JP2011114746A - 送信装置、受信装置、通信システムおよび通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のポート数よりも多くのポート数への拡張を可能にすることで高い伝送効率を実現する送信装置、受信装置、通信システムおよび通信方法を提供する。
【解決手段】参照信号が互いに直交する２個の第１のポートのそれぞれを介して２種類の準直交符号を乗算した第１の参照信号を多重して送信する第１の通信システムに対して互換性を持つ第２の通信システムにおいて、参照信号が互いに直交する４個の第２のポートを介して４個の第２の参照信号を多重して送信し、前記第１の通信システムにおいて前記２個の第１のポートのそれぞれを識別する第１の識別子と前記準直交符号を示す第２の識別子を用いて、前記４個の第２のポートのそれぞれを識別する。
【選択図】図３

Description

本発明は、送信装置、受信装置、通信システムおよび通信方法に関する。

３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）によるＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）やＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）のような移動無線通信システムでは、基地局（基地局装置、送信局、送信装置、ｅＮｏｄｅＢ）あるいは基地局に準じる送信局がカバーするエリアをセル（Ｃｅｌｌ）状に複数配置するセルラー（Ｃｅｌｌｕｌａｒ）構成とすることにより、通信エリアを拡大することができる。

また、基地局と端末装置との間の伝送路状況に応じて、変調方式および符号化率（ＭＣＳ； Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）や空間多重数（レイヤー、ランク）やプリコーディング重み（プリコーディング行列）などを適応的に制御することで、より効率的なデータ伝送を実現することができる。非特許文献１ではこれらの制御を行う方法が示されている。

図７はＬＴＥのデュアルレイヤービームフォーミング方式を用いた送信モードにおける下りリンクのＳＵ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｕｓｅｒ）−ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）送信の例を示す図である。基地局装置７０１は端末装置７０２に対して空間多重された２つのポート（論理ポート）であるポート７とポート８を用いて、端末装置７０２宛の２つの送信データである送信データ７０３と送信データ７０４を送信する。ここで、ポート７とポート８の参照信号は互いに直交する拡散符号が乗算されており、端末装置７０２がポート７とポート８の参照信号を容易に分離できるようになっている。

図８はＬＴＥのデュアルレイヤービームフォーミング方式を用いた送信モードにおける下りリンクのＭＵ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｕｓｅｒ）−ＭＩＭＯ送信の例を示す図である。基地局装置８０１は端末装置８０２および端末装置８０３に対して、非特許文献２に示されているように空間多重された２つのポートであるポート７とポート８を用いて、端末装置８０２宛の送信データである送信データ８０４と端末装置８０３宛の送信データ８０５を同じ時刻かつ同じ周波数を用いて送信する。ここで、ポート７とポート８の参照信号は互いに直交する拡散符号が乗算されているとともに、下り制御情報を用いて端末装置がいずれのポートに自分宛の送信データが含まれるかを知ることができるようになっており、端末装置８０２および端末装置８０３がポート７とポート８の参照信号を容易に分離できるとともに、自分宛のポートに対応する参照信号を用いて復調し送信データを取り出せるようになっている。

図９はＬＴＥのデュアルレイヤービームフォーミング方式を用いた送信モードにおける下りリンクのＭＵ−ＭＩＭＯ送信の他の例を示す図である。基地局装置９０１は端末装置９０２および端末装置９０３に対して空間多重された２つのポートのうちのひとつであるポート７を用いて、端末装置９０２宛の送信データである送信データ９０４と端末装置９０３宛の送信データ９０５を同じ時刻かつ同じ周波数を用いて送信する。ここで、送信データ９０４と送信データ９０５とを同じポート７で送信するが、それぞれの送信データを送信する信号の指向性は異なって設定することができる。具体的には、送信データ９０４は第１の指向性９０６で送信し、送信データ９０５は第２の指向性９０７で送信する。端末装置９０２用の参照信号と端末装置９０３用の参照信号には互いに準直交するスクランブリング符号が乗算されているとともに、下り制御情報を介して、それぞれのスクランブリング符号を示す情報が端末装置９０２と端末装置９０３に通知される。これにより、指向性の違いとスクランブリング符号の違いを用いて、端末装置９０２および端末装置９０３が自身用のポート７の参照信号を分離できるようになっている。

図１０はＬＴＥにおける下りリンクの制御情報の一部を示す表である。ＣＷ（Ｃｏｄｅ Ｗｏｒｄ）は送信データの塊であり、ＣＷであるＣＷ１およびＣＷ２に関する情報１６ビットに加えて非特許文献３に示されているようにスクランブリング符号の種類を示すＳＣＩＤ（Ｓｃｒａｎｂｌｉｎｇ Ｃｏｄｅ Ｉｄｅｎｔｆｉｃａｔｉｏｎ）の１ビットが制御情報に含まれている。それぞれのＣＷに対して、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）を示すＭＣＳＩ（ＭＣＳ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）が５ビット、初送か否かを示すＮＤＩ（Ｎｅｗ Ｄａｔａ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）が１ビット、パンクチャリングパターンを示すＲＶ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｖｅｒｓｉｏｎ）が２ビットで示される。

ＬＴＥでは、図８に示す２つのポートに対して図１０に示す１ビットのＳＣＩＤによる２つのスクランブリング符号を図９のようにそれぞれのポートに乗算することにより、最大４つの端末装置宛のＣＷをＭＵ−ＭＩＭＯにより送信することができる。

３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ； Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ； Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ （Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ （Ｒｅｌｅａｓｅ ８）、２００８年１２月、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３ Ｖ８．８．０ （２００９−９） ３ＧＰＰ ＴＳＧ−ＲＡＮ ＷＧ１ ＃５８ｂｉｓＲ１−０９４４１３、"Ｗａｙ ｆｏｒｗａｒｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｔａｉｌｓ ｏｆ ＤＣＩ ｆｏｒｍａｔ ２Ｂ ｆｏｒ ｅｎｈａｎｃｅｄ ＤＬ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ"、２００９年１０月 ３ＧＰＰ ＴＳＧ−ＲＡＮ ＷＧ１ ＃５８ｂｉｓＲ１−０９４４０８、"Ｗａｙ ｆｏｒｗａｒｄ ｏｎ ＤＭＲＳ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｄｕａｌ ｌａｙｅｒ ＳＭ"、２００９年１０月

しかしながら、従来の方式だけでは、従来システムで想定していたポート数以上のポートに対応することができず、ポートの拡張が困難であり、伝送効率の向上を妨げる要因となっていた。

本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、従来のポート数よりも多くのポート数への拡張が可能にすることで高い伝送効率を実現する送信装置、受信装置、通信システムおよび通信方法を提供することにある。

（１）この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による通信システムは、少なくとも２個の互いに準直交する参照信号を含むＮ個の第１の参照信号を多重して送信する第１の通信システムに対して互換性を持つ第２の通信システムであって、互いに直交するＮ個の第２の参照信号を多重して送信し、前記第１の通信システムにおいて前記第１の参照信号のそれぞれを識別する制御情報を用いて、前記第２参照信号のそれぞれを識別することを特徴とする。

（２）本発明の一態様による通信システムは、参照信号が互いに直交する２個の第１のポートのそれぞれを介して２種類の準直交符号を乗算した第１の参照信号を多重して送信する第１の通信システムに対して互換性を持つ第２の通信システムであって、互いに直交する４個の第２ポートを介して４個の第２参照信号を多重して送信し、前記第１の通信システムにおいて前記２個の第１ポートのそれぞれを識別する第１識別子と前記準直交符号を示す第２識別子を用いて、前記４個の第２ポートのそれぞれを識別する。

（３）また、本発明の一態様による通信システムは上述の通信システムであって、前記４個の第２のポートを２以上の異なる端末装置に割り当てることを特徴とする。

（４）本発明の一態様による通信システムは、直交符号を用いて多重された２個の第１の参照信号を含む組を準直交符号を用いて２組多重して送信する第１の通信システムに対して互換性を持つ第２の通信システムであって、互いに直交する４個の第２の参照信号を多重して送信し、前記第１の通信システムにおいて前記２個の第１の参照信号のそれぞれを識別する第１の識別子と前記準直交符号を示す第２の識別子を用いて、前記第２の参照信号のそれぞれを識別することを特徴とする。

（５）本発明の一態様による送信装置は、参照信号が互いに直交する２個の第１のポートのそれぞれを介して２種類の準直交符号を乗算した第１の参照信号を多重して送信する第１の通信システムに対して互換性を持つ第２の通信システムにおける送信装置であって、参照信号が互いに直交する４個の第２のポートを介して４個の第２参照信号を多重して送信し、前記第１の通信システムにおいて前記２個の第１のポートのそれぞれを識別する第１の識別子と前記準直交符号を示す第２の識別子を用いて、前記４個の第２のポートのそれぞれを識別する制御情報を送信することを特徴とする。

（６）本発明の一態様による送信装置は上述の送信装置であって、前記第１の通信システムにおける第１の受信装置と前記第２の通信システムにおける第２の受信装置とを収容し、前記第１の受信装置と前記第２の受信装置とに同じ前記制御情報を送信することを特徴とする。

（７）本発明の一態様による受信装置は、参照信号が互いに直交する２個の第１のポートのそれぞれを介して２種類の準直交符号を乗算した第１の参照信号を多重して送信する第１の通信システムに対して互換性を持つ第２の通信システムにおける受信装置であって、参照信号が互いに直交する４個の第２のポートを介して多重された少なくとも一つの第２の参照信号と、前記第１の通信システムにおいて前記２個の第１のポートのそれぞれを識別する第１の識別子と前記準直交符号を示す第２の識別子とを含む制御情報を受信し、前記第１の識別子と前記第２の識別子とを用いて、前記４個の第２のポートの少なくとも一つを識別することを特徴とする。

（８）本発明の一態様による受信装置は上述の受信装置であって、前記第１の通信システムにおける送信装置から送信された前記制御情報を受信した場合は、前記第１の識別子から参照信号が互いに直交する２個の第１ポートを識別し、前記第２の識別子から前記準直交符号を識別することを特徴とする。

（９）本発明の一態様による通信方法は、参照信号が互いに直交する２個の第１のポートのそれぞれを介して２種類の準直交符号を乗算した第１の参照信号を多重して送信する第１の通信システムに対して互換性を持つ第２の通信システムにおける通信方法であって、参照信号が互いに直交する４個の第２のポートを介して４個の第２の参照信号を多重して送信する第１のステップ、前記第１の通信システムにおいて前記２個の第１ポートのそれぞれを識別する第１の識別子と前記準直交符号を示す第２の識別子を用いて、前記４個の第２のポートのそれぞれを識別する制御情報を送信する第２のステップを有することを特徴とする。

（１０）本発明の一態様による通信方法は、参照信号が互いに直交する２個の第１ポートのそれぞれを介して２種類の準直交符号を乗算した第１の参照信号を多重して送信する第１の通信システムに対して互換性を持つ第２の通信システムにおける通信方法であって、参照信号が互いに直交する４個の第２ポートを介して多重された少なくとも一つの第２の参照信号と、前記第１の通信システムにおいて前記２個の第１のポートのそれぞれを識別する第１の識別子と前記準直交符号を示す第２の識別子とを含む制御情報を受信する第１のステップと、前記第１の識別子と前記第２の識別子とを用いて、前記４個の第２のポートの少なくとも一つを識別する第２のステップを有することを特徴とする。

この発明によれば、従来のポート数よりも多くのポート数への拡張が可能にすることで高い伝送効率を実現することができる。

本発明の第１の実施形態における通信システムの構成を示す概略構成図である。 同実施形態における通信システムの構成を示す概略構成図である。 同実施形態における制御情報とポートの対応表を示す図である。 同実施形態における無線フレーム構成の一例を示した図である。 本発明の第２の実施形態における基地局（送信装置）の構成の一例を示す概略図である。 同実施形態における端末装置（受信装置）の構成の一例を示す概略図である。 ＳＵ−ＭＩＭＯ通信を行う通信システムの構成を示す構成図である。 ＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行う通信システムの構成を示す構成図である。 ＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行う通信システムの構成を示す構成図である。 ＭＩＭＯ通信を行う通信システムにおける制御情報とビット数の対応表を示す図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。

図１は本発明の第１の実施形態における通信システムの構成を示す概略構成図である。同図の通信システムはセル＃１を構成する基地局（送信装置、基地局装置、ｅＮｏｄｅＢ、ｅＮＢ、セル、上りリンク受信装置）１０１と端末装置（受信装置、ＵＥ、上りリンク送信装置）１０２、１０３、１０４および１０５とを含んで構成される。基地局１０１は、端末装置１０２、１０３、１０４および１０５のそれぞれの端末装置宛の送信データであるＣＷ１０６、１０７、１０８および１０９をＭＵ−ＭＩＭＯの空間多重で送信する。ＭＵ−ＭＩＭＯ用のポートはポート７からポート１０の４つのポートであり、基地局１０１は最大４つの端末装置宛のＣＷをＭＵ−ＭＩＭＯ多重することができる。ここでは、ＣＷ１０６、１０７、１０８および１０９はそれぞれポート７、８、９および１０を用いて送信される場合について示している。

図２は、基地局１０１が３つの端末装置である端末装置２０２、２０３および２０４宛のＣＷをＭＵ−ＭＩＭＯ多重して送信する場合を示している。端末装置２０２と２０３のそれぞれの端末装置宛のＣＷ２０５と２０６は、それぞれポート７とポート８を用いて送信される。一方、端末装置２０４宛には２つのＣＷをさらにＳＵ−ＭＩＭＯ多重して送信する。端末装置２０４宛の送信データであるＣＷ２０７と２０８はそれぞれ図１におけるＭＵ−ＭＩＭＯ用のポートと同じポート９とポート１０を用いて送信する。

図１における場合も図２における場合も、基地局１０１は各端末装置に対して、図１０に示すＬＴＥにおける制御情報と同様の情報を通知する。具体的には、各端末装置に対して、ＣＷ１およびＣＷ２に関する情報１６ビットに加えてスクランブリング符号の種類を示すＳＣＩＤの１ビットが制御情報に含まれている。また、それぞれのＣＷに対して、ＭＣＳを示すＭＣＳＩが５ビット、初送か否かを示すＮＤＩが１ビット、パンクチャリングパターンを示すＲＶが２ビットで示される。ここで、所定のＭＣＳＩとＲＶの組み合わせは、そのＣＷが非送信である（送信しない）ことを示す。具体的な例としては、ＭＣＳＩが最低伝送レートのＭＣＳであり、ＲＶが再送時のパンクチャを示す場合は、非送信であることを示すことができる。

図３は、制御情報に対応するポートを示す表である。任意の端末装置に対して１つのＣＷを送信する場合は、片方のＣＷのＭＣＳＩとＲＶの組み合わせをｄｉｓｎａｂｌｅ（非送信を示す組み合わせ）に、もう片方のＣＷのＭＣＳＩとＲＶの組み合わせをｅｎａｂｌｅ（ｄｉｓａｂｌｅではない任意の値の組み合わせ）に設定し、ｄｉｓａｂｌｅに設定したＣＷにおけるＮＤＩの１ビットとＳＣＩＤの１ビットの合計２ビットを用いてポート７からポート１０の４つのポートを指定する。また、任意の端末装置に対して２つのＣＷを送信する場合は、両方のＣＷのＭＣＳＩとＲＶの組み合わせをｅｎａｂｌｅに設定し、ＳＣＩＤの１ビットを用いて、ポート７と８の組み合わせかポート９と１０の組み合わせかを指定する。逆に端末装置は、まずＣＷ１およびＣＷ２のＭＣＳＩとＲＶの組み合わせを確認し、両方ともｅｎａｂｌｅであれば、ＳＣＩＤを確認して２つのポート情報を取得する。一方、片方のＣＷのＭＣＳＩとＲＶの組み合わせがｄｉｓａｂｌｅであれば、ｄｉｓａｂｌｅ側のＣＷにおけるＮＤＩとＳＣＩＤとを確認し、１つのポート情報を取得する。なお、図３では１つの端末装置に対して１つのＣＷを送信する際にＣＷ１を用いる場合についてのみ記載しているが、ＣＷ２を用いる場合はＣＷ１のＭＣＳＩとＲＶの組み合わせおよびＮＤＩとＣＷ２のＭＣＳＩとＲＶの組み合わせおよびＮＤＩとを入れ替えればよい。

例えば、基地局は、図１における端末装置１０２や図２における端末装置２０２のようにポート７を用いて１つのＣＷを送信する端末装置に対しては、制御情報内のＣＷ１におけるＭＣＳＩとＲＶの組み合わせはｅｎａｂｌｅ、ＣＷ２におけるＭＣＳＩとＲＶの組み合わせはｄｉｓａｂｌｅ、ＣＷ２におけるＮＤＩは０、ＳＣＩＤは０と設定する。また、図２における端末装置２０４のようにポート９とポート１０とを用いて２つのＣＷを送信する端末装置に対しては、制御情報内のＣＷ１におけるＭＣＳＩとＲＶの組み合わせはｅｎａｂｌｅ、ＣＷ２におけるＭＣＳＩとＲＶの組み合わせもｅｎａｂｌｅ、ＳＣＩＤは１と設定する。このように、基地局と端末装置は予め共通の表を保持しておき、制御情報を通知することで、自身宛のＣＷの送信に用いるポートの情報（ポート情報）を共有することができる。

なお、基地局は、従来システムにおける複数の端末装置をＭＵ−ＭＩＭＯ多重して収容することができる。この場合、１つの端末装置宛のＣＷはポート７またはポート８を用いて第１の指向性で送信し、他の端末装置宛の送信データはポート７またはポート８を用いて第１とは個別に設定される第２の指向性で送信する。各端末装置の参照信号には互いに準直交するスクランブリング符号（準直交符号）が乗算されているとともに、下り制御情報を介して、ポートとそれぞれのスクランブリング符号を示す情報が各端末装置に通知される。

また、端末装置は、従来システムにおける基地局に収容されることができる。この場合、端末装置は、ＭＣＳＩとＲＶの組み合わせ（第１識別子）から直交する２個のポートを識別し，ＳＣＩＤ（第２識別子）からスクランブリング符号を識別する。

このように、直交ポートを示す情報とスクランブリング符号を示す情報とを組み合わせることで、新たな直交ポートを指定することができる。言いかえれと、互いに直交するポート数が少なく、準直交符号を用いて多重する従来システムの制御情報のフォーマット（ＤＣＩ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）フォーマット）を再利用して、互いに直交するポート数がより多い新システムにおけるポート指定を行うことが可能となる。これにより、従来システムから新システムへの拡張を容易に行うことができる。また、複数の異なるフォーマットの制御情報を端末装置がブラインドデコーディングすることにより識別するシステムの場合、フォーマットを共通化することで、ブラインドデコーディングするフォーマットの種類を少なくすることができるため、端末装置の回路規模を縮小することができる。あるいは、ブラインドデコーディングする回数を少なくすることができるため、端末装置の処理を低減することができる。すなわち、直交ポート数が２個である従来システムへの後方互換性を維持しつつ、直交ポート数を３以上にする新システムを容易に実現することができる。

図４は本発明の第１の実施形態における下りリンクの無線フレーム構成を示す概略構成図である。同図における横軸および縦軸はそれぞれ時間および周波数を示している。時間軸において、無線フレームは１０ｍｓであり、１つの無線フレームは１０個のサブフレームを含み、それぞれのサブフレームは２つのスロットを含み、それぞれのスロットは７つのＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）シンボルを含む。周波数軸上では１５ｋＨｚ間隔で多数のサブキャリアが配置されている。時間軸方向に１スロット、周波数軸方向に１２サブキャリアをまとめた単位はＲＢ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）であり、このＲＢは送信データの割り当ての単位である。各サブフレームは、下りリンクの制御情報をマッピングする領域である物理下りリンク制御チャネルと、下りリンクの送信データをマッピングする物理下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨと、ＰＤＳＣＨを復調するための参照信号であるＰｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳ（復調用参照信号、ＤＭ−ＲＳ、ＵＥ固有参照信号、ＵＥ−ＲＳ）とを含む。

Ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳは端末装置固有の参照信号であって、その端末装置宛の送信データが割り当てられたＰＤＳＣＨと同様のプリコーディング処理が施されており、その端末装置宛の送信データに割り当てられたＲＢに挿入される。Ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳはＰＤＳＣＨのＭＩＭＯ分離や復調に用いる。また、各ポートに対して別々にＰｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳが設定され、ポート間で互いに直交するように挿入される。ポート間でのＰｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳの多重方法としては、異なるＯＦＤＭシンボルにマッピングするＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）や異なるサブキャリアにマッピングするＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）や異なる拡散符号を乗算するＣＤＭ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）を用いることができる。あるいは、これらの多重方法を複合的に用いることもできる。

このように、少なくとも２個の互いに準直交する参照信号を含むＮ個の第１参照信号を多重して送信する従来の通信システム（第１の通信システム）に対して互換性を持つ新しい通信システム（第２の通信システム）であって、互いに直交するＮ個の第２参照信号を多重して送信し、従来の通信システムにおいて第１参照信号のそれぞれを識別する制御情報を用いて、第２参照信号のそれぞれを識別する。これにより、直交ポート数が異なる２つのシステムで共通の制御情報を用いることができるため、効率的な通信を行うことができる。

（第２の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、基地局と端末装置の装置構成の観点から説明する。

図５は、本実施形態に係る基地局（送信装置）の構成の一例を示す概略図である。上位層５１０から送られてくるＣＷ毎の情報データ（ビット系列）のそれぞれは、符号部５０１で誤り訂正符号化およびレートマッピング処理され、スクランブル部５０２においてスクランブリング符号が乗算され、変調部５０３でＰＳＫ変調やＱＡＭ変調などの変調処理が施される。レイヤーマッピング部５０４では、ポート情報を参照して変調部５０３から出力された変調シンボル系列をレイヤ毎に分配する。ここでＭＵ−ＭＩＭＯにおける各レイヤは各ポートに対応する。参照信号生成部５０６では、ポート情報を参照して、ポート毎の参照信号系列を生成する。プリコーディング部５０５は、レイヤ毎の変調シンボル系列に対してプリコーディング処理を行うとともに、参照信号生成部５０６で生成されたポート毎の参照信号系列に対してプリコーディング処理を行うことによりＰｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳを生成する。より具体的には、変調シンボル系列や参照信号に対してプリコーディング行列を乗算する。

制御情報生成部５１１は、ポート情報を用いて、第１の実施形態で説明したような制御情報（下りリンク制御情報）を生成する。リソースエレメントマッピング部５０７は、プリコーディング部７０５においてプリコーディングされた変調シンボル系列とＰｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳと制御情報生成部５１１で生成された制御情報とを、所定のリソースエレメントにマッピングする。ここで、Ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳをマッピングする場合は、ポート毎のＰｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳが互いに直交するようにＴＤＭ、ＦＤＭ、ＣＤＭなどを適用する。または、これらを組み合わせて適用する。

リソースエレメントマッピング部５０７から出力されたリソースブロック群は、ＯＦＤＭ信号生成部５０８においてＯＦＤＭ信号に変換し、下りリンク送信信号として送信アンテナ５０９から送信する。

図６は、本実施形態に係る端末装置（受信装置）の構成の一例を示す概略図である。受信アンテナ６０１において受信した下りリンク受信信号は、ＯＦＤＭ信号復調部６０２においてＯＦＤＭ復調処理が施され、リソースブロック群が出力される。

リソースエレメントデマッピング部６０３では、まず制御情報がデマッピングされ、制御情報取得部６１１において制御情報からポート情報が取得され端末装置内で設定される。ここで、制御情報からポート情報の取得は、第１の実施形態に記載した方法を用いる。次に、リソースエレメントデマッピング部６０３では、ポート情報を参照して所定の位置のリソースエレメントからＰｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳを取得して参照信号測定部６１０に出力するとともに、Ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳがマッピングされていたリソースエレメント以外のリソースエレメントにおける受信信号をフィルタ部６０４に出力する。ここで、Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ ＲＳを取得する際は、リソースエレメントマッピング部５０７における処理に対応した処理を行う。より具体的には、リソースエレメントマッピング部５０７においてポート毎のＰｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳが互いに直交するようにＴＤＭ、ＦＤＭ、ＣＤＭなどが適用されていた場合、これらを考慮したデマッピングあるいは逆拡散を行う。

参照信号測定部６１０は、リソースエレメントデマッピング部６０３から出力されたポート毎のＰｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳに対して、参照信号生成部５０６で生成したポート毎の参照信号系列に対応する系列（参照信号系列の複素共役の系列など）を乗算することにより、ポート毎のチャネルを測定する。ここで、Ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳを用いているため、送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネルに加えてプリコーディング処理も含めた等価チャネルを測定することになる。

フィルタ部６０４は、リソースエレメントデマッピング部６０３から出力された受信信号に対してフィルタリング処理を行う。フィルタリングされた信号はデプリコーディング部６０５において、プリコーディング部５０５におけるプリコーディングに対応するデプリコーディング処理が施され、レイヤ毎の信号が出力される。レイヤーデマッピング部６０６では、レイヤーマッピング部５０４に対応する結合処理が施され、レイヤ毎の信号をＣＷ毎の信号に変換する。変換されたＣＷ毎の信号は、復調部６０７で変調部５０３における変調処理に対応した復調処理が施され、デスクランブリング部６０８において、スクランブル部５０２で用いたスクランブリング符号の共役符号が乗算（スクランブリング符号で除算）した後、復号部６０９でレートデマッピング処理および誤り訂正復号処理が施されて、ＣＷ毎の情報データを取得され、上位層６０９に送られる。

ここで、フィルタ部６０４が行うフィルタリング処理では、受信アンテナ６０１毎の受信信号に対して、ＺＦ（Ｚｅｒｏ Ｆｏｒｃｉｎｇ）やＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）やＭＬＤ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）などの方法を用いて、図７におけるレイヤ（ポート）毎の送信信号を検出する。

このように、基地局は、直交する２個の第１ポート（ポート７とポート８）のそれぞれを介して２種類の準直交符号を乗算した参照信号を多重して送信する従来の通信システム（第１の通信システム）に対して互換性を持つ新たな通信システム（第２の通信システム）において、互いに直交する４個の第２ポート（ポート７、ポート８、ポート９およびポート１０）を介して４個の第２参照信号を多重して送信し、従来の通信システムにおいて第１ポートのそれぞれを識別する第１識別子（ＭＣＳＩとＲＶとＮＤＩ）と準直交符号を示す第２識別子（ＳＣＩＤ）を用いて、４個の第２ポートのそれぞれを識別する制御情報を送信する。これにより、直交ポート数が異なる２つのシステムで共通の制御情報を用いることができるため、効率的な通信を行うことができる。

また、端末装置は、直交する２個の第１ポートのそれぞれを介して２種類の準直交符号を乗算した参照信号を多重して送信する従来の通信システムに対して互換性を持つ新たな通信システムにおいて、互いに直交する４個の第２ポートを介して多重された少なくとも一つの第２参照信号と、従来の通信システムにおいて前記２個の第１ポートのそれぞれを識別する第１識別子と前記準直交符号を示す第２識別子とを含む制御情報を受信し、第１識別子と第２識別子とを用いて、前記４個の第２ポートの少なくとも一つを識別する。これにより、直交ポート数が異なる２つのシステムで共通の制御情報を用いることができるため、効率的な通信を行うことができる。

なお、上記各実施形態では、送信データおよびＰｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳのマッピング単位としてリソースエレメントやリソースブロックを用い、時間方向の送信単位としてサブフレームや無線フレームを用いて説明したが、これに限るものではない。任意の周波数と時間で構成される領域および時間単位をこれらに代えて用いても、同様の効果を得ることができる。

また、上記各実施形態では、新システムにおけるアンテナポートが従来のアンテナポートを含む場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、新システムにおけるアンテナポートとして、従来のアンテナポートであるポート７とポート８とは異なるポート９からポート１２を、新たに設ける場合においても、同様の効果を得ることができる。

なお、上記各実施形態では、Ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳを用いて復調する場合について説明し、Ｐｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳに対応するポートとして、ＭＩＮＯのレイヤと等価であるポートを用いて説明したが、これに限るものではない。この他にも、互いに直交するように配置された参照信号に対応するポートに対して、本発明を適用することにより、準直交する参照信号を表現する制御情報を再利用して、直交ポートを表現することができる。例えば、Ｐｒｅｃｏｄｅｗｄ ＲＳではなくＵｎｐｒｅｃｏｄｅｄ ＲＳを用い、ポートとしては、プリコーディング処理後の出力端と等価であるポートあるいは物理アンテナ（あるいは物理アンテナの組み合わせ）と等価であるポートを用いることができる。

また、上記各実施形態では、ＮＤＩに加えて、ＳＣＩＤの１ビットを用いることにより４ポートを示すようにしたが、異なるＤＣＩを用いることにより他の１ビットをさらに用いたり、ＳＣＩＤ自体を２ビットにしたりあるいはＭＣＳＩとＲＶの他の組み合わせ（例えばＭＣＳＩが０で、ＲＶが２または３）を用いたりすることにより５ポートあるいはそれ以上のポート数に拡張することもできる。

または、上位層におけるシグナリングと組み合わせることにより５ポートあるいはそれ以上のポート数に拡張することもできる。例えば、ポート７からポート１４の８ポートが規定されている場合、上位層におけるシグナリングで、ポート７からポート１０を使用するかポート１１からポート１４を使用するかのいずれかを識別する情報を端末に通知し、識別された４ポートのうちのいずれを使用するかを更に第１の実施形態で説明した制御情報で識別することができる。あるいは、上位層におけるシグナリングを用いて８ポートを４グループにグループ化（例えば２ポートを１グループにグループ化）しておき、この４グループに対して第１の実施形態で説明した制御情報による識別を適用することもできる。

本発明に関わる移動局装置および基地局装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ、ＢＤ等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。

また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。

また、上述した実施形態における移動局装置および基地局装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。移動局装置および基地局装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこ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変更等も含まれる。

本発明は、無線送信装置や無線受信装置や無線通信システムや無線通信方法に用いて好適である。

１０１…送信装置
１０２〜１０５、２０２〜２０４、…受信装置
１０６〜１０９、２０５〜２０８…コードワード
５０１…符号部
５０２…スクランブル部
５０３…変調部
５０４…レイヤーマッピング部
５０５…プリコーディング部
５０６…参照信号生成部
５０７…リソースエレメントマッピング部
５０８…ＯＦＤＭ信号生成部
５０９…送信アンテナ
５１０…上位層
５１１…制御情報生成部
６０１…受信アンテナ
６０２…ＯＦＤＭ信号復調部
６０３…リソースエレメントデマッピング部
６０４…フィルタ部
６０５…レイヤーデマッピング部
６０６…復調部
６０７…デスクランブル部
６０８…復号部
６０９…上位層
６１０…参照信号測定部
６１１…制御情報取得部
７０１、８０１、９０１…送信装置
７０２、８０２、８０３、９０２、９０３…受信装置
７０３、８０４、８０５、９０４、９０５…コードワード
９０６、９０７…指向性パターン

Claims (10)

1. 少なくとも２個の互いに準直交する参照信号を含むＮ個の第１の参照信号を多重して送信する第１の通信システムに対して互換性を持つ第２の通信システムであって、
   互いに直交するＮ個の第２の参照信号を多重して送信し、
   前記第１の通信システムにおいて前記第１の参照信号のそれぞれを識別する制御情報を用いて、前記第２の参照信号のそれぞれを識別することを特徴とする通信システム。
2. 参照信号が互いに直交する２個の第１のポートのそれぞれを介して２種類の準直交符号を乗算した第１の参照信号を多重して送信する第１の通信システムに対して互換性を持つ第２の通信システムであって、
   互いに直交する４個の第２のポートを介して４個の第２の参照信号を多重して送信し、
   前記第１の通信システムにおいて前記２個の第１のポートのそれぞれを識別する第１の識別子と前記準直交符号を示す第２の識別子を用いて、前記４個の第２のポートのそれぞれを識別することを特徴とする通信システム。
3. 前記４個の第２のポートを２以上の異なる端末装置に割り当てることを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
4. 直交符号を用いて多重された２個の第１の参照信号を含む組を準直交符号を用いて２組多重して送信する第１の通信システムに対して互換性を持つ第２の通信システムであって、
   互いに直交する４個の第２の参照信号を多重して送信し、
   前記第１の通信システムにおいて前記２個の第１の参照信号のそれぞれを識別する第１の識別子と前記準直交符号を示す第２の識別子を用いて、前記第２の参照信号のそれぞれを識別することを特徴とする通信システム。
5. 参照信号が互いに直交する２個の第１のポートのそれぞれを介して２種類の準直交符号を乗算した第１の参照信号を多重して送信する第１の通信システムに対して互換性を持つ第２の通信システムにおける送信装置であって、
   互いに直交する４個の第２のポートを介して４個の第２の参照信号を多重して送信し、
   前記第１の通信システムにおいて前記２個の第１のポートのそれぞれを識別する第１の識別子と前記準直交符号を示す第２の識別子を用いて、前記４個の第２のポートのそれぞれを識別する制御情報を送信することを特徴とする送信装置。
6. 前記第１の通信システムにおける第１の受信装置と前記第２の通信システムにおける第２の受信装置とを収容し、
   前記第１の受信装置と前記第２の受信装置とに同じ前記制御情報を送信することを特徴とする請求項５に記載の送信装置。
7. 参照信号が互いに直交する２個の第１のポートのそれぞれを介して２種類の準直交符号を乗算した第１の参照信号を多重して送信する第１の通信システムに対して互換性を持つ第２の通信システムにおける受信装置であって、
   参照信号が互いに直交する４個の第２のポートを介して多重された少なくとも一つの第２の参照信号と、前記第１の通信システムにおいて前記２個の第１のポートのそれぞれを識別する第１の識別子と前記準直交符号を示す第２の識別子とを含む制御情報を受信し、
   前記第１の識別子と前記第２の識別子とを用いて、前記４個の第２のポートの少なくとも一つを識別することを特徴とする受信装置。
8. 前記第１の通信システムにおける送信装置から送信された前記制御情報を受信した場合は、前記第１の識別子から参照信号が互いに直交する２個の第１のポートを識別し、前記第２の識別子から前記準直交符号を識別することを特徴とする請求項７に記載の受信装置。
9. 参照信号が互いに直交する２個の第１のポートのそれぞれを介して２種類の準直交符号を乗算した第１の参照信号を多重して送信する第１の通信システムに対して互換性を持つ第２の通信システムにおける通信方法であって、
   参照信号が互いに直交する４個の第２のポートを介して４個の第２の参照信号を多重して送信する第１のステップ、
   前記第１の通信システムにおいて前記２個の第１のポートのそれぞれを識別する第１の識別子と前記準直交符号を示す第２の識別子を用いて、前記４個の第２のポートのそれぞれを識別する制御情報を送信する第２のステップを有することを特徴とする通信方法。
10. 参照信号が互いに直交する２個の第１のポートのそれぞれを介して２種類の準直交符号を乗算した第１の参照信号を多重して送信する第１の通信システムに対して互換性を持つ第２の通信システムにおける通信方法であって、
    参照信号が互いに直交する４個の第２のポートを介して多重された少なくとも一つの第２の参照信号と、前記第１の通信システムにおいて前記２個の第１のポートのそれぞれを識別する第１の識別子と前記準直交符号を示す第２の識別子とを含む制御情報を受信する第１のステップと、
    前記第１の識別子と前記第２の識別子とを用いて、前記４個の第２ポートの少なくとも一つを識別する第２のステップを有することを特徴とする通信方法。