JP5506913B2 - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、非連続帯域割当を行う無線通信装置及び無線通信方法に関する。

３ＧＰＰ ＬＴＥ（3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution）の発展形であるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄの上り回線では、柔軟な周波数リソース割り当てによってスケジューリングゲインを改善するために、２つの技術が検討されており、非連続帯域送信とＭＵ−ＭＩＭＯ（Multiple User - Multiple Input Multiple Output）である。

まず、非連続帯域送信について説明する。ＬＴＥでは、ＣＭ（Cubic Metric）及びＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）を低減するため、各端末のデータ信号を連続する周波数帯域に割り当てる連続帯域送信のみが用いられていた。これに対して、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄの上り回線では、セルスループット性能を改善するために、連続帯域送信に加えて、非連続帯域送信を用いることが検討されている（非特許文献１参照）。

非連続帯域送信は、広い帯域に分散された非連続な周波数帯域にデータ信号及び参照信号を割り当てて送信する方法である。図１に示すように、非連続帯域送信では、データ信号及び参照信号を、離散した周波数帯域に割り当てることができる。よって、非連続帯域送信では、連続帯域送信に対して、各端末のデータ信号及び参照信号の周波数帯域割当の自由度が向上するため、より大きな周波数スケジューリング効果を得ることができる。

次に、ＭＵ−ＭＩＭＯについて説明する。ＭＵ−ＭＩＭＯは、複数の端末が基地局とＭＩＭＯ通信を行う技術であり、システムの周波数利用効率を向上させ、スループット性能を向上させることができる。ＭＵ−ＭＩＭＯでは、各端末の送信データを受信側で分離するため、端末間のＤＭ−ＲＳ（DeModulation - Reference Signal）を直交化させる必要がある。なお、ＭＩＭＯは、送信局及び受信局にそれぞれ複数のアンテナを備え、同一周波数で異なる信号系列の空間分割多重化伝送を可能とする技術である。

従来、基地局から端末への非連続帯域割当リソース情報の通知方法として、１つの端末に対し、ＲＩＶ（Resource Indication Value）を複数送信することにより、非連続帯域割当を端末に通知する方法がある（非特許文献２、非特許文献３参照）。

ＲＩＶは、図２に示すようなツリー構成によって割当リソース情報を示す。図２は、ＲＢ＃０〜ＲＢ＃５の範囲内で連続帯域割当を指示するＲＩＶのツリー構成を示している。例えば、基地局がＲＩＶ＝６を指示した場合、端末への割当リソース情報はツリーの底辺となるＲＢ＃０〜ＲＢ＃１となる。また、基地局がＲＩＶ＝１４を指示した場合、端末への割当リソース情報はツリーの底辺となるＲＢ＃２〜ＲＢ＃４となる。なお、ツリーの底辺に位置するＲＢ＃０〜ＲＢ＃５は、ＲＩＶ＝０〜５にそれぞれ対応している。

このように、ツリーの底辺のＲＩＶ＝０〜５を１段目としたとき、ＲＩＶ＝６〜１０が２段目、ＲＩＶ＝１２〜１５が３段目、ＲＩＶ＝１８〜２０が４段目、ＲＩＶ＝１７，１６が５段目、ＲＩＶ＝１１が６段目となり、これら１段目から６段目のＲＩＶを用いて、ツリーの底辺に位置するＲＢ＃０〜ＲＢ＃５の中から２１パターンの連続帯域を指示することができる。

ここで、例えば、ＲＩＶを２つ通知すれば、図３に示すように、最大２つのクラスタ（連続帯域の塊）の非連続帯域割当を端末に指示することができる。なお、図４に示すように、各ＲＩＶが示す帯域幅はシステム帯域幅の一部としてもよく、これによりシグナリングビット数を低減することができる。

ＭＵ−ＭＩＭＯでは、各端末の送信データを受信側で分離するため、端末間のＤＭ−ＲＳを直交化させる必要がある。非連続帯域割当用のＤＭ−ＲＳ送信方法として、図５に示すＤＭ−ＲＳ送信方法がある。この方法は、クラスタ毎に符号系列であるＺＣ（Zadoff-Chu）系列を生成し、ＭＵ−ＭＩＭＯ多重する端末間で異なるサイクリックシフト（ＣＳ: Cyclic Shift）量を設定したＣＳ−ＺＣ系列によって、異なる端末のＤＭ−ＲＳを直交化させる。

R1-090257, Panasonic, "System performance of uplink non-contiguous resource allocation" R1-094703, Huawei, "Views on PUSCH Resource allocation" R1-094573, Samsung, "Control Signaling for Non-Contiguous UL Resource Allocations"

しかしながら、上述したＭＵ−ＭＩＭＯでは、ＣＳ−ＺＣ系列のみで端末間のＤＭ−ＲＳの直交性を維持するには、ＭＵ−ＭＩＭＯ多重させる複数端末のクラスタを帯域幅及び送信帯域位置において完全に一致させなければならない。よって、図６に示すように、ＭＵ−ＭＩＭＯを適用する端末間のクラスタを完全に一致させる必要があり、この結果、周波数スケジューリングの自由度が低下し、システムスループット性能が低下してしまう。

本発明の目的は、周波数スケジューリングの自由度を保ち、システムスループット性能を向上させる無線通信装置及び無線通信方法を提供することである。

本発明の無線通信装置は、連続帯域の割り当てを指示する複数の連続帯域割当情報を含む信号を受信する受信手段と、前記複数の連続帯域割当情報が示す帯域の通知順序と制御情報とが対応付けられた関係に基づいて、受信した前記複数の連続帯域割当情報に対応する前記制御情報を取得する取得手段と、を具備する構成を採る。

本発明の無線通信方法は、無線通信装置における無線通信方法であって、連続帯域の割り当てを指示する複数の連続帯域割当情報を含む信号を受信し、前記複数の連続帯域割当情報が示す帯域の通知順序と制御情報とが対応付けられた関係に基づいて、受信した前記複数の連続帯域割当情報に対応する前記制御情報を取得する、ようにした。

本発明によれば、周波数スケジューリングの自由度を保ち、システムスループット性能を向上させることができる。

連続帯域割当及び非連続帯域割当の様子を示す図 ＲＩＶのツリー構成を示す図 複数のＲＩＶを用いた非連続帯域割当の様子を示す図 複数のＲＩＶを用いた非連続帯域割当の様子を示す図 非連続帯域割当用のＤＭ−ＲＳ送信方法を示す図 ＭＵ−ＭＩＭＯを適用する端末間のクラスタを完全に一致させる様子を示す図 本発明の実施の形態１に係る無線通信端末装置の構成を示すブロック図 ウォルシュ系列を乗算する様子を示す図 本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図 同一帯域の異なる２端末間で多重する各クラスタに独立してウォルシュ系列番号を設定する様子を示す図 ２つのＲＩＶにより端末に非連続帯域割当を指示する例を示す図 ２つのＲＩＶの通知方法と２クラスタ分のウォルシュ系列番号を対応付けたテーブルを示す図 図１２に示したテーブルに基づく具体例を示す図 異なる２端末間で多重するクラスタが異なる送信帯域幅であってもＤＭ−ＲＳを直交化する様子を示す図 各クラスタの帯域幅の合計に対応する系列長のＤＭ−ＲＳ系列を生成する様子を示す図 ３つのＲＩＶの通知方法と３クラスタ分のウォルシュ系列番号を対応付けたテーブルを示す図 本発明の実施の形態２に係る端末の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る基地局の構成を示すブロック図 ＺＣ系列の要素が端末間で一致するように周波数リソースを割り当てる制限を示す図 ＲＩＶの通知方法とＤＭ−ＲＳ系列のクラスタ割当方法を対応付けた様子を示す図 ＭＵ−ＭＩＭＯ帯域とＮｏｎ−ＭＩＭＯ帯域を別クラスタとして処理する様子を示す図 クラスタを一括して復調処理する様子を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一機能を有する構成には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。

（実施の形態１）
図７は、本発明の実施の形態１に係る無線通信端末装置（以下、単に「端末」という）１００の構成を示すブロック図である。以下、図７を用いて端末１００の構成について説明する。

受信部１０２は、無線通信基地局装置（以下、単に「基地局」という）から送信された信号をアンテナ１０１を介して受信し、受信信号に対してダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を施し、受信処理を施した受信信号を復調部１０３に出力する。

復調部１０３は、受信部１０２から出力された受信信号に含まれる、基地局から送信されたスケジューリング情報（送信データの生成に必要な制御情報）を復調し、復調したスケジューリング情報をスケジューリング情報復号部１０４に出力する。

スケジューリング情報復号部１０４は、復調部１０３から出力されたスケジューリング情報を復号し、復号したスケジューリング情報をＲＩＶ情報抽出部１０５、ＣＳ抽出部１０６及びウォルシュ（Walsh）系列情報抽出部１０７に出力する。

ＲＩＶ情報抽出部１０５は、スケジューリング情報復号部１０４から出力されたスケジューリング情報に含まれる複数のＲＩＶを抽出し、図２に示したＲＩＶのツリーに基づいて、抽出した各ＲＩＶが示す帯域、すなわち、開始ＲＢ＃と終了ＲＢ＃とを取得する。取得した開始ＲＢ＃と終了ＲＢ＃は、ウォルシュ系列番号決定部１０８、ＤＭ−ＲＳ系列生成部１０９及びマッピング部１１１に出力される。

ＣＳ抽出部１０６は、スケジューリング情報復号部１０４から出力されたスケジューリング情報に含まれるＣＳ番号を抽出し、抽出したＣＳ番号が示すＣＳ量を位相回転部１１０に出力する。

ウォルシュ系列情報抽出部１０７は、スケジューリング情報復号部１０４から出力されたスケジューリング情報に含まれるウォルシュ系列情報（１ビット）を抽出し、抽出したウォルシュ系列情報をウォルシュ系列番号決定部１０８に出力する。

ウォルシュ系列番号決定部１０８は、ＲＩＶ情報抽出部１０５から出力された複数のＲＩＶが示す帯域の大小関係と、ウォルシュ系列情報抽出部１０７から出力されたウォルシュ系列情報とに基づいて、複数ＲＩＶで指示されるクラスタ毎に用いるウォルシュ系列番号（ウォルシュ＃０又はウォルシュ＃１）を求め、求めたウォルシュ系列番号をウォルシュ系列乗算部１１２に出力する。なお、クラスタ毎のウォルシュ系列番号を導出する方法の詳細については後述する。

ＤＭ−ＲＳ系列生成部１０９は、ＲＩＶ情報抽出部１０５から出力された各ＲＩＶが示す帯域、すなわち、各クラスタに対応する系列長のＤＭ−ＲＳ系列（ＬＴＥであればＺＣ系列）を生成し、生成したＤＭ−ＲＳ系列を位相回転部１１０に出力する。

位相回転部１１０は、ＣＳ抽出部１０６から出力されたＣＳ量に基づいて、時間領域のＣＳ量に相当する位相回転を、ＤＭ−ＲＳ系列生成部１０９から出力されたＤＭ−ＲＳ系列の各サンプルに施し、マッピング部１１１に出力する。ここで、ＤＭ−ＲＳ系列は、各サンプルをサブキャリアに割り当てる周波数領域の信号である。なお、周波数領域での位相回転処理は、時間領域での巡回シフト処理と等価である。

マッピング部１１１は、ＲＩＶ情報抽出部１０５から出力された各ＲＩＶが示す帯域（リソース割当情報）に基づいて、位相回転部１１０から出力されたＤＭ−ＲＳ系列を周波数帯域にマッピングする。

ウォルシュ系列乗算部１１２は、ウォルシュ系列番号決定部１０８から出力されたウォルシュ系列番号のウォルシュ系列を、マッピング部１１１から出力された周波数領域のＤＭ−ＲＳに乗算し、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１１３に出力する。ＬＴＥ及びＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、図８に示すように、１サブフレームで２つのＤＭ−ＲＳが送信される。よって、ウォルシュ系列乗算部１１２は、系列長２のウォルシュ系列（ウォルシュ＃０＝（１，１）又はウォルシュ＃１＝（１，−１））をスロット１、スロット２のＤＭ−ＲＳに乗算する。この乗算するウォルシュ系列は、クラスタ毎に独立して設定される。ＭＵ−ＭＩＭＯ時に、異なる２端末のＤＭ−ＲＳの送信帯域幅や送信帯域位置が異なる場合でも、スロット１、スロット２のＤＭ−ＲＳ間でチャネルの時間変動が十分小さければ、異なるウォルシュ系列をＤＭ−ＲＳに乗算することにより、２端末のＤＭ−ＲＳを直交化することができる。

ＩＦＦＴ部１１３は、ウォルシュ系列乗算部１１２から出力されたＤＭ−ＲＳにＩＦＦＴ処理を施し、ＩＦＦＴ処理を施した信号をＣＰ（Cyclic Prefix）付加部１１４に出力する。

ＣＰ付加部１１４は、ＩＦＦＴ部１１３から出力された信号の後尾部分と同じ信号をＣＰとして先頭に付加し、送信部１１５に出力する。

送信部１１５は、ＣＰ付加部１１４から出力された信号に対しＤ／Ａ変換、アップコンバート、増幅等の送信処理を施し、送信処理を施した信号をＤＭ−ＲＳとして、アンテナ１０１を介して送信する。

図９は、本発明の実施の形態１に係る基地局２００の構成を示すブロック図である。以下、図９を用いて基地局２００の構成について説明する。

受信部２０２は、端末から送信された信号をアンテナ２０１を介して受信し、受信信号に対してダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を施し、受信処理を施した受信信号をＣＰ除去部２０３に出力する。

ＣＰ除去部２０３は、受信部２０２から出力された受信信号の先頭に付加されたＣＰ成分を除去し、分離部２０４に出力する。

分離部２０４は、ＣＰ除去部２０３から出力された受信信号をＤＭ−ＲＳ信号とデータ信号とに分離し、ＤＭ−ＲＳ信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２０５に、データ信号をＦＦＴ部２２０に出力する。

ＦＦＴ部２０５は、分離部２０４から出力された時間領域のＤＭ−ＲＳ信号にＦＦＴ処理を施し、周波数領域のＤＭ−ＲＳ信号に変換してデマッピング部２０９に出力する。

スケジューリング部２０６は、端末１００が送信信号を送信するために必要なスケジューリング情報（周波数リソース、時間リソース、符号リソース、送信電力など）を決定し、決定したスケジューリング情報を端末に通知すると共に、記憶部２０７に出力する。

記憶部２０７は、スケジューリング部２０６から出力されたスケジューリング情報を記憶し、復調対象の端末に通知したスケジューリング情報をＲＩＶ情報抽出部２０８、ウォルシュ系列情報抽出部２１０及びＣＳ抽出部２１７に出力する。

ＲＩＶ情報抽出部２０８は、記憶部２０７から出力されたスケジューリング情報からＲＩＶを抽出し、抽出したＲＩＶが示す開始ＲＢ＃及び終了ＲＢ＃をデマッピング部２０９、ウォルシュ系列番号決定部２１１及びＤＭ−ＲＳ系列生成部２１４に出力する。

デマッピング部２０９は、ＦＦＴ部２０５から出力された周波数領域のＤＭ−ＲＳ信号から所望端末の送信帯域に対応するＤＭ−ＲＳ信号を、ＲＩＶ情報抽出部２０８から出力された開始ＲＢ＃及び終了ＲＢ＃に基づいて抽出し、抽出したＤＭ−ＲＳ信号をウォルシュ系列乗算部２１２に出力する。

ウォルシュ系列情報抽出部２１０は、記憶部２０７から出力されたスケジューリング情報から所望の端末にスケジューリングしたウォルシュ系列情報（１ビット）を抽出し、抽出したウォルシュ系列情報をウォルシュ系列番号決定部２１１に出力する。

ウォルシュ系列番号決定部２１１は、ＲＩＶ情報抽出部２０８から出力された複数のＲＩＶが示す帯域の大小関係と、ウォルシュ系列情報抽出部２１０から出力されたウォルシュ系列情報とに基づいて、複数ＲＩＶで指示されるクラスタ毎に用いるウォルシュ系列番号（ウォルシュ＃０又はウォルシュ＃１）を求め、求めたウォルシュ系列番号をウォルシュ系列乗算部２１２に出力する。

ウォルシュ系列乗算部２１２は、ウォルシュ系列番号決定部２１１から出力されたウォルシュ系列番号のウォルシュ系列を、デマッピング部２０９から出力された周波数領域のＤＭ−ＲＳ信号に乗算し、同相加算部２１３に出力する。

同相加算部２１３は、ウォルシュ系列乗算部２１２から出力された２つのＤＭ−ＲＳ信号をクラスタ毎に同相加算し、除算部２１５に出力する。２つのＤＭ−ＲＳ間隔でチャネルの時間変動が十分小さければ、同相加算により干渉成分（異なるウォルシュ系列が乗算された異なる端末のＤＭ−ＲＳ信号）を除去することができる。

ＤＭ−ＲＳ系列生成部２１４は、ＲＩＶ情報抽出部２０８から出力された各ＲＩＶが示す帯域、すなわち、各クラスタに対応する系列長のＤＭ−ＲＳ系列を生成し、生成したＤＭ−ＲＳ系列を除算部２１５に出力する。

除算部２１５は、同相加算部２１３から出力されたクラスタ毎の信号を、ＤＭ−ＲＳ系列生成部２１４から出力されたＤＭ−ＲＳ系列で除算し、除算結果をＩＦＦＴ部２１６に出力する。

ＩＦＦＴ部２１６は、除算部２１５から出力された除算結果にＩＦＦＴ処理を施し、ＩＦＦＴ処理を施した信号をマスク処理部２１８に出力する。

ＣＳ抽出部２１７は、記憶部２０７から出力されたスケジューリング情報に含まれるＣＳ番号を抽出し、抽出したＣＳ番号が示すＣＳ量、すなわち、端末がＤＭ−ＲＳに付加したＣＳ量をマスク処理部２１８に出力する。

マスク処理部２１８は、ＩＦＦＴ部２１６から出力されたＤＭ−ＲＳ信号に、ＣＳ抽出部２１７から出力されたＣＳ量に基づいてマスク処理を施すことにより、所望の巡回シフト系列の相関値が存在する区間、すなわち、ウィンドウ部分の相関値を抽出し、抽出した相関値をＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）部２１９に出力する。

ＤＦＴ部２１９は、マスク処理部２１８から出力された相関値にＤＦＴ処理を施し、ＤＦＴ処理を施した相関値を周波数領域等化部２２２に出力する。ここで、ＤＦＴ処理が施された信号は、伝搬路の周波数応答を表す信号である。

ＦＦＴ部２２０は、分離部２０４から出力された時間領域のデータ信号にＦＦＴ処理を施し、周波数領域のデータ信号に変換してデマッピング部２２１に出力する。

デマッピング部２２１は、ＦＦＴ部２２０から出力された周波数領域のデータ信号から所望端末の送信帯域に対応するデータ信号を、ＲＩＶ情報抽出部２０８から出力された開始ＲＢ＃及び終了ＲＢ＃に基づいて抽出し、抽出したデータ信号を周波数領域等化部２２２に出力する。

周波数領域等化部２２２は、ＤＦＴ部２１９から出力された伝搬路の周波数応答を表す信号を用いて、デマッピング部２２１から出力されたデータ信号に等化処理を施し、等化処理を施した信号をＩＦＦＴ部２２３に出力する。

ＩＦＦＴ部２２３は、周波数領域等化部２２２から出力されたデータ信号にＩＦＦＴ処理を施し、ＩＦＦＴ処理を施した信号を復調部２２４に出力する。

復調部２２４は、ＩＦＦＴ部２２３から出力された信号に復調処理を施し、復調処理を施した信号を復号部２２５に出力する。

復号部２２５は、復調部２２４から出力された信号に復号処理を施し、受信データを抽出する。

次に、上述した端末１００の取得手段として機能するウォルシュ系列番号決定部１０８の動作について説明する。なお、基地局２００のウォルシュ系列番号決定部２１１も端末１００のウォルシュ系列番号決定部１０８と同様の動作を行うので、ここではその説明は省略する。

ウォルシュ系列番号決定部１０８では、図１０に示すように、同一帯域の異なる２端末間で多重する各クラスタに独立してウォルシュ系列番号を設定する。これにより、２端末間で多重するクラスタが帯域幅及び送信帯域位置において完全に一致していなくても、ＤＭ−ＲＳを直交化することができる。この結果、非連続帯域割当とＭＵ−ＭＩＭＯによる周波数スケジューリングゲインを向上させることができる。

しかしながら、クラスタ毎にウォルシュ系列を通知すると、クラスタ数が増えるごとに１ビットずつシグナリングビット数が増加してしまう。図１０では、ウォルシュ＃０は“０”、ウォルシュ＃１は“１”とウォルシュ系列情報を割り当て、周波数が低い順番に通知する。

そこで、ウォルシュ系列番号決定部１０８では、複数のＲＩＶが示す帯域の通知順序とクラスタ毎に用いるウォルシュ系列番号とを対応付ける。これは、図１１に示すように、複数のＲＩＶが示す帯域の通知順序を、ＲＩＶ間で入れ替えても同じ周波数リソース割当が実現できるという点に着眼している。

図１１は、２つのＲＩＶ（制御情報のビット配置順にＲＩＶ＃０，１とする）により、端末に非連続帯域割当を指示する例を示している。図１１Ａは、ＲＩＶ＃０が指示する帯域とＲＩＶ＃１が指示する帯域を周波数が低い順番に通知する方法である。言い換えれば、通知順に帯域を割り当てる方法（以下、「ストレート通知」という）である。

また、図１１Ｂは、ＲＩＶ＃０が指示する帯域とＲＩＶ＃１が指示する帯域を周波数が高い順番に通知する方法である。言い換えれば、通知順とは逆に帯域を割り当てる方法（以下、「クロス通知」という）である。

これらは、複数ＲＩＶの通知方法は異なるものの、端末の信号を割り当てる周波数リソースは完全に一致する。よって、２つのＲＩＶを通知する場合であれば、複数ＲＩＶの通知方法（ストレート通知なのかクロス通知なのか）によって、端末へ１ビットの追加情報を通知することができる。

実施の形態１では、複数ＲＩＶの通知方法に含める追加情報を、ＤＭ−ＲＳの各クラスタに乗算するウォルシュ系列番号とする。２つのＲＩＶの通知方法と２クラスタ分のウォルシュ系列番号を対応付けた具体例を図１２に示す。

端末は、通知されるＲＩＶ情報に含まれる各クラスタの先頭の周波数リソース番号を検出し、その通知順序からストレート通知かクロス通知かを判断する。例えば、ウォルシュ系列情報＝０、通知方法がクロス通知の場合、端末が用いるウォルシュ系列は、図１３に示すように、クラスタ＃０がウォルシュ＃０、クラスタ＃１がウォルシュ＃１となる。このように対応付けることにより、ウォルシュ系列情報のシグナリングビット数は１ビットのまま、２クラスタ分のウォルシュ系列を指示することができる。これにより、ウォルシュ系列情報を通知するためのシグナリングビット数を低減できる。

また、各クラスタに独立したウォルシュ系列番号を割り当てる（通知する）ことができるので、図１４に示すように、異なる２端末間で多重するクラスタに対して、直交するウォルシュ系列を割り当てる（通知する）ことにより、異なる送信帯域幅のＤＭ−ＲＳを直交化することができる。なお、ウォルシュ系列は２系列しかないため、ウォルシュ系列番号をＵＥ固有（１ＵＥの全クラスタに共通のウォルシュ系列番号を割り当てる）とした場合、図１４に示すように、隣り合う３クラスタにおいて３端末のうちいずれか２端末によるＭＵ−ＭＩＭＯができなくなり、周波数スケジューリングゲインが制限されてしまう。

ここで、図１２に示したような対応付けを行うことにより、通知するＲＩＶ数が増えてクラスタ数が増えた場合でも、必要なウォルシュ系列情報のビット数は増加しない。すなわち、連続帯域割当及び非連続帯域割当ともに、ウォルシュ系列情報の通知に必要なシグナリングビットは１ビットでよい。この１ビットは明示的に通知してもよいし、間接的に通知（例えば、ＣＳ番号等の他の制御情報と対応付けて通知）してもよい。

このように実施の形態１によれば、同一帯域の異なる２端末間で多重する各クラスタに独立してウォルシュ系列番号を設定することにより、２端末のクラスタが帯域幅及び送信帯域位置において完全に一致していなくても、ＤＭ−ＲＳを直交化することができ、周波数スケジューリングの自由度を保ち、システムスループット性能を向上させることができる。

また、複数のＲＩＶが示す帯域の通知順序とクラスタ毎に用いるウォルシュ系列番号とを対応付けることにより、複数のＲＩＶが示す帯域の通知順序によってクラスタ毎に用いるウォルシュ系列番号を通知することができるので、ウォルシュ系列情報の通知に要するシグナリングビット数の増大を回避することができる。

なお、本実施の形態では、ＤＭ−ＲＳ系列生成部１０９は、図５に示したように、クラスタ毎の帯域幅に対応する系列長のＤＭ−ＲＳ系列をクラスタ毎に生成するものとして説明したが、本発明はこれに限らず、図１５に示すように、各クラスタの帯域幅の合計に対応する系列長のＤＭ−ＲＳ系列（ＬＴＥであればＺＣ系列）を生成してもよい。この結果、図５に示した場合と同様の効果が得られる。

また、本実施の形態では、２つのＲＩＶを通知する２クラスタ割当を例に説明したが、本発明はこれに限らず、３以上のＲＩＶを通知する３クラスタ以上の割り当てにも適用できる。例えば、図１６に示すように、３クラスタ割当の場合でも、ウォルシュ系列通知ビットは１ビットで、３クラスタ分のウォルシュ系列を独立して設定することができる。ここで、表中のＲＩＶの通知方法の「低、中、高」とは、制御情報のビット配置順であるＲＩＶ＃０，ＲＩＶ＃１，ＲＩＶ＃２が指示する帯域の大小関係を示す。

また、本実施の形態では、ウォルシュ系列として２パターン（ウォルシュ＃１、ウォルシュ＃２）を例に説明したが、本発明はこれに限らず、３パターン以上通知する場合にも、ＲＩＶ通知方法と対応付けることにより、シグナリングビット数を低減することができる。

（実施の形態２）
図１７は、本発明の実施の形態２に係る端末３００の構成を示すブロック図である。以下、図１７を用いて端末３００の構成について説明する。ただし、図１７が図７と異なる点は、ウォルシュ系列情報抽出部１０７、ウォルシュ系列番号決定部１０８及びウォルシュ系列乗算部１１２を削除し、ＤＭ−ＲＳ系列マッピング決定部３０２を追加し、ＤＭ−ＲＳ系列生成部１０９をＤＭ−ＲＳ系列生成部３０１に変更し、マッピング部１１１をマッピング部３０３に変更した点である。

ＤＭ−ＲＳ系列生成部３０１は、ＲＩＶ情報抽出部１０５から出力された全帯域幅（各クラスタ帯域の合計）に対応する系列長のＤＭ−ＲＳ用系列（ＬＴＥであればＺＣ系列）を生成し、生成したＤＭ−ＲＳ系列を位相回転部１１０に出力する。

ＤＭ−ＲＳ系列マッピング決定部３０２は、ＲＩＶ情報抽出部１０５から出力された複数ＲＩＶが示す帯域の大小関係に基づいて、ＤＭ−ＲＳ系列のクラスタへのマッピング情報を決定し、決定したマッピング情報をマッピング部３０３に出力する。なお、ＤＭ−ＲＳ系列マッピング決定部３０２の詳細な動作は後述する。

マッピング部３０３は、ＤＭ−ＲＳ系列マッピング決定部３０２から出力されたＤＭ−ＲＳ系列のクラスタへのマッピング情報に基づいて、位相回転部１１０から出力されたＤＭ−ＲＳ信号を非連続帯域にマッピングする。

図１８は、本発明の実施の形態２に係る基地局４００の構成を示すブロック図である。以下、図１８を用いて基地局４００の構成について説明する。ただし、図１８が図９と異なる点は、ウォルシュ系列情報抽出部２１０、ウォルシュ系列番号決定部２１１、ウォルシュ系列乗算部２１２及び同相加算部２１３を削除し、ＤＭ−ＲＳ系列マッピング決定部４０１を追加し、デマッピング部２０９をデマッピング部４０２に変更した点である。

ＤＭ−ＲＳ系列マッピング決定部４０１は、ＲＩＶ情報抽出部２０８から出力された複数のＲＩＶが示す帯域の大小関係に基づいて、ＤＭ−ＲＳ系列のクラスタへのマッピング情報を決定し、決定したマッピング情報をデマッピング部４０２に出力する。

デマッピング部４０２は、ＦＦＴ部２０５から出力された周波数領域のＤＭ−ＲＳ信号から所望端末の送信帯域に対応するＤＭ−ＲＳ信号を、ＤＭ−ＲＳ系列マッピング決定部４０１から出力されたマッピング情報に基づいて抽出し、抽出したＤＭ−ＲＳ信号を除算部２１５に出力する。

次に、上述した端末３００の取得手段として機能するＤＭ−ＲＳ系列マッピング決定部３０２の動作について説明する。なお、基地局４００のＤＭ−ＲＳ系列マッピング決定部４０１も端末３００のＤＭ−ＲＳ系列マッピング決定部３０２と同様の動作を行うので、ここではその説明は省略する。

図１５に示したように、１つのＺＣ系列を複数のクラスタに分割する非連続帯域割当用ＤＭ−ＲＳ送信方法は、図５に示したクラスタ毎のＺＣ系列を生成する非連続帯域割当用ＤＭ−ＲＳ送信方法に比べて、ＣＭが小さいという利点がある。一方で、端末間のＺＣ系列長が同じ場合でも、クラスタ毎のＣＳ−ＺＣ系列による直交化ができないという欠点がある。

図１５に示したＤＭ−ＲＳ送信方法を用いてクラスタ単位で２端末をＭＵ−ＭＩＭＯ多重する場合、図１９に示すように、ＺＣ系列の要素（１，２，３，．．．、Ｎ−２，Ｎ−１，Ｎ）が端末間で一致するように周波数リソースを割り当てる制限がある。ＺＣ系列の要素が異なるＤＭ−ＲＳが符号多重される場合、異なる系列番号のＺＣ系列を符号多重させる場合と同様に、干渉成分（相互相関）が発生し、ＣＳ−ＺＣ系列による直交性が崩れてしまう。ＣＳ−ＺＣ系列間の直交化を維持させる場合には、異なる２端末の非連続帯域割当を完全に一致（全てのクラスタ帯域を一致）させる必要があり、ＭＵ−ＭＩＭＯ多重の周波数スケジューリングが制約され、システムスループット性能が低下してしまう。

そこで、実施の形態２のＤＭ−ＲＳ系列マッピング決定部３０２では、ＺＣ系列の要素が等しくなるようにＤＭ−ＲＳの非連続帯域割当方法を指示する。また、シグナリングビットをなくすために、図２０に示すように、ＲＩＶの通知方法とＤＭ−ＲＳ系列のクラスタ割当方法を対応付ける。具体的には、ストレート通知の場合には、ＤＭ−ＲＳをＲＩＶの通知順にクラスタに割り当てる。また、クロス通知の場合には、ＤＭ−ＲＳをＲＩＶの通知順とは逆にクラスタに割り当てる。このように、ＺＣ系列の要素が等しくなるようにＤＭ−ＲＳの非連続帯域割当を指示することにより、クラスタ単位のＣＳ−ＺＣ系列による直交性を維持することができる。よって、シグナリングビット数がゼロで、ＭＵ−ＭＩＭＯ多重の周波数スケジューリングの自由度が向上し、システムスループット性能を向上させることができる。

このように実施の形態２によれば、１つのＺＣ系列を複数のクラスタに分割する非連続帯域割当用ＤＭ−ＲＳ系列を用いる場合であっても、ＺＣ系列の要素が等しくなるようにＤＭ−ＲＳ系列の非連続帯域へのマッピングを行うことにより、ＭＵ−ＭＩＭＯ多重の周波数スケジューリングの自由度を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、図２１に示すように、基地局の受信処理において、ＭＵ−ＭＩＭＯ帯域とＮｏｎ−ＭＩＭＯ帯域を別クラスタとして処理すれば、ＣＳ−ＺＣ系列でＤＭ−ＲＳを直交化することができる。

また、本実施の形態において、基地局は、ＭＵ−ＭＩＭＯを適用するクラスタの帯域幅を端末間で同じにスケジューリングすれば、基地局の受信処理量を低減させることができる。図２２に示すように、ＭＵ−ＭＩＭＯを適用するクラスタ帯域が同じため、クラスタを一括して復調処理できるので処理量を低減することができる。

また、本実施の形態では、ＲＩＶで通知するクラスタ数は２クラスタとして説明したが、本発明はこれに限らず、２クラスタより多くてもよい。図１６と同様に、ＲＩＶの通知数が増えるほど、ＲＩＶの通知方法の帯域の大小関係のパターン数が増える。よって、それと対応付けるＤＭ−ＲＳの非連続帯域割当のパターンも増えるため、実施の形態２と同様、シグナリングビット数を低減することができる。

また、本実施の形態におけるＺＣ系列の要素とは、ＺＣ系列のサンプル番号、シンボル番号、インデックスと呼ばれることがある。

なお、複数ＲＩＶが示す帯域の大小関係と対応付ける制御情報としては、ＤＭ−ＲＳに関わるもの以外でもよい。端末の送信信号の生成に関わる情報であれば、シグナリング低減の効果が得られる。例えば、端末にデータ以外の信号（ＳＲＳ信号、パワーヘッドルーム（Power Headroom）情報等）の送信を促すトリガー情報を通知してもよい。これにより、シグナリングビットなしで、基地局が必要な信号を端末に送信させることができる。

また、ウォルシュ系列は、（１，１）又は（１，−１）の系列を指し、他の名称であってもよい。例えば、ＯＣＣ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｃｏｖｅｒ Ｃｏｄｅ）系列と呼ばれることがある。

また、上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はハードウェアとの連携においてソフトウェアによって実現することも可能である。

また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

なお、上記実施の形態ではアンテナとして説明したが、本発明はアンテナポート（antenna port）でも同様に適用できる。

アンテナポートとは、１本または複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも１本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。

例えば3GPP LTEにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なる参照信号（Reference signal）を送信できる最小単位として規定されている。

また、アンテナポートはプリコーディングベクトル（Precoding vector）の重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。

２０１０年３月１９日出願の特願２０１０−０６４４３０の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明にかかる無線通信装置及び無線通信方法は、例えば、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどの移動通信システムに適用できる。

１０１、２０１ アンテナ
１０２、２０２ 受信部
１０３、２２４ 復調部
１０４ スケジューリング情報復号部
１０５、２０８ ＲＩＶ情報抽出部
１０６、２１７ ＣＳ抽出部
１０７、２１０ ウォルシュ系列情報抽出部
１０８、２１１ ウォルシュ系列番号決定部
１０９、２１４、３０１ ＤＭ−ＲＳ系列生成部
１１０ 位相回転部
１１１、３０３ マッピング部
１１２、２１２ ウォルシュ系列乗算部
１１３、２１６、２２３ ＩＦＦＴ部
１１４ ＣＰ付加部
１１５ 送信部
２０３ ＣＰ除去部
２０４ 分離部
２０５、２２０ ＦＦＴ部
２０６ スケジューリング部
２０７ 記憶部
２０９、２２１、４０２ デマッピング部
２１３ 同相加算部
２１５ 除算部
２１８ マスク処理部
２１９ ＤＦＴ部
２２２ 周波数領域等化部
２２５ 復号部
３０２、４０１ ＤＭ−ＲＳ系列マッピング決定部

Claims (5)

1. 連続帯域の割り当てを指示する複数の連続帯域割当情報を含む信号を受信する受信手段と、
   前記複数の連続帯域割当情報が示す帯域の通知順序と制御情報とが対応付けられた関係に基づいて、受信した前記複数の連続帯域割当情報に対応する前記制御情報を取得する取得手段と、
   を具備する無線通信装置。
2. 前記制御情報は、前記連続帯域であるクラスタに配置される参照信号に乗算する系列を示す情報である、請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記制御情報は、前記連続帯域であるクラスタに配置される参照信号に用いる符号系列を前記クラスタに割り当てる方法を指示する割当情報である、請求項１に記載の無線通信装置。
4. 前記制御情報は、前記連続帯域であるクラスタに配置される参照信号に乗算する前記符号系列を示す符号系列情報と前記帯域の通知順序とに基づいて、前記符号系列を前記クラスタに割り当てる方法を指示する割当情報である、請求項１に記載の無線通信装置。
5. 連続帯域の割り当てを指示する複数の連続帯域割当情報を含む信号を受信し、
   前記複数の連続帯域割当情報が示す帯域の通知順序と制御情報とが対応付けられた関係に基づいて、受信した前記複数の連続帯域割当情報に対応する前記制御情報を取得する、
   無線通信方法。

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