(57)【要約】【課題】屋内環境にて複数の送信アンテナが配置される場合においても、システム全体におけるスループット特性の劣化を抑制すること。【解決手段】基地局装置eNode  Bは、複数の送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃ＮＴＸからの各送信信号の平均受信電力を反映した電力制御行列Ｓｘを生成する電力制御行列生成部５０８ｂと、予め複数のプリコーディングウェイトを定めたコードブックを電力制御行列Ｓｘに応じて更新するコードブック更新部５０８ｃと、更新したコードブックから各送信信号を合成した後のスループット又は受信ＳＩＮＲが最大となるプリコーディングウェイトを選択するプリコーディングウェイト選択部５０８ｄと、選択したプリコーディングウェイトに応じて各送信信号の送信電力を制御するプリコーディング乗算部（送信電力制御部）５０７とを備える。【選択図】図５
2011082705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信アンテナからの各送信信号の平均受信電力を反映した電力制御行列を生成する電力制御行列生成部と、予め複数のプリコーディングウェイトを定めたコードブックを前記電力制御行列に応じて更新する更新部と、更新した前記コードブックから各送信信号を合成した後のスループット又は受信ＳＩＮＲが最大となるプリコーディングウェイトを選択する選択部と、前記選択部により選択されたプリコーディングウェイトに応じて各送信信号の送信電力を制御する送信電力制御部とを具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
各送信アンテナからの送信信号から前記平均受信電力を測定すると共に、当該平均受信電力を反映した電力制御行列を生成し、予め定めた複数のプリコーディングウェイトを前記電力制御行列に応じて更新し、更新後のプリコーディングウェイトから各送信信号を合成した後のスループット又は受信ＳＩＮＲが最大となるプリコーディングウェイトを選択する移動局装置から、前記平均受信電力及び選択したプリコーディングウェイトに関する情報を受信する受信部を具備し、前記電力制御行列生成部は、移動局装置で測定した前記平均受信電力に応じて前記電力制御行列を生成し、前記選択部は、移動局装置で選択したプリコーディングウェイトに関する情報に応じて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１記載の基地局装置。
【請求項３】
前記電力制御行列生成部は、送信アンテナの数に応じた次元を有する対角行列であって、各送信アンテナからの送信信号の平均受信電力値を行列要素の対角成分に有する前記電力制御行列を生成することを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項４】
前記送信電力制御部は、前記選択部により選択されたプリコーディングウェイトにより決定した送信信号の送信電力が所定の閾値を下回る場合に当該送信信号の送信電力を０と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】
前記電力制御行列生成部は、送信アンテナの数に応じた次元を有する対角行列であって、各送信アンテナからの送信信号の減衰量の逆数を行列要素の対角成分に有する前記電力制御行列を生成することを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項６】
基地局装置の複数の送信アンテナからの各送信信号の平均受信電力を測定する平均受信電力測定部と、前記平均受信電力を反映した電力制御行列を生成する電力制御行列生成部と、予め複数のプリコーディングウェイトを定めたコードブックを前記電力制御行列に応じて更新する更新部と、更新した前記コードブックから各送信信号を合成した後のスループット又は受信ＳＩＮＲが最大となるプリコーディングウェイトを選択する選択部と、前記平均受信電力測定部により測定された前記平均受信電力及び前記選択部により選択されたプリコーディングウェイトに関する情報を基地局装置に送信する送信部とを具備することを特徴とする移動局装置。
【請求項７】
前記電力制御行列生成部は、基地局装置の送信アンテナの数に応じた次元を有する対角行列であって、各送信アンテナからの送信信号の平均受信電力値を行列要素の対角成分に有する前記電力制御行列を生成することを特徴とする請求項６記載の移動局装置。
【請求項８】
前記電力制御行列生成部は、基地局装置の送信アンテナの数に応じた次元を有する対角行列であって、各送信アンテナからの送信信号の減衰量の逆数を行列要素の対角成分に有する前記電力制御行列を生成することを特徴とする請求項６記載の移動局装置。
【請求項９】
基地局装置の複数の送信アンテナから送信信号を空間多重伝送により送信し、当該送信信号を移動局装置で分離して受信信号を得る移動通信システムであって、
前記複数の送信アンテナからの各送信信号の平均受信電力を測定する平均受信電力測定部と、前記平均受信電力を反映した電力制御行列を生成し、予め定めた複数のプリコーディングウェイトを前記電力制御行列に応じて更新し、更新後のプリコーディングウェイトから最適なプリコーディングウェイトを選択する第１のプリコーディングウェイト決定部と、前記平均受信電力及び前記最適なプリコーディングウェイトに関する情報を基地局装置に送信する送信部とを有する移動局装置と、
移動局装置から送信された前記平均受信電力を反映した電力制御行列を生成し、予め定めた複数のプリコーディングウェイトを前記電力制御行列に応じて更新し、更新後のプリコーディングウェイトから最適なプリコーディングウェイトを、移動局装置から送信された前記最適なプリコーディングウェイトに関する情報に応じて選択する第２のプリコーディングウェイト決定部と、前記第２のプリコーディング決定部により選択されたプリコーディングウェイトにより各送信信号の送信電力を制御する送信電力制御部とを有する基地局装置とを具備することを特徴とする移動通信システム。
【請求項１０】
前記第１、第２のプリコーディング決定部は、基地局装置の送信アンテナの数に応じた次元を有する対角行列であって、各送信アンテナからの送信信号の平均受信電力値を行列要素の対角成分に有する前記電力制御行列を生成することを特徴とする請求項９記載の移動通信システム。
【請求項１１】
前記第１、第２のプリコーディング決定部は、基地局装置の送信アンテナの数に応じた次元を有する対角行列であって、各送信アンテナからの送信信号の減衰量の逆数を行列要素の対角成分に有する前記電力制御行列を生成することを特徴とする請求項９記載の移動通信システム。
【請求項１２】
複数の送信アンテナから送信信号を空間多重伝送により移動局装置に送信する基地局装置における送信電力制御方法であって、
移動局装置において、前記複数の送信アンテナからの各送信信号の平均受信電力を測定するステップと、前記平均受信電力を反映した電力制御行列を生成し、予め定めた複数のプリコーディングウェイトを前記電力制御行列に応じて更新し、更新後のプリコーディングウェイトから最適なプリコーディングウェイトを選択するステップと、前記平均受信電力及び前記最適なプリコーディングウェイトに関する情報を基地局装置に送信するステップと、
基地局装置において、移動局装置から送信された前記平均受信電力を反映した電力制御行列を生成し、予め定めた複数のプリコーディングウェイトを前記電力制御行列に応じて更新し、更新後のプリコーディングウェイトから最適なプリコーディングウェイトを、移動局装置から送信された前記最適なプリコーディングウェイトに関する情報に応じて選択するステップと、選択された前記最適なプリコーディングウェイトにより各送信信号の送信電力を制御するステップとを具備することを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項１３】
基地局装置及び移動局装置において、基地局装置の送信アンテナの数に応じた次元を有する対角行列であって、各送信アンテナからの送信信号の平均受信電力値を行列要素の対角成分に有する前記電力制御行列を生成することを特徴とする請求項１２記載の送信電力制御方法。
【請求項１４】
基地局装置及び移動局装置において、基地局装置の送信アンテナの数に応じた次元を有する対角行列であって、各送信アンテナからの送信信号の減衰量の逆数を行列要素の対角成分に有する前記電力制御行列を生成することを特徴とする請求項１２記載の送信電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置、移動局装置及び送信電力制御方法に関し、特に、下りリンクのマルチアンテナ伝送に対応する基地局装置、移動局装置及び送信電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＭＴＳ（Universal  Mobile  Telecommunications  System）ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、ＨＳＤＰＡ（High  Speed  Downlink  Packet  Access）やＨＳＵＰＡ（High  Speed  Uplink  Packet  Access）を採用することにより、Ｗ-ＣＤＭＡ（Wideband  Code  Division  Multiple  Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このＵＭＴＳネットワークについては、更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。
【０００３】
第３世代のシステムは、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥ方式のシステムにおいては、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継のシステムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ））。例えば、ＬＴＥ−Ａにおいては、ＬＴＥ仕様の最大システム帯域である２０ＭＨｚを、１００ＭＨｚ程度まで拡張することが予定されている。
【０００４】
また、ＬＴＥ方式のシステムにおいては、複数のアンテナでデータを送受信し、スループット、周波数利用効率を向上させる無線通信技術としてＭＩＭＯ(Multi  Input  Multi  Output)アンテナシステムが提案されている（例えば、非特許文献１参照）。ＬＴＥ方式のシステムにおいては、下りリンクＭＩＭＯモードとして、空間多重伝送モード（ＳＵ−ＭＩＭＯ(Single  User  MIMO)）が規定されている。空間多重伝送モードは、複数ストリームの信号を、同一の周波数及び時間において空間的に多重して送信するモードであり、スループットの向上に有効である。ＬＴＥ方式のシステムにおいては、最大４つの送信アンテナから異なる送信信号を並列送信して空間的に多重できるものとなっている。ＬＴＥ−Ａにおいては、ＬＴＥ仕様の最大送信アンテナ数（４つ）を、８つまで拡張することが予定されている。
【０００５】
このような空間多重伝送モードを屋内環境で利用する場合には、例えば、一定の空間内において複数の送信アンテナを分散して配置（分散配置：Distributed配置）することが考えられる。ＬＴＥ−Ａ方式のシステムにおいては、最大８つの送信アンテナを分散配置し、各送信アンテナから複数ストリームの送信信号を空間的に多重して送信する一方、移動局装置側でこのような複数ストリームの送信信号を適切に分離して受信信号を得ることにより、スループットを向上することができるものとなっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
しかしながら、上述したように、一定の空間内において複数の送信アンテナを分散配置する場合には、移動局装置の位置に応じて各送信アンテナとの距離が異なってくるため、送信信号の減衰量（パスロス）に差異が生じることとなる。このように送信信号のパスロスに差異が生じた状態においては、空間多重伝送モードにおけるパフォーマンスを十分に発揮することができず、システム全体におけるスループット特性が劣化するという事態が想定される。
【０００８】
本発明の目的は、このような実情に鑑みてなされたものであり、屋内環境にて複数の送信アンテナが配置される場合においても、システム全体におけるスループット特性の劣化を抑制することができる基地局装置、移動局装置及び送信電力制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の基地局装置は、複数の送信アンテナからの各送信信号の平均受信電力を反映した電力制御行列を生成する電力制御行列生成部と、予め複数のプリコーディングウェイトを定めたコードブックを前記電力制御行列に応じて更新する更新部と、更新した前記コードブックから各送信信号を合成した後のスループット又は受信ＳＩＮＲが最大となるプリコーディングウェイトを選択する選択部と、前記選択部により選択されたプリコーディングウェイトに応じて各送信信号の送信電力を制御する送信電力制御部とを具備することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、各送信アンテナからの送信信号の平均受信電力に応じて各送信信号の送信電力が決定されることから、各送信アンテナからの送信信号の平均受信電力を反映して柔軟に各送信信号の送信電力を制御することができるので、例えば、パスロスの小さい送信信号の送信電力を増大する送信電力制御や、パスロスの大きい送信信号の送信電力を増大する送信電力制御などが可能となり、屋内環境にて複数の送信アンテナが配置される場合においても、システム全体におけるスループット特性の劣化を抑制することが可能となる。
【００１１】
本発明の移動局装置は、基地局装置の複数の送信アンテナからの各送信信号の平均受信電力を測定する平均受信電力測定部と、前記平均受信電力を反映した電力制御行列を生成する電力制御行列生成部と、予め複数のプリコーディングウェイトを定めたコードブックを前記電力制御行列に応じて更新する更新部と、更新した前記コードブックから各送信信号を合成した後のスループット又は受信ＳＩＮＲが最大となるプリコーディングウェイトを選択する選択部と、前記平均受信電力測定部により測定された前記平均受信電力及び前記選択部により選択されたプリコーディングウェイトに関する情報を基地局装置に送信する送信部とを具備することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、基地局装置の各送信アンテナからの送信信号の平均受信電力に基づいて各送信信号を合成した後のスループット又は受信ＳＩＮＲが最大となるプリコーディングウェイトが選択され、当該プリコーディングウェイトに関する情報が基地局装置に送信されることから、各送信アンテナからの送信信号の平均受信電力を反映したプリコーディングウェイトに関する情報を基地局装置に提供することができるので、基地局装置における各送信信号の送信電力を制御する際の処理を簡素化することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、各送信アンテナからの送信信号の平均受信電力に応じて各送信信号の送信電力が決定されることから、各送信アンテナからの送信信号の平均受信電力を反映して柔軟に各送信信号の送信電力を制御することができるので、例えば、パスロスの小さい送信信号の送信電力を増大する送信電力制御や、パスロスの大きい送信信号の送信電力を増大する送信電力制御などが可能となり、屋内環境にて複数の送信アンテナが配置される場合においても、システム全体におけるスループット特性の劣化を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る基地局装置及び移動局装置の適用環境の一例を説明するための図である。
【図２】本発明に係る基地局装置及び移動局装置で構成されるＭＩＭＯシステムの概念図である。
【図３】本発明に係る基地局装置及び移動局装置のプリコーディング決定部が利用する電力制御行列の一例を示す図である。
【図４】本実施の形態に係る基地局装置及び移動局装置が適用される移動通信システムのネットワーク構成図である。
【図５】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６】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】
【００１５】
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。なお、以下においては、本発明を基地局装置、移動局装置及び移動通信システムに具現化した場合について説明しているが、本発明は、これらに限定されるものではなく、基地局装置における送信電力制御方法としても成立するものである。
【００１６】
まず、本発明に係る基地局装置eNode  B及び移動局装置ＵＥの適用環境について説明する。図１は、本発明に係る基地局装置eNode  B及び移動局装置ＵＥの適用環境の一例を説明するための図である。なお、図１において、基地局装置eNode  Bは、ＬＴＥ−Ａ仕様のものであり、送信アンテナを８つ備える場合について示すが、基地局装置eNode  Bの構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、ＬＴＥ仕様のものであって、送信アンテナを４つ備える基地局装置eNode  Bにも適用することも可能である。
【００１７】
図１に示すように、本発明に係る基地局装置eNode  Bは、８つの送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８を備え、これらの送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８により下りリンクでＳＵ−ＭＩＭＯ伝送（空間多重伝送）を行うことが可能となっている。これらの送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８は、空間Ｓで構成される屋内環境において分散配置されている。具体的には、空間Ｓの長手方向の一対の壁面にそれぞれ４つずつ等間隔に配置されている。移動局装置ＵＥは、空間Ｓ内に位置し、これらの送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８からの送信信号を分離して受信信号を得ることが可能となっている。
【００１８】
複数の送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８を空間Ｓに分散配置する場合には、移動局装置ＵＥの位置に応じて、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８と移動局装置ＵＥとの距離が異なってくるため、送信信号の減衰量（パスロス）に差異が生じることとなる。例えば、図１に示すように、空間Ｓにおける長手方向の一方の壁面際の中央近傍に移動局装置ＵＥが位置している場合、送信アンテナＴＸ＃４との距離は、送信アンテナＴＸ＃６との距離よりも長いことから、送信アンテナＴＸ＃４からの送信信号のパスロスは、送信アンテナＴＸ＃６からの送信信号のパスロスよりも大きくなる。この場合、送信アンテナＴＸ＃４からの送信信号を移動局装置ＵＥ側で得ることができず、システム全体におけるスループット特性が劣化し得る。また、パスロスの大きい送信信号は、受信対象となる移動局装置ＵＥに対する情報伝送に十分に寄与しない一方で、隣接セルにおける干渉の原因となり得る。この場合には、隣接セルに位置する移動局装置ＵＥにおいて、適切に受信信号を得られなくなる事態が発生し、当該セルにおけるスループット特性を劣化させ得る。送信信号のパスロスは、各送信アンテナからの送信電力に関係するものであり、本発明者らは、送信信号のパスロスに応じて各送信アンテナからの送信電力を制御することがスループット特性の劣化を抑制に有効であることを見出した。
【００１９】
本発明者らは、上記の点に着目し、各送信アンテナからの送信電力を制御することで送信信号間に生じるパスロスの差異に起因するスループット特性の劣化を抑制すべく本発明をするに至った。すなわち、本発明の骨子は、基地局装置の複数の送信アンテナからの各送信信号の平均受信電力を反映した電力制御行列によって、予め複数のプリコーディングウェイトを定めたコードブックを更新し、更新したコードブックから各送信信号を合成した後のスループット又は受信ＳＩＮＲが最大となるプリコーディングウェイトを選択し、選択されたプリコーディングウェイトに応じて各送信信号の送信電力を制御することである。
【００２０】
図２は、本発明に係る基地局装置eNode  B及び移動局装置ＵＥで構成されるＭＩＭＯシステムの概念図である。図２に示すＭＩＭＯシステムにおいて、基地局装置eNode  Bは、下り送信データを送信レイヤ数（ストリーム数）分に分配するレイヤマッピング部１１と、８つの送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８に対応する８系統の乗算器１２１〜１２８及び無線周波数（ＲＦ）送信回路１３１〜１３８と、移動局装置ＵＥから通知される平均受信電力フィードバック値Ｓｍ及びプリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ：Precoding  Matrix  Indicator）に基づいてプリコーディングウェイト（位相・振幅制御量）を決定するプリコーディング決定部１４とを含んで構成されている。
【００２１】
下り送信データが入力されると、レイヤマッピング部１１によって上位局装置から指示された送信レイヤ数分に分配される。その後、乗算器１２１〜１２８によって下り送信データにプリコーディングウェイトが乗算されて位相・振幅がそれぞれ制御（シフト）される。そして、位相・振幅シフトされた送信データは、ＲＦ送信回路１３１〜１３８により無線周波数帯に変換する周波数変換処理が施された後、８つの送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８から送信信号として送信される。
【００２２】
プリコーディングウェイト決定部１４は、移動局装置ＵＥから通知される、送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８からの各送信信号の平均受信電力を示す平均受信電力フィードバック値Ｓｍ及びＰＭＩに基づいて、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８からの送信信号を合成した後のスループット（又は受信ＳＩＮＲ）が最大となる最適なプリコーディングウェイトを決定し、乗算器１２１〜１２８に与える。すなわち、基地局装置eNode  Bからは、送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８からの各送信信号の平均受信電力及びＰＭＩを反映して位相・振幅シフトされた送信信号が移動局装置ＵＥに送信されるものとなっている。
【００２３】
プリコーディングウェイト決定部１４は、基地局装置eNode  B及び移動局装置ＵＥの双方で既知のＮ個のプリコーディングウェイトを定めたコードブック（以下、「ベースコードブック」という）を備え、平均受信電力フィードバック値Ｓｍに応じて生成される送信電力制御行列（以下、「電力制御行列」という）Ｓｘを用いてベースコードブック（より具体的には、ベースコードブックに定められたプリコーディングウェイト）を更新する。そして、この更新されたコードブック（以下、「更新コードブック」という）に定められたプリコーディングウェイトのうち、プリコーディングウェイト決定部２４から通知されたＰＭＩに応じて最適なものを選択する。なお、ベースコードブックを更新する際に利用される電力制御行列Ｓｘの構成については後述する。
【００２４】
一方、移動局装置ＵＥは、８つの受信アンテナＲＸ＃１〜ＲＸ＃８に対応する８系統の無線周波数（ＲＦ）受信回路２１１〜２１８と、これらのＲＦ受信回路２１１〜２１８で受信した受信信号を分離する信号分離部２２と、受信信号に含まれるリファレンス信号（参照信号）から基地局装置eNode  Bの各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８からの送信信号の平均受信電力を測定する平均受信電力測定部２３と、この平均受信電力測定部２３で測定された平均受信電力及び受信信号に含まれるリファレンス信号に基づいて、プリコーディングウェイト（位相・振幅制御量）を決定するプリコーディングウェイト決定部２４とを含んで構成されている。
【００２５】
受信アンテナＲＸ＃１〜ＲＸ＃８を介して入力された受信信号は、ＲＦ受信回路２１１〜２１８により無線周波数信号からベースバンド信号に変換する周波数変換処理が施される。ベースバンド信号に変換された受信信号は、信号分離部２２により各ストリームに関する受信信号に分離される。そして、各ストリームに関する受信信号に、データ復調処理及びチャネル復号処理が施されることで下り送信データが再生されるものとなっている。
【００２６】
平均受信電力測定部２３は、受信信号に含まれるリファレンス信号に応じて各受信アンテナＲＸ＃１〜ＲＸ＃８における平均受信電力を測定し、測定した平均受信電力を平均受信電力フィードバック値Ｓｍとしてプリコーディングウェイト決定部２４及び基地局装置eNode  Bのプリコーディング決定部１４に通知する。平均受信電力の測定には、例えば、ＬＴＥ−Ａで規定されるチャネル状態情報リファレンス信号（ＣＳＩ−ＲＳ：Channel  State  Information-Reference  Signal）が用いられるが、これに限定されるものではなく、ＬＴＥで規定されるセル特定リファレンス信号（Cell-specific  Reference  Signal）を用いることも可能である。
【００２７】
プリコーディングウェイト決定部２４は、平均受信電力測定部２３から通知される平均受信電力フィードバック値Ｓｍと、受信信号に含まれるリファレンス信号（例えば、ＣＳＩ−ＲＳ）に基づいて、基地局装置eNode  Bの各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８からの送信信号を合成した後のスループット（又は受信ＳＩＮＲ）が最大となる最適なプリコーディングウェイトを決定し、このプリコーディングウェイトに対応するＰＭＩを基地局装置eNode  Bのプリコーディング決定部１４に通知する。
【００２８】
プリコーディングウェイト決定部２４は、基地局装置eNode  Bのプリコーディング決定部１４と同様に、基地局装置eNode  B及び移動局装置ＵＥの双方で既知のＮ個のプリコーディングウェイトを定めたベースコードブックを備え、平均受信電力フィードバック値Ｓｍに応じて生成される電力制御行列Ｓｘに応じてベースコードブックに定められたプリコーディングウェイトを更新する。そして、この更新コードブックに定められたプリコーディングウェイトのうち、受信信号に含まれるリファレンス信号に応じて最適なプリコーディングウェイトを選択する。その後、プリコーディングウェイト決定部２４は、選択したプリコーディングウェイトに対応するＰＭＩをプリコーディングウェイト決定部１４に通知する。
【００２９】
なお、プリコーディングウェイト決定部２４においては、基地局装置eNode  B及び移動局装置ＵＥの双方で既知のベースコードブックを備えているため、ＰＭＩを通知するだけで選択したプリコーディングウェイトを通知することができるものとなっている。このＰＭＩは、プリコーディングウェイト決定部２４により決定された最適なプリコーディングウェイトに関する情報を構成する。また、プリコーディングウェイト決定部１４及びプリコーディングウェイト決定部２４は、共通するベースコードブックを備えており、平均受信電力フィードバック値Ｓｍに応じて電力制御行列Ｓｘを生成することから、同一の電力制御行列Ｓｘを得ることができるものとなっている。そして、この電力制御行列Ｓｘを用いてベースコードブックを更新することから、同一の更新コードブックを得ることができるものとなっている。
【００３０】
ここで、プリコーディングウェイト決定部１４及びプリコーディングウェイト決定部２４でベースコードブックを更新する際に利用される電力制御行列Ｓｘについて説明する。図３は、本発明に係る基地局装置eNode  Bのプリコーディング決定部１４及び移動局装置ＵＥのプリコーディングウェイト決定部２４が利用する電力制御行列Ｓｘを説明するための図である。
【００３１】
図３に示すように、電力制御行列Ｓｘは、基地局装置eNode  Bの送信アンテナ数（移動局装置ＵＥの受信アンテナ数）の次元を有する対角行列（すなわち、ここでは８次の対角行列）で構成される。また、電力制御行列Ｓｘは、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８からの送信信号の平均受信電力値を行列要素の対角成分に有し、その他の行列要素に「０」成分を有している。なお、図３に示す電力制御行列Ｓｘにおいて、「ｔ０」は平均化初期時間を示し、「Ｔ」は平均化時間を示し、「ＮＴＸ」、「ＮＲＸ」はそれぞれ送信アンテナ数、受信アンテナ数を示し、「ｒｉｊ（ｔ）」は送信アンテナｉ、受信アンテナｊ間の受信信号電力を示している。
【００３２】
図２に示すような８つの送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８を備える基地局装置eNode  Bが保持するベースコードブックにおいては、例えば、１〜８レイヤ送信用にそれぞれ１６から３２個のプリコーディングウェイトを用意することが検討され、これらが行列要素として定められている。なお、このベースコードブックに定められるプリコーディングウェイトの個数については、特に限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。このようなベースコードブックに定められたプリコーディングウェイト（プリコーディング行列）が、上述した電力制御行列Ｓｘを用いて更新される。より具体的には、ベースコードブックに定められたプリコーディングウェイトに電力制御行列Ｓｘの平方根を乗算することでベースコードブックが更新される。
【００３３】
このようにベースコードブックに定められたプリコーディングウェイトを更新することにより、更新後のプリコーディングウェイトには、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８からの送信信号の平均受信電力値が反映される。より具体的には、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８からの平均受信電力値が相対的に小さい送信信号（つまり、パスロスの大きい送信信号）の送信電力が低減される一方、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８からの平均受信電力値が相対的に大きい送信信号（つまり、パスロスの小さい送信信号）の送信電力が増大される。これにより、パスロスが小さい送信アンテナからの送信信号に対して、パスロスが大きい送信アンテナからの送信信号と比べて大きな送信電力が割り当てられることから、パスロスが小さい送信アンテナからの送信信号を確実に移動局装置ＵＥに伝送することができるので、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８と移動局装置ＵＥとの距離に応じてパスロスに差異が生じる場合と比べて、より効率的に信号伝送を行うことが可能となり、システム全体におけるスループット特性の劣化を抑制することができるものとなっている。
【００３４】
また、この場合、パスロスが大きい送信アンテナからの送信信号の送信電力が低減されることから、当該送信信号が干渉信号として隣接セルに与える影響を低減することができるので、当該セルにおけるスループット特性が劣化する事態を発生し難くすることができ、システム全体におけるスループット特性の劣化を抑制することが可能となる。
【００３５】
なお、図３に示す電力制御行列Ｓｘにおいては、行列要素の対角成分として平均受信電力値を有する場合について示しているが、行列要素の対角成分については、平均受信電力値に限定されるものではない。例えば、平均受信電力値の他、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８からの送信信号のパスロスの逆数（以下、単に「パスロスの逆数」という）や、これらに比例した値であっても良い。例えば、パスロスの逆数は、上述した平均受信電力値と、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８における送信電力値の比から推定することができる。プリコーディングウェイト決定部１４、２４においては、平均受信電力フィードバック値Ｓｍに基づいて、このようなパスロスの逆数を行列要素に含む電力制御行列Ｓｘを生成し、この電力制御行列Ｓｘを用いてベースコードブックに定められたプリコーディングウェイトを更新する。
【００３６】
このようにパスロスの逆数を行列要素の対角成分に含む電力制御行列Ｓｘを用いてベースコードブックを更新した場合には、平均受信電力を行列要素の対角成分に含む電力制御行列Ｓｘとは逆に、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８からの平均受信電力値が相対的に小さい送信信号（つまり、パスロスが大きい送信信号）の送信電力が増大される一方、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８からの平均受信電力値が相対的に大きい送信信号（つまり、パスロスが小さい送信信号）の送信電力が低減される。これにより、パスロスが小さい送信アンテナからの送信信号に割り当てられる送信電力と、パスロスが大きい送信アンテナからの送信信号に割り当てられる送信電力とが略等しくなるように調整されることから、パスロスが大きい送信アンテナからの送信信号を移動局装置ＵＥ側で得ることができないという事態を発生し難くすることができるので、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８と移動局装置ＵＥとの距離に応じてパスロスに差異が生じる場合と比べて、より効率的に信号伝送を行うことが可能となり、システム全体におけるスループット特性の劣化を抑制することができるものとなっている。
【００３７】
なお、電力制御行列Ｓｘにおいて、行列要素の対角成分として平均受信電力値又はパスロスの逆数を有するかは、本実施の形態に係るＭＩＭＯシステムが適用される環境や、どのようなスループット（例えば、ピークスループット又はセル端スループット）を重視するかで選択することが好ましい。
【００３８】
以下、本実施の形態に係る基地局装置eNode  B及び移動局装置ＵＥを有する移動通信システムの構成について説明する。図４は、本実施の形態に係る基地局装置eNode  B及び移動局装置ＵＥが適用される移動通信システムのネットワーク構成図である。
【００３９】
移動通信システム１０００は、例えば、ＬＴＥ(Long  Term  Evolution)-Advancedが適用されるシステムである。移動通信システム１０００は、基地局装置１００と、基地局装置１００と通信する複数の移動局装置２００（２００１、２００２、２００３、・・・２００ｎ、ｎはｎ＞０の整数）とを備える。基地局装置１００は、上位局、例えば、アクセスゲートウェイ装置３００と接続され、アクセスゲートウェイ装置３００は、コアネットワーク４００と接続される。移動局装置２００は、セル５０において基地局装置１００とLTE-Advancedにより通信を行っている。なお、アクセスゲートウェイ装置３００は、ＭＭＥ／ＳＧＷ  (Mobility  Management  Entity/Serving  Gateway)と呼ばれてもよい。
【００４０】
各移動局装置２００１、２００２、２００３、・・・２００ｎは、同一の構成、機能、状態を有するので、以下の説明においては、特段の断りがない限り移動局装置２００として説明を進めるものとする。説明の便宜上、基地局装置１００と無線通信するのは移動局装置２００であるが、より一般的には携帯電話装置などの移動端末や、パーソナルコンピュータなどの固定端末も含むユーザ装置（ＵＥ）でよい。
【００４１】
移動通信システム１０００では、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）に基づく無線アクセスが適用される。ここで、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing  Access）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載せて伝送を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier  Frequency  Division  Multiple  Access）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。
【００４２】
ここで、LTE-Advanced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、各移動局装置２００で共有される物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical  Downlink  Shared  Channel）と、下りリンクの制御チャネルである物理下りリンク制御チャネル(ＰＤＣＣＨ：Physical  Downlink  Control  Channel、下りＬ１／Ｌ２制御チャネルともいう)とが用いられる。上記物理下りリンク共有チャネルにより、ユーザデータ、すなわち、通常のデータ信号が伝送される。
【００４３】
また、下りリンクにおいては、Physical-Broadcast  Channel（Ｐ−ＢＣＨ）やDynamic  Broadcast  Channel（Ｄ−ＢＣＨ）等の報知チャネルが送信される。Ｐ−ＢＣＨにより伝送される情報は、Master  Information  Block（ＭＩＢ）であり、Ｄ−ＢＣＨにより伝送される情報は、System  Information  Block（ＳＩＢ）である。Ｄ−ＢＣＨは、ＰＤＳＣＨにマッピングされて、基地局装置１００より移動局装置２００ｎに伝送される。
【００４４】
上りリンクについては、各移動局装置２００で共有して使用される物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical  Uplink  Shared  Channel）と、上りリンクの制御チャネルである物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical  Uplink  Control  Channel）とが用いられる。物理上りリンク共有チャネルにより、ユーザデータ、すなわち、通常のデータ信号が伝送される。また、物理上りリンク制御チャネルにより、下りリンクＭＩＭＯ伝送のためのプリコーディング行列インデックス（ＰＭＩ）、平均受信電力フィードバック値Ｓｍ、下りリンクの共有チャネルに対する送達確認情報や、下りリンクのチャネル状態情報（ＣＳＩ:Channel  State  Information）等が伝送される。なお、ＰＭＩや平均受信電力フィードバック値Ｓｍは、物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）で伝送されても良い。
【００４５】
また、上りリンクにおいては、初期接続等のための物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical  Random  Access  Channel）が定義されている。移動局装置２００は、ＰＲＡＣＨにおいて、ランダムアクセスプリアンブルを基地局装置１００に送信するものとなっている。
【００４６】
図５は、本実施の形態に係る基地局装置１００の構成を示すブロック図である。図６は、本実施の形態に係る移動局装置２００の構成を示すブロック図である。なお、図５及び図６に示す基地局装置１００及び移動局装置２００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。
【００４７】
図５に示す基地局装置１００において、送信データは、不図示のレイヤマッピング部により上位局装置から指示された送信レイヤ数（ストリーム数）分に分配されて直列／並列変換部５０１に入力される。各ストリームに関する送信データは、直列／並列変換部５０１により直列／並列変換処理が施された後、それぞれチャネル符号化部５０２＃１〜５０２＃Ｎstream、データ変調部５０３＃１〜５０３＃Ｎstreamでチャネル符号化、データ変調される。データ変調部５０３＃１〜５０３＃Ｎstreamでデータ変調された送信データは、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５０４に出力される。
【００４８】
サブキャリアマッピング部５０４は、チャネル符号化部５０２＃１〜５０２＃Ｎstream、データ変調部５０３＃１〜５０３＃Ｎstreamにより処理された各ストリームに関する送信データを、不図示のスケジューラから与えられる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５０４は、復調用リファレンス信号（ＲＳ）生成部５０５により生成された復調用リファレンス信号（例えば、ＤＭ−ＲＳ）、並びに、チャネル状態情報用リファレンス信号（ＣＳＩ−ＲＳ）生成部５０６により生成されたＣＳＩ−ＲＳを送信データ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は、プリコーディング乗算部５０７に入力される。
【００４９】
ここで、ＣＳＩ−ＲＳは、移動局装置２００における各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃８からの平均受信電力を測定するためのリファレンス信号として機能するものである。このＣＳＩ−ＲＳは、上述した電力制御行列Ｓｘの影響を受けることなく、一定の送信電力で送信される。このようにＣＳＩ−ＲＳを一定の送信電力で送信することにより、移動局装置２００における平均受信電力を測定する際の精度を高めることができるものとなっている。なお、このＣＳＩ−ＲＳは、移動局装置２００におけるＰＭＩの選択の際にも利用される。
【００５０】
プリコーディング乗算部５０７は、送信電力制御部として機能するものであり、後述するプリコーディングウェイト決定部５０８から与えられるプリコーディングウェイトに基づいて、送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃ＮＴＸ毎に送信信号を位相及び／又は振幅シフトする（プリコーディングによる送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃ＮＴＸの重み付け）。例えば、平均受信電力値を行列要素に含む電力制御行列Ｓｘにより更新された更新コードブックから選択されたプリコーディングウェイトが与えられる場合、プリコーディング乗算部５０７は、平均受信電力が相対的に小さい送信信号（つまり、パスロスが大きい送信信号）の送信電力を低減する一方、平均受信電力が相対的に大きい送信信号（つまり、パスロスが小さい送信信号）の送信電力を増大する送信電力制御を行う。一方、パスロスの逆数を行列要素に含む電力制御行列Ｓｘにより更新された更新コードブックから選択されたプリコーディングウェイトが与えられる場合、プリコーディング乗算部５０７は、平均受信電力が相対的に小さい送信信号（つまり、パスロスが大きい送信信号）の送信電力を増大する一方、平均受信電力値が相対的に大きい送信信号（つまり、パスロスが小さい送信信号）の送信電力を低減する送信電力制御を行う。
【００５１】
なお、例えば、平均受信電力値を行列要素に含む電力制御行列Ｓｘを用いる場合において、平均受信電力が相対的に小さい送信信号（つまり、パスロスが大きい送信信号）の送信電力を低減した結果、その送信電力が予め定めた送信電力の閾値を下回る場合にその送信電力を「０」とし、当該送信信号の送信を制限することは実施の形態として好ましい。この場合には、パスロスが大きい送信アンテナからの送信信号の送信電力が「０」とされることから、当該送信信号が干渉信号として隣接セルに与える影響をなくすことができるので、当該セルにおけるスループット特性が劣化する事態をより発生し難くすることができ、システム全体におけるスループット特性の劣化を抑制することができる。
【００５２】
プリコーディングウェイト決定部５０８は、ベースコードブックを保持するベースコードブック保持部５０８ａと、移動局装置２００から通知される平均受信電力フィードバック値Ｓｍに応じて電力制御行列Ｓｘを生成する電力制御行列生成部５０８ｂと、電力制御行列Ｓｘに応じてベースコードブックに定められたプリコーディングウェイトを更新するコードブック更新部５０８ｃと、移動局装置２００から通知されるＰＭＩに応じて更新後のコードブック（更新コードブック）に定められたプリコーディングウェイトのうち、最適なものを選択するプリコーディングウェイト選択部５０８ｄとを備える。
【００５３】
プリコーディングウェイト決定部５０８は、移動局装置２００から上りリンクで平均受信電力フィードバック値Ｓｍ及びＰＭＩのフィードバックを受けると、電力制御行列生成部５０８ｂで平均受信電力フィードバック値Ｓｍに基づいて上述した電力制御行列Ｓｘを生成する。そして、コードブック更新部５０８ｃでベースコードブックを電力制御行列Ｓｘに応じて更新した後、プリコーディングウェイト選択部５０８ｄでＰＭＩに従って更新コードブックの最適なプリコーディングウェイトを選択し、当該プリコーディングウェイトをプリコーディング乗算部５０７に出力する。なお、電力制御行列生成部５０８ｂで上述したパスロスの逆数を行列要素に含む電力制御行列Ｓｘを生成する場合には、平均受信電力フィードバック値Ｓｍと、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃ＮＴＸにおける送信電力との比からパスロスの逆数が推定される。
【００５４】
プリコーディング乗算部５０７により位相及び／又は振幅シフトされた送信信号は、逆高速フーリエ変換部５０９＃１〜５０９＃ＮＴＸ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ックス付与部５１０＃１〜５１０＃ＮＴＸにてサイクリックプレフィックスが付与される。サイクリックプレフィックスが付与された送信信号は、ＲＦ送信回路５１１＃１〜５１１＃ＮＴＸへ送出され、無線周波数帯に変換する周波数変換処理が施された後、送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃ＮＴＸを介して下りリンクで移動局装置２００に送出される。
【００５５】
次に、図６を参照して本実施の形態に係る移動局装置２００の構成について説明する。図６に示す移動局装置２００において、基地局装置１００から送信された送信信号は、受信アンテナＲＸ＃１〜ＲＸ＃ＮＲＸにより受信され、デュプレクサ（Ｄｕｐｌｅｘｅｒ）６０１＃１〜６０１＃ＮＲＸ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６０２＃１〜６０２＃ＮＲＸに出力される。そして、ＲＦ受信回路６０２＃１〜６０２＃ＮＲＸにて、無線周波数信号からベースバンド信号に変換する周波数変換処理が施された後、ＣＰ除去部６０３＃１〜６０３＃ＮＲＸにより受信信号に付与されたサイクリックプレフィックスが除去され、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ部）６０４＃１〜６０４＃ＮＲＸに出力される。
【００５６】
受信タイミング推定部６０５は、ＲＦ受信回路６０２＃１〜６０２＃ＮＲＸから出力された受信信号を取得し、例えば、この受信信号に含まれるリファレンス信号から受信タイミング（ＦＦＴ処理タイミング）を推定し、ＦＦＴ部６０４＃１〜６０４＃ＮＲＸに通知する。ＲＦ受信回路６０２＃１〜６０２＃ＮＲＸからの受信信号は、ＦＦＴ部６０４＃１〜６０４＃ＮＲＸにおいて、受信タイミング推定部６０５から通知された受信タイミングに応じてフーリエ変換され、時系列の信号から周波数領域の信号に変換された後、データチャネル信号分離部６０６に出力される。
【００５７】
データチャネル信号分離部６０６は、ＦＦＴ部６０４＃１〜６０４＃ＮＲＸから入力された受信信号を、例えば、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、基地局装置１００から到来した受信信号は、ストリーム＃１〜＃Ｎstreamに関する受信信号に分離される。チャネル推定部６０７は、ＦＦＴ部６０４＃１〜６０４＃ＮＲＸから出力された受信信号に含まれるリファレンス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データチャネル信号分離部６０６に通知する。データチャネル信号分離部６０６においては、通知されたチャネル状態に基づいて、受信信号をＭＬＤ信号分離法により分離する。
【００５８】
データチャネル信号分離部６０６により分離されたストリーム＃１〜＃Ｎstream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、不図示のデータ復調部でデータ復調される。そして、チャネル復号部６０８にてチャネル復号処理が施されることで送信信号が再生される。
【００５９】
平均受信電力測定部６０９は、ＦＦＴ部６０４＃１〜６０４＃ＮＲＸから入力された受信信号に含まれるリファレンス信号（ＣＳＩ−ＲＳ）の受信状態から各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃ＮＴＸからの送信信号の平均受信電力を測定する。測定された平均受信電力は、平均受信電力フィードバック値Ｓｍとして、後述するプリコーディングウェイト決定部６１０の電力制御行列生成部６１０ｂに通知されると共に、不図示の上り制御信号生成部に通知される。平均受信電力フィードバック値Ｓｍは、上り制御信号生成部により生成された上り制御信号（ＰＵＣＣＨ）に含めて上りリンクで基地局装置１００に送出（フィードバック）される。なお、平均受信電力フィードバック値Ｓｍを基地局装置１００側にフィードバックする際には、例えば、平均受信電力フィードバック値Ｓｍの絶対値をフィードバックする方法や、前回にフィードバックした平均受信電力フィードバック値Ｓｍからの差分をフィードバックする方法が考えられる。
【００６０】
プリコーディングウェイト決定部６１０は、ベースコードブックを保持するベースコードブック保持部６１０ａと、平均受信電力測定部６０９から通知される平均受信電力フィードバック値Ｓｍに応じて電力制御行列Ｓｘを生成する電力制御行列生成部６１０ｂと、電力制御行列に応じてベースコードブックに定められたプリコーディングウェイトを更新するコードブック更新部６１０ｃと、ＦＦＴ部６０４＃１〜６０４＃ＮＲＸから入力された受信信号に含まれるリファレンス信号（ＣＳＩ−ＲＳ）の受信状態に応じて更新後のコードブック（更新コードブック）に定められたプリコーディングウェイトのうち、最適なものを選択するプリコーディングウェイト選択部６１０ｄとを備える。
【００６１】
プリコーディングウェイト決定部６１０は、平均受信電力測定部６０９から平均受信電力フィードバック値Ｓｍの通知を受けると、電力制御行列生成部６１０ｂで平均受信電力フィードバック値Ｓｍに基づいて上述した電力制御行列Ｓｘを生成する。そして、コードブック更新部６１０ｃでベースコードブックを電力制御行列Ｓｘに従って更新した後、プリコーディングウェイト選択部５０８ｄで受信信号に含まれるリファレンス信号（ＣＳＩ−ＲＳ）の受信状態に応じて更新コードブックの最適なプリコーディングウェイトを選択する。そして、選択した最適なプリコーディングウェイトに対応するＰＭＩを上りリンクで基地局装置１００に送出する。ＰＭＩは、不図示の上り制御信号生成部に通知され、この上り制御信号生成部により生成された上り制御信号（ＰＵＣＣＨ）に含めて上りリンクで基地局装置１００に送出される。なお、電力制御行列生成部６１０ｂで上述したパスロスの逆数を行列要素に含む電力制御行列Ｓｘを生成する場合には、平均受信電力フィードバック値Ｓｍと、基地局装置１００の各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃ＮＴＸにおける送信電力との比からパスロスの逆数が推定される。
【００６２】
このような構成を有する移動局装置２００においては、基地局装置１００の各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃ＮＴＸからの送信信号の平均受信電力を測定し、平均受信電力フィードバック値Ｓｍを基地局装置１００にフィードバックすると共に、これを反映した電力制御行列Ｓｘを生成する。そして、この電力制御行列Ｓｘでベースコードブックを更新した後、この更新コードブックの最適なプリコーディングウェイトを選択すると共に、これに対応するＰＭＩを基地局装置１００にフィードバックする。
【００６３】
本実施の形態に係る移動局装置２００によれば、基地局装置１００の各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃ＮＴＸからの送信信号の平均受信電力に基づいて最適なプリコーディングウェイトが選択され、当該プリコーディングウェイトに対応するＰＭＩが基地局装置１００にフィードバックされることから、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃ＮＴＸからの送信信号の平均受信電力を反映したＰＭＩを基地局装置１００に提供することができるので、基地局装置１００における各送信信号の送信電力を制御する際の処理を簡素化することが可能である。
【００６４】
一方、基地局装置１００においては、移動局装置２００から平均受信電力フィードバック値Ｓｍ及びＰＭＩのフィードバックを受けると、平均受信電力フィードバック値Ｓｍを反映した電力制御行列Ｓｘを生成し、この電力制御行列Ｓｘでベースコードブックを更新する。そして、この更新コードブックの最適なプリコーディングウェイトを上記ＰＭＩに従って選択し、当該プリコーディングウェイトを各ストリームに関する送信信号に乗算して移動局装置２００に送出する。
【００６５】
本実施の形態に係る基地局装置１００によれば、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃ＮＴＸからの送信信号の平均受信電力に基づいて生成される電力制御行列Ｓｘに応じて各ストリームに関する送信信号に乗算されるプリコーディグウェイトを調整し、各ストリームに関する送信信号の送信電力を制御する。これにより、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃ＮＴＸからの送信信号の平均受信電力に応じて各ストリームに関する送信信号の送信電力が決定されることから、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃ＮＴＸからの送信信号の平均受信電力を反映して柔軟に各ストリームに関する送信信号の送信電力を制御することができるので、屋内環境にて複数の送信アンテナが配置される場合においても、システム全体におけるスループット特性の劣化を抑制することが可能となる。
【００６６】
特に、本実施の形態に係る基地局装置１００においては、移動局装置２００から平均受信電力フィードバック値Ｓｍのフィードバックを受け、この平均受信電力フィードバック値Ｓｍに応じて電力制御行列Ｓｘを生成することから、移動局装置２００と共通する電力制御行列Ｓｘを生成することができるので、双方で共通するベースコードブックから確実に同一の更新コードブックを得ることができるものとなっている。また、基地局装置１００においては、移動局装置２００からフィードバックされるＰＭＩに従って更新コードブックから最適なプリコーディングウェイトを選択することから、確実に移動局装置２００と同一のプリコーディングウェイトを選択できるものとなっている。
【００６７】
例えば、平均受信電力値を行列要素に含む電力制御行列Ｓｘを用いる場合には、パスロスが小さい送信アンテナからの送信信号に対して、パスロスが大きい送信アンテナからの送信信号と比べて大きな送信電力が割り当てられることから、パスロスが小さい送信アンテナからの送信信号を確実に移動局装置２００に伝送することができるので、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃ＮＴＸと移動局装置ＵＥとの距離に応じてパスロスに差異が生じる場合と比べて、より効率的に信号伝送でき、システム全体におけるスループット特性の劣化を抑制することが可能となる。
【００６８】
また、パスロスの逆数を行列要素に含む電力制御行列Ｓｘを用いる場合には、パスロスが小さい送信アンテナからの送信信号に割り当てられる送信電力と、パスロスが大きい送信アンテナからの送信信号に割り当てられる送信電力とが略等しくなるように調整されることから、パスロスの大きい送信アンテナからの送信信号を移動局装置ＵＥ側で得ることができないという事態を発生し難くすることができるので、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃ＮＴＸと移動局装置ＵＥとの距離に応じてパスロスに差異が生じる場合と比べて、より効率的に信号伝送でき、システム全体におけるスループット特性の劣化を抑制することが可能となる。
【００６９】
さらに、電力制御行列Ｓｘは、基地局装置１００の送信アンテナ数の次元を有する対角行列で構成され、各送信アンテナＴＸ＃１〜ＴＸ＃ＮＴＸからの平均受信電力値（又はこの平均受信電力値に基づくパスロスの逆数）を行列要素の対角成分に有している。このため、基地局装置１００で電力制御行列Ｓｘを生成するために必要なフィードバック情報として、移動局装置２００から電力制御行列Ｓｘの行列要素の対角成分（例えば、送信アンテナ数が８つの場合には、８つの対角成分）だけフィードバックすれば良いので、電力制御行列Ｓｘを生成するためのフィードバック情報のために多量の情報ビット数を確保する必要がなくなる。
【００７０】
例えば、複数の送信アンテナと移動局装置ＵＥとの位置関係に起因して生じる送信信号のパスロスの差異に対応する類似技術として、プリコーディングウェイトとして送信信号の送信電力をオフとする成分（つまり、「０」成分）を定めるコードブックを用いて、特定の送信アンテナからの送信信号の送信を制限する内容が提案されている（3GPP,  TR36.814,  “Further  Advancements  for  E-UTRA:  Physical  Layer  Aspects”）。このようなコードブックを用いる場合には、特定の送信アンテナからの送信信号の送信電力をオン／オフすることが可能である。しかしながら、送信アンテナ数に応じてコードブックに定められるプリコーディングウェイトの数を増大する必要があり、これらのプリコーディングウェイトの特定に必要となるフィードバック情報量も、特にアンテナ数が多いほど大きくなる。これに対して、本実施の形態に係る移動通信システム１０００においては、移動局装置２００から電力制御行列Ｓｘの行列要素の対角成分だけフィードバックすれば良いので、移動局装置２００から基地局装置１００へのフィードバック情報量を大幅に低減することが可能となる。
【００７１】
なお、以上の説明では、複数の送信アンテナが分散配置されることにより、送信信号のパスロスが発生する場合を具体例として説明しているが、本発明の適用対象は、複数の送信アンテナが分散配置される場合に限定されるものではない。例えば、複数の送信アンテナが局所的に配置（局所配置：Localized配置）される場合であって送信信号のパスロスに差異が生じる場合や、垂直／水平偏波アンテナを用いる場合であって、垂直偏波面と水平偏波面とで受信レベル差が異なる場合等にも適用することが可能である。
【００７２】
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【符号の説明】
【００７３】
ＴＸ＃１〜ＴＸ＃８  送信アンテナ
ＲＸ＃１〜ＲＸ＃８  受信アンテナ
１１  レイヤマッピング部
１２１〜１２８  乗算器
１３１〜１３８  ＲＦ送信回路
１４  プリコーディングウェイト決定部
２１２〜２１８  ＲＦ受信回路
２２  信号分離部
２３  平均受信電力測定部
２４  プリコーディングウェイト決定部
５０  セル
１００１、１００２、１００３、１００ｎ  基地局装置
２００  基地局装置
５０４サブキャリアマッピング部
５０５  復調用ＲＳ生成部
５０６  ＣＳＩ−ＲＳ生成部
５０７  プリコーディング乗算部
５０８  プリコーディングウェイト決定部
５０８ａ  ベースコードブック保持部
５０８ｂ  電力制御行列生成部
５０８ｃ  コードブック更新部
５０８ｄ  プリコーディングウェイト選択部
６０９  平均受信電力測定部
６１０  プリコーディングウェイト決定部
６１０ａ  ベースコードブック保持部
６１０ｂ  電力制御行列生成部
６１０ｃ  コードブック更新部
６１０ｄ  プリコーディングウェイト選択部
【図１】
2011082705.tif 000003
【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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