JP5616284B2 - 基地局装置、移動端末装置、通信システム及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、次世代移動通信システムにおける基地局装置、移動端末装置、通信システム及び通信方法に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいて、更なる高速データレート、低遅延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。

また、ＬＴＥからの更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト又はＬＴＥエンハンスメントと呼ぶこともある（以下、「ＬＴＥ−Ａ」という）。ＬＴＥ（Rel.8）やＬＴＥ−Ａ(Rel.9、Rel.10)においては、複数のアンテナでデータを送受信し、周波数利用効率を向上させる無線通信技術としてＭＩＭＯ(Multi Input Multi Output)技術が検討されている。ＭＩＭＯシステムにおいては、送受信機に複数の送信／受信アンテナを用意し、異なる送信アンテナから同時に異なる送信情報系列を送信する。

3GPP TR 25.913"Requirements for Evolved UTRA and Evolved UTRAN"

ところで、ＬＴＥの後継システム（例えば、Rel.9、Rel.10）では、異なる送信アンテナから同時に異なるユーザに送信情報系列を送信するマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ：Multiple User MIMO）が規定されている。このＭＵ−ＭＩＭＯ伝送は、Ｈｅｔｎｅｔ（Heterogeneous network）やＣｏＭＰ（Coordinated Multi-Point）伝送にも適用することが検討されている。このため、将来のシステムでは、基地局装置に接続されるユーザ数が増加することが想定され、従来の無線リソースの割当構成ではＭＵ−ＭＩＭＯ伝送等の将来のシステムの特性を十分に発揮できないおそれがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ユーザ数の増加に対応した基地局装置、移動端末装置、通信システム及び通信方法を提供することを目的とする。

本発明の基地局装置は、下り制御信号用のリソース領域と下りデータ信号用のリソース領域とを用いて下りの信号を受信する移動端末装置に対し、下り制御信号を生成する生成部と、下りデータ信号用のリソース領域において周波数方向に並んだ複数の物理リソースに下り制御信号用の複数の仮想リソースを設定し、当該仮想リソースに対し下り制御信号を割り当てる割当部と、前記割当部に割り当てられた下り制御信号を送信する送信部とを備え、前記仮想リソースの多重法がＣＤＭまたはInterleaved FDM/TDMの場合に、前記下り制御信号の復調に用いられる復調用参照信号のアンテナポート番号をユーザ毎に割り当てることを特徴とする。

本発明によれば、基地局装置は、下りデータ信号用のリソース領域を用いて、ユーザ数の増加に対応できる。

ＭＵ−ＭＩＭＯが適用されるＨｅｔｎｅｔの概略図である。 ＣｏＭＰを適用したＨｅｔＮｅｔの概略図である。 下りリンクのＭＵ−ＭＩＭＯ伝送が行われるサブフレームの一例を示す図である。 拡張ＰＤＣＣＨ（ＦＤＭ型ＰＤＣＣＨ）の説明図である。 拡張ＰＤＣＣＨにおける仮想リソースの設定の一例を示す図である。 without cross interleavingの説明図である。 周波数ホッピングを用いる第１のマッピング法の一例を示している。 周波数ホッピングを用いる第２のマッピング法の一例を示している。 周波数ホッピングを用いる第３のマッピング法の一例を示している。 周波数ホッピングを用いる第４のマッピング法の一例を示している。 ＶＲＢの多重法の一例を示す説明図である。 ＶＲＢの多重法においてＤＭ−ＲＳの割り当ての一例を示す説明図である。 ＶＲＢの多重法において送信ダイバーシチを適用したＤＭ−ＲＳの割り当ての一例を示す説明図である。 無線通信システムのシステム構成の説明図である。 基地局装置の全体構成の説明図である。 移動端末装置の全体構成の説明図である。 基地局装置が有するベースバンド信号処理部及び一部の上位レイヤの機能ブロック図である。 移動端末装置が有するベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。

図１は、ＭＵ−ＭＩＭＯが適用されるＨｅｔｎｅｔの概略図である。図１に示すシステムは、基地局装置ｅＮＢ（eNodeB）のセル内に局所的なセルを有する小型基地局装置ＲＲＨ（Remote Radio Head）が設けられて、階層的に構成されている。このようなシステムにおける下りリンクのＭＵ−ＭＩＭＯ伝送では、基地局装置ｅＮＢの複数のアンテナから複数の移動端末装置ＵＥ（User Equipment）に対するデータを同時に送信するだけでなく、小型基地局装置ＲＲＨの複数のアンテナから複数の移動端末装置ＵＥに対するデータを同時に送信することも想定される。

図２は、ＣｏＭＰを適用したＨｅｔＮｅｔの概略図である。図２に示すシステムでは、ダイナミックにｃｅｌｌ ｒａｎｇｅ ｅｘｐａｎｓｉｏｎが行われる場合がある。この場合、小型基地局装置ＲＲＨのセル端近傍に位置する移動端末装置ＵＥは、基地局装置ｅＮＢから下り制御信号を受信し、小型基地局装置ＲＲＨから下りデータ信号を受信する。このため、基地局装置ｅＮＢは、セル端近傍の移動端末装置ＵＥに対する下り制御チャネルを追加する必要がある。小型基地局装置ＲＲＨから下り制御信号を送信する構成も考えられるが、小型基地局装置ＲＲＨは下り制御チャネルの容量が少ない。

図３は、下りリンクのＭＵ−ＭＩＭＯ伝送が行われるサブフレームの一例を示す図である。サブフレーム内において、下りデータチャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）で送信される下りデータと下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel）で送信される下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）とは時分割多重されて送信される。先頭から最大３つのＯＦＤＭシンボルは、下り制御信号用のリソース領域（ＰＤＣＣＨ領域）として確保される。

ＰＤＣＣＨ領域には、各移動端末装置ＵＥに対する下り制御情報が割り当てられる。この場合、サブフレームの先頭から最大３つのＯＦＤＭシンボルから構成されるＰＤＣＣＨ領域のみでは、全ての移動端末装置ＵＥに対して下り制御情報を割り当てることができない場合がある。例えば、図１、図２に示すように、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送にＨｅｔｎｅｔやＣｏＭＰを適用した場合には、下り制御チャネルの容量が不足することが想定される。図３に示す例では、下り制御情報の増加によってＰＤＣＣＨ領域が不足し、移動端末装置ＵＥ＃５、＃６に対する下り制御情報用の割当リソースを確保できない。このように、ＭＵ−ＭＩＭＯによって周波数利用効率が改善されるものの、ＰＤＣＣＨ領域が不足することが想定され、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送のスループット特性に対する影響が問題となっている。

このようなＰＤＣＣＨ領域の不足を解決するために、下りデータ信号用のリソース領域（ＰＤＳＣＨ領域）にＰＤＣＣＨ領域を拡張することが考えられる。図４に示すように、ＰＤＳＣＨ領域の所定の周波数帯域を拡張ＰＤＣＣＨ領域として使用するＦＤＭ型ＰＤＣＣＨが検討されている。この拡張ＰＤＣＣＨ領域は、ＤＭ−ＲＳ（Demodulation-Reference Signal）を用いて復調される。ＤＭ−ＲＳは、ＵＥ個別の参照信号として規定されており、ＵＥに対して個別にビームフォーミングできるので十分な受信品質が得られる。このため、アグリゲーションレベルを下げることができ、容量の増大に有効である。なお、拡張ＰＤＣＣＨは、ＵＥ−ＰＤＣＣＨと呼ばれてもよい。

この拡張ＰＤＣＣＨでは、周波数方向に並んだ複数の物理リソースに対して複数の仮想リソースを設定（マッピング）し、この仮想リソースに対して下り制御情報が割り当てられる。ここで、図５を参照して、拡張ＰＤＣＣＨにおける仮想リソースの設定例について説明する。なお、図５では、物理リソースとしての２５個の物理リソースブロック（ＰＲＢ：Physical Resource Block）で構成される帯域幅に対して、仮想リソースとしての８個の仮想リソースブロック（ＶＲＢ：Virtual Resource Block）セットを設定する場合を示している。もちろん、本発明はこれに限定されない。

ＰＲＢには、上位レイヤによってリソース割当タイプ（Resource allocation type 0,1,2）に基づいてＮ_VRB個のＶＲＢセットが設定される。リソース割当タイプ０と１は周波数領域で非連続周波数配置をサポートし、リソース割当タイプ２は周波数領域で連続周波数配置のみをサポートする。リソース割当タイプ０は、周波数領域中の個々のリソースブロック単位ではなく、隣接するリソースブロックのグループ単位によって示される。図５では、帯域幅が２５個のリソースブロックで構成されるため、リソースブロックグループ（ＲＢＧ）のサイズが２となっている。８個のＶＲＢは、２個単位でＲＢＧ＃１、＃３、＃７、＃８にマッピングされる。

ＶＲＢセットは、上位レイヤ信号で移動端末装置に通知される。ＶＲＢには、下り制御情報として、前半スロットにDL assignmentが割り当てられ、後半スロットにUL Grantが割り当てられる。なお、ＶＲＢに割り当てられる情報は、これに限定されない。また、拡張ＰＤＣＣＨフォーマットとして、ＰＲＢ内で拡張ＰＤＣＣＨをインタリーブする方法（with cross interleaving）と、ＰＲＢ内で拡張ＰＤＣＣＨをインタリーブしない方法（without cross interleaving）が考えられる。

移動端末装置は、with cross interleavingの場合には、ＣＣＥインデックス（制御チャネル要素インデックス）で規定されたサーチスペース内でブラインドデコーティングする。また、移動端末装置は、without cross interleavingの場合には、ＶＲＢインデックスで規定されたサーチスペース内でブラインドデコーティングする。以下、without cross interleavingについて説明する。

without cross interleavingでは、下り制御情報がＰＲＢ単位で割り当てられる。この場合、移動端末装置から通知された受信品質に基づいてアグリゲーションレベル（aggregation level Λ＝１、２、４、８）が決定される。各アグリゲーションレベルに対するＶＲＢインデックスｎ_VRBは、次式によって求められる。

図６に示すように、リソース割当タイプ０の場合、周波数方向に並んだ２５個のＰＲＢに対して、８個のＶＲＢが割り当てられる。各ＶＲＢには、ＰＲＢインデックス（ＲＢＧインデックス）の小さい方から順番にＶＲＢインデックスがナンバリングされる。各アグリゲーションレベル１、２、４、８では、それぞれブラインドデコード数（サーチスペース数）を６、６、２、２にすることができる。これらＶＲＢには、ＶＲＢインデックスの若番から順番にサーチスペースが設定される。

アグリゲーションレベル１では、ＶＲＢ＃０−＃５に６つのサーチスペースが設定される。アグリゲーションレベル２では、ＶＲＢ＃０−＃７に２ＶＲＢ単位で４つのサーチスペースが設定される。アグリゲーションレベル４では、ＶＲＢ＃０−＃７に４ＶＲＢ単位で２つのサーチスペースが設定される。アグリゲーションレベル８では、ＶＲＢ＃０−＃７に８ＶＲＢ単位で１つのサーチスペースが設定される。なお、アグリゲーションレベル２、８では、ＶＲＢ数の不足によってサーチスペースがオーバラップする。

そして、移動端末装置において、アグリゲーションレベルに応じてサーチスペースがブラインドデコーティングされ、ＶＲＢに割り当てられた下り制御情報が取得される。このように、without cross interleavingでは、各ユーザの下り制御情報がＰＲＢ単位で割り当てられ、ＶＲＢインデックスで規定されたサーチスペースでブラインドデコーティングされる。

しかしながら、このように規定した拡張ＰＤＣＣＨでは、移動端末装置が移動することによって生じるフェージング変動や他セル干渉に対して十分に考慮されていない。そこで、本発明者らは、拡張ＰＤＣＣＨをフェージング変動等に対してロバストに設計するために、本発明に至った。すなわち、本発明の骨子は、周波数方向に並んだ複数のＰＲＢにおいて相対的に低周波帯域側のＰＲＢ（ＶＲＢ）と相対的に高周波帯域側のＰＲＢ（ＶＲＢ）とに下り制御情報を分散して割り当てることである。

ここで、図７から図１０を参照して、本実施の形態における周波数ダイバーシチについて説明する。図７は、周波数ホッピングを用いる第１のマッピング法の一例を示している。第１のマッピング法は、ＶＲＢ設定用の各ＰＲＢに対してＶＲＢを複数に分割してマッピングする方法である。ここでは、リソース割当タイプ０、ＶＲＢ２分割の場合を例示するが、これに限定されない。ＶＲＢ設定用のＰＲＢは、相対的に低周波数帯域側であるＲＢＧ＃１、＃３（ＰＲＢ＃２、＃３、＃６、＃７）と、相対的に高周波数帯域側であるＲＢＧ＃７、＃８（ＰＲＢ＃１４−＃１７）に設定されている。

図７Ａに示すように、ＶＲＢ設定用の各ＰＲＢには、２分割されたＶＲＢが多重されてマッピングされている。また、分割された各ＶＲＢには、ＶＲＢインデックスがナンバリングされている。第１のマッピング法では、相対的に低周波数帯域側のＶＲＢと相対的に高周波数帯域側のＶＲＢに対して、それぞれの周波数方向における一端から昇順にＶＲＢインデックスがナンバリングされている。すなわち、低周波数帯域側の各ＶＲＢと高周波数帯域側の各ＶＲＢが周波数方向において一方向に向かって対応付けられている。具体的には、低周波帯域側のＰＲＢ＃２、＃３、＃６、＃７が、それぞれ高周波帯域側のＰＲＢ＃１４、＃１５、＃１６、＃１７に対応付けられている。

これらＶＲＢには、ＶＲＢインデックスの若番から順番に下り制御情報の割当候補（サーチスペース）が設定される。アグリゲーションレベル１では、低周波帯域側及び高周波帯域側のＶＲＢ＃０−＃５に下り制御情報の割当候補が設定される。この場合、下り制御情報が２分割されて低周波帯域側のＶＲＢと高周波帯域側のＶＲＢに分散して割り当てられる。例えば、下り制御情報は、２分割された低周波帯域側及び高周波帯域側のＶＲＢ＃０にそれぞれ割り当てられる。これにより、移動端末装置の移動によって生じるフェージング変動や他セル干渉の影響を低減できる。

アグリゲーションレベル２では、低周波帯域側及び高周波帯域側のＶＲＢ＃０−＃７に２ＶＲＢ単位で下り制御情報の割当候補が設定される。アグリゲーションレベル４では、低周波帯域側及び高周波帯域側のＶＲＢ＃０−＃７に４ＶＲＢ単位で下り制御情報の割当候補が設定される。アグリゲーションレベル８では、低周波帯域側及び高周波帯域側のＶＲＢ＃０−＃７に８ＶＲＢ単位で下り制御情報の割当候補が設定される。アグリゲーションレベル２、４、８においても、下り制御情報が分散して割り当てられるため、フェージング変動等の影響を低減できる。

なお、ＶＲＢを２分割する場合に限らず、ＶＲＢを３つ以上に分割して１つのＰＲＢに３つ以上のＶＲＢを多重して設定する構成としてもよい。また、ＶＲＢのナンバリングは、上記構成に限らず、図７Ｂに示すように、セル固有のパターン等でインタリーブする構成としてもよい。また、ＶＲＢ設定用の各ＰＲＢの配置パターンは上記構成に限らず、適宜変更が可能である。また、ＶＲＢインデックスは、上記構成とは逆に、一端から降順にナンバリングされてよい。

図８は、周波数ホッピングを用いる第２のマッピング法の一例を示している。第２のマッピング法は、ＶＲＢ設定用の各ＰＲＢに対してＶＲＢを２分割してＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）的にマッピングする方法である。ここでは、リソース割当タイプ０、ＶＲＢ２分割の場合を例示するが、これに限定されない。ＶＲＢ設定用のＰＲＢは、相対的に低周波数帯域側であるＲＢＧ＃１、＃３（ＰＲＢ＃２、＃３、＃６、＃７）と、相対的に高周波数帯域側であるＲＢＧ＃７、＃８（ＰＲＢ＃１４−＃１７）に設定されている。

ＶＲＢ設定用の各ＰＲＢには、２分割されたＶＲＢが多重されてマッピングされている。また、分割された各ＶＲＢには、ＶＲＢインデックスがナンバリングされている。第２のマッピング法では、相対的に低周波数帯域側のＶＲＢに対しては周波数方向の一端から昇順にＶＲＢインデックスがナンバリングされ、相対的に高周波数帯域側のＶＲＢに対しては周波数方向の一端から降順にＶＲＢインデックスがナンバリングされている。すなわち、低周波数帯域側の各ＶＲＢと高周波数帯域側の各ＶＲＢが周波数方向の両端から順番に対応付けられている。具体的には、低周波帯域側のＰＲＢ＃２、＃３、＃６、＃７が、それぞれ高周波帯域側のＰＲＢ＃１７、＃１６、＃１５、＃１４に対応付けられている。

これらＶＲＢには、ＶＲＢインデックスの若番から順番に下り制御情報の割当候補が設定される。アグリゲーションレベル１では、低周波帯域側及び高周波帯域側のＶＲＢ＃０−＃５に下り制御情報の割当候補が設定される。この場合、下り制御情報が２分割されて低周波帯域側のＶＲＢと高周波帯域側のＶＲＢに分散して割り当てられる。例えば、下り制御情報は、２分割された低周波帯域側及び高周波帯域側の両端のＶＲＢ＃０にそれぞれ割り当てられる。これにより、移動端末装置の移動によって生じるフェージング変動や他セル干渉の影響を低減できる。また、第２のマッピング法は、下り制御情報を周波数帯域の両端に割り当てる場合に有効である。

アグリゲーションレベル２では、低周波帯域側及び高周波帯域側のＶＲＢ＃０−＃７に２ＶＲＢ単位で下り制御情報の割当候補が設定される。アグリゲーションレベル４では、低周波帯域側及び高周波帯域側のＶＲＢ＃０−＃７に４ＶＲＢ単位で下り制御情報の割当候補が設定される。アグリゲーションレベル８では、低周波帯域側及び高周波帯域側のＶＲＢ＃０−＃７に８ＶＲＢ単位で下り制御情報の割当候補が設定される。アグリゲーションレベル２、４、８においても、下り制御情報が分散して割り当てられるため、フェージング変動等の影響を低減できる。

なお、ＶＲＢ設定用の各ＰＲＢの配置パターンは上記構成に限らず、適宜変更が可能である。また、ＶＲＢインデックスは、上記構成とは逆に、相対的に低周波数帯域側のＶＲＢに対しては周波数方向の一端から降順にナンバリングされ、相対的に高周波数帯域側のＶＲＢに対しては周波数方向の一端から昇順にナンバリングされてもよい。

図９は、周波数ホッピングを用いる第３のマッピング法の一例を示している。第３のマッピング法は、ＶＲＢナンバリングによってＰＲＢに対して不連続なＶＲＢをマッピングする方法である。ここでは、リソース割当タイプ０の場合を例示するが、これに限定されない。ＶＲＢ設定用のＰＲＢは、相対的に低周波数帯域側であるＲＢＧ＃１、＃３（ＰＲＢ＃２、＃３、＃６、＃７）と、相対的に高周波数帯域側であるＲＢＧ＃７、＃８（ＰＲＢ＃１４−＃１７）に設定されている。

ＶＲＢ設定用の各ＰＲＢには、ＶＲＢがマッピングされており、各ＶＲＢにはＶＲＢインデックスがナンバリングされている。第３のマッピング法では、相対的に低周波帯域側のＶＲＢと相対的に高周波帯域側のＶＲＢとに対し、交互にＶＲＢインデックスがナンバリングされている。図９では、相対的に低周波帯域側のＶＲＢに偶数インデックスがナンバリングされ、相対的に高周波帯域側のＶＲＢに奇数インデックスがナンバリングされている。具体的には、低周波帯域側のＰＲＢ＃２、＃３、＃６、＃７にそれぞれＶＲＢ＃０、＃２、＃４、＃６がマッピングされ、高周波帯域側のＰＲＢ＃１４、＃１５、＃１６、＃１７にそれぞれＶＲＢ＃１、＃３、＃５、＃７がマッピングされている。

これらＶＲＢには、ＶＲＢインデックスの若番から順番に下り制御情報の割当候補が設定される。この第３のマッピング方法は、アグリゲーションレベル２以上において周波数ダイバーシチ効果を得ることが可能である。アグリゲーションレベル２では、低周波帯域側及び高周波帯域側のＶＲＢ＃０−＃７に下り制御情報の割当候補が設定される。この場合、集約された２つの下り制御情報のうち、一方の下り制御情報が低周波帯域側のＶＲＢ、他方の下り制御情報が高周波帯域側のＶＲＢに分散して割り当てられる。例えば、一方の下り制御情報が低周波帯域側のＶＲＢ＃０、他方の下り制御情報が高周波帯域側のＶＲＢ＃１に割り当てられる。これにより、移動端末装置の移動によって生じるフェージング変動や他セル干渉の影響を低減できる。同様に、アグリゲーションレベル４以上においても、集約された複数の下り制御情報が分散して割り当てられるため、フェージング変動等の影響を低減できる。

この第３のマッピング方法は、第１、第２のマッピング方法と比較して周波数ダイバーシチ効果が劣るが、シンプルな構成にできる。なお、ＶＲＢのナンバリングは、上記構成に限らず、相対的に低周波帯域側のＶＲＢに奇数インデックスをナンバリングし、相対的に高周波帯域側のＶＲＢに偶数インデックスをナンバリングしてもよい。また、ＶＲＢのナンバリングは、セル固有のパターン等でインタリーブする構成としてもよい。また、ＶＲＢ設定用の各ＰＲＢの配置パターンは上記構成に限らず、適宜変更が可能である。また、第３のマッピング方法は、第１、第２のマッピング方法と併用することが可能である。

図１０は、周波数ホッピングを用いる第４のマッピング法の一例を示している。ＶＲＢ設定位置をサブフレーム毎に周波数ホッピングする方法である。ここでは、リソース割当タイプ０の場合を例示するが、これに限定されない。ＶＲＢ設定用の各ＰＲＢには、ＶＲＢがマッピングされており、各ＶＲＢにはＶＲＢインデックスがナンバリングされている。このＶＲＢの設定位置が、サブフレーム毎にＲＢＧ単位で周波数ホッピングする。

例えば、あるサブフレームにおいて、ＶＲＢ設定用のＰＲＢがＲＢＧ＃１、＃３、＃７、＃８に設定されている。次のサブフレームにおいては、ＶＲＢ設定用のＰＲＢが、ＲＢＧ＃１からＲＢＧ＃０、ＲＢＧ＃３からＲＢＧ＃４、ＲＢＧ＃７からＲＢＧ＃９、ＲＢＧ＃８からＲＢＧ＃１１にそれぞれ周波数ホッピングする。この場合、セル固有のパターンによってＲＢＧ単位で周波数ホッピングされてもよい。第４のマッピング法は、第１−第３のマッピング法と組み合わせることによって、より周波数ダイバーシチ効果を得ることが可能である。

なお、第４のマッピング方法は、ＶＲＢの設定位置を所定時間単位毎に周波数方向にシフトするものであればよい。例えば、所定時間単位として、ＶＲＢの設定位置を複数サブフレーム毎（例えば、２サブフレーム毎）やスロット毎に周波数ホッピングしてもよい。また、周波数方向のシフト量としてＰＲＢ単位や複数ＰＲＢ単位（例えば、３ＰＲＢ単位）で周波数ホッピングしてもよい。

上記の第１、第２のマッピング方法を用いる場合、同一ＰＲＢ内に分割された複数のＶＲＢを多重する必要がある。ここで、本実施の形態におけるＶＲＢの多重法について説明する。図１１から図１３は、本実施の形態に係るＶＲＢの多重法の一例を示す説明図である。図１１から図１３では、リソース割当タイプ０、アグリゲーションレベル１、ＶＲＢ２分割の場合を例示するが、これに限定されない。ＶＲＢの多重法としては、ＴＤＭ（Time Division Multiplex）、ＦＤＭ（Frequency Division Multiplex）、Interleaved FDM/TDM、ＣＤＭ（Code Division Multiplex）が挙げられる。しかしながら、ＶＲＢの多重法は、これらに限定されるものではなく、ＶＲＢを多重可能であればどのような多重法でもよい。なお、ＶＲＢの分割とは、ＶＲＢの領域が分割されることに限定されず、ＶＲＢとしての役割が分割（複製）されることを含む。

図１１に示すように、ＴＤＭでは、例えばＰＲＢ＃２を時間方向に２分割してＶＲＢ＃０とＶＲＢ＃１とが多重される。ＦＤＭでは、例えばＰＲＢ＃２を周波数方向に２分割してＶＲＢ＃０とＶＲＢ＃１とが多重される。Interleaved FDM/TDMでは、例えばＰＲＢ＃２を時間方向及び周波数方向に複数分割してＶＲＢ＃０とＶＲＢ＃１とが多重される。この場合、ＶＲＢ＃０及びＶＲＢ＃１は、ＰＲＢ＃２内において時間方向及び周波数方向において交互に配置される。ＣＤＭでは、例えばＰＲＢ＃２内においてＶＲＢ＃０とＶＲＢ＃１とが拡散コードによって多重される。

アグリゲーションレベル１では、同一ＰＲＢ内に多重された複数のＶＲＢに異なるユーザの下り制御情報が割り当てられる場合がある。この場合、それぞれのユーザにチャネル推定用のＤＭ−ＲＳを割り当てる必要がある。例えば、Ｒｅｌ．１０にて規定された最大８レイヤ（アンテナポート７−１４）のＤＭ−ＲＳが利用されるが、これに限定されない。図１２に示すように、ＴＤＭでは、ＰＲＢを時間方向に２分割した各領域にＤＭ−ＲＳが割り当てられる。例えば、ＶＲＢ＃０に対してアンテナポート７の時間方向における前半のＤＭ−ＲＳが割り当てられ、ＶＲＢ＃１に対してアンテナポート７の時間方向における後半のＤＭ−ＲＳが割り当てられる。ＦＤＭでは、ＰＲＢを周波数方向に２分割した各領域にＤＭ−ＲＳが割り当てられる。例えば、ＶＲＢ＃０に対してアンテナポート７の周波数方向における低周波数側のＤＭ−ＲＳが割り当てられ、ＶＲＢ＃１に対してアンテナポート７の周波数方向における高周波数側のＤＭ−ＲＳが割り当てられる。なお、これらの場合、ＤＭ−ＲＳの送信ウェイトがユーザ毎（領域毎）に変更されている。

Interleaved FDM/TDMでは、ＰＲＢ全域に複数のＶＲＢが時間方向及び周波数方向に交互に配置されているため、ユーザ毎に異なるアンテナポートが割り当てられる。例えば、ＶＲＢ＃０に対してアンテナポート７のＤＭ−ＲＳが割り当てられ、ＶＲＢ＃１に対してアンテナポート８のＤＭ−ＲＳが割り当てられる。ＣＤＭでは、ＰＲＢ全域に複数のＶＲＢが拡散して配置されているため、ユーザ毎に異なるアンテナポートが割り当てられる。例えば、ＶＲＢ＃０に対してアンテナポート７のＤＭ−ＲＳが割り当てられ、ＶＲＢ＃１に対してアンテナポート８のＤＭ−ＲＳが割り当てられる。Interleaved FDM/TDM及びＣＤＭにおいては、ＶＲＢ＃０の下り制御情報の復調時にアンテナポート７を用い、ＶＲＢ＃１の下り制御情報の復調時にアンテナポート８を用いる。なお、アグリゲーションレベル２以上の場合には、アンテナポート７のみを使用してもよい。なお、説明の便宜上、図１２においては、アンテナポート７とアンテナポート８とを時間方向に配置しているが、ＣＤＭによって多重されているものとする。

図１３に示すように、さらに送信ダイバーシチを使用する場合にはユーザ毎に複数のアンテナポートのＤＭ−ＲＳが必要となる。この場合、オーバヘッドの増加を考慮して、ユーザ毎に２つのアンテナポートに制限してもよい。ＴＤＭでは、ＰＲＢを時間方向に２分割した各領域にＤＭ−ＲＳが割り当てられる。例えば、ＶＲＢ＃０に対してアンテナポート７、９の時間方向における前半のＤＭ−ＲＳが割り当てられ、ＶＲＢ＃１に対してアンテナポート７、９の時間方向における後半のＤＭ−ＲＳが割り当てられる。ＦＤＭでは、ＰＲＢを周波数方向に２分割した各領域にＤＭ−ＲＳが割り当てられる。例えば、ＶＲＢ＃０に対してアンテナポート７、９の周波数方向における低周波数側のＤＭ−ＲＳが割り当てられ、ＶＲＢ＃１に対してアンテナポート７、９の周波数方向における高周波数側のＤＭ−ＲＳが割り当てられる。

Interleaved FDM/TDMでは、ＰＲＢ全域に複数のＶＲＢが時間方向及び周波数方向に交互に配置されているため、ユーザ毎に異なるアンテナポートが割り当てられる。例えば、ＶＲＢ＃０に対してアンテナポート７、９のＤＭ−ＲＳが割り当てられ、ＶＲＢ＃１に対してアンテナポート８、１０のＤＭ−ＲＳが割り当てられる。ＣＤＭでは、ＰＲＢ全域に複数のＶＲＢが拡散して配置されているため、ユーザ毎に異なるアンテナポートが割り当てられる。例えば、ＶＲＢ＃０に対してアンテナポート７、９のＤＭ−ＲＳが割り当てられ、ＶＲＢ＃１に対してアンテナポート８、１０のＤＭ−ＲＳが割り当てられる。Interleaved FDM/TDM及びＣＤＭにおいては、ＶＲＢ＃０の下り制御情報の復調時にアンテナポート７、９を用い、ＶＲＢ＃１の下り制御情報の復調時にアンテナポート８、１０を用いる。なお、アグリゲーションレベル２以上の場合には、アンテナポート７、９のみを使用してもよい。なお、説明の便宜上、図１３においては、アンテナポート７−１０を時間方向及び周波数方向に配置しているが、ＣＤＭ及びＦＤＭによって多重されているものとする。

Interleaved FDM/TDMを用いて同一ＰＲＢ内に複数のＶＲＢを多重する場合、インタリーブパターンの決定法は特に限定されない。例えば、インタリーブパターンとして、基地局装置と移動端末装置との間で予め規定された固定パターンを用いてもよい。また、インタリーブパターンとして、予め用意された複数のパターンから１つを選択してもよい。この場合、基地局装置から移動端末装置に対して選択したインタリーブパターンを通知するか、移動局が複数のパターンを用いてブラインド復号するようにする。また、インタリーブパターンをセルＩＤ、サブフレーム番号、ＰＲＢインデックス、ＤＭ−ＲＳのアンテナポート番号等に基づいて決定してもよい。

ＣＤＭを用いて同一ＰＲＢ内に複数のＶＲＢを多重する場合、直交符号及びスクランブル符号の決定法は特に限定されない。例えば、直交符号として、時間領域拡散、周波数領域拡散、２次元（時間領域・周波数領域）拡散するものを用いてもよい。また、スクランブル符号として、予め用意された複数の符号から１つを選択してもよい。この場合、基地局装置から移動端末装置に対して選択したスクランブル符号を通知するか、移動局が複数のスクランブル符号を用いてブラインド復号するようにする。また、スクランブル符号をセルＩＤ、サブフレーム番号、ＰＲＢインデックス、ＤＭ−ＲＳのアンテナポート番号等に基づいて決定してもよい。また、スクランブル符号を用いずに、直交符号だけを用いる構成としてもよい。その逆に、直交符号を用いずに、スクランブル符号だけを用いる構成としてもよい。

ここで、本実施の形態に係る無線通信システムについて詳細に説明する。図１４は、本実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成の説明図である。なお、図１４に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、その後継システムが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする複数の基本周波数ブロックを一体としたキャリアアグリゲーションが用いられている。また、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇと呼ばれても良い。

図１４に示すように、無線通信システム１は、基地局装置２０と、この基地局装置２０と通信する複数の移動端末装置１０とを含んで構成されている。基地局装置２０は、上位局装置３０と接続され、この上位局装置３０は、コアネットワーク４０と接続される。また、基地局装置２０は、有線接続又は無線接続により相互に接続されている。各移動端末装置１０は、セルＣにおいて基地局装置２０と通信を行うことができる。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されない。

各移動端末装置１０は、ＬＴＥ端末及びＬＴＥ−Ａ端末を含むが、以下においては、特段の断りがない限り移動端末装置として説明を進める。また、説明の便宜上、基地局装置２０と無線通信するのは各移動端末装置１０であるものとして説明するが、より一般的には移動端末装置も固定端末装置も含むユーザ装置（ＵＥ：User Equipment）でよい。

無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用されるが、上りリンクの無線アクセス方式はこれに限定されない。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。

ここで、通信チャネルについて説明する。
下りリンクの通信チャネルは、各移動端末装置１０で共有される下りデータチャネルとしてのＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）と、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ）と、ＰＤＣＣＨを拡張した拡張ＰＤＣＣＨとを有する。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータ及び上位制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）により、ＰＤＳＣＨおよびＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送される。ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）により、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）により、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱのＡＣＫ/ＮＡＣＫが伝送される。

拡張ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送される。拡張ＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨが割り当てられるリソース領域を用いてＰＤＣＣＨの容量不足をサポートするために使用される。

上りリンクの通信チャネルは、各移動端末装置で共有される上りデータチャネルとしてのＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）と、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）とを有する。このＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（CQI：Channel Quality Indicator）、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ等が伝送される。

図１５を参照しながら、本実施の形態に係る基地局装置の全体構成について説明する。基地局装置２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（送信部）２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、呼処理部２０５と、伝送路インターフェース２０６とを備えている。

下りリンクにより基地局装置２０から移動端末装置１０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース２０６を介してベースバンド信号処理部２０４に入力される。

ベースバンド信号処理部２０４では、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（IFFT：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理が行われて各送受信部２０３に転送される。また、下りリンクの制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われて、各送受信部２０３に転送される。

また、ベースバンド信号処理部２０４は、報知チャネルにより、移動端末装置１０に対して、当該セルにおける通信のための制御情報を通知する。当該セルにおける通信のための情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅、移動端末装置１０に割当てたリソースブロック情報、移動端末装置１０におけるプリコーディングのためのプリコーディング情報、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）におけるランダムアクセスプリアンブルの信号を生成するためのルート系列の識別情報（Root Sequence Index）等が含まれる。プリコーディング情報はＰＨＩＣＨのような独立の制御チャネルを介して送信されてもよい。

各送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部２０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１により送信する。

一方、上りリンクにより移動端末装置１０から基地局装置２０に送信されるデータについては、各送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部２０２で増幅され、各送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部２０４に入力される。

ベースバンド信号処理部２０４では、入力されたベースバンド信号に含まれるユーザデータに対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース２０６を介して上位局装置３０に転送される。

呼処理部２０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、基地局装置２０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

次に、図１６を参照しながら、本実施の形態に係る移動端末装置の全体構成について説明する。ＬＴＥ端末もＬＴＥ-Ａ端末もハードウエアの主要部構成は同じであるので、区別せずに説明する。移動端末装置１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部（受信部）１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、アプリケーション部１０５とを備えている。

下りリンクのデータについては、複数の送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅され、送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部１０５に転送される。アプリケーション部１０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報もアプリケーション部１０５に転送される。

一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部１０５からベースバンド信号処理部１０４に入力される。ベースバンド信号処理部１０４では、再送制御（Ｈ−ＡＲＱ （Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ））の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等が行われて各送受信部１０３に転送される。送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１により送信する。

図１７は、本実施の形態に係る基地局装置２０が有するベースバンド信号処理部２０４及び一部の上位レイヤの機能ブロック図であり、主にベースバンド信号処理部２０４の送信処理の機能ブロックを示している。図１７には、最大Ｍ個（ＣＣ＃０〜ＣＣ＃Ｍ）のコンポーネントキャリア数に対応可能な基地局構成が例示されている。基地局装置２０の配下となる移動端末装置１０に対する送信データが上位局装置３０から基地局装置２０に対して転送される。

制御情報生成部３００は、上位レイヤ・シグナリング（例えばＲＲＣシグナリング）する上位制御情報をユーザ単位で生成する。また、上位制御情報は、予め拡張ＰＤＣＣＨ（ＦＤＭ型ＰＤＣＣＨ）をマッピングできるリソースブロック（ＰＲＢ位置）を含むことができる。

データ生成部３０１は、上位局装置３０から転送された送信データをユーザ別にユーザデータとして出力する。コンポーネントキャリア選択部３０２は、移動端末装置１０との無線通信に使用されるコンポーネントキャリアをユーザ毎に選択する。

スケジューリング部３１０は、システム帯域全体の通信品質に応じて、配下の移動端末装置１０に対するコンポーネントキャリアの割当てを制御する。また、スケジューリング部３１０は、各コンポーネントキャリアＣＣ＃１−ＣＣ＃Ｍにおけるリソースの割り当てを制御している。ＬＴＥ端末ユーザとＬＴＥ−Ａ端末ユーザとを区別してスケジューリングを行う。スケジューリング部３１０は、上位局装置３０から送信データ及び再送指示が入力されると共に、上りリンクの信号を測定した受信部からチャネル推定値やリソースブロックのＣＱＩが入力される。

また、スケジューリング部３１０は、入力された再送指示、チャネル推定値及びＣＱＩを参照しながら、上下制御情報及び上下共有チャネル信号のスケジューリングを行う。移動通信における伝搬路は、周波数選択性フェージングにより周波数毎に変動が異なる。そこで、スケジューリング部３１０は、各移動端末装置１０へのユーザデータについて、サブフレーム毎に通信品質の良好なリソースブロック（マッピング位置）を指示する（適応周波数スケジューリングと呼ばれる）。適応周波数スケジューリングでは、各リソースブロックに対して伝搬路品質の良好な移動端末装置１０を選択する。そのため、スケジューリング部３１０は、各移動端末装置１０からフィードバックされるリソースブロック毎のＣＱＩを用いてリソースブロック（マッピング位置）を指示する。

同様に、スケジューリング部３１０は、適応周波数スケジューリングによって拡張ＰＤＣＣＨで送信される制御情報等について、サブフレーム毎に通信品質の良好なリソースブロック（マッピング位置）を指示する。このため、スケジューリング部３１０は、各移動端末装置１０からフィードバックされるリソースブロック毎のＣＱＩを用いてリソースブロック（マッピング位置）を指示する。

また、スケジューリング部３１０は、移動端末装置１０との間の伝搬路状況に応じてアグリゲーション数を制御する。ＰＤＣＣＨの場合にはＣＣＥアグリゲーション数、拡張ＰＤＣＣＨの場合にはＶＲＢアグリゲーション数を制御する。セル端ユーザに対してはＣＣＥアグリゲーション数及びＶＲＢアグリゲーション数を上げることになる。また、割り当てたリソースブロックで所定のブロック誤り率を満たすＭＣＳ（符号化率、変調方式）を決定する。スケジューリング部３１０が決定したＭＣＳ（符号化率、変調方式）を満足するパラメータがチャネル符号化部３０３、３０８、３１２、変調部３０４、３０９、３１３に設定される。

ベースバンド信号処理部２０４は、１コンポーネントキャリア内での最大ユーザ多重数Ｎに対応したチャネル符号化部３０３、変調部３０４、マッピング部３０５を備えている。チャネル符号化部３０３は、データ生成部３０１から出力されるユーザデータ（一部の上位制御信号を含む）で構成される下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）を、ユーザ毎にチャネル符号化する。変調部３０４は、チャネル符号化されたユーザデータをユーザ毎に変調する。マッピング部３０５は、変調されたユーザデータを無線リソースにマッピングする。

また、ベースバンド信号処理部２０４は、ユーザ固有の下り制御情報である下り共有データチャネル用制御情報を生成する下り制御情報生成部（生成部）３０６と、ユーザ共通の下り制御情報である下り共通制御チャネル用制御情報を生成する下り共通チャネル用制御情報生成部３０７とを備えている。

下り制御情報生成部３０６は、下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）を制御するための下り共有データチャネル用制御情報（DL assignment等）を生成する。当該下り共有データチャネル用制御情報は、ユーザ毎に生成される。

ベースバンド信号処理部２０４は、１コンポーネントキャリア内での最大ユーザ多重数Ｎに対応したチャネル符号化部３０８、変調部３０９を備えている。チャネル符号化部３０８は、下り制御情報生成部３０６及び下り共通チャネル用制御情報生成部３０７で生成される制御情報をユーザ毎にチャネル符号化する。変調部３０９は、チャネル符号化された下り制御情報を変調する。

また、ベースバンド信号処理部２０４は、上り制御情報生成部（生成部）３１１と、チャネル符号化部３１２と、変調部３１３とを備える。上り制御情報生成部３１１は、上り共有データチャネル（ＰＵＳＣＨ)を制御するための上り共有データチャネル用制御情報（UL Grant等）を生成する。当該上り共有データチャネル用制御情報は、ユーザ毎に生成される。

上記変調部３０９、３１３でユーザ毎に変調された制御情報は制御チャネル多重部３１４で多重される。ＰＤＣＣＨ用の下り制御情報は、サブフレームの先頭３ＯＦＤＭシンボルに多重され、インタリーブ部３１５でインタリーブされる。一方、拡張ＰＤＣＣＨ（ＦＲＭ型ＰＤＣＣＨ）用の下り制御情報は、サブフレームのデータ領域に多重され、マッピング部（割当部）３１９でリソースブロック（ＰＲＢ）にマッピングされる。この場合、マッピング部３１９は、スケジューリング部３１０からの指示に基づき、上記した第１−第４のマッピング法を用いてマッピングする。

第１のマッピング法では、ＶＲＢが複数に分割され、相対的に低周波帯域側と相対的に高周波帯域側の各ＶＲＢに対して、それぞれ周波数方向における一端から順番にナンバリングされる。これにより、低周波数帯域側の各ＶＲＢと高周波数帯域側の各ＶＲＢとが周波数方向において一方向に向かって対応付けられる。マッピング部３１９は、スケジューリング部３１０で決定されたアグリゲーションレベルとマッピング位置（ＶＲＢインデックス）とに基づいて、対応付けられたＶＲＢに下り制御情報をマッピングする。この結果、相対的に低周波帯域側と相対的に高周波帯域側とに分散して下り制御情報がマッピングされる。

第２のマッピング法では、ＶＲＢが２分割され、相対的に低周波帯域側の各ＶＲＢに対しては周波数方向における一端から順番にナンバリングされると共に相対的に高周波帯域側の各ＶＲＢに対しては周波数方向における他端から順番にナンバリングされる。これにより、低周波数帯域側の各ＶＲＢと高周波数帯域側の各ＶＲＢとが周波数方向の両端から順番に対応付けられる。マッピング部３１９は、スケジューリング部３１０で決定されたアグリゲーションレベルとマッピング位置（ＶＲＢインデックス）とに基づいて、対応付けられたＶＲＢに下り制御情報をマッピングする。この結果、相対的に低周波帯域側と相対的に高周波帯域側とに分散して下り制御情報がマッピングされる。

第３のマッピング法では、相対的に低周波帯域側の各ＶＲＢと相対的に高周波帯域側の各ＶＲＢとに対し、交互にＶＲＢインデックスがナンバリングされる。マッピング部３１９は、スケジューリング部３１０で決定されたアグリゲーションレベルとマッピング位置（ＶＲＢインデックス）とに基づいて、下り制御情報をマッピングする。アグリゲーションレベル２以上の場合には、集約された下り制御情報が２つに分けられて、相対的に低周波帯域側と相対的に高周波帯域側とに分散してマッピングされる。

第４のマッピング法の場合には、ＶＲＢ設定位置がサブフレーム毎に周波数ホッピングされる。マッピング部３１９は、スケジューリング部３１０で決定されたアグリゲーションレベルとマッピング位置（ＶＲＢインデックス）とに基づいて、下り制御情報をマッピングする。この場合、第４のマッピング法は、上記第１−第３のマッピング法を組み合わせて利用することが可能である。

なお、第１、第２のマッピング方法を用いる場合、マッピング部３１９は、ＶＲＢの多重法を用いて同一ＰＲＢ内に分割された複数のＶＲＢを多重する。この場合、マッピング部３１９は、ＴＤＭ、ＦＤＭ、Interleaved FDM/TDM、ＣＤＭを用いて複数のＶＲＢを多重する。このように、マッピング部３１９は、相対的に低周波帯域側と相対的に高周波帯域側との間で、下り制御情報を分散して割り当てることができ、周波数ダイバーシチ効果及び送信ダイバーシチ効果を得ることが可能となっている。なお、マッピング部３１９は、without cross interleavingだけでなく、with cross interleavingを用いてマッピングしてもよい。

参照信号生成部３１８は、チャネル推定、シンボル同期、ＣＱＩ測定、モビリティ測定等の様々な目的に使用されるセル固有参照信号（ＣＲＳ：Cell-specific Reference Signal)を生成する。また、参照信号生成部３１８は、ユーザ個別の下りリンク復調用参照信号であるＤＭ−ＲＳを生成する。ＤＭ−ＲＳは、ユーザデータの復調だけでなく、拡張ＰＤＣＣＨで送信される下り制御情報の復調に用いられる。この下り制御情報は、例えばアンテナポート７−１０のＤＭ−ＲＳを用いて復調される。

ＩＦＦＴ部３１６には、インタリーブ部３１５及びマッピング部３１９から制御信号が入力され、マッピング部３０５からユーザデータが入力され、参照信号生成部３１８から参照信号が入力される。ＩＦＦＴ部３１６は、下りチャネル信号を逆高速フーリエ変換して周波数領域の信号から時系列の信号に変換する。サイクリックプレフィックス挿入部３１７は、下りチャネル信号の時系列信号にサイクリックプレフィックスを挿入する。なお、サイクリックプレフィックスは、マルチパス伝搬遅延の差を吸収するためのガードインターバルとして機能する。サイクリックプレフィックスが付加された送信データは、送受信部２０３に送出される。

図１８は、移動端末装置１０が有するベースバンド信号処理部１０４の機能ブロック図であり、ＬＴＥ−ＡをサポートするＬＴＥ−Ａ端末の機能ブロックを示している。まず、移動端末装置１０の下りリンク構成について説明する。

基地局装置２０から受信データとして受信された下りリンク信号は、ＣＰ除去部４０１でＣＰが除去される。ＣＰが除去された下りリンク信号は、ＦＦＴ部４０２へ入力される。ＦＦＴ部４０２は、下りリンク信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）して時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、デマッピング部４０３へ入力する。デマッピング部４０３は、下りリンク信号をデマッピングし、下りリンク信号から複数の制御情報が多重された多重制御情報、ユーザデータ、上位制御情報を取り出す。なお、デマッピング部４０３によるデマッピング処理は、アプリケーション部１０５から入力される上位制御情報に基づいて行われる。デマッピング部４０３から出力された多重制御情報は、デインタリーブ部４０４でデインタリーブされる。なお、拡張ＰＤＣＣＨの制御情報については、デインタリーブ部４０４を介さずに制御情報復調部４０５に入力される。

また、ベースバンド信号処理部１０４は、制御情報を復調する制御情報復調部４０５、下り共有データを復調するデータ復調部４０６及びチャネル推定部４０７を備えている。制御情報復調部４０５は、多重制御情報から下り共通制御チャネル用制御情報を復調する共通制御チャネル用制御情報復調部（復調部）４０５ａと、多重制御情報から上り共有データチャネル用制御情報を復調する上り共有データチャネル用制御情報復調部（復調部）４０５ｂと、多重制御情報から下り共有データチャネル用制御情報を復調する下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃとを備えている。データ復調部４０６は、ユーザデータ及び上位制御信号を復調する下り共有データ復調部４０６ａと、下り共通チャネルデータを復調する下り共通チャネルデータ復調部４０６ｂとを備えている。

共通制御チャネル用制御情報復調部４０５ａは、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）の共通サーチスペースのブラインドデコーディング処理、復調処理、チャネル復号処理などによりユーザ共通の制御情報である共通制御チャネル用制御情報を取り出す。共通制御チャネル用制御情報は、下りリンクのチャネル品質情報（ＣＱＩ）を含んでおり、マッピング部４１５に入力され、基地局装置２０への送信データの一部としてマッピングされる。

上り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｂは、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）のユーザ個別サーチスペースのブラインドデコーディング処理、復調処理、チャネル復号処理などにより上り共有データチャネル用制御情報（例えば、UL Grant）を取り出す。この場合、通常のＰＤＣＣＨの場合には、複数のＣＣＥ候補についてブラインドデコーディング処理が行われる。また、without cross interleavingを用いた拡張ＰＤＣＣＨの場合には、複数のＶＲＢ候補についてブラインドデコーディング処理が行われる。復調された上り共有データチャネル用制御情報は、マッピング部４１５に入力されて、上り共有データチャネル（ＰＵＳＣＨ）の制御に使用される。

下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃは、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）のユーザ個別サーチスペースのブラインドデコーディング処理、復調処理、チャネル復号処理などにより下り共有データチャネル用制御情報（例えば、DL assignment）を取り出す。この場合、通常のＰＤＣＣＨの場合には、複数のＣＣＥ候補についてブラインドデコーディング処理が行われる。また、without cross interleavingを用いた拡張ＰＤＣＣＨの場合には、複数のＶＲＢ候補についてブラインドデコーディング処理が行われる。復調された下り共有データチャネル用制御情報は、下り共有データ復調部４０６ａへ入力されて、下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）の制御に使用され、下り共有データ復調部４０６ａに入力される。

下り共有データ復調部４０６ａは、下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃから入力された下り共有データチャネル用制御情報に基づいて、ユーザデータや上位制御情報を取得する。上位制御情報に含まれる拡張ＰＤＣＣＨがマッピング可能なＰＲＢ位置（ＶＲＢ位置）は、下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃに出力される。下り共通チャネルデータ復調部４０６ｂは、上り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｂから入力された上り共有データチャネル用制御情報に基づいて、下り共通チャネルデータを復調する。

チャネル推定部４０７は、ユーザ固有の参照信号（ＤＭ−ＲＳ）、またはセル固有の参照信号（ＣＲＳ）を用いてチャネル推定する。通常のＰＤＣＣＨを復調する場合には、セル固有の参照信号を用いてチャネル推定する。一方、拡張ＰＤＣＣＨ（ＦＤＭ型ＰＤＣＣＨ）及びユーザデータを復調する場合には、ＤＭ−ＲＳ及びＣＲＳを用いてチャネル推定する。推定されたチャネル変動を、共通制御チャネル用制御情報復調部４０５ａ、上り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｂ、下り共有データチャネル用制御情報復調部４０５ｃ及び下り共有データ復調部４０６ａに出力する。これらの復調部においては、推定されたチャネル変動及び復調用の参照信号を用いて復調処理を行う。

また、拡張ＰＤＣＣＨにおいて同一ＰＲＢ内に異なるユーザの複数のＶＲＢがＴＤＭ又はＦＤＭによって多重される場合、アンテナポート７を用いて制御情報が復調される。この場合、ユーザ毎（ＶＲＢ毎）に異なるＤＭ−ＲＳの送信ウェイトにより、同一ＰＲＢ内のＤＭ−ＲＳをユーザ毎に区別している。拡張ＰＤＣＣＨにおいて同一ＰＲＢ内に異なるユーザの複数のＶＲＢがInterleaved FDM/TDM又はＣＤＭによって多重される場合、アンテナポート７、８を用いて制御情報が復調される。この場合、ユーザ毎（ＶＲＢ毎）に異なるアンテナポートを用いることで、同一ＰＲＢ内のＤＭ−ＲＳをユーザ毎に区別している。さらに、送信ダイバーシチを適用する場合には、アンテナポート及び送信ウェイトにより、同一ＰＲＢ内のＤＭ−ＲＳをユーザ毎に区別している。

なお、同一ＰＲＢに複数のＶＲＢがInterleaved FDM/TDMにて多重される場合、移動端末装置１０は、インタリーブパターンが必要である。インタリーブパターンは、移動端末装置１０と基地局装置２０との間で予め決められた固定パターンでもよい。また、インタリーブパターンは、基地局装置２０において複数のパターンの中から選択されたパターンでもよい。選択されたパターンは、基地局装置２０から移動端末装置１０に通知される。また、インタリーブパターンは、セルＩＤ、サブフレーム番号、ＰＲＢ番号に基づいて決定されてもよい。

同一ＰＲＢに複数のＶＲＢがＣＤＭにて多重される場合、移動端末装置１０は、直交符号及びスクランブル符号が必要である。直交符号は、時間領域拡散、周波数領域拡散又は２次元（時間・周波数領域）拡散に対応した符号が用いられる。直交符号は、移動端末装置１０と基地局装置２０との間で予め決められてもよいし、基地局装置２０から移動端末装置１０に通知されてもよい。また、スクランブル符号は、基地局装置２０において複数の符号の中から選択された符号でもよい。選択されたスクランブル符号は、基地局装置２０から移動端末装置１０に通知されてもよい。また、スクランブル符号は、セルＩＤ、サブフレーム番号、ＰＲＢ番号に基づいて決定されてもよい。さらに、複数のＶＲＢがスクランブル符号なしで多重された場合には、移動端末装置１０は、スクランブル符号が不要である。

ベースバンド信号処理部１０４は、送信処理系の機能ブロックとして、データ生成部４１１、チャネル符号化部４１２、変調部４１３、ＤＦＴ部４１４、マッピング部４１５、ＩＦＦＴ部４１６、ＣＰ挿入部４１７を備えている。データ生成部４１１は、アプリケーション部１０５から入力されるビットデータから送信データを生成する。チャネル符号化部４１２は、送信データに対して誤り訂正等のチャネル符号化処理を施し、変調部４１３はチャネル符号化された送信データをＱＰＳＫ等で変調する。

ＤＦＴ部４１４は、変調された送信データを離散フーリエ変換する。マッピング部４１５は、ＤＦＴ後のデータシンボルの各周波数成分を、基地局装置２０に指示されたサブキャリア位置へマッピングする。ＩＦＦＴ部４１６は、システム帯域に相当する入力データを逆高速フーリエ変換して時系列データに変換し、ＣＰ挿入部４１７は時系列データに対してデータ区切りでサイクリックプレフィックスを挿入する。

以上のように、本実施の形態に係る基地局装置２０によれば、下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）用のリソース領域の中で、相対的に低周波帯域側のＶＲＢと相対的に高周波帯域側のＶＲＢとに対応するＰＲＢに下り制御情報を分散して割り当てることができる。よって、基地局装置２０は、下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）用のリソース領域を用いて下り制御チャネルの容量の不足に対応できる。また、下り制御情報が相対的に低周波帯域側と相対的に高周波帯域側とに分散されるため、移動端末装置の移動によって生じるフェージング変動や他セル干渉の影響を低減できる。

本発明は上記実施の形態に限定されず、様々変更して実施することが可能である。例えば、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ＶＲＢの割り当て、ＶＲＢの分割数、処理部の数、処理手順、ＲＢＧサイズについては適宜変更して実施することが可能である。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。

１ 無線通信システム
１０ 移動端末装置
２０ 基地局装置
１０１ 送受信アンテナ
１０３ 送受信部（受信部）
１０４ ベースバンド信号処理部
２０１ 送受信アンテナ
２０３ 送受信部（送信部）
２０４ ベースバンド信号処理部
３００ 制御情報生成部
３０１ データ生成部
３０５ マッピング部
３０６ 下り制御情報生成部（生成部）
３０７ 下り共通チャネル用制御情報生成部
３１０ スケジューリング部
３１１ 上り制御情報生成部（生成部）
３１４ 制御チャネル多重部
３１５ インタリーブ部
３１８ 参照信号生成部
３１９ マッピング部（割当部）
４０３ デマッピング部
４０４ デインタリーブ部
４０５ 制御情報復調部（復調部）
４０５ａ 共通制御チャネル用制御情報復調部
４０５ｂ 上り共有データチャネル用制御情報復調部（復調部）
４０５ｃ 下り共有データチャネル用制御情報復調部（復調部）
４０６ データ復調部
４０６ａ 下り共有データ復調部
４０６ｂ 下り共通チャネルデータ復調部
４０７ チャネル推定部

Claims (8)

1. 下り制御信号用のリソース領域と下りデータ信号用のリソース領域とを用いて下りの信号を受信する移動端末装置に対し、下り制御信号を生成する生成部と、
   下りデータ信号用のリソース領域において周波数方向に並んだ複数の物理リソースに下り制御信号用の複数の仮想リソースを設定し、当該仮想リソースに対し下り制御信号を割り当てる割当部と、
   前記割当部に割り当てられた下り制御信号を送信する送信部とを備え、
   前記仮想リソースの多重法がＣＤＭまたはInterleaved FDM/TDMの場合に、前記下り制御信号の復調に用いられる復調用参照信号のアンテナポート番号をユーザ毎に割り当てることを特徴とする基地局装置。
2. 前記復調用参照信号のアンテナポート番号は、前記仮想リソースの番号に対応づけられたアンテナポート番号をユーザ毎に割り当てることを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
3. 前記復調用参照信号がユーザ毎に２つのアンテナポートで送信されることを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
4. 前記物理リソースに前記複数の仮想リソースが時間方向及び周波数方向に分散して割り当てられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の基地局装置。
5. 送信ダイバーシチが適用されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の基地局装置。
6. 下り制御信号用のリソース領域と下りデータ信号用のリソース領域とを用いて下りの信号を送信する基地局装置から、下りデータ信号用のリソース領域において周波数方向に並んだ複数の物理リソースに設定された複数の仮想リソースに下り制御信号が分散して割り当てられた下り制御信号を受信する受信部と、
   前記受信部によって受信された下り制御信号を復調する復調部とを備え、
   前記下り制御信号の復調に復調用参照信号が用いられ、前記仮想リソースの多重法がＣＤＭまたはInterleaved FDM/TDMの場合に、前記仮想リソースの番号に対応づけられたアンテナポート番号がユーザ毎に割り当てられることを特徴とする移動端末装置。
7. 下り制御信号用のリソース領域と下りデータ信号用のリソース領域とを用いて下りの信号を送信する基地局装置が、下りデータ信号用のリソース領域において周波数方向に並んだ複数の物理リソースに下り制御信号用の複数の仮想リソースに下り制御信号を分散して割り当てて移動端末装置に下り制御信号を送信し、
   前記移動端末装置が、前記基地局装置から受信した下り制御信号を復調し、
   前記下り制御信号の復調に復調用参照信号が用いられ、前記仮想リソースの多重法がＣＤＭまたはInterleaved FDM/TDMの場合に、前記仮想リソースの番号に対応づけられたアンテナポート番号がユーザ毎に割り当てられることを特徴とする通信システム。
8. 下り制御信号用のリソース領域と下りデータ信号用のリソース領域とを用いて下りの信号を送信する基地局装置が、下りデータ信号用のリソース領域において周波数方向に並んだ複数の物理リソースに下り制御信号用の複数の仮想リソースに下り制御信号を分散して割り当てるステップと、移動端末装置に下り制御信号を送信するステップとを有し、
   前記移動端末装置が、前記基地局装置から下り制御信号を受信するステップと、受信した下り制御信号を復調するステップとを有し、
   前記下り制御信号の復調に復調用参照信号が用いられ、前記仮想リソースの多重法がＣＤＭまたはInterleaved FDM/TDMの場合に、前記仮想リソースの番号に対応づけられたアンテナポート番号がユーザ毎に割り当てられることを特徴とする通信方法。

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