無線通信システム、移動局装置および基地局装置
【課題】サイクリックシフト、オーソゴナルカバーコードが適用される上りリンク復調用参照信号において、基地局装置から移動局装置へ送信されるサイクリックシフト、オーソゴナルカバーコードを指定する制御情報のビット数を保ったまま上りリンク復調用参照信号にIFDMを適用する。
【解決手段】基地局装置から移動局装置へ通知される、復調用参照信号のサイクリックシフトおよびオーソゴナルカバーコードに応じて、FDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔を一意に決定する。
【解決手段】基地局装置から移動局装置へ通知される、復調用参照信号のサイクリックシフトおよびオーソゴナルカバーコードに応じて、FDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔を一意に決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、より詳細には、送信および受信する基地局装置、移動局装置を有する移動通信システムにおいて、上りリンク復調参照信号を多重する技術、送信技術および、その受信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、3GPP（3rd Generation Partnership Project）では、更なる通信速度の高速化へ向けたLTE Advanced（以下、「LTE-A」と呼ぶ）について検討が行なわれている。LTEの上りリンクではPAPR（Peak to Average Power Ratio）特性に優れたSC-FDMA（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）方式が採用されている。LTE上りリンクにおいてMIMO（Multiple Input Multiple Output）による空間多重が利用可能であり、特に複数の移動局装置が同一周波数、時間リソースを利用して空間多重を行うMU-MIMO(Multi-User MIMO)を利用することができる。
【０００３】
ノイズや干渉によるなどによるMIMO通信の特性劣化を低減するために、送受における各アンテナポート（物理アンテナ毎、または2つ以上の物理アンテナの合成で定義される）のチャネル（伝搬路とも呼称する）を高精度に算出できることが望ましい。LTEではZadoff-Chu系列をベースに作成した上りリンク復調参照信号（UL DMRS: Uplink Demodulation Reference Signal）に時間領域でのサイクリックシフトを適用して生成した系列を各アンテナポートに割り当てることによる符号多重により、周波数領域での直交性を実現している。さらに、UL DMRSは１サブフレームにおいて2系列（つまり２SC-FDMAシンボル）存在するため、LTE-AではSC-FDMAシンボル単位でWalsh系列を適用し、時間領域の直交を実現することができる（非特許文献１）。この時間領域に適用する拡散系列のことをオーソゴナルカバーコードまたはOCC(Orthogonal Cover Code)と呼称する。
【０００４】
UL DMRSにおいてサイクリックシフトによる直交性が成り立つ条件は、割り当てられた周波数領域が完全に同一である場合に限られている。このため、異なる周波数領域を割り当てた移動局装置間でMU-MIMOを適用する場合、直交するOCC、たとえば[+1 +1]と[+1 -1] をそれぞれに割り当てることで移動局装置間の直交を実現できる。さらに、非特許文献２のようにUL DMRSを周波数軸上で櫛形状に配置するIFDM（Interleaved Frequency Domain Multiplexing）を利用することも提案されており、割り当てるサブキャリアのオフセットを変えることで、多重されたUL DMRSの直交を実現できる
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】R1-091772, Nokia Siemens Networks, Nokia, “Reference Signal structure for LTE-Advanced UL SU-MIMO”3GPP TSG RAN WG1 Meeting #57, May, 2009
【非特許文献２】R1-092801, NTT DOCOMO, “UL RS Enhancement for LTE-Advanced”, 3GPP TSG RAN WG1 #57bis, June, 2009
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、UL DMRSの多重にIFDMを利用する場合、IFDMを利用しないで生成したUL DMRSと直交性が成り立たないため、LTEまたはLTE-AとのMU-MIMOを実現することができない。さらに、LTEおよびLTE-AではサイクリックシフトおよびOCCを指定する物理層の制御信号を3ビットで定義しているが、IFDMを導入する場合には配置に関するサブキャリアオフセットを指定する必要があり、制御信号のオーバーヘッドが大きくなる問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、送信および受信する基地局装置、移動局装置を有する移動通信システムにおいて、制御信号のオーバーヘッドを増加させずにIFDMによるUL DMRSの多重を実現する無線通信システム、移動局装置および基地局装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の無線通信システムにおいて、データ信号と復調用参照信号を送信する移動局装置と、これを受信する受信する基地局装置から構成され、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対して時間領域でのサイクリックシフトが適用されるとともに、オーソゴナルカバーコードによって複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成されるとともに、サブキャリア上に連続して信号を配置して生成されるか、またはIFDMによりサブキャリア上に等間隔に信号を配置して生成される無線通信ステムであって、前記復調用参照信号にIFDMを適用しない第一の送信モードと、IFDMを適用する第二の送信モードとを切り替える第一の制御情報が、前記基地局装置から前記移動局装置に対して送信され、前記復調用参照信号の系列を指定する情報である第二の制御情報が、前記基地局装置から前記移動局装置に対して送信され、前記第一の制御信号により前記第一の送信モードが設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードを指定し、前記第一の制御信号により前記第二の送信モードに設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフト、オーソゴナルカバーコード、IFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔を指定し、第一の制御信号による設定に関わらず、前記第二の制御情報のビット数は同一であることを特徴とする。
【０００９】
このように、第二の送信モードで指定するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードから一意にIFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔が指定されるようにすることで、制御情報のビットサイズを増加させることなくUL DMRSにIFDMが利用可能となる。
【００１０】
（２）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記第二の送信モードにおいて、前記第二の制御情報により指定される前記復調用参照信号の設定は、IFDMを利用しない第一の設定と、IFDMを利用する第二の設定とを含むことを特徴とする。
【００１１】
このように、IFDMを利用しないモードも利用可能となるよう定義することで、IFDMできない場合に対応した後方互換性を保つことができる。
【００１２】
（３）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記第一の設定は、MIMOによる空間多重レイヤに対応する複数の前記復調用参照信号に対してそれぞれ異なるサイクリックシフトを指定し、サイクリックシフト間隔が最も短い空間多重レイヤに対して異なるオーソゴナルカバーコードを指定する設定を含むことを特徴とする。
【００１３】
このように、IFDMを利用せずオーソゴナルカバーコードを利用してMIMOによる空間多重レイヤ間に適用できる設定を制御情報に含めることで、ディレイスプレッドが大きく周波数領域でのチャネル変動が大きい場合にも、これを低減して推定精度を高めることができるUL DMRSを利用することができる。
【００１４】
（４）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記第二の設定は、IFDMによるサブキャリア上の配置間隔をｍとして、MIMOによるｍ個以下の空間多重レイヤにそれぞれ異なるサブキャリアオフセットを指定し、前記MIMOによる空間多重レイヤと前記サブキャリアオフセットの対応が異なる複数の設定を含むことを特徴とする。
【００１５】
このように、MIMOによる空間多重レイヤの間で異なるサブキャリアオフセットを利用することで、符号間の干渉の影響を最小化することができる。同時に、各レイヤに異なるサブキャリアオフセットを指示する設定を複数持つことで、たとえば、MU-MIMOを実施する際に、移動局装置毎に異なるUL DMRSのIFDMサブキャリアオフセットに指示することが可能となり、移動局装置間のUL DMRSに対する干渉を最小化することができると同時に、割り当て周波数帯域の一致、不一致やUL DMRSのルートシーケンスに関わらない直交を実現することができる。
【００１６】
（５）また、本発明の移動局装置において、データ信号と復調用参照信号を基地局装置に対して送信する移動局装置であって、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対して時間領域でのサイクリックシフトが適用されるとともに、オーソゴナルカバーコードによって複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成するとともに、サブキャリア上に連続して信号を配置して生成するか、またはIFDMによりサブキャリア上に等間隔に信号を配置して生成する移動局装置であって、前記基地局装置から送信される、前記復調用参照信号にIFDMを適用しない第一の送信モードと、IFDMを適用する第二の送信モードとを切り替える第一の制御情報を受信し前記基地局装置から送信される、前記復調用参照信号の系列を指定する情報である第二の制御情報を受信し、前記第一の制御信号により前記第一の送信モードが設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードが指定され、前記第一の制御信号により前記第二の送信モードに設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフト、オーソゴナルカバーコード、IFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔が指定され、第一の制御信号による設定に関わらず、前記第二の制御情報のビット数は同一であることを特徴とする。
【００１７】
このように、第二の送信モードで指定するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードから一意にIFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔が指定されるようにすることで、制御情報のビットサイズを増加させることなくUL DMRSにIFDMが利用可能となる。
【００１８】
（６）また、本発明の移動局装置において、前記第二の送信モードにおいて、前記第二の制御情報により指定される前記復調用参照信号の設定は、IFDMを利用しない第一の設定と、IFDMを利用する第二の設定とを含むことを特徴とする。
【００１９】
このように、IFDMを利用しないモードも利用可能となるよう定義することで、IFDMできない場合に対応した後方互換性を保つことができる。
【００２０】
（７）また、本発明の移動局装置において、前記第一の設定は、MIMOによる空間多重レイヤに対応する複数の前記復調用参照信号に対してそれぞれ異なるサイクリックシフトを指定し、サイクリックシフト間隔が最も短い空間多重レイヤに対して異なるオーソゴナルカバーコードを指定する設定を含むことを特徴とする。
【００２１】
このように、IFDMを利用せずオーソゴナルカバーコードを利用してMIMOによる空間多重レイヤ間に適用できる設定を制御情報に含めることで、ディレイスプレッドが大きく周波数領域でのチャネル変動が大きい場合にも、これを低減して推定精度を高めることができるUL DMRSを利用することができる。
【００２２】
（８）また、本発明の移動局装置において、前記第二の設定は、IFDMによるサブキャリア上の配置間隔をｍとして、MIMOによるｍ個以下の空間多重レイヤにそれぞれ異なるサブキャリアオフセットを指定し、前記MIMOによる空間多重レイヤと前記サブキャリアオフセットの対応が異なる複数の設定を含むことを特徴とする。
【００２３】
このように、MIMOによる空間多重レイヤの間で異なるサブキャリアオフセットを利用することで、符号間の干渉の影響を最小化することができる。同時に、各レイヤに異なるサブキャリアオフセットを指示する設定を複数持つことで、たとえば、MU-MIMOを実施する際に、移動局装置毎に異なるUL DMRSのIFDMサブキャリアオフセットに指示することが可能となり、移動局装置間のUL DMRSに対する干渉を最小化することができると同時に、割り当て周波数帯域の一致、不一致やUL DMRSのルートシーケンスに関わらない直交を実現することができる。
【００２４】
（９）また、本発明の基地局装置において、移動局装置から送信されるデータ信号と復調用参照信号を受信する基地局装置であって、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対して時間領域でのサイクリックシフトが適用されるとともに、オーソゴナルカバーコードによって複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成されるとともに、サブキャリア上に連続して信号を配置して生成されるか、またはIFDMによりサブキャリア上に等間隔に信号を配置して生成され、前記復調用参照信号にIFDMを適用しない第一の送信モードと、IFDMを適用する第二の送信モードとを切り替える第一の制御情報を前記移動局装置に送信し、前記復調用参照信号の系列を指定する情報である第二の制御情報を前記移動局装置に送信し、前記第一の制御信号により前記第一の送信モードが設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードが指定され、前記第一の制御信号により前記第二の送信モードに設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフト、オーソゴナルカバーコード、IFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔が指定され、第一の制御信号による設定に関わらず、前記第二の制御情報のビット数は同一であることを特徴とする。
【００２５】
このように、第二の送信モードで指定するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードから一意にIFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔が指定されるようにすることで、制御情報のビットサイズを増加させることなくUL DMRSにIFDMが利用可能となる。
【００２６】
（１０）また、本発明の基地局装置において、前記第二の送信モードにおいて、前記第二の制御情報により指定される前記復調用参照信号の設定は、IFDMを利用しない第一の設定と、IFDMを利用する第二の設定とを含むことを特徴とする。
【００２７】
このように、IFDMを利用しないモードも利用可能となるよう定義することで、IFDMできない場合に対応した後方互換性を保つことができる。
【００２８】
（１１）また、本発明の基地局装置において、前記第一の設定は、MIMOによる空間多重レイヤに対応する複数の前記復調用参照信号に対してそれぞれ異なるサイクリックシフトを指定し、サイクリックシフト間隔が最も短い空間多重レイヤに対して異なるオーソゴナルカバーコードを指定する設定を含むことを特徴とする。
【００２９】
このように、IFDMを利用せずオーソゴナルカバーコードを利用してMIMOによる空間多重レイヤ間に適用できる設定を制御情報に含めることで、ディレイスプレッドが大きく周波数領域でのチャネル変動が大きい場合にも、これを低減して推定精度を高めることができるUL DMRSを利用することができる。
【００３０】
（１２）また、本発明の基地局装置において、前記第二の設定は、IFDMによるサブキャリア上の配置間隔をｍとして、MIMOによるｍ個以下の空間多重レイヤにそれぞれ異なるサブキャリアオフセットを指定し、前記MIMOによる空間多重レイヤと前記サブキャリアオフセットの対応が異なる複数の設定を含むことを特徴とする。
【００３１】
このように、MIMOによる空間多重レイヤの間で異なるサブキャリアオフセットを利用することで、符号間の干渉の影響を最小化することができる。同時に、各レイヤに異なるサブキャリアオフセットを指示する設定を複数持つことで、たとえば、MU-MIMOを実施する際に、移動局装置毎に異なるUL DMRSのIFDMサブキャリアオフセットに指示することが可能となり、移動局装置間のUL DMRSに対する干渉を最小化することができると同時に、割り当て周波数帯域の一致、不一致やUL DMRSのルートシーケンスに関わらない直交を実現することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、送信および受信する基地局装置、移動局装置を有する移動通信システムにおいて、制御信号のオーバーヘッドを増加させずにIFDMによるUL DMRSの多重を実現する無線通信システム、移動局装置、基地局装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の移動局装置が具備する送信機の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の基地局装置が具備する受信機の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明におけるサイクリックシフト、OCC、IFDM送信コームインデックスの割り当てを表す図である。
【図４】本発明におけるUL DMRSの配置を表す図である。
【図５】本発明におけるPUSCHのリソースとサイクリックシフト、OCC、RPF、IFDM送信コームインデックスの割り当てを表すシーケンスチャートである。
【図６】LTEおよびLTE-AにおけるUL DMRSの配置及びOCCの割り当てを表す図である。
【図７】LTEにおけるサイクリックシフトの割り当てを表す図である。
【図８】LTE-Aにおけるサイクリックシフト、OCCの割り当てを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
現在、3GPP（3rd Generation Partnership Project）では、更なる通信速度の高速化へ向けたLTE Advanced（以下、「LTE-A」と呼ぶ）について検討が行なわれている。LTEの上りリンクではPAPR（Peak to Average Power Ratio）特性に優れたSC-FDMA（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）方式が採用されている。LTE上りリンクにおいてMIMO（Multiple Input Multiple Output）による空間多重が利用可能であり、一つの移動局装置でMIMOを行うSU-MIMO（Single-User MIMO）や、複数の移動局装置が空間多重により信号を送信するMU-MIMO(Multi-User MIMO)を利用することができる。
【００３５】
ノイズや干渉によるMIMO通信品質の劣化を低減するためには、送受における各アンテナポート（物理アンテナ毎、または2つ以上の物理アンテナの合成で定義される）の伝搬路（チャネルとも呼称する）を高精度に算出できることが望ましい。LTEにおいてチャネル算出に利用する上りリンク復調用参照信号（以下ではUL DMRS: Uplink Demodulation Reference Signalと呼称する）は、Zadoff-Chu系列をベースに作成した系列（以下、ルートシーケンスと呼称する）に対して時間領域でのサイクリックシフトを適用することによって生成される。これをSU-MIMOやMU-MIMOに拡張する場合は、各アンテナポートまたは移動局装置に対して異なるサイクリックシフトを適用することにより直交を実現することができる。さらに、UL DMRSは１サブフレームにおいて2系列（つまり２つのSC-FDMAシンボル）存在するため、LTE-Aでは、この系列を各SC-FDMAシンボルにマッピングする際にWalsh系列[+1 +1]または[+1 -1]を乗算し、時間領域においても直交を実現できる。この時間領域に適用する拡散系列のことをOCC(Orthogonal Cover Code)と呼称する。
【００３６】
UL DMRSにおいてサイクリックシフトによる直交性が成り立つ条件は、割り当てられた周波数領域とルートシーケンスが同一である場合に限られている。このため、異なる周波数領域を割り当てた移動局装置においてMU-MIMOを実現する場合、OCCのみを利用して直交性を実現する必要がある。一方、OCCにおいて完全直交が成り立つ条件は2つのSC-FDMAシンボルにおいて同一の系列が利用されている場合に限られるため、例えば、スロット毎に異なるルートシーケンスを利用してUL DMRSを生成する場合においては、OCCによる直交が成り立たない。以下、第一のUL DMRSと第二のUL DMRSに異なるルートシーケンスを利用することを「シーケンスホッピングが有効である」と呼称し、同じルートシーケンスを利用することを「シーケンスホッピングが無効である」と呼称する。
【００３７】
図６は、LTEおよびLTE-Aにおける、時間・周波数リソース構成、つまりサブフレーム構成を示した図である。ただし、図６には主にデータ送信に利用される上りリンク共用チャネル（Physical Uplink Shared Channel）帯域のみ記載しており、制御情報のみを送信するチャネル（PUCCH：Physical Uplink Control Channel）の周波数帯域については省略している。図６における縦軸は周波数軸であり、一つのブロックはサブキャリアを表す。ＬＴＥでは連続する１２サブキャリアをまとめてリソース割り当て単位としており、これをリソースブロック（RB：Resource Block）と呼称している。一方横軸は時間軸であり、周波数領域を時間領域に変換し、サイクリックプレフィックスを付与する単位によって時間を分割している。これを１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと呼称する。ＬＴＥでは連続する７ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにより１スロットを構成し、２スロットをまとめて１サブフレームを構成する。１SC-FDMAシンボルのうちの１サブキャリアはリソースエレメント（RE：Resource Element）と呼称される。サブフレームはＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａにおける時間領域でのリソース割り当ての最小分割単位であり、主にPDCCH（Physical Downlink Control Channel）を利用して、サブフレームごとに基地局装置から移動局装置へ割り当ての情報が通知される。
【００３８】
LTEおよびLTE-AにおいてUL DMRS が配置されるSC-FDMAシンボル位置は基地局装置の設定に応じて異なるが、一つの例として、図６に示す通り各サブフレームの第３、及び第１０SC-FDMAシンボルに配置される。LTEおよびLTE-Aにおいて第一、第二のUL DMRSは、シーケンスホッピングが有効である場合、異なるルートシーケンスが第一、第二のUL DMRSの生成に利用され、シーケンスホッピングが無効である場合、同一のルートシーケンスが第一、第二のUL DMRSの生成に利用される。このルートシーケンスに対して、基地局装置から指定されるサイクリックシフトインデックスに基づいたサイクリックシフトが適用された後、UL DMRSに適用するOCC系列、つまり、W1=+1、W2=+1またはW1=+1、W2=-1のどちらを利用してUL DMRSを生成するかという情報が基地局装置から移動局装置へ通知される。ここで、W1とは、第一のUL DMRS全体に乗算される重みであり、第一のUL DMRS全体に乗算される重みであり、OCCを[+1, -1]のようなベクトルで表記する場合は、第一の要素がW1、第二の要素がW2に対応する。つまり、ルートシーケンスにサイクリックシフトを適用した系列全体に対して、W1およびW2を乗算され、基地局装置に送信されるUL DMRSが周波数領域で生成される。なお、OCCによる直交性を実現するために、第一のUL DMRSの第二のUL DMRSに適用するサイクリックシフトは完全に同一であるか、または多重された移動局装置もしくはアンテナポートに共通のオフセットが加算されたものであるものとする。シーケンスホッピングが有効である場合にはOCCによる直交が成り立たないため、上記のようなサイクリックシフトに対する制約は課されない。
【００３９】
UL DMRSは復調に利用されるチャネル情報の算出に利用されるため、高精度に推定されることが望ましい。特にSU-MIMOやMU-MIMO通信を行う場合において、チャネル推定の劣化は通信品質の大きな劣化要因となるため、それぞれの移動局装置に対するチャネルを正確に算出することが望まれる。このため、完全直交が成り立つUL DMRS系列がそれぞれの移動局装置、アンテナポートに割り当てられる。
【００４０】
これに対し、サイクリックシフトを用いたUL DMRSの多重では、ルートシーケンスが同一であり、割り当てられた周波数領域が完全に一致しなければ直交性が成り立たない。一方、OCCを利用したUL DMRSの多重では、第一、第二のUL DMRSに利用されたルートシーケンスが同一でなければ直交性が成り立たないといった問題点がある。
【００４１】
一方、一定のサブキャリアの間隔で信号を配置するIFDMは、配置するサブキャリアのオフセットを変えることにより、完全な直交性を実現することができる。ここで、信号を配置するサブキャリアの間隔をRPF（Repetition Factor）と呼称し、そのサブキャリアオフセット値をIDFM送信コームと呼称する。サイクリックシフトやOCCを利用した多重と異なり、IFDMを利用することで、１ SC-FDMAにおけるルートシーケンスが同一でなくても、また、割り当てられた周波数領域が一致していなくてもIDFM送信コームが一致していなければ直交性が成立する。さらに第一と第二のUL DMRSに適用するルートシーケンスが一致していなくても直交性が成立する。さらに、OCCにより実現できる符号数はUL-DMRSのシンボル数が上限となるため、OCCでは割り当て周波数領域の異なる移動局装置間でのMU-MIMOは最大２多重が上限であったが、IFDMの場合は、RPFを大きく取ることにより最大３以上の多重が可能となる。さらなるIFDMの利用法として、隣接するセル間において異なるIFDM送信コームを割り当てれば、UL DMRSの干渉を軽減できるという利点があり、基地局間協調通信（CoMP：Coordinated Multipoint）によるスループットゲインを最大化することも可能である。しかしながら、IFDMを利用していないLTEまたはLTE-AのUL DMRS、つまりRPF=1の信号との直交性が成り立たないという問題点も存在する。
【００４２】
なお、以降ではLTE対応の移動局装置とはサイクリックシフトのみが指定可能であり、常にOCCは [+1 +1] かつRPF=1, SU-MIMOによる送信レイヤ数は１であるUL DMRSを送信する移動局装置のことを意味し、LTE-A対応の移動局装置とサイクリックシフトとOCC[+1 +1]または[+1 -1]を指定できるが RPFは常に1であるUL DMRSを送信する移動局装置のことを意味する。
【００４３】
上記のとおり、サイクリックシフト、OCC、IFDMによる多重はそれぞれの利点を有する。これらすべて活用するためには、サイクリックシフト、OCC、RPF、IFDM送信コームの情報すべてを基地局装置から移動局装置に通知する必要があり、これによる制御情報のオーバーヘッドが問題となる。特に、LTEおよびLTE-Aでは、それぞれ図７と図８に示すとおり、物理レイヤ（レイヤ１と呼称する）におけるサイクリックシフト及びOCCの通知に3ビットの制御情報を利用しており、これを増加させずにIFDMを導入できることが望ましい。本発明では、3ビットのレイヤ１の制御情報で（１）LTEまたはLTE-Aの移動局装置とのMU-MIMO、（２）割り当てられた周波数領域の一致または不一致によらないMU-MIMO、（３）シーケンスホッピングの有効、無効によらない直交性、（４）そして、セル間におけるUL DMRSの干渉低減、を実現できる制御信号の構成を行う。以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００４４】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態による移動通信システムは、移動局装置Aと基地局装置Bとを有している。このシーケンスチャートでは簡単のため１つの移動局装置に対する手順を示しているが、これを２以上の移動局装置によるMU-MIMOに拡張した場合についてもその一般性は失われない。
【００４５】
図１は、本発明の移動局装置Ａにおける送信機の一構成例を示す機能ブロック図である。本発明の移動局装置Aは、直交系列インデックス変換部１００、符号生成部１０１、スクランブリング部１０２、変調部１０３、レイヤマッピング部１０４、DFT・周波数マッピング部１０５、UL DMRS系列生成部１０６、データ・UL DMRS多重部１０７、そしてプレコーディング部１０８を具備している。そして図２は、本発明の基地局装置Bにおける受信機の一構成例を示す機能ブロック図である。本発明の基地局装置Bは直交系列インデックス変換部１００、逆拡散・チャネル推定部２０２、データ・DMRS分離部２０１、等化部２０３、空間分離部２０４、IDFT部２０５、データ復号部２０６を具備する。
【００４６】
移動局装置Aは基地局装置Bから送信された制御情報に従って、複数のトランスポートブロックを生成する。トランスポートブロックとは、上位レイヤから渡されるビット列であり、MACレイヤにおけるUL-SCH(Uplink Shared Channel)というチャネルに相当するデータである。さらにトランスポートブロックはHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）の処理単位に対応しており、SU-MIMOによる空間多重レイヤ数によって決定される。それぞれのトランスポートブロックは符号生成部１０１に入力され、コードブロックという符号化単位に分割され、CRC（Cyclic Redundancy Check）の付与、ターボ符号による通信路符号化、リソースに合わせたビットの間引きもしくは繰り返し処理（レートマッチング）、生成したビットを全コードブロックに対して連結するなどの処理が行われる。
【００４７】
符号生成部１０１の出力はスクランブリング部１０２に入力され、送信先の基地局装置、及び送信する基地局装置に応じたスクランブリングがトランスポートブロックごとに適用される。
【００４８】
スクランブリング部１０２の出力ビット列は変調部１０３に入力され、QPSK、１６QAM 、６４QAMなどの変調シンボルに変換される。
【００４９】
変調部１０３の出力変調シンボルはレイヤマッピング部１０４に入力され、各トランスポートブロックのデータが、それぞれのレイヤにマッピングされる。ここでレイヤとは、SU-MIMOの適用時における空間多重数に一致するものである。具体的に、トランスポートブロック数がレイヤ数より小さい場合には、トランスポートブロック毎にシリアル・パラレル変換が適用され、複数のレイヤにマップされる。
【００５０】
レイヤマッピング部１０４から出力される各レイヤの信号は、DFT・周波数マッピング部１０５に入力される。DFT・周波数マッピング部１０５では入力信号をDFTにより周波数領域の信号に変換し、これを該移動局装置に割り当てられた周波数リソースにマッピングして出力する。
【００５１】
次にトランスポートブロックとともに送信されるUL DMRSの生成について説明する。移動局装置Aが受信するデータの送信を指示する制御信号（以下、これをUL Grantと呼称する）には、トランスポートブロックとともに送信されるUL DMRSに適用するサイクリックシフト、OCC系列、IFDM送信コーム、及びRPFを指定する情報が含まれている。これをレイヤ１制御信号で指示される直交系列インデックスまたは直交系列インデックスと呼称する。本実施の形態では、レイヤ１制御信号で指示される直交系列インデックスが3ビットにて構成されているものとする。直交系列インデックス変換部１００は、直交系列インデックスを入力としてその情報がどのサイクリックシフト、OCC系列、IFDM送信コームおよびRPFを表しているかを示す表を管理しており、それぞれを出力する。
【００５２】
具体的に、直交系列インデックスがどのサイクリックシフト、OCC系列、IFDM送信コームおよびRPFに対応するかを示す表、つまり、直交系列インデックス変換部１００が管理する表の一例を図３に示す。なお、図７、図８（第一の送信モード）または図３（第二の送信モード）に示されたどの表を用いるかは、基地局装置Bから移動局装置Aへ通知される第一の制御情報により設定され、以下の説明では図３の表が利用されるように設定されているものとする。この表は第二の制御情報（直交系列インデックスM）が与えられたときに、それぞれの空間多重レイヤλにおけるサイクリックシフト、OCC、IFDM送信コームおよびRPFを指定するものである。なお、この表において、サイクリックシフトは周波数領域でexp(j２πｋｘ/12)の式で定義されることを想定しており、ｘはサブキャリアを指定するインデックス、ｋは図３に示されたサイクリックシフトインデックスから求められるサイクリックシフトの値であり、例えばサイクリックシフトインデックスの値に所定オフセットの値を付与して決定される。
【００５３】
まず、最初の直交系列インデックスM=0はRPF=1つまりIFDMを利用しないことを表す。このため、IFDM送信コームインデックスについても何も指定されない。サイクリックシフトはそれぞれの送信ランク（ランクとは空間多重されるレイヤ数である）におけるレイヤにおける位相差の最小値が最大になるように設定し、ここでは０、６、９、３を各レイヤに割り当てる。OCCはλ＝０、λ＝１に対して[+1 +1]を、λ＝０、λ＝１に対して[+1 -1]を設定する。つまりインデックスM=0は、ランク１送信に対してOCCもIFDMも利用しない、LTEとの互換を持つ方式でUL DMRSを送信することができる。
【００５４】
また、高次ランク（送信ランクが３または４）のように、サイクリックシフトにより多くの信号を多重する場合では、チャネルのディレイスプレッドが大きい場合に直交が十分でない場合が発生する。IFDM（RPF>=2）とサイクリックシフトを併用する場合ディレイスプレッドの影響を大きく受けるため、このような場合にはRPF=1として、隣接するサイクリックシフトが割り当てられたレイヤに対して異なるOCCを割り当てることが望ましい。M=0(000)の設定はこのような場合のSU-MIMOに適用することができ、チャネルのディレイスプレッドの影響を最小限にするUL DMRSの設定が利用可能となる。なお、直交系列インデックスM=1では、M=0とOCCを反転した系列を割り当てており、たとえば送信ランクが1の移動局装置同士でMU-MIMOを行う場合、OCCを利用した直交を実現することに利用でき、スケジューリングの柔軟性を向上できる。以上、IFDMを利用しない直交系列インデックスM=0とM＝１を第一の設定と呼称する。
【００５５】
次に、IFDMを利用する設定（第二の設定）である直交系列インデックスM=2及びM=7における動作を説明する。この場合、RPF=2が指定され、IFDMを利用した送信を行うことが指示される。ここで、RPFの値はIFDMによる多重のメリットを生かしつつ、チャネルのディレイスプレッドに起因するチャネル推定精度の劣化を防ぐことを目的としており、後に説明するRPF=4との切り替えを行うことにより、IFDMの多重数とチャネル推定精度を考慮した最適な設定を行うことを目的としている。M=2及びM=7で指定されるIFDM送信コームインデックスはｎまたはn+1であり、ｎは上位レイヤの信号により設定される値である。例えば基地局装置のセクタごとに決定することができる。ｎの値は静的に設定すればよいため、レイヤ１の制御信号として与える必要がなく、レイヤ１でのオーバーヘッドを削減することができる。または、ｎを例えば０として固定してもよい。IFDM送信コームインデックスは例えばn mod 2などの処理を適用することにより、実際に適用するIFDM送信コームに変換され、図４の第３、第１０SC-FDMAシンボルにおいて、数値で示されたサブキャリア（０、１または２）に離散的に配置される。インデックスM=2とM=7では、それぞれのMIMOの空間多重レイヤに異なるOCC[+1 +1] と[+1 -1] を割り当てる。これは、LTEまたはLTE-A対応の移動局装置、すなわちRPF＝１の信号とMU-MIMOを実施する際に、割り当てられた周波数帯域が異なっていてもOCCによってUL DMRS直交を実現するために、[+1, +1] と [+1, -1] のどちらも選択できるようにすることが目的である。
【００５６】
次に、IFDMを利用する設定（第二の設定）である直交系列インデックスM=3、4、5及び6の場合における動作を説明する。この場合、RPF=4が指定され、IFDMの多重数とチャネル推定精度を考慮した最適な設定を実現するために、RPFを切り替えて利用できる。M=3,4, 5及び6で指定されるIFDM送信コームインデックスはｎからn+3まで対応しており、ｎは上位レイヤの信号により設定される値である。例えば基地局装置のセクタごとに決定することができる。ｎの値は静的に設定すればよいため、レイヤ１の制御信号として与える必要がなく、レイヤ１でのオーバーヘッドを削減することができる。または、ｎを例えば０として固定してもよい。IFDM送信コームインデックスは例えばn mod ４などの処理を適用することにより、実際に適用するIFDM送信コームに変換され、図４の第３、第１０SC-FDMAシンボルにおいて、数値で示されたサブキャリア（０、１、２または３）に離散的に配置される。直交系列インデックスM=3から６のすべてにおいて、それぞれの空間多重レイヤに割り当てられるIFDM送信コームインデックスの値は、直交系列インデックスによって異なるように設定されている。これは、IFDMをサポートする移動局装置同士のMU-MIMOにおいて、それぞれの移動局装置に異なるIFDM送信コームを適用し、UL DMRSの直交を実現することが目的である。さらにCoMP運用時には、異なる基地局装置が異なるそれぞれ異なるIFDM送信コームインデックスを利用すれば、基地局装置間でUL DMRSの直交を実現することも可能である。さらに、図３に示すとおり、直交系列インデックスM=3,4では、空間多重レイヤに関わらずOCCは[+1, +1]を利用しており、直交系列インデックスM=5,6では、空間多重レイヤに関わらずOCCは[+1, -1]を利用しているが、この目的はIFDMをサポートしていないLTE,LTE-A対応の移動局装置との直交をOCCで実現させるためである。
【００５７】
上記のように設計した表において、サイクリックシフトインデックスの指定は、図８に示されたLTE−Aとの方式と完全に一致している。これにより、サイクリックシフト割り当ての仕組みを個別に保有する必要がなく、送受信機の構成を単純化することができる。
【００５８】
以上のようしてサイクリックシフト、OCC,RPF、IFDM送信コームを設定することにより、LTEまたはLTE-A対応の移動局装置とのMU-MIMOでシーケンスホッピングが有効の場合、直交系列インデックスM=0を利用すればサイクリックシフトによる直交が成立する。シーケンスホッピングが無効の場合では、サイクリックシフトに加え、OCCが[+1 -1]であるM=1,2,5,6 を利用すれば、LTE対応の移動局装置との直交が割り当て周波数領域によらず成立する。さらに、LTE-A対応の移動局装置とのMU-MIMOについても、OCCが異なるように直交系列インデックスMをすればよい。
【００５９】
直交系列インデックス変換部１００の出力信号であるサイクリックシフト、OCC系列、IFDM送信コーム、RPFは、ルートシーケンスを示す情報とともにUL DMRS系列生成部へ入力され、各トランスポートブロックの情報を復調するためのUL DMRS生成される。
【００６０】
UL DMRS系列生成部１０６で生成された各レイヤのUL DMRS信号はレイヤマッピング部１０４に入力され、MIMOの送信レイヤにそれぞれ配置され、データ・UL DMRS多重部１０７に入力される。データ・UL DMRS多重部１０７にはデータに相当するDFT・周波数マッピング部１０５の出力信号も併せて入力され、図１に示すとおりデータとUL DMRSがTDMによって各SC-FDMAシンボルにマップされる。この出力はプレコーディング部１０８へと入力され各レイヤの情報にプレコーダが乗算されることにより、各アンテナポートへとマッピングされる。プレコーディング部１０８の出力は、A/D変換やアップコンバートなどの処理が施された後、基地局装置へと送信される。
【００６１】
続いて図に示された基地局装置Bの受信機の動作を説明する。移動局装置Aから送信される上りリンク信号を受信すると、その受信信号はダウンコンバートなどの処理の後、FFTにより周波数領域の信号に変換される。サブフレームｔに受信した受信信号はデータ・DMRS分離部２０１に入力され受信アンテナごとにデータ信号とUL DMRSに分けられる。それぞれのUL DMRS信号は逆拡散・チャネル推定部２０２に入力される。
【００６２】
一方、基地局装置Bは、移動局装置に通知した直交系列インデックスを管理しているため、移動局装置AがUL DMRSに実際に適用したサイクリックシフト、OCC、IFDM送信コーム、RPFを算出することができる。直交系列インデックスは直交系列インデックス変換部１００の処理により、サイクリックシフト、OCC系列、IFDM送信コーム、RPFに変換される。この直交系列インデックス変換部１００の処理の動作は移動局装置Aと同じである。
【００６３】
データ・DMRS分離部２０１の出力信号であるUL DMRSの受信信号と、直交系列インデックス変換部の出力信号であるサイクリックシフト、OCC系列、IFDM送信コーム、RPFと、UL DMRSのルートシーケンスの情報は逆拡散・チャネル推定部２０２に入力される。これらを利用して受信信号を逆拡散して、移動局装置及び送信アンテナポート毎の信号に分離するとともに、ノイズフィルタリングなどを行い、送受間のチャネルを推定して出力する。
【００６４】
逆拡散・チャネル推定部２０２の出力であるチャネル情報は、等化部２０３に入力される。等化部２０３にはデータ・DMRS分離部２０１の出力であるデータ信号も入力され、前記のチャネル情報を用いて等化される。等化部２０３の出力は空間分離部２０４へ入力され、MU-MIMOで空間多重された複数の移動局装置から送信された信号、およびSU-MIMOにより空間多重された信号を分離する。空間分離部２０４の出力はIDFT部２０５に入力され、時間領域の信号に変換される。この信号はデータ復号部２０６に入力され、各移動局装置のトランスポートブロック単位で信号検出、LLR（Log-Likelihood Ratio）の算出、逆スクランブリング、復号の処理などが行われる。
【００６５】
次に、基地局装置Bが移動局装置Aに対してUL DMRSにサイクリックシフト、OCC、及びIFDMの利用を設定し、実際にUL DMRSを送信すること、並びに、受信機の復調に関する処理の手順を示したシーケンスチャートを図５に示す。
【００６６】
まず、基地局装置Bは移動局装置Aに対して第一の制御情報を送信し、OCCおよびIFDMを利用するか否かを移動局装置ごとに設定する（５１１）。つまり、OCCおよびIFDMの両方が利用されないと通知されれば、LTE対応の移動局装置と同様にUL DMRSを生成・送信し、このときにUL Grantで通知される直交系列インデックス Mの解釈は図７の通りである。さらに、OCCは利用されるがIFDMは利用されないと通知されれば、LTE-A対応の移動局装置と同様にUL DMRSを生成・送信し、このときにUL Grantで通知される直交系列インデックス Mの解釈は図８の通りである。OCCおよびIFDMの両方が利用されないと通知されれば、LTE対応の移動局装置と同様にUL DMRSを生成・送信し、このときにUL Grantで通知される直交系列インデックス Mの解釈は図７の通りである。本実施の形態では、OCCおよびIFDMの両方が利用されると設定されたものとする。
【００６７】
この設定が完了した後、基地局装置Bは移動局装置AサブフレームｔでPUSCHを送信する指示信号（UL Grant）を送信する（５１２）。移動局装置Aに送信されるUL Grantには、割り当てた周波数領域すなわちRBの情報や、第二の制御情報つまり図３に示されたレイヤ１制御信号で指示される直交系列インデックス Mなどが含まれ。ここではM＝１（001）が通知されるものとする。
【００６８】
５１２で通知されたUL Grantを受信した移動局装置Aは、直交系列インデックス MからUL DMRSを生成するためのサイクリックシフト、OCC, RPF IFDM送信コームを算出する（５１３）。５１１の処理においてOCCおよびIFDMの両方を利用することが設定されているため、図３からM=1（００１）に相当する情報に変換する。具体的に、２レイヤでのSU-MIMOがUL-Grantで指示されていた場合には、サイクリックシフトインデックスはレイヤ０と１に対してそれぞれ[3 9] を適用し、OCCはそれぞれのレイヤに[+1, -1]を適用する。RPFは３であり、IFDM送信コームインデックスはそれぞれのレイヤにｎが適用される。
【００６９】
移動局装置Aは５１３の処理によりサイクリックシフト、OCC, RPF IFDM送信コームを決定すると、UL Grantの情報を利用してPUSCH信号とUL DMRSを生成し（５１４）、基地局装置Bへサブフレームｔでこれを送信する（５１５）。
【００７０】
５１５によって送信されたPUSCHとUL DMRSを受信した基地局装置Bは、移動局装置Aが利用したサイクリックシフト、OCC, RPF IFDM送信コームを利用してチャネル推定を行う（５１６）。５１６の処理により算出された移動局装置Aのチャネルを利用することにより、基地局装置Bはサブフレームｔに受信したPUSCHを復調する（５１７）。
【００７１】
なお、本発明の実施形態ではSC-FDMA方式を例にとって説明を行ったが、Clustered DFT Spread OFDM方式を利用しても同様の効果を得ることができる。
【００７２】
なお、本発明の実施形態ではMU-MIMOを想定したUL DMRSの直交性について説明しているが、SU-MIMOまたは１アンテナ送信の場合においても複数のサブフレームを利用したチャネル推定を行う場合においてはセル間干渉を抑圧するといった推定精度向上の効果を得ることができる。
【００７３】
本発明に関わる移動局装置A、および基地局装置Ｂで動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）であっても良い。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭ（Random Access Memory）に蓄積され、その後、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ（Read Only Memory)などの各種ＲＯＭやＨＤＤ（Hard Disk Drive）に格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行われる。
【００７４】
尚、上述した実施形態における移動局装置Ａ、基地局装置Ｂの一部、または全部をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、移動局装置A、または基地局装置Bに内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００７５】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００７６】
また、上述した実施形態における移動局装置Ａ、基地局装置Ｂの一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。移動局装置A、基地局装置Bの各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
【００７７】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１００ 直交系列インデックス変換部
１０１ 符号生成部
１０２ スクランブリング部
１０３ 変調部
１０４ レイヤマッピング部
１０５ DFT・周波数マッピング部
１０６ UL DMRS系列生成部
１０７ データ・UL DMRS多重部
１０８ プレコーディング部
２０１ データ・DMRS分離部
２０２ 逆拡散・チャネル推定部
２０３ 等化部
２０４ 空間分離部
２０５ IDFT部
２０６ データ復号部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、より詳細には、送信および受信する基地局装置、移動局装置を有する移動通信システムにおいて、上りリンク復調参照信号を多重する技術、送信技術および、その受信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、3GPP（3rd Generation Partnership Project）では、更なる通信速度の高速化へ向けたLTE Advanced（以下、「LTE-A」と呼ぶ）について検討が行なわれている。LTEの上りリンクではPAPR（Peak to Average Power Ratio）特性に優れたSC-FDMA（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）方式が採用されている。LTE上りリンクにおいてMIMO（Multiple Input Multiple Output）による空間多重が利用可能であり、特に複数の移動局装置が同一周波数、時間リソースを利用して空間多重を行うMU-MIMO(Multi-User MIMO)を利用することができる。
【０００３】
ノイズや干渉によるなどによるMIMO通信の特性劣化を低減するために、送受における各アンテナポート（物理アンテナ毎、または2つ以上の物理アンテナの合成で定義される）のチャネル（伝搬路とも呼称する）を高精度に算出できることが望ましい。LTEではZadoff-Chu系列をベースに作成した上りリンク復調参照信号（UL DMRS: Uplink Demodulation Reference Signal）に時間領域でのサイクリックシフトを適用して生成した系列を各アンテナポートに割り当てることによる符号多重により、周波数領域での直交性を実現している。さらに、UL DMRSは１サブフレームにおいて2系列（つまり２SC-FDMAシンボル）存在するため、LTE-AではSC-FDMAシンボル単位でWalsh系列を適用し、時間領域の直交を実現することができる（非特許文献１）。この時間領域に適用する拡散系列のことをオーソゴナルカバーコードまたはOCC(Orthogonal Cover Code)と呼称する。
【０００４】
UL DMRSにおいてサイクリックシフトによる直交性が成り立つ条件は、割り当てられた周波数領域が完全に同一である場合に限られている。このため、異なる周波数領域を割り当てた移動局装置間でMU-MIMOを適用する場合、直交するOCC、たとえば[+1 +1]と[+1 -1] をそれぞれに割り当てることで移動局装置間の直交を実現できる。さらに、非特許文献２のようにUL DMRSを周波数軸上で櫛形状に配置するIFDM（Interleaved Frequency Domain Multiplexing）を利用することも提案されており、割り当てるサブキャリアのオフセットを変えることで、多重されたUL DMRSの直交を実現できる
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】R1-091772, Nokia Siemens Networks, Nokia, “Reference Signal structure for LTE-Advanced UL SU-MIMO”3GPP TSG RAN WG1 Meeting #57, May, 2009
【非特許文献２】R1-092801, NTT DOCOMO, “UL RS Enhancement for LTE-Advanced”, 3GPP TSG RAN WG1 #57bis, June, 2009
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、UL DMRSの多重にIFDMを利用する場合、IFDMを利用しないで生成したUL DMRSと直交性が成り立たないため、LTEまたはLTE-AとのMU-MIMOを実現することができない。さらに、LTEおよびLTE-AではサイクリックシフトおよびOCCを指定する物理層の制御信号を3ビットで定義しているが、IFDMを導入する場合には配置に関するサブキャリアオフセットを指定する必要があり、制御信号のオーバーヘッドが大きくなる問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、送信および受信する基地局装置、移動局装置を有する移動通信システムにおいて、制御信号のオーバーヘッドを増加させずにIFDMによるUL DMRSの多重を実現する無線通信システム、移動局装置および基地局装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の無線通信システムにおいて、データ信号と復調用参照信号を送信する移動局装置と、これを受信する受信する基地局装置から構成され、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対して時間領域でのサイクリックシフトが適用されるとともに、オーソゴナルカバーコードによって複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成されるとともに、サブキャリア上に連続して信号を配置して生成されるか、またはIFDMによりサブキャリア上に等間隔に信号を配置して生成される無線通信ステムであって、前記復調用参照信号にIFDMを適用しない第一の送信モードと、IFDMを適用する第二の送信モードとを切り替える第一の制御情報が、前記基地局装置から前記移動局装置に対して送信され、前記復調用参照信号の系列を指定する情報である第二の制御情報が、前記基地局装置から前記移動局装置に対して送信され、前記第一の制御信号により前記第一の送信モードが設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードを指定し、前記第一の制御信号により前記第二の送信モードに設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフト、オーソゴナルカバーコード、IFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔を指定し、第一の制御信号による設定に関わらず、前記第二の制御情報のビット数は同一であることを特徴とする。
【０００９】
このように、第二の送信モードで指定するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードから一意にIFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔が指定されるようにすることで、制御情報のビットサイズを増加させることなくUL DMRSにIFDMが利用可能となる。
【００１０】
（２）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記第二の送信モードにおいて、前記第二の制御情報により指定される前記復調用参照信号の設定は、IFDMを利用しない第一の設定と、IFDMを利用する第二の設定とを含むことを特徴とする。
【００１１】
このように、IFDMを利用しないモードも利用可能となるよう定義することで、IFDMできない場合に対応した後方互換性を保つことができる。
【００１２】
（３）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記第一の設定は、MIMOによる空間多重レイヤに対応する複数の前記復調用参照信号に対してそれぞれ異なるサイクリックシフトを指定し、サイクリックシフト間隔が最も短い空間多重レイヤに対して異なるオーソゴナルカバーコードを指定する設定を含むことを特徴とする。
【００１３】
このように、IFDMを利用せずオーソゴナルカバーコードを利用してMIMOによる空間多重レイヤ間に適用できる設定を制御情報に含めることで、ディレイスプレッドが大きく周波数領域でのチャネル変動が大きい場合にも、これを低減して推定精度を高めることができるUL DMRSを利用することができる。
【００１４】
（４）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記第二の設定は、IFDMによるサブキャリア上の配置間隔をｍとして、MIMOによるｍ個以下の空間多重レイヤにそれぞれ異なるサブキャリアオフセットを指定し、前記MIMOによる空間多重レイヤと前記サブキャリアオフセットの対応が異なる複数の設定を含むことを特徴とする。
【００１５】
このように、MIMOによる空間多重レイヤの間で異なるサブキャリアオフセットを利用することで、符号間の干渉の影響を最小化することができる。同時に、各レイヤに異なるサブキャリアオフセットを指示する設定を複数持つことで、たとえば、MU-MIMOを実施する際に、移動局装置毎に異なるUL DMRSのIFDMサブキャリアオフセットに指示することが可能となり、移動局装置間のUL DMRSに対する干渉を最小化することができると同時に、割り当て周波数帯域の一致、不一致やUL DMRSのルートシーケンスに関わらない直交を実現することができる。
【００１６】
（５）また、本発明の移動局装置において、データ信号と復調用参照信号を基地局装置に対して送信する移動局装置であって、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対して時間領域でのサイクリックシフトが適用されるとともに、オーソゴナルカバーコードによって複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成するとともに、サブキャリア上に連続して信号を配置して生成するか、またはIFDMによりサブキャリア上に等間隔に信号を配置して生成する移動局装置であって、前記基地局装置から送信される、前記復調用参照信号にIFDMを適用しない第一の送信モードと、IFDMを適用する第二の送信モードとを切り替える第一の制御情報を受信し前記基地局装置から送信される、前記復調用参照信号の系列を指定する情報である第二の制御情報を受信し、前記第一の制御信号により前記第一の送信モードが設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードが指定され、前記第一の制御信号により前記第二の送信モードに設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフト、オーソゴナルカバーコード、IFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔が指定され、第一の制御信号による設定に関わらず、前記第二の制御情報のビット数は同一であることを特徴とする。
【００１７】
このように、第二の送信モードで指定するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードから一意にIFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔が指定されるようにすることで、制御情報のビットサイズを増加させることなくUL DMRSにIFDMが利用可能となる。
【００１８】
（６）また、本発明の移動局装置において、前記第二の送信モードにおいて、前記第二の制御情報により指定される前記復調用参照信号の設定は、IFDMを利用しない第一の設定と、IFDMを利用する第二の設定とを含むことを特徴とする。
【００１９】
このように、IFDMを利用しないモードも利用可能となるよう定義することで、IFDMできない場合に対応した後方互換性を保つことができる。
【００２０】
（７）また、本発明の移動局装置において、前記第一の設定は、MIMOによる空間多重レイヤに対応する複数の前記復調用参照信号に対してそれぞれ異なるサイクリックシフトを指定し、サイクリックシフト間隔が最も短い空間多重レイヤに対して異なるオーソゴナルカバーコードを指定する設定を含むことを特徴とする。
【００２１】
このように、IFDMを利用せずオーソゴナルカバーコードを利用してMIMOによる空間多重レイヤ間に適用できる設定を制御情報に含めることで、ディレイスプレッドが大きく周波数領域でのチャネル変動が大きい場合にも、これを低減して推定精度を高めることができるUL DMRSを利用することができる。
【００２２】
（８）また、本発明の移動局装置において、前記第二の設定は、IFDMによるサブキャリア上の配置間隔をｍとして、MIMOによるｍ個以下の空間多重レイヤにそれぞれ異なるサブキャリアオフセットを指定し、前記MIMOによる空間多重レイヤと前記サブキャリアオフセットの対応が異なる複数の設定を含むことを特徴とする。
【００２３】
このように、MIMOによる空間多重レイヤの間で異なるサブキャリアオフセットを利用することで、符号間の干渉の影響を最小化することができる。同時に、各レイヤに異なるサブキャリアオフセットを指示する設定を複数持つことで、たとえば、MU-MIMOを実施する際に、移動局装置毎に異なるUL DMRSのIFDMサブキャリアオフセットに指示することが可能となり、移動局装置間のUL DMRSに対する干渉を最小化することができると同時に、割り当て周波数帯域の一致、不一致やUL DMRSのルートシーケンスに関わらない直交を実現することができる。
【００２４】
（９）また、本発明の基地局装置において、移動局装置から送信されるデータ信号と復調用参照信号を受信する基地局装置であって、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対して時間領域でのサイクリックシフトが適用されるとともに、オーソゴナルカバーコードによって複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成されるとともに、サブキャリア上に連続して信号を配置して生成されるか、またはIFDMによりサブキャリア上に等間隔に信号を配置して生成され、前記復調用参照信号にIFDMを適用しない第一の送信モードと、IFDMを適用する第二の送信モードとを切り替える第一の制御情報を前記移動局装置に送信し、前記復調用参照信号の系列を指定する情報である第二の制御情報を前記移動局装置に送信し、前記第一の制御信号により前記第一の送信モードが設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードが指定され、前記第一の制御信号により前記第二の送信モードに設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフト、オーソゴナルカバーコード、IFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔が指定され、第一の制御信号による設定に関わらず、前記第二の制御情報のビット数は同一であることを特徴とする。
【００２５】
このように、第二の送信モードで指定するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードから一意にIFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔が指定されるようにすることで、制御情報のビットサイズを増加させることなくUL DMRSにIFDMが利用可能となる。
【００２６】
（１０）また、本発明の基地局装置において、前記第二の送信モードにおいて、前記第二の制御情報により指定される前記復調用参照信号の設定は、IFDMを利用しない第一の設定と、IFDMを利用する第二の設定とを含むことを特徴とする。
【００２７】
このように、IFDMを利用しないモードも利用可能となるよう定義することで、IFDMできない場合に対応した後方互換性を保つことができる。
【００２８】
（１１）また、本発明の基地局装置において、前記第一の設定は、MIMOによる空間多重レイヤに対応する複数の前記復調用参照信号に対してそれぞれ異なるサイクリックシフトを指定し、サイクリックシフト間隔が最も短い空間多重レイヤに対して異なるオーソゴナルカバーコードを指定する設定を含むことを特徴とする。
【００２９】
このように、IFDMを利用せずオーソゴナルカバーコードを利用してMIMOによる空間多重レイヤ間に適用できる設定を制御情報に含めることで、ディレイスプレッドが大きく周波数領域でのチャネル変動が大きい場合にも、これを低減して推定精度を高めることができるUL DMRSを利用することができる。
【００３０】
（１２）また、本発明の基地局装置において、前記第二の設定は、IFDMによるサブキャリア上の配置間隔をｍとして、MIMOによるｍ個以下の空間多重レイヤにそれぞれ異なるサブキャリアオフセットを指定し、前記MIMOによる空間多重レイヤと前記サブキャリアオフセットの対応が異なる複数の設定を含むことを特徴とする。
【００３１】
このように、MIMOによる空間多重レイヤの間で異なるサブキャリアオフセットを利用することで、符号間の干渉の影響を最小化することができる。同時に、各レイヤに異なるサブキャリアオフセットを指示する設定を複数持つことで、たとえば、MU-MIMOを実施する際に、移動局装置毎に異なるUL DMRSのIFDMサブキャリアオフセットに指示することが可能となり、移動局装置間のUL DMRSに対する干渉を最小化することができると同時に、割り当て周波数帯域の一致、不一致やUL DMRSのルートシーケンスに関わらない直交を実現することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、送信および受信する基地局装置、移動局装置を有する移動通信システムにおいて、制御信号のオーバーヘッドを増加させずにIFDMによるUL DMRSの多重を実現する無線通信システム、移動局装置、基地局装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の移動局装置が具備する送信機の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の基地局装置が具備する受信機の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明におけるサイクリックシフト、OCC、IFDM送信コームインデックスの割り当てを表す図である。
【図４】本発明におけるUL DMRSの配置を表す図である。
【図５】本発明におけるPUSCHのリソースとサイクリックシフト、OCC、RPF、IFDM送信コームインデックスの割り当てを表すシーケンスチャートである。
【図６】LTEおよびLTE-AにおけるUL DMRSの配置及びOCCの割り当てを表す図である。
【図７】LTEにおけるサイクリックシフトの割り当てを表す図である。
【図８】LTE-Aにおけるサイクリックシフト、OCCの割り当てを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
現在、3GPP（3rd Generation Partnership Project）では、更なる通信速度の高速化へ向けたLTE Advanced（以下、「LTE-A」と呼ぶ）について検討が行なわれている。LTEの上りリンクではPAPR（Peak to Average Power Ratio）特性に優れたSC-FDMA（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）方式が採用されている。LTE上りリンクにおいてMIMO（Multiple Input Multiple Output）による空間多重が利用可能であり、一つの移動局装置でMIMOを行うSU-MIMO（Single-User MIMO）や、複数の移動局装置が空間多重により信号を送信するMU-MIMO(Multi-User MIMO)を利用することができる。
【００３５】
ノイズや干渉によるMIMO通信品質の劣化を低減するためには、送受における各アンテナポート（物理アンテナ毎、または2つ以上の物理アンテナの合成で定義される）の伝搬路（チャネルとも呼称する）を高精度に算出できることが望ましい。LTEにおいてチャネル算出に利用する上りリンク復調用参照信号（以下ではUL DMRS: Uplink Demodulation Reference Signalと呼称する）は、Zadoff-Chu系列をベースに作成した系列（以下、ルートシーケンスと呼称する）に対して時間領域でのサイクリックシフトを適用することによって生成される。これをSU-MIMOやMU-MIMOに拡張する場合は、各アンテナポートまたは移動局装置に対して異なるサイクリックシフトを適用することにより直交を実現することができる。さらに、UL DMRSは１サブフレームにおいて2系列（つまり２つのSC-FDMAシンボル）存在するため、LTE-Aでは、この系列を各SC-FDMAシンボルにマッピングする際にWalsh系列[+1 +1]または[+1 -1]を乗算し、時間領域においても直交を実現できる。この時間領域に適用する拡散系列のことをOCC(Orthogonal Cover Code)と呼称する。
【００３６】
UL DMRSにおいてサイクリックシフトによる直交性が成り立つ条件は、割り当てられた周波数領域とルートシーケンスが同一である場合に限られている。このため、異なる周波数領域を割り当てた移動局装置においてMU-MIMOを実現する場合、OCCのみを利用して直交性を実現する必要がある。一方、OCCにおいて完全直交が成り立つ条件は2つのSC-FDMAシンボルにおいて同一の系列が利用されている場合に限られるため、例えば、スロット毎に異なるルートシーケンスを利用してUL DMRSを生成する場合においては、OCCによる直交が成り立たない。以下、第一のUL DMRSと第二のUL DMRSに異なるルートシーケンスを利用することを「シーケンスホッピングが有効である」と呼称し、同じルートシーケンスを利用することを「シーケンスホッピングが無効である」と呼称する。
【００３７】
図６は、LTEおよびLTE-Aにおける、時間・周波数リソース構成、つまりサブフレーム構成を示した図である。ただし、図６には主にデータ送信に利用される上りリンク共用チャネル（Physical Uplink Shared Channel）帯域のみ記載しており、制御情報のみを送信するチャネル（PUCCH：Physical Uplink Control Channel）の周波数帯域については省略している。図６における縦軸は周波数軸であり、一つのブロックはサブキャリアを表す。ＬＴＥでは連続する１２サブキャリアをまとめてリソース割り当て単位としており、これをリソースブロック（RB：Resource Block）と呼称している。一方横軸は時間軸であり、周波数領域を時間領域に変換し、サイクリックプレフィックスを付与する単位によって時間を分割している。これを１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと呼称する。ＬＴＥでは連続する７ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにより１スロットを構成し、２スロットをまとめて１サブフレームを構成する。１SC-FDMAシンボルのうちの１サブキャリアはリソースエレメント（RE：Resource Element）と呼称される。サブフレームはＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａにおける時間領域でのリソース割り当ての最小分割単位であり、主にPDCCH（Physical Downlink Control Channel）を利用して、サブフレームごとに基地局装置から移動局装置へ割り当ての情報が通知される。
【００３８】
LTEおよびLTE-AにおいてUL DMRS が配置されるSC-FDMAシンボル位置は基地局装置の設定に応じて異なるが、一つの例として、図６に示す通り各サブフレームの第３、及び第１０SC-FDMAシンボルに配置される。LTEおよびLTE-Aにおいて第一、第二のUL DMRSは、シーケンスホッピングが有効である場合、異なるルートシーケンスが第一、第二のUL DMRSの生成に利用され、シーケンスホッピングが無効である場合、同一のルートシーケンスが第一、第二のUL DMRSの生成に利用される。このルートシーケンスに対して、基地局装置から指定されるサイクリックシフトインデックスに基づいたサイクリックシフトが適用された後、UL DMRSに適用するOCC系列、つまり、W1=+1、W2=+1またはW1=+1、W2=-1のどちらを利用してUL DMRSを生成するかという情報が基地局装置から移動局装置へ通知される。ここで、W1とは、第一のUL DMRS全体に乗算される重みであり、第一のUL DMRS全体に乗算される重みであり、OCCを[+1, -1]のようなベクトルで表記する場合は、第一の要素がW1、第二の要素がW2に対応する。つまり、ルートシーケンスにサイクリックシフトを適用した系列全体に対して、W1およびW2を乗算され、基地局装置に送信されるUL DMRSが周波数領域で生成される。なお、OCCによる直交性を実現するために、第一のUL DMRSの第二のUL DMRSに適用するサイクリックシフトは完全に同一であるか、または多重された移動局装置もしくはアンテナポートに共通のオフセットが加算されたものであるものとする。シーケンスホッピングが有効である場合にはOCCによる直交が成り立たないため、上記のようなサイクリックシフトに対する制約は課されない。
【００３９】
UL DMRSは復調に利用されるチャネル情報の算出に利用されるため、高精度に推定されることが望ましい。特にSU-MIMOやMU-MIMO通信を行う場合において、チャネル推定の劣化は通信品質の大きな劣化要因となるため、それぞれの移動局装置に対するチャネルを正確に算出することが望まれる。このため、完全直交が成り立つUL DMRS系列がそれぞれの移動局装置、アンテナポートに割り当てられる。
【００４０】
これに対し、サイクリックシフトを用いたUL DMRSの多重では、ルートシーケンスが同一であり、割り当てられた周波数領域が完全に一致しなければ直交性が成り立たない。一方、OCCを利用したUL DMRSの多重では、第一、第二のUL DMRSに利用されたルートシーケンスが同一でなければ直交性が成り立たないといった問題点がある。
【００４１】
一方、一定のサブキャリアの間隔で信号を配置するIFDMは、配置するサブキャリアのオフセットを変えることにより、完全な直交性を実現することができる。ここで、信号を配置するサブキャリアの間隔をRPF（Repetition Factor）と呼称し、そのサブキャリアオフセット値をIDFM送信コームと呼称する。サイクリックシフトやOCCを利用した多重と異なり、IFDMを利用することで、１ SC-FDMAにおけるルートシーケンスが同一でなくても、また、割り当てられた周波数領域が一致していなくてもIDFM送信コームが一致していなければ直交性が成立する。さらに第一と第二のUL DMRSに適用するルートシーケンスが一致していなくても直交性が成立する。さらに、OCCにより実現できる符号数はUL-DMRSのシンボル数が上限となるため、OCCでは割り当て周波数領域の異なる移動局装置間でのMU-MIMOは最大２多重が上限であったが、IFDMの場合は、RPFを大きく取ることにより最大３以上の多重が可能となる。さらなるIFDMの利用法として、隣接するセル間において異なるIFDM送信コームを割り当てれば、UL DMRSの干渉を軽減できるという利点があり、基地局間協調通信（CoMP：Coordinated Multipoint）によるスループットゲインを最大化することも可能である。しかしながら、IFDMを利用していないLTEまたはLTE-AのUL DMRS、つまりRPF=1の信号との直交性が成り立たないという問題点も存在する。
【００４２】
なお、以降ではLTE対応の移動局装置とはサイクリックシフトのみが指定可能であり、常にOCCは [+1 +1] かつRPF=1, SU-MIMOによる送信レイヤ数は１であるUL DMRSを送信する移動局装置のことを意味し、LTE-A対応の移動局装置とサイクリックシフトとOCC[+1 +1]または[+1 -1]を指定できるが RPFは常に1であるUL DMRSを送信する移動局装置のことを意味する。
【００４３】
上記のとおり、サイクリックシフト、OCC、IFDMによる多重はそれぞれの利点を有する。これらすべて活用するためには、サイクリックシフト、OCC、RPF、IFDM送信コームの情報すべてを基地局装置から移動局装置に通知する必要があり、これによる制御情報のオーバーヘッドが問題となる。特に、LTEおよびLTE-Aでは、それぞれ図７と図８に示すとおり、物理レイヤ（レイヤ１と呼称する）におけるサイクリックシフト及びOCCの通知に3ビットの制御情報を利用しており、これを増加させずにIFDMを導入できることが望ましい。本発明では、3ビットのレイヤ１の制御情報で（１）LTEまたはLTE-Aの移動局装置とのMU-MIMO、（２）割り当てられた周波数領域の一致または不一致によらないMU-MIMO、（３）シーケンスホッピングの有効、無効によらない直交性、（４）そして、セル間におけるUL DMRSの干渉低減、を実現できる制御信号の構成を行う。以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００４４】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態による移動通信システムは、移動局装置Aと基地局装置Bとを有している。このシーケンスチャートでは簡単のため１つの移動局装置に対する手順を示しているが、これを２以上の移動局装置によるMU-MIMOに拡張した場合についてもその一般性は失われない。
【００４５】
図１は、本発明の移動局装置Ａにおける送信機の一構成例を示す機能ブロック図である。本発明の移動局装置Aは、直交系列インデックス変換部１００、符号生成部１０１、スクランブリング部１０２、変調部１０３、レイヤマッピング部１０４、DFT・周波数マッピング部１０５、UL DMRS系列生成部１０６、データ・UL DMRS多重部１０７、そしてプレコーディング部１０８を具備している。そして図２は、本発明の基地局装置Bにおける受信機の一構成例を示す機能ブロック図である。本発明の基地局装置Bは直交系列インデックス変換部１００、逆拡散・チャネル推定部２０２、データ・DMRS分離部２０１、等化部２０３、空間分離部２０４、IDFT部２０５、データ復号部２０６を具備する。
【００４６】
移動局装置Aは基地局装置Bから送信された制御情報に従って、複数のトランスポートブロックを生成する。トランスポートブロックとは、上位レイヤから渡されるビット列であり、MACレイヤにおけるUL-SCH(Uplink Shared Channel)というチャネルに相当するデータである。さらにトランスポートブロックはHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）の処理単位に対応しており、SU-MIMOによる空間多重レイヤ数によって決定される。それぞれのトランスポートブロックは符号生成部１０１に入力され、コードブロックという符号化単位に分割され、CRC（Cyclic Redundancy Check）の付与、ターボ符号による通信路符号化、リソースに合わせたビットの間引きもしくは繰り返し処理（レートマッチング）、生成したビットを全コードブロックに対して連結するなどの処理が行われる。
【００４７】
符号生成部１０１の出力はスクランブリング部１０２に入力され、送信先の基地局装置、及び送信する基地局装置に応じたスクランブリングがトランスポートブロックごとに適用される。
【００４８】
スクランブリング部１０２の出力ビット列は変調部１０３に入力され、QPSK、１６QAM 、６４QAMなどの変調シンボルに変換される。
【００４９】
変調部１０３の出力変調シンボルはレイヤマッピング部１０４に入力され、各トランスポートブロックのデータが、それぞれのレイヤにマッピングされる。ここでレイヤとは、SU-MIMOの適用時における空間多重数に一致するものである。具体的に、トランスポートブロック数がレイヤ数より小さい場合には、トランスポートブロック毎にシリアル・パラレル変換が適用され、複数のレイヤにマップされる。
【００５０】
レイヤマッピング部１０４から出力される各レイヤの信号は、DFT・周波数マッピング部１０５に入力される。DFT・周波数マッピング部１０５では入力信号をDFTにより周波数領域の信号に変換し、これを該移動局装置に割り当てられた周波数リソースにマッピングして出力する。
【００５１】
次にトランスポートブロックとともに送信されるUL DMRSの生成について説明する。移動局装置Aが受信するデータの送信を指示する制御信号（以下、これをUL Grantと呼称する）には、トランスポートブロックとともに送信されるUL DMRSに適用するサイクリックシフト、OCC系列、IFDM送信コーム、及びRPFを指定する情報が含まれている。これをレイヤ１制御信号で指示される直交系列インデックスまたは直交系列インデックスと呼称する。本実施の形態では、レイヤ１制御信号で指示される直交系列インデックスが3ビットにて構成されているものとする。直交系列インデックス変換部１００は、直交系列インデックスを入力としてその情報がどのサイクリックシフト、OCC系列、IFDM送信コームおよびRPFを表しているかを示す表を管理しており、それぞれを出力する。
【００５２】
具体的に、直交系列インデックスがどのサイクリックシフト、OCC系列、IFDM送信コームおよびRPFに対応するかを示す表、つまり、直交系列インデックス変換部１００が管理する表の一例を図３に示す。なお、図７、図８（第一の送信モード）または図３（第二の送信モード）に示されたどの表を用いるかは、基地局装置Bから移動局装置Aへ通知される第一の制御情報により設定され、以下の説明では図３の表が利用されるように設定されているものとする。この表は第二の制御情報（直交系列インデックスM）が与えられたときに、それぞれの空間多重レイヤλにおけるサイクリックシフト、OCC、IFDM送信コームおよびRPFを指定するものである。なお、この表において、サイクリックシフトは周波数領域でexp(j２πｋｘ/12)の式で定義されることを想定しており、ｘはサブキャリアを指定するインデックス、ｋは図３に示されたサイクリックシフトインデックスから求められるサイクリックシフトの値であり、例えばサイクリックシフトインデックスの値に所定オフセットの値を付与して決定される。
【００５３】
まず、最初の直交系列インデックスM=0はRPF=1つまりIFDMを利用しないことを表す。このため、IFDM送信コームインデックスについても何も指定されない。サイクリックシフトはそれぞれの送信ランク（ランクとは空間多重されるレイヤ数である）におけるレイヤにおける位相差の最小値が最大になるように設定し、ここでは０、６、９、３を各レイヤに割り当てる。OCCはλ＝０、λ＝１に対して[+1 +1]を、λ＝０、λ＝１に対して[+1 -1]を設定する。つまりインデックスM=0は、ランク１送信に対してOCCもIFDMも利用しない、LTEとの互換を持つ方式でUL DMRSを送信することができる。
【００５４】
また、高次ランク（送信ランクが３または４）のように、サイクリックシフトにより多くの信号を多重する場合では、チャネルのディレイスプレッドが大きい場合に直交が十分でない場合が発生する。IFDM（RPF>=2）とサイクリックシフトを併用する場合ディレイスプレッドの影響を大きく受けるため、このような場合にはRPF=1として、隣接するサイクリックシフトが割り当てられたレイヤに対して異なるOCCを割り当てることが望ましい。M=0(000)の設定はこのような場合のSU-MIMOに適用することができ、チャネルのディレイスプレッドの影響を最小限にするUL DMRSの設定が利用可能となる。なお、直交系列インデックスM=1では、M=0とOCCを反転した系列を割り当てており、たとえば送信ランクが1の移動局装置同士でMU-MIMOを行う場合、OCCを利用した直交を実現することに利用でき、スケジューリングの柔軟性を向上できる。以上、IFDMを利用しない直交系列インデックスM=0とM＝１を第一の設定と呼称する。
【００５５】
次に、IFDMを利用する設定（第二の設定）である直交系列インデックスM=2及びM=7における動作を説明する。この場合、RPF=2が指定され、IFDMを利用した送信を行うことが指示される。ここで、RPFの値はIFDMによる多重のメリットを生かしつつ、チャネルのディレイスプレッドに起因するチャネル推定精度の劣化を防ぐことを目的としており、後に説明するRPF=4との切り替えを行うことにより、IFDMの多重数とチャネル推定精度を考慮した最適な設定を行うことを目的としている。M=2及びM=7で指定されるIFDM送信コームインデックスはｎまたはn+1であり、ｎは上位レイヤの信号により設定される値である。例えば基地局装置のセクタごとに決定することができる。ｎの値は静的に設定すればよいため、レイヤ１の制御信号として与える必要がなく、レイヤ１でのオーバーヘッドを削減することができる。または、ｎを例えば０として固定してもよい。IFDM送信コームインデックスは例えばn mod 2などの処理を適用することにより、実際に適用するIFDM送信コームに変換され、図４の第３、第１０SC-FDMAシンボルにおいて、数値で示されたサブキャリア（０、１または２）に離散的に配置される。インデックスM=2とM=7では、それぞれのMIMOの空間多重レイヤに異なるOCC[+1 +1] と[+1 -1] を割り当てる。これは、LTEまたはLTE-A対応の移動局装置、すなわちRPF＝１の信号とMU-MIMOを実施する際に、割り当てられた周波数帯域が異なっていてもOCCによってUL DMRS直交を実現するために、[+1, +1] と [+1, -1] のどちらも選択できるようにすることが目的である。
【００５６】
次に、IFDMを利用する設定（第二の設定）である直交系列インデックスM=3、4、5及び6の場合における動作を説明する。この場合、RPF=4が指定され、IFDMの多重数とチャネル推定精度を考慮した最適な設定を実現するために、RPFを切り替えて利用できる。M=3,4, 5及び6で指定されるIFDM送信コームインデックスはｎからn+3まで対応しており、ｎは上位レイヤの信号により設定される値である。例えば基地局装置のセクタごとに決定することができる。ｎの値は静的に設定すればよいため、レイヤ１の制御信号として与える必要がなく、レイヤ１でのオーバーヘッドを削減することができる。または、ｎを例えば０として固定してもよい。IFDM送信コームインデックスは例えばn mod ４などの処理を適用することにより、実際に適用するIFDM送信コームに変換され、図４の第３、第１０SC-FDMAシンボルにおいて、数値で示されたサブキャリア（０、１、２または３）に離散的に配置される。直交系列インデックスM=3から６のすべてにおいて、それぞれの空間多重レイヤに割り当てられるIFDM送信コームインデックスの値は、直交系列インデックスによって異なるように設定されている。これは、IFDMをサポートする移動局装置同士のMU-MIMOにおいて、それぞれの移動局装置に異なるIFDM送信コームを適用し、UL DMRSの直交を実現することが目的である。さらにCoMP運用時には、異なる基地局装置が異なるそれぞれ異なるIFDM送信コームインデックスを利用すれば、基地局装置間でUL DMRSの直交を実現することも可能である。さらに、図３に示すとおり、直交系列インデックスM=3,4では、空間多重レイヤに関わらずOCCは[+1, +1]を利用しており、直交系列インデックスM=5,6では、空間多重レイヤに関わらずOCCは[+1, -1]を利用しているが、この目的はIFDMをサポートしていないLTE,LTE-A対応の移動局装置との直交をOCCで実現させるためである。
【００５７】
上記のように設計した表において、サイクリックシフトインデックスの指定は、図８に示されたLTE−Aとの方式と完全に一致している。これにより、サイクリックシフト割り当ての仕組みを個別に保有する必要がなく、送受信機の構成を単純化することができる。
【００５８】
以上のようしてサイクリックシフト、OCC,RPF、IFDM送信コームを設定することにより、LTEまたはLTE-A対応の移動局装置とのMU-MIMOでシーケンスホッピングが有効の場合、直交系列インデックスM=0を利用すればサイクリックシフトによる直交が成立する。シーケンスホッピングが無効の場合では、サイクリックシフトに加え、OCCが[+1 -1]であるM=1,2,5,6 を利用すれば、LTE対応の移動局装置との直交が割り当て周波数領域によらず成立する。さらに、LTE-A対応の移動局装置とのMU-MIMOについても、OCCが異なるように直交系列インデックスMをすればよい。
【００５９】
直交系列インデックス変換部１００の出力信号であるサイクリックシフト、OCC系列、IFDM送信コーム、RPFは、ルートシーケンスを示す情報とともにUL DMRS系列生成部へ入力され、各トランスポートブロックの情報を復調するためのUL DMRS生成される。
【００６０】
UL DMRS系列生成部１０６で生成された各レイヤのUL DMRS信号はレイヤマッピング部１０４に入力され、MIMOの送信レイヤにそれぞれ配置され、データ・UL DMRS多重部１０７に入力される。データ・UL DMRS多重部１０７にはデータに相当するDFT・周波数マッピング部１０５の出力信号も併せて入力され、図１に示すとおりデータとUL DMRSがTDMによって各SC-FDMAシンボルにマップされる。この出力はプレコーディング部１０８へと入力され各レイヤの情報にプレコーダが乗算されることにより、各アンテナポートへとマッピングされる。プレコーディング部１０８の出力は、A/D変換やアップコンバートなどの処理が施された後、基地局装置へと送信される。
【００６１】
続いて図に示された基地局装置Bの受信機の動作を説明する。移動局装置Aから送信される上りリンク信号を受信すると、その受信信号はダウンコンバートなどの処理の後、FFTにより周波数領域の信号に変換される。サブフレームｔに受信した受信信号はデータ・DMRS分離部２０１に入力され受信アンテナごとにデータ信号とUL DMRSに分けられる。それぞれのUL DMRS信号は逆拡散・チャネル推定部２０２に入力される。
【００６２】
一方、基地局装置Bは、移動局装置に通知した直交系列インデックスを管理しているため、移動局装置AがUL DMRSに実際に適用したサイクリックシフト、OCC、IFDM送信コーム、RPFを算出することができる。直交系列インデックスは直交系列インデックス変換部１００の処理により、サイクリックシフト、OCC系列、IFDM送信コーム、RPFに変換される。この直交系列インデックス変換部１００の処理の動作は移動局装置Aと同じである。
【００６３】
データ・DMRS分離部２０１の出力信号であるUL DMRSの受信信号と、直交系列インデックス変換部の出力信号であるサイクリックシフト、OCC系列、IFDM送信コーム、RPFと、UL DMRSのルートシーケンスの情報は逆拡散・チャネル推定部２０２に入力される。これらを利用して受信信号を逆拡散して、移動局装置及び送信アンテナポート毎の信号に分離するとともに、ノイズフィルタリングなどを行い、送受間のチャネルを推定して出力する。
【００６４】
逆拡散・チャネル推定部２０２の出力であるチャネル情報は、等化部２０３に入力される。等化部２０３にはデータ・DMRS分離部２０１の出力であるデータ信号も入力され、前記のチャネル情報を用いて等化される。等化部２０３の出力は空間分離部２０４へ入力され、MU-MIMOで空間多重された複数の移動局装置から送信された信号、およびSU-MIMOにより空間多重された信号を分離する。空間分離部２０４の出力はIDFT部２０５に入力され、時間領域の信号に変換される。この信号はデータ復号部２０６に入力され、各移動局装置のトランスポートブロック単位で信号検出、LLR（Log-Likelihood Ratio）の算出、逆スクランブリング、復号の処理などが行われる。
【００６５】
次に、基地局装置Bが移動局装置Aに対してUL DMRSにサイクリックシフト、OCC、及びIFDMの利用を設定し、実際にUL DMRSを送信すること、並びに、受信機の復調に関する処理の手順を示したシーケンスチャートを図５に示す。
【００６６】
まず、基地局装置Bは移動局装置Aに対して第一の制御情報を送信し、OCCおよびIFDMを利用するか否かを移動局装置ごとに設定する（５１１）。つまり、OCCおよびIFDMの両方が利用されないと通知されれば、LTE対応の移動局装置と同様にUL DMRSを生成・送信し、このときにUL Grantで通知される直交系列インデックス Mの解釈は図７の通りである。さらに、OCCは利用されるがIFDMは利用されないと通知されれば、LTE-A対応の移動局装置と同様にUL DMRSを生成・送信し、このときにUL Grantで通知される直交系列インデックス Mの解釈は図８の通りである。OCCおよびIFDMの両方が利用されないと通知されれば、LTE対応の移動局装置と同様にUL DMRSを生成・送信し、このときにUL Grantで通知される直交系列インデックス Mの解釈は図７の通りである。本実施の形態では、OCCおよびIFDMの両方が利用されると設定されたものとする。
【００６７】
この設定が完了した後、基地局装置Bは移動局装置AサブフレームｔでPUSCHを送信する指示信号（UL Grant）を送信する（５１２）。移動局装置Aに送信されるUL Grantには、割り当てた周波数領域すなわちRBの情報や、第二の制御情報つまり図３に示されたレイヤ１制御信号で指示される直交系列インデックス Mなどが含まれ。ここではM＝１（001）が通知されるものとする。
【００６８】
５１２で通知されたUL Grantを受信した移動局装置Aは、直交系列インデックス MからUL DMRSを生成するためのサイクリックシフト、OCC, RPF IFDM送信コームを算出する（５１３）。５１１の処理においてOCCおよびIFDMの両方を利用することが設定されているため、図３からM=1（００１）に相当する情報に変換する。具体的に、２レイヤでのSU-MIMOがUL-Grantで指示されていた場合には、サイクリックシフトインデックスはレイヤ０と１に対してそれぞれ[3 9] を適用し、OCCはそれぞれのレイヤに[+1, -1]を適用する。RPFは３であり、IFDM送信コームインデックスはそれぞれのレイヤにｎが適用される。
【００６９】
移動局装置Aは５１３の処理によりサイクリックシフト、OCC, RPF IFDM送信コームを決定すると、UL Grantの情報を利用してPUSCH信号とUL DMRSを生成し（５１４）、基地局装置Bへサブフレームｔでこれを送信する（５１５）。
【００７０】
５１５によって送信されたPUSCHとUL DMRSを受信した基地局装置Bは、移動局装置Aが利用したサイクリックシフト、OCC, RPF IFDM送信コームを利用してチャネル推定を行う（５１６）。５１６の処理により算出された移動局装置Aのチャネルを利用することにより、基地局装置Bはサブフレームｔに受信したPUSCHを復調する（５１７）。
【００７１】
なお、本発明の実施形態ではSC-FDMA方式を例にとって説明を行ったが、Clustered DFT Spread OFDM方式を利用しても同様の効果を得ることができる。
【００７２】
なお、本発明の実施形態ではMU-MIMOを想定したUL DMRSの直交性について説明しているが、SU-MIMOまたは１アンテナ送信の場合においても複数のサブフレームを利用したチャネル推定を行う場合においてはセル間干渉を抑圧するといった推定精度向上の効果を得ることができる。
【００７３】
本発明に関わる移動局装置A、および基地局装置Ｂで動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）であっても良い。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭ（Random Access Memory）に蓄積され、その後、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ（Read Only Memory)などの各種ＲＯＭやＨＤＤ（Hard Disk Drive）に格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行われる。
【００７４】
尚、上述した実施形態における移動局装置Ａ、基地局装置Ｂの一部、または全部をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、移動局装置A、または基地局装置Bに内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００７５】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００７６】
また、上述した実施形態における移動局装置Ａ、基地局装置Ｂの一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。移動局装置A、基地局装置Bの各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
【００７７】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１００ 直交系列インデックス変換部
１０１ 符号生成部
１０２ スクランブリング部
１０３ 変調部
１０４ レイヤマッピング部
１０５ DFT・周波数マッピング部
１０６ UL DMRS系列生成部
１０７ データ・UL DMRS多重部
１０８ プレコーディング部
２０１ データ・DMRS分離部
２０２ 逆拡散・チャネル推定部
２０３ 等化部
２０４ 空間分離部
２０５ IDFT部
２０６ データ復号部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ信号と復調用参照信号を送信する移動局装置と、これを受信する受信する基地局装置から構成され、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対して時間領域でのサイクリックシフトが適用されるとともに、オーソゴナルカバーコードによって複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成されるとともに、サブキャリア上に連続して信号を配置して生成されるか、またはIFDMによりサブキャリア上に等間隔に信号を配置して生成される無線通信ステムであって、
前記復調用参照信号にIFDMを適用しない第一の送信モードと、IFDMを適用する第二の送信モードとを切り替える第一の制御情報が、前記基地局装置から前記移動局装置に対して送信され、
前記復調用参照信号の系列を指定する情報である第二の制御情報が、前記基地局装置から前記移動局装置に対して送信され、
前記第一の制御信号により前記第一の送信モードが設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードを指定し、
前記第一の制御信号により前記第二の送信モードに設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフト、オーソゴナルカバーコード、IFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔を指定し、
第一の制御信号による設定に関わらず、前記第二の制御情報のビット数は同一であることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第二の送信モードにおいて、前記第二の制御情報により指定される前記復調用参照信号の設定は、IFDMを利用しない第一の設定と、IFDMを利用する第二の設定とを含むことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第一の設定は、MIMOによる空間多重レイヤに対応する複数の前記復調用参照信号に対してそれぞれ異なるサイクリックシフトを指定し、サイクリックシフト間隔が最も短い空間多重レイヤに対して異なるオーソゴナルカバーコードを指定する設定を含むことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第二の設定は、IFDMによるサブキャリア上の配置間隔をｍとして、MIMOによるｍ個以下の空間多重レイヤにそれぞれ異なるサブキャリアオフセットを指定し、前記MIMOによる空間多重レイヤと前記サブキャリアオフセットの対応が異なる複数の設定を含むことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項５】
データ信号と復調用参照信号を基地局装置に対して送信する移動局装置であって、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対して時間領域でのサイクリックシフトが適用され、オーソゴナルカバーコードによって複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成するとともに、サブキャリア上に連続して信号を配置して生成するか、またはIFDMによりサブキャリア上に等間隔に信号を配置して生成する移動局装置であって、
前記基地局装置から送信される、前記復調用参照信号にIFDMを適用しない第一の送信モードと、IFDMを適用する第二の送信モードとを切り替える第一の制御情報を受信し、
前記基地局装置から送信される、前記復調用参照信号の系列を指定する情報である第二の制御情報を受信し、
前記第一の制御信号により前記第一の送信モードが設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードが指定され、
前記第一の制御信号により前記第二の送信モードに設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフト、オーソゴナルカバーコード、IFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔が指定され、
第一の制御信号による設定に関わらず、前記第二の制御情報のビット数は同一であることを特徴とする移動局装置。
【請求項６】
前記第二の送信モードにおいて、前記第二の制御情報により指定される前記復調用参照信号の設定は、IFDMを利用しない第一の設定と、IFDMを利用する第二の設定とを含むことを特徴とする請求項５記載の移動局装置。
【請求項７】
前記第一の設定は、MIMOによる空間多重レイヤに対応する複数の前記復調用参照信号に対してそれぞれ異なるサイクリックシフトを指定し、サイクリックシフト間隔が最も短い空間多重レイヤに対して異なるオーソゴナルカバーコードを指定する設定を含むことを特徴とする請求項６記載の移動局装置。
【請求項８】
前記第二の設定は、IFDMによるサブキャリア上の配置間隔をｍとして、MIMOによるｍ個以下の空間多重レイヤにそれぞれ異なるサブキャリアオフセットを指定し、前記MIMOによる空間多重レイヤと前記サブキャリアオフセットの対応が異なる複数の設定を含むことを特徴とする請求項６記載の移動局装置。
【請求項９】
移動局装置から送信されるデータ信号と復調用参照信号を受信する基地局装置であって、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対して時間領域でのサイクリックシフトが適用され、オーソゴナルカバーコードによって複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成されるとともに、サブキャリア上に連続して信号を配置して生成されるか、またはIFDMによりサブキャリア上に等間隔に信号を配置して生成され、
前記復調用参照信号にIFDMを適用しない第一の送信モードと、IFDMを適用する第二の送信モードとを切り替える第一の制御情報を前記移動局装置に送信し、
前記復調用参照信号の系列を指定する情報である第二の制御情報を前記移動局装置に送信し、
前記第一の制御信号により前記第一の送信モードが設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードが指定され、
前記第一の制御信号により前記第二の送信モードに設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフト、オーソゴナルカバーコード、IFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔が指定され、
第一の制御信号による設定に関わらず、前記第二の制御情報のビット数は同一であることを特徴とする基地局装置。
【請求項１０】
前記第二の送信モードにおいて、前記第二の制御情報により指定される前記復調用参照信号の設定は、IFDMを利用しない第一の設定と、IFDMを利用する第二の設定とを含むことを特徴とする請求項９記載の基地局装置。
【請求項１１】
前記第一の設定は、MIMOによる空間多重レイヤに対応する複数の前記復調用参照信号に対してそれぞれ異なるサイクリックシフトを指定し、サイクリックシフト間隔が最も短い空間多重レイヤに対して異なるオーソゴナルカバーコードを指定する設定を含むことを特徴とする請求項１０記載の基地局装置。
【請求項１２】
前記第二の設定は、IFDMによるサブキャリア上の配置間隔をｍとして、MIMOによるｍ個以下の空間多重レイヤにそれぞれ異なるサブキャリアオフセットを指定し、前記MIMOによる空間多重レイヤと前記サブキャリアオフセットの対応が異なる複数の設定を含むことを特徴とする請求項１０記載の基地局装置。
【請求項１】
データ信号と復調用参照信号を送信する移動局装置と、これを受信する受信する基地局装置から構成され、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対して時間領域でのサイクリックシフトが適用されるとともに、オーソゴナルカバーコードによって複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成されるとともに、サブキャリア上に連続して信号を配置して生成されるか、またはIFDMによりサブキャリア上に等間隔に信号を配置して生成される無線通信ステムであって、
前記復調用参照信号にIFDMを適用しない第一の送信モードと、IFDMを適用する第二の送信モードとを切り替える第一の制御情報が、前記基地局装置から前記移動局装置に対して送信され、
前記復調用参照信号の系列を指定する情報である第二の制御情報が、前記基地局装置から前記移動局装置に対して送信され、
前記第一の制御信号により前記第一の送信モードが設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードを指定し、
前記第一の制御信号により前記第二の送信モードに設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフト、オーソゴナルカバーコード、IFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔を指定し、
第一の制御信号による設定に関わらず、前記第二の制御情報のビット数は同一であることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第二の送信モードにおいて、前記第二の制御情報により指定される前記復調用参照信号の設定は、IFDMを利用しない第一の設定と、IFDMを利用する第二の設定とを含むことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第一の設定は、MIMOによる空間多重レイヤに対応する複数の前記復調用参照信号に対してそれぞれ異なるサイクリックシフトを指定し、サイクリックシフト間隔が最も短い空間多重レイヤに対して異なるオーソゴナルカバーコードを指定する設定を含むことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第二の設定は、IFDMによるサブキャリア上の配置間隔をｍとして、MIMOによるｍ個以下の空間多重レイヤにそれぞれ異なるサブキャリアオフセットを指定し、前記MIMOによる空間多重レイヤと前記サブキャリアオフセットの対応が異なる複数の設定を含むことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項５】
データ信号と復調用参照信号を基地局装置に対して送信する移動局装置であって、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対して時間領域でのサイクリックシフトが適用され、オーソゴナルカバーコードによって複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成するとともに、サブキャリア上に連続して信号を配置して生成するか、またはIFDMによりサブキャリア上に等間隔に信号を配置して生成する移動局装置であって、
前記基地局装置から送信される、前記復調用参照信号にIFDMを適用しない第一の送信モードと、IFDMを適用する第二の送信モードとを切り替える第一の制御情報を受信し、
前記基地局装置から送信される、前記復調用参照信号の系列を指定する情報である第二の制御情報を受信し、
前記第一の制御信号により前記第一の送信モードが設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードが指定され、
前記第一の制御信号により前記第二の送信モードに設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフト、オーソゴナルカバーコード、IFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔が指定され、
第一の制御信号による設定に関わらず、前記第二の制御情報のビット数は同一であることを特徴とする移動局装置。
【請求項６】
前記第二の送信モードにおいて、前記第二の制御情報により指定される前記復調用参照信号の設定は、IFDMを利用しない第一の設定と、IFDMを利用する第二の設定とを含むことを特徴とする請求項５記載の移動局装置。
【請求項７】
前記第一の設定は、MIMOによる空間多重レイヤに対応する複数の前記復調用参照信号に対してそれぞれ異なるサイクリックシフトを指定し、サイクリックシフト間隔が最も短い空間多重レイヤに対して異なるオーソゴナルカバーコードを指定する設定を含むことを特徴とする請求項６記載の移動局装置。
【請求項８】
前記第二の設定は、IFDMによるサブキャリア上の配置間隔をｍとして、MIMOによるｍ個以下の空間多重レイヤにそれぞれ異なるサブキャリアオフセットを指定し、前記MIMOによる空間多重レイヤと前記サブキャリアオフセットの対応が異なる複数の設定を含むことを特徴とする請求項６記載の移動局装置。
【請求項９】
移動局装置から送信されるデータ信号と復調用参照信号を受信する基地局装置であって、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対して時間領域でのサイクリックシフトが適用され、オーソゴナルカバーコードによって複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成されるとともに、サブキャリア上に連続して信号を配置して生成されるか、またはIFDMによりサブキャリア上に等間隔に信号を配置して生成され、
前記復調用参照信号にIFDMを適用しない第一の送信モードと、IFDMを適用する第二の送信モードとを切り替える第一の制御情報を前記移動局装置に送信し、
前記復調用参照信号の系列を指定する情報である第二の制御情報を前記移動局装置に送信し、
前記第一の制御信号により前記第一の送信モードが設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードが指定され、
前記第一の制御信号により前記第二の送信モードに設定された場合は、前記第二の制御情報は前記復調用参照信号に適用するサイクリックシフト、オーソゴナルカバーコード、IFDMによるサブキャリアオフセット及びサブキャリア間隔が指定され、
第一の制御信号による設定に関わらず、前記第二の制御情報のビット数は同一であることを特徴とする基地局装置。
【請求項１０】
前記第二の送信モードにおいて、前記第二の制御情報により指定される前記復調用参照信号の設定は、IFDMを利用しない第一の設定と、IFDMを利用する第二の設定とを含むことを特徴とする請求項９記載の基地局装置。
【請求項１１】
前記第一の設定は、MIMOによる空間多重レイヤに対応する複数の前記復調用参照信号に対してそれぞれ異なるサイクリックシフトを指定し、サイクリックシフト間隔が最も短い空間多重レイヤに対して異なるオーソゴナルカバーコードを指定する設定を含むことを特徴とする請求項１０記載の基地局装置。
【請求項１２】
前記第二の設定は、IFDMによるサブキャリア上の配置間隔をｍとして、MIMOによるｍ個以下の空間多重レイヤにそれぞれ異なるサブキャリアオフセットを指定し、前記MIMOによる空間多重レイヤと前記サブキャリアオフセットの対応が異なる複数の設定を含むことを特徴とする請求項１０記載の基地局装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２２２７２２（Ｐ２０１２−２２２７２２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８８９６１（Ｐ２０１１−８８９６１）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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