CN106209334B - 基站装置、移动终端装置、通信系统以及通信方法 - Google Patents

基站装置、移动终端装置、通信系统以及通信方法 Download PDF

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Abstract

提供应对下行控制信道的容量的不足的基站装置、移动终端装置、通信系统以及通信方法。基站装置对使用下行控制信号用的资源区域和下行数据信号用的资源区域而接收下行的信号的移动终端装置，在下行数据信号用的资源区域中沿着频率方向排列的多个物理资源设定下行控制信号用的多个虚拟资源，在多个虚拟资源中相对低频带侧的虚拟资源和相对高频带侧的虚拟资源之间分散地分配下行控制信号。

Description

基站装置、移动终端装置、通信系统以及通信方法
本申请是发明名称为“基站装置、移动终端装置、通信系统以及通信方法”(申请号：201280021539.4；申请日：2012年02月09日)的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及下一代移动通信系统中的基站装置、移动终端装置、通信系统以及通信方法。
背景技术
在UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，全球移动通信系统)网络中，以进一步的高速数据速率、低延迟等为目的而探讨长期演进(LTE:Long TermEvolution)(非专利文献1)。在LTE中，作为多接入方式，在下行线路(下行链路)中使用基于OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分多址)的方式，在上行线路(上行链路)中使用基于SC－FDMA(Single Carrier Frequency Division MultipleAccess，单载波频分多址)的方式。
此外，以从LTE的进一步的宽带化以及高速化为目的，还探讨LTE的后继系统(例如，也称为LTE-Advanced或者LTE enhancement(以下，称为“LTE－A”)。在LTE(Rel.8)或LTE－A(Rel.9、Rel.10)中，作为通过多个天线来发送接收数据、提高频率利用效率的无线通信技术，探讨MIMO(Multi Input Multi Output多输入多输出)技术。在MIMO系统中，在发送接收机中准备多个发送/接收天线，从不同的发送天线同时发送不同的发送信息序列。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1:3GPP TR 25.913“Requirements for Evolved UTRA and EvolvedUTRAN”
发明内容
发明要解决的课题
然而，在LTE的后继系统(例如，Rel.9、Rel.10)中，规定了从不同的发送天线同时对不同的用户发送发送信息序列的多用户MIMO(MU－MIMO：Multiple User MIMO)。探讨着该MU－MIMO传输也应用于Hetnet(Heterogeneous network，异构网络)或CoMP(Coordinated Multi-Point，协调多点)传输中。因此，在将来的系统中，设想连接到基站装置的用户数增加，存在以现有的无线资源的分配方法不能充分发挥MU－MIMO传输等将来的系统的特性的顾虑。
本发明是鉴于这样的点而完成的，其目的在于，提供一种应对用户数的增加的基站装置、移动终端装置、通信系统以及通信方法。
用于解决课题的手段
本发明的基站装置的特征在于，包括：生成部，对使用下行控制信号用的资源区域和下行数据信号用的资源区域而接收下行的信号的移动终端装置，生成下行控制信号；分配部，在下行数据信号用的资源区域中沿着频率方向排列的多个物理资源设定下行控制信号用的多个虚拟资源，并对该虚拟资源分配下行控制信号；以及发送部，发送在所述分配部中分配的下行控制信号，所述分配部在多个虚拟资源中相对低频带侧的虚拟资源和相对高频带侧的虚拟资源之间分散地分配下行控制信号。
发明效果
根据本发明，在下行数据信号用的资源区域中，对与相对低频带侧的虚拟资源和相对高频带侧的虚拟资源对应的物理资源分散地分配下行控制信号。因此，基站装置能够使用下行数据信号用的资源区域，应对用户数的增加。此外，由于下行控制信号分散于相对低频带侧和相对高频带侧，所以能够降低因移动终端装置的移动而产生的衰减变动或其他小区干扰的影响。
附图说明
图1是应用MU－MIMO的Hetnet的概略图。
图2是应用了CoMP的HetNet的概略图。
图3是表示进行下行链路的MU－MIMO传输的子帧的一例的图。
图4是扩展PDCCH(FDM型PDCCH)的说明图。
图5是表示扩展PDCCH中的虚拟资源的设定的一例的图。
图6是不交叉交织(without cross interleaving)的说明图。
图7表示使用跳频的第一映射法的一例。
图8表示使用跳频的第二映射法的一例。
图9表示使用跳频的第三映射法的一例。
图10表示使用跳频的第四映射法的一例。
图11是表示VRB的复用法的一例的说明图。
图12是表示在VRB的复用法中DM－RS的分配的一例的说明图。
图13是表示在VRB的复用法中应用了发送分集的DM－RS的分配的一例的说明图。
图14是无线通信系统的系统结构的说明图。
图15是基站装置的整体结构的说明图。
图16是移动终端装置的整体结构的说明图。
图17是基站装置具有的基带信号处理部以及一部分上位层的功能模块图。
图18是移动终端装置具有的基带信号处理部的功能模块图。
具体实施方式
图1是应用MU－MIMO的Hetnet的概略图。图1所示的系统中，设置有在基站装置eNB(eNodeB)的小区内具有局部的小区的小型基站装置RRH(Remote Radio Head，射频拉远头)，层次性地构成。设想在这样的系统中的下行链路的MU－MIMO传输中，除了从基站装置eNB的多个天线同时发送对于多个移动终端装置UE(User Equipment，用户设备)的数据之外，还从小型基站装置RRH的多个天线同时发送对于多个移动终端装置UE的数据。
图2是应用了CoMP的HetNet的概略图。图2所示的系统中，有动态地进行小区范围扩展(cell range expansion)的情况。此时，位于小型基站装置RRH的小区边缘附近的移动终端装置UE从基站装置eNB接收下行控制信号，从小型基站装置RRH接收下行数据信号。因此，基站装置eNB需要追加对于小区边缘附近的移动终端装置UE的下行控制信道。还考虑从小型基站装置RRH发送下行控制信号的结构，但小型基站装置RRH的下行控制信道的容量少。
图3是表示进行下行链路的MU－MIMO传输的子帧的一例的图。在子帧内，通过下行数据信道(PDSCH：物理下行链路共享信道)发送的下行数据和通过下行控制信道(PDCCH：物理下行链路共享信道)发送的下行控制信息(DCI：下行链路控制信息)进行时分复用而发送。从开头到最多3个OFDM码元被确保作为下行控制信号用的资源区域(PDCCH区域)。
在PDCCH区域中，被分配对于各移动终端装置UE的下行控制信息。此时，存在仅以由从子帧的开头到最多3个OFDM码元构成的PDCCH区域不能对全部用户终端UE分配下行控制信息的情况。例如，如图1、图2所示，设想在MU－MIMO传输中应用了HetNet或CoMP的情况下，下行控制信道的容量不足。在图3所示的例中，由于下行控制信息的增加而导致PDCCH区域不足，不能确保对于移动终端装置UE#5、#6的下行控制信息用的分配资源。这样虽然通过MU－MIMO而频率利用效率得以改善，但设想PDCCH区域不足，对于MU－MIMO传输的吞吐量特性的影响成为问题。
为了解决这样的PDCCH区域的不足，考虑在下行数据信号用的资源区域(PDSCH区域)中扩展PDCCH区域。如图4所示，探讨着使用PDSCH区域的规定的频带作为扩展PDCCH区域的FDM型PDCCH。该扩展PDCCH区域使用DM－RS(Demodulation-Reference Signal，解调参考信号)进行解调。由于DM－RS规定作为UE单独的参考信号，能够对UE单独进行波束成型，所以获得充分的接收质量。因此，能够降低聚合等级，对容量的增大有效。另外，扩展PDCCH也被称为UE－PDCCH。
在该扩展PDCCH中，对沿着频率方向排列的多个物理资源设定(映射)多个虚拟资源，对该虚拟资源分配下行控制信息。这里，参照图5说明扩展PDCCH中的虚拟资源的设定例。另外，在图5中，表示对由作为物理资源的25个物理资源块(PRB：Physical ResourceBlock)构成的带宽，设定作为虚拟资源的8个虚拟资源块(VRB：Virtual Resource Block)组的情况。本发明当然不限定于此。
在PRB中，通过上位层基于资源分配类型(Resource allocation type0,1,2)而设定NVRB个VRB组。资源分配类型0和1在频域中支持非连续频率配置，资源分配类型2在频域中仅支持连续频率配置。资源分配类型0并不以频域中的各个资源块单位表示，而是以相邻的资源块的组单位来表示。图5中，由于带宽由25个资源块构成，所以资源块组(RBG)的尺寸成为2。8个VRB以2个单位映射到RBG#1、#3、#7、#8。
VRB组通过上位层信号通知到移动终端装置。在VRB中，作为下行控制信息，在前半时隙分配DL分配，在后半时隙分配UL许可。另外，对VRB分配的信息并不限定于此。此外，作为扩展PDCCH格式，考虑在PRB内对扩展PDCCH进行交织的方法(交叉交织)和在PRB内不对扩展PDCCH进行交织的方法(不交叉交织)。
移动终端装置在交叉交织的情况下，在由CCE索引(控制信道元素索引)规定的搜索空间内进行盲解码。此外，移动终端装置在不交叉交织的情况下，在由VRB索引规定的搜索空间内进行盲解码。以下，说明不交叉交织。
在不交叉交织中，下行控制信息以PRB单位进行分配。此时，基于从移动终端装置通知到的接收质量，决定聚合等级(aggregation levelΛ＝1、2、4、8)。对于各聚合等级的VRB索引nVRB通过下式求出。
[数1]
i＝0、……、Λ-1
m＝0、……、M(Λ)-1
M(Λ)：各聚合等级中的PDCCH的候选数
如图6所示，在资源分配类型0的情况下，对沿着频率方向排列的25个PRB分配8个VRB。在各VRB中，按照PRB索引(RBG索引)从小到大的顺序进行VRB索引的编号。在各聚合等级1、2、4、8中，能够分别将盲解码数(搜索空间数)设为6、6、2、2。在这些VRB中，按照VRB索引从小到大的顺序设定搜索空间。
在聚合等级1中，对VRB#0－#5设定6个搜索空间。在聚合等级2中，对VRB#0－#7以2个VRB单位设定4个搜索空间。在聚合等级4中，对VRB#0－#7以4个VRB单位设定2个搜索空间。在聚合等级8中，对VRB#0－#7以8个VRB单位设定1个搜索空间。另外，在聚合等级2、8中，因VRB数的不足而搜索空间重叠(Overlap)。
并且，在移动终端装置中，根据聚合等级而搜索空间进行盲解码，获取对VRB分配的下行控制信息。这样，在不交叉交织中，各用户的下行控制信息以PRB单位进行分配，在VRB索引所规定的搜索空间中进行盲解码。
但是，在这样规定的扩展PDCCH中，没有充分考虑因移动终端装置移动而产生的衰减变动或其他小区干扰。因此，本发明人为了对衰减变动等可靠(robust)地设计扩展PDCCH，实现了本发明。即，本发明的要点在于，对在沿着频率方向排列的多个PRB中相对低频带侧的PRB(VRB)和相对高频带侧的PRB(VRB)分散地分配下行控制信息。
这里，参照图7至图10说明本实施方式中的频率分集。图7表示使用跳频的第一映射法的一例。第一映射法是对VRB设定用的各PRB将VRB分割为多个而映射的方法。在这里，例示资源分配类型0、VRB2分割的情况，但并不限定于此。在作为相对低频带侧的RBG#1、#3(PRB#2、#3、#6、#7)和作为相对高频带侧的RBG#7、#8(PRB#14－#17)中，设定VRB设定用的PRB。
如图7A所示，在VRB设定用的各PRB中复用而映射进行了2分割的VRB。此外，对进行了分割的各VRB进行VRB索引的编号。在第一映射法中，对相对低频带侧的VRB和相对高频带侧的VRB，从各自的频率方向的一端按照升序进行VRB索引的编号。即，低频带侧的各VRB和高频带侧的各VRB朝向频率方向的一个方向而相关联。具体而言，低频带侧的PRB#2、#3、#6、#7分别与高频带侧的PRB#14、#15、#16、#17相关联。
对这些VRB，按照VRB索引从小到大的顺序设定下行控制信息的分配候选(搜索空间)。在聚合等级1中，对低频带侧以及高频带侧的VRB#0－#5设定下行控制信息的分配候选。此时，下行控制信息被2分割而分散分配到低频带侧的VRB和高频带侧的VRB。例如，下行控制信息分别分配到被2分割的低频带侧以及高频带侧的VRB#0。由此，能够降低因移动终端装置的移动而产生的衰减变动或其他小区干扰的影响。
在聚合等级2中，对低频带侧以及高频带侧的VRB#0－#7以2个VRB单位设定下行控制信息的分配候选。在聚合等级4中，对低频带侧以及高频带侧的VRB#0－#7以4个VRB单位设定下行控制信息的分配候选。在聚合等级8中，对低频带侧以及高频带侧的VRB#0－#7以8个VRB单位设定下行控制信息的分配候选。由于在聚合等级2、4、8中，也分散分配下行控制信息，所以能够降低衰减变动等的影响。
另外，并不限定于对VRB进行2分割的情况，也可以将VRB分割为3个以上而在1个PRB中复用3个以上的VRB而设定。此外，VRB的编号并不限定于上述结构，也可以如图7B所示，以小区固有的图案等进行交织的结构。此外，VRB设定用的各PRB的配置图案并不限定于上述结构，也可以适当变更。此外，VRB索引也可以与上述结构相反地，从一端按照降序进行编号。
图8表示使用跳频的第二映射法的一例。第二映射法是对VRB设定用的各PRB，将VRB进行2分割而映射到PUCCH(Physical Uplink Control Channel，物理上行链路控制信道)的方法。在这里，例示资源分配类型0、VRB2分割的情况，但并不限定于此。在作为相对低频带侧的RBG#1、#3(PRB#2、#3、#6、#7)和作为相对高频带侧的RBG#7、#8(PRB#14－#17)中，设定VRB设定用的PRB。
在VRB设定用的各PRB中复用而映射进行了2分割的VRB。此外，对进行了分割的各VRB进行VRB索引的编号。在第二映射法中，对相对低频带侧的VRB，从频率方向的一端按照升序进行VRB索引的编号，对相对高频带侧的VRB，从频率方向的一端按照降序进行VRB索引的编号。即，低频带侧的各VRB和高频带侧的各VRB从频率方向的两端按顺序相关联。具体而言，低频带侧的PRB#2、#3、#6、#7分别与高频带侧的PRB#17、#16、#15、#14相关联。
对这些VRB，按照VRB索引从小到大的顺序设定下行控制信息的分配候选。在聚合等级1中，对低频带侧以及高频带侧的VRB#0－#5设定下行控制信息的分配候选。此时，下行控制信息被2分割而分散分配到低频带侧的VRB和高频带侧的VRB。例如，下行控制信息分别分配到被2分割的低频带侧以及高频带侧的两端的VRB#0。由此，能够降低因移动终端装置的移动而产生的衰减变动或其他小区干扰的影响。此外，第二映射法对将下行控制信息分配到频带的两端的情况有效。
在聚合等级2中，对低频带侧以及高频带侧的VRB#0－#7以2个VRB单位设定下行控制信息的分配候选。在聚合等级4中，对低频带侧以及高频带侧的VRB#0－#7以4个VRB单位设定下行控制信息的分配候选。在聚合等级8中，对低频带侧以及高频带侧的VRB#0－#7以8个VRB单位设定下行控制信息的分配候选。由于在聚合等级2、4、8中，也分散分配下行控制信息，所以能够降低衰减变动等的影响。
另外，VRB设定用的各PRB的配置图案并不限定于上述结构，能够适当变更。此外，VRB索引也可以与上述结构相反地，对相对低频带侧的VRB从频率方向的一端按照降序进行编号，对相对高频带侧的VRB从频率方向的一端按照升序进行编号。
图9表示使用跳频的第三映射法的一例。第三映射法是通过VRB编号而对PRB映射不连续的VRB的方法。在这里，例示资源分配类型0的情况，但并不限定于此。在作为相对低频带侧的RBG#1、#3(PRB#2、#3、#6、#7)和作为相对高频带侧的RBG#7、#8(PRB#14－#17)中，设定VRB设定用的PRB。
在VRB设定用的各PRB中映射VRB，对各VRB进行VRB索引的编号。在第三映射法中，对相对低频带侧的VRB和相对高频带侧的VRB，交替地进行VRB索引的编号。在图9中，对相对低频带侧的VRB进行偶数索引的编号，对相对高频带侧的VRB进行奇数索引的编号。具体而言，对低频带侧的PRB#2、#3、#6、#7分别映射VRB#0、#2、#4、#6，对高频带侧的PRB#14、#15、#16、#17分别映射VRB#1、#3、#5、#7。
对这些VRB，按照VRB索引从小到大的顺序设定下行控制信息的分配候选。该第三映射方法在聚合等级2以上上能够获得频率分集效果。在聚合等级2中，对低频带侧以及高频带侧的VRB#0－#7设定下行控制信息的分配候选。此时，在被汇集的两个下行控制信息中的一个下行控制信息分散地分配到低频带侧的VRB，另一个下行控制信息分散地分配到高频带侧的VRB。例如，一个下行控制信息分配到低频带侧的VRB#0、另一个下行控制信息分配到高频带侧的VRB#1。由此，能够降低因移动终端装置的移动而产生的衰减变动或其他小区干扰的影响。同样地，在聚合等级4以上上，也因被汇集的多个下行控制信息分散地分配，所以能够降低衰减变动等的影响。
与第一、第二映射方法相比，该第三映射方法的频率分集效果差，但能够简单地构成。另外，VRB的编号并不限定于上述结构，也可以对相对低频带侧的VRB进行奇数索引的编号，对相对高频带侧的VRB进行偶数索引的编号。此外，VRB的编号也可以是以小区固有的图案等进行交织的结构。此外，VRB设定用的各PRB的配置图案并不限定于上述结构，也可以适当变更。此外，第三映射方法也可以与第一、第二映射方法并用。
图10表示使用跳频的第四映射法的一例。第四映射法是将VRB设定位置按每个子帧进行跳频的方法。在这里，例示资源分配类型0的情况，但并不限定于此。在VRB设定用的各PRB中映射VRB，对各VRB进行VRB索引的编号。该VRB的设定位置按每个子帧以RBG单位进行跳频。
例如，在某一子帧中，VRB设定用的PRB被设定为RBG#1、#3、#7、#8。在下一个子帧中，VRB设定用的PRB从RBG#1跳频为RBG#0、从RBG#3跳频为RBG#4、从RBG#7跳频为RBG#9、从RBG#8跳频为RBG#11。此时，也可以通过小区固有的图案以RBG单位进行跳频。第四映射法通过与第一－第三映射法组合，从而能够进一步获得频率分集效果。
另外，第四映射方法只要将VRB的设定位置按每个规定时间单位沿着频率方向偏移即可。例如，作为规定时间单位，也可以将VRB的设定位置按每多个子帧(例如，每两个子帧)或每个时隙进行跳频。此外，作为频率方向的偏移量，也可以以PRB单位或多个PRB单位(例如，3个PRB单位)进行跳频。
在使用上述的第一、第二映射方法的情况下，需要对在同一个PRB内进行了分割的多个VRB进行复用。这里，说明本实施方式中的VRB的复用法。图11至图13是表示本实施方式的VRB的复用法的一例的说明图。在图11至图13中，例示资源分配类型0、聚合等级1、VRB2分割的情况，但并不限定于此。作为VRB的复用法，可举出TDM(Time Division Multiplex，时分复用)、FDM(Frequency Division Multiplex，频分复用)、交叉(Interleaved)FDM/TDM、CDM(Code Division Multiplex，码分复用)。但是，VRB的复用法并不限定于此，只要能够复用VRB则可以是任何复用法。另外，VRB的分割并不限定于VRB的区域被分割，也包括作为VRB的作用被分割(复制)。
如图11所示，在TDM中，例如将PRB#2沿着时间方向进行2分割而复用VRB#0和VRB#1。在FDM中，例如将PRB#2沿着频率方向进行2分割而复用VRB#0和VRB#1。在交织FDM/TDM中，例如将PRB#2沿着时间方向以及频率方向进行多分割而复用VRB#0和VRB#1。此时，VRB#0以及VRB#1在PRB#2中在时间方向以及频率方向上交替地配置。在CDM中，例如在PRB#2内VRB#0和VRB#1通过扩频码而复用。
在聚合等级1中，有对复用到同一个PRB内的多个VRB分配不同的用户的下行控制信息的情况。此时，需要对各个用户分配信道估计用的DM－RS。例如，利用在Rel.10中规定的最多8层(天线端口7－14)的DM－RS，但并不限定于此。如图12所示，在TDM中，在将PRB沿着时间方向进行了2分割的各区域中分配DM－RS。例如，对VRB#0分配天线端口7的时间方向的前半DM－RS，对VRB#1分配天线端口7的时间方向的后半DM－RS。在FDM中，在将PRB沿着频率方向进行了2分割的各区域中分配DM－RS。例如，对VRB#0分配天线端口7的频率方向的低频率侧的DM－RS，对VRB#1分配天线端口7的频率方向的高频率侧的DM－RS。另外，在这些情况下，DM－RS的发送权重对每个用户(每个区域)发生变更。
在交织FDM/TDM中，由于在PRB全域中多个VRB沿着时间方向以及频率方向交替地配置，所以按每个用户分配不同的天线端口。例如，对VRB#0分配天线端口7的DM－RS，对VRB#1分配天线端口8的DM－RS。在CDM中，由于在PRB全域中多个VRB扩频而配置，所以按每个用户分配不同的天线端口。例如，对VRB#0分配天线端口7的DM－RS，对VRB#1分配天线端口8的DM－RS。在交织FDM/TDM以及CDM中，在VRB#0的下行控制信息的解调时使用天线端口7，在VRB#1的下行控制信息的解调时使用天线端口8。另外，在聚合等级2以上的情况下，也可以只使用天线端口7。另外，为了便于说明，在图12中，将天线端口7和天线端口8沿着时间方向配置，但也可以设为通过CDM进行复用。
如图13所示，在进一步使用发送分集的情况下，每个用户需要多个天线端口的DM－RS。此时，也可以考虑开销的增加，对每个用户限制为2个天线端口。在TDM中，在将PRB沿着时间方向进行了2分割的各区域中分配DM－RS。例如，对VRB#0分配天线端口7、9的时间方向的前半DM－RS，对VRB#1分配天线端口7、9的时间方向的后半DM－RS。在FDM中，在将PRB沿着频率方向进行了2分割的各区域中分配DM－RS。例如，对VRB#0分配天线端口7、9的频率方向的低频率侧的DM－RS，对VRB#1分配天线端口7、9的频率方向的高频率侧的DM－RS。
在交织FDM/TDM中，由于在PRB全域中多个VRB沿着时间方向以及频率方向交替地配置，所以按每个用户分配不同的天线端口。例如，对VRB#0分配天线端口7、9的DM－RS，对VRB#1分配天线端口8、10的DM－RS。在CDM中，由于在PRB全域中多个VRB扩频而配置，所以按每个用户分配不同的天线端口。例如，对VRB#0分配天线端口7、9的DM－RS，对VRB#1分配天线端口8、10的DM－RS。在交织FDM/TDM以及CDM中，在VRB#0的下行控制信息的解调时使用天线端口7、9，在VRB#1的下行控制信息的解调时使用天线端口8、10。另外，在聚合等级2以上的情况下，也可以仅使用天线端口7、9。另外，为了便于说明，在图13中，将天线端口7－10沿着时间方向以及频率方向配置，但设为通过CDM以及FDM进行复用。
在使用交织FDM/TDM而在同一个PRB内复用多个VRB的情况下，交织图案的决定法并不特别限定。例如，作为交织图案，既可以使用在基站装置和移动终端装置之间预先规定的固定图案。此外，作为交织图案，也可以从预先准备的多个图案中选择一个。此时，使得从基站装置对移动终端装置通知所选择的交织图案，或者移动台使用多个图案进行盲解码。此外，也可以基于小区ID、子帧号码、PRB索引、DM－RS的天线端口号码等，决定交织图案。
在使用CDM在同一个PRB内复用多个VRB的情况下，正交码以及扰频码的决定法并不特别限定。例如，作为正交码，既可以使用进行时域扩频、频域扩频、二维(时域和频域)扩频的码。此外，作为扰频码，也可以从预先准备的多个码中选择一个。此时，使得从基站装置对移动终端装置通知所选择的扰频码，或者移动台使用多个扰频码进行盲解码。此外，也可以基于小区ID、子帧号码、PRB索引、DM－RS的天线端口号码等，决定扰频码。此外，也可以不使用扰频码，仅使用正交码。相反地，也可以不使用正交码，仅使用扰频码。
这里，详细说明本实施方式的无线通信系统。图14是本实施方式的无线通信系统的系统结构的说明图。另外，图14所示的无线移动通信系统是例如LTE系统或者包含其后继系统的系统。在该无线通信系统中，使用将以LTE系统的系统频带为一个单位的多个基本频率块作为一体的载波聚合。此外，该无线通信系统既可以被称为IMT－Advanced，也可以被称为4G。
如图14所示，无线通信系统1包括基站装置20和与该基站装置20进行通信的多个移动终端装置10而构成。基站装置20与上位站装置30连接，该上位站装置30与核心网络40连接。此外，基站装置20通过有线连接或者无线连接而相互连接。各移动终端装置10在小区C中能够与基站装置20进行通信。另外，在上位站装置30中，例如，包含接入网关装置、无线网络控制器(RNC)、移动性管理实体(MME)等，但并不限定于此。
各移动终端装置10包含LTE终端以及LTE-A终端，但以下在没有特别说明的情况下作为移动终端装置进行说明。此外，为了便于说明，设为与基站装置20进行无线通信的是各移动终端装置10来进行说明，但更一般地，可以是既包含移动终端装置也包含固定终端装置的用户装置(UE：User Equipment)。
在无线通信系统1中，作为无线接入方式，对于下行链路应用OFDMA(正交频分复用)，对上行链路应用SC-FDMA(单载波-频分复用)，但上行链路的无线接入方式并不限定于此。OFDMA是将频带分割为多个窄的频带(副载波)，对各副载波映射数据后进行通信的多载波传输方式。SC-FDMA是将系统频带对每个终端分割为由一个或者连续的资源块构成的频带，多个终端利用互相不同的频带，从而减少终端之间的干扰的单载波传输方式。
这里，说明通信信道。
下行链路的通信信道具有作为在各移动终端装置10中共享的下行数据信道的PDSCH(Physical Downlink Shared Channel，物理下行链路控制信道)、下行L1/L2控制信道(PDCCH、PCFICH、PHICH)、扩展了PDCCH的扩展PDCCH。通过PDSCH，传输用户数据和上位控制信号。通过PDCCH(Physical Downlink Control Channel，物理下行链路控制信道)，传输PDSCH以及PUSCH的调度信息等。通过PCFICH(Physical Control Format IndicatorChannel，物理控制格式指示符信道)，传输用于PDCCH的OFDM码元数。通过PHICH(PhysicalHybrid-ARQ Indicator Channel，物理混合自动重发请求指示符信道)传输对于PUSCH的HARQ的ACK/NACK。
通过扩展PDCCH，传输PDSCH以及PUSCH的调度信息等。扩展PDCCH用于使用被分配PDSCH的资源区域而支持PDCCH的容量不足。
上行链路的通信信道具有作为在各移动终端装置中共享的上行数据信道的PUSCH(Physical Uplink Shared Channel，物理上行链路共享信道)和作为上行链路的控制信道的PUCCH(Physical Uplink Control Channel，物理上行链路控制信道)。通过该PUSCH，传输发送数据或上位控制信息。此外，通过PUCCH，传输下行链路的无线质量信息(CQI：信道质量指示符)、ACK/NACK等。
参照图15，说明本实施方式的基站装置的整体结构。基站装置20包括用于MIMO传输的多个发送接收天线201、放大器部202、发送接收部(发送部)203、基带信号处理部204、呼叫处理部205、传输路径接口206。
通过下行链路从基站装置20对移动终端装置10发送的用户数据，从上位站装置30经由传输路径接口206输入到基带信号处理部204。
在基带信号处理部204中，进行PDCP层的处理、用户数据的分割/结合、RLC(RadioLink Control，无线链路控制)重发控制的发送处理等的RLC层的发送处理、MAC(MediumAccess Control，媒体接入控制)重发控制、例如HARQ的发送处理、调度、传输格式选择、信道编码、快速傅里叶反变换(IFFT：Inverse Fast Fourier Transform)处理、预编码处理之后转发到各发送接收部203。此外，关于下行链路的控制信道的信号，也进行信道编码或快速傅里叶反变换等的发送处理之后转发到各发送接收部203。
此外，基带信号处理部204通过广播信道对移动终端装置10通知用于该小区中的通信的控制信息。在用于该小区中的通信的信息中，例如包含上行链路或者下行链路中的系统带宽、对移动终端装置10分配的资源块信息、用于移动终端装置10中的预编码的预编码信息、用于生成PRACH(物理随机接入信道)中的随机接入前导码的信号的根序列的识别信息(Root Sequence Index：根序列索引)等。预编码信息也可以经由如PHICH这样的独立的控制信道而发送。
各发送接收部203将从基带信号处理部204按每个天线进行预编码而输出的基带信号变换为无线频带。放大器部202对频率变换后的无线频率信号进行放大并通过发送接收天线201发送。
另一方面，关于通过上行链路从移动终端装置10发送到基站装置20的数据，被各发送接收天线201接收到的无线频率信号分别被放大器部202放大，且被各发送接收部203频率变换后变换为基带信号，并输入到基带信号处理部204。
在基带信号处理部204中，对在被输入的基带信号中包含的用户数据进行FFT处理、IDFT处理、纠错解码、MAC重发控制的接收处理、RLC层、PDCP层的接收处理，并经由传输路径接口206而转发到上位站装置30。
呼叫处理部205进行通信信道的设定或释放等的呼叫处理、基站装置20的状态管理、无线资源的管理。
接着，参照图16，说明本实施方式的移动终端装置的整体结构。无论是LTE终端还是LTE-A终端，其硬件的主要部分结构相同，因此不区分说明。移动终端装置10包含用于MIMO传输的多个发送接收天线101、放大器部102、发送接收部(接收部)103、基带信号处理部104、应用部105。
对于下行链路的数据，被多个发送接收天线101接收的无线频率信号分别被放大器部102放大，被发送接收部103频率变换而变换为基带信号。该基带信号在基带信号处理部104中被进行FFT处理、纠错解码、重发控制的接收处理等。在该下行链路的数据内，下行链路的用户数据被转发到应用部105。应用部105进行与比物理层、MAC层上位的层相关的处理等。此外，在下行链路的数据内，广播信息也被转发到应用部105。
另一方面，上行链路的用户数据从应用部105输入到基带信号处理部104。在基带信号处理部104中，进行重发控制(H－ARQ(混合ARQ))的发送处理、信道编码、预编码、DFT处理、IFFT处理等，并转发到各发送接收部103。发送接收部103将从基带信号处理部104输出的基带信号变换为无线频带。此后，放大器部102对进行了频率变换的无线频率信号进行放大并通过发送接收天线101发送。
图17是本实施方式的基站装置20具有的基带信号处理部204以及一部分上位层的功能模块图，主要表示基带信号处理部204的发送处理的功能模块。图17中例示了最多可应对M个(CC#0～CC#M)的分量载波数的基站结构。对于成为基站装置20的下属的移动终端装置10的发送数据从上位站装置30转发到基站装置20。
控制信息生成部300以用户单位生成要用上位层/信令(例如RRC信令)通知的上位控制信息。此外，上位控制信息可以包含能够预先映射扩展PDCCH(FDM型PDCCH)的资源块(PRB位置)。
数据生成部301将从上位站装置30转发的发送数据，按每个用户作为用户数据而输出。分量载波选择部302按每个用户选择在与移动终端装置10的无线通信中使用的分量载波。
调度部310根据系统频带整体的通信质量，控制对于下属的移动终端装置10的分量载波的分配。此外，调度部310控制各分量载波CC#1－CC#M中的资源的分配。区分LTE终端用户和LTE－A终端用户而进行调度。在调度部310中，从上位站装置30输入发送数据以及重发指示，且从测定了上行链路的信号的接收部输入信道估计值或资源块的CQI。
此外，调度部310一边参照被输入的重发指示、信道估计值以及CQI，一边进行上下行控制信息以及上下行共享信道信号的调度。移动通信中的传播路径通过频率选择性衰减而按每个频率其变动不同。因此，调度部310对对于各移动终端装置10的用户数据，按每个子帧指示通信质量良好的资源块(映射位置)(也被称为自适应频率调度)。在自适应频率调度中，对各资源块选择传播路径质量良好的移动终端装置10。因此，调度部310使用从各移动终端装置10反馈的每个资源块的CQI而指示资源块(映射位置)。
同样地，调度部310对通过自适应频率调度而通过扩展PDCCH发送的控制信息等，按每个子帧指示通信质量良好的资源块(映射位置)。因此，调度部310使用从各移动终端装置10反馈的每个资源块的CQI而指示资源块(映射位置)。
此外，调度部310根据与移动终端装置10之间的传播路径状况，控制聚合数。在PDCCH的情况下，控制CCE聚合数，在扩展PDCCH的情况下，控制VRB聚合数。对小区边缘用户提高CCE聚合数以及VRB聚合数。此外，决定在分配的资源块中满足规定的块错误率的MCS(编码率、调制方式)。满足调度部310决定的MCS(编码率、调制方式)的参数设定在信道编码部303、308、312、调制部304、309、313中。
基带信号处理部204包括与在1个分量载波内的最大用户复用数N对应的信道编码部303、调制部304、映射部305。信道编码部303将由从数据生成部301输出的用户数据(包含一部分上位控制信号)构成的下行共享数据信道(PDSCH)按每个用户进行信道编码。调制部304将进行了信道编码的用户数据按每个用户进行调制。映射部305将进行了调制的用户数据映射到无线资源。
此外，基带信号处理部204包括生成用户固有的下行控制信息即下行共享数据信道用控制信息的下行控制信息生成部(生成部)306和生成用户公共的下行控制信息即下行公共控制信道用控制信息的下行公共信道用控制信息生成部307。
下行控制信息生成部306生成用于控制下行共享数据信道(PDSCH)的下行共享数据信道用控制信息(DL分配等)。该下行共享数据信道用控制信息按每个用户生成。
基带信号处理部204包括对应于在1个分量载波内的最大用户复用数N的信道编码部308、调制部309。信道编码部308对在下行控制信息生成部306以及下行公共信道用控制信息生成部307中生成的控制信息按每个用户进行信道编码。调制部309对信道编码后的下行控制信息进行调制。
此外，基带信号处理部204包括上行控制信息生成部(生成部)311、信道编码部312、调制部313。上行控制信息生成部311生成用于控制上行共享数据信道(PUSCH)的上行共享数据信道用控制信息(UL许可等)。该上行共享数据信道用控制信息按每个用户生成。
在上述调制部309、313中按每个用户进行了调制的控制信息在控制信道复用部314中进行复用。PDCCH用的下行控制信息复用到子帧的开头3个OFDM码元，并在交织部315中进行交织。另一方面，扩展PDCCH(FRM型PDCCH)用的下行控制信息复用到子帧的数据区域，在映射部(分配部)319中映射到资源块(PRB)。此时，映射部319基于来自调度部310的指示，使用上述的第一～第四映射法而映射。
在第一映射法中，VRB被分割为多个，对相对低频带侧和相对高频带侧的各VRB分别从频率方向的一端按顺序进行编号。由此，低频带侧的各VRB和高频带侧的各VRB在频率方向上朝向一个方向相关联。映射部319基于在调度部310中决定的聚合等级和映射位置(VRB索引)，对相关联的VRB映射下行控制信息。其结果，在相对低频带侧和相对高频带侧分散映射下行控制信息。
在第二映射法中，VRB进行2分割，对相对低频带侧的各VRB从频率方向的一端按顺序进行编号，且对相对高频带侧的各VRB从频率方向的另一端按顺序进行编号。由此，低频带侧的各VRB和高频带侧的各VRB从频率方向的两端按顺序相关联。映射部319基于在调度部310中决定的聚合等级和映射位置(VRB索引)，对相关联的VRB映射下行控制信息。其结果，在相对低频带侧和相对高频带侧分散映射下行控制信息。
在第三映射法中，对相对低频带侧的各VRB和相对高频带侧的各VRB，交替地进行VRB索引的编号。映射部319基于在调度部310中决定的聚合等级和映射位置(VRB索引)，映射下行控制信息。在聚合等级2以上的情况下，汇集的下行控制信息被分为两个，在相对低频带侧和相对高频带侧分散映射。
在第四映射法的情况下，VRB设定位置按每个子帧进行跳频。映射部319基于在调度部310中决定的聚合等级和映射位置(VRB索引)，映射下行控制信息。此时，第四映射法能够组合上述第一－第三映射法而利用。
另外，在使用第一、第二映射方法的情况下，映射部319使用VRB的复用法而复用在同一PRB内分割的多个VRB。该情况下，映射部319使用TDM、FDM、交织FDM/TDM、CDM而复用多个VRB。这样，映射部319能够在相对低频带侧和相对高频带侧之间，将下行控制信息分散地分配，能够获得频率分集效果以及发送分集效果。另外，映射部319使用不交叉交织之外，还可以使用交叉交织进行映射。
参考信号生成部318生成以信道估计、码元同步、CQI测定、移动性测定等的各种目的而使用的小区固有参考信号(CRS：Cell-specific Reference Signal：小区专用参考信号)。此外，参考信号生成部318生成用户个别的下行链路解调用参考信号即DM－RS。DM－RS除了用户数据的解调之外，还用于在扩展PDCCH中发送的下行控制信息的解调。该下行控制信息例如使用天线端口7－10的DM－RS而解调。
在IFFT部316中，从交织部315以及映射部319输入控制信号，从映射部305输入用户数据，从参考信号生成部318输入参考信号。IFFT部316对下行信道信号进行快速傅里叶反变换而从频域的信号变换为时序的信号。循环前缀插入部317在下行信道信号的时序信号中插入循环前缀。另外，循环前缀作为用于消除多路径传播延迟之差的保护间隔起作用。附加了循环前缀的发送数据对发送接收部203送出。
图18是移动终端装置10具有的基带信号处理部104的功能模块图，表示支持LTE－A的LTE-A终端的功能模块。首先，说明移动终端装置10的下行链路结构。
从基站装置20作为接收数据而接收到的下行链路信号在CP去除部401中去除CP。被去除了CP的下行链路信号输入到FFT部402。FFT部402将下行链路信号进行快速傅里叶变换(FFT：Fast Fourier Transform)而从时域的信号变换为频域的信号，并输入到解映射部403。解映射部403对下行链路信号进行解映射，从下行链路信号取出被复用了多个控制信息的复用控制信息、用户数据、上位控制信息。另外，解映射部403的解映射处理是基于从应用部105输入的上位控制信号而进行。从解映射部403输出的复用控制信息在解交织部404中进行解交织。另外，扩展PDCCH的控制信息可以不经由解交织部404而输入到控制信息解调部405。
此外，基带信号处理部104包括对控制信息进行解调的控制信息解调部405、对下行共享数据进行解调的数据解调部406以及信道估计部407。控制信息解调部405包括从复用控制信息解调下行公共控制信道用控制信息的公共控制信道用控制信息解调部(解调部)405a、从复用控制信息解调上行共享数据信道用控制信息的上行共享数据信道用控制信息解调部(解调部)405b、从复用控制信息解调下行共享数据信道用控制信息的下行共享数据信道用控制信息解调部405c。数据解调部406包括对用户数据以及上位控制信号进行解调的下行共享数据解调部406a、对下行公共信道数据进行解调的下行公共信道数据解调部406b。
公共控制信道用控制信息解调部405a通过下行链路控制信道(PDCCH)的公共搜索空间的盲解码处理、解调处理、信道解码处理等，取出作为用户公共的控制信息的公共控制信道用控制信息。公共控制信道用控制信息包含下行链路的信道质量信息(CQI)，并输入到映射部415，作为对于基站装置20的发送数据的一部分而映射。
上行共享数据信道用控制信息解调部405b通过下行链路控制信道(PDCCH)的用户个别搜索空间的盲解码处理、解调处理、信道解码处理等，取出上行共享数据信道用控制信息(例如，UL许可)。此时，在为通常的PDCCH的情况下，对多个CCE候选进行盲解码处理。此外，在为使用了不交叉交织的扩展PDCCH的情况下，对多个VRB候选进行盲解码处理。解调后的上行共享数据信道用控制信息输入到映射部415，用于上行共享数据信道(PUSCH)的控制。
下行共享数据信道用控制信息解调部405c通过下行链路控制信道(PDCCH)的用户个别搜索空间的盲解码处理、解调处理、信道解码处理等，取出下行共享数据信道用控制信息(例如，DL分配)。此时，在为通常的PDCCH的情况下，对多个CCE候选进行盲解码处理。此外，在为使用了不交叉交织的扩展PDCCH的情况下，对多个VRB候选进行盲解码处理。解调后的下行共享数据信道用控制信息输入到下行共享数据解调部406a，用于下行共享数据信道(PDSCH)的控制，并输入到下行共享数据解调部406a。
下行共享数据解调部406a基于从下行共享数据信道用控制信息解调部405c输入的下行共享数据信道用控制信息，获取用户数据或上位控制信息。在上位控制信息中包含的扩展PDCCH可映射的PRB位置(VRB位置)输出到下行共享数据信道用控制信息解调部405c。下行公共信道数据解调部406b基于从上行共享数据信道用控制信息解调部405b输入的上行共享数据信道用控制信息，对下行公共信道数据进行解调。
信道估计部407使用用户固有的参考信号(DM－RS)或者小区固有的参考信号(CRS)进行信道估计。在对通常的PDCCH进行解调的情况下，使用小区固有的参考信号进行信道估计。另一方面，在对扩展PDCCH(FDM型PDCCH)以及用户数据进行解调的情况下，使用DM－RS以及CRS进行信道估计。将估计出的信道变动输出到公共控制信道用控制信息解调部405a、上行共享数据信道用控制信息解调部405b、下行共享数据信道用控制信息解调部405c以及下行共享数据解调部406a。在这些解调部中，使用估计出的信道变动以及解调用的参考信号进行解调处理。
此外，在扩展PDCCH中在同一PRB内不同的用户的多个VRB通过TDM或者FDM进行复用的情况下，使用天线端口7而解调控制信息。此时，通过按每个用户(每个VRB)不同的DM－RS的发送权重，按每个用户区分同一PRB内的DM－RS。在扩展PDCCH中在同一PRB内不同的用户的多个VRB通过交织FDM/TDM或者CDM进行复用的情况下，使用天线端口7、8而解调控制信息。此时，用过按每个用户(每个VRB)使用不同的天线端口，按每个用户区分同一PRB内的DM－RS。此外，在应用发送分集的情况下，通过天线端口以及发送权重，按每个用户区分同一PRB内的DM－RS。
另外，在同一PRB中多个VRB通过交织FDM/TDM进行复用的情况下，移动终端装置10需要交织图案。交织图案也可以是在移动终端装置10和基站装置20之间预先决定的固定图案。此外，交织图案也可以在基站装置20中从多个图案中选择的图案。所选择的图案从基站装置20通知到移动终端装置10。此外，交织图案也可以基于小区ID、子帧号码、PRB号码而决定。
在同一PRB中多个VRB通过CDM进行复用的情况下，移动终端装置10需要正交码以及扰频码。正交码使用对应于时域扩频、频域扩频或者二维(时间和频域)扩频的码。正交码既可以在移动终端装置10和基站装置20之间预先决定，也可以从基站装置20通知到移动终端装置10。此外，扰频码既可以是在基站装置20中从多个码中选择的码。所选择的扰频码也可以从基站装置20通知到移动终端装置10。此外，扰频码也可以基于小区ID、子帧号码、PRB号码而决定。此外，在多个VRB以无扰频码的方式进行复用的情况下，移动终端装置10不需要扰频码。
基带信号处理部104作为发送处理系统的功能模块，包括数据生成部411、信道编码部412、调制部413、DFT部414、映射部415、IFFT部416、CP插入部417。数据生成部411根据从应用部105输入的比特数据，生成发送数据。信道编码部412对发送数据实施纠错等的信道编码处理，调制部413以QPSK等对信道编码后的发送数据进行调制。
DFT部414对已调制的发送数据进行离散傅里叶变换。映射部415将DFT后的数据码元的各频率成分映射到被基站装置20指示的副载波位置。IFFT部416对相当于系统频带的输入数据进行快速傅里叶反变换而变换为时序数据，CP插入部417对时序数据以数据段落插入循环前缀。
如以上所述，根据本实施方式的基站装置20，在下行共享数据信道(PDSCH)用的资源区域中，能够在与相对低频带侧的VRB和相对高频带侧的VRB对应的PRB中，将下行控制信息分散地分配。因此，基站装置20能够使用下行共享数据信道(PDSCH)用的资源区域而应对下行控制信道的容量的不足。此外，由于下行控制信息分散在相对低频带侧和相对高频带侧，所以能够降低因移动终端装置的移动而产生的衰减变动或其他小区干扰的影响。
本发明并不限定于上述实施方式，能够进行各种变形而实施。例如，只要不脱离本发明的范围，上述说明中的VRB的分配、VRB的分割数、处理部的数、处理步骤、RBG尺寸能够适当变更而实施。除此之外，也能够适当变更实施而不脱离本发明的范围。
本申请基于在2011年5月2日申请的特愿2011－103069。该内容全部包含于此。

Claims (9)

1.一种基站装置，其特征在于，包括：
生成部，针对移动终端装置，生成下行控制信号，其中，所述移动终端装置使用下行控制信号用的资源区域和下行数据信号用的资源区域而接收下行的信号；
分配部，在下行数据信号用的资源区域中沿着频率方向排列的多个物理资源中设定下行控制信号用的多个虚拟资源，并对该虚拟资源分配下行控制信号；以及
发送部，发送在所述分配部中分配的下行控制信号，
在所述虚拟资源的复用法为CDM或交织FDM/TDM的情况下，按每个用户分配用于所述下行控制信号的解调的解调用参考信号的天线端口号码。
2.如权利要求1所述的基站装置，其特征在于，
关于所述解调用参考信号的天线端口号码，按每个用户分配与所述虚拟资源的号码相对应的天线端口号码。
3.如权利要求1所述的基站装置，其特征在于，
按每个用户通过两个天线端口发送所述解调用参考信号。
4.如权利要求1至3的任一项所述的基站装置，其特征在于，
所述多个虚拟资源在时间方向和频率方向上分散地分配到所述物理资源。
5.如权利要求1至3的任一项所述的基站装置，其特征在于，
应用发送分集。
6.如权利要求4所述的基站装置，其特征在于，
应用发送分集。
7.一种移动终端装置，其特征在于，包括：
接收部，从使用下行控制信号用的资源区域和下行数据信号用的资源区域而发送下行的信号的基站装置接收下行控制信号，该下行控制信号在被设定于多个物理资源的多个虚拟资源中分散地分配，其中，所述多个物理资源在下行数据信号用的资源区域中沿着频率方向排列；以及
解调部，解调由所述接收部接收的下行控制信号，
在所述下行控制信号的解调中使用解调用参考信号，在所述虚拟资源的复用法为CDM或交织FDM/TDM的情况下，按每个用户分配与所述虚拟资源的号码相对应的天线端口号码。
8.一种通信系统，其特征在于，
由使用下行控制信号用的资源区域和下行数据信号用的资源区域而发送下行的信号的基站装置，将下行控制信号发送给移动终端装置，
所述移动终端装置解调从所述基站装置接收的下行控制信号，
所述下行控制信号在被设定于多个物理资源的下行控制信号用的多个虚拟资源中分散地分配，其中，所述多个物理资源在下行数据信号用的资源区域中沿着频率方向排列，
在所述下行控制信号的解调中使用解调用参考信号，在所述虚拟资源的复用法为CDM或交织FDM/TDM的情况下，按每个用户分配与所述虚拟资源的号码相对应的天线端口号码。
9.一种通信方法，其特征在于，
具有由使用下行控制信号用的资源区域和下行数据信号用的资源区域而发送下行的信号的基站装置，在被设定于多个物理资源的下行控制信号用的多个虚拟资源中分散地分配下行控制信号的步骤、和将下行控制信号发送给移动终端装置的步骤，
具有所述移动终端装置从所述基站装置接收下行控制信号的步骤和解调所接收的下行控制信号的步骤，
其中，所述多个物理资源在下行数据信号用的资源区域中沿着频率方向排列，
在所述下行控制信号的解调中使用解调用参考信号，在所述虚拟资源的复用法为CDM或交织FDM/TDM的情况下，按每个用户分配与所述虚拟资源的号码相对应的天线端口号码。
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