JP2011009867A

JP2011009867A - 移動端末装置、無線基地局装置及び無線通信方法

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Publication number: JP2011009867A
Application number: JP2009148999A
Authority: JP
Inventors: Teruo Kawamura; 輝雄川村; Nobuhiko Miki; 信彦三木; Sachihisa Kishiyama; 祥久岸山
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2009-06-23
Filing date: 2009-06-23
Publication date: 2011-01-13
Anticipated expiration: 2029-06-23
Also published as: KR20120023081A; US20120127953A1; RU2518464C2; CA2765253A1; CN102460993A; KR101388577B1; EP2448161B1; CA2765253C; JP5122529B2; RU2012101076A; EP2448161A1; US10033441B2; WO2010150800A1; EP2448161A4; CN102460993B

Abstract

【課題】データ信号について空間多重伝送を用いて伝送し、かつ、同一サブフレームで制御信号も送信する場合において、高品質で効率的良く制御信号を受信できる無線通信方法を提供すること。
【解決手段】本発明の無線通信方法は、移動端末装置において、プリコーディング情報を含む下りリンク信号を受信し、データ信号及び制御信号を分離して異なる無線リソースに割り当て、前記プリコーディング情報に基づいて各送信レイヤの信号をＭＩＭＯ送信し、無線基地局装置において、前記ＭＩＭＯ送信された、前記データ信号及び前記制御信号を含む上りリンク信号を受信し、前記上りリンク信号を送信レイヤ毎のデータ信号に分離し、前記上りリンク信号から前記制御信号を再生する。
【選択図】図４

Description

本発明は、次世代移動通信システムにおける移動端末装置、無線基地局装置及び無線通信方法に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいては、周波数利用効率及びピークデータレートの向上などを目的として、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）やＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を採用することにより、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる周波数利用効率及びピークデータレートの向上、遅延の低減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）が検討されている（非特許文献１）。ＬＴＥではＷ−ＣＤＭＡとは異なり、マルチアクセス方式として、下り回線（下りリンク）にＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）をベースとした方式を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）をベースとした方式を用いている。

上りリンクで送信される信号は、適切な無線リソースにマッピングされて移動端末装置から無線基地局装置に送信される。この場合において、上りリンクのＬ１／Ｌ２制御信号は、図１に示すフォーマットにより送信される。すなわち、上りデータ送信がある場合には、上りリンクのＬ１／Ｌ２制御信号は、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）に割り当てられたリソースブロック（ＲＢ：Resource Block）を使用して送信される。なお、上りリンクのＬ１／Ｌ２制御信号には、下りリンクの品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、下りプリコーディング情報（ＰＭＩ：Precoding Matrix Indicator）、ランクアダプテーション用のパラメータ（ＲＩ：Rank Indicator）、送達確認情報（ＡＣＫ、ＮＡＣＫ）などが含まれる。

この場合においては、低いピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ：Peak-to-Average Power Ratio）を実現するために、Ｌ１／Ｌ２制御信号とデータ信号とは時間多重する。ＰＵＳＣＨで送信する場合のＬ１／Ｌ２制御信号は、図２に概念的に示されるように、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル中にデータ信号と共に時間多重されている。図２においてＲＳは参照信号（Reference Signal）を示す。

一方、上りデータ送信がない場合には、上りリンクのＬ１／Ｌ２制御信号は、共有チャネルと独立した狭帯域の上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）を使用する。この場合においては、スロット間の周波数ホッピングにより大きな周波数ダイバーシチ利得を得ることができる。

3GPP, TR25.912 (V7.1.0), "Feasibility study for Evolved UTRA and UTRAN", Sept. 2006

第３世代のシステム（Ｗ−ＣＭＤＡ）は、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥのシステムでは、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる周波数利用効率及びピークデータレートの向上などを目的として、ＬＴＥの後継のシステムが検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ））。

ＬＴＥ−Ａシステムの上り回線では、更なる周波数利用効率の向上が求められており、ＬＴＥシステムの約４倍の周波数利用効率が求められている。このような周波数利用効率を大幅に向上させるためには、ＬＴＥシステムでは導入されていない上りリンクでの空間多重（ＭＩＭＯ：Multiple-Input Multiple-Output）伝送の適用が必須となると考えられる。

しかしながら、データ信号について空間多重伝送を用いて伝送し、かつ、同一サブフレームで制御信号も送信する場合において、図１に示すＬＴＥシステムの多重フォーマットをそのまま適用すると、無線基地局装置において、制御信号を復調・復号するために、複雑な受信処理を要する（処理遅延が増大する）ことになる。あるいは、受信処理により完全には干渉を除去できないので、他ストリームからの干渉を受け、制御信号の受信品質が劣化することが考えられる。したがって、データ信号について空間多重伝送を用いて伝送し、かつ、同一サブフレームで制御信号も送信する場合において、高品質で効率的良く制御信号を受信できる無線通信方法が望まれている。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、データ信号について空間多重伝送を用いて伝送し、かつ、同一サブフレームで制御信号も送信する場合において、高品質で効率的良く制御信号を受信できる無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明の移動端末装置は、プリコーディング情報を含む下りリンク信号を受信する下りリンク信号受信手段と、データ信号及び制御信号を分離して異なる無線リソースに割り当てる割り当て手段と、前記プリコーディング情報に基づいて各送信レイヤの信号をＭＩＭＯ送信する送信手段と、を具備することを特徴とする。

本発明の無線基地局装置は、ＭＩＭＯ送信された、データ信号及び制御信号を含む上りリンク信号を受信する上りリンク信号受信手段と、前記上りリンク信号を送信レイヤ毎のデータ信号に分離する信号分離手段と、前記上りリンク信号から前記制御信号を再生する信号再生手段と、を具備することを特徴とする。

本発明の無線通信方法は、移動端末装置において、プリコーディング情報を含む下りリンク信号を受信する工程と、データ信号及び制御信号を分離して異なる無線リソースに割り当てる工程と、前記プリコーディング情報に基づいて各送信レイヤの信号をＭＩＭＯ送信する工程と、無線基地局装置において、前記ＭＩＭＯ送信された、前記データ信号及び前記制御信号を含む上りリンク信号を受信する工程と、前記上りリンク信号を送信レイヤ毎のデータ信号に分離する工程と、前記上りリンク信号から前記制御信号を再生する工程と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、移動端末装置において、データ信号及び制御信号を分離して異なる無線リソースに割り当てるので、データ信号について空間多重伝送を用いて伝送し、かつ、同一サブフレームで制御信号も送信する場合において、高品質で効率的良く制御信号を受信できる。

上りリンクＬ１／Ｌ２制御信号の多重フォーマットを示す図である。ＰＵＳＣＨにおける制御信号の多重を説明するための図である。本発明において、データ信号と制御信号の時間方向の多重を説明するための図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１の態様ＳＵ１の多重フォーマットを示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１の態様ＳＵ２の多重フォーマットを示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１の態様ＳＵ３の多重フォーマットを示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１の態様ＳＵ４の多重フォーマットを示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１の態様ＳＵ５の多重フォーマットを示す図である。（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態１の態様ＳＵ６の多重フォーマットを示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１の態様ＳＵ７の多重フォーマットを示す図である。本発明の実施の形態１の態様ＳＵ８の多重フォーマットを示す図である。本発明の実施の形態１に係る移動端末装置の構成の一部を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の構成の一部を示すブロック図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態２の態様ＭＵ１の多重フォーマットを示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態２の態様ＭＵ２の多重フォーマットを示す図である。（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態２の態様ＭＵ３の多重フォーマットを示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態２の態様ＭＵ４の多重フォーマットを示す図である。本発明の実施の形態２の態様ＭＵ５の多重フォーマットを示す図である。（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態２におけるユーザ間直交多重を説明するための図である。本発明の実施の形態２に係る移動端末装置の構成の一部を示すブロック図である。本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置の構成の一部を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
本発明においては、移動端末装置において、プリコーディング情報を含む下りリンク信号を受信し、データ信号及び制御信号を分離して異なる無線リソースに割り当て、前記プリコーディング情報に基づいて各送信レイヤの信号をＭＩＭＯ送信し、無線基地局装置において、前記ＭＩＭＯ送信された、前記データ信号及び前記制御信号を含む上りリンク信号を受信し、前記上りリンク信号を送信レイヤ毎のデータ信号に分離し、前記上りリンク信号から前記制御信号を再生する。

上述したようにＬＴＥ−ＡシステムのようなＬＴＥシステムの後継のシステムにおいては、更なる周波数利用効率の向上が求められており、上りリンクでの空間多重伝送の適用が必須となる。データ信号について空間多重伝送を用いて伝送し、かつ、同一サブフレームで制御信号も送信する場合において、ＬＴＥシステムの多重フォーマットをそのまま適用すると、無線基地局装置において、処理遅延が増大したり、制御信号の受信品質が劣化することが考えられる。

ＬＴＥシステムの多重フォーマットにおいては、図２に示すように、受信処理の単位である１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内に、データ信号と制御信号とが混在するため、マルチパスの存在する移動通信環境では、制御信号を復調する場合に、データ信号からの干渉の影響を受ける。本発明者は、図３に示すように、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内にデータ信号と制御信号とを混在させずに、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位（ＦＦＴ処理をする単位）でデータ信号と制御信号とを時間多重すれば、データ信号からの干渉を除外できることに着目し、データ信号及び制御信号を分離して異なる無線リソースに割り当てることにより、データ信号について空間多重伝送を用いて伝送し、かつ、同一サブフレームで制御信号も送信する場合において、高品質で効率的良く制御信号を受信できることを見出し本発明をするに至った。

すなわち、本発明の骨子は、移動端末装置において、プリコーディング情報を含む下りリンク信号を受信し、データ信号及び制御信号を分離して異なる無線リソースに割り当て、前記プリコーディング情報に基づいて各送信レイヤの信号をＭＩＭＯ送信し、無線基地局装置において、前記ＭＩＭＯ送信された、前記データ信号及び前記制御信号を含む上りリンク信号を受信し、前記上りリンク信号を送信レイヤ毎のデータ信号に分離し、前記上りリンク信号から前記制御信号を再生することにより、データ信号について空間多重伝送を用いて伝送し、かつ、同一サブフレームで制御信号も送信する場合において、高品質で効率的良く制御信号を受信することである。

（実施の形態１）
本実施の形態においては、一つの移動端末装置が同じ無線リソースで異なる送信レイヤを用いてＭＩＭＯ伝送する場合（Single-User ＭＩＭＯ：ＳＵ−ＭＩＭＯ）について説明する。本実施の形態においては、データ信号及び制御信号を分離して異なる無線リソースに割り当て、このように割り当てた各送信レイヤの信号をＭＩＭＯ送信する。なお、本実施の形態において、送信レイヤが２つの場合（Layer #1，Layer #2）について説明しているが、本発明はこれに限定されず、送信レイヤが３つ以上の場合にも同様に適用することができる。

（態様ＳＵ１）
図４（ａ）〜（ｃ）は、態様ＳＵ１の多重フォーマットを示す図である。なお、図４において、ＲＳ及びＣＰ（Cyclic Prefix）は省略している（図５〜図１１についても同じ）。この多重フォーマットにおいては、一つのスロットから制御信号１を送信するようになっている。また、この多重フォーマットにおいては、あるサブフレームで、制御信号１が一つの送信レイヤの無線リソースのみから送信するようになっている。

図４（ａ）に示す多重フォーマットは、１スロットにおいて、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルとデータ信号２のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルとを時間分割多重（ＴＤＭ（Time Division Multiplex））するフォーマットである。すなわち、図４（ａ）に示すように、割り当て帯域において、一つのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２とする。また、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは一つの送信レイヤ（図４（ａ）においてレイヤ＃１）からのみ送信するようにし、他の送信レイヤ（図４（ａ）においてレイヤ＃２）では送信しないようにする。

図４（ｂ）に示す多重フォーマットは、制御信号１で構成される１スロット分の信号とデータ信号２で構成される１スロット分の信号とを周波数分割多重（ＦＤＭ（Frequency Division Multiplex））するフォーマットである。すなわち、図４（ｂ）に示すように、割り当て帯域において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とした１スロットの信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２とした１スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。また、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは一つの送信レイヤ（図４（ｂ）においてレイヤ＃１）からのみ送信するようにし、他の送信レイヤ（図４（ｂ）においてレイヤ＃２）では送信しないようにする。

図４（ｃ）に示す多重フォーマットは、所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおいて、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと時間分割多重すると共に、制御信号１で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分の信号とデータ信号２で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分とを周波数分割多重（ＦＤＭ／ＴＤＭハイブリッド）するフォーマットである。すなわち、図４（ｃ）に示すように、割り当て帯域において、一つのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２として時間分割多重した信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号とした１スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。また、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは一つの送信レイヤ（図４（ｃ）においてレイヤ＃１）からのみ送信するようにし、他の送信レイヤ（図４（ｃ）においてレイヤ＃２）では送信しないようにする。

本態様において、制御信号を送信する送信レイヤについては、予め固定しても良く、適宜切り替えても良い。制御信号を送信する送信レイヤを切り替える場合には、準静的（semi-static）に切り替えても良く、無線基地局装置でレイヤ毎の受信品質を測定し、その測定結果を移動端末装置にフィードバックして最も受信品質の良いレイヤに切り替えても良い。送信レイヤを適宜切り替える場合には、制御信号を送信するレイヤの番号をＰＵＳＣＨやＰＵＣＣＨで通知する。

（態様ＳＵ２）
図５（ａ）〜（ｃ）は、態様ＳＵ２の多重フォーマットを示す図である。この多重フォーマットにおいては、一つのスロットから制御信号１を送信するようになっている。また、この多重フォーマットにおいては、制御信号１を複数の送信レイヤ（図５においては、レイヤ＃１、レイヤ＃２）で送信するようになっている。この多重フォーマットで送信することにより、送信ダイバーシチを適用することができるので、ダイバーシチ利得により、無線基地局装置において制御信号１を高品質で受信することができる。なお、レイヤ＃１の制御信号１とレイヤ＃２の制御信号は同じ信号である。また、ここで適用する送信ダイバーシチについては、特に制限はなく、適用可能ないかなる送信ダイバーシチであれば良い。

図５（ａ）に示す多重フォーマットは、１スロットにおいて、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルとデータ信号２のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルとを時間分割多重（ＴＤＭ）するフォーマットである。すなわち、図５（ａ）に示すように、割り当て帯域において、一つのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２とする。制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは２つの送信レイヤから送信するようにする。

図５（ｂ）に示す多重フォーマットは、制御信号１で構成される１スロット分の信号とデータ信号２で構成される１スロット分の信号とを周波数分割多重（ＦＤＭ）するフォーマットである。すなわち、図５（ｂ）に示すように、割り当て帯域において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とした１スロットの信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２とした１スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは２つの送信レイヤから送信するようにする。

図５（ｃ）に示す多重フォーマットは、所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおいて、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと時間分割多重すると共に、制御信号１で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分の信号とデータ信号２で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分とを周波数分割多重（ＦＤＭ／ＴＤＭハイブリッド）するフォーマットである。すなわち、図５（ｃ）に示すように、割り当て帯域において、一つのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２として時間分割多重した信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号とした１スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは２つの送信レイヤから送信するようにする。

（態様ＳＵ３）
図６（ａ）〜（ｃ）は、態様ＳＵ３の多重フォーマットを示す図である。この多重フォーマットにおいては、２つのスロットから制御信号１を送信するようになっている。また、この多重フォーマットにおいては、あるサブフレームで、制御信号１が一つの送信レイヤの無線リソースのみから送信するようになっている。

図６（ａ）に示す多重フォーマットは、２つのスロットにおいて、それぞれ制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルとデータ信号２のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルとを時間分割多重（ＴＤＭ）するフォーマットである。すなわち、図６（ａ）に示すように、割り当て帯域において、それぞれのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２とする。また、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは一つの送信レイヤ（図６（ａ）においてレイヤ＃１）からのみ送信するようにし、他の送信レイヤ（図６（ａ）においてレイヤ＃２）では送信しないようにする。

図６（ｂ）に示す多重フォーマットは、制御信号１で構成される２スロット分の信号とデータ信号２で構成される２スロット分の信号とを周波数分割多重（ＦＤＭ）するフォーマットである。すなわち、図６（ｂ）に示すように、割り当て帯域において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とした１スロットの信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２とした２スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。また、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは一つの送信レイヤ（図６（ｂ）においてレイヤ＃１）からのみ送信するようにし、他の送信レイヤ（図６（ｂ）においてレイヤ＃２）では送信しないようにする。

図６（ｃ）に示す多重フォーマットは、特定の周波数領域における所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分を制御信号１とするフォーマットであり、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと時間分割多重すると共に、制御信号１で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分の信号とデータ信号２で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分とを周波数分割多重（ＦＤＭ／ＴＤＭハイブリッド）するフォーマットである。すなわち、図６（ｃ）に示すように、割り当て帯域において、各スロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２として時間分割多重した信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号とした２スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。また、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは一つの送信レイヤ（図６（ｃ）においてレイヤ＃１）からのみ送信するようにし、他の送信レイヤ（図６（ｃ）においてレイヤ＃２）では送信しないようにする。

（態様ＳＵ４）
図７（ａ）〜（ｃ）は、態様ＳＵ４の多重フォーマットを示す図である。この多重フォーマットにおいては、２つのスロットから制御信号１を送信するようになっている。また、この多重フォーマットにおいては、スロット毎に、制御信号１を送信する送信レイヤを切り替えるようになっている。

図７（ａ）に示す多重フォーマットは、２つのスロットにおいて、それぞれ制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルとデータ信号２のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルとを時間分割多重（ＴＤＭ）するフォーマットである。すなわち、図７（ａ）に示すように、割り当て帯域において、それぞれのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２とする。また、始めのスロットの制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは一つの送信レイヤ（図７（ａ）においてレイヤ＃１）から送信するようにし、次のスロットの制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは他の送信レイヤ（図７（ａ）においてレイヤ＃２）から送信するようにする。

図７（ｂ）に示す多重フォーマットは、制御信号１で構成される２スロット分の信号とデータ信号２で構成される２スロット分の信号とを周波数分割多重（ＦＤＭ）するフォーマットである。すなわち、図７（ｂ）に示すように、割り当て帯域において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とした１スロットの信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２とした２スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。また、始めのスロットの制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは一つの送信レイヤ（図７（ｂ）においてレイヤ＃１）から送信するようにし、次のスロットの制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは他の送信レイヤ（図７（ｂ）においてレイヤ＃２）から送信するようにする。

図７（ｃ）に示す多重フォーマットは、所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおいて、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと時間分割多重すると共に、制御信号１で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分の信号とデータ信号２で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分とを周波数分割多重（ＦＤＭ／ＴＤＭハイブリッド）するフォーマットである。すなわち、図７（ｃ）に示すように、割り当て帯域において、１スロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２として時間分割多重した信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号とした２スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。また、始めのスロットの制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは一つの送信レイヤ（図７（ｃ）においてレイヤ＃１）から送信するようにし、次のスロットの制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは他の送信レイヤ（図７（ｃ）においてレイヤ＃２）から送信するようにする。

本態様において、制御信号を送信する送信レイヤについては、予め決められた送信レイヤのパターンにしたがう。このパターンは固定しても良く、適宜切り替えても良い。制御信号を送信する送信レイヤパターンを切り替える場合には、例えば、準静的（semi-static）に切り替える。送信レイヤパターンを適宜切り替える場合には、制御信号を送信するレイヤパターンの番号をＰＵＳＣＨやＰＵＣＣＨで通知する。

（態様ＳＵ５）
図８（ａ）〜（ｃ）は、態様ＳＵ５の多重フォーマットを示す図である。この多重フォーマットにおいては、２つのスロットから制御信号１を送信するようになっている。また、この多重フォーマットにおいては、制御信号１を複数の送信レイヤ（図８においては、レイヤ＃１、レイヤ＃２）で送信するようになっている。この多重フォーマットで送信することにより、送信ダイバーシチを適用することができるので、ダイバーシチ利得により、無線基地局装置において制御信号１を高品質で受信することができる。なお、レイヤ＃１の制御信号１とレイヤ＃２の制御信号は同じ信号である。また、ここで適用する送信ダイバーシチについては、特に制限はなく、適用可能ないかなる送信ダイバーシチであれば良い。

図８（ａ）に示す多重フォーマットは、それぞれのスロットにおいて、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルとデータ信号２のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルとを時間分割多重（ＴＤＭ）するフォーマットである。すなわち、図８（ａ）に示すように、割り当て帯域において、一つのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２とする。制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは２つの送信レイヤから送信するようにする。

図８（ｂ）に示す多重フォーマットは、制御信号１で構成される２スロット分の信号とデータ信号２で構成される２スロット分の信号とを周波数分割多重（ＦＤＭ）するフォーマットである。すなわち、図８（ｂ）に示すように、割り当て帯域において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とした２スロットの信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２とした２スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは２つの送信レイヤから送信するようにする。

図８（ｃ）に示す多重フォーマットは、所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおいて、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと時間分割多重すると共に、制御信号１で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分の信号とデータ信号２で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分とを周波数分割多重（ＦＤＭ／ＴＤＭハイブリッド）するフォーマットである。すなわち、図８（ｃ）に示すように、割り当て帯域において、それぞれのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２として時間分割多重した信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号とした２スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは２つの送信レイヤから送信するようにする。

（態様ＳＵ６）
図９（ａ），（ｂ）は、態様ＳＵ６の多重フォーマットを示す図である。この多重フォーマットにおいては、ＰＵＣＣＨで制御信号１を送信し、ＰＵＳＣＨでデータ信号２のみを送信するようになっている。本態様では、ＰＵＳＣＨ送信とＰＵＣＣＨ送信とを同時に行う。

図９（ａ）に示す多重フォーマットは、ＰＵＳＣＨではデータ信号２のみを送信するようにし、ＰＵＣＣＨでは、スロット毎に異なる周波数帯域で制御信号１を送信する。この場合において、ＰＵＣＣＨの制御信号１はスロット間周波数ホッピングされている。すなわち、図９（ａ）に示すように、ＰＵＳＣＨでは、２つの送信レイヤでデータ信号２を送信するようになっており、ＰＵＣＣＨでは、スロット毎に異なる周波数領域で制御信号１を送信するようになっている。また、制御信号１は、一つの送信レイヤ（図９（ａ）においてレイヤ＃１）からのみ送信するようにし、他の送信レイヤ（図９（ａ）においてレイヤ＃２）では送信しないようにする。

図９（ｂ）に示す多重フォーマットは、ＰＵＳＣＨでデータ信号２のみを送信するようになっており、ＰＵＳＣＨでＭＩＭＯ伝送を行う場合には、ＰＵＣＣＨで制御信号を送信しないようになっている。すなわち、ＰＵＳＣＨでＭＩＭＯ伝送を行う場合に、制御信号１の送信をスキップする。この場合においては、移動端末装置は、無線基地局装置からの下り制御信号に含まれるＵＬスケジューリンググラントを参照し、ＭＩＭＯ伝送で上りリンク信号を送信する指示があったときに、図９（ｂ）に示す多重フォーマットでデータ信号を送信する。

（態様ＳＵ７）
図１０（ａ）〜（ｃ）は、態様ＳＵ７の多重フォーマットを示す図である。上記態様ＳＵ３のように、２つのスロットから制御信号１を送信する場合において、制御信号とデータ信号とをＦＤＭ又はＦＤＭ／ＴＤＭハイブリッドで多重するときには、制御信号を送信する無線リソースは、スロット間で周波数ホッピングしても良い。

図１０（ａ）に示す多重フォーマットは、制御信号１で構成される１スロット分の信号とデータ信号２で構成される２スロット分の信号とを周波数分割多重（ＦＤＭ）するフォーマットである。すなわち、図１０（ａ）に示すように、割り当て帯域において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とした１スロットの信号とＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２とした１スロットの信号とを時間多重した信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２とした２スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。このとき、各スロットで制御信号を割り当てる周波数帯域を変えてスロット間周波数ホッピングを適用する。また、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは一つの送信レイヤ（図１０（ａ）においてレイヤ＃１）からのみ送信するようにし、他の送信レイヤ（図１０（ａ）においてレイヤ＃２）では送信しないようにする。

図１０（ｂ）に示す多重フォーマットは、特定の周波数領域における所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分を制御信号１とするフォーマットであり、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと時間分割多重すると共に、制御信号１で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分の信号とデータ信号２で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分とを周波数分割多重（ＦＤＭ／ＴＤＭハイブリッド）するフォーマットである。すなわち、図１０（ｂ）に示すように、割り当て帯域において、各スロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２として時間分割多重した信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号とした２スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。このとき、各スロットで制御信号を割り当てる周波数帯域を変えてスロット間周波数ホッピングを適用する。また、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは一つの送信レイヤ（図１０（ｂ）においてレイヤ＃１）からのみ送信するようにし、他の送信レイヤ（図１０（ｂ）においてレイヤ＃２）では送信しないようにする。

図１０（ｃ）に示す多重フォーマットは、制御信号１とデータ信号２とをＴＤＭで多重する場合のDistributed ＦＤＭ（くし歯状のスペクトルにより制御信号とデータ信号とを多重）のフォーマットである。すなわち、図１０（ｃ）に示すように、１つのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルについて、割り当て帯域をくし歯状の周波数領域に分け、制御信号１とデータ信号２とが交互に配置するように割り当てる。また、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは一つの送信レイヤ（図１０（ｃ）においてレイヤ＃１）からのみ送信するようにし、他の送信レイヤ（図１０（ｃ）においてレイヤ＃２）では送信しないようにする。このようなDistributed ＦＤＭを適用することにより、制御信号のオーバーヘッドを低減することができる。

（態様ＳＵ８）
図１１は、態様ＳＵ８の多重フォーマットを示す図である。サブフレーム内の２つのスロットから制御信号を送信し、制御信号１とデータ信号２とをＦＤＭで多重する場合、制御信号１はデータ信号２を送信する無線リソースと離れた（連続しない）無線リソースを用いても良い。

図１１に示す多重フォーマットは、制御信号１で構成される２スロット分の信号とデータ信号２で構成される２スロット分の信号とを周波数分割多重（ＦＤＭ）するフォーマットである。すなわち、図１１に示すように、割り当て帯域において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号１とした２スロットの信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号２とした２スロットの信号を、制御信号１を割り当てた周波数帯域から離れた周波数帯域に割り当てる。また、制御信号１のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは一つの送信レイヤ（図１１においてレイヤ＃１）からのみ送信するようにし、他の送信レイヤ（図１１においてレイヤ＃２）では送信しないようにする。本態様においては、態様ＳＵ７と同様に、各スロットで制御信号を割り当てる周波数帯域を変えてスロット間周波数ホッピングを適用しても良い。

上記態様ＳＵ１から態様ＳＵ８において、制御信号１を送信するための無線リソースは、送信する制御信号の種類、制御信号のデータサイズ、受信品質の情報などを考慮して、適応的に変更することができる。

図１２は、本発明の実施の形態１に係る移動端末装置の構成の一部を示すブロック図である。図１２に示す移動端末装置は、ＭＩＭＯ伝送可能な移動端末装置であり、その送信部は、レイヤ切替え部１０１と、時間／周波数多重切替え部１０２と、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）部１０３ａ，１０３ｂと、サブキャリアマッピング部１０４と、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）部１０５と、ＣＰ付与部１０６と、プリコーディング部１０７とから主に構成されている。時間／周波数多重切替え部１０２、ＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂ、サブキャリアマッピング部１０４、ＩＦＦＴ部１０５、及びＣＰ付与部１０６については、各送信レイヤの処理部がそれぞれ有している。

レイヤ切替え部１０１は、制御信号を送信するレイヤを適応的に切り替える。すなわち、制御信号を異なる送信レイヤに出力するように切り替える。この送信レイヤの切り替えは、無線基地局装置から通知される制御情報に含まれるレイヤ番号にしたがって行われる。上記態様ＳＵ１及び態様ＳＵ３において、レイヤ切替え部１０１は、制御信号を一つの送信レイヤに出力するように切り替える。上記態様ＳＵ４において、レイヤ切替え部１０１は、スロット毎に制御信号を異なる送信レイヤに出力するように切り替える。上記態様ＳＵ２及び態様ＳＵ５においては、送信ダイバーシチを適用するので、レイヤ切替え部１０１は、送信ダイバーシチするすべての送信レイヤに制御信号を出力するように切り替える。

時間／周波数多重切替え部１０２は、制御信号とデータ信号の多重方式を切り替える。すなわち、時間／周波数多重切替え部１０２は、データ信号と制御信号とを時間多重する場合は、データ信号と制御信号のどちらか一方のみをＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力し、周波数多重する場合は、データ信号と制御信号をそれぞれＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力する。

サブキャリアマッピング部１０４は、周波数領域の信号をＲＢ割り当て情報に基づいてサブキャリアにマッピングする。すなわち、サブキャリアマッピング部１０４は、周波数多重の場合に、ＤＦＴ後のデータ信号及び制御信号を分離して異なる無線リソースに割り当てる。また、サブキャリアマッピング部１０４は、上記態様ＳＵ６のように、データ信号をＰＵＳＣＨに割り当て、制御信号をＰＵＣＣＨに割り当てる機能も備えている。また、サブキャリアマッピング部１０４は、上記態様ＳＵ７及び態様ＳＵ８のように、スロット間の周波数ホッピングやDistributed ＦＤＭＡなどの割り当ての機能も備えている。

ＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂは、データ信号をＤＦＴして周波数領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部１０５は、マッピングされた信号をＩＦＦＴして時間領域の信号に変換する。ＣＰ付与部１０６は、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを付与する。プリコーディング部１０７は、ＭＩＭＯ伝送（送信ダイバーシチを含む）する際に、プリコーディング情報に基づいて送信レイヤ毎の信号にプリコーディングウェイトを乗算して、各アンテナ（アンテナ＃１，＃２）に対応する送信信号を生成する。

なお、レイヤ番号、ＲＢ割り当て情報及びプリコーディング情報は、無線基地局装置から制御情報として通知される。この通知は、ＰＵＳＣＨを介するHigher Layer signalingや、ＰＵＣＣＨを介するL1/L2 signalingにより行われる。

図１３は、本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の構成の一部を示すブロック図である。図１３に示す無線基地局装置は、ＭＩＭＯ受信可能な無線基地局装置であり、その受信部は、ＣＰ除去部２０１と、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）部２０２と、サブキャリアデマッピング部２０３と、信号分離部２０４と、周波数等化部・合成部２０５と、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）部２０６ａ，２０６ｂから主に構成されている。ＣＰ除去部２０１、ＦＦＴ部２０２及びサブキャリアデマッピング部２０３については、各アンテナの受信処理部がそれぞれ有しており、データ信号用のＩＤＦＴ部２０６ａについては、レイヤ毎の処理部がそれぞれ有している。

サブキャリアデマッピング部２０３は、ＲＢ割り当て情報に基づいて、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル毎に、制御信号とデータ信号とを（時間的及び／又は周波数的に）分離する。無線基地局装置においては、制御信号とデータ信号とがどのように多重されているかについて既知であるので、この処理ブロックで制御信号とデータ信号を分離することができる。

信号分離部２０４は、伝搬路推定値を用いて、サブキャリアデマッピング後の信号を送信レイヤ毎のデータ信号に分離する。この伝搬路推定値は、受信信号から抽出されたＣＱＩ信号から同期検出・チャネル推定により求められる。レイヤ毎に分離されたデータ信号は、レイヤ毎の信号処理部（Layer #1,#2）のＩＤＦＴ部２０６ａにおいて時間領域の信号に変換された後に、復調、復号されてデータ信号として信号再生される。

周波数等化部・合成部２０５は、レイヤ番号にしたがって、レイヤ毎に受信した制御信号について、それぞれ伝搬路推定値を用いて伝搬路補償する。この伝搬路推定値は、受信信号から抽出されたＣＱＩ信号から同期検出・チャネル推定により求められる。伝搬路補償された制御信号は、ＩＤＦＴ部２０６ｂで時間領域の信号に変換された後に、復調、復号されて信号再生される。周波数等化部・合成部２０５は、上記態様ＳＵ２及び態様ＳＵ５のように、制御信号に送信ダイバーシチが適用された場合に、制御信号が合成される。これにより、送信ダイバーシチの利得を得ることができる。

ＣＰ除去部２０１は、受信信号から推定された受信タイミングの推定値を用いて、ＣＰに相当する部分を除去して有効な信号部分を抽出する。ＦＦＴ部２０２は、受信信号をＦＦＴして周波数領域の信号に変換する。ＩＤＦＴ部２０６ａ，２０６ｂは、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。

上記構成を有する無線基地局装置と移動端末装置とを用いた本実施の形態に係る無線通信方法について態様毎に説明する。

（態様ＳＵ１、態様ＳＵ３及び態様ＳＵ６〜態様ＳＵ８）
移動端末装置において、レイヤ切替え部１０１が制御信号の出力を切り替える。図４、図６、図９、図１０又は図１１に示す例では、送信レイヤ１で制御信号を送信するので、レイヤ切替え部１０１は、送信レイヤ１（Layer #1）の処理部の時間／周波数多重切替え部１０２に制御信号を出力するように切り替える。なお、態様ＳＵ６の場合においては、データ信号をＭＩＭＯ送信するときに、制御信号を送信しない態様（図９（ｂ））もあるので、そのときには、レイヤ切替え部１０１は、送信レイヤ１の処理部の時間／周波数多重切替え部１０２への制御信号の出力を停止する。

次いで、時間／周波数多重切替え部１０２が、制御信号とデータ信号の多重方式を切り替える。図４（ａ）、図６（ａ）及び図１０（ｃ）に示す多重フォーマットを用いる場合（ＴＤＭ）には、データ信号と制御信号のどちらか一方のみをＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力するように切り替える。また、図４（ｂ）、図６（ｂ）、図９（ａ）、図１０（ａ）及び図１１に示す多重フォーマットを用いる場合（ＦＤＭ）には、データ信号と制御信号をそれぞれＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力するように切り替える。また、図４（ｃ）、図６（ｃ）及び図１０（ｂ）に示す多重フォーマットを用いる場合（ＦＤＭ／ＴＤＭハイブリッド）には、ＴＤＭの部分ではデータ信号と制御信号のどちらか一方のみをＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力し、ＦＤＭの部分ではデータ信号と制御信号をそれぞれＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力するように切り替える。

時間／周波数多重切替え部１０２からのデータ信号及び制御信号は、ＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂで周波数領域の信号に変換され、サブキャリアマッピング部１０４で図４（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）〜（ｃ）、図９（ａ）、図１０（ａ）〜（ｃ）及び図１１のいずれかの多重フォーマットにマッピングされる。このようにマッピングされた信号は、ＩＦＦＴ部１０５で時間領域の信号に変換された後に、ＣＰ付与部１０６でＣＰが付与される。

一方、制御信号を送信しない送信レイヤ２（Layer #2）の処理部においては、データ信号のみが、ＤＦＴ部で周波数領域の信号に変換され、サブキャリアマッピング部で図４（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）〜（ｃ）、図９（ａ）、図１０（ａ）〜（ｃ）及び図１１のいずれかの多重フォーマットにマッピングされる。なお、図９（ｂ）に示す態様（ＭＩＭＯ送信の際に制御信号を送信しない態様）の場合には、送信レイヤ１及び送信レイヤ２の処理部においては、データ信号のみが、ＤＦＴ部で周波数領域の信号に変換され、サブキャリアマッピング部で図９（ｂ）の多重フォーマットにマッピングされる。これらのマッピングは、ＲＢ割り当て情報に基づいて行われる。このようにマッピングされた信号は、ＩＦＦＴ部で時間領域の信号に変換された後に、ＣＰ付与部でＣＰが付与される。

送信レイヤ１の処理部からの信号及び送信レイヤ２の処理部からの信号は、プリコーディング部１０７において、プリコーディング情報に基づいてプリコーディングウェイトがそれぞれ乗算され、各アンテナに対応する送信信号となり、アンテナ＃１，＃２からそれぞれ上りリンク信号として送信される（ＭＩＭＯ送信）。

無線基地局装置においては、ＭＩＭＯ送信された信号を、アンテナ毎の信号処理部で受信し、ＣＰ除去部２０１でＣＰを除去した後にＦＦＴ部２０２で周波数領域の信号とする。この周波数領域の信号は、サブキャリアデマッピング部２０３で図４（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）〜（ｃ）、図９（ａ），（ｂ）、図１０（ａ）〜（ｃ）及び図１１のいずれかの多重フォーマットからデマッピングされる。このデマッピングは、ＲＢ割り当て情報に基づいて行われる。

各アンテナの処理部からのサブキャリアデマッピング後のデータ信号は、信号分離部２０４で、送信レイヤ毎のデータ信号に分離される。レイヤ毎に分離されたデータ信号は、レイヤ毎の信号処理部においてＩＤＦＴ部２０６ａで時間領域の信号に変換された後に、復調、復号されてデータ信号として信号再生される。一方、アンテナ＃１の処理部からのサブキャリアデマッピング後の制御信号は、周波数等化部・合成部２０５で、それぞれ伝搬路推定値を用いて伝搬路補償された後に、ＩＤＦＴ部２０６ａで時間領域の信号に変換され、その後、復調、復号されて制御信号として信号再生される。

（態様ＳＵ２及び態様ＳＵ５）
移動端末装置において、レイヤ切替え部１０１が制御信号の出力を切り替える。図５又は図８に示す例では、送信レイヤ１及び送信レイヤ２で制御信号を送信するので、レイヤ切替え部１０１は、送信レイヤ１（Layer #1）及び送信レイヤ２（Layer #2）の処理部の時間／周波数多重切替え部１０２に制御信号を出力するように切り替える。

次いで、時間／周波数多重切替え部１０２が、制御信号とデータ信号の多重方式を切り替える。図５（ａ）及び図８（ａ）に示す多重フォーマットを用いる場合（ＴＤＭ）には、データ信号と制御信号のどちらか一方のみをＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力するように切り替える。また、図５（ｂ）及び図８（ｂ）に示す多重フォーマットを用いる場合（ＦＤＭ）には、データ信号と制御信号をそれぞれＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力するように切り替える。また、図５（ｃ）及び図８（ｃ）に示す多重フォーマットを用いる場合（ＦＤＭ／ＴＤＭハイブリッド）には、ＴＤＭの部分ではデータ信号と制御信号のどちらか一方のみをＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力し、ＦＤＭの部分ではデータ信号と制御信号をそれぞれＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力するように切り替える。

時間／周波数多重切替え部１０２からのデータ信号及び制御信号は、ＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂで周波数領域の信号に変換され、サブキャリアマッピング部１０４で図５（ａ）〜（ｃ）又は図８（ａ）〜（ｃ）のいずれかの多重フォーマットにマッピングされる。このようにマッピングされた信号は、ＩＦＦＴ部１０５で時間領域の信号に変換された後に、ＣＰ付与部１０６でＣＰが付与される。

無線基地局装置においては、ＭＩＭＯ送信された信号を、アンテナ毎の信号処理部で受信し、ＣＰ除去部２０１でＣＰを除去した後にＦＦＴ部２０２で周波数領域の信号とする。この周波数領域の信号は、サブキャリアデマッピング部２０３で図５（ａ）〜（ｃ）又は図８（ａ）〜（ｃ）のいずれかの多重フォーマットからデマッピングされる。このデマッピングは、ＲＢ割り当て情報に基づいて行われる。

各アンテナの処理部からのサブキャリアデマッピング後のデータ信号は、信号分離部２０４で、送信レイヤ毎のデータ信号に分離される。レイヤ毎に分離されたデータ信号は、レイヤ毎の信号処理部においてＩＤＦＴ部２０６ａで時間領域の信号に変換された後に、復調、復号されてデータ信号として信号再生される。一方、各アンテナの処理部からのサブキャリアデマッピング後の制御信号は、周波数等化部・合成部２０５で、それぞれ伝搬路推定値を用いて伝搬路補償された後に合成され、ＩＤＦＴ部２０６ａで時間領域の信号に変換され、その後、復調、復号されて制御信号として信号再生される。

（態様ＳＵ４）
移動端末装置において、レイヤ切替え部１０１が制御信号の出力を切り替える。図７に示す例では、送信レイヤ１及び送信レイヤ２で制御信号をスロット毎に切り替えて送信するので、レイヤ切替え部１０１は、送信レイヤ１（Layer #1）及び送信レイヤ２（Layer #2）の処理部の時間／周波数多重切替え部１０２に制御信号を出力するように切り替える。

次いで、時間／周波数多重切替え部１０２が、制御信号とデータ信号の多重方式を切り替える。図７（ａ）に示す多重フォーマットを用いる場合（ＴＤＭ）には、データ信号と制御信号のどちらか一方のみをＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力するように切り替える。また、図７（ｂ）に示す多重フォーマットを用いる場合（ＦＤＭ）には、データ信号と制御信号をそれぞれＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力するように切り替える。また、図７（ｃ）に示す多重フォーマットを用いる場合（ＦＤＭ／ＴＤＭハイブリッド）には、ＴＤＭの部分ではデータ信号と制御信号のどちらか一方のみをＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力し、ＦＤＭの部分ではデータ信号と制御信号をそれぞれＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力するように切り替える。

時間／周波数多重切替え部１０２からのデータ信号及び制御信号は、ＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂで周波数領域の信号に変換され、サブキャリアマッピング部１０４で図７（ａ）〜（ｃ）のいずれかの多重フォーマットにマッピングされる。このようにマッピングされた信号は、ＩＦＦＴ部１０５で時間領域の信号に変換された後に、ＣＰ付与部１０６でＣＰが付与される。

無線基地局装置においては、ＭＩＭＯ送信された信号を、アンテナ毎の信号処理部で受信し、ＣＰ除去部２０１でＣＰを除去した後にＦＦＴ部２０２で周波数領域の信号とする。この周波数領域の信号は、サブキャリアデマッピング部２０３で図７（ａ）〜（ｃ）のいずれかの多重フォーマットからデマッピングされる。このデマッピングは、ＲＢ割り当て情報に基づいて行われる。

各アンテナの処理部からのサブキャリアデマッピング後のデータ信号は、信号分離部２０４で、送信レイヤ毎のデータ信号に分離される。レイヤ毎に分離されたデータ信号は、レイヤ毎の信号処理部においてＩＤＦＴ部２０６ａで時間領域の信号に変換された後に、復調、復号されてデータ信号として信号再生される。一方、アンテナ＃１及びアンテナ＃２の処理部からのサブキャリアデマッピング後の制御信号は、周波数等化部・合成部２０５で、それぞれ伝搬路推定値を用いて伝搬路補償された後に、ＩＤＦＴ部２０６ａで時間領域の信号に変換され、その後、復調、復号されて制御信号として信号再生される。

このように、本実施の形態に係る無線通信方法においては、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル内にデータ信号と制御信号とを混在させずに、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位（ＦＦＴする単位）でデータ信号と制御信号とを時間多重しているので、データ信号からの干渉を除外することができる。このため、データ信号及び制御信号を分離して異なる無線リソースに割り当てることにより、データ信号について空間多重伝送を用いて伝送し、かつ、同一サブフレームで制御信号も送信する場合において、高品質で効率的良く制御信号を受信できる。

（実施の形態２）
本実施の形態においては、異なる移動端末装置が同じ無線リソースで異なる送信レイヤを用いてＭＩＭＯ伝送する場合（Multiple-User ＭＩＭＯ：ＭＵ−ＭＩＭＯ）について説明する。本実施の形態においては、データ信号及び制御信号を分離して異なる無線リソースに割り当て、このように割り当てた各送信レイヤの信号をＭＩＭＯ送信する。なお、本実施の形態において、送信レイヤが２つの場合（Layer #1，Layer #2）について説明しているが、本発明はこれに限定されず、送信レイヤが３つ以上の場合にも同様に適用することができる。

（態様ＭＵ１）
図１４（ａ）〜（ｃ）は、態様ＭＵ１の多重フォーマットを示す図である。なお、図１４において、ＲＳ及びＣＰ（Cyclic Prefix）は省略している（図１５〜図１９についても同じ）。この多重フォーマットにおいては、一つのスロットから制御信号３を送信するようになっている。図１４は、無線基地局装置で受信した際の多重フォーマットを示しており、ユーザ＃１のレイヤ（Layer for UE#1）とユーザ＃２のレイヤ（Layer for UE#2）とが同じ無線リソースで送信されることを示している。

図１４（ａ）に示す多重フォーマットは、それぞれのユーザのレイヤにおいて、１スロットにおける制御信号３のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルとデータ信号４のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルとを時間分割多重するフォーマットである。すなわち、図１４（ａ）に示すように、ユーザ＃１のレイヤの割り当て帯域において、一つのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ａとし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ａとする。また、ユーザ＃２のレイヤの割り当て帯域において、一つのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ｂとし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ｂとする。

図１４（ｂ）に示す多重フォーマットは、それぞれのユーザのレイヤにおいて、制御信号３で構成される１スロット分の信号とデータ信号４で構成される１スロット分の信号とを周波数分割多重するフォーマットである。すなわち、図１４（ｂ）に示すように、ユーザ＃１のレイヤの割り当て帯域において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ａとした１スロットの信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ａとした１スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。また、ユーザ＃２のレイヤの割り当て帯域において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ｂとした１スロットの信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ｂとした１スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。

図１４（ｃ）に示す多重フォーマットは、それぞれのユーザのレイヤにおいて、所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルで、制御信号３のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと時間分割多重すると共に、制御信号３で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分の信号とデータ信号４で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分とを周波数分割多重（ＦＤＭ／ＴＤＭハイブリッド）するフォーマットである。すなわち、図１４（ｃ）に示すように、ユーザ＃１のレイヤの割り当て帯域において、一つのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ａとし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ａとして時間分割多重した信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ａとした１スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。また、ユーザ＃２のレイヤの割り当て帯域において、一つのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ｂとし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ｂとして時間分割多重した信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ｂとした１スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。

図１４において、各ユーザのレイヤにおける制御信号３ａ，３ｂは、互いにユーザ間直交多重された信号である。このユーザ間直交多重としては、図１９（ａ）に示すようなＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）、図１９（ｂ），（ｃ）に示すようなＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）（Localized ＦＤＭＡやDistributed ＦＤＭＡ（くし歯状のスペクトルにより制御信号とデータ信号とを多重））及び／又は図１９（ｄ）に示すようなＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）（例えば、ブロック拡散）を挙げることができる。

（態様ＭＵ２）
図１５（ａ）〜（ｃ）は、態様ＭＵ２の多重フォーマットを示す図である。この多重フォーマットにおいては、２つのスロットから制御信号１を送信するようになっている。また、この多重フォーマットにおいては、制御信号３を送信するようになっている。図１５は、無線基地局装置で受信した際の多重フォーマットを示しており、ユーザ＃１のレイヤ（Layer for UE#1）とユーザ＃２のレイヤ（Layer for UE#2）とが同じ無線リソースで送信されることを示している。

図１５（ａ）に示す多重フォーマットは、それぞれのユーザのレイヤにおいて、それぞれのスロットにおける制御信号３のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルとデータ信号４のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルとを時間分割多重するフォーマットである。すなわち、図１５（ａ）に示すように、ユーザ＃１のレイヤの割り当て帯域において、一つのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ａとし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ａとする。また、ユーザ＃２のレイヤの割り当て帯域において、一つのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ｂとし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ｂとする。

図１５（ｂ）に示す多重フォーマットは、それぞれのユーザのレイヤにおいて、制御信号３で構成される２スロット分の信号とデータ信号４で構成される２スロット分の信号とを周波数分割多重するフォーマットである。すなわち、図１５（ｂ）に示すように、ユーザ＃１のレイヤの割り当て帯域において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ａとした２スロットの信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ａとした２スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。また、ユーザ＃２のレイヤの割り当て帯域において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ｂとした２スロットの信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ｂとした２スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。

図１５（ｃ）に示す多重フォーマットは、それぞれのユーザのレイヤにおいて、所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルで、制御信号３のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと時間分割多重すると共に、制御信号３で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分の信号とデータ信号４で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分とを周波数分割多重（ＦＤＭ／ＴＤＭハイブリッド）するフォーマットである。すなわち、図１５（ｃ）に示すように、ユーザ＃１のレイヤの割り当て帯域において、それぞれのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ａとし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ａとして時間分割多重した信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号とした２スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。また、ユーザ＃２のレイヤの割り当て帯域において、それぞれのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ｂとし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ｂとして時間分割多重した信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号とした２スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。

図１５において、各ユーザのレイヤにおける制御信号３ａ，３ｂは、互いにユーザ間直交多重された信号である。このユーザ間直交多重としては、図１９（ａ）に示すようなＴＤＭＡ、図１９（ｂ），（ｃ）に示すようなＦＤＭＡ（Localized ＦＤＭＡやDistributed ＦＤＭＡ）及び／又は図１９（ｄ）に示すようなＣＤＭＡ（例えば、ブロック拡散）を挙げることができる。

（態様ＭＵ３）
図１６（ａ），（ｂ）は、態様ＭＵ３の多重フォーマットを示す図である。この多重フォーマットにおいては、ＰＵＣＣＨで制御信号３を送信し、ＰＵＳＣＨでデータ信号４のみを送信するようになっている。本態様では、ＰＵＳＣＨ送信とＰＵＣＣＨ送信とを同時に行う。図１６は、無線基地局装置で受信した際の多重フォーマットを示しており、ユーザ＃１のレイヤ（Layer for UE#1）とユーザ＃２のレイヤ（Layer for UE#2）とが同じ無線リソースで送信されることを示している。

図１６（ａ）に示す多重フォーマットは、それぞれのユーザのレイヤにおいて、ＰＵＳＣＨではデータ信号４のみを送信するようにし、ＰＵＣＣＨでは、スロット毎に異なる周波数帯域で制御信号３を送信する。この場合において、ＰＵＣＣＨの制御信号３はスロット間周波数ホッピングされている。すなわち、図１６（ａ）に示すように、ユーザ＃１のレイヤの割り当て帯域において、ＰＵＳＣＨでは、データ信号４ａを送信するようになっており、ＰＵＣＣＨでは、スロット毎に異なる周波数領域で制御信号３ａを送信するようになっている。また、ユーザ＃２のレイヤの割り当て帯域において、ＰＵＳＣＨでは、データ信号４ｂを送信するようになっており、ＰＵＣＣＨでは、スロット毎に異なる周波数領域で制御信号３ｂを送信するようになっている。

図１６（ｂ）に示す多重フォーマットは、ＰＵＳＣＨでデータ信号４ａ，４ｂのみを送信するようになっており、ＰＵＳＣＨでＭＩＭＯ伝送を行う場合には、ＰＵＣＣＨで制御信号を送信しないようになっている。すなわち、ＰＵＳＣＨでＭＩＭＯ伝送を行う場合に、制御信号３ａ，３ｂの送信をスキップする。この場合においては、移動端末装置は、無線基地局装置からの下り制御信号に含まれるＵＬスケジューリンググラントを参照し、ＭＩＭＯ伝送で上りリンク信号を送信する指示があったときに、図１６（ｂ）に示す多重フォーマットでデータ信号を送信する。

図１６において、各ユーザのレイヤにおける制御信号３ａ，３ｂは、互いにユーザ間直交多重された信号である。このユーザ間直交多重としては、図１９（ａ）に示すようなＴＤＭＡ、図１９（ｂ），（ｃ）に示すようなＦＤＭＡ（Localized ＦＤＭＡやDistributed ＦＤＭＡ）及び／又は図１９（ｄ）に示すようなＣＤＭＡ（例えば、ブロック拡散）を挙げることができる。

（態様ＭＵ４）
図１７（ａ）〜（ｃ）は、態様ＭＵ４の多重フォーマットを示す図である。上記態様ＭＵ２のように、２つのスロットから制御信号３を送信する場合において、制御信号とデータ信号とをＦＤＭ又はＦＤＭ／ＴＤＭハイブリッドで多重するときには、制御信号を送信する無線リソースは、スロット間で周波数ホッピングしても良い。図１７は、無線基地局装置で受信した際の多重フォーマットを示しており、ユーザ＃１のレイヤ（Layer for UE#1）とユーザ＃２のレイヤ（Layer for UE#2）とが同じ無線リソースで送信されることを示している。

図１７（ａ）に示す多重フォーマットは、制御信号３で構成される１スロット分の信号とデータ信号４で構成される２スロット分の信号とを周波数分割多重するフォーマットである。すなわち、図１７（ａ）に示すように、ユーザ＃１のレイヤの割り当て帯域において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ａとした１スロットの信号とＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ａとした１スロットの信号とを時間多重した信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ａとした２スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。また、ユーザ＃２のレイヤの割り当て帯域において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ｂとした１スロットの信号とＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ｂとした１スロットの信号とを時間多重した信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ｂとした２スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。このとき、各スロットで制御信号を割り当てる周波数帯域を変えてスロット間周波数ホッピングを適用する。

図１７（ｂ）に示す多重フォーマットは、特定の周波数領域における所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分を制御信号３とするフォーマットであり、制御信号３のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと時間分割多重すると共に、制御信号３で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分の信号とデータ信号４で構成される所定ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル分とを周波数分割多重（ＦＤＭ／ＴＤＭハイブリッド）するフォーマットである。すなわち、図１７（ｂ）に示すように、ユーザ＃１のレイヤの割り当て帯域において、各スロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ａとし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ａとして時間分割多重した信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号とした２スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。ユーザ＃２のレイヤの割り当て帯域において、各スロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ｂとし、その他のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ｂとして時間分割多重した信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号とした２スロットの信号を他の周波数帯域に割り当てる。このとき、各スロットで制御信号を割り当てる周波数帯域を変えてスロット間周波数ホッピングを適用する。

図１７（ｃ）に示す多重フォーマットは、制御信号３とデータ信号４とをＴＤＭで多重する場合のDistributed ＦＤＭのフォーマットである。すなわち、図１７（ｃ）に示すように、１つのスロットの特定のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルについて、ユーザ＃１のレイヤの割り当て帯域をくし歯状の周波数領域に分け、制御信号３ａとデータ信号４ａとが交互に配置するように割り当てる。また、ユーザ＃２のレイヤの割り当て帯域をくし歯状の周波数領域に分け、制御信号３ｂとデータ信号４ｂとが交互に配置するように割り当てる。

図１７において、各ユーザのレイヤにおける制御信号３ａ，３ｂは、互いにユーザ間直交多重された信号である。このユーザ間直交多重としては、図１９（ａ）に示すようなＴＤＭＡ、図１９（ｂ），（ｃ）に示すようなＦＤＭＡ（Localized ＦＤＭＡやDistributed ＦＤＭＡ）及び／又は図１９（ｄ）に示すようなＣＤＭＡ（例えば、ブロック拡散）を挙げることができる。

（態様ＭＵ５）
図１８は、態様ＭＵ５の多重フォーマットを示す図である。サブフレーム内の２つのスロットから制御信号３を送信し、制御信号３とデータ信号４とをＦＤＭで多重する場合、制御信号３はデータ信号４を送信する無線リソースと離れた（連続しない）無線リソースを用いても良い。図１８は、無線基地局装置で受信した際の多重フォーマットを示しており、ユーザ＃１のレイヤ（Layer for UE#1）とユーザ＃２のレイヤ（Layer for UE#2）とが同じ無線リソースで送信されることを示している。

図１８に示す多重フォーマットは、制御信号３で構成される２スロット分の信号とデータ信号４で構成される２スロット分の信号とを周波数分割多重するフォーマットである。すなわち、図１８に示すように、ユーザ＃１のレイヤの割り当て帯域において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ａとした２スロットの信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ａとした２スロットの信号を、制御信号３ａを割り当てた周波数帯域から離れた周波数帯域に割り当てる。ユーザ＃２のレイヤの割り当て帯域において、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを制御信号３ｂとした２スロットの信号を特定の周波数帯域に割り当て、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルをデータ信号４ｂとした２スロットの信号を、制御信号３ｂを割り当てた周波数帯域から離れた周波数帯域に割り当てる。本態様においては、態様ＳＵ７と同様に、各スロットで制御信号を割り当てる周波数帯域を変えてスロット間周波数ホッピングを適用しても良い。

上記態様ＭＵ１から態様ＭＵ５において、制御信号を送信するための無線リソースは、送信する制御信号の種類、制御信号のデータサイズ、受信品質の情報などを考慮して、適応的に変更することができる。

図２０は、本発明の実施の形態２に係る移動端末装置の構成の一部を示すブロック図である。図２０に示す移動端末装置は、その送信部は、時間／周波数多重切替え部１０２と、ＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂと、サブキャリアマッピング部１０４と、ＩＦＦＴ部１０５と、ＣＰ付与部１０６とから主に構成されている。

サブキャリアマッピング部１０４は、周波数領域の信号をＲＢ割り当て情報に基づいてサブキャリアにマッピングする。すなわち、サブキャリアマッピング部１０４は、周波数多重の場合に、ＤＦＴ後のデータ信号及び制御信号を分離して異なる無線リソースに割り当てる。また、サブキャリアマッピング部１０４は、上記態様ＭＵ３のように、データ信号をＰＵＳＣＨに割り当て、制御信号をＰＵＣＣＨに割り当てる機能も備えている。また、サブキャリアマッピング部１０４は、上記態様ＭＵ４及び態様ＭＵ５のように、スロット間の周波数ホッピングやDistributed ＦＤＭＡなどの割り当ての機能も備えている。

ＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂは、データ信号をＤＦＴして周波数領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部１０５は、マッピングされた信号をＩＦＦＴして時間領域の信号に変換する。ＣＰ付与部１０６は、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを付与する。

なお、ＲＢ割り当て情報は、無線基地局装置から制御情報として通知される。この通知は、ＰＵＳＣＨを介するHigher Layer signalingや、ＰＵＣＣＨを介するL1/L2 signalingにより行われる。

図２１は、本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置の構成の一部を示すブロック図である。図２１に示す無線基地局装置は、ＭＩＭＯ受信可能な無線基地局装置であり、その受信部は、ＣＰ除去部２０１と、ＦＦＴ部２０２と、サブキャリアデマッピング部２０３と、信号分離部２０４と、ユーザ分離部２０７と、周波数等化部２０８と、ＩＤＦＴ部２０６ａ，２０６ｂから主に構成されている。ＣＰ除去部２０１、ＦＦＴ部２０２及びサブキャリアデマッピング部２０３については、各アンテナの受信処理部がそれぞれ有しており、データ信号用のＩＤＦＴ部２０６ａ，２０６ｂ、周波数等化部２０８については、ユーザ毎のレイヤ処理部がそれぞれ有している。

信号分離部２０４は、それぞれのユーザ（UE#1，UE#2）の伝搬路推定値を用いて、サブキャリアデマッピング後の信号を送信レイヤ毎のデータ信号に分離する。この伝搬路推定値は、受信信号から抽出されたユーザ毎のＣＱＩ信号から同期検出・チャネル推定により求められる。ユーザ毎のレイヤに分離されたデータ信号は、ユーザ毎の信号処理部（UE #1,#2）のＩＤＦＴ部２０６ａにおいて時間領域の信号に変換された後に、復調、復号されてデータ信号として信号再生される。

周波数等化部２０８は、ユーザ毎の制御信号について、それぞれの伝搬路推定値を用いて伝搬路補償する。この伝搬路推定値は、受信信号から抽出されたユーザ毎のＣＱＩ信号から同期検出・チャネル推定により求められる。伝搬路補償された制御信号は、ＩＤＦＴ部２０６ｂで時間領域の信号に変換された後に、復調、復号されて信号再生される。

ユーザ分離部２０７は、移動端末装置においてユーザ間直交された制御信号をユーザ毎に分離する。このユーザ分離においては、図１９（ａ）に示すようにＴＤＭＡでユーザ間直交された制御信号をＴＤＭＡで分離し、図１９（ｂ）,（ｃ）に示すようにＦＤＭＡでユーザ間直交された制御信号をＦＤＭＡで分離し、図１９（ｄ）に示すようにＣＤＭＡでユーザ間直交された制御信号をＣＤＭＡで分離する。

上記構成を有する無線基地局装置と移動端末装置とを用いた本実施の形態に係る無線通信方法について説明する。

移動端末装置において、時間／周波数多重切替え部１０２が、制御信号とデータ信号の多重方式を切り替える。図１４（ａ）、図１５（ａ）及び図１７（ｃ）に示す多重フォーマットを用いる場合（ＴＤＭ）には、データ信号と制御信号のどちらか一方のみをＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力するように切り替える。また、図１４（ｂ）、図１５（ｂ）、図１６、図１７（ａ）及び図１８に示す多重フォーマットを用いる場合（ＦＤＭ）には、データ信号と制御信号をそれぞれＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力するように切り替える。また、図１４（ｃ）、図１５（ｃ）及び図１７（ｂ）に示す多重フォーマットを用いる場合（ＦＤＭ／ＴＤＭハイブリッド）には、ＴＤＭの部分ではデータ信号と制御信号のどちらか一方のみをＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力し、ＦＤＭの部分ではデータ信号と制御信号をそれぞれＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂに出力するように切り替える。

時間／周波数多重切替え部１０２からのデータ信号及び制御信号は、ＤＦＴ部１０３ａ，１０３ｂで周波数領域の信号に変換され、サブキャリアマッピング部１０４で図１４（ａ）〜（ｃ）、図１５（ａ）〜（ｃ）、図１６（ａ）、図１７（ａ）〜（ｃ）及び図１８のいずれかの多重フォーマットにマッピングされる。このようにマッピングされた信号は、ＩＦＦＴ部１０５で時間領域の信号に変換された後に、ＣＰ付与部１０６でＣＰが付与される。

図１６（ｂ）に示す態様（ＭＩＭＯ送信の際に制御信号を送信しない態様）の場合には、データ信号のみが、ＤＦＴ部で周波数領域の信号に変換され、サブキャリアマッピング部で図１６（ｂ）の多重フォーマットにマッピングされる。これらのマッピングは、ＲＢ割り当て情報に基づいて行われる。このようにマッピングされた信号は、ＩＦＦＴ部で時間領域の信号に変換された後に、ＣＰ付与部でＣＰが付与される。このように処理された信号が上りリンク信号として送信される。このような上りリンク信号が、同じ無線リソースで異なる送信レイヤでＭＩＭＯ伝送される。

無線基地局装置においては、ＭＩＭＯ送信された信号を、アンテナ毎の信号処理部で受信し、ＣＰ除去部２０１でＣＰを除去した後にＦＦＴ部２０２で周波数領域の信号とする。この周波数領域の信号は、サブキャリアデマッピング部２０３で図１４（ａ）〜（ｃ）、図１５（ａ）〜（ｃ）、図１６（ａ），（ｂ）、図１７（ａ）〜（ｃ）及び図１８のいずれかの多重フォーマットからデマッピングされる。このデマッピングは、ＲＢ割り当て情報に基づいて行われる。

各アンテナの処理部からのサブキャリアデマッピング後のデータ信号は、信号分離部２０４で、ユーザ毎のデータ信号に分離される。ユーザ毎に分離されたデータ信号は、ユーザ毎の信号処理部においてＩＤＦＴ部２０６ａで時間領域の信号に変換された後に、復調、復号されてデータ信号として信号再生される。一方、各アンテナの処理部からのサブキャリアデマッピング後の制御信号は、ユーザ分離部２０７で、ユーザ毎の制御信号に分離される。ユーザ毎に分離された制御信号は、ユーザ毎の信号処理部の周波数等化部２０８で伝搬路補償され、ＩＤＦＴ部２０６ａで時間領域の信号に変換された後に、復調、復号されてデータ信号として信号再生される。

本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明における処理部の数、処理手順については適宜変更して実施することが可能である。また、図に示される要素の各々は機能を示しており、各機能ブロックがハードウエアで実現されても良く、ソフトウエアで実現されてもよい。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。

１，３ａ，３ｂ制御信号
２，４ａ，４ｂデータ信号
１０１レイヤ切替え部
１０２時間／周波数多重切替え部
１０３ａ，１０３ｂＤＦＴ部
１０４サブキャリアマッピング部
１０５ＩＦＦＴ部
１０６ＣＰ付与部
１０７プリコーディング部
２０１ＣＰ除去部
２０２ＦＦＴ部
２０３サブキャリアデマッピング部
２０４信号分離部
２０５周波数等化部・合成部
２０６ａ，２０６ｂＩＤＦＴ部
２０７ユーザ分離部

Claims

プリコーディング情報を含む下りリンク信号を受信する下りリンク信号受信手段と、データ信号及び制御信号を分離して異なる無線リソースに割り当てる割り当て手段と、前記プリコーディング情報に基づいて各送信レイヤの信号をＭＩＭＯ送信する送信手段と、を具備することを特徴とする移動端末装置。
前記データ信号及び前記制御信号は、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位で時間多重されていることを特徴とする請求項１記載の移動端末装置。
前記制御信号が一つの送信レイヤの無線リソースに割り当てられることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の移動端末装置。
前記制御信号が各送信レイヤで同じであり、送信ダイバーシチが適用されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の移動端末装置。
前記制御信号を異なる送信レイヤに出力するように切り替える切り替え手段を具備することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の移動端末装置。
前記割り当て手段は、前記データ信号をＰＵＳＣＨに割り当て、前記制御信号をＰＵＣＣＨに割り当てることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の移動端末装置。
ＭＩＭＯ送信された、データ信号及び制御信号を含む上りリンク信号を受信する上りリンク信号受信手段と、前記上りリンク信号を送信レイヤ毎のデータ信号に分離する信号分離手段と、前記上りリンク信号から前記制御信号を再生する信号再生手段と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
前記制御信号は複数の移動端末装置からの制御信号がユーザ間直交多重された信号であり、前記多重された制御信号についてユーザ間分離するユーザ分離手段を具備することを特徴とする請求項７記載の無線基地局装置。
前記ユーザ間直交多重は、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ及び／又はＣＤＭＡによる直交多重であることを特徴とする請求項８記載の無線基地局装置。
移動端末装置において、プリコーディング情報を含む下りリンク信号を受信する工程と、データ信号及び制御信号を分離して異なる無線リソースに割り当てる工程と、前記プリコーディング情報に基づいて各送信レイヤの信号をＭＩＭＯ送信する工程と、無線基地局装置において、前記ＭＩＭＯ送信された、前記データ信号及び前記制御信号を含む上りリンク信号を受信する工程と、前記上りリンク信号を送信レイヤ毎のデータ信号に分離する工程と、前記上りリンク信号から前記制御信号を再生する工程と、を具備することを特徴とする無線通信方法。
前記制御信号は複数の移動端末装置からの制御信号がユーザ間直交多重された信号であり、前記多重された制御信号についてユーザ間分離するユーザ分離手段を具備することを特徴とする請求項１０記載の無線通信方法。
前記ユーザ間直交多重は、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ及び／又はＣＤＭＡによる直交多重であることを特徴とする請求項１１記載の無線通信方法。