(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自局のみで信号を送信する第１の送信方式と、他の無線基地局装置と自局とで信号を協調送信する第２の送信方式とのいずれかの送信方式を用いて、１以上の無線端末装置それぞれと通信する無線基地局装置であって、
前記無線端末装置との通信に用いるシステム帯域のうち、一部の周波数帯域を前記第１の送信に用いる第１の周波数帯域に設定し、一部の周波数帯域を前記第２の送信に用いる第２の周波数帯域に設定するとともに、前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域のうちいずれか一方を受信品質の測定対象となる特定の周波数帯域に設定する設定手段と、
設定した前記特定の周波数帯域について、前記無線端末装置から、前記特定の周波数帯域の受信品質を示す品質情報を受信する受信手段と、
受信した前記品質情報が示す受信品質に基づいて、前記第１の送信方式と前記第２の送信方式のどちらを、前記無線端末装置との間の通信に使用すべきか決定する決定手段と、
を具備する無線基地局装置。
【請求項２】
前記受信手段は、前記無線端末装置から、前記特定の周波数帯域全体の受信品質を示す１つの品質情報を受信し、
前記決定手段は、前記無線端末装置から受信した１つの品質情報を用いて前記送信方式を決定する、
請求項１記載の無線基地局装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記１以上の無線端末装置との通信状況に応じて、前記システム帯域における前記第１の周波数帯域の帯域幅と前記第２の周波数帯域の帯域幅との比を変更する、
請求項１記載の無線基地局装置。
【請求項４】
前記設定手段は、前記第１の送信方式を用いて通信すべき無線端末装置の数と、前記第２の送信方式を用いて通信すべき無線端末装置の数との少なくとも一方に基づいて、前記第１の周波数帯域の帯域幅と前記第２の周波数帯域の帯域幅との比を変更する、
請求項３記載の無線基地局装置。
【請求項５】
自局のみで信号を送信する第１の送信方式と、他の無線基地局装置と自局とで信号を協調送信する第２の送信方式とのいずれかの送信方式を用いて、１以上の無線端末装置それぞれと通信する無線基地局装置であって、
前記無線端末装置との通信に用いるシステム帯域のうち、一部の周波数帯域を前記第１の送信に用いる第１の周波数帯域に設定し、一部の周波数帯域を前記第２の送信に用いる第２の周波数帯域に設定する設定手段と、
設定した前記第１の周波数帯域、および、設定した前記第２の周波数帯域について、前記無線端末装置から、前記第１の周波数帯域全体の受信品質を示す第１の品質情報と、前記第２の周波数帯域全体の受信品質を示す第２の品質情報とを受信する受信手段と、
受信した前記第１の品質情報が示す受信品質、および、受信した前記第２の品質情報が示す受信品質に基づいて、前記第１の送信方式と前記第２の送信方式のどちらを、前記無線端末装置との間の通信に使用すべきか決定する決定手段と、
を具備する無線基地局装置。
【請求項６】
自局のみで信号を送信する第１の送信方式と、他の無線基地局装置と自局とで信号を協調送信する第２の送信方式とのいずれかの送信方式を用いた通信を行う無線基地局装置との間での通信を行う無線端末装置であって、
前記無線基地局装置から、通信に用いるシステム帯域のうち、前記第１の送信方式による通信に用いる第１の周波数帯域と前記第２の送信方式に用いる第２の周波数帯域のうちいずれかの帯域である、特定の周波数帯域を示す情報を受信する受信手段と、
前記特定の周波数帯域の受信品質を示す品質情報を前記無線基地局装置にフィードバックする送信手段と、
前記フィードバックした品質情報に基づいて前記無線基地局装置が決定した、前記第１の送信方式と前記第２の送信方式とのいずれかを用いて前記無線基地局装置との間の通信を行う通信手段と、
を具備する無線端末装置。
【請求項７】
自局のみで信号を送信する第１の送信方式と、他の無線基地局装置と自局とで信号を協調送信する第２の送信方式とのいずれかの送信方式を用いた通信を行う無線基地局装置との間での通信を行う無線端末装置であって、
前記無線基地局装置との間の通信に用いるシステム帯域のうち前記第１の送信方式による通信に用いる第１の周波数帯域全体の受信品質を示す第１の品質情報と、前記システム帯域のうち前記第２の送信方式に用いる第２の周波数帯域全体の受信品質を示す第２の品質情報とを前記無線基地局装置にフィードバックする送信手段と、
前記フィードバックした品質情報に基づいて前記無線基地局装置が決定した、前記第１の送信方式と前記第２の送信方式とのいずれかを用いて前記無線基地局装置との間の通信を行う通信手段と、
を具備する無線端末装置。
【請求項８】
自局のみで信号を送信する第１の送信方式と、他の無線基地局装置と自局とで信号を協調送信する第２の送信方式とのいずれかの送信方式を用いて、１以上の無線端末装置それぞれと通信する無線基地局装置において、
前記無線端末装置との通信に用いるシステム帯域のうち、一部の周波数帯域を前記第１の送信に用いる第１の周波数帯域に設定し、一部の周波数帯域を前記第２の送信に用いる第２の周波数帯域に設定するとともに、前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域のうちいずれか一方を受信品質の測定対象となる特定の周波数帯域に設定する設定ステップと、
設定した前記特定の周波数帯域について、前記無線端末装置から、前記特定の周波数帯域の受信品質を示す品質情報を受信する受信ステップと、
受信した前記品質情報が示す受信品質に基づいて、前記第１の送信方式と前記第２の送信方式のどちらを、前記無線端末装置との間の通信に使用すべきか決定する決定ステップと、
を具備する無線通信方法。
【請求項９】
自局のみで信号を送信する第１の送信方式と、他の無線基地局装置と自局とで信号を協調送信する第２の送信方式とのいずれかの送信方式を用いた通信を行う無線基地局装置との間での通信を行う無線端末装置において、
前記無線基地局装置から、通信に用いるシステム帯域のうち、前記第１の送信方式による通信に用いる第１の周波数帯域と前記第２の送信方式に用いる第２の周波数帯域のうちいずれかの帯域である、特定の周波数帯域を示す情報を受信する受信ステップと、
前記特定の周波数帯域の受信品質を示す品質情報を前記無線基地局装置にフィードバックする送信ステップと、
前記フィードバックした品質情報に基づいて前記無線基地局装置が決定した、前記第１の送信方式と前記第２の送信方式とのいずれかを用いて前記無線基地局装置との間の通信を行う通信ステップと、
を具備する無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局装置、無線端末装置および無線通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機等に代表されるセルラシステムでは、無線基地局装置（以下、単に基地局（ＢＳ：Base Station）という）と無線端末装置（以下、単に端末（ＭＳ（Mobile Station）またはＵＥ（user equipment））という。）との間で通信可能な範囲、つまり、基地局がカバーする範囲（通信エリア）をセルと呼ぶ。そして、セルラシステムでは、複数の基地局を配置して、通信エリアを網羅的に広げている。
【０００３】
また、セルラシステムでは、有限な周波数資源を有効利用するために、セル間において、同一周波数を繰り返し利用する。例えば、セルラシステムでは、システム帯域をＮ個の周波数帯域に分割し、隣接するＮ個のセル間で同一周波数を使用しないようにＮ個の周波数帯域を利用する（Ｎセル繰り返し利用）。
【０００４】
ここで、Ｎセル繰り返し利用では、Ｎが大きいほど、同一周波数を用いるセル間の距離が大きくなるため、隣接セル間のセル間干渉（ＩＣＩ：Inter Cell Interference）の影響がより小さくなる。しかし、Ｎが大きいほど、１セルあたりに使用できる周波数帯域幅（つまり、システム帯域幅／Ｎ）が小さくなる。つまり、ＩＣＩの大きさと、１セルあたり使用できる周波数帯域幅とはトレードオフの関係になる。
【０００５】
例えば標準化団体３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）にて標準化が進められているＬＴＥ（Long Term Evolution）等の広帯域システムを構築するためには、１セルあたり使用できる周波数帯域幅が最大となる１セル繰り返し利用（つまり、Ｎ＝１）を用いることが望ましい。すなわち、ＬＴＥでは、すべてのセルで同一周波数帯域（システム帯域）を使用するため、ＩＣＩを低減することが課題となる。
【０００６】
ここで、セルラシステムでは、一般的には、セル中心に設置された基地局との距離が大きい端末ほど、基地局からの信号の受信電力が減衰して小さくなる。つまり、基地局からの信号の受信電力は、セル中心付近に位置する端末ほど大きくなり、セルエッジ付近に位置する端末ほど小さくなる。一方、隣接するセルからの干渉は、セル中心付近に位置する端末（隣接するセルからの距離が大きい端末）ほど小さくなり、セルエッジ付近に位置する端末（隣接するセルからの距離が小さい端末）ほど大きくなる。つまり、セル中心付近に位置する端末ほどＩＣＩの影響が小さくなり、セルエッジ付近に位置する端末ほどＩＣＩの影響が大きくなる。
【０００７】
そこで、ＩＣＩの影響が大きい端末（セルエッジ付近に位置する端末）の受信特性（スループット等）を改善する技術として、複数基地局協調送信（Coordinated Multipoint Transmission：ＣｏＭＰ送信）技術が検討されている（例えば、特許文献１、非特許文献１および非特許文献２参照）。複数基地局協力送信では、複数の隣接する基地局が、同一周波数を使用して、同一端末に対して協調（coordinate）して信号を送信する。複数基地局協調送信には、基地局間連携ＭＩＭＯ通信方式およびサイトダイバーシチ方式等が提案されている。
【０００８】
さらに、複数基地局協調送信を用いた複数基地局連携ＭＩＭＯ通信方式（以下、複数基地局協調送信という）と、単一の基地局のみによる単一基地局ＭＩＭＯ通信方式（以下、単一基地局送信という）とのハイブリッド方式を用いることで伝送容量特性を向上させる従来技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。この従来技術では、受信特性が良好な端末（例えば、セル中心付近に位置する端末）に対しては単一基地局送信を適用し、ＩＣＩの影響が大きく受信特性が劣悪な端末（セルエッジ付近に位置する端末）に対しては複数基地局協調送信を適用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２３３８１号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】草島，イアンデクスターガルシア，金子，井上，阪口，荒木，「フラクショナル基地局連携セルラーネットワーク」，信学技報，RCS2008-226，2009年3月（N.Kusashima, Ian Dexter Garcia, S.Kaneko, T.Inoue, K.Sakaguchi, Kiyomichi Araki, "Fractional Base Station Cooperation Cellular Network," IEICE technical report RCS2008-226, March, 2009）
【非特許文献２】山本，岩井，植田，小花，「複数基地局協調ＭＩＭＯ通信方式における電力、タイミングおよび周波数オフセット差の影響に関する検討」，信学技報，RCS2008-225，2009年3月（T.Yamamoto, H.Iwai, T.Ueda, S.Obana, "A Study of the Effect of Power, Timing and Frequency Offset Difference on Multi-Site Cooperative MIMO Systems," IEICE technical report RCS2008-225, March, 2009）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来技術では、基地局は、送信データの送信先の端末が、単一基地局送信を適用すべき端末であるか、複数基地局協調送信を適用すべき端末であるかを識別する必要がある。この識別には、端末とセル中心との距離によって識別する方法と、端末での受信品質によって識別する方法がある。例えば、端末とセル中心との距離によって識別する方法では、端末の位置情報を使う。そして、セル中心から近い位置にいる端末については単一基地局送信を適用し、セル中心から遠い位置にいる端末については複数基地局通信を適用する。一方、端末での受信品質によって識別する方法では、例えば、ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）を使う。そして、基地局は端末でのＳＩＮＲに基づいて、単一基地局送信でよいか、複数基地局協調送信を適用すべきかを判断する。
【００１２】
ここで、端末とセル中心との距離を使用した識別を行うことは困難である。一般に、複数の基地局がそれぞれカバーするセルの領域は、地形等の影響によって歪曲した形状を有する可能性が高い。そのため、基地局が端末とセル中心との距離を正確に計測すること自体が難しく、端末とセル中心との距離に応じて通信方式または使用周波数帯域を端末毎に管理することは困難である。また、実際には、伝搬路の環境（反射物または散乱物等）によって受信電力の大きさは異なるため、端末とセル中心との間の距離のみに基づいても、各端末にとって有利な受信特性が得られるように送信方式を切り替えることは必ずしもできるわけではない。
【００１３】
一方、受信品質（以下、ＳＩＮＲを例にして説明する）による識別方法では、端末は、測定したＳＩＮＲを基地局にフィードバックする必要がある。ここで、各端末がＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式における、サブキャリア単位またはリソースブロック（ＲＢ：Resource Block）単位でＳＩＮＲを測定する場合、その基地局がカバーするセルに属するすべての端末は、例えば、数十〜数千というオーダの周波数ブロック（サブキャリアまたはＲＢ）毎のＳＩＮＲを基地局にフィードバックする。そのため、各端末から基地局へのフィードバック情報量が膨大になる。
【００１４】
これに対して、端末がシステム帯域全体でＳＩＮＲを測定する場合、端末はシステム帯域全体で１つのＳＩＮＲ情報（例えば、システム帯域全体の平均ＳＩＮＲ）を基地局へフィードバックすればよい。このため、各端末から基地局へのフィードバック情報量を少なく抑えることができる。しかし、システム帯域内には、単一基地局送信による信号（セル中心付近に属する端末宛ての信号）および複数基地局協調送信による信号（セルエッジ付近に属する端末宛ての信号）が混在している。よって、端末がシステム帯域全体のＳＩＮＲを測定してＳＩＮＲ情報としてフィードバックすると、上記送信方式が異なる２種類の信号（セル中心付近に属する端末宛ての信号およびセルエッジ付近に属する端末宛ての信号）が混在する周波数帯域のＳＩＮＲを示すＳＩＮＲ情報がフィードバックされる。そのため、正確なＳＩＮＲ測定ができず、どちらの送信方式を適用すべきかの判断が難しくなる。なお、「セルエッジ付近に属する端末」はＩＣＩの影響が大きい通信環境にいる端末を指し、「セル中心付近に属する端末」はＩＣＩの影響が小さい通信環境にいる端末を指す。上述の通り、ＩＣＩの影響の大小は、端末とセル中心との距離を初めとした様々な要因からなる通信環境に依存する。そこで、「セルエッジ付近に属する端末」および「セル中心付近に属する端末」という表現を用いることで、各端末が置かれている通信環境の差を表すものとする。
【００１５】
本発明の目的は、単一基地局送信および複数基地局協調送信を同時に行う場合でも、端末から基地局へのフィードバック情報量を低減しつつ、ＩＣＩを低減することにより、セルエッジ付近に属する端末の受信特性を向上させることができる基地局、端末および無線通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の基地局は、自局のみで信号を送信する第１の送信方式と、他の基地局と自局とで信号を協調送信する第２の送信方式とのいずれかの送信方式を用いて、１以上の端末それぞれと通信する基地局であって、前記端末との通信に用いるシステム帯域のうち、一部の周波数帯域を前記第１の送信に用いる第１の周波数帯域に設定し、一部の周波数帯域を前記第２の送信に用いる第２の周波数帯域に設定するとともに、前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域のうちいずれか一方を受信品質の測定対象となる特定の周波数帯域に設定する設定手段と、設定した前記特定の周波数帯域について、前記端末から、前記特定の周波数帯域の受信品質を示す品質情報を受信する受信手段と、受信した前記品質情報が示す受信品質に基づいて、前記第１の送信方式と前記第２の送信方式のどちらを、前記端末との間の通信に使用すべきか決定する決定手段と、を具備する構成を採る。
【００１７】
本発明の端末は、自局のみで信号を送信する第１の送信方式と、他の基地局と自局とで信号を協調送信する第２の送信方式とのいずれかの送信方式を用いた通信を行う基地局との間での通信を行う端末であって、前記基地局から、通信に用いるシステム帯域のうち、前記第１の送信方式による通信に用いる第１の周波数帯域と前記第２の送信方式に用いる第２の周波数帯域のうちいずれかの帯域である、特定の周波数帯域を示す情報を受信する受信手段と、前記特定の周波数帯域の受信品質を示す品質情報を前記基地局にフィードバックする送信手段と、前記フィードバックした品質情報に基づいて前記基地局が決定した、前記第１の送信方式と前記第２の送信方式とのいずれかを用いて前記基地局との間の通信を行う通信手段と、を具備する構成を採る。
【００１８】
本発明の無線通信方法は、自局のみで信号を送信する第１の送信方式と、他の基地局と自局とで信号を協調送信する第２の送信方式とのいずれかの送信方式を用いて、１以上の端末それぞれと通信する基地局において、前記端末との通信に用いるシステム帯域のうち、一部の周波数帯域を前記第１の送信に用いる第１の周波数帯域に設定し、一部の周波数帯域を前記第２の送信に用いる第２の周波数帯域に設定するとともに、前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域のうちいずれか一方を受信品質の測定対象となる特定の周波数帯域に設定する設定ステップと、設定した前記特定の周波数帯域について、前記端末から、前記特定の周波数帯域の受信品質を示す品質情報を受信する受信ステップと、受信した前記品質情報が示す受信品質に基づいて、前記第１の送信方式と前記第２の送信方式のどちらを、前記端末との間の通信に使用すべきか決定する決定ステップと、構成を採る。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の基地局、端末または無線通信方法によれば、基地局は、全周波数帯域の一部ずつを、単一基地局送信（第１の送信方式）と複数基地局送信（第２の送信方式）それぞれに用いる帯域に割り当てる。そして、基地局は、その一方について、受信品質を示す情報のフィードバックを受け、フィードバックされた情報に基づいてどちらの送信方式を使用するかを決定する。したがって、フィードバックされる情報を、全周波数帯域の一部の受信品質を示す情報に限定することができ、フィードバック情報量を低減することができる。また、フィードバックされる情報は、第１の送信方式用の帯域と第２の送信方式用の帯域のいずれか一方の受信品質を示すので、従来技術のように両方の送信方式の情報が混在した状態とはならず、どちらの送信方式を適用すべきかの判断を正確に行うことができる。
【００２０】
これにより、単一基地局送信および複数基地局協調送信を同時に行う場合でも、端末から基地局へのフィードバック情報量を低減しつつ、ＩＣＩを低減することにより、セルエッジ付近に属する端末の受信特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る無線通信システムを示す図
【図２】本発明の実施の形態１に係る基地局（マスター基地局およびスレーブ基地局）の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る端末の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係るシステム帯域を示す図
【図５】本発明の実施の形態２に係るシステム帯域を示す図
【図６】本発明のバリエーションに係る基地局制御装置および基地局の構成を示すブロック図
【図７】本発明のバリエーションに係るシステム帯域を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の第１の態様に係る基地局は、上述の通り、自局のみで信号を送信する第１の送信方式と、他の基地局と自局とで信号を協調送信する第２の送信方式とのいずれかの送信方式を用いて、１以上の端末それぞれと通信する基地局であって、前記端末との通信に用いるシステム帯域のうち、一部の周波数帯域を前記第１の送信に用いる第１の周波数帯域に設定し、一部の周波数帯域を前記第２の送信に用いる第２の周波数帯域に設定するとともに、前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域のうちいずれか一方を受信品質の測定対象となる特定の周波数帯域に設定する設定手段と、設定した前記特定の周波数帯域について、前記端末から、前記特定の周波数帯域の受信品質を示す品質情報を受信する受信手段と、受信した前記品質情報が示す受信品質に基づいて、前記第１の送信方式と前記第２の送信方式のどちらを、前記端末との間の通信に使用すべきか決定する決定手段と、を具備する構成を採る。
【００２３】
本発明の第２の態様に係る基地局において、前記受信手段は、前記端末から、前記特定の周波数帯域全体の受信品質を示す１つの品質情報を受信し、前記決定手段は、前記端末から受信した１つの品質情報を用いて前記送信方式を決定する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、端末からフィードバックされる情報は特定の周波数帯域全体の受信品質を示す１つの品質情報となり、フィードバック情報量を更に削減することができる。
【００２５】
本発明の第３の態様に係る基地局において、前記設定手段は、前記１以上の端末との通信状況に応じて、前記システム帯域における前記第１の周波数帯域の帯域幅と前記第２の周波数帯域の帯域幅との比を変更する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、基地局は、端末との通信状況に応じて、単一基地局送信に用いる周波数帯域幅と、複数協調基地局通信に用いる周波数帯域幅を柔軟に変更することができる。
【００２７】
本発明の第４の態様に係る基地局において、前記設定手段は、前記第１の送信方式を用いて通信すべき端末の数と、前記第２の送信方式を用いて通信すべき端末の数との少なくとも一方に基づいて、前記第１の周波数帯域の帯域幅と前記第２の周波数帯域の帯域幅との比を変更する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、基地局は、各送信方式を用いて通信すべき端末の数に応じて、単一基地局送信される信号および複数基地局協調送信される信号の周波数帯域割当を柔軟に行うことができる。
【００２９】
本発明の第５の態様に係る基地局は、自局のみで信号を送信する第１の送信方式と、他の基地局と自局とで信号を協調送信する第２の送信方式とのいずれかの送信方式を用いて、１以上の端末それぞれと通信する基地局であって、前記端末との通信に用いるシステム帯域のうち、一部の周波数帯域を前記第１の送信に用いる第１の周波数帯域に設定し、一部の周波数帯域を前記第２の送信に用いる第２の周波数帯域に設定する設定手段と、設定した前記第１の周波数帯域、および、設定した前記第２の周波数帯域について、前記端末から、前記第１の周波数帯域全体の受信品質を示す第１の品質情報と、前記第２の周波数帯域全体の受信品質を示す第２の品質情報とを受信する受信手段と、受信した前記第１の品質情報が示す受信品質、および、受信した前記第２の品質情報が示す受信品質に基づいて、前記第１の送信方式と前記第２の送信方式のどちらを、前記端末との間の通信に使用すべきか決定する決定手段と、を具備する構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、基地局は、全周波数帯域の一部ずつを、単一基地局送信（第１の送信方式）と複数基地局送信（第２の送信方式）それぞれに用いる帯域に割り当てる。そして、基地局は、各帯域について、その全体の受信品質を示す情報のフィードバックを受け、フィードバックされた情報に基づいてどちらの送信方式を使用するかを決定する。フィードバックされる情報を第１の周波数帯域および第２の周波数帯域それぞれの全体を示す情報とすることで、各サブキャリアの品質情報のフィードバックを受ける場合よりもフィードバック情報量を削減することができる。また、フィードバックされる情報は、第１の送信方式用の帯域と第２の送信方式用の帯域それぞれの受信品質を示すので、従来技術のように両方の送信方式の情報が混在した状態とはならず、どちらの送信方式を適用すべきかの判断を正確に行うことができる。
【００３１】
本発明の第６の態様に係る端末は、自局のみで信号を送信する第１の送信方式と、他の基地局と自局とで信号を協調送信する第２の送信方式とのいずれかの送信方式を用いた通信を行う基地局との間での通信を行う端末であって、前記基地局から、通信に用いるシステム帯域のうち、前記第１の送信方式による通信に用いる第１の周波数帯域と前記第２の送信方式に用いる第２の周波数帯域のうちいずれかの帯域である、特定の周波数帯域を示す情報を受信する受信手段と、前記特定の周波数帯域の受信品質を示す品質情報を前記基地局にフィードバックする送信手段と、前記フィードバックした品質情報に基づいて前記基地局が決定した、前記第１の送信方式と前記第２の送信方式とのいずれかを用いて前記基地局との間の通信を行う通信手段と、を具備する構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、端末は、全周波数帯域の一部ずつを、単一基地局送信（第１の送信方式）と複数基地局送信（第２の送信方式）それぞれに用いる帯域に割り当てられる。そして、端末は、その一方について、受信品質を示す情報をフィードバックする。したがって、フィードバックする情報を、全周波数帯域の一部の受信品質を示す情報に限定することができ、フィードバック情報量を低減することができる。また、フィードバックする情報は、第１の送信方式用の帯域と第２の送信方式用の帯域のいずれか一方の受信品質を示すので、従来技術のように両方の送信方式の情報が混在した状態とはならず、どちらの送信方式を適用すべきかの判断を、基地局に正確に行わせることが出来る。
【００３３】
本発明の第７の態様に係る端末は、自局のみで信号を送信する第１の送信方式と、他の基地局と自局とで信号を協調送信する第２の送信方式とのいずれかの送信方式を用いた通信を行う基地局との間での通信を行う端末であって、前記基地局との間の通信に用いるシステム帯域のうち前記第１の送信方式による通信に用いる第１の周波数帯域全体の受信品質を示す第１の品質情報と、前記システム帯域のうち前記第２の送信方式に用いる第２の周波数帯域全体の受信品質を示す第２の品質情報とを前記基地局にフィードバックする送信手段と、前記フィードバックした品質情報に基づいて前記基地局が決定した、前記第１の送信方式と前記第２の送信方式とのいずれかを用いて前記基地局との間の通信を行う通信手段と、を具備する構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、端末は、全周波数帯域の一部ずつを、単一基地局送信（第１の送信方式）と複数基地局送信（第２の送信方式）それぞれに用いる帯域に割り当てられる。そして、端末は、各帯域について、その全体の受信品質を示す情報をフィードバックする。フィードバックする情報を第１の周波数帯域および第２の周波数帯域それぞれの全体を示す情報とすることで、各サブキャリアの品質情報のフィードバックする場合よりもフィードバック情報量を削減することができる。また、フィードバックする情報は、第１の送信方式用の帯域と第２の送信方式用の帯域それぞれの受信品質を示すので、従来技術のように両方の送信方式の情報が混在した状態とはならず、どちらの送信方式を適用すべきかの判断を、基地局に正確に行わせることができる。
【００３５】
本発明の第８の態様に係る無線通信方法は、上述の通り、自局のみで信号を送信する第１の送信方式と、他の基地局と自局とで信号を協調送信する第２の送信方式とのいずれかの送信方式を用いて、１以上の端末それぞれと通信する基地局において、前記端末との通信に用いるシステム帯域のうち、一部の周波数帯域を前記第１の送信に用いる第１の周波数帯域に設定し、一部の周波数帯域を前記第２の送信に用いる第２の周波数帯域に設定するとともに、前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域のうちいずれか一方を受信品質の測定対象となる特定の周波数帯域に設定する設定ステップと、設定した前記特定の周波数帯域について、前記端末から、前記特定の周波数帯域の受信品質を示す品質情報を受信する受信ステップと、受信した前記品質情報が示す受信品質に基づいて、前記第１の送信方式と前記第２の送信方式のどちらを、前記端末との間の通信に使用すべきか決定する決定ステップとを具備する構成を採る。
【００３６】
本発明の第９の態様に係る無線通信方法は、自局のみで信号を送信する第１の送信方式と、他の基地局と自局とで信号を協調送信する第２の送信方式とのいずれかの送信方式を用いた通信を行う基地局との間での通信を行う端末において、前記基地局から、通信に用いるシステム帯域のうち、前記第１の送信方式による通信に用いる第１の周波数帯域と前記第２の送信方式に用いる第２の周波数帯域のうちいずれかの帯域である、特定の周波数帯域を示す情報を受信する受信ステップと、前記特定の周波数帯域の受信品質を示す品質情報を前記基地局にフィードバックする送信ステップと、前記フィードバックした品質情報に基づいて前記基地局が決定した、前記第１の送信方式と前記第２の送信方式とのいずれかを用いて前記基地局との間の通信を行う通信ステップとを具備する構成を採る。
【００３７】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
本発明に係る無線通信システムの構成を図１に示す。図１に示す無線通信システムには、複数の基地局（ＢＳ）が配置される。また、各基地局がカバーするセル内の領域は、セルエッジ領域とセル中心領域とで構成される。例えば、端末での受信品質（ＳＩＮＲ）が予め設定された閾値以上となる領域をセル中心領域とし、端末の受信品質（ＳＩＮＲ）が予め設定された閾値未満となる領域をセルエッジ領域とする。換言すると、図１に示すように、端末の受信品質（ＳＩＮＲ）が閾値以上となる領域（セル中心領域）を、端末に対して単一基地局送信を適用する領域（単一基地局送信領域）とし、端末の受信品質（ＳＩＮＲ）が閾値未満となる領域（セルエッジ領域）を、端末に対して複数基地局協調送信を適用する領域（複数基地局協調送信領域）とする。
【００３９】
また、本発明では、システム帯域は、複数基地局協調送信に用いられる周波数帯域と、単一基地局送信に用いられる周波数帯域とで構成される。そして、複数基地局協調送信により送信される信号と単一基地局送信により送信される信号とを周波数分割して送信する。つまり、本発明に係る基地局は、自局のみで信号を送信する単一基地局送信と、他の基地局と自局とで信号を協調送信する複数基地局協調送信とを、システム帯域内の互いに異なる周波数帯域で同時に行う。
【００４０】
（実施の形態１）
本実施の形態に係る無線通信システム（図１）における基地局１００および基地局２００の構成を図２に示し、端末３００の構成を図３に示す。ここでは、ある端末（図１では端末３００）がある時間に属する基地局（図１では基地局１００）をマスター基地局（または、Ｓｅｒｖｉｎｇ  ｃｅｌｌという）とし、マスター基地局とともに複数基地局協調送信を行う他の基地局（図１では基地局２００）をスレーブ基地局（または、Ｎｅｉｇｈｂｏｒ  ｃｅｌｌという）とする。マスター基地局である基地局１００は、スレーブ基地局である基地局２００に対して、送信データが割り当てられる周波数帯域に関する制御情報を通知する。
【００４１】
図２に示す基地局１００（マスター基地局）において、決定部１０１は、フィードバック情報復号部１１０から入力されるフィードバック情報に含まれる、端末３００でのＳＩＮＲ（受信品質）に基づいて、単一基地局送信および複数基地局協調送信のいずれか一方を、端末３００に対する送信方式に決定する。また、決定部１０１は、端末３００に対して複数基地局協調送信を行うと決定した場合には、さらに、複数基地局協調送信を行う複数の基地局（図１では自局と基地局２００）を決定する。一方、決定部１０１は、端末３００に対して単一基地局送信を行うと決定した場合、自局を単一基地局送信を行う基地局として決定する。そして、決定部１０１は、決定した基地局（単一基地局送信を行う基地局または複数基地局協調送信を行う複数の基地局）に関する情報を分配部１０２および設定部１０３に出力する。
【００４２】
分配部１０２は、決定部１０１から入力される情報に示される基地局（端末３００に対して送信データを送信する基地局）が複数個の場合（つまり、複数基地局協調送信を行う場合）、入力される送信データを各基地局に分配する。そして、分配部１０２は、分配した送信データを、それぞれ対応する基地局の符号化部（図２では自局の符号化部１０４および基地局２００の符号化部２０１）に出力する。一方、分配部１０２は、決定部１０１から入力される情報に示される基地局が１個の場合（つまり、単一基地局送信を行う場合）、入力される送信データをそのまま符号化部１０４に出力する。
【００４３】
設定部１０３は、システム帯域において、単一基地局送信で用いられる周波数帯域（リソースブロック（ＲＢ））および複数基地局協調送信で用いられる周波数帯域（リソースブロック（ＲＢ））を設定する。そして、設定部１０３は、決定部１０１から入力される情報に基づいて、送信データの送信先の端末に用いられる周波数帯域（単一基地局送信で用いられる周波数帯域または複数基地局協調送信に用いられる周波数帯域）内で、送信データを割り当てる周波数帯域を設定する。そして、設定部１０３は、単一基地局送信に用いられる周波数帯域および複数基地局協調送信に用いられる周波数帯域それぞれの周波数位置を示す情報、および、端末宛ての送信データに割り当てられた周波数帯域を示す帯域割当情報を含む制御情報を生成する。そして、設定部１０３は、複数基地局協調送信を行う場合には、制御情報を、複数基地局協調送信を行う複数の基地局の符号化部（図２では符号化部１０４および基地局２００の符号化部２０１）に出力する。また、設定部１０３は、単一基地局送信を行う場合には、帯域割当情報を含む制御情報を符号化部１０４のみに出力する。
【００４４】
また、設定部１０３は、端末においてＳＩＮＲの測定対象となる特定の周波数帯域（以下、ＳＩＮＲ測定周波数帯域という）を設定する。ここで、設定部１０３は、ＳＩＮＲ測定周波数帯域として、システム帯域幅よりも狭い特定の周波数帯域を設定する。具体的には、設定部１０３は、システム帯域のうち、単一基地局送信に用いる周波数帯域および複数基地局協調送信に用いる周波数帯域のうちいずれか一方を、ＳＩＮＲ測定周波数帯域に設定する。そして、設定部１０３は、設定したＳＩＮＲ測定周波数帯域を示す情報を含む制御情報を生成し、生成した制御情報を符号化部１０４に出力する。
【００４５】
符号化部１０４は、分配部１０２から入力される送信データおよび設定部１０３から入力される制御情報を符号化する。このとき、符号化部１０４は、設定部１０３から入力される制御情報に応じて、分配部１０２から入力される送信データを符号化する。そして、符号化部１０４は、符号化後の送信データおよび符号化後の制御情報を変調部１０５に出力する。
【００４６】
変調部１０５は、符号化部１０４から入力される送信データおよび制御情報を変調し、パイロット信号（基地局と端末との間で既知の信号）を多重し、変調後の信号を無線送信部１０６に出力する。このとき、変調部１０５は、符号化部１０４から入力される制御情報に応じて、送信データの変調およびリソースマッピングを行う。
【００４７】
無線送信部１０６は、変調部１０５から入力される信号（送信データおよび制御情報）、および、パイロット信号に対して、Ｄ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行って、送信処理後の信号をアンテナ１０７を介して送信する。ＭＩＭＯ方式の場合には、無線送信部１０６は、送信処理後の信号を、図示しない複数のアンテナを介して送信する。
【００４８】
ここで、図２に示す基地局２００（基地局１００（マスター基地局）に対するスレーブ基地局）において、符号化部２０１には、基地局１００（マスター基地局）の分配部１０２から送信データが入力され、設定部１０３から制御情報（単一基地局送信に用いられる周波数帯域および複数基地局協調送信に用いられる周波数帯域の周波数位置を示す情報および帯域割当情報）が入力される。つまり、基地局１００（マスター基地局）は、送信データが割り当てられる周波数帯域に関する制御情報を基地局２００（スレーブ基地局）に通知する。例えば、ＬＴＥでは、基地局１００は、Ｘ２インタフェース（X2 I/F）と呼ばれる基地局間インタフェースを用いて、複数基地局協調送信を行う複数の基地局間で制御情報（例えば、周波数帯域比）を共有する。ここで、基地局２００の符号化部２０１、変調部２０２、無線送信部２０３およびアンテナ２０４は、基地局１００の符号化部１０４、変調部１０５、無線送信部１０６およびアンテナ１０７と同様の処理を行う。これにより、図２に示す基地局１００および基地局２００は、図１に示すようにして、同一端末（図３に示す端末３００）に対して、同一周波数で信号（送信データ）を協調送信する（つまり、複数基地局協調送信を行う）。
【００４９】
一方、基地局１００（マスター基地局）の無線受信部１０９は、各端末から送信される信号をアンテナ１０８を介して受信し、受信信号に対してダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行う。ここで、各端末から送信される信号には、各端末がそれぞれ測定したＳＩＮＲを示すＳＩＮＲ情報を含むフィードバック情報が含まれる。そして、無線受信部１０９は、受信処理後の受信信号のうち、フィードバック情報をフィードバック情報復号部１１０に出力する。
【００５０】
フィードバック情報復号部１１０は、無線受信部１０９から入力されるフィードバック情報を復号し、復号後のフィードバック情報（ＳＩＮＲ情報）を決定部１０１に出力する。
【００５１】
次いで、図３に示す端末３００において、無線受信部３０２は、図２に示す基地局１００または基地局２００から送信される信号（単一基地局送信された信号または複数基地局協調送信された信号）をアンテナ３０１を介して受信し、受信信号に対してダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行う。ＭＩＭＯ方式の場合には、無線受信部３０２は、基地局１００または基地局２００から送信される信号を、図示しない複数のアンテナを介して受信する。そして、無線受信部３０２は、受信処理後の信号をチャネル分離部３０３に出力する。ここで、端末３００が受信する信号には、端末３００宛てのデータ、制御情報およびパイロット信号が含まれる。
【００５２】
チャネル分離部３０３は、無線受信部３０２から入力される信号を、データと制御情報とパイロット信号とに分離し、データを復調部３０５に出力し、制御情報を制御情報復号部３０４に出力し、パイロット信号を測定部３０７に出力する。
【００５３】
制御情報復号部３０４は、チャネル分離部３０３から入力される制御情報を復調および復号する。そして、制御情報復号部３０４は、復号後の制御情報のうち、自局宛てのデータに関する情報を復調部３０５および復号部３０６に出力し、ＳＩＮＲ測定周波数帯域を示す情報を含む制御情報を測定部３０７に出力する。
【００５４】
復調部３０５は、制御情報復号部３０４から入力される制御情報に基づいて、チャネル分離部３０３から入力される自局宛てのデータを復調し、復調後のデータを復号部３０６に出力する。
【００５５】
復号部３０６は、制御情報復号部３０４から入力される制御情報に基づいて、チャネル分離部３０３から入力されるデータを復号し、復号後のデータを受信データとして出力する。
【００５６】
測定部３０７は、チャネル分離部３０３から入力されるパイロット信号を用いて、制御情報復号部３０４から入力されるＳＩＮＲ測定周波数帯域のＳＩＮＲ（例えば、ＳＩＮＲ測定周波数帯域全体の平均ＳＩＮＲ）を測定する。例えば、ＳＩＮＲ測定周波数帯域が単一基地局送信に用いる周波数帯域の場合、測定部３０７は、単一基地局送信に用いる周波数帯域のＳＩＮＲを測定する。また、例えば、ＳＩＮＲ測定周波数帯域が複数基地局協調送信に用いる周波数帯域の場合、測定部３０７は、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域のＳＩＮＲを測定する。そして、測定部３０７は、測定したＳＩＮＲを示すＳＩＮＲ情報を無線送信部３０８に出力する。
【００５７】
無線送信部３０８は、測定部３０７から入力されるＳＩＮＲ情報を含むフィードバック情報に対して、Ｄ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行って、送信処理後のフィードバック情報をアンテナ３０９を介して送信する。
【００５８】
次に、本実施の形態に係る無線通信システムにおける無線通信処理の詳細について説明する。
【００５９】
以下の説明では、図４に示すように、無線通信システムのシステム帯域を、ｆ１〜ｆ２４の２４サブキャリアに相当する帯域幅を有する周波数帯域とする。また、図４に示すように、システム帯域（サブキャリアｆ１〜ｆ２４）内の両端の４つのサブキャリアｆ１〜ｆ４およびｆ２１〜ｆ２４の合計８サブキャリアを、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域とする。また、システム帯域（サブキャリアｆ１〜ｆ２４）内の中央の１６サブキャリアｆ５〜ｆ２０（つまり、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域以外の周波数帯域）を、単一基地局送信に用いる周波数帯域とする。すなわち、基地局１００の設定部１０３は、単一基地局送信に用いる周波数帯域をシステム帯域の中心周波数に設定し、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域をシステム帯域内の両端（つまり、単一基地局送信に用いる周波数帯域の両端）に設定する。これにより、複数基地局協調送信により送信される信号と、単一基地局送信により送信される信号とは、図４に示すサブキャリアｆ１〜ｆ４およびｆ２１〜ｆ２４と、サブキャリアｆ５〜ｆ２０とで周波数分割されて送信される。
【００６０】
また、ここでは、基地局１００（マスター基地局）の設定部１０３（図２）は、図４に示すシステム帯域のうち、単一基地局送信に用いる周波数帯域（サブキャリアｆ５〜ｆ２０）を、端末におけるＳＩＮＲ測定対象の周波数帯域、つまり、ＳＩＮＲ測定周波数帯域に設定する。そして、設定部１０３は、周波数帯域（サブキャリアｆ５〜ｆ２０）を示す制御情報を生成する。そして、基地局１００（マスター基地局）は、ＳＩＮＲ測定周波数帯域（図４に示すサブキャリアｆ５〜ｆ２０）を示す情報を含む制御情報を端末３００へ通知する。
【００６１】
そして、また、基地局１００（マスター基地局）は、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域の周波数位置（図４に示すサブキャリアｆ１〜ｆ４およびｆ２１〜ｆ２４）および単一基地局送信に用いる周波数帯域を示す周波数位置（図４に示すサブキャリアｆ５〜ｆ２０）を示す制御情報を、基地局２００（スレーブ基地局）へ通知する。また、基地局１００（マスター基地局）は、複数基地局協調送信により送信される信号が割り当てられる帯域を示す帯域情報を含む制御情報を、基地局２００（スレーブ基地局）へ通知する。
【００６２】
一方、端末３００の測定部３０７は、ＳＩＮＲ測定周波数帯域を示す情報を含む制御情報を受信すると、ＳＩＮＲ測定周波数帯域に相当するサブキャリアｆ５〜ｆ２０のＳＩＮＲ（例えば、サブキャリアｆ５〜ｆ２０の平均ＳＩＮＲ）を測定する。つまり、測定部３０７は、単一基地局送信に用いられる周波数帯域（サブキャリアｆ５〜ｆ２０）のみを用いてＳＩＮＲを測定する。これにより、端末３００は、単一基地局送信される信号のＳＩＮＲを正確に測定することができる。また、端末３００では、ＳＩＮＲ測定結果として、図４に示すサブキャリアｆ５〜ｆ２０を含む１つの周波数ブロックのＳＩＮＲ（つまり、１つのＳＩＮＲ）のみが得られる。そして、端末３００は、測定したＳＩＮＲを示すＳＩＮＲ情報を含むフィードバック情報を基地局１００へフィードバックする。これによって、ＳＩＮＲ測定周波数帯域の受信品質を示す情報が１つだけフィードバックされる。従って、端末３００から基地局１００へフィードバックされる情報の量は非常に小さいものとなる。
【００６３】
そして、基地局１００の決定部１０１は、端末３００からフィードバックされたＳＩＮＲ、つまり、図４に示すサブキャリアｆ５〜ｆ２０のＳＩＮＲに基づいて、単一基地局送信および複数基地局協調送信のいずれか一方を、端末３００に対する送信方式として決定する。例えば、端末３００でのＳＩＮＲが、予め設定された閾値以上の場合（ＳＩＮＲが高い場合）、単一基地局送信でも十分な受信品質が得られることが分かるので、決定部１０１は、端末３００に対して単一基地局送信を行うことを決定する。一方、端末３００でのＳＩＮＲが、予め設定された閾値未満の場合（ＳＩＮＲが低い場合）、単一基地局送信では不十分であることが分かるので、決定部１０１は、端末３００に対して複数基地局協調送信を行うことを決定する。つまり、決定部１０１は、端末３００でのＳＩＮＲに基づいて、端末３００に対して単一基地局送信を行えるか否かを判定する。換言すると、決定部１０１は、端末３００でのＳＩＮＲに基づいて、端末３００が、ＳＩＮＲが高いセル中心付近（図１に示すセル中心領域）に属し、単一基地局送信を行える状態であるのか、ＳＩＮＲが低いセルエッジ付近（図１に示すセルエッジ領域）に属し、複数基地局協調送信を行う必要があるか、を判定する。
【００６４】
ここで、基地局１００の決定部１０１は、端末３００において単一基地局送信に用いられる周波数帯域の信号のみを対象として測定されたＳＩＮＲを用いる。このため、基地局１００の決定部１０１は、端末３００が単一基地局送信でも良好な受信品質を得られるのか否かを正確に判定することができる。つまり、基地局１００の決定部１０１は、端末３００が単一基地局送信を適用する端末であるか、複数基地局協調送信を適用する端末であるかを正確に識別することができる。
【００６５】
そして、単一基地局送信を行うことを決定した場合（ＳＩＮＲが閾値以上の場合）には、基地局１００は、図４に示す単一基地局送信に用いられる周波数帯域（サブキャリアｆ５〜ｆ２０）のいずれかを用いて、送信データを送信する。
【００６６】
一方、複数基地局協調送信を行うことを決定した場合（ＳＩＮＲが閾値未満の場合）には、基地局１００は、送信データを自局と基地局２００（スレーブ基地局）とに分配するとともに、送信データが割り当てられる周波数帯域を示す帯域割当情報を含む制御情報を基地局２００へ通知する。そして、基地局１００および基地局２００は、複数基地局協調送信に用いられる周波数帯域（サブキャリアｆ１〜ｆ４、ｆ２１〜ｆ２４）のうちいずれかの同一周波数を用いて、送信データを協調送信する。
【００６７】
このように、また、基地局１００は、システム帯域のうち、単一基地局送信に用いる周波数帯域（つまり、システム帯域内の特定の周波数帯域）を、ＳＩＮＲ測定周波数帯域として設定する。これにより、端末３００は、ＳＩＮＲ測定周波数帯域（単一基地局送信に用いる周波数帯域）でのみＳＩＮＲを測定するため、単一基地局送信に用いられる周波数帯域のＳＩＮＲを正確に測定することができる。
【００６８】
これにより、基地局１００は、正確なＳＩＮＲを用いて、端末３００に対して単一基地局送信を適用するか、複数基地局協調送信を適用するかを正確に識別することが可能となる。すなわち、基地局１００は、端末３００でのＳＩＮＲに基づいて、端末３００がＩＣＩの影響が大きい、セルエッジ付近に属する端末であるか否か、つまり、複数基地局協調送信を適用すべき端末であるか否かを正確に判定することができる。よって、端末３００がセルエッジ付近に属する端末（ＩＣＩの影響が大きい端末）である場合には、基地局１００（マスター基地局）は、基地局２００（スレーブ基地局）とともに端末３００に対して複数基地局協調送信を行うことで、端末３００におけるＩＣＩを低減し、端末３００（セルエッジ付近に属する端末）の受信特性を向上させることができる。
【００６９】
また、端末は、単一基地局送信に用いられる周波数帯域全体で１つのＳＩＮＲ情報（上記の例では、平均ＳＩＮＲ）をフィードバックするため、フィードバック情報量を低く抑えることができる。
【００７０】
よって、本実施の形態によれば、単一基地局送信および複数基地局協調送信を同時に行う場合でも、端末から基地局へのフィードバック情報量を低減しつつ、ＩＣＩを低減することにより、セルエッジ付近に属する端末の受信特性を向上させることができる。
【００７１】
なお、本実施の形態では、基地局１００（マスター基地局）が、各送信方式に用いる周波数帯域を示す周波数位置を示す制御情報を、基地局２００（スレーブ基地局）へ通知する場合について説明した。しかし、マスター基地局とスレーブ基地局との間で周波数位置の情報を共有する方法はこれに限られるものではない。以下、単一基地局送信に用いる周波数帯域を例に説明する。例えば、システム全体で、単一基地局送信に用いる周波数帯域の幅が１６サブキャリア分と固定されている場合、スレーブ基地局は、周波数位置の開始点（上記の例では、ｆ５）の情報の通知を受けるだけで、周波数位置の開始点から１６サブキャリア分の周波数帯域が単一基地局送信に用いられる周波数帯域であることを知ることができる。これは、複数基地局協調送信の周波数帯域を通知する場合も同様である。なお、周波数位置の開始点も含めて、周波数位置が固定されている場合には、マスター基地局からスレーブ基地局へ、各送信方式に用いる周波数帯域を示す情報を共有する必要すらないことは言うまでもない。
【００７２】
（実施の形態２）
本実施の形態では、システム帯域における、単一基地局送信に用いる周波数帯域の帯域幅と複数基地局協調送信に用いる周波数帯域の帯域幅との比（以下、周波数帯域比という）を可変とする。実施の形態１では、周波数帯域比は固定的に定められていたが、本実施の形態では、周波数帯域比を可変にすることで、端末との通信状況に応じてより柔軟な制御が可能となるシステムを構築する。
【００７３】
本実施の形態に係る基地局１００の設定部１０３（図２）には、図１に示す基地局１００のセルエッジ領域に属する端末の数（以下、セルエッジ端末数という）および図１に示す基地局１００のセル中心領域に属する端末の数（以下、セル中心端末数という）（または、セルエッジ端末数とセル中心端末数との比）が入力される。そして、設定部１０３は、セルエッジ端末数およびセル中心端末数（または、セルエッジ端末数とセル中心端末数との比）に応じて、周波数帯域比を可変に設定する。そして、設定部１０３は、周波数帯域比に応じて、単一基地局送信に用いる周波数帯域の周波数位置および複数基地局協調送信に用いる周波数帯域の周波数位置を設定する。そして、設定部１０３は、設定した周波数帯域比および周波数位置を示す情報を含む制御情報を、基地局２００（スレーブ基地局）および端末３００へ通知する。
【００７４】
一方、本実施の形態に係る端末３００の測定部３０７（図３）は、受信した制御情報に含まれる周波数帯域比および周波数位置に基づいて、単一基地局送信に用いられる周波数帯域および複数基地局協調送信に用いられる周波数帯域を特定する。また、測定部３０７は、特定した単一基地局送信に用いられる周波数帯域をＳＩＮＲ測定周波数帯域とする。そして、測定部３０７は、ＳＩＮＲ測定周波数帯域のＳＩＮＲ（例えば、平均ＳＩＮＲ）を測定する。
【００７５】
次に、本実施の形態に係る無線通信システムにおける無線通信処理の詳細について説明する。
【００７６】
以下の説明では、実施の形態１と同様、図４および図５に示すように、無線通信システムのシステム帯域を、ｆ１〜ｆ２４の２４サブキャリアに相当する帯域幅を有する周波数帯域とする。また、ここでは、実施の形態１と同様、図４および図５に示す単一基地局送信に用いる周波数帯域をＳＩＮＲ測定周波数帯域とする。
【００７７】
また、図４では、実施の形態１と同様、システム帯域（サブキャリアｆ１〜ｆ２４）内の両端の４つのサブキャリアｆ１〜ｆ４およびｆ２１〜ｆ２４の合計８サブキャリアを、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域とする。また、システム帯域（サブキャリアｆ１〜ｆ２４）内の中央の１６個のサブキャリアｆ５〜ｆ２０を、単一基地局送信に用いる周波数帯域とする。つまり、単一基地局送信に用いる周波数帯域の帯域幅と複数基地局協調送信に用いられる周波数帯域の帯域幅との比率は、２：１（＝１６：８）となる。
【００７８】
一方、図５では、システム帯域（サブキャリアｆ１〜ｆ２４）内の両端の８つのサブキャリアｆ１〜ｆ８およびｆ１７〜ｆ２４の合計１６サブキャリアを、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域とする。また、システム帯域（サブキャリアｆ１〜ｆ２４）内の中央の８個のサブキャリアｆ９〜ｆ１６を、単一基地局送信に用いる周波数帯域とする。つまり、単一基地局送信に用いる周波数帯域の帯域幅と複数基地局協調送信に用いられる周波数帯域の帯域幅との比率は、１：２（＝８：１６）となる。
【００７９】
つまり、図４および図５を比較すると、図４では、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域が８サブキャリアであるのに対し、単一基地局送信に用いる周波数帯域が１６サブキャリアとなる。一方、図５では、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域が１６サブキャリアであるのに対し、単一基地局送信に用いる周波数帯域が８サブキャリアとなる。つまり、図４では、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域の方が、単一基地局送信に用いる周波数帯域よりも狭いのに対し、図５では、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域の方が、単一基地局送信に用いる周波数帯域よりも広い。換言すると、システム帯域全体に対する複数基地局協調送信に用いる周波数帯域の比率は、図４の場合よりも図５の場合の方が大きくなる。
【００８０】
そこで、基地局１００の設定部１０３は、例えば、セル中心端末数とセルエッジ端末数との比と、予め設定した閾値とを比較した結果、自局がカバーするセル内の全端末に対するセルエッジ端末数の比率が比較的小さい場合（すなわち、全端末数に対するセル中心端末数の比率が比較的大きい場合）、図４に示す周波数帯域比を用いて、単一基地局送信に用いられる周波数帯域および複数基地局協調送信に用いられる周波数帯域を設定する。つまり、設定部１０３は、単一基地局送信に用いられる周波数帯域の帯域幅の比率を、複数基地局協調送信に用いられる周波数帯域の帯域幅の比率よりも大きくする。一方、基地局１００の設定部１０３は、例えば、自局がカバーするセル内の全端末に対するセルエッジ端末数の比率が比較的大きい場合（すなわち、全端末数に対するセル中心端末数の比率が比較的小さい場合）、図５に示す周波数帯域比を用いて、単一基地局送信に用いられる周波数帯域および複数基地局協調送信に用いられる周波数帯域を設定する。つまり、設定部１０３は、複数基地局協調送信に用いられる周波数帯域の帯域幅の比率を、単一基地局送信に用いられる周波数帯域の帯域幅の比率よりも大きくする。
【００８１】
このように、基地局１００は、セルエッジ端末数およびセル中心端末数に応じて、システム帯域内における、単一基地局送信に用いる周波数帯域と、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域との比を柔軟に変更することが可能となる。また、端末３００は、基地局１００から通知される周波数帯域比に基づいて、単一基地局送信に用いる周波数帯域および複数基地局協調送信に用いる周波数帯域を特定できる。つまり、端末３００は、周波数帯域比を通知されるだけで、ＳＩＮＲ測定周波数帯域（ここでは、単一基地局送信に用いる周波数帯域）を容易に変更できる。つまり、基地局１００が単一基地局送信に用いる周波数帯域と複数基地局協調送信に用いる周波数帯域との比（周波数帯域比）を可変に設定する場合でも、端末３００は、周波数帯域比に応じてＳＩＮＲ測定周波数帯域の帯域幅のみを変更することで、実施の形態１と同様にして、ＳＩＮＲを測定し、基地局１００へフィードバックすることができる。
【００８２】
このようにして、本実施の形態によれば、単一基地局送信に用いる周波数帯域と複数基地局協調送信に用いる周波数帯域との比が可変に設定される場合でも、実施の形態１と同様、端末から基地局へのフィードバック情報量を低減しつつ、ＩＣＩを低減することにより、セルエッジ付近に属する端末の受信特性を向上させることができる。
【００８３】
さらに、本実施の形態によれば、単一基地局送信に用いる周波数帯域および複数基地局協調送信に用いる周波数帯域が可変に設定されるため、基地局は、セルエッジ端末数およびセル中心端末数に応じて、単一基地局送信される信号および複数基地局協調送信される信号の周波数帯域割当を柔軟に行うことができる。なお、本実施の形態では、セルエッジ端末数およびセル中心端末数に応じて、各帯域の比率を決定する場合について説明したが、これに限られるものではない。本発明では、基地局と各端末との間の通信状況に基づいて各帯域の比率を決定する構成であれば、どのようなものでも構わない。例えば、セルエッジ端末数およびセル中心端末数のいずれか一方のみに基づいて各帯域の比率を決定しても良い。この場合、例えば、セルエッジ端末数のみに基づいて比率を決定する場合、基地局は、セルエッジ端末数が所定の閾値以上であれば複数基地局協調送信用の帯域幅を広げ、セルエッジ端末数が所定の閾値未満であれば複数基地局協調送信用の帯域幅を狭める等の制御を行えばよい。セル中心端末数のみに基づいて比率を決定する場合も同様である。また、端末数以外の通信状況の例としては、各通信方式に要求される伝送速度等が考えられる。例えば、各単一基地局送信と複数基地局協調送信のいずれか一方の送信方式について、伝送速度を上げたい場合には、速度を上げたい送信方式向けの帯域幅を広くすること等が考えられる。
【００８４】
なお、本実施の形態では、基地局が、周波数帯域比および周波数位置を含む制御情報を端末へ通知し、端末が、周波数帯域比および周波数位置に基づいて、ＳＩＮＲ測定周波数帯域を特定する場合について説明した。しかし、本発明では、基地局は、周波数帯域比を変更する度に、周波数帯域比の変更後のＳＩＮＲ測定周波数帯域（本実施の形態では単一基地局送信に用いる周波数帯域）を端末に通知してもよい。これにより、端末は、実施の形態１と同様、基地局からの制御情報を参照するだけで、ＳＩＮＲ測定周波数帯域を特定できる。
【００８５】
また、本実施の形態では、基地局１００（マスター基地局）は、各送信方式に用いる周波数帯域を示す周波数位置を示す制御情報として、周波数帯域比および周波数位置を示す情報を通知していた。しかし、各送信方式に用いる周波数帯域を示す周波数位置を示す制御情報は、これに限られるものではない。例えば、マスター基地局は、周波数帯域比を示す情報に代えて、各送信方式用の周波数帯域幅を示す情報を通知しても良い。この場合も、基地局２００（スレーブ基地局）および端末では、各送信方式用の周波数帯域幅の比率を、マスター基地局からの通知に応じて可変とすることができるので、本実施の形態と同様の結果が得られる。
【００８６】
また、本実施の形態では、基地局１００（マスター基地局）は、各送信方式に用いる周波数帯域を示す周波数位置を示す制御情報を、端末および基地局２００（スレーブ基地局）へ通知していた。しかし、マスター基地局と、端末およびスレーブ基地局との間で、周波数位置の情報を共有する方法はこれに限られるものではない。例えば、システム帯域を、使用する周波数帯域の中心部分（以下、中央周波数帯域と呼ぶ）と、他の部分の帯域（以下、周辺周波数帯域と呼ぶ）とに区分し、中心周波数帯域の幅を固定にする一方、周辺周波数帯域の幅を可変にする技術が知られている。これは、中心周波数帯域は高い通信品質が得られる可能性が高いため確実に受信させたい情報の送信に用いる一方、他の情報の送信に使用する周辺周波数帯域の幅を可変にすることによって全体の帯域幅を柔軟に変更できるようにしたものである。このような技術において、中心周波数帯域を単一基地局送信用の帯域とし、周辺周波数帯域を複数基地局協調送信用の帯域として使用する場合を考える。この場合、端末および基地局は単一基地局送信用の帯域の位置および幅を予め知っているので、マスター基地局が端末およびスレーブ基地局へ通知する情報は、複数基地局協調通信用の周波数帯域（すなわち、周辺周波数帯域）の単一基地局送信用の周波数帯域の幅に対する比率、または、周辺周波数帯域の幅のみで十分である。したがって、マスター基地局が端末およびスレーブ基地局へ通知する制御情報の量を削減できる。なお、この例では、中心周波数帯域を単一基地局送信用の帯域幅とした例を説明したが、中央周波数帯域を複数基地局協調送信用の帯域幅とした場合も同様である。また、本実施の形態ではシステム帯域全体の幅は固定であったが、上述のような変形例を考える場合、固定された中央周波数帯域の幅と可変の周辺周波数帯域の幅の和である、システム帯域全体の幅も、当然、可変となることに注意されたい。
【００８７】
また、中心周波数帯域を含み、中心周波数帯域よりも広い帯域幅を、単一基地局送信用または複数基地局協調送信用の帯域として使用することも考えられる。この場合、端末およびスレーブ基地局は、中心周波数帯域の位置および幅を予め知っている。したがって、マスター基地局は、各送信方式用の周波数帯域を通知する情報として、各送信方式用の周波数帯域と中央周波数帯域との間の、帯域幅の比率または相対的な位置等の情報を用いることができる。この場合も、設定した周波数帯域比および周波数位置を示す情報そのものを通知する場合よりも、通知すべき情報量を削減できる可能性が高い。
【００８８】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
【００８９】
なお、上記実施の形態では、図１および図２に示すように、マスター基地局（基地局１００）が単一基地局送信または複数基地局協調送信を決定し、複数基地局協調送信を行う場合には、送信データが割り当てられる周波数帯域に関する制御情報をスレーブ基地局（基地局２００）に通知する場合について説明した。しかし、本発明では、例えば、上記実施の形態におけるマスター基地局（図２に示す基地局１００）の一部の機能を、基地局の上位レイヤ（図１では図示せず）にある基地局制御装置（無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ：Radio Network Controller））において実施してもよい。具体的には、図６に示すように、基地局制御装置４００は、図２に示す基地局１００（マスター基地局）の構成部のうち、決定部１０１、分配部１０２および設定部１０３を含む構成を採り、基地局１００ａは、図２に示す基地局１００（マスター基地局）の構成部のうち、基地局制御装置４００に含まれる構成部以外の構成部（符号化部１０４〜フィードバック情報復号部１１０）から構成される。よって、図６において、基地局制御装置４００の決定部１０１は、基地局１００ａから入力されるフィードバック情報に含まれるＳＩＮＲ情報（例えば、端末３００（図３）でのＳＩＮＲ）に基づいて、単一基地局送信および複数基地局協調送信のいずれか一方を、端末に対する送信方式に決定する。また、基地局制御装置４００の決定部１０１は、複数基地局協調送信を行うと決定した場合、複数基地局協調送信を行う基地局（図６では基地局１００ａおよび基地局２００）を決定する。そして、基地局制御装置４００の分配部１０２は、端末３００宛ての送信データを、基地局１００ａおよび基地局２００に分配する。また、基地局制御装置４００の設定部１０３は、送信データが割り当てられる周波数帯域に関する制御情報（帯域割当情報または周波数帯域比等）またはＳＩＮＲ測定周波数帯域に関する制御情報を、複数の基地局（図６では基地局１００ａおよび基地局２００）へ通知する。例えば、ＬＴＥでは、基地局制御装置４００は、Ｓ１インタフェース（S1 I/F）と呼ばれるＲＮＣ−基地局間インタフェースを用いて、複数基地局協調送信を行う複数の基地局に対して、制御情報を通知する。そして、図６に示す基地局１００ａおよび基地局２００は、端末３００に対して複数基地局協調送信を行う。このようにして、基地局制御装置が周波数帯域割当および送信方式等を制御して、制御情報を各基地局へ通知する場合でも、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００９０】
また、上記実施の形態では、システム帯域が、単一基地局送信に用いる周波数帯域と複数基地局協調送信に用いる周波数帯域とに完全に分割される場合について説明した。しかし、本発明では、システム帯域を、単一基地局送信に用いる周波数帯域と複数基地局協調送信に用いる周波数帯域とに完全に分割せず、一部重複させてもよい。例えば、本発明では、システム帯域を単一基地局送信に優先的に用いる周波数帯域と、複数基地局協調送信に優先的に用いる周波数帯域とに分類してもよい。これにより、例えば、複数基地局協調送信を行う端末が存在しない場合には、基地局は、単一基地局送信を行う端末宛ての送信データを、複数基地局協調送信に優先的に用いる周波数帯域を使用して送信してもよい。これにより、基地局では、システム帯域全体に渡って送信データを柔軟に割り当てることができる。
【００９１】
また、上記実施の形態では、ＳＩＮＲ測定周波数帯域として、単一基地局送信に用いる周波数帯域を設定する場合について説明した。しかし、本発明では、ＳＩＮＲ測定周波数帯域は、単一基地局送信に用いる周波数帯域と完全に同一の周波数帯域でなくてもよい。例えば、上記実施の形態で説明したように、単一基地局送信に用いる周波数帯域および複数基地局協調送信に用いる周波数帯域はサブキャリア単位で設定される。つまり、各周波数帯域の可変粒度はサブキャリア単位である。これに対して、ＳＩＮＲ測定周波数帯域幅の可変粒度が、例えば、1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHzおよび20MHzに限定されていることがある。そこで、本発明では、上記ＳＩＮＲ測定周波数帯域幅の可変粒度が、単一基地局送信に用いる周波数帯域および複数基地局協調送信に用いる周波数帯域の帯域幅の可変粒度（上記実施の形態ではサブキャリア単位）よりも大きい場合には、複数のＳＩＮＲ測定周波数帯域幅のうち、単一基地局送信に用いる周波数帯域の帯域幅に最も近いＳＩＮＲ測定周波数帯域幅を選択すればよい。
【００９２】
また、上記実施の形態では、ＳＩＮＲ測定周波数帯域として、単一基地局送信に用いる周波数帯域が設定される場合について説明した。しかし、本発明では、ＳＩＮＲ測定周波数帯域として、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域が設定されてもよい。すなわち、端末は、複数基地局協調送信に用いられる周波数帯域に対してのみＳＩＮＲを測定し、ＳＩＮＲ情報として基地局へフィードバックする。そして、基地局は、端末からフィードバックされたＳＩＮＲ情報に基づいて、その端末に対して複数基地局協調送信を適用するか、単一基地局送信を適用するかを識別する。例えば、基地局は、ＳＩＮＲ情報が示すＳＩＮＲが所定の閾値を超える場合には複数基地局協調送信を行い、そうでなければ単一基地局送信を行う。この場合でも、上記実施の形態と同様、端末から基地局へのフィードバック情報量を低減しつつ、ＩＣＩを低減することにより、セルエッジ付近に属する端末の受信特性を向上させることができる。
【００９３】
または、本発明では、ＳＩＮＲ測定周波数帯域として、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域および単一基地局送信に用いる周波数帯域をそれぞれ個別に設定してもよい。つまり、端末は、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域におけるＳＩＮＲ、および、単一基地局送信に用いる周波数帯域におけるＳＩＮＲを独立に測定して、２つのＳＩＮＲ情報を基地局へフィードバックしてもよい。この場合でも、ＳＩＮＲ情報を、各周波数帯域の平均ＳＩＮＲ等にすることで、フィードバック情報量を抑えることができる。なお、この場合、端末は両方の周波数帯域についてのＳＩＮＲ情報を報告するので、どちらの周波数帯域を受信品質の測定対象とすべきかの設定は不要である。また、２つのＳＩＮＲ情報をフィードバックされた基地局は、両方のＳＩＮＲ情報を使って、どちらの送信方式を使用すべきかを判断する。例えば、基地局は、ＳＩＮＲ情報が示す受信品質が良好な方の通信方式を採用する。
【００９４】
また、本発明では、ＳＩＮＲ情報としてフィードバックする値は、平均ＳＩＮＲに限らず、各サブキャリアのＳＩＮＲの中央値等、他の値を使用してもよい。すなわち、ＳＩＮＲ測定周波数帯域として設定された帯域の受信品質を代表する情報であればよい。
【００９５】
また、本発明において、例えば、図４および図５に示す複数基地局協調送信に用いる周波数帯域（サブキャリアまたはリソースブロック）を、送信時間単位の周期で周波数ホッピングさせてもよい。例えば、図７に示すように、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域において、システム帯域内の低周波数側の端の４サブキャリアと高周波数側の端の４サブキャリアとを、送信時間単位ｔ０、ｔ１、…毎に交互に入れ替えてもよい。つまり、図７に示す送信時間単位ｔ０においてサブキャリアｆ１〜ｆ４に割り当てられた信号は、送信時間単位ｔ１ではサブキャリアｆ２１〜ｆ２４に割り当てられる。同様に、図７に示す送信時間単位ｔ０においてサブキャリアｆ２１〜ｆ２４に割り当てられた信号は、送信時間単位ｔ１ではサブキャリアｆ１〜ｆ４に割り当てられる。図示しない送信時間単位ｔ１以降（ｔ２、３、ｔ４、…）についても、図７に示すｔ０およびｔ１を繰り返せばよい。これにより、複数基地局協調送信される端末（セルエッジ付近に属する端末）では、周波数ダイバーシチ効果を得ることができ、端末の受信特性を向上させることができる。ここで、送信時間単位として、サブフレーム単位、サブフレームの前半と後半の単位、ＯＦＤＭシンボル単位を用いてもよい。また、周波数帯域の入れ替えを行うか否かは、基地局と端末との間で予め設定してもよく、基地局から端末へ制御情報により通知してもよい。
【００９６】
また、上記実施の形態では、例えば、図４、図５および図７に示すように、単一基地局送信に用いる周波数帯域をシステム帯域内の中央に設定し、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域をシステム帯域内の両端（つまり、単一基地局送信に用いる周波数帯域の両端）に設定する場合について説明した。しかし、本発明では、単一基地局送信に用いる周波数帯域、および、複数基地局協調送信に用いる周波数帯域がそれぞれ設定される周波数位置は、図４、図５および図７に示す周波数位置に限らず、互いに異なる周波数位置に設定（つまり、周波数分割）されていれば任意の周波数位置でよい。
【００９７】
また、本発明において、端末は基地局へＳＩＮＲ情報を、周期的に報告してもよく、ＳＩＮＲ情報が予め設定した閾値以上（または閾値未満）となった場合に報告してもよく、または、基地局からの指示がある度に報告してもよい。または、端末は基地局へのＳＩＮＲ情報を、マスター基地局（Serving Cell）からの信号の受信電力がスレーブ基地局（Neighbor Cell）からの信号の受信電力以上（または未満）になった場合に報告してもよい。
【００９８】
また、本発明において、基地局が送信する制御情報（ＳＩＮＲ測定周波数帯域または周波数帯域比等）は、報知情報に含めて端末に通知してもよく、端末個別の制御情報に含めて通知してもよい。
【００９９】
また、実施の形態１および２では、受信品質としてＳＩＮＲを用いたが、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）またはＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）を用いてもよい。
【０１００】
また、実施の形態１および２では、端末は、測定対象の周波数帯域の平均ＳＩＮＲをフィードバックしていたが、これに限られるものではない。端末は、詳細な情報が必要な場合には、測定対象の周波数帯域に属する各サブキャリアのＳＩＮＲそれぞれをフィードバックしてもよい。この場合であっても、フィードバックされる情報は測定対象の周波数帯域の品質情報に限られるので、全周波数帯域のサブキャリアのＳＩＮＲそれぞれをフィードバックする場合よりも情報量を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、セルラシステム等の無線通信システムに適用することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１００，１００ａ，２００  基地局
３００  端末
４００  基地局制御装置
１０１  決定部
１０２  分配部
１０３  設定部
１０４，２０１  符号化部
１０５，２０２  変調部
１０６，２０３，３０８  無線送信部
１０７，１０８，２０４，３０１，３０９  アンテナ
１０９，３０２  無線受信部
１１０  フィードバック情報復号部
３０３  チャネル分離部
３０４  制御情報復号部
３０５  復調部
３０６  復号部
３０７  測定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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