JP5477872B2 - 移動局装置および基地局装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動局装置および基地局装置に関する。
本願は、２００９年４月２４日に、日本に出願された特願２００９−１０６２５１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution；（第３世代の）長期進化）、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥの発展）、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access；ワイマックス）のような移動無線通信システムでは、基地局（送信局、送信装置、eNodeB）がカバーするエリアをセル状に複数配置するセルラー構成とすることにより、通信エリアを拡大することができる。また、隣接するセル（セクタ）間で異なる周波数を用いることでセルエッジ領域にいる移動端末（受信局、移動局、移動端末装置２００、ＵＥ (User Equipment)）でも干渉を受けることなく通信を行うことができるが、周波数利用効率に関する課題があった。そのため、それぞれのセル（セクタ）において同一周波数を繰返し利用することで、周波数利用効率を大幅に向上させることができるが、セルエッジ（セル端）領域にいる移動端末に対する干渉の対策が必要となる。

そのような中で、隣接セル間で互いに協調するセル間協調通信を行うことにより、セルエッジ領域の移動端末に対する干渉を軽減または抑圧する方式が検討されている。例えば、非特許文献１にそのような方式として、ＣｏＭＰ（Cooperative Multipoint）伝送方式などが検討されている。また、ＣｏＭＰ伝送方式として、セル間で同一または異なるデータを協調送信するJoint Processing（ジョイント処理）、Joint Transmission（ジョイント送信）や、セル間で協調してスケジューリングや制御を行うCoordinated Scheduling/Beamforming（協調スケジューリング／ビームフォーミング）などが検討されている。

図２１および図２２は、セル中心領域からセル端領域に移動する移動端末の一例を示している。図２１では、移動端末Ｍ１は、基地局Ｂ１のセル中心領域に位置し、基地局Ｂ１と通信を行っており、基地局Ｂ１と基地局Ｂ２とのセルエッジ領域に向かって移動している。図２２は、その移動端末Ｍ１が、基地局Ｂ１と基地局Ｂ２とのセルエッジ領域に位置し、基地局Ｂ１と基地局Ｂ２との協調通信を行っている。図２１および図２２が示すように、移動端末の基地局に対する位置によって、その移動端末は単一の基地局との通信または複数の基地局との協調通信が行われることが分かる。

その一方で、基地局と移動端末との間の伝送路状況に応じて、変調方式および符号化率（ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme））、空間多重数（レイヤー、ランク）、プレコーディング重み（プレコーディング行列）などを適応的に制御することで、より効率的なデータ伝送を実現することができる。例えば、非特許文献２で記載された方法を用いることができる。

例えば、基地局から移動端末へのデータ伝送を行う下り回線（ダウンリンク）を考えた場合、そのような適応制御を行うためには、図２３に示すように、基地局Ｂから送信された基地局固有の参照信号ＲＳ（Reference Signal）、パイロット信号、既知信号）に基づいて、移動端末Ｍにおいて、下り回線の伝送路状況を推定し、移動端末から基地局へのデータ伝送を行う上り回線（アップリンク）を通して、ＣＳＩなどのフィードバック情報ＦＩを基地局にフィードバックする必要がある。
伝送方式としてＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；直交周波数分割多重）方式やＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access；直交周波数分割多元接続）方式のようなマルチキャリア伝送方式を用いた場合、基地局固有の参照信号としては、図２４に示すように、周波数方向および時間方向のリソースエレメントに散乱（スキャッタード）させた参照信号を用いることができる。そのような参照信号を用いて推定した伝送路状況に基づくフィードバック情報として、周波数応答、受信信号電力対干渉・雑音電力比（ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise power Ratio））などの伝送路状況を示す情報（ＣＳＩ（Channel State Information；伝送路状況情報））、基地局に対する推奨送信フォーマット情報（ＣＱＩ（Channel Quality Indicator；伝搬路品質指標）、ＲＩ（Rank Indicator；ランク指標）、ＰＭＩ（Precoding Matrix Index；プレコーディング行列インデックス））などを用いることができる。

3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Further Advancements for E-UTRA Physical Layer Aspects (Release X)、 3GPP TR 36.814 V0.3.2 (2009-01)、2009年1月 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures (Release 8)、3GPP TS 36.213 V8.5.0 (2008-12)、2008年12月

上述のように、従来の無線通信システムにおいては、各基地局装置からの参照信号に基づき伝送路状況を算出し、例えば、該伝送路状況に応じた変調方式、符号化率をフィードバック情報で指定することで適応変調を行っていた。しかし、協調通信を行なっているときには、複数の基地局装置で協調して信号を送信して、この協調して送信した信号に関する伝送路状況は、各基地局装置からの参照信号に基づき算出した伝送路状況とは異なった伝送路状況となる。このため、従来のフィードバック情報は、協調通信を行なっているときは、適切な内容でなくなってしまうという問題がある。

本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、協調通信を行うことができる通信システムにおいて、協調通信を行なっているときも、いないときも、適切なフィードバック情報を生成できる移動局装置および基地局装置を提供することにある。

（１）本発明の一実施形態に係る移動局装置は、基地局装置と通信する移動局装置であって、前記基地局装置から送信される参照信号を受信する受信部と、前記基地局装置から通知される制御情報に基づいて、前記参照信号により測定される第１の伝送路状況または第２の伝送路状況を用いて、フィードバック情報を生成するフィードバック情報生成部と、前記フィードバック情報を送信する送信部とを具備する。

（２）前記移動局装置において、前記第１の伝送路状況は第１の干渉レベルに基づく伝送路状況であり、前記第２の伝送路状況は第２の干渉レベルに基づく伝送路状況であってもよい。

（３）前記移動局装置において、前記第１の伝送路状況は他の基地局装置からの干渉を含む伝送路状況であり、前記第２の伝送路状況は前記干渉が低減された伝送路状況であってもよい。

（４）前記移動局装置において、前記フィードバック情報は、前記基地局装置に推奨する符号化率および変調方式を示す情報であってもよい。

（５）前記移動局装置において、前記参照信号は、直交符号系列を用いて生成されてもよい。

（６）本発明の他の実施形態に係る基地局装置は、移動局装置と通信する基地局装置であって、参照信号を送信する送信部と、前記移動局装置に通知する制御情報に基づいて、前記参照信号により測定される第１の伝送路状況または第２の伝送路状況を用いて生成されるフィードバック情報を受信する受信部とを具備する。

（７）前記基地局装置において、前記第１の伝送路状況は第１の干渉レベルに基づく伝送路状況であり、前記第２の伝送路状況は第２の干渉レベルに基づく伝送路状況であってもよい。

（８）前記基地局装置において、前記第１の伝送路状況は他の基地局装置からの干渉を含む伝送路状況であり、前記第２の伝送路状況は前記干渉が低減された伝送路状況であってもよい。

（９）前記基地局装置において、前記フィードバック情報は、前記基地局装置に推奨する符号化率および変調方式を示す情報であってもよい。
（１０）前記基地局装置において、前記参照信号は、直交符号系列を用いて生成されてもよい。

この発明によれば、協調通信を行うことができる通信システムにおいて、協調通信を行なっているときも、いないときも、適切なフィードバック情報を生成できる。

この発明の第１の実施形態による無線通信システムの構成を示す概略図である。 同実施形態における基地局装置１００ａ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アンテナポート数が４のときの参照信号のマッピングを示す図である。 同実施形態における移動端末装置２００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フィードバック情報生成部２１２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参照信号とそのマッピングの一例を示す図である。 同実施形態における参照信号とそのマッピングの一例を示す図である。 同実施形態における参照信号とそのマッピングの別の例を示す図である。 同実施形態における参照信号とそのマッピングの別の例を示す図である。 同実施形態における移動端末装置２００のフィードバック情報生成処理を説明するフローチャートである。 この発明の第２の実施形態における基地局装置のアンテナポート割り当ての概要を説明する図である。 同実施形態における参照信号配置の例を示す図である。 同実施形態における参照信号配置の例を示す図である。 同実施形態における参照信号配置の例を示す図である。 同実施形態における参照信号配置の例を示す図である。 同実施形態における系列を巡回的にシフトさせた参照信号配置の例を示す図である。 同実施形態における系列を巡回的にシフトさせた参照信号配置の例を示す図である。 同実施形態における系列を巡回的にシフトさせた参照信号配置の別の例を示す図である。 同実施形態における系列を巡回的にシフトさせた参照信号配置の別の例を示す図である。 同実施形態における系列を巡回的にシフトさせた参照信号配置のさらに別の例を示す図である。 同実施形態における系列を巡回的にシフトさせた参照信号配置のさらに別の例を示す図である。 この発明の第３の実施形態における移動端末装置２００ａ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フィードバック情報生成部２１２ａ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フィードバック情報を生成する時の逆拡散処理を行う単位の一例を示す図である。 同実施形態における時間変動が大きい時の逆拡散処理を行う単位の一例を示す図である。 同実施形態における周波数変動が大きい時の逆拡散処理を行う単位の一例を示す図である。 同実施形態における隣接セル干渉に応じた単位で逆拡散処理を行う例を示す図である。 この発明の第４の実施形態における参照信号とその配置の例を示す図である。 同実施形態における参照信号とその配置の例を示す図である。 従来のセル中心領域に位置する移動端末の一例を示す図である。 従来のセル中心領域からセル端領域に移動する移動端末の一例を示す図である。 従来の下り回線の適応制御を説明する図である。 従来の参照信号の配置を説明する図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態による無線通信システムの構成を示す概略図である。本実施形態における無線通信システムである移動通信システムは、基地局装置１００ａ、１００ｂ（第１の通信装置、セル、送信点、送信アンテナ群とも称する）と、基地局装置１００ａ、１００ｂと通信する複数の移動端末装置２００（第２の通信装置、受信端末とも称する）と、基地局装置１００ａ、１００ｂとを接続するネットワーク３００とを備える。図１に示す例では、移動端末装置２００は、基地局装置１００ａの通信範囲であるセルＣ１と、基地局装置１００ｂの通信範囲であるセルＣ２とが重なった領域に位置している。基地局装置１００ａと基地局装置１００ｂとは、同一の構成を有しているので、以下、基地局装置１００ａの構成を説明し、基地局装置１００ｂの構成の説明については省略する。なお、本実施形態において、移動通信システムは、複数の移動端末装置２００を有するとして説明したが、１つであってもよい。

図２は、本実施形態における基地局装置１００ａの構成を示す概略ブロック図である。図に示すように、基地局装置１００ａは、符号部１０１ａ〜１０１ｎ、スクランブル部１０２ａ〜１０２ｎ、変調部１０３ａ〜１０３ｎ、レイヤーマッピング部１０４、プレコーディング部１０５、リソースエレメントマッピング部１０６ａ〜１０６ｍ、ＯＦＤＭ信号生成部１０７ａ〜１０７ｍ、送信アンテナ１０８ａ〜１０８ｍ、参照信号生成部１１４、受信アンテナ１１０、受信信号処理部１１１、フィードバック情報処理部１１２、制御情報生成部１１３、制御部１１５、通信部１１６を備える。なお、符号部１０１ａ〜１０１ｎ、スクランブル部１０２ａ〜１０２ｎ、変調部１０３ａ〜１０３ｎは、それぞれの構成要素を、並行して送信する最大コードワード数だけ有することを示し、リソースエレメントマッピング部１０６ａ〜１０６ｍ、ＯＦＤＭ信号生成部１０７ａ〜１０７ｍ、送信アンテナ１０８ａ〜１０８ｍは、送信アンテナ数だけ有することを示す。

受信アンテナ１１０は、移動端末装置２００から送信されたフィードバック情報を含むデータ信号を、上り回線を通して受信する。受信信号処理部１１１は、受信アンテナ１１０が受信したデータ信号に対して、ＯＦＤＭ復調処理、復調処理、復号処理など、移動端末装置１００が送信のために行った送信処理に対する受信処理を行い、受信データＲＤ１と制御データとを得る。受信信号処理部１１１は、制御データを、フィードバック情報処理部１１２と制御部１１５とに出力する。ここで、受信データＲＤ１とは、移動端末装置２００が送信した送信データの信号を、復調処理、復号処理などを行って得たデータであり、制御データとは、基地局装置１００ａ、１００ｂと、移動端末装置２００との通信を制御するためデータである。

なお、当該基地局装置１００ａと通信を行う移動端末装置２００が複数存在する場合は、上り回線（すなわち移動端末から基地局への信号伝送）として、ＳＣ−ＦＤＭＡ （Single carrier-frequency division multiple access）、ＯＦＤＭＡ、時間分割多元接続、符号分割多元接続など、いずれの多元接続方式を用いて、ユーザ多重を行っても良い。また、基地局装置１００ａにおいて、フィードバック情報などの制御データについて、送信元の移動端末装置２００を識別する方法として、様々な方法を用いることができる。

例えば、基地局装置１００ａが、各移動端末装置２００に対してフィードバック情報の送信に用いるリソース（時間、周波数、符号、空間領域などで分割された信号伝送するための要素）を指定し、移動端末装置２００はその指定されたリソースでフィードバック情報を送信する。基地局装置１００ａは、フィードバック情報を受信する際に、該フィードバック情報が配置されていたリソースに基づき、該フィードバック情報の送信元の移動端末装置１００ａを識別することができる。また、それぞれのフィードバック情報に移動端末装置２００ごとに固有の識別番号などを付加し、基地局装置１００ａは、フィードバック情報を受信する際に、該識別情報に基づき、該フィードバック情報の送信元の移動端末装置１００ａを識別することができる。

フィードバック情報処理部１１２は、入力された制御データから、ＣＳＩ、ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩなどのフィードバック情報を抽出し、該フィードバック情報に基づいて、当該移動端末装置２００へ送信するデータ信号に様々な適応制御を行うための制御信号を、符号部１０１ａ〜１０１ｎ、変調部１０３ａ〜１０３ｎ、レイヤーマッピング部１０４、プレコーディング部１０５、リソースエレメントマッピング部１０６ａ〜１０６ｍに出力する。

ここで、フィードバック情報に基づいた適応制御の方法を説明する。まず、フィードバック情報として、基地局装置１００ａに対して推奨する送信フォーマット（通信パラメータ（ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩ））を指定する情報を用いる場合を説明する。基地局装置１００ａおよび移動端末装置２００共に既知の送信フォーマットをインデックス化して保持しているため、基地局装置１００ａはその送信フォーマットに従い適応制御する。具体的には、ＣＱＩは符号化率および変調方式を示す情報のため、フィードバック情報処理部１１２は、ＣＱＩに従い、それぞれ符号部１０１ａ〜１０１ｎ（符号化率）および変調部１０３ａ〜１０３ｎ（変調方式）を制御する。

ＰＭＩは、変調シンボル列を乗じるプレコーディング行列を示す情報のため、フィードバック情報処理部１１２は、ＰＭＩに従い、プレコーディング部１０４を制御する。ＲＩはレイヤー（ランク）数を示す情報のため、フィードバック情報処理部１１２は、ＲＩに従い、レイヤーマッピング部１０４やコードワードを生成する上位層処理部（不図示）を制御する。また、リソースへのマッピングに関するフィードバック情報も含まれる場合、リソースエレメントマッピング部１０６ａ〜１０６ｍに対して制御することもできる。

次に、フィードバック情報として、伝送路状況を示す情報を用いる場合を説明する。この場合、フィードバック情報処理部１１２（通信パラメータ決定部）が、伝送路状況を示す情報に基づき、送信フォーマット（通信パラメータ）を決定して、最適な制御を行うことができる。例えば、フィードバックされた伝送路状況を示す情報に基づいて移動端末装置２００が、基地局装置１００ａからの信号を受信したときの電力を最大になるように、あるいは、基地局装置１００ａと基地局装置１００ｂとからの信号を受信したときの電力が最大になるようにプレコーディング行列（通信パラメータ）を決定し、その時の最適な符号化率及び変調方式、レイヤー数を決定できるが、その方法は様々なものを用いることができる。ここで、伝送路状況を示す情報としては、伝送路による各サブキャリアの振幅、位相の偏移を表す周波数応答や、先行波に対する遅延時間毎の複素振幅を表す時間応答、信号対干渉・雑音電力比（ＳＩＮＲ）などを用いることができる。

制御部１１５（通信方式選択部）は、入力された制御データに基づいて、当該移動端末装置２００が隣接セルと協調通信を行うためのフィードバック情報を生成させるか否か（あるいは単に協調通信を行うか否か）を決定する。なお、協調通信を第１の通信方式、協調通信を用いない通信を第２の通信方式とも称する。制御情報生成部１１３は、上述の制御部１１５による決定内容を通知する通信方式制御信号を生成し、さらに、生成した通信方式制御信号を、制御データ信号として、後述する送信データ信号に多重し、当該移動端末装置２００に送信するために、リソースエレメントマッピング部１０６ａ〜１０６ｍに出力する。

ここで、当該移動端末装置２００が隣接セルと協調通信を行うためのフィードバック情報を生成させるか否かを、制御部１１５が決定する方法として、例えば、移動端末装置２００が制御データに含めてフィードバックする隣接セル間の受信電力比やパスロスの差などと予め設定された閾値とを比較した結果、閾値より小さいときに生成すると判定する方法や、ハンドオーバ制御を行う方法に基づいて決定することができる。決定内容は、協調通信を行うか否かだけでなく、どのような通信方式の協調通信を行うか（例えば、Joint Processing、Joint Transmissionなど）についても決定し、決定した通信方式を示す信号を、通信方式制御信号に含めても良いし、決定した通信方式に応じた項目のフィードバック情報を指定する信号を、通信方式制御信号に含めても良い。

なお、通信方式制御信号は、他の制御データ信号と多重し、送信する。また、通信方式制御信号には、後述する送信データ信号と同様に、符号化処理、スクランブル処理、変調処理、プレコーディング処理などを行ってから送信してもよい。また、通信方式制御信号は、一つの送信アンテナからの送信、複数の送信アンテナを用いて送信ダイバーシチを行う送信、複数の送信アンテナを用いて空間多重伝送を行う送信などにより、送信してもよい。

また、制御部１１５は、通信部１１６を介してネットワーク３００と接続し、ネットワーク３００を介して、他の基地局装置（例えば基地局装置１００ｂなど）と通信することができる。基地局装置１００ａの制御部１１５は、基地局装置１００ｂと通信して、基地局装置間でのフレーム同期、シンボル同期をとり、ＯＦＤＭ信号生成部１０７の信号出力タイミングを制御する。また、例えば、Joint Processing、Joint Transmissionを行うときには、基地局装置１００ａの制御部１１５は、基地局装置１００ｂと通信して、当該基地局装置１００ａから送信する送信データを基地局装置１００ｂに渡して、該送信データを基地局装置１００ｂからも送信させる、あるいは、基地局装置１００ｂから送信する送信データを基地局装置１００ｂから受け取り、該送信データを符号部１０１ａ〜１０１ｎに入力して送信させる。これにより、これら基地局装置１００ａと基地局装置１００ｂとから送信する送信データを一致させる。

符号部１０１ａ〜１０１ｎの各々には、図示しない基地局装置１００ａの上位層の処理装置から入力された送信するコードワード（送信データＴＤ１ａ〜ＴＤ１ｎ、情報データ信号）が１つずつ入力される。なお、符号部１０１ａ〜１０１ｎのうち、コードワードを並行して送信する数の符号部にコードワードが入力され、その他の符号部には何も入力されない。符号部１０１ａ〜１０１ｎの各々は、入力されたコードワードを、ターボ符号、畳込み符号、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号などの誤り訂正符号により符号化し、スクランブル部１０２ａ〜１０２ｎのうち、対応するスクランブル部に出力する。この符号化における符号化率は、フィードバック情報処理部１１２の指示に従う。なお、ここで、コードワードは、送信データの塊りであり、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest；ハイブリッド自動再送）などの再送制御を行う処理単位であってもよいし、誤り訂正符号化を行う処理単位であってもよいし、誤り検出符号化を行なう処理単位であってもよい。

スクランブル部１０２ａ〜１０２ｎの各々は、セルＩＤなどを基にして、基地局装置毎に異なるスクランブル符号を生成し、符号部１０１ａ〜１０１ｎのうち、当該スクランブル部に対応した符号部が符号化した信号に対して、生成したスクランブル符号を用いてスクランブル処理を行う。なお、基地局装置間で協調通信を行う場合は、基地局装置間で同じスクランブル符号を生成し、スクランブル処理を行う。

変調部１０３ａ〜１０３ｎの各々は、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying；２相位相変位変調）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying；４相位相変位変調）、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation；直交振幅変調）などの変調方式を用いて、スクランブル部１０２ａ〜１０２ｎのうち、当該変調部に対応したスクランブル部がスクランブル処理を行った信号に変調処理を行う。この変調処理における変調方式は、フィードバック情報処理部１１２の指示に従う。

レイヤーマッピング部１０４は、それぞれの変調部１０３ａ〜１０３ｎが出力した信号を、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output；多入力多出力）などの空間多重を行うレイヤー（ランク）にマッピングする。例えば、コードワード数が２で、レイヤー数を４であるとすると、それぞれのコードワードを２つの並列信号に変換することでレイヤー数を４にすることなどが考えられるが、これに限るものではない。なお、レイヤー数については、フィードバック情報処理部１１２の指示に従う。

プレコーディング部１０５は、レイヤーマッピング部１０４が出力した信号に対して、プレコーディング処理を行い、アンテナポート（送信アンテナ）数の並列信号に変換する。ここで、プレコーディング処理は、フィードバック情報処理部１１２から指示されたプレコーディング行列に信号列を乗算する処理、予め決められたプレコーディング行列による処理、ＣＤＤ（Cyclic Delay Diversity；循環遅延ダイバーシチ）、ＳＦＢＣ（Spatial Frequency Block Code；空間周波数ブロック符号）、ＳＴＢＣ（Spatial Time Block Code；空間時間ブロック符号）、ＴＳＴＤ（Time Switched Transmission Diversity；時間切替送信ダイバーシチ）、ＦＳＴＤ（Frequency Switched Transmission Diversity；周波数切替送信ダイバーシチ）など）を用いることができるがこれらに限るものではない。

参照信号生成部１１４は、基地局装置１００ａおよび移動端末装置２００で互いに既知の参照信号を生成し、リソースエレメントマッピング部１０６ａ〜１０６ｍに出力する。このとき、参照信号は、基地局装置１００ａおよび移動端末装置２００にとって既知の信号であれば、任意の信号（系列）を用いることができる。本実施形態では、その例として、セルＩＤなどに基づいた乱数から生成する方法と、疑似雑音系列（疑似ランダム系列、拡散符号、ＰＮ(Pseudo Noise）系列）に基づいた信号を生成する方法とを説明するが、詳細については後述する。

ここで、疑似雑音系列は、Ｍ（Maximum-length）系列、Ｇｏｌｄ符号、直交Ｇｏｌｄ符号、Ｂａｒｋｅｒ符号、直交符号系列（例えば、Ｗａｌｓｈ符号、ＯＶＳＦ（Orthogonal Variable Spreading Factor）符号、Ｈａｄａｍａｒｄ符号）などを用いることができ、さらにそれらの系列を巡回的にシフトした系列や巡回的に拡張した系列を用いてもよい。また、計算機などを用いて自己相関特性や相互相関特性に優れた系列を探索したものを用いてもよく、これらに限るものではない。

リソースエレメントマッピング部１０６ａ〜１０６ｍは、プレコーディング部１０５が出力した送信データ信号、参照信号生成部１１４が出力した参照信号、制御情報生成部１１３が出力した制御データ信号を、それぞれに対応するアンテナポートのリソースエレメントにマッピングする。その一例として、図３に、アンテナポート数が４のときの参照信号のマッピングを示す。

図３は、リソースブロックへの参照信号の配置を説明する図である。図３には、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リソースブロックを時間方向に２つ並べた場合を示す。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とも呼ぶ。リソースブロックの時間方向の長さをスロット長と呼び、時間方向に連続する２つのリソースブロックを合わせた時間方向の長さをサブフレーム長と呼ぶ。

図中のハッチングしたリソースエレメントのそれぞれに付した数字は、アンテナポート１〜４のそれぞれの参照信号が配置されていることを表わしている。図３では、時間方向に先頭のＯＦＤＭシンボルには、周波数の小さい方から１番目のサブキャリアのリソースエレメントにアンテナポート１の参照信号が配置され、４番目のサブキャリアのリソースエレメントにアンテナポート２の参照信号が配置され、７番目のサブキャリアのリソースエレメントにアンテナポート１の参照信号が配置され、１０番目のサブキャリアのリソースエレメントにアンテナポート２の参照信号が配置されている。また、先頭から２番目のＯＦＤＭシンボルには、周波数の小さい方から１番目のサブキャリアのリソースエレメントにアンテナポート３の参照信号が配置され、４番目のサブキャリアのリソースエレメントにアンテナポート４の参照信号が配置され、７番目のサブキャリアのリソースエレメントにアンテナポート３の参照信号が配置され、１０番目のサブキャリアのリソースエレメントにアンテナポート４の参照信号が配置されている。

同様に先頭から５番目のＯＦＤＭシンボルには、１番目のサブキャリアのリソースエレメントにアンテナポート１の参照信号が配置され、４番目のサブキャリアのリソースエレメントにアンテナポート２の参照信号が配置され、７番目のサブキャリアのリソースエレメントにアンテナポート１の参照信号が配置され、１０番目のサブキャリアのリソースエレメントにアンテナポート２の参照信号が配置されている。
先頭から８番目のＯＦＤＭシンボルには１番目のＯＦＤＭシンボルと同様に、９番目のＯＦＤＭシンボルには２番目のＯＦＤＭシンボルと同様に、１２番目のＯＦＤＭシンボルには５番目のＯＦＤＭシンボルと同様に参照信号が配置されている。

それぞれのアンテナポートにマッピングした参照信号のリソースエレメントと時間、周波数が一致する、それ以外のアンテナポートにおけるリソースエレメントには、何も信号を割り当てず、ゼロ（ヌル）とすることで、アンテナポート間で参照信号を直交させている。なお、リソースブロックのＯＦＤＭシンボル数を変えることもできる。例えば、長いガードインターバル長を付加する場合は１つのスロットのＯＦＤＭシンボル数を６とすることができる。なお、図中の参照信号をマッピングしたリソースエレメント以外のリソースエレメントには、送信データ信号または制御データ信号をマッピングする。

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、その数が変わる。例えば、周波数帯域幅に応じて、周波数方向に６〜１１０個のリソースブロックを用いることがあり、さらに、周波数アグリゲーションにより、全システム帯域幅を１１０個以上にしてもよい。例えば、全システム帯域を分割したコンポーネントキャリアの各々は１００物理リソースブロックで構成し、コンポーネントキャリア間にガードバンドをはさんで、５個のコンポーネントキャリアで、全システム帯域幅を５００物理リソースブロックにしてもよい。これを、帯域幅で表現すると、例えば、コンポーネントキャリアは２０ＭＨｚで構成し、コンポーネントキャリア間にガードバンドをはさんで、５個のコンポーネントキャリアで、全システム帯域幅を１００ＭＨｚにすることができる。

このとき、少なくとも一つのアンテナポートにおける参照信号には、疑似雑音系列に基づいた信号を割り当て、残りのアンテナポートにおける参照信号には、セルＩＤに基づいた乱数から生成した信号を割り当てる。詳細は後述する。また、それぞれのアンテナポートにおいて、参照信号以外のリソースエレメントには送信データ信号あるいは制御データ信号をマッピングする。

図２に戻って、ＯＦＤＭ信号生成部１０７ａ〜１０７ｍの各々は、リソースエレメントマッピング部１０６ａ〜１０６ｍのうち、対応するリソースエレメントマッピング部が出力した周波数領域の信号を、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform））などにより周波数時間変換処理を行い、時間領域の信号に変換する。さらに、それぞれのＯＦＤＭシンボルの一部を巡回的に拡張することでガードインターバル（サイクリックプレフィックス）を付加する。さらに、ＯＦＤＭ信号生成部１０７ａ〜１０７ｍの各々は、ガードインターバルを付加した信号を、デジタル信号からアナログ信号に変換し、ベースバンドから無線周波数への変換処理などをした後、送信アンテナ１０８ａ〜１０８ｍのうち、対応する送信アンテナから送信する。

図４は、本実施形態における移動端末装置２００の構成を示す概略ブロック図である。図４において、移動端末装置２００は、受信アンテナ（受信アンテナポート）２０１ａ〜２０１ｌ、ＯＦＤＭ信号復調部２０２ａ〜２０２ｌ、リソースエレメントデマッピング部２０３ａ〜２０３ｌ、フィルタ部２０４、デプリコーディング部２０５、レイヤーデマッピング部２０６、復調部２０７ａ〜２０７ｎ、デスクランブル部２０８ａ〜２０８ｎ、復号部２０９ａ〜２０９ｎ、伝搬路推定部２１０、制御情報受信部２１１、フィードバック情報生成部２１２、送信信号生成部２１３、送信アンテナ２１４を備える。なお、受信アンテナ２０１ａ〜２０１ｌ、ＯＦＤＭ信号復調部２０２ａ〜２０２ｌ、リソースエレメントデマッピング部２０３ａ〜２０３ｌは、それぞれの構成要素を、受信アンテナ数だけ有することを示し、復調部２０７ａ〜２０７ｎ、デスクランブル部２０８ａ〜２０８ｎ、復号部２０９ａ〜２０９ｎは、基地局装置１００ａ、または、基地局装置１００ｂが並行して送信する最大コードワード数だけ有することを示す。また、本実施形態では、符号部１０１ａ〜１０１ｎ、スクランブル部１０２ａ〜１０２ｎ、変調部１０３ａ〜１０３ｎ、レイヤーマッピング部１０４、プレコーディング部１０５、リソースエレメントマッピング部１０６ａ〜１０６ｍ、ＯＦＤＭ信号生成部１０７ａ〜１０７ｍ、送信アンテナ１０８ａ〜１０８ｍで、無線送信部として機能する。

図５は、本実施形態におけるフィードバック情報生成部２１２の構成を示す概略ブロック図である。フィードバック情報生成部２１２は、通信方式切替部２２０、第１の伝送路状況測定部２２１、第２の伝送路状況測定部２２２を備える。

移動端末装置２００は少なくとも１つの受信アンテナ２０１ａを備えており、受信アンテナ２０１ａ〜２０１ｌの各々は、基地局装置１００ａ、１００ｂが送信し、伝送路（伝搬路、チャネル）を通った信号を受信する。
ＯＦＤＭ信号復調部２０２ａ〜２０２ｌの各々は、受信アンテナ２０１ａ〜２０１ｌのうち、対応する受信アンテナが受信した信号について、無線周波数からベースバンド信号への変換処理、アナログ信号からデジタル信号への変換処理を行う。ＯＦＤＭ信号復調部２０２ａ〜２０２ｌは、さらに、この変換処理により得られたデジタル信号から、基地局装置１００ａまたは基地局装置１００ｂにて付加したガードインターバルを除去した後、高速フーリエ変換（ＦＦＴ（Fast Fourier Transform））などにより時間周波数変換処理を行い、周波数領域の信号に変換する。この変換により得られる周波数領域の信号は、以下の（１）式のように表わされる。

ただし、ｋはサブキャリア番号、ＮＴは送信アンテナ数、ＮＲは受信アンテナ数、Ｒ（ｋ）は各受信アンテナに対応する受信信号、Ｓ（ｋ）は各送信アンテナに対応する送信信号、Ｎ（ｋ）は各受信アンテナに対応する雑音、Ｈ（ｋ）は各受信アンテナおよび各送信アンテナに対応する周波数応答、Ｔは転置行列を表わしている。

なお、協調通信のうち、Joing Processing/Transmissionなど、基地局装置１００ａと１００ｂとから同じタイミングで同じ信号を送信しているときは、Ｈ（ｋ）の要素は、例えば、基地局装置１００ａの送信アンテナ１０８ａから移動端末装置２００の受信アンテナ２０１ａの伝送路の周波数応答と、基地局装置１００ｂの送信アンテナ１０８ａから移動端末装置２００の受信アンテナ２０１ａの伝送路の周波数応答とが合成されたものとなっている。プレコーディングなどにより、送信する信号に位相回転を与えているときは、Ｈ（ｋ）の要素は、さらに、これらも加えたものである。

リソースエレメントデマッピング部２０３ａ〜２０３ｌは、基地局装置１００ａ、１００ｂでマッピングした送信データ信号と制御データ信号と参照信号とをデマッピング（分離）し、送信データ信号をフィルタ部２０４に、参照信号をフィードバック情報生成部２１２および伝搬路推定部２１０に、制御データ信号は制御情報受信部２１１にそれぞれ出力する。

伝搬路推定部２１０は、入力された参照信号と、既知の参照信号との比較に基づいて、それぞれのリソースエレメントにおける振幅と位相の変動（周波数応答、伝達関数）を推定することにより、伝搬路推定を行う。なお、参照信号がマッピングされていないリソースエレメントは、参照信号がマッピングされたリソースエレメントの伝搬路推定結果を、周波数方向および時間方向に補間し、伝搬路推定を行う。その補間方法としては、線形補間、放物線補間、多項式補間、ラグランジュ補間、スプライン補間、ＦＦＴ補間、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Estimation））補間などの様々な方法を用いることができる。また、このとき、それぞれの送信アンテナ２０１ａ〜２０１ｌに対する受信アンテナ１０８ａ〜１０８ｍ毎の伝搬路推定を行う。

フィルタ部２０４は、リソースエレメントデマッピング部２０３ａ〜２０３ｌが出力した受信アンテナ２０１ａ〜２０１ｌ毎のデータ信号に対して、伝搬路推定部２１０が出力した伝搬路推定値を用いて伝搬路補償を行い、送信信号Ｓ（ｋ）を検出する。その検出方法としては、ＺＦ（Zero Forcing）基準やＭＭＳＥ基準の方法などを用いることができる。たとえば、ＺＦ基準またはＭＭＳＥ基準の検出に用いる重み係数をそれぞれＭＺＦまたはＭＭＭＳＥとすると、これらの重み係数以下の（２）、（３）式で表される。

ただし、Ｈ＾（ｋ）は推定された周波数応答、Ｈ＾Ｈ（ｋ）はＨ＾（ｋ）の複素共役転置行列、−１は逆行列、σ＾２は雑音電力、ＩＮＲはＮＲ×ＮＲの単位行列を表している。
これらの重み係数Ｍ（ｋ）のいずれかを用いて送信アンテナ１０８ａ〜１０８ｍ毎の送信データ信号を推定する。推定された送信データ信号をＳ＾（ｋ）とすると、以下の（４）式を用いて検出することができる。

デプリコーディング部２０５は、フィルタ部２０４が検出した送信データ信号に対して、基地局装置１００ａ、１００ｂで行ったプリコーディング処理を元に戻す処理を行う。なお、基地局装置１００ａ、１００ｂでＣＤＤを用いたプリコーディング処理を行った場合、デプリコーディング部２０５はＣＤＤに対する処理は行わなくてもよい。

レイヤーデマッピング部２０６は、レイヤー毎の信号をそれぞれのコードワードにデマッピング処理を行う。復調部２０７ａ〜２０７ｎの各々は、いずれかのコードワードが対応付けられ、該コードワードの信号が入力される。復調部２０７ａ〜２０７ｎの各々は、入力された信号に対して、基地局装置１００ａ、１００ｂのうち、送信元の基地局装置で用いた変調方式に対応した復調を行う。デスクランブル部２０８ａ〜２０８ｎの各々は、復調部２０７ａ〜２０７ｎのうち、対応する復調部による復調結果に対して、基地局装置１００ａ、１００ｂで用いたスクランブル符号に対応するデスクランブル処理を行う。復号部２０９ａ〜２０９ｎは、基地局装置１００ａ、１００ｂで用いた符号化方法に対応する誤り訂正復号処理を行い、受信データＲＤ２ａ〜ＲＤ２ｎを検出し、図示しない移動端末装置２００の上位層の処理装置へ出力する。

一方、制御情報受信部２１１は、リソースエレメントデマッピング部２０３ａ〜２０３ｌのうちの少なくとも一つが出力した制御データ信号を受けて、受けた制御データ信号から通信方式制御信号を抽出する。制御情報受信部２１１は、その抽出した通信方式制御信号に従い、当該移動端末装置２００が隣接セルと協調通信を行うためのフィードバック情報を生成するか否かを示す信号を、フィードバック情報生成部２１２に出力する。また、制御情報受信部２１１は、制御データ信号にて指定された通信パラメータであって、基地局装置１００ａ、１００ｂが送信データ信号を送信する際に用いた符号化率、変調方式、プリコーディング行列、ランク数などの通信パラメータに従い、復号部２０９ａ〜２０９ｎ、復調部２０７ａ〜２０７ｎ、デプリコーディング部２０５、フィルタ部２０４を制御する。

フィードバック情報生成部２１２（通信パラメータ決定部）は、リソースエレメントデマッピング部２０３ａ〜２０３ｌが出力した参照信号に基づいて、フィードバック情報を生成する。フィードバック情報を生成する方法として、リソースエレメントデマッピング部２０３ａ〜２０３ｌが出力した参照信号を用いて、受信信号電力対干渉・雑音電力比（ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise power Ratio））、受信信号電力対干渉電力比（ＳＩＲ（Signal to Interference power Ratio））、受信信号電力対雑音電力比（ＳＮＲ（Signal to Noise power Ratio））、パスロスなどを測定する方法を用いることができる。また、フィードバック情報を生成する単位として、周波数方向（例えば、サブキャリア毎、リソースエレメント毎、リソースブロック毎、複数のリソースブロックで構成されるサブバンド毎など）、時間方向（例えば、ＯＦＤＭシンボル毎、サブフレーム毎、スロット毎、無線フレーム毎など）、空間方向（例えば、アンテナポート毎、送信アンテナ毎、受信アンテナ毎など）などに区切ることができ、さらにそれらを組み合わせることもできる。

ここで、フィードバック情報としては、フィードバック情報に基づいた適応制御の方法で説明したように、フィードバック情報として、推奨する送信フォーマットを指定する情報を用いてもよいし、伝送路状況を示す情報を用いてもよい。推奨する送信フォーマットを指定する情報を用いる場合は、フィードバック情報として、基地局装置１００ａ、１００ｂのプレコーディング部１０５が行うプレコーディング処理で用いるプレコーディング行列情報（例えばＰＭＩなど）、基地局装置１００ａ、１００ｂの符号部１０１ａ〜１０１ｎおよび変調部１０３ａ〜１０３ｎが行う符号化処理および変調処理で用いるＭＣＳ情報（例えば、符号化率と変調方式とを指定するＣＱＩなど）、基地局装置１００ａ、１００ｂのレイヤーマッピング部１０４がマッピングするレイヤー数情報（例えばＲＩなど）を用いることができる。また、伝送路状況を示す情報を用いる場合は、フィードバック情報として、移動端末装置２００で測定された伝送路状況のうち、例えば、ＳＩＮＲなどの伝送路品質を示す情報を用いることができる。

このとき、フィードバック情報生成部２１２は、制御情報受信部２１１が抽出した通信方式制御信号ＣＣに従い、フィードバック情報ＦＩを生成する。まず、図５の通信方式切替部２２０には、制御情報受信部２１１が出力した通信方式制御信号ＣＣが入力される。通信方式切替部２２０は、この通信方式制御信号ＣＣに基づいて、第１の伝送路状況測定部２２１または第２の伝送路状況測定部２２２のいずれかを選択し、選択した方に、リソースエレメントデマッピング部２０３ａ〜２０３ｌから入力された参照信号ＲＳを出力する。ここで、通信方式切替部２２０は、通信方式制御信号ＣＣが、隣接セルと協調通信を行うためのフィードバック情報を生成させないことを示しているときは、第１の伝送路状況測定部２２１を選択する。また、通信方式切替部２２０は、通信方式制御信号ＣＣが、隣接セルと協調通信を行うためのフィードバック情報を生成させることを示しているときは、第２の伝送路状況測定部２２２を選択する。

第１の伝送路状況測定部２２１が選択された場合、すなわち隣接セルと協調通信を行うためのフィードバック情報を生成しない場合、第１の伝送路状況測定部２２１に参照信号ＲＳが入力され、第１の伝送路状況測定部２２１は、それぞれの参照信号ＲＳを独立の信号として、伝送路状況を測定し、フィードバック情報ＦＩを生成する。すなわち、第１の伝送路状況測定部２２１は、他の基地局装置からの信号による干渉を含んだ伝送路状況を測定する。なお、ここで、伝送路状況とは、振幅や位相の変動を表す周波数応答などの伝搬路応答や、信号対雑音比（ＳＮ比）、信号対干渉雑音電力比（ＳＩＮＲ）などの伝搬路品質などの情報である。

また、第２の伝送路状況測定部２２２が選択された場合、すなわち隣接セルと協調通信を行うためのフィードバック情報を生成する場合、第２の伝送路状況測定部２２２に参照信号ＲＳが入力され、第２の伝送路状況測定部２２２は、参照信号ＲＳに対して逆拡散処理を行った後、伝送路状況を測定し、フィードバック情報を生成する。すなわち、第２の伝送路状況測定部２２２は、他の基地局装置からの信号による干渉を抑圧して測定する。第２の伝送路状況測定部２２２によるフィードバック情報ＦＩ生成の詳細については後述する。なお、例えば、第１の伝送路状況測定部２２１は、参照信号ＲＳを用いて、伝送路品質を表す信号対雑音比（ＳＮ比）を算出し、これをフィードバック情報ＦＩとする。

なお、逆拡散処理とは、基地局装置１００ａ、１００ｂおよび移動局装置２００で互いに既知の任意の信号、すなわち参照信号を、例えばフィードバック情報を生成する単位で自己相関をとることである。また、任意の信号（例えば乱数などにより生成された信号）に対して自己相関値を得ることもできる。なお、参照信号は、疑似雑音系列に基づいて生成されていることが望ましい。なぜならば、その自己相関値はさらに良くなるからである。なお、フィードバック情報を生成する単位と、逆拡散処理を行う単位は異なってもよい。

送信信号生成部２１３は、フィードバック情報生成部２１２が出力したフィードバック情報ＦＩを基地局装置１００ａ、１００ｂに送信（フィードバック）するために、送信データＴＤ２とともに、フィードバック情報ＦＩを符号化処理、変調処理、ＯＦＤＭ信号生成処理などを行い、送信信号を生成する。
送信アンテナ２１４は、送信信号生成部２１３が生成したフィードバック情報を含む送信信号を上り回線と通じて、基地局装置１００ａ、１００ｂに送信する。なお、フィードバック情報は、移動端末装置２００の在圏状況に応じて、基地局装置１００ａ、１００ｂのいずれかに送信するようにしてもよいし、双方に送信するようにしてもよい。

本実施形態では、参照信号の生成とマッピングの例として、基地局装置１００ａ、１００ｂにおける参照信号生成部１１４による疑似雑音系列に基づいた参照信号の生成と、リソースエレメントマッピング部１０６ａ〜１０６ｍによる時間方向に連続する２つのリソースブロック毎に生成した参照信号のマッピングについて説明する。
図６Ａ、図６Ｂは、本実施形態における参照信号とそのマッピングの一例を示す図である。この図では、図３で示した４つのアンテナポートのうち、アンテナポート１に割り当てる参照信号（８チップ（ビット））を疑似雑音系列に基づいて生成する場合を表わしている。なお、ここでは、アンテナポート１の参照信号のみに注目し、図３で示したアンテナポート２〜４の参照信号が配置されるリソースエレメントは斜線のハッチングをしている。

ここでは、疑似雑音系列として、Ｍ系列のような自己相関特性が優れた系列（すなわち、逆拡散処理をした時に、系列の同期が合う場合は鋭い（高い）相関値（ピーク値）が得られ、系列の同期が外れた場合は非常に低い相関値が得られる系列）を用いた場合を説明する。なお、８チップの系列ａ〜ｈは、ａの位置で鋭い相関値が得られる。すなわち、系列「ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ」と系列「ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ」との相関値が最大値となり、例えば、系列「ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ」と系列「ｈ，ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ」との相関値は、先の最大値に対して充分小さな値となる。

そこで、隣接セル間（基地局装置１００ａと基地局装置１００ｂと）では、この８チップの系列ａ〜ｈを巡回的にシフトさせたものを参照信号としている。巡回的にシフトさせたことにより、鋭い相関値が得られる位置を、セル毎に異ならせることができる。また、本実施形態における基地局装置１００ａと基地局装置１００ｂのリソースエレメントマッピング部１０６ａが、参照信号をマッピングするリソースエレメントは同じである。

基地局装置１００ａの参照信号生成部１１４は、アンテナポート１のための参照信号として、疑似雑音系列に基づいた信号、すなわち、疑似雑音系列である系列ａ〜ｈを０チップシフトさせた信号「ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ」を生成する。基地局装置１００ａのリソースエレメントマッピング部１０６ａは、生成した参照信号を図６Ａのように、チップａから順にマッピングする。

また、基地局装置１００ｂの参照信号生成部１１４は、アンテナポート１のための参照信号として、疑似雑音系列に基づいた信号、すなわち、疑似雑音系列である系列ａ〜ｈを１チップシフトさせた信号「ｈ，ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ」を生成する。基地局装置１００ｂのリソースエレメントマッピング部１０６ａは、生成した参照信号を図６Ｂのように、チップｈから順にマッピングする。

次に、図６Ａ、図６Ｂのようにマッピングすることで得られる効果について説明する。まず、本発明による方法と比較するために、基地局装置１００ａと基地局装置１００ｂと協調通信を行う移動端末装置２００が、基地局装置１００ａ、１００ｂ各々に対するフィードバック情報を、参照信号を独立に用いて推定した伝送路状況に基づき生成する場合を考える。用いる参照信号として、それぞれの基地局装置（セル）が基地局装置（セル）を認識する固有のＩＤ番号などから生成した乱数に基づき、それぞれの参照信号を独立に用いて推定を行った場合、隣接セル間では互いに干渉となり、特にセルエッジ領域にいる移動端末装置２００では、そのセル間干渉が大きい状況で推定した伝送路状況に基づきフィードバック情報を生成することになる。

さらにセルエッジ領域にいる移動端末装置２００が協調通信を行おうとした場合、協調通信の方法によっては、協調通信を行おうとしているそれぞれの基地局装置１００ａ、１００ｂに対するフィードバック情報を生成する必要がある。しかしながら、移動端末装置２００が協調通信を行っている場合のデータ伝送では、そのセル間干渉は抑圧または低減されている。そのため、フィードバック情報のために推定した伝送路状況はセル間干渉の大きい状況であるのに対し、実際に協調通信を行っているセル間干渉が抑圧または低減されている状況とは大きく異なることになる。結果として、このように参照信号を独立に用いて推定すると、協調通信を行うための最適なフィードバック情報が得られない。

そのような課題を解決する方法として、協調通信のための専用の参照信号を隣接セル間で互いにぶつからないように（周波数、時間共に一致することがないように）設置し、かつ、互いの参照信号に位置するリソースエレメントをゼロ（ヌル）にすることが考えられる。このようにすることで、隣接セル間で参照信号が互いに直交した状態となるので、移動端末装置２００が協調通信を行う場合に、セル間干渉が排除された状態で伝送路状況を推定して協調通信を行うための最適なフィードバック情報を生成することができる。しかし、このような方法では、参照信号を配置するリソースエレメントが多くなり、送信データ信号を配置可能なリソースエレメントが減ってしまうために、伝送効率が低下してしまうという問題がある。

一方、本発明では、図６Ａ、図６Ｂのように参照信号をマッピングすることにより、基地局装置１００ａと基地局装置１００ｂからの参照信号を同時に受信し、移動端末装置２００が協調通信を行う場合は、逆拡散を行うことにより、それぞれの基地局装置からの参照信号によって得られるピーク値の位置は異なるため、隣接セル間で互いにぶつからないように互いの参照信号に位置するリソースエレメントをゼロ（ヌル）にすることなく、すなわち伝送効率を低下させることなく、隣接セルからの干渉を抑圧させることができ、協調通信を行うための最適なフィードバック情報を生成することができる。

さらに、移動端末装置２００が協調通信を行わない場合は、疑似雑音系列に基づいた参照信号でも、従来と同様に、それぞれの参照信号を独立に用いることで、新たな処理などを増やすことなく、協調通信を行わない場合に最適なフィードバック情報を生成することができる。また、移動端末装置２００が協調通信を行わない場合は、隣接セルからの干渉電力を測定するために、隣接セル全ての参照信号を測定する必要がなく、さらにそれらの制御データなどを新たに移動端末装置２００に通知せずに実現できる。また、移動端末装置２００が協調通信を行う場合と移動端末装置２００が協調通信を行わない場合とで参照信号の構造を変えることなく、リソース全体に対する参照信号の割合（オーバーヘッド）を増やすことなく実現できる。

なお、図６Ａ、図６Ｂの説明では、Ｍ系列のような自己相関特性の優れた系列を隣接セル間で互いにシフトし直交させる場合を説明したが、これに限るものではない。例えば、Ｈａｄａｍａｒｄ符号のような相互相関特性に優れた系列を用いることもできる。なお、その場合は隣接セル間で巡回的にシフトさせるのではなく、隣接セル間で、疑似雑音系列に基づいた参照信号を直交させる。この直交させることは様々な方法を用いて実現することができる。例えば、基地局装置１００ａ、１００ｂの上位に位置する制御局が割り当てる方法、基地局同士がＸ２インターフェースなどの制御信号を通信する回線または無線を通して互いに協調する方法、セルＩＤなどのパラメータを用いて予め決められた方法でそれぞれの基地局装置１００ａ、１００ｂが生成する方法などを用いることができる。ここで、Ｘ２インターフェースとは、隣接または周辺に位置する基地局同士を有線回線で接続し、その有線回線を通して、制御信号やデータ信号などを互いに通信するための回線（チャネル、伝送路）である。

なお、基地局装置１００ａまたは基地局装置１００ｂが移動端末装置２００に対して、用いた擬似雑音系列、用いた参照信号、シフト数、予め規定した参照信号のインデックス（番号）などを通知してもよい。また、移動端末装置２００が、基地局装置１００ａ、１００ｂから通知されるセルＩＤなどのパラメータを用いて、擬似雑音系列、シフト数を特定するようにしてよい。

なお、当該移動端末装置２００が協調通信を行っている場合でも、当該移動端末装置２００に制御データ信号を送信する基地局装置、および当該移動端末装置２００がフィードバック情報を送信する基地局装置は、例えばアンカーセルのような協調通信を行っている基地局装置１００ａ、１００ｂの内のいずれか１つであってもよい。また、当該移動端末装置２００が協調通信を行っている場合でも、当該移動端末装置２００に制御データ信号を送信する基地局装置、および当該移動端末装置２００がフィードバック情報を送信する基地局装置は、協調通信を行っている全ての基地局装置１００ａ、１００ｂに対して行ってもよい。

図６Ａ、図６Ｂでは、基地局装置１００ａと基地局装置１００ｂにおける参照信号をマッピングするリソースエレメントは同じである場合を説明したが、図７Ａ、図７Ｂに示す別の例のように、基地局装置１００ａと基地局装置１００ｂにおいて参照信号をマッピングするリソースエレメントが、セルＩＤなどのパラメータによってシフトする場合でも同様の効果を得ることができる。図７Ａ、図７Ｂでは、基地局装置１００ｂにおいて参照信号をマッピングするリソースエレメントが、基地局装置１００ａと比較して、周波数方向に１サブキャリア分シフトしている場合を示している。その場合でも図６Ａ、図６Ｂで説明した場合と同様にマッピングする。このとき、移動端末装置２００では、それぞれの参照信号が互いに直交していないが、例えば、疑似雑音系列として自己相関特性の鋭い系列を用い、移動端末装置２００が逆拡散を行うことで、他セル干渉を互いに大幅に低減させることができ、協調通信を行うための最適なフィードバック情報を生成することができる。

図８は、本発明における移動端末装置２００のフィードバック情報生成処理を説明するフローチャートである。移動端末装置２００は、基地局装置１００ａまたは基地局装置１００ｂから制御データ信号の一部として通信方式制御信号を受信する。なお、ここでは、基地局装置１００ａまたは基地局装置１００ｂは、この通信方式制御信号を、制御データ信号の一部として送信データ信号と多重して送信しているが、上位層の信号（ＲＲＣシグナリング（無線資源制御信号）や報知チャネルで通知されるシステム情報）を用いて送信するようにしてもよい）移動端末装置２００は、通信方式制御信号を受信すると、通信方式制御信号により指定された方式でフィードバック情報の生成を開始する。

ステップＳ１では、移動端末装置２００は、少なくとも１つの基地局装置が送信した下りの信号を受信する。ステップＳ２では、通信方式制御信号に基づいて、当該移動端末装置２００が隣接セルと協調通信を行うためのフィードバック情報を生成するか、在圏セルとの通信を行うためのフィードバック情報を生成するかを判定する。当該移動端末装置２００が隣接セルと協調通信を行うためのフィードバック情報を生成すると判定したときは、ステップＳ３に遷移して、移動端末装置２００は、受信した参照信号を逆拡散処理して、ステップＳ４に遷移する。

一方、ステップＳ２にて、在圏セルとの通信を行うためのフィードバック情報を生成すると判定したときは、ステップＳ４に遷移する。ステップＳ４では、当該移動端末装置２００が隣接セルと協調通信を行うためのフィードバック情報を生成する場合、すなわち、ステップＳ３の逆拡散処理を行っていれば、逆拡散処理された参照信号を用いて、フィードバック情報を生成する。一方、当該移動端末装置２００が在圏セルとの通信を行うためのフィードバック情報を生成する場合（隣接セルと協調通信を行う以外のフィードバック情報を生成する場合）、すなわちステップＳ３の逆拡散処理を行っていなければ、参照信号をそのまま独立な信号として用い、フィードバック情報を生成する。

次に、ステップＳ５では、生成したフィードバック情報を少なくとも１つの基地局装置に送信するための上りの信号を生成する。上りの信号のフォーマットは、フィードバック情報の設定時に設定される。上りの信号のフォーマットは、フィードバック情報を送信する物理上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨまたは物理上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨのリソースやフィードバック周期、ＲＩ、ＰＭＩ、ＣＱＩのビット列などを規定する。ステップＳ６では、生成した上りの信号を送信する。フィードバック情報の生成は、フィードバック情報送信のタイミングにあわせて、周期的または非周期的に行われる。基地局装置からフィードバック情報の設定が中断されると、移動端末装置２００のフィードバック情報を生成するためのフローを終了する。

さらに、移動端末装置２００が逆拡散処理を行う場合に、フィードバック情報生成部２１２によるフィードバック情報生成の詳細手順について説明する。
基地局装置１００ａは、移動端末装置２００に対して、協調通信を行うべきセルのセット、すなわち、逆拡散処理を行うべきセルのセットを通知する。セルのセットの情報には、セル数、それぞれのセルＩＤ、それぞれのセルの擬似雑音系列が含まれている。なお、セルの擬似雑音系列はセルＩＤ等によって予め決定しておくこともできる。基地局装置１００ａは、この協調通信を行うべきセルのセットの決定のために、移動端末装置２００から取得した測定レポート（Measurement Report）を利用する。逆拡散処理を行うべきセルのセットが通知されると、移動端末装置２００のフィードバック情報生成部２１２は、それぞれのセルから送信される参照信号に対して逆拡散処理を行う。

まず、フィードバック情報として、ＳＩＮＲに基づいたＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩをフィードバック情報生成部２１２が求める手順を説明する。なお、ＣＱＩおよびＰＭＩはそれぞれ複数種類のパターン（インデックス化）として予め規定しておき、そのパターンに最も近いものを選択することもできる。ＣＱＩの決定は、以下のようにして行う。ＣＱＩを決定するために、ＳＩＮＲに対して所要品質（ビットエラーレートなど）を満たすＣＱＩ（符号化率と変調方式の組合せ）のルックアップテーブルを予め規定しておく。フィードバック情報生成部２１２は、逆拡散処理を行った結果から協調通信を行う時のＳＩＮＲを求め、ルックアップテーブルから該ＳＩＮＲに対応するＣＱＩを決定する。

ＲＩの決定は、以下のようにして行う。ＲＩを決定する場合は、ＳＩＮＲに対して所要品質を満たすレイヤー数に基づいて決定する。また、ＣＱＩおよびＲＩを同時に考慮し、例えば、ＳＩＮＲに対して所要品質（ビットエラーレートなど）を満たすＣＱＩとＲＩの組合せのルックアップテーブルを予め規定しておき、該ルックアップテーブルを参照して、所要品質を満たすように決定してもよい。ＰＭＩの決定は、以下のようにして行う。ＰＭＩを決定する場合は、逆拡散処理を行った結果を用いて、受信電力が最大になるようなプレコーディング行列を決定する。なお、ＣＱＩとＲＩを決定する際に、ＰＭＩをまず決定し、そのＰＭＩを考慮した伝送路に基づいて、ＣＱＩとＲＩを決定してもよい。なお、上記のフィードバック情報生成の順序は、これに限定するものではない。

さらに、フィードバック情報として、ＣＳＩを送信する場合は、逆拡散処理を行った結果から、それぞれの送信アンテナポートに対する受信アンテナポートにおける伝送路状況（振幅・位相変動値、周波数応答）を求める。なお、ＣＳＩに基づくフィードバック情報に対して、様々な圧縮方法を用いて圧縮処理を行い、フィードバック情報量を削減することができる。例えば、時間方向または周波数方向に連続する伝送路状況の差分をフィードバック情報とすることもできる。また、そのフィードバック情報を予め決められた帯域幅のサブバンド毎などに求めることもできる。

ここで、フィードバック情報の生成のベースとなるチャネル状態の生成には、以下の２つの方法がある。第１の方法、すなわち総合的なＳＩＮＲや総合的なＳＩＮＲに基づいたＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩを求める方法では、移動端末装置２００は、逆拡散処理を行って得られた各セルの参照信号を合成し、一つの合成された参照信号を基にチャネル状態の測定を行い、合成されたチャネル状態、あるいは、合成されたチャネル状態に基づくＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩのフィードバックを行う。

第２の方法、すなわちそれぞれの基地局におけるＳＩＮＲやそれぞれの基地局におけるＳＩＮＲに基づいたＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩを求める方法では、移動端末装置２００は、逆拡散処理を行って得られた各セルの参照信号ごとのチャネル状態（伝送路状況）の測定を行い、必要なセル分のチャネル状態のフィードバックを行う。ここで、チャネル状態とは、あるリソース毎（例えば、リソースエレメントやリソースブロック）の信号に対する位相と振幅の変動値で表わすことができる。移動端末装置２００は、行う協調通信によって、第１の方法と第２の方法のいずれかを具備するようにしても良いし、第１の方法と第２の方法の両方を具備し、基地局から指定された方法でフィードバックを行うようにしても良い。

ここで、協調通信の各方式（Joint transmission/processing、Coordinated scheduling/beamforming）に対して、通知されることが望ましいフィードバック情報の例を説明する。Joint transmission/processingでは、協調通信する基地局装置１００ａ、１００ｂが、移動端末装置２００に対して送信する送信データ信号（コードワード）の全部または一部を共有し、移動端末装置２００に対して協調送信（協調通信する基地局からの同時送信、協調通信する基地局間で動的に切り替えての送信を含む）する。Coordinated scheduling/beamformingでは、協調通信する基地局装置１００ａ、１００ｂ間で移動端末装置２００に対する送信データ信号（コードワード）を共有せず、移動端末装置２００に対しては１つの基地局装置（アンカー基地局、サービング基地局）から送信されるが、協調通信する基地局装置１００ａ、１００ｂ間における干渉やビームに関する情報は共有される。

Joint transmission/processingのうち、協調通信する基地局装置１００ａ、１００ｂ間で同一の送信データ信号（コードワード）を送信し、かつ、空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ）を行うなど、同一のプレコーディング処理を行う場合、前記第１の方法を用いてフィードバック情報を生成する。すなわち、基地局装置１００ａ、１００ｂは同じ信号を送信するので、移動端末装置２００のフィードバック情報生成部２１２は、基地局装置１００ａからの伝搬路と、基地局装置１００ｂからの伝搬路とが合成された状態でのＳＩＮＲに基づき、所望品質（ビットエラーレートなど）を満たす、符号化率、適応方式、ランク数、ブロック符号などのプレコーディングを選択する。

また、協調通信する基地局装置１００ａ、１００ｂ間で同一の送信データ信号（コードワード）を送信し、かつ、基地局装置１００ａ、１００ｂで位相差を与えるなど、各基地局装置１００ａ、１００ｂで独立にプレコーディング処理を行う場合、ＰＭＩは前記第２の方法を用いて生成し、それ以外のフィードバック情報は前記第１の方法を用いて生成する。また、協調通信する基地局間で異なる送信データ信号（コードワード）を送信（すなわち基地局間での空間多重（ＭＩＭＯ）送信）する場合、前記第２の方法を用いてフィードバック情報を生成する。
Coordinated scheduling/beamformingの場合、アンカー基地局（例えば基地局装置１００ａ）に対するフィードバック情報のみを生成するが、その際に協調通信する他の基地局（例えば基地局装置２００ｂ）からの信号を干渉信号として推定し、その干渉信号を考慮してフィードバック情報を生成する。

以上のように、本実施形態で説明した発明を用いることにより、移動端末装置２００が移動し、セル中心領域またはセル端領域のいずれに位置した場合でも、単一の基地局装置１００ａとの通信または複数の基地局装置１００ａ、１００ｂによる協調通信のためのフィードバック情報の生成方法を切り替えて、常に適切なフィードバック情報を生成することができる。

なお、それぞれのアンテナポートの参照信号をマッピングするリソースエレメントの全てを疑似雑音系列に基づいた信号を用いる場合を示したが、そのうちの一部だけを疑似雑音系列に基づいた信号としてもよい。例えば、少なくとも一つのアンテナポートにおける参照信号には、疑似雑音系列に基づいた信号を割り当て、残りのアンテナポートにおける参照信号には、セルＩＤに基づいた乱数から生成した信号を割り当ててもよい。

なお、以上の説明では、アンテナポート数が４の場合を説明したが、１つまたはそれ以上のアンテナポート数であれば、本発明を適用することができる。
なお、以上の説明では、参照信号をマッピングするリソースエレメントの位置をセルＩＤなどに基づいて隣接セル間でシフトさせる場合を説明したが、図６のように、全てのセルまたはActive CoMP setのような協調通信を行う複数のセルの間で、その位置を固定にしてもよい。

なお、全てのリソースブロックに参照信号を配置する場合を示したが、一部のリソースブロックのみに配置してもよい。
なお、疑似雑音系列に基づいた参照信号を直交させるセルの組合せの単位として、ＲＲＥ（Remote Radio Equipment）やＲＲＨ（Remote Radio Head）、独立アンテナなどの基地局が光ファイバなどの有線を通して制御する単位、リレーなどの基地局が無線を通して制御する単位、Active CoMP setのような協調通信を行う複数の基地局により構成される単位、参照信号をマッピングするリソースエレメントの単位などを用いることができる。

なお、疑似雑音系列の種類や、自己相関特性のピークが得られる位置などを利用して、通信を行うための各種識別や各種制御などを行うことができる。
なお、基地局装置１００ａ、１００ｂが用いる疑似雑音系列の系列長と、移動端末装置２００が逆拡散処理を行う系列長は異なってもよい。
なお、以上の説明では、参照信号に対する逆拡散処理はフィードバック情報を生成するために行ったが、この逆拡散処理結果を、送信データ信号を復調するための伝搬路推定に用いてもよい。

なお、以上の説明では、複数の基地局装置１００ａ、１００ｂ間で協調して少なくとも１つの移動端末装置２００と通信を行う場合を説明したが、協調する基地局装置は様々な形態を含む。例えば、物理的に独立した基地局装置間での協調通信、セクタ構成をとる一つの基地局装置におけるセクタ間での協調通信、基地局装置と光ファイバなどの有線で接続された送信装置（例えばＲＲＥやＲＲＨなど）との間での協調通信、基地局装置とリレー技術を用いて無線で接続された送信装置（例えばリレー局やリピータ局など）との間での協調通信を行う場合にも本発明は適用でき、さらにそれらを組み合わせて協調通信を行ってもよい。また、これらの送信装置が、複数の送信アンテナ（アンテナポート）を持つ場合、そのうちの一部の送信アンテナを用いて通信を行ってもよい。また、これらの送信装置のうち、複数のアンテナポート間で協調して少なくとも１つの移動端末装置と通信を行ってもよい。

なお、以上の説明では、複数の送信装置間で協調して少なくとも１つの移動端末装置２００と通信を行い、さらに、移動端末装置２００が協調通信を行う場合は逆拡散処理を行い、移動端末装置２００が協調通信を行わず単一の送信装置と通信を行う場合は逆拡散処理を行わずに、フィードバック情報を生成する方法を説明したがこれに限るものではない。例えば、移動端末装置２００が協調通信を行う場合に協調通信を行う移動端末装置２００は逆拡散処理を行い、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）通信を行う場合は逆拡散処理を行わずに、フィードバック情報を生成してもよい。

また、複数の基地局装置１００ａ、１００ｂからの参照信号を同時に受信し、移動端末装置２００が協調通信する場合は、それぞれの基地局装置１００ａ、１００ｂからの参照信号に対して逆拡散を行うことにより、それぞれの基地局装置１００ａ、１００ｂが得られる信号電力（信号振幅）を隣接セルからの干渉を抑圧しながら測定することができ、それぞれの基地局装置１００ａ、１００ｂが得られる信号電力（信号振幅）から協調通信を行うための最適なフィードバック情報（総合的なＳＩＮＲや総合的なＳＩＮＲに基づいたＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩ、それぞれの基地局におけるＳＩＮＲやそれぞれの基地局におけるＳＩＮＲに基づいたＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩなど）を推定することができる。

また、移動端末装置２００が協調通信を行わない場合は、通信を行っている基地局装置１００ａ（自基地局、自セル、サービングセル）から送信された参照信号を参照し、自基地局に対して逆拡散を行うことにより、自基地局が得られる信号電力（信号振幅）を隣接セルからの干渉を抑圧しながら測定することができるとともに、参照信号のチップの各々には隣接基地局からの干渉成分が含まれているため、参照信号がマッピングされたリソースエレメントを参照して（自基地局からの参照信号振幅と受信信号と差分の２乗ノルムを算出して）、平均干渉信号電力を得ることができ、最適なフィードバック情報（ＳＩＮＲやＳＩＮＲに基づいたＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩなど）を生成することができる。
なお、以上の説明では、移動端末装置２００が隣接セルと協調通信を行うためのフィードバック情報を生成するか否かを基地局が制御していたが、移動端末装置２００がその切り替えを制御してもよい。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態における無線通信システムは、第１の実施形態における通信システムと同様の基地局装置１００ａ、１００ｂおよび移動端末装置２００を備えるが、基地局装置１００ａにおけるリソースエレメントマッピング部１０６ａ〜１０６ｍのうち、アンテナポート５〜８に対応するリソースエレメントマッピング部のマッピング方法が異なる。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

本実施形態では、図９で示すように、基地局装置１００ａ、１００ｂが、当該基地局装置のみと通信する移動端末装置２００をサポートするアンテナポートＰ１ａ〜Ｐ４ａ、Ｐ１ｂ〜Ｐ４ｂに対して、さらにアンテナポートを追加する場合を説明する。追加したアンテナポートＰ５ａ〜Ｐ８ａ、Ｐ５ｂ〜Ｐ８ｂは、移動端末装置２００がその基地局装置のみと通信する、または隣接する基地局装置との協調通信を行う場合を兼用してサポートする。

ここでは、本実施形態で用いる、基地局装置１００ａ、１００ｂにおける参照信号生成部１１４が疑似雑音系列に基づいた参照信号の生成およびリソースエレメントマッピング部１０６ａ〜１０６ｍが時間方向に連続する２つのリソースブロック毎に生成した参照信号のマッピングについて説明する。
特に本実施形態では、１つのサブフレームにアンテナポートＰ５ａ〜Ｐ８ａ、Ｐ５ｂ〜Ｐ８ｂの参照信号のいずれかを配置し、さらに時間方向（サブフレーム毎）に周期的に配置する場合を説明する。

図１０Ａから図１０Ｄは、本実施形態における参照信号配置の例を示す図である。この図では、新たに追加するアンテナポートＰ５ａ〜Ｐ８ａ、Ｐ５ｂ〜Ｐ８ｂに割り当てる参照信号（４チップ（ビット））を疑似雑音系列に基づいて生成し、それらの参照信号をそれぞれ第ｎ〜（ｎ＋３）サブフレームに配置した場合を表わしている。第ｎサブフレーム（図１０Ａ）には、４番目のＯＦＤＭシンボルの１番目のサブキャリアと７番目のサブキャリアと、１１番目のＯＦＤＭシンボルの４番目のサブキャリアと１０番目のサブキャリアとに、アンテナポート５の参照信号を配置している。第ｎ＋１サブフレーム（図１０Ｂ）には、第ｎサブフレームにてアンテナポート５の参照信号を配置したリソースエレメントに、アンテナポート６の参照信号を配置している。同様に、第ｎ＋２サブフレーム（図１０Ｃ）には、同様のリソースエレメントに、アンテナポート７の参照信号を配置し、第ｎ＋３サブフレーム（図１０Ｄ）には、同様のリソースエレメントに、アンテナポート８の参照信号を配置している。すなわち、それぞれのアンテナポートの参照信号は４サブフレーム周期で配置している。

ここでは、疑似雑音系列として、Ｍ系列のような自己相関特性が優れた系列を用いた場合を説明する。隣接セル間では、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａ、図１３Ｂで示すように、その系列を巡回的にシフトさせたものを参照信号として用いることができる。これらの図では、基地局装置１００ａおよび基地局装置１００ｂにおいて、アンテナポートＰ５ａ、Ｐ５ｂに注目してマッピングした場合を示している。図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂは、アンテナポートＰ５ａ〜Ｐ８ａ、Ｐ５ｂ〜Ｐ８ｂの参照信号をマッピングするリソースエレメントを、アンテナポートＰ１ａ〜Ｐ４ａ、Ｐ１ｂ〜Ｐ４ｂと同様に、セルＩＤなどに基づいて決定している。

また、図１３Ａ、図１３Ｂは、アンテナポートＰ１ａ〜Ｐ４ａ、Ｐ１ｂ〜Ｐ４ｂの参照信号をマッピングするリソースエレメントには関係なく、アンテナポートＰ５ａ〜Ｐ８ａ、Ｐ５ｂ〜Ｐ８ｂの参照信号をマッピングするリソースエレメントを隣接セル間で固定している。なお、図１３Ａ、図１３Ｂで示すように隣接セル間で固定した場合でも、協調通信を行うセルの単位（クラスタリング、Active CoMP set）でシフトさせることもできる。

図１０Ａから図１０Ｄのように参照信号をマッピングすることにより、複数の基地局装置１００ａ、１００ｂからの参照信号を同時に受信し、移動端末装置２００が協調通信を行う場合は、逆拡散を行うことにより、それぞれの基地局装置１００ａ、１００ｂの参照信号が得られるピークの位置は互いに異なり直交しているため、隣接セルからの干渉を抑圧させることができ、協調通信を行うための最適なフィードバック情報を生成することができる。さらに、移動端末装置２００が協調通信を行わない場合は、疑似雑音系列に基づいた参照信号でも、従来と同様に、それぞれの参照信号を独立に用いることで、新たな処理などを増やすことなく、隣接セルからの干渉電力を考慮した最適なフィードバック情報を生成することができる。

また、移動端末装置２００が協調通信を行わない場合は、隣接セルからの干渉電力を測定するために、隣接セル全ての参照信号を測定する必要がなく、さらにそれらの制御情報などを新たに移動端末装置２００に通知せずに実現できる。また、移動端末装置２００が協調通信を行う場合と移動端末装置２００が協調通信を行わない場合とで参照信号の構造を変えることなく、リソース全体に対する参照信号の割合（オーバーヘッド）を増やすことなく実現できる。

なお、新たに追加するアンテナポートの参照信号をマッピングするリソースエレメントの全てを疑似雑音系列に基づいた信号を用いる場合を示したが、そのうちの一部だけでもよい。例えば、少なくとも一つのアンテナポートにおける参照信号には、疑似雑音系列に基づいた信号を割り当て、残りのアンテナポートにおける参照信号には、セルIDに基づいた乱数から生成した信号を割り当てることができる。

なお、それぞれのアンテナポートの参照信号をマッピングするリソースエレメントの全てを疑似雑音系列に基づいた信号を用いる場合を示したが、そのうちの一部だけでもよい。
なお、以上の説明では、新たに追加するアンテナポート数が４の場合を説明したが、新たに追加するアンテナポート数が１以上であれば、本発明を適用することができる。
なお、以上の説明では、アンテナポートＰ１ａ〜Ｐ４ａ、Ｐ１ｂ〜Ｐ４ｂの参照信号がある場合を説明したが、無くてもよい。

なお、全てのリソースブロックに参照信号を配置する場合を示したが、一部のリソースブロックのみに配置してもよい。
なお、以上の説明では、４つのアンテナポートＰ１ａ〜Ｐ４ａ、Ｐ１ｂ〜Ｐ４ｂに対して、さらに４つのアンテナポートを追加した場合を説明したが、これに限るものではない。例えば、２つのアンテナポートに対して、新たに６つのアンテナポートを追加してもよいし，新たに８つのアンテナポートを追加してもよい。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態における移動通信システムは、第１の実施形態における移動通信システムと同様の基地局装置１００ａ、１００ｂと、移動端末装置２００ａとを備える。移動端末装置２００ａは、そのフィードバック情報生成部２１２ａのみが、第１の実施形態における移動端末装置２００と異なる。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図１４は、本実施形態における移動端末装置２００ａの構成を示す概略ブロック図である。移動端末装置２００ａは、受信アンテナ２０１ａ〜２０１ｌ、ＯＦＤＭ信号復調部２０２ａ〜２０２ｌ、リソースエレメントデマッピング部２０３ａ〜２０３ｌ、フィルタ部２０４、デプリコーディング部２０５、レイヤーデマッピング部２０６、復調部２０７ａ〜２０７ｎ、デスクランブル部２０８ａ〜２０８ｎ、復号部２０９ａ〜２０９ｎ、伝搬路推定部２１０、制御情報受信部２１１、フィードバック情報生成部２１２ａ、送信信号生成部２１３、送信アンテナ部２１４を備える。

図１５は、本実施形態におけるフィードバック情報生成部２１２ａの構成を示す概略ブロック図である。フィードバック情報生成部２１２ａは、通信方式切替部２２０、第１の伝送路状況測定部２２１、第２の伝送路状況測定部２２２ａを備える。
伝搬路推定部２１０は、リソースエレメントデマッピング部２０３ａ〜２０３ｌが出力した参照信号に基づいて、伝搬路推定を行い、伝搬路推定値ＰＥをフィルタ部２０４に加えて、フィードバック情報生成部２１２ａに出力する。

フィードバック情報生成部２１２ａは、第１の実施形態におけるフィードバック情報生成部２１２と同様に、通信方式切替部２２０は通信方式制御信号ＣＣに基づいて通信方式を切り換え、リソースエレメントデマッピング部２０３ａ〜２０３ｌが出力した参照信号ＲＳを第１の伝送路状況測定部２２１または第２の伝送路状況測定部２２２ａのいずれかに出力する。第１の伝送路状況測定部２２１が選択された場合、すなわち隣接セルと協調通信を行うためのフィードバック情報を生成しない場合、それぞれの参照信号を独立の信号として伝送路状況を測定し、フィードバック情報ＦＩを生成する。また、第２の伝送路状況測定部２２２ａが選択された場合、すなわち隣接セルと協調通信を行うためのフィードバック情報を生成する場合、参照信号に対して逆拡散処理を行った後、伝送路状況を測定し、フィードバック情報ＦＩを生成する。ここで、第１の実施形態と異なる点は、第２の伝送路状況測定部２２２ａにおいて、伝搬路推定部２１０から入力された伝搬路推定値ＰＥに基づいて、フィードバック情報を生成する時の逆拡散処理を行う単位を制御することである。

図１６は、フィードバック情報を生成する時の逆拡散処理を行う単位の一例を示す図である。図１６は、周波数方向に２つ、時間方向に４つのリソースブロックを示しており、乱数に基づいて生成された参照信号（ａ〜ｐ）をマッピングした場合を示している。参照信号（ａ〜ｐ）は、３番目のＯＦＤＭシンボルの１番目、７番目、１３番目、１９番目のサブキャリアと、１０番目のＯＦＤＭシンボルの４番目、１０番目、１６番目、２２番目のサブキャリアと、１７番目のＯＦＤＭシンボルの１番目、７番目、１３番目、１９番目のサブキャリアと、２４番目のＯＦＤＭシンボルの４番目、１０番目、１６番目、２２番目のサブキャリアとに、ａ〜ｐの順に配置されている。また、第２の実施形態と同様に、アンテナポート５に注目した場合を示す。本実施形態における移動端末装置２００ａでは、伝搬路推定部２１０が算出した伝搬路推定値に基づいて、逆拡散処理を行う。

例えば、時間変動が大きい伝搬路である場合は、図１７に示すように、符号Ｔ１を付した破線で囲まれた参照信号「ａ、ｂ、ｃ、ｄ」、符号Ｔ２を付した破線で囲まれた参照信号「ｅ、ｆ、ｇ、ｈ」、符号Ｔ３を付した破線で囲まれた参照信号「ｉ、ｊ、ｋ、ｌ」、符号Ｔ４を付した破線で囲まれた参照信号「ｍ、ｎ、ｏ、ｐ」のそれぞれ４チップずつの逆拡散処理を行う。これにより、時間変動による影響を抑えつつ、隣接セル干渉を低減することができ、移動端末装置２００ａが協調通信を行う場合、適切なフィードバック情報を生成できる。なお、時間変動の大きい伝搬路であるか否かの判定は、例えば、伝搬路推定部２１０による伝搬路推定の結果を受けた第２の伝送路状況測定部２２２ａが、伝搬路推定値の時間変動が予め決められた閾値より大きいか否かに基づき行う。

また、周波数変動が大きい伝搬路である場合は、図１８に示すように、符号Ｆ１を付した破線で囲まれた参照信号「ａ、ｅ、ｉ、ｍ」、符号Ｆ２を付した破線で囲まれた参照信号「ｂ、ｆ、ｊ、ｎ」、符号Ｆ３を付した破線で囲まれた参照信号「ｃ、ｇ、ｋ、ｏ」、符号Ｆ４を付した破線で囲まれた参照信号「ｄ、ｈ、ｌ、ｐ」のそれぞれ４チップずつの逆拡散処理を行うことで、周波数変動による影響を抑えつつ、隣接セル干渉を低減することができ、移動端末装置２００ａが協調通信を行う場合、適切なフィードバック情報を生成できる。なお、周波数変動の大きい伝搬路であるか否かの判定は、例えば、伝搬路推定部２１０による伝搬路推定の結果を受けた第２の伝送路状況測定部２２２ａが、伝搬路推定値の周波数変動が予め決められた閾値より大きいか否かに基づき行う。

さらに、図１９に示すように、隣接セル干渉（周辺セル、周辺の送信装置）の量（電力、電力比）によっても逆拡散処理する単位を変えることができる。隣接セル干渉が少ない場合には、符号Ｐ１を付した破線で囲まれた参照信号「ａ、ｂ、ｅ、ｆ」、符号Ｐ２を付した破線で囲まれた参照信号「ｃ、ｄ、ｇ、ｈ」、符号Ｐ３を付した破線で囲まれた参照信号「ｉ、ｊ、ｍ、ｎ」、符号Ｐ４を付した破線で囲まれた参照信号「ｋ、ｌ、ｏ、ｐ」のそれぞれ４チップずつの逆拡散処理を行う。隣接セル干渉が多い場合には、符号Ｐ５を付した破線で囲まれた参照信号「ａ〜ｐ」の１６チップの逆拡散処理を行う。このように、干渉の量が多いときほど、多くの参照信号を単位とする逆拡散処理を行うことで、干渉の抑制量を多くし、隣接セル干渉の量と伝搬路の時間周波数変動に応じた適切なフィードバック情報を生成できる。

なお、逆拡散処理を行う単位の制御を移動端末装置２００ａが行う場合を示したが、基地局装置１００ａまたは１００ｂが制御し、制御データを通じて移動端末装置２００ａに通知してもよい。
なお、参照信号として、乱数に基づいて生成した参照信号を用いた場合を示したが、疑似雑音系列に基づいた参照信号を用いてもよい。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態における移動通信システムは、第１の実施形態における通信システムと同様の基地局装置１００ａ、１００ｂおよび移動端末装置２００を備えるが、基地局装置１００ａ、１００ｂにおけるリソースエレメントマッピング部１０６ａ〜１０６ｍのマッピング方法とマッピングする系列が異なる。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。本実施形態では、アンテナポート１〜２を用いる場合を説明する。

図２０は、その一例を示している。この図では、時間方向に２つのリソースブロックに渡って新たに追加するアンテナポート１〜２に割り当てる参照信号（４チップ（ビット））をＯＶＳＦ符号などの直交符号系列に基づいて生成した場合を表わしている。ここでは、アンテナポート１に用いる直交符号として、互いに直交するａｂｃｄ（直交符号１）およびｅｆｇｈ（直交符号２）を用い、アンテナポート２に用いる直交符号として、互いに直交するｉｊｋｌ（直交符号１’）およびｍｎｏｐ（直交符号２’）を用いる。ただし、直交符号１と２の組および直交符号１’と２’の組として同じ符号の組を用いることができる。より具体的な例としては、４チップのＯＶＳＦ系列１１１１、１１−１−１、１−１−１１、１−１１−１から直交符号１と２の組および直交符号１’と２’の組を設定することができる。

隣接基地局装置（セル）間では、互いに直交する系列を用いる。また、参照信号をマッピングするリソースエレメントを隣接セル間で同一とすることにより、直交関係を保持することができる。このとき、それぞれのリソースエレメントにマッピングされた参照信号の電力（あるいは振幅）は、その他のリソースエレメントにマッピングされた送信データ信号のシンボルの電力（あるいは振幅）と同じであることが好ましい。

図２０Ａ、図２０Ｂのように参照信号をマッピングすることにより、複数の基地局装置１００ａ、１００ｂからの参照信号を同時に受信し、移動端末装置２００が協調通信を行う場合は、それぞれの基地局装置１００ａ、１００ｂからの参照信号に対して逆拡散を行うことにより、それぞれの基地局装置１００ａ、１００ｂが得られる信号電力（信号振幅）を隣接セルからの干渉を除去しながら測定することができ、それぞれの基地局装置１００ａ、１００ｂが得られる信号電力（信号振幅）から協調通信を行うための最適なフィードバック情報（総合的なＳＩＮＲや総合的なＳＩＮＲに基づいたＣＱＩ／ＰＭＩ、それぞれの基地局装置１００ａ、１００ｂにおけるＳＩＮＲやそれぞれの基地局におけるＳＩＮＲに基づいたＣＱＩ／ＰＭＩなど）を推定することができる。

また、移動端末装置２００が協調通信を行わない場合は、通信を行っている基地局装置１００ａ（自基地局，自セル，サービングセル）から送信された参照信号を参照し、自基地局に対して逆拡散を行うことにより、自基地局が得られる信号電力（信号振幅）を隣接セルからの干渉を除去しながら測定することができる。さらに、参照信号のチップの各々には隣接基地局からの干渉成分が含まれているため、参照信号がマッピングされたリソースエレメントを参照して（自基地局からの参照信号振幅と受信信号と差分の２乗ノルムを算出して）、平均干渉信号電力を得ることができ、最適なフィードバック情報（ＳＩＮＲやＳＩＮＲに基づいたＣＱＩ／ＰＭＩなど）を推定することができる。

このように、複数の基地局装置１００ａ、１００ｂと１つの移動端末装置２００が通信を行う移動通信システムにおいて、基地局装置１００ａ、１００ｂは、移動端末装置２００のモード（複数の基地局装置１００ａ、１００ｂ間で協調通信して移動端末装置２００と通信を行うモード（第一のモード）と、協調せずに複数の基地局装置１００ａ、１００ｂの内のひとつの基地局装置が移動端末装置２００と通信を行うモード（第二のモード））を決定し、両方のモードで共用する参照信号を生成し、リソースエレメントのいずれかに参照信号をマッピングする。このとき、参照信号として複数の基地局装置１００ａ、１００ｂ間で直交するような直交系列を用い、複数の基地局装置１００ａ、１００ｂ間で同一のリソースエレメントに参照信号をマッピングする。

移動端末装置２００が協調通信を行わない（１つの複数の基地局装置１００ａと通信する）場合（第二のモード）は、通信相手の複数の基地局装置１００ａで用いた系列を用いて参照信号から、通信相手の複数の基地局装置１００ａに通知するための伝送路状況を測定する。また、移動端末装置２００が複数の複数の基地局装置１００ａ、１００ｂと協調して通信する場合（第一のモード）は、複数の複数の基地局装置１００ａ、１００ｂのそれぞれで用いた系列から、複数の基地局装置１００ａ、１００ｂに通知するための伝送路状況を測定する。

これにより、移動端末装置２０が協調通信を行う場合と協調通信を行わない場合の両方に対して、同じ参照信号系列を用いながら、協調通信を行う場合は、それぞれの複数の基地局装置１００ａ、１００ｂからの送信信号電力を正確に把握することができ、協調通信を行わない場合は、自基地局からの送信信号電力を正確に把握するとともに、隣接基地局からの平均干渉信号電力を得ることができる。このため、参照信号を共用することにより処理を軽減しながら、協調通信を行う場合と協調通信を行わない場合ともに、最適なフィードバック情報を推定することができる。

なお、上記各実施形態では、物理レイヤーにおいて通信方式制御信号を含む制御データ信号と送信データ信号とを多重し、複数の基地局装置１００ａ、１００ｂから移動端末装置２００に通信方式制御信号を通知する場合について説明したが、物理レイヤーの代わりに上位レイヤーにおいて通信方式制御信号を通知する構成を取ることもできる。このとき、複数の基地局装置１００ａ、１００ｂ内の制御情報生成部１１３は通信方式制御信号を生成し、生成した通信方式制御信号を物理レイヤーにおける送信データ信号として符号部１０１ａに出力する構成を取る。また、移動端末装置２００内の制御情報受信部２１１は、復号部２０９ａから出力された送信データ信号の中から通信方式制御信号を取得する構成を取る。

また、図２における符号部１０１ａ〜１０１ｎ、スクランブル部１０２ａ〜１０２ｎ、変調部１０３ａ〜１０３ｎ、レイヤーマッピング部１０４、プレコーディング部１０５、リソースエレメントマッピング部１０６ａ〜１０６ｍ、参照信号生成部１１４、フィードバック情報処理部１１２、制御情報生成部１１３、制御部１１５、および図４におけるリソースエレメントデマッピング部２０３ａ〜２０３ｌ、フィルタ部２０４、デプリコーディング部２０５、レイヤーデマッピング部２０６、復調部２０７ａ〜２０７ｎ、デスクランブル部２０８ａ〜２０８ｎ、復号部２０９ａ〜２０９ｎ、伝搬路推定部２１０、制御情報受信部２１１、フィードバック情報生成部２１２、送信信号生成部２１３、および図１４におけるリソースエレメントデマッピング部２０３ａ〜２０３ｌ、フィルタ部２０４、デプリコーディング部２０５、レイヤーデマッピング部２０６、復調部２０７ａ〜２０７ｎ、デスクランブル部２０８ａ〜２０８ｎ、復号部２０９ａ〜２０９ｎ、伝搬路推定部２１０、制御情報受信部２１１ａ、フィードバック情報生成部２１２、送信信号生成部２１３の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。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。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、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。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１００ａ、１００ｂ…基地局装置
１０１ａ〜１０１ｎ…符号部
１０２ａ〜１０２ｎ…スクランブル部
１０３ａ〜１０３ｎ…変調部
１０４…レイヤーマッピング部
１０５…プレコーディング部
１０６ａ〜１０６ｍ…リソースエレメントマッピング部
１０７ａ〜１０７ｍ…ＯＦＤＭ信号生成部
１０８ａ〜１０８ｍ…送信アンテナ
１１０…受信アンテナ
１１１…受信信号処理部
１１２…フィードバック情報処理部
１１３…制御情報生成部
１１４…参照信号生成部
１１５…制御部
１１６…通信部
２００、２００ａ…移動端末装置
２０１ａ〜２０１ｌ…受信アンテナ
２０２ａ〜２０２ｌ…ＯＦＤＭ信号復調部
２０３ａ〜２０３ｌ…リソースエレメントデマッピング部
２０４…フィルタ部
２０５…デプリコーディング部
２０６…レイヤーデマッピング部
２０７ａ〜２０７ｎ…復調部
２０８ａ〜２０８ｎ…デスクランブル部
２０９ａ〜２０９ｎ…復号部
２１０…伝搬路推定部
２１１…制御情報受信部
２１２、２１２ａ…フィードバック情報生成部
２１３…送信信号生成部
２１４…送信アンテナ
２２０…通信方式切替部
２２１…第１の伝送路状況測定部
２２２…第２の伝送路状況測定部
３００…ネットワーク

Claims (10)

1. 基地局装置と通信する移動局装置であって、
   前記基地局装置から送信される参照信号を受信する受信部と、
   前記基地局装置から通知される制御情報に基づいて、前記参照信号により測定される第１の伝送路状況または第２の伝送路状況を用いて、フィードバック情報を生成するフィードバック情報生成部と、
   前記フィードバック情報を送信する送信部とを具備することを特徴とする移動局装置。
2. 前記第１の伝送路状況は第１の干渉レベルに基づく伝送路状況であり、前記第２の伝送路状況は第２の干渉レベルに基づく伝送路状況であることを特徴とする請求項１に記載の移動局装置。
3. 前記第１の伝送路状況は他の基地局装置からの干渉を含む伝送路状況であり、前記第２の伝送路状況は前記干渉が低減された伝送路状況であることを特徴とする請求項１に記載の移動局装置。
4. 前記フィードバック情報は、前記基地局装置に推奨する符号化率および変調方式を示す情報であることを特徴とする請求項１に記載の移動局装置。
5. 前記参照信号は、直交符号系列を用いて生成されることを特徴とする請求項１に記載の移動局装置。
6. 移動局装置と通信する基地局装置であって、
   参照信号を送信する送信部と、
   前記移動局装置に通知する制御情報に基づいて、前記参照信号により測定される第１の伝送路状況または第２の伝送路状況を用いて生成されるフィードバック情報を受信する受信部とを具備することを特徴とする基地局装置。
7. 前記第１の伝送路状況は第１の干渉レベルに基づく伝送路状況であり、前記第２の伝送路状況は第２の干渉レベルに基づく伝送路状況であることを特徴とする請求項６に記載の基地局装置。
8. 前記第１の伝送路状況は他の基地局装置からの干渉を含む伝送路状況であり、前記第２の伝送路状況は前記干渉が低減された伝送路状況であることを特徴とする請求項６に記載の基地局装置。
9. 前記フィードバック情報は、前記基地局装置に推奨する符号化率および変調方式を示す情報であることを特徴とする請求項６に記載の基地局装置。
10. 前記参照信号は、直交符号系列を用いて生成されることを特徴とする請求項６に記載の基地局装置。

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