CN102460993B - 移动终端装置、无线基站装置以及无线通信方法 - Google Patents

移动终端装置、无线基站装置以及无线通信方法 Download PDF

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Abstract

提供一种在使用空间复用传输来传输数据信号，且在同一个子帧中还发送控制信号的情况下，能够高质量且高效率地接收控制信号的无线通信方法。本发明的无线通信方法在移动终端装置中，接收包括预编码信息的下行链路信号，将数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源，基于所述预编码信息而将各个发送层的信号进行MIMO发送，在无线基站装置中，接收被进行了所述MIMO发送的、包括所述数据信号和所述控制信号的上行链路信号，将所述上行链路信号分离为每个发送层的数据信号，从所述上行链路信号再现所述控制信号。

Description

移动终端装置、无线基站装置以及无线通信方法
技术领域
本发明涉及在下一代移动通信系统中的移动终端装置、无线基站装置以及无线通信方法。
背景技术
在UMTS(通用移动通信系统)网络中，通过以频率利用效率和峰值数据速率的提高等为目的，采用HSDPA(高速下行链路分组接入)或HSUPA(高速上行链路分组接入)，从而进行最大限度地发挥基于W-CDMA(宽带码分多址接入)的系统的特征的技术。关于该UMTS网络，以进一步提高频率利用效率和峰值数据速率、降低延迟等为目的，研究长期演进(LTE：LongTerm Evolution)(非专利文献1)。在LTE中，与W-CDMA不同地，作为多址接入方式，在下行线路(下行链路)中使用基于OFDMA(正交频分多址接入)的方式，在上行线路(上行链路)中使用基于SC-FDMA(单载波频分多址接入)的方式。
在上行链路中发送的信号映射到适当的无线资源中并从移动终端装置发送到无线基站装置。此时，上行链路的L1/L2控制信号通过图1所示的格式而发送。即，在有上行数据发送的情况下，使用分配给上行共享信道(PUSCH：Physical Uplink Shared Channel)的资源块(RB：Resource Block)发送上行链路的L1/L2控制信号。另外，在上行链路的L1/L2控制信号中，包括下行链路的质量信息(CQI：Channel Quality Indicator，信道质量指示符)、下行预编码信息(PMI：Precoding Matrix Indicator，预编码矩阵指示符)、用于秩自适应的参数(RI：Rank Indicator，秩指示符)、送达确认信息(ACK、NACK)等。
此时，为了实现低的峰值对平均功率比(PAPR：Peak-to-Average PowerRatio)，L1/L2控制信号和数据信号进行时间复用。如图2中概念性所示，PUSCH中发送时的L1/L2控制信号在1个SC-FDMA码元中与数据信号一同进行时间复用。在图2中RS表示参考信号(Reference Signal)。
另一方面，在没有上行数据发送的情况下，上行链路的L1/L2控制信号使用独立于共享信道的窄带的上行控制信道(PUCCH：Physical Uplink ControlChannel)。此时，能够获得比时隙之间的跳频大的频率分集增益。
非专利文献
非专利文献1：3GPP，TR25.912(V7.1.0)，“Feasibility study for EvolvedUTRA and UTRAN”.Sept.2006
发明内容
发明要解决的课题
第3代系统(W-CDMA)使用大致5MHz的固定频带，在下行线路中能够实现最大2Mbps左右的传输速率。另一方面，在LTE的系统中，使用1.4MHz～20MHz的可变频带，能够实现在下行线路中最大300Mbps以及在上行线路中75Mbps左右的传输速率。此外，在UMTS网络中，以进一步提高频率利用效率和峰值数据速率等为目的，研究LTE的后继的系统(例如，高级LTE(LTE-A))。
在LTE-A系统的上行线路中，要求进一步提高频率利用效率，要求LTE系统的大约4倍的频率利用效率。为了大幅提高这样的频率利用效率，认为必须要应用在LTE系统中没有导入的在上行链路中的空间复用(MIMO：Multiple-Input Multiple-Output)传输。
但是，若在使用空间复用传输来传输数据信号，且在同一个子帧中还发送控制信号的情况下，直接应用图1所示的LTE系统的复用格式，则在无线基站装置中，为了对控制信号进行解调/解码，需要复杂的接收处理(处理延迟增大)。或者，认为由于通过接收处理不能完全除去干扰，所以受到来自其他流的干扰，控制信号的接收质量恶化。因此，期望在使用空间复用传输来传输数据信号，且在同一个子帧中还发送控制信号的情况下，能够高质量且高效率地接收控制信号的无线通信方法。
本发明是鉴于这样的点而完成的，其目的在于，提供一种在使用空间复用传输来传输数据信号，且在同一个子帧中还发送控制信号的情况下，能够高质量且高效率地接收控制信号的无线通信方法。
用于解决课题的手段
本发明的移动终端装置的特征在于，包括：下行链路信号接收部件，接收包括预编码信息的下行链路信号；分配部件，将数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源；以及发送部件，基于所述预编码信息而将各个发送层的信号进行MIMO发送。
本发明的无线基站装置的特征在于，包括：上行链路信号接收部件，接收被进行了MIMO发送的、包括数据信号和控制信号的上行链路信号；信号分离部件，将所述上行链路信号分离为每个发送层的数据信号；以及信号再现部件，从所述上行链路信号再现所述控制信号。
本发明的无线通信方法的特征在于，在移动终端装置中，包括：接收包括预编码信息的下行链路信号的步骤；将数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源的步骤；以及基于所述预编码信息而将各个发送层的信号进行MIMO发送的步骤，在无线基站装置中，包括：接收被进行了所述MIMO发送的、包括所述数据信号和所述控制信号的上行链路信号的步骤；将所述上行链路信号分离为每个发送层的数据信号的步骤；以及从所述上行链路信号再现所述控制信号的步骤。
发明效果
根据本发明，在移动终端装置中，由于将数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源，所以在使用空间复用传输来传输数据信号，且在同一个子帧中还发送控制信号的情况下，能够高质量且高效率地接收控制信号。
附图说明
图1是表示上行链路L1/L2控制信号的复用格式的图。
图2是用于说明PUSCH中的控制信号的复用的图。
图3是用于说明在本发明中，数据信号和控制信号的时间方向的复用的图。
图4(a)～(c)是表示本发明的实施方式1的方式SU1的复用格式的图。
图5(a)～(c)是表示本发明的实施方式1的方式SU2的复用格式的图。
图6(a)～(c)是表示本发明的实施方式1的方式SU3的复用格式的图。
图7(a)～(c)是表示本发明的实施方式1的方式SU4的复用格式的图。
图8(a)～(c)是表示本发明的实施方式1的方式SU5的复用格式的图。
图9(a)、(b)是表示本发明的实施方式1的方式SU6的复用格式的图。
图10(a)～(c)是表示本发明的实施方式1的方式SU7的复用格式的图。
图11是表示本发明的实施方式1的方式SU8的复用格式的图。
图12是表示本发明的实施方式1的移动终端装置的结构的一部分的方框图。
图13是表示本发明的实施方式1的无线基站装置的结构的一部分的方框图。
图14(a)～(c)是表示本发明的实施方式2的方式MU1的复用格式的图。
图15(a)～(c)是表示本发明的实施方式2的方式MU2的复用格式的图。
图16(a)、(b)是表示本发明的实施方式2的方式MU3的复用格式的图。
图17(a)～(c)是表示本发明的实施方式2的方式MU4的复用格式的图。
图18是表示本发明的实施方式2的方式MU5的复用格式的图。
图19(a)～(d)是用于说明本发明的实施方式2中的用户间正交复用的图。
图20是表示本发明的实施方式2的移动终端装置的结构的一部分的方框图。
图21是表示本发明的实施方式2的无线基站装置的结构的一部分的方框图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。
在本发明中，在移动终端装置中，接收包括预编码信息的下行链路信号，将数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源，基于所述预编码信息而将各个发送层的信号进行MIMO发送，在无线基站装置中，接收被进行了所述MIMO发送的、包括所述数据信号和所述控制信号的上行链路信号，将所述上行链路信号分离为每个发送层的数据信号，从所述上行链路信号再现所述控制信号。
如上所述，在LTE-A系统这样的LTE系统的后继的系统中，进一步要求提高频率利用效率，需要在上行链路中应用空间复用传输。若在使用空间复用传输来传输数据信号，且在同一个子帧中还发送控制信号的情况下，直接应用LTE系统的复用格式，则认为在无线基站装置中，处理延迟增大，或者控制信号的接收质量恶化。
在LTE系统的复用格式中，如图2所示，由于在作为接收处理的单位的1个SC-FDMA码元内数据信号和控制信号混合存在，所以在存在多路径的移动通信环境中，对控制信号进行解调的情况下，受到来自数据信号的干扰的影响。本发明着眼于如图3所示，若在1SC-FDMA码元内数据信号和控制信号没有混合存在，以SC-FDMA码元为单位(进行FFT处理的单位)对数据信号和控制信号进行时间复用，则能够消除来自数据信号的干扰，发现通过将数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源，从而在使用空间复用传输来传输数据信号，且在同一个子帧中还发送控制信号的情况下，能够高质量且高效率地接收控制信号，实现了本发明。
即，本发明的精神在于，在移动终端装置中，接收包括预编码信息的下行链路信号，将数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源，基于所述预编码信息而将各个发送层的信号进行MIMO发送，在无线基站装置中，接收被进行了所述MIMO发送的、包括所述数据信号和所述控制信号的上行链路信号，将所述上行链路信号分离为每个发送层的数据信号，从所述上行链路信号再现所述控制信号，从而在使用空间复用传输来传输数据信号，且在同一个子帧中还发送控制信号的情况下，能够高质量且高效率地接收控制信号。
(实施方式1)
在本实施方式中，说明一个移动终端装置在相同的无线资源中使用不同的发送层进行MIMO传输的情况(单用户MIMO：SU-MIMO)。在本实施方式中，将数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源，并将这样分配的各个发送层的信号进行MIMO发送。另外，在本实施方式中，说明了发送层为2个的情况(层#1、层#2)，但本发明并不限定于此，也可以同样应用于发送层为3个以上的情况。
(方式SU1)
图4(a)～(c)是表示方式SU1的复用格式的图。另外，在图4中，省略了RS和CP(循环前缀)(在图5～图11中也同样)。在该复用格式中，从一个时隙发送控制信号1。此外，在该复用格式中，在某一子帧，仅从一个发送层的无线资源发送控制信号1。
图4(a)所示的复用格式是在1个时隙中，将控制信号1的SC-FDMA码元和数据信号2的SC-FDMA码元进行时分复用(TDM(Time DivisionMultiplex))的格式。即，如图4(a)所示，在分配频带中，将一个时隙的特定的SC-FDMA码元设为控制信号1，将其他的SC-FDMA码元设为数据信号2。此外，控制信号1的SC-FDMA码元仅从一个发送层(在图4(a)中层#1)发送，在其他的发送层(在图4(a)中层#2)中不发送。
图4(b)所示的复用格式是将由控制信号1构成的1个时隙的信号和由数据信号2构成的1个时隙的信号进行频分复用(FDM(Frequency DivisionMultiplex))的格式。即，如图4(b)所示，在分配频带中，将以SC-FDMA码元作为控制信号1的1个时隙的信号分配给特定的频带，将以SC-FDMA码元作为数据信号2的1个时隙的信号分配给其他的频带。此外，控制信号1的SC-FDMA码元仅从一个发送层(在图4(b)中层#1)发送，在其他的发送层(在图4(b)中层#2)中不发送。
图4(c)所示的复用格式是在规定SC-FDMA码元中，将控制信号1的SC-FDMA码元和数据信号2的SC-FDMA码元进行时分复用，且将由控制信号1构成的规定SC-FDMA码元的信号和由数据信号2构成的规定SC-FDMA码元进行频分复用(FDM/TDM混合)的格式。即，如图4(c)所示，在分配频带中，将一个时隙的特定的SC-FDMA码元作为控制信号1、其他的SC-FDMA码元作为数据信号2而进行了时分复用的信号分配给特定的频带，并将SC-FDMA码元作为数据信号的1个时隙的信号分配给其他的频带。此外，控制信号1的SC-FDMA码元仅从一个发送层(在图4(c)中层#1)发送，在其他的发送层(在图4(c)中层#2)中不发送。
在本方式中，关于发送控制信号的发送层，既可以预先固定，也可以适当地切换。在切换发送控制信号的发送层的情况下，既可以半静态(semi-static)地切换，也可以在无线基站装置中测定每个层的接收质量，并将该测定结果反馈给移动终端装置而切换为接收质量最好的层。在适当地切换发送层的情况下，通过PUSCH或PUCCH而通知用于发送控制信号的层的号码。
(方式SU2)
图5(a)～(c)是表示方式SU2的复用格式的图。在该复用格式中，从一个时隙发送控制信号1。此外，在该复用格式中，在多个发送层(在图5中，层#1、层#2)中发送控制信号1。通过使用该复用格式发送，能够应用发送分集，所以通过分集增益，在无线基站装置中能够高质量地接收控制信号1。另外，层#1的控制信号1和层#2的控制信号是相同的信号。此外，关于在这里应用的发送分集，并没有特别限制，只要是能够应用的任意发送分集即可。
图5(a)所示的复用格式是在1个时隙中，将控制信号1的SC-FDMA码元和数据信号2的SC-FDMA码元进行时分复用(TDM)的格式。即，如图5(a)所示，在分配频带中，将一个时隙的特定的SC-FDMA码元设为控制信号1，将其他的SC-FDMA码元设为数据信号2。控制信号1的SC-FDMA码元从2个发送层发送。
图5(b)所示的复用格式是将由控制信号1构成的1个时隙的信号和由数据信号2构成的1个时隙的信号进行频分复用(FDM)的格式。即，如图5(b)所示，在分配频带中，将以SC-FDMA码元作为控制信号1的1个时隙的信号分配给特定的频带，将以SC-FDMA码元作为数据信号2的1个时隙的信号分配给其他的频带。控制信号1的SC-FDMA码元从2个发送层发送。
图5(c)所示的复用格式是在规定SC-FDMA码元中，将控制信号1的SC-FDMA码元和数据信号2的SC-FDMA码元进行时分复用，且将由控制信号1构成的规定SC-FDMA码元的信号和由数据信号2构成的规定SC-FDMA码元进行频分复用(FDM/TDM混合)的格式。即，如图5(c)所示，在分配频带中，将一个时隙的特定的SC-FDMA码元作为控制信号1、其他的SC-FDMA码元作为数据信号2而进行了时分复用的信号分配给特定的频带，并将SC-FDMA码元作为数据信号的1个时隙的信号分配给其他的频带。控制信号1的SC-FDMA码元从2个发送层发送。
(方式SU3)
图6(a)～(c)是表示方式SU3的复用格式的图。在该复用格式中，从2个时隙发送控制信号1。此外，在该复用格式中，在某一子帧中，控制信号1仅从一个发送层的无线资源发送。
图6(a)所示的复用格式是在2个时隙中，分别将控制信号1的SC-FDMA码元和数据信号2的SC-FDMA码元进行时分复用(TDM)的格式。即，如图6(a)所示，在分配频带中，将各个时隙的特定的SC-FDMA码元设为控制信号1，将其他的SC-FDMA码元设为数据信号2。此外，控制信号1的SC-FDMA码元仅从一个发送层(在图6(a)中层#1)发送，在其他的发送层(在图6(a)中层#2)中不发送。
图6(b)所示的复用格式是将由控制信号1构成的2个时隙的信号和由数据信号2构成的2个时隙的信号进行频分复用(FDM)的格式。即，如图6(b)所示，在分配频带中，将以SC-FDMA码元作为控制信号1的1个时隙的信号分配给特定的频带，将以SC-FDMA码元作为数据信号2的2个时隙的信号分配给其他的频带。此外，控制信号1的SC-FDMA码元仅从一个发送层(在图6(b)中层#1)发送，在其他的发送层(在图6(b)中层#2)中不发送。
图6(c)所示的复用格式是将特定的频域中的规定SC-FDMA码元作为控制信号1的格式，并且是将控制信号1的SC-FDMA码元和数据信号2的SC-FDMA码元进行时分复用且将由控制信号1构成的规定SC-FDMA码元的信号和由数据信号2构成的规定SC-FDMA码元进行频分复用(FDM/TDM混合)的格式。即，如图6(c)所示，在分配频带中，将各个时隙的特定的SC-FDMA码元作为控制信号1、其他的SC-FDMA码元作为数据信号2而进行了时分复用的信号分配给特定的频带，并将SC-FDMA码元作为数据信号的2个时隙的信号分配给其他的频带。此外，控制信号1的SC-FDMA码元仅从一个发送层(在图6(c)中层#1)发送，在其他的发送层(在图6(c)中层#2)中不发送。
在本方式中，关于发送控制信号的发送层，既可以预先固定，也可以适当地切换。在切换发送控制信号的发送层的情况下，既可以半静态(semi-static)地切换，也可以在无线基站装置中测定每个层的接收质量，并将该测定结果反馈给移动终端装置而切换为接收质量最好的层。在适当地切换发送层的情况下，通过PUSCH或PUCCH而通知用于发送控制信号的层的号码。
(方式SU4)
图7(a)～(c)是表示方式SU4的复用格式的图。在该复用格式中，从2个时隙发送控制信号1。此外，在该复用格式中，在每个时隙切换发送控制信号1的发送层。
图7(a)所示的复用格式是在2个时隙中，分别将控制信号1的SC-FDMA码元和数据信号2的SC-FDMA码元进行时分复用(TDM)的格式。即，如图7(a)所示，在分配频带中，将各个时隙的特定的SC-FDMA码元设为控制信号1，将其他的SC-FDMA码元设为数据信号2。此外，开始的时隙的控制信号1的SC-FDMA码元从一个发送层(在图7(a)中层#1)发送，接下来的时隙的控制信号1的SC-FDMA码元从其他的发送层(在图7(a)中层#2)发送。
图7(b)所示的复用格式是将由控制信号1构成的2个时隙的信号和由数据信号2构成的2个时隙的信号进行频分复用(FDM)的格式。即，如图7(b)所示，在分配频带中，将以SC-FDMA码元作为控制信号1的1个时隙的信号分配给特定的频带，将以SC-FDMA码元作为数据信号2的2个时隙的信号分配给其他的频带。此外，开始的时隙的控制信号1的SC-FDMA码元从一个发送层(在图7(b)中层#1)发送，接下来的时隙的控制信号1的SC-FDMA码元从其他的发送层(在图7(b)中层#2)发送。
图7(c)所示的复用格式是在规定SC-FDMA码元中，将控制信号1的SC-FDMA码元和数据信号2的SC-FDMA码元进行时分复用且将由控制信号1构成的规定SC-FDMA码元的信号和由数据信号2构成的规定SC-FDMA码元进行频分复用(FDM/TDM混合)的格式。即，如图7(c)所示，在分配频带中，将1个时隙的特定的SC-FDMA码元作为控制信号1、其他的SC-FDMA码元作为数据信号2而进行了时分复用的信号分配给特定的频带，并将SC-FDMA码元作为数据信号的2个时隙的信号分配给其他的频带。此外，开始的时隙的控制信号1的SC-FDMA码元从一个发送层(在图7(c)中层#1)发送，接下来的时隙的控制信号1的SC-FDMA码元从其他的发送层(在图7(c)中层#2)发送。
在本方式中，关于发送控制信号的发送层，基于预先决定的发送层的模式。该模式既可以固定，也可以适当地切换。在切换发送控制信号的发送层模式的情况下，例如半静态(semi-static)地切换。在适当地切换发送层模式的情况下，通过PUSCH或PUCCH而通知用于发送控制信号的层模式的号码。
(方式SU5)
图8(a)～(c)是表示方式SU5的复用格式的图。在该复用格式中，从2个时隙发送控制信号1。此外，在该复用格式中，在多个发送层(在图8中，层#1、层#2)中发送控制信号1。通过使用该复用格式发送，能够应用发送分集，所以通过分集增益，在无线基站装置中能够高质量地接收控制信号1。另外，层#1的控制信号1和层#2的控制信号是相同的信号。此外，关于在这里应用的发送分集，并没有特别限制，只要是能够应用的任意发送分集即可。
图8(a)所示的复用格式是在各个时隙中，将控制信号1的SC-FDMA码元和数据信号2的SC-FDMA码元进行时分复用(TDM)的格式。即，如图8(a)所示，在分配频带中，将一个时隙的特定的SC-FDMA码元设为控制信号1，将其他的SC-FDMA码元设为数据信号2。控制信号1的SC-FDMA码元从2个发送层发送。
图8(b)所示的复用格式是将由控制信号1构成的2个时隙的信号和由数据信号2构成的2个时隙的信号进行频分复用(FDM)的格式。即，如图8(b)所示，在分配频带中，将以SC-FDMA码元作为控制信号1的2个时隙的信号分配给特定的频带，将以SC-FDMA码元作为数据信号2的2个时隙的信号分配给其他的频带。控制信号1的SC-FDMA码元从2个发送层发送。
图8(c)所示的复用格式是在规定SC-FDMA码元中，将控制信号1的SC-FDMA码元和数据信号2的SC-FDMA码元进行时分复用，且将由控制信号1构成的规定SC-FDMA码元的信号和由数据信号2构成的规定SC-FDMA码元进行频分复用(FDM/TDM混合)的格式。即，如图8(c)所示，在分配频带中，将各个时隙的特定的SC-FDMA码元作为控制信号1、其他的SC-FDMA码元作为数据信号2而进行了时分复用的信号分配给特定的频带，并将SC-FDMA码元作为数据信号的2个时隙的信号分配给其他的频带。控制信号1的SC-FDMA码元从2个发送层发送。
(方式SU6)
图9(a)、(b)是表示方式SU6的复用格式的图。在该复用格式中，通过PUCCH发送控制信号1，通过PUSCH仅发送数据信号2。在本方式中，同时进行PUSCH和PUCCH发送。
图9(a)所示的复用格式是在PUSCH中仅发送数据信号2，在PUCCH中使用在每个时隙不同的频带发送控制信号1。此时，PUCCH的控制信号1进行时隙间跳频。即，如图9(a)所示，在PUSCH中，在2个发送层中发送数据信号2，在PUCCH中，使用在每个时隙不同的频域发送控制信号1。此外，控制信号1仅从一个发送层(在图9(a)中层#1)发送，在其他的发送层(在图9(a)中层#2)中不发送。
在本方式中，关于发送控制信号的发送层，既可以预先固定，也可以适当地切换。在切换发送控制信号的发送层的情况下，既可以半静态(semi-static)地切换，也可以在无线基站装置中测定每个层的接收质量，并将该测定结果反馈给移动终端装置而切换为接收质量最好的层。在适当地切换发送层的情况下，通过PUSCH或PUCCH而通知用于发送控制信号的层的号码。
图9(b)所示的复用格式在PUSCH中仅发送数据信号2，且在PUSCH中进行MIMO传输的情况下，在PUCCH中不发送控制信号。即，在PUSCH中进行MIMO传输的情况下，跳过控制信号1的发送。此时，移动终端装置参照在来自无线基站装置的下行控制信号中包含的UL调度等级，在有通过MIMO传输发送上行链路信号的指示时，通过图9(b)所示的复用格式来发送数据信号。
(方式SU7)
图10(a)～(c)是表示方式SU7的复用格式的图。另外，如上述方式SU3所示，在从2个时隙发送控制信号1的情况下，将控制信号和数据信号通过FDM或者FDM/TDM混合方式进行复用时，发送控制信号的无线资源也可以在时隙间进行跳频。
图10(a)所示的复用格式是将由控制信号1构成的1个时隙的信号和由数据信号2构成的2个时隙的信号进行频分复用(FDM)的格式。即，如图10(a)所示，在分配频带中，将以SC-FDMA码元作为控制信号1的1个时隙的信号和以SC-FDMA码元作为数据信号2的1个时隙的信号进行了时间复用的信号分配给特定的频带，将以SC-FDMA码元作为数据信号2的2个时隙的信号分配给其他的频带。此时，在各个时隙中改变分配控制信号的频带而应用时隙间跳频。此外，控制信号1的SC-FDMA码元仅从一个发送层(在图10(a)中层#1)发送，在其他的发送层(在图10(a)中层#2)中不发送。
图10(b)所示的复用格式是将特定的频域中的规定SC-FDMA码元作为控制信号1的格式，并且是将控制信号1的SC-FDMA码元和数据信号2的SC-FDMA码元进行时分复用且将由控制信号1构成的规定SC-FDMA码元的信号和由数据信号2构成的规定SC-FDMA码元进行频分复用(FDM/TDM混合)的格式。即，如图10(b)所示，在分配频带中，将各个时隙的特定的SC-FDMA码元作为控制信号1、其他的SC-FDMA码元作为数据信号2而进行了时分复用的信号分配给特定的频带，并将SC-FDMA码元作为数据信号的2个时隙的信号分配给其他的频带。此时，在各个时隙中改变分配控制信号的频带而应用时隙间跳频。此外，控制信号1的SC-FDMA码元仅从一个发送层(在图10(b)中层#1)发送，在其他的发送层(在图10(b)中层#2)中不发送。
图10(c)所示的复用格式是将控制信号1和数据信号2通过TDM进行复用时的分布式FDM(通过梳齿状的频谱，将控制信号和数据信号进行复用)的格式。即，如图10(c)所示，对于1个时隙的特定的SC-FDMA码元，将分配频带分为梳齿状的频域，并分配成控制信号1和数据信号2交替地配置。此外，控制信号1的SC-FDMA码元仅从一个发送层(在图10(c)中层#1)发送，在其他的发送层(在图10(c)中层#2)中不发送。通过应用这样的分布式FDM，能够降低控制信号的开销。
(方式SU8)
图11是表示方式SU8的复用格式的图。在从子帧内的2个时隙发送控制信号，将控制信号1和数据信号2通过FDM进行复用的情况下，控制信号1也可以使用与发送数据信号2的无线资源分离(不连续)的无线资源。
图11所示的复用格式是将由控制信号1构成的2个时隙的信号和由数据信号2构成的2个时隙的信号进行频分复用(FDM)的格式。即，如图11所示，在分配频带中，将以SC-FDMA码元作为控制信号1的2个时隙的信号分配给特定的频带，将以SC-FDMA码元作为数据信号2的2个时隙的信号分配给与分配了控制信号1的频带分离的频带。此外，控制信号1的SC-FDMA码元仅从一个发送层(在图11中层#1)发送，在其他的发送层(在图11中层#2)中不发送。在本方式中，也可以与方式SU7相同地，在各个时隙中改变分配控制信号的频带而应用时隙间跳频。
在上述方式SU1至方式SU8中，能够考虑要发送的控制信号的种类、控制信号的数据大小、接收质量的信息等，适应性地变更用于发送控制信号1的无线资源。
图12是表示本发明的实施方式1的移动终端装置的结构的一部分的方框图。图12所示的移动终端装置是可进行MIMO传输的移动终端装置，其发送部主要由以下部件构成：层切换部101、时间/频率复用切换部102、离散傅里叶变换(DFT：Discrete Fourier Transform)部103a、103b、副载波映射部104、快速傅里叶逆变换(IFFT：Inverse Fast Fourier Transform)部105、CP赋予部106、预编码部107。各个发送层的处理部分别具有时间/频率复用切换部102、DFT部103a、103b、副载波映射部104、IFFT部105以及CP赋予部106。
层切换部101适应性地切换发送控制信号的层。即，进行切换，使得将控制信号输出到不同的发送层。根据在从无线基站装置通知到的控制信息中包含的层号，进行该发送层的切换。在上述方式SU1和方式SU3中，层切换部101进行切换，使得将控制信号输出到一个发送层。在上述方式SU4中，层切换部101进行切换，使得在每个时隙将控制信号输出到不同的发送层。在上述方式SU2和方式SU5中，由于应用发送分集，所以层切换部101进行切换，使得对进行发送分集的全部发送层输出控制信号。
时间/频率复用切换部102切换控制信号和数据信号的复用方式。即，时间/频率复用切换部102在将数据信号和控制信号进行时间复用的情况下，仅将数据信号和控制信号中的其中一个输出到DFT部103a、103b，在频率复用的情况下，将数据信号和控制信号分别输出到DFT部103a、103b。
副载波映射部104基于RB分配信息，将频域的信号映射到副载波。即，副载波映射部104在频率复用的情况下，将DFT之后的数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源。此外，如上述方式SU6所示，副载波映射部104还具有将数据信号分配给PUSCH、将控制信号分配给PUCCH的功能。此外，如上述方式SU7和方式SU8所示，副载波映射部104还具有时隙间的跳频或分布式FDMA等的分配的功能。
DFT部103a、103b对数据信号进行DFT而变换为频域的信号。IFFT部105对映射的信号进行IFFT而变换为时域的信号。CP赋予部106对IFFT之后的信号赋予CP。预编码部107在进行MIMO传输(包括发送分集)时，基于预编码信息而对每个发送层的信号乘以预编码权重，生成对应于各个天线(天线#1、#2)的发送信号。
另外，层号、RB分配信息以及预编码信息从无线基站装置作为控制信息而被通知。通过经由PUSCH的高层信令(Higher Layer signaling)或经由PUCCH的L1/L2信令(signaling)进行该通知。
图13是表示本发明的实施方式1的无线基站装置的结构的一部分的方框图。图13所示的无线基站装置是可进行MIMO接收的无线基站装置，其接收部主要由以下部件构成：CP除去部201、快速傅里叶变换(FFT：Fast FourierTransform)部202、副载波解映射部203、信号分离部204、频率均衡部/合成部205、离散傅里叶逆变换(IDFT：Inverse Discrete Fourier Transform)部206a、206b。各个天线的接收处理部分别具有CP除去部201、FFT部202以及副载波解映射部203，每个层的处理部分别具有数据信号用的IDFT部206a。
副载波解映射部203基于RB分配信息，对每个SC-FDMA码元分离控制信号和数据信号(时间和/或频率)。在无线基站装置中，由于已知控制信号和数据信号如何复用，所以在该处理块中能够分离控制信号和数据信号。
信号分离部204使用传播路径估计值，将副载波解映射之后的信号分离为每个发送层的数据信号。通过同步检测/信道估计，由从接收信号中提取出的CQI信号求出该传播路径估计值。对每个层分离的数据信号在每个层的信号处理部(Layer#1、#2)的IDFT部206a中变换为时域的信号之后，解调、解码并作为数据信号而进行信号再现。
频率均衡部/合成部205根据层号，分别使用传播路径估计值，对每个层接收到的控制信号进行传播路径补偿。通过同步检测/信道估计，由从接收信号中提取出的CQI信号求出该传播路径估计值。进行了传播路径补偿的控制信号在IDFT部206b中变换为时域的信号之后，解调、解码并进行信号再现。如上述方式SU2和方式SU5所示，频率均衡部/合成部205在控制信号中应用了发送分集的情况下，合成控制信号。由此，能够获得发送分集的增益。
CP除去部201使用从接收信号估计出的接收定时的估计值，除去相当于CP的部分而提取有效的信号部分。FFT部202对接收信号进行FFT而变换为频域的信号。IDFT部206a、206b将频域的信号变换为时域的信号。
对每个方式说明使用了具有上述结构的无线基站装置和移动终端装置的本实施方式的无线通信方法。
(方式SU1、方式SU3以及方式SU6～方式SU8)
在移动终端装置中，层切换部101切换控制信号的输出。在图4、图6、图9、图10或者图11所示的例子中，由于在发送层1中发送控制信号，所以层切换部101进行切换，使得将控制信号输出到发送层1(Layer#1)的处理部的时间/频率复用切换部102。另外，在方式SU6的情况下，还存在将数据信号进行MIMO发送时不发送控制信号的方式(图9(b))，所以此时，层切换部101停止对于发送层1的处理部的时间/频率复用切换部102输出控制信号。
接着，时间/频率复用切换部102切换控制信号和数据信号的复用方式。在使用图4(a)、图6(a)以及图10(c)所示的复用格式(TDM)的情况下，进行切换，使得仅将数据信号和控制信号中的其中一个信号输出到DFT部103a、103b。此外，在使用图4(b)、图6(b)、图9(a)、图10(a)以及图11所示的复用格式(FDM)的情况下，进行切换，使得将数据信号和控制信号分别输出到DFT部103a、103b。此外，在使用图4(c)、图6(c)以及图10(b)所示的复用格式的情况下(FDM/TDM混合)，进行切换，使得在TDM的部分，仅将数据信号和控制信号中的其中一个输出到DFT部103a、103b，在FDM的部分，将数据信号和控制信号分别输出到DFT部103a、103b。
来自时间/频率复用切换部102的数据信号和控制信号在DFT部103a、103b中变换为频域的信号，并在副载波映射部104中映射到图4(a)～(c)、图6(a)～(c)、图9(a)、图10(a)～(c)以及图11中的其中一个复用格式。由此映射的信号在IFFT部105中变换为时域的信号之后，在CP赋予部106中赋予CP。
另一方面，在不发送控制信号的发送层2(Layer#2)的处理部中，仅数据信号在DFT部中变换为频域的信号，并在副载波映射部中映射到图4(a)～(c)、图6(a)～(c)、图9(a)、图10(a)～(c)以及图11中的其中一个复用格式。另外，在图9(b)所示的方式(在进行MIMO发送时不发送控制信号的方式)的情况下，在发送层1和发送层2的处理部中，仅数据信号在DFT部中变换为频域的信号，在副载波映射部中映射到图9(b)的复用格式。基于RB分配信息而进行这些映射。由此映射的信号在IFFT部中变换为时域的信号之后，在CP赋予部中赋予CP。
来自发送层1的处理部的信号和来自发送层2的处理部的信号在预编码部107中，基于预编码信息，分别被乘以预编码权重，从而成为对应于各个天线的发送信号，并从天线#1、#2分别作为上行链路信号而发送(MIMO发送)。
在无线基站装置中，在每个天线的信号处理部中接收进行了MIMO发送的信号，并在CP除去部201中除去了CP之后，在FFT部202中设为频域的信号。在副载波解映射部203中，该频域的信号从图4(a)～(c)、图6(a)～(c)、图9(a)、(b)、图10(a)～(c)以及图11中的其中一个复用格式解映射。基于RB分配信息而进行该解映射。
来自各个天线的处理部的副载波解映射之后的数据信号，在信号分离部204中分离为每个发送层的数据信号。分离为每个层的数据信号在每个层的信号处理部中通过IDFT部206a变换为时域的信号之后，解调、解码并作为数据信号而进行信号再现。另一方面，来自天线#1的处理部的副载波解映射之后的控制信号通过频率均衡部/合成部205分别使用传播路径估计值进行了传播路径补偿之后，在IDFT部206a中变换为时域的信号之后，解调、解码并作为控制信号而进行信号再现。
(方式SU2以及方式SU5)
在移动终端装置中，层切换部101切换控制信号的输出。在图5或者图8所示的例子中，由于在发送层1和发送层2中发送控制信号，所以层切换部101进行切换，使得将控制信号输出到发送层1(Layer#1)和发送层2(Layer#2)的处理部的时间/频率复用切换部102。
接着，时间/频率复用切换部102切换控制信号和数据信号的复用方式。在使用图5(a)以及图8(a)所示的复用格式的情况下(TDM)，进行切换，使得仅将数据信号和控制信号中的其中一个信号输出到DFT部103a、103b。此外，在使用图5(b)以及图8(b)所示的复用格式的情况下(FDM)，进行切换，使得将数据信号和控制信号分别输出到DFT部103a、103b。此外，在使用图5(c)以及图8(c)所示的复用格式的情况下(FDM/TDM混合)，进行切换，使得在TDM的部分，仅将数据信号和控制信号中的其中一个输出到DFT部103a、103b，在FDM的部分，将数据信号和控制信号分别输出到DFT部103a、103b。
来自时间/频率复用切换部102的数据信号和控制信号在DFT部103a、103b中变换为频域的信号，并在副载波映射部104中映射到图5(a)～(c)或者图8(a)～(c)中的其中一个复用格式。由此映射的信号在IFFT部105中变换为时域的信号之后，在CP赋予部106中赋予CP。
来自发送层1的处理部的信号和来自发送层2的处理部的信号在预编码部107中，基于预编码信息，分别被乘以预编码权重，从而成为对应于各个天线的发送信号，并从天线#1、#2分别作为上行链路信号而发送(MIMO发送)。
在无线基站装置中，在每个天线的信号处理部中接收进行了MIMO发送的信号，并在CP除去部201中除去了CP之后，在FFT部202中设为频域的信号。在副载波解映射部203中，该频域的信号从图5(a)～(c)或者图8(a)～(c)中的其中一个复用格式解映射。基于RB分配信息而进行该解映射。
来自各个天线的处理部的副载波解映射之后的数据信号，在信号分离部204中分离为每个发送层的数据信号。分离为每个层的数据信号在每个层的信号处理部中通过IDFT部206a变换为时域的信号之后，解调、解码并作为数据信号而进行信号再现。另一方面，来自各个天线的处理部的副载波解映射之后的控制信号通过频率均衡部/合成部205分别使用传播路径估计值进行了传播路径补偿之后合成，在IDFT部206a中变换为时域的信号之后，解调、解码并作为控制信号而进行信号再现。
(方式SU4)
在移动终端装置中，层切换部101切换控制信号的输出。在图7所示的例子中，由于在发送层1和发送层2中在每个时隙切换而发送控制信号，所以层切换部101进行切换，使得将控制信号输出到发送层1(Layer#1)和发送层2(Layer#2)的处理部的时间/频率复用切换部102。
接着，时间/频率复用切换部102切换控制信号和数据信号的复用方式。在使用图7(a)所示的复用格式的情况下(TDM)，进行切换，使得仅将数据信号和控制信号中的其中一个信号输出到DFT部103a、103b。此外，在使用图7(b)所示的复用格式的情况下(FDM)，进行切换，使得将数据信号和控制信号分别输出到DFT部103a、103b。此外，在使用图7(c)所示的复用格式的情况下(FDM/TDM混合)，进行切换，使得在TDM的部分，仅将数据信号和控制信号中的其中一个输出到DFT部103a、103b，在FDM的部分，将数据信号和控制信号分别输出到DFT部103a、103b。
来自时间/频率复用切换部102的数据信号和控制信号在DFT部103a、103b中变换为频域的信号，并在副载波映射部104中映射到图7(a)～(c)中的其中一个复用格式。由此映射的信号在IFFT部105中变换为时域的信号之后，在CP赋予部106中赋予CP。
来自发送层1的处理部的信号和来自发送层2的处理部的信号在预编码部107中，基于预编码信息，分别被乘以预编码权重，从而成为对应于各个天线的发送信号，并从天线#1、#2分别作为上行链路信号而发送(MIMO发送)。
在无线基站装置中，在每个天线的信号处理部中接收进行了MIMO发送的信号，并在CP除去部201中除去了CP之后，在FFT部202中设为频域的信号。在副载波解映射部203中，该频域的信号从图7(a)～(c)中的其中一个复用格式解映射。基于RB分配信息而进行该解映射。
来自各个天线的处理部的副载波解映射之后的数据信号，在信号分离部204中分离为每个发送层的数据信号。分离为每个层的数据信号在每个层的信号处理部中通过IDFT部206a变换为时域的信号之后，解调、解码并作为数据信号而进行信号再现。另一方面，来自天线#1和天线#2的处理部的副载波解映射之后的控制信号通过频率均衡部/合成部205分别使用传播路径估计值进行了传播路径补偿之后，在IDFT部206a中变换为时域的信号之后，解调、解码并作为控制信号而进行信号再现。
由此，在本实施方式的无线通信方法中，由于在1SC-FDMA码元内没有将数据信号和控制信号混合，而是以SC-FDMA码元为单位(进行FFT的单位)对数据信号和控制信号进行时间复用，从而能够消除来自数据信号的干扰。因此，通过将数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源，从而在使用空间复用传输来传输数据信号，且在同一个子帧中还发送控制信号的情况下，能够高质量且高效率地接收控制信号。
(实施方式2)
在本实施方式中，说明不同的移动终端装置在相同的无线资源中使用不同的发送层进行MIMO传输的情况(多用户MIMO：MU-MIMO)。在本实施方式中，将数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源，并将这样分配的各个发送层的信号进行MIMO发送。另外，在本实施方式中，说明了发送层为2个的情况(层#1、层#2)，但本发明并不限定于此，也可以同样应用于发送层为3个以上的情况。
(方式MU1)
图14(a)～(c)是表示方式MU1的复用格式的图。另外，在图14中，省略了RS和CP(循环前缀)(在图15～图19中也同样)。在该复用格式中，从一个时隙发送控制信号3。图14表示在无线基站装置中接收时的复用格式，表示在同一个无线资源中发送用户#1的层(Layer for UE#1)和用户#2的层(Layer for UE#2)的情况。
图14(a)所示的复用格式是在各个用户的层中，将1个时隙中的控制信号3的SC-FDMA码元和数据信号4的SC-FDMA码元进行时分复用的格式。即，如图14(a)所示，在用户#1的层的分配频带中，将一个时隙的特定的SC-FDMA码元设为控制信号3a，将其他的SC-FDMA码元设为数据信号4a。此外，在用户#2的层的分配频带中，将一个时隙的特定的SC-FDMA码元设为控制信号3b，将其他的SC-FDMA码元设为数据信号4b。
图14(b)所示的复用格式是在各个用户的层中，将由控制信号3构成的1个时隙的信号和由数据信号4构成的1个时隙的信号进行频分复用的格式。即，如图14(b)所示，在用户#1的层的分配频带中，将以SC-FDMA码元作为控制信号3a的1个时隙的信号分配给特定的频带，将以SC-FDMA码元作为数据信号4a的1个时隙的信号分配给其他的频带。此外，在用户#2的层的分配频带中，将以SC-FDMA码元作为控制信号3b的1个时隙的信号分配给特定的频带，将以SC-FDMA码元作为数据信号4b的1个时隙的信号分配给其他的频带。
图14(c)所示的复用格式是在各个用户的层中，在规定SC-FDMA码元中将控制信号3的SC-FDMA码元和数据信号4的SC-FDMA码元进行时分复用，且将由控制信号3构成的规定SC-FDMA码元的信号和由数据信号4构成的规定SC-FDMA码元进行频分复用(FDM/TDM混合)的格式。即，如图14(c)所示，在用户#1的层的分配频带中，将一个时隙的特定的SC-FDMA码元作为控制信号3a、其他的SC-FDMA码元作为数据信号4a而进行了时分复用的信号分配给特定的频带，并将SC-FDMA码元作为数据信号4a的1个时隙的信号分配给其他的频带。此外，在用户#2的层的分配频带中，将一个时隙的特定的SC-FDMA码元作为控制信号3b、其他的SC-FDMA码元作为数据信号4b而进行了时分复用的信号分配给特定的频带，并将SC-FDMA码元作为数据信号4b的1个时隙的信号分配给其他的频带。
在图14中，各个用户的层中的控制信号3a、3b是相互进行了用户间正交复用的信号。作为该用户间正交复用，可举出如图19(a)所示的TDMA(时分多址)、如图19(b)、(c)所示的FDMA(频分多址)(集中式FDMA或分布式FDMA(通过梳齿状的频谱，将控制信号和数据信号进行复用))以及/或者如图19(d)所示的CDMA(码分多址)(例如，块扩频)。
(方式MU2)
图15(a)～(c)是表示方式MU2的复用格式的图。在该复用格式中，从2个时隙发送控制信号1。此外，在该复用格式中，发送控制信号3。图15表示在无线基站装置中接收时的复用格式，表示在同一个无线资源中发送用户#1的层(Layer for UE#1)和用户#2的层(Layer for UE#2)的情况。
图15(a)所示的复用格式是在各个用户的层中，将各个时隙中的控制信号3的SC-FDMA码元和数据信号4的SC-FDMA码元进行时分复用的格式。即，如图15(a)所示，在用户#1的层的分配频带中，将一个时隙的特定的SC-FDMA码元设为控制信号3a，将其他的SC-FDMA码元设为数据信号4a。此外，在用户#2的层的分配频带中，将一个时隙的特定的SC-FDMA码元设为控制信号3b，将其他的SC-FDMA码元设为数据信号4b。
图15(b)所示的复用格式是在各个用户的层中，将由控制信号3构成的2个时隙的信号和由数据信号4构成的2个时隙的信号进行频分复用的格式。即，如图15(b)所示，在用户#1的层的分配频带中，将以SC-FDMA码元作为控制信号3a的2个时隙的信号分配给特定的频带，将以SC-FDMA码元作为数据信号4a的2个时隙的信号分配给其他的频带。此外，在用户#2的层的分配频带中，将以SC-FDMA码元作为控制信号3b的2个时隙的信号分配给特定的频带，将以SC-FDMA码元作为数据信号4b的2个时隙的信号分配给其他的频带。
图15(c)所示的复用格式是在各个用户的层中，在规定SC-FDMA码元中将控制信号3的SC-FDMA码元和数据信号4的SC-FDMA码元进行时分复用，且将由控制信号3构成的规定SC-FDMA码元的信号和由数据信号4构成的规定SC-FDMA码元进行频分复用(FDM/TDM混合)的格式。即，如图15(c)所示，在用户#1的层的分配频带中，将各个时隙的特定的SC-FDMA码元作为控制信号3a、其他的SC-FDMA码元作为数据信号4a而进行了时分复用的信号分配给特定的频带，并将SC-FDMA码元作为数据信号的2个时隙的信号分配给其他的频带。此外，在用户#2的层的分配频带中，将各个时隙的特定的SC-FDMA码元作为控制信号3b、其他的SC-FDMA码元作为数据信号4b而进行了时分复用的信号分配给特定的频带，并将SC-FDMA码元作为数据信号的2个时隙的信号分配给其他的频带。
在图15中，各个用户的层中的控制信号3a、3b是相互进行了用户间正交复用的信号。作为该用户间正交复用，可举出如图19(a)所示的TDMA、如图19(b)、(c)所示的FDMA(集中式FDMA或分布式FDMA)以及/或者如图19(d)所示的CDMA(例如，块扩频)。
(方式MU3)
图16(a)、(b)是表示方式MU3的复用格式的图。在该复用格式中，通过PUCCH发送控制信号3，通过PUSCH仅发送数据信号4。在本方式中，同时进行PUSCH发送和PUCCH发送。图16表示在无线基站装置中接收时的复用格式，表示在同一个无线资源中发送用户#1的层(Layer for UE#1)和用户#2的层(Layer for UE#2)的情况。
图16(a)所示的复用格式是在各个用户的层中，在PUSCH中仅发送数据信号4，在PUCCH中在每个时隙在不同的频带中发送控制信号3。此时，PUCCH的控制信号3进行时隙间跳频。即，如图16(a)所示，在用户#1的层的分配频带中，在PUSCH中，发送数据信号4a，在PUCCH中，在每个时隙在不同的频带中发送控制信号3a。此外，在用户#2的层的分配频带中，在PUSCH中，发送数据信号4b，在PUCCH中，在每个时隙在不同的频带中发送控制信号3b。
图16(b)所示的复用格式在PUSCH中仅发送数据信号4a、4b，且在PUSCH中进行MIMO传输的情况下，在PUCCH中不发送控制信号。即，在PUSCH中进行MIMO传输的情况下，跳过控制信号3a、3b的发送。此时，移动终端装置参照在来自无线基站装置的下行控制信号中包含的UL调度许可，在有通过MIMO传输发送上行链路信号的指示时，通过图16(b)所示的复用格式来发送数据信号。
在图16中，各个用户的层中的控制信号3a、3b是相互进行了用户间正交复用的信号。作为该用户间正交复用，可举出如图19(a)所示的TDMA、如图19(b)、(c)所示的FDMA(集中式FDMA或分布式FDMA)以及/或者如图19(d)所示的CDMA(例如，块扩频)。
(方式MU4)
图17(a)～(c)是表示方式MU4的复用格式的图。如上述方式MU2所示，在从2个时隙发送控制信号3的情况下，将控制信号和数据信号通过FDM或者FDM/TDM混合方式进行复用时，发送控制信号的无线资源也可以在时隙间进行跳频。图17表示在无线基站装置中接收时的复用格式，表示在同一个无线资源中发送用户#1的层(Layer for UE#1)和用户#2的层(Layer forUE#2)的情况。
图17(a)所示的复用格式是将由控制信号3构成的1个时隙的信号和由数据信号4构成的2个时隙的信号进行频分复用的格式。即，如图17(a)所示，在用户#1的层的分配频带中，将以SC-FDMA码元作为控制信号3a的1个时隙的信号和以SC-FDMA码元作为数据信号4a的1个时隙的信号进行了时间复用的信号分配给特定的频带，将以SC-FDMA码元作为数据信号4a的2个时隙的信号分配给其他的频带。此外，在用户#2的层的分配频带中，将以SC-FDMA码元作为控制信号3b的1个时隙的信号和以SC-FDMA码元作为数据信号4b的1个时隙的信号进行了时间复用的信号分配给特定的频带，将以SC-FDMA码元作为数据信号4b的2个时隙的信号分配给其他的频带。此时，在各个时隙中改变分配控制信号的频带而应用时隙间跳频。
图17(b)所示的复用格式是将特定的频域中的规定SC-FDMA码元作为控制信号3的格式，并且是将控制信号3的SC-FDMA码元和数据信号4的SC-FDMA码元进行时分复用且将由控制信号3构成的规定SC-FDMA码元的信号和由数据信号4构成的规定SC-FDMA码元进行频分复用(FDM/TDM混合)的格式。即，如图17(b)所示，在用户#1的层的分配频带中，将各个时隙的特定的SC-FDMA码元作为控制信号3a、其他的SC-FDMA码元作为数据信号4a而进行了时分复用的信号分配给特定的频带，并将SC-FDMA码元作为数据信号的2个时隙的信号分配给其他的频带。在用户#2的层的分配频带中，将各个时隙的特定的SC-FDMA码元作为控制信号3b、其他的SC-FDMA码元作为数据信号4b而进行了时分复用的信号分配给特定的频带，并将SC-FDMA码元作为数据信号的2个时隙的信号分配给其他的频带。此时，在各个时隙中改变分配控制信号的频带而应用时隙间跳频。
图17(c)所示的复用格式是将控制信号3和数据信号4通过TDM进行复用时的分布式FDM的格式。即，如图17(c)所示，对于1个时隙的特定的SC-FDMA码元，将用户#1的层的分配频带分为梳齿状的频域，并分配成控制信号3a和数据信号4a交替地配置。此外，将用户#2的层的分配频带分为梳齿状的频域，并分配成控制信号3b和数据信号4b交替地配置。
在图17中，各个用户的层中的控制信号3a、3b是相互进行了用户间正交复用的信号。作为该用户间正交复用，可举出如图19(a)所示的TDMA、如图19(b)、(c)所示的FDMA(集中式FDMA或分布式FDMA)以及/或者如图19(d)所示的CDMA(例如，块扩频)。
(方式MU5)
图18是表示方式MU5的复用格式的图。在从子帧内的2个时隙发送控制信号3，将控制信号3和数据信号4通过FDM进行复用的情况下，控制信号3也可以使用与发送数据信号4的无线资源分离(不连续)的无线资源。图18表示在无线基站装置中接收时的复用格式，表示在同一个无线资源中发送用户#1的层(Layer for UE#1)和用户#2的层(Layer for UE#2)的情况。
图18所示的复用格式是将由控制信号3构成的2个时隙的信号和由数据信号4构成的2个时隙的信号进行频分复用的格式。即，如图18所示，在用户#1的层的分配频带中，将以SC-FDMA码元作为控制信号3a的2个时隙的信号分配给特定的频带，将以SC-FDMA码元作为数据信号4a的2个时隙的信号分配给与分配了控制信号3a的频带分离的频带。在用户#2的层的分配频带中，将以SC-FDMA码元作为控制信号3b的2个时隙的信号分配给特定的频带，将以SC-FDMA码元作为数据信号4b的2个时隙的信号分配给与分配了控制信号3b的频带分离的频带。在本方式中，也可以与方式SU7相同地，在各个时隙中改变分配控制信号的频带而应用时隙间跳频。
在上述方式MU1至方式MU5中，能够考虑要发送的控制信号的种类、控制信号的数据大小、接收质量的信息等，适应性地变更用于发送控制信号的无线资源。
图20是表示本发明的实施方式2的移动终端装置的结构的一部分的方框图。图20所示的移动终端装置的发送部主要由以下部件构成：时间/频率复用切换部102、DFT部103a、103b、副载波映射部104、IFFT部105、CP赋予部106。
时间/频率复用切换部102切换控制信号和数据信号的复用方式。即，时间/频率复用切换部102在将数据信号和控制信号进行时间复用的情况下，仅将数据信号和控制信号中的其中一个输出到DFT部103a、103b，在频率复用的情况下，将数据信号和控制信号分别输出到DFT部103a、103b。
副载波映射部104基于RB分配信息，将频域的信号映射到副载波。即，副载波映射部104在频率复用的情况下，将DFT之后的数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源。此外，如上述方式MU3所示，副载波映射部104还具有将数据信号分配给PUSCH、将控制信号分配给PUCCH的功能。此外，如上述方式MU4和方式MU5所示，副载波映射部104还具有时隙间的跳频或分布式FDMA等的分配的功能。
DFT部103a、103b对数据信号进行DFT而变换为频域的信号。IFFT部105对映射的信号进行IFFT而变换为时域的信号。CP赋予部106对IFFT之后的信号赋予CP。
另外，RB分配信息从无线基站装置作为控制信息而被通知。通过经由PUSCH的高层信令或经由PUCCH的L1/L2信令进行该通知。
图21是表示本发明的实施方式2的无线基站装置的结构的一部分的方框图。图21所示的无线基站装置是可进行MIMO接收的无线基站装置，其接收部主要由以下部件构成：CP除去部201、FFT部202、副载波解映射部203、信号分离部204、用户分离部207、频率均衡部208、IDFT部206a、206b。各个天线的接收处理部分别具有CP除去部201、FFT部202以及副载波解映射部203，每个用户的层处理部分别具有数据信号用的IDFT部206a、206b、频率均衡部208。
副载波解映射部203基于RB分配信息，对每个SC-FDMA码元(在时间和/或频率上)分离控制信号和数据信号。在无线基站装置中，由于已知控制信号和数据信号如何复用，所以在该处理块中能够分离控制信号和数据信号。
信号分离部204使用各个用户(UE#1、UE#2)的传播路径估计值，将副载波解映射之后的信号分离为每个发送层的数据信号。通过同步检测/信道估计，由从接收信号中提取出的每个用户的CQI信号求出该传播路径估计值。对每个用户的层分离的数据信号在每个用户的信号处理部(UE#1、#2)的IDFT部206a中变换为时域的信号之后，解调、解码并作为数据信号而进行信号再现。
频率均衡部208使用各个传播路径估计值，对每个用户的控制信号进行传播路径补偿。通过同步检测/信道估计，由从接收信号中提取出的每个用户的CQI信号求出该传播路径估计值。进行了传播路径补偿的控制信号在IDFT部206b中变换为时域的信号之后，解调、解码并进行信号再现。
用户分离部207对每个用户分离在移动终端装置中进行了用户间正交的控制信号。在该用户分离中，如图19(a)所示，通过TDMA分离已通过TDMA进行了用户间正交的控制信号，如图19(b)、(c)所示，通过FDMA分离已通过FDMA进行了用户间正交的控制信号，如图19(d)所示，通过CDMA分离已通过CDMA进行了用户间正交的控制信号。
CP除去部201使用从接收信号估计出的接收定时的估计值，除去相当于CP的部分而提取有效的信号部分。FFT部202对接收信号进行FFT而变换为频域的信号。IDFT部206a、206b将频域的信号变换为时域的信号。
说明使用了具有上述结构的无线基站装置和移动终端装置的本实施方式的无线通信方法。
在移动终端装置中，时间/频率复用切换部102切换控制信号和数据信号的复用方式。在使用图14(a)、图15(a)以及图17(c)所示的复用格式的情况下(TDM)，进行切换，使得仅将数据信号和控制信号中的其中一个信号输出到DFT部103a、103b。此外，在使用图14(b)、图15(b)、图16、图17(a)以及图18所示的复用格式的情况下(FDM)，进行切换，使得将数据信号和控制信号分别输出到DFT部103a、103b。此外，在使用图14(c)、图15(c)以及图17(b)所示的复用格式的情况下(FDM/TDM混合)，进行切换，使得在TDM的部分，仅将数据信号和控制信号中的其中一个输出到DFT部103a、103b，在FDM的部分，将数据信号和控制信号分别输出到DFT部103a、103b。
来自时间/频率复用切换部102的数据信号和控制信号在DFT部103a、103b中变换为频域的信号，并在副载波映射部104中映射到图14(a)～(c)、图15(a)～(c)、图16(a)、图17(a)～(c)以及图18中的其中一个复用格式。由此映射的信号在IFFT部105中变换为时域的信号之后，在CP赋予部106中赋予CP。
在图16(b)所示的方式(在进行MIMO发送时不发送控制信号的方式)的情况下，仅数据信号在DFT部中变换为频域的信号，在副载波映射部中映射到图16(b)的复用格式。基于RB分配信息而进行这些映射。由此映射的信号在IFFT部中变换为时域的信号之后，在CP赋予部中赋予CP。由此处理的信号作为上行链路信号而发送。这样的上行链路信号在相同的无线资源中在不同的发送层中进行MIMO传输。
在无线基站装置中，在每个天线的信号处理部中接收进行了MIMO发送的信号，并在CP除去部201中除去了CP之后，在FFT部202中设为频域的信号。在副载波解映射部203中，该频域的信号从图14(a)～(c)、图15(a)～(c)、图16(a)、(b)、图17(a)～(c)以及图18中的其中一个复用格式解映射。基于RB分配信息而进行该解映射。
来自各个天线的处理部的副载波解映射之后的数据信号，在信号分离部204中分离为每个用户的数据信号。分离为每个用户的数据信号在每个用户的信号处理部中通过IDFT部206a变换为时域的信号之后，解调、解码并作为数据信号而进行信号再现。另一方面，来自各个天线的处理部的副载波解映射之后的控制信号在用户分离部207中分离为每个用户的控制信号。分离为每个用户的控制信号在每个用户的信号处理部的频率均衡部208中进行传播路径补偿，并在IDFT部206a中变换为时域的信号之后，解调、解码并作为数据信号而进行信号再现。
由此，在本实施方式的无线通信方法中，由于在1个SC-FDMA码元内没有将数据信号和控制信号混合，而是以SC-FDMA码元为单位(进行FFT的单位)对数据信号和控制信号进行时间复用，从而能够消除来自数据信号的干扰。因此，通过将数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源，从而在使用空间复用传输来传输数据信号，且在同一个子帧中还发送控制信号的情况下，能够高质量且高效率地接收控制信号。
只要不脱离本发明的范围，就能够适当地变更而实施上述说明中的处理部的数目、处理步骤。此外，图示的各个元素是表示功能的，其功能块既可以通过硬件实施，也可以通过软件实施。此外，也可以在不脱离本发明的范围的情况下，适当地变更而实施。
本申请基于2009年6月23日申请的特愿2009-148999。其内容全部包含于此。

Claims (9)

1.一种移动终端装置，其特征在于，包括：
下行链路信号接收部件，接收包括预编码信息的下行链路信号；
分配部件，将上行链路数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源；以及
发送部件，基于所述预编码信息而将各个发送层的信号进行MIMO发送，
所述控制信号在各个发送层中相同。
2.一种移动终端装置，其特征在于，包括：
下行链路信号接收部件，接收包括预编码信息的下行链路信号；
分配部件，将上行链路数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源；以及
发送部件，基于所述预编码信息而将各个发送层的信号进行MIMO发送，
所述控制信号被分配给一个发送层的无线资源。
3.如权利要求1或2所述的移动终端装置，其特征在于，包括：
切换部件，进行切换，使得将所述控制信号输出到不同的发送层。
4.一种无线基站装置，其特征在于，包括：
上行链路信号接收部件，接收被进行了MIMO发送的、包括上行链路数据信号和控制信号的上行链路信号；
信号分离部件，将所述上行链路信号分离为每个发送层的数据信号；以及
信号再现部件，从所述上行链路信号再现所述控制信号，
所述控制信号在各个发送层中相同。
5.一种无线基站装置，其特征在于，包括：
上行链路信号接收部件，接收被进行了MIMO发送的、包括上行链路数据信号和控制信号的上行链路信号；
信号分离部件，将所述上行链路信号分离为每个发送层的数据信号；以及
信号再现部件，从所述上行链路信号再现所述控制信号，
所述控制信号是来自多个移动终端装置的控制信号进行了用户间正交复用的信号，
所述无线基站装置还包括：
用户分离部件，对所述复用的控制信号进行用户间分离。
6.如权利要求5所述的无线基站装置，其特征在于，
所述用户间正交复用是通过TDMA、FDMA以及/或者CDMA的正交复用。
7.一种无线通信方法，其特征在于，
在移动终端装置中，包括：接收包括预编码信息的下行链路信号的步骤；将上行链路数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源的步骤；以及基于所述预编码信息而将各个发送层的信号进行MIMO发送的步骤，
在无线基站装置中，包括：接收被进行了所述MIMO发送的、包括所述上行链路数据信号和控制信号的上行链路信号的步骤；将所述上行链路信号分离为每个发送层的数据信号的步骤；以及从所述上行链路信号再现所述控制信号的步骤，
所述控制信号在各个发送层中相同。
8.一种无线通信方法，其特征在于，
在移动终端装置中，包括：接收包括预编码信息的下行链路信号的步骤；将上行链路数据信号和控制信号分离而分配给不同的无线资源的步骤；以及基于所述预编码信息而将各个发送层的信号进行MIMO发送的步骤，
在无线基站装置中，包括：接收被进行了所述MIMO发送的、包括所述上行链路数据信号和控制信号的上行链路信号的步骤；将所述上行链路信号分离为每个发送层的数据信号的步骤；以及从所述上行链路信号再现所述控制信号的步骤，
所述控制信号是来自多个移动终端装置的控制信号进行了用户间正交复用的信号，
在所述无线通信方法中，还包括：
用户分离步骤，对所述复用的控制信号进行用户间分离。
9.如权利要求8所述的无线通信方法，其特征在于，
所述用户间正交复用是通过TDMA、FDMA以及/或者CDMA的正交复用。
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