JP2013150268A - 通信装置、通信方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】送信アンテナ数が多くなったときの参照信号の推定精度の劣化を抑えることができる通信装置を提供すること。
【解決手段】参照信号を含む信号を他の通信装置に送信する通信装置であって、複数の送信アンテナと、送信に用いる送信アンテナ数に応じて、参照信号を送信アンテナ間で直交させる方法を複数の候補の中から選択する偏波制御部を具備し、複数の候補は、送信に用いる送信アンテナのうち、少なくとも一つを他と偏波特性が異なるようにする第１の方法と、全ての送信に用いる送信アンテナの偏波特性を同じにする第２の方法とを含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信装置、通信方法およびプログラムに関する。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project；第３世代パートナーシッププロジェクト）は、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access；広帯域符号分割多元接続）と、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications；ジーエスエム）とを発展させたネットワークを基本した移動通信システムの仕様の検討・作成を行なうプロジェクトである。３ＧＰＰでは、第３世代無線アクセス技術の進化（以下、「ＬＴＥ（Long Term Evolution）」または「ＥＵＴＲＡ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access）」とも呼称する）、および、より広帯域な周波数帯域を利用して、さらに高速なデータの送受信を実現する移動通信システム（以下、「ＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution-Advanced）」または「Ａｄｖａｎｃｅｄ−ＥＵＴＲＡ」とも呼称する）に関する検討が進められている。

ＬＴＥにおける通信方式としては、互いに直交するサブキャリアを用いてユーザ多重化を行なうＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access；直交周波数分割多元接続）方式、および、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access；シングルキャリア周波数分割多元接続）方式が導入されている。すなわち、下りリンクでは、マルチキャリア通信方式であるＯＦＤＭＡ方式が、上りリンクでは、シングルキャリア通信方式であるＳＣ−ＦＤＭＡ方式が導入されている。

一方、ＬＴＥ−Ａにおける通信方式としては、下りリンクでは、ＯＦＤＭＡ方式が、上りリンクでは、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式に加えて、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ−ＳＣ−ＦＤＭＡ（Clustered-Single Carrier-Frequency Division Multiple Access、DFT-s-OFDM with Spectrum Division Control、DFT-precoded OFDMとも呼称される）方式を導入されている。ここで、ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａにおいて、上りリンクの通信方式として導入されているＳＣ−ＦＤＭＡ方式、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ−ＳＣ−ＦＤＭＡ方式は、シングルキャリア通信方式の特性上（シングルキャリア特性によって）、データ（情報）を送信する際のＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio：ピーク電力対平均電力比、送信電力）を低く抑えることができるという特徴を持っている。

ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａでは、通信速度を向上させるために、複数のアンテナで複数のデータ信号を送信する多入力多出力通信（MIMO: Multi Input Multi Output）が採用されている。さらに１つの移動局装置が複数のアンテナを用いて、データ信号を空間多重して送信するためのアンテナ多重方法が提案されている（非特許文献１）。

"Discussion on UL DM RS for SU-MIMO", 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #58, R1-093173, August 24-28, 2009.

しかしながら、上述のＭＩＭＯにおいては、送信アンテナ数が多くなる、すなわち多重される信号数が多くなると、各送信アンテナから送信する参照信号間の干渉が増大し、受信側において参照信号の推定精度が劣化してしまうことがあるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、送信アンテナ数が多くなったときの参照信号の推定精度の劣化を抑えることができる通信装置、通信方法およびプログラム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、本発明の一態様は、第１の参照信号を含む信号を他の通信装置に送信する通信装置であって、複数の送信アンテナと、前記送信に用いる送信アンテナ数に応じて、前記第１の参照信号を前記送信アンテナ間で直交させる方法を複数の候補の中から選択する偏波制御部を具備し、前記複数の候補は、前記送信に用いる送信アンテナのうち、少なくとも一つを他と偏波特性が異なるようにする第１の方法と、全ての前記送信に用いる送信アンテナの偏波特性を同じにする第２の方法とを含むことを特徴とする通信装置である。

（２）また、本発明の他の態様は、上述の通信装置であって、前記偏波制御部は、前記送信に用いる送信アンテナ数が所定の値よりも大きいときに、前記第１の方法を選択することを特徴とする。

（３）また、本発明の他の態様は、上述のいずれかの通信装置であって、前記第２の方法は、前記第１の参照信号に用いる符号系列を、前記第１の参照信号を送信する前記送信アンテナ間で直交させる方法であり、前記第１の方法は、前記送信に用いる送信アンテナのうち、少なくとも一つを他と偏波特性が異なるようにするとともに、前記第１の参照信号に用いる符号系列を、前記第１の参照信号を送信する前記送信アンテナ間で直交させる方法であることを特徴とする。

（４）また、本発明の他の態様は、上述のいずれかの通信装置であって、前記他の通信装置が複数のアンテナから送信した信号であって、第２の参照信号を含む信号を受信する複数の受信アンテナを具備し、前記偏波制御部は、前記他の通信装置が送信に用いるアンテナの数に応じて、前記受信に用いる受信アンテナ各々の偏波特性を決定することを特徴とする。

（５）また、本発明の他の態様は、上述の通信装置であって、前記偏波制御部は、前記他の通信装置が送信に用いるアンテナの数が所定の値よりも大きいときに、前記受信に用いる受信アンテナのうち、少なくとも一つを他と偏波特性が異なるようにすることを特徴とする。

（６）また、本発明の他の態様は、上述の通信装置であって、前記偏波制御部が選択した方法を示す信号を生成して、前記他の通信装置に通知する送信部を具備することを特徴とする。

（７）また、本発明の他の態様は、複数の送信アンテナを備え、第１の参照信号を含む信号を他の通信装置に送信する通信装置における通信方法であって、前記送信に用いる送信アンテナ数に応じて、前記第１の参照信号を前記送信アンテナ間で直交させる方法を複数の候補の中から選択する過程を有し、前記複数の候補は、前記送信に用いる送信アンテナのうち、少なくとも一つを他と偏波特性が異なるようにする第１の方法と、全ての前記送信に用いる送信アンテナの偏波特性を同じにする第２の方法とを含むことを特徴とする通信方法である。

（８）また、本発明の他の態様は、複数の送信アンテナを備え、第１の参照信号を含む信号を他の通信装置に送信する通信装置のコンピュータを、前記送信に用いる送信アンテナ数に応じて、前記第１の参照信号を前記送信アンテナ間で直交させる方法を複数の候補の中から選択する偏波制御部として機能させるためのプログラムであって、前記複数の候補は、前記送信に用いる送信アンテナのうち、少なくとも一つを他と偏波特性が異なるようにする第１の方法と、全ての前記送信に用いる送信アンテナの偏波特性を同じにする第２の方法とを含むことを特徴とする。

この発明によれば、送信アンテナ数が多くなったときの参照信号の推定精度の劣化を低減することができる。

本発明の第１の実施形態における移動体通信システム１０の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における基地局装置１００概略構成を示すブロック図である。 同実施形態における多重分離部１０５５、無線受信部１０５７などの構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における下りリンクのリソースブロックペアの一例を示す図である。 同実施形態における下りリンクのリソースブロックペアの他の一例を示す図である。 同実施形態における移動局装置２００の概略構成を示すブロック図である。 同実施形態における多重分離部２０５５、無線受信部２０５７などの構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における基地局装置１００と移動局装置２００の通信手順の一例を示すシーケンス図である。 同実施形態における偏波決定部１０１３の動作例を説明するフローチャートである。 同実施形態における基地局装置１００と移動局装置２００の通信手順の一例を示す図である。 同実施形態における偏波決定部１０１３の動作例を説明するフローチャートである。

［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。第１の実施形態では、基地局装置１００は、上りリンク信号を送信する際の送信ポート数を示す情報および下りリンク信号を送信する際の送信ポート数を示す情報を含むＲＲＣ信号を移動局装置２００へ通知し、上りリンク信号および下りリンク信号の送信指示を含むＲＲＣ信号または制御情報を移動局装置２００へ通知する。本実施形態における通信装置である、基地局装置１００および移動局装置２００は、これらの送信ポート数を示す情報に基づき、参照信号を直交させる方法、すなわち参照信号の多重方法を決定する。

送信ポート（アンテナポート）とは、基地局装置１００および移動局装置２００が信号を送信する際にアンテナへ信号を出力するための単位であり、送信ポート数とは当該装置がいずれかの送信相手への各チャネルの送信に用いる送信ポートの数である。一つの送信ポートに接続されるアンテナは、アレイアンテナのように複数の素子から構成されていても、一つのアンテナとみなすことができるので、送信ポート数は、送信アンテナ数ともいう。また、受信ポートとは、基地局装置１００および移動局装置２００が信号を受信する際にアンテナから信号を取得するための単位である。一つの受信ポートに接続されるアンテナは、アレイアンテナのように複数の素子から構成されていても、一つのアンテナと見なすことができるので、受信ポート数は、受信アンテナ数ともいう。基地局装置１００基地局装置１００および移動局装置２００は、参照信号を、送信ポート間で直交するようにして送信する。該参照信号を受信した基地局装置１００および移動局装置２００は、受信した参照信号を用いて、送信側の送信ポート各々と、受信側の受信ポート各々との間の伝搬路特性を推定する。

図１は、本実施形態における移動体通信システムの構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように、本実施形態における移動体通信システム１０は、基地局装置１００と、複数の移動局装置２００とを含んで構成される。また、基地局装置１００と移動局装置２００とは、図１に示すよう上りリンク／下りリンク信号を用いて、無線通信する。基地局装置１００から移動局装置２００へは、下りリンク信号を介して通信が行われる。また、移動局装置２００から基地局装置１００へは、上りリンク信号を介して行われる。

ここで、上りリンク信号には、上りリンクデータ情報または上りリンク制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）を送信する物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）、上りリンク制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）および／またはチャネル状況情報（ＣＳＩ：Channel State Information）を送信する物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）、ランダムアクセスを行うために送信される物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel）、上りリンクチャネル測定に用いる上りリンク参照信号（ＵＲＳ：Uplink Reference Signal）がある。これらの上りリンク信号は、時間リソースおよび周波数リソースに配置されて送信される。つまり、これら種々の上りリンク信号は時間多重および周波数多重された信号として送信される。また、ＵＲＳには、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨを復調するために用いる上りリンク復調参照信号（ＵＬ ＤＭＲＳ：Uplink Demodulation Reference Signal）とＵＬ ＤＭＲＳとは独立に伝搬路のチャネル測定を行うことのできるサウンディング参照信号（ＳＲＳ：Sounding Reference Signal）がある。さらに、ＳＲＳには、無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）信号によって送信が制御される周期的ＳＲＳ（Ｐ−ＳＲＳ：Periodic SRS）と下りリンク制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）フォーマットに含まれるＳＲＳリクエストによって送信が制御される非周期的ＳＲＳ（Ａ−ＳＲＳ：Aperiodic SRS）がある。また、ＤＣＩフォーマットに含まれるＣＳＩ（Channel State Information）リクエストによって送信が制御される非周期ＣＳＩ（Ａ−ＣＳＩ：Aperiodic CSI）がある。また、上りリンクデータ情報には、上りリンクデータ（ＵＬ−ＳＣＨ：Uplink Shared Channel）が含まれる。

各上りリンク／下りリンク信号（物理チャネル）に関する設定情報および制御情報は、基地局装置１００から移動局装置２００へ物理チャネル（下りリンク信号）を介して通知され、移動局装置２００の上位層処理部２０１または制御部２０３から受信部２０５や送信部２０７へと通知される。なお、ＲＲＣ信号は、上位層信号（higher layer signaling）や専用信号（Dedicated signaling）と呼称される場合もある。ＲＲＣ信号は、上位層処理部１０１から上位層処理部２０１へ種々の制御情報を通知するために使用されうる。また、ＲＲＣ信号は、上位層処理部２０１から上位層処理部１０１へ種々の制御情報を通知するために使用されうる。つまり、基地局装置１００と移動局装置２００の上位層処理部間の情報を通知するために使用されうる。上位層処理部１０１と上位層処理部２０１は、通知された情報を基に、各装置や各チャネルに対するパラメータを設定し、制御する。

ここで、下りリンク信号には、下りリンクデータ情報を送信する物理下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）、下りリンク制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）を送信する物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel）、上りリンクおよび下りリンクの同期に必要な同期信号（ＳＳ：Synchronization Signal）、下りリンクのチャネル測定に用いる下りリンク参照信号（ＤＲＳ：Downlink Reference Signal）、報知情報を送信する物理報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical Broadcast Channel）、移動局装置２００から送信された上りリンク信号のＡＣＫ／ＮＡＣＫを示す物理ＨＡＲＱ識別チャネル（ＰＨＩＣＨ：Physical Hybrid Automatic Repeat reQuest Indicator Channel）、ＰＤＣＣＨに含まれるＤＣＩフォーマットの種類を識別するための物理制御フォーマット識別チャネル（ＰＣＦＩＣＨ：Physical Control Format Indicator Channel）がある。

また、ＳＳには、第１の同期信号（ＰＳＳ：Primary Synchronization Signal）と第２の同期信号（ＳＳＳ：Secondary Synchronization Signal）がある。また、ＤＲＳには、セル固有に送信されるセル固有参照信号（ＣＲＳ：Cell-specific RS、Common RS）、移動局装置固有に送信される移動局装置固有参照信号（ＵＥＲＳ：UE-specific RS、ＤＬ ＤＭＲＳ：Downlink Demodulation RS、Dedicated RS）、ＣＲＳ、ＵＥＲＳとは独立にチャネル測定に用いるチャネル状況情報参照信号（ＣＳＩＲＳ：Channel State Information RS）がある。また、下りリンクデータ情報には、下りリンクデータ（ＤＬ−ＳＣＨ：Downlink Shared Channel）が含まれる。上りリンク信号と同様に、これら種々の下りリンク信号は、基地局装置１００によって時間および周波数リソースに配置されて、移動局装置２００へ送信される。

また、ＵＬ−ＳＣＨおよびＤＬ−ＳＣＨには、ＲＲＣ信号（Dedicated Signaling）が含まれてもよい。ＲＲＣ信号の各々には、上りリンクまたは下りリンクに関する種々の設定情報（パラメータ情報）のうち少なくとも一つの情報が含まれる。例えば、ＲＲＣ信号には、ＰＵＳＣＨのパラメータの設定に関する情報が含まれうる。また、ＲＲＣ信号には、ＰＵＣＣＨのパラメータの設定に関する情報が含まれうる。また、ＲＲＣ信号には、ＰＲＡＣＨのパラメータの設定に関する情報が含まれうる。また、ＲＲＣ信号には、ＳＲＳ（Ｐ−ＳＲＳ、Ａ−ＳＲＳ）のパラメータの設定に関する情報が含まれうる。また、ＲＲＣ信号には、ＣＳＩ−ＲＳのパラメータの設定に関する情報が含まれうる。また、ＲＲＣ信号には、ＰＤＳＣＨのパラメータの設定に関する情報が含まれうる。また、ＲＲＣ信号には、上りリンク電力制御のパラメータの設定に関する情報が含まれうる。また、ＲＲＣ信号には、セル固有または移動局装置固有のパラメータに関する情報が含まれうる。また、ＲＲＣ信号には、物理チャネルの設定に関する情報が含まれうる。また、ＲＲＣ信号には、種々の上りリンク信号および／または下りリンク信号の送信ポート数の設定に関する情報が含まれうる。また、ＲＲＣ信号にて伝送される設定情報には、上りリンクを送信する際の送信ポート数を示す情報および下りリンク信号を送信する際の送信ポート数を示す情報が含まれる。また、これらの設定情報は、ＲＲＣ信号ではなく、ＲＲＣメッセージとして移動局装置２００毎に通知されてもよい。また、ＲＲＣ信号およびＲＲＣメッセージは、上位層（上位層処理部または制御部）から通知される信号およびメッセージでもある。つまり、これらの信号やメッセージは、物理チャネルに含まれて送信されうる。

なお、送信ポート数を示す情報は、種々の上りリンク信号（ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ、ＰＲＡＣＨ、Ｐ−ＳＲＳ、Ａ−ＳＲＳ）および種々の下りリンク信号（ＰＤＳＣＨ、ＰＤＣＣＨ、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ、Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ＲＳ（ＰＲＳ）、ＭＢＳＦＮ ＲＳ、ＰＳＳ、ＳＳＳ）毎に示されてもよい。つまり、種々の上りリンク信号の送信ポート数を示す情報は、種々の上りリンク信号に関する情報に含まれてもよい。例えば、ＰＵＳＣＨの送信ポート数を示す情報は、ＰＵＳＣＨのパラメータの設定に関する情報に含まれてもよい。また、ＰＵＣＣＨの送信ポート数を示す情報は、ＰＵＣＣＨのパラメータの設定に関する情報に含まれてもよい。また、ＰＲＡＣＨの送信ポート数を示す情報は、ＰＲＡＣＨのパラメータの設定に関する情報に含まれてもよい。また、Ｐ−ＳＲＳの送信ポート数を示す情報は、Ｐ−ＳＲＳのパラメータの設定に関する情報に含まれてもよい。また、Ａ−ＳＲＳの送信ポート数を示す情報は、Ａ−ＳＲＳのパラメータの設定に関する情報に含まれてもよい。

また、種々の下りリンク信号の送信ポート数を示す情報は、種々の下りリンク信号に関する情報に含まれてもよい。例えば、ＰＤＳＣＨの送信ポート数を示す情報は、ＰＤＳＣＨのパラメータの設定に関する情報に含まれてもよい。また、ＰＤＣＣＨの送信ポート数を示す情報は、ＰＤＣＣＨのパラメータの設定に関する情報に含まれてもよい。また、ＣＲＳの送信ポート数を示す情報は、ＣＲＳのパラメータの設定に関する情報に含まれてもよい。また、ＣＳＩ−ＲＳの送信ポート数を示す情報は、ＣＳＩ−ＲＳのパラメータの設定に関する情報に含まれてもよい。また、ＰＲＳの送信ポート数を示す情報は、ＰＲＳのパラメータの設定に関する情報に含まれてもよい。また、ＭＢＳＦＮ ＲＳの送信ポート数を示す情報は、ＭＢＳＦＮ ＲＳのパラメータの設定に関する情報に含まれてもよい。また、ＰＳＳの送信ポート数を示す情報は、ＰＳＳのパラメータの設定に関する情報に含まれてもよい。また、ＳＳＳの送信ポート数を示す情報は、ＳＳＳのパラメータの設定に関する情報に含まれてもよい。

図２は、本発明の基地局装置１００の構成を示す概略ブロック図である。図示するように、基地局装置１００は、上位層処理部１０１、制御部１０３、受信部１０５、送信部１０７、チャネル測定部１０９、および、送受信アンテナ部１１１、を含んで構成される。また、上位層処理部１０１は、無線リソース制御部１０１１、偏波決定部１０１３、参照信号系列決定部１０１５を含んで構成される。また、受信部１０５は、復号化部１０５１、復調部１０５３、多重分離部１０５５と無線受信部１０５７を含んで構成される。また、送信部１０７は、符号化部１０７１、変調部１０７３、多重部１０７５、無線送信部１０７７と下りリンク参照信号生成部１０７９を含んで構成される。

上位層処理部１０１は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Medium Access Control）層、パケットデータ統合プロトコル（ＰＤＣＰ：Packet Data Convergence Protocol）層、無線リンク制御（ＲＬＣ：Radio Link Control）層、無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）層の処理を行う。例えば、上位層処理部１０１は、移動局装置２００との通信開始時に、該移動局装置２００に対して性能問い合わせを、送信部１０７を介して送信する。さらに、上位層処理部１０１は、該性能問い合わせに対する応答として、移動局装置２００が送信した性能情報を、受信部１０５を介して受信する。

上位層処理部１０１が備える無線リソース制御部１０１１は、下りリンクの各チャネルに配置する情報を生成、または上位ノードから取得し、送信部１０７に出力する。また、無線リソース制御部１０１１は、上りリンクの無線リソースの中から、移動局装置２００がＰＵＳＣＨを配置する無線リソースを割り当てる。また、無線リソース制御部１０１１は、下りリンクの無線リソースの中から、ＰＤＳＣＨを配置する無線リソースを決定する。

無線リソース制御部１０１１は、上りリンクおよび下りリンクの無線リソースの割り当てを示す下りリンク制御情報を生成し、送信部１０７を介して移動局装置２００に送信する。無線リソース制御部１０１１は、ＰＵＳＣＨを配置する無線リソースを割り当てる際に、チャネル測定部１０９から入力された上りリンクのチャネル測定結果を基に、チャネル品質のよい無線リソースを優先的に割り当てる。

また、無線リソース制御部１０１１は、移動局装置２００が上りリンクの各チャネルの送信に用いる送信ポート数（送信アンテナ数）と、基地局装置１００が各々の移動局装置２００への下りリンクの各チャネルの送信に用いる送信ポート数（送信アンテナ数）とを決定する。これら送信ポート数の決定は、例えば、各移動局装置２００から通知される最大送信アンテナ数（最大送信ポート数）や最大受信アンテナ数（最大受信ポート数）、最大送信電力、最大送信および最大受信コンポーネントキャリア数（最大サービングセル数）、パスロス（ＰＬ：Pathloss）に基づき行う。無線リソース制御部１０１１は、決定した送信ポート数（上りリンクおよび下りリンク）を示す情報を、ＲＲＣ信号として各移動局装置２００に宛てて送信するために、送信部１０７の符号化部１０７１に出力する。なお、ＲＲＣ信号として、移動局装置２００個別に送信せずに、ブロードキャストするようにしてもよい。なお、基地局装置１００は、参照信号受信電力（ＲＳＲＰ：Reference Signal Received Power）の報告や電力余地（ＰＨ：Power Headroom）の報告を移動局装置２００から受信することによって、パスロスを知ることができる。

上位層処理部１０１は、移動局装置２００からＰＵＣＣＨで通知されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ、チャネル品質情報、スケジューリング要求等の上りリンク制御情報（ＵＣＩ）、および移動局装置２００から通知されたバッファの状況や無線リソース制御部１０１１が設定した移動局装置２００各々の各種設定情報に基づき、受信部１０５および送信部１０７の制御を行うために制御情報を生成し、制御部１０３に出力する。

偏波設定部１０１３は、無線リソース制御部１０１１が決定した下りリンク信号を送信する際の送信ポート数に基づき、下りリンク信号に含めて送信する下りリンク参照信号を直交させる方法を、移動局装置２００各々について、複数の選択候補から選択する。直交させる方法の選択候補は、送信に用いる送受信アンテナ１１１−ｎ（１≦ｎ≦８）の偏波特性を、少なくとも一つの送信ポートに対応するものを他と異なるようにする第１の方法と、送信に用いる全ての送受信アンテナ１１１−ｎの偏波特性を同じにする第２の方法の２種類である。本実施形態では、第２の方法は、参照信号に用いる符号系列または配置するサブキャリアを、送信ポート間で直交させる方法（符号多重および周波数多重）である。第１の方法は、参照信号に用いる符号系列を、送信ポート間で直交させるとともに、偶数番目の送信ポートと、奇数番目の送信ポートとで異なる偏波特性となるようにする方法（符号多重と偏波多重）である。なお、本実施形態では、第１の方法または第２の方法において、偏波多重以外の多重方法として、符号多重や周波数多重を用いる例を示すが、時間多重など、その他の多重方法や多重方法の組合せを用いてもよい。

具体的には、偏波設定部１０１３は、対象とする移動局装置２００への下りリンク信号を送信する際の各チャネルの送信ポート数のうち最大のものが４を超えるときは第１の方法を選択し、全てのチャネルにおいて超えないときは第２の方法を選択し、選択結果を制御部１０３に通知する。このように選択結果を通知することで、下りリンクに第１の方法を選択したときは、送信に用いる送受信アンテナ１１１−ｎの偏波特性が、各チャネルの偶数番目の送信ポートは垂直偏波で、各チャネルの奇数番目の送信ポートは水平偏波となるように制御部１０３に指示している。また、下りリンクに第２の方法を選択したときは、送信に用いる全ての送受信アンテナ１１１−ｎの偏波特性が垂直偏波となるように制御部１０３に指示している。

また、偏波設定部１０１３は、無線リソース制御部１０１１が決定した移動局装置２００が上りリンク信号を送信する際の送信ポート数に基づき、該移動局装置２００が上りリンク信号に含めて送信する参照信号を直交させるのに用いている方法を、複数の選択候補から推定する。上りリンクの場合も、下りリンクの場合と同様に、直交させる方法の選択候補は、送信に用いる送受信アンテナ１１１−ｎの偏波特性を、少なくとも一つの送信ポートに対応するものを他と異なるようにする第１の方法と、送信に用いる全ての送受信アンテナの偏波特性を同じにする第２の方法の２種類である。本実施形態では、第２の方法は、参照信号に用いる符号系列を、送信ポート間で直交させる方法である。第１の方法は、第２の方法と同様に、参照信号に用いる符号系列を、送信ポート間で直交させるとともに、偶数番目の送信ポートと、奇数番目の送信ポートとで異なる偏波特性となるようにする方法である。

偏波設定部１０１３は、上りリンク信号を送信する際の各チャネルの送信ポート数のうち最大のものが４を超えるときは第１の方法を用いていると推定し、超えないときは第２の方法を用いていると推定し、推定結果を制御部１０３に通知する。このように推定結果が第１の方法であることを通知することで、垂直偏波を受信できる偏波特性の送受信アンテナ１１１−ｎが受信した信号からは、移動局装置２００において各チャネルの偶数番目の送信ポートに出力された参照信号を分離し、水平偏波を受信できる偏波特性の送受信アンテナ１１１−ｎが受信した信号からは、移動局装置２００において各チャネルの奇数番目の送信ポートに出力された参照信号を分離するように制御部１０３に指示している。また、推定結果が第２の方法であることを通知することで、垂直偏波を受信できる偏波特性の送受信アンテナ１１１−ｎが受信した信号から、チャネル測定用の参照信号を分離するように制御部１０３に指示している。

参照信号系列決定部１０１５は、下りリンクの参照信号に用いる符号系列を決定する。参照信号系列決定部１０１５は、送信ポート間で直交するように割り当てられた符号系列の組み合わせの複数の候補の中から、送信先の移動局装置２００毎に一つの組み合わせを選択する。参照信号系列決定部１０１５は、選択結果に従った参照信号が生成されるように、制御部１０３に指示する。
また、参照信号系列決定部１０１５は、上りリンクの参照信号に用いる符号系列を決定する。参照信号系列決定部１０１５は、送信ポート間で直交するように各送信ポートに割り当てられた符号系列の組み合わせの複数の候補の中から、送信元の移動局装置２００毎に一つの組み合わせを選択する。参照信号系列決定部１０１５は、選択結果に従った符号系列に基づき、参照信号を分離するように、制御部１０３に指示する。

制御部１０３は、上位層処理部１０１からの指示に基づいて、受信部１０５、および送信部１０７の制御を行う制御信号Ｃを生成する。制御部１０３は、生成した制御信号Ｃを受信部１０５、および送信部１０７に出力して受信部１０５、および送信部１０７の制御を行う。例えば、制御部１０３は、偏波設定部１０１３の指示に従い、無線送信部１０７７に対して、送信に用いる送受信アンテナ１１１−ｎの偏波特性を制御する。また、制御部１０３は、参照信号系列決定部１０１５の指示に従い、下りリンク参照信号生成部１０７９に対して、各送信ポートに出力する参照信号に用いる符号系列を制御する。

受信部１０５は、制御部１０３から入力された制御信号に従って、送受信アンテナ部１１１を介して移動局装置２００から受信した受信信号を分離、復調、復号し、復号した情報を上位層処理部１０１に出力する。無線受信部１０５７は、送受信アンテナ部１１１を介して受信した上りリンクの信号を、中間周波数（ＩＦ：Intermediate Frequency）に変換し（ダウンコンバート）、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信した信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調し、直交復調されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。無線受信部１０５７は、変換したディジタル信号からガードインターバル（ＧＩ：Guard Interval）に相当する部分を除去する。無線受信部１０５７は、ＧＩを除去した信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）を行い、周波数領域の信号を抽出し多重分離部１０５５に出力する。

無線受信部１０５７は、送受信アンテナ部１１１から入力された偏波多重された上りリンク信号を受信した場合には、上りリンク信号の偏波の種類を推定し、偏波毎に上りリンク信号を分離し、その上りリンク信号を多重分離部１０５５へ出力する。

多重分離部１０５５は、無線受信部１０５７から入力された信号をＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、ＵＲＳ（ＵＬ ＤＭＲＳ、ＳＲＳ）、ＰＲＡＣＨなどの信号に、それぞれ分離する。なお、この分離は、予め基地局装置１００が決定して各移動局装置２００に通知した無線リソースの割当情報に基づいて行われる。また、多重分離部１０５５は、チャネル測定部１０９から入力された伝搬路の推定値から、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨの伝搬路の補償を行なう。また、多重分離部１０５５は、分離したＵＬ ＤＭＲＳおよびＳＲＳをチャネル測定部１０９に出力する。なお、基地局装置１００は、受信信号の偏波の推定を受信した参照信号の測定結果から行うこともできる。

復調部１０５３は、ＰＵＳＣＨを逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）し、変調シンボルを取得し、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨの変調シンボルそれぞれに対して、２位相偏移変調（ＢＰＳＫ：Binary Phase Shift Keying）、４相位相偏移変調（ＱＰＳＫ：Quadrature Phase Shift Keying）、１６値直交振幅変調（１６ＱＡＭ：16 Quadrature Amplitude Modulation）、６４値直交振幅変調（６４ＱＡＭ：64 Quadrature Amplitude Modulation）等の予め定められた、または基地局装置１００が移動局装置２００各々に下りリンク制御情報（ＤＣＩ）で予め通知した変調方式を用いて受信した上りリンク信号の復調を行なう。

復号化部１０５１は、復調したＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨの符号化ビットを、予め定められた符号化方式の、予め定められた、又は基地局装置１００が移動局装置２００に上りリンクグラント（UL grant）で予め通知した符号化率で復号を行ない、復号したデータ情報と、上りリンク制御情報を上位層処理部１０１へ出力する。

チャネル測定部１０９は、多重分離部１０５５から入力された上りリンク復調参照信号ＵＬ ＤＭＲＳとＳＲＳから伝搬路の推定値、チャネルの品質などを測定し、多重分離部１０５５および上位層処理部１０１に出力する。

送信部１０７は、制御部１０３から入力された制御信号に従って、下りリンクの参照信号（下りリンク参照信号）を生成し、上位層処理部１０１から入力されたデータ情報、下りリンク制御情報を符号化、および変調し、ＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨ、および下りリンク参照信号を多重して、送受信アンテナ部１１１を介して移動局装置２００に信号を送信する。

符号化部１０７１は、上位層処理部１０１から入力された下りリンク制御情報、およびデータ情報を、ターボ符号化、畳込み符号化、ブロック符号化等の符号化を行う。変調部１０７３は、符号化ビットをＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の変調方式で変調する。下りリンク参照信号生成部１０７９は、基地局装置１００を識別するためのセル識別子（Ｃｅｌｌ ＩＤ）などを基に予め定められた規則で求まる、移動局装置２００が既知の系列を下りリンク参照信号として生成する。多重部１０７５は、変調した各チャネルと生成した下りリンク参照信号を多重する。符号化部１０７１は、ＤＣＩを基に生成した巡回冗長検査（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）符号を、ＲＮＴＩ（Radio Network Temporary Identifier）でスクランブルした系列をＤＣＩに付与する。

無線送信部１０７７は、多重した変調シンボルを逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）して、ＯＦＤＭ方式の変調を行い、ＯＦＤＭ変調されたＯＦＤＭシンボルにＧＩを付加し、ベースバンドのディジタル信号を生成し、ベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、アナログ信号から中間周波数の同相成分および直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去し、中間周波数の信号を高周波数（ＲＦ：Radio Frequency）の信号に変換（アップコンバート）し、余分な周波数成分を除去し、電力増幅し、送受信アンテナ部１１１（送受信アンテナ１１１−１から送受信アンテナ１１１−８）に出力して送信する。また、送受信アンテナ部１１１と、無線受信部１０５７と、無線送信部１０７７と、は、基地局装置１００から離れた場所に配置されてもよい。つまり、送受信アンテナ部１１１と、無線受信部１０５７と、無線送信部１０７７と、分散アンテナまたはリモートアンテナ（ＲＲＨ：Remote Radio Head）として構成されてもよい。

送受信アンテナ部１１１は、送受信アンテナ１１１−１〜１１１−８を含んで構成される。本実施形態では、送受信アンテナ１１１−１〜１１１−８にはそれぞれ固定の偏波が設定されている。なお、複数の物理アンテナで同じ偏波が設定されても良い。複数の物理アンテナでアンテナグループが構成されても良い。また、アンテナグループ毎に偏波が設定されてもよい。また、送受信アンテナ部１１１を構成しているアンテナはそれぞれ偏波切り替えアンテナであっても良い。すなわち、上位層処理部１０１から通知される制御情報により、各下りリンク信号、各送信ポート、各受信ポートに対応するアンテナの偏波を設定してもよい。つまり、下りリンク信号は、上位層処理部１０１から通知される制御情報によって下りリンクの偏波制御が行われる。例えば、基地局装置１００は、制御部１０３を介して送受信アンテナ部１１１に含まれる複数の偏波アンテナを切り替えて下りリンク信号を送信するように制御することができる。また、基地局装置１００は、制御部１０３を介して送受信アンテナ部１１１に含まれる偏波アンテナの偏波モード（偏波の種類）を切り替えて下りリンク信号を送信するように制御することができる。また、基地局装置１００は、種々の下りリンク信号と種々の送信ポートと偏波モードを対応付けて送信するように制御することができる。また、複数の送信ポートと複数のアンテナを対応付けることができる。また、複数の送信ポートから構成される送信ポートグループとアンテナグループを対応付けることができる。

例えば、アンテナグループは、共偏波アレイ（Co-polarized array）を形成してもよい。また、アンテナグループは、交差偏波アレイ（Cross-polarized array）を形成してもよい。また、アンテナグループは、共偏波アレイと交差偏波アレイの複合であってもよい。アンテナグループ内で共偏波アレイと交差偏波アレイを切り替えて送受信を行うこともできる。基地局装置１００は、上位層処理部１０１から制御部１０３を通じてそれらのアンテナグループに偏波アレイの切り替えを指示することもできる。なお、共偏波は共振偏波とも呼称する。また、交差偏波は干渉偏波とも呼称する。例えば、共偏波アレイは、モノポールアンテナやダイポールアンテナを同じ向きに配置することで実現することができる。また、交差偏波アレイは、モノポールアンテナやダイポールアンテナを交差させて配置することで実現することができる。

図３は、本実施形態に係る送受信アンテナ部１１１、多重分離部１０５５などの構成を示す概略ブロック図である。図３に示すように、多重分離部１０５５は、チャネル分離部１０５２、参照信号分離部１０５４を含んで構成される。無線受信部１０５７は、８つの無線処理部１０５６−１〜１０５６−８を含んで構成される。多重部１０７５は、チャネル多重部１０７２、Ｎ個の加算部１０７４−１〜１０７４−Ｎを含んで構成される。無線送信部１０７７は、Ｎ個の無線処理部１０７６−１〜１０７６−Ｎ、送信偏波特性設定部１０７８を含んで構成される。送受信アンテナ部１１１は、８つの送受信アンテナ１１１−１〜１１１−８を含んで構成される。

送受信アンテナ１１１−１〜１１１−８のうち、送受信アンテナ１１１−１と１１１−３と１１１−５と１１１−７は、偏波特性が垂直偏波のアンテナである。また、送受信アンテナ１１１−２と１１１−４と１１１−６と１１１−８は、偏波特性が水平偏波のアンテナである。無線処理部１０５６−１〜１０５６−８は、それぞれ送受信アンテナ１１１−１〜１１１−８が受信した上りリンクの信号に対して、ダウンコンバート、直交復調、アナログ／ディジタル変換、ガードインターバルの除去、高速フーリエ変換などを行い、周波数領域信号を出力する。

参照信号分離部１０５４は、制御部１０３を介して参照信号系列決定部１０１５が通知した符号系列の組み合わせを用いて、無線処理部１０５６−１〜１０５６−８が出力した周波数領域信号から参照信号を分離し、チャネル測定部１０９に出力する。このとき、参照信号分離部１０５４は、制御部１０３を介した偏波設定部１０１３からの指示に従って、無線処理部１０５６−１〜１０５６−８の各々が出力した周波数領域信号から分離する参照信号を決定する。

例えば、推定結果が第１の方法であると偏波設定部１０１３から通知された移動局装置２００については、無線処理部１０５６−１から１０５６−８が出力した信号を、順に受信ポート＃０から＃７の信号とする。そして、参照信号分離部１０５４は、受信ポート＃０、＃２、＃４、＃６の信号からは、移動局装置２００において、各チャネル（例えば、ＰＵＣＣＨやＰＵＳＣＨ）の０、２、４、６番目の送信ポートに出力された参照信号を分離し、受信ポート＃１、＃３、＃５、＃７の信号からは、移動局装置２００において各チャネル（例えば、ＰＵＣＣＨやＰＵＳＣＨ）の１、３、５、７番目の送信ポートに出力された参照信号を分離する。すなわち、偏波特性が垂直偏波のアンテナで受信した信号からは、偏波特性が垂直偏波のアンテナで送信された参照信号を分離し、偏波特性が水平偏波のアンテナで受信した信号からは偏波特性が水平偏波のアンテナで送信された参照信号を分離する。このように各受信ポートの信号から分離する参照信号を限定できるのは、偏波特性が垂直偏波のアンテナでは、偏波特性が水平偏波のアンテナから送信された信号の受信レベルが無視できるほど低く、また、偏波特性が水平偏波のアンテナでは、偏波特性が垂直偏波のアンテナから送信された信号の受信レベルが無視できるほど低いためである。
基地局装置１００の受信ポートと移動局装置２００の送信ポートに接続される物理アンテナの種類、すなわち、偏波特性の種類を一致させることで、複数の参照信号による干渉を低減し、より精度の高いチャネル推定を行うことができる。

また、推定結果が第２の方法であると通知されたときは、無線処理部１０５６−１が出力した信号を受信ポート＃０の信号、無線処理部１０５６−３が出力した信号を受信ポート＃１の信号、無線処理部１０５６−５が出力した信号を受信ポート＃２の信号、無線処理部１０５６−７が出力した信号を受信ポート＃３の信号、とする。そして、参照信号分離部１０５４は、受信ポート＃０、＃１、＃２、＃３の信号の各々から、移動局装置２００において各チャネル（例えば、ＰＵＣＣＨやＰＵＳＣＨ）の０から３番目の送信ポートに出力された参照信号を分離する。この場合、複数の移動局装置２００間で異なる偏波特性を持つアンテナを選択することで、移動局装置２００間の干渉を低減することができる。

チャネル測定部１０９は、参照信号分離部１０５４が分離した参照信号に基づき、各チャネル（サブキャリア）の伝搬路特性（周波数応答）を測定する。なお、各サブキャリアの伝搬路特性は、送信ポートと受信ポートとの組み合わせ毎に存在するが、偏波特性の異なる送信ポートと受信ポートとを組み合わせた伝搬路については、利得が「０」の伝搬路特性をとする。
チャネル分離部１０５２は、チャネル測定部１０９が測定した伝搬路特性を用いて、参照分離部１０５４が参照信号を分離した信号に対して、伝搬路補償を行う。さらに、チャネル分離部１０５２は、伝搬路補償された信号を、各チャネルの信号に分離する。

チャネル多重部１０７２は、変調部１０７３が生成した各チャネルの変調シンボルを、サブキャリアに配置し、プレコーディング行列を掛けて、各送信ポート向けの周波数領域の信号を生成する。さらに、チャネル多重部１０７５は、生成した各送信ポート向けの周波数領域の信号を逆フーリエ変換して、各送信ポート向けの時間領域の信号を生成する。例えば、送信ポート＃０向けの信号は、ＰＤＣＣＨの０番目の送信ポートの信号であり、送信ポート＃１向けの信号は、ＰＤＣＣＨの１番目の送信ポートの信号である。同様に、送信ポート＃２向けの信号は、ＰＤＣＣＨの２番目の送信ポートの信号であり、送信ポート＃３向けの信号は、ＰＤＣＣＨの３番目の送信ポートの信号である。また、送信ポート＃７向けの信号は、ある移動局装置２００向けのＰＤＳＣＨの０番目の送信ポートの信号であり、送信ポート＃８向けの信号は、送信ポート＃７と同じ移動局装置２００向けのＰＤＳＣＨの１番目の送信ポートの信号である。すなわち、送信ポート＃ｎ（７≦ｎ＜１４）向けの信号は、同じ移動局装置２００向けのＰＤＳＣＨのｎ−７番目の送信ポートの信号である。下りリンク参照信号生成部１０７９は、制御部１０３からの制御信号Ｃに従い、各送信ポート向けの参照信号を生成する。すなわち、下りリンク参照信号生成部１０７９は、参照信号系列決定部１０１５が決定した符号系列の組合せを用いた参照信号を生成する。

加算部１０７４−１は、チャネル多重部１０７５が生成した送信ポート＃０向けの時間領域の信号に、下りリンク参照信号生成部１０７９が生成した送信ポート＃０向けの参照信号を多重して、送信ポート＃０に出力する信号を生成する。この多重は、信号同士を加算することで行う。同様に、加算部１０７４−２は、送信ポート＃１向けの時間領域の信号に、送信ポート＃１向けの参照信号を多重する。加算部１０７４−３は、送信ポート＃２向けの時間領域の信号に、送信ポート＃２向けの参照信号を多重する。加算部１０７４−４は、送信ポート＃３向けの時間領域の信号に、送信ポート＃３向けの参照信号を多重する。同様に、加算部１０７４−ｎ（ｎ≦Ｎ）の各々は、送信ポート＃ｎ−１向けの時間領域の信号に、送信ポート＃ｎ−１向けの参照信号を多重して、送信ポート＃ｎ−１に出力する信号を生成する。

無線処理部１０７６−１は、加算部１０７４−１が生成した送信ポート＃０に出力する信号に、ガードインターバルを付加し、ディジタル／アナログ変換、無線周波数へのアップコンバートをして、送信偏波特性設定部１０７８に出力する。無線処理部１０７６−２は、送信ポート＃１に出力する信号に対して、同様の処理を行う。無線処理部１０７６−３は、送信ポート＃２に出力する信号に対して、同様の処理を行う。無線処理部１０７６−４は、送信ポート＃３に出力する信号に対して、同様の処理を行う。すなわち、無線処理部１０７６−ｎ（ｎ≦Ｎ）の各々は、送信ポート＃ｎ−１に出力する信号に、ガードインターバルを付加し、ディジタル／アナログ変換、無線周波数へのアップコンバートをして、送信偏波特性設定部１０７８に出力する。

送信偏波特性設定部１０７８は、制御信号Ｃに従い、無線処理部１０７６−１から１０７６−Ｎが生成した信号を、送受信アンテナ１１１−１から１１１−８に出力する。すなわち、偏波決定部１０１３が第１の方法を用いることを選択したときは、送信偏波特性設定部１０７８は、無線処理部１０７６−１から１０７６−Ｎが生成した信号を、それぞれ送受信アンテナ１１１−１から１１１−８のいずれかに出力する。具体的には、送信偏波特性設定部１０７８は、無線処理部１０７６−１から１０７６−Ｎが生成した信号のうち、各チャネルの０番目の送信ポートの信号を、送受信アンテナ１１１−１に出力する。同様に、無線処理部１０７６−１から１０７６−Ｎが生成した信号のうち、各チャネルの１番目の送信ポートの信号を、送受信アンテナ１１１−２に出力し、各チャネルの２番目の送信ポートの信号を、送受信アンテナ１１１−３に出力する。というように、送信偏波特性設定部１０７８は、各チャネルのｎ番目の送信ポートの信号を、送受信アンテナ１１１−１〜１１１−８のうち、符号の枝番がｎ−１の送受信アンテナに出力する。例えば、ある移動局装置２００へのＰＤＳＣＨは、送信ポート＃７から＃１４を用いる。そこで、送信ポート＃７の信号を送受信アンテナ１１１−１に出力する。また、送信ポート＃８の信号を送受信アンテナ１１１−２に出力する。同様に、送信ポート＃９の信号を送受信アンテナ１１１−３に出力する。送信ポート＃１０の信号を送受信アンテナ１１１−４に出力する。送信ポート＃１１の信号を送受信アンテナ１１１−５に出力する。送信ポート＃１２の信号を送受信アンテナ１１１−６に出力する。送信ポート＃１３の信号を送受信アンテナ１１１−７に出力する。送信ポート＃１４の信号を送受信アンテナ１１１−８に出力する。このように、送信ポート＃７から＃１４の信号をそれぞれ、送受信アンテナ１１１−１から１１１−８に出力する。

また、偏波決定部１０１３が第２の方法を用いることを選択したときは、送信偏波特性設定部１０７８は、無線処理部１０７６−１から１０７６−Ｎが生成した信号を、それぞれ送受信アンテナ１１１−１、１１１−３、１１１−５、１１１−７に出力する。具体的には、送信偏波特性設定部１０７８は、無線処理部１０７６−１から１０７６−Ｎが生成した信号のうち、各チャネルの０番目の送信ポートの信号を、送受信アンテナ１１１−１に出力する。同様に、無線処理部１０７６−１から１０７６−Ｎが生成した信号のうち、各チャネルの１番目の送信ポートの信号を、送受信アンテナ１１１−３に出力し、各チャネルの２番目の送信ポートの信号を、送受信アンテナ１１１−５に出力する。というように、送信偏波特性設定部１０７８は、各チャネルのｎ番目の送信ポートの信号を、送受信アンテナ１１１−１〜１１１−８のうち、符号の枝番がｎ×２＋１の送受信アンテナに出力する。このようにすることで、各送信ポートの信号を、偏波特性が垂直偏波の送受信アンテナに出力する。

このようにすることで、送信偏波特性設定部１０７８は、偏波決定部１０１３が第１の方法を用いることを選択したときは、各チャネルの０、２、４、６番目の送信ポートの信号を垂直偏波の送受信アンテナ１１１−ｎで送信させ、各チャネルの１、３、５、６番目の送信ポートの信号を水平偏波の送受信アンテナ１１１―ｎで送信させている。また、送信偏波特性設定部１０７８は、偏波決定部１０１３が第２の方法を用いることを選択したときは、各チャネルの信号を垂直偏波の送受信アンテナ１１１―ｎで送信させている。なお、本実施形態では、８物理アンテナ、送信ポート数８の場合について説明しているが、物理アンテナ数及び送信ポート数は８を超えていてもよい。

なお、ＰＤＣＣＨは、送信ポート数が４つ（送信ポート＃０〜＃３）であり、全ての移動局装置２００が受信するチャネルである。そこで、送信偏波特性設定部１０７８は、偏波決定部１０１３の選択結果に関係なく、ＰＤＣＣＨの各送信ポートの信号については、それぞれ送受信アンテナ１１１−１、３、５、７に出力する。すなわち、ＰＤＣＣＨについては、全ての送信ポートの信号を常に垂直偏波の送受信アンテナで送信させている。また、送信偏波特性設定部１０７８は、ＰＤＣＣＨ以外のチャネルの信号でも、複数の移動局装置２００が受信するチャネルの信号については、同様にするようにしてもよい。

図４は、送信ポート数２の場合の下りリンクのリソースブロックペアの一例を示す図である。図４は、時間方向に連続する２つのリソースブロック（リソースブロックペア）を表しており、１つのリソースブロックは周波数方向に１２のサブキャリアと時間方向に７のＯＦＤＭシンボルで構成される。１つのＯＦＤＭシンボルのうち、それぞれのサブキャリアをリソースエレメント（ＲＥ：Resource Element）と呼ぶ。複数のリソースブロックペアが周波数方向に並べられ、そのリソースブロックペアの数は基地局装置１００毎に設定できる。例えば、そのリソースブロックペアの数は６〜１１０個に設定できる。その時の周波数方向の幅は、システム帯域幅と呼ばれる。また、リソースブロックペアの時間方向は、サブフレームと呼ばれる。それぞれのサブフレームのうち、時間方向に前後の７つのＯＦＤＭシンボルをそれぞれスロットとも呼ぶ。また、以下の説明では、リソースブロックペアは、単にリソースブロック（ＲＢ：Resource Block）とも呼ばれる。

図４に示すリソースブロックペアを構成する各リソースブロックでは、先頭のＯＦＤＭシンボルのうち、１番目と７番目のサブキャリアが、リソースエレメントＲ０であり、４番目と１０番目のサブキャリアが、リソースリソースエレメントＲ１である。また。５番目のＯＦＤＭシンボルのうち、１番目と７番目のサブキャリアが、リソースエレメントＲ０であり、４番目と１０番目のサブキャリアが、リソースリソースエレメントＲ１である。これらのリソースエレメントＲ０、Ｒ１には、セル固有参照信号が配置される。また、６番目のＯＦＤＭシンボルのうち、２、７、１２番目のサブキャリアが、リソースエレメントＤ１であり、１、６、１１番目のサブキャリアが、リソースエレメントＤ２である。また、７番目のＯＦＤＭシンボルのうち、２、７、１２番目のサブキャリアが、リソースエレメントＤ１であり、１、６、１１番目のサブキャリアが、リソースエレメントＤ２である。これらのリソースエレメントＤ１、Ｄ２には端末固有参照信号が配置される。基地局装置１００は、図４のようにセル固有参照信号や端末固有参照信号の配置を行う。つまり、無線リソース制御部１０１１は、図４のようにセル固有参照信号や端末固有参照信号の配置情報を制御部１０３を介して、送信部１０７へ通知する。送信部１０７は、その情報を基に、セル固有参照信号や端末固有参照信号の配置を行い、移動局装置２００へそれらの信号を送信する。

リソースエレメントＲ０、Ｒ１は、それぞれ送信ポート＃０、１のセル固有参照信号（ＣＲＳ）が配置される。すなわち、下りリンク参照信号生成部１０７９は、リソースエレメントＲ０にセル固有参照信号が配置された信号を加算部１０７４−１に出力し、リソースエレメントＲ１にセル固有参照信号が配置された信号を加算部１０７４−２に出力する。ここで、図４に示すリソースブロックペアは、送信ポート数が「２」の場合であるが、送信ポート数は変えることができ、例えば、１つの送信ポートや４つの送信ポートに対するセル固有参照信号をマッピングすることができる。また、セル固有参照信号は、最大４つの送信ポート（送信ポート＃０〜３）に設定できる。つまり、基地局装置１００は、移動局装置２００に対して、最大４つの送信ポートのセル固有参照信号を設定できる。その場合、無線リソース制御部１０１１は、制御部１０３を通じて、送信ポート数に応じたセル固有参照信号の生成を下りリンク参照信号生成部１０７９に対して行う。下りリンク参照信号生成部１０７９は、制御部１０３からの制御情報を受けて、セル固有参照信号のマッピングを行なう。

また、下りリンク参照信号生成部１０７９は、基地局装置１００毎にそれぞれ異なるリソースエレメントに上記Ｒ０〜Ｒ１を割り当てる場合もあるし、同じリソースエレメントに上記Ｒ０〜Ｒ１を割り当てる場合もある。例えば、基地局装置１００はそれぞれ異なるリソースエレメントおよび、または異なる信号系列に上記Ｒ０〜Ｒ１を割り当てる場合には、移動局装置２００はセル固有参照信号を用いてそれぞれの受信電力（受信信号電力）を個別に算出することができる。特に、基地局装置１００から通知されるセルＩＤが異なる場合には、リソースエレメントや信号系列を該セルＩＤに基づき決定することで、前述のような設定が可能となる。別の例では、ある基地局装置１００のみが一部のリソースエレメントに上記Ｒ０〜Ｒ１を割り当て、別の基地局装置１００は何れのリソースエレメントにも上記Ｒ０〜Ｒ１を割り当てない場合がある。この場合には、移動局装置２００は基地局装置１００の受信電力をセル固有参照信号から算出することができる。特に基地局装置１００からのみセルＩＤが通知される場合には前述のような設定が可能となる。別の例では、複数の基地局装置１００が同じリソースエレメントに上記Ｒ０〜Ｒ１を割り当て、同じ信号系列を用いたセル固有参照信号を基地局装置１００から送信した場合には、移動局装置２００はセル固有参照信号を用いて合成された受信電力を算出することができる。特に基地局装置１００から通知されるセルＩＤが同じ場合には前述のような設定が可能となる。なお、セルＩＤは物理セルＩＤ（ＰＣＩ：Physical Cell ID）と呼称する。

なお、各実施形態の説明では、例えば、電力を算出することは電力の値を算出することを含み、電力を計算することは電力の値を計算することを含み、電力を測定することは電力の値を測定することを含み、電力を報告することは電力の値を報告することを含む。このように、電力という表現は、適宜電力の値という意味も含まれる。

リソースエレメントＤ１〜Ｄ２は、それぞれＣＤＭ（Code Division Multiplexing；符号分割多重）グループ１〜ＣＤＭグループ２の移動局装置固有参照信号（ＤＬ ＤＭＲＳ，ＵＥ−ＲＳ）が配置される。また、ＣＤＭグループ１およびＣＤＭグループ２の移動局装置固有参照信号はそれぞれＷａｌｓｈ符号等の直交符号によりＣＤＭされる。また、ＣＤＭグループ１およびＣＤＭグループ２の移動局装置固有参照信号は互いにＦＤＭ（Frequency Division Multiplexing）される。ここで、基地局装置１００は、そのリソースブロックペアにマッピングする制御信号やデータ信号に応じて、８つの送信ポート（送信ポート＃７〜１４）を用いて、移動局装置固有参照信号を最大８ランクまでマッピングすることができる。また、基地局装置１００は移動局装置固有参照信号をマッピングするランク数に応じて、ＣＤＭの拡散符号長やマッピングされるリソースエレメントの数を変えられる。

例えば、最大送信ポート数が１〜２の場合における移動局装置固有参照信号は、送信ポート＃７〜８として、２チップの拡散符号長により構成され、ＣＤＭグループ１にマッピングされる。すなわち、時間方向に連続している２つのリソースエレメントＤ１には、２チップで一組の移動局装置固有参照信号が配置される。このとき、送信ポート＃７のリソースエレメントＤ１に配置される移動局装置固有参照信号の拡散符号と、送信ポート＃８のリソースエレメントＤ１に配置される移動局装置固有参照信号の拡散符号とは直交している。

最大送信ポート数が３〜４の場合における移動局装置固有参照信号は、送信ポート＃７〜８に加えて、送信ポート＃９〜１０として、２チップの拡散符号長により構成され、ＣＤＭグループ２にさらにマッピングされる。すなわち、送信ポート＃９〜１０において、時間方向に連続している２つのリソースエレメントＤ２には、２チップで一組の移動局装置固有参照信号が配置される。このとき、送信ポート＃９のリソースエレメントＤ２に配置される移動局装置固有参照信号の拡散符号と、送信ポート＃１０のリソースエレメントＤ２に配置される移動局装置固有参照信号の拡散符号とは直交している。

最大送信ポート数が５〜８の場合（すなわち第１の方法の場合）における移動局装置固有参照信号は、送信ポート＃７〜１４として、４チップの拡散符号長により構成され、各送信ポートにおいてＣＤＭグループ１およびＣＤＭグループ２にマッピングされる。すなわち、時間方向に連続している２つのリソースエレメントＤ１と、これらに周波数方向に隣接する２つのリソースエレメントＤ２とに、４チップで一組の移動局装置固有参照信号が配置される。このとき、送信ポート＃７〜１４の各々に配置される移動局装置固有参照信号の拡散符号は、互いに直交している。なお、送信ポート数がいくつの場合であっても、これらリソースエレメントＤ１、Ｄ２には、＃７〜１４のいずれの送信ポートにおいても、移動局装置固有参照信号以外の信号は配置されない。これにより、移動局装置固有参照信号が、他の信号によって干渉されるのを防いでいる。

また、各装置ポートに配置する移動局装置固有参照信号の拡散符号は、送信ポート間で直交する直交符号に、スクランブル符号がさらに重畳されたものである。なお、リソースエレメントＤ１に配置する移動局装置固有参照信号の直交符号と、リソースエレメントＤ２に配置する移動局装置固有参照信号の直交符号とは、直交していなくてもよい。また、このスクランブル符号は、基地局装置１００から通知されるセルＩＤおよびスクランブルＩＤに基づいて生成される。例えば、スクランブル符号は、基地局装置１００から通知されるセルＩＤおよびスクランブルＩＤに基づいて生成される擬似雑音系列から生成される。例えば、スクランブルＩＤは、０または１を示す値である。また、用いられるスクランブルＩＤおよび送信ポートを示す情報は、ジョイントコーディングされ、それらを示す情報をインデックス化されてもよい。なお、スクランブル符号は、擬似乱数系列（Pseudo Random Sequence）から生成されてもよい。

図４のリソースエレメントのうち、先頭の１〜３番目のＯＦＤＭシンボルで構成される領域は、第１の制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel）が配置される領域として設定される。この領域に信号が配置されるのは、送信ポート＃０〜３である。また、基地局装置１００は、第１の制御チャネルが配置される領域に関して、サブフレーム毎にそのＯＦＤＭシンボル数を設定することができる。また、白く塗りつぶされたリソースエレメントで構成される領域は、第２の制御チャネル（Ｘ−ＰＤＣＣＨ）または共用チャネル（ＰＤＳＣＨ:Physical Downlink Shared Channel）（物理データチャネル）が配置される領域を示す。この領域に信号が配置されるのは、例えば、送信ポート＃７〜１４である。また、基地局装置１００は第２の制御チャネルまたは共用チャネルが配置される領域を、リソースブロックペア毎に設定することができる。また、第２の制御チャネルにマッピングされる制御信号や共用チャネルにマッピングされるデータ信号の送信ポート数と、第１の制御チャネルにマッピングされる制御信号の送信ポート数は、それぞれ異なって設定される。

ここで、リソースブロックは、通信システムが用いる周波数帯域幅（システム帯域幅）に応じて、その数を変えられることができる。例えば、基地局装置１００は、システム帯域で６〜１１０個のリソースブロックを用いることができ、その単位をコンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier, Carrier Component）とも呼ぶ。さらに、基地局装置１００は、移動局装置２００に対して、周波数アグリゲーション（キャリアアグリゲーション）により、複数のコンポーネントキャリアを設定することもできる。例えば、基地局装置１００は、移動局装置２００に対して、１つのコンポーネントキャリアを２０ＭＨｚで構成し、周波数方向に連続および／または非連続に、５個のコンポーネントキャリアを設定し、トータルの通信システムが用いることができる帯域幅を最大１００ＭＨｚに設定することができる。つまり、受信部１０５およびチャネル測定部１０９より得られた上りリンクチャネルの測定結果に応じて、移動局装置２００にキャリアアグリゲーションを適用するか否かを無線リソース制御部１０１１は決定する。キャリアアグリゲーションを行なう場合には、コンポーネントキャリアの数とそのコンポーネントキャリアの帯域幅を決定し、その制御情報を制御部１０３を介して、送信部１０７へ通知する。送信部１０７は、その制御情報を含むＲＲＣシグナリングを生成し、移動局装置２００へ通知する。

ここで、制御情報は、所定の変調方式や符号化方式を用いて、変調処理や誤り訂正符号化処理等が施され、制御信号が生成される。制御信号は、第１の制御チャネル（第１の物理制御チャネル）、あるいは第１の制御チャネルとは異なる第２の制御チャネル（第２の物理制御チャネル）を介して送受信される。ただし、ここで言う物理制御チャネルは物理チャネルの一種であり、物理フレーム上に規定される制御チャネルである。

なお、１つの観点から見ると、第１の制御チャネルは、セル固有参照信号と同じ送信ポート（アンテナポート）を用いる物理制御チャネルである。また、第２の制御チャネルは、移動局装置固有参照信号と同じ送信ポートを用いる物理制御チャネルである。移動局装置２００は、第１の制御チャネルにマッピングされる制御信号に対して、セル固有参照信号を用いて復調し、第２の制御チャネルにマッピングされる制御信号に対して、移動局装置固有参照信号を用いて復調する。セル固有参照信号は、セル内の全移動局装置２００に共通の参照信号であって、システム帯域のすべてのリソースブロックに挿入されているため、いずれの移動局装置２００も使用可能な参照信号である。このため、第１の制御チャネルは、いずれの移動局装置２００も復調可能である。一方、移動局装置固有参照信号は、割り当てられたリソースブロックのみに挿入される参照信号であって、データ信号と同じように適応的にビームフォーミング処理を行う。このため、第２の制御チャネルでは、適応的なビームフォーミングの利得が得られる。

また、異なる観点から見ると、第１の制御チャネルは、物理サブフレームの前部に位置するＯＦＤＭシンボル上の物理制御チャネルであり、これらのＯＦＤＭシンボル上のシステム帯域幅（コンポーネントキャリア）全域に配置されうる。また、第２の制御チャネルは、物理サブフレームの第１の制御チャネルよりも後方に位置するＯＦＤＭシンボル上の物理制御チャネルであり、これらのＯＦＤＭシンボル上のシステム帯域幅内のうち、一部の帯域に配置されうる。第１の制御チャネルは、物理サブフレームの前部に位置する制御チャネル専用のＯＦＤＭシンボル上に配置されるため、物理データチャネル用の後部のＯＦＤＭシンボルよりも前に受信および復調する。また、制御チャネル専用のＯＦＤＭシンボルのみを監視する（モニタリングする）移動局装置２００も受信する。また、第１の制御チャネルに用いられるリソースはＣＣ全域に拡散されて配置されうるため、第１の制御チャネルに対するセル間干渉はランダム化される。一方、第２の制御チャネルは、通信中の移動局装置２００が通常受信する共用チャネル（物理データチャネル）用の後部のＯＦＤＭシンボル上に配置される。また、基地局装置１００は、第２の制御チャネルを周波数分割多重することにより、第２の制御チャネル同士あるいは第２の制御チャネルと物理データチャネルとを直交多重（干渉無しの多重）する。

また、異なる観点から見ると、第１の制御チャネルは、セル固有の物理制御チャネルであり、アイドル状態の移動局装置２００およびコネクト状態の移動局装置２００の両方が取得できる物理チャネルである。また、第２の制御チャネルは、移動局装置固有の物理制御チャネルであり、コネクト状態の移動局装置２００のみが取得できる物理チャネルである。ここで、アイドル状態とは、基地局装置１００が無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）の情報を蓄積してない状態（ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態）など、直ちにデータの送受信を行わない状態である。一方、コネクト状態とは、移動局装置２００がネットワークの情報を保持している状態（ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態）など、直ちにデータの送受信を行うことができる状態である。第１の制御チャネルは、移動局装置固有のＲＲＣシグナリングに依存せず移動局装置２００が受信可能なチャネルである。第２の制御チャネルは、移動局装置固有のＲＲＣシグナリングによって設定されるチャネルであり、移動局装置固有のＲＲＣシグナリングによって移動局装置２００が受信可能なチャネルである。すなわち、第１の制御チャネルは、予め限定された設定により、いずれの端末も受信可能なチャネルであり、第２の制御チャネルは移動局装置固有の設定変更が容易なチャネルである。なお、ＲＲＣシグナリングは、上位層シグナリング（higher layer signaling）や専用シグナリング（Dedicated signaling）と呼称する場合もある。

図５は、送信ポート数４の場合の下りリンクのリソースブロックペアの一例を示す図である。図５におけるリソースブロックペアは、４アンテナポート用の伝送路状況測定用参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ：Channel State Information Reference Signal）がマッピングされたリソースブロックペアである。また、図５は基地局装置１００のアンテナポート数（ＣＳＩポート数）が８のときに伝送路状況測定用参照信号がマッピングされる場合には、Ｃ１からＣ４のリソースにＣ５からＣ８のリソースが多重される。つまり、Ｃ１のリソースにＣ５が多重され、Ｃ２のリソースにＣ６が多重され、Ｃ３のリソースにＣ７が多重され、Ｃ４のリソースにＣ８が多重される。また、図５は１つのサブフレーム内の２つのリソースブロックを表している。

図５に示すリソースブロックペアを構成する各リソースブロックでは、６番目のＯＦＤＭシンボルのうち、２、７、１２番目のサブキャリアが、リソースエレメントＤ１であり、１、６、１１番目のサブキャリアが、リソースエレメントＤ２である。また、７番目のＯＦＤＭシンボルのうち、２、７、１２番目のサブキャリアが、リソースエレメントＤ１であり、１、６、１１番目のサブキャリアが、リソースエレメントＤ２である。これらのリソースエレメントＤ１、Ｄ２には端末固有参照信号が配置される。
また、このリソースブロックペアのうち、時間方向で後ろのリソースブロックでは、３番目および４番目のＯＦＤＭシンボルのうち、１２番目のサブキャリアがリソースエレメントＣ１であり、６番目のサブキャリアがリソースエレメントＣ２であり、１１番目のサブキャリアがリソースエレメントＣ３であり、５番目のサブキャリアがリソースエレメントＣ４である。これらのリソースエレメントＣ１〜Ｃ４には、伝送路状況測定用参照信号が配置される。

図５の符号を付したリソースエレメントのうち、ＣＤＭグループ番号１〜２の移動局装置固有参照信号（データ信号復調用参照信号）が配置されるリソースエレメントをそれぞれＤ１〜Ｄ２、ＣＤＭグループ番号１〜４の伝送路状況測定用参照信号が配置されるリソースエレメントをそれぞれＣ１〜Ｃ４と表している。さらに、それらの参照信号が配置されるリソースエレメント以外のリソースエレメントに、データ信号または制御信号がマッピングされる。

伝送路状況測定用参照信号は、それぞれのＣＤＭグループ内において直交する、２チップ（符号長２）の直交符号（Ｗａｌｓｈ符号）が用いられる。そして、それぞれの直交符号にＣＳＩポート（伝送路状況測定用参照信号のポート（送信ポート、リソースグリッド））が割り当てられる。すなわち、２ＣＳＩポート毎に符号分割多重（ＣＤＭ：Code Division Multiplexing）される。さらに、それぞれのＣＤＭグループが周波数分割多重される。４つのＣＤＭグループを用いて、ＣＳＩポート０〜７（送信ポート１５〜２２）の送信ポート数８の伝送路状況測定用参照信号がマッピングされる。例えば、ＣＤＭグループ番号１の伝送路状況測定用参照信号は、ＣＳＩポート０および１（送信ポート＃１５および１６）のリソースエレメントＣ１に配置される。上述したように、配置される伝送路状況測定用参照信号に用いられる符号系列は、ＣＳＩポート０と１との間で直交している。また、同様にＣＤＭグループ番号２の伝送路状況測定用参照信号は、ＣＳＩポート２および３（送信ポート＃１７および１８）のリソースエレメントＣ２に配置される。上述したように、配置される伝送路状況測定用参照信号に用いられる符号系列は、ＣＳＩポート２と３との間で直交している。また、同様にＣＤＭグループ番号３の伝送路状況測定用参照信号は、ＣＳＩポート４および５（送信ポート＃１９および２０）のリソースエレメントＣ３に配置される。上述したように、配置される伝送路状況測定用参照信号に用いられる符号系列は、ＣＳＩポート４と５との間で直交している。また、同様にＣＤＭグループ番号４の伝送路状況測定用参照信号は、ＣＳＩポート６および７（送信ポート２１および２２）のリソースエレメントＣ４に配置される。上述したように、配置される伝送路状況測定用参照信号に用いられる符号系列は、ＣＳＩポート６と７との間で直交している。

基地局装置１００の送受信アンテナ数が８の場合、基地局装置１００はデータ信号または制御信号の送信ポート数（レイヤー数、ランク数、空間多重数、ＤＭＲＳポート数）を最大８とすることができる。例えば、データ信号のレイヤー数を２、制御信号のレイヤー数を１とすることができる。移動局装置固有参照信号（ＤＬ ＤＭＲＳ、ＵＥ−ＲＳ）は、それぞれのＣＤＭグループにおいて、送信ポート数に応じて、２チップまたは４チップの直交符号が用いられ、２送信ポートまたは４送信ポート毎にＣＤＭされる。さらに、移動局装置固有参照信号のそれぞれのＣＤＭグループが周波数分割多重される。２つのＣＤＭグループを用いて、ＤＭＲＳポート１〜８（送信ポート＃７〜１４）の８レイヤーの移動局装置固有参照信号がマッピングされる。ＤＬ ＤＭＲＳに用いられる符号は、送信ポート＃７、８、１１、１３の間で直交しており、送信ポート＃９、１０、１２、１４の間で直交している。

また、送信ポート＃０、７、１５は同じ物理アンテナで送信される。また、送信ポート＃１、８、１６は同じ物理アンテナで送信される。また、送信ポート＃２、９、１７は同じ物理アンテナで送信される。また、送信ポート＃３、１０、１８は同じ物理アンテナで送信される。図３においては、送受信アンテナ１１１−１から送信ポート＃０、７、１５に対応した信号を送信し、送受信アンテナ１１１−２から送信アンテナポート＃１、８、１６に対応した信号を送信し、送受信アンテナ１１１−３からアンテナポート２、９、１７に対応した信号を送信し、アンテナ１１１−４からアンテナポート３、１０、１８に対応した信号を送信する。また、ＰＤＳＣＨとＤＬ ＤＭＲＳは同じアンテナポートから送信される。

また、基地局装置１００は、アンテナポート数が１、２または４のときの伝送路状況測定用参照信号を送信する。基地局装置１００は、１アンテナポート用または２アンテナポート用の伝送路状況測定用参照信号を、図５で示す伝送路状況測定用参照信号のＣＤＭグループ番号１を用いて、送信する。基地局装置１００は、４アンテナポート用の伝送路状況測定用参照信号を、図５で示す伝送路状況測定用参照信号のＣＤＭグループ番号１、２を用いて、送信する。

また、基地局装置１００はそれぞれ異なるリソースエレメントを上記ＣＤＭグループ番号１〜４のいずれかに割り当てる場合もあるし、同じリソースエレメントを上記ＣＤＭグループ番号１〜４のいずれかに割り当てる場合もある。例えば、基地局装置１００はそれぞれ異なるリソースエレメントおよび、または異なる信号系列を上記ＣＤＭグループ番号１〜４のいずれかに割り当てる場合には、移動局装置２００は伝送路状況測定用参照信号を用いて、基地局装置１００のそれぞれの受信電力（受信信号電力）およびそれぞれの伝搬路状態を個別に算出する。また、別の例では、基地局装置１００が同じリソースエレメントを上記ＣＤＭグループ番号１〜４のいずれかに割り当て、同じ系列を基地局装置１００から送信した場合には、移動局装置２００は伝送路状況測定用参照信号を用いて合成された受信電力を算出する。

図６は、本実施形態に係る移動局装置２００の構成を示す概略ブロック図である。図示するように、移動局装置２００は、上位層処理部２０１、制御部２０３、受信部２０５、送信部２０７、チャネル測定部２０９、および、送受信アンテナ部２１１、を含んで構成される。また、上位層処理部２０１は、無線リソース制御部２０１１、偏波決定部１０１３、参照信号系列決定部２０１５を含んで構成される。また、受信部２０５は、復号化部２０５１、復調部２０５３、多重分離部２０５５と無線受信部２０５７を含んで構成される。また、送信部２０７は、符号化部２０７１、変調部２０７３、多重部２０７５と無線送信部２０７７を含んで構成される。

上位層処理部２０１は、ユーザの操作等により生成された上りリンクのデータ情報を、送信部２０７に出力する。また、上位層処理部２０１は、ＰＤＣＰ層、ＲＬＣ層、ＲＲＣ層の処理を行う。例えば、上位層処理部２０１は、基地局装置１００の上位層処理部１０１からの問い合わせに対して、自装置が偏波多重で送受信できることを示す情報、最大送信ポート数、最大受信ポート数などの性能情報を、送信部２０７を介して基地局装置１００に送信する。

上位層処理部２０１が備える無線リソース制御部２０１１は、自装置の各種設定情報の管理を行なう。また、無線リソース制御部２０１１は、上りリンクの各チャネルに配置する情報を生成し、送信部２０７に出力する。無線リソース制御部２０１１は、基地局装置１００からＰＤＣＣＨで通知された下りリンク制御情報、およびＰＤＳＣＨで通知された無線リソース制御情報で設定された無線リソース制御部２０１１が管理する自装置の各種設定情報に基づき、受信部２０５、および送信部２０７の制御を行うために制御情報を生成し、制御部２０３に出力する。また、無線リソース制御部２０１１は、基地局装置１００の無線リソース制御部１０１１が送信部１０７を介して送信した当該移動局装置２００が用いる送信ポート数（上りリンクの各チャネルの送信ポート数）と、当該移動局装置２００向けの送信に基地局装置１００が用いる送信ポート数（下りリンクの各チャネルの送信ポート数）とを、受信部２０５が受信したＲＲＣ信号などから取得する。

偏波決定部１０１３は、図２における偏波決定部１０１３と同様である。ただし、上りリンク信号について決定した多重方法に従い、送信部２０７を制御し、下りリンク信号について決定した多重方法に従い、受信部２０５を制御する点が異なる。

制御部２０３は、上位層処理部２０１からの制御情報に基づいて、受信部２０５、および送信部２０７の制御を行う制御信号Ｃを生成する。制御部２０３は、生成した制御信号Ｃを受信部２０５、および送信部２０７に出力して受信部２０５、および送信部２０７の制御を行う。つまり、制御部２０３は、送信部２０７に対して上位層処理部２０１からの制御情報に基づいて、上りリンク信号の多重方法を制御することができる。また、制御部２０３は、受信部２０５に対して上位層処理部２０１からの制御情報に基づいて、下りリンクの多重方法を通知することができ、受信部２０５は、その情報を基に、下りリンク信号の偏波を推定し、偏波毎に下りリンク信号を分離する。

受信部２０５は、制御部２０３から入力された制御信号Ｃに従って、送受信アンテナ部２１１を介して基地局装置１００から受信した受信信号を、分離、復調、復号し、復号した情報を上位層処理部２０１に出力する。

無線受信部２０５７は、各受信アンテナを介して偏波多重された信号を受信した場合には、偏波毎に信号を分離する。つまり、無線受信部２０５７は、制御部２０３から通知される下りリンク信号の偏波情報に基づいて、下りリンク信号の偏波を分離する。

無線受信部２０５７は、各受信アンテナを介して受信した下りリンクの信号を、中間周波数に変換し（ダウンコンバート）、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信した信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調し、直交復調されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。無線受信部２０５７は、変換したディジタル信号からＧＩに相当する部分を除去し、ＧＩを除去した信号に対して高速フーリエ変換を行い、周波数領域の信号を抽出する。

また、送受信アンテナ部２１１から入力された下りリンク信号は受信ポートを通じて無線受信部２０５へと出力される。無線受信部２０５７は、制御信号Ｃに基づいて、下りリンク信号の偏波の種類を推定し、受信信号の復調処理を行う。なお、下りリンクの設定情報には、下りリンク信号の偏波情報が含まれてもよい。

各チャネルの送信ポートと、受信ポートとは、送受信アンテナ部２１１に設定されているアンテナの数だけ設定することができる。また、送信ポートおよび受信ポートの番号（ポートインデックス）は、送受信アンテナ部２１１を構成するアンテナに割り当てられた番号と一致させる必要はなく、送信ポートおよび受信ポートに対して設定された制御情報に応じて必要な偏波アンテナを選択し、下りリンク信号の受信に使用することができる。

多重分離部２０５５は、抽出した信号をＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨおよびＤＲＳに、それぞれ分離する。尚、この分離は、下りリンク制御情報で通知された無線リソースの割り当て情報などに基づいて行われる。また、多重分離部２０５５は、チャネル測定部２０９から入力された伝搬路の推定値から、ＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨの伝搬路の補償を行なう。また、多重分離部２０５５は、分離したＤＲＳをチャネル測定部２０９に出力する。下りリンク信号の推定には、ＤＲＳのチャネル測定結果に基づいて行ってもよい。

復調部２０５３は、ＰＤＣＣＨに対して、ＱＰＳＫ変調方式の復調を行ない、復号化部２０５１へ出力する。復号化部２０５１は、ＰＤＣＣＨの復号を試み、復号に成功した場合、復号した下りリンク制御情報を上位層処理部２０１に出力する。復調部２０５３は、ＰＤＳＣＨに対して、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の下りリンク制御情報で通知された変調方式の復調を行ない、復号化部２０５１へ出力する。復号化部２０５１は、下りリンク制御情報で通知された符号化率に対する復号を行い、復号したデータ情報を上位層処理部２０１へ出力する。

チャネル測定部２０９は、多重分離部２０５５から入力された下りリンク参照信号から下りリンクのパスロスを測定し、測定したパスロスを上位層処理部２０１へ出力する。また、チャネル測定部２０９は、下りリンク参照信号から下りリンクの伝搬路の推定値を算出し、多重分離部２０５５へ出力する。

送信部２０７は、制御部２０３から入力された制御信号に従って、ＵＬ ＤＭＲＳおよび／またはＳＲＳを生成し、上位層処理部２０１から入力されたデータ情報を符号化および変調し、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、および生成したＵＬ ＤＭＲＳおよび／またはＳＲＳを多重し、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、ＵＬ ＤＭＲＳ、およびＳＲＳの送信電力を調整し、送受信アンテナ部２１１を介して基地局装置１００に送信する。

符号化部２０７１は、上位層処理部２０１から入力された上りリンク制御情報、およびデータ情報を、ターボ符号化、畳込み符号化、ブロック符号化等の符号化を行う。変調部２０７３は、符号化部２０７１から入力された符号化ビットをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の変調方式で変調する。

上りリンク参照信号生成部２０７９は、基地局装置１００を識別するためのセル識別子（セルＩＤ）、ＵＬ ＤＭＲＳおよびＳＲＳを配置する帯域幅などを基に、予め定められた規則で求まる、基地局装置１００が既知のＣＡＺＡＣ系列を生成する。また、上りリンク参照信号生成部２０７９は、制御部２０３から入力された制御信号に従って、生成したＵＬ ＤＭＲＳおよびＳＲＳのＣＡＺＡＣ系列にサイクリックシフト（ＣＳ：Cyclic Shift）を与える。上りリンク参照信号生成部２０７９が、各加算部１０７４−１〜１０７４−Ｎに出力するＣＡＺＡＣ系列は、互いに直交している。なお、上りリンク参照信号生成部２０７９が生成する参照信号は、図４に示す移動局装置固有参照信号と同様であってもよい。

多重部２０７５は、制御部２０３から入力された制御信号に従って、ＰＵＳＣＨの変調シンボルを並列に並び替えてから離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）し、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨの信号と生成したＵＬ ＤＭＲＳおよびＳＲＳを多重する。

無線送信部２０７７は、多重した信号を逆高速フーリエ変換して、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の変調を行い、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調されたＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにＧＩを付加し、ベースバンドのディジタル信号を生成し、ベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、アナログ信号から中間周波数の同相成分および直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去し、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換（アップコンバート）し、余分な周波数成分を除去し、電力増幅し、送受信アンテナ部２１１に出力して送信する。

送受信アンテナ部２１１は、送受信アンテナ２１１−１〜２１１−８を含んで構成される。送受信アンテナ２１１−１〜２１１−８にはそれぞれ固定の偏波が設定されても良い。また、複数の物理アンテナで同じ偏波が設定されても良い。複数の物理アンテナでアンテナグループが構成されても良い。また、アンテナグループ毎に偏波が設定されてもよい。また、送受信アンテナ部２１１を構成しているアンテナはそれぞれ偏波切り替えアンテナであっても良い。すなわち、上位層処理部２０１から通知される制御情報により各送信ポート、受信ポートに対応するアンテナの偏波を設定することができる。また、複数の送受信ポートと複数の送受信アンテナをそれぞれ対応付けることができる。また、複数の送受信ポートから構成される送信ポートグループとアンテナグループを対応付けることができる。

図７は、本実施形態に係る送受信アンテナ部２１１、多重分離部２０５５などの構成を示す概略ブロック図である。同図において、図３の各部に対応する部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。図７に示すように、多重分離部２０５５は、チャネル分離部１０５２、参照信号分離部１０５４を含んで構成される。無線受信部２０５７は、８つの無線処理部１０５６−１〜１０５６−８を含んで構成される。多重部２０７５は、チャネル多重部１０７２、Ｎ個の加算部１０７４−１〜１０７４−Ｎを含んで構成される。無線送信部２０７７は、Ｎ個の無線処理部１０７６−１〜１０７６−Ｎ、送信偏波特性設定部１０７８を含んで構成される。送受信アンテナ部２１１は、８つの送受信アンテナ２１１−１〜２１１−８を含んで構成される。送受信アンテナ２１１−１〜２１１−８のうち、送受信アンテナ２１１−１、２１１−３、２１１−５、２１１−７は、偏波特性が垂直偏波のアンテナである。また、送受信アンテナ２１１−２、２１１−４、２１１−６、２１１−８は、偏波特性が水平偏波のアンテナである。

図８は、本実施形態に係る基地局装置１００と移動局装置２００の通信手順の一例を示す図である。本実施形態では、基地局装置１００は、移動局装置２００から偏波多重可能を示す性能情報を受信し、移動局装置２００から最大送信ポートの数を指定する情報を受信する。基地局装置１００は、これらの情報から各チャネルの送信ポート数を決定し、送信ポートの数に応じて設定された多重方法により多重された送信ポート毎の参照信号を測定する。基地局装置１００は、符号多重に加え、偏波多重されたＵＲＳを測定することで、チャネル推定精度を劣化させることなく、より多くのＵＲＳを測定することができる。すなわち、一度に測定できるＵＲＳの数を増やすことができる。また、移動局装置２００は、送信ポートの数に応じて上りリンク信号の多重方法を変えることで、複数の移動局装置から送信される上りリンク信号が互いに干渉することなく、基地局装置１００へと送信することができる。

移動局装置２００は、自装置が送信するチャネルの送信ポート数のうち、最大のものが所定の値より小さい場合には、符号多重および周波数多重した上りリンク信号を基地局装置１００へと送信する。また、移動局装置２００は、自装置が送信するチャネルの送信ポート数のうち、最大のものが所定の値よりも大きい場合には、符号多重および偏波多重した上りリンク信号を基地局装置１００へと送信する。送信ポート数が多いときには、符号多重に加え、偏波多重を適用することで他の移動局装置２００に対する干渉を軽減することもできる。

基地局装置１００は、ＵＲＳの測定結果やＰＵＣＣＨに含まれる制御情報、ＣＳＩによって移動局装置２００がＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）通信を行うか否かを上位層処理部１０１にて判定する。この時、ＭＩＭＯ通信が可能であると判定した場合には、上りリンク信号の適切な送信ポート数を無線リソース制御部１０１１において設定し、制御部１０３および送信部１０７を介して、その情報を移動局装置２００へと通知する。その情報は無線リソース制御情報としてＲＲＣ信号で通知される。

また、送信毎に送信ポートの偏波（または偏波アンテナ）を切り替える（偏波スイッチング、偏波アンテナスイッチング）ようにしてもよい。これにより、偏波ダイバーシチ効果と干渉の時間平均化効果を得ることができ、チャネル推定精度が向上する。例えば、移動局装置２００は、基地局装置１００から偏波スイッチングに関する情報を含むＲＲＣ信号を受信した場合、上位層処理部２０１から制御部２０３を介して送信部２０７に対して偏波スイッチングパターンを示す情報を通知する。送信部２０７はその情報に基づいて、偏波スイッチングパターンを算出し、その算出結果に基づいて信号を送信する。例えば、奇数回目の送信時に垂直偏波、偶数回目の送信時に水平偏波の偏波スイッチングパターンを示す情報が上位層処理部２０１から制御部２０３を介して送信部２０７に通知された場合、送信部２０７は、その情報に含まれる送信数に基づいて送信信号の偏波を設定する。

また、偏波スイッチングは送信数ではなく、つまり、何回目かの送信ではなく、送信サブフレームに基づいて行われてもよい。つまり、奇数番号のサブフレームの場合には、垂直偏波、偶数番号のサブフレームの場合には、水平偏波が設定されてもよい。また、送信信号の偏波スイッチングは、送信サブフレームの番号と送信ポートから算出されてもよい。また、移動局装置２００では、これらの情報が上位層を介して通知される。つまり、それらの設定情報は、ＲＲＣ信号またはＲＲＣメッセージとして事前に通知される。移動局装置２００は、それらの情報に基づいて受信した信号の復調・復号処理を行う。上位層処理部２０１より制御部２０３を介して受信部２０５へそれらの情報は通知される。受信部２０５は、それらの情報に基づいて復調部、多重分離部、受信ポートの偏波を設定する。また、偏波アンテナスイッチングは、アンテナグループスイッチングを含んでいる。つまり、偏波アンテナスイッチングは、異なる偏波特性を持つアンテナグループの切り替えを含んでいる。例えば、偏波アンテナスイッチングは、共偏波アレイと交差偏波アレイの切り替えを行うことができる。

図８に示す通信手順の例では、まず、基地局装置１００は、移動局装置２００に対して性能を問い合わせる（ステップＳ１０１）。移動局装置２００は、その問い合わせに対して自装置の性能情報を基地局装置１００へ通知する（ステップＳ１０２）。この時、通知する性能情報には偏波多重可能や最大送信ポート数が含まれている。基地局装置１００は、受信部１０５において受信信号から移動局装置２００からの性能情報を検出（復調）し、その情報に基づいて、上位層処理部１０１０において上りリンク信号のスケジューリングを行い、上りリンク信号のチャネル測定結果から移動局装置２００に対する種々の設定情報を設定し、送信部１０７を介して移動局装置２００へその設定情報を通知する（ステップＳ１０３）。この時、設定情報は、下りリンク信号（例えば、ＲＲＣ信号）に含まれて通知され、上りリンク信号の送信に用いる送信ポート数を示す情報を含む。つまり、移動局装置２００は、受信した下りリンク信号からその設定情報を検出することができる。

移動局装置２００は、検出した種々の設定情報を基に送信信号情報（送信信号を生成するための制御情報）を生成し、さらに、その送信信号情報を基に送信信号を生成し、基地局装置１００へ上りリンク信号を送信する（ステップＳ１０４）。基地局装置１００は、送信ポートの数に応じて設定された多重方法により多重された、送信ポート毎のＵＲＳの測定を行う。さらに、基地局装置１００は、偏波毎に上りリンク信号を分離する。さらに、基地局装置１００は、分離した上りリンク信号の復調処理を行い、受信した上りリンク信号のデータ情報や制御情報から下りリンク信号のスケジューリングを行い、下りリンク信号を移動局装置２００へ送信する。ここで、参照信号とは、種々の上りリンク参照信号（ＵＲＳ）が含まれている。ここで、種々の設定情報には、前述した物理チャネル、トランスポートチャネル、論理チャネルの設定情報のうち少なくとも一つの設定情報が含まれる。また、種々の設定情報には、送信電力制御、物理層、上位層（ＭＡＣ層やＲＲＣ層）に関する設定情報のうち少なくとも一つの設定情報が含まれる。

図９は、本実施形態に係る偏波決定部１０１３の動作例を示すフローチャートである。偏波決定部１０１３は、移動局装置２００が送信に用いる送信ポート数が所定の値（本実施形態では「２」）よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ２０１）。送信ポート数が所定の値よりも大きくない場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）には、符号多重された上りリンク信号が送信された、と認識し、制御部１０３を通じて受信部１０５に対して移動局装置２００の送信ポートに対応した受信ポートでＵＲＳの測定を行う（ステップＳ２０２）。送信ポート数が所定の値よりも大きい場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）には、符号多重および偏波多重された上りリンク信号が送信された、と認識し、制御部１０３を通じて受信部１０５に対して移動局装置２００の送信ポートに対応した受信ポート（受信アンテナ）でＵＲＳの測定を行う（ステップＳ２０３）。受信部１０５は、偏波の判定結果およびＵＲＳの測定結果から上りリンク信号の復調処理を行う。なお、Ｓ２０２では、１種類の偏波が設定されている。

図１０は、本実施形態に係る基地局装置１００と移動局装置２００の通信手順の一例を示す図である。本実施形態では、基地局装置１００は、移動局装置２００から偏波多重可能を示す性能情報を受信し、移動局装置２００から最大送受信ポートの数を指定する情報を受信し、送受信ポートの数に応じて設定された多重方法により多重された送受信ポート毎の参照信号を測定する。移動局装置２００は、符号多重に加え、偏波多重されたＤＲＳを測定することで、チャネル推定精度を劣化させることなく、より多くのＤＲＳを測定することができる。すなわち、一度に測定できるＤＲＳの数を増やすことができる。また、基地局装置１００は、移動局装置２００の受信ポートの数に応じて下りリンク信号の多重方法を変えることで、下りリンクの通信量を増加させることができる。

基地局装置１００は、移動局装置２００の受信ポートの数が所定の値より小さい場合には、符号多重した下りリンク信号を移動局装置２００へと送信する。また、基地局装置１００は、移動局装置２００の受信ポートの数が所定の値よりも大きい場合には、符号多重および偏波多重した下りリンク信号を移動局装置２００へと送信する。符号多重に加え、偏波多重を適用することで他の移動局装置に対する干渉を軽減するとともに下りリンクの通信量を増加することもできる。

図１０に示す通信手順の例では、まず、基地局装置１００は、移動局装置２００に対して性能を問い合わせる（ステップＳ３０１）。移動局装置２００は、その問い合わせに対して自装置の性能情報を基地局装置１００へ通知する（ステップＳ３０２）。この時、通知する性能情報には偏波多重可否や最大受信ポート数（最大送受信ポート数）が含まれている。基地局装置１００は、受信部１０５から受信信号に含まれた移動局装置２００からの性能情報を検出し、その情報を基に、上位層処理部１０１において上りリンクおよび下りリンク信号のスケジューリングを行う。この時、受信信号のチャネル測定結果から移動局装置２００に対する種々の設定情報を設定し、送信部１０７を介して移動局装置２００へその設定情報を通知する（ステップＳ３０３）。この時、設定情報は、下りリンク信号（例えば、ＲＲＣ信号）に含まれて通知される。つまり、移動局装置２００は、受信した下りリンク信号からその設定情報を検出することができる。また、移動局装置２００は、検出した種々の設定情報を基に送信信号に関する制御情報を生成し、別のタイミングで受信する下りリンク信号の測定を行うことができる。基地局装置１００は、下りリンク信号を生成し、下りリンク信号を移動局装置２００へ送信する（ステップＳ３０４）。

移動局装置２００は、受信した下りリンク信号からＤＲＳを分離し、チャネル測定を行い、受信した下りリンク信号の偏波を推定し、偏波毎に下りリンク信号を分離する。分離した下りリンク信号を復調し、下りリンク信号に含まれる種々のデータ情報や制御情報を抽出する。移動局装置２００は、これらの情報を基に上りリンク信号を生成し、基地局装置１００へ上りリンク信号を送信する（ステップＳ３０５）。ここで、参照信号とは、種々の下りリンク参照信号（ＤＲＳ）が含まれている。ここで、種々の設定情報には、前述した物理チャネル、トランスポートチャネル、論理チャネルの設定情報のうち少なくとも一つの設定情報が含まれる。また、種々の設定情報には、送信電力制御、物理層、上位層（ＭＡＣ層やＲＲＣ層）に関する設定情報のうち少なくとも一つの設定情報が含まれる。ここで、上りリンク信号に含まれる情報は、下りリンクの測定結果のフィードバック情報が含まれる。例えば、フィードバック情報には、下りリンクのチャネル状況情報（ＣＳＩ）が含まれる。フィードバック情報には、下りリンクのストリーム数を決定するランク指標が含まれる。フィードバック情報には、下りリンクのプレコーディングマトリックスが含まれる。これらの情報は、ＰＵＣＣＨに含まれて基地局装置１００へ通知されてもよい。また、これらの情報は、ＰＵＳＣＨに含まれて基地局装置１００へ通知されてもよい。

図１１は、本実施形態に係る偏波決定部１０１３の動作例を示すフローチャートである。偏波決定部１０１３は、基地局装置１００が移動局装置２００への送信に用いる送信ポート数が所定の値（第１の値）よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ４０１）。送信ポート数が所定の値よりも大きくない場合（Ｓ４０１：ＮＯ）には、下りリンク信号を符号多重のみに設定するように、制御部１０３を通じて送信部１０７を制御する（ステップＳ４０２）。最大送信ポート数が所定の値よりも大きい場合（Ｓ４０１：ＹＥＳ）には、下りリンク信号を符号多重および偏波多重するように、制御部１０３を通じて送信部１０７を制御する（ステップＳ４０３）。移動局装置の受信ポート数の判定結果および上りリンク信号の測定結果から下りリンク信号の多重方法を決定することができる。なお、Ｓ４０２では、１種類の偏波が設定されている。

本実施形態において、送信ポート数は、基地局装置１００から移動局装置２００に個別に通知される。あるいは、基地局装置１００から報知情報を用いたブロードキャストにより通知されるようにしてもよい。
本実施形態において、符号多重に使用される直交符号系列はサイクリックシフトより算出されても良い。また、符号多重に使用される直交符号系列は、直交カバー符号（OCC: Orthogonal Cover Code）より算出されも良い。また、符号多重に使用される直交符号系列は、サイクリックシフトと直交カバー符号より算出されても良い。

また、送信ポート毎の偏波は、符号多重に使用される直交符号系列間の位相回転量が送信ポート間で最大になるように設定されても良い。つまり、同じ偏波が設定された送信ポート間の干渉は最も小さくなる。ここで、位相回転量とは、サイクリックシフトに基づいて設定される隣接サブキャリア間の位相回転の大きさを示している。つまり、異なる移動局装置２００間で同じ周波数リソースにＵＲＳを配置した場合であっても移動局装置２００毎に異なる位相回転量が設定されているため、サブキャリア単位で比較すると、基地局装置１００は、無線受信部１０５７において各移動局装置から送信されるＵＲＳを識別することができる。

また、送信ポート毎の偏波は、Ｎ種類の偏波（または、偏波アンテナ）が使用可能である場合には、数式（１）を用いて算出されても良い。

ここで、ｎ^（λ） _ｐは送信ポートλの偏波インデックスである。偏波インデックスは、偏波の種類に対応付けられている。例えば、ｎ^（λ） _ｐ＝０を垂直偏波（第１の偏波）、ｎ^（λ） _ｐ＝１を水平偏波（第２の偏波）として対応づけることができる。偏波特性としては、垂直、水平以外にも、右旋回、左旋回などがある。ｎ^（λ） _ＣＳは、送信ポートλの参照信号のサイクリックシフト値である。すなわち、送信ポート毎の偏波は、サイクリックシフト値と対応付けられる。ここでは、モジュロ演算を使用しているが、他の演算方法で偏波インデックスを決定しても良い。

本実施形態において、移動局装置２００で使用可能な偏波の種類は、移動局装置２００毎に設定されても良い。また、偏波の種類は、移動局装置２００の性能を示す情報に設定されている。

また、送信ポート毎の偏波は、送信ポートλと送信ポートのサイクリックシフト値から数式（２）を用いて算出されても良い。

また、送信ポート毎の偏波は、参照信号のサイクリックシフト値に基づく擬似乱数ｎ_ＰＮを用いて算出されても良い。

ここで、ｃ（ｉ）は、擬似乱数系列（Pseudo-random sequence）である。
また、送信ポート毎の偏波は、該移動局装置に偏波スイッチング（偏波アンテナスイッチング）が設定されていた場合には、送信毎に使用される偏波が算出されても良い。

ここで、ｎ_ｓは、スロット番号である。ただし、スロット番号ではなくシンボル番号であっても良い。また、スロット番号ではなくサブフレーム番号であっても良い。また、スロット番号ではなく上りリンク参照信号の累積送信サブフレーム数であっても良い。

本実施形態は、送信ポート数（送信アンテナ数）に応じて、参照信号の直交のさせ方（多重方法）を変更している。送信ポート数が多いときは、偏波多重を用いているので、送信ポート間で参照信号が互いに干渉するのを抑え、参照信号を用いたチャネル推定精度の劣化を抑えることができる。
なお、上述の実施形態において、参照信号の直交のさせ方を、基地局装置１００と移動局装置２００とのそれぞれにおいて判定していたが、基地局装置１００の偏波決定部１０１３が判定して、判定結果を移動局装置２００にＲＲＣ信号などで通知するようにしてもよい。また、参照信号の直交のさせ方を判定する基準となる所定の値として、「４」を用いているが、その他の値であってもよい。また、この所定の値は、上りリンクと下りリンクとで異なる値であってもよい。
また、移動局装置２００の各々は、使用する送信ポート数および受信ポート数が固定しているが、移動局装置２００によって、これらの値が異なるシステムに適用してもよい。この場合、基地局装置１００の無線リソース制御部１０１１は、移動局装置２００の受信アンテナ数と同じかより小さい値を、該移動局装置２００に宛てた下りリンク信号の送信ポート数とする。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、基地局装置１００は、上りリンク信号の偏波の種類の設定を含む設定情報（ＲＲＣ信号）を移動局装置２００へ通知し、上りリンク信号の送信指示を含む制御情報を移動局装置２００へ通知する。移動局装置２００は、送信信号情報に従って、送信信号の偏波の種類が設定されている場合には、設定された偏波で送信信号を生成し、制御情報に従って、送信信号の送信指示が含まれている場合には、送信信号を前記基地局装置１００へ送信する。なお、上りリンク信号の送信指示を含む制御情報は、上りリンクグラントであってもよい。

例えば、基地局装置１００と第１の移動局装置２００と第２の移動局装置２００を用いた移動体通信システムでは、基地局装置１００は、第１の移動局装置２００に第１の偏波を設定するように指示し、第２の移動局装置２００に第２の偏波を設定するように指示する。移動局装置（ユーザ）間で偏波多重を追加することで、ユーザ多重数を増加させることができ、セル全体の通信量（スループット）を向上させることができる。

移動局装置２００毎に設定される偏波の種類は、ＲＲＣシグナリングにより通知されても良い。また、移動局装置２００毎に設定される偏波の種類は、移動局装置２００毎に割り当てられる移動局装置識別子（ＵＥ−ＩＤ）により決定されても良い。すなわち、識別子と偏波の種類が対応付けられても良い。また、移動局装置２００毎に設定される偏波の種類は、動的に設定されても良い。例えば、ＰＤＣＣＨ（あるいはＤＣＩフォーマット、上りリンクグラント、下りリンクアサインメント）を用いて偏波の種類が通知されても良い。

以上説明した実施形態は、基地局装置１００および移動局装置２００に搭載される集積回路／チップセットにも適用される。また、以上説明した実施形態において、基地局装置１００内の各機能や、移動局装置２００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。なお、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。更に「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、短時刻の間、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、一定時刻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、更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。

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。

１０…移動体通信システム
１００…基地局装置
２００…移動局装置
１０１…上位層処理部
１０３…制御部
１０５…受信部
１０７…送信部
１０９…チャネル測定部
１１１…送受信アンテナ部
１１１−１、１１１−８…送受信アンテナ
２０１…上位層処理部
２０３…制御部
２０５…受信部
２０７…送信部
２０９…チャネル測定部
２１１…送受信アンテナ部
２１１−１、２１１−８…送受信アンテナ
１０１１…無線リソース制御部
１０１３…偏波決定部
１０１５…参照信号系列決定部
１０５１…復号化部
１０５２…チャネル分離部
１０５３…復調部
１０５４…参照信号分離部
１０５５…多重分離部
１０５６−１、１０５６−８…無線処理部
１０５７…無線受信部
１０７１…符号化部
１０７２…チャネル多重部
１０７３…変調部
１０７４−１、１０７４−Ｎ…加算部
１０７５…多重部
１０７６−１、１０７６−Ｎ…無線処理部
１０７７…無線送信部
１０７８…送信偏波特性設定部
１０７９…下りリンク参照信号生成部
２０１１…無線リソース制御部
２０１５…参照信号系列設定部
２０５１…復号化部
２０５３…復調部
２０５５…多重分離部
２０５７…無線受信部
２０７１…符号化部
２０７３…変調部
２０７５…多重部
２０７７…無線送信部
２０７９…上りリンク参照信号生成部

Claims (8)

1. 第１の参照信号を含む信号を他の通信装置に送信する通信装置であって、
   複数の送信アンテナと、
   前記送信に用いる送信アンテナ数に応じて、前記第１の参照信号を前記送信アンテナ間で直交させる方法を複数の候補の中から選択する偏波制御部を具備し、
   前記複数の候補は、前記送信に用いる送信アンテナのうち、少なくとも一つを他と偏波特性が異なるようにする第１の方法と、全ての前記送信に用いる送信アンテナの偏波特性を同じにする第２の方法とを含むことを特徴とする通信装置。
2. 前記偏波制御部は、前記送信に用いる送信アンテナ数が所定の値よりも大きいときに、前記第１の方法を選択することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記第２の方法は、前記第１の参照信号に用いる符号系列を、前記第１の参照信号を送信する前記送信アンテナ間で直交させる方法であり、
   前記第１の方法は、前記送信に用いる送信アンテナのうち、少なくとも一つを他と偏波特性が異なるようにするとともに、前記第１の参照信号に用いる符号系列を、前記第１の参照信号を送信する前記送信アンテナ間で直交させる方法であること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信装置。
4. 前記他の通信装置が複数のアンテナから送信した信号であって、第２の参照信号を含む信号を受信する複数の受信アンテナを具備し、
   前記偏波制御部は、前記他の通信装置が送信に用いるアンテナの数に応じて、前記受信に用いる受信アンテナ各々の偏波特性を決定すること
   を特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの項に記載の通信装置。
5. 前記偏波制御部は、前記他の通信装置が送信に用いるアンテナの数が所定の値よりも大きいときに、前記受信に用いる受信アンテナのうち、少なくとも一つを他と偏波特性が異なるようにすることを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
6. 前記偏波制御部が選択した方法を示す信号を生成して、前記他の通信装置に通知する送信部を具備することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
7. 複数の送信アンテナを備え、第１の参照信号を含む信号を他の通信装置に送信する通信装置における通信方法であって、
   前記送信に用いる送信アンテナ数に応じて、前記第１の参照信号を前記送信アンテナ間で直交させる方法を複数の候補の中から選択する過程を有し、
   前記複数の候補は、前記送信に用いる送信アンテナのうち、少なくとも一つを他と偏波特性が異なるようにする第１の方法と、全ての前記送信に用いる送信アンテナの偏波特性を同じにする第２の方法とを含むこと
   を特徴とする通信方法。
8. 複数の送信アンテナを備え、第１の参照信号を含む信号を他の通信装置に送信する通信装置のコンピュータを、
   前記送信に用いる送信アンテナ数に応じて、前記第１の参照信号を前記送信アンテナ間で直交させる方法を複数の候補の中から選択する偏波制御部
   として機能させるためのプログラムであって、
   前記複数の候補は、前記送信に用いる送信アンテナのうち、少なくとも一つを他と偏波特性が異なるようにする第１の方法と、全ての前記送信に用いる送信アンテナの偏波特性を同じにする第２の方法とを含むこと
   を特徴とするプログラム。

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