JP2011040841A - 無線通信システム、基地局装置および移動局装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＩＭＯと移動局装置毎に異なる手段で実現されているシングルアンテナ送信方式を同時にサポートすることができるＳＲＳの送信方式を提案し、シングルアンテナ送信方式におけるチャネルを、ＭＩＭＯを考慮して送信したＳＲＳを再利用して算出することを可能とする。
【解決手段】基地局装置は、移動局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号のリソースと、シングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号のリソースとを交互に割り当てる一方、移動局装置は、リソースの割り当てに従って、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号とシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号とを基地局装置へ送信する。
【選択図】図３

Description

本発明は、通信技術に関し、より詳細には、送信および受信する基地局装置、移動局装置を有する移動通信システムにおいて、ＭＩＭＯに対応したサウンディング参照信号を効率よく送信することができる無線通信システム、基地局装置および移動局装置に関する。

ＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄ(以下、「LTE-A」と呼ぶ)の移動局装置は、ＬＴＥ（Long Term Evolution：以下、「LTE」と呼ぶ）およびＬＴＥ−Ａの基地局装置の両方に接続できることが要求条件とされている。ＬＴＥとＬＴＥ−ＡではＵＬ−ＳＣＨを送信する異なる信号送信方式が採用されている。具体的にはＭＩＳＯ（Multiple Input Single Output：ここではシングルアンテナ送信方式）とＭＩＭＯが採用されており、ＬＴＥ−Ａの移動局装置はそれぞれの方式に対応する必要がある。

複数のアンテナを持つＬＴＥ−Ａの移動局装置がシングルアンテナ送信方式を実現する方法として、単に１本のアンテナを利用するだけでなく、複数のアンテナを利用して、仮想的に一本のアンテナを利用したように基地局装置に見せかける方式がある。これは、移動局装置から送信するひとつの信号系列に対して、アンテナごとに０以上の巡回遅延を与えて送信する方法である。この方法はＣＤＤ（Cyclic Delay Diversity）と呼ばれる送信ダイバーシチ方式と一致する。前者の方法はＬＴＥの送信方式と完全に同じであり、後者の方法は受信機において、単なる遅延波として扱うことが可能である。結果として、受信機はどちらの方法も区別する必要がなく、さらに、ＣＤＤについても遅延の大きさによらず全く同じ処理にて復調をすることが可能となる。つまり、ＬＴＥ−Ａの移動局装置が、これらの２方式のどちらを用いてＬＴＥ基地局装置との後方互換性を実現するかは移動局装置の実装に依存した問題とすることができる。なお、本特許では、シングルアンテナ送信方式とはＣＤＤも含めたものであり、1本の送信アンテナから送信された場合と同様に受信処理を行うことができる方式全てを包含したものとして取り扱う。

ここで、ＵＬ−ＳＣＨに適用する符号化率、変調方式は、移動局装置から基地局装置に送信されるサウンディング参照信号（SRS: Sounding Reference Signal）を元に算出される。ＳＲＳはこの用途のほかに、周波数スケジューリングの用途にも利用される。

図６は、ＬＴＥにおけるＳＲＳの送信の方法について具体的に示した図である。基地局装置は、それと通信をする移動局装置全体との間にサウンディングサブフレームを設定し、具体的にはサウンディングサブフレームは基準サブフレームからのオフセットと周期が与えられる。サウンディングサブフレームは全移動局装置に対して共通であり、このサブフレームにおいてＳＲＳが送信されることを意味する。

図７は、サウンディングサブフレームにおける詳細な構成を示した図である。ただし、図７にはＰＵＳＣＨの割り当てに利用できる帯域のみ記載しており、制御情報を送信するチャネルについては省略している。図７における縦軸は周波数軸であり、一つのブロックはサブキャリアを表す。ＬＴＥでは連続する１２サブキャリアをまとめてリソース割り当て単位としており、これをリソースブロック（RB：Resource Block）と呼称している。一方横軸は時間軸であり、周波数領域を時間領域に変換し、サイクリックプレフィックスを付与する単位によって時間を分割している。これを１ＳＣ−ＦＤＭＡ(Single Carrier Frequency division multiple Access)シンボルと呼称する。ＬＴＥでは連続する７ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにより１スロットを構成し、2スロットをまとめて1サブフレームを構成する。サブフレームはＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａにおける時間領域でのリソースの割り当て単位となっている。

図７に示されるように、それぞれのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは異なる用途に利用することができ、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル３番はデータ復調用の参照信号（DMRS: Demodulation RS）の送信のために利用される。スロット１番におけるＳＣ−ＦＤＭＡシンボル６番はＳＲＳの送信のために利用される。それ以外のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルはデータ送信用に利用される。ここで、ＤＭＲＳおよびＳＲＳは、他のユーザとの多重や、アンテナ識別のために直交符号が利用されており、ＬＴＥではＣＡＺＡＣ（Constant Amplitude and zero-autocorrelation）系列を時間軸上でサイクリックシフトさせた系列が利用されている。

図８は、ＬＴＥのＳＲＳの送信の仕組みについて示した図である。基地局装置は、移動局装置ごとにＳＲＳの送信に関する設定を行なう。ここで、設定とは、ＳＲＳサブフレームのうち、移動局装置が利用できるサブフレームの位置をオフセットと周期により設定するとともに、ＳＲＳがサポートする帯域、１サブフレームにて送信されるＳＲＳ帯域幅、およびどのアンテナから送信されるかを表す。具体的に図８を用いて説明すると、ここでは偶数サブフレームがＳＲＳサブフレームとして設定されており、そのうち｛4, 8, 12, 16, 20, 24｝ サブフレームがこの移動局装置に割り当てられている。また、この移動局装置のＳＲＳがサポートする帯域はシステム帯域幅の一部である帯域Ａであり、１回のＳＲＳ送信で帯域Ａの幅の三分の一つまり帯域Ａ１、Ａ２、Ａ３が予め決められた順序で送信される。また、この移動局装置は２本の送信アンテナを具備していることを想定しており、１サブフレームで一つのアンテナに対応したＳＲＳを送信する。具体的にこの例においては、アンテナ＃０、＃１をそれぞれの送信タイミングで交互に送信するように設定される。

ＬＴＥでは以上のような手順によりＳＲＳが送信されるが、ＬＴＥ−ＡではＭＩＭＯ空間多重もサポートされるため、これに合わせたＳＲＳの送信方式の変更が必要となる。また、ＬＴＥ互換の送信方式として利用されるシングルアンテナ方式の実現方法にＣＤＤが利用された場合、複数のアンテナに対応したチャネルの加算によりチャネルが表現される。つまり、シングルアンテナ方式の実現方法をあらかじめ基地局装置、移動局装置間で規定しなければ、ＭＩＭＯに対応したＳＲＳから取得したチャネルの情報をシングルアンテナ方式のチャネルに変換できない。よって、ＬＴＥ−Ａの移動局装置はシングルアンテナ送信方式とＭＩＭＯの両方に対応しなければならないため、ＳＲＳもそれらに対応した構成となっていなければならない。

単純にそれらを区別したＳＲＳを別々に送信するのであれば、その分だけオーバーヘッドが増加する。さらに、ＬＴＥでは基地局装置が知るべきであった送信アンテナに対応するチャネル情報は2であったが、ＬＴＥ−Ａでは最大４本の送信アンテナによる空間多重がサポートされるため、ＬＴＥ−ＡにおいてＳＲＳに要するオーバーヘッドは単純にＬＴＥの２倍となり得る。よって、ＬＴＥ−ＡではＳＲＳに関するオーバーヘッドの増加が問題であった。

一方、ＬＴＥ上りリンクのＭＩＭＯ適用に伴うＳＲＳのオーバーヘッドを削減するために、非特許文献１および非特許文献２のような方法が提案されている。非特許文献１では、ＳＲＳにプレコーディングを行なうことにより、論理的な送信ポート数を削減することを提案している。具体的に、移動局装置のもつアンテナ数が４であったとき、これに３ｘ４ の行列を乗算することでＳＲＳに要するアンテナポート数を3に削減することができる。予め最適なランクやプレコーダを基地局装置が分かっている場合には、この手法によってＳＲＳ系列の送信数を削減することができる。

R1-091738, "Precoded SRS for LTE-Advanced", 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #57, San Francisco, USA, 4-8 May, 2009

しかしながら、シングルアンテナ送信方式とＭＩＭＯ送信方式を両方サポートする無線通信システムにおいて、シングルアンテナ送信方式に一つのアンテナから送信を行なう方式と、複数のアンテナからＣＤＤなどを適用して送信する方式を両方許容する場合、シングルアンテナ送信方式とＭＩＭＯ送信方式に対応したＳＲＳを送信しなければならない。たとえば、ＭＩＭＯに２本の送信アンテナを利用する場合、ＭＩＭＯに２つのＳＲＳが必要であり、シングルアンテナ送信方式に１つのＳＲＳが必要になる。

このように、ＬＴＥ−ＡではＭＩＭＯ通信方式によるＳＲＳのオーバーヘッドが問題になる。これに対し、シングルアンテナ送信方式のＳＲＳとＭＩＭＯのＳＲＳを共用することでオーバーヘッドを削減することも可能であるが、この場合、シングルアンテナ送信方式の実現法に制限が加わる。たとえば、シングルアンテナ送信方式の実現法として、ＭＩＭＯで利用するアンテナの１番目だけを利用することを規定すれば、シングルアンテナ送信方式に特化したＳＲＳを送信する必要はない。

一方、ＣＤＤを適用する場合にも巡回遅延の値は多数の値が取り得る。たとえば、ＭＩＭＯで利用する１番目のアンテナを０サンプリングポイント遅延で利用し、2番目のアンテナを１０サンプリングポイント遅延することでＣＤＤを適用するということが、あらかじめ移動局装置と基地局装置の間で取り決められていれば、ＭＩＭＯで送信するアンテナ個別のＳＲＳを再利用して、シングルアンテナ送信時のチャネルを計算することができる。しかし、このような取り決めをすると、移動局装置の構成に制限を加えてしまうという問題があり、また、状況に応じてＣＤＤの遅延の値を柔軟に決めることができないという問題点があった。

また、非特許文献１の方法は、ＭＩＭＯのアンテナ本数にかかわるオーバーヘッド削減を規定しているだけで、シングルアンテナ送信方式に対応した上記の問題を解決することはできない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ＭＩＭＯとシングルアンテナ送信方式を同時にサポートすることができるＳＲＳの送信方式を提案し、シングルアンテナ送信方式におけるチャネルを、ＭＩＭＯを考慮して送信したＳＲＳを再利用して算出することを可能とする無線通信システム、基地局装置および移動局装置を提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の無線通信システムは、基地局装置と、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式およびシングルアンテナ送信方式でデータ信号を前記基地局装置に対して送信する移動局装置とから構成され、前記移動局装置から前記基地局装置に対してチャネル測定用の参照信号を送信する無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記移動局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号のリソースと、シングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号のリソースとを交互に割り当てる一方、前記移動局装置は、前記リソースの割り当てに従って、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号とシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号とを前記基地局装置へ送信することを特徴としている。

このように、基地局装置は、移動局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号のリソースと、シングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号のリソースとを交互に割り当てる一方、移動局装置は、リソースの割り当てに従って、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号とシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号とを基地局装置へ送信するので、ＭＩＭＯとシングルアンテナ送信方式を同時にサポートするＳＲＳの送信が可能となる。すなわち、シングルアンテナ送信方式におけるチャネルは、ＭＩＭＯを考慮して送信したＳＲＳを再利用して算出できるものであり、かつ、シングルアンテナ送信方式の実現方法を規定せず、移動局装置が送信する信号に基づいて決定することができるものである。

（２）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記基地局装置は、前記移動局装置から受信したＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号およびシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号に基づいて数式を算出することにより、前記移動局装置におけるシングルアンテナ送信方式の実現手段を推定することを特徴としている。

このように、移動局装置から受信したＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号およびシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号に基づいて数式を算出することにより、移動局装置における送信アンテナの利用状況を推定するので、送信アンテナをどのように利用しているかを表す数式であるβ・ｇ（n）が、移動局装置により固定の値だとすれば、いずれのＳＲＳの送信フォーマットを受信しても、ＭＩＭＯで利用するチャネルとシングルアンテナ送信方式で利用するチャネルの両方を計算することができる。

（３）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記基地局装置は、前記移動局装置から受信したＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号および前記数式に基づいて、シングルアンテナ送信方式に対応したチャネルを推定することを特徴としている。

このように、基地局装置は、移動局装置から受信したＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号および前記数式に基づいて、シングルアンテナ送信方式に対応したチャネルを推定するので、移動局装置の構成に制限を加えることなく、ＭＩＭＯで送信するアンテナ個別のＳＲＳを再利用して、シングルアンテナ送信時のチャネルを計算することができる。

（４）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記基地局装置は、前記移動局装置から受信したシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号および前記数式に基づいて、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネルを推定することを特徴としている。

このように、基地局装置は、移動局装置から受信したシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号および前記数式に基づいて、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネルを推定するので、シングルアンテナ送信方式のＳＲＳとＭＩＭＯのＳＲＳを共用することでオーバーヘッドを削減することができる。

（５）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、前記基地局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて同一の時刻タイミングで送信すると共に、シングルアンテナ送信方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて同一の時刻タイミングで送信することを特徴としている。

このように、移動局装置は、基地局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて同一の時刻タイミングで送信すると共に、シングルアンテナ送信方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて同一の時刻タイミングで送信するので、基地局装置は、すべての必要なチャネル情報を同時に取得することが可能となり、柔軟なスケジューリングを行なうことが可能となる。

（６）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、前記基地局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて異なる時刻タイミングで送信すると共に、シングルアンテナ送信方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて異なる時刻タイミングで送信することを特徴としている。

このように、移動局装置は、基地局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて異なる時刻タイミングで送信すると共に、シングルアンテナ送信方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて異なる時刻タイミングで送信するので、アンテナごとに時間を分けてＳＲＳを送信することによって、ＰＡＰＲの増加を避けることが可能となる。

（７）また、本発明の基地局装置は、基地局装置と、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式およびシングルアンテナ送信方式でデータ信号を前記基地局装置に対して送信する移動局装置とから構成され、前記移動局装置から前記基地局装置に対してチャネル測定用の参照信号を送信する無線通信システムに適用される基地局装置であって、前記移動局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号のリソースと、シングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号のリソースとを交互に割り当てることを特徴としている。

このように、移動局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号のリソースと、シングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号のリソースとを交互に割り当てる一方、移動局装置は、リソースの割り当てに従って、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号とシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号とを基地局装置へ送信するので、ＭＩＭＯとシングルアンテナ送信方式を同時にサポートするＳＲＳの送信が可能となる。すなわち、シングルアンテナ送信方式におけるチャネルは、ＭＩＭＯを考慮して送信したＳＲＳを再利用して算出できるものであり、かつ、シングルアンテナ送信方式の実現方法を規定せず、移動局装置が送信する信号に基づいて決定することができるものである。

（８）また、本発明の基地局装置は、前記移動局装置から受信したＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号およびシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号に基づいて数式を算出することにより、前記移動局装置におけるシングルアンテナ送信方式の実現手段を推定することを特徴としている。

このように、移動局装置から受信したＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号およびシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号に基づいて数式を算出することにより、移動局装置における送信アンテナの利用状況を推定するので、送信アンテナをどのように利用しているかを表す数式であるβ・ｇ（n）が、移動局装置により固定の値だとすれば、いずれのＳＲＳの送信フォーマットを受信しても、ＭＩＭＯで利用するチャネルとシングルアンテナ送信方式で利用するチャネルの両方を計算することができる。

（９）また、本発明の基地局装置は、前記移動局装置から受信したＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号および前記数式に基づいて、シングルアンテナ送信方式に対応したチャネルを推定することを特徴としている。

このように、移動局装置から受信したＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号および前記数式に基づいて、シングルアンテナ送信方式に対応したチャネルを推定するので、移動局装置の構成に制限を加えることなく、ＭＩＭＯで送信するアンテナ個別のＳＲＳを再利用して、シングルアンテナ送信時のチャネルを計算することができる。

（１０）また、本発明の基地局装置は、前記移動局装置から受信したシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号および前記数式に基づいて、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネルを推定することを特徴としている。

このように、移動局装置から受信したシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号および前記数式に基づいて、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネルを推定するので、シングルアンテナ送信方式のＳＲＳとＭＩＭＯのＳＲＳを共用することでオーバーヘッドを削減することができる。

（１１）また、本発明の移動局装置は、基地局装置と、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式およびシングルアンテナ送信方式でデータ信号を前記基地局装置に対して送信する移動局装置とから構成され、前記移動局装置から前記基地局装置に対してチャネル測定用の参照信号を送信する無線通信システムに適用される移動局装置であって、前記基地局装置によるリソースの割り当てに従って、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号とシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号とを前記基地局装置へ送信することを特徴としている。

このように、基地局装置によるリソースの割り当てに従って、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号とシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号とを基地局装置へ送信するので、ＭＩＭＯとシングルアンテナ送信方式を同時にサポートするＳＲＳの送信が可能となる。すなわち、シングルアンテナ送信方式におけるチャネルは、ＭＩＭＯを考慮して送信したＳＲＳを再利用して算出できるものであり、かつ、シングルアンテナ送信方式の実現方法を規定せず、移動局装置が送信する信号に基づいて決定することができるものである。

（１２）また、本発明の移動局装置は、前記基地局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて同一の時刻タイミングで送信すると共に、シングルアンテナ送信方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて同一の時刻タイミングで送信することを特徴としている。

このように、基地局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて同一の時刻タイミングで送信すると共に、シングルアンテナ送信方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて同一の時刻タイミングで送信するので、基地局装置は、すべての必要なチャネル情報を同時に取得することが可能となり、柔軟なスケジューリングを行なうことが可能となる。

（１３）また、本発明の移動局装置は、前記基地局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて異なる時刻タイミングで送信すると共に、シングルアンテナ送信方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて異なる時刻タイミングで送信することを特徴としている。

このように、基地局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて異なる時刻タイミングで送信すると共に、シングルアンテナ送信方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて異なる時刻タイミングで送信するので、アンテナごとに時間を分けてＳＲＳを送信することによって、ＰＡＰＲの増加を避けることが可能となる。

本発明によれば、ＭＩＭＯとシングルアンテナ送信方式を同時にサポートするＳＲＳの送信が可能となる。すなわち、シングルアンテナ送信方式におけるチャネルは、ＭＩＭＯを考慮して送信したＳＲＳを再利用して算出できるものであり、かつ、シングルアンテナ送信方式の実現方法を規定せず、移動局装置が送信する信号に基づいて決定することができるものである。

本発明の実施形態に係る基地局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係る移動局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る基地局装置から移動局装置へＳＲＳの設定が行なわれ、２つの送信アンテナを持つ移動局装置からＳＲＳが送信されることを想定したシーケンスチャートである。 本発明の実施形態に係るＳＲＳにＩＦＤＭ（Interleaved Frequency Division Multiplexing）による周波数多重を適用している場合における周波数リソースのリソースブロックを示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る基地局装置から移動局装置へＳＲＳの設定が行なわれ、２つの送信アンテナを持つ移動局装置からＳＲＳが送信されることを想定したシーケンスチャートである。 ＬＴＥにおけるＳＲＳの送信の方法について具体的に示した図である。 サウンディングサブフレームにおける詳細な構成を示した図である。 ＬＴＥのＳＲＳの送信の仕組みについて示した図である。

次世代セルラー移動通信の一方式として、国際的な標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）とＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）を発展させたネットワークの仕様に関して検討が行なわれている。３ＧＰＰでは、以前からセルラー移動通信方式について検討されており、第３世代セルラー移動通信方式として、Ｗ−ＣＤＭＡ方式が標準化された。また、通信速度を更に向上したＨＳＤＰＡ（High-Speed Downlink Packet Access）も標準化され、サービスが運用されている。現在、３ＧＰＰでは、第３世代無線アクセス技術の進化（LTE）や、さらなる通信速度の高速化へ向けたＬＴＥ−Ａについても検討が行なわれている。

ＬＴＥにおける上りリンクデータの送信では、基地局装置から割り当てられたリソースに基づくＳＣ−ＦＤＭＡをベースにした通信方式が採用されている。具体的には変調された送信信号はＤＦＴ(Discrete Fourier Transformation)により周波数領域の信号へと変換され、基地局装置により割り当てられた周波数リソースにマッピングされた後、ＩＤＦＴ（Inverse DFT）により時間領域の信号へと変換され基地局装置へと送信される。

ここでは、上りリンクデータとは上位レイヤから渡され、物理層では各ビットの意味を解釈しないデータに対応し、トランスポートチャネルで定義されたＵＬ−ＳＣＨ（Uplink Shared Channel）と呼称することとする。実際に送信されるデータはＵＬ−ＳＣＨに対して符号化などの処理が施されたものであり、基地局装置によって割り当てられたＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）と呼ばれるデータ信号送信チャネルでこれが送信される。ＬＴＥの上りリンクでは2本の送信アンテナから適応的に１本の送信アンテナを選択するアンテナスイッチングをサポートするだけであったが、ＬＴＥ−Ａでは、上りリンク方式の拡張として、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）による空間多重の適用が検討されており、ＵＬ−ＳＣＨのデータは空間多重されて複数の系列が送信される。以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態による移動通信システムは、基地局装置と移動局装置とを有している。

図１は、本発明の実施形態に係る基地局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。図１に示すように、本実施形態による基地局装置は、送信部１１０、スケジューリング部１２０、受信部１３０、およびアンテナ１４０を備えている。送信部１１０は、符号化部１１１、変調部１１２、マッピング部１１３、無線送信部１１４を備えている。また、スケジューリング部１２０は、下りリンク送信リソース情報制御部１２１、上りリンク送信リソース情報制御部１２２、ＳＲＳ送信スケジュール制御部１２３を備えており、受信部１３０は無線受信部１３１、ＳＲＳ分離・算出部１３２、逆マッピング・復調処理部１３３を備えている。アンテナ１４０は、下りリンク信号の送信および上りリンク信号の受信に必要な数だけ備えられている。

基地局装置において生成された、各移動局装置に送信する下りリンクデータと、スケジューリング部１２０から出力される制御情報送信のためのスケジューリング情報は、符号化部１１１に入力され、それぞれがスケジューリング部１２０からの制御信号に従った符号化が施され符号化ビット列が出力される。スケジューリング部１２０からの制御信号とは符号化率を表す情報や、たとえばターボ符号、テイルバイティング畳み込み符号などの符号化方式を表すものである。また、複数の情報を組み合わせて符号化されてもよく、それぞれの情報が個別に符号化されてもよい。

ここで、スケジューリング部１２０から提供される情報とは、ＳＲＳの送信に関する制御情報を含むことが特徴であり、たとえばＳＲＳの割り当て情報、利用する符号（CAZAC系列のサイクリックシフト）の情報などである。符号化部１１１の複数の出力ビット列は変調部１１２に入力され、それぞれがスケジューリング部１２０からの制御信号に従った変調、たとえばＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのシンボルに変換され出力される。変調部１１２の出力はスケジューリング部１２０から提供される下りスケジューリングの情報とともにマッピング部１１３へ入力され、送信データが生成される。ここで送信データとは、例えばＯＦＤＭ信号のことを指しており、マッピング動作とは移動局装置ごとに指定された周波数、時間リソースに対応させる動作に相当する。また、ＭＩＭＯによる空間多重が採用されていれば、この処理がこのブロックにおいて行なわれる。ここで制御情報とは、上りリンクもしくは下りリンクのリソース割り当て情報、つまり送信タイミングと周波数リソースの情報、上りリンクもしくは下りリンク信号の変調方式および符号化率、および、移動局装置に対するＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、ＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）、ＲＩ（Rank Indicator）の送信要求などのことである。

マッピング部１１３により生成された信号は無線送信部１１４へと出力される。無線送信部１１４では、送信方式にあった形態に変換され、具体的にＯＦＤＭＡに準じた通信方式であれば、周波数領域の信号に対してＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transformation）が施されることにより、時間領域の信号が生成される。無線送信部１１４の出力信号はアンテナ１４０に供給され、ここから各移動局装置へ送信される。

スケジューリング部１２０は、上位レイヤからの制御情報および基地局装置から送信された制御情報を管理および制御し、各移動局装置へのリソース割り振りや変調方式、符号化率の決定およびこれらの動作の制御やその制御情報の出力などを行なっている。下りリンク送信リソース情報制御部１２１は、各移動局装置が利用する下りリンクリソースをスケジューリング・管理するとともに、その制御信号の生成を行なう。上りリンク送信リソース情報制御部１２２は、各移動局装置が利用する上りリンクリソースを管理するとともに、その制御信号の生成を行なう。ＳＲＳ送信スケジュール制御部１２３は、それぞれの移動局装置に対して適用する周期的に送信するＳＲＳの送信リソース（時間リソース、周波数リソース、符号リソース）を管理するとともに、ＳＲＳサブフレームに関する設定と管理も行なう。

一方、移動局装置から送信された信号は、アンテナ１４０で受信された後、無線受信部１３１に入力される。無線受信部はデータや制御信号を受け取り、送信方式に応じたディジタル信号を生成して出力する。具体的にＯＦＤＭ方式やＳＣ−ＦＤＭＡ方式が採用されているのであれば、受信信号をアナログ・ディジタル変換した後、処理時間単位でＦＦＴ処理を施した信号が出力される。ここで、無線受信部１３１には、上りリンクの伝搬路の状況を計測するための信号と、上位レイヤで処理される例えばデータ信号や制御情報として管理されるべき情報を含む信号の２種類に分けられ、それぞれ第１の信号および第２の信号として出力される。

無線受信部１３１の第１の出力はＳＲＳ分離・算出部１３２へ出力される。ここでは、上りリンク信号に含められたＳＲＳが抽出され、そこから得られる各移動局装置のチャネル情報をスケジューリング部１２０へ出力する。特に、ＳＲＳは時間、周波数、符号リソースによってユーザごと、もしくは他の情報と多重されている可能性があり、ＳＲＳ送信スケジュール制御部１２３で管理するリソース割り当て情報に従って、これらの分離が行なわれる。

無線受信部１３１の第２の出力は逆マッピング・復調処理部１３３へと出力される。逆マッピング・復調処理部１３３にはスケジューリング部１２０が管理するマッピングパターン、変調方式および符号化率を利用して、移動局装置から送信された複数種類の情報をそれぞれ復調、抽出する。ここで、上りリンク信号に空間多重が適用されており、２種類以上の通信品質の異なる情報が同時に送信されていれば、それぞれの信号が含まれている時間、周波数位置をあらかじめ分離し、スケジューリング部１２０から入力される制御情報に従って、それぞれ異なる変調方式、符号化率、空間多重数を適用した逆マッピング、復調処理が行なわれる。このような処理により得られた信号のうち、上位レイヤで処理されるものについては上位レイヤへと出力され、スケジューリング部１２０で管理される制御情報、たとえばＣＱＩやＲＩなどについては、スケジューリング部１２０に出力される。

図２は、本発明の実施形態に係る移動局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。各移動局装置は、図２に示すように、受信部２１０、スケジューリング情報管理部２２０、送信部２３０、および、アンテナ２４０を備えている。受信部２１０は無線受信部２１１、復調処理部２１２を備えている。また、スケジューリング情報管理部２２０は下りリンク送信リソース情報管理部２２１、上りリンク送信リソース情報管理部２２２、ＳＲＳ送信スケジュール管理部２２３を備えている。送信部２３０は符号化部２３１、変調部２３２、マッピング部２３３、無線送信部２３４を備えている。アンテナ２４０は上りリンク信号の送信および下りリンク信号の受信に必要な数だけ備えられている。

基地局装置から送信される下りリンク信号をアンテナ２４０で受信すると、この受信信号は無線受信部２１１へ入力される。無線受信部２１１では、アナログ・ディジタル（A/D）変換などの他に、通信方式に応じた処理が施され、出力される。具体的にＯＦＤＭＡであれば、Ａ／Ｄ変換後の時系列の信号はＦＦＴ処理され、時間・周波数領域の信号に変換されて出力される。

無線受信部２１１の出力信号は復調処理部２１２へ入力される。これとともに復調処理部２１２にはスケジューリング情報管理部２２０から出力される下りリンク信号のスケジューリング情報（つまり自局宛の信号がどこに割り当てられているかという情報）、空間多重の系列数、変調方式、符号化率といった制御情報も入力され、復調処理が行なわれる。復調された信号は信号の種類によって分類され、上位レイヤにて処理される情報は上位レイヤへと渡され、スケジューリング情報管理部２２０にて管理される情報についてはスケジューリング情報管理部２２０に入力される。

ここでスケジューリング情報管理部にて管理される情報とは、ＳＲＳを送信するリソース（時間、周波数、符号リソース）に関するもの、また、どの時刻において、どのように符号やアンテナ２４０を割り当てるかを対応させるパターンを含む。特に、どのタイミングでＭＩＭＯに対応したＳＲＳを送信し、またこの情報の中に、どのタイミングでシングルアンテナ送信方式に対応したＳＲＳを送信するかという情報を含むことが本発明の特徴である。

スケジューリング情報管理部２２０は基地局装置から送信された制御情報を管理し、また、移動局装置で算出された制御情報を基地局装置へ送信するための管理も行なう。下りリンク送信リソース情報管理部２２１は、基地局装置から送信された自局の下りリンクリソース情報を管理するとともに、下りリンク信号の送信制御を行なう。上りリンク送信リソース情報管理部２２２は、基地局装置から送信された自局の上りリンクリソース情報を管理するとともに、上りリンク信号の送信制御を行なう。さらに、ＳＲＳ送信スケジュール管理部２２３は、基地局装置から送信されたＳＲＳの送信リソース（時間リソース、周波数リソース、符号リソース）を管理するとともに、それらのリソースを用いたＳＲＳ送信の制御を行なう。

送信部２３０は、上りリンクデータやＳＲＳなどの情報を割り当てられた上りリンクリソースにおいて送信する。下りリンクデータおよびスケジューリング情報管理部２２０で管理される信号は、その送信タイミングにおいて符号化部２３１へ供給され、入力された信号はそれぞれの種類によって異なる符号化率の符号化が行なわれる。この複数系列の出力信号は変調部２３２へと入力され、それぞれの種類によって異なる変調方式により変調される。この出力はマッピング部２３３へと出力され、送信情報ごとの空間多重数、およびマッピング位置情報に応じて信号のマッピングを行なう。具体的に、送信方式にＳＣ−ＦＤＭＡが適用される場合には割り当てられた周波数領域に信号をマッピングする。マッピング部２３３によりマッピングされた信号は、無線送信部２３４へ入力される。無線送信部２３４ではこれらの信号が送信する信号形態に変換される。具体的には、周波数領域の信号をＩＦＦＴにより時間領域の信号へ変換し、ガードインターバルを付与する動作などがこれに相当する。無線送信部２３４の出力はアンテナ２４０に供給される。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る基地局装置から移動局装置へＳＲＳの設定が行なわれ、２つのアンテナ２４０を持つ移動局装置からＳＲＳが送信されることを想定したシーケンスチャートである。移動局装置は基地局装置に対して、自局のアンテナ数を通知する（ステップＳ１０１）。ここで、移動局装置のアンテナ数を通知する必要はなく、他の手段で知り得る、仕様書などで一意に決定されているような場合では、この処理を省略することができる。次に基地局装置は、アンテナ数に従ってＳＲＳリソースを移動局装置に割り当てる（ステップＳ１０２）。

ここでリソースとは、時間、周波数、符号リソースのことを表す。さらに具体的に時間リソースとは、どの時刻（サブフレーム）でＳＲＳを送信できるかということを表す情報であり、この実施形態ではすべてのアンテナ２４０からＳＲＳを同時に送信するように割り当てられるものとする。この場合、すべての必要なチャネル情報を同時に取得できるため、スケジューリングが柔軟になるというメリットがある。

図４は、本発明の実施形態に係るＳＲＳにＩＦＤＭ（Interleaved Frequency Division Multiplexing）による周波数多重を適用している場合における周波数リソースのリソースブロックを示す図である。周波数リソースとはリソースブロックのことを表すと同時に、たとえばＳＲＳに図４に示すようなＩＦＤＭ（Interleaved Frequency Division Multiplexing）による周波数多重を適用しているのであれば、サブキャリアのオフセット（図４におけるkの値）のことも表す。ここで、アンテナ２４０ごとに全く異なる周波数リソースを割り当てることも可能であるが、アンテナ２４０ごとにリソースブロックは同じで、オフセットｋだけを変えることも可能である。そして符号リソースとは、たとえばＣＡＺＡＣ符号に対して異なるサイクリックシフトαのことを表す。

ここで、リソースの割り当てに関する移動局装置-基地局装置間のシグナリングを簡単にするのであれば、ＬＴＥと同じ方式をＬＴＥ−Ａにも採用し、シグナリング仕様の変更を行なわず解釈だけ変えることも可能である。具体的に、アンテナ２４０が１であるＬＴＥの移動局装置と同じリソース割り当て信号、つまり、ＩＦＤＭのオフセットｋ＝ｋ’と、サイクリックシフトα=α’、リソースブロックｎがアンテナ数２のＬＴＥ−Ａ移動局装置に与えられた場合は、アンテナ２４０−１にＩＦＤＭのオフセットｋ＝ｋ’と、サイクリックシフトα=α’、リソースブロックｎを割り当て、アンテナ２４０−２にＩＦＤＭのオフセットｋ＝ｋ’と、サイクリックシフトα=α’+π、リソースブロックｎを割り当てたように解釈することが可能である。また、アンテナ２４０−１にＩＦＤＭのオフセットｋ＝ｋ’と、サイクリックシフトα=α’、リソースブロックｎを割り当て、アンテナ２４０−２にＩＦＤＭのオフセットｋ＝ｋ’＋１と、サイクリックシフトα=α’、リソースブロックｎを割り当てたように解釈してもよい。

４アンテナの場合にはアンテナ２４０−１からアンテナ２４０−４に対してそれぞれ｛k, α｝＝｛k’,α’｝、｛k’,α’+π｝、｛k’+1,α’｝、｛k’+1,α’+π｝が割り当てられたと解釈することもできる。このような各アンテナ２４０にｋとαをどのように割り当てるかというルールは、基地局装置と移動局装置で一意であればどのように決定されてもよい。

次に、図３において、移動局装置は、ステップＳ１０２で割り当てられたリソースに基づき、基地局装置に対してＳＲＳを時刻ｔで基地局装置へ送信する（ステップＳ１０３）。ここで移動局装置は、基地局装置から２つのアンテナ２４０それぞれに１つずつのリソースが割り当てられているが、それを表す周波数領域の信号をｒ_１（n）、ｒ_２（n）とする。ｒ_１（n）、ｒ_２（n）がそれぞれアンテナ２４０−１、２４０−２ にそれぞれマッピングされＳＲＳが送信されると、アンテナ１４０において受信される信号ｙ_ｍ（n,t）は以下のように表現できる。

ただし、ｎはサブキャリアインデックスを表し、Ｈ_ｉ，ｊ（n,t）はアンテナ２４０−ｉとアンテナ１４０−ｊの間のチャネルを表す。また受信機で重畳されているノイズや干渉は簡単のため省略している。ここで、ｒ_１（n）とｒ_２（n）は直交しているため、Ｈ_１，ｍ（n,t）とＨ_２，ｍ（n,t）は受信機で分離して算出することが可能である。このような送信の仕方をここではＡフォーマットと呼ぶ。Ａフォーマットはアンテナ２４０に対応したチャネルを直接取得できるため、基地局装置はＡフォーマットを受けた段階でＭＩＭＯを利用したＵＬ−ＳＣＨ送信のＭＣＳやＰＭＩなどを計算することに利用できる。

次に移動局装置は基地局装置に対してＡフォーマットとは異なる方法でＳＲＳを時刻ｔ＋Δｔで基地局装置へ送信する（ステップＳ１０４）。その具体的な方法は以下に説明するとおりである。移動局装置は、ステップＳ１０２で基地局装置から２つのアンテナ２４０それぞれに１つずつのリソースが割り当てられている。具体的に、これらはステップＳ１０３で利用したものと同じであり、ｒ_１（n）、ｒ_２（n） である。ｒ_１（n）で送信する信号は、シングルアンテナ送信方式を適用する際に利用するアンテナ２４０と同じものを想定したマッピングを行なう。さらに、ｒ_２（n）で送信する信号は、シングルアンテナ送信方式を適用する際に利用するアンテナ２４０を入れ替えることを想定したマッピングを行なう。つまり、アンテナ２４０−１および２４０−２から出力される信号ｓ_１（n）、ｓ_２（n）はそれぞれ以下のようになる。

ただし、βは０か１であり、ＣＤＤである場合はβ＝１, 一つのアンテナ２４０によりシングルアンテナ送信を行なう場合にはβ=０となる。そしてｇ（n）はＣＤＤを表現する関数であり、βとｇ（n）は移動局装置が決めることのできる値となる。つまり、β・ｇ（n）は移動局装置がシングルアンテナ送信方式を実現するために、自局の持つ複数のアンテナ２４０をどのように利用しているかを表す数式である。また式２および式３には、電力のスケーリングを行なう要素が含まれていてもよい。これにより、アンテナ１４０において受信される信号ｙ_ｍ（n,t+Δt）は以下のように表現できる。

ここで、ｒ_１（n）とｒ_２（n）は直交しているため、Ｈ_１，ｍ（n,t+Δt）＋β・ｇ（n）・Ｈ_２，ｍ（n,t+Δt）と、β・ｇ（n）・Ｈ_１，ｍ（n,t+Δt）＋ Ｈ_２，ｍ（n,t+Δt）は受信機で分離して算出することが可能である。ここで説明した送信の仕方をＢフォーマットとする。Ｂフォーマットによって知ることのできるチャネルＨ_１，ｍ（n,t+Δt）＋β・ｇ（n）・Ｈ_２，ｍ（n,t+Δt）はシングルアンテナ送信方式に利用するものとそのまま一致するため、基地局装置はＢフォーマットを受けた段階でシングルアンテナ送信方式を利用したＵＬ−ＳＣＨ送信のＭＣＳやプレコーダ―などを計算することに利用できる。時刻ｔ＋２Δｔで発生するステップＳ１０５では、ステップＳ１０３と同様のＡフォーマットでのＳＲＳ送信が行なわれる。これにより、Ｈ_１，ｍ（n,t+2Δt）とＨ_２，ｍ（n,t+2Δt）を基地局装置が取得することができる。

一方、Ｈ_１，ｍ（n,t）とＨ_２，ｍ（n,t）、そしてＨ_１，ｍ（n,t+2Δt）とＨ_２，ｍ（n,t+2Δt）を基地局装置は取得できているため、これらから線形補間などの方式を利用することにより、Ｈ_１，ｍ（n,t+Δt）とＨ_２，ｍ（n,t+Δt）を推定することができる。これをステップＳ１０４で取得したＨ_１，ｍ（n,t+Δt）＋β・ｇ（ｎ）・Ｈ_２，ｍ（n,t+Δt）およびβ・ｇ（n）・Ｈ_１，ｍ（n,t+Δt）＋ Ｈ_２，ｍ（n,t+Δt）に代入することによって、β・ｇ（n）を算出することができる（ステップＳ１０６）。β・ｇ（n）が移動局装置により固定の値だとすれば、今後送信されるＡフォーマットのＳＲＳからＢフォーマットのＳＲＳを計算でき、さらにＢフォーマットのＳＲＳからＡフォーマットのＳＲＳを算出することができる。つまり、ＡフォーマットもしくはＢフォーマットのどちらを受信しても、ＭＩＭＯで利用するチャネルとシングルアンテナ送信方式で利用するチャネルの両方を計算することができる。

時刻ｔ＋３Δｔでは、ステップＳ１０４と同様にＢフォーマットでのＳＲＳ送信が行なわれる（ステップＳ１０７）。これにより、Ｈ_１，ｍ（n,t+3Δt）＋β・ｇ（n）・Ｈ_２，ｍ（n,t+3Δt） と、β・ｇ（n）・Ｈ_１，ｍ（n,t+3Δt）＋ Ｈ_２，ｍ（n,t+3Δt）を基地局装置が取得することができる。β・ｇ（n）は既知であるため、これを代入して解くことにより、Ｈ１，ｍ（n,t+3Δt）とＨ_２，ｍ（n,t+3Δt）をそれぞれ算出することができる（ステップＳ１０８）。つまり、３０７と３０８のステップでＭＩＭＯで利用するチャネルとシングルアンテナ送信方式で利用するチャネルの両方を計算することができる。

時刻ｔ＋４Δｔでは、ステップＳ１０３と同様にＡフォーマットでのＳＲＳ送信が行なわれる（ステップＳ１０９）。これにより、Ｈ_１，ｍ（n,t+4Δt）と、Ｈ_２，ｍ（n,t+4Δt）を基地局装置が取得することができる。β・ｇ（n）は既知であるため、これを代入して解くことにより、Ｈ_１，ｍ（n,t+4Δt）＋β・ｇ（n）・Ｈ_２，ｍ（n,t+4Δt）とβ・ｇ（n）・Ｈ_１，ｍ（n,t+4Δt）＋Ｈ_２，ｍ（n,t+4Δt）をそれぞれ算出することができる（ステップＳ１１０）。つまり、ステップＳ１０９とステップＳ１１０においてＭＩＭＯで利用するチャネルとシングルアンテナ送信方式で利用するチャネルの両方を計算することができる。

なお、ステップＳ１０６で計算されるβ・ｇ（n）の情報は、ノイズや干渉などの影響を含むため計算精度が高くない可能性がある。しかし、ステップＳ１０３からステップＳ１０６のステップを繰り返して得られたβ・ｇ（n）を繰り返し、それらの平均をとるなどのノイズ軽減処理によって推定精度を向上させることも可能である。上記の手段により、ＭＩＭＯとシングルアンテナ送信方式を同時にサポートするＳＲＳの送信が可能となる。すなわち、シングルアンテナ送信方式におけるチャネルは、ＭＩＭＯを考慮して送信したＳＲＳを再利用して算出できるものであり、かつ、シングルアンテナ送信方式の実現方法を規定せず、移動局装置が送信する信号に基づいて決定することができるものである。

（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る基地局装置から移動局装置へＳＲＳの設定が行なわれ、２つのアンテナ２４０を持つ移動局装置からＳＲＳが送信されることを想定したシーケンスチャートである。第１の実施形態と異なる点は、特定の時刻において、同時に送信するＳＲＳを一つのアンテナ２４０に限定することである。式２および式３は、各アンテナ２４０から送信される信号を表している。ｒ（n）が、時間領域においてシングルキャリアとなる系列である。つまりＰＡＰＲ（Peak to Average Power ratio）が低くなる系列を選んでいたとすれば、ｓ（n）は２つのシングルキャリア信号（r1(n), r2(n)）の和で表現される信号であるため、ｒ（n）が持つＰＡＰＲよりさらに増加してしまう。本実施形態ではこのＰＡＰＲの増加をさけることができる。

移動局装置は基地局装置に対して、自局のアンテナ数を通知する（ステップＳ２０１）。次に基地局装置は、アンテナ数に従ってＳＲＳリソースを移動局装置に割り当てる（ステップＳ２０２）。ここでリソースとは、時間、周波数、符号リソースのことを表す。さらに具体的に時間リソースとは、どの時刻（サブフレーム）でＳＲＳを送信できるかということを表す情報であり、この実施形態では各アンテナ２４０がＳＲＳを送信する時刻が別々となるように時間リソースを割り当てる。

次に移動局装置は、ステップＳ０２で割り当てられたリソースに基づき、基地局装置に対してＳＲＳを時刻ｔで基地局装置へ送信する（ステップＳ２０３）。ここで移動局装置は、基地局装置から２つのアンテナ２４０それぞれに１つずつのリソースが割り当てられているが、それを表す周波数領域の信号をｒ（n）とする。ステップＳ２０３ではｒ（n）がアンテナ２４０−１にマッピングされＳＲＳとして送信される。アンテナ１４０において受信される信号ｙ_ｍ（n）は以下のように表現できる。

このような送信の仕方をここではＡ−１フォーマットと呼ぶ。

時刻ｔ＋Δｔでは、ステップＳ２０３と同様のＡフォーマットでのＳＲＳ送信が行なわれる（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４では、ｒ（n）がアンテナ２４０−２にマッピングされＳＲＳとして送信される。アンテナ１４０において受信される信号ｙ_ｍ（n）は以下のように表現できる。

このような送信の仕方をここではＡ−２フォーマットと呼ぶ。Ａ−１およびＡ−２フォーマットにより、それぞれのアンテナ２４０に対応したチャネルを基地局装置が取得できるため、ＭＩＭＯを利用したＵＬ−ＳＣＨ送信のＭＣＳやプレコーダ―などを計算することに利用できる。

次に移動局装置は基地局装置に対してＡフォーマットとは異なる方法でＳＲＳを時刻ｔ＋２Δｔで基地局装置へ送信する（ステップＳ２０５）。その具体的な方法は以下に説明するとおりである。移動局装置は、時刻ｔ＋２Δｔにおいて、ステップＳ２０２により割り当てられた系列ｒ（n）を用いて、シングルアンテナ送信方式を適用する際に利用するアンテナ２４０と同じものを想定したマッピングを行ないＳＲＳを送信する。つまり、アンテナ２４０−１および２４０−２から出力される信号ｓ１（n）、ｓ２（n）はそれぞれ以下のようになる。

ただし、βとｇ（n）は第１の実施形態と同様の意味を持つ。これにより、アンテナ１４０において受信される信号ｙ_ｍ（n,t+2Δt）は以下のように表現できる。

つまり、基地局装置はＨ_１，ｍ（n,t+2Δt）＋β・ｇ（n）・Ｈ_２，ｍ（n,t+2Δt）を取得することが可能である。ここで説明した送信の仕方をＢ−１フォーマットと呼ぶ。移動局装置は、ステップＳ２０２により割り当てられた系列ｒ（n）を用いて、シングルアンテナ送信方式を適用する際に利用するアンテナ２４０とマッピングを入れ替えた信号送信を行なう（ステップＳ２０６）。つまり、アンテナ２４０−１および２４０−２から出力される信号ｓ_１（n）、ｓ_２（n）はそれぞれ以下のようになる。

ただし、βとｇ（n）は第１の実施形態と同様の意味を持つ。これにより、アンテナ１４０において受信される信号ｙ_ｍ（n,t+3Δt）は以下のように表現できる。

つまり、基地局装置はβ・ｇ（n）・Ｈ_１，ｍ（n,t+3Δt）＋Ｈ_２，ｍ（n,t+3Δt）を取得することが可能である。ここで説明した送信の仕方をＢ−２フォーマットと呼ぶ。時刻ｔ＋４Δｔ、ｔ＋５Δｔでは、ステップＳ２０３、ステップＳ２０４と同様のＡ−１、Ａ−２フォーマットでのＳＲＳ送信が行なわれる（ステップＳ２０７、ステップＳ２０８）。これにより、Ｈ_１，ｍ（n,t+4Δt）とＨ_２，ｍ（n,t+5Δt）を基地局装置が取得することができる。

一方、Ｈ_１，ｍ（n,t）とＨ_２，ｍ（n,t+Δt）、そしてＨ_１，ｍ（n,t+4Δt）とＨ_２，ｍ（n,t+5Δt）を基地局装置は取得できているため、これらから線形補間などの方式を利用することにより、Ｈ_１，ｍ（n,t+2Δt）とＨ_２，ｍ（n,t+3Δt）を推定することができる。これをステップＳ２０５、ステップＳ２０６で取得したＨ_１，ｍ（n,t+2Δt）＋β・ｇ（n）・Ｈ_２，ｍ（n,t+2Δt）およびβ・ｇ（n）・Ｈ_１，ｍ（n,t+3Δt）＋Ｈ_２，ｍ（n,t+3Δt）に代入することによって、β・ｇ（n）を算出することができる（ステップＳ２０９）。

β・ｇ（n）が移動局装置により固定の値だとすれば、今後送信されるＡ−１、Ａ−２フォーマットのＳＲＳからＢ−１、Ｂ−２フォーマットのＳＲＳを計算でき、さらにＢ−１、Ｂ−２フォーマットのＳＲＳからＡ−１、Ａ−２フォーマットのＳＲＳを算出することができる。つまり、ＡフォーマットもしくはＢフォーマットのどちらを受信しても、計算されたβ・ｇ（n）を用いてＭＩＭＯで利用するチャネルとシングルアンテナ送信方式で利用するチャネルの両方を計算することができる。その手順は第１の実施形態と同様であるため説明は省略する。

上記の手段により、ＭＩＭＯとシングルアンテナ送信方式を同時にサポートするＳＲＳの送信が可能となる。すなわち、シングルアンテナ送信方式におけるチャネルは、ＭＩＭＯを考慮して送信したＳＲＳを再利用して算出できるものであり、かつ、シングルアンテナ送信方式の実現方法を規定せず、移動局装置が送信する信号に基づいて決定することができるものである。また、第１の実施形態と異なり、アンテナ２４０ごとに時間を分けてＳＲＳを送信することによって、ＰＡＰＲの増加を避けることも可能である。

また、以上に説明したそれぞれの実施形態において、基地局装置内の各機能や、移動局装置内の各機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより基地局装置や移動局装置の制御を行なっても良い。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。

１１０ 送信部
１１１ 符号化部
１１２ 変調部
１１３ マッピング部
１１４ 無線送信部
１２０ スケジューリング部
１２１ 下りリンク送信リソース情報制御部
１２２ 上りリンク送信リソース情報制御部
１２３ ＳＲＳ送信スケジュール制御部
１３０ 受信部
１３１ 無線受信部
１３２ ＳＲＳ分離・算出部
１３３ 逆マッピング・復調処理部
１４０ アンテナ
２１０ 受信部
２１１ 無線受信部
２１２ 復調処理部
２２０ スケジューリング情報管理部
２２１ 下りリンク送信リソース情報管理部
２２２ 上りリンク送信リソース情報管理部
２２３ ＳＲＳ送信スケジュール管理部
２３０ 送信部
２３１ 符号化部
２３２ 変調部
２３３ マッピング部
２３４ 無線送信部
２４０ アンテナ

Claims (13)

1. 基地局装置と、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式およびシングルアンテナ送信方式でデータ信号を前記基地局装置に対して送信する移動局装置とから構成され、前記移動局装置から前記基地局装置に対してチャネル測定用の参照信号を送信する無線通信システムであって、
   前記基地局装置は、前記移動局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号のリソースと、シングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号のリソースとを交互に割り当てる一方、
   前記移動局装置は、前記リソースの割り当てに従って、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号とシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号とを前記基地局装置へ送信することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記基地局装置は、前記移動局装置から受信したＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号およびシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号に基づいて数式を算出することにより、前記移動局装置におけるシングルアンテナ送信方式の実現手段を推定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記基地局装置は、前記移動局装置から受信したＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号および前記数式に基づいて、シングルアンテナ送信方式に対応したチャネルを推定することを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
4. 前記基地局装置は、前記移動局装置から受信したシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号および前記数式に基づいて、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネルを推定することを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
5. 前記移動局装置は、前記基地局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて同一の時刻タイミングで送信すると共に、シングルアンテナ送信方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて同一の時刻タイミングで送信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無線通信システム。
6. 前記移動局装置は、前記基地局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて異なる時刻タイミングで送信すると共に、シングルアンテナ送信方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて異なる時刻タイミングで送信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無線通信システム。
7. 基地局装置と、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式およびシングルアンテナ送信方式でデータ信号を前記基地局装置に対して送信する移動局装置とから構成され、前記移動局装置から前記基地局装置に対してチャネル測定用の参照信号を送信する無線通信システムに適用される基地局装置であって、
   前記移動局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号のリソースと、シングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号のリソースとを交互に割り当てることを特徴とする基地局装置。
8. 前記移動局装置から受信したＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号およびシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号に基づいて数式を算出することにより、前記移動局装置におけるシングルアンテナ送信方式の実現手段を推定することを特徴とする請求項７記載の基地局装置。
9. 前記移動局装置から受信したＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号および前記数式に基づいて、シングルアンテナ送信方式に対応したチャネルを推定することを特徴とする請求項８記載の基地局装置。
10. 前記移動局装置から受信したシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号および前記数式に基づいて、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネルを推定することを特徴とする請求項８記載の基地局装置。
11. 基地局装置と、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式およびシングルアンテナ送信方式でデータ信号を前記基地局装置に対して送信する移動局装置とから構成され、前記移動局装置から前記基地局装置に対してチャネル測定用の参照信号を送信する無線通信システムに適用される移動局装置であって、
    前記基地局装置によるリソースの割り当てに従って、ＭＩＭＯ方式に対応したチャネル測定用の参照信号とシングルアンテナ送信方式に対応したチャネル測定用の参照信号とを前記基地局装置へ送信することを特徴とする移動局装置。
12. 前記基地局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて同一の時刻タイミングで送信すると共に、シングルアンテナ送信方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて同一の時刻タイミングで送信することを特徴とする請求項１１記載の移動局装置。
13. 前記基地局装置に対して、ＭＩＭＯ方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて異なる時刻タイミングで送信すると共に、シングルアンテナ送信方式に対応した複数種類のチャネル測定用の参照信号を、すべて異なる時刻タイミングで送信することを特徴とする請求項１１記載の移動局装置。

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