(57)【要約】【課題】通信の多様化に対応可能な基地局装置、ユーザ端末、通信システム及び通信制御方法を提供すること。【解決手段】基地局装置（２００）から、下りリンクの測定対象信号用のプリコーディングウェイトを用いてプリコーディング乗算部（２０４）で下りリンクの測定対象信号にプリコーディングを行ってユーザ端末に送信し、ユーザ端末において、プリコーディングウェイトを用いて下りリンクの測定対象信号を復調し、復調後の下りリンクの測定対象信号に基づいて測定処理を行う。【選択図】図８
2014027608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下りリンクの測定対象信号用のプリコーディングウェイトを用いて下りリンクの測定対象信号にプリコーディングを行うプリコーディング処理部と、前記プリコーディング処理部でプリコーディングを行った前記下りリンクの測定対象信号を送信する送信部とを具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記プリコーディング処理部は、予め定められた一又は複数の前記プリコーディングウェイトを用いて前記下りリンクの測定対象信号にプリコーディングを行うことを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】
前記プリコーディング処理部は、予め定められた一又は複数の前記プリコーディングウェイトから特定のユーザ端末に共通の前記プリコーディングウェイトを選択し、選択した前記プリコーディングウェイトを用いて前記特定のユーザ端末に対する前記下りリンクの測定対象信号にプリコーディングを行うことを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
【請求項４】
前記プリコーディング処理部は、前記特定のユーザ端末として、全てのユーザ端末に共通の前記プリコーディングウェイトを選択することを特徴とする請求項３記載の基地局装置。
【請求項５】
前記プリコーディング処理部は、前記特定のユーザ端末として、一定の基準に基づいてグループ化された１又は複数のユーザ端末に共通の前記プリコーディングウェイトを選択することを特徴とする請求項３記載の基地局装置。
【請求項６】
前記プリコーディング処理部は、前記ユーザ端末の位置を基準にグループ化することを特徴とする請求項５記載の基地局装置。
【請求項７】
前記プリコーディング処理部は、基地局装置に備えられたアンテナ装置を構成するアンテナ素子の種別を基準にグループ化することを特徴とする請求項５記載の基地局装置。
【請求項８】
前記プリコーディング処理部は、一定の基準に基づいて予め定められた数のグループにグループ化することを特徴とする請求項５記載の基地局装置。
【請求項９】
前記特定のユーザ端末に対して、前記プリコーディング処理部で選択した前記プリコーディングウェイトを通知することを特徴とする請求項３記載の基地局装置。
【請求項１０】
前記プリコーディング処理部は、予め定められた一又は複数の前記プリコーディングウェイトから各ユーザ端末に固有の前記プリコーディングウェイトを選択し、選択した前記プリコーディングウェイトを用いて対応する前記ユーザ端末に対する前記下りリンクの測定対象信号にプリコーディングを行うことを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
【請求項１１】
下りリンク共有チャネルデータの送信に用いられる周波数帯と異なる周波数帯に下りリンクの測定対象信号をマッピングするマッピング処理部と、前記マッピング処理部でマッピングされた周波数帯で前記下りリンクの測定対象信号を送信する送信部とを具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項１２】
前記マッピング処理部は、前記下りリンク共有チャネルデータを相対的に高い周波数帯にマッピングする一方、前記下りリンクの測定対象信号を相対的に低い周波数帯にマッピングすることを特徴とする請求項１１記載の基地局装置。
【請求項１３】
前記マッピング処理部は、ユーザデータの伝送に特化したＮｅｗ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｔｙｐｅが適用される周波数帯に前記下りリンク共有チャネルデータをマッピングすることを特徴とする請求項１１記載の基地局装置。
【請求項１４】
前記下りリンクの測定対象信号には、少なくとも同期信号、報知信号、ページング信号及び制御信号のいずれか１つが含まれることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の基地局装置。
【請求項１５】
下りリンクの測定対象信号用のプリコーディングウェイトを用いて下りリンクの測定対象信号を復調する復調部と、復調後の前記下りリンクの測定対象信号に基づいて測定処理を行う測定部とを具備することを特徴とするユーザ端末。
【請求項１６】
前記復調部は、予め定められた一又は複数の前記プリコーディングウェイトを用いて前記下りリンクの測定対象信号を復調することを特徴とする請求項１５記載のユーザ端末。
【請求項１７】
前記復調部は、予め定められた一又は複数の前記プリコーディングウェイトから選択された特定のユーザ端末に共通の前記プリコーディングウェイトを用いて前記下りリンクの測定対象信号を復調することを特徴とする請求項１５記載のユーザ端末。
【請求項１８】
前記復調部は、基地局装置から通知された前記特定のユーザ端末に共通の前記プリコーディングウェイトを用いて前記下りリンクの測定対象信号を復調することを特徴とする請求項１７記載のユーザ端末。
【請求項１９】
下りリンク共有チャネルデータの送信に用いられる周波数帯と異なる周波数帯で下りリンクの測定対象信号を受信する受信部と、前記受信部で受信した前記下りリンクの測定対象信号に基づいて測定処理を行う測定部とを具備することを特徴とするユーザ端末。
【請求項２０】
下りリンクの測定対象信号用のプリコーディングウェイトを用いて下りリンクの測定対象信号にプリコーディングを行うプリコーディング処理部と、前記プリコーディング処理部でプリコーディングを行った前記下りリンクの測定対象信号を送信する送信部とを具備する基地局装置と、
前記プリコーディングウェイトを用いて前記下りリンクの測定対象信号を復調する復調部と、復調後の前記下りリンクの測定対象信号に基づいて測定処理を行う測定部とを具備するユーザ端末とを具備することを特徴とする通信システム。
【請求項２１】
下りリンク共有チャネルデータの送信に用いられる周波数帯と異なる周波数帯に下りリンクの測定対象信号をマッピングするマッピング処理部と、前記マッピング処理部でマッピングされた周波数帯で前記下りリンクの測定対象信号を送信する送信部とを具備する基地局装置と、
下りリンク共有チャネルデータの送信に用いられる周波数帯と異なる周波数帯で前記下りリンクの測定対象信号を受信する受信部と、前記受信部で受信した前記下りリンクの測定対象信号に基づいて測定処理を行う測定部とを具備するユーザ端末とを具備することを特徴とする通信システム。
【請求項２２】
基地局装置にて、下りリンクの測定対象信号用のプリコーディングウェイトを用いて下りリンクの測定対象信号にプリコーディングを行うステップと、プリコーディングを行った前記下りリンクの測定対象信号をユーザ端末に送信するステップと、
前記ユーザ端末にて、前記プリコーディングウェイトを用いて前記下りリンクの測定対象信号を復調するステップと、復調後の前記下りリンクの測定対象信号に基づいて測定処理を行うステップとを具備することを特徴とする通信制御方法。
【請求項２３】
基地局装置にて、下りリンク共有チャネルデータの送信に用いられる周波数帯と異なる周波数帯に下りリンクの測定対象信号をマッピングするステップと、マッピングされた周波数帯で前記下りリンクの測定対象信号を送信するステップと、
前記ユーザ端末にて、下りリンク共有チャネルデータの送信に用いられる周波数帯と異なる周波数帯で前記下りリンクの測定対象信号を受信するステップと、受信した前記下りリンクの測定対象信号に基づいて測定処理を行うステップとを具備することを特徴とする通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次世代移動通信システムにおける基地局装置、ユーザ端末、通信システム及び通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）が検討されている（非特許文献１）。ＬＴＥではマルチアクセス方式として、下り回線（下りリンク）にＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）をベースとした方式を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）をベースとした方式を用いている。
【０００３】
ＬＴＥでは、複数のアンテナを用いてデータを送受信することでデータレート（周波数利用効率）を向上させるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔ）が規定されている。ＭＩＭＯにおいては、送受信機に複数の送信／受信アンテナを用意し、送信側の異なる送信アンテナから同時に異なる情報系列を送信する。一方、受信側では、送信／受信アンテナ間で異なるフェージング変動が生じることを利用して、同時に送信された情報系列を分離して検出する。
【０００４】
ＭＩＭＯの伝送方式として、同一のユーザ向けの送信情報系列が、異なる送信アンテナから同時に送信されるシングルユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｕｓｅｒ  ＭＩＭＯ））と、異なるユーザ向けの送信情報系列が、異なる送信アンテナから同時に送信されるマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｕｓｅｒ  ＭＩＭＯ））とが提案されている。ＳＵ−ＭＩＭＯ及びＭＵ−ＭＩＭＯにおいては、アンテナに設定されるべき位相及び振幅の制御量（プリコーディングウェイト）に対応する最適なＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）をコードブックから選択し、これをチャネル情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔａｔｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）として送信機にフィードバックする。送信機側では、受信機からフィードバックされたＰＭＩに基づいて各送信アンテナを制御し、送信情報系列を送信する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＲ  ２５．９１３“Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ  ａｎｄ  Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡＮ”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また、ＬＴＥからの更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト又はＬＴＥエンハンスメントと呼ぶこともある（以下、「ＬＴＥ−Ａ」という））。このＬＴＥ−Ａのシステムにおいては、データレート（周波数利用効率）を更に高めるために、基地局装置から出力されるビームに垂直方向の指向性を持たせるビームフォーミング及びこれを利用するＭＩＭＯ（３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミング）の適用が検討されている。また、高周波数帯域において細小化されたアンテナ素子から大量のビームを生成するビームフォーミング及びこれを利用するＭＩＭＯ（Ｍａｓｓｉｖｅ−ａｎｔｅｎｎａ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミング）の適用が検討されている。
【０００７】
このような新たな通信方式が適用されるシステムの本来の性能を十分に発揮させるためには、同期信号や報知信号等を含む下りリンクの測定対象信号を適切に送信する必要がある。しかしながら、現状の構成では、ユーザ端末ＵＥ側で適切に同期確立できない事態も想定され、システムの本来の性能を十分に発揮することができない。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、通信の多様化に対応可能な基地局装置、ユーザ端末、通信システム及び通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の通信システムは、下りリンク共有チャネルデータの送信に用いられる周波数帯と異なる周波数帯に下りリンクの測定対象信号をマッピングするマッピング処理部と、前記マッピング処理部でマッピングされた周波数帯で前記下りリンクの測定対象信号を送信する送信部とを具備する基地局装置と、下りリンク共有チャネルデータの送信に用いられる周波数帯と異なる周波数帯で前記下りリンクの測定対象信号を受信する受信部と、前記受信部で受信した前記下りリンクの測定対象信号に基づいて測定処理を行う測定部とを具備するユーザ端末とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、通信の多様化に対応可能な基地局装置、ユーザ端末、通信システム及び通信制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＬＴＥ−Ａシステムへの適用が想定される通信方式（３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミング）の説明図である。
【図２】ＬＴＥ−Ａシステムへの適用が想定される通信方式（Ｍａｓｓｉｖｅ−ａｎｔｅｎｎａ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミング）の説明図である。
【図３】３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングが適用される基地局装置のアレーアンテナの概念図である。
【図４】アレーアンテナのアンテナ素子のグループとプリコーディングウェイトとの関係を示す図である。
【図５】アレーアンテナによって形成される垂直セクタ化ビームの概念図である。
【図６】本発明に係る通信システムが適用されるネットワーク構成の一例を示す図である。
【図７】本実施の形態に係る通信システムのシステム構成の説明図である。
【図８】本実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の通信システムが適用されるＬＴＥ−Ａシステムへの適用が想定される通信方式について説明する。図１においては、基地局装置ｅＮＢから送信されるビームに垂直方向の指向性を持たせるビームフォーミング及びこれを利用するＭＩＭＯ（例えば、３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングなどと呼ぶことがある）を示している。図２においては、高周波数帯域において細小化されたアンテナ素子から大量のビームを生成するビームフォーミング及びこれを利用するＭＩＭＯ（例えば、Ｍａｓｓｉｖｅ−ａｎｔｅｎｎａ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングなどと呼ぶことがある）を示している。
【００１３】
図１に示すように、３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングが適用される通信システムにおいては、基地局装置ｅＮＢのアンテナから、各ユーザ端末ＵＥ＃０、ＵＥ＃１に向けて水平方向に指向性を持ったビームが出力される。一方、各ユーザ端末ＵＥ＃２、ＵＥ＃３には、水平方向だけでなく垂直方向に指向性を持ったビームが出力される。このように、基地局装置ｅＮＢのアンテナからチルト角の異なるビームを出力させることで、セルＣ内の空間が複数のセクタ（図１においては、セクタＳ＃１、Ｓ＃２）に区分けされる。これらのセクタＳ＃１及びＳ＃２は、それぞれインナーセル及びアウターセルと呼ぶこともできる。なお、３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングが適用される基地局装置ｅＮＢのアンテナ構成の詳細については後述する。
【００１４】
図２に示すように、Ｍａｓｓｉｖｅ−ａｎｔｅｎｎａ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングが適用される通信システムにおいては、高周波数帯域において細小化されたアンテナ素子から大量のビームが生成される。このＭａｓｓｉｖｅ−ａｎｔｅｎｎａ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングにおいては、アンテナ素子毎に送信ウェイトを変えることで、最大でアンテナ素子数に対応したビームを生成できる。Ｍａｓｓｉｖｅ−ａｎｔｅｎｎａ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングでは、各アンテナ素子におけるアンテナ利得の減少が、大量のビームフォーミングゲインにより補償されている。
【００１５】
ここで、図１に示す３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングが適用される基地局装置ｅＮＢのアンテナ構成について説明する。ここでは、特に、ビームに垂直方向の指向性を持たせるビームフォーミングを実現するアンテナ構成について説明する。このような基地局装置ｅＮＢにおいては、Ｎを２以上の整数として、Ｎ個の通信タイプのそれぞれに対応して少なくとも１つのグループに分けられる複数のアンテナ素子から構成されるアレーアンテナを備える。まず、このアレーアンテナが提供する複数の通信タイプについて説明する。
【００１６】
図３Ａは、３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングが適用される基地局装置ｅＮＢが備えるアレーアンテナの概念図である。図３Ａに示すように、アレーアンテナ１０は、一方向に１列に配列された複数のアンテナ素子１１から構成されている。図３Ａには１６個のアンテナ素子１１が例示されている。例えば、アレーアンテナ１０は、垂直偏波アンテナ１０ａと水平偏波アンテナ１０ｂとを組み合わせた偏波アンテナで構成される。図３Ｂは垂直偏波アンテナ１０ａを単独で示した概念図であり、図３Ｃは水平偏波アンテナ１０ｂを単独で示した概念図である。偏波アンテナが適用される場合、個々のアンテナ素子１１は、それぞれ垂直偏波素子１１Ｖと水平偏波素子１１Ｈのセットで構成される。以下の説明では、無線基地局のアレーアンテナ１０が、垂直に立設されている場合について説明するが、環境によってはアレーアンテナ１０が斜め（横向きを含む）に配置されてもよい。
【００１７】
第１の通信タイプは、アレーアンテナ１０を構成するアンテナ素子１１の全体で１つのグループＡを形成することによって、アンテナ全体で１つのアンテナブランチを構成するタイプである。第２の通信タイプは、アレーアンテナ１０を上下に２分割する２つのグループＢ１，Ｂ２を形成することによって、アンテナ全体で２つのアンテナブランチを構成するタイプである。第３の通信タイプは、アレーアンテナ１０を上下に４分割する４つのグループＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を形成することによって、４つのアンテナブランチを構成するタイプである。ここでは、第１から第３の通信タイプを例示するが、アレーアンテナ１０を構成するアンテナ素子１１の垂直方向の分割数に応じて任意の数の通信タイプを設定可能である。また、最大ブランチ数はアンテナ素子１１に応じて適宜選択可能である。
【００１８】
第１から第３の通信タイプの中では、第１の通信タイプが１ブランチを構成するアンテナ長が最も長い（アンテナ素子数が最も多い）。アンテナブランチ数が増えるのに従って１ブランチ当たりのアンテナ長が短くなる（アンテナ素子数が少なくなる）。一般的に、アレーアンテナによってビーム形成する場合、１ブランチ当たりのアンテナ素子数が多くなるのに従って、アンテナ利得が増大し、かつビーム幅を小さくできる。したがって、第１の通信タイプは、アンテナ全体を１アンテナブランチで構成するので、アンテナ利得が最大となり、セルエッジに向けたシャープなビームを形成できる。第２の通信タイプは、１ブランチ当たりのアンテナ素子数が半分であるので、第１の通信タイプに比べて、アンテナ利得が減少し、かつビーム幅が大きくなる。第３の通信タイプは、１ブランチ当たりのアンテナ素子数が第２の通信タイプから更に１／２に減少するので、第２の通信タイプに比べて、アンテナ利得が減少し、かつビーム幅が大きくなる。
【００１９】
３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングが適用される通信システムにおいては、プリコーディングウェイト（以下、単に「ウェイト」という）によってアレーアンテナ１０のブランチ構成を切り替えることができる。ここで、アレーアンテナ１０のブランチ構成をウェイトによって切り替える構成について説明する。
【００２０】
アレーアンテナ１０にはグループ毎にウェイトが掛けられた送信信号がアンテナ素子１１に入力される。ウェイトを制御することによってアレーアンテナ１０で任意のアンテナブランチを構成できる。図４に示すように、アレーアンテナ１０を構成する１６個のアンテナ素子１１は、最小アンテナブランチ単位（アンテナ素子数＝４）で、同一のウェイトが掛けられた送信信号が供給される。図４には２つの送信信号Ｓ１，Ｓ２を合成可能な構成が示されているが、最大合成数はこれに限定されない。例えば、８アンテナポート伝送を提供する場合は、４つの送信信号Ｓ１〜Ｓ４を合成可能な構成が望ましい。ただし、送信信号Ｓ１〜Ｓ４は同一信号であっても良く、アレーアンテナ１０に設定されるブランチ構成は送信信号に掛けられるウェイトの内容によって変化する。
【００２１】
第１の通信タイプでは、１つのグループＡを構成する全てのアンテナ素子１１に対して、同一のウェイトＷ（例えば、Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３、Ｗ１４＝１、１、１、１）を掛けた送信信号Ｓ１を入力する。これにより、最大のアンテナ利得で、かつ最小のビーム幅の１つのビームを形成することができる。垂直偏波アンテナ１０ａと水平偏波アンテナ１０ｂとでそれぞれ１つのビームが形成されるので、アンテナ装置（アレーアンテナ１０）によって２つのビームが形成される。したがって、第１の通信タイプは、２アンテナポート伝送を提供できる。ユーザ端末ＵＥが２×２のＭＩＭＯ伝送をサポートしていれば、２×２のＭＩＭＯ伝送が実現できる。また、ユーザ端末が１アンテナ伝送の構成であれば、２アンテナ送信、１アンテナ受信を実現でき、ＳＦＢＣ（Ｓｐａｃｅ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｂｌｏｃｋ  Ｃｏｄｉｎｇ）による空間周波数送信ダイバーシチを実現できる。
【００２２】
第２の通信タイプでは、グループＢ１のみを有効ブランチ化する送信信号Ｓ１に対してウェイト（Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３、Ｗ１４）＝（１、１、０、０）を掛け、グループＢ２のみを有効ブランチ化する送信信号Ｓ２に対してウェイト（Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３、Ｗ１４）＝（０、０、１、１）を掛ける。その結果、アレーアンテナ１０の各アンテナ素子１１には、グループＢ１を構成するアンテナ素子１１に対して有効化するウェイト（Ｗ１１、Ｗ１２）＝（１、１）を掛け、かつグループＢ２を構成するアンテナ素子１１に対して無効化するウェイト（Ｗ１３、Ｗ１４）＝（０、０）を掛けた送信信号Ｓ１を入力する。同時に、グループＢ１を構成するアンテナ素子１１に対して無効化するウェイト（Ｗ１１、Ｗ１２）＝（０、０）を掛け、かつグループＢ２を構成するアンテナ素子１１に対して有効化するウェイト（Ｗ１３、Ｗ１４）＝（１、１）を掛けた送信信号Ｓ２を入力する。これにより、グループＢ１及びＢ２に対応した２つのアンテナブランチによりビーム１、ビーム２を形成できる。垂直偏波アンテナ１０ａがビーム１、ビーム２を形成し、同時に水平偏波アンテナ１０ｂがビーム３、ビーム４を形成するので、アレーアンテナ１０は合計で４つのビームを並列に形成することができる。並列に形成される４つのビームをセルＣ内の同一エリアに向けることにより、４アンテナポート伝送が提供される。ユーザ端末が４×４のＭＩＭＯ伝送をサポートしていれば、４×４のＭＩＭＯ伝送が実現できる。
【００２３】
第３の通信タイプでは、アレーアンテナ１０は、グループＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を構成するブランチ毎にウェイトＷを変えることで４ビームを形成できる。垂直偏波アンテナ１０ａが４ビームを形成し、同時に水平偏波アンテナ１０ｂが４ビームを形成するので、アレーアンテナ１０は合計で８つのビームを並列に形成することができる。並列に形成される８つのビームをセル内の同一エリアに向けることにより、８アンテナポート伝送が提供される。
【００２４】
次に、３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングが適用される基地局装置ｅＮＢによって提供される垂直セクタ化ビームの生成方法について説明する。なお、本明細書においては、チルト角を変えた複数のビーム（またはビームグループ）によって空間を複数のセクタに区分けすることを便宜的に垂直セクタ化と呼ぶものとする。
【００２５】
図５は、３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングが適用される基地局装置ｅＮＢのアレーアンテナ１０によって形成される垂直セクタ化ビームの概念図である。ここで、アレーアンテナ１０が垂直方向に延在する配置であれば、空間を垂直方向にセクタ化する複数ビームを形成できるが、アレーアンテナ１０の傾きによっては必ずしも垂直方向にセクタ化されない。
【００２６】
アレーアンテナ１０上で１つのグループＡを構成する全アンテナ素子１１に入力する送信信号Ｓ１に対して、同一のウェイトＷ（Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３、Ｗ１４＝１、１、１、１）を掛けてビーム形成する。これにより、垂直偏波アンテナ１０ａが送信信号Ｓ１に対応してビームＶ１を形成し、水平偏波アンテナ１０ｂが送信信号Ｓ１に対応してビームＨ１を形成する。アレーアンテナ１０全体が１アンテナブランチを構成するので、上記した通信タイプ１によって形成されるビームのように、最大のアンテナ利得で、かつ最小のビーム幅を有するビームＶ１、Ｈ１を形成することができる。例えば、基地局装置ｅＮＢは、ビームＶ１、Ｈ１をセルエッジに向けて送信する。セルエッジに向けた同一チルト角を有するビームＶ１、Ｈ１が合成されたビームグループＧ１によって、２アンテナポート伝送が提供される。
【００２７】
一方、アレーアンテナ１０上で１つのグループＡを構成する各アンテナ素子１１に入力する送信信号Ｓ２に、隣接ブランチ間で等間隔の位相差が与えられるようなウェイトＷ（Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３、Ｗ１４＝１、ｅｘｐ（ｊａ）、ｅｘｐ（２ｊａ）、ｅｘｐ（３ｊａ））を掛けてビーム形成する。ここで、記号“ａ”は位相差、“ｊ”は複素共役を示す。ビームＶ１、Ｈ１のチルト角は、隣接ブランチ間の位相差“ａ”によって変化する。隣接ブランチ間の位相差“ａ”が大きくなるのに比例してチルト角が大きくなる。垂直偏波アンテナ１０ａが送信信号Ｓ２に対応してビームＶ２を形成し、水平偏波アンテナ１０ｂが送信信号Ｓ２に対応してビームＨ２を形成する。例えば、基地局装置ｅＮＢは、ビームＶ２、Ｈ２をセル中央に向けて送信するチルト角に設定する。セル中央に向けた同一チルト角を有するビームＶ２、Ｈ２が合成されたビームグループＧ２によって、２アンテナポート伝送が提供される。ビームグループＧ２は、ビームＶ２、Ｈ２のチルト角（位相差ａ）を大きな値に設定することにより、よりセル中央に近い位置に向けたチルト角が設定される。
【００２８】
したがって、３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングが適用される通信システムにおいては、基地局装置ｅＮＢによってセルエッジに向けられたビームグループＧ１（２アンテナポート伝送）と、セル中央に向けられたビームグループＧ２（２アンテナポート伝送）とを並列に形成することができる。言い換えれば、アレーアンテナ１０は、セル空間を垂直方向の複数区画にセクタ化し、ビームグループＧ１とビームグループＧ２のチルト角を異ならせて、各垂直セクタに向けてビームグループＧ１又はＧ２を形成できる。なお、空間が垂直方向にセクタ化されない場合を含むのであれば、一方のビームグループを第１のエリアに向け、他方のビームグループを第２のエリアに向けることもできる。
【００２９】
なお、図２に示すＭａｓｓｉｖｅ−ａｎｔｅｎｎａ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングが適用される基地局装置ｅＮＢのアンテナ構成については、アンテナ素子数が大幅に増加する点を除き、３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングが適用される基地局装置ｅＮＢのアンテナ構成と同様の構成を有する。Ｍａｓｓｉｖｅ−ａｎｔｅｎｎａ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングが適用される基地局装置ｅＮＢにおいては、通信対象となるユーザ端末ＵＥ毎にウェイトを選択し、選択したウェイトを送信信号に掛けて下りリンクで送信する。
【００３０】
３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングやＭａｓｓｉｖｅ−ａｎｔｅｎｎａ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングなどの新たな通信方式が適用される通信環境においては、基地局装置ｅＮＢからユーザ端末ＵＥへのシグナリング量が大幅に増大し得る。本発明者等は、これらの新たな通信方式が適用され、基地局装置ｅＮＢからユーザ端末ＵＥへのシグナリング量が大幅に増大し得る通信環境において、どのように同期信号や報知信号等を含む下りリンクの測定対象信号を適切に送信するかといった技術的課題に着目し、本発明に至った。
【００３１】
すなわち、本発明の骨子は、下りリンクの測定対象信号用のプリコーディングウェイトを用いて下りリンクの測定対象信号にプリコーディングを行ってユーザ端末に送信し、ユーザ端末において、上記プリコーディングウェイトを用いて下りリンクの測定対象信号を復調し、当該下りリンクの測定対象信号に基づいて測定処理を行うことである。
【００３２】
以下の説明においては、基地局装置ｅＮＢから送信され、ユーザ端末ＵＥで何らかの測定処理を行う必要がある信号を「下りリンクの測定対象信号」又は単に「測定対象信号」と呼ぶものとする。この下りリンクの測定対象信号には、例えば、同期信号、報知信号、制御信号及びページング信号などが含まれるが、これらに限定されるものではない。下りリンクの測定対象信号には、ユーザ端末ＵＥで測定処理が必要であり、プリコーディングウェイト（以下、単に「ウェイト」という）によるプリコーディングが行われていない任意の信号を含むことができる。
【００３３】
下りリンクの測定対象信号を構成する同期信号には、例えば、ＰＳＳ／ＳＳＳ（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ／Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ）が含まれる。また、報知信号には、マスタ情報ブロック（ＭＩＢ：Ｍａｓｔｅｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｂｌｏｃｋ）やシステム情報ブロック（ＳＩＢ：Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｂｌｏｃｋ）が含まれる。さらに、制御信号には、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）やｅＰＤＣＣＨ（ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＰＤＣＣＨ）が含まれる。
【００３４】
ここで、ｅＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  ＣＨａｎｎｅｌ）領域（データ信号領域）内の所定周波数帯域をＰＤＣＣＨ領域（制御信号領域）として使用するものである。ＰＤＳＣＨ領域に割り当てられたｅＰＤＣＣＨは、ＤＭ−ＲＳ（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）を用いて復調される。なお、ｅＰＤＣＣＨは、ＦＤＭ型ＰＤＣＣＨと呼ばれてもよいし、ＵＥ−ＰＤＣＣＨと呼ばれてもよい。
【００３５】
本発明の第１の態様は、基地局装置ｅＮＢから、下りリンクの測定対象信号用のウェイトを用いて下りリンクの測定対象信号にプリコーディングを行ってユーザ端末ＵＥに送信し、ユーザ端末ＵＥにおいて、上記ウェイトを用いて下りリンクの測定対象信号を復調し、当該下りリンクの測定対象信号に基づいて測定処理を行う通信システムを提供する。
【００３６】
第１の態様においては、基地局装置ｅＮＢから、下りリンクの測定対象信号に対して下りリンクの測定対象信号用のウェイトを用いてプリコーディングが行われてユーザ端末ＵＥに送信される。ユーザ端末ＵＥにおいては、同じく下りリンクの測定対象信号用のウェイトを用いて復調され、復調後の下りリンクの測定対象信号に基づいて測定処理が行われる。このため、下りリンクの測定対象信号に対するプリコーディング及び復調を、基地局装置ｅＮＢ及びユーザ端末ＵＥで共通のウェイトを用いて行うことができるので、下りリンク共有データチャネル信号と下りリンクの測定対象信号とを適切に識別できる。これにより、３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングやＭａｓｓｉｖｅ−ａｎｔｅｎｎａ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングなどの新たな通信方式が適用される通信環境においても、同期信号や報知信号等を含む下りリンクの測定対象信号を適切にユーザ端末ＵＥに送信できる。この結果、これらの新たな通信方式が適用される通信システムの本来の性能を十分に発揮することが可能となる。
【００３７】
第１の態様において、基地局装置ｅＮＢは、下りリンクの測定対象信号用のウェイトとして、予め定められた一又は複数のウェイトを用いて下りリンクの測定対象信号に対するプリコーディングを行うことができる。この場合には、下りリンクの測定対象信号に対するプリコーディングに用いられるウェイトが予め定められることから、ウェイトを生成する処理を省略すると共に、誤ったウェイトの選択に起因する誤動作等の発生を抑制できる。
【００３８】
また、第１の態様において、基地局装置ｅＮＢは、予め定められた一又は複数のウェイトから特定のウェイトを選択して、下りリンクの測定対象信号に対するプリコーディングを行うことができる。例えば、基地局装置ｅＮＢは、（１）特定のユーザ端末ＵＥに共通のウェイトを選択する方法と、（２）ユーザ端末ＵＥ毎に固有のウェイトを選択する方法とを切り替えることができる。前者においては、特定のユーザ端末ＵＥに共通のウェイトが選択されることから、特定のユーザ端末ＵＥの属性に適したウェイトを選択できる。一方、後者においては、ユーザ端末ＵＥ毎に固有のウェイトが選択されることから、各ユーザ端末ＵＥで確実に下りリンクの測定対象信号を復調できる。
【００３９】
上記（１）の方法において、特定のユーザ端末ＵＥを選択する方法としては、（１ａ）全てのユーザ端末ＵＥを特定のユーザ端末ＵＥとして選択する方法や、（１ｂ）一定の基準に基づいてグループ化された１又は複数のユーザ端末ＵＥを特定のユーザ端末ＵＥに選択する方法が考えられる。前者においては、全てのユーザ端末ＵＥに共通のウェイトが用いられる。このため、ウェイト選択に要する制御を不要とすると共に、プリコーディングに用いられるウェイトの数を削減できる。一方、後者においては、各グループに属するユーザ端末ＵＥ毎に共通のウェイトが用いられる。このため、各グループに属するユーザ端末ＵＥの属性（例えば、位置）に適したウェイトを選択できる。
【００４０】
また、上記（１ｂ）の方法において、ユーザ端末ＵＥをグループ化する一定の基準については、例えば、ユーザ端末ＵＥの位置を基準にグループ化する方法や、基地局装置ｅＮＢのアレーアンテナを構成するアンテナ素子の種別を基準にグループ化する方法が考えられる。前者においては、例えば、地理的に近いユーザ端末ＵＥが同一のグループに属することとなる。このため、地理的に近いユーザ端末ＵＥに適したウェイトを選択できる。一方、後者においては、例えば、共通のアンテナ素子から信号を受信するユーザ端末ＵＥが同一のグループに属することとなる。このため、３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングやＭａｓｓｉｖｅ−ａｎｔｅｎｎａ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングの適用時にアンテナ素子の種別に応じて異なるウェイトが選択される場合に最適なウェイトを選択できる。
【００４１】
なお、基地局装置ｅＮＢは、下りリンクの測定対象信号に含まれる全ての信号に選択された同一のウェイトを用いてプリコーディングを行うことができる。また、下りリンクの測定対象信号に含まれる一部の信号にのみ、選択されたウェイトを用いてプリコーディングを行うこともできる。例えば、下りリンクの測定対象信号が、同期信号、報知信号、制御信号及びページング信号で構成される場合、基地局装置ｅＮＢは、同期信号及び報知信号のみに選択されたウェイトを用いてプリコーディングを行うことができる。これにより、特定の測定対象信号のみに選択されたウェイトでプリコーディングを行うことができるので、ユーザ端末ＵＥとの間で特定の測定対象信号を共有することを前提として、必要な測定対象信号のみをユーザ端末ＵＥに送信できる。
【００４２】
また、基地局装置ｅＮＢは、上記（１）、（２）の方法で選択されたウェイトや、上記（１ａ）、（１ｂ）の方法により決定された特定のユーザ端末ＵＥや、上記（１ｂ）の方法により選択されたグループ等を時間、周波数、空間領域で切り替えるようにしてもよい。例えば、（１）特定のユーザ端末ＵＥに共通のウェイトを選択する方法を用いた場合には、時間領域で異なるウェイトを選択して切り替えるようにしてもよい。また、例えば、（１ｂ）一定の基準に基づいてグループ化された１又は複数のユーザ端末ＵＥを特定のユーザ端末ＵＥに選択する方法を用いた場合には、時間、周波数、または空間領域で異なる特定のユーザ端末ＵＥを選択して切り替えるようにしてもよい。
【００４３】
また、基地局装置ｅＮＢは、上記（１）、（２）の方法間でウェイトの選択方法を切り替えた場合のウェイトや、上記（１ａ）、（１ｂ）の方法により決定された特定のユーザ端末ＵＥや、上記（１ｂ）の方法により選択されたグループ等の情報をユーザ端末ＵＥに通知するようにしても良い。例えば、これらの情報は、上位レイヤシグナリング信号（例えば、ＲＲＣシグナリング）を用いて通知することができる。また、報知信号や下りリンク制御チャネル信号（ＰＤＣＣＨ）を用いてこれらの情報を通知することもできる。このように選択されたウェイトや、選択された特定のユーザ端末ＵＥを通知することにより、通知されたユーザ端末ＵＥとの間で測定対象信号を復調するために必要な情報を確実に共有できる。
【００４４】
さらに、上記（１ｂ）の方法において、ユーザ端末ＵＥをグループ化する際には、予め定められた数のグループに分けることもできる。例えば、１０個のグループを予め定めておき、ユーザ端末ＵＥの位置を基準に各グループにグループ分けすることができる。この場合には、ユーザ端末ＵＥで１０個の各グループで用いられるウェイトを予め把握しておくことにより、基地局装置ｅＮＢから選択されたグループ等の情報を通知する必要がなくなる。これにより、ユーザ端末ＵＥにおける測定処理の負荷が上昇するが、基地局装置ｅＮＢからユーザ端末ＵＥに対するシグナリング量を低減できる。
【００４５】
一方、第１の態様において、ユーザ端末ＵＥは、下りリンクの測定対象信号用のウェイトを予め保持しておくか、或いは、基地局装置ｅＮＢで選択されたウェイトの通知を受ける。そして、基地局装置ｅＮＢとの通信過程において、ユーザ端末ＵＥは、上記ウェイトを用いて下りリンクの測定対象信号を復調し、その下りリンクの測定対象信号に基づいて測定処理を行う。また、ユーザ端末ＵＥは、下りリンクの測定対象信号の種別に応じて、測定結果を基地局装置ｅＮＢに送信（フィードバック）することができる。
【００４６】
基地局装置ｅＮＢにて、上記（１）、（２）の方法が選択される場合、ユーザ端末ＵＥは、予め定められたウェイト又は上位レイヤシグナリング等で通知されたウェイトを用いて下りリンクの測定対象信号を復調することができる。特に、上記（１ａ）、（２）の方法が選択される場合には、ユーザ端末ＵＥにおいて、予め定められたウェイトを用いて下りリンクの測定対象信号を復調することが好ましい。これらの場合には、ユーザ端末ＵＥにおける測定処理に基づく負荷が相対的に小さいからである。一方、上記（１ｂ）の方法が選択される場合には、ユーザ端末ＵＥにおいて、上位レイヤシグナリング等で通知されたウェイトを用いて下りリンクの測定対象信号を特定することが好ましい。この場合には、ユーザ端末ＵＥにおける測定処理に基づく負荷が相対的に大きいからである。
【００４７】
ここで、ユーザ端末ＵＥにおける下りリンクの測定対象信号に対する測定処理について説明する。ユーザ端末ＵＥで行われる測定処理は、下りリンクの測定対象信号の種別に応じて必要となる処理が異なる。以下においては、ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、ユーザ端末ＵＥが基地局装置ｅＮＢとの間の通信過程を参照しながら、測定処理の内容について説明する。なお、ここでは、下りリンクの測定対象信号が、同期信号、報知信号、制御信号及びページング信号で構成される場合について説明するものとする。
【００４８】
ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、ユーザ端末ＵＥが基地局装置ｅＮＢとの間でデータチャネル／制御チャネルの送受信を開始するためには、次の手順が発生する。
【００４９】
（１）同期確立
ユーザ端末ＵＥは、基地局装置ｅＮＢから同期信号を受信すると、基地局装置ｅＮＢとの間で同期を確立する。第１の態様において、同期信号には、基地局装置ｅＮＢで選択されたウェイトによりプリコーディングを行うことができる。ユーザ端末ＵＥにおいては、予め定められたウェイト又は上位レイヤシグナリング等で通知されたウェイトを用いて、この同期信号を復調し、復調後の同期信号に基づいて測定処理を行うことで、基地局装置ｅＮＢとの間で同期を確立させる。すなわち、同期信号に対する測定処理とは、同期の確立に先立って同期信号を検出するための処理に相当する。
【００５０】
（２）ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ
ユーザ端末ＵＥは、基地局装置ｅＮＢから報知信号を受信すると、基地局装置ｅＮＢからの受信信号電力を測定する（ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ）。同期信号と同様に、報知信号には、基地局装置ｅＮＢで選択されたウェイトによりプリコーディングを行うことができる。ユーザ端末ＵＥにおいては、予め定められたウェイト又は上位レイヤシグナリング等で通知されたウェイトを用いて、この報知信号を復調し、復調後の報知信号に基づいて基地局装置ｅＮＢからの受信信号電力を測定する。すなわち、報知信号に対する測定処理とは、報知信号に基づいて基地局装置ｅＮＢからの受信信号電力を測定する処理に相当する。なお、ユーザ端末ＵＥは、複数のセルについての受信信号電力を測定し、測定結果をＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴレポートとして基地局装置ｅＮＢに送信（フィードバック）する。
【００５１】
（３）ＣＳＩフィードバック
ユーザ端末ＵＥは、下り参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）を受信してチャネル品質を測定し、ＣＳＩ情報（ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩ）を基地局装置ｅＮＢへフィードバックする。
【００５２】
（４）データ信号／制御信号の送信
基地局装置ｅＮＢは、ユーザ端末ＵＥに送信するデータ信号／制御信号に対してＣＳＩ情報に基づいてリソースを割り当て、ユーザ端末ＵＥに対してデータ信号／制御信号を送信する。同期信号や報知信号と同様に、制御信号には、基地局装置ｅＮＢで選択されたウェイトによりプリコーディングを行うことができる。ユーザ端末ＵＥにおいては、予め定められたウェイト又は上位レイヤシグナリング等で通知されたウェイトを用いて、この制御信号を復調し、復調後の制御信号に基づいて測定処理を行うことで、制御信号に含まれる制御情報を取得する。すなわち、制御信号に対する測定処理とは、制御情報の取得に先立って制御信号を検出するための処理に相当する。
【００５３】
（５）ページング信号の送信
ネットワーク側の主導でコネクション設定を行う場合、基地局装置ｅＮＢは、ページング信号（ページングチャネル）をユーザ端末ＵＥに送信する。同期信号や報知信号と同様に、ページング信号には、基地局装置ｅＮＢで選択されたウェイトによりプリコーディングを行うことができる。ユーザ端末ＵＥにおいては、予め定められたウェイト又は上位レイヤシグナリング等で通知されたウェイトを用いて、このページング信号を復調し、復調後のページング信号に基づいて測定処理を行うことで、ページング信号に含まれるページングメッセージを取得する。すなわち、ページング信号に対する測定処理とは、ページングメッセージの取得に先立ってページング信号を検出するための処理に相当する。
【００５４】
このように本発明の第１の態様においては、通信過程の各フェーズにおいて、下りリンクの測定対象信号に対するプリコーディング及び復調を、基地局装置ｅＮＢ及びユーザ端末ＵＥで共通のウェイトを用いて行うことができるので、下りリンク共有データチャネル信号と下りリンクの測定対象信号とを適切に識別できる。これにより、３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングやＭａｓｓｉｖｅ−ａｎｔｅｎｎａ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングなどの新たな通信方式が適用される通信環境においても、同期信号や報知信号等を含む下りリンクの測定対象信号を適切にユーザ端末ＵＥに送信できる。この結果、これらの新たな通信方式が適用される通信システムの本来の性能を十分に発揮することが可能となる。
【００５５】
本発明の第２の態様は、基地局装置ｅＮＢから、下りリンク共有チャネルデータの送信に用いられる周波数帯と異なる周波数帯に下りリンクの測定対象信号をマッピングしてユーザ端末ＵＥに送信し、ユーザ端末ＵＥにおいて、下りリンク共有チャネルデータ用の周波数帯と異なる周波数帯で下りリンクの測定対象信号を受信し、この下りリンクの測定対象信号に基づいて測定処理を行う通信システムを提供する。なお、第２の態様においても、下りリンクの測定対象信号には、例えば、同期信号、報知信号、制御信号及びページング信号などが含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００５６】
第２の態様においては、基地局装置ｅＮＢから、下りリンク共有チャネルデータの送信に用いられる周波数帯と異なる周波数帯に下りリンクの測定対象信号がマッピングされてユーザ端末ＵＥに送信される。ユーザ端末ＵＥにおいては、下りリンク共有チャネルデータ用の周波数帯と異なる周波数帯で下りリンクの測定対象信号を受信し、この下りリンクの測定対象信号に基づいて測定処理が行われる。このため、下りリンク共有チャネルデータ用の周波数帯と異なる周波数帯で下りリンクの測定対象信号を通信できるので、下りリンク共有データチャネル信号と下りリンクの測定対象信号とを適切に識別できる。これにより、３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングやＭａｓｓｉｖｅ−ａｎｔｅｎｎａ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングなどの新たな通信方式が適用される通信環境においても、同期信号や報知信号等を含む下りリンクの測定対象信号を適切にユーザ端末ＵＥに送信できる。この結果、これらの新たな通信方式が適用される通信システムの本来の性能を十分に発揮することが可能となる。
【００５７】
第２の態様において、基地局装置ｅＮＢは、下りリンクの測定対象信号の送信に用いられる周波数帯として相対的に低い周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯）を用いる一方、下りリンク共有チャネルデータの送信に用いられる周波数帯として相対的に高い周波数帯（例えば、３．５ＧＨｚ帯）を用いることができる。この場合、基地局装置ｅＮＢは、相対的に高い周波数帯に３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングやＭａｓｓｉｖｅ−ａｎｔｅｎｎａ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングを適用して下りリンク共有チャネルデータを送信できる。また、相対的に低い周波数帯には、既存のＬＴＥシステムで利用される周波数帯を利用できる。
【００５８】
また、第２の態様において、基地局装置ｅＮＢは、下りリンクの測定対象信号の送信に用いられる周波数帯及び下りリンク共有チャネルデータの送信に用いられる周波数帯として、予め定められた周波数帯を用いることができる。この場合には、下りリンクの測定対象信号及び下りリンク共有チャネルデータ用の周波数帯が予め定められることから、ユーザ端末ＵＥにおいて、確実に下りリンク共有データチャネル信号と下りリンクの測定対象信号とを適切に識別できる。
【００５９】
さらに、第２の態様において、基地局装置ｅＮＢは、下りリンクの測定対象信号の送信に用いられる周波数帯及び下りリンク共有チャネルデータの送信に用いられる周波数帯を、予め定められた周波数帯から選択することができる。この場合には、下りリンクの測定対象信号及び下りリンク共有チャネルデータ用の周波数帯が予め定められた周波数帯から選択されることから、下りリンクの測定対象信号に適した周波数帯を選択でき、効果的に下りリンクの測定対象信号をユーザ端末ＵＥに送信できる。
【００６０】
なお、下りリンクの測定対象信号及び下りリンク共有チャネルデータ用の周波数帯が予め定められた周波数帯から選択する場合、基地局装置ｅＮＢは、選択した周波数帯をユーザ端末ＵＥに通知するようにしても良い。例えば、これらの情報は、上位レイヤシグナリング信号（例えば、ＲＲＣシグナリング）を用いて通知することができる。また、報知信号や下りリンク制御チャネル信号（ＰＤＣＣＨ）を用いてこれらの情報を通知することもできる。このように選択された下りリンクの測定対象信号及び下りリンク共有チャネルデータ用の周波数帯を通知することにより、通知されたユーザ端末ＵＥとの間で無線通信に必要な情報を確実に共有できる。
【００６１】
以下、第２の態様に係る通信システムが適用されるネットワーク構成について説明する。図６は、本発明に係る通信システムが適用されるネットワーク構成の一例を示す図である。なお、図６においては、本発明に係る通信システムがヘテロジーニアスネットワーク（以下、適宜「ＨｅｔＮｅｔ」という）に適用される場合について示している。
【００６２】
図６に示すＨｅｔＮｅｔ構成においては、マクロセルＭとスモールセルＳとが別周波数（Ｆ１、Ｆ２）で運用されている。マクロセルＭとスモールセルＳとを別周波数（Ｆ１、Ｆ２）で運用するためには、ＬＴＥ−Ａに規定されるキャリアアグリゲーションを用いることができる。Ｒｅｌ−１０においては、既存システム（ＬＴＥ）のシステム帯域を１単位とする複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ：  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｃａｒｒｉｅｒ）を束ねて広帯域化するキャリアアグリゲーションが規定されている。
【００６３】
図６に示すＨｅｔＮｅｔ構成は、スモールセルＳにおいて従来のセルＩＤの概念がない、ユーザデータの伝送に特化した無線インターフェイス（ＮＣＴ：  Ｎｅｗ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｔｙｐｅ）を適用するコンセプトである。なお、スモールセルＳの無線通信方式では、既存のキャリアとは異なる新たなキャリア（ＮＣＴ）が用いられるが、この新たなキャリアは追加キャリア（Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ  ｃａｒｒｉｅｒ）と呼ばれてもよいし、拡張キャリア（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  ｃａｒｒｉｅｒ）と呼ばれてもよい。
【００６４】
図６に示すＨｅｔＮｅｔ構成においては、制御信号を伝送するＣ（Ｃｏｎｔｒｏｌ）−ｐｌａｎｅ及びユーザデータを伝送するＵ（Ｕｓｅｒ）−ｐｌａｎｅを、それぞれマクロセルＭ及びスモールセルＳで別々にサポートする。例えば、マクロセルＭがサポートするＣ−ｐｌａｎｅを２ＧＨｚ帯で運用でき、スモールセルＳがサポートするＵ−ｐｌａｎｅを３．５ＧＨｚ帯で運用できる。
【００６５】
第２の態様においては、このようなＨｅｔＮｅｔ構成が適用される通信システムにおいて、マクロセルＭの基地局装置ｅＮＢから下りリンクの測定対象信号を送信する一方、スモールセルＳの基地局装置ｅＮＢから、３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングやＭａｓｓｉｖｅ−ａｎｔｅｎｎａ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングを適用して下りリンク共有チャネルデータを送信する。これにより、下りリンク共有チャネルデータ用の周波数帯と異なる周波数帯で下りリンクの測定対象信号をユーザ端末ＵＥに送信できるので、ユーザ端末ＵＥにて下りリンク共有データチャネル信号と下りリンクの測定対象信号とを適切に識別できる。この結果、ユーザ端末ＵＥの移動に対する高い接続性を保持しつつ、広い帯域幅を用い、マクロセル／スモールセル間で干渉が生じない高速通信が実現できる。
【００６６】
特に、第２の態様においては、３Ｄ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングやＭａｓｓｉｖｅ−ａｎｔｅｎｎａ  ＭＩＭＯ／ビームフォーミングを適用して下りリンク共有チャネルデータを、ユーザデータの伝送に特化したＮｅｗ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｔｙｐｅが適用される周波数帯にマッピングして送信できる。これにより、既存の制御信号（例えば、ＰＤＣＣＨ）の割当て領域を持たないＮｅｗ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｔｙｐｅを有効に活用しながら、下りリンク共有チャネルデータを送信できる。
【００６７】
以上の説明においては、本発明の第１の態様と、第２の態様とを別々に説明しているが、これらを組み合わせて構成することもできる。例えば、基地局装置ｅＮＢにおいて、通信環境の変化に応じて、第１の態様に関する制御と、第２の態様に関する制御とを切り替えることができる。この場合、通信環境の変化とは、通信対象となるユーザ端末ＵＥの数や、通信対象となるユーザ端末ＵＥの通信能力等が考えられる。このように第１の態様に関する制御と、第２の態様に関する制御とを切り替えることにより、下りリンクの測定対象信号の送信態様を適宜切り替えることができる、これにより、通信環境の変化に柔軟に対応しながら、下りリンクの測定対象信号を適切にユーザ端末ＵＥに送信することが可能となる。
【００６８】
次に、図７を参照しながら、本実施の形態に係るユーザ端末ＵＥを構成する移動局装置１００（以下、「移動局１００」という）及び基地局装置ｅＮｏｄｅＢを構成する基地局装置２００（以下、「基地局２００」という）を有する通信システム１について説明する。図７は、本実施の形態に係る移動局１００及び基地局２００を有する通信システム１の構成の説明図である。なお、図７に示す通信システム１は、例えば、ＬＴＥシステム又はＳＵＰＥＲ  ３Ｇが包含されるシステムである。また、この移動通信システム１は、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇと呼ばれても良い。
【００６９】
図７に示すように、通信システム１は、基地局２００と、この基地局２００と通信する複数の移動局１００（１００１、１００２、１００３、・・・１００ｎ、ｎはｎ＞０の整数）とを含んで構成されている。基地局２００は、上位局装置３００と接続され、この上位局装置３００は、コアネットワーク４００と接続される。移動局１００は、セル５００において基地局２００と通信を行っている。なお、上位局装置３００には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。上述した第２の態様に係る通信システム１において、基地局２００は、マクロセルＭ又はスモールセルＳの基地局装置を構成する。
【００７０】
各移動局（１００１、１００２、１００３、・・・１００ｎ）は、同一の構成、機能、状態を有するので、以下においては、特段の断りがない限り移動局１００として説明を進める。また、説明の便宜上、基地局２００と無線通信するのは移動局１００であるものとして説明するが、より一般的には移動端末装置も固定端末装置も含むユーザ装置（ＵＥ：Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）でよい。
【００７１】
通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
【００７２】
ここで、ＬＴＥ／ＬＴＥ-Ａシステムにおける通信チャネルについて説明する。下りリンクについては、各移動局１０で共有されるＰＤＳＣＨと、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ）とが用いられる。このＰＤＳＣＨにより、ユーザデータ、すなわち、通常のデータ信号が伝送される。送信データは、このユーザデータに含まれる。なお、無線基地局２００で移動局１００に割り当てたコンポーネントキャリア（ＣＣ）やスケジューリング情報は、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルにより移動局１００に通知される。
【００７３】
上りリンクについては、各移動局１００で共有して使用されるＰＵＳＣＨと、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨとが用いられる。このＰＵＳＣＨにより、ユーザデータが伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）等が伝送される。
【００７４】
図８は、本実施の形態に係る基地局２００の構成を示すブロック図である。図９は、本実施の形態に係る移動局１００の構成を示すブロック図である。なお、図８及び図９に示す基地局２００及び移動局１００の構成は、本発明を説明するために簡略化したものであり、それぞれ通常の基地局装置及び移動局装置が有する構成は備えているものとする。
【００７５】
図８に示す基地局２００において、不図示のスケジューラは、後述するチャネル推定部２１５＃１〜２１５＃Ｋから与えられるチャネル推定値に基づいて多重するユーザ数（多重ユーザ数）を決定する。そして、各ユーザに対する上下リンクのリソース割り当て内容（スケジューリング情報）を決定し、ユーザ＃１〜＃Ｋに対する送信データ＃１〜＃Ｋを対応するチャネル符号化部２０１＃１〜２０１＃Ｋに送出する。
【００７６】
送信データ＃１〜＃Ｋは、チャネル符号化部２０１＃１〜２０１＃Ｋでチャネル符号化された後、データ変調部２０２＃１〜２０２＃Ｋに出力され、データ変調される。この際、チャネル符号化及びデータ変調は、後述するＭＩＭＯ切替部２２１＃１〜２２１＃Ｋから与えられるチャネル符号化率及び変調方式に基づいて行われる。データ変調部２０２＃１〜２０２＃Ｋでデータ変調された送信データ＃１〜＃Ｋは、不図示の離散フーリエ変換部で逆フーリエ変換され、時系列の信号から周波数領域の信号に変換されてサブキャリアマッピング部２０３に出力される。
【００７７】
サブキャリアマッピング部２０３においては、送信データ＃１〜＃Ｋを、後述するリソース割当制御部２２０から与えられるリソース割当情報に応じてサブキャリアにマッピングする。このとき、サブキャリアマッピング部２０３は、不図示の制御信号生成部から入力される制御信号＃１〜＃Ｋ、同期信号生成部から入力される同期信号、報知信号生成部から入力される報知信号、ページング信号生成部から入力されるページング信号を送信データ＃１〜＃Ｋと共にサブキャリアにマッピング（多重）する。このようにしてサブキャリアにマッピングされた送信データ＃１〜＃Ｋがプリコーディング乗算部２０４＃１〜２０４＃Ｋに出力される。
【００７８】
例えば、上述した第２の態様において、サブキャリアマッピング部２０３は、下りリンクの測定対象信号を構成する制御信号、同期信号、報知信号及びページング信号をマクロセルＭで運用される低い周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯）のサブキャリアにマッピングする。一方、サブキャリアマッピング部２０３は、送信データ＃１〜＃Ｋを、スモールセルＳで運用される高い周波数帯（例えば、３．５ＧＨｚ帯）のサブキャリアにマッピングする。すなわち、サブキャリアマッピング部２０３は、マッピング処理部を構成する。この場合、リソース割当制御部２２０は、測定対象信号に割り当てられるリソース割当情報及び送信データ＃１〜＃Ｋに割り当てられるリソース割当情報をサブキャリアマッピング部２０３に与える。
【００７９】
プリコーディング乗算部２０４＃１〜２０４＃Ｋは、後述するプリコーディングウェイト選択部２１９から与えられるウェイトに基づいて、アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃Ｎ毎に送信データ＃１〜＃Ｋを位相及び／又は振幅シフトする（プリコーディングによるアンテナＴＸ＃１〜アンテナＴＸ＃Ｎの重み付け）。プリコーディング乗算部２０４＃１〜２０４＃Ｋは、プリコーディングウェイト選択部２１９から与えられるウェイトによって通信タイプ（通信タイプ１から通信タイプ３）を選択可能であると共に、垂直セクタ化ビームのＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。プリコーディング乗算部２０４＃１〜２０４＃Ｋにより位相及び／又は振幅シフトされた送信データ＃１〜＃Ｋは、マルチプレクサ（ＭＵＸ）２０５に出力される。
【００８０】
マルチプレクサ（ＭＵＸ）２０５においては、位相及び／又は振幅シフトされた送信データ＃１〜＃Ｋを合成し、アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃Ｎ毎の送信信号を生成する。マルチプレクサ（ＭＵＸ）２０５により生成された送信信号は、逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）２０６＃１〜２０６＃Ｎにて逆高速フーリエ変換して周波数領域の信号から時間領域の信号に変換される。そして、サイクリックプレフィクス（ＣＰ）付加部２０７＃１〜２０７＃ＮにてＣＰが付加された後、ＲＦ送信回路２０８＃１〜２０８＃Ｎへ出力される。そして、ＲＦ送信回路２０８＃１〜２０８＃Ｎで無線周波数帯に変換する周波数変換処理が施された後、デュプレクサ（Ｄｕｐｌｅｘｅｒ）２０９＃１〜２０９＃Ｎを介してアンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃Ｎに出力され、アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃Ｎから下りリンクで移動局１００に送出される。なお、アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃Ｎは、例えば、図１に示すアレーアンテナ１０で構成される。
【００８１】
一方、移動局１００から上りリンクで送出された送信信号は、アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃Ｎにより受信され、デュプレクサ（Ｄｕｐｌｅｘｅｒ）２０９＃１〜２０９＃Ｎにて送信経路と受信経路とに電気的に分離された後、ＲＦ受信回路２１０＃１〜２１０＃Ｎに出力される。そして、ＲＦ受信回路２１０＃１〜２１０＃Ｎにて、無線周波数信号からベースバンド信号に周波数変換される。周波数変換されたベースバンド信号は、ＣＰ除去部２１１＃１〜２１１＃ＮにてＣＰが除去された後、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ部）２１２＃１〜２１２＃Ｎに出力される。受信タイミング推定部２１３は、受信信号に含まれる参照信号から受信タイミングを推定し、その推定結果をＣＰ除去部２１１＃１〜２１１＃Ｎに通知する。ＦＦＴ部２１２＃１〜２１２＃Ｎは、入力された受信信号をフーリエ変換し、時系列の信号から周波数領域の信号に変換する。これらの周波数領域の信号に変換された受信信号は、データチャネル信号分離部２１４＃１〜２１４＃Ｋに出力される。
【００８２】
データチャネル信号分離部２１４＃１〜２１４＃Ｋは、ＦＦＴ部２１２＃１〜２１２＃Ｎから入力された受信信号を、例えば、平均２乗誤差最小（ＭＭＳＥ：Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｅｒｒｏｒ）や最尤推定検出（ＭＬＤ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）信号分離法により分離する。これにより、移動局１００から到来した受信信号は、ユーザ＃１〜ユーザ＃Ｋに関する受信信号に分離される。チャネル推定部２１５＃１〜２１５＃Ｋは、データチャネル信号分離部２１４＃１〜２１４＃Ｋで分離された受信信号に含まれる参照信号からチャネル状態を推定し、推定したチャネル状態を制御チャネル復調部２１６＃１〜２１６＃Ｋに通知する。
【００８３】
データチャネル信号分離部２１４＃１〜２１４＃Ｋにより分離されたユーザ＃１〜ユーザ＃Ｋに関する受信信号は、不図示のサブキャリアデマッピング部にてデマッピングされて時系列の信号に戻された後、データ復調部２１７＃１〜２１７＃Ｋでデータ復調される。そして、図示しないチャネル復号部＃１〜＃Ｋにてチャネル復号されることで送信信号＃１〜送信信号＃Ｋが再生される。
【００８４】
制御チャネル復調部２１６＃１〜２１６＃Ｋは、データチャネル信号分離部２１４＃１〜２１４＃Ｋで分離された受信信号に含まれる制御チャネル信号（例えば、ＰＵＣＣＨ）を復調する。この際、制御チャネル復調部２１６＃１〜２１６＃Ｋにおいては、チャネル推定部２１５＃１〜２１５＃Ｋから通知されたチャネル状態に基づいて、それぞれユーザ＃１〜ユーザ＃Ｋに対応する制御チャネル信号を復調する。制御チャネル復調部２１６＃１〜２１６＃Ｋにより復調された各制御チャネル信号は、グループ選択／通信タイプ／ＣＳＩ情報更新部２１８＃１〜２１８＃Ｋに出力される。
【００８５】
グループ選択／通信タイプ／ＣＳＩ情報更新部２１８＃１〜２１８＃Ｋは、制御チャネル復調部２１６＃１〜２１６＃Ｋから入力された各制御チャネル信号（例えば、ＰＵＣＣＨ）に含まれるチャネル状態情報（ＣＳＩ）を抽出し、常にＣＳＩを最新の状態に更新する。例えば、ＣＳＩには、ＰＭＩ、ＲＩ及びＣＱＩが含まれる。また、グループ選択／通信タイプ／ＣＳＩ情報更新部２１８＃１〜２１８＃Ｋは、上位局装置３００から通知される移動局１００毎の通信タイプ情報を保持し、常に通信タイプ情報を最新の状態に更新する。通信タイプ情報は、例えば、上位局装置３００から上位制御信号で通知される。
【００８６】
上述した第１の態様において、グループ選択／通信タイプ／ＣＳＩ情報更新部２１８＃１〜２１８＃Ｋは、上記（１ｂ）の方法に従って移動局１００が属するグループを選択する。例えば、グループ選択／通信タイプ／ＣＳＩ情報更新部２１８＃１〜２１８＃Ｋは、移動局１００の位置を基準に移動局１００が属するグループを選択でき、或いは、基地局２００のアレーアンテナ１０を構成するアンテナ素子の種別を基準に移動局１００が属するグループを選択できる。グループ選択／通信タイプ／ＣＳＩ情報更新部２１８＃１〜２１８＃Ｋは、グループを選択した場合には、常に最新のグループに関する情報（グループ情報）を保持する。
【００８７】
グループ選択／通信タイプ／ＣＳＩ情報更新部２１８＃１〜２１８＃Ｋに更新されるグループ情報、ＣＳＩ及び通信タイプ情報は、それぞれプリコーディングウェイト選択部２１９、リソース割当制御部２２０及びＭＩＭＯ切替部２２１＃１〜２２１＃Ｋに出力される。
【００８８】
プリコーディングウェイト選択部２１９は、グループ選択／通信タイプ／ＣＳＩ情報更新部２１８＃１〜２１８＃Ｋから入力されたグループ情報、ＣＳＩ及び通信タイプ情報に基づいて、送信データ＃１〜＃Ｋに対する位相及び／又は振幅シフト量を示すウェイトを選択する。選択された各ウェイトは、プリコーディング乗算部２０４＃１〜２０４＃Ｋに出力され、送信データ＃１〜送信データ＃Ｋのプリコーディングに利用される。これらのプリコーディングウェイト選択部２１９及びプリコーディング乗算部２０４＃１〜２０４＃Ｋは、プリコーディング処理部を構成する。
【００８９】
例えば、上述した第１の態様において、プリコーディングウェイト選択部２１９は、下りリンクの測定対象信号に対して乗算される一又は複数のウェイトを予め保持する。また、プリコーディングウェイト選択部２１９は、予め保持されたウェイトから、特定の移動局１００に共通のウェイトを選択し、或いは、移動局１００毎に固有のウェイトを選択できる（上記（１）、（２）のウェイト選択方法）。また、特定の移動局１００を決定する際、プリコーディングウェイト選択部２１９は、全ての移動局１００を選択し、或いは、一定の基準に基づいてグループ化された１又は複数の移動局１００を選択できる（上記（１ａ）、（１ｂ）のＵＥ選択方法）。さらに、一定の基準に基づいて移動局１００をグループ化する際、プリコーディングウェイト選択部２１９は、移動局１００の位置を基準にグループ化し、或いは、基地局２００のアレーアンテナを構成するアンテナ素子の種別を基準にグループ化できる。
【００９０】
なお、グループ選択／通信タイプ／ＣＳＩ情報更新部２１８＃１〜２１８＃Ｋ及びプリコーディングウェイト選択部２１９で選択された情報は、上位制御情報として、送信データに含めて移動局１００に送信される。
【００９１】
リソース割当制御部２２０は、グループ選択／通信タイプ／ＣＳＩ情報更新部２１８＃１〜２１８＃Ｋから入力されたＣＳＩ及び通信タイプ情報に基づいて、各移動局１００に割り当てるリソース割当情報を決定する。リソース割当制御部２２０により決定されたリソース割当情報は、サブキャリアマッピング部２０３に出力され、送信データ＃１〜送信データ＃Ｋのマッピングに利用される。
【００９２】
例えば、上述した第２の態様において、リソース割当制御部２２０は、測定対象信号に割り当てられるリソース割当情報として、マクロセルＭで運用される低い周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯）のサブキャリアに対するリソース割当情報を決定する。一方、リソース割当制御部２２０は、送信データ＃１〜＃Ｋに割り当てられるリソース割当情報として、スモールセルＳで運用される高い周波数帯（例えば、３．５ＧＨｚ帯）のサブキャリアに対するリソース割当情報を決定する。
【００９３】
ＭＩＭＯ切替部２２１＃１〜２２１＃Ｋは、グループ選択／通信タイプ／ＣＳＩ情報更新部２１８＃１〜２１８＃Ｋから入力されたＣＳＩ及び通信タイプ情報に基づいて、送信データ＃１〜送信データ＃Ｋに用いるＭＩＭＯ伝送方式を選択する。例えば、通信タイプ１が指定されていれば、２×２ＭＩＭＯ伝送を選択し、通信タイプ２が指定されていれば、４×４ＭＩＭＯ伝送を選択することができる。そして、選択したＭＩＭＯ伝送方式に応じた送信データ＃１〜送信データ＃Ｋに対するチャネル符号化率及び変調方式を決定する。決定されたチャネル符号化率は、それぞれチャネル符号化部２０１＃１〜２０１＃Ｋに出力され、決定された変調方式は、それぞれデータ変調部２０２＃１〜２０２＃Ｋに出力される。
【００９４】
一方、図９に示す移動局１００において、基地局２００から送出された送信信号は、送受信アンテナＴＲＸ＃１〜ＴＲＸ＃Ｎにより受信され、デュプレクサ（Ｄｕｐｌｅｘｅｒ）１０１＃１〜１０１＃Ｎにて送信経路と受信経路とに電気的に分離された後、ＲＦ受信回路１０２＃１〜１０２＃Ｎに出力される。そして、ＲＦ受信回路１０２＃１〜１０２＃Ｎにて、無線周波数信号からベースバンド信号に周波数変換される。ベースバンド信号は、サイクリックプレフィクス（ＣＰ）除去部１０３＃１〜１０３＃ＮにてＣＰが除去された後、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ部）１０４＃１〜１０４＃Ｎに出力される。受信タイミング推定部１０５は、受信信号に含まれる参照信号から受信タイミングを推定し、その推定結果をＣＰ除去部１０３＃１〜１０３＃Ｎに通知する。ＦＦＴ部１０４＃１〜１０４＃Ｎは、入力された受信信号をフーリエ変換することによって、時系列の信号から周波数領域の信号に変換する。周波数領域の信号に変換された受信信号は、データチャネル信号分離部１０６に出力される。
【００９５】
データチャネル信号分離部１０６は、ＦＦＴ部１０４＃１〜１０４＃Ｎから入力された受信信号を、例えば、平均２乗誤差最小（ＭＭＳＥ）や最尤推定検出（ＭＬＤ）信号分離法により分離する。これにより、基地局２００から到来した受信信号は、ユーザ＃１〜ユーザ＃Ｋに関する受信信号に分離され、移動局１００のユーザ（ここでは、ユーザｋとする）に関する受信信号が抽出される。データチャネル信号分離部１０６により分離されたユーザ＃Ｋに関する受信信号は、不図示のサブキャリアデマッピング部にてデマッピングされて時系列の信号に戻された後、データ復調部１０７で復調される。そして、図示しないチャネル復号部にてチャネル復号されることで送信信号＃Ｋが再生される。
【００９６】
同期／報知／ページング信号復調部１０８は、データチャネル信号分離部１０６で分離された受信信号に含まれる同期信号、報知信号及びページング信号を復調する。一方、制御信号復調部１０９は、データチャネル信号分離部１０６で分離された受信信号に含まれる制御信号（例えば、ＰＤＣＣＨ）を復調する。この際、制御信号復調部１０９においては、図示しないチャネル推定部から通知されたチャネル状態に基づいて、ユーザ＃Ｋに対応する制御信号を復調する。同期／報知／ページング信号復調部１０８による復調された同期信号、報知信号及びページング信号、並びに、制御信号復調部１０９により復調された各制御信号は、測定部１１０に出力される。
【００９７】
例えば、上述した第１の態様において、同期／報知／ページング信号復調部１０８は、下りリンクの測定対象信号を構成する同期信号、報知信号及びページング信号に対して乗算される一又は複数のウェイトを予め保持する。一方、制御信号復調部１０９は、下りリンクの測定対象信号を構成する制御信号に対して乗算される一又は複数のウェイトを予め保持する。同期／報知／ページング信号復調部１０８及び制御信号復調部１０９は、これらの測定対象信号に対するウェイトを用いて、同期信号、報知信号、ページング信号及び制御信号を復調する。
【００９８】
また、上述した第１の態様において、基地局２００からウェイトが通知される場合、データ復調部１０７で復調されたデータ信号のうち、上位レイヤシグナリング信号で通知される情報（ウェイト）は、同期／報知／ページング信号復調部１０８及び制御信号復調部１０９に出力される。この場合、同期／報知／ページング信号復調部１０８及び制御信号復調部１０９は、基地局２００から通知されたウェイトを用いて、同期信号、報知信号、ページング信号及び制御信号を復調する。
【００９９】
また、例えば、上述した第２の態様において、基地局２００から測定対象信号又は下りリンク共有データ信号用の周波数帯が通知される場合、データ復調部１０７で復調されたデータ信号のうち、上位レイヤシグナリング信号で通知される情報（測定対象信号又は下りリンク共有データ信号用の周波数帯）は、データチャネル信号分離部１０６に出力される。この場合、データチャネル信号分離部１０６は、受信信号から分離した測定対象信号を同期／報知／ページング信号復調部１０８及び制御信号復調部１０９に出力する一方、受信信号から分離したデータ信号をデータ復調部１０７に出力する。
【０１００】
測定部１１０は、同期／報知／ページング信号復調部１０８から入力される同期信号、報知信号、ページング信号、或いは、制御信号復調部１０９から入力された制御信号の測定処理を行う。例えば、測定部１１０は、同期／報知／ページング信号復調部１０８からの同期信号に基づいて測定処理を行うことで、基地局２００との間で同期を確立させる。また、同期／報知／ページング信号復調部１０８からのページング信号に基づいて測定処理を行うことで、ページング信号に含まれるページングメッセージを取得する。さらに、測定部１１０は、制御信号復調部１０９からの制御信号に基づいて測定処理を行うことで、制御信号に含まれる制御情報を取得する。
【０１０１】
また、同期／報知／ページング信号復調部１０８からの報知信号に基づいて基地局２００からの受信電力（例えば、ＲＳＲＰ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｐｏｗｅｒ）を測定する。さらに、測定部１１０は、基地局２００から送信される参照信号に基づいてチャネル品質（ＣＱＩ）を測定する。また、測定部１１０は、測定したＣＱＩに基づいてＰＭＩ及びＲＩを選択する。そして、ＣＳＩ（ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩ）又はＲＳＲＰをフィードバック信号生成部１１１及びＭＩＭＯ切替部１１２に通知する。
【０１０２】
フィードバック信号生成部１１１は、基地局２００にフィードバックするＣＳＩフィードバック信号を生成する。この場合、ＣＳＩフィードバック信号には、測定部１１０から通知されたＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩや、ＲＳＲＰが含まれる。フィードバック信号生成部１１０で生成されたフィードバック信号（ＣＳＩフィードバック、ＲＳＲＰフィードバック）は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１１３に出力される。
【０１０３】
ＭＩＭＯ切替部１１２は、測定部１１０から入力されたＣＱＩ、ＰＭＩ及びＲＩに基づいて、送信データ＃Ｋに用いるＭＩＭＯ伝送方式を選択する。そして、選択したＭＩＭＯ伝送方式に応じた送信データ＃Ｋに対するチャネル符号化率及び変調方式を決定する。決定されたチャネル符号化率は、それぞれチャネル符号化部１１４に出力され、決定された変調方式は、それぞれデータ変調部１１５に出力される。
【０１０４】
一方、上位レイヤから送出されたユーザ＃Ｋに関する送信データ＃Ｋは、チャネル符号化部１１４によりチャネル符号化された後、データ変調部１１５にてデータ変調される。データ変調部１１５にてデータ変調された送信データ＃Ｋは、不図示の直並列変換部で、時系列の信号から周波数領域の信号に変換されてサブキャリアマッピング部１１６に出力される。
【０１０５】
サブキャリアマッピング部１１６においては、送信データ＃Ｋを、基地局２００から指示されたスケジュール情報に応じてサブキャリアにマッピングする。このとき、サブキャリアマッピング部１１６は、不図示の参照信号生成部により生成された参照信号＃Ｋを、送信データ＃Ｋと共にサブキャリアにマッピング（多重）する。このようにしてサブキャリアにマッピングされた送信データ＃Ｋがプリコーディング乗算部１１７に出力される。
【０１０６】
プリコーディング乗算部１１７は、送受信アンテナＴＲＸ＃１〜ＴＲＸ＃Ｎ毎に送信データ＃Ｋを位相及び／又は振幅シフトする。このとき、プリコーディング乗算部１１７は、制御信号復調部１０９で復調された制御信号で指定されるＰＭＩに対応するウェイトに応じて位相及び／又は振幅シフトする。プリコーディング乗算部１１７により位相及び／又は振幅シフトされた送信データ＃Ｋは、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１１３に出力される。
【０１０７】
マルチプレクサ（ＭＵＸ）１１３においては、位相及び／又は振幅シフトされた送信データ＃Ｋと、フィードバック信号生成部１１１により生成された制御信号とを合成し、送受信アンテナＴＲＸ＃１〜ＴＲＸ＃Ｎ毎の送信信号を生成する。マルチプレクサ（ＭＵＸ）１１３により生成された送信信号は、逆高速フーリエ変換部１１８＃１〜１１８＃Ｎにて逆高速フーリエ変換して周波数領域の信号から時間領域の信号に変換された後、ＣＰ付加部１１９＃１〜１１９＃ＮでＣＰが付加されてＲＦ送信回路１２０＃１〜１２０＃Ｎへ出力される。そして、ＲＦ送信回路１２０＃１〜１２０＃Ｎで無線周波数帯に変換する周波数変換処理が施された後、デュプレクサ（Ｄｕｐｌｅｘｅｒ）１０１＃１〜１０１＃Ｎを介して送受信アンテナＴＲＸ＃１〜ＴＲＸ＃Ｎに出力され、送受信アンテナＴＲＸ＃１〜ＴＲＸ＃Ｎから上りリンクで基地局２００に送出される。
【０１０８】
本発明は上記実施の形態に限定されず、様々変更して実施することが可能である。例えば、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明におけるキャリア数、キャリアの帯域幅、シグナリング方法、処理部の数、処理手順については適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１  通信システム
１００  移動局装置（移動局）
１０６  データチャネル信号分離部
１０７  データ復調部
１０８  同期／報知／ページング信号復調部
１０９  制御信号復調部
１１０  測定部
２００  基地局装置（基地局）
２０３  サブキャリアマッピング部
２０４  プリコーディング乗算部
２１８  グループ選択／通信タイプ／ＣＳＩ情報更新部
２１９  プリコーディングウェイト選択部
２２０  リソース割当制御部
【図１】
2014027608.tif 000003
【図２】
2014027608.tif 000004
【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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