CN102356578B - 无线基站装置和移动台装置、无线通信方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够使用适于虚拟天线化的下行参考信号结构进行无线通信的无线基站装置和无线通信方法。无线基站装置(200)生成多个发送天线、至少用于解调下行控制信息的CRS、对每个所述发送天线生成并用于测定信道质量的CQI-RS、对每个流生成并用于解调下行发送数据的DM-RS，并将CRS、CQI-RS和DM-RS在同一发送时间单位中复用后从所述各个天线发送。

Description

无线基站装置和移动台装置、无线通信方法
技术领域
本发明涉及发送下行链路参考信号(reference signal)的无线基站装置和移动台装置、无线通信方法。
背景技术
在宽带码分多址(WCDMA)的标准化团体3GPP中规定了作为WCDMA方式、高速下行链路分组接入(HSDPA)方式、高速上行链路分组接入(HSUPA)方式等的后继的通信方式，即长期演进(LTE：Long Tem Evolution)(第八版(Release-8))。作为第八版LTE(以下称作REL8-LTE)中的无线接入方式，对下行链路规定了正交频分多址(OFDMA：Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing Access)方式，对上行链路规定了单载波频分多址(SC-FDMA：Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)方式。
OFDMA方式是将频带分割为多个窄的频带(副载波)，并在各个副载波上搭载数据进行传输的多载波传输方式。通过在频率轴上使副载波正交并紧密排列，从而可以期待实现高速传输，并提高频率的利用效率。
SC-FDMA方式是对每个终端分割频带，并在多个终端之间使用不同的频带进行传输的单载波传输方式。由于除了能够简易且有效地降低终端之间的干扰之外还能够减小发送功率的变动，所以该方式从终端的低耗电化和覆盖范围的扩大等观点来看是理想的。
此外，在REL8-LTE中规定了下行参考信号结构。下行参考信号被使用于1)用于调度和自适应控制的下行CQI(Channel Quality Indicator，信道质量指示符)测定，2)在支持REL8-LTE的用户终端(以下称作LTE终端)中的下行同步检波的信道估计，3)用于小区搜索和切换的下行传播路径状态估计。下行参考信号中定义了小区固有的参考信号、多个小区公共的参考信号、用于波束成形(beamforming)的专用参考信号。
此外，在REL8-LTE中，规定了对发送机和接收机分别设置多个天线来改善通信质量的无线传输方法(MIMO：Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)(例如，非专利文献1)。被区分成，同时发送的层(数据流)是全部为同一用户的层的情况(单用户MIMO)和是不同用户的层的情况(多用户MIMO)。
单用户MIMO在基站中可以进行最大使用了4个发送天线的4层的空间复用。各个层不是一一对应到发送天线，而是使用分别不同的发送相位/振幅控制(预编码)，从全部发送天线发送。通过预编码，理想的情况是，同时发送的各个层在接收机侧被正交(互相不干扰)接收。因此，同时发送的各个层(数据流)互相不干扰，并且在LTE终端中考虑衰落变动而决定预编码矢量(发送天线的加权)，使得以高的SINR接收。此外，通过预编码，可以进行实现定向性发送的波束成形，该定向性发送对特定的用户终端强调了希望波。
多用户MIMO通过将某一子帧的同一资源块(RB)分配给多个用户终端的层而实现。在多用户MIMO的情况下，分配给各个用户的层数限定为一个。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：3GPP，TR25.913[1]
非专利文献2：T.Ihara et al.，IEEE ICCS 2002
发明内容
发明要解决的课题
不过，虽然提出了通过将参考信号预编码后从发送机的各个发送天线发送，从而通过比实际的天线数少的虚拟天线数发送的虚拟天线化(AntennaVirtualization)技术(例如，非专利文献2)，但并未讨论在MIMO系统中进行虚拟天线化的情况下的下行参考信号结构。
本发明鉴于这一点而完成，其目的在于提供一种能够使用适于虚拟天线化的下行参考信号结构进行无线通信的无线基站装置和无线通信方法。
用于解决课题的手段
本发明的第一方面构成一种无线基站装置，其特征在于，包括：多个发送天线；下行参考信号生成部，生成至少用于解调下行控制信息的第一参考信号、对每个所述发送天线生成并用于测定信道质量的第二参考信号、对每个流生成并用于解调下行发送数据的第三参考信号；以及发送部，将所述第一参考信号至第三参考信号在同一发送时间单位中复用后从所述各个天线发送。
根据本发明的第一方面，能够使用适于虚拟天线化的下行参考信号结构进行无线通信。
发明的效果
根据本发明，能够提供适于虚拟天线化的下行参考信号结构。
附图说明
图1是实施方式的基站装置的发送系统的方框图。
图2是实施方式的移动台装置的接收系统的方框图。
图3是表示将对全部4个天线端口准备的CRS分配给无线资源的状态的图。
图4是表示将全部天线端口的CRS进行预编码而虚拟天线化为一条并在小区/扇区整体发送的情况的概念图。
图5是表示削减到一个天线端口后的CRS的无线资源分配后的状态的图。
图6是表示将一个天线端口的CRS进行预编码而虚拟天线化为一条并在小区/扇区整体发送的情况的概念图。
图7是表示削减到2个天线端口后的CRS的无线资源分配后的状态的图。
图8是表示将2个天线端口的CRS进行预编码而虚拟天线化为一条并在小区/扇区整体发送的情况的概念图。
图9是将CRS的削减方法应用到分散天线系统的情况下的概念图。
图10(a)是表示在高密度的CRS结构中将CRS分配给一个子帧的多个码元的图形的图，图10(b)是表示在图10(a)的CRS结构中仅对一个子帧的第一码元分配了CRS的图形的图。
图11是表示“正常结构”和“低密度结构”的时分复用发送的图。
图12是表示CQI-RS的发送间隔的图。
图13是关于用于将CQI-RS复用到子帧的复用方法的说明图。
图14是关于用于将CQI-RS复用到子帧的复用方法的说明图。
图15表示与REL8-LTE中规定的用户固有的参考信号同样地分配的DM-RS的图。
图16是例示单流(single stream)中最适于数据发送的DM-RS的密度的图。
图17是例示单流中最适于数据发送的DM-RS的密度的图。
图18是表示多流(multi stream)中最适于数据发送的DM-RS配置的图。
图19是通过FDM在DM-RS的流之间进行正交的概念图。
图20是通过CDM在DM-RS的流之间进行正交的概念图。
图21是基于LTE的系统概念图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。
在本发明的一个方面，作为应用虚拟天线化的下行参考信号而包含3种参考信号。
第一是使用多个小区公共的参考信号(在本说明书中称作“CRS”(Common Reference Signal))。CRS可以再利用在REL8-LTE中定义的小区间公共的公共参考信号。CRS在相同频带内支持LTE终端时至少用于解调公共数据信道(PDSCH)。此外，在REL8-LTE后继的无线接入方式即高级LTE(LTE-Advanced，以下称作LTE-A)的终端(以下称作LTE-A终端)中，用于解调包含寻呼信道(PCH)、广播信道(BCH)等的公共控制信道。
第二是在MIMO系统中准备用于测定每个天线的CSI(Channel StateInformation，信道状态信息)的参考信号(在本说明书中称作“CQI-RS”(Channel Quality Indicator-Reference Signal，信道质量指示符参考信号))。上述CRS是小区公共的参考信号，所以在虚拟天线化的情况下不存在每个天线的参考信号，不能进行每个天线的CSI(Channel State Information)测定。因此，对实际的每个天线准备CQI-RS。
第三是准备对基站下属的LTE-A终端(用户)固有的、并在LTE-A终端中用于解调公共数据信道(PDSCH)的参考信号(在本说明书中称作“DM-RS”(Demodulation-Reference Signal))。使用流间正交的参考信号。
以下，具体说明应用虚拟天线化的三种下行参考信号CRS、CQI-RS、DM-RS。
首先，考虑在4天线MIMO系统中，对无线资源分配(复用)由REL8-LTE规定的4天线用的CRS的情况。
图3示出对无线资源复用对四个天线分别准备的四个CRS的状态。图3中，在频率轴方向示出一个资源块，在时间轴方向示出一个子帧的大小的无线资源。在REL8-LTE中，规定了对20MHz的系统频带分配100个资源块，一个资源块由12个副载波构成。此外，规定了将一个子帧作为发送时间单位，将一个子帧分为两个时隙进行数据发送，一个时隙由7个码元构成。
REL8-LTE对4个天线全部定义了不同的CRS，所以若对无线资源进行分配，使得通过4个天线分别发送不同的CRS，则成为图3中例示的图形。其中，图3中例示了本次新定义的DM-RS也分配给无线资源的状态，CRS被配置为不与DM-RS重叠。DM-RS不被虚拟天线化，从全部4个天线发送。
现在，假设将如图3所示那样复用的四个CRS分别进行预编码，并对各个CRS的发送进行虚拟天线化(一条)的情况。基站通过对4个天线进行1、1、-1、-1这样的天线加权后来发送从而可以实现一条的虚拟天线化。
图4概念地示出对不同的CRS分别进行预编码后虚拟天线化为一条而在小区/扇区整体中发送的情况。被预编码以便分别被虚拟天线化的各个CRS在小区/扇区整体中发送。此外，DM-RS通过4个天线发送给LTE-A终端。
四个CRS被虚拟天线化为一条，所以LTE终端使用接收到的任意的CRS也能够解调共享数据信道，LTE-A终端使用接收到的任意的CRS也能够解调公共控制信道。
但是如图3所示，将对应于4个天线的4个CRS进行4复用，并将DM-RS进行4复用的话，存在开销变得非常大的问题。LTE终端和LTE-A终端如果能够接收一个CRS，则可以进行共享数据信道或公共控制信道的解调，所以从实际的4条天线虚拟地进行单天线化的情况下，无需对剩余的三个CRS进行发送。
因此，在一个小区/扇区中，对应于虚拟天线化了的天线数，不是发送对应于实际的天线数的全部CRS，而是发送相应于虚拟天线化后的天线数的CRS。由此，可以对应于虚拟天线化后的天线数来削减分配给无线资源的CRS数，并能够降低开销。
在图5所示的例子中，对应于与图4同样地将实际的4条天线进行虚拟天线化而设为1条的情况，将通过4条天线发送的CRS设为一个。关于DM-RS，分配给与图3相同的位置。图6示出对应于虚拟天线化后的天线数(一个)，将一个CRS预编码后从各个天线发送，从而通过1条虚拟天线数来发送的情况。此外，DM-RS通过4个天线发送给LTE-A终端。
图7是表示将CRS种类削减到2个天线端口的CRS的无线资源分配的图。关于DM-RS分配到与图3相同的位置。对应于2个天线，将两个CRS分配给无线资源。如图8所示，将不同的两个CRS分别预编码后虚拟天线化为1条并在小区/扇区整体中发送。
这样，通过虚拟天线化将4个天线虚拟地设为2个天线，对应于虚拟天线化后的天线数，将CRS数削减到2个，从而对于适应于2个天线发送的LTE终端，在共享数据信道可以应用2个天线的发送分集。此外，在与LTE-A终端的通信中，可以对控制信道应用2个天线发送分集。
图9是将CRS的削减方法应用于分散天线系统的情况的概念图。
分散天线系统中，在一个区域中地理上分散配置的多个远程天线单元(基站BS)经由通信电缆连接，形成一个小区。分散基站(BS)具有一个(或多个)天线，但在中心装置(Central eNB)中，统一地进行来自这些多个分散基站(BS)的天线发送接收处理。例如，使用多个分散基站(BS)实现使用多个天线提高分集效果或传输速度的MIMO传输。
在图9所示的分散天线系统中，一个小区由4个发送机(BS)覆盖，各个发送机(BS)中包括一个发送天线。中心装置(Central eNB)统一地管理来自多个分散基站(BS)的天线发送接收处理，实现MIMO传输。该情况下，如图9所示，若将相同的CRS预编码后从多个分散基站(BS)在小区整体中发送，则与从各个分散基站(BS)发送不同的CRS的情况相比，能够降低开销。图9中，在每个天线(每个分散基站(BS))发送不同的DM-RS，并向LTE-A终端发送。
这样，不限于在一个基站中包括多个天线的情况，在分散天线系统中，也对应于虚拟天线化后的天线数来发送削减了的CRS，从而同样得到降低开销的效果。
图10(a)、图10(b)是表示CRS结构的图。
图10(a)表示LTE终端所支持的2个天线为止的CRS结构。在图9的CRS结构中，不同的两个CRS在一个码元内，在频率轴方向上，在一个资源块内均等地交替分配给四个副载波。此外，被分配了CRS的码元在一个子帧中为四个码元。被分配了CRS的码元的间隔最好在子帧内大致均等。图10(a)的CRS结构称作“正常结构”。这样的“正常结构”的CRS在频率轴方式上对每个资源块连续分配。
基站装置将图10(a)所示的2个天线对应的不同的两个CRS(正常结构)分别进行预编码，实际上从4条发送天线，通过虚拟天线化在小区/扇区整体中进行CRS复用后，进行1个天线发送。
图10(b)是到2个天线为止的CRS结构，示出了在图10(a)的CRS结构中仅对一个子帧的第一码元分配了CRS的图形。CRS的密度比正常结构低。将图10(b)所示的低密度的CRS结构称作“低密度结构”。即使是2个天线发送，通过发送“低密度结构”的CRS，也可以大幅地降低开销。
如图11所示，也可以从无线基站装置将“正常结构”和“低密度结构”时分复用后发送。此时，可以以子帧为单位切换发送正常结构和低密度结构。LTE终端接收“正常结构”的CRS后可以用于解调共享数据信道，但无法对应于“低密度结构”的CRS。因此，将对LTE终端发送“低密度结构”的发送区间进行信令(signaling)，以便识别为MBSFN(Multimedia BroadcastMulticast Service Single Frequency Network，多媒体广播组播服务单频网络)子帧的区间。MBSFN方式中，对同一MBMS，所有邻接的基站使用同一扰码，使相同的无线信号同步后发送。LTE终端由于不引入MBSFN子帧，所以可以通过“正常结构”的CRS来继续进行解调动作。另一方面，在LTE-A终端中，支持“正常结构”和“低密度结构”两者。
这样，通过将“正常结构”和“低密度结构”时分复用后发送，支持“正常结构”的LTE终端接收“正常结构”的CRS后可以解调共享数据信道。此外，在LTE-A终端中，接收“正常结构”和“低密度结构”两者后，可以解调公共/专用控制信道。此外，接收到“正常结构”和/或“低密度结构”的CRS的终端中，可以基于接收到的CRS来测定用于切换的RSRP(ReferenceSignal Received Power，参考信号接收功率)。
此外，“正常结构”和“低密度结构”的比率也可以根据系统环境而动态切换。例如，支持“正常结构”的LTE终端少的情况下，降低“正常结构”的CRS的比例，在完全没有LTE终端的情况下，也可以不发送“正常结构”的CRS。即，构成为密度不同的CRS结构可时分复用，并且能够构筑根据情况而控制为适当的密度的无线接入系统。
接着，具体说明CQI-RS。
如上所述，在对CRS应用了虚拟天线化的情况下，在实际的天线数为4条、8条、其以上时，不能将CRS用于每个天线的信道估计。此外，分散天线系统中，由于需要每个分散基站的信道估计，所以需要每个天线的参考信号。
因此，与应用于虚拟天线化的CRS不同，可以使用对每个天线和每个小区定义的CQI-RS进行每个天线的信道估计。
由于CQI-RS用于信道估计，所以低密度就足够。此外，在LTE中，在上行链路中作为信道估计用的参考信号而规定了探测参考信号。由于与上行链路的探测参考信号同样是用于测定信道质量的参考信号，所以以与上行链路的探测参考信号同样的密度(发送间隔)发送。
具体来说，如图12(a)所示，作为密度最高的发送方法，以2ms(2TTI)间隔发送。此外，与探测参考信号同样，构成为以5ms间隔1次、10ms一次发送。
接着，参照图13(a)、图13(b)、图14，说明用于将CQI-RS复用到子帧的复用方法。
由于在LTE-A中决定了支持到8个天线，所以需要至少对应于8个天线而发送不同的8个CQI-RS。
此外，优选各个CQI-RS对每个天线正交，并且优选可扩展到多个小区。这样，由于每个小区中，需要8个天线正交化，并且需要支持小区间的正交化，所以预想对于CQI-RS，正交参考信号数增大。因此，CQI-RS与其他码元时分复用，以使与分配了CQI-RS以外的信号的其他的码元不重叠。
图13(a)示出将CQI-RS与其他码元一起时分复用，同时将CQI-RS本身频分复用(FDM)的例子。为了支持8个天线，使用由8个CQI-RS(数字1～8)构成并且互相正交的信号。
在LTE中，在各个子帧的前端的三个码元分配控制信道。在图13(a)中示出对应于通过虚拟天线化将多条天线虚拟为1条，使用一个CRS的情况。CRS的数(种类)根据虚拟化的天线数而增减。此外，如前所述，CRS被均等地配置到无线资源。DM-RS例如在LTE中规定了用户固有的参考信号，所以可以分配给相同的位置。只要用于分配CQI-RS的码元与其他码元不重叠则不特别限定，可以使用子帧的最后的码元。通过将子帧的最后的码元用于发送CQI-RS，可以将对已经规定了的控制信道、本次定义了的CRS以及DM-RS带来的影响设为最小限度。
图13(b)示出除了图13(a)所示的CQI-RS的复用(码元单位的TDM+副载波单位的FDM)之外，还在分配了各个CQI-RS副载波中与其他CQI-RS一起码分复用的例子。这样，通过对CQI-RS组合3种复用(TDM+FDM+CDM)，从而可以高效率地发送增大的CQI-RS。
图14表示将CQI-RS分配给多个码元的码元复用的例子。对子帧的最后的码元分配对应于8个天线的8个CQI-RS，同时对未被分配CRS和DM-RS的其他码元也分配8个CQI-RS。
此外，还可以设为，将如图14所示那样复用到2个码元的8个CQI-RS还如图13(b)所示这样进行码分复用的混合型。成为码分复用的对象的码元也可以是2个码元的码元或一个码元。
接着，具体说明DM-RS。
如上所述，在对CRS应用了虚拟天线化的情况下，在实际的天线数为4条、8条、其以上时，不能将CRS用于每个天线的解调。此外，分散天线系统中，由于需要每个分散基站的解调，所以需要每个天线的参考信号。此外，由于在LTE-A中需要支持多流，所以需要考虑多流而决定DM-RS的密度。此外，在扩展为多流的情况下，需要确保流间的正交性。
因此，与应用到虚拟天线化的CRS不同，可以使用对每个天线和每个小区定义的DM-RS进行每个天线的解调。
与DM-RS同样，用于解调公共数据信道的参考信号在REL8-LTE中被规定，所以DM-RS的基本结构设为与REL8-LTE中规定的用户固有的参考信号相同。
图15中示出与REL8-LTE中规定的用户固有的参考信号同样分配的DM-RS。使得一个子帧的前端的3个码元被分配给控制信道、并在剩余的区域中与CRS不重叠地，对于第4个码元、第7个码元、第10个码元、第13个码元，在全部12个资源元素中，DM-RS被频率复用到每个码元。
首先，说明单流中最适于发送数据的DM-RS的密度。该情况下，也考虑扩展到多流的情况来决定DM-RS的密度。
图16(a)示出以每一个资源块(一个子帧)16个资源元素的密度复用DM-RS的例子。图16(b)中示出以每一个资源块(一个子帧)12个资源元素的密度复用DM-RS的例子。图17中示出以每一个资源块(一个子帧)8个资源元素的密度复用DM-RS的例子。
图16(a)、图16(b)、图17中，DM-RS的密度不同，但任何情况下，分配DM-RS的码元位置都相同，成为第4个码元、第7个码元、第10个码元、第13个码元。与REL8-LTE中规定的用户固有的参考信号也相同。此外，分配给各个码元的DM-RS在码元内的配置为均等地分散在频率方向上。此外，如图16(b)、图17所示，从均等化的观点来看，优选在码元间频率方向的映射位置不重叠。
这样，关于单流，优选通过使分配DM-RS的码元相同(与REL8-LTE中规定的用户固有的参考信号也相同)，并使得可改变配置到一个资源块(一个子帧)的DM-RS的密度，从而能够使密度最佳化。
接着，说明多流中最适于发送数据的DM-RS的密度。
图18(a)、图18(b)表示多流中最适于发送数据的DM-RS配置。图18(a)是以每一个资源块(一个子帧)24个资源元素的密度复用第一流#1和第二流#2的DM-RS的例子。此外，图18(b)是以每一个资源块(一个子帧)16个资源元素的密度复用第一流#1和第二流#2的DM-RS的例子。即使密度不同，也将第一流#1的DM-RS和第二流#2的DM-RS分配给共同的码元。码元位置成为第4个码元、第7个码元、第10个码元、第13个码元。与REL8-LTE中规定的用户固有的参考信号也相同。此外，分配给同一码元的不同流的各个DM-RS的码元内的配置为均等地分散到频率方向上。
这样，关于多流，优选通过使分配DM-RS的码元相同(与REL8-LTE中规定的用户固有的参考信号也相同)，并使得可根据发送数据流数而改变配置在一个资源块(一个子帧)的DM-RS的密度，从而能够使密度最佳化。
进而，在多流的情况下，在帧间正交后发送DM-RS。作为DM-RS的流间的正交化的方法，可以使用FDM、CDM以及他们的组合。
图19(a)、图19(b)表示通过FDM在DM-RS的流间的正交化的概念。图19(a)、图19(b)是通过FDM对图18(b)所示的DM-RS的多流(#1、#2)发送进行正交化的例子。图19(a)表示第一多流#1的DM-RS的结构，“×”所示的资源元素表示该第一流的信号不发送。图19(b)表示第二多流#2的DM-RS的结构，“×”所示的资源元素表示该第二流的信号不发送。
第一流#1和第二流#2被分配给共同码元(第4个码元、第7个码元、第10个码元、第13个码元)，但在各个公共码元中发送第一流#1的DM-RS的副载波中，在第二流#2中不发送DM-RS。
由此，在多流发送中发送下行参考信号(DM-RS)时，在通过一个流发送DM-RS的同一码元的同一副载波中，在其他的流中不发送信号，所以不产生帧间的干扰，可以实现非常高的正交性。
图20(a)、图20(b)中表示通过CDM在DM-RS的流间的正交化的概念。图20(a)表示第一流#1的DM-RS的配置和用于将DM-RS编码的二维正交码。图20(a)所示的第一流#1的DM-RS以一个资源块(一个子帧)中16个资源元素的密度均等配置。作为用于第一流#1的DM-RS的编码的二维正交码，可以使用二维沃尔什码。图20(a)所示的二维沃尔什码配合DM-RS结构，为4×4的沃尔什码，如同图所示，系数被全部设定为“+1”。即，表示乘以图20(a)所示的二维沃尔什码的第一流#1的DM-RS不变化。
另一方面，图20(b)表示第二流#2的DM-RS的配置和用于编码DM-RS的二维正交码。图20(b)所示的第二流#2的DM-RS与第一流#1相同密度，并与第一流#1配置在同一资源元素中。作为用于第二流#2的DM-RS的编码的二维正交码，使用与第一流#1相同大小的二维沃尔什码，但如同图所示，采取在时间轴方向和频率轴方向交替设定为“+1”和“-1”的结构。即，若使用图20(a)和图20(b)所示的正交码即二维沃尔什码编码的第一流#1和第二流#2在时间轴方向或频率轴方向相加，则对方流的信号消失，所以不产生流间的干扰，并且能够实现非常高的正交性。
这样，通过在多个流间码分复用，从而可以将多个流的DM-RS重复配置在无线资源内的同一资源元素(同一码元的同一副载波)中，所以可以提高各个流的DM-RS的密度。其结果，可以高速地追随时间轴方向的衰落变动、频率轴方向的信道变动，并且能够始终实现高的接收质量。
另外，图20(a)和图20(b)示出使用二维沃尔什码作为二维正交码的例子，但也可以同等地应用其他的二维正交码。
接着，说明使用上述下行链路的参考信号(CRS、CQI-RS、DM-RS)的无线通信方法和应用这样的无线通信方法的无线基站装置和无线终端的实施例。以下，以LTE和LTE-A为对象的无线接入系统为例进行说明，但不限制向除此以外的系统的应用。
图1是基站装置的功能框图，主要表示基带处理部的发送功能结构。图2是移动台的功能框图，主要表示基带处理部的接收功能结构。在说明基站装置和移动台的功能之前，参照图21说明具有移动台和基站装置的移动通信系统。
移动通信系统1000以LTE系统为基础，应用了采用CRS、CQI-RS、DM-RS作为下行链路的参考信号的无线通信方法。移动通信系统1000包括基站装置200、与基站装置200通信的多个移动台100(1001、1002、1003、...100n，n是n＞0的整数)。基站装置200与高层站例如接入网关装置300连接，接入网关装置300与核心网络400连接。移动台100n在小区50中通过LTE与基站装置200进行通信。另外，所述接入网关装置300也可以称作MME/SGW(Mobility Management Entity/Serving Gateway，移动性管理实体/服务网关)。
由于各个移动台100(1001、1002、1003、...100n)具有同一结构、功能、状态，所以以下只要没有特别的事先说明，则作为移动台100n进行说明。为了说明的方便，与基站装置进行无线通信的是移动台，但更一般地也可以是包括移动终端和固定终端的用户装置(UE：User Equipment)。
在移动通信系统1000中，作为无线接入方式，对下行链路应用OFDMA(正交频分多址)，对上行链路应用SC-FDMA(单载波-频分多址)。如上所述，OFDMA是将频带分割为多个窄的频带(副载波)，在各个副载波映射数据来进行通信的多载波传输方式。SC-FDMA是将系统频带按每个终端分割为由一个或连续的资源块构成的频带，多个终端使用互相不同的频带从而降低终端之间的干扰的单载波传输方式。
这里，说明LTE系统中的通信信道。
对于下行链路，使用用于传输本次新定义的参考信号即CRS、CQI-RS、DM-RS的参考信号、各个移动台100n共享的物理下行链路共享信道(PDSCH)、物理下行链路控制信道(下行L1/L2控制信道)。通过参考信号应用上述复用方法，从而传输CRS、CQI-RS、DM-RS。通过物理下行链路共享信道传输用户数据的信号。通过物理下行链路控制信道通知DM-RS序列信息、调度信息、使用物理下行链路共享信道进行通信的用户ID、该用户数据的传输格式的信息即下行链路调度信息、以及、使用物理上行链路共享信道进行通信的用户ID、该用户数据的传输格式信息即上行链路调度许可等。DM-RS序列信息具体在流1～流8为止通过索引定义了DM-RS的情况下，在应用单流发送时，通过PDCCH或高层信令对移动台通知使用了哪个索引。在应用多流发送时，通过控制信号也通知复用到同一资源块的其他用户使用哪个索引。
此外，在下行链路中发送物理广播信道(P-BCH)和动态广播信道(D-BCH)等广播信道。通过所述P-BCH传输的信息是主信息块(MIB)，通过所述D-BCH传输的信息是系统信息块(SIB)。所述D-BCH在所述PDSCH中映射，并由基站装置200传输给移动台100n。
关于上行链路，使用由各个移动台100共享使用的物理上行链路共享信道(PUSCH)、上行链路的控制信道即物理上行链路控制信道(PUCCH：Physical Uplink Control Channel)。通过上述物理上行链路共享信道传输用户数据。通过物理上行链路控制信道传输用于下行链路MIMO传输的预编码信息、对于下行链路的共享信道的送达确认信息、下行链路的无线质量信息(CQI：Channel Quality Indicator，信道质量指示符)等。
此外，在上行链路中，定义了用于初始连接等的物理随机接入信道(PRACH)。移动台100在所述PRACH中发送随机接入前导码。
接着，参照图1说明本发明的实施例的基站装置200。
本实施例的基站装置200包括多个发送天线#1～#N，通过将CRS预编码后从各个发送天线发送，从而可以以少于实际的天线数的虚拟天线数发送。这里，为了说明的方便将实际的天线数作为8条来说明。
基站装置200对每个虚拟天线生成下行控制信息和CRS，并对每个流生成下行发送数据和DM-RS，对每个发送天线生成CQI-RS，对每个发送天线，将这些信号复用到下行信道来发送。
基站装置200包括生成对应于虚拟天线数的CRS的CRS序列生成部11、生成下行控制信息的下行控制信息生成部12、将CRS序列生成部11生成的CRS和下行控制信息生成部12生成的下行控制信息在无线资源(时间资源和频率资源)上复用的复用部13。
CRS序列生成部11在不进行虚拟天线化的情况下，生成与实际的天线#1～#8一一对应的CRS#1～#8。此外，在进行了虚拟天线化的情况下，生成对应于虚拟天线数的CRS。在本例中，在虚拟天线数为“1”的情况下，通过虚拟天线发送2个天线的CRS#1、#2，但如果设定为与虚拟天线数一一对应的CRS数，则可以最大限度地降低开销。
这样，CRS序列生成部11可以动态地变化对应于虚拟天线数(最小值为0)而生成的CRS数。虚拟天线数可以从高层通知给CRS序列生成部11。
此外，CRS序列生成部11根据来自高层的指示，切换为CRS结构混合存在“正常结构”(例如图10(a))和“低密度结构”(例如图10(b))。而且，在复用部13中将“正常结构”和“低密度结构”时分复用后发送(例如图11)。在LTE-A终端中可以接收“正常结构”和“低密度结构”两者后解调，但在LTE终端中不能对应于“低密度结构”。从下行控制信息生成部12对LTE终端信令通知控制信息(例如MBSFN子帧信息)，该控制信息用于使其识别为在LTE终端中无需引入“低密度结构”的子帧。
下行控制信息生成部12生成主要由PDCCH传输的下行控制信息。下行控制信息中可以包含表示由调度器分配的副载波位置等的PDSCH和PUSCH的调度信息、调制方法、信道编码率、预编码信息等格式信息、上述DM-RS序列信息、以及对“低密度结构”进行时分复用的情况下用于使其识别为无需引入“低密度结构”的子帧的控制信息。
预编码信息区被区分成为了虚拟天线化而对CRS进行预编码所使用的预编码信息、和在用于使接收机侧正交接收同时发送的各个流(层)的预编码中所使用的预编码信息。在应用虚拟天线化的情况下，这两种预编码信息包含在下行控制信息中。
预编码部14对各个发送天线附加用于虚拟天线化的加权，并发送CRS和下行控制信息复用后的信号。预编码部14通过对各个发送天线附加的用于虚拟天线化的加权，从而调整虚拟天线数。在使用图10(a)、图10(b)所示的CRS结构进行CRS发送的情况下，将两个CRS分别预编码后从各个发送天线发送。
由此，在将虚拟天线数假设为“1”的情况下，即使实际上是8个发送天线结构的情况下，也发送虚拟天线数的倍数的两个CRS，所以与如图3所示那样对应于全部4个发送天线复用发送4个CRS的情况相比，可以降低开销，并且在8个发送天线的情况下开销降低效果进一步提高。
此外，即使在将虚拟天线数假设为“1”的情况下，通过发送两个天线的CRS，从而在支持2个天线的LTE终端中，对于控制信道得到基于2个天线发送的发送分集效果。
此外，基站装置200包括：对每个发送天线生成用于CSI测定的CQI-RS的CQI-RS序列生成部15；以及使对每个发送天线生成的CQI-RS在天线之间正交的天线间正交化部16。由于对应于8个发送天线而从CQI-RS序列生成部15生成每个天线的CQI-RS，所以天线间正交化部16施加在8个天线之间正交化的复用。
例如，在各个子帧的最后的1个码元，对同一资源块内的不同副载波分配各个CQI-RS(例如图13(a)所示的FDM)。此外，在为了也对应于小区间正交化而CQI-RS增大的情况下，在各个子帧的最后的1个码元，对同一资源块内的不同副载波分配各个CQI-RS，进而将分配了各个CQI-RS的资源元素进行码分复用(例如，图13(b)所示的CDM)。此外，在同一子帧内的多个码元中，对同一资源块内的不同副载波分配各个CQI-RS(例如图14所示的FDM)。
这样，作为下行链路的参考信号，由于与虚拟天线化的CRS不同地，对实际的每个发送天线生成CQI-RS并发送，所以即使在LTE终端、LTE-A终端中进行虚拟天线化后进行信号发送的情况下，也可以进行每个天线的CSI测定，并可以进行信道质量的测定。
此外，考虑天线间的正交化、小区间的正交化，从而准备各种复用方式，从而也可以对应于CQI-RS数的增大。
此外，基站装置200包括：对每个数据流生成DM-RS的DM-RS序列生成部18；以及在生成多流的DM-RS的情况下进行流间的正交化的流间正交化部19。
DM-RS序列生成部18生成用户固有的PDSCH解调用的DM-RS，该DM-RS的每一个资源块(子帧)的DM-RS密度被最佳化。因此，每一个资源块(子帧)的DM-RS密度可变更为几个密度图形(例如图16(a)、图16(b)、图17)，在密度图形之间复用DM-RS的码元使用公共码元(例如，第4个码元、第7个码元、第10个码元、第13个码元)。
此外，DM-RS序列生成部18将不同的流用的DM-RS复用到公共码元，但分配给不同的副载波(例如图18(a)、图18(b))。
流间正交化部19对于在DM-RS序列生成部18中DM-RS密度被最佳化了的DM-RS，施加在流间使其正交化的复用。
一个是如图19(a)、图19(b)所示，在第一流#1和第二流#2中对公共码元(第4个码元、第7个码元、第10个码元、第13个码元)分配DM-RS，另一方面，在各个公共码元中在发送第一流#1的DM-RS的副载波中，在第二流#2中不发送DM-RS。
由此，在多流发送中发送DM-RS时，在通过一个流发送DM-RS的同一码元的同一副载波中，在另一流中不进行信号发送，所以不产生流间的干扰，可以实现非常高的正交性。
另一个是如图20(a)、图20(b)所示，对第一流#1的DM-RS乘以系数全部被设定为“+1”的二维沃尔什码而进行编码，对第二流#2的DM-RS乘以在时间轴方向和频率轴方向上交替设定了“+1”和“-1”的二维沃尔什码而进行编码。
另外，第二流#2的DM-RS以与第一流#1同一密度配置在与第一流#1同一资源元素中。二维沃尔什码可以被包含在DM-RS序列信息中而被信令通知给移动台。或者，也可以预先作为已知信息而设定在移动台中。
这样，若将使用图20(a)和图20(b)所示的正交码即二维沃尔什码编码的第一流#1和第二流#2在时间轴方向或频率轴方向上相加，则对方流的信号消失，所以不产生流间的干扰，可以实现非常高的正交性。
此外，基站装置200包括：生成对于移动台的下行发送数据的下行发送数据生成部22；以及将下行发送数据编码并调制的下行发送数据编码/调制部23。下行发送数据编码/调制部23通过纠错编码、规定的数据调制方式调制后输出。对每个流包括下行发送数据生成部22和下行发送数据编码/调制部23。
复用部21对每个流复用下行发送数据和DM-RS后输出到预编码部24。预编码部24进行每个天线的加权(用于MIMO传输的通常的预编码)以使同时发送的各个流(层)在接收机侧正交而接收。
在基站装置200的下行信道复用部25中，将参考信号、传输下行控制信息的PDCCH、传输下行发送数据的PDSCH和其他的必要的下行信道复用，该参考信号传输虚拟天线化了的CRS、对每个发送天线生成的CQI-RS以及对每个流生成的DM-RS。信道复用了的信号由快速傅立叶反变换部26进行快速傅立叶反变换而被变换为时域上的信号，并在通过CP附加部27附加了作为用于防止码间干扰的保护间隔的循环前缀之后，由发送放大器28放大后发送。
以上这样的发送处理对每个发送天线进行。其中，如上所述，下行控制信息以及CRS以虚拟天线单位生成，下行发送数据和DM-RS以流单位生成。
参照图2说明本发明的实施例的移动台100。
移动台100的接收处理系统如上所述这样接收包含由CRS、CQI-RS、DM-RS构成的下行链路参考信号的信号。CRS、CQI-RS、DM-RS被从接收信号分离之后，CRS以虚拟天线单位用于共享/专用控制信道的信道估计，CQI-RS用于实际的每个发送天线的信道质量测定，DM-RS用于流单位的信道估计。
接收处理系统中，接收信号被输入CP除去部31，从而循环前缀被除去。快速傅立叶变换部32将被除去CP后的接收信号进行快速傅立叶变换，从而将时间序列的信号分量变换为频率分量的列。下行信道分离部33将接收信号进行副载波解映射，从而分离发送RS序列信号的参考信号、发送下行控制信息的控制信道(例如，PHICH、PDCCH)、发送发送数据的共享信道(例如，PDSCH)。
分离后的参考信号的接收码元中，CRS被输入CRS信道估计部36。此外，PDCCH(或PDSCH)被输入下行控制信息解调/解码部37。
CRS信道估计部36根据接收到的CRS信息对虚拟天线发送了的PDCCH(或PDSCH)进行信道估计。下行控制信息解调/解码部37基于CRS信息对下行控制信息进行解调和解码。通过PDCCH传输的每个流的DM-RS序列信息被传送给对相应的流进行信道估计的DM-RS信道估计部38。
此外，参考信号的接收码元中，CQI-RS分别被输入到对应的天线(或小区)的CQI/PMI估计部34。CQI/PMI估计部34使用与每个天线对应的CQI-RS对每个天线测定CSI，根据CSI的测定结果估计信道质量，并作为CQI测定值而输出到反馈信息生成部35。
这样，在移动台100中，即使在通过虚拟天线化而以少于实际的发送天线数的虚拟天线数发送数据的情况下，也可以对实际的每个发送天线测定CQI，将每个天线的CQI测定值作为反馈信息返回到基站装置200。
此外，参考信号的接收码元中，DM-RS分别输入到对应的DM-RS信道估计部38。此外，PDSCH被输入到下行发送数据解调/解码部39。DM-RS信道估计部38使用将PDCCH(或PDSCH)解码而得到的DM-RS序列信息，取得对应的流的DM-RS，并使用DM-RS对该流进行信道估计。下行发送数据解调/解码部39根据信道估计来解调、解码下行发送数据。
这样，移动台100中，即使在通过虚拟天线化而以少于实际的发送天线数的虚拟天线数发送数据的情况下，也可以对每个流取得DM-RS，从而解调PDSCH。
本发明不限定于上述实施例，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变形实施。
产业上的可利用性
本发明可应用到无线通信系统。
本申请基于2009年3月16日申请的特愿2009-063594。其内容全部包含于此。

Claims (11)

1.一种无线基站装置，其特征在于，包括：
多个发送天线；
下行参考信号生成部，生成作为按成为发送时间单位的每个子帧配置的公共参考信号(CRS)的第一参考信号、作为与天线端口相对应并用于测定信道质量的CSI测定用参考信号的第二参考信号、作为与层相对应并用于解调下行发送数据的解调用参考信号(DM-RS)的第三参考信号；以及
发送部，将所述第一及第三参考信号配置在作为发送时间单位的子帧而从各个天线发送，并将所述第二参考信号以规定的间隔配置在子帧而从所述各个天线发送，而且
所述发送部，在某个定时，在一个子帧内以第一密度配置所述第一参考信号，在另外的定时，在一个子帧内以低于第一密度的第二密度配置所述第一参考信号，将用于识别所述第一参考信号被以第二密度配置的子帧的子帧信息信令通知给移动台装置。
2.如权利要求1所述的无线基站装置，其特征在于，
所述第二参考信号被频率复用并被码分复用而配置在所述子帧的多个码元。
3.如权利要求1所述的无线基站装置，其特征在于，
在多层传输的情况下，对各个层包含的所述第三参考信号分别乘以二维正交码来进行编码以便各个层包含的所述第三参考信号在层间正交。
4.如权利要求3所述的无线基站装置，其特征在于，
所述第三参考信号的序列信息和用于所述第三参考信号的编码的二维正交码的信息被信令通知给移动台装置。
5.一种移动台装置，其特征在于，包括：
接收部，从无线基站装置接收作为按成为发送时间单位的每个子帧发送的公共参考信号(CRS)的第一参考信号、以及作为与层相对应并用于解调各个层的下行发送数据的解调用参考信号(DM-RS)的第三参考信号，从所述无线基站装置接收以特定子帧发送的、作为与天线端口相对应并用于测定信道质量的CSI测定用参考信号的第二参考信号；
分离部，从下行链路信号分离由所述接收部接收到的所述第一、第二以及第三参考信号；
测定部，使用所述第一参考信号按每个子帧进行信道测定，使用所述第二参考信号测定每个天线端口的信道质量；以及
数据解调部，使用所述第三参考信号解调下行发送数据，
所述接收部，接收在某个定时在一个子帧内以第一密度配置所述第一参考信号的子帧，接收在另外的定时在一个子帧内以低于第一密度的第二密度配置所述第一参考信号的子帧，而且，接收用于识别所述第一参考信号被以第二密度配置的子帧的子帧信息，
基于所述子帧信息确定所述第一参考信号被以第二密度配置的子帧。
6.如权利要求5所述的移动台装置，其特征在于，
所述接收部接收被频率复用并被码分复用到所述特定子帧的多个码元的所述第二参考信号。
7.如权利要求5所述的移动台装置，其特征在于，
所述接收部接收通过二维正交码被分别编码以便在层间正交的、各个层包含的所述第三参考信号。
8.如权利要求7所述的移动台装置，其特征在于，
所述第三参考信号的序列信息和用于所述第三参考信号的编码的二维正交码的信息从所述无线基站装置被信令通知。
9.一种无线通信方法，其特征在于，包括：
生成作为按成为发送时间单位的每个子帧配置的公共参考信号(CRS)的第一参考信号、作为与天线端口相对应并用于测定信道质量的CSI测定用参考信号的第二参考信号、作为与层相对应并用于解调下行发送数据的解调用参考信号(DM-RS)的第三参考信号的步骤；以及
将所述第一及第三参考信号配置在作为发送时间单位的子帧而从各个天线发送，并将所述第二参考信号以规定的间隔配置在子帧而从所述各个天线发送的步骤，
在某个定时，在一个子帧内以第一密度配置所述第一参考信号，在另外的定时，在一个子帧内以低于第一密度的第二密度配置所述第一参考信号，将用于识别所述第一参考信号被以第二密度配置的子帧的子帧信息信令通知给移动台装置。
10.一种无线通信方法，其特征在于，包括：
从无线基站装置接收作为按成为发送时间单位的每个子帧发送的公共参考信号(CRS)的第一参考信号、以及作为与层相对应并用于解调各个层的下行发送数据的解调用参考信号(DM-RS)的第三参考信号，从所述无线基站装置接收以特定子帧发送的、作为与天线端口相对应并用于测定信道质量的CSI测定用参考信号的第二参考信号的步骤；
从下行链路信号分离所述接收到的所述第一、第二以及第三参考信号的步骤；
使用所述第一参考信号按每个子帧进行信道测定，使用所述第二参考信号测定每个天线端口的信道质量的步骤；以及
使用所述第三参考信号解调下行发送数据的步骤，
在所述接收的步骤中，接收在某个定时在一个子帧内以第一密度配置所述第一参考信号的子帧，接收在另外的定时在一个子帧内以低于第一密度的第二密度配置所述第一参考信号的子帧，而且，接收用于识别所述第一参考信号被以第二密度配置的子帧的子帧信息，
基于所述子帧信息确定所述第一参考信号被以第二密度配置的子帧。
11.一种无线通信系统，包括无线基站装置和与所述无线基站装置连接的移动台装置，其特征在于，
所述无线基站装置，包括：
多个发送天线；
下行参考信号生成部，生成作为按成为发送时间单位的每个子帧配置的公共参考信号(CRS)的第一参考信号、作为与天线端口相对应并用于测定信道质量的CSI测定用参考信号的第二参考信号、作为与层相对应并用于解调下行发送数据的解调用参考信号(DM-RS)的第三参考信号；以及
发送部，将所述第一及第三参考信号配置在作为发送时间单位的子帧而从各个天线发送，并将所述第二参考信号以规定的间隔配置在子帧而从所述各个天线发送，而且
所述发送部，在某个定时，在一个子帧内以第一密度配置所述第一参考信号，在另外的定时，在一个子帧内以低于第一密度的第二密度配置所述第一参考信号，将用于识别所述第一参考信号被以第二密度配置的子帧的子帧信息信令通知给移动台装置，
所述移动台装置，包括：
接收部，从所述无线基站装置接收按每个子帧发送的所述第一参考信号以及所述第三参考信号，从所述无线基站装置接收以特定子帧发送的所述第二参考信号；
分离部，从下行链路信号分离由所述接收部接收到的所述第一、第二以及第三参考信号；
测定部，使用所述第一参考信号按每个子帧进行信道测定，使用所述第二参考信号测定每个天线端口的信道质量；以及
数据解调部，使用所述第三参考信号解调下行发送数据，
所述接收部，接收在某个定时在一个子帧内以第一密度配置所述第一参考信号的子帧，接收在另外的定时在一个子帧内以低于第一密度的第二密度配置所述第一参考信号的子帧，而且，接收用于识别所述第一参考信号被以第二密度配置的子帧的子帧信息，
基于所述子帧信息确定所述第一参考信号被以第二密度配置的子帧。
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