JP2011217075A

JP2011217075A - 送信装置、受信装置、通信システム、通信方法および集積回路

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Publication number: JP2011217075A
Application number: JP2010082469A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Shisawa; 寿之示沢; Tomozo Nogami; 智造野上
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2011-10-27
Also published as: EP2555558A1; WO2011122160A1

Abstract

【課題】ＳＵ−ＭＩＭＯまたはＭＵ−ＭＩＭＯのいずれにおいても、効率的なシグナリングで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。
【解決手段】空間多重伝送方式でデータを送信する送信装置であって、参照信号生成部９０６において、データ信号と共に送信する参照信号を生成すると共に、制御情報生成部９１１において、前記参照信号を示す情報及び前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報との組み合わせを示すポート及び電力オフセット情報を含む制御信号を生成し、送信アンテナ９０９から前記生成した参照信号および制御信号を送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、参照信号を用いて通信を行なう技術に関し、特に、効率的にＭＩＭＯ伝送を行なうことのできる送信装置、受信装置、通信システム、通信方法および集積回路に関する。

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なう方法が示されている。

図１８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、空間多重伝送）（第１の伝送方式）送信の例を示す図である。基地局１は端末装置２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２宛の２つの送信データであるコードワード３とコードワード４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２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１９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（第２の伝送方式）送信の例を示す図である。基地局１０１は端末装置１０２および端末装置１０３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１０２宛の送信データであるコードワード１０４と端末装置１０３宛のコードワード１０５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１０２および端末装置１０３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２０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２０１は端末装置２０２および端末装置２０３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２０２宛の送信データであるコードワード２０４と端末装置２０３宛のコードワード２０５を同じ時刻かつ同じ周波数を用いて送信する。

ここで、コードワード２０４とコードワード２０５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パターンは異なって設定することができる。具体的には、コードワード２０４は第１の指向性パターン２０６で送信し、コードワード２０５は第２の指向性パターン２０７で送信する。端末装置２０２用の参照信号と端末装置２０３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２０２と端末装置２０３に通知される。これにより、指向性パターン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２０２および端末装置２０３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２１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。ここで、コードワード（CW; Codeword）は送信データの塊である。ＬＴＥにおける下りリンクの制御情報の一部には、ＣＷであるＣＷ１およびＣＷ２に関する情報（CWのパラメータを示す情報）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（Scrambling Code Identification）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１９に示す２つのポートに対して図２１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２０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。一方、ＬＴＥの拡張であるＬＴＥ−Ａは、非特許文献４に記載されているように、ＬＴＥへの後方互換性を保持しながら、ＭＩＭＯの最大多重数を８へと拡大することが検討されている。

3rd Generation Partnership Project(3GPP); Technical Specification Group(TSG) Radio Access Network(RAN); 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 #58bis、R1-094413、"Way forward on the details of DCI format 2B for enhanced DL transmission"、2009年10月 3GPP TSG-RAN WG1 #58bis、R1-094408、"Way forward on DMRS sequence generation for dual layer SM"、2009年10月 3GPP TR 36.814 V1.5.2、"Further Advancements for E-UTRA Physical Layer Aspects"、2009年12月

しかしながら、従来システムにおけるシグナリングでは、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、ポートを拡張することが困難であり、伝送効率の向上を妨げる要因となっていた。特に、ＳＵ−ＭＩＭＯとＭＵ−ＭＩＭＯとを動的に切り替える場合の制御を効率的に行なうことが必要とされている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ＳＵ−ＭＩＭＯまたはＭＵ−ＭＩＭＯのいずれにおいても、効率的なシグナリングで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、通信方法および集積回路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、本発明の送信装置は、複数のポートを空間多重する空間多重伝送方式でデータを送信する送信装置であって、データ信号と共に送信する参照信号を生成すると共に、少なくとも１つの前記ポートを示すポート情報と前記データ信号の電力情報とを含む制御信号を生成し、前記ポート情報で示すポートにより前記生成した参照信号および制御信号を送信することを特徴とする。

このように、送信装置は、データ信号と共に送信する参照信号を生成すると共に、少なくとも１つのポートを示すポート情報とデータ信号の電力情報とを含む制御信号を生成するので、柔軟で効率的な信号伝送が可能となる。これにより、基地局において効率的なスケジューリングを実現することができるため、周波数利用効率を向上することができる。

（２）また、本発明の送信装置において、前記制御信号は、前記ポート情報及び前記電力情報の組み合わせであるデータ信号識別情報を含むことを特徴とする。

このように、制御信号は、ポート情報及び電力情報の組み合わせであるデータ信号識別情報を含むので、柔軟で効率的な信号伝送が可能となる。これにより、基地局において効率的なスケジューリングを実現することができるため、周波数利用効率を向上することができる。

（３）また、本発明の送信装置において、前記電力情報は、前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報であることを特徴とする。

このように、電力情報は、データ信号の電力を示す情報であるので、柔軟で効率的な信号伝送が可能となる。これにより、基地局において効率的なスケジューリングを実現することができるため、周波数利用効率を向上することができる。

（４）また、本発明の送信装置において、前記電力情報は、前記データ信号の基準振幅を示す情報であることを特徴とする。

このように、電力情報は、データ信号の基準振幅を示す情報であるので、柔軟で効率的な信号伝送が可能となる。これにより、基地局において効率的なスケジューリングを実現することができるため、周波数利用効率を向上することができる。

（５）また、本発明の送信装置において、前記データ信号識別情報は、前記データ信号の空間多重数を示す情報をさらに含むことを特徴とする。

このように、データ信号識別情報は、データ信号の空間多重数を示す情報をさらに含むので、送信装置は、柔軟で効率的な信号伝送が可能となる。これにより、基地局において効率的なスケジューリングを実現することができるため、周波数利用効率を向上することができる。

（６）また、本発明の送信装置において、前記データ信号の空間多重数が１または２である場合、前記データ信号識別情報、並びにデータ信号の塊であるコードワード毎のパラメータを示す情報を用いてポートを示すことを特徴とする。

このように、データ信号の空間多重数が１または２である場合、データ信号識別情報、並びにデータ信号の塊であるコードワード毎のパラメータを示す情報を用いてポートを示すので、ＳＵ−ＭＩＭＯ伝送時であってもＭＵ−ＭＩＮＯ伝送時であっても制御情報の情報量を同一にすることができるため、伝送方式に関わらず制御情報（PDCCH）の検出（ブラインドデコーディング）方法を同一にすることができる。これにより、受信制御を効率的に行なうことが可能となる。

（７）また、本発明の受信装置は、複数のポートを空間多重する空間多重伝送方式で送信されたデータを受信する受信装置であって、前記データ信号と共に送信された参照信号を受信すると共に、少なくとも１つの前記ポートを示すポート情報と前記データ信号の電力情報とを含む制御信号を受信し、前記制御信号を用いて、前記参照信号と前記データ信号とを識別することを特徴とする。

このように、受信装置は、データ信号と共に送信された参照信号を受信すると共に、少なくとも１つの前記ポートを示すポート情報と前記データ信号の電力情報とを含む制御信号を受信し、前記制御信号を用いて、前記参照信号と前記データ信号とを識別するので、柔軟で効率的な信号伝送が可能となる。これにより、基地局において効率的なスケジューリングを実現することができるため、周波数利用効率を向上することができる。

（８）また、本発明の受信装置において、前記制御信号は、前記ポート情報及び前記電力情報の組み合わせであるデータ信号識別情報を含むことを特徴とする。

（９）また、本発明の受信装置において、前記電力情報は、前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報であることを特徴とする。

（１０）また、本発明の受信装置において、前記電力情報は、前記データ信号の基準振幅を示す情報であることを特徴とする。

（１１）また、本発明の通信システムは、複数のポートを空間多重する空間多重伝送方式で送信装置から受信装置へデータを送信する通信システムであって、前記送信装置は、データ信号と共に送信する参照信号を生成すると共に、前記参照信号を示す情報及び前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報との組み合わせを示すポート及び電力オフセット情報を含む制御信号を生成し、前記生成した参照信号および制御信号を前記受信装置へ送信する一方、前記受信装置は、前記データ信号と共に送信された参照信号を受信すると共に、前記参照信号を示す情報及び前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報との組み合わせを示すポート及び電力オフセット情報を含む制御信号を受信し、前記ポート及び電力オフセット情報を用いて、前記参照信号と前記電力オフセット情報とを識別することを特徴とする。

このように、送信装置は、参照信号を示す情報及び参照信号とデータ信号の電力オフセット情報との組み合わせを示すポート及び電力オフセット情報を含む制御信号を生成するので、柔軟で効率的な信号伝送が可能となる。これにより、基地局において効率的なスケジューリングを実現することができるため、周波数利用効率を向上することができる。

（１２）また、本発明の通信方法は、複数のポートを空間多重する空間多重伝送方式でデータを送信する送信装置の通信方法であって、データ信号と共に送信する参照信号を生成するステップと、前記参照信号を示す情報及び前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報との組み合わせを示すポート及び電力オフセット情報を含む制御信号を生成するステップと、前記生成した参照信号および制御信号を送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。

（１３）また、本発明の通信方法は、複数のポートを空間多重する空間多重伝送方式で送信されたデータを受信する受信装置の通信方法であって、前記データ信号と共に送信された参照信号を受信するステップと、前記参照信号を示す情報及び前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報との組み合わせを示すポート及び電力オフセット情報を含む制御信号を受信するステップと、前記ポート及び電力オフセット情報を用いて、前記参照信号と前記電力オフセット情報とを識別するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。

このように、受信装置が、参照信号を示す情報及び参照信号とデータ信号の電力オフセット情報との組み合わせを示すポート及び電力オフセット情報を含む制御信号を受信するので、送信装置は、柔軟で効率的な信号伝送が可能となる。これにより、基地局において効率的なスケジューリングを実現することができるため、周波数利用効率を向上することができる。

（１４）また、本発明の集積回路は、送信装置に実装され、前記送信装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、複数のポートを空間多重する空間多重伝送方式でデータを送信する機能と、データ信号と共に送信する参照信号を生成する機能と、前記参照信号を示す情報及び前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報との組み合わせを示すポート及び電力オフセット情報を含む制御信号を生成する機能と、前記生成した参照信号および制御信号を送信する機能と、の一連の機能を、前記送信装置に発揮させることを特徴とする。

（１５）また、本発明の集積回路は、受信装置に実装され、前記受信装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、複数のポートを空間多重する空間多重伝送方式で送信されたデータを受信する機能と、前記データ信号と共に送信された参照信号を受信する機能と、前記参照信号を示す情報及び前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報との組み合わせを示すポート及び電力オフセット情報を含む制御信号を受信する機能と、前記ポート及び電力オフセット情報を用いて、前記参照信号と前記電力オフセット情報とを識別する機能と、の一連の機能を、前記受信装置に発揮させることを特徴とする。

この発明によれば、効率的なシグナリングで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ことができる。

本発明に係る基地局３０１（送信装置）の構成の一例を示す概略図である。本発明に係る端末装置３０２（受信装置）の構成の一例を示す概略図である。本発明の第１の実施形態に係る通信システムの構成を示す概略構成図である。本発明の第１の実施形態に係る基地局３０１が１つの端末装置３０２ｅ宛のＣＷをＳＵ−ＭＩＭＯ多重して送信する場合を示す図である。本発明の第１の実施形態に係る基地局３０１が１つの端末装置３０２ｆ宛のＣＷをＳＵ−ＭＩＭＯ多重して送信する場合を示す図である。本発明の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。本発明の第１の実施形態における、図６の中の時間軸上にサブフレームとして並んだ２つのＲＢの詳細を示す図である。本発明の第１の実施形態における、図６の中の時間軸上にサブフレームとして並んだ２つのＲＢの詳細を示す図である。本発明の第１の実施形態における、図６の中の時間軸上にサブフレームとして並んだ２つのＲＢの詳細を示す図である。本発明の第１の実施形態において、ポート＃７からポート＃１４の８ポートを用いるときのリソースエレメント（リソース）とそれぞれの電力を示した図である。本発明の制御情報の一例を示す図である。本発明の制御情報におけるポートおよび電力オフセット情報で通知できる状態の一例を示す図である。本発明の第１の実施形態において、ポート＃７およびポート＃１１の割り当てに対応する参照信号とＰＤＳＣＨの電力を表した図である。本発明の第１の実施形態において、ポート＃７、ポート＃９およびポート＃１１の割り当に対応する参照信号とＰＤＳＣＨの電力を表した図である。本発明の第１の実施形態において、ポート＃７、ポート＃９およびポート＃１１の割り当てに対応する参照信号とＰＤＳＣＨの電力を表した別の図である。本発明の第１の実施形態において、ポートおよび電力オフセット情報により指定されたポートがポート＃７およびポート＃８である場合における、ＣＷ毎のパラメータとそれに対応するポートの一例を示す表である。本発明の第２の実施形態における、図６の中の時間軸上にサブフレームとして並んだ２つのＲＢの詳細を示す図である。本発明の第２の実施形態における、復調用参照信号とＰＤＳＣＨが含まれるＯＦＤＭシンボルが割り当てられた場合の参照信号とＰＤＳＣＨの電力を表した例を示す図である。本発明の第２の実施形態における、ＰＤＳＣＨのみが含まれるＯＦＤＭシンボルが割り当てられた場合のＰＤＳＣＨの電力を表した例を示す図である。本発明の第２の実施形態における、ポート＃０およびポート＃１の基地局３０１固有の参照信号とＰＤＳＣＨが含まれるＯＦＤＭシンボルが割り当てられた場合の参照信号とＰＤＳＣＨの電力を表した例を示す図である。本発明の第３の実施形態における、ポートの割り当てとそれに対応する参照信号とＰＤＳＣＨの電力を表した例を示す図である。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、空間多重伝送）（第１の伝送方式）送信の例を示す図である。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（第２の伝送方式）送信の例を示す図である。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。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。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。まず、基地局３０１と端末装置３０２の構成について説明する。図１は、本発明に係る基地局３０１（送信装置）の構成の一例を示す概略図である。上位層９１０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９０１で誤り訂正符号化およびレートマッチング処理され、スクランブル部９０２においてスクランブリング符号が乗算（重畳）され、変調部９０３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９０４では、ポート情報を参照して変調部９０３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。参照信号生成部９０６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。プレコーディング部９０５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なうとともに、参照信号生成部９０６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なうことにより参照信号を生成する。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９１１は、ポート情報、電力オフセット情報を用いて、図１１で説明する制御情報（下りリンク制御情報、PDCCH）を生成する。リソースエレメントマッピング部９０７は、プレコーディング部９０５においてプリコーディングされた変調シンボル系列と参照信号と制御情報生成部９１１で生成された制御情報を所定のリソースエレメントにマッピングする。ここで、参照信号をマッピングする場合は、ポート毎の参照信号が互いに直交するように図７乃至図９などに示す多重方法を適用することができる。リソースエレメントマッピング部９０７から出力されたリソースブロック群は、ＯＦＤＭ信号生成部９０８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９０９から送信する。

図２は、本発明に係る端末装置３０２（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１００１において受信した下りリンク受信信号は、ＯＦＤＭ信号復調部１００２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１００３では、まず制御情報がデマッピングされ、制御情報取得部１０１１において制御信号からポート情報および電力オフセット情報が取得され、端末装置３０２内で設定される。ここで、当該移動端末に対する制御情報を識別する方法として、様々な方法を用いることができるが、その一例として、ブラインドデコーディングを用いる方法を説明する。この方法では、例えば、その移動端末に対する制御情報に対して、その移動端末を識別する情報をＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）として、基地局３０１側で付加しておき、可能性のある全ての制御情報を復調することで、当該移動端末に対する制御情報を識別することができる。

次に、リソースエレメントデマッピング部１００３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参照信号を取得して参照信号測定部１０１０に出力するとともに、参照信号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１００４に出力する。ここで、参照信号を取得する際は、リソースエレメントマッピング部９０７における処理に対応した処理を行なう。より具体的には、リソースエレメントマッピング部９０７においてポート毎の参照信号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なう。

参照信号測定部１０１０は、リソースエレメントデマッピング部１００３から出力されたポート毎の参照信号に対して、参照信号生成部９０６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（伝搬路、伝送路）を測定する。ここで、参照信号は送信装置内でプリコーディングされているため、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。さらに、電力オフセット情報に基づいて、参照信号とＰＤＳＣＨとの電力オフセット処理を行ない、ポート毎のチャネルを測定する。

フィルタ部１００４は、参照信号測定部１０１０から出力された推定後のチャネル情報を用いて、リソースエレメントデマッピング部１００３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なう。レイヤーデマッピング部１００５では、レイヤーマッピング部９０４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１００６で変調部９０３における変調処理に対応した復調処理が施され、デスクランブル部１００７において、スクランブル部９０２で用いたスクランブリング符号の複素共役により乗算、若しくはスクランブリング符号で除算した後、復号部１００８でレートデマッチ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し、上位層１００９に送られる。ここで、フィルタ部１００４が行なうフィルタリング処理では、受信アンテナ１００１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１におけるレイヤ（ポート）毎の送信信号を検出する。

（第１の実施形態）
図３は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムの構成を示す概略構成図である。図３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、下りリンク送信装置）３０１と端末装置（受信装置、UE、上りリンク送信装置、下りリンク受信装置）３０２ａ〜３０２ｄ（以下、端末装置３０２ａ〜３０２ｄを総称して端末装置３０２と表す）とを含んで構成される。基地局３０１は、端末装置３０２のそれぞれの端末装置３０２宛の送信データであるＣＷ（Codeword、コードワード）をＭＵ−ＭＩＭＯの空間多重で送信する。

本実施形態では、基地局３０１は、ポート＃７からポート＃１４の８つのポートを用いて、最大４つの端末装置３０２宛のＣＷをＭＵ−ＭＩＭＯ多重する場合について説明する。このとき、ポート＃７およびポート＃８、ポート＃９およびポート＃１０、ポート＃１１およびポート＃１２、ポート＃１３およびポート＃１４の４つのペアのうちのいずれかを各端末装置３０２に割り当てる。そのため、１つの端末装置３０２は最大２ポートを用いた、すなわち最大の空間多重数（ランク、rank）を２としたＭＵ−ＭＩＭＯ通信をすることができる。図３の例では、基地局３０１が、それぞれの端末装置３０２に対して、それぞれ２ポートを用いて、２つのＣＷを送信する場合について示している。さらに、基地局３０１は、それぞれの端末装置３０２に対して、その端末装置３０２宛のＣＷの送信に用いるポートを特定するための情報と、データ信号復調用参照信号とデータ信号との電力オフセット情報とを含む制御情報を送信する。

図４は、本発明の第１の実施形態に係る基地局３０１が１つの端末装置３０２ｅ（以下、端末装置３０２ａ〜３０２ｅを総称して端末装置３０２と表す）宛のＣＷをＳＵ−ＭＩＭＯ多重して送信する場合を示す図である。端末装置３０２ｅ宛のＣＷ４０１および４０２は、それぞれ、ポート＃７およびポート＃８と、ポート＃９を用いて送信される。基地局３０１は、端末装置３０２ｅに対して、その端末装置３０２ｅ宛のＣＷの送信に用いるポートを特定するための情報（ランク情報）を含む制御情報を送信する。

図５は、本発明の第１の実施形態に係る基地局３０１が１つの端末装置３０２ｆ（以下、端末装置３０２ａ〜３０２ｆを総称して端末装置３０２と表す）宛のＣＷをＳＵ−ＭＩＭＯ多重して送信する場合を示す図である。端末装置３０２ｆ宛のＣＷ５０１と５０２は、それぞれ、ポート＃７からポート＃１０と、ポート＃１１からポート＃１４を用いて送信される。基地局３０１は、端末装置３０２ｆに対して、その端末装置３０２ｆ宛のＣＷの送信に用いるポートを特定するための情報（ランク情報）を含む制御情報を送信する。

図６は、本発明の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。図６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 Multiplexing）シンボルを含む。周波数軸上では１５ｋＨｚ間隔で複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。

ＳＵ−ＭＩＭＯの場合、１以上のＲＢに１以上のＣＷが１以上のポートを用いて空間多重されるように割り当てられる。また、ＭＵ−ＭＩＭＯの場合、１以上のＲＢに複数の端末装置３０２宛のＣＷが１以上のポートを用いて空間多重されるように割り当てられる。このとき、それぞれの端末装置３０２に割り当てるＲＢは、それぞれ独立に設定してもよい。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ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control CHannel）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（Physical Downlink Shared CHannel）と、ＰＤＳＣＨを復調するための参照信号であるＲＳ（Reference Signal、復調用参照信号、DM-RS、UE固有参照信号、UE-RS、Precoded RS、パイロット信号）とを含む。以降、ＰＤＳＣＨを復調するための参照信号であるＲＳを、単に参照信号またはＲＳと呼ぶ。

ＲＳは端末装置３０２固有の参照信号であって、その端末装置３０２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３０２宛の送信データに割り当てられたＲＢに挿入される。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ＲＳが設定され、ポート間で互いに直交または準直交するように挿入される。ＲＢ間で使用するポート数が異なる場合は、挿入されるＲＳ数も異なる。ポート間での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 Multiplexing）や異なるサブキャリアにマッピングするＦＤＭ（Frequency Division Multiplexing）や異なる拡散符号を重畳するＣＤＭ（Code Division Multiplexing）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。以下では、ポート間でのＲＳの多重方法として、ＦＤＭとＣＤＭを併用する場合について説明する。

図７は、本発明の第１の実施形態における、図６の中の時間軸上にサブフレームとして並んだ２つのＲＢの詳細を示す図である。前述の通り、１つのＲＢは時間軸上では７つのＯＦＤＭシンボルと周波数軸上では１２本のサブキャリアから構成されており、１つのＯＦＤＭシンボルおよび１本のサブキャリアから構成される領域であるＲＥ（Resource Element、リソースエレメント）を８４個有している。図７は、１つのポート（例えば、ポート＃７）あるいは２つのポート（例えば、ポート＃７とポート＃８）の場合のＲＳ配置を示しており、図７の斜線による網掛け部分の１２個のＲＥがＲＳをマッピングするＲＥである。１つのポートの場合、ポート＃７用の系列（拡散符号）が斜線部分の１２個のＲＥにマッピングされる。２つのポートの場合、ポート＃７用とポート＃８用のそれぞれ異なる系列が斜線部分の１２個のＲＥにマッピングされる。このとき、ポート＃７用とポート＃８用のそれぞれ異なる系列は、ＲＳ配置の内、隣接する２つのＲＥにマッピングされる。このようにマッピングされた参照信号６０１は２チップの拡散符号（例えば、OCC（Orthogonal Cover Code）など）によりＣＤＭ多重され、端末装置３０２側で逆拡散により分離される。

図８は、本発明の第１の実施形態における、図６の中の時間軸上にサブフレームとして並んだ２つのＲＢの詳細を示す図である。図８では、３つのポート（例えば、ポート＃７とポート＃８とポート＃９）あるいは４つのポート（例えば、ポート＃７とポート＃８とポート＃９とポート＃１０）の場合のＲＳ配置を示しており、網掛け部分の２４個（斜線による網掛け部分１２個と格子状の網掛け部分１２個）のＲＥがＲＳをマッピングされるＲＥである。３つのポートの場合、図７で示したポート＃７とポート＃８に加えて、ポート＃９用の系列が格子状の網掛け部分の１２個のＲＥにマッピングされる。すなわち、ポート＃７（ポート＃８）とポート＃９はＦＤＭにより多重される。４つのポートの場合、ポート＃９用とポート＃１０用のそれぞれ異なる系列が格子状の網掛け部分の１２個のＲＥにマッピングされる。このとき、ポート＃９用とポート＃１０用のそれぞれ異なる系列（拡散符号）は、ＲＳ配置の内、隣接する２つのＲＥにマッピングされる。このようにマッピングされた参照信号７０１は２チップ拡散のＣＤＭ多重が行なわれ、端末装置３０２側で逆拡散により分離される。

図９は、本発明の第１の実施形態における、図６の中の時間軸上にサブフレームとして並んだ２つのＲＢの詳細を示す図である。図９では、８つのポート（例えば、ポート＃７からポート＃１４）の場合のＲＳ配置を示しており、網掛け部分の２４個（斜線による網掛け部分１２個と格子状の網掛け部分１２個）のＲＥがＲＳをマッピングされるＲＥである。ポート＃７用とポート＃８用とポート＃１１用とポート＃１２用のそれぞれ異なる系列が斜線による網掛け部分の１２個のＲＥにマッピングされる。

このとき、ポート＃７用とポート＃８用とポート＃１１用とポート＃１２用のそれぞれ異なる系列は、ＲＳ配置の内、同一周波数上の４つのＲＥにマッピングされる。このようにマッピングされた参照信号８０１は４チップ拡散のＣＤＭ多重が行なわれ、端末装置３０２側で逆拡散により分離される。同様に、ポート＃９用とポート＃１０用とポート＃１３用とポート＃１４用のそれぞれ異なる系列が格子状の網掛け部分の１２個のＲＥにマッピングされる。このとき、ポート＃９用とポート＃１０用とポート＃１３用とポート＃１４用のそれぞれ異なる系列は、ＲＳ配置の内、同一周波数上の４つのＲＥにマッピングされる。このようにマッピングされた参照信号８０２は４チップ拡散のＣＤＭ多重が行なわれ、端末装置３０２側で逆拡散により分離される。

ここで、図７から図９における各ポートの系列は、直交符号系列と準直交符号系列を重畳するなどして得ることができる。なお、それぞれのポートに対する割り当て系列とＲＥのマッピングは、以上で説明した組み合わせに限定するものではなく、様々な組み合わせを用いることができる。なお、ここでは、ポート＃７とポート＃８に加えてポート＃９とポート＃１０等を使用する場合について説明したが、それぞれのポートを使用するか否かはそれぞれ独立に設定することができる。また、ポート＃９とポート＃１０のいずれかまたは両方しか使用しない場合は、ポート＃７とポート＃８をマッピングしないようにすることもできる。

ここで、同じＲＢまたは時間軸上にサブフレームとして並んだ２つのＲＢにマッピングするポートの集合をポートグループとする。例えば、図７で説明した例では、ポート＃７とポート＃８を第１のポートグループとする。図８で説明した例では、ポート＃７とポート＃８を第１のポートグループとし、ポート＃９とポート＃１０を第２のポートグループとする。図９で説明した例では、ポート＃７とポート＃８とポート＃１１とポート＃１２を第１のポートグループとし、ポート＃９とポート＃１０とポート＃１３とポート＃１４を第２のポートグループとする。なお、同じＲＢまたは時間軸上にサブフレームとして並んだ２つのＲＢにマッピングするポートでも、直交符号にさらにスクランブル符号などの準直交符号を重畳する場合、重畳する準直交符号毎にポートグループとしてもよい。

図１０は、本発明の第１の実施形態において、ポート＃７からポート＃１４の８ポートを用いるときのリソースエレメント（リソース）とそれぞれの電力を示した図である。横軸方向は、周波数方向または時間方向のリソースを示しており、縦軸方向はその電力を示している。また、第１のポートグループの参照信号、第２のポートグループの参照信号、ＰＤＳＣＨのそれぞれがマッピングされたリソースを示している。なお、ここでは、同じリソースに多重された参照信号またはＰＤＳＣＨは、そのリソースでの多重数に応じて、それぞれの電力が等分される場合を説明する。図９で説明したように、第１のポートグループの参照信号、第２のポートグループの参照信号はそれぞれＣＤＭにより、ポート＃７からポート＃１４の８ポートのＰＤＳＣＨは空間多重されているため、同じリソースにマッピングされる。そのとき、リソース毎の電力の合計が同じであるとすると、図１０に示すように、それぞれの参照信号の電力と対応するポートのＰＤＳＣＨの電力との比が２となることがわかる。さらに、その参照信号の電力と対応するポートのＰＤＳＣＨの電力との比は、空間多重の状態によって変動することになる。

本実施形態では、その参照信号の電力と対応するポートのＰＤＳＣＨの電力との比（参照信号に対するPDSCHの電力オフセット値）と、割り当てたポート数（ランク数）と割り当てたポートの情報を含む制御情報を効率的に通知する。以下では、具体的なシグナリングに関して説明する。

図１１は、本発明の制御情報の一例を示す図である。ＳＵ−ＭＩＭＯおよびＭＵ−ＭＩＭＯをサポートする基地局３０１は各端末装置３０２に対して、図１１に示す情報を含む制御信号を通知する。具体的には、各端末装置３０２に対して、その端末装置３０２に割り当てられたランク数とポート情報と参照信号に対するＰＤＳＣＨの電力オフセット値の情報を示す５ビットのポートおよび電力オフセット情報（データ信号識別情報）、１６ビットのＣＷ１およびＣＷ２に関する情報（送信データに関するパラメータを示す情報）が制御情報に含まれている。ここで、ポートおよび電力オフセット情報は、基地局３０１が各端末装置３０２に対して割り当てたポート情報、参照信号とＰＤＳＣＨとの電力オフセット情報（電力情報、基準振幅情報）を含む。特に、電力オフセット情報は、端末装置３０２が復調処理で用いるデータ信号の基準振幅を識別するためにも用いる。また、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、誤り訂正符号の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。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。以下では、以上のような制御情報を含む信号を制御信号と呼ぶ。

図１２は、本発明の制御情報におけるポートおよび電力オフセット情報で通知できる状態の一例を示す図である。本実施形態では、既に説明したように、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送においては、ポート＃７およびポート＃８、ポート＃９およびポート＃１０、ポート＃１１およびポート＃１２、ポート＃１３およびポート＃１４の４つのペアのうちのいずれかを各端末装置３０２に割り当てる。そのため、図１２の例では、ランクが１または２のときには、ＭＵ−ＭＩＭＯまたはＳＵ−ＭＩＭＯ伝送となり、割り当てるポートの組合せを示す状態数が４となる。

また、参照信号に対するＰＤＳＣＨの電力オフセット値を0dB、-10log10(2)dB、-10log10(4)dBの３種類を設定した場合に、それぞれに割り当てるポートの組合せを示す状態が存在することになる。さらに、ランク数が３から８のときは、ＳＵ−ＭＩＭＯ伝送となるため、それらのランク数に対して、割り当てるポートと参照信号に対するＰＤＳＣＨの電力オフセット値を予め１対１に対応付ける。そのため、それぞれのランク数に対する状態数はそれぞれ１となる。以上により、同図における例では、存在する状態数は１８となる。それらの状態のいずれかを通知するために必要となるビット数は５ビットとなる。ここで、log10(x)は、１０を底としたｘの対数である。

なお、本実施形態におけるポートおよび電力オフセット情報で通知できる状態は、図１２で示す状態に限定するものではない。例えば、参照信号に対するＰＤＳＣＨの電力オフセット値の種類をさらに増やすこともできるし、減らすこともできる。また、参照信号に対するＰＤＳＣＨの電力オフセット値に対応するポートの組合せを限定することにより、さらに状態数を減らすこともできる。具体的には、参照信号に対するＰＤＳＣＨの電力オフセット値が０ｄＢに対応するポートの組合せを、ポート＃７およびポート＃８、ポート＃９およびポート＃１０のいずれかとすることにより、トータルの状態数を１６とし、４ビットで通知できるようになる。

また、ランクが１または２である時に、さらに割り当てたポートの参照信号の拡散符号が２チップであるか４チップであるかを通知してもよい。その場合は、ＰＤＣＣＨに含まれる制御情報としてもよいし、ポートおよび電力オフセット情報の一部の状態としてもよいし、異なるレイヤにおける制御情報（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング）として通知してもよい。また、ランクが１または２である時には、端末装置３０２は予め拡散符号が４チップであると規定しておくこともできる。図１３Ａ〜１３Ｃは、ポートの割り当てとそれに対応する参照信号とＰＤＳＣＨの電力を表した例を示している。

図１３Ａは、本発明の第１の実施形態において、ポート＃７およびポート＃１１の割り当てに対応する参照信号とＰＤＳＣＨの電力を表した図である。そのとき、ポート＃７およびポート＃１１における参照信号に対するＰＤＳＣＨの電力オフセット値はそれぞれ０ｄＢとした場合を示している。なお、図１３Ａでは第２のポートグループのリソースには信号をマッピングしていない場合を示しているが、ポート＃７およびポート＃１１のＰＤＳＣＨをマッピングしてもよい。

図１３Ｂは、本発明の第１の実施形態において、ポート＃７、ポート＃９およびポート＃１１の割り当てに対応する参照信号とＰＤＳＣＨの電力を表した図である。そのとき、ポート＃７、ポート＃９およびポート＃１１における参照信号に対するＰＤＳＣＨの電力オフセット値は、-10log10(2)dBとした場合を示している。

図１３Ｃは、本発明の第１の実施形態において、ポート＃７、ポート＃９およびポート＃１１の割り当てに対応する参照信号とＰＤＳＣＨの電力を表した別の図である。そのとき、ポート＃７およびポート＃１１における参照信号に対するＰＤＳＣＨの電力オフセット値は-10log10(2)dBとした場合であり、ポート＃９における参照信号に対するＰＤＳＣＨの電力オフセット値は-10log10(4)dBとした場合である。以上のように、ランク数が１または２のＳＵ−ＭＩＭＯまたはＭＵ−ＭＩＭＯ伝送において、ポート割り当ての通知と共に、参照信号に対するＰＤＳＣＨの電力オフセット値を通知することにより、柔軟で効率的な信号伝送が可能となる。これにより、基地局３０１において効率的なスケジューリングを実現することができるため、周波数利用効率を向上することができる。

次に、ポートおよび電力オフセット情報によるランク指定が１または２である場合、つまり、ポートが、ポート＃７およびポート＃８、ポート＃９およびポート＃１０、ポート＃１１およびポート＃１２、ポート＃１３およびポート＃１４の４つのペアのうちのいずれかである場合に、ランク数と割り当てられたポートを指定する方法を説明する。

図１４は、本発明の第１の実施形態において、ポートおよび電力オフセット情報により指定されたポートがポート＃７およびポート＃８である場合における、ＣＷ毎のパラメータとそれに対応するポートの一例を示す表である。図１１で示したように、ポートおよび電力オフセット情報に加えて、ＣＷ毎のパラメータを示す情報も通知し、その情報に基づいてポートを指定する。

まず、任意の端末装置３０２に対して１つのＣＷを送信する場合、つまりランクが１の場合は、片方のＣＷのＭＣＳＩとＲＶの組み合わせをｄｉｓａｂｌｅ（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ビットにより、ポート＃７またはポート＃８のうちのいずれかを指定する。このとき、ｄｉｓａｂｌｅに設定したＣＷにおけるＮＤＩが、「０」の場合はポート＃７を示し、「１」の場合はポート＃８を示すものとする。また、任意の端末装置３０２に対して２つのＣＷを送信する場合、つまりランクが２の場合は、両方のＣＷのＭＣＳＩとＲＶの組み合わせをｅｎａｂｌｅに設定することにより、ポート＃７およびポート＃８の組み合わせを指定する。

逆に端末装置３０２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、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を確認し、ポートおよび電力オフセット情報により１つのポート情報を取得する。なお、図１４では１つの端末装置３０２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の組み合わせとＮＤＩ、およびＣＷ２のＭＣＳＩとＲＶの組み合わせとＮＤＩをそれぞれ入れ替えればよい。また、図１４では、ポートおよび電力オフセット情報によりポート＃７およびポート＃８である場合を説明したが、ポート＃９およびポート＃１０、ポート＃１１およびポート＃１２、ポート＃１３およびポート＃１４のいずれの場合でも同様である。

このように、ランクが１または２である場合において、ポートおよび電力オフセット情報およびＣＷ毎の情報に割り当てた状態を用いてポートを指定できる。また、ランクが３以上の場合には、ランク数により用いるポートを予め規定することが好ましいが、ランクが１または２である場合のように、ＣＷ毎の情報に割り当てた状態に基づいて、割り当てたポートを指示することもできる。

以上のように、本実施形態で説明した方法を用いることにより、移動端末がＳＵ−ＭＩＭＯ伝送時でもＭＵ−ＭＩＭＯ伝送時でも制御情報の情報量を同じにすることができるため、伝送方式に関わらず制御情報（PDCCH）の検出（ブラインドデコーディング）方法を同じにすることができる。これにより、ＳＵ−ＭＩＭＯとＭＵ−ＭＩＭＯを動的に切り替える場合でも、制御情報の検出方法は同じであるため、受信制御を効率的に行なうことができる。また、適応的な切り替えを容易に実現可能となるため、周波数の利用効率を向上することができる。また、参照信号に対するＰＤＳＣＨの電力オフセット情報により、移動端末における受信品質を向上することができる。例えば、復調処理での基準振幅等の取得を容易に実現できる。また、通知されたポートおよび電力オフセット情報に加えて、ＣＷ毎の情報に割り当てられた状態に基づいて、割り当てられたポートを識別することができる。

なお、以上の説明における参照信号に対するＰＤＳＣＨの電力オフセット値は１つのリソースエレメントにおける電力に対するものである。そのため、参照信号がＣＤＭ多重されている場合、逆拡散した値に拡散率でさらに補正することが好ましい。なお、その拡散率をさらに加味した電力オフセット値を電力オフセット情報として通知してもよい。なお、以上の説明では、ポートを識別する方法について説明したが、参照信号は送信データと共にポート毎にマッピングされるため、参照信号を識別することもできる。なお、以上の説明では、ランクが１または２である場合について、ポートおよび電力オフセット情報と、さらにＣＷ毎の情報に割り当てた状態を用いてポートを指定する場合を説明したが、これに限定するものではなく、ポートおよび電力オフセット情報において、それぞれ異なる状態とすることもできる。

なお、ここでは直交するポートのみを用いてＭＵ−ＭＩＭＯを行なう場合について説明したが、準直交系列を用いてＭＵ−ＭＩＭＯを行なう場合についても同様の構成で送受信処理を行なうことができる。このときポート情報に準直交系列情報を含め、参照信号生成部９０６は、予め準直交系列を参照信号系列に乗算し、リソースエレメントデマッピング部１００３は、リソースエレメントからＲＳを分離した後に、準直交系列の複素共役を乗算する処理を行なえばよい。また、準直交系列を用いてＭＵ−ＭＩＭＯを行なう場合、端末装置３０２は、直交する２個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ことができる。このとき、乗算した準直交符号によりポートグループとすることができる。なお、以上の説明では、最大のポート数が８ポートの場合を説明したが、それに限定するものではない。例えば、最大のポート数が２ポートや４ポートの場合にも適用することができる。また、１つのポートグループのみを用いる場合にも適用することができる。

なお、以上の説明では、ポートおよび電力オフセット情報を通知することで、移動端末ではポート情報と電力オフセット情報を識別する場合を説明したが、これに限定するものではない。本実施形態では、電力オフセット情報により識別できる参照信号とデータ信号との電力オフセット値に基づいて、データ信号の基準振幅を識別し、復調処理を行うことができる。そのため、電力オフセット情報以外にも、データ信号の基準振幅を示す情報などのデータ信号の電力情報を通知することもできる。また、ポートおよび電力オフセット情報は、ポート情報と電力オフセット情報とを組み合わせた制御情報である場合を説明したが、これに限定するものではない。ポート情報と電力オフセット情報は、それぞれ独立した制御情報としてもよく、また別の制御情報と組み合わせた情報としてもよい。

（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。以下では、第１の実施形態との違いを主に説明する。本実施形態では、電力増幅（パワーブースト）した参照信号を含むＯＦＤＭシンボルのＰＤＳＣＨの電力と、参照信号を含まないＯＦＤＭシンボルのＰＤＳＣＨの電力が異なる場合を説明する。以下では、その一例として、リソースエレメントの一部に基地局３０１固有の参照信号（CRS(Cell-specific RS)、CSIRS(Channel State Information RS)、チャネル品質測定用参照信号）をマッピングする場合を説明する。なお、この基地局３０１固有の参照信号は、ＰＤＣＣＨなどプレコーディングを行なっていない信号の復調、フィードバック情報の生成などを目的とする参照信号を含む。

図１５は、本発明の第２の実施形態における、図６の中の時間軸上にサブフレームとして並んだ２つのＲＢの詳細を示す図である。図１５では、ポート＃０からポート＃３までの４つのポートにおける基地局３０１固有の参照信号をマッピングした場合を示している。同図において、横線で網掛けしたリソースエレメントが基地局３０１固有の参照信号を示しており、また、図中の数字はポートの番号を示している。図１６Ａ〜１６Ｃは、本発明の第２の実施形態における、ポート＃７、ポート＃８およびポート＃９が割り当てられた場合の参照信号とＰＤＳＣＨの電力を表した例を示している。

図１６Ａは、本発明の第２の実施形態における、復調用参照信号とＰＤＳＣＨが含まれるＯＦＤＭシンボルが割り当てられた場合の参照信号とＰＤＳＣＨの電力を表した例を示す図である。図１６Ａでは、図１５における６番目、７番目、１３番目または１４番目のＯＦＤＭシンボルを示している。

図１６Ｂは、本発明の第２の実施形態における、ＰＤＳＣＨのみが含まれるＯＦＤＭシンボルが割り当てられた場合のＰＤＳＣＨの電力を表した例を示す図である。図１６Ｂでは、図１５における３番目、４番目、１０番目または１１番目のＯＦＤＭシンボルを示している。

図１６Ｃは、本発明の第２の実施形態における、ポート＃０およびポート＃１の基地局３０１固有の参照信号とＰＤＳＣＨが含まれるＯＦＤＭシンボルが割り当てられた場合の参照信号とＰＤＳＣＨの電力を表した例を示す図である。図１６Ｃでは、図１５における１番目、５番目、８番目または１２番目のＯＦＤＭシンボルを示している。なお、ポート＃２およびポート＃３の基地局３０１固有の参照信号が含まれるＯＦＤＭシンボルも同様である。図１６Ｃが示しているように、基地局３０１固有の参照信号が電力増幅する場合、そのＯＦＤＭシンボルにおけるＰＤＳＣＨの電力は減少することになる。これは、ＯＦＤＭシンボル毎のトータルの電力を一定にするためである。

このとき、基地局３０１固有の参照信号と図１６Ｃで示されるＰＤＳＣＨとの電力比（ρＡ）、および基地局３０１固有の参照信号と図１６Ａまたは図１６Ｂで示されるＰＤＳＣＨとの電力比（ρＢ）が、基地局３０１固有の制御情報として、通知される。具体的には、異なるレイヤ（例えば、RRCシグナリング）における制御信号を用いて、準静的（セミスタティック）に通知する。このρＡとρＢを用いることにより、図１６Ｃで示されるＰＤＳＣＨと、図１６Ａまたは図１６Ｂで示されるＰＤＳＣＨとの電力比を知ることができる。

これにより、端末装置３０２では、第１の実施形態で説明したポートおよび電力オフセット情報を用いて、復調用参照信号に対する図１６Ａで示されるＰＤＳＣＨの電力オフセット値を通知する場合、復調用参照信号に対する図１６Ｃで示されるＰＤＳＣＨの電力オフセット値を演算により求めることができる。具体的には、通知された電力オフセット値に対して、ρＡ／ρＢを乗算し、補正した電力オフセット値が、復調用参照信号に対する図１６Ｃで示されるＰＤＳＣＨの電力オフセット値となる。以上の方法を用いることにより、基地局３０１固有の参照信号などがマッピングされたリソースエレメントが電力増幅することに伴い、その信号を含むＯＦＤＭシンボル内の他の信号の電力が減少する場合でも、その信号の電力オフセット値は、第１の実施形態で説明した電力オフセット値を通知するだけで、特別な制御情報を追加することなく、演算により求めることができる。また、その電力オフセット値を動的（ダイナミック）に制御できるため、効率のよい信号伝送ができる。

なお、以上の説明では、ρＡとρＢをＲＲＣシグナリングにより準静的に制御する場合を説明したが、基地局３０１と端末装置３０２間で予め設定しておくこともできる。また、ρＡ、ρＢまたはその組合せを第１の実施形態で説明した電力オフセット値として通知することもできる。その場合は、復調用参照信号に対するＰＤＳＣＨの電力オフセット値を予め設定してもよいし、さらに通知することもできる。なお、復調用参照信号に対する図１６Ｃで示されるＰＤＳＣＨの電力オフセット値を通知し、復調用参照信号に対する図１６Ａおよび図１６Ｃで示されるＰＤＳＣＨの電力オフセット値を演算により求めてもよい。

（第３の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。以下では、第１の実施形態との違いを主に説明する。本実施形態では、通知する電力オフセット値として、当該端末装置３０２に対して割り当てたＰＤＳＣＨの電力と、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送する全ての端末装置３０２に対して割り当てたＰＤＳＣＨの電力との比に基づく場合を説明する。

図１７は、本発明の第３の実施形態における、ポートの割り当てとそれに対応する参照信号とＰＤＳＣＨの電力を表した例を示す図である。このとき、当該端末装置３０２は、ポート＃７およびポート＃８が割り当てられたものとし、ポート＃９は他の端末装置３０２に割り当てられたものとする。さらに、本実施形態では、参照信号の電力とＰＤＳＣＨの電力との比は常に固定されている場合を説明する。そのとき、図１７により、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送する全ての端末装置３０２に対して割り当てたＰＤＳＣＨの電力と、ポート＃７およびポート＃８が割り当てられた端末装置３０２におけるＰＤＳＣＨの電力との比は、２であることが分かる。その場合の電力オフセット値は、全ＰＤＳＣＨに対する電力オフセット値として、-10log10(2)dBを通知する。また、その電力オフセット値は、第１の実施形態と同様に、ポートおよび電力オフセット情報として、当該端末装置３０２に対して通知する。

以上のように、当該端末装置３０２に対して割り当てたＰＤＳＣＨの電力と、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送する全ての端末装置３０２に対して割り当てたＰＤＳＣＨの電力との比に基づく電力オフセット値を通知することにより、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送の多重状況によらず、端末装置３０２においてＥＰＲＥ（Energy Per Resource Element、リソースエレメント毎の電力）を測定することができる。さらに、端末装置３０２では、測定したＥＰＲＥに基づいて、ＳＩＮＲ（Signal per Interference and Noise power Ratio）やＣＱＩ（Channel Quality Indicator）などを測定することができる。

なお、上記各実施形態では、送信データ、ＰＤＳＣＨ、ＰＤＣＣＨおよび参照信号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。なお、上記各実施形態では、プレコーディング処理されたＲＳを用いて復調する場合について説明し、プレコーディング処理されたＲＳに対応するポートとして、ＭＩＭＯ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、互いに異なる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、同様の効果を得ることができる。例えば、ＰｒｅｃｏｄｅｄＲＳではなくＵｎｐｒｅｃｏｄｅｄＲＳ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。

本発明に関わる端末装置３０２および基地局３０１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端末装置３０２および基地局３０１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。端末装置３０２および基地局３０１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に関して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。

１、１０１、２０１、３０１基地局
２、１０２、１０３、２０２、２０３、３０２ａ−３０２ｆ、３０２端末装置
９０１符号部
９０２スクランブル部
９０３変調部
９０４レイヤーマッピング部
９０５プレコーディング部
９０６参照信号生成部
９０７リソースエレメントマッピング部
９０８ＯＦＤＭ信号生成部
９０９送信アンテナ
９１０上位層
９１１制御情報生成部
１００１受信アンテナ
１００２ＯＦＤＭ信号復調部
１００３リソースエレメントデマッピング部
１００４フィルタ部
１００５レイヤーデマッピング部
１００６復調部
１００７デスクランブル部
１００８復号部
１００９上位層
１０１０参照信号測定部
１０１１制御情報取得部

Claims

複数のポートを空間多重する空間多重伝送方式でデータを送信する送信装置であって、
データ信号と共に送信する参照信号を生成すると共に、
少なくとも１つの前記ポートを示すポート情報と前記データ信号の電力情報とを含む制御信号を生成し、
前記ポート情報で示すポートにより前記生成した参照信号および制御信号を送信することを特徴とする送信装置。
前記制御信号は、前記ポート情報及び前記電力情報の組み合わせであるデータ信号識別情報を含むことを特徴とする請求項１記載の送信装置。
前記電力情報は、前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報であることを特徴とする請求項１記載の送信装置。
前記電力情報は、前記データ信号の基準振幅を示す情報であることを特徴とする請求項１記載の送信装置。
前記データ信号識別情報は、前記データ信号の空間多重数を示す情報をさらに含むことを特徴とする請求項２記載の送信装置。
前記データ信号の空間多重数が１または２である場合、前記データ信号識別情報、並びにデータ信号の塊であるコードワード毎のパラメータを示す情報を用いてポートを示すことを特徴とする請求項２記載の送信装置。
複数のポートを空間多重する空間多重伝送方式で送信されたデータを受信する受信装置であって、
前記データ信号と共に送信された参照信号を受信すると共に、
少なくとも１つの前記ポートを示すポート情報と前記データ信号の電力情報とを含む制御信号を受信し、
前記制御信号を用いて、前記参照信号と前記データ信号とを識別することを特徴とする受信装置。
前記制御信号は、前記ポート情報及び前記電力情報の組み合わせであるデータ信号識別情報を含むことを特徴とする請求項７記載の受信装置。
前記電力情報は、前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報であることを特徴とする請求項７記載の受信装置。
前記電力情報は、前記データ信号の基準振幅を示す情報であることを特徴とする請求項７記載の受信装置。
複数のポートを空間多重する空間多重伝送方式で送信装置から受信装置へデータを送信する通信システムであって、
前記送信装置は、
データ信号と共に送信する参照信号を生成すると共に、
前記参照信号を示す情報及び前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報との組み合わせを示すポート及び電力オフセット情報を含む制御信号を生成し、
前記生成した参照信号および制御信号を前記受信装置へ送信する一方、
前記受信装置は、
前記データ信号と共に送信された参照信号を受信すると共に、
前記参照信号を示す情報及び前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報との組み合わせを示すポート及び電力オフセット情報を含む制御信号を受信し、
前記ポート及び電力オフセット情報を用いて、前記参照信号と前記電力オフセット情報とを識別することを特徴とする通信システム。
複数のポートを空間多重する空間多重伝送方式でデータを送信する送信装置の通信方法であって、
データ信号と共に送信する参照信号を生成するステップと、
前記参照信号を示す情報及び前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報との組み合わせを示すポート及び電力オフセット情報を含む制御信号を生成するステップと、
前記生成した参照信号および制御信号を送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信方法。
複数のポートを空間多重する空間多重伝送方式で送信されたデータを受信する受信装置の通信方法であって、
前記データ信号と共に送信された参照信号を受信するステップと、
前記参照信号を示す情報及び前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報との組み合わせを示すポート及び電力オフセット情報を含む制御信号を受信するステップと、
前記ポート及び電力オフセット情報を用いて、前記参照信号と前記電力オフセット情報とを識別するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信方法。
送信装置に実装され、前記送信装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、
複数のポートを空間多重する空間多重伝送方式でデータを送信する機能と、
データ信号と共に送信する参照信号を生成する機能と、
前記参照信号を示す情報及び前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報との組み合わせを示すポート及び電力オフセット情報を含む制御信号を生成する機能と、
前記生成した参照信号および制御信号を送信する機能と、の一連の機能を、前記送信装置に発揮させることを特徴とする集積回路。
受信装置に実装され、前記受信装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、
複数のポートを空間多重する空間多重伝送方式で送信されたデータを受信する機能と、
前記データ信号と共に送信された参照信号を受信する機能と、
前記参照信号を示す情報及び前記参照信号と前記データ信号の電力オフセット情報との組み合わせを示すポート及び電力オフセット情報を含む制御信号を受信する機能と、
前記ポート及び電力オフセット情報を用いて、前記参照信号と前記電力オフセット情報とを識別する機能と、の一連の機能を、前記受信装置に発揮させることを特徴とする集積回路。