JP4684371B2 - 無線通信システム、基地局装置、移動局装置、通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システム、基地局装置、移動局装置、通信方法に関する。

現在、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：直交周波数分割多元接続）方式を用いた移動体通信において、ビームフォーミングによる通信を行う場合に、リソースブロックには、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号とが配置されている。ここで、基地局装置毎に定められる参照信号は、主として制御信号の再生およびチャネル品質の測定等のために用いられ、移動局装置毎に定められる参照信号は主としてデータ信号の再生に用いられる。尚、本発明では、制御信号の再生およびチャネル品質の測定等は特徴部分ではないため、制御信号およびチャネル品質の測定についての説明は省略することにする。

一方、リソースブロックの１ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）シンボル内に、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在する場合に、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とを周波数シフトする際の制限が厳しくなるという問題がある。

また、基地局装置毎に定められる参照信号の電力はリソースブロック内で一定であり、基地局装置毎に定められる参照信号が含まれるＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力はリソースブロック内で一定であるという条件下で、セルカバレッジおよびセルエッジのスループット改善等のため、基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げる場合、図１Ａに示すとおり、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在するＯＦＤＭシンボルのデータ信号の数が基地局装置毎に定められる参照信号を含むＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の数より少ないため、基地局装置毎に定められる参照信号のみを含むＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力は必要以上に下がってしまうという問題がある。例えば、図１Ａの矢印で示すように、３ＯＦＤＭシンボル目の総電力は２４ａであるのに対し、４ＯＦＤＭ目の総電力は２０ａであるため、４ＯＦＤＭシンボル目では、データ信号が４ａ分余計に下がってしまっている。

はじめに、非特許文献１では、リソースブロックの１ＯＦＤＭシンボル内に基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在する場合に、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とを周波数シフトする際の制限が厳しくなるという問題が示されている。

非特許文献１では、この問題を回避するため、図１Ｂに示すように、１ＯＦＤＭシンボル内に、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在しないよう、８ＯＦＤＭシンボル目の移動局装置毎に定められる参照信号を９ＯＦＤＭシンボル目に移動することが提案されている。

次に、非特許文献２では、移動局装置毎に定められる参照信号の電力とデータ信号の電力との関係が説明されている。

非特許文献２では、移動局装置毎に定められる参照信号の電力は、その移動局装置毎に定められる参照信号と同一のリソースブロックの、基地局装置毎に定められる参照信号を含まないＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力と同一であるとしている。

次に、非特許文献３では、セルカバレッジおよびセルエッジのスループット改善等のため、基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げる方法について提案されている。

非特許文献３では、図２に示すように、ＳＦＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｆｒｅｑｅｎｃｙ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｅ）＋ＦＳＴＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）符号化処理時についての検討がなされている。リソースブロックの１ＯＦＤＭシンボル内の基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げるため、その基地局装置毎に定められる参照信号と同一のＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力を下げることが提案されている。

非特許文献３では、データ信号の電力が下がるため、ダイバーシティゲインが下がり、スループット特性等が劣化する。

次に、非特許文献４では、セルカバレッジおよびセルエッジのスループット改善等のため、基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げている。ここでは図３に示すように、ＳＦＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｆｒｅｑｅｎｃｙ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｅ）＋ＦＳＴＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）符号化時についての検討がなされており、リソースブロックの１ＯＦＤＭシンボル内の基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げるために、その基地局装置毎に定められる参照信号と同一のＯＦＤＭシンボル内に、未使用のサブキャリアを設定することが提案されている。

非特許文献４では、データ信号の電力は下がらないため、このことを原因としたスループット特性等の劣化はないが、未使用のサブキャリアに配置され得るデータ信号分だけスループット特性等が劣化することが懸念される。

次に、非特許文献５では、図４に示すとおり、ビームフォーミングによる通信をおこなう場合、移動局装置毎に定められる参照信号の電力を上げることで（例えば２ａから５ａなど）、チャネル推定の精度が改善されることを示している。これに伴い、電力を上げる移動局装置毎に定められる参照信号と同一のリソースブロックのＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力を下げる。

非特許文献５では、図５に示すような結果を示している。図５では、変調方式が、６４ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）の場合とＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）の場合とを比較して、移動局装置毎に定められる参照信号の電力の大きさが、スループット特性に与える影響を示す図である。

図５に示すように、移動局装置毎に定められる参照信号の電力を０．５［ｄＢ］上げた場合のスループットが最も良いことがわかる。その理由は、データ信号の電力を下げることにより、ビームフォーミングゲインが下がるためと考えられる。

従って、ビームフォーミングによる通信を行う場合において、スループットを改善しようとしても、その改善は移動局装置毎に定められる参照信号の電力として０．５［ｄＢ］上げた程度までが限界となっている。
３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ１ ＃４７ｂｉｓ、Ｒ１−０８２５０８、"Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｎ ＵＥ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳ ｆｏｒ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ" ３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ１ ＃５２ｂｉｓ、Ｒ１−０８２６０７、"Ｗａｙ ｆｏｒｗａｒｄ ｏｎ ＤＲＳ ＥＰＲＥ" ３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ１ ＃４６ｂｉｓ、Ｒ１−０６２６０８、"Ｉｓｓｕｅｓ ｏｆ ｎｏｎ−ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ ＤＬ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ ｗｉｔｈ ｐｏｗｅｒ ｂｏｏｓｔｉｎｇ" ３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ１ ＃４７ｂｉｓ、Ｒ１−０７０２５０、"Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｐｏｗｅｒ ｂｏｏｓｔｉｎｇ" ３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ１ ＃５３、Ｒ１−０８１７７９、"ＤＲＳ Ｐｏｗｅｒ Ｂｏｏｓｔｉｎｇ"

はじめに、リソースブロックの１ＯＦＤＭシンボル内に基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在する場合に、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とを周波数シフトする際のパターンの制限が厳しくなるということが問題となっている。従って、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが１ＯＦＤＭシンボル内に混在しないようにすることが課題として挙げられる。

上記非特許文献１では、図１Ｂに示すように、８ＯＦＤＭシンボル目の移動局装置毎に定められる参照信号を９ＯＦＤＭシンボル目に移動することによって、１ＯＦＤＭシンボル内に基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在しないようにしている。しかしながら、５ＯＦＤＭシンボル目の移動局装置毎に定められる参照信号と９ＯＦＤＭシンボル目の移動局装置毎に定められる参照信号との間に３ＯＦＤＭシンボル分の間が空くため、移動局装置が高速に移動する場合、チャネル推定の精度が劣化することが予測される。よって、これを回避する手法を検討する必要がある。

次に、基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げるため、データ信号の電力を下げた場合、図１Ａに示すとおり、基地局装置毎に定められる参照信号のみを含むＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力は必要以上に下がってしまうという問題がある。

また、データ信号の電力が下がることにより、セルエッジのスループット等が劣化する。よって、セルエッジのスループット改善等の手法が望まれる。

次に、非特許文献２に示すような、移動局装置毎に定められる参照信号の電力は、基地局装置毎に定められる参照信号を含まないＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力に等しいという条件下において、いかにして基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げるかも課題となる。

本発明は、リソースブロックの１ＯＦＤＭシンボル内に基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とを混在させないようにすることと、リソースブロックの１ＯＦＤＭシンボル内に基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在するＯＦＤＭシンボル内の参照信号の電力を大きくする際の課題の解決を目的とする。

本発明の一観点によれば、基地局装置と移動局装置とを有する無線通信システムであって、前記基地局装置が備える信号配置部は、前記基地局装置毎に定められる参照信号と前記移動局装置毎に定められる参照信号とが、同一リソースブロックの同一ＯＦＤＭシンボル内に混在することを回避する手段、もしくは、前記基地局装置毎に定められる参照信号と前記移動局装置毎に定められる参照信号とが、同一リソースブロックの同一ＯＦＤＭシンボル内に混在し、かつ前記基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げるための手段、を具備することを特徴とする無線通信システムが提供される。前記基地局装置毎に定められる参照信号と前記移動局装置毎に定められる参照信号とが、同一リソースブロックの同一ＯＦＤＭシンボル内に混在することを回避する手段により、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号との周波数シフトする際のパターンの制限および基地局装置毎に定められる参照信号の電力をあげることによる影響等をなくすことが可能となる。また、前記基地局装置毎に定められる参照信号と前記移動局装置毎に定められる参照信号とが、同一リソースブロックの同一ＯＦＤＭシンボル内に混在していても、前記基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げるための手段を設けることで、セルカバレッジおよびセルエッジにおけるスループット改善等のため、基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げることによる影響を低減することができる。

前記信号配置部は、リソースブロックに対する前記基地局装置毎に定められる参照信号と前記移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の配置と、前記基地局装置毎に定められる参照信号と前記移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の電力の調整とを行うための情報からなる信号配置パターンに基づいて、リソースブロックに対する前記移動局装置毎に定められる参照信号と前記基地局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の配置と、前記基地局装置毎に定められる参照信号と前記移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の電力の調整とを行うことが好ましい。

前記信号配置パターンは、同一リソースブロックの同一ＯＦＤＭシンボル内に前記基地局装置毎に定められる参照信号と前記移動局装置毎に定められる参照信号とが混在しないようにすることが好ましい。或いは、前記信号配置パターンは、同一リソースブロックの同一ＯＦＤＭシンボル内に前記基地局装置毎に定められる参照信号と前記移動局装置毎に定められる参照信号とが混在する場合、当該ＯＦＤＭシンボル内の前記移動局装置毎に定められる参照信号の電力は、当該ＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力と等しいとするようにしても良い。或いは、前記信号配置パターンは、同一リソースブロックの同一ＯＦＤＭシンボル内に前記基地局装置毎に定められる参照信号と前記移動局装置毎に定められる参照信号とが混在し、かつ前記基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げる場合、当該ＯＦＤＭシンボルに未使用のリソースエレメントを設定するようにしても良い。

或いは、前記信号配置パターンは、同一リソースブロックの同一ＯＦＤＭシンボル内に前記移動局装置毎に定められる参照信号と前記基地局装置毎に定められる参照信号とが混在し、かつ前記基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げる場合、当該ＯＦＤＭシンボルの前記移動局装置毎に定められる参照信号の電力をデータ信号の電力よりも大きくするようにしても良い。或いは、前記信号配置パターンは、同一リソースブロックの同一ＯＦＤＭシンボル内に前記移動局装置毎に定められる参照信号と前記基地局装置毎に定められる参照信号とが混在する場合、当該ＯＦＤＭシンボルと他のＯＦＤＭシンボルとの電力の調整の手法を異なるものとするようにしても良い。或いは、前記信号配置パターンは、同一リソースブロックの同一ＯＦＤＭシンボル内に前記基地局装置毎に定められる参照信号と前記移動局装置毎に定められる参照信号とが混在する場合、当該ＯＦＤＭシンボル内の前記移動局装置毎に定められる参照信号の電力は、当該リソースブロックの基地局装置毎に定められる参照信号が含まれるＯＦＤＭシンボルのデータ信号の電力と等しいものとしても良い。また、前記基地局装置は、外部から入力されたデータ信号を変調する変調部と、電波の到来方向を推定する到来方向推定部と、信号の到来方向に対して電波を指向させるための重みを制御する第１の重み制御部と、電波を指向するための重み付けを施す送信ビームフォーミング部と、移動局装置に対して信号を送信する送信部とを備えることが好ましい。

本発明は、上記に記載の無線通信システムにおける基地局装置において、前記変調部は、外部から入力されたデータ信号に対して直交振幅変調を行うことを特徴とする基地局装置であっても良い。また、上記に記載の無線通信システムにおける基地局装置であって、前記第１の重み制御部は、到来方向推定部で推定された信号の到来方向に対して電波を指向させるための重みを制御することを特徴とする基地局装置であっても良い。また、本発明は、前記送信ビームフォーミング部は、第１の重み制御部で推定した電波の到来方向に電波を指向するための重みを用いて、リソースブロックに重み付けをおこない、重み付けをおこなったリソースブロックを送信部へ出力することを特徴とする基地局装置であっても良い。

さらに、本発明は、前記到来方向推定部は、移動局装置から送信された電波からその電波の到来方向を推定し、推定した電波の到来方向を第１の重み制御部へ出力することを特徴とする基地局装置であっても良い。また、本発明は、前記送信部は、送信ビームフォーミング部から出力されたビームフォーミングを適用するリソースブロックを移動局装置に対して送信することを特徴とする基地局装置であっても良い。

また、上記に記載の無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、リソースブロックを受信する受信部と、リソースブロックに配置されている参照信号を用いてチャネル推定を行い、リソースブロックに配置されているデータ信号を等化するための重みを制御する第２の重み制御部と、リソースブロックに配置されているデータ信号に、そのデータ信号を等化するための重みを作用させる等化部と、等化したデータ信号を復調する復調部と、前記基地局装置に対して前記基地局装置が信号の到来方向を推定するために用いる信号を送信する測定用信号送信部と、を備えることが好ましい。上記に記載の無線通信システムにおける移動局装置の、前記受信部は、前記基地局装置の前記送信部から送信されたリソースブロックを受信することを特徴とする。また、前記第２の重み制御部は、リソースブロックに配置されている参照信号を用いてチャネルを推定し、推定したチャネルからリソースブロックに配置されているデータ信号を等化するための重みを制御することを特徴とする移動局装置であっても良い。また、前記等化部は、リソースブロックに配置されているデータ信号に対して第２の重み制御部から出力された重みを作用させることを特徴とする移動局装置であっても良い。また、前記復調部は、等化されたデータ信号に対して直交振幅復調を行うことを特徴とする移動局装置であっても良い。さらに、前記測定用信号送信部は、前記基地局装置の前記到来方向推定部が、前記移動局装置から送信される信号の到来方向を推定するために用いる信号を送信することを特徴とする移動局装置であっても良い。

さらに、本発明は、前記移動局装置と通信する前記基地局装置の通信方法であって、外部から入力されたデータ信号を変調する第１の過程と、信号配置パターンに基づいて、リソースブロックに対して電力の調整を行った基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号との配置と、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の電力の調整とを行う第２の過程と、移動局装置から送信される信号の到来方向を推定する第３の過程と、信号の到来方向に対して電波を指向させるための重みを制御する第４の過程と、リソースブロックに電波を指向させるための重みを作用させる第５の過程と、前記移動局装置に対してリソースブロックを送信する第６の過程と、を備えることを特徴とする通信方法である。

或いは、上記に記載の無線通信システムにおいて、前記基地局装置と通信する移動局装置の通信方法であって、リソースブロックを受信する第１の過程と、リソースブロックに配置されている参照信号を用いてチャネル推定を行い、リソースブロックに配置されているデータ信号を等化するための重みを制御する第２の過程と、リソースブロックに配置されているデータ信号に、そのデータ信号を等化するための重みを作用させる第３の過程と、等化したデータ信号を復調する第４の過程と、前記基地局装置に対して前記基地局装置が信号の到来方向を推定するために用いる信号を送信する第５の過程とを備えることを特徴とする通信方法である。

また、本発明は、周波数と時間で規定された第一の領域を周波数方向に複数配置して構成した第二の領域を複数使用して、基地局から移動局にデータを送信する通信方法であって前記第一の領域のそれぞれには、前記データ、前記基地局毎に定められる参照信号、前記移動局毎に定められる参照信号のいずれかを配置して、前記第一の領域毎の電力を基地局が調整するに際し、前記基地局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域と前記データが配置された前記第一の領域の送信電力の比を設定する制御を含む通信方法において、前記移動局毎に定められる参照信号を含む前記第二の領域内では、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域と前記データが配置された前記第一の領域の送信電力の比は等しいことを特徴とする通信方法である。

前記データが配置された前記第一の領域の送信電力と、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域の送信電力の比を、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された複数の前記第二の領域間で等しくすることが好ましい。前記データが配置された前記第一の領域の送信電力と、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域の送信電力を、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された前記第二の領域内で等しくするようにしても良い。

また、前記基地局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域の送信電力と前記基地局毎に定められる参照信号を含む前記第二の領域内における前記データが配置された前記第一の領域の送信電力の比は、前記基地局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域の送信電力と前記基地局毎に定められる参照信号を含まない前記第二の領域内における前記データが配置された前記第一の領域の送信電力の比と異なることが好ましい。前記基地局は前記移動局に対してビームフォーミングを行うことが好ましい。

また、本発明は、周波数と時間で規定された第一の領域を周波数方向に複数配置して構成した第二の領域を複数使用して、基地局から移動局にデータを送信する通信方法であって、前記第一の領域のそれぞれには、前記データ、前記基地局毎に定められる参照信号、前記移動局毎に定められる参照信号のいずれかを配置して、前記第一の領域毎の電力を基地局が決定するに際し、前記基地局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域と前記データが配置された前記第一の領域の送信電力の比を設定する制御を含む通信方法において、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域と前記データが配置された前記第一の領域の送信電力の比は等しいことを特徴とする通信方法である。

本発明は、上記に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであっても良いし、該プログラムを記録するコンピュータ読みとり可能な記憶媒体であっても良い。

また、本発明の各構成要件は、独立して発明として成立するものである。例えば、システムの発明に、基地局装置と移動局装置との構成を記載した場合には、それぞれの装置の構成に基づいて、基地局装置の発明と移動局装置の発明とを抽出することができる。

リソースブロックの１ＯＦＤＭシンボル内に基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とを混在させないことにより、セルカバレッジおよびセルエッジにおけるスループット改善等のため、基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げることに関係する様々な問題点および、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とを周波数シフトする際のパターンの制限が緩和する。

リソースブロックの１ＯＦＤＭシンボル内に基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在する場合においても、セルカバレッジおよびセルエッジにおけるスループット改善等のため、基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げることに関係する様々な問題を解決することが可能となる。

基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げる場合の手法を示す図である。 非特許文献１の提案であって、１ＯＦＤＭシンボル内に、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在しないよう、８ＯＦＤＭシンボル目の移動局装置毎に定められる参照信号を９ＯＦＤＭシンボル目に移動する手法を示す図である。 非特許文献３の提案であって、ＳＦＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｆｒｅｑｅｎｃｙ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｅ）＋ＦＳＴＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）符号化時に、リソースブロックの１ＯＦＤＭシンボル内の基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げるため、その基地局装置毎に定められる参照信号と同一のＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力を下げる手法を示す図である。 非特許文献４の提案であって、ＳＦＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｆｒｅｑｅｎｃｙ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｅ）＋ＦＳＴＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）符号化時に、リソースブロックの１ＯＦＤＭシンボル内の基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げるため、その基地局装置毎に定められる参照信号と同一のＯＦＤＭシンボル内に未使用のサブキャリアを設定する手法を示す図である。 非特許文献５の提案であって、ビームフォーミングによる通信をおこなう場合、移動局装置毎に定められる参照信号の電力を上げることで（例えば２ａから５ａ等）、チャネル推定の精度を改善する手法を示す図である。 非特許文献５の提案であって、変調方式が、６４ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）の場合とＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）の場合とを比較して、移動局装置毎に定められる参照信号の電力の大きさが、スループット特性に与える影響を示す図である 本発明の第１の実施の形態による無線通信システムの一構成例を示す図である。 基地局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。 本実施の形態による信号配置パターンの一例を示す図である。 本実施の形態による信号配置パターンの一例を示す図である。 移動局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。 本発明の第３の実施の形態による信号配置パターンの一例を示す図である。 本発明の第４の実施の形態による信号配置パターンの一例を示す図である。 本発明の第５の実施の形態による信号配置パターンの一例を示す図である。 本発明の第６の実施の形態による信号配置パターンの一例を示す図である。 本発明の第６の実施の形態による信号配置パターンの別の一例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による基地局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。

１０ａ…到来方向推定部、１０ｃ−４〜１７ｃ−４…アンテナ０〜アンテナ７、１０ｂ…変調部、１０ｃ〜１７ｃ…信号処理装置０〜信号処理装置７、１０ｃ−１〜１７ｃ−１…信号配置部、１０ｃ−２〜１７ｃ−２…送信ビームフォーミング部、１０ｃ−３〜１７ｃ−３…送信部、１１ａ…重み制御部１、１００ａ…基地局装置、２０ａ−１…アンテナ、２０ａ−２…受信部、２０ａ−３…等化部、２０ｂ…重み制御部２、２０ｃ…復調部、２０ｄ…送信部、２００ａ…移動局装置、３０ａ…到来方向推定部、３０ｃ−４〜３７ｃ−４…アンテナＡ０〜アンテナＡ７、３０ｂ…変調部、３０ｃ〜３７ｃ…信号処理装置Å０〜信号処理装置Ａ７、３０ｃ−１〜３７ｃ−１…信号配置部、３０ｃ−２〜３７ｃ−２…送信ビームフォーミング部、３０ｃ−３〜３７ｃ−３…送信部、３１ａ…重み制御部１、３０ｄ−４〜３３ｄ−４…アンテナＢ０〜アンテナＢ３、３０ｄ〜３３ｄ…信号処理装置Ｂ０〜信号処理装置Ｂ３、３０ｄ−１〜３３ｄ−１…信号配置部、３０ｄ−３〜３３ｄ−３…送信部。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態による通信技術について説明を行う。尚、以下においては、第１の実施の形態から第７の実施の形態までの各実施の形態について説明を行っている。

（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態による通信技術について説明を行う。本実施の形態による通信システムは、基地局装置が８アンテナを備え、移動局（端末局）装置が１アンテナを備えている場合を例にして説明する。

図８Ａは、本実施の形態によるリソースブロックの信号配置パターンの一例を示す図である。図８Ａに示すように、第１の実施の形態では、リソースブロックの１ＯＦＤＭシンボル内に基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在せず、移動局装置毎に定められる参照信号が含まれるＯＦＤＭシンボルが時間軸上に等間隔に並んでいる。このような信号配置パターンを用いることにより、上記非特許文献１に示される、リソースブロックの１ＯＦＤＭシンボル内に基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在することによる問題点を回避し、かつ、移動局が高速で移動する際の、チャネル推定の劣化を抑制することができる。

図６は、本実施の形態による無線通信システムの一構成例を示す図である。図６に示すように、無線通信システムは、基地局装置（１００ａ）と移動局装置（２００ａ）とを有している。

基地局装置（１００ａ）は、まず、移動局装置（２００ａ）が送信するアップリンク信号を用い、１．アップリンク信号の到来方向、すなわち移動局装置が位置する方向を推定する。

次に、２．リソースブロックに対する基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の配置と、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の電力の調整とを行う。

次に、３．推定した到来方向に対して、ビームを指向させる重みを制御し、その重みを作用させ、ビームの指向制御を行い、４．移動局装置（２００ａ）にダウンリンク信号を送信する。

移動局装置（２００ａ）は、基地局装置（１００ａ）から送信されるダウンリンク信号を受信し、１．ダウンリンク信号に含まれる参照信号を用いてチャネル推定する。２．推定したチャネルの特性を用いて等化処理をおこない、等化した信号からデータ信号を再生する。

次に、基地局装置（１００ａ）と移動局装置（２００ａ）との詳細な構成について説明する。はじめに、基地局装置（１００ａ）の構成について説明する。図７は、基地局装置（１００ａ）の一構成例を示す機能ブロック図である。

図７に示すように、基地局装置（１００ａ）は、移動局装置（２００ａ）から送信されるアップリンク信号を、アンテナ０（１０ｃ−４）とアンテナ１（１１ｃ−４）とアンテナ２（１２ｃ−４）とアンテナ３（１３ｃ−４）とアンテナ４（１４ｃ−４）とアンテナ５（１５ｃ−４）とアンテナ６（１６ｃ−４）とアンテナ７（１７ｃ−４）との８本のアンテナを介して受信する。受信したアップリンク信号を用いてアップリンク信号の到来方向を推定する到来方向推定部（１０ａ）と、ビームフォーミングが適用されるリソースブロック毎に、推定した到来方向に対し、ビームを指向させるための重みを制御する重み制御部１（１１ａ）と、を備える。さらに、外部から入力されるデータ信号に対し、直交振幅変調を行うための変調部（１０ｂ）と、直交振幅変調されたデータ信号に対し信号処理を行う、信号処理装置０（１０ｃ）と信号処理装置１（１１ｃ）と信号処理装置２（１２ｃ）と信号処理装置３（１３ｃ）と信号処理装置４（１４ｃ）と信号処理装置５（１５ｃ）と信号処理装置６（１６ｃ）と信号処理装置７（１７ｃ）と、を備える。但し、信号処理装置０（１０ｃ）と信号処理装置１（１１ｃ）と信号処理装置２（１２ｃ）と信号処理装置３（１３ｃ）と信号処理装置４（１４ｃ）と信号処理装置５（１５ｃ）と信号処理装置６（１６ｃ）と信号処理装置７（１７ｃ）との構成は同一であるため、ここでは、信号処理装置０（１０ｃ）に関する説明のみ行い、他の処理については説明を省略する。

信号処理装置０（１０ｃ）は、リソースブロックに対する基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の配置と、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の電力の調整とをおこなうための情報からなる信号配置パターンに基づいて、リソースブロックに対する基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の配置と、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の電力の調整とをおこなう信号配置部（１０ｃ−１）と、データ信号および移動局装置に定められる参照信号に対し、重み制御部１（１１ａ）で制御した重みを作用させる送信ビームフォーミング部（１０ｃ−２）と、逆高速フーリエ変換、サイクリック・プレフィックスの挿入、ディジタル・アナログ変換およびアナログ信号処理等を行い、移動局装置（２００ａ）に対し、アンテナ（１０ｃ−４）を介してダウンリンク信号を送信する送信部（１０ｃ−３）とを備える。

次に、基地局装置（１００ａ）の処理の流れの詳細について説明する。

基地局装置（１００ａ）は、２系統に分かれている。一つが、ビームフォーミングによる通信を行うための重みを制御する系統Ａで、もう一つが、外部から入力されるデータ信号に信号処理を行う系統Ｂである。

はじめに、系統Ａの処理の流れに関する説明を行う。系統Ａでは、基地局装置（１００ａ）に対し、移動局装置（２００ａ）からアップリンク信号が送信されていることを想定している。

到来方向推定部（１０ａ）は、はじめに移動局装置（２００ａ）から送信されたアップリンク信号をアンテナ０（１０ｃ−４）とアンテナ１（１１ｃ−４）とアンテナ２（１２ｃ−４）とアンテナ３（１３ｃ−４）とアンテナ４（１４ｃ−４）とアンテナ５（１５ｃ−４）とアンテナ６（１６ｃ−４）とアンテナ７（１７ｃ−４）とを介して受信する。次に、受信したアップリンク信号からアップリンク信号の到来方向を推定し、その推定された到来方向を重み制御部１（１１ａ）に出力する。

重み制御部１（１１ａ）は、はじめにリソースブロック毎に、推定した到来方向に対し、ビームを指向させるための各アンテナの重みを制御する。次に、アンテナ０（１０ｃ−４）用の重みを信号処理装置０（１０ｃ）に出力し、アンテナ１（１１ｃ−４）用の重みを信号処理装置１（１１ｃ）に出力し、アンテナ２（１２ｃ−４）用の重みを信号処理装置２（１２ｃ）に出力し、アンテナ３（１３ｃ−４）用の重みを信号処理装置３（１３ｃ）に出力し、アンテナ４（１４ｃ−４）用の重みを信号処理装置４（１４ｃ）に出力し、アンテナ５（１５ｃ−４）用の重みを信号処理装置５（１５ｃ）に出力し、アンテナ６（１６ｃ−４）用の重みを信号処理装置６（１６ｃ）に出力し、アンテナ７（１７ｃ−４）用の重みを信号処理装置７（１７ｃ）に出力する。

次に、系統Ｂの処理の流れに関する説明を行う。系統Ｂでは、基地局装置（１００ａ）に対し、外部から基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号とが入力されていることを想定している。

変調部（１０ｂ）は、入力されたデータ信号に直交振幅変調を行い、信号処理装置０（１０ｃ）と信号処理装置１（１１ｃ）と信号処理装置２（１２ｃ）と信号処理装置３（１３ｃ）と信号処理装置４（１４ｃ）と信号処理装置５（１５ｃ）と信号処理装置６（１６ｃ）と信号処理装置７（１７ｃ）とに同一信号を出力する。ここでは、前述の理由より、信号処理装置０（１０ｃ）の処理の流れに関する説明のみ行い、他の処理については説明を省略する。

信号処理装置０（１０ｃ）に入力されたデータ信号は、信号配置部（１０ｃ−１）に入力される。

図８Ａは、リソースブロックに対する基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められている参照信号とデータ信号の配置と、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の電力の調整と、をおこなうための情報からなる信号配置パターンの一例を示す図である。

信号配置部（１０ｃ−１）は、図８Ａに示すような信号配置パターンに基づいて、リソースブロックに対する基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の配置と、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の電力の調整とを行う。次に、このリソースブロックを、ＯＦＤＭシンボルを単位として送信ビームフォーミング部（１０ｃ−２）に出力する。

送信ビームフォーミング部（１０ｃ−２）は、はじめに重み制御部１（１１ａ）より出力された重みを、信号配置部（１０ｃ−１）より出力されたＯＦＤＭシンボルに含まれるデータ信号と移動局装置毎に定められる参照信号とに作用させる。次に、重みを作用させたＯＦＤＭシンボルを送信部（１０ｃ−３）へ出力する。

送信部（１０ｃ−３）は、逆高速フーリエ変換、サイクリック・プレフィックスの挿入、ディジタル・アナログ変換およびアナログ信号処理等を行い、アンテナ０（１０ｃ−４）を介して移動局装置（２００ａ）に対してダウンリンク信号を送信する。

次に、移動局装置（２００ａ）の一構成例について説明する。図９は、移動局装置（２００ａ）の一構成例を示す図である。

移動局装置（２００ａ）は、基地局装置（１００ａ）が移動局装置（２００ａ）に対してビームを指向させるために用いるアップリンク信号を、アンテナ（２０ａ−１）を介して送信する測定用信号送信部（２０ｄ）を備える。さらに、基地局装置（１００ａ）から送信されるダウンリンク信号を、アンテナ（２０ａ−１）を介して受信する受信部（２０ａ−２）と、等化処理を行う等化部（２０ａ−３）と、直交振幅復調を行う復調部（２０ｃ）と、受信部（２０ａ―２）から出力された移動局装置毎に定められる参照信号から等化処理で用いられる重みを制御する重み制御部２（２０ｂ）とを備える。

次に、移動局装置（２００ａ）の処理の流れの詳細について説明する。

移動局装置（２００ａ）は、２系統に分かれている。一つが、基地局装置（１００ａ）が移動局装置（２００ａ）に対し、ビームを指向させるために用いるアップリンク信号を送信する系統Ａであり、一つが、基地局装置（１００ａ）から送信されたダウンリンク信号を受信し、信号処理によりデータ信号を再生する系統Ｂである。

はじめに、系統Ａの処理の流れに関する説明を行う。

測定用信号送信部（２０ｄ）は、基地局装置（１００ａ）が移動局装置（２００ａ）の位置する方向に対してビームを指向するために用いるアップリンク信号をアンテナ（２０ａ−１）を介して送信する。

次に、系統Ｂの処理の流れに関する説明を行う。系統Ｂでは、移動局装置（２００ａ）に対し、基地局装置（１００ａ）からダウンリンク信号が送信されていることを想定している。

受信部（２０ａ−２）は、はじめに、基地局装置（１００ａ）から送信されるダウンリンク信号をアンテナ（２０ａ−１）を介して受信する。次に、受信したダウンリンク信号に対し、アナログ信号処理、アナログ・ディジタル変換、サイクリック・プレフィックスの除去および高速フーリエ変換等をおこない、等化部（２０ａ−３）に対してデータ信号を出力し、重み制御部２（２０ｂ）に対して移動局装置毎に定められる参照信号を出力する。

重み制御部２（２０ｂ）は、入力された移動局装置毎に定められる参照信号を用いてチャネル推定を行い、等化部（２０ａ−３）の等化処理で用いる重みを制御し、その重みを等化部（２０ａ−３）に出力する。

等化部（２０ａ−３）は、入力されたデータ信号に対して入力された重みを作用させて等化し、この等化したデータ信号を復調部（２０ｃ）に出力する。

復調部（２０ｃ）は、入力されたデータ信号に直交振幅復調を行い、復調されたデータ信号を外部に出力する。

本実施の形態では、リソースブロックの１ＯＦＤＭシンボル内に基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在することに伴う問題点を回避できる。

また、ここでは図８Ａの信号配置パターンを例に説明をおこなったが、図８Ｂの信号配置パターンを用いてもよい。図８Ｂの信号配置パターンでは、移動局装置毎に定められる参照信号を用いてチャネル推定をおこなった場合、図８Ａに示す信号配置パターンを用いた場合より精度が改善される特徴を有する。一方、移動局装置毎に定められる参照信号の数が多くなることによるスループットの低下が懸念される。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態による通信技術について説明を行う。本実施の形態による通信システムについて、基地局装置が、ビームフォーミングによる通信に用いられる８アンテナと基地局装置毎に定められる参照信号の送信に用いられる４アンテナとを備え、移動局（端末局）装置が１アンテナを備えている場合を例にして説明する。

本実施の形態では、移動局装置（２００ａ）が基地局装置（１００ａ）から送信されるダウンリンク信号を受信する場合、ＯＦＤＭシンボルの電力がすべて同一となるように電力を調整する。このようにすることにより、移動局装置（２００ａ）のアナログ信号処理における負荷を低減することが可能である。

図８Ａは、本実施の形態によるリソースブロックの信号配置パターンの一例を示す図である。図８Ａに示すように、第２の実施の形態では、リソースブロックの１ＯＦＤＭシンボル内に基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在せず、移動局装置毎に定められる参照信号が含まれるＯＦＤＭシンボルが時間軸上に等間隔に並んでいる。このような信号配置パターンを用いることにより、上記非特許文献１に示される、リソースブロックの１ＯＦＤＭシンボル内に基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在することによる問題点を回避し、かつ、移動局が高速で移動する際の、チャネル推定の劣化を抑制することができる。

図６は、本実施の形態による無線通信システムの一構成例を示す図である。図６に示すように、無線通信システムは、基地局装置（１００ａ）と移動局装置（２００ａ）とを有している。

基地局装置（１００ａ）は、まず、移動局装置（２００ａ）が送信するアップリンク信号を用い、１．アップリンク信号の到来方向、すなわち移動局装置が位置する方向を推定する。

次に、２．リソースブロックに対する基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の配置と、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の電力の調整とを行う。

次に、３．推定した到来方向に対して、ビームを指向させる重みを制御し、その重みを作用させ、ビームの指向制御を行い、４．移動局装置（２００ａ）にダウンリンク信号を送信する。

移動局装置（２００ａ）は、基地局装置（１００ａ）から送信されるダウンリンク信号を受信し、１．ダウンリンク信号に含まれる参照信号を用いてチャネル推定する。２．推定したチャネルの特性を用いて等化処理をおこない、等化した信号からデータ信号を再生する。

次に、基地局装置（１００ａ）と移動局装置（２００ａ）との詳細な構成について説明する。はじめに、基地局装置（１００ａ）の構成について説明する。図１５は、基地局装置（１００ａ）の一構成例を示す機能ブロック図である。

図１５に示すように、基地局装置（１００ａ）は、移動局装置（２００ａ）から送信されるアップリンク信号を、アンテナＡ０（３０ｃ−４）とアンテナＡ１（３１ｃ−４）とアンテナＡ２（３２ｃ−４）とアンテナＡ３（３３ｃ−４）とアンテナＡ４（３４ｃ−４）とアンテナＡ５（３５ｃ−４）とアンテナＡ６（３６ｃ−４）とアンテナＡ７（３７ｃ−４）との８本のアンテナを介して受信する。受信したアップリンク信号を用いてアップリンク信号の到来方向を推定する到来方向推定部（３０ａ）と、ビームフォーミングが適用されるリソースブロック毎に、推定した到来方向に対し、ビームを指向させるための重みを制御する重み制御部１（３１ａ）と、を備える。さらに、外部から入力されるデータ信号に対し、直交振幅変調を行うための変調部（３０ｂ）と、直交振幅変調されたデータ信号に対し信号処理を行う、信号処理装置Ａ０（３０ｃ）と信号処理装置Ａ１（３１ｃ）と信号処理装置Ａ２（３２ｃ）と信号処理装置Ａ３（３３ｃ）と信号処理装置Ａ４（３４ｃ）と信号処理装置Ａ５（３５ｃ）と信号処理装置Ａ６（３６ｃ）と信号処理装置Ａ７（３７ｃ）と、を備える。但し、信号処理装置Ａ０（３０ｃ）と信号処理装置Ａ１（３１ｃ）と信号処理装置Ａ２（３２ｃ）と信号処理装置Ａ３（３３ｃ）と信号処理装置Ａ４（３４ｃ）と信号処理装置Ａ５（３５ｃ）と信号処理装置Ａ６（３６ｃ）と信号処理装置Ａ７（３７ｃ）との構成は同一であるため、ここでは、信号処理装置Ａ０（３０ｃ）に関する説明のみ行い、他の処理については説明を省略する。

また、基地局装置（１００ａ）は、基地局装置毎に定められる参照信号に対し信号処理を行う、信号処理装置Ｂ０（３０ｄ）と信号処理装置Ｂ１（３１ｄ）と信号処理装置Ｂ２（３２ｄ）と信号処理装置Ｂ３（３３ｄ）とを備える。但し、信号処理装置Ｂ０（３０ｄ）と信号処理装置Ｂ１（３１ｄ）と信号処理装置Ｂ２（３２ｄ）と信号処理装置Ｂ３（３３ｄ）との構成は同一であるため、ここでは、信号処理装置Ｂ０（３０ｄ）に関する説明のみ行い、他の処理については説明を省略する。

信号処理装置Ａ０（３０ｃ）は、リソースブロックに対する基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の配置と、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の電力の調整とをおこなうための情報からなる信号配置パターンに基づいて、リソースブロックに対する移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の配置と、移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の電力の調整とをおこなう信号配置部（３０ｃ−１）と、移動局装置に定められる参照信号とデータ信号とに対し、重み制御部１（３１ａ）で制御した重みを作用させる送信ビームフォーミング部（３０ｃ−２）と、逆高速フーリエ変換、サイクリック・プレフィックスの挿入、ディジタル・アナログ変換およびアナログ信号処理等を行い、移動局装置（２００ａ）に対し、アンテナＡ０（３０ｃ−４）を介してダウンリンク信号を送信する送信部（３０ｃ−３）とを備える。

信号処理装置Ｂ０（３０ｄ）は、信号配置パターンに基づいて、リソースブロックに対する基地局装置毎に定められる参照信号の配置と基地局装置毎に定められる参照信号の電力の調整とをおこなう信号配置部（３０ｄ−１）と、逆高速フーリエ変換、サイクリック・プレフィックスの挿入、ディジタル・アナログ変換およびアナログ信号処理等を行い、移動局装置（２００ａ）に対し、アンテナＢ０（３０ｄ−４）を介してダウンリンク信号を送信する送信部（３０ｄ−３）とを備える。

次に、基地局装置（１００ａ）の処理の流れの詳細について説明する。

基地局装置（１００ａ）は、３系統に分かれている。一つが、ビームフォーミングによる通信を行うための重みを制御する系統Ａで、一つが、外部から入力されるデータ信号に信号処理を行う系統Ｂで、一つが、基地局装置毎に定められる参照信号に信号処理をおこなう系統Ｃである。

はじめに、系統Ａの処理の流れに関する説明を行う。系統Ａでは、基地局装置（１００ａ）に対し、移動局装置（２００ａ）からアップリンク信号が送信されていることを想定している。

到来方向推定部（３０ａ）は、はじめに移動局装置（２００ａ）から送信されたアップリンク信号をアンテナＡ０（３０ｃ−４）とアンテナＡ１（３１ｃ−４）とアンテナＡ２（３２ｃ−４）とアンテナＡ３（３３ｃ−４）とアンテナＡ４（３４ｃ−４）とアンテナＡ５（３５ｃ−４）とアンテナＡ６（３６ｃ−４）とアンテナＡ７（３７ｃ−４）とを介して受信する。次に、受信したアップリンク信号からアップリンク信号の到来方向を推定し、その推定された到来方向を重み制御部１（３１ａ）に出力する。

重み制御部１（３１ａ）は、はじめにリソースブロック毎に、推定した到来方向に対し、ビームを指向させるための各アンテナの重みを制御する。次に、アンテナＡ０（３０ｃ−４）用の重みを信号処理装置Ａ０（３０ｃ）に出力し、アンテナＡ１（３１ｃ−４）用の重みを信号処理装置Ａ１（３１ｃ）に出力し、アンテナＡ２（３２ｃ−４）用の重みを信号処理装置Ａ２（３２ｃ）に出力し、アンテナＡ３（３３ｃ−４）用の重みを信号処理装置Ａ３（３３ｃ）に出力し、アンテナＡ４（３４ｃ−４）用の重みを信号処理装置Ａ４（３４ｃ）に出力し、アンテナＡ５（３５ｃ−４）用の重みを信号処理装置Ａ５（３５ｃ）に出力し、アンテナＡ６（３６ｃ−４）用の重みを信号処理装置Ａ６（３６ｃ）に出力し、アンテナＡ７（３７ｃ−４）用の重みを信号処理装置Ａ７（３７ｃ）に出力する。

次に、系統Ｂの処理の流れに関する説明を行う。系統Ｂでは、基地局装置（１００ａ）に対し、外部から移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号とが入力されていることを想定している。

変調部（３０ｂ）は、入力されたデータ信号に直交振幅変調を行い、信号処理装置Ａ０（３０ｃ）と信号処理装置Ａ１（３１ｃ）と信号処理装置Ａ２（３２ｃ）と信号処理装置Ａ３（３３ｃ）と信号処理装置Ａ４（３４ｃ）と信号処理装置Ａ５（３５ｃ）と信号処理装置Ａ６（３６ｃ）と信号処理装置Ａ７（３７ｃ）とに同一信号を出力する。ここでは、前述の理由より、信号処理装置Ａ０（３０ｃ）の処理の流れに関する説明のみ行い、他の処理については説明を省略する。

信号処理装置Ａ０（３０ｃ）に入力されたデータ信号は、信号配置部（３０ｃ−１）に入力される。

図８Ａは、リソースブロックに対する基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められている参照信号とデータ信号の配置と、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の電力の調整と、をおこなうための情報からなる信号配置パターンの一例を示す図である。

信号配置部Ａ０（３０ｃ−１）は、図８Ａに示すような信号配置パターンに基づいて、リソースブロックに対する移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の配置と、移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の電力の調整とを行う。次に、このリソースブロックを、ＯＦＤＭシンボルを単位として送信ビームフォーミング部（３０ｃ−２）に出力する。

送信ビームフォーミング部（３０ｃ−２）は、はじめに重み制御部１（３１ａ）より出力された重みを、信号配置部（３０ｃ−１）より出力されたＯＦＤＭシンボルに含まれる移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号とに作用させる。次に、重みを作用させたＯＦＤＭシンボルを送信部（３０ｃ−３）へ出力する。

送信部（３０ｃ−３）は、逆高速フーリエ変換、サイクリック・プレフィックスの挿入、ディジタル・アナログ変換およびアナログ信号処理等を行い、アンテナＡ０（３０ｃ−４）を介して移動局装置（２００ａ）に対してダウンリンク信号を送信する。

次に、系統Ｃの処理の流れに関する説明を行う。系統Ｃでは、基地局装置（１００ａ）に対し、外部から基地局装置毎に定められる参照信号が入力されていることを想定している。

基地局装置毎に定められる参照信号は、はじめに信号処理装置Ｂ０（３０ｄ）と信号処理装置Ｂ１（３１ｄ）と信号処理装置Ｂ２（３２ｄ）と信号処理装置Ｂ３（３３ｄ）とに入力される。ここでは、前述の理由により、信号処理装置Ｂ０（３０ｄ）に関する説明のみ行い、他の処理については説明を省略する。

信号処理装置Ｂ０（３０ｄ）に入力された基地局装置毎に定められる参照信号は、はじめに信号配置部（３０ｄ−１）に出力される。信号配置部（３０ｄ−１）は、図８Ａに示すような信号配置パターンに基づいて、リソースブロックに対する基地局装置毎に定められる参照信号の配置と基地局装置毎に定められる参照信号の電力の調整とを行う。次に、このリソースブロックを、ＯＦＤＭシンボルを単位として送信部（３０ｄ−３）に出力する。

送信部（３０ｄ−３）は、逆高速フーリエ変換、サイクリック・プレフィックスの挿入、ディジタル・アナログ変換およびアナログ信号処理等を行い、アンテナＢ０（３０ｄ−４）を介して移動局装置（２００ａ）に対してダウンリンク信号を送信する。

次に、移動局装置（２００ａ）の一構成例について説明する。図９は、移動局装置（２００ａ）の一構成例を示す図である。

移動局装置（２００ａ）は、基地局装置（１００ａ）が移動局装置（２００ａ）に対してビームを指向させるために用いるアップリンク信号を、アンテナ（２０ａ−１）を介して送信する測定用信号送信部（２０ｄ）を備える。さらに、基地局装置（１００ａ）から送信されるダウンリンク信号を、アンテナ（２０ａ−１）を介して受信する受信部（２０ａ−２）と、等化処理を行う等化部（２０ａ−３）と、直交振幅復調を行う復調部（２０ｃ）と、受信部（２０ａ―２）から出力された移動局装置毎に定められる参照信号から等化処理で用いられる重みを制御する重み制御部２（２０ｂ）とを備える。

次に、移動局装置（２００ａ）の処理の流れの詳細について説明する。

移動局装置（２００ａ）は、２系統に分かれている。一つが、基地局装置（１００ａ）が移動局装置（２００ａ）に対し、ビームを指向させるために用いるアップリンク信号を送信する系統Ａであり、一つが、基地局装置（１００ａ）から送信されたダウンリンク信号を受信し、信号処理によりデータ信号を再生する系統Ｂである。

はじめに、系統Ａの処理の流れに関する説明を行う。

測定用信号送信部（２０ｄ）は、基地局装置（１００ａ）が移動局装置（２００ａ）の位置する方向に対してビームを指向するために用いるアップリンク信号を、アンテナ（２０ａ−１）を介して送信する。

次に、系統Ｂの処理の流れに関する説明を行う。系統Ｂでは、移動局装置（２００ａ）に対し、基地局装置（１００ａ）からダウンリンク信号が送信されていることを想定している。

受信部（２０ａ−２）は、はじめに、基地局装置（１００ａ）から送信されるダウンリンク信号をアンテナ（２０ａ−１）を介して受信する。次に、受信したダウンリンク信号に対し、アナログ信号処理、アナログ・ディジタル変換、サイクリック・プレフィックスの除去および高速フーリエ変換等をおこない、等化部（２０ａ−３）に対してデータ信号を出力し、重み制御部２（２０ｂ）に対して移動局装置毎に定められる参照信号を出力する。

重み制御部２（２０ｂ）は、入力された移動局装置毎に定められる参照信号を用いてチャネル推定を行い、等化部（２０ａ−３）の等化処理で用いる重みを制御し、その重みを等化部（２０ａ−３）に出力する。

等化部（２０ａ−３）は、入力されたデータ信号に対して入力された重みを作用させて等化し、この等化したデータ信号を復調部（２０ｃ）に出力する。

復調部（２０ｃ）は、入力されたデータ信号に直交振幅復調を行い、復調されたデータ信号を外部に出力する。

本実施の形態では、リソースブロックの１ＯＦＤＭシンボル内に基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在することに伴う問題点を回避できる。

また、ここでは図８Ａの信号配置パターンを例に説明をおこなったが、図８Ｂの信号配置パターンを用いてもよい。図８Ｂの信号配置パターンでは、移動局装置毎に定められる参照信号を用いてチャネル推定をおこなった場合、図８Ａに示す信号配置パターンを用いた場合より精度が改善される特徴を有する。一方、移動局装置毎に定められる参照信号の数が多くなることによるスループットの低下が懸念される。

（第３の実施の形態）
以下に、本発明の第３の実施の形態による通信技術について説明を行う。本実施の形態では、図１０に示すように、セルカバレッジおよびセルエッジのスループット改善等のため、データ信号の電力を下げ、その下げ分の電力を用いて基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げている。但し、移動局装置毎に定められる参照信号の電力をその移動局装置毎に定められる参照信号が含まれるＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力と同一とする。

図１０に示すような信号配置パターンを用いることにより、基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げた場合、ＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力が必要以上に下がる現象を抑制できる。

本実施の形態では、図１０に示すような信号配置パターンに基づいて、基地局装置毎に定められる参照信号の配置と移動局装置毎に定められる参照信号の配置とデータ信号の配置と基地局装置毎に定められる参照信号の電力の調整と移動局装置毎に定められる参照信号の電力の調整とデータ信号の電力の調整とを行う。それ以外は、第１の実施の形態および第２の実施の形態の場合と同一である。本実施の形態によれば、データ信号の電力を必要以上に下がることがなくなるため、データ信号の再生精度を上げることができる。

（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について説明を行う。図１１に示すように、セルカバレッジおよびセルエッジのスループット改善等のため、データ信号の電力を下げ、その下げ分の電力を用いて基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げている。但し、上記非特許文献２に示すように、移動局装置毎に定められる参照信号の電力と基地局装置毎に定められる参照信号を含まないＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力とを同一とする。

図１１に示すような信号配置パターンを用いることにより、上記非特許文献５に示すとおり、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在するＯＦＤＭシンボルでは、移動局装置毎に定められる参照信号の電力がデータ信号の電力より大きくなるため、チャネル特性が改善される。このため、このＯＦＤＭシンボル内の電力が下がったデータ信号の再生品質を改善することができる。

本実施の形態では、図１１に示すような信号配置パターンに基づいて、リソースブロックに対する基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の配置と、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の電力の調整とを行う。それ以外は、第１の実施の形態および第２の実施の形態の場合と同一である。本実施の形態によれば、データ信号の電力を必要以上に下げることを許容し、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在するＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の再生精度を上げることができる。

（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。図１２に示すように、セルカバレッジおよびセルエッジのスループット改善等のため、未使用のリソースエレメントを設定し、その未使用のリソースエレメントに割り当てられている電力を用いて基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げている。

図１２に示すような信号配置パターンを用いることにより、基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げた場合、基地局装置毎に定められる参照信号のみ含まれるＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力が必要以上に下がる現象を抑制できる。

また、データ信号の電力は下がることはないため、データ信号の再生品質に影響はない。

本実施の形態では、図１２に示すような信号配置パターンに基づいて、リソースブロックに対する基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の配置と、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の電力の調整とを行う。それ以外は、第１の実施の形態および第２の実施の形態の場合と同一である。

（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態による通信技術について説明する。本実施の形態では、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在するＯＦＤＭシンボルと他のＯＦＤＭシンボルとの電力の調整の手法を異なるものとしている。

図１３および図１４は、本実施の形態による信号配置パターンの例を示す図である。

図１３では、セルカバレッジおよびセルエッジのスループット改善等のため、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在するＯＦＤＭシンボルでは、未使用のリソースエレメントを設定し、その未使用のリソースエレメントに割り当てられている電力を用いて基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げ、それ以外のＯＦＤＭシンボルについては、データ信号の電力を下げ、その下げ分の電力を用いて基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げている。

図１４では、セルカバレッジおよびセルエッジのスループット改善等のため、データ信号の電力を下げ、その下げ分の電力を用いて基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げている。但し、移動局装置毎に定められる参照信号の電力はリソースブロック内で等しいものとする。この場合、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在するＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力と、それ以外のＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力とが異なる。

図１３および図１４に示すような信号配置パターンを用いることにより、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とが混在するＯＦＤＭシンボルと他のＯＦＤＭシンボルとの電力の調整を別とすることにより、基地局装置毎に定められる参照信号が含まれるＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力が必要以上に下がる現象を抑制することができる。

本実施の形態では、図１３および図１４に示すような信号配置パターンに基づいて、リソースブロックに対する基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の配置と、基地局装置毎に定められる参照信号と移動局装置毎に定められる参照信号とデータ信号の電力の調整とを行う。それ以外は、第１の実施の形態および第２の実施の形態の場合と同一である。

（第７の実施の形態）
以下に、本発明の第７の実施の形態による通信技術について説明を行う。本実施の形態では、図１０に示すように、セルカバレッジおよびセルエッジのスループット改善等のため、データ信号の電力を下げ、その下げ分の電力を用いて基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げている。但し、移動局装置毎に定められる参照信号の電力は、基地局装置毎に定められる参照信号が含まれるＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力と同一とする。

図１０に示すような信号配置パターンを用いることにより、基地局装置毎に定められる参照信号の電力を上げた場合、基地局装置毎に定められる参照信号のみ含まれるＯＦＤＭシンボル内のデータ信号の電力が必要以上に下がる現象を抑制できる。

本実施の形態では、図１０に示すような信号配置パターンに基づいて、基地局装置毎に定められる参照信号の配置と移動局装置毎に定められる参照信号の配置とデータ信号の配置と基地局装置毎に定められる参照信号の電力の調整と移動局装置毎に定められる参照信号の電力の調整とデータ信号の電力の調整とを行う。それ以外は、第１の実施の形態および第２の実施の形態の場合と同一である。本実施の形態によれば、データ信号の電力を必要以上に下がることがなくなるため、データ信号の再生精度を上げることができる。

以上のように、本発明の実施の形態による通信技術では、第１から第７までの実施の形態について例示的に示してきたが、これらの実施の形態においては、複数の信号配置パターンが示されている。しかしながら、実施形態で示されている信号配置パターンは一例であり。これらに類似した信号配置パターンも本発明の範囲に含まれるものである。

また、具体的な構成は、上述の実施の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がされた場合などにおいても特許請求の範囲に含まれるのは言うまでもない。

また、上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

また、本実施の形態で説明した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各部の処理を行ってもよい。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。

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

本発明は、通信装置に利用可能である。

Claims (14)

1. 周波数と時間で規定された第一の領域を周波数方向に複数配置して構成した第二の領域を複数含んだ第三の領域の1つ以上を移動局に割当て、前記割当てられた第三の領域を使用して、基地局から前記移動局にデータを送信する制御方法であって、前記第一の領域のそれぞれには、前記データ、前記基地局毎に定められる参照信号、前記移動局毎に定められる参照信号のいずれかを配置して、前記第一の領域毎の電力を基地局が調整するに際し、前記基地局が前記基地局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域と前記データが配置された前記第一の領域の送信電力の比を可変設定する制御を含む制御方法において、
   前記基地局は、
   前記移動局毎に定められる参照信号を配置した前記第一の領域と前記基地局毎に定められる参照信号を配置した前記第一の領域と前記データが配置された前記第一の領域が含まれる前記第二の領域を有する前記第三の領域内では、
   前記移動局毎に定められる参照信号を含むいずれの前記第二の領域内においても、
   前記移動局毎に定められる参照信号が配置された任意の前記第一の領域と、
   前記データが配置された任意の前記第一の領域の送信電力の比を
   等しくすることによって前記基地局毎に定められる参照信号と前記データと前記移動局毎に定められる参照信号の電力比を決定する
   ことを特徴とする制御方法。
2. 前記データが配置された前記第一の領域の送信電力と、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域の送信電力の比を、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された複数の前記第二の領域間で等しくすることを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
3. 前記データが配置された前記第一の領域の送信電力と、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域の送信電力を、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された前記第二の領域内で等しくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御方法。
4. 前記基地局は前記移動局に対してビームフォーミングを行うことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の制御方法。
5. 前記移動局は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の制御方法によって送信された前記データを受信し、前記基地局毎に定められる参照信号と前記データと前記移動局毎に定められる参照信号の電力比を用いて復調することを特徴とする前記移動局における制御方法。
6. 請求項５に記載の制御方法を実行することを特徴とする移動局。
7. 周波数と時間で規定された第一の領域を周波数方向に複数配置して構成した第二の領域を複数含んだ第三の領域の1つ以上を移動局に割当て、前記割当てられた第三の領域を使用して、前記移動局にデータを送信する基地局であって、
   前記第一の領域のそれぞれには、前記データ、前記基地局毎に定められる参照信号、前記移動局毎に定められる参照信号のいずれかを配置して、前記第一の領域毎の電力を基地局が調整するに際し、前記基地局が前記基地局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域と前記データが配置された前記第一の領域の送信電力の比を可変設定する制御を行う基地局において、
   前記移動局毎に定められる参照信号を配置した前記第一の領域と前記基地局毎に定められる参照信号を配置した前記第一の領域と前記データが配置された前記第一の領域が含まれる前記第二の領域を有する前記第三の領域内では、
   前記移動局毎に定められる参照信号を含むいずれの前記第二の領域内においても、
   前記移動局毎に定められる参照信号が配置された任意の前記第一の領域と、
   前記データが配置された任意の前記第一の領域の送信電力の比を
   等しくすることによって前記基地局毎に定められる参照信号と前記データと前記移動局毎に定められる参照信号の電力比を決定する
   ことを特徴とする基地局。
8. 前記データが配置された前記第一の領域の送信電力と、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域の送信電力の比を、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された複数の前記第二の領域間で等しくすることを特徴とする請求項７に記載の基地局。
9. 前記データが配置された前記第一の領域の送信電力と、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域の送信電力を、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された前記第二の領域内で等しくすることを特徴とする請求項７又は８に記載の基地局。
10. 前記基地局は前記移動局に対してビームフォーミングを行うことを特徴とする請求項７から９までのいずれか１項に記載の基地局。
11. 移動局および、周波数と時間で規定された第一の領域を周波数方向に複数配置して構成した第二の領域を複数含んだ第三の領域の1つ以上を移動局に割当て、前記割当てられた第三の領域を使用して前記移動局にデータを送信する基地局から構成される通信システムであって、
    前記第一の領域のそれぞれには、前記データ、前記基地局毎に定められる参照信号、前記移動局毎に定められる参照信号のいずれかを配置して、前記第一の領域毎の電力を基地局が調整するに際し、前記基地局が前記基地局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域と前記データが配置された前記第一の領域の送信電力の比を可変設定する制御を行う通信システムにおいて、
    前記基地局は、
    前記移動局毎に定められる参照信号を配置した前記第一の領域と前記基地局毎に定められる参照信号を配置した前記第一の領域と前記データが配置された前記第一の領域が含まれる前記第二の領域を有する前記第三の領域内では、
    前記移動局毎に定められる参照信号を含むいずれの前記第二の領域内においても、
    前記移動局毎に定められる参照信号が配置された任意の前記第一の領域と、
    前記データが配置された任意の前記第一の領域の送信電力の比を
    等しくすることによって前記基地局毎に定められる参照信号と前記データと前記移動局毎に定められる参照信号の電力比を決定する
    ことを特徴とする通信システム。
12. 前記データが配置された前記第一の領域の送信電力と、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域の送信電力の比を、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された複数の前記第二の領域間で等しくすることを特徴とする請求項１１に記載の通信システム。
13. 前記データが配置された前記第一の領域の送信電力と、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された前記第一の領域の送信電力を、前記移動局毎に定められる参照信号が配置された前記第二の領域内で等しくすることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の通信システム。
14. 前記基地局は前記移動局に対してビームフォーミングを行うことを特徴とする請求項１１から１３までのいずれか１項に記載の通信システム。

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