WO2016027556A1 - 基地局、ユーザ装置および無線通信システム - Google Patents

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WO2016027556A1
WO2016027556A1 PCT/JP2015/066998 JP2015066998W WO2016027556A1 WO 2016027556 A1 WO2016027556 A1 WO 2016027556A1 JP 2015066998 W JP2015066998 W JP 2015066998W WO 2016027556 A1 WO2016027556 A1 WO 2016027556A1
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base station
streams
transmitted
transmission power
data signal
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アナス ベンジャブール
祥久 岸山
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株式会社Ｎｔｔドコモ
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    • H04W72/0473—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource the resource being transmission power

Definitions

  • the present invention relates to a base station, a user apparatus, and a wireless communication system.
  • orthogonal multi-access in which a plurality of signals do not interfere with each other is widely used for communication between a base station and a user apparatus (for example, a mobile station).
  • a user apparatus for example, a mobile station.
  • orthogonal multi-access different radio resources are allocated to different user apparatuses.
  • Examples of orthogonal multi-access include CDMA (code division multiple access), TDMA (time division multiple access), and OFDMA (orthogonal frequency division multiple access).
  • CDMA code division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • non-orthogonal multiple access has been proposed as a communication method between a base station and a user apparatus (for example, see Patent Document 1).
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • the same radio resource is allocated to different user apparatuses. More specifically, a single frequency is assigned to different user devices at the same time.
  • the base station transmits a signal with a large transmission power, and the base station transmits a signal with a small transmission power to a user apparatus having a small path loss, that is, a large received SINR (generally a user apparatus in the center of the cell area). Therefore, the received signal for each user apparatus is interfered with by signals addressed to other user apparatuses.
  • path loss path loss
  • SINR signal-to interference plus noise power ratio
  • each user apparatus demodulates the signal addressed to the user apparatus using the power difference. Specifically, each user apparatus first demodulates a signal with the highest received power. Since the demodulated signal is a signal addressed to the user equipment at the end of the cell area (more precisely, the lowest received SINR), the user equipment at the end of the cell area (the lowest received SINR) demodulates. finish. Each other user apparatus cancels the interference component corresponding to the demodulated signal from the received signal by the interference canceller, and demodulates the signal having the second highest received power. Since the demodulated signal is the signal destined for the user equipment secondly at the end of the cell area (more precisely, the second receiving SINR is lower), it is secondly at the end of the cell area (second receiving SINR). (Low) user equipment ends demodulation. By repeating demodulation and cancellation of a high power signal in this way, all user devices can demodulate the signal addressed to that user device.
  • the capacity of the mobile communication network can be increased compared to the use of orthogonal multi-access alone.
  • a certain radio resource for example, frequency
  • a certain radio resource is allocated to a plurality of users at the same time. Can be assigned to a device.
  • MIMO Multiple Input Multiple Multiple Output
  • MIMO Multiple Input Multiple Multiple Output
  • multiple streams of beams are transmitted from the base station, so precoding is performed at the base station.
  • DM-RS Demodulation Reference Signal, demodulation reference signal
  • the demodulation reference signal supports a maximum of eight transmission streams that can be transmitted from the base station (cell).
  • the demodulation reference signal is used to demodulate a data signal specific to the mobile communication terminal (user apparatus, UE).
  • the demodulation reference signal is subjected to the same precoding as that of the data signal. For this reason, the UE can demodulate the data signal using the demodulation reference signal without precoding information.
  • SU-MIMO single user MIMO
  • the number of data signal streams to each UE and the number of demodulation reference signals for the UE may be matched, and the transmission power of the demodulation reference signal in each stream may be matched with the transmission power of the data signal. desirable.
  • the number of streams transmitted to a certain UE may differ from the number of streams transmitted to another UE.
  • the number of demodulation reference signals for a certain UE is different from the number of demodulation reference signals for another UE.
  • the transmission power in these resource elements will be different.
  • the reference signal interferes with the data signal in the UE that is the reception side of the downlink transmission.
  • the transmission power of the resource element to which the demodulation reference signal is transmitted becomes larger than a certain value, the reception quality of the data signal at the UE deteriorates.
  • the present invention provides a base station that stabilizes the reception quality of a data signal in a user apparatus, and a user apparatus and a radio communication system suitable for the base station.
  • the base station includes a downlink transmission power determining unit that assigns one of different downlink transmission powers to each of the user devices according to reception quality of the plurality of user devices, and a plurality of user devices.
  • a stream transmission power determination unit that determines transmission power of each stream transmitted to the user apparatus according to the number of streams transmitted to each and the downlink transmission power determined by the downlink transmission power determination unit;
  • a precoder that performs different precoding on data signals destined for the plurality of user apparatuses and performs the same precoding as the data signal on a demodulation reference signal transmitted in a stream to which the data signal is transmitted, and the stream The data signal of each stream is transmitted with the transmission power determined by the transmission power determination unit.
  • a wireless transmission unit that transmits each demodulation reference signal
  • the transmission power of the demodulation reference signal of these user apparatuses is determined, and these A resource element allocation unit that determines the number of resource elements allocated to the demodulation reference signal of the user apparatus.
  • a user apparatus includes a radio reception unit that receives a desired data signal and a demodulation reference signal from a base station, and a plurality of non-orthogonal data having different powers each destined for the plurality of user apparatuses from the base station
  • the wireless reception unit receives a mixed data signal including a signal, and the power of the desired data signal destined for the user apparatus itself is lower than the power of a non-orthogonal data signal destined for another user apparatus
  • a non-orthogonal signal cancellation unit that cancels a replica signal corresponding to the non-orthogonal data signal mixed with the desired data signal from the mixed data signal, and a demodulation reference signal received by the radio reception unit.
  • a channel estimation unit that estimates a downlink channel matrix, and when the radio reception unit receives the desired data signal that is not mixed with the non-orthogonal signal from the base station, the channel estimation unit When the wireless reception unit receives a mixed data signal including a plurality of non-orthogonal data signals having different powers each destined for a plurality of user equipments from the base station without adjusting the channel matrix The channel estimation unit adjusts the channel matrix according to the number of streams transmitted from the base station to each user apparatus.
  • the base station determines the transmission power of the demodulation reference signal of these user apparatuses according to the number of streams transmitted to a certain user apparatus and the number of streams transmitted to other user apparatuses, and The number of resource elements allocated to the demodulation reference signal for the user apparatus is determined. Therefore, even if the number of streams varies depending on the user apparatus and the number of demodulation reference signals varies depending on the user apparatus, the transmission power in the common resource element can be equalized because of the demodulation reference signal. For this reason, the reception quality of the data signal in a user apparatus is stabilized.
  • the user apparatus includes a channel estimation unit that estimates a downlink channel matrix based on a demodulation reference signal of each stream, and wirelessly receives a desired data signal that is not mixed with a non-orthogonal signal from a base station.
  • the channel estimation unit does not adjust the channel matrix, and the mixed data signal includes a plurality of non-orthogonal data signals having different powers each destined for a plurality of user apparatuses from the base station Is received by the radio reception unit, the channel estimation unit adjusts the channel matrix according to the number of streams transmitted from the base station to each user apparatus.
  • the channel matrix can be adjusted appropriately.
  • Another example of allocation of DM-RS to resource blocks RB in the case where one stream is transmitted to a certain user apparatus and two streams are transmitted to another user apparatus by MIMO to which non-orthogonal multiple access is applied FIG.
  • DM-RS in the case of transmitting one stream to a certain user apparatus and two streams to another user apparatus by MIMO to which non-orthogonal multiple access is applied according to the first embodiment of the present invention It is a figure which shows distribution to resource block RB.
  • DM-RS in the case of transmitting one stream from each base station to each of two user equipments, that is, a total of two streams, by MIMO to which non-orthogonal multiple access is applied. It is a figure which shows distribution to resource block RB.
  • DM-RS in the case where two streams, that is, a total of four streams, are transmitted from a base station to each of two user apparatuses by MIMO to which non-orthogonal multiple access is applied. It is a figure which shows distribution to resource block RB.
  • DM-RS for transmitting one stream to a user apparatus with a base station and two streams to another user apparatus by MIMO to which non-orthogonal multiple access is applied according to the second embodiment of the present invention It is a figure which shows distribution to resource block RB. It is a block diagram which shows the structure of the base station which concerns on embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the structure of the user apparatus which concerns on embodiment of this invention.
  • the base station 10 communicates with a plurality of user equipment (UE) 100-102.
  • reference numeral 10 a indicates a cell area of the base station 10.
  • the UE 102 is located at the end of the cell area, that is, at a position closest to the boundary of the cell area 10a, is farthest from the base station 10, and has the largest path loss (that is, the received SINR is the smallest).
  • the UE 100 is near the center of the cell area 10a, is closest to the base station 10, and has the smallest path loss (that is, the received SINR is the largest).
  • the UE 101 is closer to the base station 10 than the UE 102 and farther from the base station 10 than the UE 100.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of allocation of downlink transmission power at the base station to each UE in the NOMA.
  • the base station 10 transmits downlink data to the UEs 100 to 102 simultaneously using the same frequency. That is, these UEs 100 to 102 are assigned the same frequency and the same time.
  • the base station 10 uses the highest downlink transmission power for transmission to the UE 102 that is remotest and uses the lowest downlink transmission power for transmission to the UE 100 that is closest.
  • the UE connected to the base station 10 is not limited to the UEs 100 to 102.
  • NOMA can be combined with orthogonal multi-access, and UEs other than UEs 100 to 102 may be assigned a frequency different from the frequency assigned to UEs 100 to 102.
  • the number of UEs to which the same frequency is simultaneously assigned is not limited to 3, and may be 2 or 4 or more.
  • the data signal with the highest received power is the data signal addressed to the UE 102
  • the data signal with the lowest received power is the data signal addressed to the UE 100.
  • Each UE 100 to 102 first demodulates the data signal with the highest received power. Since the demodulated data signal is a data signal addressed to the UE 102 closest to the boundary of the cell area 10a, the UE 102 ends the demodulation and uses the demodulated data signal.
  • Each of the other UEs 100 and 101 removes an interference component (replica signal) corresponding to the demodulated data signal from the received signal by an interference canceller, and demodulates the data signal having the second highest received power.
  • the demodulated data signal is the data signal addressed to the UE 101 which is second closest to the boundary of the cell area 10a
  • the UE 101 ends the demodulation and uses the demodulated data signal.
  • the UE cancels the data signal (interference signal) destined for another UE transmitted from the serving base station until the data signal destined for the UE is demodulated.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another example of allocation of downlink transmission power at the base station to each user apparatus in NOMA.
  • the UEs 100 to 102 configure one group of data devices having different transmission powers, and the UEs 103 to 105 configure another group of data devices having different transmission powers.
  • a UE with low reception power (for example, UE 103) demodulates a data signal addressed to another UE (for example, UE 104, 105) with high reception power belonging to the group to which the UE itself belongs, and cancels a replica signal as a demodulation result.
  • FIG. 4 shows an outline of a combination of NOMA and SU-MIMO (a method in which a plurality of layers are transmitted to each UE using a plurality of beams).
  • the base station 10 can perform precoding and transmit a plurality of streams (layers, ranks) to each UE.
  • a total of four streams can be transmitted.
  • UE1 close to base station 10 cancels a replica signal corresponding to a signal addressed to UE2 having high power, and demodulates a desired signal addressed to UE1.
  • the following explanation is based on SU-MIMO (method to transmit multiple layers using multiple beams for each UE) and NOMA, but MU-MIMO (transmit multiple layers using multiple beams for each of multiple UEs)
  • NOMA SU-MIMO
  • MU-MIMO transmit multiple layers using multiple beams for each of multiple UEs
  • the transmission power of a stream transmitted to each UE is equally divided by the number of streams. This is called EQPA (equal power allocation). For example, when the transmission power to the UE1 is P 1, if the to UE1 is 2 stream is transmitted, transmission power of each stream is 0.5P 1. If the to UE1 is one stream is transmitted, transmission power of the stream is P 1. If the transmission power to the UE2 is P 2, as long as the UE2 is two streams are transmitted, transmission power of each stream is 0.5P 2. If the to UE2 is one stream is transmitted, transmission power of the stream is P 2.
  • the selection of the number of streams to each UE is performed by known rank adaptation on each UE side. That is, each UE feeds back rank information (rank10indicator, RI) indicating the optimal number of streams to the base station 10 based on the received SINR, for example, and the base station 10 sends to each UE based on the rank information. Control the number of streams.
  • the number of streams may be increased for UEs with good reception quality, but only a small number of streams are allocated to UEs with poor reception quality.
  • the rank may be determined not by the UE but by the base station.
  • the UE feeds back CQI and PMI information to the base station for both cases where the rank is 1 and 2 for the eNB, and paired with NOMA on the base station
  • An appropriate rank may be determined according to the UE to be notified and notified to the UE.
  • the transmission powers P 1 and P 2 to the UEs 1 and 2 are determined by the base station 10 based on reception quality (for example, reception SINR) of these UEs.
  • reception quality for example, reception SINR
  • the base station 10 determines the downlink data signal transmission power P k for each UE using, for example, the following equation (1).
  • Equation (1) P is the sum of downlink data signal transmission power (total downlink data signal transmission power) to all UEs simultaneously using the same frequency.
  • the subscript k of each parameter identifies the UE for which the downlink data signal transmission power P k is determined, and the subscript i of each parameter identifies the UE for the summation in equation (1).
  • K is the number of all UEs simultaneously using the same frequency (the number of UEs multiplexed in NOMA).
  • h represents the downlink channel coefficient for the UE, and N represents the sum of thermal noise power and interference power from other base stations in each UE.
  • the base station can know the CQI (Channel Quality Indicator) reported the SINR from UE i.
  • ⁇ is a coefficient that determines the distribution of downlink data signal transmission power, and is greater than 0 and less than or equal to 1. Since ⁇ is greater than 0 and less than or equal to 1, a small downlink data signal transmission power is assigned to a UE having a large SINR (good reception quality). And the closer ⁇ is to 1, the greater the difference in transmission power to each UE with respect to the difference in received SINR at each UE.
  • the base station 10 may be configured as A. Benjebbour, A. Li, Y. Saito, Y. Kishiyama, A. Harada, and T. Nakamura, “System-level performance of downlink NOMA for future LTE enhancements,” IEEE Globecom, Dec.
  • the full search power allocation (FSPA) described in 2013 is used to search the power set ⁇ P 1 , P 2 ⁇ that maximizes the scheduling metric, and the downlink data signal transmission power for each UE is determined. Also good.
  • P P 1 + P 2 .
  • P 1 + P 2 the transmission power
  • the received signal at each UE Is a 2 ⁇ 1 matrix and is represented by the following equation (2).
  • Is a channel matrix which is a 2 ⁇ 2 matrix in 2 ⁇ 2 MIMO.
  • Is a transmission data symbol addressed to UE1, Is a transmission data symbol addressed to UE2, Are interference power from other base stations and additive white Gaussian noise.
  • Equation (2) can be rewritten as Equation (3).
  • I an equalized channel matrix for UE1 and is expressed by equation (4).
  • each UE can estimate an equal channel matrix (represented by Equation (4) and Equation (5)) corresponding to the UE itself, the UE itself is the destination.
  • the transmission data signal (desired data signal) can be demodulated.
  • DM-RS is used for the estimation of an equal channel matrix.
  • the base station 10 needs to use four DM-RS ports. That is, one DM-RS port is required for each layer (each stream). More specifically, it is necessary to match the number of streams to each UE transmitted from the base station with the number of DM-RSs for that UE.
  • each UE In order to improve the accuracy of demodulation of the desired data signal at the UE, it is conceivable to directly (ie, explicitly) signal each UE about the transmission power addressed to the UE.
  • signaling means for example, PDCCH (physical-downlink-control-channel) or RRC (radio-resource-control) signals can be used.
  • PDCCH physical-downlink-control-channel
  • RRC radio-resource-control
  • each UE is indirectly (that is, implicitly) signaled an equal channel matrix addressed to the UE. For example, it is conceivable to match the DM-RS transmission power with the data signal transmission power in each stream. In this case, each UE estimates an equal channel matrix (represented by Equation (4) and Equation (5)) corresponding to the UE itself based on the reception result of each DM-RS. Can do. In this case, each UE is not notified of the transmission power addressed to the UE, but can demodulate a transmission data signal (desired data signal) destined for the UE itself by an equivalent channel matrix estimation.
  • the transmission power of DM-RS is matched with the transmission power of the data signal in each stream. That is, in the example of FIG. 4, if the to UE1 is 2 stream is transmitted, transmission power of the data signal and the DM-RS of each stream is 0.5P 1, long as the UE2 is two streams are transmitted if the transmission power of the data signal and the DM-RS of each stream is 0.5P 2.
  • the transmission power information may be signaled.
  • FIG. 5 shows an example of conventional allocation to DM-RS resource blocks RB when transmitting a maximum of two streams (two layers) from a base station.
  • NOMA orthogonal multiplexing
  • the base station transmits up to two streams to the UE using OMA (orthogonal multiplexing) using OFDMA.
  • OMA orthogonal multiplexing
  • two transmit antennas are provided on the base station side
  • two receive antennas are provided on the UE side
  • 2 ⁇ 2 SU-MIMO a method of transmitting multiple layers using multiple beams for each UE
  • a maximum of 2 streams (2 layers) can be transmitted.
  • each square represents a resource element RE.
  • One resource element RE corresponds to one OFDM symbol (time unit) and one OFDM subcarrier (frequency unit).
  • the resource element RE1 colored in the figure is a resource element for DM-RS transmission.
  • a common resource element RE1 is allocated to the DM-RSs of layers 1 and 2, and these resource elements RE1 are on three subcarriers.
  • a two-symbol orthogonal spreading code is used (that is, code division multiplexing is used, and DM-RSs in layers 1 and 2 are spread with a two-symbol orthogonal spreading code).
  • 12 resource elements RE1 are used for transmission of DM-RS.
  • FIG. 6 shows an example of conventional allocation to DM-RS resource blocks RB when transmitting a maximum of 4 streams (4 layers) from a base station.
  • NOMA the use of NOMA is not considered. That is, the base station transmits up to four streams to the UE using OMA using OFDMA.
  • the DM-RSs of layers 1 and 2 are arranged on different subcarriers from the DM-RSs of layers 3 and 4 (that is, frequency division multiplexing is used).
  • a common resource element RE1 is allocated to the DM-RSs of layers 1 and 2, and these resource elements RE1 are on three subcarriers.
  • a two-symbol orthogonal spreading code is used (that is, code division multiplexing is used, and DM-RSs in layers 1 and 2 are spread with a two-symbol orthogonal spreading code).
  • a common resource element RE2 is assigned to the DM-RSs of layers 3 and 4, and these resource elements RE2 are on three subcarriers.
  • a two-symbol orthogonal spreading code is used (that is, code division multiplexing is used, and DM-RSs of layers 3 and 4 are spread with a two-symbol orthogonal spreading code).
  • 24 resource elements RE1 and RE2 are used for transmission of DM-RS in one resource block RB.
  • FIG. 7 shows an example of conventional allocation to DM-RS resource blocks RB when transmitting a maximum of 8 streams (8 layers) from a base station.
  • NOMA the use of NOMA is not considered. That is, the base station transmits up to 8 streams to the UE using OMA using OFDMA.
  • the DM-RSs of layers 1, 2, 5, and 6 are arranged on different subcarriers from the DM-RSs of layers 3, 4, 7, and 8 (that is, frequency division multiplexing is used). ).
  • a common resource element RE1 is allocated to the DM-RSs of layers 1, 2, 5, and 6, and these resource elements RE1 are on three subcarriers.
  • an orthogonal spreading code having a length of 4 symbols is used (that is, code division multiplexing is used, and DM-RSs in layers 1, 2, 5 and 6 have a length of 4 symbols.
  • a common resource element RE2 is allocated to the DM-RSs of layers 3, 4, 7, and 8, and these resource elements RE2 are on three subcarriers.
  • an orthogonal spreading code having a length of 4 symbols is used (that is, code division multiplexing is used, and DM-RSs of layers 3, 4, 7, and 8 have a length of 4 symbols.
  • Spread with orthogonal spreading code As is clear from FIG. 7, 24 resource elements RE1 and RE2 are used for transmission of DM-RS in one resource block RB.
  • FIG. 8 shows one stream from a base station to each of two UEs, that is, a total of two streams (two layers) by MIMO to which NOMA is applied according to the first embodiment of the present invention.
  • Layer 1 is transmitted from the base station to UE1, and layer 2 is transmitted to UE2.
  • rank 2 transmission of 2 ⁇ 2 SU-MIMO is that NOMA is used and two transmission antennas of one base station respectively transmit to two UEs.
  • the base station transmits DM-RS for layer 1 addressed to UE1, and transmits DM-RS for layer 2 addressed to UE2.
  • the transmission power of the layer 1 DM-RS addressed to the UE1 is the same as the transmission power of the data signal of the layer 1 and is P 1 (for example, 0.2P), and the transmission of the layer 2 DM-RS addressed to the UE2
  • the power is the same as the transmission power of the layer 2 data signal, and is P 2 (for example, 0.8 P).
  • a common resource element RE1 is allocated to the layer 1 DM-RS addressed to UE1 and the layer 2 DM-RS addressed to UE2, and these resource elements RE1 are on three subcarriers. .
  • a two-symbol orthogonal spreading code is used (that is, code division multiplexing is used, and DM-RSs in layers 1 and 2 are spread with a two-symbol orthogonal spreading code).
  • 12 resource elements RE1 are used for transmission of DM-RS.
  • the transmission power in each resource element RE1 common to UE1 and UE2 through which DM-RS is transmitted is equal to P 1 + P 2 .
  • FIG. 9 illustrates a case where two streams, that is, a total of four streams (four layers) are transmitted from the base station to each of two UEs by MIMO to which NOMA is applied according to the first embodiment of the present invention.
  • the allocation of DM-RS to resource blocks RB is shown. That is, layers 1 and 2 are transmitted from the base station to UE1, and layers 3 and 4 are transmitted to UE2.
  • the combination of NOMA and 2 ⁇ 2 SU-MIMO can multiplex up to 4 streams (layers).
  • the base station transmits a DM-RS for layer 1 addressed to UE1, transmits a DM-RS for layer 2 addressed to UE1, transmits a DM-RS for layer 3 addressed to UE2, and UE2 A DM-RS is transmitted for the addressed layer 4.
  • the transmission power of the DM-RSs of layers 1 and 2 destined for UE1 is the same as the transmission power of the data signal of layers 1 and 2 and is 0.5P 1 (for example, 0.1P), and layer 3 destined for UE2 , 4 DM-RS transmission power is the same as the transmission power of the layer 3 and 4 data signals, and is 0.5 P 2 (for example, 0.4 P).
  • the DM-RSs of layers 1 and 3 are arranged on different subcarriers from the DM-RSs of layers 2 and 4 (that is, frequency division multiplexing is used).
  • a common resource element RE1 is assigned to the layer 1 DM-RS addressed to UE1 and the layer 3 DM-RS addressed to UE2, and these resource elements RE1 are on three subcarriers.
  • a two-symbol orthogonal spreading code is used (that is, code division multiplexing is used, and DM-RSs in layers 1 and 3 are spread with a two-symbol orthogonal spreading code).
  • a common resource element RE2 is assigned to the layer 2 DM-RS addressed to UE1 and the layer 4 DM-RS addressed to UE2, and these resource elements RE2 are on three subcarriers.
  • a two-symbol orthogonal spreading code is used (that is, code division multiplexing is used, and DM-RSs in layers 2 and 4 are spread with a two-symbol orthogonal spreading code).
  • 24 resource elements RE1 and RE2 are used for transmission of DM-RS in one resource block RB.
  • the transmission power in each of resource elements RE1 and RE2 common to UE1 and UE2 through which DM-RS is transmitted is equally 0.5P 1 + 0.5P 2 .
  • the number of streams to be transmitted to a plurality of UEs is equal, it is easy to equalize the transmission power in each common resource element RE1 to which DM-RS is transmitted.
  • the number of streams transmitted to a certain UE may differ from the number of streams transmitted to another UE.
  • the number of DM-RSs for a certain UE is different from the number of DM-RSs for another UE.
  • FIG. 10 illustrates a case where a base station transmits one stream (layer 1) to UE1 and two streams (layers 3 and 4) to UE2 by MIMO to which NOMA is applied. An example of distribution is shown.
  • the base station transmits a DM-RS for layer 1 addressed to UE1, transmits a DM-RS for layer 3 addressed to UE2, and transmits a DM-RS for layer 4 addressed to UE2.
  • the transmission power of the layer 1 DM-RS addressed to UE1 is the same as the transmission power of the data signal of layer 1 and is P 1 (for example, 0.2P), and the DM-RSs of layers 3 and 4 addressed to UE2 Is the same as the transmission power of the data signals of layers 3 and 4, and is 0.5P 2 (for example, 0.4P).
  • the DM-RSs of layers 1 and 3 are arranged on different subcarriers from the DM-RS of layer 4 (that is, frequency division multiplexing is used).
  • the resource element RE1 on three subcarriers is allocated to the layer 1 DM-RS addressed to UE1 and the layer 3 DM-RS addressed to UE2.
  • a two-symbol orthogonal spreading code is used (that is, code division multiplexing is used, and DM-RSs in layers 1 and 3 are spread with a two-symbol orthogonal spreading code).
  • the resource element RE2 on three subcarriers is allocated to the DM-RS of layer 4 addressed to the UE2.
  • the layer 4 DM-RS is also spread with an orthogonal spreading code having a length of 2 symbols.
  • 24 resource elements RE1 and RE2 are used for transmission of DM-RS in one resource block RB.
  • UE1 to the transmission power of a resource element RE1 a DM-RS is transmitted in UE2 layers 1 and 3 of a P 1 + 0.5P 2, Layer 4 of UE2 DM-RS transmit power at the resource elements RE2 only is transmitted is 0.5P 2.
  • the transmission power in these resource elements will be different.
  • the reference signal interferes with the data signal in the UE that is the reception side of the downlink transmission. If the transmission power of the resource element to which DM-RS is transmitted is different, the reception quality of the data signal at the UE deteriorates.
  • FIG. 11 shows a case where a base station transmits one stream (layer 1) to UE1 and two streams (layers 3 and 4) to UE2 by MIMO to which NOMA is applied.
  • the other example of allocation is shown.
  • the base station transmits a DM-RS for layer 1 addressed to UE1, transmits a DM-RS for layer 3 addressed to UE2, and transmits a DM-RS for layer 4 addressed to UE2.
  • the transmission power of the layer 1 DM-RS addressed to UE1 is the same as the transmission power of the data signal of layer 1 and is P 1 (for example, 0.2P), and the DM-RSs of layers 3 and 4 addressed to UE2 Is the same as the transmission power of the data signals of layers 3 and 4, and is 0.5P 2 (for example, 0.4P).
  • the DM-RS of layer 1 is arranged on a different subcarrier from the DM-RS of layers 3 and 4 (that is, frequency division multiplexing is used).
  • the resource element RE1 on three subcarriers is allocated to the DM-RS of layer 1 addressed to the UE1.
  • Resource elements RE2 on three subcarriers are allocated to the layer 3 DM-RS addressed to UE2 and the layer 4 DM-RS addressed to UE2.
  • a two-symbol orthogonal spreading code is used (that is, code division multiplexing is used, and DM-RSs of layers 3 and 4 are spread with a two-symbol orthogonal spreading code).
  • the layer 1 DM-RS is also spread with an orthogonal spreading code having a length of 2 symbols.
  • 24 resource elements RE1 and RE2 are used for transmission of DM-RS in one resource block RB.
  • the transmission power in the resource element RE1 to which the layer 1 DM-RS is transmitted is P 1 (for example, 0.2P), whereas the layer 3 and 4 DM-RS is transmitted.
  • the transmission power in the resource element RE2 is P 2 (for example, 0.8P). Therefore, similarly to the example of FIG. 10, in the example of FIG. 11, the transmission power in the resource element to which DM-RS is transmitted differs.
  • FIG. 12 shows that the base station transmits one stream (layer 1) to UE1 and two streams (layers 3 and 4) to UE2 by MIMO to which NOMA is applied according to the first embodiment of the present invention. Shows the allocation of DM-RSs to resource blocks RB.
  • the base station transmits DM-RS for layer 1 addressed to UE1, transmits DM-RS for layer 3 addressed to UE2, and transmits DM-RS for layer 4 addressed to UE2.
  • the resource element RE1 on three subcarriers is assigned to the DM3 of layer 3 destined for UE2, and the DM4RS of layer 4 destined to UE2 is on the other three subcarriers.
  • Resource element RE2 is allocated (that is, DM-RSs of layers 3 and 4 are frequency division multiplexed).
  • both the resource element RE1 and the resource element RE2 are redundantly assigned to the DM-RS of layer 1 addressed to UE1.
  • a common resource element RE1 is assigned to the layer 1 DM-RS addressed to UE1 and the layer 3 DM-RS addressed to UE2.
  • a two-symbol orthogonal spreading code is used (that is, code division multiplexing is used, and DM-RSs in layers 1 and 3 are spread with a two-symbol orthogonal spreading code).
  • a common resource element RE2 is assigned to the layer 1 DM-RS addressed to UE1 and the layer 4 DM-RS addressed to UE2.
  • a two-symbol orthogonal spreading code is used (that is, code division multiplexing is used, and DM-RSs in layers 1 and 4 are spread with a two-symbol orthogonal spreading code).
  • 24 resource elements RE1 and RE2 are used for transmission of DM-RS in one resource block RB.
  • the transmission power of the layer 1 DM-RS addressed to UE1 redundantly transmitted by the resource elements RE1 and RE2 is 0.5P 1 (for example, 0.1P), which is half the transmission power of the data signal of the layer 1.
  • the transmission power of the DM-RS of layers 3 and 4 addressed to the UE 2 is the same as the transmission power of the data signals of layers 3 and 4, and is 0.5P 2 (for example, 0.4P). Therefore, the transmission power in each of resource elements RE1 and RE2 common to UE1 and UE2 through which DM-RS is transmitted is equal to 0.5P 1 + 0.5P 2 .
  • these UEs Common resource elements are allocated to UEs (see FIGS. 8, 9 and 12). Further, when the number of streams transmitted to a certain UE is different from the number of streams transmitted to another UE, resource elements RE1 and RE2 suitable for UE2 having a large number of streams are set as resource elements common to UE1 and UE2. Allocation is performed for DM-RSs of these UE1 and UE2, and the transmission power in common resource elements RE1 and RE2 is equalized (see FIG. 12).
  • the number of streams to be transmitted to a certain UE is different from the number of streams to be transmitted to another UE, for UE2 having a large number of streams, for DM-RS of a plurality of streams, A plurality of different resource elements RE1 and RE2 corresponding to a plurality of different subcarriers are allocated, and UE1 with a small number of streams is assigned a plurality of resource elements RE1 and RE2 allocated for UE2 with a large number of streams. Allocate redundantly as DM-RS, resulting in increased DM-RS density.
  • a 2-symbol orthogonal spreading code is used both when the number of streams transmitted to each UE is 1 (FIG. 8) and when the number is 2 at maximum (FIGS. 9 and 12). Therefore, an equal channel matrix can be estimated by DM-RS over two consecutive OFDM symbols. In one resource block RB, an equivalent channel matrix can be estimated six times for each stream (layer). For layer 1 addressed to UE1 in FIG. 12, an equal channel matrix can be estimated 12 times with one resource block RB.
  • FIG. 13 shows one stream from a base station to each of two UEs, that is, a total of two streams (two layers) according to MIMO to which NOMA is applied according to a second embodiment of the present invention.
  • Layer 1 is transmitted from the base station to UE1, and layer 2 is transmitted to UE2. From the viewpoint of each user, it can be considered that 2 ⁇ 2 SU-MIMO transmissions from the two transmission antennas of one base station to two UEs using NOMA.
  • FIG. 13 is the same as FIG. 8 of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • FIG. 14 illustrates a case where two streams, that is, a total of four streams (four layers) are transmitted from the base station to each of two UEs by MIMO to which NOMA is applied according to the second embodiment of the present invention.
  • the allocation of DM-RS to resource blocks RB is shown. That is, layers 1 and 2 are transmitted from the base station to UE1, and layers 3 and 4 are transmitted to UE2.
  • the combination of NOMA and 2 ⁇ 2 SU-MIMO can multiplex up to 4 streams (layers).
  • the base station transmits a DM-RS for layer 1 addressed to UE1, transmits a DM-RS for layer 2 addressed to UE1, transmits a DM-RS for layer 3 addressed to UE2, and UE2
  • a DM-RS is transmitted for the addressed layer 4.
  • the resource elements RE1 on three subcarriers and the other three subcarriers are included in the DM-RS of layers 1 and 2 destined for UE1 and the DM-RS of layers 3 and 4 destined for UE2.
  • the upper resource element RE2 is assigned. That is, a resource element common to DM-RSs of all streams is assigned regardless of the DM-RS destination UE.
  • a 4-symbol length orthogonal spreading code is used (that is, code division multiplexing is used, and DM-RSs in layers 1, 2, 3, and 4 have a 4-symbol length).
  • Spread with orthogonal spreading code As apparent from FIG. 14, 24 resource elements RE1 and RE2 are used for transmission of DM-RS in one resource block RB.
  • the transmission power of the layer 1 and 2 DM-RS addressed to UE1 redundantly transmitted by the resource elements RE1 and RE2 is 0.25P 1 (for example, 0. 05P).
  • the transmission power of the DM-RS of layers 3 and 4 addressed to UE2 redundantly transmitted by the resource elements RE1 and RE2 is 0.25P 2 (for example, 0. 2) which is half of the transmission power of the data signals of layers 3 and 4. 2P). Therefore, the transmission power in each of resource elements RE1 and RE2 common to UE1 and UE2 through which DM-RS is transmitted is equal to 0.5P 1 + 0.5P 2 .
  • FIG. 15 shows a case where the base station transmits one stream (layer 1) to UE1 and two streams (layers 3 and 4) to UE2 by MIMO to which NOMA is applied according to the second embodiment of the present invention. Shows the allocation of DM-RSs to resource blocks RB.
  • the base station transmits DM-RS for layer 1 addressed to UE1, transmits DM-RS for layer 3 addressed to UE2, and transmits DM-RS for layer 4 addressed to UE2.
  • the layer 1 DM-RS addressed to UE1 and the layer 3 and 4 DM-RS addressed to UE2 have resource elements RE1 on three subcarriers and other three subcarriers.
  • Resource element RE2 is assigned. That is, a resource element common to DM-RSs of all streams is assigned regardless of the DM-RS destination UE.
  • an orthogonal spreading code having a length of 4 symbols is used (that is, code division multiplexing is used, and DM-RSs of layers 1, 3 and 4 are orthogonal spreading codes having a length of 4 symbols. Diffused).
  • 24 resource elements RE1 and RE2 are used for transmission of DM-RS in one resource block RB.
  • the transmission power of the layer 1 DM-RS addressed to UE1 redundantly transmitted by the resource elements RE1 and RE2 is 0.5P 1 (for example, 0.1P), which is half of the transmission power of the data signal of the layer 1 .
  • the transmission power of the DM-RS of layers 3 and 4 addressed to UE2 redundantly transmitted by the resource elements RE1 and RE2 is 0.25P 2 (for example, 0. 2) which is half of the transmission power of the data signals of layers 3 and 4. 2P). Therefore, the transmission power in each of resource elements RE1 and RE2 common to UE1 and UE2 through which DM-RS is transmitted is equal to 0.5P 1 + 0.5P 2 .
  • these UEs Common resource elements are allocated to UEs (see FIGS. 13 to 15). Further, when the number of streams transmitted to a certain UE is different from the number of streams transmitted to another UE, resource elements RE1 and RE2 suitable for UE2 having a large number of streams are set as resource elements common to UE1 and UE2. Allocation is performed for DM-RSs of these UE1 and UE2, and the transmission power in common resource elements RE1 and RE2 is made equal (see FIG. 15).
  • a common resource element is allocated to DM-RSs of all streams regardless of the destination UE of DM-RS (see FIGS. 13 to 15).
  • FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of the base station according to the embodiment of the present invention.
  • the base station 10 includes a control unit 30, a radio transmission unit 32, a plurality of transmission antennas 33, a radio reception unit 34, a reception antenna 35, and an inter-base station communication unit 36.
  • the radio transmission unit 32 is a transmission circuit for converting an electric signal into a radio wave transmitted from the transmission antenna 33 so that the base station 10 performs radio transmission to each UE.
  • the transmission antenna 33 constitutes an adaptive antenna array.
  • the radio reception unit 34 is a reception circuit for converting radio waves received from the reception antenna 35 into electric signals so that the base station 10 performs radio reception from each UE.
  • the inter-base station communication unit 36 is a communication interface for the base station 10 to communicate with other base stations.
  • the control unit 30 includes a CQI report processing unit 38, a DM-RS generation unit 40, a CSI-RS generation unit 42, a control signal generation unit 44, a scheduler 46, a downlink transmission power determination unit 48, a stream transmission power determination unit 50, and a precoder. 52 and a signal diffusion unit 54.
  • the control unit 30 is a CPU (central processing unit) that operates according to a computer program.
  • the internal elements of the control unit 30 are functional blocks realized by the control unit 30 functioning according to the computer program.
  • the control unit 30 processes an uplink data signal transmitted from each UE connected to the base station 10 and received by the radio reception unit 34.
  • the CQI report processing unit 38 recognizes SINR at each UE based on CQI (channel quality indicator) reported from each UE connected to the base station 10 and received by the radio reception unit 34.
  • the scheduler 46 determines the number of streams to be transmitted to each UE based on the RI (rank information) reported from each UE connected to the base station 10 and received by the radio reception unit 34.
  • the DM-RS generating unit 40 generates a DM-RS for each of these streams.
  • the scheduler 46 and the DM-RS generation unit 40 function as a resource element allocation unit that allocates a DM-RS to each stream transmitted to each UE.
  • the CSI-RS generating unit 42 generates CSI-RS (channel state information reference signal (channel state information)).
  • the control signal generation unit 44 generates a control signal (PDCCH signal) destined for each UE based on the SINR and other parameters at each UE.
  • PDCCH signal a control signal
  • the scheduler 46 Based on SINR and / or other parameters at each UE, the scheduler 46 transmits resource elements (frequency resources and frequency resources) for transmitting downlink data signals each destined for a plurality of UEs connected to the base station 10. Time resources). Further, the scheduler 46 determines whether or not NOMA should be applied, and when applying NOMA, determines a UE that is a target of NOMA.
  • resource elements frequency resources and frequency resources
  • the downlink transmission power determination unit 48 operates when NOMA is applied.
  • the downlink transmission power determination unit 48 determines downlink transmission power used for downlink data transmission for each UE of the target of NOMA connected to the base station 10 based on the SINR at each UE. That is, the downlink transmission power determination unit 48 assigns one of different downlink transmission powers used for downlink data transmission to each of the UEs according to the reception quality of the plurality of UEs.
  • the method for determining the downlink transmission power may be either a known method related to NOMA or a method suitable for NOMA.
  • the downlink transmission power determination unit 48 allocates high downlink transmission power to UEs with low reception quality.
  • the stream transmission power determination unit 50 operates when NOMA is applied.
  • the stream transmission power determination unit 50 determines the transmission power of each stream transmitted to the UE based on the number of streams transmitted to each UE and the downlink transmission power determined by the downlink transmission power determination unit 48.
  • the precoder 52 performs different precoding on data signals destined for a plurality of UEs. Further, the same precoding as that of the data signal is performed on the DM-RS transmitted in the stream in which the data signal is transmitted.
  • the wireless transmission unit 32 is mixed with a plurality of non-orthogonal data signals each destined for a plurality of UEs so that the data signal of each stream is transmitted with the transmission power determined by the stream transmission power determination unit 50
  • each DM-RS is transmitted. Therefore, data signals are transmitted with different downlink transmission powers to a plurality of UEs that simultaneously use the same frequency for downlink transmission.
  • the scheduler 46 and the DM-RS generating unit 40 allocate DM-RSs to each stream to be transmitted to each UE. Further, the scheduler 46 assigns resource elements to DM-RSs of these UEs according to the number of streams to be transmitted to a plurality of UEs. Specifically, as described above in connection with the first embodiment and the second embodiment, the scheduler 46 determines that the number of streams to be transmitted to a certain UE and the number of streams to be transmitted to another UE are Regardless of whether they are the same or not, a common resource element is allocated to these UEs for the DM-RS of these UEs.
  • the scheduler 46 sets resource elements suitable for the UE having a large number of streams as a common resource element. Allocate for the same DM-RS and equalize the transmission power in common resource elements. Therefore, the scheduler 46 (resource element allocation unit) determines DM-RS transmission power of these UEs according to the number of streams to be transmitted to these UEs, and resources allocated to the DM-RSs of these UEs. Determine the number of elements.
  • the scheduler 46 determines the UE having a large number of streams when the number of streams transmitted to a certain UE is different from the number of streams transmitted to another UE. Assign different resource elements for DM-RS of multiple streams, and for UEs with a small number of streams, assign resource elements assigned for UEs with a large number of streams to DM-RS of a single stream. You may assign to RS redundantly. Alternatively, as described above with reference to the second embodiment, the scheduler 46 may assign a common resource element to DM-RSs of all streams regardless of the destination UE of the DM-RS.
  • the signal spreading unit 54 spreads each DM-RS with an orthogonal spreading code for identifying a DM-RS stream.
  • the signal spreading unit 54 has a case where the number of streams transmitted to each UE is 1 (FIG. 8) and a maximum of 2 (FIGS. 9 and 12). ) Also uses a two-symbol orthogonal spreading code.
  • the signal spreading unit 54 uses a 2-symbol orthogonal spreading code, and the streams transmitted to each UE.
  • an orthogonal spreading code having a length of 4 symbols is used.
  • the base station 10 transmits a signal not only for MIMO to which NOMA is applied but also for MIMO to which NOMA is not applied. That is, the base station 10 needs to be adapted to the transmission modes shown in FIGS. 5 to 7 to which NOMA is not applied.
  • NOMA NOMA is not applied (OMA is applied)
  • the downlink transmission power determination unit 48 and the stream transmission power determination unit 50 do not operate, and the base station 10 determines the data signal and DM-RS of each stream to be constant. Transmit with power.
  • the signal spreading unit 54 uses a 2-symbol orthogonal spreading code for transmission of a maximum of 4 streams, and uses a 4-symbol orthogonal spreading code for transmission of 5 to 8 streams.
  • the base station can transmit a maximum of 2 streams (2 layers).
  • the scheduler 46 (resource element allocation unit) determines the DM-RS transmission power of each stream to be constant. Further, the scheduler 46 determines the resource element assigned to the DM-RS as the resource element RE1. In other words, the scheduler 46 determines the number of resource elements allocated to the DM-RS.
  • the base station can transmit a maximum of 4 streams (4 layers).
  • the scheduler 46 determines DM-RS transmission power of each stream in various ways. Further, the scheduler 46 determines the resource element assigned to the DM-RS as the resource element RE1 or the set of resource elements RE1 and RE2. In other words, the scheduler 46 determines the number of resource elements allocated to the DM-RS. As described above, the scheduler 46 determines the DM-RS transmission power of these UEs according to whether the streams to be transmitted to each UE are orthogonally multiplexed or non-orthogonally multiplexed, and the DM-RS of these UEs. Determine the number of resource elements allocated to RS
  • FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of the UE according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is applied to both the first embodiment and the second embodiment.
  • the UE includes a control unit 60, a radio transmission unit 62, a transmission antenna 63, a radio reception unit 64, and a plurality of reception antennas 65.
  • the wireless transmission unit 62 is a transmission circuit for converting an electric signal into a radio wave transmitted from the transmission antenna 63 so that the UE performs wireless transmission to the serving base station.
  • the radio reception unit 64 is a reception circuit for converting radio waves received from the reception antenna 65 into electric signals so that the UE performs radio reception from the serving base station.
  • the receiving antenna 65 constitutes an adaptive antenna array.
  • the control unit 60 includes a reception quality measurement unit 70, a CQI report unit 71, a control signal recognition unit 72, a DM-RS recognition unit 74, a channel estimation unit 76, a non-orthogonal signal demodulation unit 78, a non-orthogonal signal cancellation unit 80, and a desired A data signal demodulation / decoding unit (desired data signal demodulation unit) 82 is provided.
  • These internal elements of the control unit 60 are functional blocks realized by the control unit 60 functioning according to the computer program.
  • the control unit 60 supplies the uplink data signal to the radio transmission unit 62, and the radio transmission unit 62 transmits the uplink data signal to the serving base station via the transmission antenna 63.
  • the reception quality measurement unit 70 measures the radio signal received by the radio reception unit 64, particularly the SINR of CSI-RS.
  • the CQI reporting unit 71 generates a CQI based on SINR and supplies the CQI to the wireless transmission unit 62.
  • the radio transmission unit 62 transmits the CQI to the serving base station using the control channel.
  • the radio receiving unit 64 receives a desired data signal, CSI-RS, DM-RS, and control signal (PDCCH signal) from the serving base station.
  • a desired data signal CSI-RS, DM-RS, and control signal (PDCCH signal)
  • the desired data signal destined for the UE itself is included in a mixed data signal mixed with a non-orthogonal data signal destined for another UE.
  • the radio reception unit 64 receives a mixed data signal including a plurality of non-orthogonal data signals having different powers each destined for a plurality of UEs from the serving base station.
  • the control signal recognition unit 72 recognizes a control signal for the UE itself.
  • the DM-RS recognizing unit 74 recognizes the DM-RS of each stream for the UE itself.
  • the channel estimation unit 76 estimates a downlink equal channel matrix based on the DM-RS of each stream for the UE itself recognized by the DM-RS recognition unit 74.
  • the non-orthogonal signal demodulator 78 operates when the UE is a target of NOMA.
  • the radio reception unit 64 receives a mixed data signal including a plurality of non-orthogonal data signals having different powers each destined for a plurality of UEs from the serving base station.
  • the non-orthogonal signal demodulator 78 mixes the non-orthogonal data mixed with the desired data signal. Demodulate the signal.
  • the non-orthogonal signal cancellation unit 80 operates when the UE is a target of NOMA.
  • the non-orthogonal signal cancellation unit 80 is demodulated by the non-orthogonal signal demodulation unit 78. A replica signal corresponding to the orthogonal data signal is canceled from the mixed data signal.
  • the desired data signal demodulation and decoding unit 82 is non-orthogonal when the UE is a target of NOMA and the power of a desired data signal destined for the UE itself is lower than the power of a non-orthogonal data signal destined for another UE.
  • the desired data signal is demodulated and decoded from the signal output from the signal canceling unit 80.
  • the desired data signal demodulation / decoding unit 82 demodulates and decodes the desired data signal received by the wireless reception unit 64.
  • an equal channel matrix corresponding to the control signal for the UE itself recognized by the control signal recognition unit 72 and the DM-RS for the UE itself estimated by the channel estimation unit 76 Is used by the desired data signal demodulation / decoding unit 82.
  • Whether the UE is subject to NOMA is signaled from the serving base station to the UE.
  • information on the power rank of the UE among the UEs targeted for NOMA is signaled from the serving base station to the UE.
  • Information regarding transmission power addressed to the UE may or may not be signaled directly (ie, explicitly) from the serving base station to the UE.
  • the resource elements that the DM-RS recognition unit 74 should refer to and recognize the DM-RS of the UE are different. Whether or not the UE is subject to NOMA (i.e., receives a desired data signal mixed with a non-orthogonal signal from a base station or receives a desired data signal not mixed with a non-orthogonal signal), Depending on the number of streams transmitted to each UE in MIMO, the symbol length of the DM-RS resource element used by the channel estimation unit 76 to estimate an equal channel matrix differs.
  • the resource element RE1 is assigned to the DM-RS of the UE, and the DM-RS recognition unit 74 DM-RS is recognized with reference to element RE1.
  • the channel estimation unit 76 estimates an equal channel matrix by DM-RS over two consecutive OFDM symbols, and in one resource block RB, An equal channel matrix is estimated 6 times for each stream (layer).
  • resource elements RE1 and RE2 are allocated to the DM-RS of the UE as shown in FIGS.
  • the RS recognition unit 74 recognizes the DM-RS with reference to the resource elements RE1 and RE2. If the number of transmission streams is 3 to 4, a 2-symbol orthogonal spreading code is used as shown in FIG. 6, so that the channel estimation unit 76 performs DM-RS over two consecutive OFDM symbols, An equal channel matrix is estimated, and in one resource block RB, an equal channel matrix is estimated six times for each stream (layer). If the number of transmission streams is 5 to 8, a 4-symbol length orthogonal spreading code is used as shown in FIG. 7, so that the channel estimation unit 76 performs equalization by DM-RS over 4 OFDM symbols. An estimated channel matrix is estimated, and in one resource block RB, an equalized channel matrix is estimated three times for each stream (layer).
  • the DM-RS recognition unit 74 is assigned to the UE DM-RS and recognizes the DM-RS with reference to the resource element RE1.
  • resource elements RE1, RE2 are assigned to the DM-RS of the UE.
  • resource elements RE1 and RE2 are DM-RSs of the UE. Assigned to. In either case, the DM-RS recognizing unit 74 recognizes the DM-RS with reference to the resource elements RE1 and RE2.
  • the channel estimation unit 76 estimates an equal channel matrix by DM-RS over two consecutive OFDM symbols, and 1 In one resource block RB, an equivalent channel matrix is estimated six times for each stream (layer). For layer 1 addressed to UE1 in FIG. 12, since one channel block RB can estimate an equal channel matrix 12 times, the channel estimation unit 76 of UE1 transmits one stream to UE1, When two streams are transmitted to other UE2, an equivalent channel matrix can be estimated 12 times. Further, when the UE is a target of NOMA, the DM-RS transmission power varies depending on the number of streams transmitted to each UE (see FIG. 8, FIG. 9 and FIG. 12).
  • the base station 10 transmits DM-RS of each stream with a constant power, so that the channel estimation unit 76 does not adjust the equalized channel matrix.
  • the DM-RS recognition unit 74 is assigned to the UE DM-RS and recognizes the DM-RS with reference to the resource element RE1.
  • the channel estimation unit 76 estimates an equal channel matrix by DM-RS over two consecutive OFDM symbols, and in one resource block RB, An equal channel matrix is estimated 6 times for each stream (layer).
  • resource elements RE1, RE2 Is assigned to the DM-RS of the UE.
  • resource elements RE1 and RE2 are included in the DM-RS of the UE as shown in FIG. Assigned to.
  • the DM-RS recognizing unit 74 recognizes the DM-RS with reference to the resource elements RE1 and RE2.
  • the channel estimation unit 76 estimates an equalized channel matrix by DM-RS over 4 OFDM symbols, and 1 resource block In RB, an equal channel matrix is estimated three times for each stream (layer). Further, in the second embodiment, when the UE is a target of NOMA, the DM-RS transmission power varies depending on the number of streams transmitted to each UE (FIGS. 13, 14, and FIG. 15), the channel estimation unit 76 adjusts the equalized channel matrix according to the number of streams transmitted to each UE.
  • the serving base station signals to the UE information regarding the number of streams transmitted to each UE that is the target of NOMA, in addition to information about whether or not the UE is a target of NOMA.
  • the DM-RS recognizing unit 74 of the UE discriminates a resource element to be referred to for recognizing the DM-RS of the UE, and the channel estimating unit 76 equalizes the channel matrix. It is preferable that it is possible to determine whether or not the equal channel matrix should be adjusted by determining the DM-RS symbol length for estimating.
  • the UE includes a channel estimation unit 76 that estimates a downlink equal channel matrix based on DM-RS of each stream, and wirelessly receives a desired data signal that is not mixed with a non-orthogonal signal from a base station.
  • the channel estimation unit 76 does not adjust the equal channel matrix, and has different powers each addressed to a plurality of UEs from the base station.
  • the wireless reception unit 64 receives a mixed data signal including a plurality of data signals that are not orthogonal to each other (when the UE is a target of NOMA)
  • the channel estimation unit 76 receives each UE from the base station.
  • the equalized channel matrix is adjusted according to the number of streams transmitted to. Therefore, even when the number of streams varies depending on the UE and the number of DM-RS varies depending on the UE, even when the transmission power in the resource element for DM-RS is equalized in the base station, the channel is appropriately The matrix can be adjusted.

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Abstract

基地局は、ＵＥに送信される各ストリームの送信電力を決定し、データ信号と復調用参照信号（ＤＭ－ＲＳ）にプリコーディングを行い、複数のＵＥをそれぞれ宛先とする互いに直交しない複数のデータ信号が混合された混合データ信号を送信するとともに、各ＤＭ－ＲＳを送信する。基地局は、複数のＵＥに送信するストリームの数が同じか否かに関わらず、ＵＥのＤＭ－ＲＳに、これらのＵＥに共通のリソースエレメントを割り当てるともに、複数のＵＥに送信するストリームの数が異なる場合に、ストリームの数が大きいＵＥに適合するリソースエレメントを、共通のリソースエレメントとしてこれらのＵＥのＤＭ－ＲＳのために割り当て、共通のリソースエレメントでの送信電力を均等にする。

Description

基地局、ユーザ装置および無線通信システム
　本発明は、基地局、ユーザ装置および無線通信システムに関する。
　移動通信ネットワークにおいて、基地局とユーザ装置（例えば移動局）の間の通信には、複数の信号が互いに干渉しない直交マルチアクセス（OMA、orthogonal multiple access）が広く用いられている。直交マルチアクセスでは、異なるユーザ装置に異なる無線リソースが割り当てられる。直交マルチアクセスの例としては、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）、ＴＤＭＡ（時間分割多元接続）、ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）がある。例えば、3GPPにおいて標準化されたLong Term Evolution（LTE）では、下りリンクの通信にＯＦＤＭＡが使用されている。ＯＦＤＭＡにおいては異なるユーザ装置に異なる周波数が割り当てられる。
　近年、基地局とユーザ装置の間の通信方式として、非直交マルチアクセス（NOMA、non-orthogonal multiple access）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。非直交マルチアクセスにおいては、異なるユーザ装置に同一の無線リソースが割り当てられる。より具体的には、同時に単一の周波数が異なるユーザ装置に割り当てられる。下りリンク通信に非直交マルチアクセスを適用する場合、パスロス（path loss）が大きい、すなわち受信SINR（signal-to interference plus noise power ratio）が小さいユーザ装置（一般にセルエリア端にあるユーザ装置）に対して基地局は大送信電力で信号を送信し、パスロスが小さい、すなわち受信SINRが大きいユーザ装置（一般にセルエリア中央にあるユーザ装置）に対して基地局は小送信電力で信号を送信する。したがって、各ユーザ装置にとっての受信信号は、他のユーザ装置宛の信号により干渉されている。
　この場合、各ユーザ装置は、電力差を利用してそのユーザ装置宛の信号を復調する。具体的には、各ユーザ装置は最も高い受信電力の信号をまず復調する。その復調された信号は最もセルエリア端にある（より正確には最も受信SINRの低い）ユーザ装置宛の信号であるから、最もセルエリア端にある（最も受信SINRの低い）ユーザ装置は復調を終了する。他の各ユーザ装置は、受信信号からその復調された信号に相当する干渉成分を干渉キャンセラによりキャンセルし、２番目に高い受信電力の信号を復調する。その復調された信号は２番目にセルエリア端にある（より正確には2番目に受信SINRの低い）ユーザ装置宛の信号であるから、２番目にセルエリア端にある（2番目に受信SINRの低い）ユーザ装置は復調を終了する。このように高い電力の信号の復調とキャンセルを繰り返すことにより、すべてのユーザ装置はそのユーザ装置宛の信号を復調することができる。
　非直交マルチアクセスを直交マルチアクセスに組み合わせることにより、直交マルチアクセス単独の使用に比べて移動通信ネットワークのキャパシティを増大させることができる。つまり、直交マルチアクセス単独の使用では、ある無線リソース（例えば周波数）を同時に複数のユーザ装置に割り当てることはできないが、非直交マルチアクセスと直交マルチアクセスの組み合わせでは、ある無線リソースを同時に複数のユーザ装置に割り当てることができる。
　また、移動通信ネットワークにおいて、MIMO（Multiple Input Multiple Output）が使用されている。MIMOにおいては、複数ストリームのビームを基地局から送信するため、基地局でプリコーディングが行われる。
　3GPPのLTE (Long Term Evolution) Advanced、すなわちRelease 10以降のLTEでは、下りリンクについて、DM-RS (Demodulation Reference Signal、復調用参照信号)と呼ばれる参照信号が定義されている（非特許文献１）。復調用参照信号は、基地局（セル）から送信されうる最大で８つの送信ストリームをサポートする。復調用参照信号は、移動通信端末（ユーザ装置、UE）固有のデータ信号を復調するために使用される。復調用参照信号には、データ信号と同様のプリコーディングが施されており、このためにUEは、プリコーディング情報なしで、復調用参照信号によってデータ信号を復調することができる。
特開2013-009290号公報
3GPP TS 36.211 V10.7.0 (2013-02), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation(Release 10), ２０１３年２月
　非直交マルチアクセスとＯＦＤＭＡを組み合わせたシステムで、さらにシングルユーザMIMO（SU-MIMO）の考え方を組み合わせる場合（各UEに複数ビームを用いて複数レイヤを送信する場合）には、基地局から送信される各UEへのデータ信号のストリームの数とそのUEのための復調用参照信号の数を一致させ、さらに各ストリームでの復調用参照信号の送信電力をデータ信号の送信電力に一致させることが望ましい。
　しかし、SU-MIMOの考え方を組み合わせる場合には、あるUEに送信されるストリームの数と他のUEに送信されるストリームの数が異なることがありうる。この場合、あるUEのための復調用参照信号の数と他のUEのための復調用参照信号の数も異なる。復調用参照信号の数を変えるためには、復調用参照信号を送信するためのリソースエレメントの数を変えることが考えられる。しかし、あるリソースエレメントで送信される復調用参照信号の数と、他のリソースエレメントで送信される復調用参照信号の数が異なると、これらのリソースエレメントでの送信電力が異なってしまう。
　ＯＦＤＭＡでは、サブキャリアは互いに直交しているので、理論的には、隣り合うサブキャリア相互に信号の干渉が発生しない。しかし、実際には、下りリンク送信の受信側であるUEにおいては、参照信号がデータ信号に干渉する。復調用参照信号が送信されるリソースエレメントの送信電力がある値以上に大きくなると、UEでのデータ信号の受信品質が劣化する。
　そこで、本発明は、ユーザ装置でのデータ信号の受信品質を安定化させる基地局、ならびにこの基地局に適するユーザ装置および無線通信システムを提供する。
　本発明に係る基地局は、複数のユーザ装置の受信品質に応じて、これらのユーザ装置の各々に異なる下りリンク送信電力の１つを割り当てる下りリンク送信電力決定部と、前記複数のユーザ装置の各々に送信されるストリームの数および前記下りリンク送信電力決定部で決定された前記下りリンク送信電力に応じて、前記ユーザ装置に送信される各ストリームの送信電力を決定するストリーム送信電力決定部と、前記複数のユーザ装置を宛先とするデータ信号に異なるプリコーディングを行い、前記データ信号が送信されるストリームで送信される復調用参照信号に前記データ信号と同じプリコーディングを行うプリコーダと、前記ストリーム送信電力決定部で決定された前記送信電力で各ストリームのデータ信号が送信されるように、前記複数のユーザ装置をそれぞれ宛先とする互いに直交しない複数のデータ信号が混合された混合データ信号を送信するとともに、各復調用参照信号を送信する無線送信部と、各ユーザ装置に送信する各ストリームに復調用参照信号を割り当てるとともに、あるユーザ装置に送信するストリームの数と他のユーザ装置に送信するストリームの数に応じて、これらのユーザ装置の復調用参照信号の送信電力を決定し、これらのユーザ装置の復調用参照信号に割り当てられるリソースエレメントの数を決定するリソースエレメント割り当て部とを備える。
　本発明に係るユーザ装置は、基地局から所望データ信号と復調用参照信号を受信する無線受信部と、前記基地局から複数のユーザ装置をそれぞれ宛先とする異なる電力を持つ互いに直交しない複数のデータ信号が含まれた混合データ信号を前記無線受信部が受信する場合、かつ当該ユーザ装置自身を宛先とする前記所望データ信号の電力が他のユーザ装置を宛先とする非直交データ信号の電力より低い場合に、前記所望データ信号と混合されている前記非直交データ信号に相当するレプリカ信号を前記混合データ信号からキャンセルする非直交信号キャンセル部と、前記無線受信部で受信された復調用参照信号を用いて、前記所望データ信号を復調する所望データ信号復調部と、前記基地局から当該ユーザ装置に送信されるストリームの数に応じて、異なるリソースエレメントを参照して、各ストリームの復調用参照信号を認識する復調用参照信号認識部と、前記復調用参照信号認識部で認識された各ストリームの前記復調用参照信号に基づいて、下りリンクのチャネル行列を推定するチャネル推定部とを備え、前記基地局から前記非直交信号と混合されていない前記所望データ信号を前記無線受信部が受信する場合には、前記チャネル推定部は、前記チャネル行列を調整せず、前記基地局から複数のユーザ装置をそれぞれ宛先とする異なる電力を持つ互いに直交しない複数のデータ信号が含まれた混合データ信号を前記無線受信部が受信する場合には、前記チャネル推定部は、前記基地局から各ユーザ装置に送信されるストリームの数に応じて、前記チャネル行列を調整する。
　本発明に係る基地局は、あるユーザ装置に送信するストリームの数と他のユーザ装置に送信するストリームの数に応じて、これらのユーザ装置の復調用参照信号の送信電力を決定し、これらのユーザ装置の復調用参照信号に割り当てられるリソースエレメントの数を決定する。したがって、ユーザ装置によってストリームの数が異なり、ユーザ装置によって復調用参照信号の数が異なっても、復調用参照信号のため共通のリソースエレメントでの送信電力を均等にすることができる。このため、ユーザ装置でのデータ信号の受信品質が安定化される。
　本発明に係るユーザ装置は、各ストリームの復調用参照信号に基づいて、下りリンクのチャネル行列を推定するチャネル推定部を備え、基地局から非直交信号と混合されていない所望データ信号を無線受信部が受信する場合には、チャネル推定部は、チャネル行列を調整せず、基地局から複数のユーザ装置をそれぞれ宛先とする異なる電力を持つ互いに直交しない複数のデータ信号が含まれた混合データ信号を無線受信部が受信する場合には、チャネル推定部は、基地局から各ユーザ装置に送信されるストリームの数に応じて、チャネル行列を調整する。したがって、ユーザ装置によってストリームの数が異なり、ユーザ装置によって復調用参照信号の数が異なっているのに、復調用参照信号のためのリソースエレメントでの送信電力が基地局で均等になされる場合でも、適切にチャネル行列を調整することができる。
非直交マルチアクセスの概略を説明するための基地局とユーザ装置を示す概略図である。 非直交マルチアクセスにおける各ユーザ装置への基地局での下りリンク送信電力の割り当ての例を示す図である。 非直交マルチアクセスにおける各ユーザ装置への基地局での下りリンク送信電力の割り当ての他の例を示す図である。 非直交マルチアクセスとMIMOの組み合わせの概略を示す図である。 非直交マルチアクセスを適用せずに基地局から最大２ストリームを送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの従来の配分の例を示す図である。 非直交マルチアクセスを適用せずに基地局から最大４ストリームを送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの従来の配分の例を示す図である。 非直交マルチアクセスを適用せずに基地局から最大８ストリームを送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの従来の配分の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る、非直交マルチアクセスが適用されたMIMOによって、基地局が２つのユーザ装置の各々に１つのストリーム、すなわち合計２ストリームを送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの配分を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る、非直交マルチアクセスが適用されたMIMOによって、基地局が２つのユーザ装置の各々に２つのストリーム、すなわち合計４ストリームを送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの配分を示す図である。 非直交マルチアクセスが適用されたMIMOによって、基地局があるユーザ装置に１つのストリーム、他のユーザ装置に２つのストリームを送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの配分の例を示す図である。 非直交マルチアクセスが適用されたMIMOによって、基地局があるユーザ装置に１つのストリーム、他のユーザ装置に２つのストリームを送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの配分の他の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る、非直交マルチアクセスが適用されたMIMOによって、基地局があるユーザ装置に１つのストリーム、他のユーザ装置に２つのストリームを送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの配分を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る、非直交マルチアクセスが適用されたMIMOによって、基地局から２つのユーザ装置の各々に１つのストリーム、すなわち合計２ストリームを送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの配分を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る、非直交マルチアクセスが適用されたMIMOによって、基地局から２つのユーザ装置の各々に２つのストリーム、すなわち合計４ストリームを送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの配分を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る、非直交マルチアクセスが適用されたMIMOによって、基地局があるユーザ装置に１つのストリーム、他のユーザ装置に２つのストリームを送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの配分を示す図である。 本発明の実施の形態に係る基地局の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るユーザ装置の構成を示すブロック図である。
　以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。
　まず、非直交マルチアクセス（NOMA）の概略を説明する。
　図１に示すように、基地局１０は複数のユーザ装置（user equipment、UE）１００～１０２と通信する。図１において符号１０ａは基地局１０のセルエリアを示す。UE１０２は、セルエリア端すなわち最もセルエリア１０ａの境界に近い位置にあり、基地局１０から最も遠く、パスロスが最も大きい（すなわち受信SINRが最も小さい）。UE１００は、セルエリア１０ａの中央付近にあり、基地局１０から最も近く、パスロスが最も小さい（すなわち受信SINRが最も大きい）。UE１０１は、UE１０２よりも基地局１０に近く、UE１００よりも基地局１０から遠い。
　図２は、NOMAにおける各UEへの基地局での下りリンク送信電力の割り当ての例を示す図である。基地局１０は、UE１００～１０２に対して同時に同じ周波数を使用して下りリンクデータ送信を行う。つまり、これらのUE１００～１０２には、同じ周波数と同じ時間が割り当てられる。基地局１０は、最も遠隔にあるUE１０２への送信に最も高い下りリンク送信電力を使用し、最も近傍にあるUE１００への送信に最も低い下りリンク送信電力を使用する。
　但し、基地局１０に接続されるUEは、UE１００～１０２に限られない。NOMAは、直交マルチアクセスに組み合わせることが可能であり、UE１００～１０２以外のUEにはUE１００～１０２に割り当てられた周波数と異なる周波数が割り当てられてもよい。また、同時に同じ周波数が割り当てられるUEの数（NOMAで多重されるUEの数）は３に限らず、２でもよいし４以上でもよい。
　各UE１００～１０２の立場から見れば、最も高い受信電力のデータ信号がUE１０２宛のデータ信号であり、最も低い受信電力のデータ信号がUE１００宛のデータ信号である。各UE１００～１０２は最も高い受信電力のデータ信号をまず復調する。その復調されたデータ信号は最もセルエリア１０ａの境界に近い位置にあるUE１０２宛のデータ信号であるから、UE１０２は復調を終了し、その復調されたデータ信号を使用する。他の各UE１００，１０１は、受信信号からその復調されたデータ信号に相当する干渉成分（レプリカ信号）を干渉キャンセラにより除去し、２番目に高い受信電力のデータ信号を復調する。その復調されたデータ信号は２番目にセルエリア１０ａの境界に近い位置にあるUE１０１宛のデータ信号であるから、UE１０１は復調を終了し、その復調されたデータ信号を使用する。このように高い受信電力のデータ信号の復調とキャンセルを必要に応じて繰り返すことにより、すべてのUE１００～１０２はそのUE宛のデータ信号を復調することができる。このように、NOMAでは、UEはそのUEを宛先とするデータ信号を復調するまで、サービング基地局から送信された他のUEを宛先とするデータ信号（干渉信号）をキャンセルする。
　図３は、NOMAにおける各ユーザ装置への基地局での下りリンク送信電力の割り当ての他の例を示す図である。UE１００～１０２は、送信電力が異なるデータ装置の１つのグループを構成し、UE１０３～１０５は、送信電力が異なるデータ装置の他の１つのグループを構成する。受信電力が低いUE（例えばUE１０３）は、UE自身が属するグループに属する受信電力が高い他のUE（例えばUE１０４，１０５）宛のデータ信号を復調して、復調結果のレプリカ信号をキャンセルする。
　図４は、NOMAとSU-MIMO（各UEに複数ビームを用いて複数レイヤを送信する方式）の組み合わせの概略を示す。基地局１０は、プリコーディングを行って、各UEに複数のストリーム（レイヤ、ランク）を送信することができる。図４では、基地局側に２つの送信アンテナを設け、UE側に２つの受信アンテナを設け、NOMAで２つのUE１，２を多重する場合、合計で４ストリームを送信することができる。基地局１０に近いUE１は、電力が高いUE２宛ての信号に相当するレプリカ信号をキャンセルして、UE１宛ての所望信号を復調する。これからの説明はSU-MIMO（各UEに複数ビームを用いて複数レイヤを送信する方式）とNOMAを前提とするが、MU-MIMO（複数UEのそれぞれに複数ビームを用いて複数レイヤを送信する方式）とNOMAを組み合わせた場合、多重されるストリーム数及びユーザ数に応じたユーザ固有参照信号のマッピングが必要となる。
　MIMOの場合、各UEに送信されるストリームの送信電力は、ストリームの数で等分される。これをＥＱＰＡ（equal power allocation）と呼ぶ。例えば、UE１への送信電力がＰ１である場合、UE１へ２ストリームが送信されるのであれば、各ストリームの送信電力は０．５Ｐ１である。UE１へ１ストリームが送信されるのであれば、そのストリームの送信電力はＰ１である。UE２への送信電力がＰ２である場合、UE２へ２ストリームが送信されるのであれば、各ストリームの送信電力は０．５Ｐ２である。UE２へ１ストリームが送信されるのであれば、そのストリームの送信電力はＰ２である。
　各UEへのストリームの数の選択は、各UE側において公知のランクアダプテーションにより行われる。すなわち、各UEは、例えば受信SINRなどに基づいて、最適なストリームの数を示すランク情報（rank indicator、RI）を基地局１０にフィードバックし、基地局１０はランク情報に基づいて各UEへのストリーム数を制御する。受信品質が良好なUEにはストリームの数を増加してもよいが、受信品質が悪いUEには少ない数のストリームしか割り当てられない。ランクの決定はUE側ではなく基地局側判断としてもよい。その場合、UEがeNBに対してランクが1の場合とランクが2の場合の両場合に対して、ＣＱＩとＰＭＩ情報を基地局側に対してフィードバックして、基地局側でNOMAでペアリングされるUEに合わせて適切なランクを決定して、UEに通知してもよい。
　UE１，２への送信電力Ｐ１，Ｐ２は、これらのUEの受信品質（例えば受信SINR）に基づいて、基地局１０で決定される。1x2 SIMO（Single Input Multiple Output）の場合、基地局１０は、例えば以下の式（１）を用いて、各UEに関する下りリンクデータ信号送信電力Ｐｋを決定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　式（１）において、Ｐは同時に同じ周波数を使用するすべてのUEへの下りリンクデータ信号送信電力の合計（総下りリンクデータ信号送信電力）である。各パラメータの添字ｋは、下りリンクデータ信号送信電力Ｐｋが決定されるUEを識別し、各パラメータの添字ｉは式（１）中のサンメンションのためUEを識別する。Ｋは同時に同じ周波数を使用するすべてのUEの数（NOMAで多重されるUEの数）である。ｈはUEについての下りリンクのチャネル係数を示し、Ｎは各UEでの熱雑音電力および他の基地局からの干渉電力の合計を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 は、UEｉでのSINRに相当し、基地局はそのSINRをUEｉから報告されるＣＱＩ（チャネル品質インジケータ）によって知ることができる。式（１）において、αは、下りリンクデータ信号送信電力の配分を決定する係数であり、０より大きく１以下である。αは０より大きく１以下なので、SINRが大きい（受信品質が良好な）UEに、小さい下りリンクデータ信号送信電力が割り当てられる。そして、αが１に近いほど、各UEでの受信SINRの差に対する、各UEへの送信電力の相違は大きくなる。
　あるいは、基地局１０は、A. Benjebbour, A. Li, Y. Saito, Y. Kishiyama, A. Harada, and T. Nakamura, "System-level performance of downlink NOMA for future LTE enhancements," IEEE Globecom, Dec. 2013に記載されたFull search power allocation (FSPA)を用いて、スケジューリングメトリックが最大化する電力セット｛Ｐ１, Ｐ２｝を探索して、各UEに関する下りリンクデータ信号送信電力を決定してもよい。
　図４の2x2 MIMOの例では、Ｐ＝Ｐ１＋Ｐ２である。例えば、UE１への送信電力Ｐ１＝０．２Ｐ、UE２への送信電力Ｐ２＝０．８Ｐである場合、UE１へ２ストリームが送信されるのであれば、各ストリームの送信電力は０．１Ｐであり、UE２へ２ストリームが送信されるのであれば、各ストリームの送信電力は０．４Ｐである。
　１つの基地局１０の２つの送信アンテナが２つのUEにそれぞれ２ストリームを送信することは２×２MIMOであると考えることができる。この場合、各UEでの受信信号
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 は、２×１の行列であり、以下の式（２）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ここで、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 は、チャネル行列であり、２×２MIMOでは２×２の行列である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 は、UE１のためのプリコーディング行列であり、UE1宛てのストリームのすべてに適用される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 は、UE２のためのプリコーディング行列であり、UE2宛てのストリームのすべてに適用される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 は、UE１宛ての送信データシンボルであり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
 は、UE２宛ての送信データシンボルであり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
 は、他の基地局からの干渉電力および加法性ホワイトガウスノイズ （additive white Gaussian noise）である。
　式（２）は式（３）に書き換えることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　ここで、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
 は、UE１のための等化的なチャネル行列であり、式（４）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
 は、UE２のための等化的なチャネル行列であり、式（５）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
　以上から明らかなように、各UEは、UE自身に対応する等化的なチャネル行列（式（４）および式（５）で表される）を推定することができれば、UE自身を宛先とする送信データ信号（所望データ信号）を復調することができる。等化的なチャネル行列の推定のためには、DM-RSが使用される。上記のように合計４ストリームを送信する２×２MIMOでは、基地局１０は４つのDM-RSポートを使用することが必要である。つまり、各レイヤ（各ストリーム）に１つのDM-RSポートが必要である。より具体的には、基地局から送信される各UEへのストリームの数とそのUEのためのDM-RSの数を一致させる必要がある。
　UEでの所望データ信号の復調の精度を向上するため、各UEに、そのUE宛ての送信電力に関する情報を直接的に（すなわち明示的に）シグナリングすることが考えられる。シグナリングの手段には、例えば、PDCCH（physical downlink control channel）またはRRC（radio resource control）の信号が利用できる。しかし、これはシグナリングのオーバヘッドを増加させる。この場合には、DM-RSの送信電力を制御する必要はなく、総下りリンクデータ信号送信電力ＰでDM-RSを送信すればよい。
　シグナリングのオーバヘッドを削減するため、各UEに、そのUE宛ての等化的なチャネル行列を間接的に（すなわち暗示的に）シグナリングすることが考えられる。例えば、各ストリームでDM-RSの送信電力をデータ信号の送信電力に一致させることが考えられる。この場合には、各UEは、各DM-RSの受信結果に基づいて、UE自身に対応する等化的なチャネル行列（式（４）および式（５）で表される）を推定することができる。この場合、各UEは、そのUE宛ての送信電力を通知されないが、等化的なチャネル行列の推定により、UE自身を宛先とする送信データ信号（所望データ信号）を復調することができる。
　本発明の実施の形態では、各ストリームでDM-RSの送信電力をデータ信号の送信電力に一致させる。つまり、図４の例で、UE１へ２ストリームが送信されるのであれば、各ストリームのデータ信号とDM-RSの送信電力は０．５Ｐ１であり、UE２へ２ストリームが送信されるのであれば、各ストリームのデータ信号とDM-RSの送信電力は０．５Ｐ２である。上記の通り、DM-RSの送信電力をデータ信号の送信電力に一致させる場合には、各UEに、そのUE宛ての送信電力に関する情報を直接的に（すなわち明示的に）シグナリングしなくてよいが、送信電力の情報のシグナリングを行ってもよい。
　図５は、基地局から最大２ストリーム（２レイヤ）を送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの従来の配分の例を示す。この例ではNOMAの使用は考慮されていない。すなわち、基地局は、ＯＦＤＭＡを使用したOMA（直交多重）を利用してUEに最大２ストリームを送信する。基地局側に２つの送信アンテナを設け、UE側に２つの受信アンテナを設け、２×２SU-MIMO（各UEに複数ビームを用いて複数レイヤを送信する方式）を実行する場合、最大２ストリーム（２レイヤ）を送信することができる。図において各マス目はリソースエレメントＲＥを表す。１つのリソースエレメントＲＥは、１つのＯＦＤＭシンボル（時間単位）および１つのＯＦＤＭサブキャリア（周波数単位）に対応する。図において着色されたリソースエレメントＲＥ１は、DM-RSの送信のためのリソースエレメントである。図５に示すように、レイヤ１，２のDM-RSには共通のリソースエレメントＲＥ１が割り当てられ、これらのリソースエレメントＲＥ１は３つのサブキャリア上にある。レイヤ１，２を区別するため、２シンボル長の直交拡散符号が使用される（つまり符号分割多重が使用され、レイヤ１，２のDM-RSは２シンボル長の直交拡散符号で拡散される）。図５から明らかなように、１つのリソースブロックＲＢにおいて、１２のリソースエレメントＲＥ１がDM-RSの送信に使用される。
　図６は、基地局から最大４ストリーム（４レイヤ）を送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの従来の配分の例を示す。この例ではNOMAの使用は考慮されていない。すなわち、基地局は、ＯＦＤＭＡを使用したOMAを利用してUEに最大４ストリームを送信する。図６に示すように、レイヤ１，２のDM-RSはレイヤ３，４のDM-RSとは異なるサブキャリアに配置される（つまり周波数分割多重が使用される）。レイヤ１，２のDM-RSには共通のリソースエレメントＲＥ１が割り当てられ、これらのリソースエレメントＲＥ１は３つのサブキャリア上にある。レイヤ１，２を区別するため、２シンボル長の直交拡散符号が使用される（つまり符号分割多重が使用され、レイヤ１，２のDM-RSは２シンボル長の直交拡散符号で拡散される）。レイヤ３，４のDM-RSには共通のリソースエレメントＲＥ２が割り当てられ、これらのリソースエレメントＲＥ２は３つのサブキャリア上にある。レイヤ３，４を区別するため、２シンボル長の直交拡散符号が使用される（つまり符号分割多重が使用され、レイヤ３，４のDM-RSは２シンボル長の直交拡散符号で拡散される）。図６から明らかなように、１つのリソースブロックＲＢにおいて、２４のリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２がDM-RSの送信に使用される。
　図７は、基地局から最大８ストリーム（８レイヤ）を送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの従来の配分の例を示す。この例ではNOMAの使用は考慮されていない。すなわち、基地局は、ＯＦＤＭＡを使用したOMAを利用してUEに最大８ストリームを送信する。図７に示すように、レイヤ１，２，５，６のDM-RSはレイヤ３，４，７，８のDM-RSとは異なるサブキャリアに配置される（つまり周波数分割多重が使用される）。レイヤ１，２，５，６のDM-RSには共通のリソースエレメントＲＥ１が割り当てられ、これらのリソースエレメントＲＥ１は３つのサブキャリア上にある。レイヤ１，２，５，６を区別するため、４シンボル長の直交拡散符号が使用される（つまり符号分割多重が使用され、レイヤ１，２，５，６のDM-RSは４シンボル長の直交拡散符号で拡散される）。レイヤ３，４，７，８のDM-RSには共通のリソースエレメントＲＥ２が割り当てられ、これらのリソースエレメントＲＥ２は３つのサブキャリア上にある。レイヤ３，４，７，８を区別するため、４シンボル長の直交拡散符号が使用される（つまり符号分割多重が使用され、レイヤ３，４，７，８のDM-RSは４シンボル長の直交拡散符号で拡散される）。図７から明らかなように、１つのリソースブロックＲＢにおいて、２４のリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２がDM-RSの送信に使用される。
第１の実施の形態
　図８は、本発明の第１の実施の形態に係る、NOMAが適用されたMIMOによって、基地局から２つのUEの各々に１つのストリーム、すなわち合計２ストリーム（２レイヤ）を送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの配分を示す。基地局からUE１にレイヤ１が送信され、UE２にレイヤ２が送信される。NOMAを利用し、１つの基地局の２つの送信アンテナが２つのUEにそれぞれ送信することは各ユーザからみれば２×２SU-MIMOのランク１送信であると考えることができる。
　基地局は、UE１宛てのレイヤ１のためにDM-RSを送信し、UE２宛てのレイヤ２のためにDM-RSを送信する。UE１宛てのレイヤ１のDM-RSの送信電力は、レイヤ１のデータ信号の送信電力と同じであって、Ｐ１（例えば０．２Ｐ）であり、UE２宛てのレイヤ２のDM-RSの送信電力は、レイヤ２のデータ信号の送信電力と同じであって、Ｐ２（例えば０．８Ｐ）である。
　図８に示すように、UE１宛てのレイヤ１のDM-RSおよびUE２宛てのレイヤ２のDM-RSには共通のリソースエレメントＲＥ１が割り当てられ、これらのリソースエレメントＲＥ１は３つのサブキャリア上にある。レイヤ１，２を区別するため、２シンボル長の直交拡散符号が使用される（つまり符号分割多重が使用され、レイヤ１，２のDM-RSは２シンボル長の直交拡散符号で拡散される）。図８から明らかなように、１つのリソースブロックＲＢにおいて、１２のリソースエレメントＲＥ１がDM-RSの送信に使用される。DM-RSが送信される、UE１，UE２に共通のリソースエレメントＲＥ１の各々での送信電力は、等しくＰ１＋Ｐ２である。
　図９は、本発明の第１の実施の形態に係る、NOMAが適用されたMIMOによって、基地局から２つのUEの各々に２つのストリーム、すなわち合計４ストリーム（４レイヤ）を送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの配分を示す。すなわち、基地局からUE１にレイヤ１，２が送信され、UE２にレイヤ３，４が送信される。NOMAと２×２SU-MIMOの組み合わせでは、最大４ストリーム（レイヤ）まで多重することができる。
　基地局は、UE１宛てのレイヤ１のためにDM-RSを送信し、UE１宛てのレイヤ２のためにDM-RSを送信し、UE２宛てのレイヤ３のためにDM-RSを送信し、UE２宛てのレイヤ４のためにDM-RSを送信する。UE１宛てのレイヤ１，２のDM-RSの送信電力は、レイヤ１，２のデータ信号の送信電力と同じであって、０．５Ｐ１（例えば０．１Ｐ）であり、UE２宛てのレイヤ３，４のDM-RSの送信電力は、レイヤ３，４のデータ信号の送信電力と同じであって、０．５Ｐ２（例えば０．４Ｐ）である。
　図９に示すように、レイヤ１，３のDM-RSはレイヤ２，４のDM-RSとは異なるサブキャリアに配置される（つまり周波数分割多重が使用される）。UE１宛てのレイヤ１のDM-RSおよびUE２宛てのレイヤ３のDM-RSには共通のリソースエレメントＲＥ１が割り当てられ、これらのリソースエレメントＲＥ１は３つのサブキャリア上にある。レイヤ１，３を区別するため、２シンボル長の直交拡散符号が使用される（つまり符号分割多重が使用され、レイヤ１，３のDM-RSは２シンボル長の直交拡散符号で拡散される）。UE１宛てのレイヤ２のDM-RSおよびUE２宛てのレイヤ４のDM-RSには共通のリソースエレメントＲＥ２が割り当てられ、これらのリソースエレメントＲＥ２は３つのサブキャリア上にある。レイヤ２，４を区別するため、２シンボル長の直交拡散符号が使用される（つまり符号分割多重が使用され、レイヤ２，４のDM-RSは２シンボル長の直交拡散符号で拡散される）。図９から明らかなように、１つのリソースブロックＲＢにおいて、２４のリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２がDM-RSの送信に使用される。DM-RSが送信される、UE１，UE２に共通のリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２の各々での送信電力は、等しく０．５Ｐ１＋０．５Ｐ２である。
　以上の通り、複数のUEに送信するストリームの数が等しい場合には、DM-RSが送信される共通のリソースエレメントＲＥ１の各々での送信電力を等しくするのは容易である。しかし、MIMOでは、あるUEに送信されるストリームの数と他のUEに送信されるストリームの数が異なることがありうる。この場合、あるUEのためのDM-RSの数と他のUEのためのDM-RSの数も異なる。DM-RSの数を変えるためには、DM-RSを送信するためのリソースエレメントの数を変えることが考えられる。図１０および図１１はそのような例を示す。
　図１０は、NOMAが適用されたMIMOによって、基地局がUE１に１つのストリーム（レイヤ１）、UE２に２つのストリーム（レイヤ３，４）を送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの配分の例を示す。
　基地局は、UE１宛てのレイヤ１のためにDM-RSを送信し、UE２宛てのレイヤ３のためにDM-RSを送信し、UE２宛てのレイヤ４のためにDM-RSを送信する。UE１宛てのレイヤ１のDM-RSの送信電力は、レイヤ１のデータ信号の送信電力と同じであって、Ｐ１（例えば０．２Ｐ）であり、UE２宛てのレイヤ３，４のDM-RSの送信電力は、レイヤ３，４のデータ信号の送信電力と同じであって、０．５Ｐ２（例えば０．４Ｐ）である。
　図１０に示すように、レイヤ１，３のDM-RSはレイヤ４のDM-RSとは異なるサブキャリアに配置される（つまり周波数分割多重が使用される）。UE１宛てのレイヤ１のDM-RSおよびUE２宛てのレイヤ３のDM-RSには、３つのサブキャリア上にあるリソースエレメントＲＥ１が割り当てられる。レイヤ１，３を区別するため、２シンボル長の直交拡散符号が使用される（つまり符号分割多重が使用され、レイヤ１，３のDM-RSは２シンボル長の直交拡散符号で拡散される）。UE２宛てのレイヤ４のDM-RSには、３つのサブキャリア上にあるリソースエレメントＲＥ２が割り当てられる。レイヤ４のDM-RSも２シンボル長の直交拡散符号で拡散される。図１０から明らかなように、１つのリソースブロックＲＢにおいて、２４のリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２がDM-RSの送信に使用される。
　しかし、この場合、UE１，UE２のレイヤ１，３のDM-RSが送信されるリソースエレメントＲＥ１での送信電力がＰ１＋０．５Ｐ２であるのに対して、UE２のレイヤ４のDM-RSだけが送信されるリソースエレメントＲＥ２での送信電力は０．５Ｐ２である。このように、あるリソースエレメントで送信されるDM-RSの数と、他のリソースエレメントで送信されるDM-RSの数が異なると、これらのリソースエレメントでの送信電力が異なってしまう。
　ＯＦＤＭＡでは、サブキャリアは互いに直交しているので、理論的には、隣り合うサブキャリア相互に信号の干渉が発生しない。しかし、実際には、下りリンク送信の受信側であるUEにおいては、参照信号がデータ信号に干渉する。DM-RSが送信されるリソースエレメントの送信電力が相違すると、UEでのデータ信号の受信品質が劣化する。
　図１１は、NOMAが適用されたMIMOによって、基地局がUE１に１つのストリーム（レイヤ１）、UE２に２つのストリーム（レイヤ３，４）を送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの配分の他の例を示す。
　基地局は、UE１宛てのレイヤ１のためにDM-RSを送信し、UE２宛てのレイヤ３のためにDM-RSを送信し、UE２宛てのレイヤ４のためにDM-RSを送信する。UE１宛てのレイヤ１のDM-RSの送信電力は、レイヤ１のデータ信号の送信電力と同じであって、Ｐ１（例えば０．２Ｐ）であり、UE２宛てのレイヤ３，４のDM-RSの送信電力は、レイヤ３，４のデータ信号の送信電力と同じであって、０．５Ｐ２（例えば０．４Ｐ）である。
　図１１に示すように、レイヤ１のDM-RSはレイヤ３，４のDM-RSとは異なるサブキャリアに配置される（つまり周波数分割多重が使用される）。UE１宛てのレイヤ１のDM-RSには、３つのサブキャリア上にあるリソースエレメントＲＥ１が割り当てられる。UE２宛てのレイヤ３のDM-RSおよびUE２宛てのレイヤ４のDM-RSには、３つのサブキャリア上にあるリソースエレメントＲＥ２が割り当てられる。レイヤ３，４を区別するため、２シンボル長の直交拡散符号が使用される（つまり符号分割多重が使用され、レイヤ３，４のDM-RSは２シンボル長の直交拡散符号で拡散される）。レイヤ１のDM-RSも２シンボル長の直交拡散符号で拡散される。図１１から明らかなように、１つのリソースブロックＲＢにおいて、２４のリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２がDM-RSの送信に使用される。
　しかし、この場合、レイヤ１のDM-RSが送信されるリソースエレメントＲＥ１での送信電力がＰ１（例えば０．２Ｐ）であるのに対して、レイヤ３，４のDM-RSが送信されるリソースエレメントＲＥ２での送信電力はＰ２（例えば０．８Ｐ）である。したがって、図１０の例と同様に図１１の例でも、DM-RSが送信されるリソースエレメントでの送信電力が異なってしまう。
　図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る、NOMAが適用されたMIMOによって、基地局がUE１に１つのストリーム（レイヤ１）、UE２に２つのストリーム（レイヤ３，４）を送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの配分を示す。
　基地局は、UE１宛てのレイヤ１のためにDM-RSを送信し、UE２宛てのレイヤ３のためにDM-RSを送信し、UE２宛てのレイヤ４のためにDM-RSを送信する。図１２に示すように、UE２宛てのレイヤ３のDM-RSには３つのサブキャリア上のリソースエレメントＲＥ１が割り当てられ、UE２宛てのレイヤ４のDM-RSには他の３つのサブキャリア上のリソースエレメントＲＥ２が割り当てられる（つまり、レイヤ３，４のDM-RSは周波数分割多重されている）。一方、UE１宛てのレイヤ１のDM-RSには、リソースエレメントＲＥ１とリソースエレメントＲＥ２の両方が冗長的に割り当てられる。
　UE１宛てのレイヤ１のDM-RSおよびUE２宛てのレイヤ３のDM-RSには共通のリソースエレメントＲＥ１が割り当てられる。レイヤ１，３を区別するため、２シンボル長の直交拡散符号が使用される（つまり符号分割多重が使用され、レイヤ１，３のDM-RSは２シンボル長の直交拡散符号で拡散される）。UE１宛てのレイヤ１のDM-RSおよびUE２宛てのレイヤ４のDM-RSには共通のリソースエレメントＲＥ２が割り当てられる。レイヤ１，４を区別するため、２シンボル長の直交拡散符号が使用される（つまり符号分割多重が使用され、レイヤ１，４のDM-RSは２シンボル長の直交拡散符号で拡散される）。図１２から明らかなように、１つのリソースブロックＲＢにおいて、２４のリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２がDM-RSの送信に使用される。
　冗長的にリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２で送信されるUE１宛てのレイヤ１のDM-RSの送信電力は、レイヤ１のデータ信号の送信電力の半分の０．５Ｐ１（例えば０．１Ｐ）である。UE２宛てのレイヤ３，４のDM-RSの送信電力は、レイヤ３，４のデータ信号の送信電力と同じであって、０．５Ｐ２（例えば０．４Ｐ）である。したがって、DM-RSが送信される、UE１，UE２に共通のリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２の各々での送信電力は、等しく０．５Ｐ１＋０．５Ｐ２である。
　以上の通り、この実施の形態では、あるUEに送信するストリームの数と他のUEに送信するストリームの数が同じか否かに関わらず、これらのUEのDM-RSのために、これらのUEに共通のリソースエレメントが割り当てられる（図８、図９および図１２参照）。また、あるUEに送信するストリームの数と他のUEに送信するストリームの数が異なる場合に、ストリームの数が大きいUE２に適合するリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２を、UE１，UE２に共通のリソースエレメントとしてこれらのUE１，UE２のDM-RSのために割り当て、共通のリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２での送信電力を均等にする（図１２参照）。したがって、UE１，UE２によってストリームの数が異なり、UE１，UE２によってDM-RSの数が異なっても、DM-RSのため共通のリソースエレメントでの送信電力を均等にすることができる。このため、各UEでのデータ信号の受信品質が安定化される。
　特に、この実施の形態では、あるUEに送信するストリームの数と他のUEに送信するストリームの数が異なる場合に、ストリームの数が大きいUE２については複数のストリームのDM-RSのために、異なる複数のサブキャリアに対応する異なる複数のリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２を割り当て、ストリームの数が小さいUE１は、ストリームの数が大きいUE２について割り当てられた複数のリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２を、単一のストリームのDM-RSとして冗長的に割り当てて、結果的にDM-RSの密度を増やす。
　この実施の形態では、各UEに送信されるストリームの数が１の場合（図８）も最大２の場合（図９および図１２）も、２シンボル長の直交拡散符号が使用される。したがって、連続する２つのＯＦＤＭシンボルにわたるDM-RSにより、等化的なチャネル行列を推定することができる。１つのリソースブロックＲＢでは、各ストリーム（レイヤ）について６回、等化的なチャネル行列を推定することができる。図１２のUE１宛てのレイヤ１については、１つのリソースブロックＲＢで１２回、等化的なチャネル行列を推定することができる。
第２の実施の形態
　図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る、NOMAが適用されたMIMOによって、基地局から２つのUEの各々に１つのストリーム、すなわち合計２ストリーム（２レイヤ）を送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの配分を示す。基地局からUE１にレイヤ１が送信され、UE２にレイヤ２が送信される。NOMAを利用し、１つの基地局の２つの送信アンテナが２つのUEにそれぞれ送信することは各ユーザからみれば２×２SU-MIMO送信であると考えることができる。図１３は、第１の実施の形態の図８と同じであり、説明を省略する。
　図１４は、本発明の第２の実施の形態に係る、NOMAが適用されたMIMOによって、基地局から２つのUEの各々に２つのストリーム、すなわち合計４ストリーム（４レイヤ）を送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの配分を示す。すなわち、基地局からUE１にレイヤ１，２が送信され、UE２にレイヤ３，４が送信される。NOMAと２×２SU-MIMOの組み合わせでは、最大４ストリーム（レイヤ）まで多重することができる。
　基地局は、UE１宛てのレイヤ１のためにDM-RSを送信し、UE１宛てのレイヤ２のためにDM-RSを送信し、UE２宛てのレイヤ３のためにDM-RSを送信し、UE２宛てのレイヤ４のためにDM-RSを送信する。図１４に示すように、UE１宛てのレイヤ１，２のDM-RSおよびUE２宛てのレイヤ３，４のDM-RSには、３つのサブキャリア上のリソースエレメントＲＥ１と、他の３つのサブキャリア上のリソースエレメントＲＥ２が割り当てられる。つまり、DM-RSの宛先のUEに関わらず、すべてのストリームのDM-RSに共通のリソースエレメントが割り当てられる。
　レイヤ１，２，３，４を区別するため、４シンボル長の直交拡散符号が使用される（つまり符号分割多重が使用され、レイヤ１，２，３，４のDM-RSは４シンボル長の直交拡散符号で拡散される）。図１４から明らかなように、１つのリソースブロックＲＢにおいて、２４のリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２がDM-RSの送信に使用される。
　冗長的にリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２で送信されるUE１宛てのレイヤ１，２のDM-RSの送信電力は、レイヤ１，２のデータ信号の送信電力の半分である０．２５Ｐ１（例えば０．０５Ｐ）である。冗長的にリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２で送信されるUE２宛てのレイヤ３，４のDM-RSの送信電力は、レイヤ３，４のデータ信号の送信電力の半分である０．２５Ｐ２（例えば０．２Ｐ）である。したがって、DM-RSが送信される、UE１，UE２に共通のリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２の各々での送信電力は、等しく０．５Ｐ１＋０．５Ｐ２である。
　図１５は、本発明の第２の実施の形態に係る、NOMAが適用されたMIMOによって、基地局がUE１に１つのストリーム（レイヤ１）、UE２に２つのストリーム（レイヤ３，４）を送信する場合のDM-RSのリソースブロックＲＢへの配分を示す。
　基地局は、UE１宛てのレイヤ１のためにDM-RSを送信し、UE２宛てのレイヤ３のためにDM-RSを送信し、UE２宛てのレイヤ４のためにDM-RSを送信する。図１５に示すように、UE１宛てのレイヤ１のDM-RSおよびUE２宛てのレイヤ３，４のDM-RSには、３つのサブキャリア上のリソースエレメントＲＥ１と、他の３つのサブキャリア上のリソースエレメントＲＥ２が割り当てられる。つまり、DM-RSの宛先のUEに関わらず、すべてのストリームのDM-RSに共通のリソースエレメントが割り当てられる。
　レイヤ１，３，４を区別するため、４シンボル長の直交拡散符号が使用される（つまり符号分割多重が使用され、レイヤ１，３，４のDM-RSは４シンボル長の直交拡散符号で拡散される）。図１５から明らかなように、１つのリソースブロックＲＢにおいて、２４のリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２がDM-RSの送信に使用される。
　冗長的にリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２で送信されるUE１宛てのレイヤ１のDM-RSの送信電力は、レイヤ１のデータ信号の送信電力の半分である０．５Ｐ１（例えば０．１Ｐ）である。冗長的にリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２で送信されるUE２宛てのレイヤ３，４のDM-RSの送信電力は、レイヤ３，４のデータ信号の送信電力の半分である０．２５Ｐ２（例えば０．２Ｐ）である。したがって、DM-RSが送信される、UE１，UE２に共通のリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２の各々での送信電力は、等しく０．５Ｐ１＋０．５Ｐ２である。
　以上の通り、この実施の形態では、あるUEに送信するストリームの数と他のUEに送信するストリームの数が同じか否かに関わらず、これらのUEのDM-RSのために、これらのUEに共通のリソースエレメントが割り当てられる（図１３～図１５参照）。また、あるUEに送信するストリームの数と他のUEに送信するストリームの数が異なる場合に、ストリームの数が大きいUE２に適合するリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２を、UE１，UE２に共通のリソースエレメントとしてこれらのUE１，UE２のDM-RSのために割り当て、共通のリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２での送信電力を均等にする（図１５参照）。したがって、UE１，UE２によってストリームの数が異なり、UE１，UE２によってDM-RSの数が異なっても、DM-RSのため共通のリソースエレメントでの送信電力を均等にすることができる。このため、各UEでのデータ信号の受信品質が安定化される。
　特に、この実施の形態では、DM-RSの宛先のUEに関わらず、すべてのストリームのDM-RSに共通のリソースエレメントが割り当てられる（図１３～図１５参照）。
　この実施の形態では、各UEに送信されるストリームの数が１の場合（図１３）、２シンボル長の直交拡散符号が使用される。したがって、連続する２つのＯＦＤＭシンボルにわたるDM-RSにより、等化的なチャネル行列を推定することができ、１つのリソースブロックＲＢでは、各ストリーム（レイヤ）について６回、等化的なチャネル行列を推定することができる。一方、各UEに送信されるストリームの数が最大２の場合（図１４および図１５）、４シンボル長の直交拡散符号が使用される。したがって、４つのＯＦＤＭシンボルにわたるDM-RSにより、等化的なチャネル行列を推定することができ、１つのリソースブロックＲＢでは、各ストリーム（レイヤ）について３回、等化的なチャネル行列を推定することができる。
基地局の構成
　図１６は本発明の実施の形態に係る基地局の構成を示すブロック図である。図１６は、上記の第１の実施の形態および第２の実施の形態のいずれにも適用される。基地局１０は、制御部３０、無線送信部３２、複数の送信アンテナ３３、無線受信部３４、受信アンテナ３５および基地局間通信部３６を備える。
　無線送信部３２は、基地局１０が各UEへ無線送信を行うため電気信号を送信アンテナ３３から送信する電波に変換するための送信回路である。送信アンテナ３３はアダプティブアンテナアレイを構成する。無線受信部３４は、基地局１０が各UEから無線受信を行うため受信アンテナ３５から受信した電波を電気信号に変換するための受信回路である。基地局間通信部３６は、基地局１０が他の基地局と通信を行うための通信インターフェイスである。
　制御部３０は、ＣＱＩ報告処理部３８、DM-RS生成部４０、CSI-RS生成部４２、制御信号生成部４４、スケジューラ４６、下りリンク送信電力決定部４８、ストリーム送信電力決定部５０、プリコーダ５２および信号拡散部５４を備える。制御部３０は、コンピュータプログラムに従って動作するＣＰＵ（central processing unit）である。制御部３０の内部要素は、制御部３０がそのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。
　制御部３０は、基地局１０に接続された各UEから送信され無線受信部３４で受信された上りリンクのデータ信号を処理する。ＣＱＩ報告処理部３８は、基地局１０に接続された各UEから報告され無線受信部３４で受信されたＣＱＩ（チャネル品質インジケータ）に基づいて、各UEでのSINRを認識する。
　スケジューラ４６は、基地局１０に接続された各UEから報告され無線受信部３４で受信されたＲＩ（ランク情報）に基づいて、各UEに送信するストリームの数を決定する。
　DM-RS生成部４０は、これらのストリームごとにDM-RSを生成する。このようにスケジューラ４６およびDM-RS生成部４０は、各UEに送信する各ストリームにDM-RSを割り当てるリソースエレメント割り当て部として機能する。
　CSI-RS生成部４２は、CSI-RS（チャネル状態情報参照信号（channel state information））を生成する。
　制御信号生成部４４は、各UEでのSINRおよびその他のパラメータに基づいて、各UEを宛先とする制御信号（PDCCH信号）を生成する。
　スケジューラ４６は、各UEでのSINRおよび／またはその他のパラメータに基づいて、基地局１０に接続された複数のUEをそれぞれ宛先とする下りリンクのデータ信号を送信するためのリソースエレメント（周波数リソースおよび時間リソース）を決定する。また、スケジューラ４６は、NOMAを適用するべきか否かを決定し、NOMAを適用する場合には、NOMAの対象のUEを決定する。
　下りリンク送信電力決定部４８はNOMAが適用される場合に動作する。下りリンク送信電力決定部４８は、各UEでのSINRに基づいて、基地局１０に接続されたNOMAの対象の各UEに対する下りリンクデータ送信に使用する下りリンク送信電力を決定する。つまり、下りリンク送信電力決定部４８は、複数のUEの受信品質に応じて、これらのUEの各々に、下りリンクデータ送信に使用される異なる下りリンク送信電力の１つを割り当てる。下りリンク送信電力の決定の手法は、NOMAに関する公知の手法またはNOMAに適する手法のいずれでもよい。下りリンク送信電力決定部４８は、受信品質が低いUEに高い下りリンク送信電力を割り当てる。
　ストリーム送信電力決定部５０はNOMAが適用される場合に動作する。ストリーム送信電力決定部５０は、各UEに送信するストリームの数および下りリンク送信電力決定部４８で決定された下りリンク送信電力に基づいて、UEに送信される各ストリームの送信電力を決定する。
　プリコーダ５２は、複数のUEを宛先とするデータ信号に異なるプリコーディングを行う。また、データ信号が送信されるストリームで送信されるDM-RSにデータ信号と同じプリコーディングを行う。
　無線送信部３２は、ストリーム送信電力決定部５０で決定された送信電力で各ストリームのデータ信号が送信されるように、複数のUEをそれぞれ宛先とする互いに直交しない複数のデータ信号が混合された混合データ信号を送信するとともに、各DM-RSを送信する。したがって、同時に同じ周波数が下りリンク送信で使用される複数のUEに対して、異なる下りリンク送信電力でデータ信号が送信される。
　上記のように、スケジューラ４６およびDM-RS生成部４０は、各UEに送信する各ストリームにDM-RSを割り当てる。また、スケジューラ４６は、複数のUEに送信するストリームの数に応じて、これらのUEのDM-RSにリソースエレメントを割り当てる。具体的には、第１の実施の形態および第２の実施の形態に関連して上述したように、スケジューラ４６は、あるUEに送信するストリームの数と他のUEに送信するストリームの数が同じか否かに関わらず、これらのUEのDM-RSのために、これらのUEに共通のリソースエレメントを割り当てる。
　また、スケジューラ４６は、あるUEに送信するストリームの数と他のUEに送信するストリームの数が異なる場合に、ストリームの数が大きいUEに適合するリソースエレメントを、共通のリソースエレメントとしてこれらのUEのDM-RSのために割り当て、共通のリソースエレメントでの送信電力を均等にする。したがって、スケジューラ４６（リソースエレメント割り当て部）は、これらのUEに送信するストリームの数に応じて、これらのUEのDM-RSの送信電力を決定し、これらのUEのDM-RSに割り当てられるリソースエレメントの数を決定する。スケジューラ４６は、第１の実施の形態に関連して上述したように、あるUEに送信するストリームの数と他のUEに送信するストリームの数が異なる場合に、ストリームの数が大きいUEについては複数のストリームのDM-RSのために異なる複数のリソースエレメントを割り当て、ストリームの数が小さいUEについては、ストリームの数が大きいUEについて割り当てられた複数のリソースエレメントを、単一のストリームのDM-RSに冗長的に割り当ててもよい。あるいは、スケジューラ４６は、第２の実施の形態に関連して上述したように、DM-RSの宛先のUEに関わらず、すべてのストリームのDM-RSに共通のリソースエレメントを割り当ててもよい。
　信号拡散部５４は、DM-RSのストリームを識別するための直交拡散符号で各DM-RSを拡散する。NOMAが適用されたMIMOにおいて、第１の実施の形態では、信号拡散部５４は、各UEに送信されるストリームの数が１の場合（図８）も最大２の場合（図９および図１２）も、２シンボル長の直交拡散符号を使用する。第２の実施の形態では、信号拡散部５４は、各UEに送信されるストリームの数が１の場合（図１３）、２シンボル長の直交拡散符号を使用し、各UEに送信されるストリームの数が最大２の場合（図１４および図１５）、４シンボル長の直交拡散符号を使用する。
　基地局１０は、NOMAが適用されたMIMOだけでなく、NOMAが適用されないMIMOのためにも信号を送信する。つまり、基地局１０は、NOMAが適用されない図５～図７に示す送信態様にも適合する必要がある。NOMAが適用されない（OMAが適用される）場合には、下りリンク送信電力決定部４８およびストリーム送信電力決定部５０は動作せず、基地局１０は各ストリームのデータ信号およびDM-RSを一定の電力で送信する。また、NOMAが適用されない場合には、信号拡散部５４は、最大４ストリームの送信では２シンボル長の直交拡散符号を用い、５～８ストリームの送信では４シンボル長の直交拡散符号を用いる。
　OMA（直交多重）での２×２SU-MIMOの場合、図５に関連して上述したように、基地局は最大２ストリーム（２レイヤ）を送信することができる。スケジューラ４６（リソースエレメント割り当て部）は、各ストリームのDM-RSの送信電力を一定に決定する。またスケジューラ４６は、DM-RSに割り当てられるリソースエレメントをリソースエレメントＲＥ１と決定する。換言すれば、スケジューラ４６は、DM-RSに割り当てられるリソースエレメントの数を決定する。
　NOMA（非直交多重）での２×２SU-MIMOの場合、基地局は最大４ストリーム（４レイヤ）を送信することができる。スケジューラ４６は、各ストリームのDM-RSの送信電力を様々に決定する。またスケジューラ４６は、DM-RSに割り当てられるリソースエレメントをリソースエレメントＲＥ１またはリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２のセットと決定する。換言すれば、スケジューラ４６は、DM-RSに割り当てられるリソースエレメントの数を決定する。以上のように、スケジューラ４６は、各UEに送信するストリームを互いに直交多重するか非直交多重するかに応じて、これらのUEのDM-RSの送信電力を決定し、これらのUEのDM-RSに割り当てられるリソースエレメントの数を決定する
UEの構成
　図１７は本発明の実施の形態に係るUEの構成を示すブロック図である。図１７は、上記の第１の実施の形態および第２の実施の形態のいずれにも適用される。UEは、制御部６０、無線送信部６２、送信アンテナ６３、無線受信部６４および複数の受信アンテナ６５を備える。
　無線送信部６２は、UEがサービング基地局へ無線送信を行うため電気信号を送信アンテナ６３から送信する電波に変換するための送信回路である。無線受信部６４は、UEがサービング基地局から無線受信を行うため受信アンテナ６５から受信した電波を電気信号に変換するための受信回路である。受信アンテナ６５はアダプティブアンテナアレイを構成する。
　制御部６０は、受信品質測定部７０、ＣＱＩ報告部７１、制御信号認識部７２、DM-RS認識部７４、チャネル推定部７６、非直交信号復調部７８、非直交信号キャンセル部８０、および所望データ信号復調復号部（所望データ信号復調部）８２を備える。これらの制御部６０の内部要素は、制御部６０がそのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。
　制御部６０は、上りリンクのデータ信号を無線送信部６２に供給し、無線送信部６２は、上りリンクのデータ信号を送信アンテナ６３によりサービング基地局に送信する。受信品質測定部７０は、無線受信部６４で受信された無線信号、特にCSI-RSのSINRを測定する。ＣＱＩ報告部７１はSINRに基づいてＣＱＩを生成し、ＣＱＩを無線送信部６２に供給する。無線送信部６２は、ＣＱＩを制御チャネルでサービング基地局に送信する。
　無線受信部６４は、サービング基地局から、所望データ信号と、CSI-RSと、DM-RSと、制御信号（PDCCH信号）とを受信する。当該UEがNOMAの対象となる場合には、当該UE自身を宛先とする所望データ信号は、他のUEを宛先とする非直交データ信号と混合された混合データ信号に含まれている。この場合、無線受信部６４は、サービング基地局から、複数のUEをそれぞれ宛先とする異なる電力を持つ互いに直交しない複数のデータ信号が含まれた混合データ信号を受信する。
　制御信号認識部７２は、当該UE自身のための制御信号を認識する。DM-RS認識部７４は、当該UE自身のための各ストリームのDM-RSを認識する。チャネル推定部７６は、DM-RS認識部７４で認識された当該UE自身のための各ストリームのDM-RSに基づいて、下りリンクの等化的なチャネル行列を推定する。
　非直交信号復調部７８は、当該UEがNOMAの対象となる場合に動作する。この場合、無線受信部６４は、サービング基地局から、複数のUEをそれぞれ宛先とする異なる電力を持つ互いに直交しない複数のデータ信号が含まれた混合データ信号を受信する。当該UE自身を宛先とする所望データ信号の電力が他のUEを宛先とする非直交データ信号の電力より低い場合に、非直交信号復調部７８は、所望データ信号と混合されている非直交データ信号を復調する。
　非直交信号キャンセル部８０は、当該UEがNOMAの対象となる場合に動作する。当該UE自身を宛先とする所望データ信号の電力が他のUEを宛先とする非直交データ信号の電力より低い場合に、非直交信号キャンセル部８０は、非直交信号復調部７８で復調された非直交データ信号に相当するレプリカ信号を混合データ信号からキャンセルする。
　所望データ信号復調復号部８２は、当該UEがNOMAの対象となり、当該UE自身を宛先とする所望データ信号の電力が他のUEを宛先とする非直交データ信号の電力より低い場合に、非直交信号キャンセル部８０から出力される信号から所望データ信号の復調および復号を行う。他の場合には、所望データ信号復調復号部８２は、無線受信部６４で受信された所望データ信号の復調および復号を行う。復調および復号には、制御信号認識部７２で認識された当該UE自身のための制御信号およびチャネル推定部７６で推定された当該UE自身のためのDM-RSに対応する等化的なチャネル行列を、所望データ信号復調復号部８２は使用する。
　当該UEがNOMAの対象となるか否かは、サービング基地局からUEにシグナリングされる。また、NOMAの対象となるUEのうち当該UEの電力の順位に関する情報は、サービング基地局からUEにシグナリングされる。UE宛ての送信電力に関する情報は、サービング基地局からUEに直接的に（すなわち明示的に）シグナリングしてもよいし、しなくてもよい。
　当該UEがNOMAの対象となるか否か、およびMIMOで各UEに送信されるストリームの数によって、DM-RS認識部７４が参照して当該UEのDM-RSを認識するべきリソースエレメントは異なる。また、当該UEがNOMAの対象となるか否か（すなわち基地局から非直交信号と混合された所望データ信号を受信するか、非直交信号と混合されていない所望データ信号を受信するか）、およびMIMOで各UEに送信されるストリームの数によって、チャネル推定部７６が等化的なチャネル行列を推定するために使用するDM-RSのリソースエレメントのシンボル長は異なる。
　当該UEがNOMAの対象とならない場合、送信ストリームの数が２までであれば、図５に示すように、リソースエレメントＲＥ１が当該UEのDM-RSに割り当てられ、DM-RS認識部７４はリソースエレメントＲＥ１を参照してDM-RSを認識する。また、２シンボル長の直交拡散符号が使用されるので、チャネル推定部７６は、連続する２つのＯＦＤＭシンボルにわたるDM-RSにより、等化的なチャネル行列を推定し、１つのリソースブロックＲＢでは、各ストリーム（レイヤ）について６回、等化的なチャネル行列を推定する。
　当該UEがNOMAの対象とならない場合、送信ストリームの数が３～８であれば、図６および図７に示すように、リソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２が当該UEのDM-RSに割り当てられ、DM-RS認識部７４はリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２を参照してDM-RSを認識する。送信ストリームの数が３～４であれば、図６に示すように、２シンボル長の直交拡散符号が使用されるので、チャネル推定部７６は、連続する２つのＯＦＤＭシンボルにわたるDM-RSにより、等化的なチャネル行列を推定し、１つのリソースブロックＲＢでは、各ストリーム（レイヤ）について６回、等化的なチャネル行列を推定する。送信ストリームの数が５～８であれば、図７に示すように、４シンボル長の直交拡散符号が使用されるので、チャネル推定部７６は、４つのＯＦＤＭシンボルにわたるDM-RSにより、等化的なチャネル行列を推定し、１つのリソースブロックＲＢでは、各ストリーム（レイヤ）について３回、等化的なチャネル行列を推定する。
　第１の実施の形態では、当該UEがNOMAの対象となる場合、基地局から２つのUEの各々に１つのストリームが送信される場合には、図８に示すように、リソースエレメントＲＥ１が当該UEのDM-RSに割り当てられ、DM-RS認識部７４はリソースエレメントＲＥ１を参照してDM-RSを認識する。
　第１の実施の形態では、当該UEがNOMAの対象となる場合、基地局から２つのUEの各々に２つのストリームが送信される場合には、図９に示すように、リソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２が当該UEのDM-RSに割り当てられる。基地局から１つのUEに１つのストリームが送信され、他の１つのUEに２つのストリームが送信される場合には、図１２に示すように、リソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２が当該UEのDM-RSに割り当てられる。いずれの場合も、DM-RS認識部７４はリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２を参照してDM-RSを認識する。
　第１の実施の形態では、２シンボル長の直交拡散符号が使用されるので、チャネル推定部７６は、連続する２つのＯＦＤＭシンボルにわたるDM-RSにより、等化的なチャネル行列を推定し、１つのリソースブロックＲＢでは、各ストリーム（レイヤ）について６回、等化的なチャネル行列を推定する。図１２のUE１宛てのレイヤ１については、１つのリソースブロックＲＢで１２回、等化的なチャネル行列を推定することができるので、UE１のチャネル推定部７６は、UE１に１ストリームが送信され、他のUE２に２ストリームが送信される場合に、１２回、等化的なチャネル行列を推定することができる。また、当該UEがNOMAの対象となる場合、各UEに送信されるストリームの数に応じて、DM-RSの送信電力が異なるので（図８、図９および図１２参照）、チャネル推定部７６は、各UEに送信されるストリームの数に応じて、等化的なチャネル行列を調整する。一方、当該UEがNOMAの対象とならない場合、基地局１０は各ストリームのDM-RSを一定の電力で送信するので、チャネル推定部７６は等化的なチャネル行列を調整しない。
　第２の実施の形態では、当該UEがNOMAの対象となる場合、基地局から２つのUEの各々に１つのストリームが送信される場合には、図１３に示すように、リソースエレメントＲＥ１が当該UEのDM-RSに割り当てられ、DM-RS認識部７４はリソースエレメントＲＥ１を参照してDM-RSを認識する。また、２シンボル長の直交拡散符号が使用されるので、チャネル推定部７６は、連続する２つのＯＦＤＭシンボルにわたるDM-RSにより、等化的なチャネル行列を推定し、１つのリソースブロックＲＢでは、各ストリーム（レイヤ）について６回、等化的なチャネル行列を推定する。
　第２の実施の形態では、当該UEがNOMAの対象となる場合、基地局から２つのUEの各々に２つのストリームが送信される場合には、図１４に示すように、リソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２が当該UEのDM-RSに割り当てられる。基地局から１つのUEに１つのストリームが送信され、他の１つのUEに２つのストリームが送信される場合には、図１５に示すように、リソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２が当該UEのDM-RSに割り当てられる。いずれの場合も、DM-RS認識部７４はリソースエレメントＲＥ１，ＲＥ２を参照してDM-RSを認識する。また、いずれの場合も、４シンボル長の直交拡散符号が使用されるので、チャネル推定部７６は、４つのＯＦＤＭシンボルにわたるDM-RSにより、等化的なチャネル行列を推定し、１つのリソースブロックＲＢでは、各ストリーム（レイヤ）について３回、等化的なチャネル行列を推定する。また、第２の実施の形態では、当該UEがNOMAの対象となる場合、各UEに送信されるストリームの数に応じて、DM-RSの送信電力が異なるので（図１３、図１４および図１５参照）、チャネル推定部７６は、各UEに送信されるストリームの数に応じて、等化的なチャネル行列を調整する。
　したがって、サービング基地局は、UEがNOMAの対象となるか否かの情報に加えて、NOMAの対象となる各UEに送信されるストリームの数に関する情報をUEにシグナリングするのが好ましい。UEでは、このような情報に基づいて、UEのDM-RS認識部７４が当該UEのDM-RSを認識するために参照するリソースエレメントを判別し、チャネル推定部７６が等化的なチャネル行列を推定するためのDM-RSのシンボル長を判別し、等化的なチャネル行列を調整すべきか否か判別できることが好ましい。
　このUEは、各ストリームのDM-RSに基づいて、下りリンクの等化的なチャネル行列を推定するチャネル推定部７６を備え、基地局から非直交信号と混合されていない所望データ信号を無線受信部６４が受信する場合（当該UEがNOMAの対象とならない場合）には、チャネル推定部７６は、等化的なチャネル行列を調整せず、基地局から複数のUEをそれぞれ宛先とする異なる電力を持つ互いに直交しない複数のデータ信号が含まれた混合データ信号を無線受信部６４が受信する場合（当該UEがNOMAの対象となる場合）には、チャネル推定部７６は、基地局から各UEに送信されるストリームの数に応じて、等化的なチャネル行列を調整する。したがって、UEによってストリームの数が異なり、UEによってDM-RSの数が異なっているのに、DM-RSのためのリソースエレメントでの送信電力が基地局で均等になされる場合でも、適切にチャネル行列を調整することができる。
　１，２，１００～１０２　UE（ユーザ装置）、１０　基地局、１０ａ　セルエリア、３０　制御部、３２　無線送信部、３３　送信アンテナ、３４　無線受信部、３５　受信アンテナ、３６　基地局間通信部、３８　ＣＱＩ報告処理部、４０　DM-RS生成部（復調用参照信号生成部、リソースエレメント割り当て部）、４２　CSI-RS生成部、４４　制御信号生成部、４６　スケジューラ（リソースエレメント割り当て部）、４８　下りリンク送信電力決定部、５０　ストリーム送信電力決定部、５２　プリコーダ、５４　信号拡散部、６０　制御部、６２　無線送信部、６３　送信アンテナ、６４　無線受信部、６５　受信アンテナ、７０　受信品質測定部、７１　ＣＱＩ報告部、７２　制御信号認識部、７４　DM-RS認識部（復調用参照信号認識部）、７６　チャネル推定部、７８　非直交信号復調部、８０　非直交信号キャンセル部、８２　所望データ信号復調復号部（所望データ信号復調部）。
 
 

Claims (8)

  1. 　複数のユーザ装置の受信品質に応じて、これらのユーザ装置の各々に異なる下りリンク送信電力の１つを割り当てる下りリンク送信電力決定部と、
    　前記複数のユーザ装置の各々に送信されるストリームの数および前記下りリンク送信電力決定部で決定された前記下りリンク送信電力に応じて、前記ユーザ装置に送信される各ストリームの送信電力を決定するストリーム送信電力決定部と、
    　前記複数のユーザ装置を宛先とするデータ信号に異なるプリコーディングを行い、前記データ信号が送信されるストリームで送信される復調用参照信号に前記データ信号と同じプリコーディングを行うプリコーダと、
    　前記ストリーム送信電力決定部で決定された前記送信電力で各ストリームのデータ信号が送信されるように、前記複数のユーザ装置をそれぞれ宛先とする互いに直交しない複数のデータ信号が混合された混合データ信号を送信するとともに、各復調用参照信号を送信する無線送信部と、
    　各ユーザ装置に送信する各ストリームに復調用参照信号を割り当てるとともに、あるユーザ装置に送信するストリームの数と他のユーザ装置に送信するストリームの数に応じて、これらのユーザ装置の復調用参照信号の送信電力を決定し、これらのユーザ装置の復調用参照信号に割り当てられるリソースエレメントの数を決定するリソースエレメント割り当て部とを備える、
    基地局。
  2. 　前記リソースエレメント割り当て部は、各ユーザ装置に送信するストリームを互いに直交多重するか非直交多重するかに応じて、これらのユーザ装置の復調用参照信号の送信電力を決定し、これらのユーザ装置の復調用参照信号に割り当てられるリソースエレメントの数を決定することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  3. 　前記リソースエレメント割り当て部は、
    　あるユーザ装置に送信するストリームの数と他のユーザ装置に送信するストリームの数が異なる場合に、共通のリソースエレメントを、これらのユーザ装置の復調用参照信号のために割り当て、前記共通のリソースエレメントでの送信電力を均等にする
    ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基地局。
  4. 　前記リソースエレメント割り当て部は、
    　あるユーザ装置に送信するストリームの数と他のユーザ装置に送信するストリームの数が異なる場合に、ストリームの数が大きいユーザ装置に適合するリソースエレメントを、共通のリソースエレメントとしてこれらのユーザ装置の復調用参照信号のために割り当てる
    ことを特徴とする請求項３に記載の基地局。
  5. 　前記リソースエレメント割り当て部は、あるユーザ装置に送信するストリームの数と他のユーザ装置に送信するストリームの数が異なる場合に、ストリームの数が大きいユーザ装置については複数のストリームの復調用参照信号のために異なる複数のリソースエレメントを割り当て、ストリームの数が小さいユーザ装置については、ストリームの数が大きい前記ユーザ装置について割り当てられた複数のリソースエレメントを、単一のストリームの復調用参照信号に冗長的に割り当てる
    ことを特徴とする請求項４に記載の基地局。
  6. 　前記リソースエレメント割り当て部は、復調用参照信号の宛先のユーザ装置に関わらず、すべてのストリームの復調用参照信号に共通のリソースエレメントを割り当てる
    ことを特徴とする請求項４に記載の基地局。
  7. 　基地局から所望データ信号と復調用参照信号を受信する無線受信部と、
    　前記基地局から複数のユーザ装置をそれぞれ宛先とする異なる電力を持つ互いに直交しない複数のデータ信号が含まれた混合データ信号を前記無線受信部が受信する場合、かつ当該ユーザ装置自身を宛先とする前記所望データ信号の電力が他のユーザ装置を宛先とする非直交データ信号の電力より低い場合に、前記所望データ信号と混合されている前記非直交データ信号に相当するレプリカ信号を前記混合データ信号からキャンセルする非直交信号キャンセル部と、
    　前記無線受信部で受信された復調用参照信号を用いて、前記所望データ信号を復調する所望データ信号復調部と、
    　前記基地局から当該ユーザ装置に送信されるストリームの数に応じて、異なるリソースエレメントを参照して、各ストリームの復調用参照信号を認識する復調用参照信号認識部と、
    　前記復調用参照信号認識部で認識された各ストリームの前記復調用参照信号に基づいて、下りリンクのチャネル行列を推定するチャネル推定部とを備え、
    　前記基地局から前記非直交信号と混合されていない前記所望データ信号を前記無線受信部が受信する場合には、前記チャネル推定部は、前記チャネル行列を調整せず、
    　前記基地局から複数のユーザ装置をそれぞれ宛先とする異なる電力を持つ互いに直交しない複数のデータ信号が含まれた混合データ信号を前記無線受信部が受信する場合には、前記チャネル推定部は、前記基地局から各ユーザ装置に送信されるストリームの数に応じて、前記チャネル行列を調整する
    ことを特徴とするユーザ装置。
  8. 　請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の基地局と、請求項７に記載のユーザ装置とを
    備える無線通信システム。
     
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