CN102265537B - 移动通信系统中的基站装置、用户装置和方法 - Google Patents

移动通信系统中的基站装置、用户装置和方法 Download PDF

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Abstract

基站装置，包括：多个物理天线，包含第一组的M个物理天线(#1、#3、#5、#7)和第二组的M个物理天线(#2、#4、#6、#8)；参考信号复用部，至少将M种参考信号(P#1～P#4)复用到下行信号的资源块；以及发送部，无线发送下行信号。M种参考信号以相同的配置图形复用到第一资源块和第二资源块。第一资源块中的M种参考信号(P#1～P#4)被从第一组的物理天线(#1、#3、#5、#7)发送。第二资源块中的M种参考信号被从第二组的物理天线(#2、#4、#6、#8)发送。

Description

移动通信系统中的基站装置、用户装置和方法
技术领域
本发明涉及移动通信的技术领域，尤其涉及在同一小区内混合存在物理天线数不同的用户装置的移动通信系统中的基站装置、用户装置和方法。
背景技术
在移动通信的技术领域中，通过宽带码分多址(W-CDMA)方式的标准化团体3GPP正在讨论成为所谓第三代的后继的方式。尤其，作为W-CDMA方式、高速下行链路分组接入(HSDPA)方式和快速上行链路分组接入(HSUPA)方式等的后继，举出长期演进(LTE：LongTermEvolution)系统。进而，作为LTE系统的后继，也正在讨论高级LTE系统或第四代移动通信系统这样的系统。LTE系统中的下行链路的无线接入方式是正交频分多址(OFDMA：OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess)方式。对上行链路使用单载波频分多址(SC-FDMA：Single-CarrierFrequencyDivisionMultipleAccess)方式。
在LTE系统中，在下行链路和上行链路中都对用户装置分配一个以上的资源块(RB：ResourceBlock)来进行通信。资源块表示无线资源分配的频率单位，由系统内的多个用户装置共享。作为一例，一个资源块具有180kHz的带宽，例如包括12个副载波。例如，5MHz的系统频带中包含25个资源块。基站装置例如在LTE系统中，在每个1ms的子帧(Sub-frame)决定对多个用户装置内的哪个用户装置分配资源块。子帧也可以称作发送时间间隔(TTI：TransmissionTimeInterval)。无线资源分配的决定称作调度。在下行链路的情况下，基站装置通过一个以上的资源块对通过调度选择的用户装置发送共享信道。该共享信道被称作下行物理共享信道(PDSCH：PhysicalDownlinkSharedCHannel)。在上行链路的情况下，通过调度选择的用户装置通过一个以上的资源块对基站装置发送共享信道。该共享信道被称作上行物理共享信道(PUSCH：PhysicalUplinkSharedCHannel)。
在使用了上述这样的共享信道的通信系统中，需要在每个子帧对用户装置通知对哪个用户装置分配共享信道。该通知所使用的控制信道被称作物理下行链路控制信道(PDCCH：PhysicalDownlinkControlCHannel)或下行L1/L2控制信道(DL-L1/L2ControlChannel)。下行控制信号中除了包括该PDCCH之外，还可以包括物理控制格式指示符信道(PCFICH：PhysicalControlFormatIndicatorCHannel)和物理混合ARQ指示符信道(PHICH：PhysicalHybridARQIndicatorCHannel)等。
PDCCH中例如也可以包含如下的信息：
·下行调度许可(DownlinkSchedulingGrant)，
·上行链路调度许可(UplinkSchedulingGrant)以及
·发送功率控制命令比特(TransmissionPowerControlCommandBit)。
下行调度许可信息中例如包含有关下行链路的共享信道的信息，具体来说，包含下行链路的资源块的分配信息、用户装置的识别信息(UE-ID)、流数、有关预编码矢量(Pre-codingVector)的信息、数据大小、调制方式、与HARQ(HybridAutomaticRepeatReQuest)有关的信息等。
此外，上行链路调度许可信息中例如包括与上行链路的共享信道有关的信息，具体来说，包含上行链路的资源块的分配信息、用户装置的识别信息(UE-ID)、数据大小、调制方式、上行链路的发送功率信息、上行链路MIMO(MultipleInputMultipleOutput，多输入多输出)中的解调参考信号(DemodulationReferenceSignal)的信息等。
PCFICH是用于通知PDCCH的格式的信息。更具体地说，通过PCFICH通知PDCCH被映射的OFDM码元数。在LTE系统中，PDCCH被映射的OFDM码元数为1、2或3，从子帧的开头OFDM码元起被依次映射。
PHICH包含表示对在上行链路中传输的PUSCH是否需要重发的送达确认信息(ACK/NACK：Acknowledgement/Non-Acknowledgementinformation)。
另外，虽然是用语定义的问题，PDCCH、PCFICH和PHICH的控制信号也可以分别定义为对等的独立的信道，或者也可以定义为在PDCCH中包含PCFICH和PHICH。
在上行链路中通过PUSCH传输用户数据(通常的数据信号)和控制信息。此外，与PUSCH不同，通过上行链路控制信道(PUCCH：PhysicalUplinkControlCHannel)传输下行链路的质量信息(CQI：ChannelQualityIndicator)以及PDSCH的送达确认信息(ACK/NACK)等。CQI被用于下行链路中的共享物理信道的调度处理和自适应调制解调以及信道编码处理(AMC：AdaptiveModulationandchannelCoding)等。在上行链路中，根据需要传输随机接入信道(RACH：RandomAccessCHannel)和表示上下链路的无线资源的分配请求的信号等。
例如在3GPP，TS36.211V8.4.02008年9月中说明LTE系统。
发明内容
发明要解决的课题
另外，在LTE系统中，在下行链路中使用最大四个发送天线的MIMO传输方式。在MIMO传输方式的情况下，由于通信所使用的多个物理天线分别形成独立的无线传播路径，所以需要对每个物理天线测定信道状态。因此，根据基站的发送天线数4，四种参考信号在下行链路中发送。
图1表示LTE系统中的参考信号的映射例子。对此，在上述3GPP，TS36.211V8.4.02008年9月的第6.10章“ReferenceSignals”等中进行了表示。另外，参考信号是在发送端和接收端已知的参考信号，也可以称作导频信号、训练信号、已知信号等。根据参考信号的接收状况，进行无线传播路径好坏的估计、信道估计等。在图1的情况下，在第1、5、8和12个OFDM码元复用了从第一和第二天线发送的参考信号P#1、P#2。而且，在第2和9个OFDM码元复用了从第三和第四天线发送的参考信号P3、P4。
另一方面，在高级IMT(IMT-A)或高级LTE(LTE-A)系统这样的LTE的后继的无线接入中，基站所使用的发送天线数可能比4个多(例如，发送天线数也许成为8个)。该情况下，在基站使用8个物理天线时，最好LTE-A方式的移动台(具有LTE-A方式所要求的能力的移动台)也分别区别接收来自基站的各个物理天线的参考信号，并测定对应于各个物理天线的信道状态。
另一方面，从实现从LTE系统到LTE-A系统的平滑的转移的观点来看，在LTE-A系统中，希望充分确保向后兼容性或向下兼容性(backwardcompatibility)。在上述例子的情况下，在不需要区别比4个多的物理天线的LTE系统和必须区别8个物理天线的LTE-A系统之间需要确保兼容性。
图2表示在实现LTE系统和LTE-A系统的共存的情况下考虑的无线资源的利用例子。无线资源在频率方向上分割为LTE-A移动台在通信中使用的频带(无线资源A)和LTE移动台在通信中使用的频带(无线资源B)。LTE-A移动台使用无线资源A中包含的一个以上的资源块(资源分配单位)进行通信。LTE移动台使用资源块B中包含的一个以上的资源块进行通信。在无线资源A中，由于LTE-A移动台进行通信，因此基站可以通过适合LTE-A系统的配置将参考信号复用到下行信号。例如，包含8种参考信号的资源块也可以包含在无线资源A中。此外，在资源块B中，由于LTE移动台进行通信，所以基站可以通过适合LTE移动台的配置将参考信号复用到下行信号。例如，包含4种参考信号的资源块也可以包含在无线资源B中。
图3表示在实现LTE系统和LTE-A系统的共存的情况下考虑的无线资源的其他的利用例子。无线资源在时间方向上分割为LTE-A移动台在通信中使用的期间(无线资源A)和LTE移动台在通信中使用的期间(无线资源B)。该情况下也同样，在无线资源A中，基站可以通过适合LTE-A移动台的配置将参考信号复用到资源块。在无线资源B中，基站可以通过适合LTE移动台的配置将参考信号复用到资源块。
图2和图3中，无线资源都被固定地分割为LTE系统用和LTE-A系统用。这在各个系统中能够确保无线资源等方面较理想。但是，从无线资源的利用效率的观点来看未必理想。这是因为例如在当初导入LTE-A系统时预想LTE-A移动台不会那么多，难以期待从当初起充分活用被确保用于LTE-A系统的无线资源A。虽然也考虑准静态地或动态地变更无线资源A、B的边界，但是始终将边界的位置维持为最佳会导致处理复杂化，担心会很困难。
图4表示在实现LTE系统和LTE-A系统的共存的情况下考虑的无线资源的进一步其他的利用例子。例如，基站的调度器根据从各个移动台报告的信道质量信息(CQI)，对LTE移动台和LTE-A移动台分配最佳的资源块。从而，分配给LTE-A移动台的资源块A和分配给LTE移动台的资源块B在每个子帧变化。对分配给LTE-A移动台的资源块A，通过基站复用适合于LTE-A移动台的参考信号。例如，8种参考信号被复用到该资源块A。对分配给LTE移动台的资源块B中，通过基站复用适合LTE移动台的参考信号。例如，4种参考信号被复用到该资源块A。在图4所示的例子的情况下，由于未预先决定LTE系统和LTE-A系统用的无线资源，所以也许不能有效地应对如图2和图3所示的无线资源的利用方法中担心的问题(无线资源可能没有有效地活用的问题)。
另外，移动台不论是否受到共享数据信道用的无线资源的分配，都必须将无线传播状况的好坏(CQI)报告给基站。在图4的例子的情况下，分配给LTE移动台的资源块中包含4种参考信号，分配给LTE-A移动台的资源块中包含8种参考信号。因此，在对任何LTE-A移动台都未在下行链路中分配无线资源的情况下，不发送所有的8种参考信号，使用8个参考信号测定信道状态、以及将测定值适当地报告给基站变得困难。在图2、图3所示的例子的情况下，由于无线资源A中一定包含有LTE-A用的8个参考信号，所以不产生这样的问题，但担心无线资源的利用效率恶化。
这样，在无线资源固定地分割为LTE系统用和LTE-A系统用的情况下(图2、图3)和无线资源动态地被调度的情况下(图4)，从有效地传输参考信号的观点来看都不是最佳的。
本发明的课题是高效地对处于同一小区的物理天线数不同的用户装置传输参考信号。
另外，要注意的是，在“发明要解决的课题”的栏中说明的结构和步骤不一定全部都在过去已经实证。
用于解决课题的手段
(1)本发明中使用的基站装置，包括：
多个物理天线，包含第一组的M个物理天线和第二组的M个物理天线；
参考信号复用部，至少将M种参考信号复用到下行信号的资源块；以及
发送部，无线发送所述下行信号。
所述M种参考信号以相同的配置图形复用到第一资源块和第二资源块。
所述第一资源块中的M种参考信号从所述第一组的物理天线被发送。
所述第二资源块中的M种参考信号从所述第二组的物理天线被发送。
(2)本发明中使用的用户装置，包括：
多个物理天线，包含第一组的M个物理天线和第二组的M个物理天线；
接收部，接收包含在第一资源块中的M种参考信号和包含在第二资源块中的M种参考信号；以及
测定部，使用所述第一资源块中的参考信号，测定与所述第一组的物理天线相关的信道状态，使用所述第二资源块中的参考信号，测定与所述第二组的物理天线相关的信道状态。
发明的效果
根据本发明，可以高效地对处于同一小区的物理天线数不同的用户装置传输参考信号。
附图说明
图1是表示参考信号的映射例子的图。
图2是表示无线资源的利用例子的图。
图3是表示无线资源的其他利用例子的图。
图4是表示无线资源的再其他利用例子的图。
图5是表示本发明的一个实施例的动作例子的流程图。
图6是表示本发明的一个实施例的下行信号的结构例子(在每个子带变更的例子)的图。
图7是表示第一和第二资源块的细节的图。
图8是表示参考信号(P#1～P#4)和物理天线(#1～#4)的对应关系例子的图。
图9是表示本发明的一个实施例的下行信号的结构例子(在每个子帧变更的例子)的图。
图10是表示本发明的一个实施例的下行信号的结构例子(在每个子带和子帧变更的例子)的图。
图11是表示分配给用户装置的资源块的细节的图。
图12是表示参考信号(P#1～P#8)和物理天线(#1～#8)的对应关系例子的图。
图13是表示本发明的一个实施例的基站装置的图。
图14是表示本发明的一个实施例的用户装置的图。
具体实施方式
根据本发明的一个方式，基站装置的多个物理天线分为第一组的M(＝4)个(#1、#3、#5、#7)和第二组的M(＝4)个(#2、#4、#6、#8)。无线资源也被分类为RB组A的资源块(第一资源块)和RB组B的资源块(第二资源块)。M种参考信号以相同的配置图形(pattern)被复用到第一和第二资源块(图7)。而且，第一资源块中的M(＝4)种参考信号(P#1～P#4)从第一组的物理天线(#1、#3、#5、#7)发送。第二资源块中的M(＝4)种参考信号(P#1～P#4)从第二组的物理天线(#2、#4、#6、#8)发送。
LTE用户装置使用资源块中的4种参考信号P#1～P#4测定4种信道状态，并报告给基站。由于任何一个资源块中都以相同的配置图形加入4种参考信号，所以任何一个资源块都可以被分配给LTE用户装置。LTE-A用户装置对第一组的M个物理天线(#1、#3、#5、#7)，使用第一资源块中的参考信号P#1～P#4测定信道状态。然后，LTE-A用户装置对第二组的M(＝4)个物理天线(#2、#4、#6、#8)，使用第二资源块中的参考信号P#1～P#4测定信道状态。具有8个接收天线的LTE-A用户装置通过识别参考信号P#1～P#4的物理发送天线在第一以及第二资源块中不同的情况，从而能够测定有关8个物理发送天线的信道状态。具有4个接收天线的LTE用户装置不考虑参考信号P#1～P#4的物理发送天线在第一以及第二资源块中不同的情况。LTE用户装置在第一资源块和第二资源块中都同样提取参考信号P#1～P#4，作为四个物理发送天线相关的信道状态进行测定。换言之，LTE-A用户装置相互区别第一组的M(＝4)个物理天线(#1、#3、#5、#7)和第二组的M(＝4)个物理天线(#2、#4、#6、#8)，但LTE用户装置没有进行区别。
通过这样，任何一个资源块都可能分配给LTE和LTE-A用户装置。进而，即使对任何一个LTE-A用户装置都没有分配无线资源，由于第一和第二资源块始终在下行链路中准备，所以LTE-A用户装置可以适当地对所有的物理发送天线测定信道状态。从而，根据本发明的一个方式，在确保向后兼容性的同时，能够高效地对LTE用户装置和LTE-A用户装置传输参考信号。
M(＝4)种参考信号和第一、第二组中的M(＝4)个物理天线的对应关系可以通过广播信道报告给用户装置。从对用户装置通知某些信息的观点来看，广播信道不是必须的，但从高效地对多个用户通知可能变更的信息的观点来看，通过广播信道进行报告较理想。
在某一时间子帧中也可以包含第一和第二资源块两者。由于能够在一个该时间子帧之间取得第一和第二资源块双方，所以这从缩短处理时间的观点来看是理想的。
也可以在频率方向上相邻准备规定的多个第一资源块(和/或规定的多个第二资源块)。可以对每个资源块通过参考信号测定信道状态，但从削减报告测定值所需的控制信息量的观点来看，最好对基站装置报告对于多个资源块的平均值。从而，优选在成为其平均值的基础的各个资源块中，从相同的4个物理天线发送相同的4种参考信号。
也可以在某一时间子帧中包含第一资源块，并且后续的时间子帧中包含第二资源块。这从能够对相同的频带测定信道状态的观点来看是理想的。
也可以第一资源块包含在某一时间子帧中，并且该时间子帧和其他的时间子帧中也包含第二资源块。这从增加LTE-A用户装置备齐第一和第二资源块的对的选项，并且能够准备更适当的对的观点来看较理想。
参考信号复用部也可以将参考信号复用到下行信号，以便特定的用户装置的资源块除了包含M种参考信号之外还包括与该M种参考信号不同的P种参考信号(典型地，M＝P＝4)。该情况下，分配给LTE-A用户装置的资源块中包含来自所有的物理发送天线的参考信号。这从关于分配给LTE-A用户装置的资源块高精度地测定各个物理发送天线的信道状态的观点来看较理想。
从以下的观点来说明本发明的实施例。
1.动作例
2.变形例(时间方向)
3.变形例(时间和频率方向)
4.变形例(专用参考信号)
5.基站
6.用户装置
实施例1
<1.动作例>
以下，说明本发明的一个实施例的动作例。动作说明中的移动通信系统包含多个用户装置和多个基站装置，基站装置连接到核心网络的高层站。多个用户装置中包括使用于LTE系统的用户装置(LTE_UE)和使用于LTE-A系统的用户装置(LTE-A_UE)。用户装置典型的是移动台，但也可以是固定台。LTE_UE使用4个物理天线进行通信。LTE-A_UE使用8个物理天线进行通信。基站装置被两个系统共享。
图5是表示本发明的一个实施例的动作例的流程图。在步骤S11中，基站装置向处于小区中的多个用户装置发送广播信号(BCH：BroadcastChannel)。广播信号(BCH)中包含的广播信息包含系统带宽、系统帧号、小区ID和其他的系统信息。在本动作例中，广播信息中尤其包括在下行链路中发送的参考信号(P#1、P#2、...)、在基站装置中使用的物理天线(#1、#2、...)、参考信号和物理天线的对应关系、资源块的结构等信息。这些信息的内容可以在系统中固定不变，但也可以定期或不定期地变更。
在步骤S12中，基站装置进行所谓的调度，从而决定无线资源的分配。根据下行链路和上行链路的无线传播状况进行调度。也可以通过在该技术领域中已知的适当的任何算法进行调度。作为一例，也可以根据比例公平(proportionalfaimess)法进行调度。
在步骤S13中，生成在下行链路中传输的信号。下行信号大致包含控制信号、参考信号和共享数据信号。下行链路的无线资源的分配内容作为下行调度许可而包含在控制信号中。上行链路的无线资源的分配内容作为上行调度许可而包含在控制信号中。包含上行和下行调度许可的控制信号在LTE系统中特别被称作下行物理控制信道(PDCCH)。在生成下行信号时，控制信号、参考信号和共享数据信号根据时间和频率双方的观点被适当地复用。
图6表示本发明的一个实施例的下行信号的结构例。在时间轴方向上示出8个子帧的情况，在频率轴方向上示出10个资源块的情况。包含共享数据信号的资源块和控制信号被时间复用。为了实现图示的简化，在图6中未详细地示出参考信号和共享数据信号。在本实施例中，资源块被分类为称作RB组A的组和称为RB组B的组。属于RB组A的资源块也被称作第一资源块。属于RB组B的资源块也被称作第二资源块。在图示的例子中，低频侧(左侧)的5个资源块属于RB组A。高频侧(左侧)的5个资源块属于RB组B。图中，虚线的椭圆所包围的区域包含第一和第二资源块，图7表示该部分的细节。
图7表示第一和第二资源块的细节。图中，左侧对应于第一资源块(RB组A)，右侧对应于第二资源块(RB组B)。一个资源块由规定数个OFDM码元和规定数个副载波构成，码元数和副载波数也可以是适当的任何的数。作为一例，1个资源块也可以包含达到1ms的14个OFDM码元和达到180kHz的12个副载波。如图所示，第一和第二资源块中，以相同的配置图形映射了相同的4种参考信号(P#1～P#4)。但是，第一资源块(左侧)的参考信号P#1～P#4和第二资源块(右侧)的参考信号P#1～P#4分别从不同的物理天线发送。
图8表示4种参考信号(P#1～P#4)和物理天线(#1～#4)的对应关系的一例。4种参考信号(P#1～P#4)对应于上述P#1～P#4。在本实施例中，基站装置的8个物理天线分为第一和第二组。在属于RB组A的第一资源块中，4种参考信号P#1～P#4分别从第一组的物理天线#1、#3、#5和#7发送。在属于RB组B的第二资源块中，相同的4种参考信号P#1～P#4分别从第二组的物理天线#2、#4、#6和#8发送。
在图8所示的例子中，为了实现简化说明，从一个物理天线发送一个参考信号，但这不是必须的。例如，通过利用预编码，也可以从4个物理天线向特定的方向发送1个参考信号。无论如何，从某一组(4个物理天线)和其他的组(其他的4个物理天线)发送相同的4种参考信号是必要的。图8所示的对应关系仅仅是一例，可以是适当的任何的对应关系或天线的分组。例如也可以第一组按从小到大顺序由#1、#2、#3、#4构成，第二组由#5、#6、#7、#8构成。这些对应关系可以在系统中固定不变，也可以定期或不定期变更。
在图5的步骤S13中，构筑具有这样的结构的资源块，在步骤S14中发送该下行信号。如上所述，在本动作例中，用户装置LTE_UE和用户装置LTE-A_UE连接到相同的基站装置。首先说明用户装置LTE_UE的情况的动作，接着说明用户装置LTE-A_UE的情况的动作。
<LTE_UE的情况>
在步骤S21中，从接收信号中提取下行信号中的控制信号，并解调、解码。该控制信号是包含无线链路的分配信息的信号，相当于LTE系统中的PDCCH。在复原控制信号时，需要进行信道估计。关于参考信号映射在资源块中的哪里等的信息包含在广播信息中，用户装置LTE_UE已经取得了广播信息。用户装置LTE_UE提取接收信号中的参考信号(P#1～P#4)，并基于它们来进行信道估计。利用信道估计结果，用户装置LTE_UE进行控制信号的信道补偿。用户装置LTE_UE从信道补偿后的控制信号确认下行和/或上行调度许可，并确认是否对本装置分配了无线资源。为了说明的方便，假设该用户装置LTE_UE受到了下行链路的无线资源的分配。
在步骤S22中，确认物理天线的组。具体来说，参考信号P#1～P#4与基站装置的物理天线的对应关系从广播信息和受到了分配的资源块来确认。但是，在用户装置LTE_UE的情况下，该步骤的处理不是必须的。
在步骤S23中，根据参考信号P#1～P#4测定对于各个参考信号的传播路径的信道状态。具体来说，在对用户装置LTE_UE分配了RB组A的资源块的情况下，测定基站装置的物理天线#1、#3、#5和#7与用户装置LTE_UE的4个物理天线之间的信道状态。在对用户装置LTE_UE分配了RB组B的资源块的情况下，测定基站装置的物理天线#2、#4、#6和#8与用户装置LTE_UE的4个物理天线之间的信道状态。在用户装置LTE_UE的情况下，由于区别比4个多的物理天线不是必须的，因此也可以不区别基站装置的物理天线的第一和第二组。
在步骤S24中，一边利用有关4个天线各自的信道估计结果，一边再现下行共享数据信号。
在步骤S25中，4个天线的接收状况的测定结果和/或下行共享数据信号的送达确认信号(ACK/NACK)被发送到基站装置。
即使在没有分配资源块用于用户装置LTE_UE的下行共享数据信号的情况下，用户装置LTE_UE也可以根据需要进行使用了参考信号P#1～P#4的信道状态的测定，并将测定结果报告给基站装置。例如，用户装置LTE_UE也可以对从基站装置指示的资源块测定信道状态，并通过PUCCH报告测定结果。
根据本实施例，由于在任何一个资源块中都以相同的配置图形映射4种参考信号。在LTE用的用户装置LTE_UE的情况下，由于不必区别比4个多的物理天线，所以不必区别基站装置的物理天线是第一组(#1、#3、#5和#7)还是第二组(#2、#4、#6和#8)。从而，LTE用的用户装置LTE_UE可以接受任何的资源块的分配。
<LTE-A_UE的情况>
接着，说明用户装置为LTE-A_UE的情况下的动作。步骤S21的动作与LTE_UE的情况相同。在LTE-A_UE的情况下，为了使用8个物理天线的MIMO方式的通信，需要分别区别8个物理天线，并测定各个物理天线的信道状况。这一点与LTE_UE大不相同。
在步骤S22中，确认物理天线的组。具体来说，参考信号P#1～P#4与基站装置的物理天线的对应关系从广播信息和受到了分配的资源块来确认。在该资源块是属于RB组A的第一资源块的情况下，4种参考信号P#1～P#4从第一组的物理天线#1、#3、#5和#7分别发送。在资源块是属于RB组B的第二资源块的情况下，从第二组的物理天线#2、#4、#6和#8分别发送相同的4种参考信号P#1～P#4。
在用户装置LTE-A_UE受到了RB组A和B双方的资源块的分配的情况下，通过测定各个组的资源块中的4种参考信号P#1～P#4的接收状况，从而能够测定有关物理天线#1、#3、#5和#7的信道状态以及有关物理天线#2、#4、#6和#8的信道状态。
在分配给用户装置LTE-A_UE的资源块仅属于RB组A的情况下(例如，RB1)，从该资源块提取的参考信号P#1～P#4表示有关基站装置的物理天线#1、#3、#5和#7的信道状态。在步骤S23中，测定有关这些物理天线的接收状况。用户装置LTE-A_UE也必须准备有关其他的物理天线(#2、#4、#6和#8)的信道状态。因此，用户装置LTE-A_UE提取与受到了分配的资源块(在目前的例子中为RB1)最近的RB组B的资源块(例如，RB2)的参考信号。属于RB组B的资源块的参考信号P#1～P#4从物理天线#2、#4、#6和#8发送，所以通过测定这些参考信号的接收状况，从而能够测定有关物理天线#2、#4、#6和#8的信道状态。但是，该测定值并非有关接收了分配的资源块的值，所以是近似的信道估计值。从而，用户装置LTE-A_UE应当选择与接受了分配的资源块(在当前的例子中属于RB组A)最近的RB组B的资源块。除了尽量选择近的资源块之外，或者代替地也可以插补参考信号的接收状况的测定值。插补可以是外插法也可以是内插法。
在受到了用户装置LTE-A_UE的分配的资源块仅属于RB组B的情况下，4种参考信号P#1～P#4分别从第二组的物理天线#2、#4、#6和#8发送。与上述同样，用户装置LTE-A_UE通过提取与受到了分配的资源块最近的RB组A的资源块的参考信号，从而测定有关8个物理天线的信道状态。
在步骤S24中，一边利用有关8个天线每个的信道估计结果，一边再现下行共享数据信号。
在步骤S25中，8个天线的接收状况的测定结果和/或下行共享数据信号的送达确认信号(ACK/NACK)被发送给基站装置。
即使在没有分配资源块用于用户装置LTE_UE的下行共享数据信号的情况下，用户装置LTE_UE也可以根据需要进行使用了参考信号P#1～P#4的信道状态的测定，并将测定结果报告给基站装置。例如，用户装置LTE_UE也可以对从基站装置指示的资源块测定信道状态，并通过PUCCH报告测定结果。
根据本实施例，在任何一个资源块中都以相同的配置图形映射了4种参考信号。使用该参考信号解调控制信号。从而，关于控制信号，LTE用的用户装置和LTE-A用的用户装置都能够以相同的步骤复原控制信号。进而，LTE-A用的用户装置LTE-A_UE通过从RB组A的至少一个资源块和RB组B的至少一个资源块中分别提取参考信号，从而能够测定与全部8个物理天线有关的无线信道状况。从而，任何一个资源块都能够分配给LTE_UE和LTE-A_UE。
另外，可以在每个资源块进行有关各个物理天线的信道状态的报告，但从节约报告所需的控制信息量等的观点来看，也可以报告对几个资源块的平均值。进而，也可以对基站装置报告与规定数个资源块内、质量好的上位规定数个资源块有关的各个值或他们的合计值。在图6所示的例子中，由5个资源块形成一个子带组(资源块组)，可以对每个子带组报告信道状态(当然对每个物理天线报告)。
在图6中，在同一子帧内对每个子带大小变更RB组A和B。在一个子帧内能够取得来自基站装置的第一组的物理天线(#1、#3、#5和#7)的参考信号和来自第二组的物理天线(#1、#3、#5和#7)的参考信号。从而，图示的例子在LTE-A用的用户装置LTE-A_UE能够迅速地测定信道状态等方面较理想。
<2.变形例(时间方向)>
下行信号的结构例不限定于图6所示的结构，考虑各种结构例。图9表示对每个子帧变更下行信号的结构的例子。该例子的情况下，若子帧相同，则资源块中的参考信号的配置图形和对应的基站装置的物理天线的对应关系全部相同。这一点从简化信号处理(尤其是减轻下行信号的生成负担)等观点来看是理想的。LTE-A用的用户装置利用某一子帧的资源块、以及前和/或后的子帧的资源块，测定信道状态。测定至少消耗两个子帧的期间，但关于第一组的天线和第二组的天线能够测定相同的频带(图中通过RB1和RB2表示)，这一点较理想。在信道状态的时间变动少的情况下，例如，仅以低速移动的用户的情况下，图示的结构例较理想。
<3.变形例(时间和频率方向)>
图10表示对每个子带和子帧变更下行信号的结构的例子。该例子是图6所示的例子和图9所示的例子的组合，所以至少在得到已说明的有利的效果的方面较理想。进而，RB组不同的资源块既可以从同一子帧得到，也可以从前后的子帧得到。从而，对于LTE-A用的用户装置LTE-A_UE来说，RB组不同的适当的资源块的选项增加，这一点上较理想。例如在图10的RB1的情况下，RB组不同的适当的资源块不仅如RB2这样在同一子帧中存在，而且如RB3这样在先行的子帧中也存在。
RB组不同的资源块在下行信号中如何配置不限定于图示的配置，也可以使用适当的任何的配置。例如，图6和图10这样，不仅对每个子带变更RB组，也可以对每多个子带变更，还可以对每个与子带不同的其他资源块数变更。同样，RB组不仅对每个子帧变更，还可以对每多个子帧变更。
<4.变形例(专用参考信号)>
在上述例子中，在RB组A和B的任何资源块中都发送了相同的参考信号P#1～P#4。由此，任何一个资源块都有可能分配给LTE用户装置。取而代之，LTE-A用户装置必须从RB组不同的至少两个资源块中提取参考信号P#1～P#4，并估计8个天线的信道状态。在分配给LTE-A用户装置的资源块全部属于相同的RB组的情况下，该用户装置LTE-A_UE必须选择未接受分配的资源块(属于不同的RB组的资源块)，并使用从中提取的参考信号估计有关剩余的天线的信道状态。在使用与实际受到了分配的资源块不同的资源块的方面，担心信道估计精度恶化。
另一方面，在基站装置进行无线资源的调度时，能够知道哪个用户装置属于LTE系统以及哪个用户装置属于LTE-A系统。
因此，在本变形例中，在基站装置对LTE用户装置分配资源块的情况下，基站装置将对全部用户公共的4种参考信号P#1～P#4包含在该资源块中。进而，在基站装置对LTE-A用户装置分配资源块的情况下，基站装置不仅将对全部用户公共的4种参考信号P#1～P#4包含在该资源块中，而且将LTE-A用户固有的参考信号P#5～P#8也包含在该资源块中。
图11表示分配给LTE用户装置的资源块(左侧)和分配给LTE-A用户装置的资源块(右侧)。左侧的资源块与图7左侧所示的同样。分配给LTE-A系统的用户装置的资源块(图11右侧)不仅包括对全部用户公共的4种参考信号P#1～P#4，而且也包括LTE-A系统的用户固有的参考信号P#5～P#8。需要注意公共的参考信号P#1～P#4的配置图形在图11的左右维持相同。
图12表示参考信号P#1～P#8与物理天线#1～#8的对应关系的一例。在图示的例子中，对全部用户公共的参考信号P#1、P#2、P#3、P#4分别从第一组的物理天线#1、#3、#5、#7发送。LTE-A用户固有的参考信号P#5、P#6、P#7、P#8分别从第二组的物理天线#2、#4、#6、#8发送。图12所示的对应关系不过是一例，也可以是适当的任何的对应关系和天线的组合。例如也可以第一组按从小到大顺序由#1、#2、#3、#4构成，第二组由#5、#6、#7、#8构成。这些对应关系可以在系统中固定不变，也可以定期或不定期变更。
在如图11右侧所示的资源块被分配给LTE-A系统的用户装置的情况下，能够从该资源块中的参考信号P#1～P#8测定8个天线的信道状态。从而，本变形例从提高信道状态的估计精度等的观点来看较理想。
<5.基站>
图13表示本发明的一个实施例的基站装置。基站装置具有LTE用户装置用的信号处理部和LTE-A用户装置用的信号处理部。
LTE用户装置用的信号处理部包括缓冲器103b、信道编码部107b、数据调制部109b、预编码乘法部111b、公共参考信号生成部114b、参考信号复用部115b和映射控制部116b。
LTE-A用户装置用的信号处理部也同样包括缓冲器103a、信道编码部107a、数据调制部109a、预编码乘法部111a、专用参考信号生成部114a、参考信号复用部115a和映射控制部116a。
调度器105和副载波映射部113公共使用于LTE和LTE-A用户装置用的信号处理部。
进而，基站装置对8个物理天线的每个具有快速傅立叶反变换部(IFFT：InverseFastFourierTransformation)部117和循环前缀(CP：CyclicPrefix)附加部119以及无线部(RF)。基站装置包括8个发送天线，但天线数也可以是8个以上。
LTE用户装置用的缓冲器103b分别存储对于小区内的Nb台LTE用户装置的发送数据。LTE-A用户装置用的缓冲器103a分别存储对于小区内的Na台LTE-A用户装置的发送数据。在下行链路中发送的信号中包含控制信号、共享数据信号、参考信号等各种信号，但在本实施例中，参考信号和其他信号的关系尤其重要。因此，省略与控制信号和共享数据信号有关的处理的细节。
调度器105管理在下行链路中使用的无线资源。在调度器105的调度下，对存储在缓冲器103a、103b中的发送数据分配资源块。可以根据在本技术领域中已知的适当的任何的算法进行调度。作为一例，可以根据比例平均法进行调度。
LTE用户装置用的信道编码部107b对发送数据进行信道编码。LTE-A用户装置用的信道编码部107a也对发送数据进行信道编码。信道编码率从未图示的控制部指示。在本实施例中，由于使用自适应调制和信道编码方式，所以信道编码率根据用户装置的信道状态(具体来说CQI)而适当变更。作为一例，信道编码率可以取1/3和1/16等值。信道编码方法可以使用本技术领域中已知的适当的任何编码方法。作为一例，可以通过特播编码和卷积编码等进行信道编码。
LTE用户装置用的数据调制部109b对信道编码后的发送数据进行数据调制。LTE-A用户装置用的数据调制部109a也对信道编码后的发送数据进行数据调制。数据调制方式从未图示的控制部指示。在本实施例中，由于使用自适应调制和信道编码方式，所以数据调制方式可以根据用户装置的信道状态(具体来说CQI)而适当变更。数据调制方式可以使用本技术领域中已知的适当的任何数据调制方式。作为一例，数据调制方式也可以是BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等。
LTE用户装置用的预编码乘法部111b根据从LTE用户装置反馈的预编码矩阵指示符(PMI：PrecodingMatrixIndicator)，对发送数据乘以预编码矩阵。LTE-A用户装置用的预编码乘法部111a也根据从LTE-A用户装置反馈的预编码矩阵指示符(PMI)，对发送数据乘以预编码矩阵。预编码矩阵指示符可以是从规定数个加权矩阵组中选择的其中一个加权矩阵组。规定数个加权矩阵组也可以称作码本。另外，在无需预编码的小区的情况下，有关预编码的这些处理也可以省略。
副载波映射部113按照来自调度器105的资源分配信息，将发送数据映射到各个副载波。
公共参考信号生成部114b生成或存储小区内的所有用户公共使用的公共参考信号P#1～P#4。在本实施例中，公共参考信号为4种，但也可以准备更多或更少的公共参考信号。公共参考信号对小区内的全部用户公共使用，对每个小区不同，因此也可以称作小区固有的RS(Cell-specificReferenceSignal)。公共参考信号可以通过正交码序列表现，也可以通过非正交码序列表现。从减少本小区内的用户间干扰等观点来看，优选使用正交码序列。
专用参考信号生成部114a生成或存储仅对LTE-A用户装置发送的参考信号P#5～P#8。在本实施例中，专用参考信号为4种，也可以准备更多或更少的公共参考信号。由于专用参考信号固有地用于LTE-A用户装置，所以也可以称作用户固有的RS(UE-specificReferenceSignal)。专用参考信号可以通过正交码序列表现，也可以通过非正交的码序列表现。从减少本小区内的用户间干扰等观点来看，优选使用正交码序列。
有关公共参考信号的映射控制部116b根据公共参考信号P#1～P#4与物理天线#1～#8的对应关系，将控制信号提供给参考信号复用部115a、115b。该控制信号表示公共参考信号应如何复用到资源块。如图所示，需要留意用于表示公共参考信号的复用方法的控制信号被提供给所有的参考信号复用部115a和115b。由此，公共参考信号的资源块中的配置图形维持不变而与资源块无关。
有关专用参考信号的映射控制部116a根据专用参考信号P#5～P#8与物理天线#1～#8的对应关系，将控制信号提供给LTE-A用的参考信号复用部115a。该控制信号表示专用参考信号应如何复用到资源块。如图所示，需要留意用于表示专用参考信号的复用方法的控制信号仅被提供给LTE-A用的参考信号复用部115a(不提供给所有的参考信号复用部)。由此，可以仅对LTE-A用户装置的资源块映射专用参考信号P#5～P#8。
LTE用户装置用的参考信号复用部115b按照来自与公共参考信号有关的映射控制部116b的控制信号，将发送数据和公共参考信号复用。复用后的资源块具有如图7和图11(左侧)所示的结构。LTE-A用户装置用的参考信号复用部115a也按照来自与公共参考信号有关的映射控制部116b的控制信号，将发送数据和公共参考信号复用。进而，LTE-A用户装置用的参考信号复用部115a按照来自与专用参考信号有关的映射控制部116a的控制信号，将发送数据和专用参考信号复用。复用后的资源块具有如图11(右侧)所示的结构。另外，在不使用专用参考信号的情况下，对于LTE-A用户装置的资源块具有如图7和图11(左侧)所示的结构。
包含公共参考信号和专用参考信号(根据需要)的发送数据对每个物理天线被进行处理，以从各个物理天线发送。在IFFT部117中，发送数据被进行快速傅立叶反变换，被变换为时域的码元。
循环前缀附加部(+CP)119使用要发送的码元的开头或末尾的一部分来准备保护间隔。
无线部(RF)121对于附加了保护间隔的码元，实施数字模拟变换、频带限定、频率变换、功率放大等处理，并生成无线通信信号。无线通信信号从各个天线被无线发送到用户装置。
<6.用户装置>
图14表示本发明的一个实施例的用户装置。用户装置是LTE-A系统中使用的用户装置。如上所述，LTE用户装置同样可使用而不管是否存在LTE-A系统。用户装置典型的是移动台，也可以是固定台。图示的用户装置对应于基站装置的N个发送天线(例如8个发送天线)，具有N个接收天线。用户装置对于8个物理天线的每个具有双工器201、无线部(RF)203、快速傅立叶变换部(FFT)207。进而，用户装置具有接收定时估计部205、使用公共参考信号的信道估计部209、广播信息解码部210、控制信号解码部211、使用专用参考信号的信道估计部212、数据信道检测部213以及信道解码部215。
双工器201控制发送接收的切换。在频分双工(FDD)方式的情况下，双工器也可以由分别使发送频带和接收频带通过的滤波器构成。在时分双工(TDD)方式的情况下，双工器也可以仅仅由开关构成。
无线部(RF)203进行规定的信号处理，用于将经由物理天线和双工器接收的接收信号变换为基带数字信号。该信号处理中例如可以包含功率放大、频带限定以及模拟数字变换等。
接收定时估计部205估计接收信号的接收定时。可以通过本技术领域中已知的适当的任何方法进行估计。例如，依次计算接收OFDM码元和延迟了有效码元期间的接收OFDM码元的相关，则在整个保护间隔(CP)的期间得到高的相关值，可以估计码元定时。
FFT部207根据从接收定时估计部205通知的接收定时，对接收信号进行傅立叶变换。由此，接收信号被变换为频域的信号。
信道估计部209从接收信号中提取公共参考信号P#1～P#4，并基于公共参考信号测定有关各个物理天线的信道状态。通过信道估计，判定传播路径上的相位旋转量和振幅变动量，相位旋转量等在以后的信号接收时用作补偿量。
广播信息解码部210从接收信号中提取在广播信道(BCH)中传输的信息，并进行解调和解码。广播信道从基站装置的特定的四个物理天线(例如第一组)发送。这是为了在LTE用户装置和LTE-A用户装置中，都能够适当地接收广播信息。广播信息中除了包含一般的系统信息之外，在本实施例中，表示公共参考信号和物理天线的对应关系(例如图8)、专用参考信号和物理天线的对应关系(例如图12)、公共/专用参考信号的配置图形、RB组的配置结构等的信息也包含在广播信息中。另外，这些信息包含在广播信息中并非本发明所必需的，也可以包含在其他信道中。或者，也可以在系统中固定，不需要信令。但是，从可改变该对应关系的同时高效地通知给所有用户的观点来看，优选包含在广播信息中。
控制信号解码部211对通过下行控制信号(特别是PDCCH)传输的信息进行解调和解码。下行控制信号包含无线资源的分配信息(下行/上行调度许可)，在用户装置关于下行共享数据信号接受到无线资源的分配的情况下，确定使用的资源块和MCS(数据调制方式和信道编码率)等。
信道估计部212从接收信号中提取专用参考信号P#5～P#8，并基于专用参考信号，测定有关各个物理天线的信道状态。通过信道估计，判定有关物理天线#5～#8的传播路径上的相位旋转量和振幅变动量，相位旋转量等在以后的信号接收时用作补偿量。
另外，在未使用专用参考信号的情况下，从资源块的结构不同的至少两个资源块中提取参考信号，并测定8个天线的信道状态。
数据信道检测部213利用信道估计部209、212的信道估计结果，解调数据。接收信号由于在从各个物理天线发送的信号混合存在的状态下被接收，所以接收信号首先需要分离为从各个物理天线发送的各个信号。信号分离可以通过本技术领域中已知的适当的任何的算法进行。作为一例，可以使用迫零(zeroforcing)法、最小均方误差(MMSE：MaximumMeanSquareError)法、最大似然检测(MLD：MaximumLikelihoodDetection)法等。信号分离后的各个天线的信号被进行数据解调。数据解调对应于发送端进行的数据调制方式而进行。
信道解码部215将在数据信道检测部213中解调的数据进行解码，并再现从基站发送的信号。
本发明以LTE系统和LTE-A系统为例进行了说明，但也可以在物理天线数不同的用户装置混合存在的适当的任何的状况下使用。例如，本发明也可以应用于HSDPA/HSUPA方式的W-CDMA系统、LTE方式的系统、高级IMT系统、WiMAX、Wi-Fi方式的系统等。
以上，参照特定的实施例说明了本发明，但这些仅仅是例示，本领域技术人员应该理解各种变形例、修正例、代替例、置换例等。为了促使理解发明而使用具体的数值例进行了说明，但只要没有特别的事先说明，这些数值仅仅是一例，可以使用适当的任何的值。实施例或项目的划分不是本发明的本质，2个以上的实施例或项目中记载的事项可以根据需要而组合使用，某一实施例或项目中记载的事项也可以应用于其他的实施例或项目中记载的事项(只要不矛盾)。为了说明的方便，使用功能框图说明了本发明的实施例的装置，但这样的装置也可以通过硬件、软件或他们的组合来实现。本发明不限定于上述实施例，各种变形例、修正例、代替例、置换例等包含在本发明中而不脱离本发明的精神。
本国际申请要求2008年10月30日申请的日本专利申请第2008-279968号的优先权，将该日本专利申请的全部内容引用到本国际申请中。
符号说明
103a、103b缓冲器
105调度器
107a、107b信道编码部
109a、109b数据调制部
111a、111b预编码乘法部
113副载波映射部
114a专用参考信号生成部
114b公共参考信号生成部
115a、115b参考信号复用部
117IFFT部
119CP附加部
121无线部
201双工器
203无线部
205接收定时估计部
207FFT部
209信道估计部(公共RS)
210广播信息解码部(BCH)
211控制信号解码部(PDCCH)
212信道估计部(专用RS)
213数据信道检测部
215信道解码部

Claims (4)

1.一种基站，包括：
第1天线组，与第1参考信号组对应；
第2天线组，与第2参考信号组对应；
参考信号复用单元，对于在下行信号中包含的对第1用户装置分配的资源块、和在所述下行信号中包含的对第2用户装置分配的资源块的各个资源块，以相同的配置图形复用属于所述第1参考信号组的对全部用户公共的、与第1天线组的天线数对应的多种第1参考信号，并且对于分配给所述第2用户装置的资源块，还以与所述第1参考信号的配置图形不同的其它的配置图形复用属于所述第2参考信号组的所述第2用户装置固有的、与第2天线组的天线数对应的多种第2参考信号；以及
发送单元，使用所述第1天线组和第2天线组发送所述下行信号，
所述下行信号包括：参考信号、共享数据信号、以及包含下行链路的资源块的分配信息的控制信号。
2.一种基站，包括：
第1天线组，与第1参考信号组对应；
第2天线组，与第2参考信号组对应；
参考信号复用单元，对于在下行信号中包含的对第1用户装置分配的资源块、和在所述下行信号中包含的对第2用户装置分配的资源块的各个资源块，以相同的配置图形复用属于所述第1参考信号组的对全部用户公共的、与第1天线组的天线数对应的多种第1参考信号，并且对于分配给所述第2用户装置的资源块，还以与所述第1参考信号的配置图形不同的其它的配置图形复用属于所述第2参考信号组的所述第2用户装置固有的、与第2天线组的天线数对应的多种第2参考信号；以及
发送单元，使用所述第1天线组和第2天线组发送所述下行信号，
所述第1参考信号组和第2参考信号组与所述第1天线组和所述第2天线组的对应关系定期或者不定期地变更。
3.一种处理方法，由具有对应于第1参考信号组的第1天线组、对应于第2参考信号组的第2天线组的基站执行，包括：
参考信号复用单元对于在下行信号中包含的对第1用户装置分配的资源块、和在所述下行信号中包含的对第2用户装置分配的资源块的各个资源块，以相同的配置图形复用属于所述第1参考信号组的对全部用户公共的、与第1天线组的天线数对应的多种第1参考信号，并且对于分配给所述第2用户装置的资源块，还以与所述第1参考信号的配置图形不同的其它的配置图形复用属于所述第2参考信号组的所述第2用户装置固有的、与第2天线组的天线数对应的多种第2参考信号的步骤；以及
发送单元使用所述第1天线组和第2天线组发送所述下行信号的步骤，
所述下行信号包括：参考信号、共享数据信号、以及包含下行链路的资源块的分配信息的控制信号。
4.一种处理方法，由具有对应于第1参考信号组的第1天线组、对应于第2参考信号组的第2天线组的基站执行，包括：
参考信号复用单元对于在下行信号中包含的对第1用户装置分配的资源块、和在所述下行信号中包含的对第2用户装置分配的资源块的各个资源块，以相同的配置图形复用属于所述第1参考信号组的对全部用户公共的、与第1天线组的天线数对应的多种第1参考信号，并且对于分配给所述第2用户装置的资源块，还以与所述第1参考信号的配置图形不同的其它的配置图形复用属于所述第2参考信号组的所述第2用户装置固有的、与第2天线组的天线数对应的多种第2参考信号的步骤；以及
发送单元使用所述第1天线组和第2天线组发送所述下行信号的步骤，
所述第1参考信号组和第2参考信号组与所述第1天线组和所述第2天线组的对应关系定期或者不定期地变更。
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