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JP5373706B2 - 基地局装置、移動端末装置および通信制御方法 - Google Patents

基地局装置、移動端末装置および通信制御方法 Download PDF

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JP5373706B2 JP2010141017A JP2010141017A JP5373706B2 JP 5373706 B2 JP5373706 B2 JP 5373706B2 JP 2010141017 A JP2010141017 A JP 2010141017A JP 2010141017 A JP2010141017 A JP 2010141017A JP 5373706 B2 JP5373706 B2 JP 5373706B2
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Description

本発明は、次世代移動通信システムにおける基地局装置、移動端末装置および通信制御方法に関する。
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(非特許文献1)。
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のシステムでは、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))。したがって、将来的には、これら複数の移動通信システムが並存することが予想され、これらの複数のシステムに対応できる構成(基地局装置や移動端末装置など)が必要となることが考えられる。
LTEのシステム(LTEシステム)の下りリンクにおいて、セル共通の参照信号であるCRS(Common Reference Signal)が定められている。このCRSは、送信データの復調に用いられる他、スケジューリングや適応制御のための下りリンクのチャネル品質(CQI:Channel Quality Indicator)測定、並びに、セルサーチやハンドオーバのための下りの平均的な伝搬路状態の測定(モビリティ測定)に用いられる。
一方、LTEアドバンストのシステム(LTE−Aシステム)の下りリンクにおいては、CRSに加えて、CQI測定専用にCSI−RS(Channel State Information − Reference Signal)を定めることが検討されている。CIS−RSは、多地点協調(CoMP:Coordinated multiple point)によるデータチャネル信号の送受信を考慮して、複数セルのCQI測定に対応するものである。CSI−RSは、隣接セルのCQI測定に用いられる点で、サービングセルのみのCQI測定に用いられるCRSと相違する。
3GPP, TR25.912 (V7.1.0), "Feasibility study for Evolved UTRA and UTRAN", Sept. 2006
ところで、CSI−RSの導入にあたり、無線リソースに対するCSI−RSの配置構成が検討されているが、システム形態に応じて、求められるCSI−RSの配置構成が異なるといった課題が発生する。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、システム形態に応じて柔軟にCSI−RSの配置構成を選択することができる基地局装置、移動端末装置および通信制御方法を提供することを目的とする。
本発明の基地局装置は、CSI(Channel State Information)−RSの位置情報を移動端末装置に報知する場合に、報知用に確保されたリソースにCSI−RSを配置し、在圏エリアのエリア識別子に基づいて移動端末装置に前記CSI−RSの位置情報を取得させる場合に、前記エリア識別子に関連付けられたリソースにCSI−RSを配置する配置部と、前記報知用に確保されたリソースおよび前記エリア識別子に関連付けられたリソースのいずれにCSI−RSが配置されるかを識別する識別情報を生成する識別情報生成部と、前記識別情報を前記移動端末装置に送信する送信部とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、エリア識別子に関連付けられたリソースとは別に報知用に確保されたリソースにCSI−RSを配置する配置構成を選択することで、CSI−RSの配置構成がエリア識別子の設計に左右されることがない。一方、エリア識別子に関連付けられたリソースにCSI−RSを配置する配置構成を選択することで、移動端末装置に在圏エリアのエリア識別子からCSI−RSの位置情報を取得させて、CSI−RSの位置情報のシグナリングを無くすことができる。よって、システムにおける設計自由度を優先させたい場合には、報知用に確保されたリソースにCSI−RSを配置し、システムにおけるシグナリングのオーバヘッドを低減させたい場合には、エリア識別子に関連付けられたリソースにCSI−RSを配置して、システム形態に応じて柔軟にCSI−RSの配置構成を選択することができる。
CRSの配置構成の説明図である。 CSI−RSの配置構成の説明図である。 本発明に係る通信制御方法におけるCSI−RSの配置構成の説明図である。 隣接セルのCQIの測定方法の説明図である。 CSI−RSを用いたCQI測定におけるミューティングの説明図である。 ミューティングの第1の通知方法の説明図である。 ミューティングの第2の通知方法の説明図である。 移動通信システムの構成の説明図である。 基地局装置の全体構成の説明図である。 移動端末装置の全体構成の説明図である。 基地局装置による移動端末装置にCQIを測定させるための機能ブロックの説明図である。 移動端末装置によるCQIを測定するための機能ブロックの説明図である。
まず、本発明に係る通信制御方法について説明する前に、LTEシステムの下りリンクで定められるCRS(Common Reference Signal)およびLTE−Aシステムの下りリンクで定めることが検討されているCSI−RS(Channel State Information − Reference Signal)について説明する。
図1は、CRSの構成について説明するための図である。図1は、CRSの配置構成の説明図である。CRSは、全てのリソースブロックおよび全てのサブフレームに割り当てられている。
CRSは、セル共通参照信号として所定の周波数、時間、送信電力、位相で移動端末装置に送信される。これらCRSの周波数や送信電力は、後述するセルID(エリア識別子)や報知信号により移動端末装置側で認識される。CRSは、概して、移動端末装置におけるユーザデータの復調、並びに、下りリンクのチャネル測定に用いられる。CRSを用いたチャネル測定には、スケジューリングや適応制御のための下りリンクのチャネル品質(CQI:Channel Quality Indicator)測定、およびセルサーチやハンドオーバのための下りの平均的な伝搬路状態の測定(モビリティ測定)が含まれる。
図1(a)に示すように、CRSは、LTEで規定される1リソースブロックにおいて、ユーザデータやDM−RS(Demodulation − Reference Signal)と重ならないように配置されている。1リソースブロックは、周波数方向に連続する12サブキャリアと、時間軸方向に連続する14シンボルで構成される。また、図1(b)に示すように、CRSは、セル毎に周波数方向にシフトされており、隣接するセル間での干渉が抑えられている。図1に示す例では、セルC2におけるCRSは、セルC1におけるCRSに対して、周波数方向に1サブキャリア分だけシフトしてマッピングされている。
このCRSは、位置、系列および送信電力というパラメータで特定される。これらのパラメータのうち、CRSの位置は、セルIDに関連付けられている。すなわち、セルIDにより周波数方向にシフトされるCRSの位置が定められるため、移動端末装置は在圏セルのセルIDを認識することでCRSの配置構成を特定する。また、CRSの系列はセルIDに関連付けられ、送信電力は報知信号で通知される。なお、CRSの位置および系列を特定するためのセルIDは、セルサーチにより移動端末装置に認識される。
次に、LTE−Aシステムの下りリンクで検討されているCSI−RSの構成について説明する。図2は、CSI−RSの配置構成の説明図である。CSI−RSは、CRSと異なり、全てのリソースブロックおよび全てのサブフレームに割り当てられず、所定の周期で割り当てられる。
CSI−RSは、多地点協調によるデータチャネル信号の送受信を考慮して、サービングセルだけでなく隣接セルのCQI測定に対応するものである。また、CSI−RSは、CRSと同様に、位置、系列および送信電力というパラメータで特定される。これらパラメータのうち、CSI−RSの位置は、各セルの報知信号で特定されるか、セルIDに関連付けて特定されるかが検討されている。なお、ここでは、説明の便宜上、残りのパラメータであるCSI−RSの系列は、セルIDに関連付けられ、送信電力は報知信号で通知されるものとして説明する。
CSI−RSの位置が報知信号で特定される場合には、移動端末装置は基地局装置から報知信号を受信することでCSI−RSの位置を特定する。例えば、図2に示すように、基地局装置において1リソースブロックに12種類のCSI−RSの配置パターンを規定し、各パターンのパターンインデックスを報知信号に含めて移動端末装置に通知する。CSI−RSがパターンインデックス#0で示されるリソースに配置される場合には、パターンインデックス#0が報知チャネルにより移動端末装置に通知され、移動端末装置側でCSI−RSの位置が特定される。
この場合、CSI−RSが配置されるリソースがセルIDに関連付けられていないため、セルIDの設計がCSI−RSの配置構成に左右されることがない。すなわち、セルIDは、CRSの配置構成等のパラメータに基づいて定められるが、CSI−RSのパラメータをさらに考慮することによって複雑化されることがない。よって、CSI−RSの位置を報知により特定する構成は、システムにおける設計自由度を優先させたい場合等に有効である。しかしながら、報知信号にCSI−RSの位置情報(パターンインデックス)を含めて移動端末装置に通知しなければならず、シグナリングのオーバヘッドが増加するという問題がある。
一方、CSI−RSの位置がセルIDに関連付けられている場合には、移動端末装置は、在圏セルのセルIDを認識することでCSI−RSの位置を特定する。例えば、基地局装置において1リソースブロックに12種類のCSI−RSの配置パターンを規定し、各パターンをセルIDに関連付けるようにする。そして、移動端末装置により在圏セルのセルIDが認識されることにより、移動端末装置に配置パターンが特定される。具体的には、移動端末装置において式(1)が用いられることで、配置パターンが求められる。
Pattern index = Mod(cell-id, number of pattern)…(1)
式(1)は、セルIDを配置パターンの総数で除算した余りからパターンインデックスを算出することを示している。例えば、基地局装置は、セルID=15を使用しており、このセルID=15に関連付けられたパターンインデックス#3のリソースにCSI−RSを配置しているものとする。移動端末装置は、セルサーチによりセルID=15を認識し、式(1)を用いてMod(15,12)からパターンインデックス#3を求める。このようにして、移動端末装置は、パターンインデックス#3で示されるリソースにCSI−RSが配置されることを特定する。
この場合、基地局装置は、パターンインデックスを報知信号に含めて移動端末装置に通知する必要がないため、シグナリングのオーバヘッドを低減することができる。よって、CSI−RSの位置をセルIDに関連付けて特定する構成は、システムにおけるシグナリングのオーバヘッドの低減を優先させたい場合等に有効である。しかしながら、CSI−RSの配置構成がセルIDに関連付けられるため、セルIDを設計する際にCRSのみならずCSI−RSのパラメータを考慮しなければならず複雑化するという問題がある。このように、報知信号でCSI−RSの位置が特定される構成と、セルIDに関連付けてCSI−RSの位置が特定される構成とがトレードオフの関係にある。
そこで、本発明者らは、これらの問題点を解決するために、本発明をするに至った。すなわち、本発明の骨子は、報知信号でCSI−RSの位置が特定される構成と、セルIDに関連付けてCSI−RSの位置が特定される構成とがトレードオフの関係にあることに着目し、システム形態に応じてCSI−RSの位置の特定方法を選択可能とすることである。
以下、図3を参照して、本発明の通信制御方法について説明する。図3は、本発明の実施の形態に係る通信制御方法におけるCSI−RSの配置構成の説明図である。
図3に示すように、下りリンクのリソースブロックには、CSI−RSが配置されるリソースとして、報知用に確保されたリソース(以下、報知用リソースとする)と、セルIDに関連付けられたリソース(以下、セルID用リソースとする)とが用意されている。報知用リソースは、報知信号により基地局装置から移動端末装置にCSI−RSの位置が通知される場合に用いられる。この報知用リソースは、リソースブロックにおいてDM−RSが配置されたリソースから周波数方向に離間して用意されている。基地局装置においては、報知用リソースの配置パターンを示すパターンインデックス#20−#27が規定されている。
セルID用リソースは、移動端末装置により在圏セルのセルIDからCSI−RSの位置が取得される場合に用いられる。このセルID用リソースは、周波数方向に連続して用意されている。基地局装置においては、セルID用リソースの配置パターンを示すパターンインデックス#00−#11が規定されている。なお、報知用リソースおよびセルID用リソースは、共に1サブキャリア×連続する2シンボルで構成される。但し、このリソースのサイズは限定されるものではなく、2サブキャリア×連続する2シンボルのように柔軟に設定可能である。
なお、報知用リソースおよびセルID用リソースは、CRSが配置されたリソースに対して時間軸方向に異なるように設定されている。これは、CRSがセルIDに応じて周波数方向にシフトされるため、CRSがCSI−RSのリソースと重なることを防止するためである。
基地局装置は、システム形態等に応じて、報知用リソースおよびセルID用リソースのいずれにCSI−RSを配置するかを選択する。基地局装置による選択結果は、識別ビット(識別情報)として報知信号に含められて移動端末装置に送信される。例えば、報知用リソースにCSI―RSが配置される場合には、識別ビットが「0」に設定され、セルID用リソースにCSI−RSが配置される場合には、識別ビットが「1」に設定される。また、識別ビットが「0」に設定されている場合には、識別ビットに報知用リソースのパターンインデックスを示すインデックスビットが付加される。
そして、移動端末装置により報知信号を介して識別ビットが取得されることで、移動端末装置側で報知用リソースおよびセルID用リソースのいずれにCSI−RSが配置されたかが識別される。移動端末装置は、識別ビットが「0」の場合には、報知用リソースにCSI−RSが配置されたと識別する。そして、移動端末装置は、識別ビットに付加されたインデックスビットから、CSI−RSが配置された報知用リソースのパターンインデックスを特定し、パターンインデックスに示されるリソースからCSI−RSを取得してCQI測定を行う。
また、移動端末装置は、識別ビットが「1」の場合には、セルID用リソースにCSI−RSが配置されたと識別する。そして、移動端末装置は、セルサーチにより取得されたセルIDおよび上記した式(1)から、CSI−RSが配置されたセルID用リソースのパターンインデックスを特定し、パターンインデックスに示されるリソースからCSI−RSを取得してCQI測定を行う。
このように、本実施の形態においては、報知信号でCSI−RSの位置が特定される構成およびセルIDに関連付けてCSI−RSの位置が特定される構成の両方に対応可能とした。すなわち、システムの設計自由度をオーバヘッドよりも優先させたい場合には、報知用リソースにCSI−RSを配置し、システムのオーバヘッドを設計自由度よりも優先させたい場合には、セルID用リソースにCSI−RSを配置して、システム形態に応じてCSI−RSの配置構成を選択可能としている。
また、例えば、多地点協調(CoMP:Coordinated multiple point)を行う際に、複数のセル間で同一のセルIDを使用する場合には、セルID用リソースにCSI−RSを配置すると、CSI−RSがセル間で衝突してしまう。よって、このようなシステム形態の場合には、報知用リソースにCSI−RSを配置する。また、マクロセルではCSI−RSがセルID用リソースに配置され、ピコセルではCSI−RSが報知用リソースに配置されるような使い分けも可能である。
また、本実施の形態においては、基地局装置が、CSI−RSの位置情報として、パターンインデックスを移動端末装置に通知する構成としたが、この構成に限定されるものではない。CSI−RSの位置情報は、CSI−RSの位置を示すものであればよく、例えば、リソースブロックにおけるアドレス情報でもよい。
また、CSI−RSを用いたCQI測定は、CRSを用いたCQI測定と異なり、サービングセルだけでなく隣接セルに対しても行われる。このように、複数のセルのチャネル品質を測定するのは、多地点協調によるユーザデータの送受信を考慮するためである。移動端末装置は、測定したCQIをサービングセルの基地局装置および隣接セルの基地局装置にフィードバックする。基地局装置にフィードバックされたCQIは、移動端末装置にユーザデータを送信する際のパラメータ(例えば、MCS(Modulation and Coding Scheme))の判断に用いられる。
この場合、セル間でCSI−RSのパラメータが交信され、隣接セルのCSI−RSの位置および送信電力等のパラメータがサービングセルから移動端末装置に送信される。ここで、図4を参照して、隣接セルのCQI測定について説明する。図4は、本発明の実施の形態に係る隣接セルのCQIの測定方法の説明図である。
図4に示すように、サービングセルに設置された基地局装置20Aは、隣接セルに設置された基地局装置20B、20CとCSI−RSのパラメータを送受信可能に接続されている。基地局装置20A、20B、20Cの接続形態は、特に限定されるものではなく、優先接続又は無線接続のいずれであってもよい。このシステムにおいて、CSI−RSの位置、系列、送信電力等のパラメータが、隣接セルの基地局装置20B、20Cからサービングセルの基地局装置20Aに送信される。基地局装置20Aは、基地局装置20B、20Cから受信したCSI−RSのパラメータと自セルのCSI−RSのパラメータとを含む報知信号を生成し、移動端末装置10に送信する。
サービングセルにおけるCSI−RSのパラメータとしては、CSI−RSの位置、系列、送信電力が含まれる。なお、CSI−RSの位置がセルIDに関連付けられる場合には、CSI−RSのパラメータにCSI−RSの位置は含まれない。また、隣接セルにおけるCSI−RSのパラメータとしては、隣接セルID、CSI−RSの位置、系列、送信電力が含まれる。移動端末装置10は、サービングセルからの報知信号により、隣接セルのCSI−RSの位置、系列、送信電力を特定できるので、隣接セルのCQI測定できる。
ところで、CSI−RSを用いたCQI測定においては、隣接セルからの干渉によるCQI測定精度の改善を目的として、ミューティングが検討されている。ミューティングでは、隣接セルにおいてCSI−RSが配置されるリソースがブランクリソース(ヌル)に設定されることで行われる。以下、図5を参照して、CSI−RSを用いたCQI測定におけるミューティングについて説明する。図5は、本発明の実施の形態に係るCSI−RSを用いたCQI測定におけるミューティングの説明図である。なお、図5において、セルC1、セルC2、セルC3は相互に隣接しているものとする。また、以下の説明において、CSI−RSが配置されたリソースをCSI−RSリソースとして説明する。
図5(a)に示すように、ミューティングが行われない状態では、セルC1の下りリンクのリソースブロックにおいて、セルC2、C3のCSI−RSリソースに対応するリソースにユーザデータが配置される。また、セルC2の下りリンクのリソースブロックにおいて、セルC1、C3のCSI−RSリソースに対応するリソースにユーザデータが配置される。さらに、セルC3の下りリンクのリソースブロックにおいて、セルC2、C3のCSI−RSリソースに対応するリソースにユーザデータが配置される。これらユーザデータは、各セルにおけるCSI−RSの干渉成分を構成し、移動端末装置におけるチャネル品質の推定精度を劣化させる要因となる。
ミューティングにおいては、このようなユーザデータの配置に起因するチャネル品質の推定精度の劣化を防止するために、隣接セルのCSI−RSリソースに対応するリソースにユーザデータを配置せずにブランクリソースに設定する。図5(b)に示すように、セルC1の下りリンクのリソースブロックにおいて、セルC2、C3のCSI−RSリソースに対応するリソースがブランクリソースに設定される。また、セルC2の下りリンクのリソースブロックにおいて、セルC1、C3のCSI−RSリソースに対応するリソースがブランクリソースに設定される。さらに、セルC3の下りリンクのリソースブロックにおいて、セルC1、C2のCSI−RSリソースに対応するリソースがブランクリソースに設定される。
このように、隣接セルのCSI−RSリソースに対応するリソースがブランクリソースに設定されることで、隣接セルのユーザデータをCSI−RSの干渉成分から排除でき、移動端末装置におけるチャネル品質の推定精度を改善することができる。しかしながら、ミューティングを行う場合においては、隣接セルからの干渉が完全に無くなってしまうことから、移動端末装置によるCQI測定の測定結果が、実際の測定結果よりも大きく測定されてしまう。このような事態に対応するため、基地局装置から移動端末装置に対してミューティングの有無を通知する必要がある。
移動端末装置では、基地局装置から通知されたブランクリソースの位置情報に基づいてミューティングの有無を認識し、ミューティングが行われたリソースの干渉成分を考慮してCQIを測定することにより、実際のCQIに対応したCQIの測定を可能としている。この場合、移動端末装置は、CSI−RSのパラメータから、セルC1−C3のCSI−RSの位置および送信電力を特定し、ミューティングで設定されたブランクリソースの送信電力を推定することができる。
このため、CQI測定の際に、ブランクリソースの信号電力を用いることにより、実際のCQIに対応したCQIを測定することが可能となる。例えば、CQIは、式(2)により算出することができる。
CQI=CSI−RSの送信電力/(CSI−RSリソースに対応した他セルのブランクリソースの送信電力+ノイズ)…(2)
なお、CSI−RSリソースに対応する他セルのブランクリソースの送信電力は、上記したようにセル間で送受信されるCSI−RSのパラメータから特定される。
次に、図6を参照して、ミューティングの通知方法について説明する。図6は、本発明の実施の形態に係るミューティングの第1の通知方法の説明図である。図7は、本発明の実施の形態に係るミューティングの第2の通知方法の説明図である。
図6(a)に示すように、ミューティングの第1の通知方法においては、基地局装置から報知チャネルによりブランクリソースの位置情報が移動端末装置に通知される。例えば、基地局装置は、1リソースブロックにおけるCSI−RSの配置パターンを示すパターンインデックスを規定し、このパターンインデックスをブランクリソースの位置情報として移動端末装置に通知する。
図6(b)に示すように、例えば、セルC1では、基地局装置からCSI−RSの位置情報としてパターンインデックス#0、ブランクリソースの位置情報としてパターンインデックス#1、#6が移動端末装置に通知される。移動端末装置では、ブランクリソースが通知されることで、ブランクリソースを無視してユーザデータを復調できる。このように、ミューティングの第1の通知方法によれば、簡易な構成により移動端末装置にブランクリソースを通知できる。
なお、本実施の形態においては、基地局装置が、ブランクリソースの位置情報として、パターンインデックスを移動端末装置に通知する構成としたが、この構成に限定されるものではない。ブランクリソースの位置情報は、ブランクリソースの位置を特定可能な情報であればよく、例えば、リソースブロックにおけるアドレス情報でもよい。また、リソースブロックにセルID用リソースの配置パターンを示すパターンインデックスが規定される場合には、ブランクリソースの位置情報としてセルIDを通知する構成としてもよい。
図7(a)に示すように、ミューティングの第2の通知方法においては、基地局装置においてCSI−RSの配置用に確保されたリソースがグループ化され、グループ毎にグループインデックス(グループ識別子)が規定される。例えば、パターンインデックス#0、#1、#6、#7で示されるリソースがグループインデックス#0で規定される。また、パターンインデックス#2、#3、#8、#9で示されるリソースがグループインデックス#1で規定される。さらに、パターンインデックス#4、#5、#10、#11で示されるリソースがグループインデックス#2で規定される。
基地局装置は、このグループインデックスをブランクリソースの位置情報として移動端末装置に通知して、移動端末装置においてCSI−RSが配置されるリソースと同一グループに属する他のリソースにブランクリソースが設定されていると推定させる。図7(b)に示すように、例えば、基地局装置が、パターンインデックス#0とグループインデックス#0を移動端末装置に通知すると、移動端末装置では、パターンインデックス#0で示されるリソースにCSI−RSが配置され、パターンインデックス#1、#6、#7で示されるリソースがブランクリソースに設定されていると認識する。
この場合、下りリンクのリソースブロックにおいて、隣接する複数のセルが同一グループとなるようにグループ化されている。このため、自セルのCSI−RSリソースと、隣接セルのCSI−RSリソースに対応するブランクリソースとが同一グループとなる。よって、移動端末装置は、基地局装置からグループインデックスを受信することにより、ブランクリソースを特定することが可能となる。移動端末装置では、グループインデックスを受信することで、ブランクリソースを無視してユーザデータを復調できる。
なお、グループ化は、隣接する複数のセルで同一グループとなる構成に限定されるものではなく、システム形態に応じて柔軟に設定可能である。このように、ミューティングの第2の通知方法によれば、ブランクリソースの位置情報を個々に通知する必要がないため、シグナリングのオーバヘッドを低減することが可能となる。
なお、第1、第2のミューティングの通知方法において、隣接セルにおけるCQI−RSの位置(自セルにおけるブランクリソースの位置)は、上記したようにCSI−RSのパラメータとしてセル間で送受信される構成としてもよいし、セル間で固定的に定められていてもよい。
ここで、本発明の実施例に係る無線通信システムについて詳細に説明する。図8は、本実施例に係る無線通信システムのシステム構成の説明図である。なお、図8に示す無線通信システムは、例えば、LTEシステム或いは、SUPER 3Gが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、LTEシステムのシステム帯域を一単位とする複数の基本周波数ブロックを一体としたキャリアアグリゲーションが用いられている。また、この無線通信システムは、IMT−Advancedと呼ばれても良いし、4Gと呼ばれても良い。
図8に示すように、無線通信システム1は、基地局装置20A、20B、20Cと、この基地局装置20A、20B、20Cと通信する複数の移動端末装置10(10、10、10、・・・10、nはn>0の整数)とを含んで構成されている。基地局装置20A、20B、20Cは、上位局装置30と接続され、この上位局装置30は、コアネットワーク40と接続される。移動端末装置10は、セルC1、C2、C3において基地局装置20A、20B、20Cと通信を行うことができる。なお、上位局装置30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。
各移動端末装置(10、10、10、・・・10)は、LTE端末及びLTE−A端末を含むが、以下においては、特段の断りがない限り移動端末装置10として説明を進める。また、説明の便宜上、基地局装置20A、20B、20Cと無線通信するのは移動端末装置10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。
無線通信システム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。
ここで、LTEシステムにおける通信チャネルについて説明する。
下りリンクの通信チャネルは、各移動端末装置10で共有される下りデータチャネルとしてのPDSCH(Physical Downlink Control Channel)と、下りL1/L2制御チャネル(PDCCH、PCFICH、PHICH)とを有する。PDSCHにより、送信データ及び上位制御情報が伝送される。PDCCHにより、PDSCHおよびPUSCHのスケジューリング情報等が伝送される。PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)により、PDCCHに用いるOFDMシンボル数が伝送される。PHICHにより、PUSCHに対するHARQのACK/NACKが伝送される。
上りリンクの通信チャネルは、各移動端末装置で共有される上りデータチャネルとしてのPUSCHと、上りリンクの制御チャネルであるPUCCH(Physical Uplink Control Channel)とを有する。このPUSCHにより、送信データや上位制御情報が伝送される。また、PUCCHにより、下りリンクの無線品質情報(CQI:Channel Quality Indicator)、ACK/NACK等が伝送される。
図9を参照しながら、本実施の形態に係る基地局装置の全体構成について説明する。なお、基地局装置20A、20B、20Cは、同様な構成であるため、基地局装置20として説明する。基地局装置20は、送受信アンテナ201と、アンプ部202と、送受信部(送信部)203と、ベースバンド信号処理部204と、呼処理部205と、伝送路インターフェース206とを備えている。下りリンクにより基地局装置20から移動端末装置10に送信される送信データは、上位局装置30から伝送路インターフェース206を介してベースバンド信号処理部204に入力される。
ベースバンド信号処理部204において、下りデータチャネルの信号は、PDCPレイヤの処理、送信データの分割・結合、RLC(radio link control)再送制御の送信処理などのRLCレイヤの送信処理、MAC(Medium Access Control)再送制御、例えば、HARQの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)処理、プリコーディング処理が行われる。また、下りリンク制御チャネルである物理下りリンク制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われる。
また、ベースバンド信号処理部204は、報知チャネルにより、同一セルに接続する移動端末装置10に対して、各移動端末装置10が基地局装置20との無線通信するための制御情報を通知する。当該セルにおける通信のための報知情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅や、PRACH(Physical Random Access Channel)におけるランダムアクセスプリアンブルの信号を生成するためのルート系列の識別情報(Root Sequence Index)等が含まれる。
送受信部203は、ベースバンド信号処理部204から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に周波数変換する。アンプ部202は周波数変換された送信信号を増幅して送受信アンテナ201へ出力する。
一方、上りリンクにより移動端末装置10から基地局装置20に送信される信号については、送受信アンテナ201で受信された無線周波数信号がアンプ部202で増幅され、送受信部203で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部204に入力される。
ベースバンド信号処理部204は、上りリンクで受信したベースバンド信号に含まれる送信データに対して、FFT処理、IDFT処理、誤り訂正復号、MAC再送制御の受信処理、RLCレイヤ、PDCPレイヤの受信処理を行う。復号された信号は伝送路インターフェース206を介して上位局装置30に転送される。
呼処理部205は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、基地局装置20の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
次に、図10を参照しながら、本実施の形態に係る移動端末装置10の全体構成について説明する。LTE端末もLTE-A端末もハードウエアの主要部構成は同じであるので、区別せずに説明する。移動端末装置10は、送受信アンテナ101と、アンプ部102と、送受信部(受信部)103と、ベースバンド信号処理部104と、アプリケーション部105とを備えている。
下りリンクのデータについては、送受信アンテナ101で受信された無線周波数信号がアンプ部102で増幅され、送受信部103で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部104でFFT処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクの送信データは、アプリケーション部105に転送される。アプリケーション部105は、物理レイヤやMACレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報も、アプリケーション部105に転送される。
一方、上りリンクの送信データは、最大2つのトランスポートブロックによってアプリケーション部105からベースバンド信号処理部104に入力される。ベースバンド信号処理部104においては、トランスポートブロックの各レイヤへのマッピング処理、再送制御(HARQ)の送信処理や、チャネル符号化、DFT処理、IFFT処理を行う。送受信部103は、ベースバンド信号処理部104から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部102で増幅されて送受信アンテナ101より送信される。
図11を参照して、基地局装置による移動端末装置にCQIを測定させるための機能ブロックについて説明する。図11は、基地局装置による移動端末装置にCQIを測定させるための機能ブロックの説明図である。なお、図11の各機能ブロックは、主にベースバンド処理部の処理内容である。また、図11に示す機能ブロックは、本発明を説明するために簡略化したものであり、ベースバンド処理部において通常備える構成は備えるものとする。また、以下の説明では、ミューティングの第2の通知方法が用いられているものとする。
図11に示すように、基地局装置20は、CSI−RS配置部(配置部)211と、識別情報生成部212と、ブランクリソース設定部213と、グループインデックス生成部(グループ識別子生成部)214と、CSI−RSパラメータ生成部215と、報知信号生成部216と、送受信部203とを有している。CSI−RS配置部211は、報知用リソースまたはセルID用リソースにCSI−RSを配置する。識別情報生成部212は、CSI−RSが報知用リソースおよびセルID用リソースのいずれに配置されるかを識別する識別ビットを生成する。
識別ビットは、報知用リソースにCSI−RSが配置される場合には「0」に設定され、セルID用リソースにCSI−RSが配置される場合には「1」に設定される。このとき、識別ビットが「0」の場合には、識別ビットには報知用リソースに配置されたCSI−RSのパターンインデックス(位置情報)を示すインデックスビットが付加される。識別情報生成部212に生成された識別ビットは、報知信号生成部216に入力される。
ブランクリソース設定部213は、ミューティング時に、隣接セルにおいてCSI−RSが配置されるCSI−RSリソースに対応するリソースをブランクリソースに設定する。なお、本実施の形態では、ブランクリソースは、全くリソースが割り当てられないリソースとしてもよいし、隣接セルのCSI−RSに干渉を与えない程度にデータが割り当てるリソースとして規定されてもよい。さらに、ブランクリソースは、隣接セルのCSI−RSに対して干渉を与えない程度の送信電力で送信されるリソースとして規定されてもよい。
グループインデックス生成部214は、ブランクリソースの位置情報としてグループインデックスを生成する。CSI−RSが配置される報知用リソースおよびセルID用リソースは、隣接セルを1グループとした複数のグループにグループ化されており、グループ毎にグループインデックスが割り当てられている。このため、グループインデックス生成部214は、自セルのCSI−RSリソースと隣接セルのCSI−RSリソースに対応したブランクリソースとを1グループとしたグループインデックスを生成することができる。このグループインデックスが移動端末装置10に通知されると、移動端末装置10側でCSI−RSリソース以外のリソースがブランクリソースとして認識される。
グループインデックス生成部214に生成されたグループインデックスは、報知信号生成部216に入力される。なお、ブランクリソースの位置情報として、グループインデックスが移動端末装置10に通知される構成に代えて、ブランクリソースの位置が個別に移動端末装置10に通知される構成としてもよい。この場合、ブランクリソース設定部213が、ブランクリソースの位置情報として、各ブランクリソースの位置を示すパターンインデックスを報知信号生成部216に入力する。
CSI−RSパラメータ生成部215は、CSI−RSの位置以外のCSI−RSの系列や送信電力等のパラメータを生成する。なお、CSI−RSパラメータ生成部215は、報知にてCSI−RSの位置が特定される場合において、識別情報生成部212にてCSI−RSの位置情報が識別ビットに付加されないときには、CSI−RSの系列や送信電力に加えてCSI−RSの位置(パターンインデックス等)を生成してもよい。これらパラメータのうち、報知信号により移動端末装置10に通知されるものについては、報知信号生成部216に入力される。
報知信号生成部216は、識別ビット、グループインデックス、その他、CSI−RSのパラメータを含めて報知信号を生成する。この場合、報知信号生成部216は、自セルにおけるCSI−RSのパラメータのみならず、送受信部203を介して受信した隣接セルのCSI−RSのパラメータを含めて報知信号を生成する。送受信部203は、CSI−RSおよび報知信号を移動端末装置10に送信する。
図12を参照して、移動端末装置によるCQIを測定するための機能ブロックについて説明する。図12は、移動端末装置によるCQIを測定するための機能ブロックの説明図である。なお、図12の各機能ブロックは、主にベースバンド処理部の処理内容である。また、図12に示す機能ブロックは、本発明を説明するために簡略化したものであり、ベースバンド処理部において通常備える構成は備えるものとする。また、以下の説明では、ミューティングの第2の通知方法が用いられているものとする。
図12に示すように、移動端末装置10は、送受信部103と、取得部111と、測定部112とを有している。送受信部103は、基地局装置20からCSI−RSおよび報知信号を受信する。取得部111は、報知信号を復調して、信号の中身を解析することでCSI−RSの位置情報や送信電力等のパラメータやブランクリソースの位置情報を取得する。取得部111は、報知信号から識別ビットを読み出し、CSI−RSが報知用リソースおよびセルID用リソースのいずれに配置されているかを識別する。
取得部111は、識別ビットが「0」の場合、CSI−RSの位置情報が報知信号により通知されると判断し、識別ビットに付加されたインデックスビットからCSI−RSの位置情報(パターンインデックス)を取得する。一方、取得部111は、識別ビットが「1」の場合、CSI−RSの位置情報がセルIDに関連付けられていると判断し、セルサーチにより認識されたセルIDからCSI−RSの位置情報(パターンインデックス)を取得する。
また、取得部111は、報知信号に含まれるCSI−RSの位置以外の送信電力等のパラメータを取得する。さらに、取得部111は、報知信号に含まれるグループインデックスを取得する。CSI−RSのパラメータおよびグループインデックスは、測定部112に入力される。測定部112は、サービングセルおよび隣接セルのCSI−RSのパラメータに基づいてCQIを測定する。測定部112においては、CSI−RSの位置情報、系列、送信電力等のパラメータからサービングセルおよび隣接セルのCQIが算出される。
また、測定部112では、ミューティングされたリソースの干渉成分を考慮してCQIが測定される。この場合、測定部112は、グループインデックスで示される同一グループ内の全てのセルにおいて、CSI−RSリソース以外がブランクリソースに設定されると認識する。このため、測定部112は、サービングセルのCSI−RSリソースに対応するリソースに、他セルのブランクリソースが設定されるとして、ブランクリソースの干渉成分を考慮してCQIを測定する。CQIは、例えば、式(2)を用いてサービングセルおよび隣接セルのCSI−RSのパラメータから算出される。また、移動端末装置10では、ブランクリソースを無視してユーザデータの復調が行われる。
以上のように、本実施の形態に係る基地局装置20によれば、報知用リソースにCSI−RSを配置する配置構成を選択することで、CSI−RSの配置構成がセルIDの設計に左右されることがない。一方、セルID用リソースにCSI−RSを配置する配置構成を選択することで、移動端末装置10に在圏セルのセルIDからCSI−RSの位置情報を取得させて、CSI−RSの位置情報のシグナリングを無くすことができる。よって、システムにおける設計自由度を優先させたい場合には、報知用リソースにCSI−RSを配置し、システムにおけるシグナリングのオーバヘッドを低減させたい場合には、セルID用リソースにCSI−RSを配置して、システム形態に応じて柔軟にCSI−RSの配置構成を選択することができる。
なお、上記した実施の形態においては、CSI−RSは、報知用リソースの他にセルID用リソースに配置される構成としたが、この構成に限定されるものではない。CSI−RSは、セルID用リソースに代えてセクタに関連付けられたセクタID用リソースに配置される構成としてもよい。
また、上記した実施の形態においては、複数の隣接セルが、1グループとしてグループ化される構成としたが、この構成に限定されるものではない。複数の隣接セクタが、1グループとしてグループ化される構成としてもよい。
また、上記した実施の形態においては、報知用リソースおよびセルID用リソースのいずれにCSI−RSが配置されたかを識別する識別情報が移動端末装置に通知される構成に、ミューティングの通知方法を適用した例について説明したが、この構成に限定されるものではない。ミューティングの通知方法は、識別情報を移動端末装置に通知する構成に限らず、CSI−RSを利用する際に適用可能である。
また、上記した本実施の形態においては、報知用リソースにCSI−RSが配置される場合に、基地局装置が報知信号により複数の移動端末装置に対して一斉にCSI−RSの位置情報を通知する構成としたが、この構成に限定されるものではない。基地局装置は、報知信号によりCSI−RSを移動端末装置に通知する構成に代えて、移動端末装置に対して個別にCSI−RSを通知する構成としてもよい。したがって、報知用リソースは、報知用信号により一斉に移動端末装置にCSI−RSの位置情報を通知する構成に限定されず、各移動端末装置に個別にCSI−RSの位置情報を通知する際にも使用される。
また、上記した実施の形態においては、移動端末装置において、取得部が報知信号からブランクリソースの位置情報を取得する構成としたが、この構成に限定されるものではない。ブランクリソースの位置情報は、取得部以外の機能ブロック、例えば、測定部により取得される構成としてもよい。
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CSI−RSの割り当て位置、処理部の数、処理手順、CSI−RSの数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。
1 無線通信システム
10 移動端末装置
20 基地局装置
101 送受信アンテナ
102 アンプ部
103 送受信部(受信部)
104 ベースバンド信号処理部
105 アプリケーション部
111 取得部
112 測定部
201 送受信アンテナ
202 アンプ部
203 送受信部(送信部)
204 ベースバンド信号処理部
205 呼処理部
206 伝送路インターフェース
211 CSI−RS配置部(配置部)
212 識別情報生成部
213 ブランクリソース設定部
214 グループインデックス生成部(グループ識別子生成部)
215 CSI−RSパラメータ生成部
216 報知信号生成部

Claims (17)

  1. CSI(Channel State Information)−RSの位置情報を移動端末装置に報知する場合に、報知用に確保されたリソースにCSI−RSを配置し、在圏エリアのエリア識別子に基づいて移動端末装置に前記CSI−RSの位置情報を取得させる場合に、前記エリア識別子に関連付けられたリソースにCSI−RSを配置する配置部と、
    前記報知用に確保されたリソースおよび前記エリア識別子に関連付けられたリソースのいずれにCSI−RSが配置されるかを識別する識別情報を生成する識別情報生成部と、
    前記識別情報を前記移動端末装置に送信する送信部とを備えたことを特徴とする基地局装置。
  2. 前記識別情報生成部は、前記報知用に確保されたリソースにCSI−RSが配置される場合に、前記識別情報に前記CSI−RSの位置情報を付加することを特徴とする請求項1に記載の基地局装置。
  3. 前記配置部は、CSI−RSをCRS(Common Reference Signal)と時間軸方向に異なるリソースに配置したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の基地局装置。
  4. 前記報知用に確保されたリソースと前記エリア識別子に関連付けられたリソースとが、時間軸方向に異なるリソースに設定されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の基地局装置。
  5. 前記報知用に確保されたリソースにCSI−RSが配置される場合に、前記送信部は、前記CSI−RSの位置情報を報知信号により複数の移動端末装置に対して一斉に送信することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の基地局装置。
  6. 前記報知用に確保されたリソースにCSI−RSが配置される場合に、前記送信部は、前記CSI−RSの位置情報を個別信号により移動端末装置に対して個別に送信することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の基地局装置。
  7. 隣接エリアにおいてCSI−RSが配置されるリソースをブランクリソースに設定するブランクリソース設定部を備え、
    前記送信部は、前記ブランクリソースの位置情報を前記移動端末装置に送信することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の基地局装置。
  8. 前記送信部は、前記エリア識別子に関連付けられたリソースがブランクリソースに設定される場合に、前記ブランクリソースの位置情報として、前記隣接エリアのエリア識別子を前記移動端末装置に送信することを特徴とする請求項7に記載の基地局装置。
  9. CSI−RSが配置可能なリソースをグループ化し、グループ毎にグループ識別子を生成するグループ識別子生成部を備え、
    前記送信部は、前記ブランクリソースの位置情報として、前記グループ識別子を前記移動端末装置に送信することを特徴とする請求項7または請求項8に記載の基地局装置。
  10. 前記グループ識別子生成部は、前記エリア識別子に関連付けられたリソースを、隣接エリアを1グループとしてグループ化し、グループ毎にグループ識別子を生成することを特徴とする請求項9に記載の基地局装置。
  11. CSI−RSの位置情報の報知用に確保されたリソースおよびエリア識別子に関連付けられたリソースのいずれにCSI−RSが配置されるかを識別する識別情報を基地局装置から受信する受信部と、
    前記報知用に確保されたリソースにCSI−RSが配置される場合に、前記基地局装置からの報知により前記CSI−RSの位置情報を取得し、前記エリア識別子に関連付けられたリソースにCSI−RSが配置される場合に、在圏エリアの前記エリア識別子に基づいて前記CSI−RSの位置情報を取得する取得部とを備えたことを特徴とする移動端末装置。
  12. 前記取得部は、前記報知用に確保されたリソースにCSI−RSが配置される場合に、前記基地局装置によって前記識別情報に付加された前記CSI−RSの位置情報を取得することを特徴とする請求項11に記載の移動端末装置。
  13. 前記受信部は、隣接エリアにおいてCSI−RSが配置されるリソースをブランクリソースとして、当該ブランクリソースの位置情報を前記基地局装置から受信することを特徴とする請求項11または請求項12に記載の移動端末装置。
  14. 前記受信部は、前記エリア識別子に関連付けられたリソースがブランクリソースに設定される場合に、前記ブランクリソースの位置情報として、前記基地局装置から前記隣接エリアのエリア識別子を受信することを特徴とする請求項13に記載の移動端末装置。
  15. 前記受信部は、前記ブランクリソースの位置情報として、前記基地局装置によりCSI−RSが配置可能なリソースがグループ化されてグループ毎に生成されたグループ識別子を受信し、
    CSI−RSが配置されるリソースと同一グループに属する他のリソースにブランクリソースが設定されると推定することを特徴とする請求項13または請求項14に記載の移動端末装置。
  16. 前記受信部は、前記基地局装置により前記エリア識別子に関連付けられたリソースが隣接エリアを1グループとしてグループ化され、前記基地局装置からグループ毎に生成されたグループ識別子を受信することを特徴とする請求項15に記載の移動端末装置。
  17. CSI−RSの位置情報を移動端末装置に報知する場合に、報知用に確保されたリソースにCSI−RSを配置し、在圏エリアのエリア識別子に基づいて移動端末装置に前記CSI−RSの位置情報を取得させる場合に、前記エリア識別子に関連付けられたリソースにCSI−RSを配置するステップと、
    前記報知用に確保されたリソースおよび前記エリア識別子に関連付けられたリソースのいずれにCSI−RSが配置されるかを識別する識別情報を生成するステップと、
    前記識別情報を前記移動端末装置に送信するステップとを有することを特徴とする通信制御方法。
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