特許 6850157 ユーザ端末、無線基地局、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】6850157

(24)【登録日】2021年3月9日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】ユーザ端末、無線基地局、及び、無線通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/0413 20170101AFI20210322BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20210322BHJP

   H04L 27/26 20060101ALI20210322BHJP

   H04B 7/0452 20170101ALI20210322BHJP

   H04B 7/0456 20170101ALI20210322BHJP

【ＦＩ】

   H04B7/0413 200

   H04W16/28 130

   H04L27/26 114

   H04B7/0452

   H04B7/0456 100

【請求項の数】5

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2017-37317(P2017-37317)

(22)【出願日】2017年2月28日

(65)【公開番号】特開2018-142910(P2018-142910A)

(43)【公開日】2018年9月13日

【審査請求日】2020年2月21日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２８年度、総務省、第５世代移動通信システム実現に向けた研究開発〜高周波数帯・広帯域超多素子アンテナによる高速・低消費電力無線アクセス技術の研究開発〜に係る委託事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(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】110002952

【氏名又は名称】特許業務法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 寛之

(72)【発明者】

【氏名】須山 聡

(72)【発明者】

【氏名】増野 淳

(72)【発明者】

【氏名】奥村 幸彦

【審査官】 福田 正悟

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１６／１４０２７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 吉岡翔平 他，2ステージチャネル推定を適用した5G低SHF帯Massive MIMOデジタルビームフォーミング方式の特性評価，電子情報通信学会技術研究報告，２０１７年 １月１２日，Vol.116, No.396，pp.13-18，RCS2016-238

【文献】 西森健太郎 他，FFTビーム選択型ブロック対角化MU-MIMO伝送の特性評価，電子情報通信学会技術研究報告，２０１４年 ２月２４日，Vol.113, No.456，pp.481-486，RCS2013-386

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／０４１３

Ｈ０４Ｂ ７／０４５２

Ｈ０４Ｂ ７／０４５６

Ｈ０４Ｌ ２７／２６

Ｈ０４Ｗ １６／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線基地局とＭＩＭＯ伝送を行うユーザ端末であって、
前記無線基地局から送信された参照信号に基づいて第１のチャネル推定情報を生成し、当該第１のチャネル推定情報に対して干渉信号の除去に関する操作を施して第２のチャネル推定情報を生成する制御部と、
前記第２のチャネル推定情報に基づいて、前記無線基地局から送信されるデータ信号に対してポストコーディングを施して希望信号を検出するポストコーダと、を備え、
前記制御部は、前記無線基地局から前記第２のチャネル推定情報の生成が必要である旨の通知を受信した場合に、前記第２のチャネル推定情報を生成し、
前記第２のチャネル推定情報の生成が必要である旨の通知は、前記無線基地局からデータ信号を受信する複数のユーザ端末のアンテナの総数が、前記無線基地局が送信するビームの総数よりも多い場合に、通知される、
ユーザ端末。

【請求項2】

無線基地局とＭＩＭＯ伝送を行うユーザ端末であって、
前記無線基地局から送信された参照信号に基づいて第１のチャネル推定情報を生成し、当該第１のチャネル推定情報に対して干渉信号の除去に関する操作を施して第２のチャネル推定情報を生成する制御部と、
前記第２のチャネル推定情報に基づいて、前記無線基地局から送信されるデータ信号に対してポストコーディングを施して希望信号を検出するポストコーダと、を備え、
前記無線基地局から第２のチャネル推定情報の生成が不要である旨の通知を受信した場合、前記ポストコーダは、前記第１のチャネル推定情報に基づいて、前記無線基地局から送信されるデータ信号に対してポストコーディングを施して希望信号を検出する、
ユーザ端末。

【請求項3】

無線基地局とＭＩＭＯ伝送を行うユーザ端末であって、
前記無線基地局から送信された参照信号に基づいて第１のチャネル推定情報を生成し、当該第１のチャネル推定情報に対して干渉信号の除去に関する操作を施して第２のチャネル推定情報を生成する制御部と、
前記第２のチャネル推定情報に基づいて、前記無線基地局から送信されるデータ信号に対してポストコーディングを施して希望信号を検出するポストコーダと、を備え、
前記第１及び第２のチャネル推定情報は、それぞれ、第１及び第２のチャネル行列で表現される情報であり、
前記第１のチャネル行列は、前記無線基地局におけるプリコーディング行列及びビームフォーミング行列によって算出される行列であり、
前記第２のチャネル行列は、前記第１のチャネル行列に対して干渉信号の除去に関する行列操作を施すことによって算出される行列である、
ユーザ端末。

【請求項4】

複数のユーザ端末とＭＩＭＯ伝送を行う無線基地局であって、
各ユーザ端末から送信されたビーム情報に基づいて第１のチャネル推定情報を生成し、当該第１のチャネル推定情報に対して干渉信号の除去に関する操作を施して第２のチャネル推定情報を生成する制御部と、
前記第２のチャネル推定情報に基づいて、各ユーザ端末へ送信するデータ信号に対してプリコーディングを施してデータ信号を多重化するプリコーダと、を備え、
前記制御部は、前記第２のチャネル推定情報の生成が必要である旨の通知を、前記複数のユーザ端末に送信した場合に、前記第２のチャネル推定情報を生成し、
前記第２のチャネル推定情報の生成が必要である旨の通知は、前記複数のユーザ端末のアンテナの総数が、前記無線基地局が送信するビームの総数よりも多い場合に、通知する、
無線基地局。

【請求項5】

無線基地局と複数のユーザ端末との間でＭＩＭＯ伝送を行う無線通信方法であって、
前記無線基地局は、
各ユーザ端末から送信されたビーム情報に基づいて第１のチャネル推定情報を生成し、当該第１のチャネル推定情報に対して干渉信号の除去に関する操作を施して第２のチャネル推定情報を生成し、
前記第２のチャネル推定情報の生成が必要である旨の通知を、前記複数のユーザ端末へ送信し、
前記第２のチャネル推定情報に基づいて、前記各ユーザ端末へ送信するデータ信号にプリコーディングを施してデータ信号を多重化し、
当該多重化したデータ信号を、前記複数のユーザ端末へ送信し、
前記ユーザ端末は、
前記無線基地局から送信された参照信号に基づいて第１のチャネル推定情報を生成し、
前記無線基地局から第２のチャネル推定情報の生成が必要である旨の通知を受信した場合、前記第１のチャネル推定情報に対して干渉信号の除去に関する操作を施して第２のチャネル推定情報を生成し、
前記第２のチャネル推定情報に基づいて、前記無線基地局から送信されるデータ信号に対してポストコーディングを施して希望信号を検出し、
前記第２のチャネル推定情報の生成が必要である旨の通知は、前記無線基地局からデータ信号を受信する複数のユーザ端末のアンテナの総数が、前記無線基地局が送信するビームの総数よりも多い場合に、通知される、
無線通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ユーザ端末、無線基地局、及び、無線通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいて、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）が仕様化された。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（例えば、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＦＲＡ（Future Radio Access）、５Ｇ（5th generation mobile communication system）、５Ｇ＋（5G plus）、Ｎｅｗ−ＲＡＴ（Radio Access Technology）などと呼ばれる）も検討されている。

【0003】

将来の無線通信システム（例えば、５Ｇ）では、信号伝送の更なる高速化及び干渉低減を図るために、高周波数帯（例えば、５ＧＨｚ以上）において多数のアンテナ素子（例えば、１００素子以上）を用いる大規模（Massive）ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）を用いることが検討されている。

【0004】

Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯの利用態様の１つとしては、複数のビームを多重して複数のユーザ端末にデータを伝送するマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）が知られている。

【0005】

ＭＩＭＯにおいて、ビーム又はストリームを制御する技術として、デジタルプリコーディングと、アナログ固定ビームフォーミング（ＢＦ）と、チャネル情報（Channel Status Information：ＣＳＩ）とを組み合わせる方法がある（例えば、非特許文献１を参照）。

【0006】

また、ＭＩＭＯにおいて、ユーザ端末同士の受信信号の干渉を回避する技術として、ブロック対角化プリコーディング行列を用いる技術が知られている（例えば、非特許文献２）。これにより、ユーザ端末同士のチャネルが直交化されて、ユーザ端末間の受信信号の干渉が回避される。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】吉岡翔平，奥山達樹，須山聡，奥村幸彦，“5G実現に向けた低SHF帯におけるデジタルビームフォーミングを用いたMassive MIMOの特性評価” 信学技報, vol. 116, no. 396, RCS2016-238, pp. 13-18, 2017年1月.

【非特許文献2】Q. H. Spencer, A. L. Swindlehurst, and M. haartd, “Zero-Forcing Methods for Downlink Spatial Multiplexing in Multiuser MIMO channels,” IEEE Trans. Sig. Processing, vol. 53, no. 2, pp. 461-471, Feb. 2004.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、上述のブロック対角化プリコーディング行列では、複数のユーザ端末の受信アンテナの総本数が基地局から送信されるビーム数よりも多い場合は、ユーザ端末同士のチャネルの一部が直交化されずに、受信信号の干渉が発生してしまう。

【0009】

本発明の一態様は、ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて、複数のユーザ端末の受信アンテナの総本数が基地局から送信されるビーム数よりも多い場合であっても、ユーザ端末同士の受信信号の干渉を回避可能なユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様に係る無線基地局とＭＩＭＯ伝送を行うユーザ端末は、前記無線基地局から送信された参照信号に基づいて第１のチャネル推定情報を生成し、当該第１のチャネル推定情報に対して干渉信号の除去に関する操作を施して第２のチャネル推定情報を生成する制御部と、前記第２のチャネル推定情報に基づいて、前記無線基地局から送信されるデータ信号に対してポストコーディングを施して希望信号を検出するポストコーダと、を備える。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一態様によれば、ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて、複数のユーザ端末の受信アンテナの総本数が基地局から送信されるビーム数よりも多い場合であっても、ユーザ端末同士の受信信号の干渉を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施の形態に係るＭＵ−ＭＩＭＯを行う無線通信システムの構成を示すブロック図である。

【図2】本実施の形態に係る無線基地局と第ｕユーザ端末との間のチャネル推定処理を示すシーケンスチャートである。

【図3】本実施の形態に係る具体例を説明するための模式図である。

【図4】本実施の形態に係るＭＵ−ＭＩＭＯを行う無線通信システムの構成の変形例１を示すブロック図である。

【図5】本実施の形態に係るＭＵ−ＭＩＭＯを行う無線通信システムの構成の変形例２を示すブロック図である。

【図6】本発明に係る無線基地局及びユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0014】

なお、同種の要素を区別して説明する場合には、「無線基地局１０Ａ」、「無線基地局１０Ｂ」のように参照符号を使用し、同種の要素を区別しないで説明する場合には、「無線基地局１０」のように参照符号のうちの共通番号のみを使用することがある。

【0015】

また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップなどを含む）は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合などを除き、必ずしも必須のものではない。

【0016】

以下では、複数のユーザ端末に対してストリームを分配して多重送信するＭＵ−ＭＩＭＯ（Multi-User MIMO）伝送を行う場合について説明する。また、以下では、Massive MIMOにおいて、ＢＦ（Beam Forming）を行う場合について説明する。

【0017】

＜無線通信システムの構成＞
まず、無線通信システムの構成について説明する。
図１は、本実施の形態に係る、ＭＵ−ＭＩＭＯを行う無線通信システムの構成を示すブロック図である。

【0018】

無線通信システムは、無線基地局（以下「基地局」という）１０Ａと、複数のユーザ端末（以下「端末」という）２０とを有する。基地局１０と端末２０との間の無線通信路をチャネルという。基地局１０と各端末２０との相対的な位置関係が異なるので、基地局１０と各端末２０との間のチャネルも異なる。本実施の形態では、基地局１０と第ｕ端末２０との間のチャネルをＨ_ｕと表現する。

【0019】

＜無線基地局の構成＞
図１において、基地局１０Ａは、制御部１００と、固有モード伝送用デジタルプリコーダ（以下「固有モードプリコーダ」という）１０２と、干渉信号除去用デジタルプリコーダ（以下「干渉除去プリコーダ」という）１０４と、Ｄ／Ａ変換部１０６と、周波数変換部１０８と、固定アナログビームフォーマ１１０と、複数の送信アンテナ素子１１２と、を備える。

【0020】

制御部１００は、基地局１０Ａと端末２０の間のチャネル（例えば等価チャネル）の推定を行う。例えば、制御部１００は、端末２０から受信したビーム情報に基づいて、第１のチャネル推定情報を生成する。ビーム情報には、例えば、その端末２０が受信したビームの受信電力の情報が含まれる。

【0021】

制御部１００は、複数の端末２０の受信アンテナ素子２０２の総数が基地局１０Ａから送信されるビーム数よりも多い場合、第２のチャネル推定情報の生成が必要である旨の通知を端末２０へ送信し、そうでない場合、第２のチャネル推定情報の生成が不要である旨の通知を端末２０へ送信する。

【0022】

制御部１００は、第２のチャネル推定情報の生成が必要である場合、第１のチャネル推定情報に対して干渉信号の除去に関する操作を施して、第２のチャネル推定情報を生成する。第１及び第２のチャネル推定情報は、それぞれ、第１及び第２のチャネル行列で表現される。第２のチャネル行列は、第１のチャネル行列に対して干渉信号の除去に関する行列操作（例えばプリコーディング行列乗算）を施して算出される行列である。

【0023】

制御部１００は、第１のチャネル推定情報、又は、第２のチャネル推定情報を用いて、固有モードプリコーダ１０２、干渉除去プリコーダ１０４及び固定アナログビームフォーマ１１０を制御する。

【0024】

１つの固有モードプリコーダ１０２には、第ｕ端末２０に送信されるＭ_ｕ系列のストリーム信号が入力される。固有モードプリコーダは、その入力されたＭ_ｕ系列のストリーム信号に対して固有モード伝送を実現するための操作を施して送信信号ｄ_ｕを生成し、出力する。

【0025】

干渉除去プリコーダ１０４には、各固有モードプリコーダ１０２から、送信信号ｄ_１、…、ｄ_Ｕが入力される。干渉除去プリコーダ１０４は、それら入力された送信信号ｄ_１、…、ｄ_Ｕを、第１又は第２のチャネル推定情報の何れかを用いて変換し、Ｌ系列のビーム信号を出力する。第１又は第２のチャネル推定情報の何れを用いるかについては、制御部１００によって制御される。

【0026】

干渉除去プリコーダ１０４から出力されたＬ系列の信号は、それぞれ、Ｄ／Ａ変換部１０６によってデジタル信号からアナログ信号に変換され、周波数変換部１０８によって周波数がアップコンバートされ、固定アナログビームフォーマ１１０に入力される。

【0027】

固定アナログビームフォーマ１１０は、その入力されたＬ系列の信号に対して、ビームフォーミング行列（以下「ビーム行列」という）Ｗを適用し、Ｎ_Ｔ系列の信号を生成する。Ｎ_Ｔは送信アンテナ素子１１２の数である。ここでのビーム行列Ｗは、Ｎ_Ｔ行Ｌ列を有する。Ｎ_Ｔ系列の複数の信号は、複数の送信アンテナ素子１１２からそれぞれ送信される。

【0028】

＜ユーザ端末の構成＞
図１において、ユーザ端末２０は、制御部２００と、複数の受信アンテナ素子２０２と、周波数変換部２０４と、Ａ／Ｄ変換部２０６と、干渉信号除去用デジタルポストコーダ（以下「干渉除去ポストコーダ」という）２０８と、固有モード伝送用デジタルポストコーダ（以下「固有モードポストコーダ」という）２１０と、を備える。

【0029】

制御部２００は、基地局１０Ａと端末２０の間のチャネル（例えば等価チャネル）の推定を行う。例えば、制御部２００は、基地局１０Ａから受信した第１のチャネル推定用の参照信号に基づいて、第１のチャネル推定情報を生成する。

【0030】

制御部２００は、基地局１０から第２のチャネル推定情報の生成が必要である旨の通知を受信した場合、第１のチャネル推定情報に、所定のコーディングを施して第２のチャネル推定情報を生成する。

【0031】

制御部２００は、第１のチャネル推定情報、又は、第２のチャネル推定情報を用いて、干渉除去ポストコーダ２０８及び固有モードポストコーダ２１０を制御する。

【0032】

Ｎ_Ｒ系列の受信アンテナ素子２０２において受信されたＮ_Ｒ系列の複数の受信信号は、それぞれ、周波数変換部２０４によって周波数がダウンコンバートされ、Ａ／Ｄ変換部２０６によってアナログ信号からデジタル信号に変換され、干渉除去ポストコーダ２０８に入力される。

【0033】

干渉除去ポストコーダ２０８は、それら入力された受信信号ｒ_１、…、ｒ_Ｕを、第１又は第２のチャネル推定情報の何れかを用いて変換し、希望信号ｄ_ｕを検出及び出力する。第１又は第２のチャネル推定情報の何れを用いるかについては、制御部２００によって制御される。

【0034】

固有モードポストコーダ２１０には、干渉除去ポストコーダ２０８から、希望信号ｄ_ｕが入力される。固有モードポストコーダ２１０は、希望信号ｄ_ｕに対して固有モード伝送を実現するための操作を行って、Ｍ_ｕ系列のストリーム信号を生成し、出力する。

【0035】

＜受信信号の表現＞
次に、端末２０の受信信号の表現の一例について説明する。

【0036】

受信信号は、例えば、下記の式１で表現することができる。

【数1】

【0037】

ここで、Ｕは総端末数、ｒ_ｕは第ｕ端末２０の受信信号行列、Ｈ_ｕは第ｕ端末２０のチャネル行列、Ｗはビーム行列、Ｐはブロック対角化プリコーディング行列、［ｄ_１…ｄ_Ｕ］^Ｔは送信信号行列、ｚ_ｕは第ｕ端末２０の受信信号に含まれる雑音を示す。なお、Ｔは転置行列を示す。

【0038】

なお、本実施の形態では、ブロック対角化プリコーディング行列Ｐを用いて説明するが、これはあくまで一例であり、他のいかなるプリコーディング行列であってもよい。また、本実施の形態において、ブロック対角化プリコーディング行列Ｐを、単に「プリコーディング行列Ｐ」と呼ぶことがある。

【0039】

第ｕ端末２０の受信アンテナ素子数をＮ_Ｒ、基地局１０の送信アンテナ数をＮ_Ｔ、基地局１０から送信されるビーム数をＬ、基地局１０から送信されるストリームの総数をＭとすると、式１の各行列は下記の系列数となる。

【0040】

・受信信号行列ｒ_ｕの行系列数はＮ_Ｒ。
・チャネル行列Ｈ_ｕの行系列数はＮ_Ｒ、列系列数はＮ_Ｔ。
・ビーム行列Ｗの行系列数はＮ_Ｔ、列系列数はＬ。
・プリコーディング行列Ｐの行系列数はＬ、列系列数はＭ。
・送信信号行列［ｄ_１…ｄ_Ｕ］^Ｔの行系列数はＭ。

【0041】

式１は、チャネル行列Ｈ_ｕとビーム行列Ｗとを１つのチャネル行列Ｈ^〜_ｕとみなすと、下記の式２となる。

【数2】

【0042】

式２において、チャネル行列Ｈ^〜_ｕの行系列数はＮ_Ｒ、列系列数はＬとなる。

【0043】

＜第１推定処理＞
次に、第１端末２０による、第１推定処理について説明する。第１推定処理は、ブロック対角化プリコーディング行列Ｐによって希望信号を検出する処理である。なお、以下の説明はあくまで一例であり、第１推定処理がこれに限定されるものではない。

【0044】

式２を第１端末２０に適用すると、下記の式３となる。なお、式３では、チャネル行列Ｈ^〜_ｕとプリコーディング行列Ｐとをまとめて新たにチャネル行列Ｈ^＾_ｕとみなしている。

【数3】

【0045】

ここで、Ｈ^＾_ｕ,ｕ’は他端末２０の送信信号ｄ_ｕ’に対応するチャネル行列であり、行系列数はＮ_Ｒ、列系列数はＭ_ｕ’である。

【0046】

Ｎ_ＲＵ≦Ｌの場合、ブロック対角化プリコーディング行列Ｐにより、式３のチャネル行列［Ｈ^＾_１，１…Ｈ^＾_１，Ｕ］における他端末２０に対するチャネル行列［Ｈ^＾_１，２…Ｈ^＾_１，Ｕ］は、全て「０」になる。したがって、式３は、下記の式４となる。

【数4】

【0047】

式４によれば、希望信号ｄ_１のみが残るので、第１端末２０は、希望信号ｄ_１を検出することができる。

【0048】

しかし、ブロック対角化で除去できる最大干渉数はＬ−Ｎ_Ｒであるため、Ｎ_ＲＵ＞Ｌの場合、式４のチャネル行列［Ｈ^＾_１…Ｈ^＾_Ｕ］における他端末２０に対するチャネル行列［Ｈ^＾_２…Ｈ^＾_Ｕ］の一部が「０」にならない。

【0049】

したがって、式３は、式４とは異なり、下記の式５となる。

【数5】

【0050】

式５には、除去できなかった干渉信号［ｄ_２…ｄ_Ｕ^〜］が残っているため、第１端末２０は、希望信号ｄ_１を検出することができない。この場合、第１端末２０は、次の第２推定処理を実行する。

【0051】

＜第２推定処理＞
次に、第１端末２０による、第２推定処理について説明する。第２推定処理は、ポストコーディング行列Ｂ_１を用いて希望信号を検出する処理である。なお、以下の説明はあくまで一例であり、第２推定処理がこれに限定されるものではない。

【0052】

まず、下記の式６に示すように、式６のチャネル行列［Ｈ^＾_１，１…Ｈ^＾_１，Ｕ^〜］から第１端末２０のチャネル行列Ｈ^＾_１，１を除いた補チャネル行列Ｈ^￣_１を定義する。

【数6】

【0053】

そして、この補チャネル行列Ｈ^￣_１に、下記の式７に示すように、特異値分解を施す。

【数7】

【0054】

ここで、Ｕ⁻_１は正の特異値に対応する左特異ベクトルからなる行列であり、Ｕ^＝_１は零の特異値に対応する左特異ベクトルからなる行列である。またΛ⁻_１は対角成分に正の特異値を有する対角行列であり、Ｖ⁻_１は右特異ベクトルからなるユニタリ行列である。なお、Ｈは複素共役転置行列を示す。

【0055】

第１端末２０は、零の特異値に対応する左特異ベクトルからなる行列Ｕ^＝_１を用いてポストコーディング行列Ｂ_１を生成する。そして、第１端末２０は、下記の式８に示すように、受信信号ｒ_１に、ポストコーディング行列Ｂ_１を乗算する。

【数8】

【0056】

式８によれば、希望信号ｄ_１のみが残るので、第１端末２０は、希望信号ｄ_１を検出することができる。

【0057】

その後、第１端末２０（固有モードポストコーダ）は、行列Ｕ^＝_１Ｈ^＾_１を１つのチャネル行列と見なして、固有モード伝送を実現するための操作を適用し、Ｍ_１系列のストリーム信号を生成及び出力する。

【0058】

＜干渉信号除去能力＞
次に、本実施の形態に係る干渉信号の除去能力について説明する。

【0059】

第ｕ端末２０における、ブロック対角化による第１推定処理によって残留する干渉信号の数Ｎ_{Ｉ−ＰＲ,ｕ}は、下記の式９で算出される。

【数9】

【0060】

ここで、（ｘ）^＋は、ｘが０以上であればｘとなり、ｘが０未満であれば０となる関数を示す。Ｕは総端末数を示す。

【0061】

第ｕ端末２０における、本実施の形態に係る第２推定処理によって除去可能な干渉信号の数Ｎ_{Ｉ−ＰＯ,ｕ}は、下記の式１０で算出される。

【数10】

【0062】

ここで、Ｍは基地局１０から送信されるストリームの総数を、Ｍ_ｕは第ｕ端末２０へ送信されるストリームの数を、Ｎ_Ｒは第ｕ端末２０の受信アンテナ本数を示す。

【0063】

したがって、Ｎ_{Ｉ−ＰＯ，ｕ}≧Ｎ_{Ｉ−ＰＲ，ｕ}の場合、直交伝送が可能となる。

【0064】

ＵＮ_Ｒ＞Ｌの場合、式９及び式１０から、下記の式１１が導かれる。

【数11】

【0065】

式１１によれば、Ｎ_Ｒ≧Ｍを満たす場合、すなわち、端末２０が備える受信アンテナ素子の総数がストリーム総数以上の場合は、端末数に関わらず、直交伝送が可能となる。

【0066】

＜動作＞
次に、本実施の形態に係る基地局１０及び端末２０の動作を説明する。

【0067】

図２は、本実施の形態に係る、基地局１０と第ｕ端末２０との間のチャネル推定処理を示すシーケンスチャートである。

【0068】

基地局１０（制御部１００）は、ビームフォーマを制御して、走査用参照信号を含むビームを送信する（ＳＴ１００）。

【0069】

第ｕ端末２０（制御部２００）は、そのビームを受信し、そのビームに関する情報（「ビーム情報」という）を基地局１０に送信（フィードバック）する（ＳＴ１０２）。ビーム情報は、例えば、ビームの受信電力を含む。

【0070】

基地局１０（制御部１００）は、そのビーム情報を受信し、そのビーム情報に基づいてビームウェイト行列Ｗを選択（又は生成）する（ＳＴ１０４）。

【0071】

次に、基地局１０は、チャネル行列Ｈ_ｕＷを推定するための参照信号を、端末２０へ送信する（ＳＴ１０６）。

【0072】

第ｕ端末２０（制御部２００）は、チャネル行列Ｈ_ｕＷを推定するための参照信号を受信し、その参照信号に基づいて、チャネル行列Ｈ_ｕＷを算出する（ＳＴ１０８）。

【0073】

次に、第ｕ端末２０は、ＣＳＩを基地局１０に送信（フィードバック）する（ＳＴ１１０）。

【0074】

基地局１０は、そのＣＳＩを受信し、そのＣＳＩに基づいて、プリコーディング行列Ｐを生成する（ＳＴ１１２）。

【0075】

次に、基地局１０は、ＳＴ１０８で推定したチャネル行列Ｈ_ｕＷに、ＳＴ１１２で生成したプリコーディング行列Ｐを乗算し、第１のチャネル行列Ｈ_ｕＷＰを算出する（ＳＴ１１４）。この処理は上述の第１推定処理に相当する。

【0076】

次に、基地局１０は、その第１のチャネル行列Ｈ_ｕＷＰを推定するための参照信号を、端末２０へ送信する（ＳＴ１１６）。

【0077】

第ｕ端末２０は、その第１のチャネル行列Ｈ_ｕＷＰを推定するための参照信号を受信し、その参照信号に基づいて、第１のチャネル行列Ｈ_ｕＷＰを算出する（ＳＴ１１８）。この処理は上述の第１推定処理に相当する。

【0078】

また、基地局１０は、ＳＴ１１６の後、第２のチャネル推定情報の一例である第２のチャネル行列の生成が必要であるか否かを判定し、その判定結果を端末２０に通知する（ＳＴ１２０）。

【0079】

端末２０は、ＳＴ１２０の第２のチャネル行列の生成が必要であるか否か判定結果を受信し、第２のチャネル行列の生成が必要との判定結果であった場合、ＳＴ１１８で算出した第１のチャネル行列Ｈ_ｕＷＰに、ポストコーディング行列Ｂ_ｕを乗算し、第２のチャネル行列Ｂ_ｕＨ_ｕＷＰを算出する（ＳＴ１２２）。この処理は上述の第２推定処理に相当する。なお、第２のチャネル推定情報の生成が不要との判断結果を受信した場合、端末２０は、ＳＴ１２２を実行しなくてよい。

【0080】

そして、端末２０は、固有モード伝送用フィルタを算出する（ＳＴ１２４）。

【0081】

一方で、基地局１０は、ＳＴ１２０で第２のチャネル行列の生成が必要と判定した場合、ＳＴ１１４で算出したチャネル行列Ｈ_ｕＷＰに、ポストコーディング行列Ｂ_ｕを乗算し、チャネル行列Ｂ_ｕＨ_ｕＷＰを算出する（ＳＴ１２６）。この処理は上述の第２推定処理に相当する。なお、ＳＴ１２０で第２のチャネル推定情報の生成が不要と判定した場合、基地局１０は、ＳＴ１２４を実行しなくてよい。

【0082】

そして、基地局１０は、固有モード伝送用フィルタを算出する（ＳＴ１２８）。

【0083】

次に、基地局１０（固有モードプリコーダ１０２）は、固有モード伝送用フィルタを用いて、Ｍ_ｕ系列のストリーム信号に固有モード伝送を実現するための操作を適用して、端末２０への送信信号ｄ_ｕを生成する。そして、基地局１０（干渉除去プリコーダ１０４）は、その送信信号に対して、第２推定処理を実行した場合は第２のチャネル行列Ｂ_ｕＨ_ｕＷＰを用いて、第２推定処理を実行しなかった場合は第１のチャネル行列Ｈ_ｕＷＰを用いて符号化し、端末２０に対してビームを送信する（ＳＴ１３０）。

【0084】

端末２０（干渉除去ポストコーダ２０８）は、そのビームを受信し、第２推定処理を実行した場合は第２のチャネル行列Ｂ_ｕＨ_ｕＷＰを用いて、第２推定処理を実行しなかった場合は第１のチャネル行列Ｈ_ｕＷＰを用いて希望信号ｄ_ｕを検出する。そして、端末２０（固有モードポストコーダ２１０）は、固有モード伝送用フィルタを用いて、固有モード伝送を実現するための操作を適用して、Ｍ_ｕ系列のストリーム信号を抽出する。

【0085】

＜具体例＞
次に、本実施の形態に係る具体例を示す。

【0086】

図３は、本実施の形態に係る具体例を説明するための模式図である。

【0087】

図３において、基地局１０から送信されるストリームの総数Ｍ＝１６、基地局１０から送信されるビーム数Ｌ＝３２、各端末２０の受信アンテナ数Ｎ_Ｒ＝１６とする。

【0088】

この場合、従来のブロック対角化では、図３（ａ）に示すように、Ｍ＜Ｌ、かつ、Ｍ≦Ｎ_Ｒにも関わらず、最大２個の端末２０までしか直交多重を行うことができない。

【0089】

これに対して、本実施の形態では、上記の式１１によれば、図３（ｂ）に示すように、最大Ｍ個の端末２０まで直交多重を行うことができる。

【0090】

すなわち、本実施の形態によれば、空間相関のさらなる低減により、無線通信システム全体のスループットを向上させることができる。

【0091】

＜基地局の構成の変形例１＞
次に、基地局の構成の変形例１について説明する。

【0092】

図４は、ＭＵ−ＭＩＭＯを行う無線通信システムの構成の変形例１を示すブロック図である。

【0093】

図１の基地局１０Ａは、アナログＦＢＣＰ（Fixed BF and CSI-based Precoding）における構成であったのに対して、図４の基地局１０Ｂは、デジタルＦＢＣＰにおける構成である点において相違する。

【0094】

すなわち、図１に示す基地局１０Ａは、固定アナログビームフォーマ１１０が周波数変換部１０８の後段に配置されているのに対して、図４に示す基地局１０Ｂは、固定デジタルビームフォーマ１３０が、干渉除去プリコーダ１０４の後段に配置されている点が相違する。

【0095】

これまで説明してきた内容は、基地局１０が図４に示すデジタルＦＢＣＰの構成においても実現可能である。

【0096】

＜基地局の構成の変形例２＞
次に、基地局の構成の変形例２について説明する。

【0097】

図５は、ＭＵ−ＭＩＭＯを行う無線通信システムの構成の変形例２を示すブロック図である。

【0098】

図５の基地局１０Ｃは、フルデジタルＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯにおける構成である点において、上記の図１及び図４と相違する。

【0099】

すなわち、図４の基地局１０Ｂは、干渉除去プリコーダ１０４の後段に固定デジタルビームフォーマ１３０が配置されているのに対して、図５の基地局１０Ｃは、干渉除去プリコーダ１０４の後段にその固定デジタルビームフォーマが未配置である点が相違する。

【0100】

これまで説明してきた内容は、基地局１０が図５のようなフルデジタルＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯの構成でおいても実現可能である。

【0101】

＜作用効果＞
従来技術に対して、本実施の形態において基地局１０と端末２０との間のチャネルにおいて追加で生じる主なオーバーヘッドは、ＳＴ１２０の第２のチャネル推定情報の生成が必要であるか否かの通知のみである。すなわち、本実施の形態によれば、チャネルのリソースをほとんど消費することなく、従来技術よりも多くの端末２０を直交多重させることができる。よって、無線通信システム全体のスループットを向上させることができる。

【0102】

また、従来技術に対して、本実施の形態において基地局１０内及び端末２０内で追加で生じる主な処理負荷は、ポストコーディング行列Ｂ_ｕの算出処理、及び、ポストコーディング行列Ｂｕの乗算後のチャネル行列の算出処理（つまり式６から式８による算出処理）のみである。すなわち、本実施の形態によれば、基地局１０及び端末２０にほとんど処理負荷をかけることなく、従来技術よりも多くの端末２０を直交多重させることができる。

【0103】

以上、各実施の形態について説明した。

【0104】

なお、上記実施の形態では、基地局から参照信号を送信してチャネル推定を行う場合について説明した。しかし、チャネル推定において、端末から参照信号を送信してチャネル推定を行ってもよいし、参照信号を使用しないでチャネル推定値（チャネル情報）を取得してもよい。すなわち、チャネル推定では、ＢＦウェイトを含む等価チャネル行列（ＨＷ）と前記等価チャネル行列（ＨＷ）にプリコーディングを含めた等価チャネル行列（ＨＷＰ）を示すチャネル情報が取得されればよい。

【0105】

（ハードウェア構成）
なお、上記実施の形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／又は論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に(例えば、有線及び／又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

【0106】

例えば、本発明の一実施の形態における無線基地局、ユーザ端末などは、本発明の無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図６は、本発明の一実施の形態に係る無線基地局及びユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の無線基地局１０及びユーザ端末２０は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。

【0107】

なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。無線基地局１０及びユーザ端末２０のハードウェア構成は、図に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。

【0108】

例えば、プロセッサ１００１は１つだけ図示されているが、複数のプロセッサがあってもよい。また、処理は、１のプロセッサで実行されてもよいし、処理が同時に、逐次に、又はその他の手法で、一以上のプロセッサで実行されてもよい。なお、プロセッサ１００１は、一以上のチップで実装されてもよい。

【0109】

無線基地局１０及びユーザ端末２０における各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信、又は、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。

【0110】

プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。例えば、上述の制御部１００、固有モード伝送用デジタルプリコーダ１０２、干渉信号除去用デジタルプリコーダ１０４、Ｄ／Ａ変換部１０６、周波数変換部１０８、固定アナログビームフォーマ１１０、固定デジタルビームフォーマ１３０、制御部２００、周波数変換部２０４、Ａ／Ｄ変換部２０６、干渉信号除去用デジタルポストコーダ２０８、固有モード伝送用デジタルポストコーダ２１０などは、プロセッサ１００１で実現されてもよい。

【0111】

また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール又はデータを、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、無線基地局１０及びユーザ端末２０を構成する少なくとも一部の機能ブロックは、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されてもよい。

【0112】

メモリ１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ１００２は、本発明の一実施の形態に係る無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。

【0113】

ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１００２及び／又はストレージ１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。

【0114】

通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述のアンテナ素子１１４などは、通信装置１００４で実現されてもよい。

【0115】

入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。

【0116】

また、プロセッサ１００１及びメモリ１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。

【0117】

また、無線基地局１０及びユーザ端末２０は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。

【0118】

（情報の通知、シグナリング）
また、情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information）、ＵＣＩ（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング、報知情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block）））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRC Connection Reconfiguration）メッセージなどであってもよい。

【0119】

（適応システム）
本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。

【0120】

（処理手順等）
本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。

【0121】

（基地局の操作）
本明細書において基地局（無線基地局）によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード（upper node）によって行われることもある。基地局を有する１つまたは複数のネットワークノード（network nodes）からなるネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局および／または基地局以外の他のネットワークノード(例えば、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）またはＳ−ＧＷ（Serving Gateway）などが考えられるが、これらに限られない)によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが１つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ(例えば、ＭＭＥおよびＳ−ＧＷ)であってもよい。

【0122】

（入出力の方向）
情報及び信号等は、上位レイヤ(または下位レイヤ)から下位レイヤ(または上位レイヤ)に出力され得る。複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。

【0123】

（入出力された情報等の扱い）
入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置に送信されてもよい。

【0124】

（判定方法）
判定は、１ビットで表される値（０か１か）によって行われてもよいし、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）によって行われてもよいし、数値の比較（例えば、所定の値との比較）によって行われてもよい。

【0125】

（ソフトウェア）
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。

【0126】

また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。

【0127】

（情報、信号）
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。

【0128】

なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び／又はシンボルは信号（シグナル）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ）は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。

【0129】

（「システム」、［ネットワーク］）
本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。

【0130】

（パラメータ、チャネルの名称）
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。

【0131】

上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的なものではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々なチャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ、ＰＤＣＣＨなど）及び情報要素（例えば、ＴＰＣなど）は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。

【0132】

（基地局）
基地局（無線基地局）は、１つまたは複数（例えば、３つ）の（セクタとも呼ばれる）セルを収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム（例えば、屋内用の小型基地局ＲＲＨ：Remote Radio Head）によって通信サービスを提供することもできる。「セル」または「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局、および／または基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部または全体を指す。さらに、「基地局」、「ｅＮＢ」、「セル」、および「セクタ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。基地局は、固定局（fixed station）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（access point）、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。

【0133】

（端末）
ユーザ端末は、当業者によって、移動局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、ＵＥ（User Equipment）、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。

【0134】

（用語の意味、解釈）
本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、判定(judging)、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)（例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)（例えば、情報を受信すること）、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。

【0135】

「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、２又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された２つの要素間に１又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。本明細書で使用する場合、２つの要素は、１又はそれ以上の電線、ケーブル及び／又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光（可視及び不可視の両方）領域の波長を有する電磁エネルギーなどの電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。

【0136】

参照信号は、ＲＳ（Reference Signal）と略称することもでき、適用される標準によってパイロット（Pilot）と呼ばれてもよい。また、補正用ＲＳは、ＴＲＳ（Tracking RS）、ＰＣ−ＲＳ（Phase Compensation RS）、ＰＴＲＳ（Phase Tracking RS）、Additional RSと呼ばれてもよい。また、復調用ＲＳ及び補正用ＲＳは、それぞれに対応する別の呼び方であってもよい。また、復調用ＲＳ及び補正用ＲＳは同じ名称（例えば復調ＲＳ）で規定されてもよい。

【0137】

本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。

【0138】

上記の各装置の構成における「部」を、「手段」、「回路」、「デバイス」等に置き換えてもよい。

【0139】

「含む(including)」、「含んでいる（comprising）」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。

【0140】

無線フレームは時間領域において１つまたは複数のフレームで構成されてもよい。時間領域において１つまたは複数の各フレームはサブフレーム、タイムユニット等と呼ばれてもよい。サブフレームは更に時間領域において１つまたは複数のスロットで構成されてもよい。スロットはさらに時間領域において１つまたは複数のシンボル（ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボル、ＳＣ-ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）シンボル等）で構成されてもよい。

【0141】

無線フレーム、サブフレーム、スロット、ミニスロット、およびシンボルは、いずれも信号を伝送する際の時間単位を表す。無線フレーム、サブフレーム、スロット、ミニスロット、およびシンボルは、それぞれに対応する別の呼び方であってもよい。

【0142】

例えば、ＬＴＥシステムでは、基地局が各移動局に無線リソース（各移動局において使用することが可能な周波数帯域幅、送信電力等）を割り当てるスケジューリングを行う。スケジューリングの最小時間単位をＴＴＩ（Transmission Time Interval）と呼んでもよいし、１ミニスロットをＴＴＩと呼んでもよい。

【0143】

例えば、１サブフレームをＴＴＩと呼んでもよいし、複数の連続したサブフレームをＴＴＩと呼んでもよいし、１スロットをＴＴＩと呼んでもよい。

【0144】

リソースユニットは、時間領域および周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域では１つまたは複数個の連続した副搬送波（subcarrier）を含んでもよい。また、リソースユニットの時間領域では、１つまたは複数個のシンボルを含んでもよく、１スロット、１ミニスロット、１サブフレーム、または１ＴＴＩの長さであってもよい。１ＴＴＩ、１サブフレームは、それぞれ１つまたは複数のリソースユニットで構成されてもよい。また、リソースユニットは、リソースブロック（ＲＢ：Resource Block）、物理リソースブロック（ＰＲＢ：Physical RB）、ＰＲＢペア、ＲＢペア、スケジューリングユニット、周波数ユニット、サブバンドと呼ばれてもよい。また、リソースユニットは、１つ又は複数のＲＥで構成されてもよい。例えば、１ＲＥは、リソース割当単位となるリソースユニットより小さい単位のリソース（例えば、最小のリソース単位）であればよく、ＲＥという呼称に限定されない。

【0145】

上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、サブフレームに含まれるミニスロットの数、スロットに含まれるシンボルおよびリソースブロックの数、および、リソースブロックに含まれるサブキャリアの数は様々に変更することができる。

【0146】

本開示の全体において、例えば、英語でのa, an, 及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。

【0147】

（態様のバリエーション等）
本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。

【0148】

以上、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。したがって、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。

【産業上の利用可能性】

【0149】

本発明の一態様は、移動通信システムに有用である。

【符号の説明】

【0150】

１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 無線基地局
２０ ユーザ端末
１００ 制御部
１０２ 固有モード伝送用デジタルプリコーダ
１０４ 干渉信号除去用デジタルプリコーダ
１０６ Ｄ／Ａ変換部
１０８ 周波数変換部
１１０ 固定アナログビームフォーマ
１１２ 送信アンテナ素子
２００ 制御部
２０２ 受信アンテナ素子
２０６ Ａ／Ｄ変換部
２０８ 干渉信号除去用デジタルポストコーダ
２１０ 固有モード伝送用デジタルポストコーダ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】