JPWO2014156956A1 - 無線通信装置及び信号処理方法 - Google Patents

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Abstract

無線通信装置は、送信対象データに基づいて送信信号を生成する信号処理部を備える。前記信号処理部は、デジタル伝送方式及びアナログ伝送方式の中から選択された伝送方式により前記送信信号を生成する。前記デジタル伝送方式は、前記送信対象データを二進符号化して得られたビット列を前記送信信号に変換する伝送方式である。前記アナログ伝送方式は、前記送信対象データを二進符号化せずに前記送信対象データを直接的に前記送信信号に変換する伝送方式である。

Description

本発明は、信号処理により送信信号を生成する無線通信装置及び信号処理方法に関する。
近年、無線通信においてデジタル伝送方式が主流になっている。デジタル伝送方式を採用する無線通信装置は、送信対象データとしてのアナログ値から送信信号を生成する場合に、量子化、二進符号化、及びシンボルマッピングの各信号処理を行う（例えば、非特許文献１参照）。
ここで量子化とは、連続量であるアナログ値を整数等の離散値に近似的に置換する処理である。二進符号化とは、量子化により得られた離散値を二進数（すなわち、ビット列）に変換する処理である。シンボルマッピングとは、二進符号化により得られたビット列を送信シンボルに変換（すなわち、デジタル変調）する処理である。
３ＧＰＰ技術仕様 「ＴＳ３６．２１１ Ｖ１１．１．０」 ２０１２年１２月
上述したデジタル伝送方式は、伝送誤りが生じ難いものの、送信対象データの分解能を上げるためには送信ビット長を長くする必要があるため、チャネル容量を逼迫するという問題がある。
一方で、チャネル品質が良好であればチャネル容量も大きくなることから、チャネル品質に応じて分解能を適応的に変化させる仕組みが考えられるが、かかる仕組みを実現するためのシグナリングによるオーバーヘッドも、チャネル容量を逼迫する一因となる。
そこで、本発明は、オーバーヘッドを増大させることなく、チャネル品質に応じた分解能を適応的に得ることができる無線通信装置及び信号処理方法を提供する。
本発明に係る無線通信装置は、送信対象データに基づいて送信信号を生成する信号処理部を備える。前記信号処理部は、デジタル伝送方式及びアナログ伝送方式の中から選択された伝送方式により前記送信信号を生成する。前記デジタル伝送方式は、前記送信対象データを二進符号化して得られたビット列を前記送信信号に変換する伝送方式である。前記アナログ伝送方式は、前記送信対象データを二進符号化せずに前記送信対象データを直接的に前記送信信号に変換する伝送方式である。
第１実施形態乃至第６実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 第１実施形態乃至第６実施形態に係るＵＥのブロック図である。 第１実施形態乃至第６実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。 第１実施形態乃至第６実施形態に係るＵＥの信号処理部のブロック図である。 第１実施形態に係るアナログ伝送処理部におけるデータ−シンボル変換処理部のブロック図である。 第１実施形態に係るデジタル伝送処理部の動作を説明するための図である。 第１実施形態に係るアナログ伝送処理部の動作を説明するための図である。 第１実施形態に係る動作シーケンス図である。 第２実施形態に係るアナログ伝送処理部におけるデータ−シンボル変換処理部のブロック図である。 第２実施形態に係る動作シーケンス図である。 第３実施形態に係るリソースマッピングのパターン１を説明するための図である。 第３実施形態に係るリソースマッピングのパターン１を説明するための図である。 第３実施形態に係るリソースマッピングのパターン２を説明するための図である。 第３実施形態に係るリソースマッピングのパターン３を説明するための図である。 第５実施形態の動作パターン２を説明するための図である。 第５実施形態の動作パターン４を説明するための図である。 第６実施形態に係る動作環境を示す図である。 第６実施形態の動作パターン１における無線リソースの使用例１を示す図である。 第６実施形態の動作パターン１における無線リソースの使用例２を示す図である。 第６実施形態の動作パターン２における無線リソースの使用例１を示す図である。 第６実施形態の動作パターン２における無線リソースの使用例２を示す図である。 第６実施形態の動作パターン２を示すシーケンス図である。
［実施形態の概要］
第１実施形態乃至第６実施形態に係る無線通信装置は、送信対象データに基づいて送信信号を生成する信号処理部を備える。前記信号処理部は、デジタル伝送方式及びアナログ伝送方式の中から選択された伝送方式により前記送信信号を生成する。前記デジタル伝送方式は、前記送信対象データを二進符号化して得られたビット列を前記送信信号に変換する伝送方式である。前記アナログ伝送方式は、前記送信対象データを二進符号化せずに前記送信対象データを直接的に前記送信信号に変換する伝送方式である。
第１実施形態乃至第６実施形態では、前記送信対象データは、アナログ値、又は前記アナログ値を量子化して得られた値からなる。
第１実施形態乃至第６実施形態では、前記無線通信装置は、前記送信対象データの属性に基づいて、前記デジタル伝送方式及び前記アナログ伝送方式の中から、前記送信対象データに適用する伝送方式を選択する制御部をさらに備える。
第１実施形態乃至第６実施形態では、前記制御部は、伝送時に誤差が乗ることが許容される前記送信対象データに適用する伝送方式として、前記アナログ伝送方式を選択する。
第１実施形態乃至第６実施形態では、前記制御部は、前記無線通信装置におけるチャネル推定により得られたチャネル情報からなる前記送信対象データに適用する伝送方式として、前記アナログ伝送方式を選択する。
第１実施形態では、前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記送信対象データを送信シンボルに変換する直接的なシンボルマッピングを行う。
第１実施形態では、前記シンボルマッピングにおいて、前記信号処理部は、振幅変調位相変調、又はＩＱ平面上の独立な２軸に対する変調により、前記送信対象データを送信シンボルに変換する。
第１実施形態では、前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、参照信号を第１の無線リソースにマッピングし、かつ、前記送信シンボルを第２の無線リソースにマッピングするリソースマッピングをさらに行う。前記リソースマッピングにおいて、前記信号処理部は、前記第１の無線リソースの近傍に前記第２の無線リソースを配置する。
第２実施形態では、前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、基準データを送信シンボルに変換するシンボルマッピングと、前記送信シンボルに前記送信対象データを適用して前記送信信号を生成するプレコーディングと、を行う。
第２実施形態では、前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、参照信号を第１の無線リソースにマッピングし、かつ、前記送信対象データが適用された前記送信シンボルを第２の無線リソースにマッピングするリソースマッピングをさらに行う。前記リソースマッピングにおいて、前記信号処理部は、前記第１の無線リソースの近傍に前記第２の無線リソースを配置する。
第３実施形態は、第１実施形態及び第２実施形態におけるリソースマッピングに関する。第３実施形態において、前記参照信号は、サウンディング参照信号である。前記第１の無線リソースは、上りサブフレームの最終シンボルに対応する第１のリソースエレメントである。前記第２の無線リソースは、前記上りサブフレームの最後から２番目のシンボルに対応する第２のリソースエレメントである。
第３実施形態では、前記参照信号は、サウンディング参照信号である。前記第１の無線リソースは、上りサブフレームの最終シンボルに対応する第１のリソースエレメントである。前記第２の無線リソースは、前記上りサブフレームの最終シンボルに対応する第２のリソースエレメントである。
或いは、第３実施形態では、前記参照信号は、復調用参照信号である。前記第１の無線リソースは、上りサブフレームの所定シンボルに対応する第１のリソースエレメントである。前記第２の無線リソースは、前記所定シンボルに隣接するシンボルに対応する第２のリソースエレメントである。
第３実施形態では、前記上りサブフレームは、物理上りリンク制御チャネルとして使用される第１の領域と、物理上りリンク共有チャネルとして使用される第２の領域と、を含む。前記第２のリソースエレメントは、前記第２の領域に属するリソースエレメントである。
第３実施形態では、前記無線通信装置と他の無線通信装置とが前記アナログ伝送方式による前記送信シンボルの伝送を行う場合に、前記信号処理部は、前記他の無線通信装置が前記送信シンボルの伝送に使用するリソースエレメントとは異なるリソースエレメントを前記送信シンボルの伝送に使用する。
第４実施形態では、前記無線通信装置は、前記アナログ伝送方式において、通信相手装置に対して、前記送信対象データの値域、又は前記送信対象データに対する前記送信信号の倍率を通知する制御部をさらに備える。
第４実施形態では、前記送信対象データは、チャネル応答行列に含まれる各成分である。前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記チャネル応答行列に含まれる特定の成分で他の成分を正規化することにより、前記特定の成分の送信を省略する。
第４実施形態では、前記送信対象データは、チャネル応答行列に含まれる各成分である。前記チャネル応答行列に含まれる各成分は、振幅を含む。前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記振幅を含む各成分を載せた送信シンボルの数がシンボル区間ごとに略均等になるようにリソースマッピングを行う。
第４実施形態では、前記送信対象データは、チャネル応答行列に対応する共分散行列に含まれる各成分である。前記共分散行列に含まれる各成分は、振幅を含む。前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記振幅を含む各成分を載せた送信シンボルの数がシンボル区間ごとに略均等になるようにリソースマッピングを行う。
第４実施形態では、前記送信対象データは、チャネル応答行列に対応する共分散行列に含まれる各成分である。前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記共分散行列に含まれる対角成分に対して特別な信号処理を施す。前記特別な信号処理は、前記対角成分を載せた送信シンボルを他のシンボルと比較して冗長化して送信する処理、前記対角成分のペアをＩＱ平面上の１つの信号点にマッピングする処理、の少なくとも１つである。
第４実施形態では、前記送信対象データは、チャネル応答行列に含まれる各成分である。前記チャネル応答行列に含まれる各成分は、Ｉ成分及びＱ成分を含む。前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記Ｉ成分及び前記Ｑ成分を別々の送信シンボルに載せる。
第５実施形態では、前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記送信対象データを運ぶ送信シンボルだけでなく、前記送信対象データに対応する冗長データを運ぶ送信シンボルも生成する。前記冗長データは、前記送信対象データと同じデータ、又は、前記送信対象データと異なるデータであって前記送信対象データを導出可能なデータである。
第５実施形態では、前記アナログ伝送方式において、前記送信対象データに対応する誤り検出符号を生成し、通信相手装置に対して前記誤り検出符号を通知する制御部をさらに備える。前記制御部は、前記送信対象データをＩＱ平面上の信号点に直接的にマッピングし、前記デジタル伝送方式における信号点とビット列との対応付けに基づいて、前記直接的にマッピングした前記信号点に対応するビット列を導出し、前記導出したビット列から前記誤り検出符号を生成する。
第５実施形態では、ＩＱ平面を複数の領域に分割して管理する制御部をさらに備える。前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記送信対象データをＩＱ平面上の信号点に直接的にマッピングすることにより前記送信シンボルを生成する。前記制御部は、前記複数の領域のうち前記信号点が属する領域を示す領域識別子を誤り検出符号として通信相手装置に通知する。
第５実施形態では、前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記送信対象データを送信シンボルに変換する際に、前記送信シンボルがＩＱ平面上の原点近傍にマッピングされないように、Ｉ軸上の基準値及びＱ軸上の基準値を原点よりも大きい値に設定する。
第５実施形態では、前記送信対象データの値域を複数の数値範囲に分割して管理する制御部をさらに備える。前記アナログ伝送方式において、前記制御部は、前記複数の数値範囲のうち前記送信対象データが属する対象数値範囲を示す範囲識別子を通信相手装置に通知する。前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記対象数値範囲に対する送信可能な全範囲の拡大率に合わせて換算した前記送信対象データを送信する。
第１実施形態乃至第６実施形態に係る無線通信装置（通信相手装置）は、送信対象データに基づいて生成された送信信号を受信する。前記送信信号は、デジタル伝送方式及びアナログ伝送方式の中から選択された伝送方式により生成されている。前記デジタル伝送方式は、前記送信対象データを二進符号化して得られたビット列を前記送信信号に変換する伝送方式である。前記アナログ伝送方式は、前記送信対象データを二進符号化せずに前記送信対象データを直接的に前記送信信号に変換する伝送方式である。
第６実施形態では、前記無線通信装置は、自無線通信装置と接続する第１のユーザ端末から送信される第１の送信信号を受信し、第２のユーザ端末から送信される第２の送信信号を受信する受信部と、前記アナログ伝送方式により生成された前記第１の送信信号がマッピングされる第１のリソースエレメントを示す情報、前記アナログ伝送方式により生成された前記第２の送信信号がマッピングされる第２のリソースエレメントを示す情報、のうち少なくとも一方を前記第１のユーザ端末に通知する制御部と、を備える。
第６実施形態では、前記第１のリソースエレメント及び前記第２のリソースエレメントは、周波数方向及び時間方向のうち少なくとも一方において重複しないよう設定される。
第６実施形態では、前記制御部は、前記第２のリソースエレメントへの干渉を前記第１のユーザ端末が低減するための制御情報を、前記第１のユーザ端末に通知する。
第６実施形態では、前記第２のユーザ端末は、自無線通信装置と接続するユーザ端末である。前記制御部は、前記第１のリソースエレメントへの干渉を前記第２のユーザ端末が低減するための制御情報を、前記第２のユーザ端末に通知する。
第６実施形態では、前記受信部は、前記第１の送信信号を所望信号として受信し、前記第２の送信信号を干渉信号として受信している。前記無線通信装置は、前記デジタル伝送方式により生成された前記第２の送信信号が前記第１のリソースエレメントにマッピングされる場合に、前記第１のリソースエレメントにおける当該第１の送信信号及び当該第２の送信信号の合成信号に対して、干渉キャンセル処理を行う信号処理部をさらに備える。前記干渉キャンセル処理は、前記第１のリソースエレメントにおける前記第２の送信信号のレプリカを生成する処理と、前記合成信号から前記レプリカを減算する処理と、を含む。
第６実施形態では、前記第２のユーザ端末は、他の無線通信装置と接続するユーザ端末である。前記制御部は、前記デジタル伝送方式により生成される前記第２の送信信号に適用される送信信号パラメータを、前記他の無線通信装置から取得する。
第６実施形態では、前記制御部は、前記送信信号パラメータを取得するために、前記第１のリソースエレメントを含むリソースブロック及びサブフレームを前記他の無線通信装置に通知する。
第６実施形態では、前記送信信号パラメータは、送信アンテナ数、変調符号化方式（ＭＣＳ）、リダンダンシバージョン、送信モード、レイヤ数、送信プリコーダ行列インデックス（ＴＰＭＩ）、リソースブロック、復調参照信号（ＤＭＲＳ）の系列を示す情報、サウンディング参照信号（ＳＲＳ）の設定情報、ＤＭＲＳ及び物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）の電力差、のうち少なくとも１つを含む。
第６実施形態では、前記レプリカを生成する処理は、前記送信信号パラメータに基づいて、前記第１のリソースエレメントにおいて前記第２の送信信号に含まれているデータを復調する処理と、前記復調されたデータから前記レプリカを生成する処理と、を含む。
第１実施形態乃至第６実施形態に係る信号処理方法は、送信対象データに基づいて送信信号を生成するための方法である。前記信号処理方法は、信号処理部において、デジタル伝送方式及びアナログ伝送方式の中から選択された伝送方式により前記送信信号を生成するステップを含む。前記デジタル伝送方式は、前記送信対象データを二進符号化して得られたビット列を前記送信信号に変換する伝送方式である。前記アナログ伝送方式は、前記送信対象データを二進符号化せずに前記送信対象データを直接的に前記送信信号に変換する伝送方式である。
［第１実施形態］
以下、図面を参照して、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）で標準化されているＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に本発明を適用する場合の実施形態を説明する。
（ＬＴＥシステムの構成）
図１は、第１実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。図１に示すように、ＬＴＥシステムは、複数のＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００と、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０と、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）２０と、を含む。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は無線アクセスネットワークに相当し、ＥＰＣ２０はコアネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０は、ＬＴＥシステムのネットワークを構成する。
ＵＥ１００は、移動型の通信装置であり、接続先のセル（サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００はユーザ端末に相当する。
Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、複数のｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００は基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。なお、「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、ＵＥ１００との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。
ｅＮＢ２００は、例えば、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能と、ユーザデータのルーティング機能と、モビリティ制御及びスケジューリングのための測定制御機能と、を有する。
ＥＰＣ２０は、複数のＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）３００を含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御等を行うネットワークノードであり、制御局に相当する。Ｓ−ＧＷは、ユーザデータの転送制御を行うネットワークノードであり、交換局に相当する。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００により構成されるＥＰＣ２０は、ｅＮＢ２００を収容する。
ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。また、ｅＮＢ２００は、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。
次に、ＵＥ１００及びｅＮＢ２００の構成を説明する。
図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、複数のアンテナ１０１と、無線送受信機１１０と、ユーザインターフェイス１２０と、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０と、バッテリ１４０と、メモリ１５０と、プロセッサ１６０と、を有する。ＵＥ１００は、ＧＮＳＳ受信機１３０を有していなくてもよい。また、メモリ１５０をプロセッサ１６０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサ１６０’としてもよい。
複数のアンテナ１０１及び無線送受信機１１０は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機１１０は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換して複数のアンテナ１０１から送信する送信部１１１を含む。また、無線送受信機１１０は、複数のアンテナ１０１が受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換してプロセッサ１６０に出力する受信部１１２を含む。
ユーザインターフェイス１２０は、ＵＥ１００を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス１２０は、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号をプロセッサ１６０に出力する。ＧＮＳＳ受信機１３０は、ＵＥ１００の地理的な位置を示す位置情報を得るために、ＧＮＳＳ信号を受信して、受信した信号をプロセッサ１６０に出力する。バッテリ１４０は、ＵＥ１００の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。
メモリ１５０は、プロセッサ１６０によって実行されるプログラムと、プロセッサ１６０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ１６０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などの信号処理を行う信号処理部１６１と、メモリ１５０に記憶されるプログラムを実行して各種の制御を行う制御部１６２と、を含む。プロセッサ１６０は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ１６０は、後述する各種の制御及び各種の通信プロトコルを実行する。
図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、複数のアンテナ２０１と、無線送受信機２１０と、ネットワークインターフェイス２２０と、メモリ２３０と、プロセッサ２４０と、を有する。メモリ２３０及びプロセッサ２４０は、基地局側制御部を構成する。
複数のアンテナ２０１及び無線送受信機２１０は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機２１０は、プロセッサ２４０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換して複数のアンテナ２０１から送信する送信部２１１を含む。また、無線送受信機２１０は、複数のアンテナ２０１が受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換してプロセッサ２４０に出力する受信部２１２を含む。
ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイスを介して隣接ｅＮＢ２００と接続され、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイス上で行う通信及びＳ１インターフェイス上で行う通信に用いられる。
メモリ２３０は、プロセッサ２４０によって実行されるプログラムと、プロセッサ２４０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ２４０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などの信号処理を行う信号処理部２４１と、メモリ２３０に記憶されるプログラムを実行して各種の制御を行う制御部２４２と、を含む。プロセッサ２４０は、後述する各種の制御及び各種の通信プロトコルを実行する。
図４は、ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図４に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ１乃至レイヤ３に区分されており、レイヤ１は物理（ＰＨＹ）レイヤである。レイヤ２は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤと、を含む。レイヤ３は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤを含む。
物理レイヤは、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。ＵＥ１００の物理レイヤとｅＮＢ２００の物理レイヤとの間では、物理チャネルを介してデータが伝送される。
ＭＡＣレイヤは、データの優先制御、及びハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理などを行う。ＵＥ１００のＭＡＣレイヤとｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤとの間では、トランスポートチャネルを介してデータが伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤは、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式（ＭＣＳ））、及び割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。
ＲＬＣレイヤは、ＭＡＣレイヤ及び物理レイヤの機能を利用してデータを受信側のＲＬＣレイヤに伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＬＣレイヤとの間では、論理チャネルを介してデータが伝送される。
ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。
ＲＲＣレイヤは、制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＲＣレイヤとの間では、各種設定のための制御メッセージ（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣレイヤは、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間にＲＲＣ接続がある場合、ＵＥ１００は接続状態（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｔａｔｅ）であり、そうでない場合、ＵＥ１００はアイドル状態（ＲＲＣ ｉｄｌｅ ｓｔａｔｅ）である。
ＲＲＣレイヤの上位に位置するＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)レイヤは、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。
図５は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。ＬＴＥシステムは、下りリンクにはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンクにはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ適用される。複信方式としては、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）又はＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）が適用されるが、第１実施形態では主としてＦＤＤ方式を想定する。
図５に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成され、各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは１ｍｓであり、各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。１つのサブキャリア及び１つのシンボルによって構成される無線リソース単位は、リソースエレメント（ＲＥ）と称される。
ＵＥ１００に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより特定でき、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により特定できる。
下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に制御信号を伝送するための物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームの残りの区間は、主にユーザデータを伝送するための物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）として使用できる領域である。
ＰＤＣＣＨは、制御信号を搬送する。制御信号は、例えば、上りリンクＳＩ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、下りリンクＳＩ、ＴＰＣビットを含む。上りリンクＳＩは上りリンク無線リソースの割当てを示す情報であり、下りリンクＳＩは、下りリンク無線リソースの割当てを示す情報である。ＴＰＣビットは、上りリンクの送信電力の増減を指示する情報である。これらの情報は、下りリンク制御情報（ＤＣＩ）と称される。
ＰＤＳＣＨは、制御信号及び／又はユーザデータを搬送する。例えば、下りリンクのデータ領域は、ユーザデータにのみ割当てられてもよく、ユーザデータ及び制御信号が多重されるように割当てられてもよい。
また、下りリンクにおいて、各サブフレームには、セル固有参照信号（ＣＲＳ）及びチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）が分散して設けられる。ＣＲＳ及びＣＳＩ−ＲＳのそれぞれは、所定の直交信号系列により構成される。ｅＮＢ２００は、複数のアンテナ２０１のそれぞれからＣＲＳ及びＣＳＩ−ＲＳを送信する。
上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に制御信号を伝送するための物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームにおける周波数方向の中央部は、主にユーザデータを伝送するための物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）として使用できる領域である。
ＰＵＣＣＨは、制御信号を搬送する。制御信号は、例えば、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどである。ＣＱＩは、下りリンクのチャネル品質を示すインデックスであり、下りリンク伝送に使用すべき推奨変調方式及び符号化速度の決定等に使用される。ＰＭＩは、下りリンクの伝送の為に使用することが望ましいプレコーダマトリックスを示すインデックスである。ＲＩは、下りリンクの伝送に使用可能なレイヤ数（ストリーム数）を示すインデックスである。ＳＲは、上りリンク無線リソース（リソースブロック）の割当てを要求する情報である。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、下りリンクの物理チャネル（例えば、ＰＤＳＣＨ）を介して送信される信号の復号に成功したか否かを示す情報である。
ＣＱＩ、ＰＭＩ、及びＲＩは、ＵＥ１００が下り参照信号（ＣＲＳ及び／又はＣＳＩ−ＲＳ）を利用してチャネル推定を行い、コードブックを利用して得られるチャネル情報（ＣＳＩ；Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）に相当する。詳細については後述するが、本実施形態では、ＣＳＩをインデックスとしてフィードバックするのではなく、直値としてフィードバックする。
ＰＵＳＣＨは、制御信号及び／又はユーザデータを搬送する。例えば、上りリンクのデータ領域は、ユーザデータにのみ割当てられてもよく、ユーザデータ及び制御信号が多重されるように割当てられてもよい。
また、上りリンクにおいて、各サブフレームの所定のシンボルには、サウンディング参照信号（ＳＲＳ）及び復調参照信号（ＤＭＲＳ）が設けられる。ＳＲＳ及びＤＭＲＳのそれぞれは、所定の直交信号系列により構成される。
（第１実施形態に係る信号処理）
無線周波数を効率的に利用するための１つの解として、シングルユーザ/マルチユーザＭＩＭＯやｅＮＢ間連携などのマルチアンテナ技術による空間チャネルの有効活用がある。しかし、これらのマルチアンテナ技術はチャネル推定の精度に依存しており、特に下りチャネルに適用する場合にはｅＮＢ２００側での下りチャネル情報の把握が重要となる。
ＴＤＤシステムであれば上りチャネルをｅＮＢ２００が受信することでチャネル推定を行い、チャネルの可逆性を利用して下りチャネルに適用することが可能であり、比較的容易にｅＮＢ２００側で高精度な下りチャネル情報を得ることが可能である。
一方、ＦＤＤシステムにおいてはＵＥ１００側で下りチャネルの推定を行った後、チャネル情報をｅＮＢ２００にフィードバックする必要がある。このフィードバック情報は、上りチャネルへのオーバーヘッドを考慮しなければ高精度なチャネル情報を送ることもできるが、現実にはオーバーヘッドを無視することができないため、適当な量子化を行いコードブック化する等の仕組みが用いられることになる。
しかし、この方式では根本的にこの量子化誤差によるチャネル推定誤差を抱えることになる。ここで、量子化の粒度を固定とすればオーバーヘッドとチャネル推定精度とのトレードオフが発生し、また上りチャネル容量の空き具合に応じて量子化の粒度を調整しようとすればその仕組み自体がまたオーバーヘッドを生じることになる。
そこで、第１実施形態では、以下の信号処理を導入することにより、オーバーヘッドを増大させることなく、チャネル品質に応じた分解能を適応的に得ることができるチャネル情報フィードバックを実現する。図６は、第１実施形態に係るＵＥ１００の信号処理部１６１のブロック図である。
図６に示すように、送信対象データに基づいて送信信号を生成する信号処理部１６１は、デジタル伝送処理部５、アナログ伝送処理部６、及びリソースマッピング部４を含む。
デジタル伝送処理部５は、現行の３ＧＰＰ規格に従ったデジタル伝送方式により送信信号を生成する。デジタル伝送方式とは、送信対象データを二進符号化して得られたビット列を送信信号に変換する伝送方式である。
デジタル伝送処理部５は、データ−ビット変換部１及びビット−シンボル変換処理部２を含む。データ−ビット変換部１は、送信対象データを二進符号化してビット列に変換する。但し、送信対象データがビット列である場合、データ−ビット変換部１を設けなくてよい。ビット−シンボル変換処理部２は、ビット列を送信シンボルにマッピング（すなわち、デジタル変調）して、送信シンボルを出力する。
また、デジタル伝送処理部５は、ビット列に誤り訂正符号化を施す誤り訂正符号化部をさらに含んでもよい。この場合、ビット−シンボル変換処理部２は、誤り訂正符号化後のビット列を送信シンボルにマッピングする。さらに、ビット−シンボル変換処理部２は、送信シンボルにプレコーディングを施すプレコーディング処理部を含んでもよい。
一方、アナログ伝送処理部６は、第１実施形態に係るアナログ伝送方式により送信信号を生成する。アナログ伝送方式とは、送信対象データを二進符号化せずに送信対象データを直接的に送信信号に変換する伝送方式である。実装上はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を用いている都合上、アナログ伝送方式は、デジタル値或いは離散値を扱っている場合も含む。
アナログ伝送処理部６は、送信対象データを送信シンボルに変換する直接的なシンボルマッピングを行うデータ−シンボル変換処理部３Ａを含む。送信対象データは、アナログ値であってもよく、アナログ値を量子化して得られた値であってもよい。アナログ伝送処理部６は、送信対象データに誤り訂正符号化を施す誤り訂正符号化部をさらに含んでもよい。
図７は、アナログ伝送処理部６におけるデータ−シンボル変換処理部３Ａのブロック図である。図７に示すように、データ−シンボル変換処理部３Ａは、振幅変調位相変調、又はＩＱ平面上の独立な２軸に対する変調により、送信対象データを送信シンボルに変換するＩＱシンボルマッピング処理部３１Ａを含む。また、アナログ伝送処理部６は、受信側で既知であるプレコーダ（プレコーダ行列）を保持するプレコーダ保持部３２Ａと、当該プレコーダを送信シンボルに適用（乗算）して出力するプレコーディング処理部３３Ａと、をさらに含んでもよい。「受信側で既知であるプレコーダ」とは、1) 参照信号に適用されたプレコーダと同じプレコーダ、2) システムで予め定められたプレコーダ、3) データ送信と同時、あるいは予め受信側に通知されるプレコーダ、の何れかである。
ここで、デジタル伝送処理部５の動作及びアナログ伝送処理部６の動作を比較して説明する。
図８は、デジタル伝送処理部５の動作を説明するための図である。図８に示すように、デジタル伝送処理部５は、ＱＰＳＫやＱＡＭ等の変調方式に従って、ビット列を送信シンボルにマッピング（デジタル変調）して、送信シンボルを出力する。
図９は、アナログ伝送処理部６の動作を説明するための図である。図９に示すように、アナログ伝送処理部６は、ビット列に変換されていない送信対象データをＩ軸、あるいはＩＱ平面に直接マッピングする。送信対象データｘの値域を［−α，α］(α＞０)とした場合のＩ軸上のｙ（値域［−１，１］）へのマッピングは、例えば以下の式（１）により定められる。
Figure 2014156956
ここで、ａの値をパラメータとして、ａ＞１とするとｘの絶対値が大きいほど高分解能が得られ、ａ＜１とするとｘの絶対値が小さいほど高分解能が得られ、ａ＝１の場合にリニアなマッピングとなる。
このように、第１実施形態に係る信号処理部１６１は、デジタル伝送方式及びアナログ伝送方式の中から選択された伝送方式により送信信号を生成する。
制御部１６２は、送信対象データの属性に基づいて、デジタル伝送方式及びアナログ伝送方式の中から、送信対象データに適用する伝送方式を選択する。
第１実施形態では、制御部１６２は、伝送時に誤差が乗ることが許容される送信対象データ（データに乗る誤差の低減がベストエフォートで構わないもの）に適用する伝送方式として、アナログ伝送方式を選択する。具体的には、制御部１６２は、ＵＥ１００におけるチャネル推定により得られたチャネル情報（ＣＳＩ）からなる送信対象データに適用する伝送方式として、アナログ伝送方式を選択する。ここで「チャネル情報」とは、チャネル応答行列、共分散行列、共分散行列の対角成分、これらの絶対値情報、あるいはこれらを圧縮したもの等である。
これに対し、制御部１６２は、伝送時に誤差が乗ることが許容されない送信対象データ（データに乗る誤差の低減が必須であるもの）に適用する伝送方式として、デジタル伝送方式を選択する。
リソースマッピング部４は、参照信号を第１の無線リソース（以下、「参照信号リソース」という）にマッピングし、かつ、送信シンボルを第２の無線リソースにマッピングするリソースマッピングを行う。参照信号は、例えばＳＲＳ及び／又はＤＭＲＳである。
リソースマッピング部４は、アナログ伝送処理部６が出力する送信シンボル（以下、「アナログシンボル」という）がマッピングされる第２の無線リソースを、参照信号リソースの近傍に配置する。「参照信号リソースの近傍」とは、参照信号リソースに相当するリソースエレメントに隣接するリソースエレメントの位置であってもよい。
リソースマッピング後の参照信号及び送信シンボルは、送信部２１１により受信側（ｅＮＢ２００）に送信される。ｅＮＢ２００の信号処理部２４１は、ＵＥ１００からの参照信号に基づいてチャネル推定を行い、ＵＥ１００から受信する送信シンボルを復調及び復号する。
ｅＮＢ２００の信号処理部２４１は、アナログシンボルについては、受信参照信号と受信アナログシンボルとの相関をとることによって、送信対象データ（送信されたアナログ量）を直接的に検出する。具体的には、ｅＮＢ２００の信号処理部２４１は、参照信号により求められる上りチャネル情報で受信アナログシンボルを等化し、等化後のアナログシンボルが示す値を送信対象データとして検出する。尚、参照信号ではなく受信側（ｅＮＢ２００）で別途受信したデータのデジタルシンボルの復号結果からチャネル情報を推定して、この結果を用いて受信アナログシンボルを等化してもよい。
尚、第１実施形態に係る信号処理においては、どのリソース（リソースエレメント）にアナログシンボルがマッピングされているかを受信側（ｅＮＢ２００）で特定できる必要がある。
（第１実施形態に係る動作）
図１０は、第１実施形態に係る動作シーケンス図である。ここではＣＳＩフィードバックに関する動作を説明する。
図１０に示すように、ステップＳ１１において、ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００からの下り参照信号（ＣＲＳ又はＣＳＩ−ＲＳ）を受信する。
ステップＳ１２において、ＵＥ１００は、下り参照信号（ＣＲＳ又はＣＳＩ−ＲＳ）に基づいてチャネル推定を行う。
ステップＳ１３において、ＵＥ１００は、チャネル推定により得られたチャネル情報を送信対象データとして、アナログ伝送方式により送信対象データをアナログシンボルに変換する。
ステップＳ１４において、ＵＥ１００は、アナログシンボル及び上り参照信号（ＳＲＳ又はＤＭＲＳ）をｅＮＢ２００に送信する。
ステップＳ１５において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００からのアナログシンボル及び上り参照信号に基づいて、アナログシンボルのシンボル判定を行う。
ステップＳ１６において、ｅＮＢ２００は、シンボル判定により、送信対象データとしてのチャネル情報を検出（抽出）する。
上述したように、アナログ伝送方式をＣＳＩフィードバックに適用（以下、「実施形態手法」という）することにより、デジタル伝送方式をＣＳＩフィードバックに適用する場合（以下、「従来手法」という）に比べて以下の効果が得られる。
従来方式の場合、ＣＳＩの誤差の要因は主に、
Ａ１）ＵＥ１００のチャネル推定誤差
Ａ２）ＣＳＩへのマッピング時の量子化誤差
である。
一方、実施形態の場合、ＣＳＩの誤差の要因は主に、
Ｂ１）ＵＥ１００のチャネル推定誤差
Ｂ２）ＵＥ１００におけるアナログシンボル生成時の誤差
Ｂ３）ｅＮＢ２００でのアナログシンボル受信時の参照信号及びアナログシンボルの推定誤差
である。
ここで、Ｂ１）は従来手法のＡ１）と同等であり、Ｂ２）の影響は十分小さく無視できるとすると、残るはＡ２）とＢ３）である。Ｂ３）は主にｅＮＢ２００の受信ＳＩＮＲに起因するものである。つまり、特別な仕組みを付加しなくとも原理的にＣＳＩの精度が上りチャネルの品質に応じて適応的に変化していることと同等である。さらに、通信システムの設計だけでなくｅＮＢ２００実装の信号処理やスケジューリング等によってもＣＳＩの精度を向上することが可能である。
フィードバック情報量（すなわち、オーバーヘッド）の観点から従来手法と実施形態手法との比較を行うと、例えば４×４の複素行列を送信することを想定すると、アナログ伝送方式を用いた場合には１６シンボルを利用して１６個の各要素の値をフィードバックすることが可能である。一方で、従来手法で同じ１６シンボルで送信しようとすると、ＱＰＳＫ（１シンボルあたり２ビット）かつ符号化率１／３の場合には１０ビットとなり１要素あたり１ビットにも満たず、６４ＱＡＭ（１シンボルあたり６ビット）かつ符号化率５／６の場合でも８０ビットとなり１要素あたり５ビットの分解能しか確保できないことになる。
このように、第１実施形態によれば、オーバーヘッドを増大させることなく、チャネル品質に応じた分解能を適応的に得ることができる。
［第２実施形態］
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。第２実施形態は、アナログ伝送処理部６の構成が第１実施形態とは異なる。その他の構成については、第１実施形態と同様である。
図１１は、第２実施形態に係るアナログ伝送処理部６におけるデータ−シンボル変換処理部３Ｂのブロック図である。
図１１に示すように、データ−シンボル変換処理部３Ｂは、基準データを送信シンボルに変換するＩＱシンボルマッピング処理部３１Ｂと、送信対象データをプレコーダとして生成するプレコーダ生成部３２Ｂと、送信シンボルに送信対象データを適用（乗算）して送信信号を生成するプレコーディング処理部３３Ｂと、を含む。ここで基準データは、既知の信号系列（例えば参照信号系列）であってもよく、それ以外のデータであってもよい。また、送信対象データは、アナログ値であってもよく、アナログ値を量子化して得られた値であってもよい。
第２実施形態では、アナログ伝送処理部６におけるデータ−シンボル変換処理部３Ｂは、第１実施形態で説明した式（１）を変形し、以下の式（２）により送信シンボル（アナログシンボル）を出力する。
Figure 2014156956
ここで「ｄ」は、例えば、既知の信号系列（例えば参照信号系列）である。
また、第２実施形態では、リソースマッピング部４は、第１実施形態と同様に、アナログ伝送処理部６が出力する送信シンボル（アナログシンボル）がマッピングされる第２の無線リソースを、参照信号リソースの近傍に配置する。
リソースマッピング後の参照信号及び送信シンボルは、送信部２１１により受信側（ｅＮＢ２００）に送信される。ｅＮＢ２００の信号処理部２４１は、ＵＥ１００からの参照信号に基づいてチャネル推定を行い、ＵＥ１００から受信する送信シンボルを復調及び復号する。
アナログシンボルについては、ｅＮＢ２００の信号処理部２４１は、参照信号とアナログシンボルとの相関をとることによって、アナログシンボルに適用されているプレコーダを送信対象データ（送信されたアナログ量）として検出する。具体的には、参照信号とアナログシンボルの元となっている信号とが同じであれば、そのまま相関を取れば(すなわち、チャネル等化を行えば)、送信対象データを検出できる。或いは、参照信号とアナログシンボルの元となっている信号とが異なる場合には、当該IQ信号の差分を差し引いた上で上記と同様のチャネル等化で送信対象データを検出できる。
図１２は、第２実施形態に係る動作シーケンス図である。ここではＣＳＩフィードバックについての動作を説明する。
図１２に示すように、ステップＳ２１において、ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００からの下り参照信号（ＣＲＳ又はＣＳＩ−ＲＳ）を受信する。
ステップＳ２２において、ＵＥ１００は、下り参照信号（ＣＲＳ又はＣＳＩ−ＲＳ）に基づいてチャネル推定を行う。
ステップＳ２３において、ＵＥ１００は、基準データをシンボルマッピングして送信シンボルに変換する。
ステップＳ２４において、ＵＥ１００は、チャネル推定により得られたチャネル情報（送信対象データ）をプレコーダとして送信シンボルに適用し、アナログシンボルに変換する。
ステップＳ２５において、ＵＥ１００は、アナログシンボル及び上り参照信号（ＳＲＳ又はＤＭＲＳ）をｅＮＢ２００に送信する。
ステップＳ２６において、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００からのアナログシンボル及び上り参照信号に基づいて、アナログシンボルに適用されているプレコーダを判定する。
ステップＳ２７において、ｅＮＢ２００は、プレコーダ判定により、送信対象データとしてのチャネル情報を検出（抽出）する。
このように、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、オーバーヘッドを増大させることなく、チャネル品質に応じた分解能を適応的に得ることができる。
［第３実施形態］
以下、第３実施形態について、第１実施形態及び第２実施形態との相違点を説明する。第３実施形態は、リソースマッピングに関する実施形態である。ここでは、第２実施形態をベースとしたリソースマッピングを主として説明する。
図１３及び図１４は、第３実施形態に係るリソースマッピングのパターン１を説明するための図である。図１３では、１サブフレーム（上りサブフレーム）における１リソースブロック分の無線リソースを示している。
図１３に示すように、パターン１では、リソースマッピング部４は、アナログシンボルがマッピングされるリソースエレメントを、ＳＲＳがマッピングされるリソースエレメント（ＳＲＳリソース）に隣接して配置する。ＳＲＳがマッピングされるリソースエレメント（ＳＲＳリソース）は、第１の無線リソースに相当する。ＳＲＳリソースは、最終シンボルにおいて１サブキャリア間隔を空けて設けられる。アナログシンボルがマッピングされるリソースエレメントは、第２の無線リソースに相当する。ＳＲＳはサブフレームの最終シンボルにおけるリソースエレメントにマッピングされるため、アナログシンボルは、最後から２番目のシンボルにおいてＳＲＳリソースと隣接するリソースエレメント（以下、「ｅＳＲＳ」という）にマッピングされる。
図１４に示すように、ｅＳＲＳにおいて、１つのリソースエレメントには、１つのＣＳＩ要素（チャネル応答値）を示すアナログシンボルがマッピングされる。チャネル情報（ＣＳＩ）は送信アンテナ及び受信アンテナの組み合わせごとのチャネル応答値からなる行列によって表現される。このため、かかる行列の１つの要素（チャネル応答値）に対して１つのリソースエレメントをマッピングし、ｅＳＲＳに相当する複数のリソースエレメントにより１つの行列を伝送する。
図１５は、第３実施形態に係るリソースマッピングのパターン２を説明するための図である。
図１５に示すように、パターン２では、リソースマッピング部４は、アナログシンボルを、最終シンボルに対応するリソースエレメントにマッピングする。具体的には、ＳＲＳリソースに相当するリソースエレメントのうち一部のリソースエレメントに、アナログシンボルをマッピングする。ＳＲＳは、最終シンボルにおいて３サブキャリア間隔を空けてマッピングされる。アナログシンボルは、最終シンボルにおいて当該３サブキャリアの中央に位置するサブキャリア（リソースエレメント）にマッピングされる。
また、パターン１及び２の複合型も利用できる。
図１６は、第３実施形態に係るリソースマッピングのパターン３を説明するための図である。
図１６に示すように、パターン３では、リソースマッピング部４は、アナログシンボルを、参照信号としてのＤＭＲＳがマッピングされるリソースエレメント（ＤＭＲＳリソース）に隣接して配置する。図１６の例では、ＤＭＲＳリソースは、先頭から４シンボル目及び１１シンボル目に設けられている。アナログシンボルは、先頭から３シンボル目、５シンボル目、１０シンボル目、及び１２シンボル目に対応するリソースエレメントにマッピングされる。
アナログシンボルがマッピングされるリソースエレメント（第２の無線リソース）は、ＰＵＣＣＨ領域に属するリソースエレメントではなく、ＰＵＳＣＨ領域に属するリソースエレメントとすることが好ましい。ＰＵＣＣＨ領域では複数のＵＥ１００が同一の無線リソースを符号分割多重して使用するが、アナログシンボルには符号分割多重が適用できないからである。
また、参照信号リソース（ＳＲＳリソース、ＤＭＲＳリソース）では複数のＵＥ１００が同一の無線リソースを符号分割多重して使用するが、アナログシンボルには符号分割多重が適用できないため、アナログシンボルには周波数分割多重又は時間分割多重が必要である。すなわち、ＵＥ１００と他のＵＥとがアナログシンボルの伝送を行う場合に、ＵＥ１００のリソースマッピング部４は、他のＵＥがアナログシンボルの伝送に使用するリソースエレメントとは異なるリソースエレメントをアナログシンボルの伝送に使用する。
［第４実施形態］
以下、第４実施形態について、第１実施形態乃至第３実施形態との相違点を説明する。第４実施形態は、アナログ伝送方式における信号処理の詳細に関する実施形態である。
（動作パターン１）
第４実施形態の動作パターン１では、ＵＥ１００の制御部１６２は、アナログ伝送方式において、ｅＮＢ２００に対して、送信対象データの値域、又は送信対象データに対する送信信号の倍率を通知する。
アナログ伝送方式においては、送信対象データの値域（すなわち、絶対値）がｅＮＢ２００において不明である場合、ｅＮＢ２００は、受信したアナログシンボルが示す値（送信対象データ）を正確に把握できない。また、送信対象データに対して送信信号が増幅されている場合、その倍率が不明である場合、ｅＮＢ２００は、受信したアナログシンボルが示す値（送信対象データ）を正確に把握できない。
よって、第４実施形態の動作パターン１では、ｅＮＢ２００に対して、送信対象データの値域、又は送信対象データに対する送信信号の倍率を通知することにより、ｅＮＢ２００は、受信したアナログシンボルが示す値（送信対象データ）を正確に把握できる。
（動作パターン２）
第４実施形態の動作パターン２では、送信対象データは、チャネル応答行列に含まれる各成分である。チャネル応答行列は、上述したチャネル推定により得られ、ｍ行ｎ列の行列として表現できる。ここで、「ｍ」はＵＥ１００の受信アンテナ数であり、「ｎ」はｅＮＢ２００の送信アンテナ数である。
第４実施形態の動作パターン２では、アナログ伝送方式において、ＵＥ１００の信号処理部１６１は、チャネル応答行列に含まれる特定の成分で他の成分を正規化することにより、当該特定の成分の送信を省略する。特定の成分とは、チャネル応答行列において予め定められた成分、例えば０行目０列目（ｈ００）の成分である。或いは、特定の成分とは、チャネル応答行列における振幅が最大の成分であってもよい。この場合、振幅が最大の成分がチャネル応答行列におけるどの成分であるのかを示す情報を制御部１６２からｅＮＢ２００に通知する。
第４実施形態の動作パターン２では、特定の成分の送信を省略することにより、送信すべき情報量を削減できる。
（動作パターン３）
第４実施形態の動作パターン３では、送信対象データは、チャネル応答行列に含まれる各成分である。チャネル応答行列に含まれる各成分は、振幅を含む。アナログ伝送方式において、ＵＥ１００の信号処理部１６１は、振幅を含む各成分を載せた送信シンボルの数がシンボル区間ごとに略均等になるようにリソースマッピングを行う。
具体的には、ｍ×ｎ個の成分を可能な限り１シンボル区間内に収める。これにより、アナログ伝送方式における伝送時にチャネル状態が時間方向に変動しても、当該変動の影響を小さくすることができる。
また、ｍ×ｎ個の成分を可能な限り１シンボル区間内の複数リソースエレメント（複数サブキャリア）に平均的に載せる。言い換えると、ｍ×ｎ個の成分を１シンボル区間内の一部のリソースエレメントに集中しないようにリソースマッピングを行う。これにより、アナログ伝送方式における伝送時にチャネル状態が周波数方向に変動しても、当該変動の影響を小さくすることができる。
しかしながら、サブキャリア数が足りないような場合、ｍ×ｎ個の成分を１シンボル区間内に収めることは困難であるため、複数のシンボル区間に分割するようリソースマッピングを行う。
なお、第４実施形態の動作パターン３において、送信対象データは、チャネル応答行列に対応する共分散行列に含まれる各成分であってもよい。共分散行列に含まれる各成分は、振幅を含む。アナログ伝送方式において、信号処理部１６１は、振幅を含む各成分を載せた送信シンボルの数がシンボル区間ごとに略均等になるようにリソースマッピングを行う。
制御部１６２は、動作パターン３を適用する際に、信号処理の内容をｅＮＢ２００に通知する。
（動作パターン４）
第４実施形態の動作パターン４では、送信対象データは、チャネル応答行列（Ｈ）に対応する共分散行列（ＨＨＨ）に含まれる各成分である。アナログ伝送方式において、ＵＥ１００の信号処理部１６１は、共分散行列に含まれる対角成分に対して特別な信号処理を施す。共分散行列において、対角成分は重要な成分であり、対角成分以外の成分は「０」である。よって、対角成分とそれ以外の成分とで取り扱いを異ならせている。
特別な信号処理は、対角成分を載せた送信シンボルを他のシンボルと比較して冗長化して送信する処理である。冗長化して送信とは、例えば対角成分を載せた送信シンボルを冗長配置するようリソースマッピングを行うことをいう。また、対角成分以外の成分については送信を行わずに、対角成分のみ送信してもよい。
或いは、特別な信号処理は、対角成分のペアをＩＱ平面上の１つの信号点にマッピングする処理である。対角成分は実数であるため、例えばＩＱ平面上の独立な２軸に対する変調により、２つペアで複素マッピング（ＩＱマッピング）が可能である。
ＵＥ１００の制御部１６２は、動作パターン４を適用する際に、信号処理の内容をｅＮＢ２００に通知する。
（動作パターン５）
第４実施形態の動作パターン５では、送信対象データは、チャネル応答行列に含まれる各成分である。チャネル応答行列に含まれる各成分は、Ｉ成分及びＱ成分を含む。アナログ伝送方式において、ＵＥ１００の信号処理部１６１は、Ｉ成分及びＱ成分を別々の送信シンボルに載せる。これにより、Ｉ成分及びＱ成分を１つの送信シンボルに載せる場合に比べ、伝送レートが半分になる(伝送に必要なシンボル数が倍になる）ものの、エラー耐性の向上を図ることができる。
例えば、上述した第１実施形態では、位相を「０」としてＩ成分を送信シンボルに載せる。また、位相を「０」としてＱ成分を別の送信シンボルに載せる。
また、上述した第２実施形態では、プリコーダの位相を「０」としてＩ成分を送信シンボルに載せる。また、プリコーダの位相を「０」としてＱ成分を別の送信シンボルに載せる。
ＵＥ１００の制御部１６２は、動作パターン５を適用する際に、信号処理の内容をｅＮＢ２００に通知する。
［第５実施形態］
以下、第５実施形態について、第１実施形態乃至第４実施形態との相違点を説明する。第５実施形態は、アナログ伝送方式における冗長化及び誤り訂正に関する実施形態である。
（動作パターン１）
第５実施形態の動作パターン１では、アナログ伝送方式において、ＵＥ１００の信号処理部１６１は、送信対象データを運ぶ送信シンボルだけでなく、送信対象データに対応する冗長データを運ぶ送信シンボルも生成する。冗長データは、送信対象データと同じデータ、又は、送信対象データと異なるデータであって送信対象データを導出可能なデータである。
送信対象データと異なるデータであって送信対象データを導出可能なデータとは、例えば以下のデータである。
・送信対象データのシンボル点（ＩＱ平面上の信号点）に対して、逆に配置したもの。
・送信対象データＡに対して、「最大値−Ａ」。
・送信対象データＩ，Ｑに対して、異なる演算結果（例えばＩ×Ｑ及びＩ＋Ｑ）をほどこしたもの。
・送信対象データ「It,Qt」と以前の送信対象データ「（It-Δt）,（Qt-Δt）」との差分「It-（It-Δt）,Qt-（Qt-Δt）」。
ＵＥ１００の制御部１６２は、動作パターン１を適用する際に、信号処理の内容をｅＮＢ２００に通知する。
冗長データを受信したｅＮＢ２００は、当該冗長データに基づいて、復調した送信対象データの正当性を確認し、必要に応じて訂正することができる。
（動作パターン２）
第５実施形態の動作パターン２では、ＵＥ１００の制御部１６２は、アナログ伝送方式において、送信対象データに対応する誤り検出符号を生成し、ｅＮＢ２００に対して誤り検出符号を通知する。なお、「誤り検出符号」は、誤り検出のみに使用される符号に限らず、誤り訂正にも使用可能な符号を意味する。ＵＥ１００の制御部１６２は、送信対象データをＩＱ平面上の信号点に直接的にマッピングし、デジタル伝送方式における信号点とビット列との対応付けに基づいて、直接的にマッピングした信号点に対応するビット列を導出し、導出したビット列から誤り検出符号を生成する。
図１７は、第５実施形態の動作パターン２を説明するための図である。図１７に示すように、ＵＥ１００の制御部１６２は、送信対象データをＩＱ平面上の信号点に直接的にマッピングした場合に、当該信号点がデジタル伝送方式におけるどの信号点に相当するかを判断する。図１７の例では、デジタル伝送方式として１６ＱＡＭを想定している。例えば、図１７において送信対象データがＩＱ平面上の信号点Ａに直接的にマッピングされる場合、信号点Ａは、１６ＱＡＭにおける「１１０１」のビット列に対応する。よって、「１１０１」から得られるＣｈｅｃｋＳｕｍ又はＣＲＣを誤り検出符号として生成する。
ＵＥ１００の制御部１６２は、動作パターン２を適用する際に、誤り検出符号の生成方法をｅＮＢ２００に通知する。
誤り検出符号を受信したｅＮＢ２００は、当該誤り検出符号に基づいて、復調した送信対象データの正当性を確認し、必要に応じて訂正することができる。
（動作パターン３）
第５実施形態の動作パターン３では、ＵＥ１００の制御部１６２は、ＩＱ平面を複数の領域に分割して管理する。アナログ伝送方式において、ＵＥ１００の信号処理部１６１は、送信対象データをＩＱ平面上の信号点に直接的にマッピングすることにより送信シンボルを生成する。ＵＥ１００の制御部１６２は、ＩＱ平面上の複数の領域のうち当該信号点が属する領域を示す領域識別子を誤り検出符号としてｅＮＢ２００に通知する。複数の信号点からなるグループごとに領域が作成される場合、領域識別子は、グループ識別子であってもよい。
制御部１６２は、動作パターン３を適用する際に、ＩＱ平面上の複数の領域の各位置及び範囲をｅＮＢ２００に通知する。
誤り検出符号を受信したｅＮＢ２００は、当該誤り検出符号に基づいて、復調した送信対象データの正当性を確認し、必要に応じて訂正することができる。
（動作パターン４）
第５実施形態の動作パターン４では、アナログ伝送方式において、ＵＥ１００の信号処理部１６１は、送信対象データを送信シンボルに変換する際に、送信シンボルがＩＱ平面上の原点近傍にマッピングされないように、Ｉ軸上の基準値及びＱ軸上の基準値を原点よりも大きい値に設定する。これにより、伝送時においてアナログシンボルがホワイトノイズに埋もれないようにすることができる。
図１８は、第５実施形態の動作パターン４を説明するための図である。図１８に示すように、ＩＱ平面の原点近傍は使用禁止領域に設定されており、使用禁止領域以外の領域においてＩＱシンボルマッピングを行うようにオフセットが加えられる。
制御部１６２は、動作パターン４を適用する際に、オフセットの情報をｅＮＢ２００に通知する。
（動作パターン５）
第５実施形態の動作パターン５では、ＵＥ１００の制御部１６２は、送信対象データの値域を複数の数値範囲に分割して管理する。アナログ伝送方式において、ＵＥ１００の制御部１６２は、複数の数値範囲のうち送信対象データが属する対象数値範囲を示す範囲識別子をｅＮＢ２００に通知する。アナログ伝送方式において、ＵＥ１００の信号処理部１６１は、対象数値範囲に対する送信可能な全範囲（実際に送信する範囲）の拡大率に合わせて換算した送信対象データを送信する。
例えば、制御部１６２は、送信対象データの値域をＮ分割（例えば４分割）してＮＮ個の数値範囲を定義し、送信対象データが属する数値範囲を示す値を通知する。信号処理部１６１は、その数値範囲内での値を実際に送信する範囲に合わせた値、すなわち、「（送信したい値−レンジ内の基準値）×規格値」を送信する。
制御部１６２は、動作パターン５を適用する際に、数値範囲に関する情報をｅＮＢ２００に通知する。
第５実施形態の動作パターン５によれば、より分解能が高い値をアナログ伝送方式により伝送できる。
［第６実施形態］
以下、第６実施形態について、第１実施形態乃至第５実施形態との相違点を説明する。上述した第１実施形態乃至第５実施形態では、ＣＳＩフィードバックにアナログ伝送方式を適用する構成において、送信側の無線通信装置（すなわち、ＵＥ１００）について主として説明したが、第６実施形態では、受信側の無線通信装置（すなわち、ｅＮＢ２００）について主として説明する。
図１９は、第６実施形態に係る動作環境を示す図である。
図１９に示すように、ｅＮＢ２００−１が管理するセル１においてＵＥ１００−１が接続状態である。ＵＥ１００−１は、アナログ伝送方式によりＣＳＩをｅＮＢ２００−１に送信し、デジタル伝送方式によりユーザデータなどをＰＵＳＣＨ上でｅＮＢ２００−１に送信する。その際、ＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００−１から指定された無線リソース（リソースエレメント）に、アナログ伝送方式により生成された送信信号をマッピングする。
また、ｅＮＢ２００−２が管理するセル２においてＵＥ１００−２が接続状態である。ＵＥ１００−２は、アナログ伝送方式によりＣＳＩをｅＮＢ２００−２に送信し、デジタル伝送方式によりユーザデータなどをＰＵＳＣＨ上でｅＮＢ２００−２に送信する。その際、ＵＥ１００−２は、ｅＮＢ２００−２から指定された無線リソース（リソースエレメント）に、アナログ伝送方式により生成された送信信号をマッピングする。
セル２は、セル１の隣接セルに相当し、セル１は、セル２の隣接セルに相当する。よって、ＵＥ１００−２の送信信号は、ｅＮＢ２００−２で所望波信号として受信されるだけでなく、ｅＮＢ２００−１で干渉波信号として受信され得る。同様に、ＵＥ１００−１の送信信号は、ｅＮＢ２００−１で所望波信号として受信されるだけでなく、ｅＮＢ２００−２で干渉波信号として受信され得る。
以下において、ｅＮＢ２００−１がＵＥ１００−２の送信信号を干渉波信号として受信する場合の干渉対策動作について主として説明する。上述したように、ＵＥ１００−１がアナログ伝送方式により送信するＣＳＩは伝送時に誤差が乗りやすいため、ＣＳＩ伝送に対する干渉対策を強化する必要がある。
（動作パターン１）
ｅＮＢ２００−１の受信部２１２は、ＵＥ１００−１から送信される第１の送信信号を受信し、ＵＥ１００−２から送信される第２の送信信号を受信する。ｅＮＢ２００−１の制御部２４２は、アナログ伝送方式により生成された第１の送信信号（ＣＳＩ）がマッピングされる第１のリソースエレメントを示す情報、アナログ伝送方式により生成された第２の送信信号（ＣＳＩ）がマッピングされる第２のリソースエレメントを示す情報、のうち少なくとも一方をＵＥ１００−１に通知する。ｅＮＢ２００−１は、第２のリソースエレメントを示す情報を、ｅＮＢ２００−２から取得してもよく、予め記憶していてもよい。
動作パターン１では、第１のリソースエレメント及び第２のリソースエレメントは、周波数方向及び時間方向のうち少なくとも一方において重複しないよう設定される。これにより、ＵＥ１００−１がアナログ伝送方式により送信するＣＳＩと、ＵＥ１００−２がアナログ伝送方式により送信するＣＳＩと、の間で干渉が生じないようにすることができる。
ｅＮＢ２００−１の制御部２４２は、第２のリソースエレメントへの干渉をＵＥ１００−１が低減するための制御情報を、ＵＥ１００−１に通知する。当該制御情報は、例えば、第２のリソースエレメントの識別情報、又は第２のリソースエレメントに対応するシンボルの識別情報を含む。当該制御情報は、ＵＥ１００−１にユニキャストで通知されてもよく、ブロードキャストで通知されてもよい。当該制御情報を受信したＵＥ１００−１は、第２のリソースエレメントに第１の送信信号をマッピングしない、又は、第２のリソースエレメントにおける送信電力をゼロに設定する。或いは、当該制御情報を受信したＵＥ１００−１は、第２のリソースエレメントに対応するシンボルに第１の送信信号をマッピングしない、又は、第２のリソースエレメントに対応するシンボルにおける送信電力をゼロに設定する。或いは、このように第２のリソースエレメントをブランクにする場合に限らず、ＰＵＳＣＨをマッピングした上で送信電力を低減するような方法でもよい。例えば、ｅＮＢ２００−１の制御部２４２は、他の（第２のリソースエレメントに相当する部分以外の）ＰＵＳＣＨリソースと比べてどの程度（ｘｘｄＢ）送信電力を落とすかという情報をＵＥ１００−１に明示的に通知する。或いは、仕様で予め規定（ｐｒｅｄｅｆｉｎｅ）される形が想定される。この場合、例えば必ず３ｄＢ落とすといった規定が考えられる。
さらに、ｅＮＢ２００−２の制御部２４２は、第１のリソースエレメントへの干渉をＵＥ１００−２が低減するための制御情報を、ＵＥ１００−２に通知する。当該制御情報は、例えば、第１のリソースエレメントの識別情報、又は第１のリソースエレメントに対応するシンボルの識別情報を含む。当該制御情報は、ＵＥ１００−２にユニキャストで通知されてもよく、ブロードキャストで通知されてもよい。当該制御情報を受信したＵＥ１００−２は、第１のリソースエレメントに第２の送信信号をマッピングしない、又は、第１のリソースエレメントにおける送信電力をゼロに設定する。或いは、当該制御情報を受信したＵＥ１００−２は、第１のリソースエレメントに対応するシンボルに第２の送信信号をマッピングしない、又は、第１のリソースエレメントに対応するシンボルにおける送信電力をゼロに設定する。或いは、上記と同様に、第１のリソースエレメントをブランクにする場合に限らず、ＰＵＳＣＨをマッピングした上で送信電力を低減するような方法でもよい。
図２０は、動作パターン１における無線リソースの使用例１を示す図である。図２０では、ｅＮＢ２００−１が上りリンクで取り扱う１リソースブロック分の無線リソースと、ｅＮＢ２００−２が上りリンクで取り扱う１リソースブロック分の無線リソースと、を図示している。
図２０に示すように、ＵＥ１００−１のＣＳＩは、先頭から３、５、１０、１２シンボル目の奇数サブキャリアからなるリソースエレメント（第１のリソースエレメント）にマッピングされている。ＵＥ１００−２のＣＳＩは、先頭から３、５、１０、１２シンボル目の偶数サブキャリアからなるリソースエレメント（第２のリソースエレメント）にマッピングされている。
ＵＥ１００−２は、第１のリソースエレメントをブランク（Ｂｌａｎｋ）にする。すなわち、第１のリソースエレメントに送信信号をマッピングしない、又は、第１のリソースエレメントにおける送信電力をゼロに設定する。これにより、ＵＥ１００−１のＣＳＩは、ＵＥ１００−２の送信信号による干渉の影響を受けることなく、ｅＮＢ２００−１に伝送される。
また、ＵＥ１００−１は、第２のリソースエレメントをブランク（Ｂｌａｎｋ）にする。すなわち、第２のリソースエレメントに送信信号をマッピングしない、又は、第２のリソースエレメントにおける送信電力をゼロに設定する。これにより、ＵＥ１００−２のＣＳＩは、ＵＥ１００−１の送信信号による干渉の影響を受けることなく、ｅＮＢ２００−２に伝送される。
図２１は、動作パターン１における無線リソースの使用例２を示す図である。ここでは、無線リソースの使用例１との相違点を主として説明する。
図２１に示すように、ＵＥ１００−１のＣＳＩは、先頭から３、５、１０、１２シンボル目の全てのサブキャリアからなるリソースエレメント（第１のリソースエレメント）にマッピングされている。
ＵＥ１００−２は、第１のリソースエレメントをブランク（Ｂｌａｎｋ）にする。すなわち、第１のリソースエレメントに送信信号をマッピングしない、又は、第１のリソースエレメントにおける送信電力をゼロに設定する。これにより、ＵＥ１００−１のＣＳＩは、ＵＥ１００−２の送信信号による干渉の影響を受けることなく、ｅＮＢ２００−１に伝送される。
（動作パターン２）
動作パターン２では、デジタル伝送方式により生成された第２の送信信号（ＵＥ１００−２のＰＵＳＣＨ）が第１のリソースエレメントにマッピングされる。
図２２は、動作パターン２における無線リソースの使用例１を示す図である。図２２では、ｅＮＢ２００−１が上りリンクで取り扱う１リソースブロック分の無線リソースと、ｅＮＢ２００−２が上りリンクで取り扱う１リソースブロック分の無線リソースと、を図示している。
図２２に示すように、ＵＥ１００−１のＣＳＩは、先頭から３、５、１０、１２シンボル目の奇数サブキャリアからなるリソースエレメント（第１のリソースエレメント）にマッピングされている。ＵＥ１００−２のＣＳＩは、先頭から３、５、１０、１２シンボル目の偶数サブキャリアからなるリソースエレメント（第２のリソースエレメント）にマッピングされている。
ＵＥ１００−２は、第１のリソースエレメントをブランクにするのではなく、デジタルデータであるＰＵＳＣＨを第１のリソースエレメントにマッピングする。また、ＵＥ１００−１は、第２のリソースエレメントをブランクにするのではなく、デジタルデータであるＰＵＳＣＨを第２のリソースエレメントにマッピングする。
図２３は、動作パターン２における無線リソースの使用例２を示す図である。ここでは、無線リソースの使用例１との相違点を主として説明する。
図２３に示すように、ＵＥ１００−１のＣＳＩは、先頭から３、５、１０、１２シンボル目の全てのサブキャリアからなるリソースエレメント（第１のリソースエレメント）にマッピングされている。
ＵＥ１００−２は、ＵＥ１００−２は、第１のリソースエレメントをブランクにするのではなく、デジタルデータであるＰＵＳＣＨを第１のリソースエレメントにマッピングする。
このように、動作パターン２では、デジタル伝送方式により生成された第２の送信信号（ＵＥ１００−２のＰＵＳＣＨ）が第１のリソースエレメントにマッピングされる。この場合、第１のリソースエレメントにマッピングされる第１の送信信号（ＵＥ１００−１のＣＳＩ）は、第２の送信信号による干渉の影響を受ける。
動作パターン２では、ｅＮＢ２００−１の信号処理部２４１は、第１のリソースエレメントにおける、第１の送信信号及び第２の送信信号の合成信号に対して、干渉キャンセル処理を行う。干渉キャンセル処理は、第１のリソースエレメントにおける第２の送信信号のレプリカを生成する処理と、合成信号からレプリカを減算する処理と、を含む。このような干渉キャンセル処理は、ＳＩＣ（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ）と称される。
ｅＮＢ２００−１の制御部２４２は、デジタル伝送方式により生成される第２の送信信号に適用される送信信号パラメータを、ｅＮＢ２００−２から取得する。送信信号パラメータは、例えば、送信アンテナ数、変調符号化方式（ＭＣＳ）、リダンダンシバージョン（ＲＶ）、送信モード、レイヤ数、送信プリコーダ行列インデックス（ＴＰＭＩ）、リソースブロック、復調参照信号（ＤＭＲＳ）の系列を示す情報、サウンディング参照信号（ＳＲＳ）の設定情報、ＤＭＲＳ及び物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）の電力差、のうち少なくとも１つを含む。ｅＮＢ２００−１の制御部２４２は、送信信号パラメータを取得するために、第１のリソースエレメントを含むリソースブロック及びサブフレームをｅＮＢ２００−２に通知する。
ｅＮＢ２００−１の信号処理部２４１は、送信信号パラメータに基づいて、第１のリソースエレメントにおいて第２の送信信号に含まれているデータを復調する処理と、復調されたデータからレプリカを生成する処理と、を行う。そして、ｅＮＢ２００−１の信号処理部２４１は、第１の送信信号及び第２の送信信号の合成信号からレプリカを減算する処理を行う。これにより、ＵＥ１００−１のＣＳＩは、ＵＥ１００−２の送信信号による干渉の影響を受けても、干渉キャンセル処理により当該干渉の影響をキャンセルすることができる。
図２４は、動作パターン２を示すシーケンス図である。
図２４に示すように、ステップＳ１０１において、ｅＮＢ２００−１は、第１のリソースエレメントを含むリソースブロック及びサブフレームをｅＮＢ２００−２に通知する。当該通知は、例えばＸ２インターフェイス上で行われる。
ステップＳ１０２において、ｅＮＢ２００−２は、ｅＮＢ２００−１から通知されたリソースブロック及びサブフレームに基づいて、当該リソースブロック及び当該サブフレームにおいて、デジタル伝送方式により生成される第２の送信信号に適用される送信信号パラメータを特定する。送信信号パラメータが適用される無線リソースの範囲（以下「適用リソース範囲」という）が、リソースブロック及びサブフレームからなる無線リソースの範囲よりも広い場合、ｅＮＢ２００−２は、通知されたリソースブロック及びサブフレームを含む適用リソース範囲における送信信号パラメータを特定する。上述したように、送信信号パラメータは、例えば、送信アンテナ数、ＭＣＳ、リダンダンシバージョン、送信モード、レイヤ数、ＴＰＭＩ、リソースブロック、ＤＭＲＳの系列を示す情報、ＳＲＳの設定情報、のうち少なくとも１つを含む。これらのパラメータは、ｅＮＢ２００−１において第２の送信信号（干渉波信号）を復調するために使用される。送信信号パラメータは、ＤＭＲＳ及びＰＵＳＣＨの電力差をさらに含んでもよい。このパラメータは、復調したデータからシンボル情報に高精度に変換するために使用される。
ステップＳ１０３において、ｅＮＢ２００−２は、ステップＳ１０２で特定した送信信号パラメータをｅＮＢ２００−１に通知する。当該通知は、例えばＸ２インターフェイス上で行われる。
ステップＳ１０４において、ｅＮＢ２００−１は、通知された送信信号パラメータに基づいて、干渉キャンセル処理を行う。上述したように、ｅＮＢ２００−１は、当該送信信号パラメータに基づいて、第１のリソースエレメントにおいて第２の送信信号に含まれているデータを復調し、復調されたデータからレプリカを生成し、第１の送信信号及び第２の送信信号の合成信号から当該レプリカを減算する。
［第６実施形態の変更例］
上述した第６実施形態では、ｅＮＢ２００−１における干渉対策動作について説明した。しかしながら、同様の干渉対策動作をｅＮＢ２００−２において行ってもよい。この場合、上述した第６実施形態において、ｅＮＢ２００−１とｅＮＢ２００−２とを入れ替えるとともに、ＵＥ１００−１とＵＥ１００−２とを入れ替えてもよい。
また、上述した第６実施形態では、セル間の干渉に対する干渉対策動作について説明した。しかしながら、かかる干渉対策動作をセル内でのユーザ間干渉（ＭＵ−ＭＩＭＯ実施時)にも応用可能である。例えば、ｅＮＢ２００−１にＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２の両方が接続し、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２にＭＵ−ＭＩＭＯを適用する場合に、上述した干渉対策動作を適用する。この場合、ｅＮＢ２００間の補助情報の交換は不要である。
［その他の実施形態］
上述した各実施形態では、ＣＳＩフィードバックについてのトリガについて特に触れなかったが、
１）上りリンク割当があったとき、
２）上りリンク割当があったとき、かつ上位の設定に基づいて、
３）上りリンク割当があったとき、ＤＣＩでのトリガbitに基づいて、
４）上位の設定にもとづいて周期的に、
等のＣＳＩ送信トリガが考えられる。ここで上位の設定とは、ＲＲＣでの設定を意味する。
上述した各実施形態では、アナログシンボルの送信モードについて特に触れなかったが、アナログシンボルの送信モードとして送信ダイバーシチを適用してもよい。送信ダイバーシチとは、例えばＳＴＢＣ、ＳＦＢＣ、ＦＳＴＤ等である。あるいはアナログシンボルの送信モードとして空間多重やビームフォーミングを適用してもよい。空間多重やビームフォーミングとは、閉ループ、或いは開ループのMIMO送信等である。
上述した各実施形態では、アナログ伝送方式において送信対象データは量子化されていてもよいとしていた。かかる量子化については、１)ＵＥ送信機精度に応じて可変、又は２)ＳＮに応じて可変としてもよい。
上述した各実施形態では、ＣＳＩフィードバックにアナログ伝送方式を適用する一例を説明したが、ＣＳＩ以外の送信対象データにアナログ伝送方式を適用してもよい。例えば、ＵＥ１００でセンシングされたデータ(周囲の気温・気圧・湿度や花粉量等)などに対してアナログ伝送方式を適用してもよい。
また、上述した各実施形態では、上りリンクにアナログ伝送方式を適用する一例を説明したが、下りリンクにアナログ伝送方式を適用してもよい。下りリンクにアナログ伝送方式を適用する場合、ｅＮＢ２００は、本発明に係る無線通信装置（送信側）に相当し、ＵＥ１００は、本発明に係る無線通信装置（受信側）に相当する。
さらに、上述した各実施形態では、本発明をＬＴＥシステムに適用するケースを主として説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。
［相互参照］
米国仮出願第６１／８０６２８０（２０１３年３月２８日出願）、日本国特許出願第２０１３−２２４７７２（２０１３年１０月２９日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
本発明は、無線通信分野において有用である。

Claims (32)

  1. 送信対象データに基づいて送信信号を生成する信号処理部を備える無線通信装置であって、
    前記信号処理部は、デジタル伝送方式及びアナログ伝送方式の中から選択された伝送方式により前記送信信号を生成し、
    前記デジタル伝送方式は、前記送信対象データを二進符号化して得られたビット列を前記送信信号に変換する伝送方式であり、
    前記アナログ伝送方式は、前記送信対象データを二進符号化せずに前記送信対象データを直接的に前記送信信号に変換する伝送方式であることを特徴とする無線通信装置。
  2. 前記送信対象データは、アナログ値、又は前記アナログ値を量子化して得られた値からなることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  3. 前記送信対象データの属性に基づいて、前記デジタル伝送方式及び前記アナログ伝送方式の中から、前記送信対象データに適用する伝送方式を選択する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  4. 前記制御部は、伝送時に誤差が乗ることが許容される前記送信対象データに適用する伝送方式として、前記アナログ伝送方式を選択することを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
  5. 前記制御部は、前記無線通信装置におけるチャネル推定により得られたチャネル情報からなる前記送信対象データに適用する伝送方式として、前記アナログ伝送方式を選択することを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
  6. 前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記送信対象データを送信シンボルに変換する直接的なシンボルマッピングを行うことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  7. 前記シンボルマッピングにおいて、前記信号処理部は、振幅変調位相変調、又はＩＱ平面上の独立な２軸に対する変調により、前記送信対象データを送信シンボルに変換することを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
  8. 前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、参照信号を第１の無線リソースにマッピングし、かつ、前記送信シンボルを第２の無線リソースにマッピングするリソースマッピングをさらに行い、
    前記リソースマッピングにおいて、前記信号処理部は、前記第１の無線リソースの近傍に前記第２の無線リソースを配置することを特徴とする請求項７に記載の無線通信装置。
  9. 前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、
    基準データを送信シンボルに変換するシンボルマッピングと、
    前記送信シンボルに前記送信対象データを適用して前記送信信号を生成するプレコーディングと、を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  10. 前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、参照信号を第１の無線リソースにマッピングし、かつ、前記送信対象データが適用された前記送信シンボルを第２の無線リソースにマッピングするリソースマッピングをさらに行い、
    前記リソースマッピングにおいて、前記信号処理部は、前記第１の無線リソースの近傍に前記第２の無線リソースを配置することを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
  11. 前記アナログ伝送方式において、通信相手装置に対して、前記送信対象データの値域、又は前記送信対象データに対する前記送信信号の倍率を通知する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  12. 前記送信対象データは、チャネル応答行列に含まれる各成分であり、
    前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記チャネル応答行列に含まれる特定の成分で他の成分を正規化することにより、前記特定の成分の送信を省略することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  13. 前記送信対象データは、チャネル応答行列に含まれる各成分であり、
    前記チャネル応答行列に含まれる各成分は、振幅を含み、
    前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記振幅を含む各成分を載せた送信シンボルの数がシンボル区間ごとに略均等になるようにリソースマッピングを行うことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  14. 前記送信対象データは、チャネル応答行列に対応する共分散行列に含まれる各成分であり、
    前記共分散行列に含まれる各成分は、振幅を含み、
    前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記振幅を含む各成分を載せた送信シンボルの数がシンボル区間ごとに略均等になるようにリソースマッピングを行うことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  15. 前記送信対象データは、チャネル応答行列に対応する共分散行列に含まれる各成分であり、
    前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記共分散行列に含まれる対角成分に対して特別な信号処理を施し、
    前記特別な信号処理は、前記対角成分を載せた送信シンボルを他のシンボルと比較して冗長化して送信する処理、前記対角成分のペアをＩＱ平面上の１つの信号点にマッピングする処理、の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  16. 前記送信対象データは、チャネル応答行列に含まれる各成分であり、
    前記チャネル応答行列に含まれる各成分は、Ｉ成分及びＱ成分を含み、
    前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記Ｉ成分及び前記Ｑ成分を別々の送信シンボルに載せることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  17. 前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記送信対象データを運ぶ送信シンボルだけでなく、前記送信対象データに対応する冗長データを運ぶ送信シンボルも生成し、
    前記冗長データは、前記送信対象データと同じデータ、又は、前記送信対象データと異なるデータであって前記送信対象データを導出可能なデータであることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  18. 前記アナログ伝送方式において、前記送信対象データに対応する誤り検出符号を生成し、通信相手装置に対して前記誤り検出符号を通知する制御部をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記送信対象データをＩＱ平面上の信号点に直接的にマッピングし、
    前記デジタル伝送方式における信号点とビット列との対応付けに基づいて、前記直接的にマッピングした前記信号点に対応するビット列を導出し、
    前記導出したビット列から前記誤り検出符号を生成する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  19. ＩＱ平面を複数の領域に分割して管理する制御部をさらに備え、
    前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記送信対象データをＩＱ平面上の信号点に直接的にマッピングすることにより前記送信シンボルを生成し、
    前記制御部は、前記複数の領域のうち前記信号点が属する領域を示す領域識別子を誤り検出符号として通信相手装置に通知することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  20. 前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記送信対象データを送信シンボルに変換する際に、前記送信シンボルがＩＱ平面上の原点近傍にマッピングされないように、Ｉ軸上の基準値及びＱ軸上の基準値を原点よりも大きい値に設定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  21. 前記送信対象データの値域を複数の数値範囲に分割して管理する制御部をさらに備え、
    前記アナログ伝送方式において、前記制御部は、前記複数の数値範囲のうち前記送信対象データが属する対象数値範囲を示す範囲識別子を通信相手装置に通知し、
    前記アナログ伝送方式において、前記信号処理部は、前記対象数値範囲に対する送信可能な全範囲の拡大率に合わせて換算した前記送信対象データを送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  22. 送信対象データに基づいて生成された送信信号を受信する無線通信装置であって、
    前記送信信号は、デジタル伝送方式及びアナログ伝送方式の中から選択された伝送方式により生成されており、
    前記デジタル伝送方式は、前記送信対象データを二進符号化して得られたビット列を前記送信信号に変換する伝送方式であり、
    前記アナログ伝送方式は、前記送信対象データを二進符号化せずに前記送信対象データを直接的に前記送信信号に変換する伝送方式であることを特徴とする無線通信装置。
  23. 自無線通信装置と接続する第１のユーザ端末から送信される第１の送信信号を受信し、第２のユーザ端末から送信される第２の送信信号を受信する受信部と、
    前記アナログ伝送方式により生成された前記第１の送信信号がマッピングされる第１のリソースエレメントを示す情報、前記アナログ伝送方式により生成された前記第２の送信信号がマッピングされる第２のリソースエレメントを示す情報、のうち少なくとも一方を前記第１のユーザ端末に通知する制御部と、
    を備えることを特徴とする請求項２２に記載の無線通信装置。
  24. 前記第１のリソースエレメント及び前記第２のリソースエレメントは、周波数方向及び時間方向のうち少なくとも一方において重複しないよう設定されることを特徴とする請求項２３に記載の無線通信装置。
  25. 前記制御部は、前記第２のリソースエレメントへの干渉を前記第１のユーザ端末が低減するための制御情報を、前記第１のユーザ端末に通知することを特徴とする請求項２４に記載の無線通信装置。
  26. 前記第２のユーザ端末は、自無線通信装置と接続するユーザ端末であり、
    前記制御部は、前記第１のリソースエレメントへの干渉を前記第２のユーザ端末が低減するための制御情報を、前記第２のユーザ端末に通知することを特徴とする請求項２４に記載の無線通信装置。
  27. 前記受信部は、前記第１の送信信号を所望信号として受信し、前記第２の送信信号を干渉信号として受信しており、
    前記デジタル伝送方式により生成された前記第２の送信信号が前記第１のリソースエレメントにマッピングされる場合に、前記第１のリソースエレメントにおける当該第１の送信信号及び当該第２の送信信号の合成信号に対して、干渉キャンセル処理を行う信号処理部をさらに備え、
    前記干渉キャンセル処理は、前記第１のリソースエレメントにおける前記第２の送信信号のレプリカを生成する処理と、前記合成信号から前記レプリカを減算する処理と、を含むことを特徴とする請求項２３に記載の無線通信装置。
  28. 前記第２のユーザ端末は、他の無線通信装置と接続するユーザ端末であり、
    前記制御部は、前記デジタル伝送方式により生成される前記第２の送信信号に適用される送信信号パラメータを、前記他の無線通信装置から取得することを特徴とする請求項２７に記載の無線通信装置。
  29. 前記制御部は、前記送信信号パラメータを取得するために、前記第１のリソースエレメントを含むリソースブロック及びサブフレームを前記他の無線通信装置に通知することを特徴とする請求項２８に記載の無線通信装置。
  30. 前記送信信号パラメータは、送信アンテナ数、変調符号化方式（ＭＣＳ）、リダンダンシバージョン、送信モード、レイヤ数、送信プリコーダ行列インデックス（ＴＰＭＩ）、リソースブロック、復調参照信号（ＤＭＲＳ）の系列を示す情報、サウンディング参照信号（ＳＲＳ）の設定情報、ＤＭＲＳ及び物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）の電力差、のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２８に記載の無線通信装置。
  31. 前記レプリカを生成する処理は、
    前記送信信号パラメータに基づいて、前記第１のリソースエレメントにおいて前記第２の送信信号に含まれているデータを復調する処理と、
    前記復調されたデータから前記レプリカを生成する処理と、を含むことを特徴とする請求項２８に記載の無線通信装置。
  32. 送信対象データに基づいて送信信号を生成するための信号処理方法であって、
    信号処理部において、デジタル伝送方式及びアナログ伝送方式の中から選択された伝送方式により前記送信信号を生成するステップを含み、
    前記デジタル伝送方式は、前記送信対象データを二進符号化して得られたビット列を前記送信信号に変換する伝送方式であり、
    前記アナログ伝送方式は、前記送信対象データを二進符号化せずに前記送信対象データを直接的に前記送信信号に変換する伝送方式であることを特徴とする信号処理方法。
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