WO2010119533A1 - 送信装置、受信装置および無線通信方法 - Google Patents

送信装置、受信装置および無線通信方法 Download PDF

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WO2010119533A1
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radio resource
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antennas
crs
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ジャンミン ウー
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富士通株式会社
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    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the present invention relates to a transmission device, a reception device, and a wireless communication method that perform wireless communication.
  • a transmission device transmits data to a reception device using a plurality of transmission antennas in parallel.
  • LTE Long Term Evolution
  • a radio base station can use a maximum of four transmission antennas in parallel.
  • LTE's next generation LTE-A LTE-Advanced
  • LTE-Advanced it is considered that a radio base station can use a maximum of eight transmission antennas in parallel ( For example, refer nonpatent literature 1).
  • the transmission apparatus transmits a known signal called a reference signal (RS) from each transmission antenna (for example, see Non-Patent Documents 2 to 4).
  • RS reference signal
  • a part of the radio resource is allocated for transmission of the known signal.
  • the receiving apparatus can estimate a channel state for each transmission antenna by detecting a known signal included in the received signal.
  • the channel state estimation result can be used, for example, for data demodulation or feedback of communication quality to a transmission apparatus.
  • the transmission control method becomes a problem.
  • a control method called virtual antenna mapping has been proposed (see, for example, Non-Patent Documents 5 and 6).
  • this control method for example, two transmission antennas are set as one pair. Then, the two transmitting antennas that are paired transmit a known signal in the same resource region (for example, the same frequency and the same timing) and transmit the same content data (for example, CDD (Cyclic Delay Delay Diversity). ) To send data).
  • the receiving apparatus recognizes two physical transmission antennas as one virtual transmission antenna.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • Requirements for “Further Advancements” for “E-UTRA", “TR” 36.913, “V8.0.0”, “June” 2008.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • DL RS Designs for Higher Order MIMO TSG-RAN WG1 # 56, R1-090619, Feb. 2009.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • DL Reference Signal Design for 8x8 MIMO in LTE-Advanced, TSG-RAN WG1 # 56, R1-090706, Feb. 2009.
  • 3GPP (3rd Generation Partnership Project) "An Efficient Reference Reference Signal Design in LTE Advanced", TSG-RAN WG1 # 56, R1-090949, Feb. 2009.
  • the transmitting apparatus performs wireless communication with a plurality of types of receiving apparatuses having different maximum number of detectable transmitting antennas. For example, when the transmission apparatus includes eight transmission antennas and performs wireless communication with both a reception apparatus that can detect up to four transmission antennas and a reception apparatus that can detect all eight transmission antennas. .
  • the transmission method of known signals becomes a problem.
  • a method of separately transmitting a known signal for each type of receiving apparatus is also conceivable.
  • radio resources to be secured for transmitting known signals are increased, and radio resources for data transmission are under pressure.
  • 8 resource areas corresponding to 8 transmission antennas and 4 resource areas corresponding to 4 pairs may be secured.
  • the present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a transmission device, a reception device, and a wireless communication method capable of improving the utilization efficiency of wireless resources when transmitting a known signal. To do.
  • a first type of receiving apparatus that can detect N (N is an integer greater than or equal to 1) transmitting antennas from a received signal and a second type that can detect more than N transmitting antennas
  • N is an integer greater than or equal to 1
  • This transmission apparatus includes N + 1 or more transmission antennas including first and second transmission antennas, and a control unit that allocates radio resources for signals output from each of the N + 1 or more transmission antennas.
  • the control unit outputs a known signal used in the first type of reception device and the second type of reception device from the first and second transmission antennas with the first radio resource, and outputs the second radio signal.
  • the resource is controlled to output a known signal used in the second type of receiving apparatus from at least one of the first and second transmission antennas.
  • the first radio resource and the second radio resource have a timing difference equal to or smaller than a predetermined first difference and a frequency difference equal to or smaller than a predetermined second difference.
  • a receiving device that performs wireless communication with a transmitting device including first and second transmitting antennas.
  • This receiving apparatus includes a receiving unit and an estimating unit.
  • a known signal output from each of the first and second transmission antennas is assigned to the first radio resource, and at least one of the first and second transmission antennas is output to the second radio resource.
  • a radio signal to which a known signal is assigned is received.
  • the estimation unit estimates a channel state for each of the first and second transmission antennas using the first radio resource signal and the second radio resource signal included in the radio signal received by the reception unit.
  • the first radio resource and the second radio resource have a timing difference equal to or smaller than a predetermined first difference and a frequency difference equal to or smaller than a predetermined second difference.
  • a first type of receiving apparatus capable of detecting N (N is an integer of 1 or more) transmitting antennas or less from a received signal, and a second capable of detecting more than N transmitting antennas.
  • a method of wireless communication between a type of receiving device and transmitting device is provided.
  • a transmission apparatus including N + 1 or more transmission antennas including the first and second transmission antennas outputs a known signal from each of the first and second transmission antennas using the first radio resource.
  • the first type of receiving apparatus estimates the channel state using the known signal of the first radio resource.
  • the second type of receiving apparatus estimates the channel state using known signals of the first radio resource and the second radio resource.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a transmission device and a reception device.
  • the transmission device 1 and the reception devices 2 and 3 can perform wireless communication.
  • all or part of a resource region defined by a time axis and a frequency axis can be used as a radio resource.
  • the transmission apparatus 1 includes N + 1 (N is an integer of 1 or more) transmission antennas and a control unit 1c including transmission antennas 1a and 1b.
  • the transmission antennas 1a and 1b output radio signals according to the control of the control unit 1c.
  • the transmission antenna 1a and the transmission antenna 1b can output the same signal, or can output different signals.
  • the control unit 1c allocates resource areas for signals output from each of the plurality of transmission antennas including the transmission antennas 1a and 1b. For example, the control unit 1c schedules transmission signals such as a data signal addressed to the receiving device 2, a data signal addressed to the receiving device 3, and a known signal.
  • the receiving device 2 can detect up to N transmitting antennas from the received signal. That is, the receiving device 2 cannot physically recognize all the transmission antennas of the transmitting device 1.
  • the receiving device 2 includes a receiving unit 2a and an estimating unit 2b.
  • the receiver 2a receives radio signals output from the transmission antennas 1a and 1b of the transmission device 1.
  • the receiving unit 2a performs processing such as A / D conversion and Fourier transform.
  • the estimation unit 2b estimates the channel state based on the radio signal received by the reception unit 2a. However, in the channel estimation of the estimation unit 2b, the transmission antennas 1a and 1b are recognized as one virtual transmission antenna.
  • the receiving device 3 can detect more than N transmission antennas from the received signal. That is, the receiving device 3 may be able to physically recognize all the transmission antennas of the transmitting device 1.
  • the receiving device 3 includes a receiving unit 3a and an estimating unit 3b.
  • the receiving unit 3a receives radio signals output from the transmission antennas 1a and 1b of the transmission device 1. For example, the receiving unit 3a performs processing such as A / D conversion and Fourier transform.
  • the estimation unit 3b estimates the channel states of the transmission antennas 1a and 1b based on the radio signal received by the reception unit 3a.
  • the first radio resource and the second radio resource have a timing difference that is equal to or less than a predetermined first difference (for example, a difference of several symbols) and a frequency difference that is a predetermined second difference (for example, a number).
  • Subcarrier difference is set to be equal to or less. It is preferable that the first radio resource and the second radio resource are as close as possible (for example, the timing difference is one symbol and the frequency difference is one subcarrier).
  • Two radio resources can be adjacent on the time axis or adjacent on the frequency axis.
  • a distance on the resource area (for example, the sum of the timing difference and the frequency difference) may be defined from the timing difference and the frequency difference, and the distance may be controlled to be equal to or less than a predetermined threshold.
  • the first radio resource and the second radio resource may be set so as not to overlap in the resource area, or overlap may be allowed by code-multiplexing known signals.
  • the known signal ⁇ 0 and the known signal ⁇ 1 may be the same signal or different signals.
  • the known signal ⁇ 0 and the known signal ⁇ 0 may be the same signal or different signals.
  • the reception unit 2a of the reception device 2 and the reception unit 3a of the reception device 3 receive the signal in which the known signal ⁇ 0 , the known signal ⁇ 1, and noise are superimposed on the first radio resource,
  • the radio resource receives a signal in which the known signal ⁇ 0 , the known signal ⁇ 1 and noise are superimposed.
  • the common reference signal (CRS: Common Reference Signal) which the receivers 2 and 3 can detect in common is considered, for example.
  • the estimation unit 2b of the receiving device 2 extracts the first radio resource signal from the received signal and performs channel estimation. At this time, it is not necessary to refer to the signal of the second radio resource. Thereby, the channel state when the transmission antennas 1a and 1b are regarded as one virtual transmission antenna is estimated.
  • the estimation unit 3b of the reception device 3 extracts the first radio resource signal and the second radio resource signal from the received signal, and performs channel estimation. Thereby, the channel state is estimated for each of the transmission antennas 1a and 1b.
  • the estimation unit 3b approximates that the channel state of the first radio resource is equal to the channel state of the second radio resource, and performs a linear operation (such as an operation for obtaining a solution of simultaneous equations) to transmit antenna 1a. , 1b, channel estimation can be performed. This is because, since the first radio resource and the second radio resource are close to each other, it is considered that the accuracy of channel estimation is not greatly reduced even if such approximation is performed.
  • the estimation results of the estimation unit 2b of the reception device 2 and the estimation unit 3b of the reception device 3 can be used, for example, for channel compensation when demodulating reception data.
  • the estimation result can also be used for communication state feedback from the receiving devices 2 and 3 to the transmitting device 1.
  • As information to be fed back for example, channel state information (CSI: Channel State Indicator) can be considered.
  • CSI Channel State Indicator
  • the transmission apparatus 1 can perform data signal scheduling based on feedback from the reception apparatuses 2 and 3.
  • the receiving apparatuses 2 and 3 may perform channel estimation periodically or irregularly (for example, when it is detected that data addressed to the local station is included in the received signal). In addition, the receiving apparatuses 2 and 3 notify the transmitting apparatus 1 in advance of the type of receiving apparatus (whether or not more than N transmitting antennas can be recognized) before receiving data. May be.
  • the transmission apparatus 1 may transmit the known signals ⁇ 0 and ⁇ 1 in the second region only when the communication partner includes a reception apparatus that can recognize more than N transmission antennas.
  • the transmitting device 1 outputs a known signal from each of the transmission antennas 1a and 1b as the first wireless resource, and transmits the transmission antennas 1a and 1a as the second wireless resource close to the first wireless resource.
  • a known signal is output from at least one of 1b.
  • the receiving device 2 estimates the channel state based on the known signal of the first radio resource. Further, the receiving apparatus 3 estimates the channel state based on the known signal of the first radio resource and the known signal of the second radio resource.
  • the transmission apparatus 1 does not have to transmit known signals separately for the reception apparatus 2 that can recognize up to N or less transmission antennas and the reception apparatus 3 that can recognize N + 1 or more transmission antennas. . That is, the known signals ⁇ 0 and ⁇ 1 in the first region can be used in common by the two types of receiving apparatuses. Therefore, radio resources used for transmission of known signals can be suppressed, radio resources used for data transmission can be prevented from being compressed, and radio resources can be used efficiently.
  • the receiving apparatus 2 can recognize the two transmitting antennas 1a and 1b as one virtual transmitting antenna has been generalized. It is also possible to recognize the transmission antennas (M is an integer of 2 or more) as a single virtual transmission antenna. In order to realize this, for example, the following method can be considered.
  • the control unit 1c of the transmission device 1 selects M radio resources. Then, a known signal used by the receiving apparatuses 2 and 3 is output from each of the M transmission antennas using the first radio resource among the M radio resources. In addition, a known signal used in the reception device 3 is output from at least one of the M transmission antennas using the second radio resource among the M radio resources. Similarly, each of the third to M-th radio resources outputs a known signal used by the receiving apparatus 3 from at least one of the M transmission antennas.
  • the M radio resources to be selected exist at positions as close as possible to each other on the resource region defined by the time axis and the frequency axis.
  • these M radio resources are aggregated within a predetermined time width (for example, several symbols) and within a predetermined frequency width (for example, several subcarriers).
  • the transmission method of the transmission device 1 is applied to a radio base station, and the reception methods of the reception devices 2 and 3 are applied to a mobile station.
  • the present invention can also be applied to systems other than the above-described wireless communication method and mobile communication system (for example, a fixed wireless communication system and an ad hoc wireless communication system).
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an overall configuration of the mobile communication system.
  • the mobile communication system includes a radio base station 100 and mobile stations 200 and 300.
  • the radio base station 100 is a radio communication device that can perform radio communication with a plurality of mobile stations including the mobile stations 200 and 300 in parallel.
  • the radio base station 100 includes eight transmission antennas. When the radio base station 100 acquires user data addressed to the mobile stations 200 and 300, the radio base station 100 performs encoding and modulation, and performs radio transmission using a maximum of eight transmission antennas in parallel.
  • the mobile stations 200 and 300 are wireless terminal devices that can access the wireless base station 100 and perform wireless communication. As the mobile stations 200 and 300, for example, a mobile phone or a portable information terminal device is used.
  • the mobile station 200 can recognize a maximum of four transmission antennas from the received signal and perform channel estimation.
  • the mobile station 300 can recognize a maximum of eight transmission antennas from the received signal and perform channel estimation.
  • the mobile stations 200 and 300 demodulate and decode user data addressed to the mobile station 200 using the channel estimation result.
  • the mobile communication system can be realized as a mobile phone system compatible with the LTE system and the LTE-A system.
  • the radio base station 100 can perform communication corresponding to both the LTE scheme and the LTE-A scheme.
  • the mobile station 200 performs LTE communication
  • the mobile station 300 performs LTE-A communication.
  • communication (downlink communication) from the radio base station 100 to the mobile stations 200 and 300 will be described in detail assuming the LTE scheme and the LTE-A scheme.
  • Description of communication (uplink communication) from the mobile stations 200 and 300 to the radio base station 100 will be omitted as appropriate.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a radio base station.
  • the radio base station 100 includes an encoding unit 111, 113, 115, a modulation unit 112, 114, 116, a DRS generation unit 121, a CRS generation unit 122, a multiplexing / IFFT unit 131, a scheduler 132, RF units 141 to 148, transmission Antennas 151 to 158, a reception antenna 161, an RF unit 162, an FFT unit 163, a demodulation unit 164, and a decoding unit 165 are provided.
  • the encoding unit 111 extracts user data from the buffer memory when user data addressed to the LTE mobile station 200 is stored in the buffer memory (not shown). Then, the user data is subjected to error correction coding by a predetermined coding method or a coding method selected according to the communication state of the mobile station 200. As an encoding method, for example, a convolutional code, a turbo code, and a low density parity check (LDPC) code can be used.
  • the encoding unit 111 outputs the obtained encoded data to the modulation unit 112.
  • the modulation unit 112 digitally modulates the encoded data acquired from the encoding unit 111 using a predetermined modulation method or a modulation method selected according to the communication state of the mobile station 200.
  • a modulation method for example, a multilevel modulation method such as QPSK (Quadrature Shift Keying), 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), or 64QAM can be used.
  • Modulation section 112 outputs the obtained modulated signal to multiplexing / IFFT section 131.
  • the encoding unit 113 extracts user data from the buffer memory when user data addressed to the LTE-A mobile station 300 is stored in the buffer memory (not shown). Then, the user data is subjected to error correction coding by a predetermined coding method or a coding method selected according to the communication state of the mobile station 300. The encoding unit 113 outputs the obtained encoded data to the modulation unit 114.
  • the modulation unit 114 digitally modulates the encoded data acquired from the encoding unit 113 using a predetermined modulation method or a modulation method selected according to the communication state of the mobile station 300. Modulation section 114 then outputs the obtained modulated signal to multiplexing / IFFT section 131.
  • the encoding unit 115 When acquiring the control information to be transmitted to the mobile stations 200 and 300, the encoding unit 115 performs error correction encoding on the control information using a predetermined encoding method.
  • the control information to be transmitted for example, the modulation scheme / coding scheme employed in the modulation / coding of user data, the information specifying the resource region including the user data, and the feedback of downlink communication quality are instructed. Contains information.
  • Encoding section 115 outputs the obtained encoded information to modulation section 116.
  • the modulation unit 116 digitally modulates the encoded information acquired from the encoding unit 115 using a predetermined modulation method. Then, modulation section 116 outputs the obtained modulated signal to multiplexing / IFFT section 131.
  • the DRS generation unit 121 generates an individual reference signal (DRS: Dedicated Reference Signal) in a predetermined case (for example, when performing beamforming or when performing De-Modulation when transmitting LTE-A user data). To do.
  • the dedicated reference signal is a signal that is individually assigned to the mobile station 300 that supports the LTE-A scheme, and is transmitted when user data addressed to the mobile station 300 is transmitted.
  • the DRS generation unit 121 outputs the generated DRS to the multiplexing / IFFT unit 131.
  • the CRS generator 122 generates common reference signals (CRS) for the ports # 0 to # 7.
  • the CRSs of the ports # 0 to # 3 are signals that are referenced by both the LTE mobile station 200 and the LTE-A mobile station 300.
  • the CRSs of the ports # 4 to # 7 are signals that are referenced by the mobile station 300 that supports the LTE-A system.
  • the CRS generator 122 outputs the generated CRS to the multiplexing / IFFT unit 131.
  • port # 0 is a virtual transmission port when the transmission antennas 151 and 152 are viewed as one antenna.
  • Port # 1 is a virtual transmission port when the transmission antennas 153 and 154 are viewed as one antenna.
  • Port # 2 is a virtual transmission port when the transmission antennas 155 and 156 are viewed as one antenna.
  • Port # 3 is a virtual transmission port when the transmission antennas 157 and 158 are viewed as one antenna.
  • Port # 4 means a transmission port that increases when the transmission antennas 151 and 152 are viewed as separate antennas compared to when the transmission antennas 151 and 152 are viewed as one antenna.
  • Port # 5 means a transmission port that increases when the transmission antennas 153 and 154 are viewed as separate antennas compared to when the transmission antennas 153 and 154 are viewed as one antenna.
  • Port # 6 means a transmission port that increases when the transmission antennas 155 and 156 are viewed as separate antennas compared to when the transmission antennas 155 and 156 are viewed as one antenna.
  • Port # 7 means a transmission port that increases when the transmission antennas 157 and 158 are viewed as separate antennas as compared to when the transmission antennas 157 and 158 are viewed as one antenna.
  • ports # 0 to # 3 are recognized. When only the ports # 0 to # 3 are recognized (as viewed from the mobile station 200), it can be said that the ports # 0 to # 3 are “virtual”. On the other hand, ports # 0 to # 7 are recognized in the LTE-A mobile station 300. When recognizing ports # 0- # 7 (viewed from mobile station 300), it can be said that ports # 0- # 7 are “physical”. In order to form a virtual transmission antenna, in the example of FIG. 3, two adjacent transmission antennas are paired, but two transmission antennas located at separate positions may be paired. It is also possible to form three or more transmission antennas as one virtual antenna.
  • the CRS used for the mobile station 200 to recognize port # 0 is referred to as “CRS of port # 0”, and the port for the mobile station 300 to recognize both ports # 0 and # 4.
  • the CRS used in addition to the # 0 CRS is referred to as a “port # 4 CRS”.
  • the multiplexing / IFFT unit 131 maps signals acquired from the modulation units 112, 114, 116, the DRS generation unit 121, and the CRS generation unit 122 to the frequency domain based on the scheduling result notified from the scheduler 132.
  • an inverse Fourier transform is performed on the frequency domain signal to generate a time domain signal.
  • IFFT Inverse Fastier Transform
  • a conversion algorithm other than IFFT may be used.
  • multiplexing / IFFT section 131 outputs signals output from transmitting antennas 151 to 158 to RF sections 141 to 148, respectively.
  • the scheduler 132 performs scheduling of user data, control information, DRS and CRS addressed to the mobile stations 200 and 300. For example, the scheduling is performed in units of frames or subframes.
  • the scheduling user data the channel state information (CSI) acquired from the decoding unit 165 is referred to, and a frequency band suitable for user data transmission is determined.
  • the CRS controls to be mapped to a predetermined area in the resource area. However, a plurality of mapping patterns may be switched as appropriate. Then, the scheduler 132 notifies the multiplexing / IFFT unit 131 of the scheduling result.
  • the RF units 141 to 148 perform radio transmission processing on the signals after IFFT acquired from the multiplexing / IFFT unit 131 and output the signals to the transmission antennas 151 to 158, respectively.
  • the RF unit 141 corresponds to the transmission antenna 151.
  • the RF unit 142 corresponds to the transmission antenna 152.
  • the RF unit 143 corresponds to the transmission antenna 153.
  • the RF unit 144 corresponds to the transmission antenna 154.
  • the RF unit 145 corresponds to the transmission antenna 155.
  • the RF unit 146 corresponds to the transmission antenna 156.
  • the RF unit 147 corresponds to the transmission antenna 157.
  • the RF unit 148 corresponds to the transmission antenna 158.
  • the wireless transmission processing includes, for example, D / A conversion, frequency band up-conversion, power amplification, and the like.
  • the transmission antennas 151 to 158 wirelessly output the transmission signals acquired from the RF units 141 to 148, respectively.
  • the reception antenna 161 receives the radio signal output from the mobile stations 200 and 300 and outputs the radio signal to the RF unit 162. Note that some or all of the transmission antennas 151 to 158 may also serve as reception antennas. In that case, it is conceivable to provide the radio base station 100 with an antenna duplexer that separates the transmission signal and the reception signal.
  • the RF unit 162 performs radio reception processing on the received signal acquired from the receiving antenna 161 and outputs the obtained signal (time domain signal) to the FFT unit 163.
  • the wireless reception process includes, for example, frequency band down-conversion, power amplification, A / D conversion, and the like.
  • the FFT unit 163 performs Fourier transform on the time domain signal acquired from the RF unit 162 to obtain a frequency domain signal. For example, a fast Fourier transform (FFT) is performed. However, a conversion algorithm other than FFT may be used. Then, FFT section 163 outputs the obtained frequency domain signal (modulated signal) to demodulation section 164.
  • FFT fast Fourier transform
  • the demodulation unit 164 demodulates the modulation signal acquired from the FFT unit 163 by a predetermined method or a method selected according to the communication state of the mobile stations 200 and 300.
  • Demodulation section 164 outputs the obtained encoded data and encoded information to decoding section 165.
  • the decoding unit 165 performs error correction decoding on the encoded data and encoded information acquired from the demodulating unit 164 using a predetermined method or a method selected according to the communication state of the mobile stations 200 and 300. If error correction fails, retransmission may be requested to the mobile stations 200 and 300. Thereby, user data and control information from the mobile stations 200 and 300 are extracted.
  • the control information that can be extracted includes CSI that is feedback information from the mobile stations 200 and 300.
  • the decoding unit 165 outputs the CSI to the scheduler 132 when it is extracted.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the first mobile station.
  • the mobile station 200 includes a reception antenna 211, an RF unit 212, an FFT unit 213, a demodulation unit 214, a decoding unit 215, a CRS estimation unit 221, an encoding unit 231, a modulation unit 232, an IFFT unit 233, an RF unit 234, and a transmission antenna 235.
  • the receiving antenna 211 receives a radio signal output from the radio base station 100 and outputs it to the RF unit 212.
  • the RF unit 212 performs radio reception processing on the received signal acquired from the receiving antenna 211 and outputs the obtained signal (time domain signal) to the FFT unit 213.
  • the FFT unit 213 performs Fourier transform on the time domain signal acquired from the RF unit 212 to obtain a frequency domain signal. For example, FFT is performed. However, a conversion algorithm other than FFT may be used. Then, FFT section 213 outputs the obtained frequency domain signal (modulated signal) to demodulation section 214 and CRS estimation section 221.
  • the demodulation unit 214 demodulates the modulation signal acquired from the FFT unit 213 by a predetermined method or a method selected according to the communication state of the mobile station 200.
  • the modulation method employed for user data modulation may be notified by control information.
  • demodulation is further performed using the estimation result (for example, by performing channel compensation).
  • the demodulation unit 214 outputs the obtained encoded data to the decoding unit 215.
  • the decoding unit 215 performs error correction decoding on the encoded data acquired from the demodulation unit 214 by a predetermined method or a method selected according to the communication state of the mobile station 200.
  • the encoding method employed for encoding user data may be notified by control information. If error correction fails, retransmission may be requested to the radio base station 100. As a result, user data addressed to the mobile station 200 is extracted. In the mobile station 200, various data processing such as sound reproduction and image display is executed on the extracted user data.
  • the CRS estimation unit 221 performs estimation processing such as channel estimation and coherent detection based on the signal acquired from the FFT unit 213. Specifically, the CRS estimation unit 221 extracts the signal in the area where the CRSs of the ports # 0 to # 3 are transmitted from the received signal. Then, estimation processing is performed based on the extracted signal and the known CRS. The CRS estimation unit 221 generates CSI from the estimation result, and outputs the CSI to the encoding unit 231 as control information. In addition, the CRS estimation unit 221 notifies the demodulation unit 214 of the estimation result.
  • the CRS estimation unit 221 performs the above estimation process for each of the ports # 0 to # 3. That is, the CRS estimator 221 virtually sets the pair of transmission antennas 151 and 152, the pair of transmission antennas 153 and 154, the pair of transmission antennas 155 and 156, and the pair of transmission antennas 157 and 158 of the radio base station 100. Recognized as a transmitting antenna.
  • the encoding unit 231 When acquiring the control information to be transmitted to the radio base station 100, the encoding unit 231 performs error correction encoding on the control information using a predetermined encoding method or an encoding method that is selected according to the communication state of the mobile station 200. .
  • the control information to be transmitted includes the CSI acquired from the CRS estimation unit 221.
  • the encoding unit 231 outputs the obtained encoded information to the modulation unit 232.
  • the modulation unit 232 digitally modulates the encoded information acquired from the encoding unit 231 using a predetermined modulation method or a modulation method selected according to the communication state of the mobile station 200. Then, the modulation unit 232 outputs the obtained modulation signal to the IFFT unit 233.
  • the IFFT unit 233 maps the modulation signal acquired from the modulation unit 232 in the frequency domain. Then, an inverse Fourier transform is performed on the frequency domain signal to generate a time domain signal. For example, IFFT is performed. However, a conversion algorithm other than IFFT may be used. Thereafter, the IFFT unit 233 outputs the obtained signal to the RF unit 234.
  • the RF unit 234 performs wireless transmission processing on the signal after IFFT acquired from the IFFT unit 233 and outputs the result to the transmission antenna 235.
  • the wireless transmission processing includes, for example, D / A conversion, frequency band up-conversion, power amplification, and the like.
  • the transmission antenna 235 wirelessly outputs the transmission signal acquired from the RF unit 234. Note that an antenna serving as both a reception antenna and a transmission antenna may be used. In that case, it is conceivable to provide the mobile station 200 with an antenna duplexer that separates the transmission signal and the reception signal.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the second mobile station.
  • the mobile station 300 includes a reception antenna 311, an RF unit 312, an FFT unit 313, a demodulation unit 314, a decoding unit 315, a CRS estimation unit 321, a DRS estimation unit 322, an encoding unit 331, a modulation unit 332, an IFFT unit 333, and an RF unit. 334 and a transmission antenna 335.
  • the operations of the units other than the demodulator 314, the CRS estimator 321 and the DRS estimator 322 are the same as those of the unit having the same name of the mobile station 200 described above, and thus the description thereof is omitted.
  • the demodulation unit 314 demodulates the modulation signal acquired from the FFT unit 313 by a predetermined method or a method selected according to the communication state of the mobile station 300. At this time, when an estimation result using DRS is notified from the DRS estimation unit 322, demodulation is further performed using the estimation result (for example, by performing channel compensation).
  • the CRS estimation unit 321 performs estimation processing such as channel estimation and coherent detection based on the signal acquired from the FFT unit 313. Specifically, CRS estimation section 321 extracts the signal in the area where the CRSs of ports # 0 to # 7 are transmitted from the received signal. Then, estimation processing is performed based on the extracted signal and the known CRS. The CRS estimation unit 321 generates CSI from the estimation result and outputs the CSI to the encoding unit 331 as control information. Also, the CRS estimation unit 321 notifies the estimation result to the DRS estimation unit 322.
  • the DRS estimation unit 322 performs estimation processing such as channel estimation and coherent detection based on the signal acquired from the FFT unit 313 and the estimation result notified from the CRS estimation unit 321. Specifically, the DRS estimation unit 322 extracts a signal in a region where the DRS is transmitted from the received signal. Then, estimation processing is performed based on the extracted signals and the estimation results of known DRS and CRS. The DRS estimation unit 322 notifies the demodulation unit 314 of the estimation result.
  • the DRS estimation unit 322 performs an estimation process based on DRS when receiving user data addressed to the mobile station 300.
  • DRS Downlink Reference Signal
  • the CRS estimation unit 321 and the DRS estimation unit 322 perform the above estimation processing for each of the ports # 0 to # 7. That is, the CRS estimation unit 321 and the DRS estimation unit 322 individually recognize each of the transmission antennas 151 to 158 of the radio base station 100.
  • FIG. 6 is a diagram showing a frame structure.
  • An OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) frame as shown in FIG. 6 is wirelessly transmitted from the wireless base station 100 to the mobile stations 200 and 300.
  • One frame includes a plurality of subframes (for example, 10 subframes).
  • the resource area including the time axis and the frequency axis is subdivided and managed.
  • the minimum unit in the time direction is called a symbol.
  • the minimum unit in the frequency direction is called a subcarrier.
  • the minimum unit of radio resources specified by one symbol and one subcarrier is called a resource element. Radio resources for a plurality of subcarriers in one subframe are allocated to the mobile stations 200 and 300 as resource blocks. That is, resource allocation to the mobile stations 200 and 300 is performed in units of resource blocks.
  • 1 resource block includes PDCCH (Physical Downlink Control CHannel) as a control channel and PDSCH (Physical Downlink Shared CHannel) as a data channel as physical layer channels.
  • PDCCH Physical Downlink Control CHannel
  • PDSCH Physical Downlink Shared CHannel
  • 14 symbols are included in one subframe, the previous 3 symbols are assigned as the PDCCH region, and the rear 11 symbols are assigned as the PDSCH region.
  • the radio base station 100 and the mobile stations 200 and 300 may perform radio communication using frames having a structure other than the above.
  • the number of symbols assigned to the control channel and the position of the control channel may be changed.
  • FIG. 7 is a diagram showing the types of subframes.
  • the subframes transmitted by the radio base station 100 can be classified into three types based on the allocation results of the resource blocks to the mobile stations 200 and 300.
  • the first type is an LTE subframe that does not include resource blocks allocated to the mobile station 300 compatible with the LTE-A scheme.
  • the second type is an LTE / LTE-A subframe in which resource blocks allocated to the LTE mobile station 200 and resource blocks allocated to the LTE-A mobile station 300 coexist.
  • the third type is an LTE-A subframe, which does not include resource blocks allocated to the LTE mobile station 200.
  • the radio base station 100 can employ various control methods for resource block allocation. For example, the radio base station 100 can also allocate resource blocks without considering the types of mobile stations (corresponding to LTE scheme and LTE-A scheme). In this case, it is considered that the LTE / LTE-A subframe increases. On the other hand, the radio base station 100 may be controlled to increase the number of LTE subframes and LTE-A subframes, that is, to control as much as possible the resource blocks of the same type of mobile stations. Further, a subframe at a predetermined timing may be fixed to a predetermined type.
  • the radio base station 100 may change the CRS transmission method according to the type of the subframe, or may transmit the CRS without considering the type of the subframe. In the former case, for example, it may be controlled to transmit the CRSs of the ports # 0 to # 3 and not to transmit the CRSs of the ports # 4 to # 7 in the LTE subframe. This is because the CRS of the ports # 4 to # 7 is not referenced in the LTE mobile station 200. In the following, it is assumed that both the CRSs of the ports # 0 to # 3 and the CRSs of the ports # 4 to # 7 are transmitted.
  • the transmission antenna 151 outputs the CRS of port # 0 and the CRS of port # 4 using two resource elements.
  • the transmission antenna 152 paired with the transmission antenna 151 outputs the CRS of the port # 0 and the CRS of the port # 4 using the same two resource elements as the transmission antenna 151. That is, in the above two resource elements, the CRS output from the transmission antenna 151 and the CRS output from the transmission antenna 152 are superimposed.
  • the transmission antenna 153 outputs the CRS of port # 1 and the CRS of port # 5 using two resource elements.
  • the transmission antenna 154 paired with the transmission antenna 153 outputs the CRS of the port # 1 and the CRS of the port # 5 using the same two resource elements as the transmission antenna 153. However, it is possible to prevent one of the transmission antennas 153 and 154 from transmitting the CRS of the port # 5.
  • the transmission antenna 155 outputs the CRS of the port # 2 and the CRS of the port # 6 using the two resource elements.
  • the transmission antenna 156 that is paired with the transmission antenna 155 outputs the CRS of the port # 2 and the CRS of the port # 6 using the same two resource elements as the transmission antenna 155. However, it is possible to prevent one of the transmission antennas 155 and 156 from transmitting the CRS of the port # 6.
  • the transmission antenna 157 outputs the CRS of port # 3 and the CRS of port # 7 using two resource elements.
  • the transmission antenna 158 paired with the transmission antenna 157 outputs the CRS of the port # 3 and the CRS of the port # 7 using the same two resource elements as the transmission antenna 157. However, it is possible to prevent one of the transmission antennas 157 and 158 from transmitting the CRS of the port # 7.
  • CRS output from the transmission antennas 151 and 152 is considered.
  • FIG. 8 is a diagram showing a first arrangement policy of CRS.
  • A shows a policy of assigning the CRS of port # 0 and the CRS of port # 4 to two resource elements adjacent on the frequency axis.
  • B shows a policy of assigning the CRS of port # 0 and the CRS of port # 4 to two resource elements adjacent on the time axis.
  • the CRS of port # 0, that is, the CRS referred to by both the LTE mobile station 200 and the LTE-A mobile station 300 is a predetermined resource element (first area). ).
  • the CRS of the port # 4 that is, the CRS referred to in the LTE-A mobile station 300 is the same symbol as the first region and has a subcarrier resource element (one frequency higher than the first region) ( (Second region).
  • the resource element of a subcarrier having one frequency lower than that of the first region can be used as the second region.
  • the CRS of port # 0 is arranged in a predetermined resource element (first area). Further, the CRS of port # 4 is arranged in the same subcarrier as the first area and in the resource element (second area) of the symbol immediately before the first area. However, the resource element of the symbol immediately after the first area may be the second area.
  • the example in which the first region and the second region are adjacent to each other has been given, but the distance between the first region and the second region is within a predetermined range. You may arrange so that there is. For example, when a resource block one distance away from the first area cannot be used, a resource block two distance away may be used as the second area. However, for reasons that will be described later, it is preferable that the first region and the second region be as close as possible.
  • the CRS output from the transmission antennas 153 to 158 can also be arranged in the same manner as the transmission antennas 151 and 152. However, from the viewpoint of channel estimation accuracy, it is preferable that the transmission antennas 153 to 158 do not transmit signals (including user data and control information signals) in the resource elements in which the transmission antennas 151 and 152 have the CRS.
  • the policy in FIG. 8A can also be called an FDM (Frequency Division Multiplexing) approach, and the policy in FIG. 8B can also be called a TDM (Time Division Multiplexing) approach.
  • FIG. 9 is a diagram showing a second arrangement policy of the CRS.
  • A shows four resource elements separated by 1 symbol and 1 subcarrier from the resource element (first area) where the CRS of port # 0 is arranged, and the area where the CRS of port # 4 is arranged (second area). The policy assigned to (area) is shown.
  • B shows a policy of allocating four resource elements adjacent to the resource element (first area) where the CRS of port # 0 is arranged to the area (second area) where the CRS of port # 4 is arranged. ing.
  • the transmission antennas 153 to 158 can also use the above four resource elements.
  • the first area and the second area are adjacent to each other in the time direction, the frequency direction, or the oblique direction.
  • a resource block two or more away from the first area may be used as the second area.
  • CDM Code Division Multiplexing
  • Superposition approach the policy for superimposing CRS with data signals output from other transmitting antennas. You can also.
  • the CRS output from the transmission antennas 153 to 158 can also be arranged in the same policy as the transmission antennas 151 and 152.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a first arrangement example of the CRS.
  • the arrangement example shown in FIG. 10 shows resource blocks in which CRSs are arranged according to the policy shown in FIG.
  • FIG. 10A is an example of signals output from the transmission antennas 151 and 152
  • FIG. 10B is an example of signals output from the transmission antennas 155 and 156.
  • two resource elements in the PDCCH region and six resource elements in the PDSCH region are allocated for the port # 0 CRS. Also, six resource elements in the PDSCH area are allocated for the CRS of port # 4. Within the PDSCH region, the above two types of resource elements are adjacent on the time axis.
  • the example of (A) indicates that the transmission antennas 151 and 152 do not use the resource elements used for CRS transmission of the ports # 1 to # 3. Similarly, resource elements used for CRS transmission of ports # 5 to # 7 may not be used.
  • the CRS of port # 4 is not arranged in the PDCCH area. However, the CRS of port # 4 can be arranged in the PDCCH region.
  • two resource elements in the PDCCH region and two resource elements in the PDSCH region are allocated for the port # 2 CRS. Also, four resource elements in the PDSCH area are allocated for the CRS of port # 6. Within the PDSCH region, the above two types of resource elements are adjacent on the time axis.
  • the example of (B) has shown that the transmission antennas 155 and 156 do not use the resource element used for transmission of CRS of ports # 0, # 1 and # 3. Similarly, the resource elements used for CRS transmission of ports # 4, # 5, and # 7 may not be used.
  • the CRS of port # 6 is not arranged in the PDCCH area. Instead, the CRS of the port # 6 is arranged in the resource element closest to the CRS in the PDSCH region and in the PDCCH region. However, the CRS of port # 6 can also be arranged in the PDCCH area.
  • the number of CRSs included in the resource block may be different depending on the transmission antenna.
  • the number of CRSs output from the transmission antennas 151 and 152 is larger than the number of CRSs output from the transmission antennas 155 and 156.
  • the CRSs of the ports # 4 to # 7 can be arranged so as to avoid the PDCCH area.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a second arrangement example of the CRS.
  • the arrangement example shown in FIG. 11 shows resource blocks in which CRSs are arranged according to the policy shown in FIG.
  • FIG. 11A is an example of signals output from the transmission antennas 151 and 152
  • FIG. 11B is an example of signals output from the transmission antennas 155 and 156.
  • the example of (A) indicates that the transmission antennas 151 and 152 do not use the resource elements used for CRS transmission of the ports # 1 to # 3.
  • the resource elements used for CRS transmission of ports # 5 to # 7 may be used by code-multiplexing with these CRSs.
  • the CRS of the port # 4 is not arranged in the PDCCH area, as in the case of FIG. However, the CRS of port # 4 can be arranged in the PDCCH region.
  • the CRS of port # 4 is additionally arranged in the vicinity of four of the six CRSs of port # 0 in the PDSCH area. This is to prevent the port # 4 from having too many CRSs.
  • the CRS of port # 4 may be arranged in the vicinity of all six CRSs of port # 0.
  • two resource elements in the PDCCH region and two resource elements in the PDSCH region are allocated for the port # 2 CRS. Also, eight resource elements in the PDSCH area are allocated for the CRS of port # 6.
  • the example of (B) has shown that the transmission antennas 155 and 156 do not use the resource element used for transmission of CRS of ports # 0, # 1 and # 3.
  • the resource elements used for CRS transmission of ports # 4, # 5, and # 7 may be used by code-multiplexing with these CRSs.
  • the CRS of the port # 6 is not arranged in the PDCCH area as in the case of FIG. However, the CRS of port # 6 can also be arranged in the PDCCH area.
  • the number of CRSs included in the resource block may be different depending on the transmission antenna.
  • the CRSs of the ports # 4 to # 7 can be arranged so as to avoid the PDCCH area. Further, when the number of CRSs becomes excessive (for example, when the number or ratio of resource elements that transmit CRSs in a resource block exceeds a predetermined threshold), CRSs may be thinned out.
  • the CRS complex number representation of port # 0 output from the transmission antenna 151 is ⁇ 0
  • the CRS complex number representation of port # 0 output from the transmission antenna 152 is ⁇ 1
  • a complex expression of CRS of port # 4 output from the transmitting antenna 152 is set as ⁇ 0
  • a complex number expression of CRS of port # 4 output from the transmitting antenna 152 is set as ⁇ 1
  • ⁇ 0 and ⁇ 1 are transmitted by subcarrier k and symbol l
  • ⁇ 0 and ⁇ 1 are transmitted by subcarrier k + m and symbol l + n (m and n are integers other than 0).
  • the signal r (k, l) received by the mobile station 300 with subcarrier k and symbol l and the signal r (k + m, l + n) received with subcarrier k + m and symbol l + n are expressed by the following equation (1-1): ) And (1-2).
  • h 0 is the channel state for the transmission antenna 151
  • h 1 is the channel state for the transmission antenna 152
  • ⁇ is white Gaussian noise.
  • the mobile station 300 can estimate the channel state h 1 of the transmission antenna 152. Then, using the estimation result of h 1 , the channel state h 0 of the transmission antenna 151 can be calculated.
  • the reception level detected by the mobile station 300 may be different. For example, there may be a case where a difference of about 3 dB occurs in SNR (Signal to Noise Ratio).
  • Equation (5) can be derived based on the concept of STC (Space Time Code). The STC is mentioned in the following documents, for example.
  • mobile station 300 determines channel states h 0 and h 1 from received signals r (k, l) and r (k + m, l + n) based on equations (1-1) and (6) above. Each can be estimated.
  • equations (7-1) and (7-2) can be used by the mobile station 300 as linear equations for channel estimation.
  • Expression (7-1) is an expression for calculating the channel response value of the transmission antenna 151
  • Expression (7-2) is an expression for calculating the channel response value of the transmission antenna 152.
  • the mobile station 300 can perform the estimation with high accuracy by arranging the CRS of the port # 0 and the CRS of the port # 4 in the adjacent resource elements.
  • the two transmission antennas 151 and 152 are controlled so as to appear as one virtual transmission antenna from the mobile station 200, but the present invention can also be applied to other virtual antenna mapping methods.
  • the above description can also be generalized.
  • the generalized virtual antenna mapping can be defined as the following formula (9).
  • ⁇ j, i is the jth virtual transmission antenna
  • the radio base station 100 may perform CDD. That is, even when the CRS that is originally the same is output from the transmission antenna 151 and the transmission antenna 152, the transmission timing of both may be intentionally shifted (that is, the phase of the signal is rotated in the frequency domain). it can.
  • CDD the mobile stations 200 and 300 can obtain frequency diversity gain.
  • the mobile stations 200 and 300 can change the method of using the received signal according to the purpose of the estimation process.
  • a statistical value of a region where a CSR is transmitted that is, a plurality of areas within a certain section (for example, one subframe or one frame) are averaged, and estimation processing is performed from the average value.
  • demodulating user data it is conceivable to use an instantaneous received signal. That is, demodulation is performed using only the CSR estimation result in the area close to the area to which the user data signal is assigned.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a transmission process of the radio base station.
  • the transmission process shown in FIG. 12 is repeatedly executed by the radio base station 100.
  • details of the processing contents will be described along the step numbers of the flowchart.
  • the scheduler 132 refers to the CSI fed back from the mobile stations 200 and 300, and schedules various transmission signals such as user data and control information signals. However, the resources used for CRS transmission may be fixed. Scheduling can also be executed after generation of a transmission signal in step S12 below.
  • Step S12 The radio base station 100 generates a transmission signal. Specifically, all or part of the processes shown in steps S121 to S128 below are executed. [Step S121] The encoding unit 111 performs error correction encoding on user data addressed to the LTE compatible mobile station 200.
  • Step S122 The modulation unit 112 digitally modulates user data addressed to the LTE compatible mobile station 200. Note that the processes in steps S121 and S122 can be executed in parallel with other processes (the processes in steps S123 to S128).
  • Step S123 The encoding unit 113 performs error correction encoding on user data addressed to the mobile station 300 compatible with the LTE-A scheme.
  • Step S124 The modulator 114 digitally modulates user data addressed to the LTE-A compatible mobile station 300.
  • the processing in steps S123 and S124 is as follows. It can be executed in parallel with other processes (the processes of steps S121, S122, and S125 to S128).
  • Step S125 The encoding unit 115 performs error correction encoding on the control information addressed to the mobile station 200 and the mobile station 300.
  • Modulation section 116 digitally modulates control information addressed to mobile station 200 and mobile station 300.
  • the processing in steps S125 and S126 is as follows. It can be executed in parallel with other processes (the processes of steps S121 to S124, S127, and S128).
  • Step S127 The CRS generator 122 generates a CRS for each of the ports # 0 to # 7. However, depending on the type of subframe, it may not be necessary to generate CRS for some ports.
  • the process in step S127 can be executed in parallel with other processes (the processes in steps S121 to S126 and S128).
  • Step S128 The DRS generator 121 generates a DRS. However, it is not necessary to generate a DRS in a subframe in which user data addressed to the mobile station 300 is not transmitted.
  • the process in step S128 can be executed in parallel with other processes (the processes in steps S121 to S127).
  • the multiplexing / IFFT unit 131 maps the transmission signal generated in step S12 to an OFDM frame according to the scheduling result in step S11.
  • the multiplexing / IFFT unit 131 performs IFFT on the transmission signal mapped in step S13.
  • Step S15 The RF units 141 to 148 perform wireless transmission processing on the signal after the IFFT processing in Step S14. Then, radio signals are output from the transmitting antennas 151 to 158.
  • FIG. 13 is a diagram showing the correspondence between the CRS and the transmission antenna.
  • FIG. 13 shows the correspondence between the CRS generated by the CRS generator 122 and the signals output from the transmission antennas 151 to 158.
  • the CRS generator 122 generates ⁇ 0,0 and ⁇ 1,0 as the CRS of the port # 0. Also, ⁇ 0,0 and ⁇ 1,0 are generated as the CRS of the port # 4.
  • the multiplexing / IFFT unit 131 maps ⁇ 0,0 and ⁇ 0,0 to the transmission antenna 151. Also, ⁇ 1,0 and ⁇ 1,0 are mapped to the transmission antenna 152.
  • the CRS generator 122 generates ⁇ 0,1 and ⁇ 1,1 as the CRS of the port # 1. Also, ⁇ 0,1 and ⁇ 1,1 are generated as CRS of port # 5. In this case, the multiplexing / IFFT unit 131 maps ⁇ 0,1 and ⁇ 0,1 to the transmission antenna 153. Also, ⁇ 1,1 and ⁇ 1,1 are mapped to the transmission antenna 154.
  • the CRS generator 122 generates ⁇ 0,2 and ⁇ 1,2 as the CRS of the port # 2. Also, ⁇ 0,2 and ⁇ 1,2 are generated as the CRS of the port # 6. In this case, the multiplexing / IFFT unit 131 maps ⁇ 0,2 and ⁇ 0,2 to the transmission antenna 155. Also, ⁇ 1,2 and ⁇ 1,2 are mapped to the transmission antenna 156.
  • the CRS generator 122 generates ⁇ 0,3 and ⁇ 1,3 as the CRS of the port # 3. Also, ⁇ 0,3 and ⁇ 1,3 are generated as the CRS of the port # 7.
  • the multiplexing / IFFT unit 131 maps ⁇ 0,3 and ⁇ 0,3 to the transmission antenna 157. Also, ⁇ 1,3 and ⁇ 1,3 are mapped to the transmission antenna 158.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the reception process of the first mobile station.
  • the reception process shown in FIG. 14 is repeatedly executed by the LTE compatible mobile station 200.
  • details of the processing contents will be described along the step numbers of the flowchart.
  • Step S ⁇ b> 21 The RF unit 212 performs radio reception processing on the radio signal received from the radio base station 100.
  • the FFT unit 213 performs FFT on the received signal that has undergone the wireless reception process in step S21.
  • the CRS estimator 221 performs estimation processing such as channel estimation and coherent detection with reference to the CRS of the ports # 0 to # 3. There is no need to refer to the CRS of the ports # 4 to # 7. That is, the CRS estimation unit 221 calculates ⁇ 0,0 ⁇ ⁇ 1,0 ⁇ ⁇ 0,1 ⁇ ⁇ 1,1 ⁇ ⁇ 0,2 ⁇ ⁇ 1,2 ⁇ ⁇ 0,3 ⁇ ⁇ 1,3 as described above. Referring to, the channel response value of each of the four virtual antennas is calculated.
  • Step S24 The demodulation unit 214 demodulates user data addressed to the mobile station 200 using the estimation result of step S23.
  • Step S25 The CRS estimation unit 221 generates CSI to be fed back to the radio base station 100 based on the estimation result of step S23.
  • the process of step S24 and the process of step S25 may be reversed. Moreover, you may perform only any one process.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the reception process of the second mobile station.
  • the reception process shown in FIG. 15 is repeatedly executed by the LTE-A compatible mobile station 300.
  • details of the processing contents will be described along the step numbers of the flowchart.
  • Step S31 The RF unit 312 performs a radio reception process on the radio signal received from the radio base station 100.
  • the FFT unit 313 performs FFT on the received signal that has undergone the wireless reception process in step S31.
  • the CRS estimation unit 321 identifies the signal of the resource element to which the CRSs of the ports # 4 to # 7 are transmitted. Note that the CRS estimation unit 321 may perform various calculations on the received signals of the resource elements to which the CRSs of the ports # 4 to # 7 are transmitted, such as when the radio base station 100 performs CDD. .
  • Step S34 The CRS estimation unit 321 specifies the signal of the resource element to which the CRSs of the ports # 0 to # 3 are transmitted. Note that the CRS estimation unit 321 may perform various calculations on the received signals of the resource elements to which the CRSs of the ports # 0 to # 3 are transmitted, as in step S33. You may perform the process of step S33, and the process of step S34 in reverse order.
  • the CRS estimation unit 321 performs estimation processing such as channel estimation and coherent detection based on the signals specified in steps S33 and S34. That is, the CRS estimator 321 includes the above ⁇ 0,0 ⁇ ⁇ 1,0 ⁇ ⁇ 0,1 ⁇ ⁇ 1,1 ⁇ ⁇ 0,2 ⁇ ⁇ 1,2 ⁇ ⁇ 0,3 ⁇ ⁇ 1,3 ⁇ ⁇ 0,0 ⁇ ⁇ 1,0 ⁇ ⁇ 0,1 ⁇ ⁇ 1,1 ⁇ ⁇ 0,2 ⁇ ⁇ 1,2 ⁇ ⁇ 0,3 ⁇ ⁇ 1,3 The channel response value of each transmission antenna is calculated.
  • Step S36 The DRS estimation unit 322 performs DRS estimation processing using the estimation result of step S35 (estimation result based on CRS).
  • Step S37 The demodulator 314 demodulates user data addressed to the mobile station 300 using the estimation result (estimation result based on DRS) in step S36.
  • Step S38 The CRS estimation unit 321 generates CSI to be fed back to the radio base station 100 based on the estimation result (estimation result based on CRS) in step S35. Note that the processes in steps S36 and S37 and the process in step S38 may be performed in reverse order. Moreover, you may perform only any one process.
  • radio base station 100 includes LTE-compatible mobile station 200 capable of recognizing up to four transmission antennas and LTE-A scheme capable of recognizing up to eight transmission antennas. Wireless communication can be performed with both the corresponding mobile stations 300. At that time, the radio base station 100 may not transmit CRS separately for the two types of mobile stations.
  • the mobile station 200 can control the channel response value from the CRS in the first region
  • the mobile station 300 can control the channel response value from the CRS in the first region and the second region.
  • the CRS in the first area can be controlled so as to be commonly referred to by two types of mobile stations. Therefore, radio resources used for CRS transmission can be suppressed, radio resources used for user data transmission can be prevented from being compressed, and radio resources can be used efficiently.

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Abstract

　既知信号を送信する場合の無線リソースの利用効率を向上させる。　送信装置（１）は、送信アンテナ（１ａ，１ｂ）を含むＮ＋１本以上の送信アンテナを備える。受信装置（２）は、受信信号からＮ本以下の送信アンテナを検出できる。受信装置（３）は、Ｎ本より多い送信アンテナを検出できる。送信装置（１）は、第１の無線リソースで送信アンテナ（１ａ，１ｂ）それぞれから既知信号を出力し、第２の無線リソースで送信アンテナ（１ａ，１ｂ）の少なくとも一方から既知信号を出力する。第１の無線リソースと第２の無線リソースとは、タイミング差が所定の第１の差以下でかつ周波数差が所定の第２の差以下である。受信装置（２）は、第１の無線リソースの既知信号を用いてチャネル状態の推定を行う。受信装置（３）は、第１および第２の無線リソースの既知信号を用いてチャネル状態の推定を行う。

Description

送信装置、受信装置および無線通信方法
　本発明は無線通信を行う送信装置、受信装置および無線通信方法に関する。
　現在、携帯電話システムや無線ＬＡＮ（Local Area Network）などの無線通信システムが広く利用されている。無線通信システムには、送信装置が複数の送信アンテナを並列に用いて、受信装置に対してデータを送信するものがある。例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）と呼ばれる方式の携帯電話システムでは、無線基地局は、最大で４本の送信アンテナを並列に使用できる。また、ＬＴＥの次世代のＬＴＥ－Ａ（LTE - Advanced）と呼ばれる方式の携帯電話システムでは、無線基地局が最大で８本の送信アンテナを並列に使用できるようにすることが検討されている（例えば、非特許文献１参照）。
　複数の送信アンテナを用いる場合、送信装置は、各送信アンテナから参照信号（ＲＳ：Reference Signal）と呼ばれる既知信号を送信することが考えられる（例えば、非特許文献２～４参照）。既知信号の送信のために、無線リソースの一部が割り当てられる。受信装置は、受信信号に含まれる既知信号を検出することで、送信アンテナ毎のチャネル状態を推定することができる。チャネル状態の推定結果は、例えば、データの復調や送信装置への通信品質のフィードバックなどに使用できる。
　ところで、受信装置で検出できる最大数を超えた送信アンテナを送信装置が備えている場合、送信制御方法が問題となる。この問題に対し、仮想アンテナマッピングと呼ばれる制御方法が提案されている（例えば、非特許文献５，６参照）。この制御方法では、例えば、２つの送信アンテナを１つのペアとする。そして、ペアである２つの送信アンテナからは、同一のリソース領域（例えば、同一の周波数かつ同一のタイミング）で既知信号を送信すると共に、同一内容のデータを送信する（例えば、ＣＤＤ（Cyclic Delay Diversity）によって、データを送信する）。その結果、受信装置は、物理的な２つの送信アンテナを仮想的な１つの送信アンテナとして認識する。
3GPP (3rd Generation Partnership Project), "Requirements for Further Advancements for E-UTRA", TR 36.913, V8.0.0, June 2008. 3GPP (3rd Generation Partnership Project), "DL RS Designs for Higher Order MIMO", TSG-RAN WG1 #56, R1-090619, Feb. 2009. 3GPP (3rd Generation Partnership Project), "DL Reference Signal Design for 8x8 MIMO in LTE-Advanced", TSG-RAN WG1 #56, R1-090706, Feb. 2009. 3GPP (3rd Generation Partnership Project), "An Efficient Reference Signal Design in LTE Advanced", TSG-RAN WG1 #56, R1-090949, Feb. 2009. 3GPP (3rd Generation Partnership Project), "Downlink Multiple Antenna Schemes for LTE-Advanced", TSG-RAN WG1 #54, R1-083228, Aug. 2008. 3GPP (3rd Generation Partnership Project), "Discussion on RS Design for High-order MIMO in LTE-A", TSG-RAN WG1 #56, R1-090751, Feb. 2009.
　ここで、送信装置が、検出可能な送信アンテナの最大数が異なる複数の種類の受信装置と無線通信を行う場合を考える。例えば、送信装置が８本の送信アンテナを備えており、４本までの送信アンテナを検出できる受信装置と、８本の送信アンテナ全てを検出できる受信装置の両方と無線通信を行う場合などである。
　この場合、既知信号の送信方法が問題となる。１つの方法として、受信装置の種類毎に別個に既知信号を送信する方法も考えられる。例えば、８本の送信アンテナそれぞれを検出するための既知信号と、８本の送信アンテナを４本の仮想的な送信アンテナとして認識するための既知信号の両方を送信する方法などである。しかし、この方法では、既知信号の送信のために確保する無線リソースが大きくなり、データ送信のための無線リソースが圧迫されてしまう。上記の例では、８本の送信アンテナに対応する８個のリソース領域と４つのペアに対応する４個のリソース領域とが確保される可能性がある。
　本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、既知信号を送信する場合の無線リソースの利用効率を向上させることができる送信装置、受信装置および無線通信方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、受信信号からＮ（Ｎは１以上の整数）本以下の送信アンテナを検出できる第１の種類の受信装置およびＮ本より多い送信アンテナを検出できる第２の種類の受信装置と無線通信を行う送信装置が提供される。この送信装置は、第１および第２の送信アンテナを含むＮ＋１本以上の送信アンテナと、Ｎ＋１本以上の送信アンテナそれぞれから出力する信号について、無線リソースの割り当てを行う制御部とを有する。制御部は、第１の無線リソースで、第１の種類の受信装置および第２の種類の受信装置で使用される既知信号を、第１および第２の送信アンテナから出力し、第２の無線リソースで、第２の種類の受信装置で使用される既知信号を、第１および第２の送信アンテナの少なくとも一方から出力するよう制御する。第１の無線リソースと第２の無線リソースとは、タイミング差が所定の第１の差以下でかつ周波数差が所定の第２の差以下である。
　また、上記課題を解決するために、第１および第２の送信アンテナを備える送信装置と無線通信を行う受信装置が提供される。この受信装置は、受信部と推定部とを有する。受信部は、第１の無線リソースに、第１および第２の送信アンテナそれぞれが出力する既知信号が割り当てられ、第２の無線リソースに、第１および第２の送信アンテナの少なくとも一方が出力する既知信号が割り当てられた無線信号を受信する。推定部は、受信部で受信した無線信号に含まれる第１の無線リソースの信号と第２の無線リソースの信号とを用いて、第１および第２の送信アンテナそれぞれについてチャネル状態の推定を行う。第１の無線リソースと第２の無線リソースとは、タイミング差が所定の第１の差以下でかつ周波数差が所定の第２の差以下である。
　また、上記課題を解決するために、受信信号からＮ（Ｎは１以上の整数）本以下の送信アンテナを検出できる第１の種類の受信装置およびＮ本より多い送信アンテナを検出できる第２の種類の受信装置と送信装置との間の無線通信方法が提供される。この無線通信方法では、第１および第２の送信アンテナを含むＮ＋１本以上の送信アンテナを備える送信装置は、第１の無線リソースで、第１および第２の送信アンテナそれぞれから既知信号を出力し、第１の無線リソースとのタイミング差が所定の第１の差以下でかつ周波数差が所定の第２の差以下である第２の無線リソースで、第１および第２の送信アンテナの少なくとも一方から既知信号を出力する。第１の種類の受信装置は、第１の無線リソースの既知信号を用いてチャネル状態の推定を行う。第２の種類の受信装置は、第１の無線リソースおよび第２の無線リソースの既知信号を用いてチャネル状態の推定を行う。
　上記送信装置、受信装置および無線通信方法によれば、既知信号を送信する場合の無線リソースの利用効率を向上させることができる。
　本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
送信装置および受信装置の一例を示す図である。 移動通信システムの全体構成を示す図である。 無線基地局を示すブロック図である。 第１の移動局を示すブロック図である。 第２の移動局を示すブロック図である。 フレーム構造を示す図である。 サブフレームの種類を示す図である。 ＣＲＳの第１の配置方針を示す図である。 ＣＲＳの第２の配置方針を示す図である。 ＣＲＳの第１の配置例を示す図である。 ＣＲＳの第２の配置例を示す図である。 無線基地局の送信処理を示すフローチャートである。 ＣＲＳと送信アンテナとの対応関係を示す図である。 第１の移動局の受信処理を示すフローチャートである。 第２の移動局の受信処理を示すフローチャートである。
　以下、本実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、送信装置および受信装置の一例を示す図である。送信装置１と受信装置２，３とは無線通信を行うことができる。無線通信では、無線リソースとして、時間軸と周波数軸とで定義されるリソース領域の全部または一部を使用できる。
　送信装置１は、送信アンテナ１ａ，１ｂを含むＮ＋１本（Ｎは１以上の整数）以上の送信アンテナおよび制御部１ｃを有する。送信アンテナ１ａ，１ｂは、制御部１ｃの制御に従って、無線信号を出力する。送信アンテナ１ａと送信アンテナ１ｂとは、同一の信号を出力することもできるし、異なる信号を出力することもできる。制御部１ｃは、送信アンテナ１ａ，１ｂを含む複数の送信アンテナそれぞれから出力する信号について、リソース領域の割り当てを行う。例えば、制御部１ｃは、受信装置２宛てのデータ信号、受信装置３宛てのデータ信号、既知信号などの送信信号をスケジューリングする。
　受信装置２は、受信信号から最大でＮ本までの送信アンテナを検出できる。すなわち、受信装置２は、送信装置１の有する全ての送信アンテナを物理的に認識できるわけではない。受信装置２は、受信部２ａおよび推定部２ｂを有する。受信部２ａは、送信装置１の送信アンテナ１ａ，１ｂから出力される無線信号を受信する。例えば、受信部２ａは、Ａ／Ｄ変換やフーリエ変換などの処理を行う。推定部２ｂは、受信部２ａで受信した無線信号に基づいて、チャネル状態の推定を行う。ただし、推定部２ｂのチャネル推定では、送信アンテナ１ａ，１ｂが１つの仮想的な送信アンテナとして認識される。
　受信装置３は、受信信号からＮ本より多い送信アンテナを検出できる。すなわち、受信装置３は、送信装置１の有する全ての送信アンテナを物理的に認識できる可能性がある。受信装置３は、受信部３ａおよび推定部３ｂを有する。受信部３ａは、送信装置１の送信アンテナ１ａ，１ｂから出力される無線信号を受信する。例えば、受信部３ａは、Ａ／Ｄ変換やフーリエ変換などの処理を行う。推定部３ｂは、受信部３ａで受信した無線信号に基づいて、送信アンテナ１ａ，１ｂそれぞれのチャネル状態の推定を行う。
　ここで、送信装置１の制御部１ｃは、送信アンテナ１ａ，１ｂからの既知信号の出力を制御する。具体的には、第１の無線リソースで、送信アンテナ１ａから既知信号α0が出力され、送信アンテナ１ｂから既知信号α1が出力されるよう制御する。また、第２の無線リソースで、送信アンテナ１ａから既知信号β0が出力され、送信アンテナ１ｂから既知信号β1が出力されるよう制御する。ただし、既知信号β0，β1の何れか一方を送信しない（例えば、β1＝０とする）よう制御してもよい。
　第１の無線リソースと第２の無線リソースとは、タイミングの差が所定の第１の差（例えば、数シンボル差）以下で、かつ、周波数の差が所定の第２の差（例えば、数サブキャリア差）以下になるように設定される。第１の無線リソースと第２の無線リソースとは、できる限り近い（例えば、タイミング差が１シンボル、周波数差が１サブキャリアである）ことが好ましい。２つの無線リソースを、時間軸上で隣接させるか、または、周波数軸上で隣接させることもできる。タイミング差および周波数差からリソース領域上の距離（例えば、タイミング差と周波数差の和）を定義し、距離が所定の閾値以下になるように制御してもよい。また、第１の無線リソースと第２の無線リソースとは、リソース領域上で重複しないよう設定してもよいし、既知信号を符号多重することで重複を許容するようにしてもよい。
　既知信号α0と既知信号α1とは、同一信号でもよいし異なる信号でもよい。また、既知信号α0と既知信号β0とは、同一信号でもよいし異なる信号でもよい。例えば、これら既知信号がβ0＝α1 *かつβ1＝－α0 *（*は複素共役演算）の関係を満たすようにしてもよい。また、これら既知信号の大きさ（絶対値）が全て１となるようにしてもよい。例として、α0＝α1＝β0＝１，β1＝－１とすることが考えられる。
　この結果、受信装置２の受信部２ａおよび受信装置３の受信部３ａは、第１の無線リソースでは既知信号α0と既知信号α1と雑音とが重畳された信号を受信し、第２の無線リソースでは既知信号β0と既知信号β1と雑音とが重畳された信号を受信する。なお、既知信号としては、例えば、受信装置２，３が共通に検出できる共通参照信号（ＣＲＳ：Common Reference Signal）が考えられる。
　受信装置２の推定部２ｂは、受信信号から第１の無線リソースの信号を抽出して、チャネル推定を行う。このとき、第２の無線リソースの信号は参照しなくてもよい。これにより、送信アンテナ１ａ，１ｂを１つの仮想的な送信アンテナと見なした場合のチャネル状態が推定される。一方、受信装置３の推定部３ｂは、受信信号から第１の無線リソースの信号と第２の無線リソースの信号とを抽出して、チャネル推定を行う。これにより、送信アンテナ１ａ，１ｂそれぞれについてチャネル状態が推定される。
　なお、推定部３ｂは、例えば、第１の無線リソースのチャネル状態と第２の無線リソースのチャネル状態とが等しいと近似して、線形演算（連立方程式の解を求める演算など）により送信アンテナ１ａ，１ｂそれぞれについてチャネル推定を行うことができる。第１の無線リソースと第２の無線リソースとが近接しているため、このように近似してもチャネル推定の精度が大きく低下しないと考えられるからである。
　受信装置２の推定部２ｂおよび受信装置３の推定部３ｂの推定結果は、例えば、受信データを復調する際のチャネル補償に用いることができる。また、推定結果は、受信装置２，３から送信装置１への通信状態のフィードバックに用いることもできる。フィードバックする情報としては、例えば、チャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Indicator）が考えられる。送信装置１は、受信装置２，３からのフィードバックに基づいて、データ信号のスケジューリングを行うことができる。
　なお、受信装置２，３は、定期的にチャネル推定を行ってもよいし、不定期（例えば、自局宛てデータが受信信号に含まれていることを検知したとき）に行ってもよい。また、受信装置２，３は、自局が何れの種類の受信装置であるか（Ｎ本を超える送信アンテナを認識できるか否か）を、データ受信前に予め送信装置１に通知するようにしてもよい。送信装置１は、Ｎ本を超える送信アンテナを認識できる受信装置が通信相手に含まれている場合のみ、第２の領域の既知信号β0，β1を送信するようにしてもよい。
　このような無線通信方法では、送信装置１により、第１の無線リソースで送信アンテナ１ａ，１ｂそれぞれから既知信号が出力され、第１の無線リソースに近接した第２の無線リソースで送信アンテナ１ａ，１ｂの少なくとも一方から既知信号が出力される。受信装置２により、第１の無線リソースの既知信号に基づいて、チャネル状態の推定が行われる。また、受信装置３により、第１の無線リソースの既知信号と第２の無線リソースの既知信号とに基づいて、チャネル状態の推定が行われる。
　これにより、送信装置１は、Ｎ本以下の送信アンテナまで認識できる受信装置２と、Ｎ＋１本以上の送信アンテナを認識できる受信装置３とのために、別々に既知信号を送信しなくてもよい。すなわち、第１の領域の既知信号α0，α1を、２つの種類の受信装置で共通に利用することができる。従って、既知信号の送信に用いる無線リソースを抑制し、データ送信に用いる無線リソースが圧迫されることを防ぎ、無線リソースの効率的利用を図れる。
　なお、上記説明では、受信装置２が２本の送信アンテナ１ａ，１ｂを仮想的な１本の送信アンテナと認識できるようにする場合を述べたが、これを一般化し、受信装置２がＭ本（Ｍは２以上の整数）の送信アンテナを仮想的な１本の送信アンテナと認識できるようにすることも可能である。これを実現するため、例えば、以下のような方法が考えられる。
　すなわち、送信装置１の制御部１ｃは、Ｍ個の無線リソースを選択する。そして、Ｍ個の無線リソースのうち第１の無線リソースで、受信装置２，３で使用される既知信号を、Ｍ本の送信アンテナそれぞれから出力させる。また、Ｍ個の無線リソースのうち第２の無線リソースで、受信装置３で使用される既知信号を、Ｍ本の送信アンテナの少なくとも１つから出力させる。同様に、第３～第Ｍの無線リソースでも、それぞれ、受信装置３で使用される既知信号を、Ｍ本の送信アンテナの少なくとも１つから出力させる。
　この場合、選択するＭ個の無線リソースは、時間軸および周波数軸によって定義されるリソース領域上で、互いにできる限り近い位置に存在する方が好ましい。例えば、これらＭ個の無線リソースが、所定の時間幅（例えば、数シンボル）の範囲内で、かつ、所定の周波数幅（例えば、数サブキャリア）の範囲内に集約されていることが好ましい。
　以下、上記の無線通信方法を移動通信システムに適用した例について更に詳細に説明する。具体的には、上記の送信装置１の送信方法を無線基地局に適用し、上記の受信装置２，３の受信方法を移動局に適用する。ただし、上記の無線通信方法、移動通信システム以外のシステム（例えば、固定無線通信システムやアドホック型の無線通信システム）に適用することも可能である。
　図２は、移動通信システムの全体構成を示す図である。本実施の形態に係る移動通信システムは、無線基地局１００および移動局２００，３００を含む。
　無線基地局１００は、移動局２００，３００を含む複数の移動局と並列に無線通信を行うことができる無線通信装置である。無線基地局１００は、８本の送信アンテナを備えている。無線基地局１００は、移動局２００，３００宛てのユーザデータを取得すると、符号化および変調を行い、最大で８本の送信アンテナを並列に用いて無線送信する。
　移動局２００，３００は、無線基地局１００にアクセスして無線通信を行うことができる無線端末装置である。移動局２００，３００としては、例えば、携帯電話機や携帯情報端末装置が用いられる。移動局２００は、受信信号から最大で４本の送信アンテナを認識してチャネル推定を行うことができる。移動局３００は、受信信号から最大で８本の送信アンテナを認識してチャネル推定を行うことができる。移動局２００，３００は、チャネル推定結果を用いて、自局宛てのユーザデータの復調および復号を行う。
　なお、本実施の形態に係る移動通信システムは、ＬＴＥ方式およびＬＴＥ－Ａ方式対応の携帯電話システムとして実現できる。この場合、無線基地局１００は、ＬＴＥ方式とＬＴＥ－Ａ方式の両方に対応した通信を行える。移動局２００はＬＴＥ方式の通信を行い、移動局３００はＬＴＥ－Ａ方式の通信を行う。以下では、ＬＴＥ方式およびＬＴＥ－Ａ方式を想定して、無線基地局１００から移動局２００，３００への通信（下りリンク通信）について詳細に説明する。移動局２００，３００から無線基地局１００への通信（上りリンク通信）については、適宜説明を省略する。
　図３は、無線基地局を示すブロック図である。無線基地局１００は、符号化部１１１，１１３，１１５、変調部１１２，１１４，１１６、ＤＲＳ生成部１２１、ＣＲＳ生成部１２２、多重化／ＩＦＦＴ部１３１、スケジューラ１３２、ＲＦ部１４１～１４８、送信アンテナ１５１～１５８、受信アンテナ１６１、ＲＦ部１６２、ＦＦＴ部１６３、復調部１６４および復号部１６５を有する。
　符号化部１１１は、バッファメモリ（図示せず）にＬＴＥ方式対応の移動局２００宛てのユーザデータが格納されている場合に、バッファメモリからユーザデータを抽出する。そして、ユーザデータを、所定の符号化方式または移動局２００の通信状態に応じて選択する符号化方式で、誤り訂正符号化する。符号化方式としては、例えば、畳み込み符号、ターボ符号、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ：Low Density Parity Check）符号を用いることができる。符号化部１１１は、得られた符号化データを変調部１１２に出力する。
　変調部１１２は、符号化部１１１から取得した符号化データを、所定の変調方式または移動局２００の通信状態に応じて選択する変調方式で、デジタル変調する。変調方式としては、例えば、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、６４ＱＡＭなどの多値変調方式を用いることができる。変調部１１２は、得られた変調信号を多重化／ＩＦＦＴ部１３１に出力する。
　符号化部１１３は、バッファメモリ（図示せず）にＬＴＥ－Ａ方式対応の移動局３００宛てのユーザデータが格納されている場合に、バッファメモリからユーザデータを抽出する。そして、ユーザデータを、所定の符号化方式または移動局３００の通信状態に応じて選択する符号化方式で、誤り訂正符号化する。符号化部１１３は、得られた符号化データを変調部１１４に出力する。
　変調部１１４は、符号化部１１３から取得した符号化データを、所定の変調方式または移動局３００の通信状態に応じて選択する変調方式で、デジタル変調する。そして、変調部１１４は、得られた変調信号を多重化／ＩＦＦＴ部１３１に出力する。
　符号化部１１５は、移動局２００，３００に対して送信する制御情報を取得すると、制御情報を所定の符号化方式で誤り訂正符号化する。送信する制御情報には、例えば、ユーザデータの変調・符号化で採用した変調方式・符号化方式、ユーザデータが含まれているリソース領域を特定する情報、下りリンクの通信品質のフィードバックを指示する情報が含まれる。符号化部１１５は、得られた符号化情報を変調部１１６に出力する。
　変調部１１６は、符号化部１１５から取得した符号化情報を、所定の変調方式でデジタル変調する。そして、変調部１１６は、得られた変調信号を多重化／ＩＦＦＴ部１３１に出力する。
　ＤＲＳ生成部１２１は、所定の場合（例えば、ビームフォーミングを行う場合や、ＬＴＥ－Ａ用ユーザデータの送信時にDe-Modulationを行う場合など）に、個別参照信号（ＤＲＳ：Dedicated Reference Signal）を生成する。個別参照信号は、ＬＴＥ－Ａ方式対応の移動局３００に対して個別に割り当てられる信号であり、移動局３００宛てのユーザデータが送信される際に、併せて送信される。ＤＲＳ生成部１２１は、生成したＤＲＳを多重化／ＩＦＦＴ部１３１に出力する。
　ＣＲＳ生成部１２２は、ポート＃０～＃７の共通参照信号（ＣＲＳ）をそれぞれ生成する。ポート＃０～＃３のＣＲＳは、ＬＴＥ方式対応の移動局２００とＬＴＥ－Ａ方式対応の移動局３００との両方で参照される信号である。ポート＃４～＃７のＣＲＳは、ＬＴＥ－Ａ方式対応の移動局３００で参照される信号である。ＣＲＳ生成部１２２は、生成したＣＲＳを多重化／ＩＦＦＴ部１３１に出力する。
　例えば、ポート＃０は、送信アンテナ１５１，１５２を１つのアンテナと見た場合の仮想的な送信ポートである。ポート＃１は、送信アンテナ１５３，１５４を１つのアンテナと見た場合の仮想的な送信ポートである。ポート＃２は、送信アンテナ１５５，１５６を１つのアンテナと見た場合の仮想的な送信ポートである。ポート＃３は、送信アンテナ１５７，１５８を１つのアンテナと見た場合の仮想的な送信ポートである。
　ポート＃４は、送信アンテナ１５１，１５２を別々のアンテナと見た場合に、送信アンテナ１５１，１５２を１つのアンテナと見た場合と比べて増加する送信ポートを意味している。ポート＃５は、送信アンテナ１５３，１５４を別々のアンテナと見た場合に、送信アンテナ１５３，１５４を１つのアンテナと見た場合と比べて増加する送信ポートを意味している。ポート＃６は、送信アンテナ１５５，１５６を別々のアンテナと見た場合に、送信アンテナ１５５，１５６を１つのアンテナと見た場合と比べて増加する送信ポートを意味している。ポート＃７は、送信アンテナ１５７，１５８を別々のアンテナと見た場合に、送信アンテナ１５７，１５８を１つのアンテナと見た場合と比べて増加する送信ポートを意味している。
　ＬＴＥ方式対応の移動局２００では、ポート＃０～＃３が認識される。ポート＃０～＃３のみ認識する場合（移動局２００から見ると）、ポート＃０～＃３は「仮想的」であると言うことができる。一方、ＬＴＥ－Ａ方式対応の移動局３００では、ポート＃０～＃７が認識される。ポート＃０～＃７を認識する場合（移動局３００から見ると）、ポート＃０～＃７は「物理的」であると言うことができる。なお、仮想的な送信アンテナを形成するため、図３の例では、隣接する２つの送信アンテナをペアにしたが、離れた位置にある２つの送信アンテナをペアにしてもよい。また、３つ以上の送信アンテナを１つの仮想的なアンテナとして形成することも可能である。
　本実施の形態では、移動局２００がポート＃０を認識するために用いられるＣＲＳを「ポート＃０のＣＲＳ」と呼び、移動局３００がポート＃０，＃４の両方を認識するためにポート＃０のＣＲＳに加えて用いられるＣＲＳを「ポート＃４のＣＲＳ」と呼んでいる。ポート＃１のＣＲＳとポート＃５のＣＲＳとの関係、ポート＃２のＣＲＳとポート＃６のＣＲＳとの関係、および、ポート＃３のＣＲＳとポート＃７のＣＲＳとの関係についても同様である。
　多重化／ＩＦＦＴ部１３１は、スケジューラ１３２から通知されるスケジューリング結果に基づいて、変調部１１２，１１４，１１６、ＤＲＳ生成部１２１およびＣＲＳ生成部１２２から取得する信号を、周波数領域にマッピングする。また、周波数領域の信号に対して逆フーリエ変換を行い、時間領域の信号を生成する。例えば、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）を行う。ただし、ＩＦＦＴ以外の変換アルゴリズムを用いてもよい。そして、多重化／ＩＦＦＴ部１３１は、送信アンテナ１５１～１５８から出力する信号を、それぞれＲＦ部１４１～１４８に出力する。
　スケジューラ１３２は、移動局２００，３００宛てのユーザデータ、制御情報、ＤＲＳおよびＣＲＳのスケジューリングを行う。スケジューリングは、例えば、フレーム単位またはサブフレーム単位で行う。ユーザデータのスケジューリングの際には、復号部１６５から取得するチャネル状態情報（ＣＳＩ）を参照して、ユーザデータの送信に好適な周波数帯を判断する。また、ＣＲＳは、リソース領域内の所定の領域にマッピングされるよう制御する。ただし、複数のマッピングパターンを適宜切り替えて用いてもよい。そして、スケジューラ１３２は、スケジューリング結果を多重化／ＩＦＦＴ部１３１に通知する。
　ＲＦ部１４１～１４８は、多重化／ＩＦＦＴ部１３１から取得したＩＦＦＴ後の信号に対して無線送信処理を行い、それぞれ送信アンテナ１５１～１５８に出力する。具体的には、ＲＦ部１４１は送信アンテナ１５１に対応する。ＲＦ部１４２は送信アンテナ１５２に対応する。ＲＦ部１４３は送信アンテナ１５３に対応する。ＲＦ部１４４は送信アンテナ１５４に対応する。ＲＦ部１４５は送信アンテナ１５５に対応する。ＲＦ部１４６は送信アンテナ１５６に対応する。ＲＦ部１４７は送信アンテナ１５７に対応する。ＲＦ部１４８は送信アンテナ１５８に対応する。無線送信処理には、例えば、Ｄ／Ａ変換、周波数帯のアップコンバート、電力増幅などが含まれる。
　送信アンテナ１５１～１５８は、ＲＦ部１４１～１４８から取得した送信信号をそれぞれ無線出力する。受信アンテナ１６１は、移動局２００，３００が出力した無線信号を受信し、ＲＦ部１６２に出力する。なお、送信アンテナ１５１～１５８の一部または全部が受信アンテナを兼ねてもよい。その場合、送信信号と受信信号とを分離するアンテナ共用器を、無線基地局１００に設けることが考えられる。
　ＲＦ部１６２は、受信アンテナ１６１から取得した受信信号に対して無線受信処理を行い、得られた信号（時間領域の信号）をＦＦＴ部１６３に出力する。無線受信処理には、例えば、周波数帯のダウンコンバート、電力増幅、Ａ／Ｄ変換などが含まれる。
　ＦＦＴ部１６３は、ＲＦ部１６２から取得した時間領域の信号に対してフーリエ変換を行い、周波数領域の信号を得る。例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）を行う。ただし、ＦＦＴ以外の変換アルゴリズムを用いてもよい。そして、ＦＦＴ部１６３は、得られた周波数領域の信号（変調信号）を復調部１６４に出力する。
　復調部１６４は、ＦＦＴ部１６３から取得した変調信号を、所定の方式または移動局２００，３００の通信状態に応じて選択される方式で、復調する。復調部１６４は、得られた符号化データおよび符号化情報を復号部１６５に出力する。
　復号部１６５は、復調部１６４から取得した符号化データおよび符号化情報を、所定の方式または移動局２００，３００の通信状態に応じて選択される方式で、誤り訂正復号する。誤り訂正に失敗した場合は、移動局２００，３００に対して再送を要求してもよい。これにより、移動局２００，３００からのユーザデータおよび制御情報が抽出される。抽出できる制御情報には、移動局２００，３００からのフィードバック情報であるＣＳＩが含まれる。復号部１６５は、ＣＳＩを抽出した場合、スケジューラ１３２に出力する。
　図４は、第１の移動局を示すブロック図である。移動局２００は、受信アンテナ２１１、ＲＦ部２１２、ＦＦＴ部２１３、復調部２１４、復号部２１５、ＣＲＳ推定部２２１、符号化部２３１、変調部２３２、ＩＦＦＴ部２３３、ＲＦ部２３４および送信アンテナ２３５を有する。
　受信アンテナ２１１は、無線基地局１００が出力した無線信号を受信し、ＲＦ部２１２に出力する。ＲＦ部２１２は、受信アンテナ２１１から取得した受信信号に対して無線受信処理を行い、得られた信号（時間領域の信号）をＦＦＴ部２１３に出力する。
　ＦＦＴ部２１３は、ＲＦ部２１２から取得した時間領域の信号に対してフーリエ変換を行い、周波数領域の信号を得る。例えば、ＦＦＴを行う。ただし、ＦＦＴ以外の変換アルゴリズムを用いてもよい。そして、ＦＦＴ部２１３は、得られた周波数領域の信号（変調信号）を復調部２１４およびＣＲＳ推定部２２１に出力する。
　復調部２１４は、ＦＦＴ部２１３から取得した変調信号を、所定の方式または移動局２００の通信状態に応じて選択される方式で、復調する。ユーザデータの変調に採用された変調方式は、制御情報によって通知される場合もある。その際、ＣＲＳ推定部２２１からＣＲＳを用いた推定結果が通知された場合は、更に推定結果を用いて（例えば、チャネル補償を行って）復調を行う。復調部２１４は、得られた符号化データを復号部２１５に出力する。
　復号部２１５は、復調部２１４から取得した符号化データを、所定の方式または移動局２００の通信状態に応じて選択される方式で、誤り訂正復号する。ユーザデータの符号化に採用された符号化方式は、制御情報によって通知される場合もある。誤り訂正に失敗した場合は、無線基地局１００に対して再送を要求してもよい。これにより、移動局２００宛てのユーザデータが抽出される。移動局２００では、抽出されたユーザデータに対し、音声再生や画像表示などの各種データ処理が実行される。
　ＣＲＳ推定部２２１は、ＦＦＴ部２１３から取得した信号に基づいて、チャネル推定やコヒーレント検出などの推定処理を行う。具体的には、ＣＲＳ推定部２２１は、ポート＃０～＃３のＣＲＳが送信された領域の信号を、受信信号から抽出する。そして、抽出した信号と既知のＣＲＳとに基づいて推定処理を行う。ＣＲＳ推定部２２１は、推定結果からＣＳＩを生成し、制御情報として符号化部２３１に出力する。また、ＣＲＳ推定部２２１は、推定結果を復調部２１４に通知する。
　なお、ＣＲＳ推定部２２１は、上記の推定処理をポート＃０～＃３それぞれに対して行う。すなわち、ＣＲＳ推定部２２１は、無線基地局１００の送信アンテナ１５１，１５２のペア、送信アンテナ１５３，１５４のペア、送信アンテナ１５５，１５６のペアおよび送信アンテナ１５７，１５８のペアそれぞれを、仮想的な送信アンテナとして認識する。
　符号化部２３１は、無線基地局１００に対して送信する制御情報を取得すると、制御情報を所定の符号化方式または移動局２００の通信状態に応じて選択する符号化方式で誤り訂正符号化する。送信する制御情報には、ＣＲＳ推定部２２１から取得したＣＳＩが含まれる。符号化部２３１は、得られた符号化情報を変調部２３２に出力する。
　変調部２３２は、符号化部２３１から取得した符号化情報を、所定の変調方式または移動局２００の通信状態に応じて選択する変調方式でデジタル変調する。そして、変調部２３２は、得られた変調信号をＩＦＦＴ部２３３に出力する。
　ＩＦＦＴ部２３３は、変調部２３２から取得した変調信号を、周波数領域にマッピングする。そして、周波数領域の信号に対して逆フーリエ変換を行い、時間領域の信号を生成する。例えば、ＩＦＦＴを行う。ただし、ＩＦＦＴ以外の変換アルゴリズムを用いてもよい。その後、ＩＦＦＴ部２３３は、得られた信号をＲＦ部２３４に出力する。
　ＲＦ部２３４は、ＩＦＦＴ部２３３から取得したＩＦＦＴ後の信号に対して無線送信処理を行い、送信アンテナ２３５に出力する。無線送信処理には、例えば、Ｄ／Ａ変換、周波数帯のアップコンバート、電力増幅などが含まれる。送信アンテナ２３５は、ＲＦ部２３４から取得した送信信号を無線出力する。なお、受信アンテナと送信アンテナとを兼ねるアンテナを用いてもよい。その場合、送信信号と受信信号とを分離するアンテナ共用器を、移動局２００に設けることが考えられる。
　図５は、第２の移動局を示すブロック図である。移動局３００は、受信アンテナ３１１、ＲＦ部３１２、ＦＦＴ部３１３、復調部３１４、復号部３１５、ＣＲＳ推定部３２１、ＤＲＳ推定部３２２、符号化部３３１、変調部３３２、ＩＦＦＴ部３３３、ＲＦ部３３４および送信アンテナ３３５を有する。ここで、復調部３１４、ＣＲＳ推定部３２１およびＤＲＳ推定部３２２以外のユニットの動作は、それぞれ、前述の移動局２００の同名のユニットの動作と同様であるため説明を省略する。
　復調部３１４は、ＦＦＴ部３１３から取得した変調信号を、所定の方式または移動局３００の通信状態に応じて選択される方式で、復調する。その際、ＤＲＳ推定部３２２からＤＲＳを用いた推定結果が通知された場合は、更に推定結果を用いて（例えば、チャネル補償を行って）復調を行う。
　ＣＲＳ推定部３２１は、ＦＦＴ部３１３から取得した信号に基づいて、チャネル推定やコヒーレント検出などの推定処理を行う。具体的には、ＣＲＳ推定部３２１は、ポート＃０～＃７のＣＲＳが送信された領域の信号を、受信信号から抽出する。そして、抽出した信号と既知のＣＲＳとに基づいて推定処理を行う。ＣＲＳ推定部３２１は、推定結果からＣＳＩを生成し、制御情報として符号化部３３１に出力する。また、ＣＲＳ推定部３２１は、推定結果をＤＲＳ推定部３２２に通知する。
　ＤＲＳ推定部３２２は、ＦＦＴ部３１３から取得した信号とＣＲＳ推定部３２１から通知された推定結果とに基づいて、チャネル推定やコヒーレント検出などの推定処理を行う。具体的には、ＤＲＳ推定部３２２は、ＤＲＳが送信された領域の信号を、受信信号から抽出する。そして、抽出した信号、既知のＤＲＳおよびＣＲＳの推定結果に基づいて推定処理を行う。ＤＲＳ推定部３２２は、推定結果を復調部３１４に通知する。
　なお、ＤＲＳ推定部３２２は、移動局３００宛てのユーザデータを受信する際にＤＲＳに基づく推定処理を行う。ＤＲＳを用いることで、ＣＲＳのみを用いる場合よりも、ユーザデータ受信時の推定精度を向上させることができる。また、ＣＲＳの推定結果を参照することで、ＤＲＳの推定精度を向上させることができる。
　ＣＲＳ推定部３２１およびＤＲＳ推定部３２２は、上記の推定処理をポート＃０～＃７それぞれに対して行う。すなわち、ＣＲＳ推定部３２１およびＤＲＳ推定部３２２は、無線基地局１００の送信アンテナ１５１～１５８それぞれを個別に認識する。
　図６は、フレーム構造を示す図である。図６に示すようなＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）フレームが、無線基地局１００から移動局２００，３００に対して無線送信される。
　１つのフレームは、複数のサブフレーム（例えば、１０個のサブフレーム）を含む。サブフレームでは、時間軸および周波数軸を含むリソース領域が細分化されて管理される。時間方向の最小単位はシンボルと呼ばれる。周波数方向の最小単位はサブキャリアと呼ばれる。１シンボル・１サブキャリアで特定される無線リソースの最小単位はリソースエレメントと呼ばれる。移動局２００，３００には、１サブフレーム内の複数のサブキャリア分の無線リソースが、リソースブロックとして割り当てられる。すなわち、移動局２００，３００へのリソース割り当ては、リソースブロック単位で行われる。
　１リソースブロックには、物理層のチャネルとして、制御チャネルであるＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control CHannel）とデータチャネルであるＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared CHannel）とが含まれる。図６の例では、１サブフレームに１４シンボルが含まれており、前３シンボルがＰＤＣＣＨの領域として割り当てられ、後ろ１１シンボルがＰＤＳＣＨの領域として割り当てられている。
　なお、図６に示したフレーム構造は一例であり、無線基地局１００と移動局２００，３００とが、上記以外の構造のフレームを用いて無線通信を行ってもよい。例えば、制御チャネルに割り当てるシンボル数や制御チャネルの位置を変更してもよい。
　図７は、サブフレームの種類を示す図である。無線基地局１００が送信するサブフレームは、移動局２００，３００へのリソースブロックの割り当て結果から、３種類に分類できる。第１の種類は、ＬＴＥサブフレームであり、ＬＴＥ－Ａ方式対応の移動局３００に割り当てたリソースブロックが含まれないものである。第２の種類は、ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａサブフレームであり、ＬＴＥ方式対応の移動局２００に割り当てたリソースブロックとＬＴＥ－Ａ方式対応の移動局３００に割り当てたリソースブロックとが混在するものである。第３の種類は、ＬＴＥ－Ａサブフレームであり、ＬＴＥ方式対応の移動局２００に割り当てたリソースブロックが含まれないものである。
　無線基地局１００は、リソースブロックの割り当てについて、様々な制御方法を採用することができる。例えば、無線基地局１００は、各移動局の種類（ＬＴＥ方式対応およびＬＴＥ－Ａ方式対応）を考慮せずに、リソースブロックの割り当てを行うこともできる。この場合、ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａサブフレームが多くなると考えられる。一方、無線基地局１００は、ＬＴＥサブフレームやＬＴＥ－Ａサブフレームが多くなるように制御する、すなわち、同一種類の移動局のリソースブロックをできる限り集約するように制御してもよい。また、所定のタイミングのサブフレームを所定の種類とするよう固定してもよい。
　また、無線基地局１００は、サブフレームの種類に応じてＣＲＳの送信方法を変更してもよいし、サブフレームの種類を考慮せずにＣＲＳを送信してもよい。前者の場合、例えば、ＬＴＥサブフレームではポート＃０～＃３のＣＲＳを送信し、ポート＃４～＃７のＣＲＳは送信しないよう制御することが考えられる。これは、ＬＴＥ方式対応の移動局２００では、ポート＃４～＃７のＣＲＳが参照されないからである。以下では、ポート＃０～＃３のＣＲＳとポート＃４～＃７のＣＲＳの両方を送信する場合を考える。
　ここで、送信アンテナ１５１は、２つのリソースエレメントを用いて、ポート＃０のＣＲＳとポート＃４のＣＲＳとを出力する。送信アンテナ１５１とペアである送信アンテナ１５２は、送信アンテナ１５１と同じ２つのリソースエレメントを用いて、ポート＃０のＣＲＳとポート＃４のＣＲＳとを出力する。すなわち、上記の２つのリソースエレメントでは、送信アンテナ１５１が出力するＣＲＳと送信アンテナ１５２が出力するＣＲＳとが重畳されている。重畳される２つのＣＲＳは、同一の信号でもよいし、異なる信号でもよい。なお、送信アンテナ１５１，１５２の一方が、ポート＃４のＣＲＳを送信しないようにする（ＣＲＳ＝０とする）ことも可能である。
　同様に、送信アンテナ１５３は、２つのリソースエレメントを用いて、ポート＃１のＣＲＳとポート＃５のＣＲＳとを出力する。送信アンテナ１５３とペアである送信アンテナ１５４は、送信アンテナ１５３と同じ２つのリソースエレメントを用いて、ポート＃１のＣＲＳとポート＃５のＣＲＳとを出力する。ただし、送信アンテナ１５３，１５４の一方が、ポート＃５のＣＲＳを送信しないようにすることも可能である。
　送信アンテナ１５５は、２つのリソースエレメントを用いて、ポート＃２のＣＲＳとポート＃６のＣＲＳとを出力する。送信アンテナ１５５とペアである送信アンテナ１５６は、送信アンテナ１５５と同じ２つのリソースエレメントを用いて、ポート＃２のＣＲＳとポート＃６のＣＲＳとを出力する。ただし、送信アンテナ１５５，１５６の一方が、ポート＃６のＣＲＳを送信しないようにすることも可能である。
　送信アンテナ１５７は、２つのリソースエレメントを用いて、ポート＃３のＣＲＳとポート＃７のＣＲＳとを出力する。送信アンテナ１５７とペアである送信アンテナ１５８は、送信アンテナ１５７と同じ２つのリソースエレメントを用いて、ポート＃３のＣＲＳとポート＃７のＣＲＳとを出力する。ただし、送信アンテナ１５７，１５８の一方が、ポート＃７のＣＲＳを送信しないようにすることも可能である。
　以下では、送信アンテナ１５１～１５８それぞれから出力する一組のＣＲＳ（例えば、ポート＃０のＣＲＳとポート＃４のＣＲＳ）の位置関係について説明する。特に、以下の説明では、送信アンテナ１５１，１５２から出力するＣＲＳを考える。
　図８は、ＣＲＳの第１の配置方針を示す図である。（Ａ）は、ポート＃０のＣＲＳとポート＃４のＣＲＳとを、周波数軸上で隣接している２つのリソースエレメントに割り当てる方針を示している。一方、（Ｂ）は、ポート＃０のＣＲＳとポート＃４のＣＲＳとを、時間軸上で隣接している２つのリソースエレメントに割り当てる方針を示している。
　（Ａ）の例では、ポート＃０のＣＲＳ、すなわち、ＬＴＥ方式対応の移動局２００およびＬＴＥ－Ａ方式対応の移動局３００の両方で参照されるＣＲＳが、所定のリソースエレメント（第１の領域）に配置されている。更に、ポート＃４のＣＲＳ、すなわち、ＬＴＥ－Ａ方式対応の移動局３００で参照されるＣＲＳが、第１の領域と同じシンボルかつ第１の領域より１つ周波数の高いサブキャリアのリソースエレメント（第２の領域）に配置されている。ただし、第１の領域より１つ周波数の低いサブキャリアのリソースエレメントを、第２の領域とすることも可能である。
　（Ｂ）の例では、ポート＃０のＣＲＳが、所定のリソースエレメント（第１の領域）に配置されている。更に、ポート＃４のＣＲＳが、第１の領域と同じサブキャリアかつ第１の領域より１つ前のシンボルのリソースエレメント（第２の領域）に配置されている。ただし、第１の領域より１つ後のシンボルのリソースエレメントを、第２の領域とすることも可能である。
　上記（Ａ）（Ｂ）の例では、第１の領域と第２の領域とが隣接している例を挙げたが、第１の領域と第２の領域との距離が所定の範囲内にあるように配置してもよい。例えば、第１の領域から１つ離れたリソースブロックを使用できない場合に、２つ離れたリソースブロックを第２の領域として用いてもよい。ただし、後述する理由により、第１の領域と第２の領域とは、できる限り近接している方が好ましい。
　送信アンテナ１５３～１５８から出力するＣＲＳも、送信アンテナ１５１，１５２と同様の方針で配置することができる。ただし、チャネル推定の精度の観点から、送信アンテナ１５３～１５８は、送信アンテナ１５１，１５２がＣＲＳを配置したリソースエレメントでは信号（ユーザデータや制御情報の信号を含む）を送信しない方が好ましい。なお、図８（Ａ）の方針はＦＤＭ（Frequency Division Multiplexing）的アプローチ、（Ｂ）の方針はＴＤＭ（Time Division Multiplexing）的アプローチと呼ぶこともできる。
　図９は、ＣＲＳの第２の配置方針を示す図である。（Ａ）は、ポート＃０のＣＲＳを配置したリソースエレメント（第１の領域）から、１シンボル・１サブキャリア離れた４つのリソースエレメントを、ポート＃４のＣＲＳを配置する領域（第２の領域）に割り当てる方針を示している。（Ｂ）は、ポート＃０のＣＲＳを配置したリソースエレメント（第１の領域）に隣接する４つのリソースエレメントを、ポート＃４のＣＲＳを配置する領域（第２の領域）に割り当てる方針を示している。
　このように、第１の領域に近接する複数のリソースエレメントを第２の領域として用いた場合、符号多重が可能となる。すなわち、拡散コードを用いてＣＲＳを拡散させることで、ポート＃４のＣＲＳの送信に使用するリソースエレメントを、更に他のＣＲＳやユーザデータの信号の送信にも使用することができる。このため、送信アンテナ１５３～１５８も、上記４つのリソースエレメントを使用することが可能である。
　上記（Ａ）（Ｂ）の例では、第１の領域と第２の領域とが時間方向、周波数方向または斜め方向に隣接している例を挙げたが、前述の通り、第１の領域と第２の領域との距離が所定の範囲内にあるように配置してもよい。例えば、第１の領域から２つ以上離れたリソースブロックを第２の領域として用いてもよい。ただし、第１の領域と第２の領域とは、できる限り近接している方が好ましい。
　なお、ＣＲＳを他の送信アンテナから出力されるＣＲＳと重畳させる方針はＣＤＭ（Code Division Multiplexing）的アプローチ、ＣＲＳを他の送信アンテナから出力されるデータ信号と重畳させる方針はSuperposition的アプローチと呼ぶこともできる。送信アンテナ１５３～１５８から出力するＣＲＳも、送信アンテナ１５１，１５２と同様の方針で配置することができる。
　図１０は、ＣＲＳの第１の配置例を示す図である。図１０に示す配置例は、図８（Ｂ）に示した方針に従ってＣＲＳを配置したリソースブロックを示している。ここで、図１０（Ａ）は送信アンテナ１５１，１５２から出力される信号、（Ｂ）は送信アンテナ１５５，１５６から出力される信号の例である。
　（Ａ）の例では、ＰＤＣＣＨの領域内の２個のリソースエレメントとＰＤＳＣＨの領域内の６個のリソースエレメントとが、ポート＃０のＣＲＳのために割り当てられている。また、ＰＤＳＣＨの領域内の６個のリソースエレメントが、ポート＃４のＣＲＳのために割り当てられている。ＰＤＳＣＨの領域内では、上記２つの種類のリソースエレメントが時間軸上で隣接している。
　なお、（Ａ）の例は、ポート＃１～＃３のＣＲＳの送信に用いられるリソースエレメントを、送信アンテナ１５１，１５２が使用しないことを示している。同様に、ポート＃５～＃７のＣＲＳの送信に用いられるリソースエレメントを使用しないようにしてもよい。また、（Ａ）の例では、ポート＃４のＣＲＳを、ＰＤＣＣＨの領域内に配置していない。ただし、ポート＃４のＣＲＳをＰＤＣＣＨの領域内に配置することも可能である。
　（Ｂ）の例では、ＰＤＣＣＨの領域内の２個のリソースエレメントとＰＤＳＣＨの領域内の２個のリソースエレメントとが、ポート＃２のＣＲＳのために割り当てられている。また、ＰＤＳＣＨの領域内の４個のリソースエレメントが、ポート＃６のＣＲＳのために割り当てられている。ＰＤＳＣＨの領域内では、上記２つの種類のリソースエレメントが時間軸上で隣接している。
　なお、（Ｂ）の例は、ポート＃０，＃１，＃３のＣＲＳの送信に用いられるリソースエレメントを、送信アンテナ１５５，１５６が使用しないことを示している。同様に、ポート＃４，＃５，＃７のＣＲＳの送信に用いられるリソースエレメントを使用しないようにしてもよい。また、（Ｂ）の例では、ポート＃６のＣＲＳを、ＰＤＣＣＨの領域内に配置していない。その代わりに、ＰＤＳＣＨの領域内であってＰＤＣＣＨの領域内のＣＲＳから最も近い位置のリソースエレメントに、ポート＃６のＣＲＳを配置している。ただし、ポート＃６のＣＲＳをＰＤＣＣＨの領域内に配置することも可能である。
　上記図１０（Ａ）（Ｂ）の例で示すように、リソースブロックに含めるＣＲＳの個数を、送信アンテナによって異なるようにしてもよい。上記例では、送信アンテナ１５１，１５２から出力するＣＲＳの個数を、送信アンテナ１５５，１５６から出力するＣＲＳの個数よりも多くしている。また、ポート＃４～＃７のＣＲＳは、ＰＤＣＣＨの領域を避けるように配置することもできる。
　図１１は、ＣＲＳの第２の配置例を示す図である。図１１に示す配置例は、図９（Ａ）に示した方針に従ってＣＲＳを配置したリソースブロックを示している。ここで、図１１（Ａ）は送信アンテナ１５１，１５２から出力される信号、（Ｂ）は送信アンテナ１５５，１５６から出力される信号の例である。
　（Ａ）の例では、ＰＤＣＣＨの領域内の２個のリソースエレメントとＰＤＳＣＨの領域内の６個のリソースエレメントとが、ポート＃０のＣＲＳのために割り当てられている。また、ＰＤＳＣＨの領域内の１６個のリソースエレメントが、ポート＃４のＣＲＳのために割り当てられている。
　なお、（Ａ）の例は、ポート＃１～＃３のＣＲＳの送信に用いられるリソースエレメントを、送信アンテナ１５１，１５２が使用しないことを示している。一方、ポート＃５～＃７のＣＲＳの送信に用いられるリソースエレメントは、これらＣＲＳと符号多重することで使用してもよい。また、（Ａ）の例では、図１０の場合と同様、ポート＃４のＣＲＳを、ＰＤＣＣＨの領域内に配置していない。ただし、ポート＃４のＣＲＳをＰＤＣＣＨの領域内に配置することも可能である。
　また、（Ａ）の例では、ＰＤＳＣＨの領域内のポート＃０のＣＲＳ６個のうち４個の近傍に、ポート＃４のＣＲＳを追加配置している。これは、ポート＃４のＣＲＳが多くなり過ぎることを防ぐためである。ただし、ポート＃０のＣＲＳ６個全ての近傍に、ポート＃４のＣＲＳを配置してもよい。
　（Ｂ）の例では、ＰＤＣＣＨの領域内の２個のリソースエレメントとＰＤＳＣＨの領域内の２個のリソースエレメントとが、ポート＃２のＣＲＳのために割り当てられている。また、ＰＤＳＣＨの領域内の８個のリソースエレメントが、ポート＃６のＣＲＳのために割り当てられている。
　なお、（Ｂ）の例は、ポート＃０，＃１，＃３のＣＲＳの送信に用いられるリソースエレメントを、送信アンテナ１５５，１５６が使用しないことを示している。一方、ポート＃４，＃５，＃７のＣＲＳの送信に用いられるリソースエレメントは、これらＣＲＳと符号多重することで使用してもよい。また、（Ｂ）の例では、図１０の場合と同様、ポート＃６のＣＲＳを、ＰＤＣＣＨの領域内に配置していない。ただし、ポート＃６のＣＲＳをＰＤＣＣＨの領域内に配置することも可能である。
　上記図１１（Ａ）（Ｂ）の例で示すように、リソースブロックに含めるＣＲＳの個数を、送信アンテナによって異なるようにしてもよい。また、ポート＃４～＃７のＣＲＳは、ＰＤＣＣＨの領域を避けるように配置することもできる。また、ＣＲＳが多くなり過ぎる場合（例えば、リソースブロック内でＣＲＳを送信するリソースエレメントの数または割合が所定の閾値を超える場合）には、ＣＲＳを間引いてもよい。
　次に、ポート＃０～＃３のＣＲＳの近傍にポート＃４～＃７のＣＲＳを配置することが好ましい理由を説明する。以下の説明では、送信アンテナ１５１，１５２のペアについて考える。他の送信アンテナのペアについても同様である。
　送信アンテナ１５１が出力するポート＃０のＣＲＳの複素数表現をα0、送信アンテナ１５２が出力するポート＃０のＣＲＳの複素数表現をα1と置く。送信アンテナ１５２が出力するポート＃４のＣＲＳの複素数表現をβ0、送信アンテナ１５２が出力するポート＃４のＣＲＳの複素数表現をβ1と置く。また、α0，α1はサブキャリアｋ，シンボルｌで送信され、β0，β1はサブキャリアｋ＋ｍ，シンボルｌ＋ｎ（ｍ，ｎは０でない整数）で送信されるとする。
　この場合、移動局３００がサブキャリアｋ，シンボルｌで受信する信号ｒ（ｋ、ｌ）とサブキャリアｋ＋ｍ，シンボルｌ＋ｎで受信する信号ｒ（ｋ＋ｍ、ｌ＋ｎ）とは、以下の式（１－１）および（１－２）のように定義される。ただし、ｈ0は送信アンテナ１５１についてのチャネル状態、ｈ1は送信アンテナ１５２についてのチャネル状態、ηは白色ガウス雑音である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　このとき、ｍおよびｎが十分小さければ、すなわち、２つのリソースエレメントが十分に近接していれば、２つのリソースエレメントのチャネル状態が等しいと近似できる。すなわち、以下の式（２－１）および（２－２）のような近似が可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　ここで、α0，α1，β0，β1を、以下の式（３）のように置く場合を考える。すなわち、送信アンテナ１５１から出力するポート＃０のＣＲＳおよびポート＃４のＣＲＳ、送信アンテナ１５２から出力するポート＃０のＣＲＳを全て同じ信号にすると共に、送信アンテナ１５２からはポート＃４のＣＲＳを出力しない場合を考える。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　上記の式（２－１），（２－２）および（３）を、式（１－１）および（１－２）に適用すると、２つのリソースエレメントで受信する信号の差分は、以下の式（４）のように近似できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　上記の式（４）に従えば、移動局３００は、送信アンテナ１５２のチャネル状態ｈ1を推定できる。そして、ｈ1の推定結果を用いると、送信アンテナ１５１のチャネル状態ｈ0を算出することができる。ただし、上記の式（３）に示すように、送信アンテナ１５１，１５２の一方がポート＃４のＣＲＳを送信しないと、移動局３００で検出される受信レベルに差異が生じ得る。例えば、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）で３ｄＢ程度の差異が生じる場合も考えられる。
　一方、α0，α1，β0，β1を、以下の式（５）のように置く場合を考える。式（５）において、*は複素共役演算を意味する。ここで、十分な信号レベルを確保するために、α0，α1，β0，β1の絶対値は１にすることがより好ましい。例えば、α0＝α1＝β0＝１，β1＝－１と置くことができる。なお、式（５）は、ＳＴＣ（Space Time Code）の考え方に基づいて導出することができる。ＳＴＣについては、例えば、以下の文献で言及されている。
　S. M. Alamouti, "A Simple Transmit Diversity Technique for Wireless Communications", IEEE Journal on Select Areas in Communications, vol. 16, No. 8, pp. 1451-1458, Oct. 1998.
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　上記の式（２－１），（２－２）および（５）を、式（１－２）に適用すると、サブキャリアｋ＋ｍ，シンボルｌ＋ｎで受信する信号ｒ（ｋ＋ｍ、ｌ＋ｎ）は、以下の式（６）のように近似できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　すなわち、移動局３００は、上記の式（１－１）と（６）とに基づいて、受信した信号ｒ（ｋ、ｌ）およびｒ（ｋ＋ｍ、ｌ＋ｎ）から、チャネル状態ｈ0，ｈ1をそれぞれ推定できる。例えば、チャネル推定のための線形の式として、移動局３００は、以下の式（７－１）および（７－２）を用いることができる。ここで、式（７－１）は送信アンテナ１５１のチャネル応答値を算出する式であり、式（７－２）は送信アンテナ１５２のチャネル応答値を算出する式である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　上記の式（７－１）および（７－２）に示した算出式の例と実際のチャネル状態との対応関係は、以下の式（８－１）および（８－２）のように導出される。式（８－１）および（８－２）が示すように、雑音成分を除けば、上記の式（７－１）および（７－２）は実際のチャネル状態を反映したものとなっている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　このように、ポート＃０のＣＲＳとポート＃４のＣＲＳとを、近接したリソースエレメントに配置することで、移動局３００は、精度よく推定を行うことができる。
　なお、上記説明では、２つの送信アンテナ１５１，１５２が移動局２００から１つの仮想的な送信アンテナに見えるように制御する場合を説明したが、これ以外の仮想アンテナマッピングの方法にも適用できるように上記説明を一般化することもできる。例えば、一般化した仮想アンテナマッピングは、以下の式（９）のように定義できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　ここで、αj,iはｊ番目の仮想的な送信アンテナ、ｉ＝０，１，・・・，７は物理的な送信アンテナ１５１～１５８を示す。ＬＴＥ方式対応の移動局２００については、ｊ＝０，１，２，３の場合を考えればよい。一方、ＬＴＥ－Ａ方式対応の移動局３００については、ｊ＝０，１，・・・，７の場合を考えればよい。
　なお、無線基地局１００は、ＣＤＤを行ってもよい。すなわち、送信アンテナ１５１と送信アンテナ１５２とから本来は同一であるＣＲＳを出力する場合であっても、意図的に両者の送信タイミングをずらす（すなわち、周波数領域上で信号を位相回転させる）こともできる。ＣＤＤを行った場合、移動局２００，３００では周波数ダイバーシティの利得を得ることができる。
　また、移動局２００，３００は、推定処理の目的に応じて、受信信号の利用方法を変えることもできる。例えば、ＣＳＩを生成する目的の場合、ＣＳＲが送信された領域の統計値を用いることが考えられる。すなわち、一定区間（例えば、１つのサブフレームや１つのフレーム）内の複数の領域について平均化し、平均値から推定処理を行う。一方で、ユーザデータを復調する目的の場合、瞬間的な受信信号を用いることが考えられる。すなわち、ユーザデータの信号が割り当てられた領域に近い領域におけるＣＳＲの推定結果のみを用いて、復調する。
　次に、無線基地局１００で実行される送信処理および移動局２００，３００で実行される受信処理の流れを説明する。
　図１２は、無線基地局の送信処理を示すフローチャートである。図１２に示す送信処理は、無線基地局１００によって繰り返し実行される。以下、処理内容の詳細をフローチャートのステップ番号に沿って説明する。
　［ステップＳ１１］スケジューラ１３２は、移動局２００，３００からフィードバックされたＣＳＩを参照して、ユーザデータや制御情報の信号などの各種送信信号をスケジューリングする。ただし、ＣＲＳの送信に用いるリソースは固定しておいてもよい。スケジューリングは、以下のステップＳ１２の送信信号の生成後に実行することもできる。
　［ステップＳ１２］無線基地局１００では、送信信号が生成される。具体的には、以下のステップＳ１２１～Ｓ１２８に示す処理の全部または一部が実行される。
　［ステップＳ１２１］符号化部１１１は、ＬＴＥ方式対応の移動局２００宛てのユーザデータを誤り訂正符号化する。
　［ステップＳ１２２］変調部１１２は、ＬＴＥ方式対応の移動局２００宛てのユーザデータをデジタル変調する。なお、ステップＳ１２１，Ｓ１２２の処理は、他の処理（ステップＳ１２３～Ｓ１２８の処理）と並列に実行できる。
　［ステップＳ１２３］符号化部１１３は、ＬＴＥ－Ａ方式対応の移動局３００宛てのユーザデータを誤り訂正符号化する。
　［ステップＳ１２４］変調部１１４は、ＬＴＥ－Ａ方式対応の移動局３００宛のユーザデータをデジタル変調する。なお、ステップＳ１２３，Ｓ１２４の処理は。他の処理（ステップＳ１２１，Ｓ１２２，Ｓ１２５～Ｓ１２８の処理）と並列に実行できる。
　［ステップＳ１２５］符号化部１１５は、移動局２００宛ておよび移動局３００宛ての制御情報を誤り訂正符号化する。
　［ステップＳ１２６］変調部１１６は、移動局２００宛ておよび移動局３００宛ての制御情報をデジタル変調する。なお、ステップＳ１２５，Ｓ１２６の処理は。他の処理（ステップＳ１２１～Ｓ１２４，Ｓ１２７，Ｓ１２８の処理）と並列に実行できる。
　［ステップＳ１２７］ＣＲＳ生成部１２２は、ポート＃０～＃７それぞれのＣＲＳを生成する。ただし、サブフレームの種類によっては、一部のポートのＣＲＳを生成しなくてもよい場合がある。ステップＳ１２７の処理は、他の処理（ステップＳ１２１～Ｓ１２６，Ｓ１２８の処理）と並列に実行できる。
　［ステップＳ１２８］ＤＲＳ生成部１２１は、ＤＲＳを生成する。ただし、移動局３００宛てのユーザデータを送信しないサブフレームでは、ＤＲＳを生成しなくてもよい。ステップＳ１２８の処理は、他の処理（ステップＳ１２１～Ｓ１２７の処理）と並列に実行できる。
　［ステップＳ１３］多重化／ＩＦＦＴ部１３１は、ステップＳ１２で生成した送信信号をステップＳ１１のスケジューリング結果に応じてＯＦＤＭフレームにマッピングする。
　［ステップＳ１４］多重化／ＩＦＦＴ部１３１は、ステップＳ１３でマッピングされた送信信号に対して、ＩＦＦＴを行う。
　［ステップＳ１５］ＲＦ部１４１～１４８は、ステップＳ１４でＩＦＦＴ処理された後の信号に対して、無線送信処理を行う。そして、無線信号を送信アンテナ１５１～１５８から出力する。
　図１３は、ＣＲＳと送信アンテナとの対応関係を示す図である。図１３は、ＣＲＳ生成部１２２が生成するＣＲＳと送信アンテナ１５１～１５８が出力する信号との対応付けを示している。
　ＣＲＳ生成部１２２は、ポート＃０のＣＲＳとしてα0,0とα1,0を生成する。また、ポート＃４のＣＲＳとしてβ0,0とβ1,0を生成する。この場合、多重化／ＩＦＦＴ部１３１は、α0,0とβ0,0を送信アンテナ１５１にマッピングする。また、α1,0とβ1,0を送信アンテナ１５２にマッピングする。
　ＣＲＳ生成部１２２は、ポート＃１のＣＲＳとしてα0,1とα1,1を生成する。また、ポート＃５のＣＲＳとしてβ0,1とβ1,1を生成する。この場合、多重化／ＩＦＦＴ部１３１は、α0,1とβ0,1を送信アンテナ１５３にマッピングする。また、α1,1とβ1,1を送信アンテナ１５４にマッピングする。
　ＣＲＳ生成部１２２は、ポート＃２のＣＲＳとしてα0,2とα1,2を生成する。また、ポート＃６のＣＲＳとしてβ0,2とβ1,2を生成する。この場合、多重化／ＩＦＦＴ部１３１は、α0,2とβ0,2を送信アンテナ１５５にマッピングする。また、α1,2とβ1,2を送信アンテナ１５６にマッピングする。
　ＣＲＳ生成部１２２は、ポート＃３のＣＲＳとしてα0,3とα1,3を生成する。また、ポート＃７のＣＲＳとしてβ0,3とβ1,3を生成する。この場合、多重化／ＩＦＦＴ部１３１は、α0,3とβ0,3を送信アンテナ１５７にマッピングする。また、α1,3とβ1,3を送信アンテナ１５８にマッピングする。
　図１４は、第１の移動局の受信処理を示すフローチャートである。図１４に示す受信処理は、ＬＴＥ対応の移動局２００によって繰り返し実行される。以下、処理内容の詳細をフローチャートのステップ番号に沿って説明する。
　［ステップＳ２１］ＲＦ部２１２は、無線基地局１００から受信された無線信号に対して、無線受信処理を行う。
　［ステップＳ２２］ＦＦＴ部２１３は、ステップＳ２１で無線受信処理された後の受信信号に対して、ＦＦＴを行う。
　［ステップＳ２３］ＣＲＳ推定部２２１は、ポート＃０～＃３のＣＲＳを参照して、チャネル推定やコヒーレント検出などの推定処理を行う。ポート＃４～＃７のＣＲＳは参照しなくてもよい。すなわち、ＣＲＳ推定部２２１は、上記のα0,0・α1,0・α0,1・α1,1・α0,2・α1,2・α0,3・α1,3を参照して、４つの仮想的なアンテナそれぞれのチャネル応答値を算出する。
　［ステップＳ２４］復調部２１４は、ステップＳ２３の推定結果を用いて、移動局２００宛てのユーザデータの復調を行う。
　［ステップＳ２５］ＣＲＳ推定部２２１は、ステップＳ２３の推定結果に基づいて、無線基地局１００にフィードバックするＣＳＩを生成する。なお、ステップＳ２４の処理とステップＳ２５の処理とは、逆順でもよい。また、何れか一方の処理のみ行ってもよい。
　図１５は、第２の移動局の受信処理を示すフローチャートである。図１５に示す受信処理は、ＬＴＥ－Ａ対応の移動局３００によって繰り返し実行される。以下、処理内容の詳細をフローチャートのステップ番号に沿って説明する。
　［ステップＳ３１］ＲＦ部３１２は、無線基地局１００から受信された無線信号に対して、無線受信処理を行う。
　［ステップＳ３２］ＦＦＴ部３１３は、ステップＳ３１で無線受信処理された後の受信信号に対して、ＦＦＴを行う。
　［ステップＳ３３］ＣＲＳ推定部３２１は、ポート＃４～＃７のＣＲＳが送信されているリソースエレメントの信号を特定する。なお、ＣＲＳ推定部３２１は、無線基地局１００がＣＤＤを行っている場合など、ポート＃４～＃７のＣＲＳが送信されているリソースエレメントの受信信号に対して様々な演算を行う場合がある。
　［ステップＳ３４］ＣＲＳ推定部３２１は、ポート＃０～＃３のＣＲＳが送信されているリソースエレメントの信号を特定する。なお、ＣＲＳ推定部３２１は、ステップＳ３３と同様、ポート＃０～＃３のＣＲＳが送信されているリソースエレメントの受信信号に対して様々な演算を行う場合がある。ステップＳ３３の処理とステップＳ３４の処理とは、逆順に行ってもよい。
　［ステップＳ３５］ＣＲＳ推定部３２１は、ステップＳ３３，Ｓ３４で特定した信号に基づいて、チャネル推定やコヒーレント検出などの推定処理を行う。すなわち、ＣＲＳ推定部３２１は、上記のα0,0・α1,0・α0,1・α1,1・α0,2・α1,2・α0,3・α1,3・β0,0・β1,0・β0,1・β1,1・β0,2・β1,2・β0,3・β1,3を参照して、８個の物理的な送信アンテナそれぞれのチャネル応答値を算出する。
　［ステップＳ３６］ＤＲＳ推定部３２２は、ステップＳ３５の推定結果（ＣＲＳに基づく推定結果）を用いて、ＤＲＳの推定処理を行う。
　［ステップＳ３７］復調部３１４は、ステップＳ３６の推定結果（ＤＲＳに基づく推定結果）を用いて、移動局３００宛てのユーザデータの復調を行う。
　［ステップＳ３８］ＣＲＳ推定部３２１は、ステップＳ３５の推定結果（ＣＲＳに基づく推定結果）に基づいて、無線基地局１００にフィードバックするＣＳＩを生成する。なお、ステップＳ３６，Ｓ３７の処理とステップＳ３８の処理とは、逆順でもよい。また、何れか一方の処理のみ行ってもよい。
　本実施の形態に係る移動通信システムによれば、無線基地局１００は、４本までの送信アンテナを認識できるＬＴＥ方式対応の移動局２００と、８本までの送信アンテナを認識できるＬＴＥ－Ａ方式対応の移動局３００との両方と無線通信を行うことができる。その際、無線基地局１００は、２種類の移動局のために別々にＣＲＳを送信しなくてもよい。
　すなわち、移動局２００は第１の領域のＣＲＳからチャネル応答値を推定でき、移動局３００は第１の領域および第２の領域のＣＲＳからチャネル応答値を推定できるように制御可能である。言い換えると、第１の領域のＣＲＳは、２つの種類の移動局で共通に参照されるように制御できる。従って、ＣＲＳの送信に用いる無線リソースを抑制し、ユーザデータの送信に用いる無線リソースが圧迫されることを防ぎ、無線リソースの効率的利用を図れる。
　上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
　１　送信装置
　１ａ，１ｂ　送信アンテナ
　１ｃ　制御部
　２，３　受信装置
　２ａ，３ａ　受信部
　２ｂ，３ｂ　推定部

Claims (11)

  1. 　受信信号からＮ（Ｎは１以上の整数）本以下の送信アンテナを検出できる第１の種類の受信装置およびＮ本より多い送信アンテナを検出できる第２の種類の受信装置と無線通信を行う送信装置であって、
    　第１および第２の送信アンテナを含むＮ＋１本以上の送信アンテナと、
    　前記Ｎ＋１本以上の送信アンテナそれぞれから出力する信号について、無線リソースの割り当てを行う制御部と、を有し、
    　前記制御部は、第１の無線リソースで、前記第１の種類の受信装置および前記第２の種類の受信装置で使用される既知信号を、前記第１および第２の送信アンテナから出力し、第２の無線リソースで、前記第２の種類の受信装置で使用される既知信号を、前記第１および第２の送信アンテナの少なくとも一方から出力するよう制御し、
    　前記第１の無線リソースと前記第２の無線リソースとは、タイミング差が所定の第１の差以下でかつ周波数差が所定の第２の差以下である、
    　ことを特徴とする送信装置。
  2. 　前記第１の無線リソースと前記第２の無線リソースとは、時間軸上または周波数軸上で隣接していることを特徴とする請求の範囲第１項記載の送信装置。
  3. 　前記第２の無線リソースの既知信号は、前記第１および第２の送信アンテナ以外の送信アンテナから出力する信号と符号多重されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の送信装置。
  4. 　前記第１の無線リソースで前記第１の送信アンテナから出力する既知信号α0、前記第１の無線リソースで前記第２の送信アンテナから出力する既知信号α1、前記第２の無線リソースで前記第１の送信アンテナから出力する既知信号β0、および、前記第２の無線リソースで前記第２の送信アンテナから出力する既知信号β1は、β0＝α1 *かつβ1＝－α0 *（*は複素共役演算）を満たすことを特徴とする請求の範囲第１項記載の送信装置。
  5. 　前記第２の無線リソースでは、前記第１および第２の送信アンテナの一方のみから既知信号を出力することを特徴とする請求の範囲第１項記載の送信装置。
  6. 　前記第２の無線リソースは、制御チャネルに使用される無線リソース以外の無線リソースから選択されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の送信装置。
  7. 　前記第２の無線リソースの既知信号は、前記第２の種類の受信装置宛てのデータを含む送信区間でのみ出力されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の送信装置。
  8. 　受信信号からＮ（Ｎは１以上の整数）本以下の送信アンテナを検出できる第１の種類の受信装置およびＮ本より多い送信アンテナを検出できる第２の種類の受信装置と無線通信を行う送信装置であって、
    　Ｎ＋１本以上の送信アンテナと、
    　前記Ｎ＋１本以上の送信アンテナそれぞれから出力する信号について、無線リソースの割り当てを行う制御部と、を有し、
    　前記制御部は、前記Ｎ＋１本以上の送信アンテナからＭ本（Ｍは２以上の整数）の送信アンテナを選択し、Ｍ個の無線リソースのうちの１つの無線リソースで、前記第１の種類の受信装置および前記第２の種類の受信装置で使用される既知信号を、前記Ｍ本の送信アンテナそれぞれから出力し、前記Ｍ個の無線リソースのうち前記１つの無線リソース以外のＭ－１個の無線リソースそれぞれで、前記第２の種類の受信装置で使用される既知信号を、前記Ｍ本の送信アンテナの少なくとも１つから出力するよう制御し、
    　前記Ｍ個の無線リソースは、所定の時間幅の範囲内かつ所定の周波数幅の範囲内に存在する無線リソースである、
    　ことを特徴とする送信装置。
  9. 　第１および第２の送信アンテナを備える送信装置と無線通信を行う受信装置であって、
    　第１の無線リソースに、前記第１および第２の送信アンテナそれぞれが出力する既知信号が割り当てられ、第２の無線リソースに、前記第１および第２の送信アンテナの少なくとも一方が出力する既知信号が割り当てられた無線信号を受信する受信部と、
    　前記受信部で受信した前記無線信号に含まれる前記第１の無線リソースの信号と前記第２の無線リソースの信号とを用いて、前記第１および第２の送信アンテナそれぞれについてチャネル状態の推定を行う推定部と、を有し、
    　前記第１の無線リソースと前記第２の無線リソースとは、タイミング差が所定の第１の差以下でかつ周波数差が所定の第２の差以下である、
    　ことを特徴とする受信装置。
  10. 　前記受信装置宛てのデータを含む送信区間では、前記無線信号に他の既知信号が含まれており、前記推定部は、前記チャネル状態の推定結果を用いて、前記他の既知信号を抽出することを特徴とする請求の範囲第９項記載の受信装置。
  11. 　受信信号からＮ（Ｎは１以上の整数）本以下の送信アンテナを検出できる第１の種類の受信装置およびＮ本より多い送信アンテナを検出できる第２の種類の受信装置と送信装置との間の無線通信方法であって、
    　第１および第２の送信アンテナを含むＮ＋１本以上の送信アンテナを備える前記送信装置は、第１の無線リソースで、前記第１および第２の送信アンテナそれぞれから既知信号を出力し、前記第１の無線リソースとのタイミング差が所定の第１の差以下でかつ周波数差が所定の第２の差以下である第２の無線リソースで、前記第１および第２の送信アンテナの少なくとも一方から既知信号を出力し、
    　前記第１の種類の受信装置は、前記第１の無線リソースの既知信号を用いてチャネル状態の推定を行い、前記第２の種類の受信装置は、前記第１の無線リソースおよび前記第２の無線リソースの既知信号を用いてチャネル状態の推定を行う、
    　ことを特徴とする無線通信方法。
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