(57)【要約】【課題】レシプロシティベースプリコーディングによるＭＩＭＯ通信を実現するための技術を提供することである。【解決手段】本発明の一態様は、ダウンリンクリファレンス信号に基づいてアップリンクリファレンス信号をプリコードする制御部と、前記プリコードされたアップリンクリファレンス信号を送信する送信部とを備えるユーザ装置に関する。【選択図】図３
2019176496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンリンクリファレンス信号に基づいてアップリンクリファレンス信号をプリコードする制御部と、
前記プリコードされたアップリンクリファレンス信号を送信する送信部と、を備える
ユーザ装置。
【請求項２】
アップリンク共有チャネルの送信電力とは独立に前記アップリンクリファレンス信号の送信電力を決定する、
請求項１に記載のユーザ装置。
【請求項３】
固定のオフセット値でない値に基づいて前記アップリンクリファレンス信号の送信電力を決定する、
請求項１に記載のユーザ装置。
【請求項４】
前記アップリンクリファレンス信号のための無線リソースはRRCにより通知される、
請求項１に記載のユーザ装置。
【請求項５】
ダウンリンクリファレンス信号に基づいてアップリンクリファレンス信号をプリコードするステップと、
前記プリコードされたアップリンクリファレンス信号を送信するステップと、を備える
送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）規格において、複数のアンテナポートを利用するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）技術が高機能化されている。典型的なＭＩＭＯ通信では、ユーザ装置は、基地局から受信したダウンリンクリファレンス信号に基づきダウンリンクチャネル状態を推定し、推定したダウンリンクチャネル状態をチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔａｔｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：ＣＳＩ）として基地局にフィードバックする。基地局は、フィードバックされたチャネル状態情報に基づきダウンリンクのビームフォーミングを制御する。当該アプローチによると、チャネル状態情報をフィードバックするためのフィードバックチャネルが必要となり、ユーザ数やアンテナ数の増加によりフィードバックチャネルのための多くのリソースが確保される必要がある。
【０００３】
このようなフィードバックチャネルのためのリソース確保の問題のため、レシプロシティベースプリコーディング（Ｒｅｃｉｐｒｏｃｉｔｙ  ｂａｓｅｄ  ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）が検討されている。レシプロシティベースプリコーディングは、ダウンリンクチャネル状態を測定する代わりに、基地局がアップリンクチャネル状態を測定し、測定したアップリンクチャネル状態に基づきダウンリンクのビームフォーミングを制御するというアプローチである。これは、アップリンクチャネル状態とダウンリンクチャネル状態とはある程度同じになるという仮定に基づくものであり、アップリンクチャネル状態の測定結果が、ダウンリンクチャネル状態の代用として利用されるというものである。アップリンクチャネル状態の測定は、ユーザ装置から送信されるサウンディングリファレンス信号やパイロット信号などのアップリンクリファレンス信号に基づき現在行われている。
【０００４】
更なる詳細については、例えば、３ＧＰＰ  ＴＳ３６．２１３  Ｖ１２．２．０（２０１４−０６）を参照されたい。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ３６．２１３  Ｖ１２．２．０（２０１４−０６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、アップリンクチャネル状態の測定結果をダウンリンクチャネル状態の代わりに利用する場合、サウンディングリファレンス信号は高頻度により送信される必要がある。各ユーザ装置がこのような高い頻度によりサウンディングリファレンス信号を送信した場合、図１に示されるように、他のセルに在圏するユーザ装置からの干渉の影響が大きくなると予想される。特に、ユーザ数やユーザアンテナ数の増加、多数のアンテナポートを用いた３Ｄ  ＭＩＭＯなどのＭＩＭＯ技術の高機能化などにより、サウンディングリファレンス信号の送信量が増加することによって、サウンディングリファレンス信号のためのリソースを確保することが困難になると考えられる。また、ユーザ装置間のアップリンク信号の干渉も大きくなると考えられる。
【０００７】
また、レシプロシティベースプリコーディングによると、基地局は、推定したアップリンクチャネル状態に基づきプリコーダ又はプリコーディングマトリックスインジケータ（ＰＭＩ）を選択することは可能である。しかしながら、基地局はユーザ装置におけるチャネル品質や干渉状態を推定することはできない。
【０００８】
上述した問題点に鑑み、本発明の課題は、レシプロシティベースプリコーディングによるＭＩＭＯ通信を実現するための技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、ダウンリンクリファレンス信号に基づいてアップリンクリファレンス信号をプリコードする制御部と、前記プリコードされたアップリンクリファレンス信号を送信する送信部とを備えるユーザ装置に関する。
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、マルチアンテナ送信を実現する基地局であって、ユーザ装置とのマルチアンテナ送信を制御する通信制御部と、前記ユーザ装置からのアップリンクリファレンス信号に基づき、前記ユーザ装置との間のチャネル状態を推定するチャネル状態推定部とを有し、前記通信制御部は、アップリンクサブフレームのアップリンク共有チャネルにおいて前記ユーザ装置に前記アップリンクリファレンス信号を送信させる基地局に関する。
【００１１】
本発明の他の態様は、基地局との無線通信を制御する通信制御部と、前記基地局から受信したリファレンス信号に基づき、前記基地局との間のチャネル状態を推定し、前記推定したチャネル状態を前記基地局にフィードバックするチャネル状態フィードバック部とを有し、前記通信制御部は、アップリンクサブフレームのアップリンク共有チャネルにおいて前記基地局にアップリンクリファレンス信号を送信するユーザ装置に関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、レシプロシティベースプリコーディングによるＭＩＭＯ通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、パイロット信号の干渉を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例による無線通信システムを示す概略図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例による基地局の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の一実施例によるリファレンス信号の多重例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の一実施例によるリファレンス信号の多重例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の一実施例によるリファレンス信号の多重例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の一実施例によるリファレンス信号の多重例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の一実施例によるリファレンス信号の多重例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の一実施例によるユーザ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】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
後述される実施例では、アップリンクチャネル状態に基づきダウンリンク信号をプリコードするレシプロシティベースプリコーディングを利用してＭＩＭＯ通信を実現する基地局及びユーザ装置が開示される。以下の実施例を概略すると、基地局は、レシプロシティベースプリコーディングのアップリンクチャネル推定のためのリファレンス信号用のアップリンクサブフレームを設定し、当該アップリンクサブフレームのアップリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＰＵＳＣＨ）においてユーザ装置にアップリンクリファレンス信号を送信させる。これにより、基地局は、既存のサウンディングリファレンス信号だけでなく、アップリンク共有チャネルで送信されるアップリンクリファレンス信号も利用して、高精度なアップリンクチャネル推定を行うことが可能であり、当該推定結果を用いてダウンリンクプリコーダを決定する事が可能となる。
【００１６】
また、基地局は、例えばレシプロシティにより決定したプリコーダを適用したダウンリンクリファレンス信号（例えばＣＳＩ−ＲＳやＤＭ−ＲＳ等）をユーザ装置に送信し、ユーザ装置におけるチャネル品質（例えば干渉状態）をフィードバック情報として取得する。これにより、レシプロシティベースプリコーディングでは推定できないユーザ装置における干渉状態を取得することが可能になり、より適切なＭＩＭＯ通信を実現することが可能になる。
【００１７】
まず、図２を参照して、本発明の一実施例による無線通信システムを説明する。図２は、本発明の一実施例による無線通信システムを示す概略図である。
【００１８】
図２に示されるように、無線通信システム１０は、基地局１００及びユーザ装置２００を有する。無線通信システム１０は、ＬＴＥシステム又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ−Ａ）システムであるが、これに限定されることなく、ＭＩＭＯ通信をサポートする何れかの無線通信システムであってもよい。
【００１９】
基地局１００は、ユーザ装置２００とのＭＩＭＯ通信を実現する。基地局１００は、特に３Ｄ  ＭＩＭＯ通信をサポートし、搭載された２次元平面アンテナや３次元アンテナなどの多次元アンテナにおける複数のアンテナを介しユーザ装置２００と無線接続する。具体的には、基地局１００は、コアネットワーク（図示せず）上に通信接続された上位局やサーバなどのネットワーク装置から受信したダウンリンク（ＤＬ）パケットを複数のアンテナポートを介しユーザ装置２００に送信すると共に、複数のアンテナポートを介しユーザ装置２００から受信したアップリンク（ＵＬ）パケットをネットワーク装置に送信する。
【００２０】
基地局１００は、典型的には、ユーザ装置２００との間で無線信号を送受信するためのＭＩＭＯ用アンテナ、隣接する基地局１００と通信するための通信インタフェース（Ｘ２インタフェースなど）、コアネットワークと通信するための通信インタフェース（Ｓ１インタフェースなど）、ユーザ装置２００との送受信信号を処理するためのプロセッサや回路などのハードウェアリソースにより構成される。後述される基地局１００の各機能及び処理は、メモリ装置に格納されているデータやプログラムをプロセッサが処理又は実行することによって実現されてもよい。しかしながら、基地局１００は、上述したハードウェア構成に限定されず、他の何れか適切なハードウェア構成を有してもよい。一般には、無線通信システム１０のサービスエリアをカバーするよう多数の基地局１００が配置される。
【００２１】
ユーザ装置２００は、基地局１００とのＭＩＭＯ通信を実現し、基地局１００の複数のアンテナポートを介し基地局１００との間で各種データ信号及び制御信号などの無線信号を送受信する。適切なＭＩＭＯ通信を実現するため、ユーザ装置２００は、各アンテナポートとの間のチャネル状態を推定し、推定したチャネル状態をチャネル状態情報（ＣＳＩ）として基地局１００にフィードバックする。当該チャネル状態情報を受信すると、基地局１００は、受信したチャネル状態情報に基づきＭＩＭＯ通信を制御する。
【００２２】
ユーザ装置２００は、典型的には、スマートフォン、携帯電話、タブレット、モバイルルータ、ウェアラブル端末などの無線通信機能を備えた何れか適切な情報処理装置であってもよい。ユーザ装置２００は、プロセッサなどのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリなどのメモリ装置、基地局１００との間で無線信号を送受信するための無線通信装置などから構成される。例えば、後述されるユーザ装置２００の各機能及び処理は、メモリ装置に格納されているデータやプログラムをＣＰＵが処理又は実行することによって実現されてもよい。しかしながら、ユーザ装置２００は、上述したハードウェア構成に限定されず、後述する処理の１以上を実現する回路などにより構成されてもよい。
【００２３】
次に、図３〜８を参照して、本発明の一実施例による基地局を説明する。図３は、本発明の一実施例による基地局の構成を示すブロック図である。
【００２４】
図３に示されるように、基地局１００は、通信制御部１１０及びチャネル状態推定部１２０を有する。基地局１００はＭＩＭＯ通信を実現し、特にレシプロシティベースプリコーディングによる３Ｄ  ＭＩＭＯ通信に好適である。
【００２５】
通信制御部１１０は、ユーザ装置２００とのマルチアンテナ送信を制御する。具体的には、通信制御部１１０は、マルチアンテナ送信において、ユーザ装置２００に対して無線リソースを割り当て、割り当てた無線リソースを用いて複数のアンテナポートを介しユーザ装置２００との間で無線信号を送受信する。例えば、通信制御部１１０は、ユーザ装置２００からのアップリンク送信においては、アップリンクサブフレームの無線リソース（サブキャリアやリソースユニットなど）をユーザ装置２００に割り当て、当該ユーザ装置２００は、割り当てられた無線リソースを用いてアップリンク信号を送信する。また、通信制御部１１０は、ユーザ装置２００へのダウンリンク送信においては、ダウンリンクサブフレームの無線リソース（サブキャリアやリソースユニットなど）をユーザ装置２００への送信用に割り当て、割り当てた無線リソースにおいて当該ユーザ装置２００にダウンリンク信号を送信する。
【００２６】
チャネル状態推定部１２０は、ユーザ装置２００からのアップリンクリファレンス信号に基づき、ユーザ装置２００との間のチャネル状態を推定する。具体的には、チャネル状態推定部１２０は、レシプロシティベースプリコーディングを利用して、受信したアップリンクリファレンス信号に基づきアップリンクチャネル状態を推定し、推定したアップリンクチャネル状態に基づきダウンリンクビームフォーミングを制御する。
【００２７】
このようなレシプロシティベースプリコーディングによる適切なＭＩＭＯ通信を実現するためには、チャネル状態推定部１２０は、高頻度でアップリンクリファレンス信号を受信し、アップリンクチャネル状態を推定する必要がある。本実施例では、通信制御部１１０は、アップリンクサブフレームのアップリンク共有チャネルにおいてユーザ装置２００にアップリンクリファレンス信号を送信させる。すなわち、アップリンクサブフレームの所定領域に割り当てられる既存のサウンディングリファレンス信号やアップリンク復調用リファレンス信号に加えて、通信制御部１１０は、アップリンクサブフレームのアップリンク共有チャネル領域においてユーザ装置２００にアップリンクリファレンス信号を送信させる。
【００２８】
一実施例では、通信制御部１１０は、時分割多重（ＴＤＭ）、周波数分割多重（ＦＤＭ）、符号分割多重（ＣＤＭ）又は時分割多重、周波数分割多重及び符号分割多重の１つ以上の組み合わせを用いて、アップリンクサブフレームのアップリンク共有チャネルにおいてユーザ装置２００にアップリンクリファレンス信号を送信させてもよい。
【００２９】
例えば、図４に示されるように、通信制御部１１０は、所定のアップリンクサブフレームにおいて、時分割多重によりユーザ装置ＵＥ１〜ＵＥ１１をアップリンク共有チャネルに割り当て、割り当てられたアップリンク共有チャネル領域においてアップリンクデータ信号の代わりにアップリンクリファレンス信号を送信させてもよい。図示されるように、アップリンクサブフレームには、所定の時間領域にサウンディングリファレンス信号（ＳＲＳ）とアップリンク復調用リファレンス信号（ＤＭ−ＲＳ）が割り当てられ、その他の領域がアップリンクデータ信号を送信するためのアップリンク共有チャネルに割り当てられる。しかしながら、本実施例では、所定のアップリンクサブフレーム全体が、図示されるようにアップリンクリファレンス信号の送信用に割り当てられ、当該アップリンクサブフレームのアップリンク共有チャネル（ＳＲＳ及びＤＭ−ＲＳ以外の領域）が、ユーザ装置ＵＥ１〜ＵＥ１１にアップリンクリファレンス信号を送信させるために割り当てられる。
【００３０】
また、図５に示されるように、通信制御部１１０は、所定のアップリンクサブフレームにおいて、時分割多重と周波数分割多重との組み合わせによりユーザ装置ＵＥ１〜ＵＥ１１をアップリンク共有チャネルに割り当て、割り当てられたアップリンク共有チャネル領域においてアップリンクデータ信号の代わりにアップリンクリファレンス信号を送信させてもよい。図４のスケジューリングと比較すると、各ユーザ装置ＵＥ１〜ＵＥ１２は、各送信時間間隔（ＴＴＩ）では周波数領域の一部のみでアップリンクリファレンス信号を送信しており、ユーザ装置２００の電力制約の観点から、このようなサブバンド送信は好適であると考えられる。
【００３１】
また、図６に示されるように、通信制御部１１０は、所定のアップリンクサブフレームにおいて、時分割多重と周波数分割多重との組み合わせによりユーザ装置ＵＥ１〜ＵＥ１２をアップリンク共有チャネルに割り当て、割り当てられたアップリンク共有チャネル領域においてアップリンクデータ信号の代わりにアップリンクリファレンス信号を送信させてもよい。図５のスケジューリングと比較すると、各ユーザ装置ＵＥ１〜ＵＥ１２は、各送信時間間隔では周波数領域の一部のみでアップリンクリファレンス信号を送信すると共に、時間領域全体では全ての周波数領域でアップリンクリファレンス信号を送信している。一般に、上りリンクは送信電力が不足するケースがあるが、本例では、ユーザ装置１００の電力制約の影響を低減しつつ、システム帯域全体をカバーしている。従って、このようなサブバンド送信はより好適であると考えられる。
【００３２】
また、図７に示されるように、通信制御部１１０は、所定のアップリンクサブフレームにおいて、時分割多重、周波数分割多重及び符号分割多重の組み合わせによりユーザ装置ＵＥ１〜ＵＥ１２をアップリンク共有チャネルに割り当て、割り当てられたアップリンク共有チャネル領域においてアップリンクデータ信号の代わりにアップリンクリファレンス信号を送信させてもよい。図６のスケジューリングと比較すると、各ユーザ装置ＵＥ１〜ＵＥ１２は、各送信時間間隔では周波数領域の一部のみでアップリンクリファレンス信号を送信すると共に、時間領域全体では全ての周波数領域でアップリンクリファレンス信号を送信している。さらに、符号分割多重によりユーザ装置の割り当て数を減らすことなく、各ユーザ装置ＵＥ１〜ＵＥ１２は、複数の送信時間でアップリンクリファレンス信号を送信している。一般に、無線装置には時間誤差及び周波数誤差などのＲＦ誤差が生じるため、このような複数の送信時間でアップリンクリファレンス信号を送信することは、このようなＲＦ誤差の影響の推定・低減に好適であると考えられる。同様に、各ユーザ装置ＵＥ１〜ＵＥ１２は、複数の周波数位置でアップリンクリファレンス信号を送信しているが、このような複数の周波数位置でアップリンクリファレンス信号を送信することは、このようなＲＦ誤差の影響の推定・低減に好適であると考えられる。
【００３３】
一実施例では、通信制御部１１０は、アップリンクサブフレームのアップリンク共有チャネルの全体又は一部においてユーザ装置２００にアップリンクリファレンス信号を送信させてもよい。図４〜７に示された具体例では、通信制御部１１０は、所定のアップリンクサブフレームのアップリンク共有チャネル領域の全体においてユーザ装置２００にアップリンクリファレンス信号を送信させている。他方、通信制御部１１０は、図８に示されるように、サウンディングリファレンス信号（ＳＲＳ）とアップリンク復調用リファレンス信号（ＤＭ−ＲＳ）の領域以外のアップリンク共有チャネルの一部の領域においてユーザ装置２００にアップリンクデータ信号を送信させてもよい。すなわち、アップリンク共有チャネルのその他の領域では、ユーザ装置２００は、アップリンクデータ信号を送信するようにしてもよい。
【００３４】
また、通信制御部１１０は、アップリンク共有チャネルだけでなく、サウンディングリファレンス信号やアップリンク復調用リファレンス信号の領域においてもユーザ装置２００にアップリンクリファレンス信号を送信させてもよい。特に、アップリンク共有チャネルでアップリンクデータ信号が送信されない場合、アップリンク復調用リファレンス信号を送信する必要性はあまりなく、アップリンク復調用リファレンス信号領域は、アップリンクリファレンス信号の送信に割り当てられてもよい。
【００３５】
また、通信制御部１１０は、アップリンクリファレンス信号のための無線リソースをＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）及び／又は（ｅ）ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）により通知してもよい。具体的には、通信制御部１１０は、時間領域における位置（送信時間間隔やシンボル）、周波数領域における位置（リソースブロックやサブキャリア）、帯域幅、サイクリックシフト（ＣＳ）インデックス、タイミングオフセット、周期的な送信における周期などによって、アップリンクリファレンス信号のための無線リソースを指定してもよい。
【００３６】
一実施例では、通信制御部１１０は、アップリンク共有チャネルにおいてユーザ装置２００にアップリンクリファレンス信号を送信させるためのアップリンクサブフレームを定期的に割り当ててもよい。図４〜８を参照して上述されたアップリンクリファレンス信号の送信用の所定のアップリンクサブフレームは、定期的に設定されてもよい。例えば、通信制御部１１０は、当該リファレンス信号用アップリンクサブフレームを２０ミリ秒毎に割り当ててもよい。
【００３７】
一方で、通信制御部１１０は、アップリンク共有チャネルにおいてユーザ装置２００にアップリンクリファレンス信号を送信させるためのアップリンクサブフレームを非定期的に割り当ててもよい。図４〜８を参照して上述されたアップリンクリファレンス信号の送信用の所定のアップリンクサブフレームは、非定期的に設定されてもよい。例えば、通信制御部１１０は、当該リファレンス信号送信を（ｅ）ＰＤＣＣＨでトリガしても良い。
【００３８】
上述した実施例では、通信制御部１１０は、アップリンク共有チャネルにおいてユーザ装置２００にアップリンクリファレンス信号を送信させることによってアップリンクリファレンス信号の送信量を増加させた。他の実施例では、通信制御部１１０は、サウンディングリファレンス信号のサンプリングファクタを調整することによって、サウンディングリファレンス信号を送信させるユーザ装置２００の個数を調整してもよい。具体的には、既存のサウンディングリファレンス信号は２サブキャリアに１つの周期で挿入されているが、挿入周期をより大きい値とする事が考えられる。これにより、チャネル状態推定部１２０は、より多くのユーザ装置２００からサウンディングリファレンス信号を受信することが可能になり、多数のユーザ装置２００から受信したサウンディングリファレンス信号に基づきユーザ装置２００との間のアップリンクチャネル状態を推定することが可能になる。
【００３９】
更に、サウンディングリファレンス信号は、非周期的（Ａｐｅｒｉｏｄｉｃ）又は周期的（Ｐｅｒｉｏｄｉｃ）であってもよい。また、サウンディングリファレンス信号を複数のストリームでなく、プリコーディングして１ストリームで送信させるため、通信制御部１１０は、ユーザ装置２００にサウンディングリファレンス信号のためのＰＭＩを通知してもよい。一方、ユーザ装置２００が自律的にサウンディングリファレンス信号のためのＰＭＩを選択し、これを基地局１００に通知するようにしてもよい。また、サウンディングリファレンス信号のためのＰＭＩは、アップリンク共有チャネルに適用されるものと同じであってもよい。
【００４０】
また、サウンディングリファレンス信号の精度を向上させるため、通信制御部１１０は、サウンディングリファレンス信号の送信電力をユーザ装置２００に通知してもよい。現状のＬＴＥ規格では、サウンディングリファレンス信号の送信電力は、アップリンクデータチャネルに適用される送信電力からオフセットされた値（ＰＳＲＳ＿ＯＦＦＳＥＴ，ｃ（ｍ））に設定されている。レシプロシティベースプリコーディングによるチャネル推定精度を向上させるため、サウンディングリファレンス信号はより高い電力で送信されることが所望される。このため、通信制御部１１０は、サウンディングリファレンス信号の送信電力を個別に設定してもよい。更に、当該オフセット値は上りリンクのリンク適応制御の為にＰＵＳＣＨに対して固定のオフセット値を与えているが、レシプロシティの観点では必ずしもオフセットとして規定する必要は無い。更に、基地局が予期しないうちに電力が変わることは望ましくない為、例えば、ＰＵＳＣＨの送信電力制御とは独立に送信電力を規定する事が望ましい。これら送信電力の議論はサウンディング参照信号だけではなく、それ以外の上り参照信号についても適用が可能である。
【００４１】
また、通信制御部１１０は、ダウンリンクチャネル状態を測定するためのダウンリンクリファレンス信号（ＣＳＩ−ＲＳ）をプリコードして送信してもよい。また、通信制御部１１０は、プリコードされたダウンリンクリファレンス信号のランクを通知してもよい。通信制御部１１０は、ユーザ間干渉を推定するため、ダウンリンクリファレンス信号を空間多重してもよい。また、通信制御部１１０は、ダウンリンクリファレンス信号を既存のリファレンス信号領域において送信してもよいし、あるいは、データ領域において送信してもよい。また、サウンディングリファレンス信号とダウンリンクリファレンス信号とは、同一のコードブックによりプリコードされてもよい。
【００４２】
次に、図９を参照して、本発明の一実施例によるユーザ装置を説明する。図９は、本発明の一実施例によるユーザ装置の構成を示すブロック図である。
【００４３】
図９に示されるように、ユーザ装置２００は、通信制御部２１０及びチャネル状態フィードバック部２２０を有する。ユーザ装置２００はＭＩＭＯ通信を実現し、特にレシプロシティベースプリコーディングによる３Ｄ  ＭＩＭＯ通信に好適である。
【００４４】
通信制御部２１０は、基地局１００との無線通信を制御する。具体的には、ダウンリンク通信では、通信制御部２１０は、基地局１００の複数のアンテナポートから水平方向や垂直方向などにプリコードされたビームによって送信されたダウンリンク無線信号を受信し、当該ビーム制御に利用されたコードブックを用いて、受信した無線信号を復調する。また、アップリンク通信では、通信制御部１１０は、当該コードブックを利用して基地局１００にアップリンク無線信号を送信する。
【００４５】
チャネル状態フィードバック部２２０は、基地局１００から受信したリファレンス信号に基づき、基地局１００との間のチャネル状態を推定し、推定したチャネル状態を基地局１００にフィードバックする。上述したように、レシプロシティベースプリコーディングによると、基地局１００は、推定したアップリンクチャネル状態に基づきコードブック又はプリコーディングマトリックスインジケータ（ＰＭＩ）を選択することは可能であるが、ユーザ装置２００における干渉状態、すなわち、ＣＱＩは推定することはできない。このため、適切なＭＩＭＯ通信を実現するため、チャネル状態フィードバック部２２０は、基地局から送信されたリファレンス信号に基づきチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）を推定し、推定したＣＱＩを基地局１００にフィードバックしてもよい。すなわち、基地局１００は、ＣＱＩやランクインジケータ（ＲＩ）をフィードバック情報としてユーザ装置２００から受信し、ユーザ装置２００における干渉状態を把握することができる。
【００４６】
本実施例では、通信制御部２１０は、アップリンクサブフレームのアップリンク共有チャネルにおいて基地局１００にアップリンクリファレンス信号を送信する。レシプロシティベースプリコーディングによる適切なＭＩＭＯ通信を実現するためには、基地局１００は、高頻度でアップリンクリファレンス信号を受信し、アップリンクチャネル状態を推定する必要がある。このため、本実施例では、通信制御部２１０は、アップリンクサブフレームの所定領域に割り当てられる既存のサウンディングリファレンス信号やアップリンク復調用リファレンス信号に加えて、アップリンクサブフレームのアップリンク共有チャネル領域において基地局１００にアップリンクリファレンス信号を送信する。例えば、通信制御部２１０は、基地局１００により定期的に割り当てられる所定のリファレンス信号用アップリンクサブフレームのアップリンク共有チャネルにおいてアップリンクリファレンス信号を送信してもよい。
【００４７】
一実施例では、チャネル状態フィードバック部２２０は、プリコードされたＣＳＩ−ＲＳ又はプリコードされたダウンリンクＤＭ−ＲＳに基づき、基地局１００との間のチャネル状態を推定してもよい。従来のＭＩＭＯ通信では、ユーザ装置２００は、基地局１００からプリコードされていないＣＳＩ−ＲＳを受信し、受信したＣＳＩ−ＲＳに基づき適切なコードブックを選択し、選択したコードブックのＰＭＩと共にＣＱＩやＲＩをチャネル状態情報（ＣＳＩ）として基地局１００にフィードバックする。一方、レシプロシティベースプリコーディングでは、基地局１００がアップリンクチャネル状態に基づきコードブック又はＰＭＩを選択し、選択したコードブックによりビーム制御された無線信号をユーザ装置２００に送信する。すなわち、ユーザ装置２００は、基地局１００により選択されたコードブックによりプリコードされたダウンリンクリファレンス信号を基地局１００から受信する。
【００４８】
なお、レシプロシティベースプリコーディングによると、基地局１００は、推定したアップリンクチャネル状態に基づきコードブック又はＰＭＩを選択する。何れのコードブックが選択されたかユーザ装置２００は知ることなく、基地局１００は、選択したコードブックによりビーム制御された無線信号をユーザ装置２００に送信することになる。一般に、ユーザ装置２００において測定されるＣＱＩは、ダウンリンクリファレンス信号のビーム制御状態に応じて変化する。このため、ユーザ装置２００は、受信したダウンリンクリファレンス信号に何れのコードブックが適用されているか把握していることが好適である。このため、チャネル状態フィードバック部２２０は、受信したプリコードされたダウンリンクリファレンス信号に適用されているコードブックのＰＭＩを基地局１００から取得してもよい。あるいは、ダウンリンクリファレンス信号に適用されるコードブックは、ユーザ装置２００により自律的に選択されてもよい。
【００４９】
また、ダウンリンクＤＭ−ＲＳに基づき推定されたチャネル状態情報を基地局１００にフィードバックする場合、チャネル状態フィードバック部２２０は、ダウンリンクデータ信号の受信成否を示すＡＣＫ／ＮＡＣＫと共に、当該チャネル状態情報を基地局１００に送信してもよい。
【００５０】
一実施例では、通信制御部２１０は、ユーザ装置２００のアンテナの一部を用いて基地局１００にサウンディングリファレンス信号を送信してもよい。ここで、基地局１００から受信されるリファレンス信号は、基地局１００により受信されたサウンディングリファレンス信号に基づきプリコードされてもよい。サウンディングリファレンス信号は、ユーザ装置２００のアンテナ全体を用いて送信される必要はなく、オーバヘッドを低減するため、１つのアンテナなど一部のアンテナのみから送信されてもよい。ＡｏＤ（Ａｎｇｕｌａｒ  ｏｆ  Ｄｅｐａｒｔｕｒｅ）、ＡｏＡ（Ａｕｎｇｕｌａｒ  ｏｆ  Ａｒｒｉｖａｌ）、ＺｏＤ（Ｚｅｎｉｔｈ  ａｎｇｌｅ  ｏｆ  Ｄｅｐａｒｔｕｒｅ）、ＺｏＡ（Ｚｅｎｉｔｈ  ａｎｇｌｅ  ｏｆ  Ａｒｒｉｖａｌ）などのチャネル特性を推定するには、１つのアンテナのみでしばしば十分である。サウンディングリファレンス信号を送信するアンテナの本数は、基地局１００により指定されてもよい。また、複数のアンテナからサウンディングリファレンス信号を送信する場合、各アンテナのゲイン差を補うようにしてもよい。例えば、相対的に低ゲインのアンテナの送信電力が引き上げられてもよい。
【００５１】
また、通信制御部２１０は、プリコードされたサウンディングリファレンス信号を基地局１００に送信してもよい。プリコードされたサウンディングリファレンス信号は、プリコードされていないサウンディングリファレンス信号よりも高い受信電力で基地局１００により受信され、また、他のユーザ装置２００からの干渉の影響も低減されると考えられる。
【００５２】
上述した基地局１００とユーザ装置２００とによると、ユーザ装置２００はまず、基地局１００により割り当てられた無線リソースにおいてサウンディングリファレンス信号を送信する。基地局１００は、受信したサウンディングリファレンス信号に基づき最適なダウンリンクプリコーダ又はコードブックを選択し、選択したダウンリンクプリコーダによりプリコードされたダウンリンクリファレンス信号をユーザ装置２００に送信する。ユーザ装置２００は、受信したプリコードされたダウンリンクリファレンス信号に基づきＣＱＩをフィードバックする。これにより、基地局１００は、レシプロシティベースプリコーディングでは推定できないユーザ装置２００における干渉（セル間干渉やユーザ間干渉など）を把握することが可能になる。
【００５３】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  無線通信システム
１００  基地局
２００  ユーザ装置
【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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