JP5280959B2 - 無線基地局装置、移動端末装置及び無線通信方法 - Google Patents

無線基地局装置、移動端末装置及び無線通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、次世代移動通信システムにおける無線基地局装置、移動端末装置及び無線通信方法に関する。
ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいては、周波数利用効率及びピークデータレートの向上などを目的として、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）やＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を採用することにより、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる周波数利用効率及びピークデータレートの向上、遅延の低減などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ:Long-Term Evolution）が検討されている（非特許文献１）。ＬＴＥではＷ−ＣＤＭＡとは異なり、マルチアクセス方式として、下り回線（下りリンク）にＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）をベースとした方式を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）をベースとした方式を用いている。
上りリンクで送信される信号は、図１に示すように、適切な無線リソースにマッピングされて移動端末装置から無線基地局装置に送信される。この場合において、ユーザデータ（ＵＥ（User Equipment）＃１，ＵＥ＃２）は、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）に割り当てられ、制御情報はユーザデータと同時に送信する場合は、ＰＵＳＣＨ内でデータ信号と時間多重され、制御情報のみを送信する場合は、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）に割り当てられる。この上りリンクで送信される制御情報には、下りリンクの品質情報（ＣＱＩ:Channel Quality Indicator、ＰＭＩ：Precoding Matrix Indicator）や、下り共有チャネルの再送応答（ＡＣＫ：Acknowledgment／ＮＡＣＫ：Negative ACK）などが含まれる。
ＰＵＣＣＨにおいては、典型的にはＣＱＩ／ＰＭＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する場合で異なるサブフレーム構成を採っている（図２(ａ)，(ｂ)）。ＰＵＣＣＨのサブフレーム構成は、２スロットで構成され、１スロット（１／２サブフレーム）に７つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを含む。また、１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは、１２個の情報シンボル（サブキャリア）を含む。具体的には、ＣＱＩ／ＰＭＩのサブフレーム構成（ＣＱＩ／ＰＭＩフォーマット）は、図２（ａ）に示すように、スロット内の第２シンボル（＃２）、第６シンボル（＃６）に参照信号（ＲＳ：Reference Signal）を多重し、他のシンボル（第１シンボル、第３シンボル〜第５シンボル、第７シンボル）に制御情報（ＣＱＩ／ＰＭＩ）が多重される。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのサブフレーム構成（ＡＣＫ／ＮＡＣＫフォーマット）は、図２（ｂ）に示すように、スロット内の第３シンボル（＃３）〜第５シンボル（＃５）に参照信号を多重し、他のシンボル（第１シンボル（＃１）、第２シンボル（＃２）、第６シンボル（＃６）、第７シンボル（＃７））に制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が多重される。１サブフレームにおいては、前記スロットが２回繰り返されている。また、図１に示すように、ＰＵＣＣＨはシステム帯域の両端の無線リソースに多重され、１サブフレーム内の異なる周波数帯域を有する２スロット間で周波数ホッピング(Inter-slot ＦＨ)が適用される。
ＰＵＣＣＨで複数のユーザの上り制御情報を多重する場合、無線基地局装置においてユーザ毎に上り制御チャネル信号を分離できるように、上り制御チャネル信号を直交多重している。このような直交多重方法としては、例えば、ＣＡＺＡＣ（Constant Amplitude Zero Auto Correlation）符号系列の巡回シフトを用いた直交多重法が挙げられる。
ＣＡＺＡＣ符号系列の巡回シフトを用いた直交多重法は、符号長ＬのＣＡＺＡＣ符号系列を△ｐだけ巡回シフトした系列と、そのＣＡＺＡＣ符号系列を△ｑだけ巡回シフトした系列とが互いに直交することを利用した直交多重法である。この方法においては、例えば、図３に示すように、ＵＥ＃ｐについては、符号長ＬのＣＡＺＡＣ符号系列を△ｐだけ巡回シフトし、ＵＥ＃ｑについては、符号長Ｌの同じＣＡＺＡＣ符号系列を△ｑだけ巡回シフトする。また、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル全体を制御情報により変調（ブロック変調）することにより信号伝送するため、ユーザ間の上り制御チャネル信号の直交性は保たれる。なお、ユーザに割り当てるＣＡＺＡＣ符号系列の巡回シフトの間隔は、マルチパスの最大遅延量よりも長く設定することが好ましい。
ここで、巡回シフトを用いた直交多重法についてより詳細に説明する。
図４（ａ）は、時間領域における同一のＣＡＺＡＣ符号系列（送信信号系列）の巡回シフトを示す図であり、図４（ｂ）は、周波数領域における同一のＣＡＺＡＣ符号系列の巡回シフトを示す図である。図４（ａ）と図４（ｂ）は一意に対応する関係（フーリエ変換対）にある。
図４（ａ）は、時間領域において１ＳＣ−ＯＦＤＭシンボル内の１２情報シンボルａ０〜ａ１１を示している。図４（ａ）において、ＵＥ＃ｐとＵＥ＃ｑとの間には、２情報シンボル分巡回シフトされている（図４（ａ）における白矢印の位置だけずれている）。一方、図４（ｂ）は、周波数領域において１２サブキャリアＡ０〜Ａ１１（送信帯域）を示している。図４（ｂ）において、ＵＥ＃ｐとＵＥ＃ｑには、各サブキャリアに図４（ａ）に示す巡回シフトに対応した異なる位相回転が付与されている（図４（ｂ）における矢印の向きが位相の回転方向を示している）。よって、無線基地局装置では、ＵＥ＃ｐとＵＥ＃ｑの信号が足し合わさって受信されることになる。したがって、例えば、図４（ｂ）において、ＵＥ＃ｐの１２サブキャリアの信号を同相にして１２サブキャリアＡ０〜Ａ１１にわたって加算平均することにより、ＵＥ＃ｑの信号成分が打ち消し合い、ＵＥ＃ｐの信号成分だけが残る。これにより、ユーザ間の信号を直交して分離することが可能となる。なお、各サブキャリアの信号の振幅（電力）が同一である条件において、ユーザ間の完全直交が実現される。
3GPP, TR25.912 (V7.1.0), "Feasibility study for Evolved UTRA and UTRAN", Sept. 2006
上述したように、巡回シフトを用いた直交多重法でユーザ多重してＰＵＣＣＨで上り制御信号を送信する場合において、図５（ａ）に示すように、送信帯域で実際のチャネル変動（実線）と１２サブキャリアの同相加算平均値との間の差が小さいときには、特に問題にはならないが、図５（ｂ）に示すように、送信帯域で実際のチャネル変動（実線）と１２サブキャリアの同相加算平均値との間の差（Ｄ１）が大きいときには、チャネル推定精度が劣化したり、ユーザ間を分離する際に残る残留干渉が増大して、直交多重条件が崩れ、ユーザ間を分離することができない、あるいは、受信品質が劣化するという問題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、巡回シフトを用いた直交多重法でユーザ多重された上り制御信号についてユーザ分離でき、しかもチャネル推定精度を向上させることができる無線基地局装置、移動端末装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
本発明の無線基地局装置は、ユーザ多重数に対応して同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にするように設定された位相回転量を付与されたサブキャリアで伝送された、参照信号及びフィードバック制御情報を含む上り制御信号を受信する受信手段と、前記参照信号について、前記ユーザ多重数に応じて異なる単位サブキャリア数で同相加算平均してユーザ毎の参照信号に分離する第１ユーザ分離手段と、ユーザ分離された参照信号を用いてチャネル変動を推定するチャネル推定手段と、を具備することを特徴とする。
本発明の移動端末装置は、ユーザ多重数に対応して同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にするように設定された位相回転量を複数のサブキャリアに付与する巡回シフト手段と、前記位相回転量が付与された複数のサブキャリアで上り制御信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、移動端末装置において、ユーザ多重数に対応して同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にするように設定された位相回転量を複数のサブキャリアに付与し、前記位相回転量が付与された複数のサブキャリアで上り制御信号を送信し、無線基地局装置において、前記上り制御信号を受信し、前記参照信号について、前記ユーザ多重数に応じて異なる単位サブキャリア数で同相加算平均してユーザ毎の参照信号に分離し、ユーザ分離された参照信号を用いてチャネル変動を推定するので、巡回シフトを用いた直交多重法でユーザ多重された上り制御信号についてユーザ分離でき、しかもチャネル推定精度を向上させることができる。
上りリンクの信号をマッピングするチャネル構成を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は、上りリンクのサブフレーム構成を示す図である。 巡回シフトによる直交多重法を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は、巡回シフトによる直交多重法を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は、送信帯域におけるチャネル変動を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係る無線基地局装置における巡回シフトによる直交多重法を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置における巡回シフトによる直交多重法を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置における巡回シフトによる直交多重法を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置における巡回シフトによる直交多重法を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係る移動端末装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の概略構成を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
従来のＰＵＣＣＨにおける巡回シフトを用いた直交多重法においては、無線基地局装置でチャネル推定する場合、送信帯域（１２サブキャリア）にわたって同相加算平均を求め、その平均値を用いてチャネル推定していた。このように送信帯域全体にわたって同相加算平均すると、上述したように、送信帯域内でチャネル変動が大きいときに、実際のチャネル変動と同相加算平均値との間の差が大きくなりチャネル推定精度が低下する。
そこで、本発明者は、図６に示すように、無線基地局装置でチャネル推定する際に、ユーザ多重数に対応して同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にする（図６においては隣接する２サブキャリア）ことにより、同相加算平均値を実際のチャネル変動に追従させることができる、すなわち実際のチャネル変動と同相加算平均値との間の差Ｄ２を小さくできることを見出し本発明をするに至った。
すなわち、本発明の骨子は、ユーザ多重数に対応して同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にするような位相回転量をサブキャリアに付与して、巡回シフトを用いた直交多重法を適用することにより、巡回シフトを用いた直交多重法でユーザ多重された上り制御信号についてユーザ分離でき、しかもチャネル推定精度を向上させることである。
本発明の無線通信方法においては、移動端末装置で、ユーザ多重数に対応して同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にするように設定された位相回転量を複数のサブキャリアに付与して、参照信号を含む上り制御信号を送信し、無線基地局装置で、ユーザ多重数に応じて異なる単位サブキャリア数で同相加算平均してユーザ毎の参照信号に分離し、ユーザ分離された参照信号を用いてチャネル変動を推定する。
ここで、ユーザ多重数に対応して同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にするように設定された位相回転量を複数のサブキャリアに付与し、単位サブキャリア数で同相加算平均してユーザ分離することについて説明する。
図７（ａ）は、本発明において２ユーザを多重する場合を示しており、時間領域における１ＳＣ−ＯＦＤＭシンボル内の１２情報シンボルａ０〜ａ１１を示している。図７（ａ）において、ＵＥ＃ｐとＵＥ＃ｑとの間には、６情報シンボル分巡回シフトされている（図７（ａ）における白矢印の位置だけずれている）。これに対応して、図７（ｂ）は、本発明において２ユーザを多重する場合の周波数領域における１２サブキャリアＡ０〜Ａ１１（送信帯域）を示している。図７（ｂ）において、ＵＥ＃ｐとＵＥ＃ｑには、各サブキャリアに図７（ａ）に示す巡回シフトに対応した異なる位相回転が付与されている。
図７（ｂ）に示す場合においては、直交多重するユーザ数が２（ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｑ）である。この場合、一方のユーザ（例えば、図７（ｂ）におけるＵＥ＃ｐ）の信号成分のみを残存させ、他方のユーザ（例えば、図７（ｂ）におけるＵＥ＃ｑ）の信号成分を消去すれば良いので、図７（ｂ）に示すように、隣接する２サブキャリアで１８０°位相が異なるように位相回転量を設定する（このとき、時間領域の２ユーザの信号の関係は、図７（ａ）の巡回シフト間隔に対応する）。このように位相回転量を設定することにより、隣接する２サブキャリアにわたって同相加算平均することで、すなわち、ＵＥ＃ｐの隣接する２サブキャリアＡ０〜Ａ１，Ａ２〜Ａ３，Ａ４〜Ａ５，Ａ６〜Ａ７，Ａ８〜Ａ９，Ａ１０〜Ａ１１にわたって、同相にして加算平均すると、他方のユーザ（図７（ｂ）ではＵＥ＃ｑ）の信号成分を消去することができる。また、同様に、ＵＥ＃ｑの隣接する２サブキャリアＡ０〜Ａ１，Ａ２〜Ａ３，Ａ４〜Ａ５，Ａ６〜Ａ７，Ａ８〜Ａ９，Ａ１０〜Ａ１１にわたって、同相にして加算平均すると、他方のユーザ（図７（ｂ）ではＵＥ＃ｐ）の信号成分を消去することができる。これにより、ユーザ間（ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｑ）を分離することが可能となる。したがって、この場合、同相加算平均する最小の単位サブキャリア数は２である。
このように、ユーザ多重数が２である場合に同相加算平均する単位サブキャリア数を２とし、移動端末装置において、サブキャリアに付与する位相回転量を、２つのサブキャリアにわたって同相加算平均することにより無線基地局装置でユーザ分離が可能であるように設定する。そして、無線基地局装置において、隣接する２つのサブキャリアにわたって同相加算平均して上り制御信号をユーザ分離する。
図８（ａ）は、本発明において３ユーザを多重する場合を示しており、時間領域における１ＳＣ−ＯＦＤＭシンボル内の１２情報シンボルａ０〜ａ１１を示している。図８（ａ）において、ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｑ，ＵＥ＃ｒのそれぞれの間には、４情報シンボル分巡回シフトされている（図８（ａ）における白矢印の位置だけずれている）。これに対応して、図８（ｂ）は、本発明において３ユーザを多重する場合を示しており、周波数領域における１２サブキャリアＡ０〜Ａ１１（送信帯域）を示している。図８（ｂ）において、ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｑ，ＵＥ＃ｒには、各サブキャリアに図８（ａ）に示す巡回シフトに対応した異なる位相回転が付与されている。
図８（ｂ）に示す場合においては、直交多重するユーザ数が３（ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｑ，ＵＥ＃ｒ）である。この場合、一方のユーザ（例えば、図８（ｂ）におけるＵＥ＃ｐ）の信号成分のみを残存させ、他方のユーザ（例えば、図８（ｂ）におけるＵＥ＃ｑ，ＵＥ＃ｒ）の信号成分を消去すれば良いので、図８（ｂ）に示すように、隣接する３サブキャリアでそれぞれ１２０°位相が異なるように位相回転量を設定する（このとき、時間領域の３ユーザの信号の関係は、図８（ａ）に示す巡回シフト間隔に対応する）。このように位相回転量を設定することにより、隣接する３サブキャリアにわたって同相加算平均することで、すなわち、ＵＥ＃ｐの隣接する３サブキャリアＡ０〜Ａ２，Ａ３〜Ａ５，Ａ６〜Ａ８，Ａ９〜Ａ１１にわたって、同相にして加算平均すると、他方のユーザ（ＵＥ＃ｑ，ＵＥ＃ｒ）の信号成分を消去することができる。また、同様に、ＵＥ＃ｑの隣接する３サブキャリアＡ０〜Ａ２，Ａ３〜Ａ５，Ａ６〜Ａ８，Ａ９〜Ａ１１にわたって、同相にして加算平均すると、他方のユーザ（ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｒ）の信号成分を消去することができる。また、同様に、ＵＥ＃ｒの隣接する３サブキャリアＡ０〜Ａ２，Ａ３〜Ａ５，Ａ６〜Ａ８，Ａ９〜Ａ１１にわたって、同相にして加算平均すると、他方のユーザ（ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｑ）の信号成分を消去することができる。これにより、ユーザ間（ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｑ，ＵＥ＃ｒ）を分離することが可能となる。したがって、この場合、同相加算平均する最小の単位サブキャリア数は３である。
このように、ユーザ多重数が３である場合に同相加算平均する単位サブキャリア数を３とし、移動端末装置において、サブキャリアに付与する位相回転量を、３つのサブキャリアにわたって同相加算平均することにより無線基地局装置でユーザ分離が可能であるように設定する。そして、無線基地局装置において、隣接する３つのサブキャリアにわたって同相加算平均して上り制御信号をユーザ分離する。
図９（ａ）は、本発明において６ユーザを多重する場合を示しており、時間領域における１ＳＣ−ＯＦＤＭシンボル内の１２情報シンボルａ０〜ａ１１を示している。図９（ａ）において、ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｑ，ＵＥ＃ｒ，ＵＥ＃ｓ，ＵＥ＃ｔ，ＵＥ＃ｕのそれぞれの間には、２情報シンボル分巡回シフトされている（図９（ａ）における白矢印の位置だけずれている）。これに対応して、図９（ｂ）は、本発明において６ユーザを多重する場合を示しており、周波数領域における１２サブキャリアＡ０〜Ａ１１（送信帯域）を示している。図９（ｂ）において、ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｑ，ＵＥ＃ｒ，ＵＥ＃ｓ，ＵＥ＃ｔ，ＵＥ＃ｕには、各サブキャリアに図９（ａ）に示す巡回シフトに対応した異なる位相回転が付与されている。
図９（ｂ）に示す場合においては、直交多重するユーザ数が６（ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｑ，ＵＥ＃ｒ，ＵＥ＃ｓ，ＵＥ＃ｔ，ＵＥ＃ｕ）である。この場合、一方のユーザ（例えば、図９（ｂ）におけるＵＥ＃ｐ）の信号成分のみを残存させ、他方のユーザ（例えば、図９（ｂ）におけるＵＥ＃ｑ，ＵＥ＃ｒ，ＵＥ＃ｓ，ＵＥ＃ｔ，ＵＥ＃ｕ）の信号成分を消去すれば良いので、図９（ｂ）に示すように、隣接する６サブキャリアでそれぞれ６０°位相が異なるように位相回転量を設定する（このとき、時間領域の６ユーザの信号の関係は、図９（ａ）に示す巡回シフト間隔に対応する）。このように位相回転量を設定することにより、隣接する６サブキャリアにわたって同相加算平均することで、すなわち、ＵＥ＃ｐの隣接する６サブキャリアＡ０〜Ａ５，Ａ６〜Ａ１１にわたって、同相にして加算平均すると、他方のユーザ（ＵＥ＃ｑ，ＵＥ＃ｒ，ＵＥ＃ｓ，ＵＥ＃ｔ，ＵＥ＃ｕ）の信号成分を消去することができる。また、同様に、ＵＥ＃ｑの隣接する６サブキャリアＡ０〜Ａ５，Ａ６〜Ａ１１にわたって、同相にして加算平均すると、他方のユーザ（ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｒ，ＵＥ＃ｓ，ＵＥ＃ｔ，ＵＥ＃ｕ）の信号成分を消去することができる。また、同様に、ＵＥ＃ｒの隣接する６サブキャリアＡ０〜Ａ５，Ａ６〜Ａ１１にわたって、同相にして加算平均すると、他方のユーザ（ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｑ，ＵＥ＃ｓ，ＵＥ＃ｔ，ＵＥ＃ｕ）の信号成分を消去することができる。また、同様に、ＵＥ＃ｓの隣接する６サブキャリアＡ０〜Ａ５，Ａ６〜Ａ１１にわたって、同相にして加算平均すると、他方のユーザ（ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｑ，ＵＥ＃ｒ，ＵＥ＃ｔ，ＵＥ＃ｕ）の信号成分を消去することができる。また、同様に、ＵＥ＃ｔの隣接する６サブキャリアＡ０〜Ａ５，Ａ６〜Ａ１１にわたって、同相にして加算平均すると、他方のユーザ（ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｑ，ＵＥ＃ｒ，ＵＥ＃ｓ，ＵＥ＃ｕ）の信号成分を消去することができる。また、同様に、ＵＥ＃ｕの隣接する６サブキャリアＡ０〜Ａ５，Ａ６〜Ａ１１にわたって、同相にして加算平均すると、他方のユーザ（ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｑ，ＵＥ＃ｒ，ＵＥ＃ｓ，ＵＥ＃ｔ）の信号成分を消去することができる。これにより、ユーザ間（ＵＥ＃ｐ，ＵＥ＃ｑ，ＵＥ＃ｒ，ＵＥ＃ｓ，ＵＥ＃ｔ，ＵＥ＃ｕ）を分離することが可能となる。したがって、この場合、同相加算平均する最小の単位サブキャリア数は６である。
このように、ユーザ多重数が６である場合に同相加算平均する単位サブキャリア数を６とし、移動端末装置において、サブキャリアに付与する位相回転量を、６つのサブキャリアにわたって同相加算平均することにより無線基地局装置でユーザ分離が可能であるように設定する。そして、無線基地局装置において、隣接する６つのサブキャリアにわたって同相加算平均して上り制御信号をユーザ分離する。なお、ユーザ多重数が４又は５の場合においても、移動端末装置において、サブキャリアに付与する位相回転量を、６つのサブキャリアにわたって同相加算平均することにより無線基地局装置でユーザ分離が可能であるように設定する。そして、無線基地局装置において、隣接する６つのサブキャリアにわたって同相加算平均して上り制御信号をユーザ分離する。
なお、ユーザ多重数が４〜６の場合においては、単にサブキャリア数が６であり、１２サブキャリアの半分のサブキャリア数にわたって同相加算平均をとるので、送信帯域でのチャネル変動が大きいときに、チャネル変動に追従できないことも考えられる。このような場合においては、隣接する６つのサブキャリアの位置を１サブキャリアずつスライディングして、複数回にわたって同相加算平均するようにしても良い。すなわち、ＵＥ＃ｐの隣接する６サブキャリアＡ０〜Ａ５にわたって、同相にして加算平均した後に、ＵＥ＃ｐの隣接する６サブキャリアＡ１〜Ａ６にわたって、同相にして加算平均し、その後、ＵＥ＃ｐの隣接する６サブキャリアＡ２〜Ａ７にわたって、同相にして加算平均し、以降同様に、ＵＥ＃ｐの隣接する６サブキャリアＡ３〜Ａ８、Ａ４〜Ａ９、Ａ５〜Ａ１０、Ａ６〜Ａ１１にわたって、同相にして加算平均しても良い。
また，ユーザ数が２やユーザ数が３の場合においても、同様に、隣接する２つのサブキャリアの位置、あるいは隣接する３つのサブキャリアの位置を１サブキャリアずつスライディングして、複数回にわたって同相加算平均するようにしても良い。
このようにすることにより、送信帯域でのチャネル変動が大きい場合であっても、実際のチャネル変動と同相加算平均値との間の差を小さくすることができ、チャネル推定精度を高めることができる。また、ユーザ多重された信号を分離する際に残る残留干渉の増大を防止することができる。これにより、ユーザ間直交の直交性を高く保つことができる。
次に、本発明に係る無線通信方法について詳細に説明する。以下の説明においては、ユーザ間の信号を巡回シフトにより直交多重する、上り制御信号に含まれるフィードバック制御情報がＣＱＩ／ＰＭＩ信号である場合について説明する。
図１０は、本発明の実施の形態に係る移動端末装置の概略構成を示す図である。図１０に示す移動端末装置は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部１０１と、参照信号処理部１０２と、ＣＱＩ／ＰＭＩ信号と参照信号とを時間多重する時間多重部１０３とを備えている。
ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部１０１は、系列番号に対応する送信信号系列を生成する送信信号系列生成部１０１１と、送信信号系列に巡回シフトを付与する巡回シフト部１０１２と、後述するＣＱＩ／ＰＭＩ推定部１０６において生成されるＣＱＩ／ＰＭＩビット系列を誤り訂正符号化するチャネル符号化部１０１３と、符号化後の信号をデータ変調するデータ変調部１０１４と、送信信号系列をデータ変調後の信号によりブロック変調するブロック変調部１０１５と、ブロック変調後の信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部１０１６と、マッピング後の信号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）するＩＦＦＴ部１０１７と、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰ（Cyclic Prefix）を付与するＣＰ付与部１０１８とを有する。
参照信号処理部１０２は、系列番号に対応する参照信号系列を生成する参照信号系列生成部１０２１と、参照信号系列に巡回シフトを付与する巡回シフト部１０２２と、巡回シフトが付与された信号をサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部１０２３と、マッピング後の信号をＩＦＦＴするＩＦＦＴ部１０２４と、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを付与するＣＰ付与部１０２５とを有する。
移動端末装置では、参照信号を含む下りリンク信号を受信する。そして、後述するＣＱＩ／ＰＭＩ推定部１０６で参照信号を用いて下り送信帯域内のチャネル品質を推定し、これに対応するＣＱＩ／ＰＭＩビット系列を生成する。ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部１０１のチャネル符号化部１０１３は、ＣＱＩ／ＰＭＩビット系列に対して誤り訂正符号化を行う。チャネル符号化部１０１３は、チャネル符号化後の信号をデータ変調部１０１４に出力する。データ変調部１０１４は、符号化されたビット系列を極座標成分の信号に変調する。データ変調部１０１４は、データ変調後の信号をブロック変調部１０１５へ出力する。送信信号系列生成部１０１１は、ユーザに割り当てられている系列番号に対応する送信信号系列を生成する。送信信号系列生成部１０１１は、送信信号系列を巡回シフト部１０１２に出力する。
巡回シフト部１０１２は、ユーザ多重数に対応して同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にするように設定された位相回転量を複数のサブキャリアに付与する。巡回シフト部１０１２は、図７（ａ）、図８（ａ）、図９（ａ）に示すように、時間領域の送信信号系列に対して所定の巡回シフト量だけ巡回シフトする。言い換えると、巡回シフト部１０１２は、図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９（ｂ）に示すように、周波数領域の送信信号系列に対して所定の位相回転量を付与する。なお、巡回シフト量はユーザ毎に異なり、巡回シフト番号に対応づけられている。
例えば、ユーザ多重数が２の場合には、図７（ｂ）に示すように、２つのサブキャリアにわたって同相加算平均することにより無線基地局装置でユーザ分離が可能であるようにサブキャリアに付与する位相回転量を設定する。また、ユーザ多重数が３の場合には、図８（ｂ）に示すように、３つのサブキャリアにわたって同相加算平均することにより無線基地局装置でユーザ分離が可能であるようにサブキャリアに付与する位相回転量を設定する。また、ユーザ多重数が４〜６の場合には、図９（ｂ）に示すように、６つのサブキャリアにわたって同相加算平均することにより無線基地局装置でユーザ分離が可能であるようにサブキャリアに付与する位相回転量を設定する。巡回シフト部１０１２は、巡回シフト後の信号をブロック変調部１０１５に出力する。
ブロック変調部１０１５は、１ＳＣ−ＦＤＭＡに対応するブロック単位毎に送信信号系列をデータ変調後の制御信号（ＣＱＩ／ＰＭＩ信号）でブロック変調する。すなわち、全ての送信信号系列に対して、同一のデータ変調シンボルを乗算する処理を行う。ブロック変調部１０１５は、ブロック変調後の信号をサブキャリアマッピング部１０１６に出力する。サブキャリアマッピング部１０１６は、ブロック変調後の信号をリソースマッピング情報に基づき、サブキャリアにマッピングする。
サブキャリアマッピング部１０１６は、サブキャリアマッピングされた信号をＩＦＦＴ部１０１７に出力する。ＩＦＦＴ部１０１７は、サブキャリアマッピングされた信号をＩＦＦＴして時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部１０１７は、ＩＦＦＴ後の信号をＣＰ付与部１０１８に出力する。ＣＰ付与部１０１８は、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを付与する。ＣＰ付与部１０１８は、ＣＰを付与した信号を時間多重部１０３に出力する。
参照信号処理部１０２の参照信号系列生成部１０２１は、系列番号に対応する参照信号系列を生成し、参照信号として用いる。参照信号系列生成部１０２１は、参照信号を巡回シフト部１０２２に出力する。
巡回シフト部１０２２は、ユーザ多重数に対応して同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にするように設定された位相回転量を複数のサブキャリアに付与する。巡回シフト部１０２２は、図７（ａ）、図８（ａ）、図９（ａ）に示すように、時間領域の送信信号系列に対して所定の巡回シフト量だけ巡回シフトする。言い換えると、巡回シフト部１０２２は、図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９（ｂ）に示すように、周波数領域の送信信号系列に対して所定の位相回転量を付与する。なお、巡回シフト量はユーザ毎に異なり、巡回シフト番号に対応づけられている。
例えば、ユーザ多重数が２の場合には、図７（ｂ）に示すように、２つのサブキャリアにわたって同相加算平均することにより無線基地局装置でユーザ分離が可能であるようにサブキャリアに付与する位相回転量を設定する。また、ユーザ多重数が３の場合には、図８（ｂ）に示すように、３つのサブキャリアにわたって同相加算平均することにより無線基地局装置でユーザ分離が可能であるようにサブキャリアに付与する位相回転量を設定する。また、ユーザ多重数が４〜６の場合には、図９（ｂ）に示すように、６つのサブキャリアにわたって同相加算平均することにより無線基地局装置でユーザ分離が可能であるようにサブキャリアに付与する位相回転量を設定する。巡回シフト部１０２２は、巡回シフト後の信号をサブキャリアマッピング部１０２３に出力する。
サブキャリアマッピング部１０２３は、周波数領域の信号をリソースマッピング情報に基づき、サブキャリアにマッピングする。サブキャリアマッピング部１０２３は、マッピングされた参照信号をＩＦＦＴ部１０２４に出力する。ＩＦＦＴ部１０２４は、マッピングされた信号をＩＦＦＴして時間領域の参照信号に変換する。ＩＦＦＴ部１０２４は、ＩＦＦＴ後の参照信号をＣＰ付与部１０２５に出力する。ＣＰ付与部１０２５は、ＩＦＦＴ後の参照信号にＣＰを付与する。ＣＰ付与部１０２５は、ＣＰを付与した参照信号を時間多重部１０３に出力する。
時間多重部１０３では、ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部１０１からの信号と参照信号処理部１０２から参照信号を時間多重して、上り制御チャネル信号を含む送信信号とする。これにより、位相回転量が付与された複数のサブキャリアで、参照信号及びフィードバック制御情報であるＣＱＩ／ＰＭＩ信号を含む上り制御信号が無線基地局装置に送信される。
受信部は、無線基地局装置より送信されたＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ信号復調部１０４と、報知チャネル（ＢＣＨ：Broadcast Channel）信号、下り制御信号を復号する報知チャネル信号／下り制御信号復号部１０５と、下り信号に含まれる参照信号を用いてＣＱＩ／ＰＭＩを推定するＣＱＩ／ＰＭＩ推定部１０６とを有する。
ＯＦＤＭ信号復調部１０４は、下りＯＦＤＭ信号を受信し、復調する。すなわち、下りＯＦＤＭ信号からＣＰを除去し、高速フーリエ変換し、ＢＣＨ信号あるいは下り制御信号が割り当てられたサブキャリアを取り出し、データ復調する。ＯＦＤＭ信号復調部１０４は、データ復調後の信号をＢＣＨ信号／下り制御信号復号部１０５に出力する。また、ＯＦＤＭ信号復調部１０４は、参照信号をＣＱＩ／ＰＭＩ推定部１０６に出力する。
ＢＣＨ信号／下り制御信号復号部１０５は、データ復調後の信号を復号して、系列番号、リソースマッピング情報（リソースブロック番号を含む）、巡回シフト番号を得る。ＢＣＨ信号／下り制御信号復号部１０５は、系列番号を送信信号系列生成部１０１１及び参照信号系列生成部１０２１に出力し、リソースマッピング情報をサブキャリアマッピング部１０１６，１０２３に出力し、巡回シフト番号を巡回シフト部１０１２，１０２２に出力する。
ＣＱＩ／ＰＭＩ推定部１０６は、参照信号を用いて送信帯域内のチャネル品質を推定し、無線基地局装置におけるスケジューリングや適応無線リンク制御（ＡＭＣ:Adaptive Modulation and Coding）などに用いられるＣＱＩやＭＩＭＯ伝送に用いられるＰＭＩを推定し、ＣＱＩ／ＰＭＩビット系列を生成する。ＣＱＩ／ＰＭＩ推定部１０６は、ＣＱＩ／ＰＭＩビット系列をチャネル符号化部１０１３に出力する。
図１１は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の概略構成を示す図である。図１１に示す無線基地局装置は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、上りリソース割り当て情報生成部２０２と、他の下りリンクチャネル信号と、上りリソース割り当て情報信号とを多重してＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成部２０１とを有する。他の下りリンクチャネル信号は、データ、参照信号、制御信号等を含み、上りリソース割り当て情報信号は、系列番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号を含む。
なお、系列番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号は、ＢＣＨで移動端末装置に送信しても良く、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ:Physical Downlink Control Channel）で移動端末装置に送信しても良い。あるいは、系列番号、リソースマッピング情報、巡回シフト番号は、上位レイヤで移動端末装置に通知しても良い。
ＯＦＤＭ信号生成部２０１は、他の下りリンクチャネル信号及び上りリソース割り当て情報信号を含む下り信号をサブキャリアにマッピングし、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）し、ＣＰを付加することにより、下り送信信号を生成する。
受信部は、参照信号処理部２０３と、ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部２０４とを備えている。受信部では、ユーザ多重数に対応して同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にするように設定された位相回転量を付与されたサブキャリアで伝送された、参照信号及びフィードバック制御情報（ＣＱＩ／ＰＭＩ信号）を含む上り制御信号を受信する。
参照信号処理部２０３は、受信信号からＣＰを除去するＣＰ除去部２０３１と、ＣＰ除去後の受信信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）するＦＦＴ部２０３２と、ＦＦＴ後の信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部２０３３と、ユーザ多重数に応じて異なる単位サブキャリア数で同相加算平均してユーザ毎の参照信号に分離するユーザ分離部２０３４と、ユーザ分離された参照信号を用いて伝搬路で受けた位相及び振幅の変動量（チャネル変動）を推定するチャネル推定部２０３５とを有する。
ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部２０４は、受信信号からＣＰを除去するＣＰ除去部２０４１と、ＣＰ除去後の受信信号をＦＦＴするＦＦＴ部２０４２と、ＦＦＴ後の信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部２０４３と、ユーザ多重数に応じて異なる単位サブキャリア数で同相加算平均してユーザ毎のフィードバック制御情報（ＣＱＩ／ＰＭＩ信号）に分離するユーザ分離部２０４４と、ユーザ分離されたＣＱＩ／ＰＭＩ信号に対してチャネル変動を補償する周波数領域等化部２０４５と、チャネル変動が補償された信号を逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）するＩＤＦＴ部２０４６と、ＩＤＦＴ後の信号をデータ復調するデータ復調部２０４７と、データ復調後の信号をデータ復号するデータ復号部２０４８とを有する。
参照信号については、参照信号処理部２０３のＣＰ除去部２０３１で、受信信号からＣＰに相当する部分を除去して有効な信号部分を抽出する。ＣＰ除去部２０３１は、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴ部２０３２に出力する。ＦＦＴ部２０３２は、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴして周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部２０３２は、ＦＦＴ後の信号をサブキャリアデマッピング部２０３３に出力する。サブキャリアデマッピング部２０３３は、リソースマッピング情報を用いて周波数領域の信号から参照信号を抽出する。サブキャリアデマッピング部２０３３は、参照信号をユーザ分離部２０３４に出力する。
ユーザ分離部２０３４は、ユーザ多重数に応じて異なる単位サブキャリア数で同相加算平均してユーザ毎の参照信号に分離する。ユーザ分離部２０３４は、ユーザ多重数、系列番号、巡回シフト番号を用いて巡回シフトにより直交多重しているユーザ毎の参照信号を分離する。例えば、ユーザ多重数が２である場合には、図７（ｂ）に示すように、隣接する２つのサブキャリアにわたって同相加算平均して参照信号をユーザ分離する。また、ユーザ多重数が３である場合には、図８（ｂ）に示すように、隣接する３つのサブキャリアにわたって同相加算平均して参照信号をユーザ分離する。また、ユーザ多重数が４〜６である場合には、図９（ｂ）に示すように、隣接する６つのサブキャリアにわたって同相加算平均して参照信号をユーザ分離する。ユーザ分離部２０３４は、ユーザ分離された参照信号をチャネル推定部２０３５に出力する。この場合、ユーザ分離部２０３４は、同相加算平均する範囲（単位サブキャリア：例えば、図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９（ｂ）における破線範囲）毎に参照信号をチャネル推定部２０３５に出力する。
なお、無線基地局装置では、あるサブフレームのリソースブロック（ＲＢ）において、ユーザ多重数は既知（無線基地局装置が移動端末装置に対してリソースを割り当てる）であるため、移動端末装置から巡回シフトについてのシグナリングなどは不要である。
チャネル推定部２０３５は、系列番号を用い、ユーザ分離された参照信号を用いてチャネル推定する。すなわち、系列番号から得られる既知のサブキャリアと、ユーザ分離された参照信号のサブキャリアとを比較してチャネル変動を推定する。この場合、同相加算平均する範囲（単位サブキャリア：例えば、図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９（ｂ）における破線範囲）毎にチャネル推定を行うので、送信帯域でのチャネル変動が大きい場合であっても、実際のチャネル変動と同相加算平均値との間の差を小さくすることができ、チャネル推定精度を高めることができる。チャネル推定部２０３５は、推定されたチャネル変動を、ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部２０４の周波数領域等化部２０４５に出力する。
ＣＱＩ／ＰＭＩ信号については、ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部２０４のＣＰ除去部２０４１で、受信信号からＣＰに相当する部分を除去して有効な信号部分を抽出する。ＣＰ除去部２０４１は、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴ部２０４２に出力する。ＦＦＴ部２０４２は、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴして周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部２０４２は、ＦＦＴ後の信号をサブキャリアデマッピング部２０４３に出力する。サブキャリアデマッピング部２０４３は、リソースマッピング情報を用いて周波数領域の信号からＣＱＩ／ＰＭＩ信号を抽出する。サブキャリアデマッピング部２０４３は、ＣＱＩ／ＰＭＩ信号をユーザ分離部２０４４に出力する。
ユーザ分離部２０４４は、ユーザ多重数に応じて異なる単位サブキャリア数で同相加算平均してユーザ毎のＣＱＩ／ＰＭＩ信号に分離する。ユーザ分離部２０４４は、ユーザ多重数、系列番号、巡回シフト番号を用いて巡回シフトにより直交多重しているユーザ毎のＣＱＩ／ＰＭＩ信号を分離する。例えば、ユーザ多重数が２である場合には、図７（ｂ）に示すように、隣接する２つのサブキャリアにわたって同相加算平均してＣＱＩ／ＰＭＩ信号をユーザ分離する。また、ユーザ多重数が３である場合には、図８（ｂ）に示すように、隣接する３つのサブキャリアにわたって同相加算平均してＣＱＩ／ＰＭＩ信号をユーザ分離する。また、ユーザ多重数が４〜６である場合には、図９（ｂ）に示すように、隣接する６つのサブキャリアにわたって同相加算平均してＣＱＩ／ＰＭＩ信号をユーザ分離する。ユーザ分離部２０４４は、ユーザ分離されたＣＱＩ／ＰＭＩ信号を周波数領域等化部２０４５に出力する。この場合、ユーザ分離部２０４４は、同相加算平均する範囲（単位サブキャリア：例えば、図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９（ｂ）における破線範囲）毎にＣＱＩ／ＰＭＩ信号を周波数領域等化部２０４５に出力する。
なお、無線基地局装置では、あるサブフレームのＲＢにおいて、ユーザ多重数は既知（無線基地局装置が移動端末装置に対してリソースを割り当てる）であるため、移動端末装置から巡回シフトについてのシグナリングなどは不要である。
周波数領域等化部２０４５は、ユーザ分離されたＣＱＩ／ＰＭＩ信号に対して、チャネル推定部２０３５で推定されたチャネル変動を補償する。周波数領域等化部２０４５は、等化されたＣＱＩ／ＰＭＩ信号をＩＤＦＴ部２０４６に出力する。ＩＤＦＴ部２０４６は、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。ＩＤＦＴ部２０４６は、ＩＤＦＴ後の信号をデータ復調部２０４７に出力する。データ復調部２０４７は、ＣＱＩ／ＰＭＩ信号をデータ復調し、データ復号部２０４８に出力する。データ復号部２０４８は、復調後のＣＱＩ／ＰＭＩ信号をデータ復号してＣＱＩ／ＰＭＩ情報として出力する。
上記構成を有する無線基地局装置と移動端末装置とを用いた本発明に係る無線通信方法について説明する。本発明に係る無線通信方法においては、移動端末装置において、ユーザ多重数に対応して同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にするように設定された位相回転量を複数のサブキャリアに付与し、前記位相回転量が付与された複数のサブキャリアで上り制御信号を送信し、無線基地局装置において、前記上り制御信号を受信し、前記参照信号について、前記ユーザ多重数に応じて異なる単位サブキャリア数で同相加算平均してユーザ毎の参照信号に分離し、ユーザ分離された参照信号を用いて伝搬路で受けたチャネル変動を推定する。
まず、無線基地局装置のＯＦＤＭ信号生成部２０１において、系列番号、リソースマッピング情報（リソースブロック番号を含む）及び巡回シフト番号を含む上りリソース割り当て情報と、他の下りリンクチャネル信号とを多重してＯＦＤＭ信号とし、そのＯＦＤＭ信号が下り送信信号として送信される。移動端末装置においては、下りＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ信号復調部１０４で受信し、復調する。そして、ＢＣＨ信号／下り制御信号復号部１０５で系列番号、リソースマッピング情報及び巡回シフト番号が抽出されて、系列番号が送信信号系列生成部１０１１及び参照信号系列生成部１０２１に出力され、リソースマッピング情報がサブキャリアマッピング部１０１６，１０２３に出力され、巡回シフト番号が巡回シフト部１０１２，１０２２に出力される。
ＯＦＤＭ信号復調部１０４では、下り受信信号に含まれる参照信号を抽出し、ＣＱＩ／ＰＭＩ推定部１０６に出力する。ＣＱＩ／ＰＭＩ推定部１０６では、参照信号を用いてＣＱＩ／ＰＭＩ推定して、ＣＱＩ／ＰＭＩビット系列を得る。このＣＱＩ／ＰＭＩビット系列は、チャネル符号化部１０１３において誤り訂正符号化され、データ変調部１０１４でデータ変調される。
巡回シフト部１０１２では、送信信号系列に対応する複数のサブキャリア（ＰＵＣＣＨの送信帯域の１２サブキャリア）にそれぞれ位相回転を付与する。この位相回転量は、ユーザ多重数に対応して同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にするように設定される。すなわち、巡回シフト部１０１２は、図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９（ｂ）に示すように、周波数領域の送信信号系列に対して所定の位相回転量を付与する。
ブロック変調部１０１５では、位相回転が付与された複数のサブキャリアを、データ変調後のＣＱＩ／ＰＭＩ信号でブロック変調する。ブロック変調された信号は、サブキャリアマッピング部１０１６でリソースマッピング情報に基づきマッピングされる。サブキャリアマッピングされた信号は、ＩＦＦＴ部１０１７においてＩＦＦＴにより時間領域の信号とされ、ＣＰ付与１０１８においてＣＰが付与される。
一方、参照信号処理部１０２の巡回シフト部１０２２では、参照信号系列に対応する複数のサブキャリア（ＰＵＣＣＨの送信帯域の１２サブキャリア）にそれぞれ位相回転を付与する。この位相回転量は、ユーザ多重数に対応して同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にするように設定される。すなわち、巡回シフト部１０２２は、図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９（ｂ）に示すように、周波数領域の送信信号系列に対して所定の位相回転量を付与する。巡回シフトされた信号は、サブキャリアマッピング部１０２３でリソースマッピング情報に基づきマッピングされる。サブキャリアマッピングされた信号は、ＩＦＦＴ部１０２４においてＩＦＦＴにより時間領域の信号とされ、ＣＰ付与１０２５においてＣＰが付与される。
このようにして得られたＣＱＩ／ＰＭＩ信号と参照信号が時間多重されて上り送信信号として無線基地局装置に送信される。無線基地局装置においては、ユーザ間で直交多重した上り制御チャネル信号を受信する。
参照信号については、ＣＰ除去部２０３１でＣＰが除去される。次いで、ＦＦＴ部２０３２において、ＣＰ除去された信号にＦＦＴして周波数領域の信号とし、サブキャリアデマッピング部２０３３において、リソースマッピング情報に基づいてサブキャリアからデマッピングされる。デマッピングされた参照信号は、ユーザ分離部２０３４でユーザ毎の参照信号に分離される。このとき、ユーザ多重数に応じて同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にして同相加算平均する。そして、同相加算平均する範囲（単位サブキャリア：例えば、図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９（ｂ）における破線範囲）毎に参照信号をチャネル推定部２０３５に出力する。チャネル推定部２０３５においては、図６に示すように、ユーザ多重数に対応して最小の単位サブキャリア数にわたって同相加算平均した結果でチャネル推定を行うので、送信帯域でのチャネル変動が大きい場合であっても、実際のチャネル変動と同相加算平均値との間の差を小さくすることができ、チャネル推定精度を高めることができる。
ＣＱＩ／ＰＭＩ信号については、ＣＰ除去部２０４１でＣＰが除去される。次いで、ＦＦＴ部２０４２において、ＣＰ除去された信号にＦＦＴして周波数領域の信号とし、サブキャリアデマッピング部２０４３において、リソースマッピング情報に基づいてサブキャリアからデマッピングされる。デマッピングされたＣＱＩ／ＰＭＩ信号は、ユーザ分離部２０４４でユーザ毎の参照信号に分離される。このとき、ユーザ多重数に応じて同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にして同相加算平均する。この場合、図６に示すように、ユーザ多重数に対応して最小の単位サブキャリア数にわたって同相加算平均するので、ユーザ多重された信号を分離する際に残る残留干渉の増大を防止することができる。これにより、ユーザ間直交の直交性を高く保つことができる。
次いで、周波数領域等化部２０４５において、ＣＱＩ／ＰＭＩ信号について、チャネル推定部２０３５で推定されたチャネル変動を補償し、チャネル変動を補償したＣＱＩ／ＰＭＩ信号をＩＤＦＴ部２０４６でＩＤＦＴして時間領域の信号に変換する。次いで、データ復調部２０４６においてＩＤＦＴ後の信号をデータ復調した後に、データ復号部２０４８において復号してＣＱＩ／ＰＭＩ情報を得る。無線基地局装置は、得られたＣＱＩ情報を用いてスケジューリングや適応無線リンク制御を行うと共に、ＰＭＩ情報でＭＩＭＯ伝送の制御を行う。
このように、本発明においては、ユーザ多重数に応じて、受信側において、ユーザ分離のために同相加算平均するサブキャリア数を必要最小限となるように適応的に変更するので、特に、大きな遅延スプレッド（送信周波数帯域内において、伝搬路によるチャネル変動が大きい）の環境において、チャネル推定精度の向上及びユーザ間干渉の低減を実現することができる。
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態においては、フィードバック制御情報がＣＱＩ／ＰＭＩ信号である場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、フィードバック制御情報が、巡回シフトを使用してＰＵＣＣＨで伝送する、ＬＴＥを発展させたＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムで使用されるすべてのフィードバック制御情報である場合にも同様に適用することができる。また、上記実施の形態においては、送信帯域におけるサブキャリア数が１２である場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、送信帯域におけるサブキャリア数が１２以外の数である場合にも適用することができる。
また、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明における処理部の数、処理手順については適宜変更して実施することが可能である。また、図に示される要素の各々は機能を示しており、各機能ブロックがハードウエアで実現されても良く、ソフトウエアで実現されてもよい。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。
１０１，２０４ ＣＱＩ／ＰＭＩ信号処理部
１０２，２０３ 参照信号処理部
１０３ 時間多重部
１０４ ＯＦＤＭ信号復調部
１０５ ＢＣＨ信号／下り制御信号復号部
１０６ ＣＱＩ／ＰＭＩ推定部
２０１ ＯＦＤＭ信号生成部
２０２ 上りリソース割り当て情報信号生成部
１０１１ 送信信号系列生成部
１０１２，１０２２ 巡回シフト部
１０１３ チャネル符号化部
１０１４ データ変調部
１０１５ ブロック変調部
１０１６，１０２３ サブキャリアマッピング部
１０１７，１０２４ ＩＦＦＴ部
１０１８，１０２５ ＣＰ付与部
２０３１，２０４１ ＣＰ除去部
２０３２，２０４２ ＦＦＴ部
２０３３，２０４３ サブキャリアデマッピング部
２０３４，２０４４ ユーザ分離部
２０３５ チャネル推定部
２０４５ 周波数領域等化部
２０４６ ＩＤＦＴ部
２０４７ データ復調部
２０４８ データ復号部

Claims (12)

  1. ユーザ多重数に対応して同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にするように設定された位相回転量を付与されたサブキャリアで伝送された、参照信号及びフィードバック制御情報を含む上り制御信号を受信する受信手段と、前記参照信号について、前記ユーザ多重数に応じて異なる単位サブキャリア数で同相加算平均してユーザ毎の参照信号に分離する第１ユーザ分離手段と、ユーザ分離された参照信号を用いてチャネル変動を推定するチャネル推定手段と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
  2. 前記フィードバック制御情報について、ユーザ多重数に応じて異なる単位サブキャリア数で同相加算平均してユーザ毎の参照信号に分離する第２ユーザ分離手段と、ユーザ分離されたフィードバック制御情報に対して前記チャネル変動を補償する等化手段と、を具備することを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
  3. 前記ユーザ多重数が２である場合に同相加算平均する単位サブキャリア数が２であり、前記第１ユーザ分離手段及び／又は前記第２ユーザ分離手段は、隣接する２つのサブキャリアにわたって同相加算平均することを特徴とする請求項２記載の無線基地局装置。
  4. 前記ユーザ多重数が３である場合に同相加算平均する単位サブキャリア数が３であり、前記第１ユーザ分離手段及び／又は前記第２ユーザ分離手段は、隣接する３つのサブキャリアにわたって同相加算平均することを特徴とする請求項２記載の無線基地局装置。
  5. 前記ユーザ多重数が４〜６である場合に同相加算平均する単位サブキャリア数が６であり、前記第１ユーザ分離手段及び／又は前記第２ユーザ分離手段は、隣接する６つのサブキャリアにわたって同相加算平均することを特徴とする請求項２記載の無線基地局装置。
  6. 前記第１ユーザ分離手段は、隣接する６つのサブキャリアの位置を変えて、複数回にわたって同相加算平均することを特徴とする請求項５記載の無線基地局装置。
  7. ユーザ多重数に対応して同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にするように設定された位相回転量を複数のサブキャリアに付与する巡回シフト手段と、前記位相回転量が付与された複数のサブキャリアで上り制御信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする移動端末装置。
  8. 前記ユーザ多重数が２である場合に同相加算平均する単位サブキャリア数が２であり、前記サブキャリアに付与する位相回転量は、２つのサブキャリアにわたって同相加算平均することにより無線基地局装置においてユーザ分離が可能であるように設定されていることを特徴とする請求項７記載の移動端末装置。
  9. 前記ユーザ多重数が３である場合に同相加算平均する単位サブキャリア数が３であり、前記サブキャリアに付与する位相回転量は、３つのサブキャリアにわたって同相加算平均することにより無線基地局装置においてユーザ分離が可能であるように設定されていることを特徴とする請求項７記載の移動端末装置。
  10. 前記ユーザ多重数が４〜６である場合に同相加算平均する単位サブキャリア数が６であり、前記サブキャリアに付与する位相回転量は、６つのサブキャリアにわたって同相加算平均することにより無線基地局装置においてユーザ分離が可能であるように設定されていることを特徴とする請求項７記載の移動端末装置。
  11. 移動端末装置において、ユーザ多重数に対応して同相加算平均する単位サブキャリア数を最小にするように設定された位相回転量を複数のサブキャリアに付与する工程と、前記位相回転量が付与された複数のサブキャリアで参照信号及びフィードバック制御情報を含む上り制御信号を送信する工程と、無線基地局装置において、前記上り制御信号を受信する工程と、前記参照信号について、前記ユーザ多重数に応じて異なる単位サブキャリア数で同相加算平均してユーザ毎の参照信号に分離する工程と、ユーザ分離された参照信号を用いてチャネル変動を推定する工程と、を具備することを特徴とする無線通信方法。
  12. 前記フィードバック制御情報について、ユーザ多重数に応じて異なる単位サブキャリア数で同相加算平均してユーザ毎の参照信号に分離する工程と、ユーザ分離されたフィードバック制御情報に対して前記チャネル変動を補償する工程と、を具備することを特徴とする請求項１１記載の無線通信方法。
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