特許 6193675 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6193675

(24)【登録日】2017年8月18日

(45)【発行日】2017年9月6日

(54)【発明の名称】無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/04 20090101AFI20170828BHJP

   H04W 16/32 20090101ALI20170828BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20170828BHJP

【ＦＩ】

   H04W72/04 136

   H04W16/32

   H04W16/28

【請求項の数】10

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2013-171534(P2013-171534)

(22)【出願日】2013年8月21日

(65)【公開番号】特開2015-41857(P2015-41857A)

(43)【公開日】2015年3月2日

【審査請求日】2016年8月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】392026693

【氏名又は名称】株式会社ＮＴＴドコモ

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100158528

【弁理士】

【氏名又は名称】守屋 芳隆

(72)【発明者】

【氏名】ベンジャブール アナス

(72)【発明者】

【氏名】岸山 祥久

【審査官】 相澤 祐介

(56)【参考文献】

【文献】 NTT DOCOMO，Views on Benefit of Small Cell Discovery Based on Discovery Signal，3GPP TSG-RAN WG1 Meeting #74 R1-133458，２０１３年 ８月１０日，第1節-第4節

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４− ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−２

ＣＴ ＷＧ１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マクロセルと重複して配置されるスモールセルを形成する無線基地局であって、
受信品質測定用の参照信号を生成する生成部と、
ビームフォーミングが行われない第１送信期間において、ビームフォーミングが行われる第２送信期間よりも狭い送信帯域幅かつ大きな送信電力で、前記参照信号を送信する送信部と、を具備し、
前記送信部は、前記参照信号を、各スモールセルを形成する無線基地局特有の情報に対応付けられた帯域に割り当てて送信することを特徴とする無線基地局。

【請求項2】

前記送信部は、前記参照信号を、所定の乱数系列に基づいてスペクトラム拡散して送信することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。

【請求項3】

前記送信部は、前記参照信号を、所定の拡散符号系列に基づいて拡散して送信することを特徴とする請求項２に記載の無線基地局。

【請求項4】

前記拡散符号系列が、前記第１送信期間毎に変更されることを特徴とする請求項３に記載の無線基地局。

【請求項5】

前記送信部は、前記参照信号を、所定のホッピングパターンに基づいて周波数ホッピングして送信することを特徴とする請求項２に記載の無線基地局。

【請求項6】

前記送信部は、前記参照信号を、前記ホッピングパターンに基づいて前記第１送信期間毎に異なる単一の帯域に割り当てて周波数ホッピングすることを特徴とする請求項５に記載の無線基地局。

【請求項7】

前記送信部は、前記参照信号を、前記ホッピングパターンに基づいて前記第１送信期間毎に異なる複数の帯域に分割して割り当てて周波数ホッピングすることを特徴とする請求項５に記載の無線基地局。

【請求項8】

マクロセルと重複して配置されるスモールセルを形成する無線基地局であって、
受信品質測定用の参照信号を生成する生成部と、
ビームフォーミングが行われない第１送信期間において、ビームフォーミングが行われる第２送信期間よりも狭い送信帯域幅かつ大きな送信電力で、前記参照信号を送信する送信部と、を具備し、
前記送信部は、前記参照信号を、前記マクロセルを形成する無線基地局から通知された帯域に割り当てて送信することを特徴とする無線基地局。

【請求項9】

マクロセルとスモールセルとが重複して配置される無線通信システムにおいて用いられるユーザ端末であって、
ビームフォーミングが行われない第１送信期間において、ビームフォーミングが行われる第２送信期間よりも狭い送信帯域幅かつ大きな送信電力で送信された、受信品質測定用の参照信号を受信する受信部と、
前記参照信号の受信品質を測定する測定部を具備し、
前記測定部は、前記スモールセルを形成する無線基地局特有の情報に対応付けられた帯域に割り当てて送信された前記参照信号を受信して、前記参照信号の受信品質を測定することを特徴とするユーザ端末。

【請求項10】

マクロセルと重複して配置されるスモールセルを形成する無線基地局における無線通信方法であって、
受信品質測定用の参照信号を生成する工程と、
ビームフォーミングが行われない第１送信期間において、ビームフォーミングが行われる第２送信期間よりも狭い送信帯域幅かつ大きな送信電力で、前記参照信号を送信する工程と、を有し、
前記参照信号を、各スモールセルを形成する無線基地局特有の情報に対応付けられた帯域に割り当てて送信することを特徴とする無線通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マクロセルとスモールセルとが重複して配置される次世代移動通信システムにおける無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＴＥ（Long Term Evolution）やＬＴＥの後継システム（例えば、ＬＴＥアドバンスト、ＦＲＡ（Future Radio Access）、４Ｇなどともいう）では、半径数百メートルから数キロメートル程度の相対的に大きいカバレッジを有するマクロセルと重複して、半径数メートルから数十メートル程度の相対的に小さいカバレッジを有するスモールセル（ピコセル、フェムトセルなどを含む）が配置される無線通信システム（例えば、ＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous Network）ともいう）が検討されている（例えば、非特許文献１）。

【0003】

かかる無線通信システムでは、マクロセルとスモールセルとの双方で同一の周波数帯を用いるシナリオ（例えば、co-channelともいう）や、マクロセルとスモールセルとで異なる周波数帯を用いるシナリオ（例えば、separate frequencyともいう）が検討されている。具体的には、後者のシナリオでは、マクロセルにおいて、相対的に低い周波数帯（例えば、２ＧＨｚ）（以下、低周波数帯という）を用い、スモールセルにおいて相対的に高い周波数帯（例えば、３．５ＧＨｚや１０ＧＨｚ）（以下、高周波数帯という）を用いることも検討されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】3GPP TR 36.814“E-UTRA Further advancements for E-UTRA physical layer aspects”

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

マクロセルにおいて低周波数帯を用い、スモールセルにおいて高周波数帯を用いる無線通信システムでは、容量増大やオフロードの観点からは、よりキャパシティの高い高周波数帯が用いられるスモールセルで、ユーザ端末が通信を行うことが好ましい。

【0006】

一方、高周波数帯のパスロスは、低周波数帯のパスロスと比較して大きく、高周波数帯では、広いカバレッジを確保し難くなる。このため、スモールセルのカバレッジ拡大を目的として、参照信号の送信電力を増加して送信を行うことが検討されている。しかしながら、参照信号の送信電力を増加する場合には、スモールセル間で干渉が発生し、ユーザ端末における参照信号の受信品質が低下する恐れがある。

【0007】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、マクロセルと重複して配置されるスモールセルにおいて、参照信号のカバレッジを拡大すると共に、ユーザ端末における参照信号の受信品質を向上することができる無線基地局、ユーザ端末及び無線通信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】

【0008】

本発明の無線基地局は、マクロセルと重複して配置されるスモールセルを形成する無線基地局であって、受信品質測定用の参照信号を生成する生成部と、ビームフォーミングが行われない第１送信期間において、ビームフォーミングが行われる第２送信期間よりも狭い送信帯域幅かつ大きな送信電力で、前記参照信号を送信する送信部と、を具備し、前記送信部は、前記参照信号を、各スモールセルを形成する無線基地局特有の情報に対応付けられた帯域に割り当てて送信することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、マクロセルと重複して配置されるスモールセルにおいて、参照信号のカバレッジを拡大すると共に、スモールセル間の干渉を抑制し、ユーザ端末における参照信号の受信品質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】ＨｅｔＮｅｔの概念図である。

【図2】マクロセルとスモールセルで用いられるキャリアの一例の説明図である。

【図3】Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯの説明図である。

【図4】周波数とアンテナ素子数との関係（１次元）の説明図である。

【図5】周波数とアンテナ素子数との関係（２次元）の説明図である。

【図6】スモールセルのカバレッジの説明図である。

【図7】参照信号送信期間の説明図である。

【図8】本実施の形態の態様１．１に係る無線通信方法の説明図である。

【図9】本実施の形態の態様１．２に係る無線通信方法の説明図である。

【図10】本実施の形態の態様１．３に係る無線通信方法の説明図である。

【図11】本実施の形態の態様２．１に係る無線通信方法の説明図である。

【図12】本実施の形態の態様２．２に係る無線通信方法の説明図である。

【図13】本実施の形態の態様１及び２に係る無線通信方法のシーケンス図である。

【図14】本実施の形態の態様３及び４に係る無線通信方法の説明図である。

【図15】本実施の形態の態様３及び４に係る無線通信方法のシーケンス図である。

【図16】本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略図である。

【図17】本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の説明図である。

【図18】本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の説明図である。

【図19】本実施の形態に係るスモール基地局の機能構成の説明図である。

【図20】本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１は、ＨｅｔＮｅｔの概念図である。図１に示すように、ＨｅｔＮｅｔは、マクロセルと地理的に重複するようにスモールセルが配置される無線通信システムである。ＨｅｔＮｅｔは、マクロセルを形成する無線基地局（以下、マクロ基地局又はＭｅＮＢ（Macro eNodeB）という）、各スモールセルを形成する無線基地局（以下、スモール基地局又はＳｅＮＢ（Small eNodeB）という）、マクロ基地局及びスモール基地局の少なくとも一つと通信するユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）とを含む。

【0012】

図１に示すＨｅｔＮｅｔでは、マクロセルにおいて相対的に低い周波数帯（以下、低周波数帯という）のキャリアＦ１を用い、スモールセルにおいて相対的に高い周波数帯（以下、高周波数帯という）のキャリアＦ２を用いることが検討されている。この場合、低周波数帯のキャリアＦ１を用いるマクロセルにおいて、カバレッジ確保やモビリティサポートを行い、高周波数帯のキャリアＦ２を用いるスモールセルにおいて、容量増大やオフロードを行うこと（Macro-assisted、Ｃ／Ｕ-plane splitなどともいう）も検討されている。

【0013】

図２は、キャリアＦ１、Ｆ２の一例を示す図である。図２に示すように、低周波数帯のキャリアＦ１としては、例えば、８００ＭＨｚや２ＧＨｚなどの既存の周波数帯（Existing cellular bands）のキャリアを用いることができる。一方、高周波数帯のキャリアＦ２としては、例えば、３．５ＧＨｚや１０ＧＨｚなど、既存の周波数帯よりも高い周波数帯（Higher frequency bands）のキャリアを用いることができる。

【0014】

図２に示すように、キャリアＦ１の送信電力密度（Transmit power density）は、キャリアＦ２の送信電力密度より高いため、マクロセルのカバレッジはスモールセルよりも大きくなる。一方、キャリアＦ２の送信帯域幅（bandwidth）は、キャリアＦ１の送信帯域幅よりも広く確保できるため、スモールセルの伝送速度（キャパシティ）はマクロセルよりも高くなる。

【0015】

ところで、パスロス（path-loss）は、周波数ｆに比例して増加する。具体的には、パスロスは、およそ２０^＊ｌｏｇ１０（ｆ）で示される。このため、高周波数帯のキャリアＦ２が用いられるスモールセルでは、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ（３次元（３Ｄ）／Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯともいう）などによるビームフォーミングを適用することで、パスロスを補償することが検討されている。

【0016】

図３は、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯの説明図である。Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯを用いる場合、複数のアンテナ素子が２次元面に配置される。例えば、図３に示すように、２次元面における水平方向と垂直方向とで均等に、複数のアンテナ素子が配置されてもよい。かかる場合、２次元面に配置可能なアンテナ素子数は、理論上、周波数ｆの２乗に比例して増加する。なお、図示しないが、複数のアンテナ素子は、３次元で配置されてもよい。

【0017】

図４及び図５を参照し、周波数ｆとアンテナ素子数との関係を説明する。図４及び５は、周波数ｆとアンテナ素子数との関係を説明するための図である。

【0018】

図４では、アンテナ素子が１次元で配列される場合を説明する。アンテナ素子が１次元で配置される場合、周波数ｆの増加率に比例して、アンテナ長Ｌで配置可能なアンテナ素子数Ｔｘが増加する。例えば、図４Ａに示すように、周波数ｆが２ＧＨｚである場合、アンテナ長Ｌに６個のアンテナ素子が配列されるとする。この場合、図４Ｂに示すように、周波数ｆが４ＧＨｚ（図４Ａの２倍）となると、同じアンテナ長Ｌに１２個（＝６×２）のアンテナ素子を配置可能となる。

【0019】

また、アンテナ素子が１次元で配置される場合、アンテナ長Ｌで配置可能なアンテナ素子数Ｔｘが増加するにつれて、ビームフォーミングゲインが増加する。例えば、図４Ｂでは、アンテナ長Ｌが配置可能なアンテナ素子数Ｔｘが図４Ａの２倍になるので、アンテナ素子間の間隔（以下、アンテナ素子間隔）が、図４Ａの１／２となる。アンテナ素子間隔が狭いほど、ビーム幅が狭くなるので、ビームフォーミングゲインが増加する。このため、図４Ｂのビームフォーミングゲインは、図４Ａの２倍となる。

【0020】

一方、図５では、アンテナ素子が２次元面に配置される場合（Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯを適用する場合）を説明する。アンテナ素子が２次元で配置される場合、周波数ｆの増加率に２乗比例して、所定面積で配置可能なアンテナ素子数Ｔｘが増加する。例えば、図５に示すように、周波数ｆが２．５ＧＨｚである場合、所定の２次元面に１個のアンテナ素子が配置されるとする。この場合、周波数ｆが２．５ＧＨｚの１．４倍の３．５ＧＨｚになると、アンテナ素子数Ｔｘは、１．４^２＝１．９６≒２となる。また、周波数ｆが２．５ＧＨｚの２倍の５ＧＨｚになると、アンテナ素子数Ｔｘは、２^２＝４となる。周波数ｆが、２．５ＧＨｚの４倍の１０ＧＨｚ、８倍の２０ＧＨｚとなる場合も同様に、アンテナ素子数Ｔｘは、４^２＝１６、８^２＝６４となる。

【0021】

また、アンテナ素子が２次元で配置される場合も、所定面積で配置可能なアンテナ素子数Ｔｘが増加するにつれて、図５に示すように、ビームフォーミングゲインが増加する。すなわち、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯを適用する場合、周波数ｆが高いほど、大きなビームフォーミングゲインを得ることができる。したがって、スモールセルにおいてＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯを適用する場合、ビームフォーミングゲインにより、高周波数帯のパスロスを補償することができる。

【0022】

図６は、スモールセルのカバレッジの説明図である。図６に示すように、ビームフォーミングされる参照信号のカバレッジＣ１は、ビームフォーミングされない参照信号のカバレッジＣ２と比べて、所定方向に拡大する。これにより、ビームフォーミング方向に位置するＵＥ１は、カバレッジＣ２外であっても、ビームフォーミングされた参照信号を所定の受信品質で受信できる。一方、ビームフォーミング方向とは逆方向に位置するＵＥ２は、カバレッジＣ２内であっても、当該参照信号を十分な受信品質で受信できない恐れがある。

【0023】

また、ビームフォーミングを行うためには、チャネル状態を示すＣＳＩ（Channel State Information）などのユーザ端末からのフィードバック情報や、アンテナ素子の重み付けに用いられるＡＯＡ（Angle of Arrival）やＡＯＤ（Angle of Departure）などを取得する必要がある。このため、フィードバック情報、ＡＯＡ、ＡＯＤなどが未知となる期間ではビームフォーミングを行うことができず、当該期間に送信される参照信号をユーザ端末が十分な受信品質で受信できないことが想定される。

【0024】

そこで、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯなどによるビームフォーミングを行わずに、ユーザ端末における参照信号の受信品質を向上させる方法が検討されている。具体的には、図７に示すように、ビームフォーミングが行われない参照信号送信期間においては、ビームフォーミングが行われるデータ送信期間よりも、送信帯域幅を狭くして、送信電力を大きくすることが検討されている。

【0025】

例えば、図７では、データ送信期間におけるビームフォーミングゲインに比例して、参照信号送信期間における送信帯域幅が狭められ、送信電力が増加される。これにより、高周波数帯のキャリアＦ２が用いられるスモールセルにおいても、ビームフォーミングを行わずに、参照信号のカバレッジを拡大し、ユーザ端末における参照信号の受信品質を向上することができる。

【0026】

しかしながら、図７に示すように、送信帯域幅が狭められ、送信電力が増加された参照信号送信期間においては、ビームフォーミングが行われないため、近隣のスモールセルが同一の周波数帯で参照信号を送信する場合には、当該スモールセル間で干渉が発生し、ユーザ端末における参照信号の受信品質が低下する恐れがある。

【0027】

そこで、本発明者らは、送信電力が増加された参照信号送信期間において、スモールセル間の干渉を抑制することができる無線通信方法を検討し、本発明に至った。

【0028】

本発明に係る無線通信方法では、スモール基地局が、ビームフォーミングが行われない参照信号送信期間（第１送信期間）において、ビームフォーミングが行われるデータ送信期間（第２送信期間）よりも狭い送信帯域幅かつ大きな送信電力で、参照信号を送信する。また、スモール基地局は、当該参照信号を各スモール基地局特有の情報に対応付けられた帯域に割り当てて送信する。

【0029】

ここで、参照信号送信期間（第１送信期間）とは、ビームフォーミングせずに参照信号が送信される期間である。また、参照信号は、受信品質測定用の信号であり、本実施の形態では、ユーザ端末がスモール基地局を検出／測定するためのディスカバリー信号（DS:Discovery Signal）のことを指す。ただし、参照信号は、例えば、ＣＲＳ（Cell-Specific Reference Signal）、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information-Reference Signal）、ＤＭ−ＲＳ（DeModulation-Reference Signal）、ＰＲＳ（Positioning Reference Signal）など、他の受信品質測定用の信号を用いても良い。なお、受信品質には、例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）、ＳＩＮＲ（Signal Interference Noise Ratio）などが含まれる。

【0030】

また、参照信号送信期間では、下記の図８などに示されるように、データ送信期間（第２送信期間）よりも送信帯域幅を狭くして、送信電力を増加させて、参照信号が送信される。このため、データ送信期間のようにビームフォーミングゲインが得られなくても、ユーザ端末における参照信号の受信品質の低下を防止できる。なお、参照信号送信期間の送信帯域幅は、データ送信期間におけるビームフォーミングゲイン、アンテナ素子数などに基づいて、決定されても良い。

【0031】

一方、データ送信期間（第２送信期間）とは、ビームフォーミングをしてデータ信号（例えば、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）で送信されるユーザデータや上位レイヤ制御情報）が送信される期間である。データ送信期間では、ビームフォーミングゲインにより、ユーザ端末における受信品質の低下を防止できる。

【0032】

なお、参照信号送信期間では、参照信号だけでなく、下りシステム情報や制御信号など（例えば、ＢＣＣＨ（Broadcast Control Channel）やセルサーチに利用される同期信号、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）で送信される共通制御情報など）のユーザ固有でない下り信号が送信されてもよい。すなわち、本実施の形態に係る無線通信方法は、参照信号送信方法及び制御信号送信方法を含む。また、データ送信期間では、データ信号だけでなく、Ｌ１／Ｌ２信号、下り制御信号（例えば、ＰＤＣＣＨで送信される個別制御情報）など、ユーザ固有の下り信号が送信されてもよい。

【0033】

本実施の形態は、大別すると、スモール基地局による分散制御（態様１−３）及びマクロ基地局による集中制御（態様４）の２つとなる。分散制御は、スモール基地局が自律的に、各スモール基地局特有の情報に対応付けられた帯域に基づいて参照信号送信に係る制御を行うため、マクロ基地局とスモール基地局との間の当該制御に必要な通信オーバヘッドが非常に小さい。一方、集中制御は、マクロ基地局がスモール基地局に対して割り当てる帯域を通知するため、当該制御に必要な通信量が分散制御に比べて増加するものの、干渉を効果的に抑制することが可能である。

【0034】

以下、本実施の形態の各態様に係る無線通信方法を詳細に説明する。説明で参照する図のうち、図８−１２及び１４には、スモールセルを構成する基地局（ＳｅＮＢ、スモール基地局）＃１−＃３について、参照信号送信期間（第１送信期間）及びデータ送信期間（第２送信期間）にユーザ端末との通信に割り当てる周波数帯が示されている。また、図８−１２及び１４には、参照信号送信期間として、期間ｔ１、ｔ２及びｔ３の３つが示されている。なお、ＳｅＮＢ＃１−＃３は同じ周波数帯を利用するとともに、参照信号送信期間において互いのカバレッジに共通部分がある。なお、本実施の形態では、ビームフォーミングが行われない参照信号送信期間において、ビームフォーミングが行われるデータ送信期間のビームフォーミングゲインに従って送信帯域幅を狭くして、送信電力を大きくして参照信号を送信する。

【0035】

（態様１）
図８−１０を参照し、本実施の形態の態様１に係る無線通信方法を説明する。態様１に係る無線通信方法では、各スモール基地局は、参照信号を、所定のホッピングパターンに基づいて周波数ホッピングして送信する。ここで、参照信号は、第１送信期間毎に異なる単一の帯域に割り当てられても良いし（態様１．１）、第１送信期間毎に異なる複数の帯域に分割して割り当てられても良い（態様１．２）。また、参照信号は、第１送信期間のうち所定の時間毎に異なる帯域に割り当てられても良い（態様１．３）。

【0036】

図８は、態様１．１に係る無線通信方法の説明図である。態様１．１においては、各スモール基地局は、ホッピングパターンに基づいて参照信号を単一の帯域に割り当てて送信する。また、帯域の割り当ては、参照信号送信期間毎に変更する。例えば、図８において、ＳｅＮＢ＃１は、期間ｔ１、ｔ２及びｔ３で、参照信号を送信する周波数帯が異なっている。

【0037】

ここで、ホッピングパターンには、格別の制限はない。例えば、パターンの数を所定の個数に制限しても良い。ただし、ホッピングパターンは、少なくとも隣接するスモール基地局間で異なる帯域に参照信号が割り当てられるように構成されていることが好ましい。また、図８には、図示される時間において、参照信号に割り当てられる帯域幅が一定である場合の例が示されているが、参照信号の帯域幅は動的に変更されるように構成しても良い。例えば、参照信号の帯域幅は、ホッピングパターンに従って変更されても良いし、何らかの乱数系列に基づいて変更されても良い。

【0038】

図９は、態様１．２に係る無線通信方法の説明図である。態様１．２においては、各スモール基地局は、ホッピングパターンに基づいて参照信号を複数の帯域に分割して割り当てて送信する。また、帯域の割り当ては、参照信号送信期間毎に変更する。

【0039】

図１０は、態様１．３に係る無線通信方法の説明図である。態様１．３において、態様１．１及び１．２と異なる点は、１つの参照信号送信期間中に帯域の割り当てが変わることである。例えば、図１０に示すように、１つの参照信号送信期間を２つに分け、当該２つの期間に異なるパターンの帯域を割り当てる。ホッピングパターンとして、パターン１、２及び３の３通りが規定されているとすると、当該２つの期間へのパターンの割り当て方は６通りある。態様１．３に係る無線通信方法では、複数のＳｅＮＢで同じ帯域に参照信号が割り当てられる期間が生じた場合でも、当該期間を短くすることで、干渉を効果的に抑制できる。

【0040】

ここで、態様１に係る所定のホッピングパターン及び下記の態様２に係る所定の拡散符号系列は、各スモール基地局で特有の情報に対応付けられて、乱数系列として生成される。すなわち、スモール基地局特有の情報を、乱数の初期化に使用する値（シード値、乱数の種）として用いる。したがって、参照信号が割り当てられる帯域は各スモール基地局特有の情報に対応付けられている。なお、複数のスモールセルで同じホッピングパターン及び拡散符号系列が選択されないようにするためには、乱数系列（擬似乱数列を含む）の周期が長く、かつ乱数の種が各スモール基地局で異なることが好ましい。本実施の形態では、スモール基地局特有の情報としてスモールセルのセルＩＤを用いる。ただし、乱数の種はこれに限られるものではなく、例えば地理的位置から決定されても良い。また、乱数の種に関する情報は、ＭｅＮＢから通知されても良い。

【0041】

また、態様１に係る無線通信方法において、ユーザ端末は、スモール基地局で所定のホッピングパターンに基づいて周波数ホッピングされた参照信号を受信し逆拡散した後、参照信号の受信品質を測定する。

【0042】

ユーザ端末は、参照信号の受信品質の測定結果をスモール基地局にフィードバックする。ここで、ユーザ端末は、スモールセルで用いられる周波数帯（例えば、キャパシティキャリアと呼ばれる相対的に高い周波数帯）を用いて、直接スモール基地局にフィードバックしてもよいし、マクロセルで用いられる周波数帯（例えば、カバレッジキャリアと呼ばれる相対的に低い周波数帯）などの別周波数帯を用いて、マクロ基地局にフィードバックして、マクロ基地局を介してスモール基地局に上記測定結果を通知しても良い。なお、測定結果のフィードバックは、本実施の形態の他の態様でも同様に行うことができる。

【0043】

以上、態様１に係る無線通信方法によれば、スモール基地局が、参照信号を所定のホッピングパターンに基づいて周波数ホッピングして送信する。このため、参照信号にビームフォーミングを行わない場合であっても、参照信号のカバレッジを拡大すると共に、スモールセル間の干渉を抑制して、ユーザ端末における参照信号の受信品質を向上できる。

【0044】

（態様２）
図１１及び１２を参照し、本実施の形態の態様２に係る無線通信方法を説明する。態様２に係る無線通信方法では、各スモール基地局は、参照信号を、所定の拡散符号系列に基づいて直接スペクトラム拡散して送信する。ここで、当該拡散符号系列は、固定的に決定されていても良いし（態様２．１）、参照信号送信期間毎に変更されても良い（態様２．２）。

【0045】

図１１は、態様２．１に係る無線通信方法の説明図である。態様２．１においては、各スモール基地局は、固定的に決定された拡散符号系列に基づいて参照信号を拡散して送信する。図１１には、ＳｅＮＢ＃１−＃３が、それぞれ異なる拡散符号系列１−３に基づいて参照信号を拡散して送信する例が示されている。このように、各スモール基地局における拡散符号系列は、参照信号送信期間において参照信号のカバレッジが少なくとも一部重なるスモール基地局間で、異なっていることが好ましい。

【0046】

図１２は、態様２．２に係る無線通信方法の説明図である。態様２．２においては、各スモール基地局は、参照信号送信期間毎に異なる拡散符号系列で参照信号を拡散して送信する。態様２．２に係る無線通信方法によれば、複数のスモール基地局が長い期間同じ拡散符号系列を利用することを防止できるため、態様２．１よりも効果的に干渉を抑制することができる。例えば、ＳｅＮＢ＃１及び＃２の両方が、期間ｔ１−ｔ３のいずれにおいても拡散符号系列１を用いて拡散してしまう事態を防止できる。

【0047】

また、態様２に係る無線通信方法において、ユーザ端末は、スモール基地局で所定の拡散符号系列に基づいて拡散された参照信号を受信し逆拡散した後、参照信号の受信品質を測定する。

【0048】

以上、態様２に係る無線通信方法によれば、スモール基地局が、参照信号を所定の拡散符号系列に基づいて直接スペクトラム拡散して送信する。このため、参照信号にビームフォーミングを行わない場合であっても、参照信号のカバレッジを拡大すると共に、スモールセル間の干渉を抑制して、ユーザ端末における参照信号の受信品質を向上できる。

【0049】

図１３に、態様１及び２に係る無線通信方法のシーケンス図を示す。

【0050】

まず、ＭｅＮＢは、地理的に重複するスモールセルを形成するＳｅＮＢに対して、制御信号・参照信号のホッピングパターンや拡散符号系列の乱数の種に関する情報を通知する（ステップＳＴ０１）。また、乱数の種に関する情報以外の情報も通知しても良い。例えば、参照信号を送信する帯域に関する情報を通知し、当該情報に従ってホッピングする帯域を変更しても良い。なお、ＳｅＮＢが、使用するホッピングパターン及び拡散符号系列の生成の際、ＭｅＮＢからの情報を必要としない場合（例えば、乱数の種として自セルのセルＩＤを用いる場合）には、ステップＳＴ０１は実施しなくても良い。

【0051】

次に、ＳｅＮＢは、通知された情報に基づいて、制御信号・参照信号のホッピングパターンや拡散符号系列を生成する（ステップＳＴ０２）。なお、ＳｅＮＢが以前に生成したホッピングパターン又は拡散符号系列を保持し、当該ホッピングパターン又は拡散符号系列を利用できる場合には、ステップＳＴ０２は実施しなくても良い。

【0052】

次に、ＳｅＮＢは、配下のＵＥに対して、生成されたホッピングパターン又は拡散符号系列に基づいて、周波数ホッピング又は拡散を適用して、制御信号（例えば、ＰＳＳ（Primary Synchronization Signal）、ＳＳＳ（Secondary Synchronization Signal）などの同期信号）を送信する（ステップＳＴ０３）。制御信号については参照信号と同様に、ビームフォーミング（ＢＦ）は行われない。

【0053】

次に、制御信号を受信したＵＥは、ＳｅＮＢに対して接続要求を送信する（ステップＳＴ０４）。

【0054】

次に、ＳｅＮＢは、ＵＥから接続要求を受信すると、上記制御信号と同様に、周波数ホッピング又は拡散を適用して参照信号を送信する（ステップＳＴ０５）。また、ＳｅＮＢは、制御信号（例えば、システム情報ブロック（ＳＩＢ：System Information Block））を適宜送信しても良い。なお、ステップＳＴ０３の制御信号の送信からステップＳＴ０５の参照信号の送信までの間にＭｅＮＢから再度乱数の種に関する情報を通知された場合などには、ステップＳＴ０２を再度実施して生成したホッピングパターン又は拡散符号系列をステップＳＴ０５に適用しても良い。

【0055】

次に、ＵＥは、受信した参照信号からチャネル推定などを行い、ＣＳＩフィードバックを行う（ステップＳＴ０６）。

【0056】

ＳｅＮＢは、フィードバックされたＣＳＩを用いてアンテナの調整などを適宜行い、データ送信を行う（ステップＳＴ０７）。データ送信はビームフォーミング（ＢＦ）を行う。

【0057】

（態様３）
図１４を参照し、本実施の形態の態様３に係る無線通信方法を説明する。態様３に係る無線通信方法では、各スモール基地局は、参照信号を、各スモール基地局特有の情報に対応付けられた帯域に固定的に割り当てて送信する。この際、少なくとも隣接するスモール基地局間で異なる帯域が割り当てられるように対応付けられることが好ましい。本実施の形態では、上述のとおり、スモール基地局特有の情報としてスモールセルのセルＩＤを用いる。ただし、スモール基地局特有の情報はこれに限られるものではなく、例えば地理的位置から決定されても良い。

【0058】

図１４は、態様３に係る無線通信方法の説明図である。各スモール基地局は、参照信号を各スモール基地局特有の情報（例えば、セルＩＤ）に対応付けられた周波数帯域に固定的に割り当てて送信する。つまり、態様３は、帯域が固定的に割り当てられている点で、態様１と異なる。また、図１４には、参照信号が単一の帯域に割り当てられる場合を示しているが、複数の帯域をセルＩＤに対応付け、当該複数の帯域に参照信号を割り当てる構成としても良い。

【0059】

態様３に係る無線通信方法において、ユーザ端末は、スモール基地局が所定の帯域に割り当てて送信した参照信号を受信した後、参照信号の受信品質を測定する。

【0060】

以上、態様３に係る無線通信方法によれば、スモール基地局が、参照信号を各スモール基地局特有の情報に対応付けられた帯域に固定的に割り当てて送信する。このため、参照信号にビームフォーミングを行わない場合であっても、参照信号のカバレッジを拡大すると共に、スモールセル間の干渉を抑制して、ユーザ端末における参照信号の受信品質を向上できる。

【0061】

（態様４）
本実施の形態の態様４は、ＭｅＮＢが、その配下の各ＳｅＮＢが用いる参照信号の帯域の割り当てを集中制御することで干渉を回避する。これにより、態様４ではＳｅＮＢ間の干渉を効果的に抑制することが可能である。

【0062】

上述した図１４は、態様４に係る無線通信方法の説明図でもある。態様４においては、各スモール基地局は、態様１と同様に、参照信号を所定の帯域に割り当てて送信する。さらに、態様４においては、各ＳｅＮＢの参照信号に割り当てる帯域は、ＭｅＮＢで集中的に管理されているため、各ＳｅＮＢの帯域を重ならないようにすることで、干渉を好適に防止することが可能である。本実施の形態では、ＭｅＮＢが、各ＳｅＮＢに対して、参照信号を割り当てる帯域（例えば、リソースブロック）を通知する。ただし、これに限られず、ＭｅＮＢが、帯域に関する情報を通知し、ＳｅＮＢが当該情報から参照信号を割り当てる帯域を決定するように構成しても良い。

【0063】

図１４には、各ＳｅＮＢの帯域をそれぞれ固定的に割り当てる場合を示しているが、ＭｅＮＢが任意のタイミングでＳｅＮＢに割り当てる帯域の通知を行うことで動的に割り当てを変更しても良い。例えば、図１４に示す期間ｔ２の終了後にＭｅＮＢがＳｅＮＢ＃１及び＃２に対して参照信号を割り当てる帯域の通知を行い、期間ｔ３におけるＳｅＮＢ＃１及び＃２の使用する帯域を入れ替えることができる。また、図１４には、参照信号が単一の帯域に割り当てられる場合を示しているが、複数の帯域に分割して割り当てられるように構成しても良い。

【0064】

態様４に係る無線通信方法において、ユーザ端末は、スモール基地局が所定の帯域に割り当てて送信した参照信号を受信した後、参照信号の受信品質を測定する。

【0065】

以上、態様４に係る無線通信方法によれば、スモール基地局が、参照信号をマクロ基地局から通知された帯域に割り当てて送信する。このため、参照信号にビームフォーミングを行わない場合であっても、参照信号のカバレッジを拡大すると共に、スモールセル間の干渉を抑制して、ユーザ端末における参照信号の受信品質を向上できる。

【0066】

図１５に、態様３及び４に係る無線通信方法のシーケンス図を示す。態様３では、ステップＳＴ１１は実施しないため、「通知された帯域」を「自スモール基地局が決定した帯域」と読み替える。また、ステップＳＴ１３、ＳＴ１５及びＳＴ１６は、図１３におけるステップＳＴ０４、ＳＴ０６及びＳＴ０７と同じであるため、説明を省く。

【0067】

まず、ＭｅＮＢは、地理的に重複するスモールセルを形成するＳｅＮＢに対して、制御信号・参照信号の送信帯域の通知を行う（ステップＳＴ１１）。互いに干渉するＳｅＮＢが複数ある場合には、各ＳｅＮＢで用いられる帯域が重ならないように制御する。ここで、通知された帯域の帯域幅は、ＳｅＮＢがデータ送信期間で利用する帯域幅よりも狭いことが好ましい。上述のとおり、態様３では、ステップＳＴ１１は実施しない。

【0068】

次に、ＳｅＮＢは、配下のＵＥに対して、通知された帯域を用いて、制御信号（例えば、ＰＳＳ、ＳＳＳなど）を送信する（ステップＳＴ１２）。制御信号については参照信号と同様に、ビームフォーミング（ＢＦ）は行われない。

【0069】

ＳｅＮＢは、ＵＥから接続要求を受信すると、上記制御信号と同様に、狭帯域で参照信号を送信する（ステップＳＴ１４）。ここで、ＳｅＮＢは、制御信号（例えば、ＳＩＢ）を適宜送信しても良い。なお、ステップＳＴ１２の制御信号の送信からステップＳＴ１４の参照信号の送信までの間にＭｅＮＢから再度送信帯域を通知された場合などには、ステップＳＴ１２及びステップＳＴ１４で使用される帯域が異なっていても良い。

【0070】

（変形例）
また、本実施の形態の態様１から４は、適宜組み合わせることができる。例えば、ＳｅＮＢ＃１−＃３を制御する場合に、ＳｅＮＢ＃１における参照信号を、態様４に基づいて高周波数帯に割り当てる一方で、ＳｅＮＢ＃２及び＃３における参照信号を、態様１に基づいて高周波数帯以外の帯域にホッピングする構成としても良い。これにより、制御性と制御に係る通信量のトレードオフを鑑みて制御を実施することが可能である。また、態様２で拡散した参照信号をさらに態様１でホッピングする構成としても良い。

【0071】

（無線通信システムの構成）
以下、本実施の形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上述の無線通信方法（態様１−４）の少なくとも１つが適用される。図１６−２０を参照し、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成を説明する。

【0072】

図１６は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成図である。なお、図１６に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム、ＬＴＥ−Ａシステム、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）などが包含されるシステムである。

【0073】

図１６に示すように、無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成するマクロ基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成するスモール基地局１２ａ及び１２ｂとを備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。ユーザ端末２０は、マクロ基地局１１及びスモール基地局１２の双方と無線通信可能に構成されている。

【0074】

マクロセルＣ１では、例えば、８００ＭＨｚや２ＧＨｚなど、相対的に低い周波数帯のキャリアＦ１が用いられる。一方、スモールセルＣ２では、例えば、３．５ＧＨｚ、１０ＧＨｚなど、相対的に高い周波数帯のキャリアＦ２が用いられる。なお、キャリアＦ１は、既存キャリア、レガシーキャリア、カバレッジキャリアなどと呼ばれてもよい。また、キャリアＦ２は、追加（additional）キャリア、キャパシティキャリアなどと呼ばれてもよい。なお、マクロセルＣ１、スモールセルＣ２では、同一の周波数帯のキャリアが用いられてもよい。

【0075】

マクロ基地局１１及び各スモール基地局１２は、有線接続されてもよいし、無線接続されてもよい。マクロ基地局１１及び各スモール基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。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）などが含まれるが、これに限定されるものではない。

【0076】

なお、マクロ基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、無線基地局、送信ポイント（transmission point）などと呼ばれてもよい。スモール基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、ピコ基地局、フェムト基地局、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ、送信ポイント、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）などと呼ばれてもよい。ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。

【0077】

また、無線通信システム１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）が適用され、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。

【0078】

また、無線通信システム１では、下りリンクの通信チャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）と、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel、ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced Physical Downlink Control Channel）、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、報知チャネル（ＰＢＣＨ）などが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨにより、下り制御情報（ＤＣＩ）が伝送される。

【0079】

また、無線通信システム１では、上りリンクの通信チャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）と、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ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）や、送達確認情報（ＡＣＫ/ＮＡＣＫ）などが伝送される。

【0080】

以下、マクロ基地局１１及びスモール基地局１２を区別しない場合、無線基地局１０と総称する。図１７は、本実施の形態に係る無線基地局１０の全体構成図である。無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１（アンテナポート）と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６とを備えている。なお、複数の送受信アンテナ１０１は、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ用のアンテナ素子で構成されてもよい。

【0081】

下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。

【0082】

ベースバンド信号処理部１０４では、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・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て各送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。

【0083】

各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力された下り信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１により送信する。

【0084】

一方、上り信号については、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅され、各送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部１０４に入力される。

【0085】

ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、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レイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

【0086】

図１８は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の全体構成図である。ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５とを備えている。

【0087】

下り信号については、複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換され、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では、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などがなされる。この下り信号に含まれるユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５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などを行う。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２０５に転送される。

【0088】

一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５から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では、再送制御（Ｈ−ＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ））の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて各送受信部２０３に転送される。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変換する。その後、アンプ部２０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１により送信する。

【0089】

図１９は、本実施の形態に係るスモール基地局１２の機能構成図である。なお、以下の機能構成は、スモール基地局１２が有するベースバンド信号処理部１０４などによって構成される。図１９に示すように、スモール基地局１２は、データ信号生成部３０１、ビームフォーミング部３０２、参照信号生成部３０３、決定部３０４、マッピング部３０５を具備する。

【0090】

データ信号生成部３０１は、データ送信期間（第２送信期間）に送信されるデータ信号を生成して、ビームフォーミング部３０２に出力する。上述のように、データ信号は、ＰＤＳＣＨで送信されるユーザデータや上位レイヤ制御情報などを含む。送受信部１０３に出力されたデータ信号は、データ送信期間（図８）において、ビームフォーミングされて送信される。

【0091】

ビームフォーミング部３０２は、ユーザ端末２０からのフィードバック情報（例えば、ＣＳＩ、ＡＯＡ、ＡＯＤなど）に基づいて、ユーザ端末２０に対するビームフォーミングを行う。具体的には、ビームフォーミング部３０２は、データ信号生成部３０１から出力されたデータ信号に対して重み付けを行い、送受信部１０３に出力する。

【0092】

参照信号生成部３０３（生成部）は、参照信号送信期間（第１送信期間）に送信される参照信号を生成し、マッピング部３０５に出力する。上述のように、参照信号は、受信品質測定用の信号であり、代表的にはディスカバリー信号を用いる。ただし、参照信号は、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ、ＤＭ−ＲＳなどの、その他の受信品質測定用の信号を用いても良い。

【0093】

決定部３０４は、ビームフォーミング部３０２におけるビームフォーミングによるゲイン（ビームフォーミングゲイン）に基づいて、参照信号送信期間の送信帯域幅を決定する。具体的には、決定部３０４は、データ送信期間におけるビームフォーミングゲインに基づいて、参照信号送信期間の送信帯域幅をデータ送信期間より狭く決定する。これにより、参照信号期間の送信電力が、送信帯域幅に比例してデータ送信期間よりも増加する。

【0094】

マッピング部３０５は、参照信号生成部３０３で生成された参照信号を決定部３０４で決定された送信帯域幅の無線リソースにマッピングする。具体的には、マッピング部３０５は、参照信号を、スモール基地局１２特有の情報に対応付けられた帯域に割り当てて送信する。例えば、マッピング部３０５は、当該参照信号を、所定のホッピングパターンに基づいて周波数ホッピングしても良い（態様１）。ここで、マッピング部３０５は、参照信号を、ホッピングパターンに基づいて第１送信期間毎に、異なる単一の帯域にマッピングしても良いし（態様１．１）、異なる複数の帯域に分割してマッピングしても良い（態様１．２）。また、マッピング部３０５は、参照信号を、ホッピングパターンに基づいて第１送信期間のうち所定の時間毎に異なる帯域にマッピングしても良い（態様１．３）。

【0095】

また、マッピング部３０５は、参照信号を、所定の拡散符号系列に基づいて直接スペクトラム拡散しても良い（態様２）。具体的には、マッピング部３０５は、参照信号を、固定的に決定されている拡散符号系列に基づいて拡散しても良いし（態様２．１）、参照信号送信期間毎に変更される拡散符号系列に基づいて拡散しても良い（態様２．２）。

【0096】

また、マッピング部３０５は、参照信号を、各スモール基地局特有の情報に対応付けられた帯域に固定的にマッピングしても良い（態様３）。

【0097】

また、マッピング部３０５は、参照信号を、マクロ基地局１１から通知された参照信号の帯域の割り当ての情報に基づいて、所定の帯域にマッピングしても良い（態様４）。

【0098】

マッピング部３０５によって無線リソースにマッピングされた参照信号は、送受信部１０３に出力され、参照信号送信期間において、データ送信期間の送信帯域幅よりも狭い送信帯域幅かつ大きな送信電力で送信される。これにより、参照信号は、データ送信期間よりも大きな送信電力で送信される。なお、本発明の送信部は、マッピング部３０５及び送受信部１０３によって構成される。

【0099】

図２０は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の機能構成図である。なお、以下の機能構成は、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４などによって構成される。図２０に示すように、ユーザ端末２０は、測定部４０１、チャネル推定部４０２を具備する。

【0100】

測定部４０１は、スモール基地局１２がスモール基地局１２特有の情報に対応付けられた帯域に割り当てて送信した参照信号を送受信部２０３から受け取り、当該参照信号の受信品質を測定する。具体的には、測定部４０１は、所定の乱数系列に基づいてスペクトラム拡散された参照信号を逆拡散して、参照信号の受信品質を測定する（態様１及び２）。また、測定部４０１は、所定の帯域に割り当てられた参照信号の受信品質を測定する（態様３及び４）。ここで、受信品質測定に必要な、乱数系列、ホッピングパターン、拡散符号系列、参照信号が割り当てられた帯域の情報などは、マクロ基地局、スモール基地局、他のユーザ端末などから通知されても良い。また、上述のように、受信品質には、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＳＩＮＲなどが含まれる。

【0101】

チャネル推定部４０２は、測定部４０１によって測定された受信品質に基づいて、チャネル推定を行う。具体的には、チャネル推定部４０２は、測定部４０１で測定された受信品質に対応するチャネル状態情報（ＣＳＩ）を生成し、送受信部２０３に出力する。なお、ＣＳＩには、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、ＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）、ＲＩ（Rank Indicator）などが含まれてもよい。

【0102】

以上のように、本実施の形態の無線通信システム１によれば、スモール基地局１２が、参照信号を、スモール基地局１２特有の情報に対応付けられた帯域に割り当てて送信する。具体的には、本実施の形態の態様１及び２に係る無線通信システム１によれば、スモール基地局１２が、参照信号を、所定の乱数系列に基づいてスペクトラム拡散して送信する。また、本実施の形態の態様３に係る無線通信システム１によれば、スモール基地局１２が、参照信号を、各スモール基地局特有の情報に対応付けられた帯域に割り当てて送信する。また、本実施の形態の態様４に係る無線通信システム１によれば、スモール基地局１２が、参照信号を、マクロ基地局１１から通知された参照信号の帯域の割り当ての情報に基づいて、所定の帯域にマッピングして送信する。このため、参照信号にビームフォーミングを行わない場合であっても、スモールセル間の干渉を抑制して、参照信号の送信電力増大によるカバレッジ拡大及びユーザ端末における参照信号の受信品質の向上を両立することができる。

【0103】

なお、本実施の形態に係る無線通信システム１では、参照信号送信期間において、データ送信期間よりも狭い送信帯域幅かつ大きな送信電力で参照信号を送信するものとしたが、これに限られない。本発明は、送信帯域幅を狭めない場合にも、適用可能である。

【0104】

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】

【0105】

１…無線通信システム
１０…無線基地局
１１…マクロ基地局
１２、１２ａ、１２ｂ…スモール基地局
２０…ユーザ端末
３０…上位局装置
４０…コアネットワーク
１０１…送受信アンテナ
１０２…アンプ部
１０３…送受信部
１０４…ベースバンド信号処理部
１０５…呼処理部
１０６…伝送路インターフェース
２０１…送受信アンテナ
２０２…アンプ部
２０３…送受信部
２０４…ベースバンド信号処理部
２０５…アプリケーション部
３０１…データ信号生成部
３０２…ビームフォーミング部
３０３…参照信号生成部
３０４…決定部
３０５…マッピング部
４０１…測定部
４０２…チャネル推定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】