(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線セルに対応する第１の基地局と、前記第１の無線セルの中に設けられ前記第１の無線セルより小さい複数の第２の無線セルにそれぞれ対応する複数の第２の基地局と、移動端末と、を備えた無線システムであって、
前記第１の基地局は、
前記移動端末へのダウンリンクの無線品質を評価するために設けられたＭ個（Ｍは２以上の整数）の参照信号の中からＮ個（ＮはＭより小さい整数）の参照信号を選択することにより決定される複数の異なる組み合わせを、前記複数の第２の基地局にそれぞれ割り当てる割り当て部と、
前記移動端末の位置に基づいて前記Ｍ個の参照信号の中から前記Ｎ個の参照信号を選択した１の組み合わせを示す組み合わせ信号を送信する通知部と、
を有し、  前記第２の基地局はそれぞれ、
前記Ｍ個の参照信号のうち自基地局に割り当てられたＮ個の参照信号を送信する信号送信部
を有し、
前記移動端末は、
前記通知部によって送信された組み合わせ信号、及び該組み合わせ信号に応じた組み合わせの参照信号を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された参照信号の受信結果に基づいて、前記組み合わせ信号に対応する参照信号の組み合わせが割り当てられた第２の基地局との間のアップリンクの送信電力を求める送信電力演算部と、
を有する
ことを特徴とする無線システム。
【請求項２】
前記移動端末は、
前記Ｍ個の参照信号の受信結果を前記第１の基地局へ報告する報告部をさらに備え、
前記第１の基地局の通知部は、前記報告部によって報告されたＭ個の参照信号の受信結果に基づいて、前記移動端末が前記複数の第２の無線セルのいずれのセルに属しているかを判定し、判定結果に基づいて前記組み合わせ信号を送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線システム。
【請求項３】
前記通知部は、前記移動端末がデータの変復調を行うための情報が含まれる制御信号とともに前記組み合わせ信号を前記移動端末に通知する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線システム。
【請求項４】
前記第２の基地局の信号送信部は、
前記Ｍ個の参照信号のうち自基地局に割り当てられたＮ個の参照信号を、互いにコード多重、互いに周波数多重、又は互いに時間多重して送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線システム。
【請求項５】
移動端末へのダウンリンクの無線品質を評価するために設けられたＭ個（Ｍは２以上の整数）の参照信号の中からＮ個（ＮはＭより小さい整数）の参照信号を選択することにより決定される複数の異なる組み合わせを、自無線セルの中に設けられ自無線セルより小さい複数の小無線セルにそれぞれ対応する複数の小基地局に割り当てる割り当て部と、
前記移動端末の位置に基づいて前記Ｍ個の参照信号の中から前記Ｎ個の参照信号を選択した１の組み合わせを示し、前記移動端末において参照信号を受信した結果に基づいて前記参照信号の１の組み合わせが割り当てられた小基地局との間のアップリンクの送信電力を求める際に用いられる組み合わせ信号を送信する通知部と、
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項６】
第１の無線セルに対応する第１の基地局から送信され、移動端末へのダウンリンクの無線品質を評価するために設けられたＭ個（Ｍは２以上の整数）の参照信号の中からＮ個（ＮはＭより小さい整数）の参照信号を選択した１の組み合わせを示す組み合わせ信号、及び前記第１の無線セルの中に設けられ前記第１の無線セルより小さい複数の第２の無線セルにそれぞれ対応する複数の第２の基地局のうち、前記組み合わせ信号に応じた組み合わせの参照信号を送信するよう割り当てられた第２の基地局から前記組み合わせ信号に応じた組み合わせの参照信号を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された参照信号の受信結果に基づいて前記組み合わせ信号に対応する参照信号の組み合わせが割り当てられた第２の基地局との間のアップリンクの送信電力を求める送信電力演算部と、
を備えることを特徴とする移動端末。
【請求項７】
第１の無線セルに対応する第１の基地局と、前記第１の無線セルの中に設けられ前記第１の無線セルより小さい複数の第２の無線セルにそれぞれ対応する複数の第２の基地局と、移動端末と、を備えた無線システムの前記第１の基地局が、
前記移動端末へのダウンリンクの無線品質を評価するために設けられたＭ個（Ｍは２以上の整数）の参照信号の中からＮ個（ＮはＭより小さい整数）の参照信号を選択することにより決定される複数の異なる組み合わせを、前記複数の第２の基地局にそれぞれ割り当て、
前記移動端末の位置に基づいて前記Ｍ個の参照信号の中から前記Ｎ個の参照信号を選択した１の組み合わせを示す組み合わせ信号を送信し、
前記第２の基地局それぞれが、
前記Ｍ個の参照信号のうち自基地局に割り当てられたＮ個の参照信号を送信し、
前記移動端末が、
前記第１の基地局によって送信された組み合わせ信号、及び該組み合わせ信号に応じた組み合わせの参照信号を受信し、
前記受信された参照信号の受信結果に基づいて、前記組み合わせ信号に対応する参照信号の組み合わせが割り当てられた第２の基地局との間のアップリンクの送信電力を求める
ことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線システム、基地局、移動端末、及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大きな無線セルの中に単数又は複数の小さな無線セルが存在するような無線セル展開があり、既に商用システムにおいて実現されている。標準化団体の一つである３ＧＰＰ（Third  Generation  Partnership  Project）により策定されたＬＴＥ（Long  Term  Evolution）仕様に基づく無線システムにおいては、現在、図１で示すような無線セルの構成が実施されている。図１は、従来の混在セルの構成を示す図である。【０００３】
図１に示すように、大セル６００（macro  cell）の中には、複数の小セル７００，８００（pico  cell）が設けられる。この例では、大セル６００に対応する大セル基地局６０２がＵＥ（User  Equipment）６０４と通信を行っており、小セル７００に対応する小セル基地局７０２がＵＥ７０４と通信を行っているとする。また、小セル８００に対応する小セル基地局８０２がＵＥ８０４と通信を行っているものとする。【０００４】
大セル６００及び小セル７００，８００にはそれぞれ異なるphysical  cell  IDが割り当てられる。また、大セル６００及び小セル７００，８００で送信される無線信号を構成する符号系列の各種パラメータ、無線信号に対し演算（乗算処理等）されるスクランブル信号のパラメータ等は、physical  cell  IDに関連付けられる。例えば、大セル基地局６０２、小セル基地局７０２、及び小セル基地局８０２は、識別可能なＤａｔａ♯１、Ｄａｔａ♯２、及びＤａｔａ♯３を、それぞれＵＥ６０４、ＵＥ７０４、及びＵＥ８０４へ送信する。【０００５】
このようにphysical  cell  IDを無線信号のパラメータに関連付けることにより、ＵＥは複数のセルの存在が確認された時に、セルを区別できるようになるだけでなく、セル間の無線信号の干渉による影響を緩和できるようになる。例えば、小セル７００の中に存在するＵＥ７０４が小セル基地局７０２から無線信号を受信する時、大セル基地局６０２が送信する無線信号も同時に受信することにより、無線信号の干渉が発生する。しかしながら、それぞれの信号に対しては、それぞれのセルのphysical  cell  IDに関連付けられたスクランブル信号が演算処理されているので、無線信号を識別することができ、ある程度干渉の影響が緩和される。【０００６】
ところで、ＵＥに対して送信される無線データ信号の復調には、その無線データ信号を送信する基地局から送信される共通パイロット信号（ＣＲＳ：Common  Reference  Signal）を用いて行う。各セルの基地局から送信される共通パイロット信号は、符号系列のパラメータが異なるだけでなく、physical  cell  IDで決まる値に従って周波数軸上で送信位置のオフセットが行われるため、セル間における共通パイロット信号どうしの干渉は小さい。例えば、大セル基地局６０２、小セル基地局７０２、及び小セル基地局８０２は、それぞれ、識別可能なＣＲＳ♯１、ＣＲＳ♯２、及びＣＲＳ♯３をそれぞれのセル内の全域に向けて送信し、ＵＥ６０４、ＵＥ７０４、及びＵＥ８０４はそれぞれ、それらのＣＲＳを受信する。【０００７】
また、各セルの中のＵＥは、それぞれのセルの基地局に対し無線アップリンクで無線信号を送信する際の送信パワーを事前に決められた式に基づいて算出し決定するが、送信パワーの演算には、それぞれの基地局から送信される共通パイロット信号に対する受信パワーの測定結果から計算されるダウンリンク伝搬損失（path  loss）が用いられる。すなわち、アップリンクでの無線信号の送信パワーは、ダウンリンク伝搬損失値、変調方式や信号の帯域幅等で事前に決まる値、基地局から報知される値、アップリンクで送信を行うたびに基地局から端末ごとに送信されるパワーの補正値等で決定される。この送信パワーを求めるにあたって、ダウンリンク伝搬損失が占める割合は大きい。そこで、各セルの中のＵＥは、それぞれの基地局から送信される共通パイロット信号に対する無線測定を行って基地局との間のダウンリンク伝搬損失を求め、求められた伝搬損失を用いて送信パワーを求める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２０１１−５２１５６２号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】3GPP  TS36.201,211,212,213,321,300
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来技術は、大セルと小セルが同じphysical  cell  IDを有する混在セルにおいて適切に送信パワーを求めることは考慮されていない。【００１１】
すなわち、３ＧＰＰにおいて、大セルと小セルが同じphysical  cell  IDを有する新たな混在セルの導入が検討されている。新たな混在セルにおいては、大セルと小セルそれぞれから送信される共通パイロット信号は符号系列のパラメータが同じだけでなく、送信される時間タイミングと送信される周波数軸上の位置が同じになる。【００１２】
このように、新たな混在セルにおいては、同一内容の共通パイロットが同時に同じ周波数で送信されるため、ＵＥは合成された共通パイロット信号を受信することになる。これに対してＵＥは、受信した共通パイロット信号を分離するのが難しいため、特定の基地局との間のダウンリンク伝搬損失を得るのは難しい。【００１３】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、大セルと小セルが同じphysical  cell  IDを有する混在セルにおいて適切に送信パワーを求めることができる無線システム、基地局、移動端末、及び無線通信方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願の開示する無線システムは、一つの態様において、第１の無線セルに対応する第１の基地局と、前記第１の無線セルの中に設けられ前記第１の無線セルより小さい複数の第２の無線セルにそれぞれ対応する複数の第２の基地局と、移動端末と、を備える。前記第１の基地局は、前記移動端末へのダウンリンクの無線品質を評価するために設けられたＭ個（Ｍは２以上の整数）の参照信号の中からＮ個（ＮはＭより小さい整数）の参照信号を選択することにより決定される複数の異なる組み合わせを、前記複数の第２の基地局にそれぞれ割り当てる割り当て部を有する。また、前記第１の基地局は、前記移動端末の位置に基づいて前記Ｍ個の参照信号の中から前記Ｎ個の参照信号を選択した１の組み合わせを示す組み合わせ信号を送信する通知部を有する。前記第２の基地局はそれぞれ、前記Ｍ個の参照信号のうち自基地局に割り当てられたＮ個の参照信号を送信する信号送信部を有する。前記移動端末は、前記通知部によって送信された組み合わせ信号、及び該組み合わせ信号に応じた組み合わせの参照信号を受信する受信部を有する。また、前記移動端末は、前記受信部によって受信された参照信号の受信結果に基づいて、前記組み合わせ信号に対応する参照信号の組み合わせが割り当てられた第２の基地局との間のアップリンクの送信電力を求める送信電力演算部を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本願の開示する無線システムの一つの態様によれば、大セルと小セルが同じphysical  cell  IDを有する混在セルにおいて適切に送信パワーを求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、従来の混在セルの構成を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態の混在セルの構成を示す図である。
【図３】図３は、無線システムの構成を示す図である。
【図４】図４は、大セル基地局の機能ブロック図である。
【図５】図５は、各セルへのＣＳＩ  ＲＳの割り当ての一例を示す図である。
【図６】図６は、ＣＳＩ  ＲＳポートの組み合わせテーブルの一例を示す図である。
【図７】図７は、小セル基地局の機能ブロック図である。
【図８】図８は、ＣＳＩ  ＲＳを送信するサブフレームの一例を示す図である。
【図９】図９は、移動端末のハードウェア構成及び機能ブロック図である。
【図１０】図１０は、無線システムの処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本願の開示する無線システム、基地局、移動端末、及び無線通信方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により開示技術が限定されるものではない。
【００１８】
図２は、本実施形態の混在セルの構成を示す図である。図２に示すように、本実施形態の混在セルは、大セル１００（macro  cell）の中に複数の小セル２００，３００（pico  cell）が設けられる。大セル１００及び小セル２００，３００には同じphysical  cell  IDが割り当てられる。この例では、大セル１００に対応する大セル基地局１０２と小セル２００に対応する小セル基地局２０２がＵＥ２０４と通信を行っており、小セル３００に対応する小セル基地局３０２がＵＥ３０４と通信を行っているものとする。例えば、大セル基地局１０２と小セル基地局２０２は、Ｄａｔａ♯１及びＣＲＳ♯１をＵＥ２０４へ送信する。小セル基地局３０２は、Ｄａｔａ♯３、ＤＭ  ＲＳ（DeModulation  Reference  Signal）、及びＣＳＩ  ＲＳ（Channel  State  Information  Reference  Signal）をＵＥ３０４へ送信する。なお、ＵＥ２０４は、大セルと小セルに異なるphysical  cell  IDが割り当てられる既存の仕様に適合するように開発・製造された端末であるとする。また、ＵＥ３０４は、大セルと小セルに同じphysical  cell  IDが割り当てられる新規の仕様に適合するように開発・製造された端末であるとする。
【００１９】
本実施形態の混在セルは、大セル１００及び小セル２００，３００には同じphysical  cell  IDが割り当てられる。このため、大セル基地局１０２と小セル基地局２０２，３０２から送信される共通パイロット信号は、符号系列のパラメータが同じだけでなく、送信される時間タイミングと送信される周波数軸上の位置が同じになる。
【００２０】
ＵＥ２０４は、同一内容の無線データ信号を大セル基地局１０２と小セル基地局２０２から送信される。大セル基地局１０２と小セル基地局２０２から送信された無線データ信号は、ＵＥ２０４の無線受信アンテナにおいて、単純に空間合成された無線信号として受信される。同様に、大セル基地局１０２と小セル基地局２０２から送信された共通パイロット信号は、ＵＥ２０４の無線受信アンテナにおいて、単純に空間合成された共通パイロット信号として受信される。
【００２１】
ＵＥ２０４は、単純に空間合成された受信した無線データ信号を復調するために、単純に空間合成されて受信した共通パイロット信号を用いる。ＵＥ２０４は無線データ信号を受信するにあたり、大セル基地局１０２と小セル基地局２０２から同時送信される信号を受信することになるので、受信信号パワーが大きくなり、受信成功確率が高まる。或いは、単数の基地局（例えば大セル基地局１０２）からだけ送信される場合に比べ、無線データ信号に適用される符号化率を小さくし、より大きなデータレートで無線データ信号を基地局からＵＥ２０４に送信することが可能になる。
【００２２】
大セル１００及び小セル２００は同じphysical  cell  IDを有し、同一の無線データ信号が同一の周波数で同時に送信され、同じスクランブル信号が演算処理される。これにより、ＵＥ２０４は大セル基地局１０２と小セル基地局２０２から送信されているにもかかわらず、あたかも単数の基地局からの信号を受信するかのごとく処理すればよい。したがって、ＵＥ２０４は、図１に示した混在セルの場合だけでなく、図２に示す混在セルの場合でもデータの送受信が可能となる。
【００２３】
図２に示す混在セルにおいて、大セル基地局１０２、小セル基地局２０２，３０２が全ての無線リソースにおいて同一内容の無線データ信号を送信する場合、ＵＥ２０４が享受できるメリットは大きくなる。一方、小セルの数に関係なく、同時に無線データの送受信が可能なＵＥの数が一定になるというデメリットがある。このデメリットを解決するため、ＵＥ３０４のように、単数の小セル（例えば小セル３００）との間だけでデータの送受信が可能となるようにすることが３ＧＰＰにおいて検討されている。
【００２４】
ＵＥ３０４に対して送信される無線データ信号は小セル３００からのみ送信し、この無線データ信号を復調するために使用されるパイロット信号は共通パイロット信号ではなく、個別パイロット信号である。個別パイロット信号は、同一内容のものを同時に、大セル１００及び小セル２００の両方から送信することが可能なだけでなく、ある一つのセルからのみ送信することも可能である。ＵＥ３０４に対して無線データ信号が小セル３００からだけ送信された場合、ＵＥ３０４のための個別パイロット信号を小セル３００からのみ送信する。小セル３００からＵＥ３０４に無線データ信号の送信が行われている時、同じ大セル１００内にあり小セル３００からある程度離れた位置にある他の小セルから同時に他の端末に対し無線データ信号の送信を行うことが可能である。このようにして、同時データ送受信可能な端末の数を増やすことができる。
【００２５】
図２に示すＵＥ２０４は大セル１００と小セル２００から同時に、ＵＥ３０４は小セル３００からのみ無線データ信号を受信し共通制御信号は大セル１００から受信する。大セル１００と小セル２００，３００のphysical  cell  IDが同じあるため、ＵＥ２０４とＵＥ３０４はあたかも大セル１００から無線データ信号を受信しているかのように動作する。
【００２６】
ところで、小セル３００とのみ無線通信を行うＵＥ３０４がアップリンクで無線信号の送信を行う時、ＵＥ３０４から送信される無線信号は、小セル基地局３０２に十分届くような送信パワーで送信することが好ましい。一方、ＵＥ３０４から送信される無線信号は、大セル基地局１０２に十分な受信パワーが届かなくても、むしろ、大セル基地局１０２には十分低いパワーで到達するように、送信パワーの値を設定することが好ましい。
【００２７】
その理由は、大セル基地局１０２との間で通信を行っている他のＵＥが送信した信号に干渉を与えること、及び身近な基地局と通信を行うことで送信パワー値を抑え消費電力を低減できるようにすることである。このような送信を実現できるようにするためには、無線データ信号の送信が行われる小セル基地局３０２とＵＥ３０４の間のダウンリンク伝搬損失を元に、アップリンクにおける無線信号の送信パワーを決定することが考えられる。
【００２８】
図２に示す混在セルでは、共通パイロットは同一内容のものが同時に同じ周波数で送信されるため、ＵＥ３０４は合成された共通パイロット信号を受信し、その信号を分離できないので、特定の基地局との間の伝搬損失を得ることが難しい。共通パイロット信号が常に送信されているのに対し、あるＵＥに対し送信される個別パイロット信号は、そのＵＥに対し無線データ信号がダウンリンクで送信される時のみ送信される。そのため、そのＵＥに対しダウンリンクでデータが送信されない時は、そのＵＥに対する個別パイロット信号の送信はない。したがって、ダウンリンクで送信される個別パイロット信号に対する無線測定を元に伝搬損失を求めることは好ましくない。
【００２９】
これに対して３ＧＰＰで仕様が策定されているＬＴＥ  Ａｄｖａｎｃｅｄでは、ダウンリンクの無線品質を測定する目的で、無線チャネル品質情報測定用参照信号（ＣＳＩ  ＲＳ：Channel  State  Information  Reference  Signal）が新たに導入されている。そこで、ＣＳＩ  ＲＳに対する無線測定の結果から、アップリンクの送信パワーを計算する際に使用するダウンリンク伝搬損失の計算を行うことが考えられる。
【００３０】
しかしながら、図２に示す混合セルにおいては、大セルと小セルが同じphysical  cell  IDを有するため、ＵＥは特定のセルから送信されるＣＳＩ  ＲＳを識別することが難しい。ＣＳＩ  ＲＳは１セルあたり最大８個使用できるが、大セル１００と小セル２００，３００のそれぞれから同じ内容の８個のＣＳＩ  ＲＳを送信すると、大セル１００と小セル２００，３００、或いは小セル２００，３００間でＣＳＩ  ＲＳの干渉が生じる場合がある。
【００３１】
このような課題を解決するための本実施形態の無線システムについて以下詳細を説明する。図３は、無線システムの構成を示す図である。図３に示すように、本実施形態の無線システム５０は、大セル１００に対応する大セル基地局１０２と、大セル１００の中に設けられ大セル１００より小さい小セル３００に対応する小セル基地局３０２と、ＵＥ３０４等と、を備える。
【００３２】
図３を用いて、まずは、大セル基地局の構成を説明する。図３に示すように、大セル基地局１０２は、無線部１０６、ベースバンド処理部１０８、電気／光変換部１１０、及びアンテナ１１２を有する。
【００３３】
無線部１０６は、アンテナ１１２を介して例えばＵＥ２０４から送信された無線信号を受信し、ベースバンド処理部１０８へ出力する。無線部１０６は、例えばアナログ回路などにより実現される。ベースバンド処理部１０８は、無線部１０６で受信されたＲＦ（Radio  Frequency）信号をベースバンド信号に変換するとともに、変換された信号をＡ（Analog）／Ｄ（Digital）変換器によりデジタル信号へ変換する。また、ベースバンド処理部１０８は、変換されたデジタル信号に対して、復調処理及び誤り訂正処理などの各種処理を行う。ベースバンド処理部１０８は、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）またはＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などで実現される。
【００３４】
電気／光変換部１１０は、ベースバンド処理部１０８によって処理された電気信号を光信号に変換して、変換された光信号を、光ケーブル３２０を介して小セル基地局３０２へ送信する。
【００３５】
小セル基地局３０２は、無線部３０６、ベースバンド処理部３０８、電気／光変換部３１０、及びアンテナ３１２を有する。無線部３０６は、アンテナ３１２を介して例えばＵＥ３０４から送信された無線信号を受信し、ベースバンド処理部３０８へ出力する。無線部３０６は、例えばアナログ回路などにより実現される。
【００３６】
ベースバンド処理部３０８は、無線部３０６で受信されたＲＦ信号をベースバンド信号に変換するとともに、変換された信号をＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号へ変換する。また、ベースバンド処理部３０８は、変換されたデジタル信号に対して、復調処理及び誤り訂正処理などの各種処理を行う。ベースバンド処理部３０８は、例えばＣＰＵまたはＤＳＰなどで実現される。電気／光変換部３１０は、ベースバンド処理部３０８によって処理された電気信号を光信号に変換して、変換された光信号を、光ケーブル３２０を介して大セル基地局１０２へ送信する。つまり、電気／光変換部１１０と電気／光変換部３１０との間で光信号が送受信される。
【００３７】
図４は、大セル基地局の機能ブロック図である。図４に示すように、大セル基地局１０２は、信号送受信部１２２、割り当て部１２４、組み合わせテーブル１２６、及び通知部１２８を有する。
【００３８】
信号送受信部１２２は、例えばＵＥ２０４との間で信号を送受信する。例えば、信号送受信部１２２は、共通パイロット信号（ＣＲＳ）や、ＵＥへのダウンリンクの無線品質を評価するために設けられた参照信号（例えば８個のＣＳＩ  ＲＳ）をＵＥへ送信する。
【００３９】
ここで、３ＧＰＰ  ＬＴＥ  Ａｄｖａｎｃｅｄの物理層（Ｌａｙｅｒ  １）仕様（TS36.201,TS36.211,TS36.212,TS36.213）では、無線区間で使用されるパイロット信号・参照信号が送信される論理アンテナポートの番号が決まっている。例えば、共通パイロット信号は４個（最大４送信アンテナ分）あり、４個の共通パイロット信号はそれぞれアンテナポート０番、１番、２番、３番から送信される。ＣＳＩ  ＲＳは最大８個あり、それぞれアンテナポート１５番、１６番、１７番、１８番、１９番、２０番、２１番、２２番から送信される。一つの無線基地局から送信されるＣＳＩ  ＲＳの数は、その基地局の実際の物理送信アンテナの数を超えることはない。
【００４０】
ここで、本実施形態において、最大８個あるＣＳＩ  ＲＳが各小セルにどのように割り当てられるかの例を説明する。図５は、各セルへのＣＳＩ  ＲＳの割り当ての一例を示す図である。この例では、図５に示すように、１つの大セル１００の中に４つの小セル２００、３００、４００、５００が存在するものとする。それぞれの小セルには４個のＣＳＩ  ＲＳを割り当てる。例えば、小セル２００に割り当てられた４個のＣＳＩ  ＲＳは、それぞれ小セル２００の基地局の論理アンテナポート♯１５，♯１６，♯１９，♯２０から送信される。これら４個の論理アンテナポートは通常４個の物理送信アンテナにマッピングされ、実際の物理アンテナから送信される。小セル２００が８個の物理アンテナを有する場合は、４個の論理アンテナポートは８個の物理送信アンテナにマッピングされる。
【００４１】
小セル２００からある程度離れた小セル３００、４００、５００には、小セル２００においてＣＳＩ  ＲＳ送信に使用されているアンテナポートの一部が含まれている組み合わせのアンテナポートからＣＳＩ  ＲＳを送信する。例えば、小セル４００からはアンテナポート♯１５，♯１６，♯１７，♯１８を用いてＣＳＩ  ＲＳを送信する。最大８個あるＣＳＩ  ＲＳの中の４個のＣＳＩ  ＲＳの組み合わせは、例えば、組み合わせテーブル１２６でテーブル化される。
【００４２】
図６は、ＣＳＩ  ＲＳポートの組み合わせテーブルの一例を示す図である。図６に示すように、組み合わせテーブル１２６は、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０と、ＣＳＩ  ＲＳ  Ｐｏｒｔｓ１６０とを有する。Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０とＣＳＩ  ＲＳ  Ｐｏｒｔｓ１６０は１対１に対応付けられる。この例では、組み合わせテーブル１２６は、８個のＣＳＩ  ＲＳのうちの４個の組み合わせなので、組み合わせは全部で８Ｃ４により７０通りになる。Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０には、♯０〜♯６９の７０通りの番号が割り当てられる。また、ＣＳＩ  ＲＳ  Ｐｏｒｔｓ１６０には、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０の番号に応じて異なるＣＳＩ  ＲＳの組み合わせが設定される。
【００４３】
例えば、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０が「♯０」の場合には、ＣＳＩ  ＲＳ  Ｐｏｒｔｓ１６０には「♯１５，♯１６，♯１７，♯１８」が対応付けられる。また、例えば、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０が「♯１」の場合には、ＣＳＩ  ＲＳ  Ｐｏｒｔｓ１６０には「♯１９，♯２０，♯２１，♯２２」が対応付けられる。
【００４４】
なお、大セル１００には、８個のＣＳＩ  ＲＳが割り当てられる。大セル基地局１０２の送信アンテナ数が４の場合は、例えば♯１５，♯１６，♯１７，♯１８から送信される４個のＣＳＩ  ＲＳと、♯１９，♯２０，♯２１，♯２２から送信される４個のＣＳＩ  ＲＳとは異なる時間、つまり異なる無線サブフレームで時間多重して送信される。この場合、１個の物理送信アンテナには、ＣＳＩ  ＲＳ送信に使用される２個の論理アンテナポートが時間多重でマッピングされる。
【００４５】
図４の説明に戻って、割り当て部１２４は、Ｍ個（Ｍは３以上の整数、例えば８個）のＣＳＩ  ＲＳの中からＮ個（ＮはＭより小さい２以上の整数、例えば４個）のＣＳＩ  ＲＳを選択することにより決定される複数の異なる組み合わせを、小セル２００，３００，４００，５００の各小セル基地局にそれぞれ割り当てる。例えば、割り当て部１２４は、小セル３００には、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０が「♯４」である「♯１７，♯１８，♯１９，♯２０」のＣＳＩ  ＲＳ  Ｐｏｒｔｓ１６０を割り当てる。また、例えば、割り当て部１２４は、小セル５００には、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０が「♯１」である「♯１９，♯２０，♯２１，♯２２」のＣＳＩ  ＲＳ  Ｐｏｒｔｓ１６０を割り当てる。
【００４６】
通知部１２８は、ＵＥの位置に基づいてＭ個（Ｍは３以上の整数、例えば８個）のＣＳＩ  ＲＳの中からＮ個（ＮはＭより小さい２以上の整数、例えば４個）のＣＳＩ  ＲＳを選択した１の組み合わせを示す組み合わせ信号を送信する。例えば、通知部１２８は、あるＵＥが小セル３００のエリアに属していると判定したら、そのＵＥに対して、小セル３００に割り当てられたＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０の「♯４」を通知する。より具体的には、ＵＥは、８個のＣＳＩ  ＲＳを受信して測定した結果を大セル基地局１０２へ報告する。通知部１２８は、報告された８個のＣＳＩ  ＲＳの受信結果に基づいて、ＵＥが小セル２００，３００，４００，５００のうちいずれの小セルに属しているか、つまりどの小セルの近くに存在するか、或いはどの小セルの近くにも存在していないかを判定する。そして、通知部１２８は、判定結果に基づいてＵＥへ組み合わせ信号、つまり対応するＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０を送信する。なお、通知部１２８は、ＵＥがデータを受信する際にデータの変復調を行うための情報が含まれる制御信号とともにＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０をＵＥに通知することができる。また、通知部１２８は、ＵＥがデータを送信する際にデータの送信に用いられる情報が含まれる制御信号とともにＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０をＵＥに通知することができる。
【００４７】
次に、小セル基地局について説明する。図７は、小セル基地局の機能ブロック図である。図７では、一例として、小セル基地局３０２を例に説明するが、他の小セル基地局も同様の構成にすることができる。図７に示すように、小セル基地局３０２は、信号送受信部３２２、割り当て判定部３２４、及び組み合わせテーブル３２６を有する。組み合わせテーブル３２６は、図６で示したものと同様であるので説明を省略する。
【００４８】
信号送受信部３２２は、例えばＵＥ３０４との間で信号を送受信する。例えば、信号送受信部３２２は、Ｍ個（例えば８個）のＣＳＩ  ＲＳのうち自基地局に割り当てられたＮ個（例えば４個）のＣＳＩ  ＲＳを送信する。ここで、大セル基地局１０２がＣＳＩ  ＲＳを送信する無線サブフレームと、小セル基地局３０２がＣＳＩ  ＲＳを送信する無線サブフレームは、時間多重して送信することができる。また、信号送受信部３２２は、自基地局に割り当てられたＮ個のＣＳＩ  ＲＳを、互いにコード多重、互いに周波数多重、又は互いに時間多重して送信することもできる。
【００４９】
図８は、ＣＳＩ  ＲＳを送信するサブフレームの一例を示す図である。図８は、大セル基地局１０２から送信されたＣＳＩ  ＲＳの無線サブフレームと、小セル基地局３０２から送信されたＣＳＩ  ＲＳの無線サブフレームを含む無線サブフレーム群を示すものである。図８は、紙面の左側から右側へ向かう時系列に沿って送信される無線サブフレーム群を示している。図８に示すように、大セル基地局１０２から送信されたＣＳＩ  ＲＳの無線サブフレーム１７０と、小セル基地局３０２から送信されたＣＳＩ  ＲＳの無線サブフレーム１８０は、異なる時間に送信され、時間多重される。これにより、ＵＥ３０４は、大セル基地局１０２から送信されたＣＳＩ  ＲＳの無線サブフレーム１７０と、小セル基地局３０２から送信されたＣＳＩ  ＲＳの無線サブフレーム１８０とを識別することができる。
【００５０】
図７の説明に戻って、割り当て判定部３２４は、大セル基地局１０２から送信されたＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０に基づいて、自基地局にどのＣＳＩ  ＲＳが割り当てられたかを判定する。例えば、割り当て判定部３２４は、大セル基地局１０２からＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０として「４」が送信されたら、組み合わせテーブル３２６を参照する。そして、割り当て判定部３２４は、自基地局には、「♯１７，♯１８，♯１９，♯２０」のＣＳＩ  ＲＳポートが割り当てられたと判定する。信号送受信部３２２は、割り当て判定部３２４の判定結果に応じて、「♯１７，♯１８，♯１９，♯２０」のＣＳＩ  ＲＳポートからＣＳＩ  ＲＳを送信する。
【００５１】
次に、ＵＥ（移動端末）の詳細について説明する。図９は、移動端末のハードウェア構成及び機能ブロック図である。図９では、一例として、ＵＥ３０４を例に説明するが、他のＵＥも同様の構成とすることができる。
【００５２】
ＵＥ３０４は、受信アンテナ３４１、無線復調部３４２、復号処理部３４４、参照信号測定部３４６、ユーザデータ３４８、制御信号生成部３５０、送信電力演算部３５２、チャネルコーディング部３５４、無線変調部３５６、及び送信アンテナ３５８を有する。
【００５３】
無線復調部３４２は、受信アンテナ３４１を介して受信された変調無線信号の復調処理を行う。無線復調部３４２は、復調処理を行った信号を復号処理部３４４、及び参照信号測定部３４６へ出力する。復号処理部３４４は、無線復調部３４２から受信した信号に対する復号処理を行う。例えば、復号処理部３４４は、無線復調部３４２から受信した符号化された信号の復号、及び圧縮されたデータの復号などを行う。復号処理部３４４は、復号されたデータをユーザデータ３４８及び制御信号生成部３５０へ出力する。
【００５４】
ユーザデータ３４８は、ＵＥ３０４に登録された各種データを格納するメモリであり、復号処理部３４４から出力された信号はユーザデータ３４８に格納される。制御信号生成部３５０は、復号処理部３４４から出力された信号の中から、ＣＳＩ  ＲＳの総数（Ｍ：例えば８個）の情報、及びＭ個のＣＳＩ  ＲＳの中から何個のＣＳＩ  ＲＳを選択するかを表す数（Ｎ：例えば４個）の情報を参照信号測定部３４６へ出力する。また、制御信号生成部３５０は、復号処理部３４４から出力された信号の中から、ＣＳＩ  ＲＳ  Ｐｏｒｔｓの情報、つまり、ＣＳＩ  ＲＳの１の組み合わせを示すＣＳＩ  ＲＳ  Ｐｏｒｔｓ１６０に相当する情報を参照信号測定部３４６へ出力する。
【００５５】
参照信号測定部３４６は、無線復調部３４２から受信した信号に含まれる参照信号（ＣＳＩ  ＲＳ、又はＣＲＳ）の測定を行う。つまり、ＵＥ３０４は、ＣＳＩ  ＲＳの測定を行うモードと、ＣＲＳの測定を行うモードとを有しており、いずれのモードで測定を行うかを指示する信号に基づいて参照信号の測定を行う。
【００５６】
参照信号測定部３４６は、ＣＳＩ  ＲＳの測定を行うモードの場合は、制御信号生成部３５０から出力されたＭ、Ｎ、及びＣＳＩ  ＲＳの１の組み合わせの情報に基づいて、ＣＳＩ  ＲＳの測定を行う。
【００５７】
例えば、参照信号測定部３４６は、Ｍ個（例えば８個）のＣＳＩ  ＲＳに対する特性評価を行うように指示された場合には、各ＣＳＩ  ＲＳごとの特性の評価を行い、評価結果を、無線変調部３５６を介して大セル基地局１０２に送信する。大セル基地局１０２は、この評価結果を元に、ＵＥ３０４がどの小セルの近くにいるか、或いは、どの小セルにも近くないかを判定する。例えば、ＣＳＩ  ＲＳ間で品質の差が少なければ、ＵＥ３０４はどの小セルにも近くないと判断でき、ＵＥ３０４に対しては大セル基地局１０２からだけ無線データ送信を行うようにすることができる。
【００５８】
一方、例えばＣＳＩ  ＲＳの♯１７、♯１８、♯１９、♯２０の品質がよい場合、ＵＥ３０４は小セル３００の中又は近くにいると判断でき、ＵＥ３０４に対する無線データ信号の送信は、小セル基地局３０２からだけ行うようにすることができる。大セル基地局１０２は、ＵＥ３０４に対する無線データ信号の送信を小セル３００からだけ行うようにする場合、ＵＥ３０４に対し、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０の♯４を通知する。つまり、大セル基地局１０２は、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０の♯４で示されるＣＳＩ  ＲＳの組み合わせに対する無線測定結果（受信パワー）を元に、アップリンクの送信パワーを決める際に用いるダウンリンク伝搬損失を求めるよう指示する。
【００５９】
参照信号測定部３４６は、この指示を受けた場合、小セル基地局３０２に割り当てられた組み合わせのＣＳＩ  ＲＳポートにおけるＣＳＩ  ＲＳの受信電力を測定する。そして、参照信号測定部３４６は、測定した受信電力と、小セル基地局３０２がＣＳＩ  ＲＳを送信した際の送信電力との差分に基づいてダウンリンク伝搬損失値を求める。
【００６０】
なお、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０の♯４に属する４個のＣＳＩ  ＲＳに対する測定は、アップリンク送信電力を決める際のダウンリンク伝搬損失を求めるためのものである。ＵＥ３０４は、８個のＣＳＩ  ＲＳに対する測定と基地局への報告は定期的に行う。これにより、ＵＥ３０４が移動して別の小セルに接近した場合でも、無線データ信号の送受信を行う基地局の切り替えを行えるようになる。
【００６１】
送信電力演算部３５２は、ＵＥ３０４から送信する無線信号の送信パワーを演算する。例えば、送信電力演算部３５２は、ダウンリンク伝搬損失値、変調方式や信号の帯域幅等で事前に決まる値、基地局から報知される値、アップリンクで送信を行うたびに基地局からＵＥに送信されるパワーの補正値等に基づいて、無線信号の送信パワーを演算する。ここで、送信電力演算部３５２は、参照信号測定部３４６によって求められたダウンリンク伝搬損失値を用いて無線信号の送信パワーを演算する。
【００６２】
チャネルコーディング部３５４は、ユーザデータ３４８に格納された各種データおよび制御信号生成部３５０から出力される信号に対して、伝送路符号化（チャネルコーディング）処理を行う。例えば、チャネルコーディング部３５４は、送信側で誤りが生じても受信側で訂正できる符号を付加することにより、誤り訂正処理を行う。また、チャネルコーディング部３５４は、バースト雑音のように長時間データが欠落しても再生できるようにデータを並び替えるインタリーブ処理を行う。
【００６３】
無線変調部３５６は、チャネルコーディング部３５４から出力された信号に対して変調処理を行う。また、無線変調部３５６は、変調処理を行った信号を、送信電力演算部３５２で演算された送信パワーによって送信アンテナ３５８から送信する。
【００６４】
次に、無線システム５０の処理のフローについて説明する。図１０は、無線システムの処理を示すフローチャートである。図１０に示すように、まず、大セル基地局１０２は、ダウンリンク伝搬損失（ＤＬ  Ｐａｔｈ  Ｌｏｓｓ）の計算のために、ＣＲＳを使うか、或いはＣＳＩ  ＲＳを使うかを指示する（ステップＳ１０１）。例えば、大セル基地局１０２は、ＣＲＳを使うことを示す指示信号又はＣＳＩ  ＲＳを使うことを示す指示信号を送信する。
【００６５】
続いて、大セル基地局１０２は、ＣＳＩ  ＲＳを使うか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ＣＳＩ  ＲＳを使わないと判定された場合（ステップＳ１０２、Ｎｏ）、つまりＣＲＳを使ってダウンリンク伝搬損失を求めるよう指示された場合、ＵＥ３０４は、ＣＲＳに対する測定結果を元にダウンリンク伝搬損失を求める（ステップＳ１０３）。
【００６６】
一方、大セル基地局１０２は、ＣＳＩ  ＲＳを使うと判定した場合は（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）、Ｍ（例えば８個）の値、つまりＣＳＩ  ＲＳの総数を通知する（ステップＳ１０４）。続いて、ＵＥ３０４は、Ｍ個のＣＳＩ  ＲＳに対する測定を行い、測定結果を大セル基地局１０２へ報告する（ステップＳ１０５）。これは、大セル基地局１０２がＵＥ３０４の位置情報を判定するための報告である。
【００６７】
続いて、大セル基地局１０２は、Ｎ（例えば４個）の値、つまりＭ個のＣＳＩ  ＲＳの中から何個のＣＳＩ  ＲＳを選択するかを表す数を通知する（ステップＳ１０６）。続いて、大セル基地局１０２は、ＣＳＩ  ＲＳアンテナポートの組み合わせ（Ａｎｔｅｎｎａ  Ｐｏｒｔ  Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）を通知する（ステップＳ１０７）。なお、ＣＳＩ  ＲＳアンテナポートの組み合わせは、組み合わせテーブルのＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１５０に相当する情報である。大セル基地局１０２は、ＵＥ３０４から報告されたＭ個のＣＳＩ  ＲＳの受信電力に基づいて、ＵＥ３０４がどの小セル基地局の近くに存在しているか、又はいずれの小セル基地局の近くにも存在していないかを判定する。そして、大セル基地局１０２は、ＵＥ３０４がいずれかの小セル基地局の近くに存在していると判定した場合には、ＵＥ３０４が近くに存在する小セル基地局に割り当てられたＣＳＩ  ＲＳアンテナポートの組み合わせをＵＥ３０４に通知する。
【００６８】
続いて、ＵＥ３０４は、指定されたＮ個のＣＳＩ  ＲＳに対する測定を行い、ダウンリンク伝搬損失（ＤＬ  Ｐａｔｈ  Ｌｏｓｓ）を求める（ステップＳ１０８）。例えば、ＵＥ３０４は、Ｎ個のＣＳＩ  ＲＳについて測定した受信電力と、小セル基地局３０２がＣＳＩ  ＲＳを送信した際の送信電力との差分に基づいてダウンリンク伝搬損失値を求める。ＵＥ３０４は、このようにして求めたダウンリンク伝搬損失を用いてアップリンクの送信パワーを求める。
【００６９】
続いて、ＵＥ３０４は、Ｍ個のＣＳＩ  ＲＳに対する測定を行い、測定結果を大セル基地局１０２へ報告する（ステップＳ１０９）。これは、大セル基地局１０２がＵＥ３０４の位置情報を判定するための報告であり、かつ、ＵＥ３０４の移動にともないＵＥ３０４が近くに存在する小セルが変わっているか否かを判定するために定期的に行う報告である。
【００７０】
続いて、大セル基地局１０２は、新たなＣＳＩ  ＲＳアンテナポートの組み合わせ（Ａｎｔｅｎｎａ  Ｐｏｒｔ  Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）を通知するか否かを判定する（ステップＳ１１０）。大セル基地局１０２は、新たなＣＳＩ  ＲＳアンテナポートの組み合わせを通知すると判定した場合は（ステップＳ１１０、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０７へ戻って処理を継続する。これは、例えば、ＵＥ３０４の移動にともないＵＥ３０４が近くに存在する小セルが変わった場合などに、新たなＣＳＩ  ＲＳアンテナポートの組み合わせを通知するものである。
【００７１】
一方、大セル基地局１０２は、新たなＣＳＩ  ＲＳアンテナポートの組み合わせを通知しないと判定した場合は（ステップＳ１１０、Ｎｏ）、新たなＮの値を通知するか否かを判定する（ステップＳ１１１）。
【００７２】
大セル基地局１０２は、新たなＮの値を通知すると判定した場合（ステップＳ１１１、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６へ戻ってＮの値を通知する。一方、大セル基地局１０２は、新たなＮの値を通知しないと判定した場合（ステップＳ１１１、Ｎｏ）、ステップＳ１０８へ戻って処理を継続する。つまり、この場合は、新たなＣＳＩ  ＲＳアンテナポートの組み合わせも通知せず、かつ、新たなＮの値も通知せず、現状と同じＣＳＩ  ＲＳアンテナポートの組み合わせでダウンリンク伝搬損失を求めるということである。
【００７３】
以上、本実施形態の無線システム５０によれば、大セルと小セルが同じphysical  cell  IDを有する混在セルにおいて適切に送信パワーを求めることができる。すなわち、大セル基地局１０２は、Ｍ個（Ｍは３以上の整数）のＣＳＩ  ＲＳの中からＮ個（ＮはＭより小さい２以上の整数）のＣＳＩ  ＲＳを選択することにより決定される複数の異なる組み合わせを、複数の小セル基地局にそれぞれ割り当てる。小セル基地局３０２は、Ｍ個の参照信号のうち自基地局に割り当てられたＮ個の参照信号を送信する。そして、大セル基地局１０２は、ＵＥ３０４の位置に基づいてＭ個のＣＳＩ  ＲＳの中からＮ個のＣＳＩ  ＲＳを選択した１の組み合わせを示す組み合わせ信号を送信する。ＵＥ３０４は、大セル基地局１０２から送信された組み合わせ信号に応じた組み合わせの参照信号を受信して、受信結果に基づいて、小セル基地局３０２との間のアップリンクの送信電力を求める。これによれば、大セルと小セルが同じphysical  cell  IDを有する混在セルであっても、各小セルは異なる組み合わせのＣＳＩ  ＲＳを送信し、ＵＥは自装置の近くの小セルから送信された組み合わせＣＳＩ  ＲＳの受信結果に基づいてダウンリンク伝搬損失を求めることができる。その結果、自装置の近くの小セルとの間のアップリンクの送信パワーを適切に求めることができる。
【符号の説明】
【００７４】
５０  無線システム
１００  大セル
１０２  大セル基地局
１２２  信号送受信部
１２４  割り当て部
１２６，３２６  組み合わせテーブル
１２８  通知部
２００，３００，４００，５００  小セル
２０２，３０２  小セル基地局
３０４  ＵＥ
３２２  信号送受信部
３２４  割り当て判定部
３４２  無線復調部
３４６  参照信号測定部
３５２  送信電力演算部
３５６  無線変調部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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