は、基地局１００から連携情報要求信号を受信した場合（３８１）、対象の全サブバンドに対して以下の処理を繰り返し実行する（３８２）。具体的には、制御信号処理部２０２は、対象の全サブバンドから１つのサブバンドを選択して、以下の処理を実行する。
【０１５５】
制御信号処理部２０２は、連携伝送に用いる伝送方式にＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を用いるか否かを判定する（３８３）。
【０１５６】
当該判定は、例えば、連携伝送用に用いる伝送方式を示すフィールドが連携情報要求信号に含まれている場合、制御信号処理部２０２は、当該フィールドを参照することによってＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を用いるか否かを判定する方法がある。また、無線通信端末２００が、ダウンリンクのチャネル行列及び無線通信端末２００自身の設定に基づいて、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を用いるか否かを判定する方法がある。
【０１５７】
連携伝送に用いる伝送方式にＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を用いると判定された場合、制御信号処理部２０２は、連携伝送に参加する全基地局１００からのチャネル行列を取得する（３８４）。
【０１５８】
連携伝送に用いる伝送方式にＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を用いないと判定された場合、制御信号処理部２０２は、ステップ３８５に進む。
【０１５９】
次に、制御信号処理部２０２は、連携伝送に用いる伝送方式にＣｌｏｓｅｄ−Ｌｏｏｐ伝送を用いるか否かを判定する（３８５）。当該判定は、ステップ３８３と同様に、連携情報要求信号のフィールドを参照して判定する方法、又は、無線通信端末２００の判定結果に基づいて判定する方法が用いられる。
【０１６０】
連携伝送に用いる伝送方式にＣｌｏｓｅｄ−Ｌｏｏｐ伝送を用いると判定された場合、制御信号処理部２０２は、用いられる伝送方式に基づいたＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩをＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ計算部２３２から取得する（３８６）。
【０１６１】
連携伝送に用いる伝送方式にＣｌｏｓｅｄ−Ｌｏｏｐ伝送を用いないと判定された場合、制御信号処理部２０２は、ステップ３８７に進む。
【０１６２】
次に、制御信号処理部２０２は、連携伝送に用いる伝送方式にＯｐｅｎ−Ｌｏｏｐ伝送を用いるか否かを判定する（３８７）。当該判定は、ステップ３８３と同様に、連携情報要求信号のフィールドを参照して判定する方法、又は、無線通信端末２００の判定結果に基づいて判定する方法が用いられる。
【０１６３】
連携伝送に用いる伝送方式にＯｐｅｎ−Ｌｏｏｐ伝送を用いると判定された場合、制御信号処理部２０２は、用いられる伝送方式に基づいたＣＱＩ／ＲＩをＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ計算部２３２から取得する（３８８）。
【０１６４】
連携伝送に用いる伝送方式にＯｐｅｎ−Ｌｏｏｐ伝送を用いないと判定された場合、制御信号処理部２０２は、ステップ３８９に進む。
【０１６５】
次に、制御信号処理部２０２は、対象の全サブバンドの処理が完了したか否かを判定する（３８９）。
【０１６６】
対象の全サブバンドの処理が完了していないと判定された場合、制御信号処理部２０２は、ステップ３８２に戻り、以下同様の処理を実行する。
【０１６７】
対象の全サブバンドの処理が完了したと判定された場合、制御信号処理部２０２は、取得された連携情報に基づいて連携情報通知信号を生成し、生成された連携通知信号を基地局１００に送信し（３９０）、処理を終了する（３９１）。
【０１６８】
次に連携スケジューラ部１９０について説明する。
【０１６９】
図５Ａは、本発明の第１の実施形態の連携スケジューラ部１９０の構成を説明するブロック図である。
【０１７０】
連携スケジューラ部１９０は、ＩＦ１９１を介して基地局１００の連携スケジューラ部ＩＦ１０６と接続され、局内スケジューラ１０５と通信する。なお、ＩＦ１９１と連携スケジューラ部ＩＦ１０６との間の接続は、有線でもよいし、無線でもよい。
【０１７１】
図５Ｂは、本発明の第１の実施形態の連携スケジューラ部１９０が備えるデータベースを説明する図である。
【０１７２】
連携スケジューラ部１９０は、無線リソースを割り当てる時に当該データベース５５０を参照する。
【０１７３】
データベース５５０は、端末５５１、データ到着時刻５５２、データ量５５３、連携瞬時スループット５５４、及び平均スループット５５５を含む。
【０１７４】
端末５５１は、無線通信端末２００を一意に識別するための識別子を格納する。データ到着時刻５５２は、端末５５１に対応する無線通信端末２００宛のユーザデータが基地局１００に到着した時刻を格納する。
【０１７５】
データ量５５３は、前記端末５５１に対応する無線通信端末２００宛のユーザデータのデータ量を格納する。連携瞬時スループット５５４は、連携伝送した場合の瞬時スループットを格納する。平均スループット５５５は、端末５５１に対応する無線通信端末２００宛のユーザデータ伝送の平均スループットを格納する。
【０１７６】
連携スケジューラ部１９０は、データ到着時刻５５２及びデータ量５５３に基づいて、ユーザデータを送信するために必要な無線リソース量を算出し、連携瞬時スループット５５４と平均スループット５５５とに基づいて各無線通信端末２００の優先度を決定する。
【０１７７】
優先度の決定方法としては、連携瞬時スループット５５４を平均スループット５５５で除算した値が大きい無線通信端末２００を選択するＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｆａｉｒｎｅｓｓなどを利用する方法が考えられる。尚、図５Ｂに示したデータベース５５０は一例であり、他の構成をとってもよい。
【０１７８】
図１０は、本発明の第１の実施形態の連携スケジューラ部１９０が、局内スケジューラ１０５から連携スケジューリング要請を受信した場合の処理を説明するフローチャートである。
【０１７９】
連携スケジューラ部１９０は、局内スケジューラ１０５から連携スケジューリング要請を受信した場合（４０１）、優先度の高い無線通信端末２００を１つ以上選択する（４０２）。選択方法としては、例えば、図５Ｂに示したデータベースを用いたＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｆａｉｒｎｅｓｓなどを利用する方法が考えられる。
【０１８０】
連携スケジューラ部１９０は、選択された無線通信端末２００に対して、以下の処理を繰り返し実行する（４０３）。具体的には、連携スケジューラ部１９０は、ステップ４０２において選択された無線通信端末２００から、１つの無線通信端末２００を選択して以下の処理を実行する。
【０１８１】
まず、連携スケジューラ部１９０は、図５Ｂに示したデータベースを参照して、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送が可能か否かを判定する（４０４）。
【０１８２】
ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送が可能であると判定された場合、連携スケジューラ部１９０は、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送のための無線リソースを割り当て（４０７）、ステップ４０８に進む。
【０１８３】
ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送が不可能であると判定された場合、連携スケジューラ部１９０は、ＳＵ伝送が可能か否かを判定する（４０５）。
【０１８４】
ＳＵ伝送が可能であると判定された場合、連携スケジューラ部１９０は、ＳＵ伝送のための無線リソースを割り当て（４０６）、ステップ４０８に進む。
【０１８５】
ＳＵ伝送が不可能であると判定された場合、連携スケジューラ部１９０は、ステップ４０８に進む。
【０１８６】
連携スケジューラ部１９０は、ステップ４０２において選択された全無線通信端末２００に対して処理が完了したか、又は、割り当て可能な無線リソースを全て利用したかを判定する（４０８）。
【０１８７】
前述の条件を満たさないと判定された場合、連携スケジューラ部１９０は、ステップ４０２に戻り、以下同様の処理を実行する。
【０１８８】
前述の条件を満たすと判定された場合、連携スケジューラ部１９０は、無線リソース割当結果を、連携スケジューリング結果として局内スケジューラ１０５に通知し（４０９）、処理を終了する（４１０）。
【０１８９】
尚、連携スケジューラ部１９０の処理のフローチャートは一例であり、他のスケジューリング規範に基づいて処理されてもよい。
【０１９０】
次に、図１１、１２を用いて、基地局１００が互いに連携したデータ伝送を行うために必要なパケットのフォーマットを説明する。
【０１９１】
図１１Ａは、本発明の第１の実施形態における、連携情報要求信号のパケットフォーマットを説明する図である。
【０１９２】
連携情報要求信号のパケットフォーマット５００は、フォーマットの識別子５０１、割当てリソースブロック指定５０２、ＭＣＳ５０３、パイロット位置指定５０４、電力制御５０５、ＣＱＩ要求ビット５０６、連携情報要求ビット５０７、連携方式５０８、連携用サブバンド５０９、及びオプション５１０を含む。
【０１９３】
フォーマットの識別子５０１は、他の無線リソース割当てのフォーマットとの区別をするためのフィールドである。割当てリソースブロック指定５０２は、連携情報を送信するためのアップリンクのリソースブロックの位置を指定するフィールドである。尚、この場合のリソースブロックとは連続する複数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル及び当該ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内の複数の連続するサブキャリアを意味し、アップリンクの無線リソース割当ての単位として利用される。
【０１９４】
ＭＣＳ５０３は、変調及び符号化方式を指定するフィールドであり、Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅのことである。パイロット位置指定５０４は、無線通信端末２００が挿入すべきパイロットの位置に関するフィールドである。
【０１９５】
電力制御５０５は、無線通信端末２００の電力制御に関するフィールドである。ＣＱＩ要求ビット５０６は、無線通信端末２００に対し、ＣＱＩのフィードバックを要求するためのフィールドである。具体的には、連携情報要求信号の場合、電力制御５０５には「１」が格納される。
【０１９６】
連携情報要求ビット５０７は、当該信号が連携情報要求信号か否かを示すフィールドである。具体的には、連携情報要求信号の場合、連携情報要求ビット５０７には「１」が格納される。
【０１９７】
連携情報要求ビット５０７が「１」の場合、連携方式５０８及び連携用サブバンド５０９が当該パケットフォーマットに含まれ、連携情報要求ビット５０７が「０」の場合、連携方式５０８及び連携用サブバンド５０９は当該当該パケットフォーマットに含まれない。
【０１９８】
連携方式５０８は、基地局１００又は連携スケジューラ部１９０が連携に用いる伝送方式を指定する場合に利用されるフィールドである。連携用サブバンド５０９は、基地局１００又は連携スケジューラ部１９０が連携に用いるサブバンドを指定する場合に利用されるフィールドである。オプション５１０は、その他の拡張に利用可能なフィールドである。
【０１９９】
図１１Ｂは、本発明の第１の実施形態における、リソース割当信号のパケットフォーマットを説明する図である。
【０２００】
リソース割当信号のパケットフォーマットは５２０、フォーマットの識別子５２１、割当てリソースブロック指定５２２、電力制御５２３、ＨＡＲＱ情報５２４、トランスポートブロック別情報５２５、連携情報５２６、及びプレコーディング情報５２７を含む。
【０２０１】
フォーマットの識別子５２１は、他の無線リソース割当てのフォーマットの区別のためフィールドである。割当てリソースブロック指定５２２は、無線通信端末２００宛に、基地局１００が互いに連携してデータ伝送を行うためのダウンリンクのリソースブロックの位置を指定するフィールドである。尚、この場合のリソースブロックとは連続する複数のＯＦＤＭＡシンボル及び当該ＯＦＤＭＡシンボル内の複数の連続するサブキャリアを意味し、ダウンリンクの無線リソース割当ての単位として利用される。
【０２０２】
電力制御５２３は、無線通信端末２００の電力制御に関するフィールドである。ＨＡＲＱ情報５２４は、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）伝送におけるプロセス番号を通知するフィールドである。
【０２０３】
トランスポートブロック別情報５２５は、送信するトランスポートブロックの数だけ存在するフィールドであり、トランスポートブロック毎の変調及び符号化方式を指定するフィールドであるＭＣＳ５２５−１と、ＨＡＲＱの新規送信か否かを区別するフィールである新規ＨＡＲＱ５２５−２とが含まれる。
【０２０４】
連携情報５２６は、連携伝送を行う基地局、及び連携伝送に用いる伝送方式に関するフィールドである。プレコーディング情報５２７は、連携伝送に用いるプレコーディング行列のインデックス、量子化された値に関するフィールドである。
【０２０５】
図１２Ａは、本発明の第１の実施形態における、Ｏｐｅｎ−Ｌｏｏｐ  ＭＩＭＯ用の連携情報通知信号のパケットフォーマットを説明する図である。
【０２０６】
Ｏｐｅｎ−Ｌｏｏｐ  ＭＩＭＯ用の連携情報通知信号のパケットフォーマット５３０は、連携方式５３１、連携基地局セット５３２、連携用Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＣＱＩ５３３、及びサブバンド別情報５３４を含む。
【０２０７】
連携方式５３１は、連携伝送に用いる伝送方式を指定するフィールドである。連携基地局セット５３２は、連携伝送に参加する基地局１００のセットを通知するフィールドである。連携用Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＣＱＩ５３３は、連携方式５３１において指定された連携伝送を行った場合の、全ＯＦＤＭＡサブキャリアでのＣＱＩを通知するフィールドである。
【０２０８】
サブバンド別情報５３４は、サブバンドの数だけ存在するフィールドであり、連携伝送を行った場合のサブバンド毎のＣＱＩを格納するフィールドである連携用サブバンドＣＱＩ５３４−１と、連携伝送を行った場合のサブバンド毎のＲＩを格納するフィールドである連携用サブバンドＲＩ５３４−２を含む。
【０２０９】
図１２Ｂは、本発明の第１の実施形態における、ＭＵ−ＭＩＭＯ用の連携情報通知信号のパケットフォーマットを説明する図である。
【０２１０】
ＭＵ−ＭＩＭＯ用の連携情報通知信号のパケットフォーマット５４０は、連携方式５４１、連携基地局セット５４２、連携用Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＣＱＩ５４３、サブバンド別情報５４４を含む。
【０２１１】
連携方式５４１は、連携伝送に用いる伝送方式を指定するフィールドである。連携基地局セット５４２は、連携伝送に参加する基地局のセットを通知するフィールドである。連携用Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＣＱＩ５４３は、連携方式５４１において指定された連携伝送を行った場合の、全ＯＦＤＭＡサブキャリアでのＣＱＩを通知するフィールドである。
【０２１２】
サブバンド別情報５４４は、サブバンドの数だけ存在するフィールドであり、連携基地局セット５４２において指定された基地局１００と無線通信端末２００との間の伝播行列を量子化した値を格納するフィールドであるチャネル行列５４４−１を含む。
【０２１３】
次に、図１及び図１３を用いて、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送による基地局１００が互いに連携したデータ伝送のシーケンスを説明する。
【０２１４】
図１３は、本発明の第１の実施形態において、基地局１００−１、１００−２から、無線通信端末２００−１〜２００−６がそれぞれパイロット信号を受信し、単一基地局伝送に必要な情報を、それぞれの無線通信端末２００−１〜２００−６が所属する基地局１００−１、１００−２に送信するまでの処理を説明するシーケンス図である。
【０２１５】
無線通信端末２００−１〜２００−６は、本シーケンスが開始するまでに、同期信号を解析し、基地局１００−１、１００−２の同期情報セルＩＤなど、両基地局１００−１、１００−２へのデータ伝送に必要な情報を取得しているものとする。
【０２１６】
また、無線通信端末２００−１〜２００−３は基地局１００−１に所属し、無線通信端末２００−４〜２００−６は基地局１００−２に所属しているものとする。
【０２１７】
基地局１００−１、１００−２は、各々、周期的にパイロット信号を無線通信端末２００−１〜２００−６に送信しており（６２１−１、６２１−２）、各無線通信端末２００−１〜２００−６は、受信したパイロット信号をモニタリングし、基地局１００−１、１００−２からのチャネル行列を算出する。
【０２１８】
なお、チャネル行列が算出されるときに、無線通信端末２００−１〜２００−６が所属していない基地局（例えば、無線通信端末２００−１の場合、基地局１００−２）からの干渉成分が邪魔になることがあるが、これらに対して、例えば、以下のような手段を用いて回避する。
【０２１９】
公知の回避手段の一例としては、ある基地局１００がパイロット信号を送信するリソースでは、他の基地局１００はデータ送信を控える、パイロットに拡散処理を実行したうえで無線通信端末が逆拡散を実行しＳＩＮＲを向上させる、という手段を用いることが考えられる。なお、本発明においては、前述の手段に限定されず、他の手段を用いてもよい。
【０２２０】
各無線通信端末２００−１〜２００−６は、算出されたチャネル行列に基づいて、無線通信端末２００−１〜２００−６自身が所属する基地局１００−１、１００−２による単一基地局伝送を行った場合における、ＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩを算出し、算出結果を制御信号用のチャネルを用いて所属基地局１００−１、１００−２にフィードバックする（６２２−１〜６２２−６）。
【０２２１】
図１３に示す例では、無線通信端末２００−１〜２００−３は基地局１００−１に算出結果をフィードバックし、無線通信端末２００−４〜２００−６は基地局１００−２に算出結果をフィードバックする。
【０２２２】
図１は、本発明の第１の実施形態における、図１３のシーケンス後に、基地局１００−１、１００−２が、ゲートウェイ装置２から無線通信端末２００−１〜２００−６宛のユーザデータを受信してから、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送による連携伝送を行うまでの処理を説明するシーケンス図である。
【０２２３】
基地局１００−１はゲートウェイ装置２から無線通信端末２００−１、２００−２、２００−３宛のユーザデータを受信し（６０１−１）、また、基地局１００−２は無線通信端末２００−４、２００−５、２００−６宛のユーザデータを受信する（６０１−２）。
【０２２４】
ユーザデータを受信した、それぞれの基地局１００−１、１００−２の局内スケジューラ１０５は、単一基地局伝送によるスケジューリングを実行する。
【０２２５】
尚、この時、連携基地局ＩＦ１０７を介して、基地局１００−１、１００−２が互いに、ビームの形成パターンなどＢＦ（Ｂｅａｍ  Ｆｏｒｍｉｎｇ）用ビームに関する情報を交換し（６０２）、当該情報をスケジューリングに利用してもよい。
【０２２６】
以下の説明において、単一基地局伝送によるスケジューリングの結果、基地局１００−１は無線通信端末２００−１、２００−２に対して単一基地局伝送のための無線リソースの割り当てが可能と判定し、基地局１００−２は無線通信端末２００−４、２００−６に対して単一基地局伝送のための無線リソース割当てが可能と判定したものとする。
【０２２７】
この場合、基地局１００−１は、無線通信端末２００−１、２００−２にリソース割当信号、及び、各無線通信端末２００−１、２００−２宛のユーザデータを、単一基地局伝送を用いて送信する（６０３−１、６０３−２）。
【０２２８】
前述の信号を受信した各無線通信端末２００−１、２００−２は、受信の結果を示すＡＣＫ信号を基地局１００−１に返信する（６０４−１、６０４−２）。
【０２２９】
同様に、基地局１００−２は、無線通信端末２００−４、２００−６に対して単一基地局伝送のためのリソース割当信号、及び、無線通信端末２００−４、２００−６宛のユーザデータを、単一基地局伝送を用いて送信する（６０３−４、６０３−６）。
【０２３０】
前述の信号を受信した各無線通信端末２００−４、２００−６は、受信の結果を示すＡＣＫ信号を基地局１００−２に返信する（６０４−４、６０４−６）。
【０２３１】
一方、基地局１００−１は無線通信端末２００−３に連携情報要求信号を送信し（６０５−３）、また、基地局１００−２は無線通信端末２００−５に連携情報要求信号を送信する（６０５−５）。尚、送信される連携情報要求信号のパケットフォーマットは図１１Ａに示したものである。
【０２３２】
基地局１００−１から連携情報要求信号を受信した無線通信端末２００−３は、基地局１００−１に連携情報通知信号を送信し（６０６−３）、また、基地局１００−２から連携情報要求信号を受信した無線通信端末２００−５は基地局１００−２に連携情報通知信号を送信する（６０６−５）。尚、送信される連携情報通知信号のパケットフォーマットは図１２Ｂに示したものである。
【０２３３】
無線通信端末２００−３から連携情報通知信号を受信した基地局１００−１及び無線通信端末２００−５から連携情報通知信号を受信した基地局１００−２は、それぞれ、連携スケジューラ部ＩＦ１０６を介して、連携スケジューラ部１９０に連携スケジューリングを要請する（６０７−１、６０７−２）。尚、当該要請には、それぞれ、受信した連携情報通知信号が含まれる。
【０２３４】
連携スケジューラ部１９０は、受信した連携情報通知信号に基づいて、連携伝送の為の無線リソースを割り当て、かつ、無線リソース割当結果を参照し、連携伝送における伝送方式を判定する。
【０２３５】
本実施形態において、連携スケジューリングの要請を受信した連携スケジューラ部１９０は、連携伝送のための無線リソースを割り当てる。当該無線リソースの割り当ての結果、連携スケジューラ部１９０は、無線通信端末２００−３、２００−５に対してＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を用いた連携伝送を行うと判定したとする。
【０２３６】
連携スケジューラ部１９０は、前述の判定結果とプレコーディング行列など連携伝送に必要な情報を連携スケジューリング結果として、基地局１００−１、１００−２に通知する（６０８−１、６０８−２）。
【０２３７】
連携スケジューリング結果を受信した基地局１００−１、１００−２は、連携基地局ＩＦ１０７を介して、互いに、連携スケジューリング結果によって指定された連携伝送を行うために必要なユーザデータを交換する（６０９）。
【０２３８】
基地局１００−１及び基地局１００−２は、連携スケジューリング結果６０８−１、６０８−２において指定されたプレコーディング行列に基づいて、ＤＰＣなどのＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を用いて、リソース割当信号とユーザデータとを無線通信端末２００−３及び無線通信端末２００−５に送信する（６１０−３、６１０−５）。
【０２３９】
前述のリソース割当信号及びユーザデータを受信した無線通信端末２００−３、２００−５は、リソース割当信号に従って、ユーザデータの受信処理を実行する。その後、無線通信端末２００−３は基地局１００−１に受信の結果を示すＡＣＫ信号を返信し（６１１−３）、無線通信端末２００−６は基地局１００−２に受信の結果を示すＡＣＫ信号を返信する（６１１−５）。
【０２４０】
本発明の第１の実施形態によれば、連携伝送を必要とする無線通信端末２００−３、２００−５のみが連携情報を基地局１００−１、１００−２にフィードバックすることによって、連携伝送が可能になる。
【０２４１】
従って、全無線通信端末２００−１〜２００−６が連携情報をフィードバックする場合と比べ、アップリンクの無線リソースが節約できるため、他のアップリンクのユーザデータの伝送に利用できる。
【０２４２】
また、連携スケジューラ部１９０は、無線通信端末２００−３、２００−５に対してのみ連携スケジューラ処理を実行すればよいので、連携スケジューリングによる処理を低減することができる。
【０２４３】
第２の実施形態
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。
【０２４４】
本発明の第２の実施形態における、ネットワーク構成、基地局１００及び無線通信端末２００の構成は、本発明の第１の実施形態と同一のものであるため説明は省略する。また、本発明の第２の実施形態における、基地局１００及び無線通信端末２００の各構成の処理についても第１の実施形態と同一であるため説明は省略する。
【０２４５】
以下、第１の実施形態との差異を中心に第２の実施形態について説明する。
【０２４６】
図１４は、本発明の第２の実施形態における、基地局１００−１、１００−２が、ゲートウェイ装置２から無線通信端末２００−１〜２００−６宛のユーザデータを受信してから、ＳＵ伝送による連携伝送を行うまでの処理を説明するシーケンス図である。
【０２４７】
第２の実施形態では、基地局１００と無線通信端末２００との間の通信を３ＧＰＰ  ＬＴＥに準拠して行った場合、各信号がいずれのチャネルによって送信されるかについても説明する。
【０２４８】
尚、本シーケンスの前に、無線通信端末２００−１〜２００−６は、図１３に示すシーケンスに従って、パイロットを受信し、また、単一基地局伝送用の情報を基地局１００−１、１００−２へのフィードバックが完了しているものとする。
【０２４９】
基地局１００−１、１００−２がユーザデータを受信するステップ（６０１−１、６０１−２）、基地局１００−１、１００−２がＢＦ用ビーム情報を交換するステップ（６０２）、基地局１００−１が無線通信端末２００−１、２００−２に対して単一基地局の無線リソース割当てが可能と判定し、また、基地局１００−２が無線通信端末２００−４、２００−６に対して単一基地局の無線リソース割当てが可能と判定し、リソース割当信号とユーザデータを送信するステップ（６０３−１、６０３−２、６０３−４、６０３−６）は第１の実施形態と同一である。
【０２５０】
ただし、リソース割当信号には、ＬＴＥのＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）上のＤＣＩ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）が利用される。尚、ＤＣＩフォーマットは、伝送方式に従い適切なものが選択される。
【０２５１】
また、ユーザデータ信号の送信には、ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）が利用される。
【０２５２】
ソース割当信号及びユーザデータ信号に対するＡＣＫ信号送信（６０４−１、６０４−２、６０４−４、６０４−６）には、ＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）が利用される。
【０２５３】
連携情報要求信号（６０５−３、６０５−５）には、ＰＤＣＣＨ上のＤＣＩ（フォーマット０）を図１１Ａに示したパケットフォーマットを拡張したものが利用される。
【０２５４】
連携情報要求信号（６０５−３）を受信した無線通信端末２００−３は、基地局１００−１に連携情報通知信号を送信する（６３１−３）。また、連携情報要求信号（６０５−３）を受信した無線通信端末２００−５は、基地局１００−２に連携情報通知信号を送信する（６３１−５）。
【０２５５】
連携情報通知信号（６３１−３、６３１−５）は、図１２Ａに示したパケットフォーマットであり、ＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を利用して送信される。
【０２５６】
連携情報通知信号（６３１−３、６３１−５）を受信した基地局１００−１及び基地局１００−２は、それぞれ、連携スケジューラ部ＩＦ１０６を介して、連携スケジューラ部１９０に連携スケジューリングを要請する（６０７−１、６０７−２）。尚、当該連携スケジューリングの要請には、受信した連携情報通知信号が含まれる。
【０２５７】
連携スケジューリングの要請を受信した連携スケジューラ部１９０は、連携伝送のための無線リソースを割り当てる。
【０２５８】
本実施形態において、連携スケジューラ部１９０は、無線リソースを割当ての結果、無線通信端末２００−３に対してＳＵ伝送を用いた連携伝送を実行し、無線通信端末２００−５への無線リソース割当ては次の送信タイミングまで保留すると判定したものする。
【０２５９】
連携スケジューラ部１９０は、前述の判定結果を含めて、連携伝送に必要な情報を連携スケジューリング結果として、基地局１００−１、１００−２に通知する（６３２−１、６３２−２）。
【０２６０】
連携スケジューリング結果を受信した基地局１００−１は、連携基地局ＩＦ１０７を介して、基地局１００−２に指定された連携伝送を行うために必要なユーザデータを転送する（６３３）。
【０２６１】
基地局１００−１、１００−２は、リソース割当信号と、Ｏｐｅｎ−Ｌｏｏｐ  ＭＩＭＯなどのＳＵ伝送を用いてユーザデータとを無線通信端末２００−３に送信する（６３４−１、６３４−２）。
【０２６２】
ただし、リソース割当信号には、ＰＤＣＣＨ上のＤＣＩが利用される。尚、ＤＣＩフォーマットは、伝送方式に従って適切なものが選択される。また、ユーザデータ信号の送信にはＰＤＳＣＨが利用される。
【０２６３】
リソース割当信号及びユーザデータを受信した無線通信端末２００−３は、リソース割当信号に従って、ユーザデータの受信処理を行う。
【０２６４】
無線通信端末２００−３は、基地局１００−１に受信の結果を示すＡＣＫ信号を返信する（６３５）。
【０２６５】
本発明の第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、連携伝送が必要な無線通信端末２００のみが連携情報をフィードバックすればよいため、アップリンクの無線リソースが節約できる。また、これによって、連携スケジューラ部１９０は、連携スケジューリングによる処理を低減できる。
【０２６６】
また、本発明の第２の実施形態では、無線通信端末２００−３は、２つの基地局１００−１、１００−２を占有できるため、連携伝送におけるスループット向上量をより高めることができる。
【０２６７】
第３の実施形態
以下、本発明の第３の実施形態について説明する。
【０２６８】
本発明の第３の実施形態における、ネットワーク構成、基地局１００及び無線通信端末２００の構成は、本発明の第１の実施形態と同一のものであるため説明は省略する。また、本発明の第３の実施形態における、基地局１００及び無線通信端末２００の各構成の処理についても第１の実施形態と同一であるため説明は省略する。
【０２６９】
以下、第１の実施形態との差異を中心に第３の実施形態について説明する。
【０２７０】
図１５は、本発明の第３の実施形態の、基地局１００−１、１００−２が無線通信端末２００へのユーザデータ到着前に、連携伝送に必要な情報を要求する場合の処理を説明するシーケンス図である。
【０２７１】
尚、本シーケンスの前に、無線通信端末２００−１〜２００−６は、図１３に示すシーケンスに従って、パイロットを受信し、また、単一基地局伝送用の情報を基地局１００−１、１００−２へのフィードバックが完了しているものとする。
【０２７２】
また、本実施形態において、基地局１００−１は、単一基地局伝送用のＣＱＩ情報又は無線通信端末２００−１〜２００−６におけるトラフィックから、無線通信端末２００−３には連携伝送を適用すべきと判定し、また、基地局１００−２も同様に、無線通信端末２００−５には連携伝送を適用すべきと判定したものとする。
【０２７３】
この場合、基地局１００−１は、無線通信端末２００−３に連携情報要求信号を送信する（６４１−３）。連携情報要求信号を受信した無線通信端末２００−３は、基地局１００−１に連携情報通知信号を返信する（６４２−３）。
【０２７４】
同様に、基地局１００−２は、無線通信端末２００−５に連携情報要求信号を送信する（６４１−５）。連携情報要求信号を受信した無線通信端末２００−５は、基地局１００−２に連携情報通知信号を返信する（６４２−５）。
【０２７５】
その後、基地局１００−１、１００−２は、ゲートウェイ装置２からユーザデータを受信した場合（６０１−１、６０２−２）、互いに、ＢＦ用ビーム情報を交換し（６０２）、連携スケジューリング要請（６０７−１、６０７−２）を連携スケジューラ部１９０に送信する。
【０２７６】
連携スケジューリング要請を受信した連携スケジューラ部１９０は、基地局１００−１、１００−２に連携スケジューリング結果を通知する（６０８−１、６０８−２）。
【０２７７】
連携スケジューリング結果を受信した基地局１００−１、１００−２は、互いに、連携に必要情報が交換し（６０９）、それぞれ、無線通信端末２００−１〜２００−６にリソース割当信号及びユーザデータを送信する（６４３−１〜６４３−６）。尚、無線通信端末２００−１、２００−２、２００−４、２００−６には単一基地局伝送が用いられ、無線通信端末２００−３、２００−５には連携伝送を用いられる。
【０２７８】
以上の処理によって、連携伝送が必要な無線通信端末２００−３、２００−５に対するデータ伝送の送信タイミングを、他の無線通信端末２００−１、２００−２、２００−４、２００−６と同期することができる。
【０２７９】
これによって、ユーザデータを受信した無線通信端末２００−１〜２００−６は、ＡＣＫ信号を同一の送信タイミングで送信できる（６４４−１〜６４４−６）。
【０２８０】
以下、本実施形態における無線リソースの割り当てを説明する。
【０２８１】
図１８は、本発明の第３の実施形態の、連携伝送適用時におけるリソースグリッドを説明する図である。
【０２８２】
リソースグリッドとは、１回の送信タイミングで割り当てられる無線リソースを、ＯＦＤＭＡシンボル及びサブキャリア毎に区切ったものである。
【０２８３】
図１８に示す例では、横軸の区切りがサブキャリアの区切りを示し、縦軸の区切りがＯＦＤＭシンボルの区切りを示す。
【０２８４】
図１８に示すリソースグリッド８００、８１０がそれぞれ基地局１００−１、１００−２のリソースグリッドを示している。
【０２８５】
リソースグリッド８００のうちブロック８０１、ブロック８０２、ブロック８０３がリソースブロック１、２、３に対応し、また、リソースグリッド８１０のうちブロック８１１、ブロック８１２、ブロック８１３がリソースブロック１、２、３に対応する。
【０２８６】
図１５に示すシーケンスでは、例えば、無線通信端末２００−１、２００−２にはそれぞれリソースブロック８０１、８０２が割り当てられ、無線通信端末２００−４、２００−６にはそれぞれリソースブロック８１１、８１２が割り当てられている。
【０２８７】
リソースブロック８０３、８１３は、それぞれ、無線通信端末２００−３、２００−５のＭＵ−ＭＩＭＯ伝送のための連携伝送用に割り当てられている。
【０２８８】
図１５に示すシーケンスでは、リソースブロック８０１〜８０３、８１１〜８１３が同一の送信タイミングで送信される。
【０２８９】
本発明の第３の実施形態によれば、連携伝送に必要なユーザデータ伝送の遅延がなくなる。すなわち、基地局１００−１、１００−２がゲートウェイ装置２からのユーザデータを受信した時には、既に、基地局１００−１、１００−２は連携情報を取得しているため、連携情報の要求及び通知待ちに要する時間が必要なく、即座に連携伝送を用いたユーザデータの伝送が可能となる。
【０２９０】
第４の実施形態
以下、本発明の第４の実施形態について説明する。
【０２９１】
本発明の第４の実施形態における、ネットワーク構成、基地局１００及び無線通信端末２００の構成は、本発明の第１の実施形態と同一のものであるため説明は省略する。また、本発明の第４の実施形態における、基地局１００及び無線通信端末２００の各構成の処理についても第１の実施形態と同一であるため説明は省略する。
【０２９２】
図１６は、本発明の第４の実施形態の、最初はセルの中心に位置し、単一基地局伝送が適用されていた無線通信端末２００が、セルエッジに移動し連携伝送が必要になった場合の処理を説明するシーケンス図である。
【０２９３】
基地局１００−１は、ゲートウェイ装置２から無線通信端末２００宛のユーザデータを受信した場合（６５１）、必要に応じて基地局１００−１と基地局１００−２との間でＢＦ用ビーム情報を交換し（６５２）、単一基地局のデータ伝送用の無線リソースを割り当てる。
【０２９４】
無線リソースの割当ての結果、単一基地局伝送のための無線リソースが割り当てられた場合、基地局１００−１は、無線通信端末２００に対してリソース割当信号及びユーザデータを送信する（６５３）。
【０２９５】
リソース割当信号及びユーザデータを受信した無線通信端末２００は、受信処理を行い、基地局１００−１にＡＣＫ信号を送信する（６５４）。
【０２９６】
その後、無線通信端末２００がセルエッジに移動する（６５５）。
【０２９７】
無線通信端末２００は、基地局１００−１、１００−２から周期的に送信されるパイロット信号（６５６−１、６５６−２）に基づいてＣＱＩ等を算出し、算出されたＣＱＩ等を単一基地局伝送に必要な情報として周期的に基地局１００−１にフィードバックする（６５７）。
【０２９８】
無線通信端末２００から単一基地局伝送に必要な情報を受信した基地局１００−１は、単一基地局によるデータ伝送では充分な無線リソースが割り当てられないと判定し、連携情報要求信号を無線通信端末２００に送信する（６５８）。
【０２９９】
連携情報要求信号を受信した無線通信端末２００は、基地局１００−１に連携情報通知信号を返信する（６５９）。
【０３００】
連携情報通知信号を受信した基地局１００−１は、連携スケジューラ部１９０に連携スケジューリングを要請する（６６０）。尚、連携スケジューリングの要請には、連携情報通知信号が含まれる。
【０３０１】
連携スケジューリングの要請を受信した連携スケジューラ部１９０は、無線通信端末２００に対して、ＳＵ伝送の連携伝送のための無線リソースを割り当て、当該無線リソースの割当結果を、連携スケジューリング結果として基地局１００−１、１００−２に通知する（６６１−１、６６１−２）。
【０３０２】
連携スケジューリング結果を受信した基地局１００−１は、連携伝送に必要なユーザデータを基地局１００−２に転送する（６６２）。
【０３０３】
基地局１００−１、１００−２は、リソース割当信号、及び、ＳＵ伝送による連携伝送を用いてユーザデータを無線通信端末２００に送信する（６６３−１、６６３−２）。
【０３０４】
リソース割当信号及びユーザデータを受信した無線通信端末２００は、受信処理を行い、ＡＣＫ信号を基地局１００−１に返信する（６６４）。
【０３０５】
本発明の第４の実施形態によれば、無線通信端末２００は、無線通信端末２００自身の移動にあわせて、連携伝送が必要な時だけに連携情報を送信すればよいため、アップリンクの無線リソースを節約できる。
【０３０６】
第５の実施形態
以下、本発明の第５の実施形態について説明する。
【０３０７】
本発明の第５の実施形態における、ネットワーク構成、基地局１００及び無線通信端末２００の構成は、本発明の第１の実施形態と同一のものであるため説明は省略する。また、本発明の第５の実施形態における、基地局１００及び無線通信端末２００における各構成の処理についても第１の実施形態と同一であるため説明は省略する。
【０３０８】
図１７は、本発明の第５の実施形態の、最初はセルエッジに位置し、連携伝送によるデータ伝送が適用されていた無線通信端末２００が、セルの中心に移動し単一基地局伝送が適用される場合の処理を説明するシーケンス図である。
【０３０９】
基地局１００−１は、ゲートウェイ装置２から無線通信端末２００宛のユーザデータを受信した場合（６７１）、連携伝送を実行するために当該ユーザデータを基地局１００−２に転送する（６７２）。
【０３１０】
基地局１００−１、１００−２は、リソース割当信号、及び、ＳＵ伝送による連携伝送を用いてユーザデータを無線通信端末２００に送信する（６７３−１、６７３−２）。
【０３１１】
リソース割当信号及びユーザデータを受信した無線通信端末２００は、受信処理を行い、基地局１００−１にＡＣＫ信号を返信する（６７４）。
【０３１２】
その後、無線通信端末２００は、セル中心に移動する（６７５）。
【０３１３】
無線通信端末２００は、基地局１００−１、１００−２から周期的に送信されるパイロット信号（６７６−１、６７６−２）に基づいてＣＱＩ等を算出し、算出されたＣＱＩ等を単一基地局伝送に必要な情報として周期的にフィードバックする（６７７）。
【０３１４】
無線通信端末２００からの情報を受信した基地局１００−１は、必要に応じて基地局１００−２とＢＦ用ビーム情報を交換する（６７８）。
【０３１５】
本実施形態において、基地局１００−１は、単一基地局によるデータ伝送で充分な無線リソースが割り当てられると判定したものとする。
【０３１６】
この場合、基地局１００−１は、必要に応じて連携スケジューラ部１９０に無線通信端末２００に対する連携伝送を中止する旨を通知する（６７９）。
【０３１７】
基地局１００−１は、リソース割当信号、及び、単一基地局伝送を用いてユーザデータを無線通信端末２００に送信する（６８０）。
【０３１８】
リソース割当信号及びユーザデータを受信した無線通信端末２００は、受信処理を行い、ＡＣＫ信号を基地局１００−１に送信する（６８１）。
【０３１９】
本発明の第５の実施形態によれば、無線通信端末２００は、無線通信端末２００自身の移動にあわせて、連携伝送が不要になった時には連携情報の送信を中止できるので、アップリンクの無線リソースを節約できる。
【０３２０】
第６の実施形態
以下、本発明の第６の実施形態について説明する。
【０３２１】
第６の実施形態では、前述の第１〜第５の実施形態において、連携情報をフィードバックする時に使用されるサブバンドを固定し、無線通信端末２００が送信する連携情報量を減らす方法について説明する。
【０３２２】
図１９Ａは、本発明の第６の実施形態におけるサブバンドを説明する図である。
【０３２３】
図１９Ａに示すように、サブバンドは、連続するリソースブロックから構成される。
【０３２４】
図１９Ａに示す例では、リソースグリッド８２０は、２個の連続するリソースブロックから構成される５つのサブバンド８２１〜８２５に分割されている。
【０３２５】
図１９Ｂは、本発明の第６の実施形態のリソースブロック数とサブバンド数との対応関係を示した図である。
【０３２６】
１つのサブバンド当りのリソースブロック数は、総リソースブロック数によって変更することができる。
【０３２７】
図１９Ｂに示すように、リソースブロック数とサブバンド数との対応関係は、総リソースブロック数５６１、サブバンドサイズ５６２、及びサブバンド数５６３を含む。
【０３２８】
総リソースブロック数５６１は、リソースブロックの総数を格納する。サブバンドサイズ５６２は、１つのサブバンドにおけるリソースブロック数を格納する。サブバンド数５６３は、サブバンドの総数を格納する。図１９Ａに示す例は、図１９Ｂのエントリ５６４に該当する。
【０３２９】
図１２Ａ、Ｂに示す例では、無線通信端末２００がフィードバックする連携情報通知信号の中にはサブバンドの数だけ連携情報が必要となる。ここで、無線通信システムにおいて、連携伝送に用いるサブバンドを固定すれば、連携情報通知信号に含まれる連携情報量が減り、アップリンクの無線リソースを節約できる。
【０３３０】
例えば、図１９Ａにおいて、サブバンド８２４、８２５の２サブバンドを連携伝送に用いるように固定した場合、必要な連携情報は、サブバンドを固定しない場合と比較して２／５に軽減できる。
【０３３１】
さらに、連携伝送に用いるサブバンドを固定するのではなく、連携スケジューラ部１９０が連携伝送に最適なサブバンドを動的に決定し、図１１Ａに示すように連携情報要求信号内の連携用サブバンド５０９に決定されたサブバンドを含めることによって、基地局１００が無線通信端末２００に指定することもできる。
【０３３２】
本発明の第６の実施形態によれば、連携情報をフィードバックするためのアップリンク無線リソースを節約でき、さらにサブバンドが動的に選択されることによって、連携伝送に必要な最適なサブバンドを選択できる。
【０３３３】
第７の実施形態
以下、第７の実施形態について説明する。
【０３３４】
第７の実施形態では、単一基地局によるデータ伝送と連携伝送によるデータ伝送の切換えに、ＮＡＣＫを利用する方法について説明する。
【０３３５】
前述の各実施形態において、連携伝送を行うか否かの判定は、ダウンリンクの無線リソース割当ての成否、又はＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩなどに基づいて行っていたがそれ以外の判定基準も考えられる。例えば、以下のようなものが考えられる。
【０３３６】
基地局１００は、単一基地局伝送が適用されている無線通信端末２００から、受信失敗を示すＮＡＣＫ信号を予め定められた基準回数以上受信した場合、当該無線通信端末２００に対して連携伝送を適用することを決定する。つまり、無線通信端末２００から送信されるデータ受信の成否に関する情報に基づいて、連携伝送を行うか否かが判定される。
【０３３７】
第７の実施形態によれば、基地局１００は、実際のデータ受信の成否に基づいて連携伝送の利用を決定することによって、データ受信に失敗しているデータを救済することができる。
【０３３８】
第８の実施形態
以下、第８の実施形態について説明する。
【０３３９】
第８の実施形態では、基地局１００が連携情報要求信号を一斉伝送する方法について説明する。第１〜第７の実施形態においては、基地局１００は連携情報要求信号を、各無線通信端末２００宛に別個に伝送していた。これに対して本実施形態では、基地局１００は連携情報要求信号を、ブロードキャスト伝送、又は、マルチキャスト伝送のような１対多伝送によって、送信する。例えば、基地局１００は、単一基地局伝送の無線リソース割当てが不可能な無線通信端末２００の数がある閾値を越えた場合、無線通信端末２００に連携情報要求信号を一斉伝送する。一斉伝送された連携情報要求信号を受信した無線通信端末２００は、連携情報通知信号を基地局１００に送信する。
【０３４０】
第８の実施形態によれば、連携伝送を必要とする無線通信端末２００の数が多い場合において、連携情報要求信号が必要とするダウンリンクの無線リソースを節約できる効果がある。
【０３４１】
最後に、本発明の第１の実施形態又は第２の実施形態を適用した場合において、全無線通信端末２００に対する連携伝送を行う無線通信端末２００の割合（以降、連携無線通信端末率と記述する）と、１つの無線通信端末２００が送信するフィードバック量との対応関係を例に、本発明の効果について説明する。尚、本発明の第３〜第８の実施形態においても、同様の効果を奏する。
【０３４２】
図２０は、本発明の第１の実施形態又は第２の実施形態を適用した場合の効果を説明する図である。
【０３４３】
枠６０００は、従来の連携伝送を実行する場合における、無線通信端末２００が基地局１００にフィードバックする情報を示した図である。従来は、枠６０００に示すように、全無線通信端末２００−１〜２００−６は、単一基地局伝送用の情報と連携用情報とを、周期的に基地局１００−１、１００−２にフィードバックしている（６２５−１〜６２５−６）。
【０３４４】
枠６００１は、本発明の第１の実施形態又は第２の実施形態を適用した場合における、無線通信端末２００が基地局１００にフィードバックする情報を示した図である。
【０３４５】
本発明によれば、連携伝送が必要な無線通信端末２００−３、２００−５のみが、基地局１００−１、１００−２からの要求に応じて、連携用情報を基地局１００−１、１００−２にフィードバックする（６０６−３、６０６−５）。無線通信端末２００−１〜２００−６は、単一基地局伝送用の情報のみ周期的に基地局１００−１、１００−２にフィードバックすればよい（６２２−１〜６２２−６）。この結果、フィードバック量が低減されることが分かる。
【０３４６】
図２１Ａは、図１２Ａに示す連携情報通知信号のパケットフォーマットに基づいて、連携無線通信端末率を変化させた場合の、１つの無線通信端末２００あたりが１回のフィードバックで利用するアップリンクの無線リソース帯域におけるビット数の変化を説明するグラフである。
【０３４７】
ただし、以下の説明においては、連携情報通知信号のパケットフォーマットにおける連携方式５３１及び連携基地局セット５３２はあわせて４ビット、連携用Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＣＱＩ５３３は４ビット、また、連携用サブバンドＣＱＩ５３４−１及び連携用サブバンドＲＩ５３４−２はあわせて３ビットとしている。
【０３４８】
図２１Ａのグラフ９０１、９０２、９０３、及び９０４は、それぞれ、サブバンド数が５、１３、２１、２８の場合におけるグラフを示している。
【０３４９】
連携無線通信端末率が「１．０」における値は、従来の結果を示しており、図２１Ａに示すように本発明を適用することによって、フィードバックビット数が低減していることが分かる。
【０３５０】
図２１Ｂは、図１２Ｂに示す連携情報通知信号のパケットフォーマットに基づいて、連携無線通信端末率を変化させた場合の、１つの無線通信端末２００あたりが１回のフィードバックで利用するアップリンクの無線リソース帯域におけるビット数の変化を説明するグラフである。
【０３５１】
ただし、以下の説明においては、連携情報通知信号のパケットフォーマットにおける連携方式５４１と連携基地局セット５４２はあわせて４ビット、連携用Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＣＱＩ５４３は４ビット、チャネル行列５４４−１は１２（６ラ２）ビットとしている。
【０３５２】
図２１Ｂの９１１、９１２、９１３、及び９１４は、それぞれ、サブバンド数が５、１３、２１、２８の場合におけるグラフを示している。
【０３５３】
連携無線通信端末率が「１．０」における値は、寿裏の結果を示しており、図２１Ｂに示すように本発明を適用することによって、フィードバックビット数が低減していることが分かる。
【０３５４】
特許請求の範囲に記載した以外の本発明の観点の代表的なものとして、次のものがあげられる。
【０３５５】
（１）複数の基地局が連携して通信端末へデータを伝送する無線通信システムであって、
前記通信端末は、前記基地局と通信し、
前記通信端末は、単一の前記基地局からのデータ伝送に必要な情報を周期的に前記基地局に送信し、
前記基地局は、
前記通信端末が、複数の前記基地局が連携したデータ伝送を必要とするか否かを判定し、
前記通信端末が、前記複数の基地局が連携したデータ伝送を必要とすると判定された場合、前記複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するために必要な情報である連携情報の送信指示を、前記通信端末に送信し、
前記通信端末は、前記連携情報の送信指示を受信した場合に、前記連携情報を前記基地局に送信することを特徴とする無線通信システム。
【０３５６】
（２）前記基地局は、前記通信端末が、前記複数の基地局が連携したデータ伝送を必要とするか否かを判定する場合に、前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送ができるか否かを判定し、
前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送ができないと判定された場合、前記基地局は、前記連携情報の送信指示を前記通信端末に送信し、
前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送ができると判定された場合、前記基地局は、前記受信した単一の基地局からのデータ伝送に必要な情報に基づいて、前記単一の基地局からのデータ伝送のための無線リソースを前記通信端末に割り当てることを特徴とする（１）に記載の無線通信システム。
【０３５７】
（３）前記無線通信システムは、
前記基地局が受信した連携情報に基づいて、前記複数の基地局が連携したデータ伝送のための無線リソースを前記通信端末に割り当て、
前記複数の基地局が連携したデータ伝送のための無線リソースの割当結果を、前記連携する基地局に送信する連携スケジューラ部を備えることを特徴とする（２）に記載の無線通信システム。
【０３５８】
（４）前記通信端末は、一つの前記無線通信端末に対して前記複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するために必要な情報と、複数の前記無線通信端末に対して前記複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するために必要な情報とを前記連携情報に含めて前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記受信した連携情報に基づいて、前記一つの無線通信端末に対して複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するか、又は、前記複数の無線通信端末に対して複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するかを決定することを特徴とする（３）に記載の無線通信システム。
【０３５９】
（５）前記基地局は、前記一つの無線通信端末に対して複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するために必要な情報、又は、前記複数の無線通信端末に対して複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するために必要な情報のいずれが必要かを決定し、
前記決定に基づいて、前記連携情報の送信指示を送信することを特徴とする（３）に記載の無線通信システム。
【０３６０】
（６）前記無線リソースは、複数のサブチャネルに分割され、
前記連携スケジューラ部は、予め決定された特定のサブチャネルを前記複数の基地局が連携したデータ伝送のための無線リソースとして前記通信端末に割当て、
前記基地局は、前記連携情報の送信指示に、前記予め決定された特定のサブチャネルに関する情報を含めることを特徴とする（３）に記載の無線通信システム。
【０３６１】
（７）前記無線リソースは、複数のサブチャネルに分割され、
前記連携スケジューラ部は、前記複数の基地局が連携したデータ伝送のための無線リソースとして割り当てる前記サブチャネルを決定し、
前記基地局は、前記連携情報の送信指示に、前記決定されたサブチャネルに関する情報を含めることを特徴とする（３）に記載の無線通信システム。
【０３６２】
（８）前記基地局は、前記通信端末への前記単一の基地局からのデータ伝送のための無線リソース割当結果を参照して、前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送ができるか否かを判定することを特徴とする（２）に記載の無線通信システム。
【０３６３】
（９）前記基地局は、前記通信端末から送信される前記単一の基地局からのデータ伝送に必要な情報を参照して、前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送ができるか否かを判定することを特徴とする（２）に記載の無線通信システム。
【０３６４】
（１０）前記基地局は、前記通信端末のトラフィック情報を参照して、前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送ができるか否かを判定することを特徴とする（２）に記載の無線通信システム。
【０３６５】
（１１）前記基地局は、前記通信端末から送信される、ＡＣＫ情報及びＮＡＣＫ情報を参照して、前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送ができるか否かを判定することを（２）に記載の無線通信システム。
【０３６６】
（１２）前記連携情報は、少なくとも、前記複数の基地局が連携したデータ伝送が実行された場合におけるチャネル品質、ＭＩＭＯのランク数、前記通信端末が希望するプレコーディング行列、及びチャネル行列のいずれかを含むことを特徴とする（２）に記載の無線通信システム。
【０３６７】
（１３）複数の基地局が連携して通信端末へデータを伝送する無線通信システムにおける前記基地局であって、
前記通信端末は、前記基地局と通信し、
前記通信端末は、単一の前記基地局からのデータ伝送に必要な情報を周期的に前記基地局に送信し、
前記基地局は、
前記通信端末が、複数の前記基地局が連携したデータ伝送を必要とするか否かを判定し、
前記通信端末が、前記複数の基地局が連携したデータ伝送を必要とすると判定された場合、前記複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するために必要な情報である連携情報の送信指示を前記通信端末に送信することを特徴とする基地局。
【０３６８】
（１４）前記通信端末が、前記複数の基地局が連携したデータ伝送を必要とするか否かを判定する場合に、前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送ができるか否かを判定し、
前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送ができないと判定された場合、前記基地局は、前記連携情報の送信指示を前記通信端末に送信し、
前記通信端末から送信された前記連携情報を受信し、
前記受信した連携情報に基づいて、前記複数の基地局が連携したデータ伝送のための無線リソースを割り当て、
前記複数の基地局が連携したデータ伝送のための無線リソースの割当結果を、前記基地局と連携する他の前記基地局に送信し、
前記通信端末が、前記単一の基地局からのデータ伝送ができると判定された場合、前記受信した単一の基地局からのデータ伝送に必要な情報に基づいて、前記単一の基地局からのデータ伝送のための無線リソースを前記通信端末に割り当てることを特徴とする（１３）に記載の基地局。
【０３６９】
（１５）前記連携情報は、一つの前記無線通信端末に対して前記複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するために必要な情報と、複数の前記無線通信端末に対して前記複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するために必要な情報とが含まれ、
前記基地局は、前記受信した連携情報に基づいて、前記一つの無線通信端末に対して複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するか、又は、前記複数の無線通信端末に対して複数の基地局が連携したデータ伝送を実行するかを決定することを特徴とする（１４）に記載の基地局。
【図１】
0005403840.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
0005403840.tif 000008
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
0005403840.tif 000018
【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
0005403840.tif 000020
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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