通信システム、移動局装置、基地局装置、通信方法および集積回路
【課題】複数の移動局装置と基地局装置から構成される通信システムにおいて、協調通信を用いたデータ信号に関する制御情報を含む信号が配置される可能性のある領域を効率的に設定し、基地局装置と移動局装置間で制御情報を含む信号を効率的に送受信することを可能にする。
【解決手段】基地局装置と通信を行い、同一のプリコーディング処理が行われた制御チャネルと参照信号を前記基地局装置から受信する移動局装置であって、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域を設定する移動局装置制御部と、前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する伝搬路推定部と、前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行う制御チャネル検出部と、を有する。
【解決手段】基地局装置と通信を行い、同一のプリコーディング処理が行われた制御チャネルと参照信号を前記基地局装置から受信する移動局装置であって、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域を設定する移動局装置制御部と、前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する伝搬路推定部と、前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行う制御チャネル検出部と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の移動局装置と基地局装置から構成される通信システムにおいて、協調通信等の方法を用いたデータ信号に関する制御情報を含む信号が配置される可能性のある領域を効率的に設定し、基地局装置が各移動局装置群に対して効率的に制御情報を含む信号を送信することができ、移動局装置は基地局装置から効率的に制御情報を含む信号を受信することができる通信システム、移動局装置、基地局装置、通信方法および集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラー移動通信の無線アクセス方式および無線ネットワークの進化（以下、「Long Term Evolution (LTE)」、または、「Evolved Universal Terrestrial Radio Access (EUTRA)」と呼称する。）が、第三世代パートナーシッププロジェクト（3rd Generation Partnership Project: 3GPP）において仕様化されている。ＬＴＥでは、基地局装置から移動局装置への無線通信（下りリンク; DLと呼称する。）の通信方式として、マルチキャリア送信である直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM）方式が用いられる。また、ＬＴＥでは、移動局装置から基地局装置への無線通信（上りリンク; ULと呼称する。）の通信方式として、シングルキャリア送信であるＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）方式が用いられる。ＬＴＥでは、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式としてＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ（Discrete Fourier Transform-Spread OFDM）方式が用いられる。
【０００３】
３ＧＰＰでは、ＬＴＥよりもさらに高速なデータの通信を実現する無線アクセス方式および無線ネットワーク（以下、「Long Term Evolution-Advanced (LTE-A)」、または、「Advanced Evolved Universal Terrestrial Radio Access (A-EUTRA)」と呼称する。）が検討されている。ＬＴＥ−Ａでは、ＬＴＥとの後方互換性(backward compatibility)を実現することが求められている。ＬＴＥ−Ａに対応した基地局装置が、ＬＴＥ−Ａに対応した移動局装置およびＬＴＥに対応した移動局装置の両方の移動局装置と同時に通信を行うこと、およびＬＴＥ−Ａに対応した移動局装置が、ＬＴＥ−Ａに対応した基地局装置およびＬＴＥに対応した基地局装置と通信を行なうことを実現することがＬＴＥ−Ａに対して要求される。その要求を実現するためにＬＴＥ−ＡではＬＴＥと同一のチャネル構造を少なくともサポートすることが検討されている。チャネルとは、信号の送信に用いられる媒体を意味する。物理層で用いられるチャネルは物理チャネル、メディアアクセス（Media Access Control: MAC）層で用いられるチャネルは論理チャネルと呼称する。物理チャネルの種類としては、下りリンクのデータおよび制御情報の送受信に用いられる物理下りリンク共用チャネル（Physical Downlink Shared CHannel: PDSCH）、下りリンクの制御情報の送受信に用いられる物理下りリンク制御チャネル（Physical Downlink Control CHannel: PDCCH）、上りリンクのデータおよび制御情報の送受信に用いられる物理上りリンク共用チャネル（Physical Uplink Shared CHannel: PUSCH）、制御情報の送受信に用いられる物理上りリンク制御チャネル（Physical Uplink Control CHannel: PUCCH）、下りリンクの同期確立のために用いられる同期チャネル（Synchronization CHannel: SCH）、上りリンクの同期確立のために用いられる物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access CHannel: PRACH）、下りリンクのシステム情報の送信に用いられる物理報知チャネル（Physical Broadcast CHannel: PBCH）等がある。移動局装置、または基地局装置は、制御情報、データなどから生成した信号を各物理チャネルに配置して、送信する。物理下りリンク共用チャネル、または物理上りリンク共用チャネルで送信されるデータは、トランスポートブロックと呼称する。
【０００４】
物理上りリンク制御チャネルに配置される制御情報は、上りリンク制御情報（Uplink Control Information: UCI）と呼称する。上りリンク制御情報は、受信された物理下りリンク共用チャネルに配置されたデータに対する肯定応答（Acknowledgement: ACK）または否定応答（Negative Acknowledgement: NACK）を示す制御情報（受信確認応答; ACK/NACK）、または上りリンクのリソースの割り当ての要求を示す制御情報（Scheduling Request: SR）、または下りリンクの受信品質（チャネル品質とも呼称する）を示す制御情報（Channel Quality Indicator: CQI）である。
【０００５】
＜協調通信＞
Ａ−ＥＵＴＲＡでは、セル端領域の移動局装置に対する干渉を軽減または抑圧するために、または受信信号電力を増大させるために、隣接セル間で互いに協調して通信を行なうセル間協調通信（Cooperative Multipoint: CoMP通信）が検討されている。なお、例えば、基地局装置が任意の１つの周波数帯域を用いて通信する形態のことを「セル（Cell）」と呼称する。例えば、セル間協調通信として、複数のセルで異なる重み付け信号処理（プリコーディング処理）が信号に適用され、複数の基地局装置がその信号を協調して同一の移動局装置に送信する方法（Joint Processing、Joint Transmissionとも称す）などが検討されている。この方法では、移動局装置の信号電力対干渉雑音電力比を向上することができ、移動局装置における受信特性を改善することができる。
【０００６】
なお、協調通信に用いられる複数のセルに関して、異なるセルは異なる基地局装置により構成されてもよいし、異なるセルは同じ基地局装置に管理される異なるＲＲＨ（Remote Radio Head、基地局装置より小型の屋外型の無線部、Remote Radio Unit: RRUとも称す）により構成されてもよいし、異なるセルは基地局装置とその基地局装置に管理されるＲＲＨにより構成されてもよいし、異なるセルは基地局装置とその基地局装置とは異なる基地局装置に管理されるＲＲＨにより構成されてもよい。
【０００７】
カバレッジの広い基地局装置は、一般的にマクロ基地局装置と呼称する。カバレッジの狭い基地局装置は、一般的にピコ基地局装置、またはフェムト基地局装置と呼称する。ＲＲＨは、一般的に、マクロ基地局装置よりもカバレッジが狭いエリアでの運用が検討されている。マクロ基地局装置と、ＲＲＨにより構成され、マクロ基地局装置によりサポートされるカバレッジがＲＲＨによりサポートされるカバレッジの一部または全部を含んで構成される通信システムのような展開は、ヘテロジーニアスネットワーク展開と呼称する。そのようなヘテロジーニアスネットワーク展開の通信システムにおいて、マクロ基地局装置とＲＲＨが、お互いに重複したカバレッジ内に位置する移動局装置に対して、協調して信号を送信する方法が検討されている。ここで、ＲＲＨは、マクロ基地局装置により管理され、送受信が制御されている。なお、マクロ基地局装置とＲＲＨは、光ファイバ等の有線回線や、リレー技術を用いた無線回線により接続されている。このように、マクロ基地局装置とＲＲＨがそれぞれ一部または全部が同一の無線リソースを用いて協調通信を実行することで、マクロ基地局装置が構築するカバレッジのエリア内の総合的な周波数利用効率（伝送容量）が向上できる。
【０００８】
移動局装置は、マクロ基地局装置またはＲＲＨの付近に位置している場合、マクロ基地局装置またはＲＲＨとシングルセル通信することができる。つまり、ある移動局装置は、協調通信を用いずに、マクロ基地局装置またはＲＲＨと通信を行い、信号の送受信を行なう。さらに、移動局装置は、ＲＲＨが構築するカバレッジの端付近（セルエッジ）に位置する場合、マクロ基地局装置からの同一チャネル干渉に対する対策が必要になる。マクロ基地局装置とＲＲＨとのマルチセル通信（協調通信）として、隣接基地局間で互いに協調するＣｏＭＰ方式を用いることにより、セルエッジ領域の移動局装置に対する干渉を軽減または抑圧する方法が検討されている。
【０００９】
移動局装置において、データ信号の受信処理に関して、データ信号に用いられる変調方式、符号化率、空間多重数、送信電力調整値、リソースの割り当てなどを示す制御情報を取得する必要がある。Ａ−ＥＵＴＲＡでは、協調通信を用いたデータ信号に関する制御情報のキャパシティ、カバレッジを改善する方法が検討されている（非特許文献１）。言い換えると、協調通信を用いたデータ信号に関する制御情報の受信特性を改善することが検討されている。例えば、協調通信を用いたデータ信号に関する制御情報に対しても協調通信を適用することが検討されている。具体的には、Ａ−ＥＴＵＲＡに対応した複数の基地局装置、複数のＲＲＵが、制御情報を含む信号に対してプリコーディング処理（ビームフォーミング処理）を適用し、その制御情報を復調するための参照信号（Reference Signal: RS）に対しても同じプリコーディング処理（ビームフォーミング処理）を適用し、その制御情報を含む信号とそのＲＳをＥＵＴＲＡにおいてはＰＤＳＣＨが配置されるリソースの領域に配置し、信号を送信することが検討されている。Ａ−ＥＵＴＲＡに対応した移動局装置は、受信したプリコーディング処理が行われたＲＳを用いて同じプリコーディング処理が行われた制御情報を含む信号を復調し、協調通信された制御情報を取得することが検討されている。この方法では、基地局装置と移動局装置間で制御情報を含む信号に適用したプリコーディング処理に関する情報をやり取りする必要がなくなる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】3GPP TSG RAN1 #64、Taipei、Taiwan、21-25、February、2011、R1-110649“Aspects on Distributed RRUs with Shared Cell-ID for Heterogeneous Deployments”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
非特許文献１には、移動局装置において制御信号を検出する処理の詳細については記載されていないが、移動局装置が、ＥＵＴＲＡにおいてはＰＤＳＣＨが配置されるリソースの領域の全ての受信信号に対して、自装置宛ての制御情報を含む信号を検出する処理を行うことは、移動局装置の処理の複雑さの観点から好ましくない。また、そのような処理を行うことは、実際は自装置宛ての制御情報を含まないのに自装置宛ての制御情報を含んでいると移動局装置が誤って判断してしまう確率の観点からも好ましくない。以上のことから、制御情報を含む信号が配置される可能性のある領域が制限されることが望ましい。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の移動局装置と基地局装置から構成される通信システムにおいて、協調通信等の方法を用いたデータ信号に関する制御情報を含む信号が配置される可能性のある領域を効率的に設定し、基地局装置が各移動局装置群に対して効率的に制御情報を含む信号を送信することができ、移動局装置は基地局装置から効率的に制御情報を含む信号を受信することができる通信システム、移動局装置、基地局装置、通信方法および集積回路に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（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、本発明の通信システムは、複数の移動局装置および前記複数の移動局装置と通信を行なう基地局装置から構成される通信システムであって、前記基地局装置は、制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行うプリコーディング処理部と、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定する基地局装置制御部と、前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信する送信処理部と、を有し、前記移動局装置は、前記基地局装置から通知された情報に基づき前記領域を設定する移動局装置制御部と、前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する伝搬路推定部と、前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行う制御チャネル検出部と、を有することを特徴とする。
【００１４】
（２）また、本発明の通信システムにおいて、前記基地局装置制御部は、自基地局装置と共に協調通信を行う、無線部を有する装置毎に対して異なる前記領域を設定することを特徴とする。
【００１５】
（３）また、本発明の移動局装置は、基地局装置と通信を行い、同一のプリコーディング処理が行われた制御チャネルと参照信号を前記基地局装置から受信する移動局装置であって、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域を設定する移動局装置制御部と、前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する伝搬路推定部と、前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行う制御チャネル検出部と、を有することを特徴とする。
【００１６】
（４）また、本発明の基地局装置は、複数の移動局装置と通信を行う基地局装置であって、制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行うプリコーディング処理部と、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定する基地局装置制御部と、前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信する送信処理部と、を有することを特徴とする。
【００１７】
（５）また、本発明の基地局装置は、前記基地局装置制御部は、自基地局装置と共に協調通信を行う、無線部を有する装置毎に対して異なる前記領域を設定することを特徴とする。
【００１８】
（６）また、本発明の通信方法は、基地局装置と通信を行い、同一のプリコーディング処理が行われた制御チャネルと参照信号を前記基地局装置から受信する移動局装置に用いられる通信方法において、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域を設定するステップと、前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化するステップと、前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行うステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
【００１９】
（７）また、本発明の通信方法は、複数の移動局装置と通信を行う基地局装置に用いられる通信方法であって、制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行うステップと、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定するステップと、前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
【００２０】
（８）また、本発明の集積回路は、移動局装置に実装されることにより、前記移動局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、基地局装置と通信を行い、同一のプリコーディング処理が行われた制御チャネルと参照信号を前記基地局装置から受信する機能と、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域を設定する機能と、前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する機能と、前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行う機能と、を含む一連の機能を、前記移動局装置に発揮させることを特徴とする。
【００２１】
（９）また、本発明の集積回路は、基地局装置に実装されることにより、前記基地局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、複数の移動局装置と通信を行う機能と、制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行う機能と、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定する機能と、前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信する機能と、を含む一連の機能を、前記基地局装置に発揮させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、基地局装置が各移動局装置群に対して効率的に制御情報を含む信号を送信することができ、移動局装置は基地局装置から効率的に制御情報を含む信号を受信することができ、更に効率的な通信システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る基地局装置３の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基地局装置３の送信処理部１０７の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る基地局装置３の受信処理部１０１の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る移動局装置５の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る移動局装置５の受信処理部４０１の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る移動局装置５の送信処理部４０７の構成を示す概略ブロック図である。
【図７】本発明の実施形態に係る移動局装置５の第二のＰＤＣＣＨを検出する処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係る基地局装置３の第二のＰＤＣＣＨを送信する処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係る通信システムの全体像についての概略を説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る基地局装置３、またはＲＲＨ４から移動局装置５への下りリンクの時間フレームの概略構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る通信システム１の下りリンクサブフレーム内の下りリンク参照信号の配置の一例を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る移動局装置５から基地局装置３への上りリンクの時間フレームの概略構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る通信システム１のＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）とＣＣＥの論理的な関係を説明する図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る通信システム１の下りリンク無線フレームにおけるリソースエレメントグループの配置例を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る通信システム１において第二のＰＤＣＣＨが配置される可能性のある領域の概略構成の一例を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る通信システム１の下りリンク無線フレームにおけるリソースエレメントグループの配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。まず、図９〜図１６を用いて、本実施形態に係る通信システムの全体像、および無線フレームの構成などについて説明する。次に、図１〜図６を用いて、本実施形態に係る通信システムの構成について説明する。次に、図７〜図８を用いて、本実施形態に係る通信システムの動作処理について説明する。
【００２５】
＜通信システムの全体像＞
図９は、本発明の実施形態に係る通信システムの全体像についての概略を説明する図である。この図が示す通信システム１は、基地局装置（eNodeB、NodeBとも呼称する。）３と、複数のＲＲＨ（Remote Radio Head、基地局装置より小型の屋外型の無線部を有する装置、Remote Radio Unit: RRUとも称す）４Ａ、４Ｂ、４Ｃと、複数の移動局装置（UE: User Equipmentとも呼称する）５Ａ、５Ｂ、５Ｃとが通信を行なう。以下、本実施形態において、ＲＲＨ４Ａ、４Ｂ、４ＣをＲＲＨ４と呼び、移動局装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃを移動局装置５と呼び、適宜説明を行なう。通信システム１では、基地局装置３とＲＲＨ４が協調して、移動局装置５と通信を行う。図９では、基地局装置３とＲＲＨ４Ａとが移動局装置５Ａと協調通信を行い、基地局装置３とＲＲＨ４Ｂとが移動局装置５Ｂと協調通信を行い、基地局装置３とＲＲＨ４Ｃとが移動局装置５Ｃと協調通信を行う。
【００２６】
＜協調通信＞
本発明の実施形態に係る通信システム１では、移動局装置５に対する干渉を軽減または抑圧するために、または受信信号電力を増大させるために、隣接セル間で互いに協調して通信を行なう協調通信（Cooperative Multipoint: CoMP通信）をデータ信号の送信に用いる。なお、例えば、基地局装置３が任意の１つの周波数帯域を用いて通信する形態のことを「セル（Cell）」と呼称する。例えば、協調通信として、複数のセル（基地局装置３とＲＲＨ４）で異なる重み付け信号処理（プリコーディング処理）が信号に適用され、基地局装置３とＲＲＨ４がその信号を協調して同一の移動局装置５に送信する。この方法を用いることにより、移動局装置５の信号電力対干渉雑音電力比を向上することができ、移動局装置５における受信特性を改善することができる。
【００２７】
なお、本発明の実施形態では説明を省略するが、協調通信に用いられる複数のセルに関して、異なるセルは異なる基地局装置３により構成されてもよいし、異なるセルは同じ基地局装置３に管理される異なるＲＲＨ４により構成されてもよいし、異なるセルは基地局装置３とその基地局装置３とは異なる基地局装置３に管理されるＲＲＨ４により構成されてもよい。
【００２８】
本発明の実施形態の通信システム１の展開は、ヘテロジーニアスネットワーク展開を想定する。通信システム１は、基地局装置３と、ＲＲＨ４により構成され、基地局装置３によりサポートされるカバレッジがＲＲＨ４によりサポートされるカバレッジの一部または全部を含んで構成される。ここで、カバレッジとは、要求を満たしつつ通信を実現することができるエリアのことを意味する。通信システム１では、基地局装置３とＲＲＨ４が、お互いに重複したカバレッジ内に位置する移動局装置５に対して、協調して信号を送信する。ここで、ＲＲＨ４は、基地局装置３により管理され、送受信が制御されている。なお、基地局装置３とＲＲＨ４は、光ファイバ等の有線回線や、リレー技術を用いた無線回線により接続されている。このように、基地局装置３とＲＲＨ４がそれぞれ一部または全部が同一の無線リソースを用いて協調通信を実行することで、基地局装置３が構築するカバレッジのエリア内の総合的な周波数利用効率（伝送容量）が向上できる。
【００２９】
なお、移動局装置５は、基地局装置３またはＲＲＨ４の近傍付近に位置している場合、基地局装置３またはＲＲＨ４とシングルセル通信を用いてもよい。つまり、ある移動局装置５は、協調通信を用いずに、基地局装置３またはＲＲＨ４と通信を行い、信号の送受信を行なう。
【００３０】
通信システム１では、基地局装置３、またはＲＲＨ４から移動局装置５への通信方向である下りリンク（DL: Downlinkとも呼称する。）が、下りリンクパイロットチャネル、物理下りリンク制御チャネル（PDCCH: Physical Downlink Control CHannelとも呼称する。）、および物理下りリンク共用チャネル（PDSCH: Physical Downlink Shared CHannelとも呼称する。）を含んで構成される。ＰＤＳＣＨは、協調通信が適用されたり、適用されなかったりする。ＰＤＣＣＨは、協調通信が適用されないＰＤＳＣＨに対する下りリンク制御情報を含む第一のＰＤＣＣＨと、協調通信が適用されるＰＤＳＣＨに対する下りリンク制御情報を含む第二のＰＤＣＣＨとにより構成される。下りリンクパイロットチャネルは、協調通信が適用されないＰＤＳＣＨ、第一のＰＤＣＣＨの復調に用いられる第一の参照信号と、協調通信が適用されるＰＤＳＣＨ、第二のＰＤＣＣＨの復調に用いられる第二の参照信号とにより構成される。
【００３１】
なお、１つの観点から見ると、第一のＰＤＣＣＨは、第一の参照信号と同じ送信ポート（アンテナポート、送信アンテナ）が用いられる物理チャネルである。また、第二のＰＤＣＣＨは、第二の参照信号と同じ送信ポートが用いられる物理チャネルである。移動局装置５は、第一のＰＤＣＣＨにマッピングされる信号に対して、第一の参照信号を用いて復調し、第二のＰＤＣＣＨにマッピングされる信号に対して、第二の参照信号を用いて復調する。第一の参照信号は、セル内の全移動局装置５に共通の参照信号であって、ほぼすべてのリソースブロックに挿入されており、いずれの移動局装置５も使用可能な参照信号である。このため、第一のＰＤＣＣＨは、いずれの移動局装置５も復調可能である。一方、第二の参照信号は、割り当てられたリソースブロックのみに挿入される参照信号であって、データと同じように適応的にプリコーディング処理（ビームフォーミング処理）が適用される。このため、第二のＰＤＣＣＨでは、適応的なビームフォーミングの利得（プリコーディングゲイン）が得られる。
【００３２】
また、通信システム１では、移動局装置５から基地局装置３、またはＲＲＨ４への通信方向である上りリンク（UL: Uplinkとも呼称する）が、物理上りリンク共用チャネル（PUSCH: PhysicalUplinkShared CHannelとも呼称する。）、上りリンクパイロットチャネル、および物理上りリンク制御チャネル（PUCCH: Physical Uplink Control CHannelとも呼称する。）を含んで構成される。チャネルとは、信号の送信に用いられる媒体を意味する。物理層で用いられるチャネルは物理チャネル、メディアアクセス（Media Access Control: MAC）層で用いられるチャネルは論理チャネルと呼称する。
【００３３】
また、本発明は、少なくとも下りリンクに協調通信が適用される場合の通信システムに適用可能であり、説明の簡略化のため、上りリンクにおいては協調通信が適用されない場合について説明するが、そのような場合に本発明は限定されない。
【００３４】
ＰＤＳＣＨは、下りリンクのデータおよび制御情報の送受信に用いられる物理チャネルである。ＰＤＣＣＨは、下りリンクの制御情報の送受信に用いられる物理チャネルである。ＰＵＳＣＨは、上りリンクのデータおよび制御情報の送受信に用いられる物理チャネルである。ＰＵＣＣＨは、上りリンクの制御情報（上りリンク制御情報; Uplink Control Information: UCI）の送受信に用いられる物理チャネルである。ＵＣＩの種類としては、ＰＤＳＣＨの下りリンクのデータに対する肯定応答（Acknowledgement: ACK）、または否定応答（Negative Acknowledgement: NACK）を示す受信確認応答（ACK/NACK）と、リソースの割り当てを要求するか否かを示すスケジューリング要求（Scheduling request: SR）等が用いられる。その他の物理チャネルの種類としては、下りリンクの同期確立のために用いられる同期チャネル（Synchronization CHannel: SCH）、上りリンクの同期確立のために用いられる物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access CHannel: PRACH）、下りリンクのシステム情報（SIB: System Information Blockとも呼称する。）の送信に用いられる物理報知チャネル（Physical Broadcast CHannel: PBCH）等が用いられる。また、ＰＤＳＣＨは下りリンクのシステム情報の送信にも用いられる。
【００３５】
移動局装置５、基地局装置３、またはＲＲＨ４は、制御情報、データなどから生成した信号を各物理チャネルに配置して、送信する。物理下りリンク共用チャネル、または物理上りリンク共用チャネルで送信されるデータは、トランスポートブロックと呼称する。また、基地局装置３、またはＲＲＨ４が管轄するエリアのことをセルと呼ぶ。
【００３６】
＜下りリンクの時間フレームの構成＞
図１０は、本発明の実施形態に係る基地局装置３、またはＲＲＨ４から移動局装置５への下りリンクの時間フレームの概略構成を示す図である。この図において、横軸は時間領域、縦軸は周波数領域を表している。下りリンクの時間フレームは、リソースの割り当てなどの単位であり、下りリンクの予め決められた幅の周波数帯および時間帯からなるリソースブロック（RB）（物理リソースブロック; PRB: Physical Resource Blockとも呼称する。）のペア（物理リソースブロックペア; PRB pairと呼称する。）から構成される。１個の下りリンクの物理リソースブロックペア（下りリンク物理リソースブロックペアと呼称する。）は下りリンクの時間領域で連続する２個の物理リソースブロック（下りリンク物理リソースブロックと呼称する。）から構成される。
【００３７】
また、この図において、１個の下りリンク物理リソースブロックは、下りリンクの周波数領域において１２個のサブキャリア（下りリンクサブキャリアと呼称する。）から構成され、時間領域において７個のＯＦＤＭ（直交周波数分割多重; Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボルから構成される。下りリンクのシステム帯域（下りリンクシステム帯域と呼称する。）は、基地局装置３、またはＲＲＨ４の下りリンクの通信帯域である。例えば、下りリンクのシステム帯域幅（下りリンクシステム帯域幅と呼称する。）は、２０ＭＨｚの周波数帯域幅から構成される。
【００３８】
なお、下りリンクシステム帯域では下りリンクシステム帯域幅に応じて複数の下りリンク物理リソースブロックが配置される。例えば、２０ＭＨｚの周波数帯域幅の下りリンクシステム帯域は、１１０個の下りリンク物理リソースブロックから構成される。
【００３９】
また、この図が示す時間領域においては、７個のＯＦＤＭシンボルから構成されるスロット（下りリンクスロットと呼称する。）、２個の下りリンクスロットから構成されるサブフレーム（下りリンクサブフレームと呼称する。）がある。なお、１個の下りリンクサブキャリアと１個のＯＦＤＭシンボルから構成されるユニットをリソースエレメント（Resource Element: RE）（下りリンクリソースエレメント）と呼称する。各下りリンクサブフレームには少なくとも、情報データ（トランスポートブロック; Transport Blockとも呼称する。）の送信に用いられるＰＤＳＣＨ、協調通信が適用されない（シングルセル送信）ＰＤＳＣＨに対する制御情報の送信に用いられる第一のＰＤＣＣＨ、協調通信が適用される（マルチセル送信）ＰＤＳＣＨに対する制御情報の送信に用いられる第二のＰＤＣＣＨが配置される。この図においては、第一のＰＤＣＣＨは下りリンクサブフレームの１番目から３番目までのＯＦＤＭシンボルから構成され、ＰＤＳＣＨ、第二のＰＤＣＣＨは下りリンクサブフレームの４番目から１４番目までのＯＦＤＭシンボルから構成される。なお、ＰＤＳＣＨと第二のＰＤＣＣＨは異なる下りリンクリソースブロックに配置される。なお、第一のＰＤＣＣＨを構成するＯＦＤＭシンボルの数と、ＰＤＳＣＨ、第二のＰＤＣＣＨを構成するＯＦＤＭシンボルの数は、下りリンクサブフレーム毎に変更されてもよい。なお、第二のＰＤＣＣＨを構成するＯＦＤＭシンボルの数は、固定としてもよい。例えば、第一のＰＤＣＣＨを構成するＯＦＤＭシンボルの数や、ＰＤＳＣＨを構成するＯＦＤＭシンボルの数に関わらず、第二のＰＤＣＣＨが下りリンクサブフレームの４番目から１４番目までのＯＦＤＭシンボルから構成されてもよい。
【００４０】
この図において図示は省略するが、下りリンクの参照信号（Reference signal: RS）（下りリンク参照信号と呼称する。）の送信に用いられる下りリンクパイロットチャネルが複数の下りリンクリソースエレメントに分散して配置される。ここで、下りリンク参照信号は、少なくとも異なるタイプの第一の参照信号と第二の参照信号から構成される。例えば、下りリンク参照信号は、ＰＤＳＣＨおよびＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）の伝搬路変動の推定に用いられる。第一の参照信号は、協調通信が適用されないＰＤＳＣＨ、第一のＰＤＣＣＨの復調に用いられ、Ｃｅｌｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳとも呼称する。第二の参照信号は、協調通信が適用されるＰＤＳＣＨ、第二のＰＤＣＣＨの復調に用いられ、ＵＥ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳとも呼称する。下りリンク参照信号は、通信システム１において既知の信号である。なお、下りリンク参照信号を構成する下りリンクリソースエレメントの数は、基地局装置３、ＲＲＨ４において移動局装置５への通信に用いられる送信アンテナ（アンテナポート）の数に依存してもよい。
【００４１】
ＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、または第二のＰＤＣＣＨ）は、ＰＤＳＣＨに対する下りリンク物理リソースブロックの割り当てを示す情報、ＰＵＳＣＨに対する上りリンク物理リソースブロックの割り当てを示す情報、移動局識別子（Radio Network Temporary Identifier: RNTIと呼称する。）、変調方式、符号化率、再送パラメータ、空間多重数、プリコーディング行列、送信電力制御コマンド（TPC command）を示す情報などの制御情報から生成された信号が配置される。ＰＤＣＣＨに含まれる制御情報を下りリンク制御情報（Downlink Control Information: DCI）と呼称する。ＰＤＳＣＨに対する下りリンク物理リソースブロックの割り当てを示す情報を含むＤＣＩは下りリンクアサインメント（Downlink assignment: DL assignment、またDownlink grantとも呼称する。）と呼称し、ＰＵＳＣＨに対する上りリンク物理リソースブロックの割り当てを示す情報を含むＤＣＩは上りリンクグラント（Uplink grant: UL grantと呼称する。）と呼称する。なお、下りリンクアサインメントは、ＰＵＣＣＨに対する送信電力制御コマンドを含む。なお、上りリンクアサインメントは、ＰＵＳＣＨに対する送信電力制御コマンドを含む。なお、１個のＰＤＣＣＨは、１個のＰＤＳＣＨのリソースの割り当てを示す情報、または１個のＰＵＳＣＨのリソースの割り当てを示す情報しか含まず、複数のＰＤＳＣＨのリソースの割り当てを示す情報、または複数のＰＵＳＣＨのリソースの割り当てを示す情報を含まない。
【００４２】
下りリンク参照信号の配置について説明する。図１１は、本発明の実施形態に係る通信システム１の下りリンクサブフレーム内の下りリンク参照信号の配置の一例を示す図である。説明の簡略化のため、図１１では、１個の物理リソースブロックペア内の下りリンク参照信号の配置について説明するが、基本的に下りリンクシステム帯域内の全ての下りリンク物理リソースブロックペアにおいて共通した配置方法が用いられる。
【００４３】
網掛けした下りリンクリソースエレメントのうち、Ｒ０〜Ｒ１は、それぞれアンテナポート０〜１の第一の参照信号を示す。ここで、アンテナポートとは、信号処理で用いる論理的なアンテナを意味し、１個のアンテナポートは複数の物理的なアンテナから構成されてもよい。同一のアンテナポートを構成する複数の物理的なアンテナは、同一の信号を送信する。同一のアンテナポート内で、複数の物理的なアンテナを用いて、遅延ダイバーシチ、またはＣＤＤ（Cyclic Delay Diversity）を適用することはできるが、その他の信号処理を用いることはできない。ここで、図１１においては、第一の参照信号が２つのアンテナポートに対応する場合について示すが、本実施形態の通信システムは異なる数のアンテナポートに対応してもよく、例えば、１つのアンテナポートや４つのアンテナポートに対する第一の参照信号が下りリンクのリソースにマッピングされてもよい。
【００４４】
網掛けした下りリンクリソースエレメントのうち、Ｄ１は第二の参照信号を示す。複数のアンテナポートを用いて第二の参照信号が送信される場合、各アンテナポートで異なる符号が用いられる。つまり、第二の参照信号にＣＤＭ（Code Division Multiplexing）が適用される。ここで、第二の参照信号は、その物理リソースブロックペアにマッピングされる制御信号やデータ信号に用いられる信号処理のタイプ（アンテナポートの数）に応じて、ＣＤＭに用いられる符号の長さやマッピングされる下りリンクリソースエレメントの数が変えられてもよい。例えば、協調通信に用いられる、基地局装置３のアンテナポートの数が２本の場合、符号の長さが２である符号を用いて、同じ周波数領域（サブキャリア）で連続する時間領域（ＯＦＤＭシンボル）の２個の下りリンクリソースエレメントを一単位（ＣＤＭの単位）として第二の参照信号が多重されて、配置される。言い換えると、この場合、第二の参照信号の多重にＣＤＭが適用される。例えば、協調通信に用いられる、基地局装置３のアンテナポートの数が４本の場合、第二の参照信号がマッピングされる下りリンクリソースエレメントの数が２倍に変えられ、２本のアンテナポート毎に異なる下りリンクリソースエレメントに第二の参照信号が多重されて、配置される。言い換えると、この場合、第二の参照信号の多重にＣＤＭとＦＤＭ（Frequency Division Multiplexing）が適用される。例えば、協調通信に用いられる、基地局装置３のアンテナポートの数が８本の場合、第二の参照信号がマッピングされる下りリンクリソースエレメントの数が２倍に変えられ、符号の長さが４である符号を用いて、４個の下りリンクリソースエレメントを一単位として第二の参照信号が多重されて、配置される。言い換えると、この場合、第二の参照信号の多重に異なる符号長のＣＤＭが適用される。
【００４５】
また、第二の参照信号において、各アンテナポートの符号に対してスクランブル符号がさらに重畳される。このスクランブル符号は、基地局装置３から通知されるセルＩＤおよびスクランブルＩＤに基づいて生成される。例えば、スクランブル符号は、基地局装置３から通知されるセルＩＤおよびスクランブルＩＤに基づいて生成される擬似雑音系列から生成される。例えば、スクランブルＩＤは、０または１を示す値である。また、用いられるスクランブルＩＤおよびアンテナポートは、ジョイントコーディングされて、それらを示す情報をインデックス化することもできる。
【００４６】
＜上りリンクの時間フレームの構成＞
図１２は、本発明の実施形態に係る移動局装置５から基地局装置３、または、ＲＲＨ４への上りリンクの時間フレームの概略構成を示す図である。この図において、横軸は時間領域、縦軸は周波数領域を表している。上りリンクの時間フレームは、リソースの割り当てなどの単位であり、上りリンクの予め決められた幅の周波数帯および時間帯からなる物理リソースブロックのペア（上りリンク物理リソースブロックペアと呼称する。）から構成される。１個の上りリンク物理リソースブロックペアは、上りリンクの時間領域で連続する２個の上りリンクの物理リソースブロック（上りリンク物理リソースブロックと呼称する。）から構成される。
【００４７】
また、この図において、１個の上りリンク物理リソースブロックは、上りリンクの周波数領域において１２個のサブキャリア（上りリンクサブキャリアと呼称する。）から構成され、時間領域において７個のＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）シンボルから構成される。上りリンクのシステム帯域（上りリンクシステム帯域と呼称する。）は、基地局装置３の上りリンクの通信帯域である。上りリンクのシステム帯域幅（上りリンクシステム帯域幅と呼称する。）は、例えば、２０ＭＨｚの周波数帯域幅から構成される。
【００４８】
なお、上りリンクシステム帯域では上りリンクシステム帯域幅に応じて複数の上りリンク物理リソースブロックが配置される。例えば、２０ＭＨｚの周波数帯域幅の上りリンクシステム帯域は、１１０個の上りリンク物理リソースブロックから構成される。また、この図が示す時間領域においては、７個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルから構成されるスロット（上りリンクスロットと呼称する。）、２個の上りリンクスロットから構成されるサブフレーム（上りリンクサブフレームと呼称する。）がある。なお、１個の上りリンクサブキャリアと１個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルから構成されるユニットをリソースエレメント（上りリンクリソースエレメントと呼称する。）と呼称する。
【００４９】
各上りリンクサブフレームには、少なくとも情報データの送信に用いられるＰＵＳＣＨ、上りリンク制御情報（UCI: Uplink Control Information）の送信に用いられるＰＵＣＣＨが配置される。ＰＵＣＣＨは、ＰＤＳＣＨを用いて受信されたデータに対する肯定応答（ACK: Acknowledgement）または否定応答（NACK: Negative Acknowledgement）を示すＵＣＩ（ACK/NACK）、上りリンクのリソースの割り当てを要求するか否かを少なくとも示すＵＣＩ（SR: Scheduling Request; スケジューリング要求）、下りリンクの受信品質（チャネル品質とも呼称する。）を示すＵＣＩ（CQI: Channel Quality Indicator; チャネル品質指標）を送信するために用いられる。
【００５０】
なお、移動局装置５が上りリンクのリソースの割り当てを要求することを基地局装置３に示す場合に、移動局装置５はＳＲの送信用のＰＵＣＣＨで信号を送信する。基地局装置３は、ＳＲの送信用のＰＵＣＣＨのリソースで信号を検出したという結果から移動局装置５が上りリンクのリソースの割り当てを要求していることを認識する。移動局装置５が上りリンクのリソースの割り当てを要求しないことを基地局装置３に示す場合に、移動局装置５は予め割り当てられたＳＲの送信用のＰＵＣＣＨのリソースで何も信号を送信しない。基地局装置３は、ＳＲの送信用のＰＵＣＣＨのリソースで信号を検出しなかったという結果から移動局装置５が上りリンクのリソースの割り当てを要求していないことを認識する。
【００５１】
また、ＰＵＣＣＨは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫからなるＵＣＩが送信される場合と、ＳＲからなるＵＣＩが送信される場合と、ＣＱＩからなるＵＣＩが送信される場合とで異なる種類の信号構成が用いられる。ＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信に用いられるＰＵＣＣＨをＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａ、またはＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ｂと呼称する。ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫに関する情報を変調する変調方式としてＢＰＳＫ（二位相偏移変調; Binary Phase Shift Keying）が用いられる。ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａでは、1ビットの情報が変調信号から示される。ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ｂでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫに関する情報を変調する変調方式としてＱＰＳＫ（四位相偏移変調; Quadrature Phase Shift Keying）が用いられる。ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ｂでは、２ビットの情報が変調信号から示される。ＳＲの送信に用いられるＰＵＣＣＨをＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １と呼称する。ＣＱＩの送信に用いられるＰＵＣＣＨをＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ ２と呼称する。ＣＱＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫの同時送信に用いられるＰＵＣＣＨをＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ ２ａ、またはＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ ２ｂと呼称する。ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ ２ｂでは、上りリンクパイロットチャネルの参照信号にＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報から生成された変調信号が乗算される。ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ ２ａでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫに関する１ビットの情報とＣＱＩの情報が送信される。ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ ２ｂでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫに関する２ビットの情報とＣＱＩの情報が送信される。
【００５２】
なお、１個のＰＵＳＣＨは１個以上の上りリンク物理リソースブロックから構成され、１個のＰＵＣＣＨは上りリンクシステム帯域内において周波数領域に対称関係にあり、異なる上りリンクスロットに位置する２個の上りリンク物理リソースブロックから構成される。例えば、図１２において、上りリンクサブフレーム内において、１番目の上りリンクスロットの最も周波数が低い上りリンク物理リソースブロックと、２番目の上りリンクスロットの最も周波数が高い上りリンク物理リソースブロックとにより、ＰＵＣＣＨに用いられる上りリンク物理リソースブロックペアの１個が構成される。なお、移動局装置５は、ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨの同時送信を行なわないように設定されている場合、同一上りリンクサブフレームでＰＵＣＣＨのリソースとＰＵＳＣＨのリソースが割り当てられた場合は、ＰＵＳＣＨのリソースのみを用いて信号を送信する。なお、移動局装置５は、ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨの同時送信を行なうように設定されている場合、同一上りリンクサブフレームでＰＵＣＣＨのリソースとＰＵＳＣＨのリソースが割り当てられた場合は、基本的にＰＵＣＣＨのリソースとＰＵＳＣＨのリソースの両方を用いて信号を送信することができる。
【００５３】
上りリンクパイロットチャネルは、ＰＵＳＣＨと同じ上りリンク物理リソースブロック内に配置される場合と、ＰＵＣＣＨと同じ上りリンク物理リソースブロック内に配置される場合とで、異なるＳＣ−ＦＤＭＡシンボル、または同じＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。上りリンクパイロットチャネルは、上りリンク参照信号（UL RS: Uplink Reference Signal）を送信するために用いられる。ここで、上りリンク参照信号とは、ＰＵＳＣＨおよびＰＵＣＣＨの伝搬路変動の推定に用いられる、通信システム１において既知の信号である。
【００５４】
上りリンクパイロットチャネルは、ＰＵＳＣＨと同じ上りリンク物理リソースブロック内に配置される場合、上りリンクスロット内の４番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。上りリンクパイロットチャネルは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを含むＰＵＣＣＨと同じ上りリンク物理リソースブロック内に配置される場合、上りリンクスロット内の３番目と４番目と５番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。上りリンクパイロットチャネルは、ＳＲを含むＰＵＣＣＨと同じ上りリンク物理リソースブロック内に配置される場合、上りリンクスロット内の３番目と４番目と５番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。上りリンクパイロットチャネルは、ＣＱＩを含むＰＵＣＣＨと同じ上りリンク物理リソースブロック内に配置される場合、上りリンクスロット内の２番目と６番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。
【００５５】
図１２では、ＰＵＣＣＨが最も端の上りリンク物理リソースブロックに配置された場合を示しているが、上りリンクシステム帯域の端から２番目、３番目などの上りリンク物理リソースブロックが第一のＰＵＣＣＨに用いられてもよい。なお、ＰＵＣＣＨにおいて周波数領域での符号多重、時間領域での符号多重が用いられる。周波数領域での符号多重は、サブキャリア単位で符号系列の各符号が上りリンク制御情報から変調された変調信号に乗算されることにより処理される。時間領域での符号多重は、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位で符号系列の各符号が上りリンク制御情報から変調された変調信号に乗算されることにより処理される。複数のＰＵＣＣＨが同一の上りリンク物理リソースブロックに配置され、各ＰＵＣＣＨは異なる符号系列が割り当てられ、割り当てられた符号系列により周波数領域、または時間領域において符号多重が実現される。ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するために用いられるＰＵＣＣＨ（ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａ、ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ｂ）においては、周波数領域及び時間領域での符号多重が用いられる。ＳＲを送信するために用いられるＰＵＣＣＨ（ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １）においては、周波数領域及び時間領域での符号多重が用いられる。ＣＱＩを送信するために用いられるＰＵＣＣＨ（ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ ２）においては、周波数領域での符号多重が用いられる。なお、説明の簡略化のため、ＰＵＣＣＨの符号多重に係る内容の説明は適宜省略する。
【００５６】
ＰＤＳＣＨのリソースは、時間領域において、そのＰＤＳＣＨのリソースの割り当てに用いられた下りリンクアサインメントを含むＰＤＣＣＨのリソースが配置された下りリンクサブフレームと同一の下りリンクサブフレームに配置される。
【００５７】
＜ＰＤＣＣＨの構成＞
ＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）は、複数の制御チャネルエレメント（CCE: Control Channel Element）により構成される。各下りリンクシステム帯域で用いられるＣＣＥの数は、下りリンクシステム帯域幅と、ＰＤＣＣＨを構成するＯＦＤＭシンボルの数と、後述する第二のＰＤＣＣＨが配置される可能性のある領域を構成する物理リソースブロックの数、通信に用いる基地局装置３（または、ＲＲＨ４）の送信アンテナの数に応じた下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号の数に依存する。ＣＣＥは、後述するように、複数の下りリンクリソースエレメントにより構成される。
【００５８】
図１３は、本発明の実施形態に係る通信システム１のＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）とＣＣＥの論理的な関係を説明する図である。基地局装置３（または、ＲＲＨ４）と移動局装置５間で用いられるＣＣＥには、ＣＣＥを識別するための番号が付与されている。ＣＣＥの番号付けは、予め決められた規則に基づいて行なわれる。ここで、ＣＣＥ ｔは、ＣＣＥ番号ｔのＣＣＥを示す。ＰＤＣＣＨは、複数のＣＣＥからなる集合（CCE Aggregation）により構成される。この集合を構成するＣＣＥの数を、以下、「ＣＣＥ集合数」（CCE aggregation number）と称す。ＰＤＣＣＨを構成するＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒは、ＰＤＣＣＨに設定される符号化率、ＰＤＣＣＨに含められるＤＣＩのビット数に応じて基地局装置３において設定される。また、ｎ個のＣＣＥからなる集合を、以下、「ＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎ」という。例えば、基地局装置３は、１個のＣＣＥによりＰＤＣＣＨを構成したり（ＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ １）、２個のＣＣＥによりＰＤＣＣＨを構成したり（ＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ２）、４個のＣＣＥによりＰＤＣＣＨを構成したり（ＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ４）、８個のＣＣＥによりＰＤＣＣＨを構成したりする（ＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ８）。例えば、基地局装置３はチャネル品質の良い移動局装置３に対してはＰＤＣＣＨを構成するＣＣＥの数が少ないＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒを用い、チャネル品質の悪い移動局装置３に対してはＰＤＣＣＨを構成するＣＣＥの数が多いＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒを用いる。また、例えば、基地局装置３はビット数の少ないＤＣＩを送信する場合、ＰＤＣＣＨを構成するＣＣＥの数が少ないＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒを用い、ビット数の多いＤＣＩを送信する場合、ＰＤＣＣＨを構成するＣＣＥの数が多いＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒを用いる。
【００５９】
ＣＣＥを構成する複数の下りリンクリソースエレメントは、複数のリソースエレメントグループ（REG、mini-CCEとも称す）により構成される。リソースエレメントグループは複数の下りリンクリソースエレメントから構成される。例えば、１個のリソースエレメントグループは４個の下りリンクリソースエレメントから構成される。図１４は、本発明の実施形態に係る通信システム１の下りリンク無線フレームにおけるリソースエレメントグループの配置例を示す図である。ここでは、第一のＰＤＣＣＨに用いられるリソースエレメントグループについて示し、関連しない部分（ＰＤＳＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ、第二の参照信号）についての図示および説明は省略する。ここでは、第一のＰＤＣＣＨが１番目から３番目までのＯＦＤＭシンボルにより構成され、２本の送信アンテナ（アンテナポート０、アンテナポート１）の下りリンクパイロットチャネルに対応する下りリンク参照信号（第一の参照信号）（Ｒ０、Ｒ１）が配置される場合について示す。この図において、縦軸は周波数領域、横軸は時間領域を表わしている。
【００６０】
図１４の配置例では、１個のリソースエレメントグループは周波数領域の隣接する４個の下りリンクリソースエレメントにより構成される。図１４において、第一のＰＤＣＣＨの同一の符号が付された下りリンクリソースエレメントは、同一のリソースエレメントグループに属することを示す。なお、下りリンクパイロットチャネルが配置されたリソースエレメントＲ０（アンテナポート０の下りリンクパイロットチャネルの信号）、Ｒ１（アンテナポート１の下りリンクパイロットチャネルの信号）は飛ばされて、リソースエレメントグループが構成される。図１４では、周波数が最も低く、１番目のＯＦＤＭシンボルのリソースエレメントグループから番号付け（符号「１」）が行なわれ、次に周波数が最も低く、２番目のＯＦＤＭシンボルのリソースエレメントグループに番号付け（符号「２」）が行なわれ、次に周波数が最も低く、３番目のＯＦＤＭシンボルのリソースエレメントグループに番号付け（符号「３」）が行なわれることを示す。また、図１４では、次に下りリンクパイロットチャネルが配置されない２番目のＯＦＤＭシンボルの番号付け（符号「２」）が行なわれたリソースエレメントグループの周波数の隣接するリソースエレメントグループに番号付け（符号「４」）が行なわれ、次に下りリンクパイロットチャネルが配置されない３番目のＯＦＤＭシンボルの番号付け（符号「３」）が行なわれたリソースエレメントグループの周波数の隣接するリソースエレメントグループに番号付け（符号「５」）が行なわれることを示す。さらに、図１４では、次に１番目のＯＦＤＭシンボルの番号付け（符号「１」）が行なわれたリソースエレメントグループの周波数の隣接するリソースエレメントグループに番号付け（符号「６」）が行なわれ、次に２番目のＯＦＤＭシンボルの番号付け（符号「４」）が行なわれたリソースエレメントグループの周波数の隣接するリソースエレメントグループに番号付け（符号「７」）が行なわれ、次に３番目のＯＦＤＭシンボルの番号付け（符号「５」）が行なわれたリソースエレメントグループの周波数の隣接するリソースエレメントグループに番号付け（符号「８」）が行なわれることを示す。以降のリソースエレメントグループに対しても同様の番号付けが行なわれる。
【００６１】
図１５は、本発明の実施形態に係る通信システム１において第二のＰＤＣＣＨが配置される可能性のある領域（説明の簡略化のため、以降、協調通信制御チャネル領域と称す。）の概略構成の一例を示す図である。基地局装置３は、下りリンクシステム帯域内に複数の協調通信制御チャネル領域（領域１、領域２、領域３）を構成（設定、配置）することができる。１個の協調通信制御チャネル領域は、１個以上の物理リソースブロックペアから構成される。１個の協調通信制御チャネル領域が複数の物理リソースブロックペアにより構成される場合、周波数領域で分散する物理リソースブロックペアにより構成されてもよいし、周波数領域で連続する物理リソースブロックペアにより構成されてもよい。基地局装置３は、協調通信のグループ毎、言い換えると、一緒に協調通信を行うＲＲＨ４毎に協調通信制御チャネル領域を構成することができる。基地局装置３は、協調通信制御チャネル領域毎に独立にプリコーディング処理（ビームフォーミング処理）を適用する。協調通信制御チャネル領域内の第二の参照信号には、同じプリコーディング処理（ビームフォーミング処理）が適用される。なお、協調通信制御チャネル領域内で送信される第二のＰＤＣＣＨと第二の参照信号では、同じプリコーディング処理（ビームフォーミング処理）が適用される。例えば、図９を用いて説明すると、基地局装置３は、ＲＲＨ４Ａと協調して用いる協調通信制御チャネル領域として領域１を構成し、ＲＲＨ４Ｂと協調して用いる協調通信制御チャネル領域として領域２を構成し、ＲＲＨ４Ｃと協調して用いる協調通信制御チャネル領域として領域３を構成する。
【００６２】
移動局装置５は、基地局装置３より何れかの協調通信制御チャネル領域において第二のＰＤＣＣＨを検出する処理（モニタリング）を行うように指定（設定、構成）される。同じ協調通信グループの移動局装置群、言い換えると、同じＲＲＨ４から信号を受信する移動局装置群が、同じ協調通信制御チャネル領域が基地局装置３より指定される。この指定に関する情報は、協調通信を用いたデータ信号の通信を開始する前に、基地局装置３と移動局装置５間でやり取りが行われる。例えば、その情報は、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングを用いて行われる。具体的には、移動局装置５は、基地局装置３よりその協調通信制御チャネルの物理リソースブロックの位置（割り当て）を示す情報を受信する。移動局装置５は、基地局装置３より設定された協調通信制御チャネル領域内で受信した第二の参照信号のそれぞれから推定した伝搬路変動の推定値を平均化し、平均化した値を用いて、自装置宛ての第二のＰＤＣＣＨを検出する処理を行なう。
【００６３】
図１６は、本発明の実施形態に係る通信システム１の下りリンク無線フレームにおけるリソースエレメントグループの配置例を示す図である。ここでは、第二のＰＤＣＣＨに用いられるリソースエレメントグループについて示し、関連しない部分（ＰＤＳＣＨ、第一のＰＤＣＣＨ）についての図示および説明は省略する。ここでは、第二のＰＤＣＣＨが４番目から１４番目までのＯＦＤＭシンボルにより構成され、２本の送信アンテナ（アンテナポート０、アンテナポート１）に対する第一の参照信号（Ｒ０、Ｒ１）、１本の送信アンテナ（アンテナポート７、図示せず）に対する第二の参照信号（Ｄ１）が配置される場合について示す。この図において、縦軸は周波数領域、横軸は時間領域を表わしている。
【００６４】
図１６の配置例では、１個のリソースエレメントグループは基本的に周波数領域で近い４個の下りリンクリソースエレメントにより構成される。図１６において、第二のＰＤＣＣＨの同一の符号が付された下りリンクリソースエレメントは、同一のリソースエレメントグループに属することを示す。なお、下りリンクパイロットチャネルが配置されたリソースエレメントＲ０（アンテナポート０の下りリンクパイロットチャネルの信号）、Ｒ１（アンテナポート１の下りリンクパイロットチャネルの信号）、Ｄ１（アンテナポート７の下りリンクパイロットチャネルの信号）は飛ばされて、リソースエレメントグループが構成される。詳細な説明は省略するが、図１４で示したように、第一のＰＤＣＣＨに用いられるリソースエレメントグループの場合と同様の番号付けが、第二のＰＤＣＣＨに用いられるリソースエレメントグループに対して行なわれる。協調通信制御チャネル領域内の各物理リソースブロックにおいて、同様のリソースエレメントグループの番号付けが行なわれる。協調通信制御チャネル領域内の最も周波数の低い物理リソースブロック内のリソースエレメントグループから番号付けが行われ、次に周波数の低い物理リソースブロック内のリソースエレメントグループに番号付けが行われる。なお、端数の下りリンクリソースエレメント（ｎｕｌｌ）には、何も信号は配置されない。
【００６５】
ＣＣＥは、図１４、図１６に示す、複数のリソースエレメントグループにより構成される。例えば、１個のＣＣＥは、周波数領域及び時間領域に分散した９個の異なるリソースエレメントグループにより構成される。具体的には、第一のＰＤＣＣＨに用いられるＣＣＥにおいては、下りリンクシステム帯域全体に対して、図１４に示すように番号付けされた全てのリソースエレメントグループに対してブロックインタリーバを用いてリソースエレメントグループ単位でインタリーブが行なわれ、インタリーブ後の番号の連続する９個のリソースエレメントグループにより１個のＣＣＥが構成される。具体的には、第二のＰＤＣＣＨに用いられるＣＣＥにおいては、１つの協調通信制御チャネル領域全体に対して、図１６に示すように番号付けされた全てのリソースエレメントグループに対してブロックインタリーバを用いてリソースエレメントグループ単位でインタリーブが行なわれ、インタリーブ後の番号の連続する９個のリソースエレメントグループにより１個のＣＣＥが構成される。
【００６６】
以下では、第二のＰＤＣＣＨにマッピングされる制御信号について説明する。第二のＰＤＣＣＨにマッピングされる制御信号は、１つの移動局装置５に対する制御情報毎に処理され、データ信号と同様に、スクランブル処理、変調処理、レイヤーマッピング処理、プレコーディング処理等が行われる。ここで、レイヤーマッピング処理とは、第二のＰＤＣＣＨに複数アンテナ送信が適用される場合に行われる、ＭＩＭＯ信号処理の一部を意味する。また、第二のＰＤＣＣＨにマッピングされる制御信号は、第二の参照信号と共に、移動局装置群（同じＲＲＨ４と協調通信を行っている複数の移動局装置）に固有のプレコーディング処理が行われる。そのとき、プレコーディング処理は、移動局装置群、つまり各協調通信の単位に好適なプレコーディング重みにより行われることが好ましい。
【００６７】
また、第二のＰＤＣＣＨは、下りリンクサブフレームにおける前方の下りリンクスロット内のリソースエレメントグループのみから構成されてもよい。この場合、第二のＰＤＣＣＨに用いられるリソースエレメントグループは、下りリンクサブフレームにおける前方の下りリンクスロット内のリソースエレメントグループのみで番号付けが行われる。この場合、第二のＰＤＣＣＨに用いられるＣＣＥにおいては、１つの協調通信制御チャネル領域内であって、下りリンクサブフレームにおける前方の下りリンクスロット内の全てのリソースエレメントグループに対してブロックインタリーバを用いてリソースエレメントグループ単位でインタリーブが行われ、インタリーブ後の番号の連続するリソースエレメントグループにより１個のＣＣＥが構成される。また、第二のＰＤＣＣＨは、下りリンクサブフレームにおける後方の下りリンクスロット内のリソースエレメントグループのみから構成されてもよい。この場合、第二のＰＤＣＣＨに用いられるリソースエレメントグループは、下りリンクサブフレームにおける後方の下りリンクスロット内のリソースエレメントグループのみで番号付けが行われる。この場合、第二のＰＤＣＣＨに用いられるＣＣＥにおいては、１つの協調通信制御チャネル領域内であって、下りリンクサブフレームにおける後方の下りリンクスロット内の全てのリソースエレメントグループに対してブロックインタリーバを用いてリソースエレメントグループ単位でインタリーブが行われ、インタリーブ後の番号の連続するリソースエレメントグループにより１個のＣＣＥが構成される。
【００６８】
例えば、下りリンクサブフレームにおける前方の下りリンクスロットには、基地局装置３が移動局装置５に対して送信するデータ信号のＰＤＳＣＨにおける割り当て情報（下りリンクアサインメント）を含む制御信号がマッピングされてもよい。また、下りリンクサブフレームにおける後方の下りリンクスロットには、移動局装置５が基地局装置３に対して送信するデータ信号のＰＵＳＣＨにおける割り当て情報（上りリンクグラント）を含む制御信号がマッピングされてもよい。なお、下りリンクサブフレームにおける前方の下りリンクスロットには、基地局装置３が移動局装置５に対する上りリンクグラントを含む制御信号がマッピングされ、下りリンクサブフレームにおける後方の下りリンクスロットには、移動局装置５が基地局装置３に対する下りリンクアサインメントを含む制御信号がマッピングされてもよい。
【００６９】
また、第二のＰＤＣＣＨが配置される物理リソースブロックには、基地局装置３によって、第二の参照信号が多重される。移動局装置５は、第二のＰＤＣＣＨの信号を、第二の参照信号によって復調処理を行う。また、第二のＰＤＣＣＨ、第二の参照信号に対して、複数のアンテナポート（アンテナポート７〜１４）の一部または全部が用いられてもよい。複数のアンテナポートが用いられる場合、基地局装置３は、第二のＰＤＣＣＨの信号に対して複数のアンテナポートを用いてＭＩＭＯ送信することができる。
【００７０】
例えば、第二のＰＤＣＣＨの復調に用いられる第二の参照信号は、予め規定されたアンテナポートおよびスクランブル符号を用いて送信される。具体的には、第二のＰＤＣＣＨの復調に用いられる第二の参照信号は、予め規定されたアンテナポート７およびスクランブルＩＤを用いて生成される。
【００７１】
また、例えば、第二のＰＤＣＣＨの復調に用いられる第二の参照信号は、ＰＤＳＣＨを用いたＲＲＣシグナリングまたはＰＤＣＣＨを用いたシグナリングを通じて通知されるアンテナポートを示す情報およびスクランブルＩＤを用いて生成される。具体的には、第二のＰＤＣＣＨの復調に用いられる第二の参照信号に対して用いられるアンテナポートを示す情報として、ＰＤＳＣＨを用いたＲＲＣシグナリングまたはＰＤＣＣＨを用いたシグナリングを通じて、アンテナポート７またはアンテナポート８のいずれかが通知される。第二のＰＤＣＣＨの復調に用いられる第二の参照信号に対して用いられるスクランブルＩＤとして、ＰＤＳＣＨを用いたＲＲＣシグナリングまたはＰＤＣＣＨを用いたシグナリングを通じて、０〜３のいずれかの値が通知される。
【００７２】
＜基地局装置３の全体構成＞
以下、図１、図２、図３を用いて、本実施形態に係る基地局装置３の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る基地局装置３の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、基地局装置３は、受信処理部１０１、無線リソース制御部１０３、制御部（基地局装置制御部）１０５、および、送信処理部１０７を含んで構成される。
【００７３】
受信処理部１０１は、制御部１０５の指示に従い、受信アンテナ１０９により移動局装置５から受信した、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨの受信信号を上りリンク参照信号を用いて復調し、復号して、制御情報、情報データを抽出する。受信処理部１０１は、自装置が移動局装置５にＰＵＣＣＨのリソースを割り当てた上りリンクサブフレーム、上りリンク物理リソースブロックに対してＵＣＩを抽出する処理を行なう。受信処理部１０１は、何れの上りリンクサブフレーム、何れの上りリンク物理リソースブロックに対してどのような処理を行なうかを制御部１０５から指示される。また、受信処理部１０１は、ＰＵＣＣＨからＵＣＩを検出する処理に用いる周波数領域の符号系列および／または時間領域の符号系列を制御部１０５から指示される。受信処理部１０１は、抽出したＵＣＩを制御部１０５に出力し、情報データを上位層に出力する。受信処理部１０１の詳細については、後述する。
【００７４】
無線リソース制御部１０３は、移動局装置５各々のＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）に対するリソースの割り当て、ＰＵＣＣＨに対するリソースの割り当て、ＰＤＳＣＨに対する下りリンク物理リソースブロックの割り当て、ＰＵＳＣＨに対する上りリンク物理リソースブロックの割り当て、各種チャネルの変調方式・符号化率・送信電力制御値・プリコーディング処理に用いる位相回転量（重み付け値）、第二の参照信号のプリコーディング処理に用いる位相回転量（重み付け値）などを設定する。なお、無線リソース制御部１０３は、ＰＵＣＣＨに対する周波数領域の符号系列、時間領域の符号系列なども設定する。また、無線リソース制御部１０３は、協調通信制御チャネル領域に用いる下りリンク物理リソースブロックを設定する。無線リソース制御部１０３で設定された情報の一部は送信処理部１０７を介して移動局装置５に通知され、例えば協調通信制御チャネル領域の下りリンク物理リソースブロックを示す情報が移動局装置５に通知される。
【００７５】
また、無線リソース制御部１０３は、受信処理部１０１においてＰＵＣＣＨを用いて取得され、制御部１０５を介して入力されたＵＣＩに基づいてＰＤＳＣＨの無線リソースの割り当てなどを設定する。例えば、無線リソース制御部１０３は、ＰＵＣＣＨを用いて取得されたＡＣＫ／ＮＡＣＫが入力された場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫでＮＡＣＫが示されたＰＤＳＣＨのリソースの割り当てを移動局装置５に対して行なう。
【００７６】
無線リソース制御部１０３は、各種制御信号を制御部１０５に出力する。例えば、制御信号は、第二のＰＤＣＣＨのリソースの割り当てを示す制御信号、プリコーディング処理に用いる位相回転量を示す制御信号である。
【００７７】
制御部１０５は、無線リソース制御部１０３から入力された制御信号に基づき、ＰＤＳＣＨに対する下りリンク物理リソースブロックの割り当て、ＰＤＣＣＨに対するリソースの割り当て、ＰＤＳＣＨに対する変調方式の設定、ＰＤＳＣＨおよびＰＤＣＣＨに対する符号化率の設定、ＰＤＳＣＨおよびＰＤＣＣＨおよび第二の参照信号に対するプリコーディング処理の設定などの制御を送信処理部１０７に対して行なう。また、制御部１０５は、無線リソース制御部１０３から入力された制御信号に基づき、ＰＤＣＣＨを用いて送信されるＤＣＩを生成し、送信処理部１０７に出力する。また、制御部１０５は、協調通信制御チャネル領域を示す情報などを、送信処理部１０７を介して、移動局装置５にＰＤＳＣＨを用いて送信するように制御を行なう。
【００７８】
制御部１０５は、無線リソース制御部１０３から入力された制御信号に基づき、ＰＵＳＣＨに対する上りリンク物理リソースブロックの割り当て、ＰＵＣＣＨに対するリソースの割り当て、ＰＵＳＣＨおよびＰＵＣＣＨの変調方式の設定、ＰＵＳＣＨの符号化率の設定、ＰＵＣＣＨに対する検出処理、ＰＵＣＣＨに対する符号系列の設定などの制御を受信処理部１０１に対して行なう。また、制御部１０５は、移動局装置５によってＰＵＣＣＨを用いて送信されたＵＣＩが受信処理部１０１より入力され、入力されたＵＣＩを無線リソース制御部１０３に出力する。
【００７９】
送信処理部１０７は、制御部１０５から入力された制御信号に基づき、ＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨを用いて送信する信号を生成して、送信アンテナ１１１を介して送信する。送信処理部１０７は、無線リソース制御部１０３から入力された、協調通信制御チャネル領域を示す情報、上位層から入力された情報データ等を、ＰＤＳＣＨを用いて移動局装置５に対して送信し、制御部１０５から入力されたＤＣＩをＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）を用いて移動局装置５に対して送信する。また、送信処理部１０７は、第一の参照信号、第二の参照信号を送信する。なお、説明の簡略化のため、以降、情報データは数種の制御に関する情報を含むものとする。送信処理部１０７の詳細については、後述する。
【００８０】
＜基地局装置３の送信処理部１０７の構成＞
以下、基地局装置３の送信処理部１０７の詳細について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る基地局装置３の送信処理部１０７の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、送信処理部１０７は、複数の物理下りリンク共用チャネル処理部２０１−１〜２０１−Ｍ（以下、物理下りリンク共用チャネル処理部２０１−１〜２０１−Ｍを合わせて物理下りリンク共用チャネル処理部２０１と表す）、複数の物理下りリンク制御チャネル処理部２０３−１〜２０３−Ｍ（以下、物理下りリンク制御チャネル処理部２０３−１〜２０３−Ｍを合わせて物理下りリンク制御チャネル処理部２０３と表す）、下りリンクパイロットチャネル処理部２０５、プリコーディング処理部２３１、多重部２０７、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform; 高速逆フーリエ変換）部２０９、ＧＩ（Guard Interval; ガードインターバル）挿入部２１１、Ｄ／Ａ（Digital/Analog converter; ディジタルアナログ変換）部２１３、送信ＲＦ（Radio Frequency; 無線周波数）部２１５、および、送信アンテナ１１１を含んで構成される。なお、各物理下りリンク共用チャネル処理部２０１、各物理下りリンク制御チャネル処理部２０３は、それぞれ、同様の構成および機能を有するので、その一つを代表して説明する。なお、説明の簡略化のため、送信アンテナ１１１は、複数のアンテナポートをまとめたものとする。
【００８１】
また、この図に示すように、物理下りリンク共用チャネル処理部２０１は、それぞれ、ターボ符号部２１９、データ変調部２２１およびプリコーディング処理部２２９を備える。また、この図に示すように、物理下りリンク制御チャネル処理部２０３は、畳み込み符号部２２３、ＱＰＳＫ変調部２２５およびプリコーディング処理部２２７を備える。物理下りリンク共用チャネル処理部２０１は、移動局装置５への情報データをＯＦＤＭ方式で伝送するためのベースバンド信号処理を行なう。ターボ符号部２１９は、入力された情報データを、制御部１０５から入力された符号化率で、データの誤り耐性を高めるためのターボ符号化を行ない、データ変調部２２１に出力する。データ変調部２２１は、ターボ符号部２１９が符号化したデータを、制御部１０５から入力された変調方式、例えば、ＱＰＳＫ（四位相偏移変調; QuadraturePhase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（16値直交振幅変調; 16 QuadratureAmplitude Modulation）、６４ＱＡＭ（64値直交振幅変調; 64 QuadratureAmplitude Modulation）のような変調方式で変調し、変調シンボルの信号系列を生成する。データ変調部２２１は、生成した信号系列を、プリコーディング処理部２２９に出力する。プリコーディング処理部２２９は、データ変調部から入力された信号に対してプリコーディング処理（ビームフォーミング処理）を行い、多重部２０７に出力する。ここで、プリコーディング処理は、移動局装置５が効率よく受信できるように（例えば、受信電力が最大になるように、干渉が最小になるように）、生成する信号に対して位相回転などを行うことが好ましい。
【００８２】
物理下りリンク制御チャネル処理部２０３は、制御部１０５から入力されたＤＣＩを、ＯＦＤＭ方式で伝送するためのベースバンド信号処理を行なう。畳み込み符号部２２３は、制御部１０５から入力された符号化率に基づき、ＤＣＩの誤り耐性を高めるための畳み込み符号化を行なう。ここで、ＤＣＩはビット単位で制御される。また、畳み込み符号部２２３は、制御部１０５から入力された符号化率に基づき、畳み込み符号化の処理を行なったビットに対して出力ビットの数を調整するためにレートマッチングも行なう。畳み込み符号部２２３は、符号化したＤＣＩをＱＰＳＫ変調部２２５に出力する。ＱＰＳＫ変調部２２５は、畳み込み符号部２２３が符号化したＤＣＩを、ＱＰＳＫ変調方式で変調し、変調した変調シンボルの信号系列を、プリコーディング処理部２２７に出力する。プリコーディング処理部２２７は、ＱＰＳＫ変調部２２５から入力された信号に対してプリコーディング処理を行い、多重部２０７に出力する。プリコーディング処理部２２７は、ＱＰＳＫ変調部２２５から入力された第二のＰＤＣＣＨの信号に対してはプリコーディング処理を行うが、第一のＰＤＣＣＨの信号に対してはプリコーディング処理を行わずに多重部２０７に出力する。
【００８３】
下りリンクパイロットチャネル処理部２０５は、移動局装置５において既知の信号である下りリンク参照信号（第一の参照信号、第二の参照信号）を生成し、プリコーディング処理部２３１に出力する。プリコーディング処理部２３１は、下りリンクパイロットチャネル処理部２０５より入力された第一の参照信号に対してはプリコーディング処理を行わず、多重部２０７に出力する。プリコーディング処理部２３１は、下りリンクパイロットチャネル処理部２０５より入力された第二の参照信号に対してプリコーディング処理を行ない、多重部２０７に出力する。プリコーディング処理部２３１は、プリコーディング処理部２２７において第二のＰＤＣＣＨに行なわれる処理と同様の処理を第二の参照信号に対して行なう。そのため、移動局装置５において協調通信が適用された第二のＰＤＣＣＨの信号を復調するに際し、第二の参照信号は、下りリンクにおける伝搬路（伝送路）の変動とプレコーディング処理部２２７による位相回転が併さった等化チャネルを推定することができる。すなわち、基地局装置３は、移動局装置５に対して、プレコーディング処理部２２７によるプレコーディング処理の情報（位相回転量）を通知する必要が無く、移動局装置５はプレコーディング処理された（協調通信で送信された）信号を復調することができる。
【００８４】
多重部２０７は、下りリンクパイロットチャネル処理部２０５から入力された信号と、物理下りリンク共用チャネル処理部２０１各々から入力された信号と、物理下りリンク制御チャネル処理部２０３各々から入力された信号とを、制御部１０５からの指示に従って、下りリンクサブフレームに多重する。無線リソース制御部１０３によって設定されたＰＤＳＣＨに対する下りリンク物理リソースブロックの割り当て、ＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）に対するリソースの割り当てに関する制御信号が制御部１０５に入力され、その制御信号に基づき、制御部１０５は多重部２０７の処理を制御する。多重部２０７は、多重化した信号を、ＩＦＦＴ部２０９に出力する。
【００８５】
ＩＦＦＴ部２０９は、多重部２０７が多重化した信号を高速逆フーリエ変換し、ＯＦＤＭ方式の変調を行ない、ＧＩ挿入部２１１に出力する。ＧＩ挿入部２１１は、ＩＦＦＴ部２０９がＯＦＤＭ方式の変調を行なった信号に、ガードインターバルを付加することで、ＯＦＤＭ方式におけるシンボルからなるベースバンドのディジタル信号を生成する。周知のように、ガードインターバルは、伝送するＯＦＤＭシンボルの先頭または末尾の一部を複製することによって生成される。ＧＩ挿入部２１１は、生成したベースバンドのディジタル信号をＤ／Ａ部２１３に出力する。Ｄ／Ａ部２１３は、ＧＩ挿入部２１１から入力されたベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、送信ＲＦ部２１５に出力する。送信ＲＦ部２１５は、Ｄ／Ａ部２１３から入力されたアナログ信号から、中間周波数の同相成分および直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去する。次に、送信ＲＦ部２１５は、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換（アップコンバート）し、余分な周波数成分を除去し、電力増幅し、送信アンテナ１１１を介して、移動局装置５に送信する。
【００８６】
＜基地局装置３の受信処理部１０１の構成＞
以下、基地局装置３の受信処理部１０１の詳細について説明する。図３は、本発明の実施形態に係る基地局装置３の受信処理部１０１の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、受信処理部１０１は、受信ＲＦ部３０１、Ａ／Ｄ（Analog/Digital converter; アナログディジタル変換）部３０３、シンボルタイミング検出部３０９、ＧＩ除去部３１１、ＦＦＴ部３１３、サブキャリアデマッピング部３１５、伝搬路推定部３１７、ＰＵＳＣＨ用の伝搬路等化部３１９、ＰＵＣＣＨ用の伝搬路等化部３２１、ＩＤＦＴ部３２３、データ復調部３２５、ターボ復号部３２７、および物理上りリンク制御チャネル検出部３２９を含んで構成される。
【００８７】
受信ＲＦ部３０１は、受信アンテナ１０９で受信された信号を、適切に増幅し、中間周波数に変換し（ダウンコンバート）、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信された信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調する。受信ＲＦ部３０１は、直交復調したアナログ信号を、Ａ／Ｄ部３０３に出力する。Ａ／Ｄ部３０３は、受信ＲＦ部３０１が直交復調したアナログ信号をディジタル信号に変換し、変換したディジタル信号をシンボルタイミング検出部３０９およびＧＩ除去部３１１に出力する。
【００８８】
シンボルタイミング検出部３０９は、Ａ／Ｄ部３０３より入力された信号に基づいて、シンボルのタイミングを検出し、検出したシンボル境界のタイミングを示す制御信号を、ＧＩ除去部３１１に出力する。ＧＩ除去部３１１は、シンボルタイミング検出部３０９からの制御信号に基づいて、Ａ／Ｄ部３０３より入力された信号からガードインターバルに相当する部分を除去し、残りの部分の信号を、ＦＦＴ部３１３に出力する。ＦＦＴ部３１３は、ＧＩ除去部３１１から入力された信号を高速フーリエ変換し、ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ方式の復調を行ない、サブキャリアデマッピング部３１５に出力する。なお、ＦＦＴ部３１３のポイント数は、後述する移動局装置５のＩＦＦＴ部のポイント数と等しい。
【００８９】
サブキャリアデマッピング部３１５は、制御部１０５から入力された制御信号に基づき、ＦＦＴ部３１３が復調した信号を、上りリンクパイロットチャネルの上りリンク参照信号と、ＰＵＳＣＨの信号と、ＰＵＣＣＨの信号とに分離する。サブキャリアデマッピング部３１５は、分離した上りリンク参照信号を伝搬路推定部３１７に出力し、分離したＰＵＳＣＨの信号をＰＵＳＣＨ用の伝搬路等化部３１９に出力し、分離したＰＵＣＣＨの信号をＰＵＣＣＨ用の伝搬路等化部３２１に出力する。
【００９０】
伝搬路推定部３１７は、サブキャリアデマッピング部３１５が分離した上りリンク参照信号と既知の信号を用いて伝搬路の変動を推定する。伝搬路推定部３１７は、推定した伝搬路推定値を、ＰＵＳＣＨ用の伝搬路等化部３１９と、ＰＵＣＣＨ用の伝搬路等化部３２１に出力する。ＰＵＳＣＨ用の伝搬路等化部３１９は、サブキャリアデマッピング部３１５が分離したＰＵＳＣＨの信号の振幅および位相を、伝搬路推定部３１７から入力された伝搬路推定値に基づいて等化する。ここで、等化とは、信号が無線通信中に受けた伝搬路の変動を元に戻す処理のことを表す。ＰＵＳＣＨ用の伝搬路等化部３１９は、調整した信号をＩＤＦＴ部３２３に出力する。
【００９１】
ＩＤＦＴ部３２３は、ＰＵＳＣＨ用の伝搬路等化部３１９から入力された信号を離散逆フーリエ変換し、データ復調部３２５に出力する。データ復調部３２５は、ＩＤＦＴ部３２３が変換したＰＵＳＣＨの信号の復調を行ない、復調したＰＵＳＣＨの信号をターボ復号部３２７に出力する。この復調は、移動局装置５のデータ変調部で用いられる変調方式に対応した復調であり、変調方式は制御部１０５より入力される。ターボ復号部３２７は、データ復調部３２５から入力され、復調されたＰＵＳＣＨの信号から、情報データを復号する。符号化率は、制御部１０５より入力される。
【００９２】
ＰＵＣＣＨ用の伝搬路等化部３２１は、サブキャリアデマッピング部３１５で分離されたＰＵＣＣＨの信号の振幅および位相を、伝搬路推定部３１７から入力された伝搬路推定値に基づいて等化する。ＰＵＣＣＨ用の伝搬路等化部３２１は、等化した信号を物理上りリンク制御チャネル検出部３２９に出力する。
【００９３】
物理上りリンク制御チャネル検出部３２９は、ＰＵＣＣＨ用の伝搬路等化部３２１から入力された信号を復調、復号し、ＵＣＩを検出する。物理上りリンク制御チャネル検出部３２９は、周波数領域、および／または時間領域で符号多重された信号を分離する処理を行なう。物理上りリンク制御チャネル検出部３２９は、送信側で用いられた符号系列を用いて周波数領域、および／または時間領域で符号多重されたＰＵＣＣＨの信号からＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＳＲ、ＣＱＩを検出するための処理を行う。具体的には、物理上りリンク制御チャネル検出部３２９は、周波数領域での符号系列を用いた検出処理、つまり周波数領域で符号多重された信号を分離する処理として、ＰＵＣＣＨのサブキャリア毎の信号に対して符号系列の各符号を乗算した後、各符号を乗算した信号を合成する。具体的には、物理上りリンク制御チャネル検出部３２９は、時間領域での符号系列を用いた検出処理、つまり時間領域での符号多重された信号を分離する処理として、ＰＵＣＣＨのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル毎の信号に対して符号系列の各符号を乗算した後、各符号を乗算した信号を合成する。なお、物理上りリンク制御チャネル検出部３２９は、制御部１０５からの制御信号に基づき、ＰＵＣＣＨの信号に対する検出処理を設定する。
【００９４】
制御部１０５は、基地局装置３が、移動局装置５にＰＤＣＣＨを用いて送信した制御情報（ＤＣＩ）、及びＰＤＳＣＨを用いて送信した制御情報（ＲＲＣシグナリング）に基づいて、サブキャリアデマッピング部３１５、データ復調部３２５、ターボ復号部３２７、伝搬路推定部３１７、および物理上りリンク制御チャネル検出部３２９の制御を行なう。また、制御部１０５は、基地局装置３が移動局装置５に送信した制御情報に基づき、各移動局装置５が送信したＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨがどのリソース（上りリンクサブフレーム、上りリンク物理リソースブロック、周波数領域の符号系列、時間領域の符号系列）により構成されているかを把握している。
【００９５】
＜移動局装置５の全体構成＞
以下、図４、図５、図６を用いて、本実施形態に係る移動局装置５の構成について説明する。図４は、本発明の実施形態に係る移動局装置５の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、移動局装置５は、受信処理部４０１、無線リソース制御部４０３、制御部（移動局装置制御部）４０５、送信処理部４０７を含んで構成される。
【００９６】
受信処理部４０１は、基地局装置３から信号を受信し、制御部４０５の指示に従い、受信信号を復調、復号する。受信処理部４０１は、自装置宛てのＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）の信号を検出した場合は、ＰＤＣＣＨの信号を復号して取得したＤＣＩを制御部４０５に出力する。例えば、受信処理部４０１は、基地局装置３から指定された協調通信制御チャネル領域内において自装置宛ての第二のＰＤＣＣＨを検出する処理を行う。例えば、受信処理部４０１は、基地局装置３から指定された協調通信制御チャネル領域内の第二の参照信号を用いて伝搬路の推定を行い、協調通信制御チャネル領域内の複数の第二の参照信号を用いて推定された伝搬路の推定値に平均化処理を行う。受信処理部４０１は、平均化した伝搬路の推定値を用いて第二のＰＤＣＣＨの信号の復調を行ない、自装置宛ての制御情報を含む信号を検出する処理を行う。また、受信処理部４０１は、ＰＤＣＣＨに含まれるＤＣＩを制御部４０５に出力した後の制御部４０５の指示に基づき、自装置宛てのＰＤＳＣＨを復号して得た情報データを、制御部４０５を介して上位層に出力する。ＰＤＣＣＨに含まれるＤＣＩの中で下りリンクアサインメントがＰＤＳＣＨのリソースの割り当てを示す情報を含む。また、受信処理部４０１は、ＰＤＳＣＨを復号して得た基地局装置３の無線リソース制御部１０３で生成された制御情報を制御部４０５に出力し、また制御部４０５を介して自装置の無線リソース制御部４０３に出力する。例えば、基地局装置３の無線リソース制御部１０３で生成された制御情報は、協調通信制御チャネル領域の物理リソースブロックを示す情報を含む。
【００９７】
また、受信処理部４０１は、ＰＤＳＣＨに含まれる巡回冗長検査（Cyclic Redundancy Check: CRC）符号を制御部４０５に出力する。基地局装置３の説明では省略したが、基地局装置３の送信処理部１０７は情報データからＣＲＣ符号を生成し、情報データとＣＲＣ符号をＰＤＳＣＨで送信する。ＣＲＣ符号は、ＰＤＳＣＨに含まれるデータが誤っているか、誤っていないかを判断するために使われる。例えば、移動局装置５において予め決められた生成多項式を用いてデータから生成された情報と、基地局装置３において生成され、ＰＤＳＣＨで送信されたＣＲＣ符号とが同じ場合はデータが誤っていないと判断され、移動局装置５において予め決められた生成多項式を用いてデータから生成された情報と、基地局装置３において生成され、ＰＤＳＣＨで送信されたＣＲＣ符号とが異なる場合はデータが誤っていると判断される。受信処理部４０１の詳細については後述する。
【００９８】
制御部４０５は、ＰＤＳＣＨを用いて基地局装置３から送信され、受信処理部４０１より入力されたデータを確認し、データの中で情報データを上位層に出力し、データの中で基地局装置３の無線リソース制御部１０３で生成された制御情報に基づいて、受信処理部４０１、送信処理部４０７を制御する。また、制御部４０５は、無線リソース制御部４０３からの指示に基づき、受信処理部４０１、送信処理部４０７を制御する。例えば、制御部４０５は、無線リソース制御部４０３から指示された協調通信制御チャネル領域の物理リソースブロック内の信号に対して第二のＰＤＣＣＨを検出する処理を行なうように受信処理部４０１を制御する。また、制御部４０５は、ＰＤＣＣＨを用いて基地局装置３から送信され、受信処理部４０１より入力されたＤＣＩに基づいて、受信処理部４０１、送信処理部４０７を制御する。具体的には、制御部４０５は検出された下りリンクアサインメントに主に基づき受信処理部４０１を制御し、検出された上りリンクグラントに主に基づき送信処理部４０７を制御する。また、制御部４０５は下りリンクアサインメントに含まれるＰＵＣＣＨの送信電力制御コマンドを示す制御情報に基づき送信処理部４０７を制御する。制御部４０５は、受信処理部４０１より入力されたデータから予め決められた生成多項式を用いて生成した情報と、受信処理部４０１より入力されたＣＲＣ符号とを比較し、データが誤っているか否かを判断し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを生成する。また、制御部４０５は、無線リソース制御部４０３からの指示に基づき、ＳＲ、ＣＱＩを生成する。
【００９９】
無線リソース制御部４０３は、基地局装置３の無線リソース制御部１０３で生成され、基地局装置３より通知された制御情報を記憶して保持すると共に、制御部４０５を介して受信処理部４０１、送信処理部４０７の制御を行なう。つまり、無線リソース制御部４０３は、各種パラメータなどを保持するメモリの機能を備える。無線リソース制御部４０３は、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨの送信電力に関連するパラメータを保持し、基地局装置３より通知されたパラメータを用いるように制御信号を制御部４０５に出力する。
【０１００】
無線リソース制御部４０３は、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、上りリンクパイロットチャネルなどの送信電力に関連するパラメータの値を設定する。無線リソース制御部４０３において設定された送信電力の値は、制御部４０５により送信処理部４０７に対して出力される。なお、ＰＵＣＣＨと同じ上りリンク物理リソースブロック内のリソースより構成される上りリンクパイロットチャネルは、ＰＵＣＣＨと同じ送信電力制御が行なわれる。なお、ＰＵＳＣＨと同じ上りリンク物理リソースブロック内のリソースより構成される上りリンクパイロットチャネルは、ＰＵＳＣＨと同じ送信電力制御が行なわれる。無線リソース制御部４０３は、ＰＵＳＣＨに対して、ＰＵＳＣＨに割り当てられる上りリンク物理リソースブロックの数に基づくパラメータ、予め基地局装置３より通知されたセル固有、および移動局装置固有のパラメータ、ＰＵＳＣＨに用いられる変調方式に基づくパラメータ、推定されたパスロスの値に基づくパラメータ、基地局装置３より通知された送信電力制御コマンドに基づくパラメータなどの値を設定する。無線リソース制御部４０３は、ＰＵＣＣＨに対して、ＰＵＣＣＨの信号構成に基づくパラメータ、予め基地局装置３より通知されたセル固有、および移動局装置固有のパラメータ、推定されたパスロスの値に基づくパラメータ、通知された送信電力制御コマンドに基づくパラメータなどの値を設定する。
【０１０１】
なお、送信電力に関連するパラメータとして、セル固有、および移動局装置固有のパラメータはＰＤＳＣＨを用いて基地局装置３より通知され、送信電力制御コマンドはＰＤＣＣＨを用いて基地局装置３より通知される。ＰＵＳＣＨに対する送信電力制御コマンドは上りリンクグラントに含まれ、ＰＵＣＣＨに対する送信電力制御コマンドは下りリンクアサインメントに含まれる。なお、基地局装置３より通知された、送信電力に関連する各種パラメータは無線リソース制御部４０３において適宜記憶され、記憶された値が制御部４０５に入力される。
【０１０２】
送信処理部４０７は、制御部４０５の指示に従い、情報データ、ＵＣＩを符号化および変調した信号をＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨのリソースを用いて、基地局装置３に送信アンテナ４１１を介して送信する。また、送信処理部４０７は、制御部４０５の指示に従い、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨの送信電力を設定する。例えば、送信処理部４０７は、受信確認応答の内容を示す信号を符号化および変調した信号を生成し、無線リソース制御部４０３より入力された値の送信電力を設定し、ＰＵＣＣＨのリソースを用いて、送信アンテナ４１１を介して信号を送信する。送信処理部４０７の詳細については後述する。
【０１０３】
＜移動局装置５の受信処理部４０１＞
以下、移動局装置５の受信処理部４０１の詳細について説明する。図５は、本発明の実施形態に係る移動局装置５の受信処理部４０１の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、受信処理部４０１は、受信ＲＦ部５０１、Ａ／Ｄ部５０３、シンボルタイミング検出部５０５、ＧＩ除去部５０７、ＦＦＴ部５０９、多重分離部５１１、伝搬路推定部５１３、ＰＤＳＣＨ用の伝搬路補償部５１５、物理下りリンク共用チャネル復号部５１７、ＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９、および、物理下りリンク制御チャネル復号部５２１、を含んで構成される。また、この図に示すように、物理下りリンク共用チャネル復号部５１７は、データ復調部５２３、および、ターボ復号部５２５、を備える。また、この図に示すように、物理下りリンク制御チャネル復号部５２１は、ＱＰＳＫ復調部５２７、および、ビタビデコーダ部５２９、を備える。
【０１０４】
受信ＲＦ部５０１は、受信アンテナ４０９で受信した信号を、適切に増幅し、中間周波数に変換し（ダウンコンバート）、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信した信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調する。受信ＲＦ部５０１は、直交復調したアナログ信号を、Ａ／Ｄ部５０３に出力する。
【０１０５】
Ａ／Ｄ部５０３は、受信ＲＦ部５０１が直交復調したアナログ信号をディジタル信号に変換し、変換したディジタル信号を、シンボルタイミング検出部５０５と、ＧＩ除去部５０７と、に出力する。シンボルタイミング検出部５０５は、Ａ／Ｄ部５０３が変換したディジタル信号に基づいて、シンボルのタイミングを検出し、検出したシンボル境界のタイミングを示す制御信号を、ＧＩ除去部５０７に出力する。ＧＩ除去部５０７は、シンボルタイミング検出部５０５からの制御信号に基づいて、Ａ／Ｄ部５０３の出力したディジタル信号からガードインターバルに相当する部分を除去し、残りの部分の信号を、ＦＦＴ部５０９に出力する。ＦＦＴ部５０９は、ＧＩ除去部５０７から入力された信号を高速フーリエ変換し、ＯＦＤＭ方式の復調を行ない、多重分離部５１１に出力する。
【０１０６】
多重分離部５１１は、制御部４０５から入力された制御信号に基づき、ＦＦＴ部５０９が復調した信号を、ＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）の信号と、ＰＤＳＣＨの信号とに分離する。多重分離部５１１は、分離したＰＤＳＣＨの信号を、ＰＤＳＣＨ用の伝搬路補償部５１５に出力し、また、分離したＰＤＣＣＨの信号を、ＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９に出力する。例えば、多重分離部５１１は、自装置に指定された協調通信制御チャネル領域の第二のＰＤＣＣＨの信号をＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９に出力する。また、多重分離部５１１は、下りリンクパイロットチャネルが配置される下りリンクリソースエレメントを分離し、下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号（第一の参照信号、第二の参照信号）を、伝搬路推定部５１３に出力する。例えば、多重分離部５１１は、自装置に指定された協調通信制御チャネル領域の第二の参照信号を伝搬路推定部５１３に出力する。
【０１０７】
伝搬路推定部５１３は、多重分離部５１１が分離した下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号と既知の信号とを用いて伝搬路の変動を推定し、伝搬路の変動を補償するように、振幅および位相を調整するための伝搬路補償値を、ＰＤＳＣＨ用の伝搬路補償部５１５と、ＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９に出力する。伝搬路推定部５１３は、第一の参照信号と第二の参照信号をそれぞれ用いて独立に伝搬路の変動を推定し、伝搬路補償値を出力する。例えば、伝搬路推定部５１３は、自装置に指定された協調通信制御チャネル領域内の複数の下りリンク物理リソースブロックに配置された、複数の第二の参照信号を用いて推定した伝搬路推定値に平均化処理を行い、伝搬路補償値を生成し、ＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９に出力する。例えば、伝搬路推定部５１３は、自装置に割り当てられ、協調通信を用いて送信されたＰＤＳＣＨに割り当てられた複数の下りリンク物理リソースブロックに配置された、複数の第二の参照信号を用いて推定した伝搬路推定値に平均化処理を行い、伝搬路補償値を生成し、ＰＤＳＣＨ用の伝搬路補償部５１５に出力する。伝搬路推定部５１３は、第二の参照信号を用いた伝搬路推定値の平均化処理は、第二のＰＤＣＣＨ用とＰＤＳＣＨ用で独立に行う。例えば、伝搬路推定部５１３は、協調通信制御チャネル領域内の全ての物理リソースブロックに配置された第二の参照信号を用いて推定した伝搬路推定値に平均化処理を行い、平均化処理を行った値を第二のＰＤＣＣＨの復調に用いる。例えば、伝搬路推定部５１３は、ＰＤＳＣＨに割り当てられた複数の下りリンク物理リソースブロックに対して、予め決められた個数（例えば、２個）毎の物理リソースブロックに配置された第二の参照信号を用いて推定した伝搬路推定値に平均化処理を行い、平均化処理を行った値をＰＤＳＣＨの復調に用いる。言い換えると、伝搬路推定部５１３は、第二のＰＤＣＣＨに対してとＰＤＳＣＨに対してで、第二の参照信号を用いた伝搬路推定値の平均化処理の単位を独立に設定する。例えば、第二のＰＤＣＣＨに対しての平均化処理の単位は協調通信制御チャネル領域の全体の物理リソースブロックであり、ＰＤＳＣＨに対しての平均化処理の単位は２個の物理リソースブロックである。なお、基地局装置３では、第二のＰＤＣＣＨおよび第二のＰＤＣＣＨと同じ物理リソースブロックに配置される第二の参照信号に対しては協調通信制御チャネル領域内で共通のプレコーディング処理を行い、ＰＤＳＣＨおよびＰＤＳＣＨと同じ物理リソースブロックに配置される第二の参照信号に対しては予め決められた個数の周波数領域で連続する物理リソースブロック内で共通のプレコーディング処理を行い、予め決められた個数の物理リソースブロックが離れたＰＤＳＣＨと第二の参照信号に対しては独立にプレコーディング処理を行う。
【０１０８】
ＰＤＳＣＨ用の伝搬路補償部５１５は、多重分離部５１１が分離したＰＤＳＣＨの信号の振幅および位相を、伝搬路推定部５１３から入力された伝搬路補償値に従って調整する。例えば、ＰＤＳＣＨ用の伝搬路補償部５１５は、協調通信を用いて送信されたＰＤＳＣＨの信号に対して伝搬路推定部５１３で第二の参照信号に基づいて生成された伝搬路補償値に従って調整し、協調通信を用いずに送信されたＰＤＳＣＨの信号に対して伝搬路推定部５１３で第一の参照信号に基づいて生成された伝搬路補償値に従って調整する。ＰＤＳＣＨ用の伝搬路補償部５１５は、伝搬路を調整した信号を物理下りリンク共用チャネル復号部５１７のデータ復調部５２３に出力する。
【０１０９】
物理下りリンク共用チャネル復号部５１７は、制御部４０５からの指示に基づき、ＰＤＳＣＨの復調、復号を行ない、情報データを検出する。データ復調部５２３は、伝搬路補償部５１５から入力されたＰＤＳＣＨの信号の復調を行ない、復調したＰＤＳＣＨの信号をターボ復号部５２５に出力する。この復調は、基地局装置３のデータ変調部２２１で用いられる変調方式に対応した復調である。ターボ復号部５２５は、データ復調部５２３から入力され、復調されたＰＤＳＣＨの信号から情報データを復号し、制御部４０５を介して上位層に出力する。なお、ＰＤＳＣＨを用いて送信された、基地局装置３の無線リソース制御部１０３で生成された制御情報等も制御部４０５に出力され、制御部４０５を介して無線リソース制御部４０３にも出力される。なお、ＰＤＳＣＨに含まれるＣＲＣ符号も制御部４０５に出力される。
【０１１０】
ＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９は、多重分離部５１１が分離したＰＤＣＣＨの信号の振幅および位相を、伝搬路推定部５１３から入力された伝搬路補償値に従って調整する。例えば、ＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９は、第二のＰＤＣＣＨの信号に対して伝搬路推定部５１３で第二の参照信号に基づいて生成された伝搬路補償値に従って調整し、第一のＰＤＣＣＨの信号に対して伝搬路推定部５１３で第一の参照信号に基づいて生成された伝搬路補償値に従って調整する。ＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９は、調整した信号を物理下りリンク制御チャネル復号部５２１のＱＰＳＫ復調部５２７に出力する。
【０１１１】
物理下りリンク制御チャネル復号部５２１は、以下のように、ＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９から入力された信号を復調、復号し、制御データを検出する。ＱＰＳＫ復調部５２７は、ＰＤＣＣＨの信号に対してＱＰＳＫ復調を行ない、ビタビデコーダ部５２９に出力する。ビタビデコーダ部５２９は、ＱＰＳＫ復調部５２７が復調した信号を復号し、復号したＤＣＩを制御部４０５に出力する。ここで、この信号はビット単位で表現され、ビタビデコーダ部５２９は、入力ビットに対してビタビデコーディング処理を行なうビットの数を調整するためにレートデマッチングも行なう。
【０１１２】
移動局装置５は、複数のＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒを想定して、自装置宛てのＤＣＩを検出する処理を行なう。移動局装置５は、想定するＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ（符号化率）毎に異なる復号処理をＰＤＣＣＨの信号に対して行ない、ＤＣＩと一緒にＰＤＣＣＨに付加されるＣＲＣ符号に誤りが検出されなかったＰＤＣＣＨに含まれるＤＣＩを取得する。このような処理をブラインドデコーディングと称す。なお、移動局装置５は、下りリンクシステム帯域の全てのＣＣＥ（ＲＥＧ）の信号（受信信号）に対して第一のＰＤＣＣＨを想定したブラインドデコーディングを行なうのではなく、一部のＣＣＥに対してのみブラインドデコーディングを行なうようにしてもよい。なお、移動局装置５は、協調通信制御チャネル領域の全てのＣＣＥ（ＲＥＧ）の信号（受信信号）に対して第二のＰＤＣＣＨを想定したブラインドデコーディングを行なうのではなく、一部のＣＣＥに対してのみブラインドデコーディングを行なうようにしてもよい。ブラインドデコーディングが行なわれる一部のＣＣＥ（ＣＣＥｓ）をＳｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅと呼称する。また、ＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ毎に異なるＳｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅが定義されてもよい。本発明の実施形態の通信システム１では、第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨに対して、それぞれ異なるＳｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅが移動局装置５において設定される。移動局装置５の第二のＰＤＣＣＨに対するＳｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅは、協調通信制御チャネル領域の一部のＣＣＥ（ＣＣＥｓ）（リソース）により構成される。つまり、同じＲＲＨ４を用いて協調通信が行われる移動局装置群の各移動局装置５の第二のＰＤＣＣＨに対するＳｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅは、同じ協調通信制御チャネル領域の一部のＣＣＥにより構成される。ここで、各移動局装置５の第二のＰＤＣＣＨに対するＳｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅは、全く異なるＣＣＥ（ＣＣＥｓ）により構成されてもよいし、全く同じＣＣＥ（ＣＣＥｓ）により構成されてもよいし、一部が重複するＣＣＥ（ＣＣＥｓ）により構成されてもよい。
【０１１３】
なお、制御部４０５は、ビタビデコーダ部５２９より入力されたＤＣＩが誤りなく、自装置宛てのＤＣＩかを判定し、誤りなく、自装置宛てのＤＣＩと判定した場合、ＤＣＩに基づいて多重分離部５１１、データ復調部５２３、ターボ復号部５２５、および送信処理部４０７、を制御する。例えば、制御部４０５は、ＤＣＩが下りリンクアサインメントである場合、受信処理部４０１にＰＤＳＣＨの信号を復号するように制御する。なお、ＰＤＣＣＨにおいてもＰＤＳＣＨと同様にＣＲＣ符号が含まれており、制御部４０５はＣＲＣ符号を用いてＰＤＣＣＨのＤＣＩが誤っているか否かを判断する。
【０１１４】
＜移動局装置５の送信処理部４０７＞
図６は、本発明の実施形態に係る移動局装置５の送信処理部４０７の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、送信処理部４０７は、ターボ符号部６１１、データ変調部６１３、ＤＦＴ部６１５、上りリンクパイロットチャネル処理部６１７、物理上りリンク制御チャネル処理部６１９、サブキャリアマッピング部６２１、ＩＦＦＴ部６２３、ＧＩ挿入部６２５、送信電力調整部６２７、Ｄ／Ａ部６０５、送信ＲＦ部６０７、および、送信アンテナ４１１を含んで構成される。送信処理部４０７は、情報データ、ＵＣＩに対して符号化、変調を行ない、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨを用いて送信する信号を生成し、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨの送信電力を調整する。
【０１１５】
ターボ符号部６１１は、入力された情報データを、制御部４０５から指示された符号化率で、データの誤り耐性を高めるためのターボ符号化を行ない、データ変調部６１３に出力する。データ変調部６１３は、ターボ符号部６１１が符号化した符号データを、制御部４０５から指示された変調方式、例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのような変調方式で変調し、変調シンボルの信号系列を生成する。データ変調部６１３は、生成した変調シンボルの信号系列を、ＤＦＴ部６１５に出力する。ＤＦＴ部６１５は、データ変調部６１３が出力した信号を離散フーリエ変換し、サブキャリアマッピング部６２１に出力する。
【０１１６】
物理上りリンク制御チャネル処理部６１９は、制御部４０５から入力されたＵＣＩを伝送するためのベースバンド信号処理を行なう。物理上りリンク制御チャネル処理部６１９に入力されるＵＣＩは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＳＲ、ＣＱＩである。物理上りリンク制御チャネル処理部６１９は、ベースバンド信号処理を行ない、生成した信号をサブキャリアマッピング部６２１に出力する。物理上りリンク制御チャネル処理部６１９は、ＵＣＩの情報ビットを符号化して信号を生成する。
【０１１７】
また、物理上りリンク制御チャネル処理部６１９は、ＵＣＩから生成される信号に対して周波数領域の符号多重および／または時間領域の符号多重に関連する信号処理を行なう。物理上りリンク制御チャネル処理部６１９は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報ビット、またはＳＲの情報ビット、またはＣＱＩの情報ビットから生成される信号に対して周波数領域の符号多重を実現するために制御部４０５から指示された符号系列を乗算する。物理上りリンク制御チャネル処理部６１９は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報ビット、またはＳＲの情報ビットから生成される信号に対して時間領域の符号多重を実現するために制御部４０５から指示された符号系列を乗算する。
【０１１８】
上りリンクパイロットチャネル処理部６１７は、基地局装置３において既知の信号である上りリンク参照信号を制御部４０５からの指示に基づき生成し、サブキャリアマッピング部６２１に出力する。サブキャリアマッピング部６２１は、上りリンクパイロットチャネル処理部６１７から入力された信号と、ＤＦＴ部６１５から入力された信号と、物理上りリンク制御チャネル処理部６１９から入力された信号とを、制御部４０５からの指示に従ってサブキャリアに配置し、ＩＦＦＴ部６２３に出力する。
【０１１９】
ＩＦＦＴ部６２３は、サブキャリアマッピング部６２１が出力した信号を高速逆フーリエ変換し、ＧＩ挿入部６２５に出力する。ここで、ＩＦＦＴ部６２３のポイント数はＤＦＴ部６１５のポイント数よりも多く、移動局装置５は、ＤＦＴ部６１５、サブキャリアマッピング部６２１、ＩＦＦＴ部６２３を用いることにより、ＰＵＳＣＨを用いて送信する信号に対してＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ方式の変調を行なう。ＧＩ挿入部６２５は、ＩＦＦＴ部６２３から入力された信号に、ガードインターバルを付加し、送信電力調整部６２７に出力する。
【０１２０】
送信電力調整部６２７は、ＧＩ挿入部６２５から入力された信号に対して、制御部４０５からの制御信号に基づき送信電力を調整してＤ／Ａ部６０５に出力する。なお、送信電力調整部６２７では、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ、上りリンクパイロットチャネルの平均送信電力が上りリンクサブフレーム毎に制御される。Ｄ／Ａ部６０５は、送信電力調整部６２７から入力されたベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、送信ＲＦ部６０７に出力する。送信ＲＦ部６０７は、Ｄ／Ａ部６０５から入力されたアナログ信号から、中間周波数の同相成分および直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去する。次に、送信ＲＦ部６０７は、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換（アップコンバート）し、余分な周波数成分を除去し、電力増幅し、送信アンテナ４１１を介して、基地局装置３に送信する。
【０１２１】
図７は、本発明の実施形態に係る移動局装置５の第二のＰＤＣＣＨを検出する処理の一例を示すフローチャートである。移動局装置５は、基地局装置３から受信した情報（ＲＲＣシグナリング）に基づき、協調通信制御チャネル領域を設定する（ステップＳ１０１）。具体的には、移動局装置５は、第二のＰＤＣＣＨに用いられるＣＣＥの構成を認識し、設定する。ＣＣＥに用いられるＲＥＧの構成は、協調通信制御チャネル領域に用いられる物理リソースブロックの構成に依存する。次に、移動局装置５は、協調通信制御チャネル領域のＣＣＥ（ＣＣＥｓ）の信号に対して、第二のＰＤＣＣＨのブラインドデコーディングを行う（ステップＳ１０２）。移動局装置５は、協調通信制御チャネル領域の自装置に設定されるＳｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅにおいて番号が最も小さいＣＣＥの信号からブラインドデコーディングを行う。次に、移動局装置５は、ブラインドデコーディングを行った結果、自装置宛ての下りリンクアサインメントを検出したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。移動局装置５は、自装置宛ての下りリンクアサインメントを検出したと判定した場合（ステップＳ１０３：YES）、第二のＰＤＣＣＨを検出する処理を終了する。移動局装置５は、自装置宛ての下りリンクアサインメントを検出していないと判定した場合（ステップＳ１０３：NO）、協調通信制御チャネル領域のＳｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅにおいて、全てのＣＣＥに対してブラインドデコーディングを行ったか否かを判定する（ステップＳ１０４）。移動局装置５は、全てのＣＣＥに対してブラインドデコーディングを行ったと判定した場合（ステップＳ１０４：YES）、第二のＰＤＣＣＨを検出する処理を終了する。移動局装置５は、全てのＣＣＥに対してブラインドデコーディングを行っていないと判定した場合（ステップＳ１０４：NO）、ステップＳ１０２に戻り、ブラインドデコーディングを行っていない次の番号のＣＣＥの信号に対して、第二のＰＤＣＣＨのブラインドデコーディングを行う。なお、第二のＰＤＣＣＨを検出する処理は、下りリンクサブフレーム単位で行われる。
【０１２２】
図８は、本発明の実施形態に係る基地局装置３の第二のＰＤＣＣＨを送信する処理の一例を示すフローチャートである。基地局装置３は、移動局装置群毎に協調通信制御チャネル領域を設定する（ステップＴ１０１）。つまり、基地局装置３は、協調通信を行うＲＲＨ４毎に対して協調通信制御チャネル領域を設定する。例えば、図９において、基地局装置３は、ＲＲＨ４Ａ、ＲＲＨ４Ｂ、ＲＲＨ４Ｃのそれぞれに対して独立に協調通信制御チャネル領域を設定する。同じＲＲＨ４のエリアに属する複数の移動局装置５（移動局装置群）は、同じ協調通信制御チャネル領域が設定される。例えば、図９において、ＲＲＨ４Ａのエリアに属する移動局装置５Ａは、ＲＲＨ４Ａに対して設定された協調通信制御チャネル領域において第二のＰＤＣＣＨを受信する。例えば、図９において、ＲＲＨ４Ｂのエリアに属する移動局装置５Ｂは、ＲＲＨ４Ｂに対して設定された協調通信制御チャネル領域において第二のＰＤＣＣＨを受信する。例えば、図９において、ＲＲＨ４Ｃのエリアに属する移動局装置５Ｃは、ＲＲＨ４Ｃに対して設定された協調通信制御チャネル領域において第二のＰＤＣＣＨを受信する。
【０１２３】
次に、基地局装置３は、第二のＰＤＣＣＨで送信される信号に対してプリコーディング処理を行う（ステップＴ１０２）。ここで、同じ協調通信制御チャネル領域内の第二のＰＤＣＣＨで送信される信号に対しては同じプリコーディング処理が行なわれる。つまり、基地局装置３は、協調通信を行うＲＲＨ４毎に第二のＰＤＣＣＨに関するプリコーディング処理を共通して行う。なお、第二のＰＤＣＣＨと共に送信される第二の参照信号に対しても同じプリコーディング処理が行なわれる。次に、基地局装置３は、協調通信制御チャネル領域に第二のＰＤＣＣＨを配置して送信する（ステップＴ１０３）。
【０１２４】
以上のように、本発明の実施形態では、通信システム１において、基地局装置３は、制御チャネル（第二のＰＤＣＣＨ）と参照信号（第二の参照信号）に同一のプリコーディング処理を行うプリコーディング処理部（プリコーディング処理部２２７、プリコーディング処理部２３１）と、前記参照信号（第二の参照信号）が配置され、前記制御チャネル（第二のＰＤＣＣＨ）が配置される可能性のあるリソースの領域（協調通信制御チャネル領域）であって、前記領域（協調通信制御チャネル領域）内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域（協調通信制御チャネル領域）間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域（協調通信制御チャネル領域）を設定する基地局装置制御部（制御部１０５）と、前記領域（協調通信制御チャネル領域）のリソースを用いて前記制御チャネル（第二のＰＤＣＣＨ）と前記参照信号（第二の参照信号）を送信する送信処理部（送信処理部１０７）と、を有し、移動局装置５は、基地局装置３から通知された情報に基づき前記領域（協調通信制御チャネル領域）を設定する移動局装置制御部（制御部４０５）と、前記領域（協調通信制御チャネル領域）内の複数の前記参照信号（第二の参照信号）から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する伝搬路推定部（伝搬路推定部５１３）と、前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報（ＤＣＩ）を含む前記制御チャネル（第二のＰＤＣＣＨ）を検出する処理を行う制御チャネル検出部（物理下りリンク制御チャネル復号部５２１）と、を有する。また、前記基地局装置制御部（制御部１０５）は、自基地局装置と共に協調通信を行う、無線部を有する装置（ＲＲＨ４）毎に対して異なる前記領域協調通信制御チャネル領域）を設定する。
【０１２５】
以上のように、本発明の実施形態では、基地局装置３は、協調通信を行うＲＲＨ４毎に協調通信制御チャネル領域を設定することにより、第二のＰＤＣＣＨと第二の参照信号に対してＲＲＨ４毎に適したプリコーディング処理（ビームフォーミング処理）を行って送信することができ、各ＲＲＨ４のエリアに属する、それぞれの移動局装置５は優れた伝送特性の伝送チャネルを通じた制御信号を受信することができる。更に、基地局装置３は、同じ協調通信制御チャネル領域内の第二のＰＤＣＣＨと第二の参照信号に対して同じプリコーディング処理を適用し、移動局装置５は協調通信制御チャネル領域内の複数の第二の参照信号から推定した伝搬路推定値に対して平均化処理を行うことにより、伝搬路推定値に対する雑音の影響を軽減することができ、協調通信を用いて送信された制御信号（第二のＰＤＣＣＨで送信された信号）の復調をより適切に行うことができる。
【０１２６】
なお、本発明の実施形態では、説明の簡略化のため、第二のＰＤＣＣＨが配置される可能性があるリソースの領域を協調通信制御チャネル領域と定義したが、異なる文言で定義されても、類似した意味を持つのであれば、本発明を適用できることは明らかである。
【０１２７】
また、本発明の実施形態では、基地局装置とＲＲＨによる協調通信が行われる通信システムについて示したが、１つの基地局装置内でＭＵ（Multi-User）−ＭＩＭＯが適用される通信システムにおいても本発明を適用することができる。例えば、ＭＵ−ＭＩＭＯは、複数の送信アンテナを用いた基地局装置のエリア内の異なる位置（例えば、エリアＡ、エリアＢ）に存在する複数の移動局装置に対して、プリコーディング技術等を用いて、各移動局装置に対する信号に対してビームを制御することにより、周波数領域および時間領域で同一のリソースを用いた場合であっても、移動局装置間の信号に対して互いに直交性の維持または同一チャネル干渉の低減を行う技術である。空間的に移動局装置間の信号を多重分離することから、ＳＤＭＡ（Space Division Multiple Access）とも呼称する。
【０１２８】
ＭＵ−ＭＩＭＯでは、空間多重される、それぞれの移動局装置に対して異なるプリコーディング処理が適用される。基地局装置のエリア内で、エリアＡに位置する移動局装置とエリアＢに位置する移動局装置の第二のＰＤＣＣＨと第二の参照信号に対して異なるプリコーディング処理が行われる。第二のＰＤＣＣＨが配置される可能性のある領域に関して、エリアＡに位置する移動局装置とエリアＢに位置する移動局装置に対してその領域が独立に設定され、独立にプリコーディング処理が適用される。
【０１２９】
また、移動局装置５とは、移動する端末に限らず、固定端末に移動局装置５の機能を実装することなどにより本発明を実現しても良い。
【０１３０】
以上説明した本発明の特徴的な手段は、集積回路に機能を実装し、制御することによっても実現することができる。すなわち、本発明の集積回路は、移動局装置５に実装されることにより、移動局装置５に複数の機能を発揮させる集積回路であって、基地局装置３と通信を行い、同一のプリコーディング処理が行われた制御チャネルと参照信号を前記基地局装置３から受信する機能と、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域を設定する機能と、前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する機能と、前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行う機能と、を含む一連の機能を、前記移動局装置５に発揮させることを特徴とする。
【０１３１】
また、本発明の集積回路は、基地局装置３に実装されることにより、前記基地局装置３に複数の機能を発揮させる集積回路であって、複数の移動局装置５と通信を行う機能と、制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行う機能と、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定する機能と、前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信する機能と、を含む一連の機能を、前記基地局装置３に発揮させることを特徴とする。
【０１３２】
本発明の実施形態に記載の動作をプログラムで実現してもよい。本発明に関わる移動局装置５および基地局装置３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）である。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に蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ROM、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
【０１３３】
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送することができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態における移動局装置５および基地局装置３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５および基地局装置３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。
【０１３４】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３５】
３ 基地局装置
５（Ａ〜Ｃ） 移動局装置
１０１ 受信処理部
１０３ 無線リソース制御部
１０５ 制御部
１０７ 送信処理部
１０９ 受信アンテナ
１１１ 送信アンテナ
２０１ 物理下りリンク共用チャネル処理部
２０３ 物理下りリンク制御チャネル処理部
２０５ 下りリンクパイロットチャネル処理部
２０７ 多重部
２０９ ＩＦＦＴ部
２１１ ＧＩ挿入部
２１３ Ｄ／Ａ部
２１５ 送信ＲＦ部
２１９ ターボ符号部
２２１ データ変調部
２２３ 畳み込み符号部
２２５ ＱＰＳＫ変調部
２２７ プリコーディング処理部（ＰＤＣＣＨ用）
２２９ プリコーディング処理部（ＰＤＳＣＨ用）
２３１ プリコーディング処理部（下りリンクパイロットチャネル用）
３０１ 受信ＲＦ部
３０３ Ａ／Ｄ部
３０９ シンボルタイミング検出部
３１１ ＧＩ除去部
３１３ ＦＦＴ部
３１５ サブキャリアデマッピング部
３１７ 伝搬路推定部
３１９ 伝搬路等化部（ＰＵＳＣＨ用）
３２１ 伝搬路等化部（ＰＵＣＣＨ用）
３２３ ＩＤＦＴ部
３２５ データ復調部
３２７ ターボ復号部
３２９ 物理上りリンク制御チャネル検出部
４０１ 受信処理部
４０３ 無線リソース制御部
４０５ 制御部
４０７ 送信処理部
４０９ 受信アンテナ
４１１ 送信アンテナ
５０１ 受信ＲＦ部
５０３ Ａ／Ｄ部
５０５ シンボルタイミング検出部
５０７ ＧＩ除去部
５０９ ＦＦＴ部
５１１ 多重分離部
５１３ 伝搬路推定部
５１５ 伝搬路補償部（ＰＤＳＣＨ用）
５１７ 物理下りリンク共用チャネル復号部
５１９ 伝搬路補償部（ＰＤＣＣＨ用）
５２１ 物理下りリンク制御チャネル復号部
５２３ データ復調部
５２５ ターボ復号部
５２７ ＱＰＳＫ復調部
５２９ ビタビデコーダ部
６０５ Ｄ／Ａ部
６０７ 送信ＲＦ部
６１１ ターボ符号部
６１３ データ変調部
６１５ ＤＦＴ部
６１７ 上りリンクパイロットチャネル処理部
６１９ 物理上りリンク制御チャネル処理部
６２１ サブキャリアマッピング部
６２３ ＩＦＦＴ部
６２５ ＧＩ挿入部
６２７ 送信電力調整部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の移動局装置と基地局装置から構成される通信システムにおいて、協調通信等の方法を用いたデータ信号に関する制御情報を含む信号が配置される可能性のある領域を効率的に設定し、基地局装置が各移動局装置群に対して効率的に制御情報を含む信号を送信することができ、移動局装置は基地局装置から効率的に制御情報を含む信号を受信することができる通信システム、移動局装置、基地局装置、通信方法および集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラー移動通信の無線アクセス方式および無線ネットワークの進化（以下、「Long Term Evolution (LTE)」、または、「Evolved Universal Terrestrial Radio Access (EUTRA)」と呼称する。）が、第三世代パートナーシッププロジェクト（3rd Generation Partnership Project: 3GPP）において仕様化されている。ＬＴＥでは、基地局装置から移動局装置への無線通信（下りリンク; DLと呼称する。）の通信方式として、マルチキャリア送信である直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM）方式が用いられる。また、ＬＴＥでは、移動局装置から基地局装置への無線通信（上りリンク; ULと呼称する。）の通信方式として、シングルキャリア送信であるＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）方式が用いられる。ＬＴＥでは、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式としてＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ（Discrete Fourier Transform-Spread OFDM）方式が用いられる。
【０００３】
３ＧＰＰでは、ＬＴＥよりもさらに高速なデータの通信を実現する無線アクセス方式および無線ネットワーク（以下、「Long Term Evolution-Advanced (LTE-A)」、または、「Advanced Evolved Universal Terrestrial Radio Access (A-EUTRA)」と呼称する。）が検討されている。ＬＴＥ−Ａでは、ＬＴＥとの後方互換性(backward compatibility)を実現することが求められている。ＬＴＥ−Ａに対応した基地局装置が、ＬＴＥ−Ａに対応した移動局装置およびＬＴＥに対応した移動局装置の両方の移動局装置と同時に通信を行うこと、およびＬＴＥ−Ａに対応した移動局装置が、ＬＴＥ−Ａに対応した基地局装置およびＬＴＥに対応した基地局装置と通信を行なうことを実現することがＬＴＥ−Ａに対して要求される。その要求を実現するためにＬＴＥ−ＡではＬＴＥと同一のチャネル構造を少なくともサポートすることが検討されている。チャネルとは、信号の送信に用いられる媒体を意味する。物理層で用いられるチャネルは物理チャネル、メディアアクセス（Media Access Control: MAC）層で用いられるチャネルは論理チャネルと呼称する。物理チャネルの種類としては、下りリンクのデータおよび制御情報の送受信に用いられる物理下りリンク共用チャネル（Physical Downlink Shared CHannel: PDSCH）、下りリンクの制御情報の送受信に用いられる物理下りリンク制御チャネル（Physical Downlink Control CHannel: PDCCH）、上りリンクのデータおよび制御情報の送受信に用いられる物理上りリンク共用チャネル（Physical Uplink Shared CHannel: PUSCH）、制御情報の送受信に用いられる物理上りリンク制御チャネル（Physical Uplink Control CHannel: PUCCH）、下りリンクの同期確立のために用いられる同期チャネル（Synchronization CHannel: SCH）、上りリンクの同期確立のために用いられる物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access CHannel: PRACH）、下りリンクのシステム情報の送信に用いられる物理報知チャネル（Physical Broadcast CHannel: PBCH）等がある。移動局装置、または基地局装置は、制御情報、データなどから生成した信号を各物理チャネルに配置して、送信する。物理下りリンク共用チャネル、または物理上りリンク共用チャネルで送信されるデータは、トランスポートブロックと呼称する。
【０００４】
物理上りリンク制御チャネルに配置される制御情報は、上りリンク制御情報（Uplink Control Information: UCI）と呼称する。上りリンク制御情報は、受信された物理下りリンク共用チャネルに配置されたデータに対する肯定応答（Acknowledgement: ACK）または否定応答（Negative Acknowledgement: NACK）を示す制御情報（受信確認応答; ACK/NACK）、または上りリンクのリソースの割り当ての要求を示す制御情報（Scheduling Request: SR）、または下りリンクの受信品質（チャネル品質とも呼称する）を示す制御情報（Channel Quality Indicator: CQI）である。
【０００５】
＜協調通信＞
Ａ−ＥＵＴＲＡでは、セル端領域の移動局装置に対する干渉を軽減または抑圧するために、または受信信号電力を増大させるために、隣接セル間で互いに協調して通信を行なうセル間協調通信（Cooperative Multipoint: CoMP通信）が検討されている。なお、例えば、基地局装置が任意の１つの周波数帯域を用いて通信する形態のことを「セル（Cell）」と呼称する。例えば、セル間協調通信として、複数のセルで異なる重み付け信号処理（プリコーディング処理）が信号に適用され、複数の基地局装置がその信号を協調して同一の移動局装置に送信する方法（Joint Processing、Joint Transmissionとも称す）などが検討されている。この方法では、移動局装置の信号電力対干渉雑音電力比を向上することができ、移動局装置における受信特性を改善することができる。
【０００６】
なお、協調通信に用いられる複数のセルに関して、異なるセルは異なる基地局装置により構成されてもよいし、異なるセルは同じ基地局装置に管理される異なるＲＲＨ（Remote Radio Head、基地局装置より小型の屋外型の無線部、Remote Radio Unit: RRUとも称す）により構成されてもよいし、異なるセルは基地局装置とその基地局装置に管理されるＲＲＨにより構成されてもよいし、異なるセルは基地局装置とその基地局装置とは異なる基地局装置に管理されるＲＲＨにより構成されてもよい。
【０００７】
カバレッジの広い基地局装置は、一般的にマクロ基地局装置と呼称する。カバレッジの狭い基地局装置は、一般的にピコ基地局装置、またはフェムト基地局装置と呼称する。ＲＲＨは、一般的に、マクロ基地局装置よりもカバレッジが狭いエリアでの運用が検討されている。マクロ基地局装置と、ＲＲＨにより構成され、マクロ基地局装置によりサポートされるカバレッジがＲＲＨによりサポートされるカバレッジの一部または全部を含んで構成される通信システムのような展開は、ヘテロジーニアスネットワーク展開と呼称する。そのようなヘテロジーニアスネットワーク展開の通信システムにおいて、マクロ基地局装置とＲＲＨが、お互いに重複したカバレッジ内に位置する移動局装置に対して、協調して信号を送信する方法が検討されている。ここで、ＲＲＨは、マクロ基地局装置により管理され、送受信が制御されている。なお、マクロ基地局装置とＲＲＨは、光ファイバ等の有線回線や、リレー技術を用いた無線回線により接続されている。このように、マクロ基地局装置とＲＲＨがそれぞれ一部または全部が同一の無線リソースを用いて協調通信を実行することで、マクロ基地局装置が構築するカバレッジのエリア内の総合的な周波数利用効率（伝送容量）が向上できる。
【０００８】
移動局装置は、マクロ基地局装置またはＲＲＨの付近に位置している場合、マクロ基地局装置またはＲＲＨとシングルセル通信することができる。つまり、ある移動局装置は、協調通信を用いずに、マクロ基地局装置またはＲＲＨと通信を行い、信号の送受信を行なう。さらに、移動局装置は、ＲＲＨが構築するカバレッジの端付近（セルエッジ）に位置する場合、マクロ基地局装置からの同一チャネル干渉に対する対策が必要になる。マクロ基地局装置とＲＲＨとのマルチセル通信（協調通信）として、隣接基地局間で互いに協調するＣｏＭＰ方式を用いることにより、セルエッジ領域の移動局装置に対する干渉を軽減または抑圧する方法が検討されている。
【０００９】
移動局装置において、データ信号の受信処理に関して、データ信号に用いられる変調方式、符号化率、空間多重数、送信電力調整値、リソースの割り当てなどを示す制御情報を取得する必要がある。Ａ−ＥＵＴＲＡでは、協調通信を用いたデータ信号に関する制御情報のキャパシティ、カバレッジを改善する方法が検討されている（非特許文献１）。言い換えると、協調通信を用いたデータ信号に関する制御情報の受信特性を改善することが検討されている。例えば、協調通信を用いたデータ信号に関する制御情報に対しても協調通信を適用することが検討されている。具体的には、Ａ−ＥＴＵＲＡに対応した複数の基地局装置、複数のＲＲＵが、制御情報を含む信号に対してプリコーディング処理（ビームフォーミング処理）を適用し、その制御情報を復調するための参照信号（Reference Signal: RS）に対しても同じプリコーディング処理（ビームフォーミング処理）を適用し、その制御情報を含む信号とそのＲＳをＥＵＴＲＡにおいてはＰＤＳＣＨが配置されるリソースの領域に配置し、信号を送信することが検討されている。Ａ−ＥＵＴＲＡに対応した移動局装置は、受信したプリコーディング処理が行われたＲＳを用いて同じプリコーディング処理が行われた制御情報を含む信号を復調し、協調通信された制御情報を取得することが検討されている。この方法では、基地局装置と移動局装置間で制御情報を含む信号に適用したプリコーディング処理に関する情報をやり取りする必要がなくなる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】3GPP TSG RAN1 #64、Taipei、Taiwan、21-25、February、2011、R1-110649“Aspects on Distributed RRUs with Shared Cell-ID for Heterogeneous Deployments”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
非特許文献１には、移動局装置において制御信号を検出する処理の詳細については記載されていないが、移動局装置が、ＥＵＴＲＡにおいてはＰＤＳＣＨが配置されるリソースの領域の全ての受信信号に対して、自装置宛ての制御情報を含む信号を検出する処理を行うことは、移動局装置の処理の複雑さの観点から好ましくない。また、そのような処理を行うことは、実際は自装置宛ての制御情報を含まないのに自装置宛ての制御情報を含んでいると移動局装置が誤って判断してしまう確率の観点からも好ましくない。以上のことから、制御情報を含む信号が配置される可能性のある領域が制限されることが望ましい。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の移動局装置と基地局装置から構成される通信システムにおいて、協調通信等の方法を用いたデータ信号に関する制御情報を含む信号が配置される可能性のある領域を効率的に設定し、基地局装置が各移動局装置群に対して効率的に制御情報を含む信号を送信することができ、移動局装置は基地局装置から効率的に制御情報を含む信号を受信することができる通信システム、移動局装置、基地局装置、通信方法および集積回路に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（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、本発明の通信システムは、複数の移動局装置および前記複数の移動局装置と通信を行なう基地局装置から構成される通信システムであって、前記基地局装置は、制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行うプリコーディング処理部と、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定する基地局装置制御部と、前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信する送信処理部と、を有し、前記移動局装置は、前記基地局装置から通知された情報に基づき前記領域を設定する移動局装置制御部と、前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する伝搬路推定部と、前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行う制御チャネル検出部と、を有することを特徴とする。
【００１４】
（２）また、本発明の通信システムにおいて、前記基地局装置制御部は、自基地局装置と共に協調通信を行う、無線部を有する装置毎に対して異なる前記領域を設定することを特徴とする。
【００１５】
（３）また、本発明の移動局装置は、基地局装置と通信を行い、同一のプリコーディング処理が行われた制御チャネルと参照信号を前記基地局装置から受信する移動局装置であって、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域を設定する移動局装置制御部と、前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する伝搬路推定部と、前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行う制御チャネル検出部と、を有することを特徴とする。
【００１６】
（４）また、本発明の基地局装置は、複数の移動局装置と通信を行う基地局装置であって、制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行うプリコーディング処理部と、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定する基地局装置制御部と、前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信する送信処理部と、を有することを特徴とする。
【００１７】
（５）また、本発明の基地局装置は、前記基地局装置制御部は、自基地局装置と共に協調通信を行う、無線部を有する装置毎に対して異なる前記領域を設定することを特徴とする。
【００１８】
（６）また、本発明の通信方法は、基地局装置と通信を行い、同一のプリコーディング処理が行われた制御チャネルと参照信号を前記基地局装置から受信する移動局装置に用いられる通信方法において、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域を設定するステップと、前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化するステップと、前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行うステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
【００１９】
（７）また、本発明の通信方法は、複数の移動局装置と通信を行う基地局装置に用いられる通信方法であって、制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行うステップと、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定するステップと、前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
【００２０】
（８）また、本発明の集積回路は、移動局装置に実装されることにより、前記移動局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、基地局装置と通信を行い、同一のプリコーディング処理が行われた制御チャネルと参照信号を前記基地局装置から受信する機能と、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域を設定する機能と、前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する機能と、前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行う機能と、を含む一連の機能を、前記移動局装置に発揮させることを特徴とする。
【００２１】
（９）また、本発明の集積回路は、基地局装置に実装されることにより、前記基地局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、複数の移動局装置と通信を行う機能と、制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行う機能と、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定する機能と、前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信する機能と、を含む一連の機能を、前記基地局装置に発揮させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、基地局装置が各移動局装置群に対して効率的に制御情報を含む信号を送信することができ、移動局装置は基地局装置から効率的に制御情報を含む信号を受信することができ、更に効率的な通信システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る基地局装置３の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基地局装置３の送信処理部１０７の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る基地局装置３の受信処理部１０１の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る移動局装置５の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る移動局装置５の受信処理部４０１の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る移動局装置５の送信処理部４０７の構成を示す概略ブロック図である。
【図７】本発明の実施形態に係る移動局装置５の第二のＰＤＣＣＨを検出する処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係る基地局装置３の第二のＰＤＣＣＨを送信する処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係る通信システムの全体像についての概略を説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る基地局装置３、またはＲＲＨ４から移動局装置５への下りリンクの時間フレームの概略構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る通信システム１の下りリンクサブフレーム内の下りリンク参照信号の配置の一例を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る移動局装置５から基地局装置３への上りリンクの時間フレームの概略構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る通信システム１のＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）とＣＣＥの論理的な関係を説明する図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る通信システム１の下りリンク無線フレームにおけるリソースエレメントグループの配置例を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る通信システム１において第二のＰＤＣＣＨが配置される可能性のある領域の概略構成の一例を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る通信システム１の下りリンク無線フレームにおけるリソースエレメントグループの配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。まず、図９〜図１６を用いて、本実施形態に係る通信システムの全体像、および無線フレームの構成などについて説明する。次に、図１〜図６を用いて、本実施形態に係る通信システムの構成について説明する。次に、図７〜図８を用いて、本実施形態に係る通信システムの動作処理について説明する。
【００２５】
＜通信システムの全体像＞
図９は、本発明の実施形態に係る通信システムの全体像についての概略を説明する図である。この図が示す通信システム１は、基地局装置（eNodeB、NodeBとも呼称する。）３と、複数のＲＲＨ（Remote Radio Head、基地局装置より小型の屋外型の無線部を有する装置、Remote Radio Unit: RRUとも称す）４Ａ、４Ｂ、４Ｃと、複数の移動局装置（UE: User Equipmentとも呼称する）５Ａ、５Ｂ、５Ｃとが通信を行なう。以下、本実施形態において、ＲＲＨ４Ａ、４Ｂ、４ＣをＲＲＨ４と呼び、移動局装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃを移動局装置５と呼び、適宜説明を行なう。通信システム１では、基地局装置３とＲＲＨ４が協調して、移動局装置５と通信を行う。図９では、基地局装置３とＲＲＨ４Ａとが移動局装置５Ａと協調通信を行い、基地局装置３とＲＲＨ４Ｂとが移動局装置５Ｂと協調通信を行い、基地局装置３とＲＲＨ４Ｃとが移動局装置５Ｃと協調通信を行う。
【００２６】
＜協調通信＞
本発明の実施形態に係る通信システム１では、移動局装置５に対する干渉を軽減または抑圧するために、または受信信号電力を増大させるために、隣接セル間で互いに協調して通信を行なう協調通信（Cooperative Multipoint: CoMP通信）をデータ信号の送信に用いる。なお、例えば、基地局装置３が任意の１つの周波数帯域を用いて通信する形態のことを「セル（Cell）」と呼称する。例えば、協調通信として、複数のセル（基地局装置３とＲＲＨ４）で異なる重み付け信号処理（プリコーディング処理）が信号に適用され、基地局装置３とＲＲＨ４がその信号を協調して同一の移動局装置５に送信する。この方法を用いることにより、移動局装置５の信号電力対干渉雑音電力比を向上することができ、移動局装置５における受信特性を改善することができる。
【００２７】
なお、本発明の実施形態では説明を省略するが、協調通信に用いられる複数のセルに関して、異なるセルは異なる基地局装置３により構成されてもよいし、異なるセルは同じ基地局装置３に管理される異なるＲＲＨ４により構成されてもよいし、異なるセルは基地局装置３とその基地局装置３とは異なる基地局装置３に管理されるＲＲＨ４により構成されてもよい。
【００２８】
本発明の実施形態の通信システム１の展開は、ヘテロジーニアスネットワーク展開を想定する。通信システム１は、基地局装置３と、ＲＲＨ４により構成され、基地局装置３によりサポートされるカバレッジがＲＲＨ４によりサポートされるカバレッジの一部または全部を含んで構成される。ここで、カバレッジとは、要求を満たしつつ通信を実現することができるエリアのことを意味する。通信システム１では、基地局装置３とＲＲＨ４が、お互いに重複したカバレッジ内に位置する移動局装置５に対して、協調して信号を送信する。ここで、ＲＲＨ４は、基地局装置３により管理され、送受信が制御されている。なお、基地局装置３とＲＲＨ４は、光ファイバ等の有線回線や、リレー技術を用いた無線回線により接続されている。このように、基地局装置３とＲＲＨ４がそれぞれ一部または全部が同一の無線リソースを用いて協調通信を実行することで、基地局装置３が構築するカバレッジのエリア内の総合的な周波数利用効率（伝送容量）が向上できる。
【００２９】
なお、移動局装置５は、基地局装置３またはＲＲＨ４の近傍付近に位置している場合、基地局装置３またはＲＲＨ４とシングルセル通信を用いてもよい。つまり、ある移動局装置５は、協調通信を用いずに、基地局装置３またはＲＲＨ４と通信を行い、信号の送受信を行なう。
【００３０】
通信システム１では、基地局装置３、またはＲＲＨ４から移動局装置５への通信方向である下りリンク（DL: Downlinkとも呼称する。）が、下りリンクパイロットチャネル、物理下りリンク制御チャネル（PDCCH: Physical Downlink Control CHannelとも呼称する。）、および物理下りリンク共用チャネル（PDSCH: Physical Downlink Shared CHannelとも呼称する。）を含んで構成される。ＰＤＳＣＨは、協調通信が適用されたり、適用されなかったりする。ＰＤＣＣＨは、協調通信が適用されないＰＤＳＣＨに対する下りリンク制御情報を含む第一のＰＤＣＣＨと、協調通信が適用されるＰＤＳＣＨに対する下りリンク制御情報を含む第二のＰＤＣＣＨとにより構成される。下りリンクパイロットチャネルは、協調通信が適用されないＰＤＳＣＨ、第一のＰＤＣＣＨの復調に用いられる第一の参照信号と、協調通信が適用されるＰＤＳＣＨ、第二のＰＤＣＣＨの復調に用いられる第二の参照信号とにより構成される。
【００３１】
なお、１つの観点から見ると、第一のＰＤＣＣＨは、第一の参照信号と同じ送信ポート（アンテナポート、送信アンテナ）が用いられる物理チャネルである。また、第二のＰＤＣＣＨは、第二の参照信号と同じ送信ポートが用いられる物理チャネルである。移動局装置５は、第一のＰＤＣＣＨにマッピングされる信号に対して、第一の参照信号を用いて復調し、第二のＰＤＣＣＨにマッピングされる信号に対して、第二の参照信号を用いて復調する。第一の参照信号は、セル内の全移動局装置５に共通の参照信号であって、ほぼすべてのリソースブロックに挿入されており、いずれの移動局装置５も使用可能な参照信号である。このため、第一のＰＤＣＣＨは、いずれの移動局装置５も復調可能である。一方、第二の参照信号は、割り当てられたリソースブロックのみに挿入される参照信号であって、データと同じように適応的にプリコーディング処理（ビームフォーミング処理）が適用される。このため、第二のＰＤＣＣＨでは、適応的なビームフォーミングの利得（プリコーディングゲイン）が得られる。
【００３２】
また、通信システム１では、移動局装置５から基地局装置３、またはＲＲＨ４への通信方向である上りリンク（UL: Uplinkとも呼称する）が、物理上りリンク共用チャネル（PUSCH: PhysicalUplinkShared CHannelとも呼称する。）、上りリンクパイロットチャネル、および物理上りリンク制御チャネル（PUCCH: Physical Uplink Control CHannelとも呼称する。）を含んで構成される。チャネルとは、信号の送信に用いられる媒体を意味する。物理層で用いられるチャネルは物理チャネル、メディアアクセス（Media Access Control: MAC）層で用いられるチャネルは論理チャネルと呼称する。
【００３３】
また、本発明は、少なくとも下りリンクに協調通信が適用される場合の通信システムに適用可能であり、説明の簡略化のため、上りリンクにおいては協調通信が適用されない場合について説明するが、そのような場合に本発明は限定されない。
【００３４】
ＰＤＳＣＨは、下りリンクのデータおよび制御情報の送受信に用いられる物理チャネルである。ＰＤＣＣＨは、下りリンクの制御情報の送受信に用いられる物理チャネルである。ＰＵＳＣＨは、上りリンクのデータおよび制御情報の送受信に用いられる物理チャネルである。ＰＵＣＣＨは、上りリンクの制御情報（上りリンク制御情報; Uplink Control Information: UCI）の送受信に用いられる物理チャネルである。ＵＣＩの種類としては、ＰＤＳＣＨの下りリンクのデータに対する肯定応答（Acknowledgement: ACK）、または否定応答（Negative Acknowledgement: NACK）を示す受信確認応答（ACK/NACK）と、リソースの割り当てを要求するか否かを示すスケジューリング要求（Scheduling request: SR）等が用いられる。その他の物理チャネルの種類としては、下りリンクの同期確立のために用いられる同期チャネル（Synchronization CHannel: SCH）、上りリンクの同期確立のために用いられる物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access CHannel: PRACH）、下りリンクのシステム情報（SIB: System Information Blockとも呼称する。）の送信に用いられる物理報知チャネル（Physical Broadcast CHannel: PBCH）等が用いられる。また、ＰＤＳＣＨは下りリンクのシステム情報の送信にも用いられる。
【００３５】
移動局装置５、基地局装置３、またはＲＲＨ４は、制御情報、データなどから生成した信号を各物理チャネルに配置して、送信する。物理下りリンク共用チャネル、または物理上りリンク共用チャネルで送信されるデータは、トランスポートブロックと呼称する。また、基地局装置３、またはＲＲＨ４が管轄するエリアのことをセルと呼ぶ。
【００３６】
＜下りリンクの時間フレームの構成＞
図１０は、本発明の実施形態に係る基地局装置３、またはＲＲＨ４から移動局装置５への下りリンクの時間フレームの概略構成を示す図である。この図において、横軸は時間領域、縦軸は周波数領域を表している。下りリンクの時間フレームは、リソースの割り当てなどの単位であり、下りリンクの予め決められた幅の周波数帯および時間帯からなるリソースブロック（RB）（物理リソースブロック; PRB: Physical Resource Blockとも呼称する。）のペア（物理リソースブロックペア; PRB pairと呼称する。）から構成される。１個の下りリンクの物理リソースブロックペア（下りリンク物理リソースブロックペアと呼称する。）は下りリンクの時間領域で連続する２個の物理リソースブロック（下りリンク物理リソースブロックと呼称する。）から構成される。
【００３７】
また、この図において、１個の下りリンク物理リソースブロックは、下りリンクの周波数領域において１２個のサブキャリア（下りリンクサブキャリアと呼称する。）から構成され、時間領域において７個のＯＦＤＭ（直交周波数分割多重; Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボルから構成される。下りリンクのシステム帯域（下りリンクシステム帯域と呼称する。）は、基地局装置３、またはＲＲＨ４の下りリンクの通信帯域である。例えば、下りリンクのシステム帯域幅（下りリンクシステム帯域幅と呼称する。）は、２０ＭＨｚの周波数帯域幅から構成される。
【００３８】
なお、下りリンクシステム帯域では下りリンクシステム帯域幅に応じて複数の下りリンク物理リソースブロックが配置される。例えば、２０ＭＨｚの周波数帯域幅の下りリンクシステム帯域は、１１０個の下りリンク物理リソースブロックから構成される。
【００３９】
また、この図が示す時間領域においては、７個のＯＦＤＭシンボルから構成されるスロット（下りリンクスロットと呼称する。）、２個の下りリンクスロットから構成されるサブフレーム（下りリンクサブフレームと呼称する。）がある。なお、１個の下りリンクサブキャリアと１個のＯＦＤＭシンボルから構成されるユニットをリソースエレメント（Resource Element: RE）（下りリンクリソースエレメント）と呼称する。各下りリンクサブフレームには少なくとも、情報データ（トランスポートブロック; Transport Blockとも呼称する。）の送信に用いられるＰＤＳＣＨ、協調通信が適用されない（シングルセル送信）ＰＤＳＣＨに対する制御情報の送信に用いられる第一のＰＤＣＣＨ、協調通信が適用される（マルチセル送信）ＰＤＳＣＨに対する制御情報の送信に用いられる第二のＰＤＣＣＨが配置される。この図においては、第一のＰＤＣＣＨは下りリンクサブフレームの１番目から３番目までのＯＦＤＭシンボルから構成され、ＰＤＳＣＨ、第二のＰＤＣＣＨは下りリンクサブフレームの４番目から１４番目までのＯＦＤＭシンボルから構成される。なお、ＰＤＳＣＨと第二のＰＤＣＣＨは異なる下りリンクリソースブロックに配置される。なお、第一のＰＤＣＣＨを構成するＯＦＤＭシンボルの数と、ＰＤＳＣＨ、第二のＰＤＣＣＨを構成するＯＦＤＭシンボルの数は、下りリンクサブフレーム毎に変更されてもよい。なお、第二のＰＤＣＣＨを構成するＯＦＤＭシンボルの数は、固定としてもよい。例えば、第一のＰＤＣＣＨを構成するＯＦＤＭシンボルの数や、ＰＤＳＣＨを構成するＯＦＤＭシンボルの数に関わらず、第二のＰＤＣＣＨが下りリンクサブフレームの４番目から１４番目までのＯＦＤＭシンボルから構成されてもよい。
【００４０】
この図において図示は省略するが、下りリンクの参照信号（Reference signal: RS）（下りリンク参照信号と呼称する。）の送信に用いられる下りリンクパイロットチャネルが複数の下りリンクリソースエレメントに分散して配置される。ここで、下りリンク参照信号は、少なくとも異なるタイプの第一の参照信号と第二の参照信号から構成される。例えば、下りリンク参照信号は、ＰＤＳＣＨおよびＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）の伝搬路変動の推定に用いられる。第一の参照信号は、協調通信が適用されないＰＤＳＣＨ、第一のＰＤＣＣＨの復調に用いられ、Ｃｅｌｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳとも呼称する。第二の参照信号は、協調通信が適用されるＰＤＳＣＨ、第二のＰＤＣＣＨの復調に用いられ、ＵＥ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳとも呼称する。下りリンク参照信号は、通信システム１において既知の信号である。なお、下りリンク参照信号を構成する下りリンクリソースエレメントの数は、基地局装置３、ＲＲＨ４において移動局装置５への通信に用いられる送信アンテナ（アンテナポート）の数に依存してもよい。
【００４１】
ＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、または第二のＰＤＣＣＨ）は、ＰＤＳＣＨに対する下りリンク物理リソースブロックの割り当てを示す情報、ＰＵＳＣＨに対する上りリンク物理リソースブロックの割り当てを示す情報、移動局識別子（Radio Network Temporary Identifier: RNTIと呼称する。）、変調方式、符号化率、再送パラメータ、空間多重数、プリコーディング行列、送信電力制御コマンド（TPC command）を示す情報などの制御情報から生成された信号が配置される。ＰＤＣＣＨに含まれる制御情報を下りリンク制御情報（Downlink Control Information: DCI）と呼称する。ＰＤＳＣＨに対する下りリンク物理リソースブロックの割り当てを示す情報を含むＤＣＩは下りリンクアサインメント（Downlink assignment: DL assignment、またDownlink grantとも呼称する。）と呼称し、ＰＵＳＣＨに対する上りリンク物理リソースブロックの割り当てを示す情報を含むＤＣＩは上りリンクグラント（Uplink grant: UL grantと呼称する。）と呼称する。なお、下りリンクアサインメントは、ＰＵＣＣＨに対する送信電力制御コマンドを含む。なお、上りリンクアサインメントは、ＰＵＳＣＨに対する送信電力制御コマンドを含む。なお、１個のＰＤＣＣＨは、１個のＰＤＳＣＨのリソースの割り当てを示す情報、または１個のＰＵＳＣＨのリソースの割り当てを示す情報しか含まず、複数のＰＤＳＣＨのリソースの割り当てを示す情報、または複数のＰＵＳＣＨのリソースの割り当てを示す情報を含まない。
【００４２】
下りリンク参照信号の配置について説明する。図１１は、本発明の実施形態に係る通信システム１の下りリンクサブフレーム内の下りリンク参照信号の配置の一例を示す図である。説明の簡略化のため、図１１では、１個の物理リソースブロックペア内の下りリンク参照信号の配置について説明するが、基本的に下りリンクシステム帯域内の全ての下りリンク物理リソースブロックペアにおいて共通した配置方法が用いられる。
【００４３】
網掛けした下りリンクリソースエレメントのうち、Ｒ０〜Ｒ１は、それぞれアンテナポート０〜１の第一の参照信号を示す。ここで、アンテナポートとは、信号処理で用いる論理的なアンテナを意味し、１個のアンテナポートは複数の物理的なアンテナから構成されてもよい。同一のアンテナポートを構成する複数の物理的なアンテナは、同一の信号を送信する。同一のアンテナポート内で、複数の物理的なアンテナを用いて、遅延ダイバーシチ、またはＣＤＤ（Cyclic Delay Diversity）を適用することはできるが、その他の信号処理を用いることはできない。ここで、図１１においては、第一の参照信号が２つのアンテナポートに対応する場合について示すが、本実施形態の通信システムは異なる数のアンテナポートに対応してもよく、例えば、１つのアンテナポートや４つのアンテナポートに対する第一の参照信号が下りリンクのリソースにマッピングされてもよい。
【００４４】
網掛けした下りリンクリソースエレメントのうち、Ｄ１は第二の参照信号を示す。複数のアンテナポートを用いて第二の参照信号が送信される場合、各アンテナポートで異なる符号が用いられる。つまり、第二の参照信号にＣＤＭ（Code Division Multiplexing）が適用される。ここで、第二の参照信号は、その物理リソースブロックペアにマッピングされる制御信号やデータ信号に用いられる信号処理のタイプ（アンテナポートの数）に応じて、ＣＤＭに用いられる符号の長さやマッピングされる下りリンクリソースエレメントの数が変えられてもよい。例えば、協調通信に用いられる、基地局装置３のアンテナポートの数が２本の場合、符号の長さが２である符号を用いて、同じ周波数領域（サブキャリア）で連続する時間領域（ＯＦＤＭシンボル）の２個の下りリンクリソースエレメントを一単位（ＣＤＭの単位）として第二の参照信号が多重されて、配置される。言い換えると、この場合、第二の参照信号の多重にＣＤＭが適用される。例えば、協調通信に用いられる、基地局装置３のアンテナポートの数が４本の場合、第二の参照信号がマッピングされる下りリンクリソースエレメントの数が２倍に変えられ、２本のアンテナポート毎に異なる下りリンクリソースエレメントに第二の参照信号が多重されて、配置される。言い換えると、この場合、第二の参照信号の多重にＣＤＭとＦＤＭ（Frequency Division Multiplexing）が適用される。例えば、協調通信に用いられる、基地局装置３のアンテナポートの数が８本の場合、第二の参照信号がマッピングされる下りリンクリソースエレメントの数が２倍に変えられ、符号の長さが４である符号を用いて、４個の下りリンクリソースエレメントを一単位として第二の参照信号が多重されて、配置される。言い換えると、この場合、第二の参照信号の多重に異なる符号長のＣＤＭが適用される。
【００４５】
また、第二の参照信号において、各アンテナポートの符号に対してスクランブル符号がさらに重畳される。このスクランブル符号は、基地局装置３から通知されるセルＩＤおよびスクランブルＩＤに基づいて生成される。例えば、スクランブル符号は、基地局装置３から通知されるセルＩＤおよびスクランブルＩＤに基づいて生成される擬似雑音系列から生成される。例えば、スクランブルＩＤは、０または１を示す値である。また、用いられるスクランブルＩＤおよびアンテナポートは、ジョイントコーディングされて、それらを示す情報をインデックス化することもできる。
【００４６】
＜上りリンクの時間フレームの構成＞
図１２は、本発明の実施形態に係る移動局装置５から基地局装置３、または、ＲＲＨ４への上りリンクの時間フレームの概略構成を示す図である。この図において、横軸は時間領域、縦軸は周波数領域を表している。上りリンクの時間フレームは、リソースの割り当てなどの単位であり、上りリンクの予め決められた幅の周波数帯および時間帯からなる物理リソースブロックのペア（上りリンク物理リソースブロックペアと呼称する。）から構成される。１個の上りリンク物理リソースブロックペアは、上りリンクの時間領域で連続する２個の上りリンクの物理リソースブロック（上りリンク物理リソースブロックと呼称する。）から構成される。
【００４７】
また、この図において、１個の上りリンク物理リソースブロックは、上りリンクの周波数領域において１２個のサブキャリア（上りリンクサブキャリアと呼称する。）から構成され、時間領域において７個のＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）シンボルから構成される。上りリンクのシステム帯域（上りリンクシステム帯域と呼称する。）は、基地局装置３の上りリンクの通信帯域である。上りリンクのシステム帯域幅（上りリンクシステム帯域幅と呼称する。）は、例えば、２０ＭＨｚの周波数帯域幅から構成される。
【００４８】
なお、上りリンクシステム帯域では上りリンクシステム帯域幅に応じて複数の上りリンク物理リソースブロックが配置される。例えば、２０ＭＨｚの周波数帯域幅の上りリンクシステム帯域は、１１０個の上りリンク物理リソースブロックから構成される。また、この図が示す時間領域においては、７個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルから構成されるスロット（上りリンクスロットと呼称する。）、２個の上りリンクスロットから構成されるサブフレーム（上りリンクサブフレームと呼称する。）がある。なお、１個の上りリンクサブキャリアと１個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルから構成されるユニットをリソースエレメント（上りリンクリソースエレメントと呼称する。）と呼称する。
【００４９】
各上りリンクサブフレームには、少なくとも情報データの送信に用いられるＰＵＳＣＨ、上りリンク制御情報（UCI: Uplink Control Information）の送信に用いられるＰＵＣＣＨが配置される。ＰＵＣＣＨは、ＰＤＳＣＨを用いて受信されたデータに対する肯定応答（ACK: Acknowledgement）または否定応答（NACK: Negative Acknowledgement）を示すＵＣＩ（ACK/NACK）、上りリンクのリソースの割り当てを要求するか否かを少なくとも示すＵＣＩ（SR: Scheduling Request; スケジューリング要求）、下りリンクの受信品質（チャネル品質とも呼称する。）を示すＵＣＩ（CQI: Channel Quality Indicator; チャネル品質指標）を送信するために用いられる。
【００５０】
なお、移動局装置５が上りリンクのリソースの割り当てを要求することを基地局装置３に示す場合に、移動局装置５はＳＲの送信用のＰＵＣＣＨで信号を送信する。基地局装置３は、ＳＲの送信用のＰＵＣＣＨのリソースで信号を検出したという結果から移動局装置５が上りリンクのリソースの割り当てを要求していることを認識する。移動局装置５が上りリンクのリソースの割り当てを要求しないことを基地局装置３に示す場合に、移動局装置５は予め割り当てられたＳＲの送信用のＰＵＣＣＨのリソースで何も信号を送信しない。基地局装置３は、ＳＲの送信用のＰＵＣＣＨのリソースで信号を検出しなかったという結果から移動局装置５が上りリンクのリソースの割り当てを要求していないことを認識する。
【００５１】
また、ＰＵＣＣＨは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫからなるＵＣＩが送信される場合と、ＳＲからなるＵＣＩが送信される場合と、ＣＱＩからなるＵＣＩが送信される場合とで異なる種類の信号構成が用いられる。ＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信に用いられるＰＵＣＣＨをＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａ、またはＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ｂと呼称する。ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫに関する情報を変調する変調方式としてＢＰＳＫ（二位相偏移変調; Binary Phase Shift Keying）が用いられる。ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａでは、1ビットの情報が変調信号から示される。ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ｂでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫに関する情報を変調する変調方式としてＱＰＳＫ（四位相偏移変調; Quadrature Phase Shift Keying）が用いられる。ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ｂでは、２ビットの情報が変調信号から示される。ＳＲの送信に用いられるＰＵＣＣＨをＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １と呼称する。ＣＱＩの送信に用いられるＰＵＣＣＨをＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ ２と呼称する。ＣＱＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫの同時送信に用いられるＰＵＣＣＨをＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ ２ａ、またはＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ ２ｂと呼称する。ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ ２ｂでは、上りリンクパイロットチャネルの参照信号にＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報から生成された変調信号が乗算される。ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ ２ａでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫに関する１ビットの情報とＣＱＩの情報が送信される。ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ ２ｂでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫに関する２ビットの情報とＣＱＩの情報が送信される。
【００５２】
なお、１個のＰＵＳＣＨは１個以上の上りリンク物理リソースブロックから構成され、１個のＰＵＣＣＨは上りリンクシステム帯域内において周波数領域に対称関係にあり、異なる上りリンクスロットに位置する２個の上りリンク物理リソースブロックから構成される。例えば、図１２において、上りリンクサブフレーム内において、１番目の上りリンクスロットの最も周波数が低い上りリンク物理リソースブロックと、２番目の上りリンクスロットの最も周波数が高い上りリンク物理リソースブロックとにより、ＰＵＣＣＨに用いられる上りリンク物理リソースブロックペアの１個が構成される。なお、移動局装置５は、ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨの同時送信を行なわないように設定されている場合、同一上りリンクサブフレームでＰＵＣＣＨのリソースとＰＵＳＣＨのリソースが割り当てられた場合は、ＰＵＳＣＨのリソースのみを用いて信号を送信する。なお、移動局装置５は、ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨの同時送信を行なうように設定されている場合、同一上りリンクサブフレームでＰＵＣＣＨのリソースとＰＵＳＣＨのリソースが割り当てられた場合は、基本的にＰＵＣＣＨのリソースとＰＵＳＣＨのリソースの両方を用いて信号を送信することができる。
【００５３】
上りリンクパイロットチャネルは、ＰＵＳＣＨと同じ上りリンク物理リソースブロック内に配置される場合と、ＰＵＣＣＨと同じ上りリンク物理リソースブロック内に配置される場合とで、異なるＳＣ−ＦＤＭＡシンボル、または同じＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。上りリンクパイロットチャネルは、上りリンク参照信号（UL RS: Uplink Reference Signal）を送信するために用いられる。ここで、上りリンク参照信号とは、ＰＵＳＣＨおよびＰＵＣＣＨの伝搬路変動の推定に用いられる、通信システム１において既知の信号である。
【００５４】
上りリンクパイロットチャネルは、ＰＵＳＣＨと同じ上りリンク物理リソースブロック内に配置される場合、上りリンクスロット内の４番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。上りリンクパイロットチャネルは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを含むＰＵＣＣＨと同じ上りリンク物理リソースブロック内に配置される場合、上りリンクスロット内の３番目と４番目と５番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。上りリンクパイロットチャネルは、ＳＲを含むＰＵＣＣＨと同じ上りリンク物理リソースブロック内に配置される場合、上りリンクスロット内の３番目と４番目と５番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。上りリンクパイロットチャネルは、ＣＱＩを含むＰＵＣＣＨと同じ上りリンク物理リソースブロック内に配置される場合、上りリンクスロット内の２番目と６番目のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置される。
【００５５】
図１２では、ＰＵＣＣＨが最も端の上りリンク物理リソースブロックに配置された場合を示しているが、上りリンクシステム帯域の端から２番目、３番目などの上りリンク物理リソースブロックが第一のＰＵＣＣＨに用いられてもよい。なお、ＰＵＣＣＨにおいて周波数領域での符号多重、時間領域での符号多重が用いられる。周波数領域での符号多重は、サブキャリア単位で符号系列の各符号が上りリンク制御情報から変調された変調信号に乗算されることにより処理される。時間領域での符号多重は、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル単位で符号系列の各符号が上りリンク制御情報から変調された変調信号に乗算されることにより処理される。複数のＰＵＣＣＨが同一の上りリンク物理リソースブロックに配置され、各ＰＵＣＣＨは異なる符号系列が割り当てられ、割り当てられた符号系列により周波数領域、または時間領域において符号多重が実現される。ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するために用いられるＰＵＣＣＨ（ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ａ、ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １ｂ）においては、周波数領域及び時間領域での符号多重が用いられる。ＳＲを送信するために用いられるＰＵＣＣＨ（ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ １）においては、周波数領域及び時間領域での符号多重が用いられる。ＣＱＩを送信するために用いられるＰＵＣＣＨ（ＰＵＣＣＨ ｆｏｒｍａｔ ２）においては、周波数領域での符号多重が用いられる。なお、説明の簡略化のため、ＰＵＣＣＨの符号多重に係る内容の説明は適宜省略する。
【００５６】
ＰＤＳＣＨのリソースは、時間領域において、そのＰＤＳＣＨのリソースの割り当てに用いられた下りリンクアサインメントを含むＰＤＣＣＨのリソースが配置された下りリンクサブフレームと同一の下りリンクサブフレームに配置される。
【００５７】
＜ＰＤＣＣＨの構成＞
ＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）は、複数の制御チャネルエレメント（CCE: Control Channel Element）により構成される。各下りリンクシステム帯域で用いられるＣＣＥの数は、下りリンクシステム帯域幅と、ＰＤＣＣＨを構成するＯＦＤＭシンボルの数と、後述する第二のＰＤＣＣＨが配置される可能性のある領域を構成する物理リソースブロックの数、通信に用いる基地局装置３（または、ＲＲＨ４）の送信アンテナの数に応じた下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号の数に依存する。ＣＣＥは、後述するように、複数の下りリンクリソースエレメントにより構成される。
【００５８】
図１３は、本発明の実施形態に係る通信システム１のＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）とＣＣＥの論理的な関係を説明する図である。基地局装置３（または、ＲＲＨ４）と移動局装置５間で用いられるＣＣＥには、ＣＣＥを識別するための番号が付与されている。ＣＣＥの番号付けは、予め決められた規則に基づいて行なわれる。ここで、ＣＣＥ ｔは、ＣＣＥ番号ｔのＣＣＥを示す。ＰＤＣＣＨは、複数のＣＣＥからなる集合（CCE Aggregation）により構成される。この集合を構成するＣＣＥの数を、以下、「ＣＣＥ集合数」（CCE aggregation number）と称す。ＰＤＣＣＨを構成するＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒは、ＰＤＣＣＨに設定される符号化率、ＰＤＣＣＨに含められるＤＣＩのビット数に応じて基地局装置３において設定される。また、ｎ個のＣＣＥからなる集合を、以下、「ＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎ」という。例えば、基地局装置３は、１個のＣＣＥによりＰＤＣＣＨを構成したり（ＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ １）、２個のＣＣＥによりＰＤＣＣＨを構成したり（ＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ２）、４個のＣＣＥによりＰＤＣＣＨを構成したり（ＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ４）、８個のＣＣＥによりＰＤＣＣＨを構成したりする（ＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ８）。例えば、基地局装置３はチャネル品質の良い移動局装置３に対してはＰＤＣＣＨを構成するＣＣＥの数が少ないＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒを用い、チャネル品質の悪い移動局装置３に対してはＰＤＣＣＨを構成するＣＣＥの数が多いＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒを用いる。また、例えば、基地局装置３はビット数の少ないＤＣＩを送信する場合、ＰＤＣＣＨを構成するＣＣＥの数が少ないＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒを用い、ビット数の多いＤＣＩを送信する場合、ＰＤＣＣＨを構成するＣＣＥの数が多いＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒを用いる。
【００５９】
ＣＣＥを構成する複数の下りリンクリソースエレメントは、複数のリソースエレメントグループ（REG、mini-CCEとも称す）により構成される。リソースエレメントグループは複数の下りリンクリソースエレメントから構成される。例えば、１個のリソースエレメントグループは４個の下りリンクリソースエレメントから構成される。図１４は、本発明の実施形態に係る通信システム１の下りリンク無線フレームにおけるリソースエレメントグループの配置例を示す図である。ここでは、第一のＰＤＣＣＨに用いられるリソースエレメントグループについて示し、関連しない部分（ＰＤＳＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ、第二の参照信号）についての図示および説明は省略する。ここでは、第一のＰＤＣＣＨが１番目から３番目までのＯＦＤＭシンボルにより構成され、２本の送信アンテナ（アンテナポート０、アンテナポート１）の下りリンクパイロットチャネルに対応する下りリンク参照信号（第一の参照信号）（Ｒ０、Ｒ１）が配置される場合について示す。この図において、縦軸は周波数領域、横軸は時間領域を表わしている。
【００６０】
図１４の配置例では、１個のリソースエレメントグループは周波数領域の隣接する４個の下りリンクリソースエレメントにより構成される。図１４において、第一のＰＤＣＣＨの同一の符号が付された下りリンクリソースエレメントは、同一のリソースエレメントグループに属することを示す。なお、下りリンクパイロットチャネルが配置されたリソースエレメントＲ０（アンテナポート０の下りリンクパイロットチャネルの信号）、Ｒ１（アンテナポート１の下りリンクパイロットチャネルの信号）は飛ばされて、リソースエレメントグループが構成される。図１４では、周波数が最も低く、１番目のＯＦＤＭシンボルのリソースエレメントグループから番号付け（符号「１」）が行なわれ、次に周波数が最も低く、２番目のＯＦＤＭシンボルのリソースエレメントグループに番号付け（符号「２」）が行なわれ、次に周波数が最も低く、３番目のＯＦＤＭシンボルのリソースエレメントグループに番号付け（符号「３」）が行なわれることを示す。また、図１４では、次に下りリンクパイロットチャネルが配置されない２番目のＯＦＤＭシンボルの番号付け（符号「２」）が行なわれたリソースエレメントグループの周波数の隣接するリソースエレメントグループに番号付け（符号「４」）が行なわれ、次に下りリンクパイロットチャネルが配置されない３番目のＯＦＤＭシンボルの番号付け（符号「３」）が行なわれたリソースエレメントグループの周波数の隣接するリソースエレメントグループに番号付け（符号「５」）が行なわれることを示す。さらに、図１４では、次に１番目のＯＦＤＭシンボルの番号付け（符号「１」）が行なわれたリソースエレメントグループの周波数の隣接するリソースエレメントグループに番号付け（符号「６」）が行なわれ、次に２番目のＯＦＤＭシンボルの番号付け（符号「４」）が行なわれたリソースエレメントグループの周波数の隣接するリソースエレメントグループに番号付け（符号「７」）が行なわれ、次に３番目のＯＦＤＭシンボルの番号付け（符号「５」）が行なわれたリソースエレメントグループの周波数の隣接するリソースエレメントグループに番号付け（符号「８」）が行なわれることを示す。以降のリソースエレメントグループに対しても同様の番号付けが行なわれる。
【００６１】
図１５は、本発明の実施形態に係る通信システム１において第二のＰＤＣＣＨが配置される可能性のある領域（説明の簡略化のため、以降、協調通信制御チャネル領域と称す。）の概略構成の一例を示す図である。基地局装置３は、下りリンクシステム帯域内に複数の協調通信制御チャネル領域（領域１、領域２、領域３）を構成（設定、配置）することができる。１個の協調通信制御チャネル領域は、１個以上の物理リソースブロックペアから構成される。１個の協調通信制御チャネル領域が複数の物理リソースブロックペアにより構成される場合、周波数領域で分散する物理リソースブロックペアにより構成されてもよいし、周波数領域で連続する物理リソースブロックペアにより構成されてもよい。基地局装置３は、協調通信のグループ毎、言い換えると、一緒に協調通信を行うＲＲＨ４毎に協調通信制御チャネル領域を構成することができる。基地局装置３は、協調通信制御チャネル領域毎に独立にプリコーディング処理（ビームフォーミング処理）を適用する。協調通信制御チャネル領域内の第二の参照信号には、同じプリコーディング処理（ビームフォーミング処理）が適用される。なお、協調通信制御チャネル領域内で送信される第二のＰＤＣＣＨと第二の参照信号では、同じプリコーディング処理（ビームフォーミング処理）が適用される。例えば、図９を用いて説明すると、基地局装置３は、ＲＲＨ４Ａと協調して用いる協調通信制御チャネル領域として領域１を構成し、ＲＲＨ４Ｂと協調して用いる協調通信制御チャネル領域として領域２を構成し、ＲＲＨ４Ｃと協調して用いる協調通信制御チャネル領域として領域３を構成する。
【００６２】
移動局装置５は、基地局装置３より何れかの協調通信制御チャネル領域において第二のＰＤＣＣＨを検出する処理（モニタリング）を行うように指定（設定、構成）される。同じ協調通信グループの移動局装置群、言い換えると、同じＲＲＨ４から信号を受信する移動局装置群が、同じ協調通信制御チャネル領域が基地局装置３より指定される。この指定に関する情報は、協調通信を用いたデータ信号の通信を開始する前に、基地局装置３と移動局装置５間でやり取りが行われる。例えば、その情報は、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングを用いて行われる。具体的には、移動局装置５は、基地局装置３よりその協調通信制御チャネルの物理リソースブロックの位置（割り当て）を示す情報を受信する。移動局装置５は、基地局装置３より設定された協調通信制御チャネル領域内で受信した第二の参照信号のそれぞれから推定した伝搬路変動の推定値を平均化し、平均化した値を用いて、自装置宛ての第二のＰＤＣＣＨを検出する処理を行なう。
【００６３】
図１６は、本発明の実施形態に係る通信システム１の下りリンク無線フレームにおけるリソースエレメントグループの配置例を示す図である。ここでは、第二のＰＤＣＣＨに用いられるリソースエレメントグループについて示し、関連しない部分（ＰＤＳＣＨ、第一のＰＤＣＣＨ）についての図示および説明は省略する。ここでは、第二のＰＤＣＣＨが４番目から１４番目までのＯＦＤＭシンボルにより構成され、２本の送信アンテナ（アンテナポート０、アンテナポート１）に対する第一の参照信号（Ｒ０、Ｒ１）、１本の送信アンテナ（アンテナポート７、図示せず）に対する第二の参照信号（Ｄ１）が配置される場合について示す。この図において、縦軸は周波数領域、横軸は時間領域を表わしている。
【００６４】
図１６の配置例では、１個のリソースエレメントグループは基本的に周波数領域で近い４個の下りリンクリソースエレメントにより構成される。図１６において、第二のＰＤＣＣＨの同一の符号が付された下りリンクリソースエレメントは、同一のリソースエレメントグループに属することを示す。なお、下りリンクパイロットチャネルが配置されたリソースエレメントＲ０（アンテナポート０の下りリンクパイロットチャネルの信号）、Ｒ１（アンテナポート１の下りリンクパイロットチャネルの信号）、Ｄ１（アンテナポート７の下りリンクパイロットチャネルの信号）は飛ばされて、リソースエレメントグループが構成される。詳細な説明は省略するが、図１４で示したように、第一のＰＤＣＣＨに用いられるリソースエレメントグループの場合と同様の番号付けが、第二のＰＤＣＣＨに用いられるリソースエレメントグループに対して行なわれる。協調通信制御チャネル領域内の各物理リソースブロックにおいて、同様のリソースエレメントグループの番号付けが行なわれる。協調通信制御チャネル領域内の最も周波数の低い物理リソースブロック内のリソースエレメントグループから番号付けが行われ、次に周波数の低い物理リソースブロック内のリソースエレメントグループに番号付けが行われる。なお、端数の下りリンクリソースエレメント（ｎｕｌｌ）には、何も信号は配置されない。
【００６５】
ＣＣＥは、図１４、図１６に示す、複数のリソースエレメントグループにより構成される。例えば、１個のＣＣＥは、周波数領域及び時間領域に分散した９個の異なるリソースエレメントグループにより構成される。具体的には、第一のＰＤＣＣＨに用いられるＣＣＥにおいては、下りリンクシステム帯域全体に対して、図１４に示すように番号付けされた全てのリソースエレメントグループに対してブロックインタリーバを用いてリソースエレメントグループ単位でインタリーブが行なわれ、インタリーブ後の番号の連続する９個のリソースエレメントグループにより１個のＣＣＥが構成される。具体的には、第二のＰＤＣＣＨに用いられるＣＣＥにおいては、１つの協調通信制御チャネル領域全体に対して、図１６に示すように番号付けされた全てのリソースエレメントグループに対してブロックインタリーバを用いてリソースエレメントグループ単位でインタリーブが行なわれ、インタリーブ後の番号の連続する９個のリソースエレメントグループにより１個のＣＣＥが構成される。
【００６６】
以下では、第二のＰＤＣＣＨにマッピングされる制御信号について説明する。第二のＰＤＣＣＨにマッピングされる制御信号は、１つの移動局装置５に対する制御情報毎に処理され、データ信号と同様に、スクランブル処理、変調処理、レイヤーマッピング処理、プレコーディング処理等が行われる。ここで、レイヤーマッピング処理とは、第二のＰＤＣＣＨに複数アンテナ送信が適用される場合に行われる、ＭＩＭＯ信号処理の一部を意味する。また、第二のＰＤＣＣＨにマッピングされる制御信号は、第二の参照信号と共に、移動局装置群（同じＲＲＨ４と協調通信を行っている複数の移動局装置）に固有のプレコーディング処理が行われる。そのとき、プレコーディング処理は、移動局装置群、つまり各協調通信の単位に好適なプレコーディング重みにより行われることが好ましい。
【００６７】
また、第二のＰＤＣＣＨは、下りリンクサブフレームにおける前方の下りリンクスロット内のリソースエレメントグループのみから構成されてもよい。この場合、第二のＰＤＣＣＨに用いられるリソースエレメントグループは、下りリンクサブフレームにおける前方の下りリンクスロット内のリソースエレメントグループのみで番号付けが行われる。この場合、第二のＰＤＣＣＨに用いられるＣＣＥにおいては、１つの協調通信制御チャネル領域内であって、下りリンクサブフレームにおける前方の下りリンクスロット内の全てのリソースエレメントグループに対してブロックインタリーバを用いてリソースエレメントグループ単位でインタリーブが行われ、インタリーブ後の番号の連続するリソースエレメントグループにより１個のＣＣＥが構成される。また、第二のＰＤＣＣＨは、下りリンクサブフレームにおける後方の下りリンクスロット内のリソースエレメントグループのみから構成されてもよい。この場合、第二のＰＤＣＣＨに用いられるリソースエレメントグループは、下りリンクサブフレームにおける後方の下りリンクスロット内のリソースエレメントグループのみで番号付けが行われる。この場合、第二のＰＤＣＣＨに用いられるＣＣＥにおいては、１つの協調通信制御チャネル領域内であって、下りリンクサブフレームにおける後方の下りリンクスロット内の全てのリソースエレメントグループに対してブロックインタリーバを用いてリソースエレメントグループ単位でインタリーブが行われ、インタリーブ後の番号の連続するリソースエレメントグループにより１個のＣＣＥが構成される。
【００６８】
例えば、下りリンクサブフレームにおける前方の下りリンクスロットには、基地局装置３が移動局装置５に対して送信するデータ信号のＰＤＳＣＨにおける割り当て情報（下りリンクアサインメント）を含む制御信号がマッピングされてもよい。また、下りリンクサブフレームにおける後方の下りリンクスロットには、移動局装置５が基地局装置３に対して送信するデータ信号のＰＵＳＣＨにおける割り当て情報（上りリンクグラント）を含む制御信号がマッピングされてもよい。なお、下りリンクサブフレームにおける前方の下りリンクスロットには、基地局装置３が移動局装置５に対する上りリンクグラントを含む制御信号がマッピングされ、下りリンクサブフレームにおける後方の下りリンクスロットには、移動局装置５が基地局装置３に対する下りリンクアサインメントを含む制御信号がマッピングされてもよい。
【００６９】
また、第二のＰＤＣＣＨが配置される物理リソースブロックには、基地局装置３によって、第二の参照信号が多重される。移動局装置５は、第二のＰＤＣＣＨの信号を、第二の参照信号によって復調処理を行う。また、第二のＰＤＣＣＨ、第二の参照信号に対して、複数のアンテナポート（アンテナポート７〜１４）の一部または全部が用いられてもよい。複数のアンテナポートが用いられる場合、基地局装置３は、第二のＰＤＣＣＨの信号に対して複数のアンテナポートを用いてＭＩＭＯ送信することができる。
【００７０】
例えば、第二のＰＤＣＣＨの復調に用いられる第二の参照信号は、予め規定されたアンテナポートおよびスクランブル符号を用いて送信される。具体的には、第二のＰＤＣＣＨの復調に用いられる第二の参照信号は、予め規定されたアンテナポート７およびスクランブルＩＤを用いて生成される。
【００７１】
また、例えば、第二のＰＤＣＣＨの復調に用いられる第二の参照信号は、ＰＤＳＣＨを用いたＲＲＣシグナリングまたはＰＤＣＣＨを用いたシグナリングを通じて通知されるアンテナポートを示す情報およびスクランブルＩＤを用いて生成される。具体的には、第二のＰＤＣＣＨの復調に用いられる第二の参照信号に対して用いられるアンテナポートを示す情報として、ＰＤＳＣＨを用いたＲＲＣシグナリングまたはＰＤＣＣＨを用いたシグナリングを通じて、アンテナポート７またはアンテナポート８のいずれかが通知される。第二のＰＤＣＣＨの復調に用いられる第二の参照信号に対して用いられるスクランブルＩＤとして、ＰＤＳＣＨを用いたＲＲＣシグナリングまたはＰＤＣＣＨを用いたシグナリングを通じて、０〜３のいずれかの値が通知される。
【００７２】
＜基地局装置３の全体構成＞
以下、図１、図２、図３を用いて、本実施形態に係る基地局装置３の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る基地局装置３の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、基地局装置３は、受信処理部１０１、無線リソース制御部１０３、制御部（基地局装置制御部）１０５、および、送信処理部１０７を含んで構成される。
【００７３】
受信処理部１０１は、制御部１０５の指示に従い、受信アンテナ１０９により移動局装置５から受信した、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨの受信信号を上りリンク参照信号を用いて復調し、復号して、制御情報、情報データを抽出する。受信処理部１０１は、自装置が移動局装置５にＰＵＣＣＨのリソースを割り当てた上りリンクサブフレーム、上りリンク物理リソースブロックに対してＵＣＩを抽出する処理を行なう。受信処理部１０１は、何れの上りリンクサブフレーム、何れの上りリンク物理リソースブロックに対してどのような処理を行なうかを制御部１０５から指示される。また、受信処理部１０１は、ＰＵＣＣＨからＵＣＩを検出する処理に用いる周波数領域の符号系列および／または時間領域の符号系列を制御部１０５から指示される。受信処理部１０１は、抽出したＵＣＩを制御部１０５に出力し、情報データを上位層に出力する。受信処理部１０１の詳細については、後述する。
【００７４】
無線リソース制御部１０３は、移動局装置５各々のＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）に対するリソースの割り当て、ＰＵＣＣＨに対するリソースの割り当て、ＰＤＳＣＨに対する下りリンク物理リソースブロックの割り当て、ＰＵＳＣＨに対する上りリンク物理リソースブロックの割り当て、各種チャネルの変調方式・符号化率・送信電力制御値・プリコーディング処理に用いる位相回転量（重み付け値）、第二の参照信号のプリコーディング処理に用いる位相回転量（重み付け値）などを設定する。なお、無線リソース制御部１０３は、ＰＵＣＣＨに対する周波数領域の符号系列、時間領域の符号系列なども設定する。また、無線リソース制御部１０３は、協調通信制御チャネル領域に用いる下りリンク物理リソースブロックを設定する。無線リソース制御部１０３で設定された情報の一部は送信処理部１０７を介して移動局装置５に通知され、例えば協調通信制御チャネル領域の下りリンク物理リソースブロックを示す情報が移動局装置５に通知される。
【００７５】
また、無線リソース制御部１０３は、受信処理部１０１においてＰＵＣＣＨを用いて取得され、制御部１０５を介して入力されたＵＣＩに基づいてＰＤＳＣＨの無線リソースの割り当てなどを設定する。例えば、無線リソース制御部１０３は、ＰＵＣＣＨを用いて取得されたＡＣＫ／ＮＡＣＫが入力された場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫでＮＡＣＫが示されたＰＤＳＣＨのリソースの割り当てを移動局装置５に対して行なう。
【００７６】
無線リソース制御部１０３は、各種制御信号を制御部１０５に出力する。例えば、制御信号は、第二のＰＤＣＣＨのリソースの割り当てを示す制御信号、プリコーディング処理に用いる位相回転量を示す制御信号である。
【００７７】
制御部１０５は、無線リソース制御部１０３から入力された制御信号に基づき、ＰＤＳＣＨに対する下りリンク物理リソースブロックの割り当て、ＰＤＣＣＨに対するリソースの割り当て、ＰＤＳＣＨに対する変調方式の設定、ＰＤＳＣＨおよびＰＤＣＣＨに対する符号化率の設定、ＰＤＳＣＨおよびＰＤＣＣＨおよび第二の参照信号に対するプリコーディング処理の設定などの制御を送信処理部１０７に対して行なう。また、制御部１０５は、無線リソース制御部１０３から入力された制御信号に基づき、ＰＤＣＣＨを用いて送信されるＤＣＩを生成し、送信処理部１０７に出力する。また、制御部１０５は、協調通信制御チャネル領域を示す情報などを、送信処理部１０７を介して、移動局装置５にＰＤＳＣＨを用いて送信するように制御を行なう。
【００７８】
制御部１０５は、無線リソース制御部１０３から入力された制御信号に基づき、ＰＵＳＣＨに対する上りリンク物理リソースブロックの割り当て、ＰＵＣＣＨに対するリソースの割り当て、ＰＵＳＣＨおよびＰＵＣＣＨの変調方式の設定、ＰＵＳＣＨの符号化率の設定、ＰＵＣＣＨに対する検出処理、ＰＵＣＣＨに対する符号系列の設定などの制御を受信処理部１０１に対して行なう。また、制御部１０５は、移動局装置５によってＰＵＣＣＨを用いて送信されたＵＣＩが受信処理部１０１より入力され、入力されたＵＣＩを無線リソース制御部１０３に出力する。
【００７９】
送信処理部１０７は、制御部１０５から入力された制御信号に基づき、ＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨを用いて送信する信号を生成して、送信アンテナ１１１を介して送信する。送信処理部１０７は、無線リソース制御部１０３から入力された、協調通信制御チャネル領域を示す情報、上位層から入力された情報データ等を、ＰＤＳＣＨを用いて移動局装置５に対して送信し、制御部１０５から入力されたＤＣＩをＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）を用いて移動局装置５に対して送信する。また、送信処理部１０７は、第一の参照信号、第二の参照信号を送信する。なお、説明の簡略化のため、以降、情報データは数種の制御に関する情報を含むものとする。送信処理部１０７の詳細については、後述する。
【００８０】
＜基地局装置３の送信処理部１０７の構成＞
以下、基地局装置３の送信処理部１０７の詳細について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る基地局装置３の送信処理部１０７の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、送信処理部１０７は、複数の物理下りリンク共用チャネル処理部２０１−１〜２０１−Ｍ（以下、物理下りリンク共用チャネル処理部２０１−１〜２０１−Ｍを合わせて物理下りリンク共用チャネル処理部２０１と表す）、複数の物理下りリンク制御チャネル処理部２０３−１〜２０３−Ｍ（以下、物理下りリンク制御チャネル処理部２０３−１〜２０３−Ｍを合わせて物理下りリンク制御チャネル処理部２０３と表す）、下りリンクパイロットチャネル処理部２０５、プリコーディング処理部２３１、多重部２０７、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform; 高速逆フーリエ変換）部２０９、ＧＩ（Guard Interval; ガードインターバル）挿入部２１１、Ｄ／Ａ（Digital/Analog converter; ディジタルアナログ変換）部２１３、送信ＲＦ（Radio Frequency; 無線周波数）部２１５、および、送信アンテナ１１１を含んで構成される。なお、各物理下りリンク共用チャネル処理部２０１、各物理下りリンク制御チャネル処理部２０３は、それぞれ、同様の構成および機能を有するので、その一つを代表して説明する。なお、説明の簡略化のため、送信アンテナ１１１は、複数のアンテナポートをまとめたものとする。
【００８１】
また、この図に示すように、物理下りリンク共用チャネル処理部２０１は、それぞれ、ターボ符号部２１９、データ変調部２２１およびプリコーディング処理部２２９を備える。また、この図に示すように、物理下りリンク制御チャネル処理部２０３は、畳み込み符号部２２３、ＱＰＳＫ変調部２２５およびプリコーディング処理部２２７を備える。物理下りリンク共用チャネル処理部２０１は、移動局装置５への情報データをＯＦＤＭ方式で伝送するためのベースバンド信号処理を行なう。ターボ符号部２１９は、入力された情報データを、制御部１０５から入力された符号化率で、データの誤り耐性を高めるためのターボ符号化を行ない、データ変調部２２１に出力する。データ変調部２２１は、ターボ符号部２１９が符号化したデータを、制御部１０５から入力された変調方式、例えば、ＱＰＳＫ（四位相偏移変調; QuadraturePhase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（16値直交振幅変調; 16 QuadratureAmplitude Modulation）、６４ＱＡＭ（64値直交振幅変調; 64 QuadratureAmplitude Modulation）のような変調方式で変調し、変調シンボルの信号系列を生成する。データ変調部２２１は、生成した信号系列を、プリコーディング処理部２２９に出力する。プリコーディング処理部２２９は、データ変調部から入力された信号に対してプリコーディング処理（ビームフォーミング処理）を行い、多重部２０７に出力する。ここで、プリコーディング処理は、移動局装置５が効率よく受信できるように（例えば、受信電力が最大になるように、干渉が最小になるように）、生成する信号に対して位相回転などを行うことが好ましい。
【００８２】
物理下りリンク制御チャネル処理部２０３は、制御部１０５から入力されたＤＣＩを、ＯＦＤＭ方式で伝送するためのベースバンド信号処理を行なう。畳み込み符号部２２３は、制御部１０５から入力された符号化率に基づき、ＤＣＩの誤り耐性を高めるための畳み込み符号化を行なう。ここで、ＤＣＩはビット単位で制御される。また、畳み込み符号部２２３は、制御部１０５から入力された符号化率に基づき、畳み込み符号化の処理を行なったビットに対して出力ビットの数を調整するためにレートマッチングも行なう。畳み込み符号部２２３は、符号化したＤＣＩをＱＰＳＫ変調部２２５に出力する。ＱＰＳＫ変調部２２５は、畳み込み符号部２２３が符号化したＤＣＩを、ＱＰＳＫ変調方式で変調し、変調した変調シンボルの信号系列を、プリコーディング処理部２２７に出力する。プリコーディング処理部２２７は、ＱＰＳＫ変調部２２５から入力された信号に対してプリコーディング処理を行い、多重部２０７に出力する。プリコーディング処理部２２７は、ＱＰＳＫ変調部２２５から入力された第二のＰＤＣＣＨの信号に対してはプリコーディング処理を行うが、第一のＰＤＣＣＨの信号に対してはプリコーディング処理を行わずに多重部２０７に出力する。
【００８３】
下りリンクパイロットチャネル処理部２０５は、移動局装置５において既知の信号である下りリンク参照信号（第一の参照信号、第二の参照信号）を生成し、プリコーディング処理部２３１に出力する。プリコーディング処理部２３１は、下りリンクパイロットチャネル処理部２０５より入力された第一の参照信号に対してはプリコーディング処理を行わず、多重部２０７に出力する。プリコーディング処理部２３１は、下りリンクパイロットチャネル処理部２０５より入力された第二の参照信号に対してプリコーディング処理を行ない、多重部２０７に出力する。プリコーディング処理部２３１は、プリコーディング処理部２２７において第二のＰＤＣＣＨに行なわれる処理と同様の処理を第二の参照信号に対して行なう。そのため、移動局装置５において協調通信が適用された第二のＰＤＣＣＨの信号を復調するに際し、第二の参照信号は、下りリンクにおける伝搬路（伝送路）の変動とプレコーディング処理部２２７による位相回転が併さった等化チャネルを推定することができる。すなわち、基地局装置３は、移動局装置５に対して、プレコーディング処理部２２７によるプレコーディング処理の情報（位相回転量）を通知する必要が無く、移動局装置５はプレコーディング処理された（協調通信で送信された）信号を復調することができる。
【００８４】
多重部２０７は、下りリンクパイロットチャネル処理部２０５から入力された信号と、物理下りリンク共用チャネル処理部２０１各々から入力された信号と、物理下りリンク制御チャネル処理部２０３各々から入力された信号とを、制御部１０５からの指示に従って、下りリンクサブフレームに多重する。無線リソース制御部１０３によって設定されたＰＤＳＣＨに対する下りリンク物理リソースブロックの割り当て、ＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）に対するリソースの割り当てに関する制御信号が制御部１０５に入力され、その制御信号に基づき、制御部１０５は多重部２０７の処理を制御する。多重部２０７は、多重化した信号を、ＩＦＦＴ部２０９に出力する。
【００８５】
ＩＦＦＴ部２０９は、多重部２０７が多重化した信号を高速逆フーリエ変換し、ＯＦＤＭ方式の変調を行ない、ＧＩ挿入部２１１に出力する。ＧＩ挿入部２１１は、ＩＦＦＴ部２０９がＯＦＤＭ方式の変調を行なった信号に、ガードインターバルを付加することで、ＯＦＤＭ方式におけるシンボルからなるベースバンドのディジタル信号を生成する。周知のように、ガードインターバルは、伝送するＯＦＤＭシンボルの先頭または末尾の一部を複製することによって生成される。ＧＩ挿入部２１１は、生成したベースバンドのディジタル信号をＤ／Ａ部２１３に出力する。Ｄ／Ａ部２１３は、ＧＩ挿入部２１１から入力されたベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、送信ＲＦ部２１５に出力する。送信ＲＦ部２１５は、Ｄ／Ａ部２１３から入力されたアナログ信号から、中間周波数の同相成分および直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去する。次に、送信ＲＦ部２１５は、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換（アップコンバート）し、余分な周波数成分を除去し、電力増幅し、送信アンテナ１１１を介して、移動局装置５に送信する。
【００８６】
＜基地局装置３の受信処理部１０１の構成＞
以下、基地局装置３の受信処理部１０１の詳細について説明する。図３は、本発明の実施形態に係る基地局装置３の受信処理部１０１の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、受信処理部１０１は、受信ＲＦ部３０１、Ａ／Ｄ（Analog/Digital converter; アナログディジタル変換）部３０３、シンボルタイミング検出部３０９、ＧＩ除去部３１１、ＦＦＴ部３１３、サブキャリアデマッピング部３１５、伝搬路推定部３１７、ＰＵＳＣＨ用の伝搬路等化部３１９、ＰＵＣＣＨ用の伝搬路等化部３２１、ＩＤＦＴ部３２３、データ復調部３２５、ターボ復号部３２７、および物理上りリンク制御チャネル検出部３２９を含んで構成される。
【００８７】
受信ＲＦ部３０１は、受信アンテナ１０９で受信された信号を、適切に増幅し、中間周波数に変換し（ダウンコンバート）、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信された信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調する。受信ＲＦ部３０１は、直交復調したアナログ信号を、Ａ／Ｄ部３０３に出力する。Ａ／Ｄ部３０３は、受信ＲＦ部３０１が直交復調したアナログ信号をディジタル信号に変換し、変換したディジタル信号をシンボルタイミング検出部３０９およびＧＩ除去部３１１に出力する。
【００８８】
シンボルタイミング検出部３０９は、Ａ／Ｄ部３０３より入力された信号に基づいて、シンボルのタイミングを検出し、検出したシンボル境界のタイミングを示す制御信号を、ＧＩ除去部３１１に出力する。ＧＩ除去部３１１は、シンボルタイミング検出部３０９からの制御信号に基づいて、Ａ／Ｄ部３０３より入力された信号からガードインターバルに相当する部分を除去し、残りの部分の信号を、ＦＦＴ部３１３に出力する。ＦＦＴ部３１３は、ＧＩ除去部３１１から入力された信号を高速フーリエ変換し、ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ方式の復調を行ない、サブキャリアデマッピング部３１５に出力する。なお、ＦＦＴ部３１３のポイント数は、後述する移動局装置５のＩＦＦＴ部のポイント数と等しい。
【００８９】
サブキャリアデマッピング部３１５は、制御部１０５から入力された制御信号に基づき、ＦＦＴ部３１３が復調した信号を、上りリンクパイロットチャネルの上りリンク参照信号と、ＰＵＳＣＨの信号と、ＰＵＣＣＨの信号とに分離する。サブキャリアデマッピング部３１５は、分離した上りリンク参照信号を伝搬路推定部３１７に出力し、分離したＰＵＳＣＨの信号をＰＵＳＣＨ用の伝搬路等化部３１９に出力し、分離したＰＵＣＣＨの信号をＰＵＣＣＨ用の伝搬路等化部３２１に出力する。
【００９０】
伝搬路推定部３１７は、サブキャリアデマッピング部３１５が分離した上りリンク参照信号と既知の信号を用いて伝搬路の変動を推定する。伝搬路推定部３１７は、推定した伝搬路推定値を、ＰＵＳＣＨ用の伝搬路等化部３１９と、ＰＵＣＣＨ用の伝搬路等化部３２１に出力する。ＰＵＳＣＨ用の伝搬路等化部３１９は、サブキャリアデマッピング部３１５が分離したＰＵＳＣＨの信号の振幅および位相を、伝搬路推定部３１７から入力された伝搬路推定値に基づいて等化する。ここで、等化とは、信号が無線通信中に受けた伝搬路の変動を元に戻す処理のことを表す。ＰＵＳＣＨ用の伝搬路等化部３１９は、調整した信号をＩＤＦＴ部３２３に出力する。
【００９１】
ＩＤＦＴ部３２３は、ＰＵＳＣＨ用の伝搬路等化部３１９から入力された信号を離散逆フーリエ変換し、データ復調部３２５に出力する。データ復調部３２５は、ＩＤＦＴ部３２３が変換したＰＵＳＣＨの信号の復調を行ない、復調したＰＵＳＣＨの信号をターボ復号部３２７に出力する。この復調は、移動局装置５のデータ変調部で用いられる変調方式に対応した復調であり、変調方式は制御部１０５より入力される。ターボ復号部３２７は、データ復調部３２５から入力され、復調されたＰＵＳＣＨの信号から、情報データを復号する。符号化率は、制御部１０５より入力される。
【００９２】
ＰＵＣＣＨ用の伝搬路等化部３２１は、サブキャリアデマッピング部３１５で分離されたＰＵＣＣＨの信号の振幅および位相を、伝搬路推定部３１７から入力された伝搬路推定値に基づいて等化する。ＰＵＣＣＨ用の伝搬路等化部３２１は、等化した信号を物理上りリンク制御チャネル検出部３２９に出力する。
【００９３】
物理上りリンク制御チャネル検出部３２９は、ＰＵＣＣＨ用の伝搬路等化部３２１から入力された信号を復調、復号し、ＵＣＩを検出する。物理上りリンク制御チャネル検出部３２９は、周波数領域、および／または時間領域で符号多重された信号を分離する処理を行なう。物理上りリンク制御チャネル検出部３２９は、送信側で用いられた符号系列を用いて周波数領域、および／または時間領域で符号多重されたＰＵＣＣＨの信号からＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＳＲ、ＣＱＩを検出するための処理を行う。具体的には、物理上りリンク制御チャネル検出部３２９は、周波数領域での符号系列を用いた検出処理、つまり周波数領域で符号多重された信号を分離する処理として、ＰＵＣＣＨのサブキャリア毎の信号に対して符号系列の各符号を乗算した後、各符号を乗算した信号を合成する。具体的には、物理上りリンク制御チャネル検出部３２９は、時間領域での符号系列を用いた検出処理、つまり時間領域での符号多重された信号を分離する処理として、ＰＵＣＣＨのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル毎の信号に対して符号系列の各符号を乗算した後、各符号を乗算した信号を合成する。なお、物理上りリンク制御チャネル検出部３２９は、制御部１０５からの制御信号に基づき、ＰＵＣＣＨの信号に対する検出処理を設定する。
【００９４】
制御部１０５は、基地局装置３が、移動局装置５にＰＤＣＣＨを用いて送信した制御情報（ＤＣＩ）、及びＰＤＳＣＨを用いて送信した制御情報（ＲＲＣシグナリング）に基づいて、サブキャリアデマッピング部３１５、データ復調部３２５、ターボ復号部３２７、伝搬路推定部３１７、および物理上りリンク制御チャネル検出部３２９の制御を行なう。また、制御部１０５は、基地局装置３が移動局装置５に送信した制御情報に基づき、各移動局装置５が送信したＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨがどのリソース（上りリンクサブフレーム、上りリンク物理リソースブロック、周波数領域の符号系列、時間領域の符号系列）により構成されているかを把握している。
【００９５】
＜移動局装置５の全体構成＞
以下、図４、図５、図６を用いて、本実施形態に係る移動局装置５の構成について説明する。図４は、本発明の実施形態に係る移動局装置５の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、移動局装置５は、受信処理部４０１、無線リソース制御部４０３、制御部（移動局装置制御部）４０５、送信処理部４０７を含んで構成される。
【００９６】
受信処理部４０１は、基地局装置３から信号を受信し、制御部４０５の指示に従い、受信信号を復調、復号する。受信処理部４０１は、自装置宛てのＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）の信号を検出した場合は、ＰＤＣＣＨの信号を復号して取得したＤＣＩを制御部４０５に出力する。例えば、受信処理部４０１は、基地局装置３から指定された協調通信制御チャネル領域内において自装置宛ての第二のＰＤＣＣＨを検出する処理を行う。例えば、受信処理部４０１は、基地局装置３から指定された協調通信制御チャネル領域内の第二の参照信号を用いて伝搬路の推定を行い、協調通信制御チャネル領域内の複数の第二の参照信号を用いて推定された伝搬路の推定値に平均化処理を行う。受信処理部４０１は、平均化した伝搬路の推定値を用いて第二のＰＤＣＣＨの信号の復調を行ない、自装置宛ての制御情報を含む信号を検出する処理を行う。また、受信処理部４０１は、ＰＤＣＣＨに含まれるＤＣＩを制御部４０５に出力した後の制御部４０５の指示に基づき、自装置宛てのＰＤＳＣＨを復号して得た情報データを、制御部４０５を介して上位層に出力する。ＰＤＣＣＨに含まれるＤＣＩの中で下りリンクアサインメントがＰＤＳＣＨのリソースの割り当てを示す情報を含む。また、受信処理部４０１は、ＰＤＳＣＨを復号して得た基地局装置３の無線リソース制御部１０３で生成された制御情報を制御部４０５に出力し、また制御部４０５を介して自装置の無線リソース制御部４０３に出力する。例えば、基地局装置３の無線リソース制御部１０３で生成された制御情報は、協調通信制御チャネル領域の物理リソースブロックを示す情報を含む。
【００９７】
また、受信処理部４０１は、ＰＤＳＣＨに含まれる巡回冗長検査（Cyclic Redundancy Check: CRC）符号を制御部４０５に出力する。基地局装置３の説明では省略したが、基地局装置３の送信処理部１０７は情報データからＣＲＣ符号を生成し、情報データとＣＲＣ符号をＰＤＳＣＨで送信する。ＣＲＣ符号は、ＰＤＳＣＨに含まれるデータが誤っているか、誤っていないかを判断するために使われる。例えば、移動局装置５において予め決められた生成多項式を用いてデータから生成された情報と、基地局装置３において生成され、ＰＤＳＣＨで送信されたＣＲＣ符号とが同じ場合はデータが誤っていないと判断され、移動局装置５において予め決められた生成多項式を用いてデータから生成された情報と、基地局装置３において生成され、ＰＤＳＣＨで送信されたＣＲＣ符号とが異なる場合はデータが誤っていると判断される。受信処理部４０１の詳細については後述する。
【００９８】
制御部４０５は、ＰＤＳＣＨを用いて基地局装置３から送信され、受信処理部４０１より入力されたデータを確認し、データの中で情報データを上位層に出力し、データの中で基地局装置３の無線リソース制御部１０３で生成された制御情報に基づいて、受信処理部４０１、送信処理部４０７を制御する。また、制御部４０５は、無線リソース制御部４０３からの指示に基づき、受信処理部４０１、送信処理部４０７を制御する。例えば、制御部４０５は、無線リソース制御部４０３から指示された協調通信制御チャネル領域の物理リソースブロック内の信号に対して第二のＰＤＣＣＨを検出する処理を行なうように受信処理部４０１を制御する。また、制御部４０５は、ＰＤＣＣＨを用いて基地局装置３から送信され、受信処理部４０１より入力されたＤＣＩに基づいて、受信処理部４０１、送信処理部４０７を制御する。具体的には、制御部４０５は検出された下りリンクアサインメントに主に基づき受信処理部４０１を制御し、検出された上りリンクグラントに主に基づき送信処理部４０７を制御する。また、制御部４０５は下りリンクアサインメントに含まれるＰＵＣＣＨの送信電力制御コマンドを示す制御情報に基づき送信処理部４０７を制御する。制御部４０５は、受信処理部４０１より入力されたデータから予め決められた生成多項式を用いて生成した情報と、受信処理部４０１より入力されたＣＲＣ符号とを比較し、データが誤っているか否かを判断し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを生成する。また、制御部４０５は、無線リソース制御部４０３からの指示に基づき、ＳＲ、ＣＱＩを生成する。
【００９９】
無線リソース制御部４０３は、基地局装置３の無線リソース制御部１０３で生成され、基地局装置３より通知された制御情報を記憶して保持すると共に、制御部４０５を介して受信処理部４０１、送信処理部４０７の制御を行なう。つまり、無線リソース制御部４０３は、各種パラメータなどを保持するメモリの機能を備える。無線リソース制御部４０３は、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨの送信電力に関連するパラメータを保持し、基地局装置３より通知されたパラメータを用いるように制御信号を制御部４０５に出力する。
【０１００】
無線リソース制御部４０３は、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、上りリンクパイロットチャネルなどの送信電力に関連するパラメータの値を設定する。無線リソース制御部４０３において設定された送信電力の値は、制御部４０５により送信処理部４０７に対して出力される。なお、ＰＵＣＣＨと同じ上りリンク物理リソースブロック内のリソースより構成される上りリンクパイロットチャネルは、ＰＵＣＣＨと同じ送信電力制御が行なわれる。なお、ＰＵＳＣＨと同じ上りリンク物理リソースブロック内のリソースより構成される上りリンクパイロットチャネルは、ＰＵＳＣＨと同じ送信電力制御が行なわれる。無線リソース制御部４０３は、ＰＵＳＣＨに対して、ＰＵＳＣＨに割り当てられる上りリンク物理リソースブロックの数に基づくパラメータ、予め基地局装置３より通知されたセル固有、および移動局装置固有のパラメータ、ＰＵＳＣＨに用いられる変調方式に基づくパラメータ、推定されたパスロスの値に基づくパラメータ、基地局装置３より通知された送信電力制御コマンドに基づくパラメータなどの値を設定する。無線リソース制御部４０３は、ＰＵＣＣＨに対して、ＰＵＣＣＨの信号構成に基づくパラメータ、予め基地局装置３より通知されたセル固有、および移動局装置固有のパラメータ、推定されたパスロスの値に基づくパラメータ、通知された送信電力制御コマンドに基づくパラメータなどの値を設定する。
【０１０１】
なお、送信電力に関連するパラメータとして、セル固有、および移動局装置固有のパラメータはＰＤＳＣＨを用いて基地局装置３より通知され、送信電力制御コマンドはＰＤＣＣＨを用いて基地局装置３より通知される。ＰＵＳＣＨに対する送信電力制御コマンドは上りリンクグラントに含まれ、ＰＵＣＣＨに対する送信電力制御コマンドは下りリンクアサインメントに含まれる。なお、基地局装置３より通知された、送信電力に関連する各種パラメータは無線リソース制御部４０３において適宜記憶され、記憶された値が制御部４０５に入力される。
【０１０２】
送信処理部４０７は、制御部４０５の指示に従い、情報データ、ＵＣＩを符号化および変調した信号をＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨのリソースを用いて、基地局装置３に送信アンテナ４１１を介して送信する。また、送信処理部４０７は、制御部４０５の指示に従い、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨの送信電力を設定する。例えば、送信処理部４０７は、受信確認応答の内容を示す信号を符号化および変調した信号を生成し、無線リソース制御部４０３より入力された値の送信電力を設定し、ＰＵＣＣＨのリソースを用いて、送信アンテナ４１１を介して信号を送信する。送信処理部４０７の詳細については後述する。
【０１０３】
＜移動局装置５の受信処理部４０１＞
以下、移動局装置５の受信処理部４０１の詳細について説明する。図５は、本発明の実施形態に係る移動局装置５の受信処理部４０１の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、受信処理部４０１は、受信ＲＦ部５０１、Ａ／Ｄ部５０３、シンボルタイミング検出部５０５、ＧＩ除去部５０７、ＦＦＴ部５０９、多重分離部５１１、伝搬路推定部５１３、ＰＤＳＣＨ用の伝搬路補償部５１５、物理下りリンク共用チャネル復号部５１７、ＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９、および、物理下りリンク制御チャネル復号部５２１、を含んで構成される。また、この図に示すように、物理下りリンク共用チャネル復号部５１７は、データ復調部５２３、および、ターボ復号部５２５、を備える。また、この図に示すように、物理下りリンク制御チャネル復号部５２１は、ＱＰＳＫ復調部５２７、および、ビタビデコーダ部５２９、を備える。
【０１０４】
受信ＲＦ部５０１は、受信アンテナ４０９で受信した信号を、適切に増幅し、中間周波数に変換し（ダウンコンバート）、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信した信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調する。受信ＲＦ部５０１は、直交復調したアナログ信号を、Ａ／Ｄ部５０３に出力する。
【０１０５】
Ａ／Ｄ部５０３は、受信ＲＦ部５０１が直交復調したアナログ信号をディジタル信号に変換し、変換したディジタル信号を、シンボルタイミング検出部５０５と、ＧＩ除去部５０７と、に出力する。シンボルタイミング検出部５０５は、Ａ／Ｄ部５０３が変換したディジタル信号に基づいて、シンボルのタイミングを検出し、検出したシンボル境界のタイミングを示す制御信号を、ＧＩ除去部５０７に出力する。ＧＩ除去部５０７は、シンボルタイミング検出部５０５からの制御信号に基づいて、Ａ／Ｄ部５０３の出力したディジタル信号からガードインターバルに相当する部分を除去し、残りの部分の信号を、ＦＦＴ部５０９に出力する。ＦＦＴ部５０９は、ＧＩ除去部５０７から入力された信号を高速フーリエ変換し、ＯＦＤＭ方式の復調を行ない、多重分離部５１１に出力する。
【０１０６】
多重分離部５１１は、制御部４０５から入力された制御信号に基づき、ＦＦＴ部５０９が復調した信号を、ＰＤＣＣＨ（第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨ）の信号と、ＰＤＳＣＨの信号とに分離する。多重分離部５１１は、分離したＰＤＳＣＨの信号を、ＰＤＳＣＨ用の伝搬路補償部５１５に出力し、また、分離したＰＤＣＣＨの信号を、ＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９に出力する。例えば、多重分離部５１１は、自装置に指定された協調通信制御チャネル領域の第二のＰＤＣＣＨの信号をＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９に出力する。また、多重分離部５１１は、下りリンクパイロットチャネルが配置される下りリンクリソースエレメントを分離し、下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号（第一の参照信号、第二の参照信号）を、伝搬路推定部５１３に出力する。例えば、多重分離部５１１は、自装置に指定された協調通信制御チャネル領域の第二の参照信号を伝搬路推定部５１３に出力する。
【０１０７】
伝搬路推定部５１３は、多重分離部５１１が分離した下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号と既知の信号とを用いて伝搬路の変動を推定し、伝搬路の変動を補償するように、振幅および位相を調整するための伝搬路補償値を、ＰＤＳＣＨ用の伝搬路補償部５１５と、ＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９に出力する。伝搬路推定部５１３は、第一の参照信号と第二の参照信号をそれぞれ用いて独立に伝搬路の変動を推定し、伝搬路補償値を出力する。例えば、伝搬路推定部５１３は、自装置に指定された協調通信制御チャネル領域内の複数の下りリンク物理リソースブロックに配置された、複数の第二の参照信号を用いて推定した伝搬路推定値に平均化処理を行い、伝搬路補償値を生成し、ＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９に出力する。例えば、伝搬路推定部５１３は、自装置に割り当てられ、協調通信を用いて送信されたＰＤＳＣＨに割り当てられた複数の下りリンク物理リソースブロックに配置された、複数の第二の参照信号を用いて推定した伝搬路推定値に平均化処理を行い、伝搬路補償値を生成し、ＰＤＳＣＨ用の伝搬路補償部５１５に出力する。伝搬路推定部５１３は、第二の参照信号を用いた伝搬路推定値の平均化処理は、第二のＰＤＣＣＨ用とＰＤＳＣＨ用で独立に行う。例えば、伝搬路推定部５１３は、協調通信制御チャネル領域内の全ての物理リソースブロックに配置された第二の参照信号を用いて推定した伝搬路推定値に平均化処理を行い、平均化処理を行った値を第二のＰＤＣＣＨの復調に用いる。例えば、伝搬路推定部５１３は、ＰＤＳＣＨに割り当てられた複数の下りリンク物理リソースブロックに対して、予め決められた個数（例えば、２個）毎の物理リソースブロックに配置された第二の参照信号を用いて推定した伝搬路推定値に平均化処理を行い、平均化処理を行った値をＰＤＳＣＨの復調に用いる。言い換えると、伝搬路推定部５１３は、第二のＰＤＣＣＨに対してとＰＤＳＣＨに対してで、第二の参照信号を用いた伝搬路推定値の平均化処理の単位を独立に設定する。例えば、第二のＰＤＣＣＨに対しての平均化処理の単位は協調通信制御チャネル領域の全体の物理リソースブロックであり、ＰＤＳＣＨに対しての平均化処理の単位は２個の物理リソースブロックである。なお、基地局装置３では、第二のＰＤＣＣＨおよび第二のＰＤＣＣＨと同じ物理リソースブロックに配置される第二の参照信号に対しては協調通信制御チャネル領域内で共通のプレコーディング処理を行い、ＰＤＳＣＨおよびＰＤＳＣＨと同じ物理リソースブロックに配置される第二の参照信号に対しては予め決められた個数の周波数領域で連続する物理リソースブロック内で共通のプレコーディング処理を行い、予め決められた個数の物理リソースブロックが離れたＰＤＳＣＨと第二の参照信号に対しては独立にプレコーディング処理を行う。
【０１０８】
ＰＤＳＣＨ用の伝搬路補償部５１５は、多重分離部５１１が分離したＰＤＳＣＨの信号の振幅および位相を、伝搬路推定部５１３から入力された伝搬路補償値に従って調整する。例えば、ＰＤＳＣＨ用の伝搬路補償部５１５は、協調通信を用いて送信されたＰＤＳＣＨの信号に対して伝搬路推定部５１３で第二の参照信号に基づいて生成された伝搬路補償値に従って調整し、協調通信を用いずに送信されたＰＤＳＣＨの信号に対して伝搬路推定部５１３で第一の参照信号に基づいて生成された伝搬路補償値に従って調整する。ＰＤＳＣＨ用の伝搬路補償部５１５は、伝搬路を調整した信号を物理下りリンク共用チャネル復号部５１７のデータ復調部５２３に出力する。
【０１０９】
物理下りリンク共用チャネル復号部５１７は、制御部４０５からの指示に基づき、ＰＤＳＣＨの復調、復号を行ない、情報データを検出する。データ復調部５２３は、伝搬路補償部５１５から入力されたＰＤＳＣＨの信号の復調を行ない、復調したＰＤＳＣＨの信号をターボ復号部５２５に出力する。この復調は、基地局装置３のデータ変調部２２１で用いられる変調方式に対応した復調である。ターボ復号部５２５は、データ復調部５２３から入力され、復調されたＰＤＳＣＨの信号から情報データを復号し、制御部４０５を介して上位層に出力する。なお、ＰＤＳＣＨを用いて送信された、基地局装置３の無線リソース制御部１０３で生成された制御情報等も制御部４０５に出力され、制御部４０５を介して無線リソース制御部４０３にも出力される。なお、ＰＤＳＣＨに含まれるＣＲＣ符号も制御部４０５に出力される。
【０１１０】
ＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９は、多重分離部５１１が分離したＰＤＣＣＨの信号の振幅および位相を、伝搬路推定部５１３から入力された伝搬路補償値に従って調整する。例えば、ＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９は、第二のＰＤＣＣＨの信号に対して伝搬路推定部５１３で第二の参照信号に基づいて生成された伝搬路補償値に従って調整し、第一のＰＤＣＣＨの信号に対して伝搬路推定部５１３で第一の参照信号に基づいて生成された伝搬路補償値に従って調整する。ＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９は、調整した信号を物理下りリンク制御チャネル復号部５２１のＱＰＳＫ復調部５２７に出力する。
【０１１１】
物理下りリンク制御チャネル復号部５２１は、以下のように、ＰＤＣＣＨ用の伝搬路補償部５１９から入力された信号を復調、復号し、制御データを検出する。ＱＰＳＫ復調部５２７は、ＰＤＣＣＨの信号に対してＱＰＳＫ復調を行ない、ビタビデコーダ部５２９に出力する。ビタビデコーダ部５２９は、ＱＰＳＫ復調部５２７が復調した信号を復号し、復号したＤＣＩを制御部４０５に出力する。ここで、この信号はビット単位で表現され、ビタビデコーダ部５２９は、入力ビットに対してビタビデコーディング処理を行なうビットの数を調整するためにレートデマッチングも行なう。
【０１１２】
移動局装置５は、複数のＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒを想定して、自装置宛てのＤＣＩを検出する処理を行なう。移動局装置５は、想定するＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ（符号化率）毎に異なる復号処理をＰＤＣＣＨの信号に対して行ない、ＤＣＩと一緒にＰＤＣＣＨに付加されるＣＲＣ符号に誤りが検出されなかったＰＤＣＣＨに含まれるＤＣＩを取得する。このような処理をブラインドデコーディングと称す。なお、移動局装置５は、下りリンクシステム帯域の全てのＣＣＥ（ＲＥＧ）の信号（受信信号）に対して第一のＰＤＣＣＨを想定したブラインドデコーディングを行なうのではなく、一部のＣＣＥに対してのみブラインドデコーディングを行なうようにしてもよい。なお、移動局装置５は、協調通信制御チャネル領域の全てのＣＣＥ（ＲＥＧ）の信号（受信信号）に対して第二のＰＤＣＣＨを想定したブラインドデコーディングを行なうのではなく、一部のＣＣＥに対してのみブラインドデコーディングを行なうようにしてもよい。ブラインドデコーディングが行なわれる一部のＣＣＥ（ＣＣＥｓ）をＳｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅと呼称する。また、ＣＣＥ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ毎に異なるＳｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅが定義されてもよい。本発明の実施形態の通信システム１では、第一のＰＤＣＣＨ、第二のＰＤＣＣＨに対して、それぞれ異なるＳｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅが移動局装置５において設定される。移動局装置５の第二のＰＤＣＣＨに対するＳｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅは、協調通信制御チャネル領域の一部のＣＣＥ（ＣＣＥｓ）（リソース）により構成される。つまり、同じＲＲＨ４を用いて協調通信が行われる移動局装置群の各移動局装置５の第二のＰＤＣＣＨに対するＳｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅは、同じ協調通信制御チャネル領域の一部のＣＣＥにより構成される。ここで、各移動局装置５の第二のＰＤＣＣＨに対するＳｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅは、全く異なるＣＣＥ（ＣＣＥｓ）により構成されてもよいし、全く同じＣＣＥ（ＣＣＥｓ）により構成されてもよいし、一部が重複するＣＣＥ（ＣＣＥｓ）により構成されてもよい。
【０１１３】
なお、制御部４０５は、ビタビデコーダ部５２９より入力されたＤＣＩが誤りなく、自装置宛てのＤＣＩかを判定し、誤りなく、自装置宛てのＤＣＩと判定した場合、ＤＣＩに基づいて多重分離部５１１、データ復調部５２３、ターボ復号部５２５、および送信処理部４０７、を制御する。例えば、制御部４０５は、ＤＣＩが下りリンクアサインメントである場合、受信処理部４０１にＰＤＳＣＨの信号を復号するように制御する。なお、ＰＤＣＣＨにおいてもＰＤＳＣＨと同様にＣＲＣ符号が含まれており、制御部４０５はＣＲＣ符号を用いてＰＤＣＣＨのＤＣＩが誤っているか否かを判断する。
【０１１４】
＜移動局装置５の送信処理部４０７＞
図６は、本発明の実施形態に係る移動局装置５の送信処理部４０７の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、送信処理部４０７は、ターボ符号部６１１、データ変調部６１３、ＤＦＴ部６１５、上りリンクパイロットチャネル処理部６１７、物理上りリンク制御チャネル処理部６１９、サブキャリアマッピング部６２１、ＩＦＦＴ部６２３、ＧＩ挿入部６２５、送信電力調整部６２７、Ｄ／Ａ部６０５、送信ＲＦ部６０７、および、送信アンテナ４１１を含んで構成される。送信処理部４０７は、情報データ、ＵＣＩに対して符号化、変調を行ない、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨを用いて送信する信号を生成し、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨの送信電力を調整する。
【０１１５】
ターボ符号部６１１は、入力された情報データを、制御部４０５から指示された符号化率で、データの誤り耐性を高めるためのターボ符号化を行ない、データ変調部６１３に出力する。データ変調部６１３は、ターボ符号部６１１が符号化した符号データを、制御部４０５から指示された変調方式、例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのような変調方式で変調し、変調シンボルの信号系列を生成する。データ変調部６１３は、生成した変調シンボルの信号系列を、ＤＦＴ部６１５に出力する。ＤＦＴ部６１５は、データ変調部６１３が出力した信号を離散フーリエ変換し、サブキャリアマッピング部６２１に出力する。
【０１１６】
物理上りリンク制御チャネル処理部６１９は、制御部４０５から入力されたＵＣＩを伝送するためのベースバンド信号処理を行なう。物理上りリンク制御チャネル処理部６１９に入力されるＵＣＩは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＳＲ、ＣＱＩである。物理上りリンク制御チャネル処理部６１９は、ベースバンド信号処理を行ない、生成した信号をサブキャリアマッピング部６２１に出力する。物理上りリンク制御チャネル処理部６１９は、ＵＣＩの情報ビットを符号化して信号を生成する。
【０１１７】
また、物理上りリンク制御チャネル処理部６１９は、ＵＣＩから生成される信号に対して周波数領域の符号多重および／または時間領域の符号多重に関連する信号処理を行なう。物理上りリンク制御チャネル処理部６１９は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報ビット、またはＳＲの情報ビット、またはＣＱＩの情報ビットから生成される信号に対して周波数領域の符号多重を実現するために制御部４０５から指示された符号系列を乗算する。物理上りリンク制御チャネル処理部６１９は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報ビット、またはＳＲの情報ビットから生成される信号に対して時間領域の符号多重を実現するために制御部４０５から指示された符号系列を乗算する。
【０１１８】
上りリンクパイロットチャネル処理部６１７は、基地局装置３において既知の信号である上りリンク参照信号を制御部４０５からの指示に基づき生成し、サブキャリアマッピング部６２１に出力する。サブキャリアマッピング部６２１は、上りリンクパイロットチャネル処理部６１７から入力された信号と、ＤＦＴ部６１５から入力された信号と、物理上りリンク制御チャネル処理部６１９から入力された信号とを、制御部４０５からの指示に従ってサブキャリアに配置し、ＩＦＦＴ部６２３に出力する。
【０１１９】
ＩＦＦＴ部６２３は、サブキャリアマッピング部６２１が出力した信号を高速逆フーリエ変換し、ＧＩ挿入部６２５に出力する。ここで、ＩＦＦＴ部６２３のポイント数はＤＦＴ部６１５のポイント数よりも多く、移動局装置５は、ＤＦＴ部６１５、サブキャリアマッピング部６２１、ＩＦＦＴ部６２３を用いることにより、ＰＵＳＣＨを用いて送信する信号に対してＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ方式の変調を行なう。ＧＩ挿入部６２５は、ＩＦＦＴ部６２３から入力された信号に、ガードインターバルを付加し、送信電力調整部６２７に出力する。
【０１２０】
送信電力調整部６２７は、ＧＩ挿入部６２５から入力された信号に対して、制御部４０５からの制御信号に基づき送信電力を調整してＤ／Ａ部６０５に出力する。なお、送信電力調整部６２７では、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ、上りリンクパイロットチャネルの平均送信電力が上りリンクサブフレーム毎に制御される。Ｄ／Ａ部６０５は、送信電力調整部６２７から入力されたベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、送信ＲＦ部６０７に出力する。送信ＲＦ部６０７は、Ｄ／Ａ部６０５から入力されたアナログ信号から、中間周波数の同相成分および直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去する。次に、送信ＲＦ部６０７は、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換（アップコンバート）し、余分な周波数成分を除去し、電力増幅し、送信アンテナ４１１を介して、基地局装置３に送信する。
【０１２１】
図７は、本発明の実施形態に係る移動局装置５の第二のＰＤＣＣＨを検出する処理の一例を示すフローチャートである。移動局装置５は、基地局装置３から受信した情報（ＲＲＣシグナリング）に基づき、協調通信制御チャネル領域を設定する（ステップＳ１０１）。具体的には、移動局装置５は、第二のＰＤＣＣＨに用いられるＣＣＥの構成を認識し、設定する。ＣＣＥに用いられるＲＥＧの構成は、協調通信制御チャネル領域に用いられる物理リソースブロックの構成に依存する。次に、移動局装置５は、協調通信制御チャネル領域のＣＣＥ（ＣＣＥｓ）の信号に対して、第二のＰＤＣＣＨのブラインドデコーディングを行う（ステップＳ１０２）。移動局装置５は、協調通信制御チャネル領域の自装置に設定されるＳｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅにおいて番号が最も小さいＣＣＥの信号からブラインドデコーディングを行う。次に、移動局装置５は、ブラインドデコーディングを行った結果、自装置宛ての下りリンクアサインメントを検出したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。移動局装置５は、自装置宛ての下りリンクアサインメントを検出したと判定した場合（ステップＳ１０３：YES）、第二のＰＤＣＣＨを検出する処理を終了する。移動局装置５は、自装置宛ての下りリンクアサインメントを検出していないと判定した場合（ステップＳ１０３：NO）、協調通信制御チャネル領域のＳｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅにおいて、全てのＣＣＥに対してブラインドデコーディングを行ったか否かを判定する（ステップＳ１０４）。移動局装置５は、全てのＣＣＥに対してブラインドデコーディングを行ったと判定した場合（ステップＳ１０４：YES）、第二のＰＤＣＣＨを検出する処理を終了する。移動局装置５は、全てのＣＣＥに対してブラインドデコーディングを行っていないと判定した場合（ステップＳ１０４：NO）、ステップＳ１０２に戻り、ブラインドデコーディングを行っていない次の番号のＣＣＥの信号に対して、第二のＰＤＣＣＨのブラインドデコーディングを行う。なお、第二のＰＤＣＣＨを検出する処理は、下りリンクサブフレーム単位で行われる。
【０１２２】
図８は、本発明の実施形態に係る基地局装置３の第二のＰＤＣＣＨを送信する処理の一例を示すフローチャートである。基地局装置３は、移動局装置群毎に協調通信制御チャネル領域を設定する（ステップＴ１０１）。つまり、基地局装置３は、協調通信を行うＲＲＨ４毎に対して協調通信制御チャネル領域を設定する。例えば、図９において、基地局装置３は、ＲＲＨ４Ａ、ＲＲＨ４Ｂ、ＲＲＨ４Ｃのそれぞれに対して独立に協調通信制御チャネル領域を設定する。同じＲＲＨ４のエリアに属する複数の移動局装置５（移動局装置群）は、同じ協調通信制御チャネル領域が設定される。例えば、図９において、ＲＲＨ４Ａのエリアに属する移動局装置５Ａは、ＲＲＨ４Ａに対して設定された協調通信制御チャネル領域において第二のＰＤＣＣＨを受信する。例えば、図９において、ＲＲＨ４Ｂのエリアに属する移動局装置５Ｂは、ＲＲＨ４Ｂに対して設定された協調通信制御チャネル領域において第二のＰＤＣＣＨを受信する。例えば、図９において、ＲＲＨ４Ｃのエリアに属する移動局装置５Ｃは、ＲＲＨ４Ｃに対して設定された協調通信制御チャネル領域において第二のＰＤＣＣＨを受信する。
【０１２３】
次に、基地局装置３は、第二のＰＤＣＣＨで送信される信号に対してプリコーディング処理を行う（ステップＴ１０２）。ここで、同じ協調通信制御チャネル領域内の第二のＰＤＣＣＨで送信される信号に対しては同じプリコーディング処理が行なわれる。つまり、基地局装置３は、協調通信を行うＲＲＨ４毎に第二のＰＤＣＣＨに関するプリコーディング処理を共通して行う。なお、第二のＰＤＣＣＨと共に送信される第二の参照信号に対しても同じプリコーディング処理が行なわれる。次に、基地局装置３は、協調通信制御チャネル領域に第二のＰＤＣＣＨを配置して送信する（ステップＴ１０３）。
【０１２４】
以上のように、本発明の実施形態では、通信システム１において、基地局装置３は、制御チャネル（第二のＰＤＣＣＨ）と参照信号（第二の参照信号）に同一のプリコーディング処理を行うプリコーディング処理部（プリコーディング処理部２２７、プリコーディング処理部２３１）と、前記参照信号（第二の参照信号）が配置され、前記制御チャネル（第二のＰＤＣＣＨ）が配置される可能性のあるリソースの領域（協調通信制御チャネル領域）であって、前記領域（協調通信制御チャネル領域）内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域（協調通信制御チャネル領域）間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域（協調通信制御チャネル領域）を設定する基地局装置制御部（制御部１０５）と、前記領域（協調通信制御チャネル領域）のリソースを用いて前記制御チャネル（第二のＰＤＣＣＨ）と前記参照信号（第二の参照信号）を送信する送信処理部（送信処理部１０７）と、を有し、移動局装置５は、基地局装置３から通知された情報に基づき前記領域（協調通信制御チャネル領域）を設定する移動局装置制御部（制御部４０５）と、前記領域（協調通信制御チャネル領域）内の複数の前記参照信号（第二の参照信号）から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する伝搬路推定部（伝搬路推定部５１３）と、前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報（ＤＣＩ）を含む前記制御チャネル（第二のＰＤＣＣＨ）を検出する処理を行う制御チャネル検出部（物理下りリンク制御チャネル復号部５２１）と、を有する。また、前記基地局装置制御部（制御部１０５）は、自基地局装置と共に協調通信を行う、無線部を有する装置（ＲＲＨ４）毎に対して異なる前記領域協調通信制御チャネル領域）を設定する。
【０１２５】
以上のように、本発明の実施形態では、基地局装置３は、協調通信を行うＲＲＨ４毎に協調通信制御チャネル領域を設定することにより、第二のＰＤＣＣＨと第二の参照信号に対してＲＲＨ４毎に適したプリコーディング処理（ビームフォーミング処理）を行って送信することができ、各ＲＲＨ４のエリアに属する、それぞれの移動局装置５は優れた伝送特性の伝送チャネルを通じた制御信号を受信することができる。更に、基地局装置３は、同じ協調通信制御チャネル領域内の第二のＰＤＣＣＨと第二の参照信号に対して同じプリコーディング処理を適用し、移動局装置５は協調通信制御チャネル領域内の複数の第二の参照信号から推定した伝搬路推定値に対して平均化処理を行うことにより、伝搬路推定値に対する雑音の影響を軽減することができ、協調通信を用いて送信された制御信号（第二のＰＤＣＣＨで送信された信号）の復調をより適切に行うことができる。
【０１２６】
なお、本発明の実施形態では、説明の簡略化のため、第二のＰＤＣＣＨが配置される可能性があるリソースの領域を協調通信制御チャネル領域と定義したが、異なる文言で定義されても、類似した意味を持つのであれば、本発明を適用できることは明らかである。
【０１２７】
また、本発明の実施形態では、基地局装置とＲＲＨによる協調通信が行われる通信システムについて示したが、１つの基地局装置内でＭＵ（Multi-User）−ＭＩＭＯが適用される通信システムにおいても本発明を適用することができる。例えば、ＭＵ−ＭＩＭＯは、複数の送信アンテナを用いた基地局装置のエリア内の異なる位置（例えば、エリアＡ、エリアＢ）に存在する複数の移動局装置に対して、プリコーディング技術等を用いて、各移動局装置に対する信号に対してビームを制御することにより、周波数領域および時間領域で同一のリソースを用いた場合であっても、移動局装置間の信号に対して互いに直交性の維持または同一チャネル干渉の低減を行う技術である。空間的に移動局装置間の信号を多重分離することから、ＳＤＭＡ（Space Division Multiple Access）とも呼称する。
【０１２８】
ＭＵ−ＭＩＭＯでは、空間多重される、それぞれの移動局装置に対して異なるプリコーディング処理が適用される。基地局装置のエリア内で、エリアＡに位置する移動局装置とエリアＢに位置する移動局装置の第二のＰＤＣＣＨと第二の参照信号に対して異なるプリコーディング処理が行われる。第二のＰＤＣＣＨが配置される可能性のある領域に関して、エリアＡに位置する移動局装置とエリアＢに位置する移動局装置に対してその領域が独立に設定され、独立にプリコーディング処理が適用される。
【０１２９】
また、移動局装置５とは、移動する端末に限らず、固定端末に移動局装置５の機能を実装することなどにより本発明を実現しても良い。
【０１３０】
以上説明した本発明の特徴的な手段は、集積回路に機能を実装し、制御することによっても実現することができる。すなわち、本発明の集積回路は、移動局装置５に実装されることにより、移動局装置５に複数の機能を発揮させる集積回路であって、基地局装置３と通信を行い、同一のプリコーディング処理が行われた制御チャネルと参照信号を前記基地局装置３から受信する機能と、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域を設定する機能と、前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する機能と、前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行う機能と、を含む一連の機能を、前記移動局装置５に発揮させることを特徴とする。
【０１３１】
また、本発明の集積回路は、基地局装置３に実装されることにより、前記基地局装置３に複数の機能を発揮させる集積回路であって、複数の移動局装置５と通信を行う機能と、制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行う機能と、前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定する機能と、前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信する機能と、を含む一連の機能を、前記基地局装置３に発揮させることを特徴とする。
【０１３２】
本発明の実施形態に記載の動作をプログラムで実現してもよい。本発明に関わる移動局装置５および基地局装置３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）である。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に蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ROM、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
【０１３３】
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送することができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態における移動局装置５および基地局装置３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５および基地局装置３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。
【０１３４】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３５】
３ 基地局装置
５（Ａ〜Ｃ） 移動局装置
１０１ 受信処理部
１０３ 無線リソース制御部
１０５ 制御部
１０７ 送信処理部
１０９ 受信アンテナ
１１１ 送信アンテナ
２０１ 物理下りリンク共用チャネル処理部
２０３ 物理下りリンク制御チャネル処理部
２０５ 下りリンクパイロットチャネル処理部
２０７ 多重部
２０９ ＩＦＦＴ部
２１１ ＧＩ挿入部
２１３ Ｄ／Ａ部
２１５ 送信ＲＦ部
２１９ ターボ符号部
２２１ データ変調部
２２３ 畳み込み符号部
２２５ ＱＰＳＫ変調部
２２７ プリコーディング処理部（ＰＤＣＣＨ用）
２２９ プリコーディング処理部（ＰＤＳＣＨ用）
２３１ プリコーディング処理部（下りリンクパイロットチャネル用）
３０１ 受信ＲＦ部
３０３ Ａ／Ｄ部
３０９ シンボルタイミング検出部
３１１ ＧＩ除去部
３１３ ＦＦＴ部
３１５ サブキャリアデマッピング部
３１７ 伝搬路推定部
３１９ 伝搬路等化部（ＰＵＳＣＨ用）
３２１ 伝搬路等化部（ＰＵＣＣＨ用）
３２３ ＩＤＦＴ部
３２５ データ復調部
３２７ ターボ復号部
３２９ 物理上りリンク制御チャネル検出部
４０１ 受信処理部
４０３ 無線リソース制御部
４０５ 制御部
４０７ 送信処理部
４０９ 受信アンテナ
４１１ 送信アンテナ
５０１ 受信ＲＦ部
５０３ Ａ／Ｄ部
５０５ シンボルタイミング検出部
５０７ ＧＩ除去部
５０９ ＦＦＴ部
５１１ 多重分離部
５１３ 伝搬路推定部
５１５ 伝搬路補償部（ＰＤＳＣＨ用）
５１７ 物理下りリンク共用チャネル復号部
５１９ 伝搬路補償部（ＰＤＣＣＨ用）
５２１ 物理下りリンク制御チャネル復号部
５２３ データ復調部
５２５ ターボ復号部
５２７ ＱＰＳＫ復調部
５２９ ビタビデコーダ部
６０５ Ｄ／Ａ部
６０７ 送信ＲＦ部
６１１ ターボ符号部
６１３ データ変調部
６１５ ＤＦＴ部
６１７ 上りリンクパイロットチャネル処理部
６１９ 物理上りリンク制御チャネル処理部
６２１ サブキャリアマッピング部
６２３ ＩＦＦＴ部
６２５ ＧＩ挿入部
６２７ 送信電力調整部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動局装置および前記複数の移動局装置と通信を行なう基地局装置から構成される通信システムであって、
前記基地局装置は、
制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行うプリコーディング処理部と、
前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定する基地局装置制御部と、
前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信する送信処理部と、を有し、
前記移動局装置は、
前記基地局装置から通知された情報に基づき前記領域を設定する移動局装置制御部と、
前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する伝搬路推定部と、
前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行う制御チャネル検出部と、を有することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記基地局装置制御部は、自基地局装置と共に協調通信を行う、無線部を有する装置毎に対して異なる前記領域を設定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
基地局装置と通信を行い、同一のプリコーディング処理が行われた制御チャネルと参照信号を前記基地局装置から受信する移動局装置であって、
前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域を設定する移動局装置制御部と、
前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する伝搬路推定部と、
前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行う制御チャネル検出部と、を有することを特徴とする移動局装置。
【請求項４】
複数の移動局装置と通信を行う基地局装置であって、
制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行うプリコーディング処理部と、
前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定する基地局装置制御部と、
前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信する送信処理部と、を有することを特徴とする基地局装置。
【請求項５】
前記基地局装置制御部は、自基地局装置と共に協調通信を行う、無線部を有する装置毎に対して異なる前記領域を設定することを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
【請求項６】
基地局装置と通信を行い、同一のプリコーディング処理が行われた制御チャネルと参照信号を前記基地局装置から受信する移動局装置に用いられる通信方法において、
前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域を設定するステップと、
前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化するステップと、
前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行うステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信方法。
【請求項７】
複数の移動局装置と通信を行う基地局装置に用いられる通信方法であって、
制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行うステップと、
前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定するステップと、
前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信方法。
【請求項８】
移動局装置に実装されることにより、前記移動局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、
基地局装置と通信を行い、同一のプリコーディング処理が行われた制御チャネルと参照信号を前記基地局装置から受信する機能と、
前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域を設定する機能と、
前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する機能と、
前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行う機能と、を含む一連の機能を、前記移動局装置に発揮させることを特徴とする集積回路。
【請求項９】
基地局装置に実装されることにより、前記基地局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、
複数の移動局装置と通信を行う機能と、
制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行う機能と、
前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定する機能と、
前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信する機能と、を含む一連の機能を、前記基地局装置に発揮させることを特徴とする集積回路。
【請求項１】
複数の移動局装置および前記複数の移動局装置と通信を行なう基地局装置から構成される通信システムであって、
前記基地局装置は、
制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行うプリコーディング処理部と、
前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定する基地局装置制御部と、
前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信する送信処理部と、を有し、
前記移動局装置は、
前記基地局装置から通知された情報に基づき前記領域を設定する移動局装置制御部と、
前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する伝搬路推定部と、
前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行う制御チャネル検出部と、を有することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記基地局装置制御部は、自基地局装置と共に協調通信を行う、無線部を有する装置毎に対して異なる前記領域を設定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
基地局装置と通信を行い、同一のプリコーディング処理が行われた制御チャネルと参照信号を前記基地局装置から受信する移動局装置であって、
前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域を設定する移動局装置制御部と、
前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する伝搬路推定部と、
前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行う制御チャネル検出部と、を有することを特徴とする移動局装置。
【請求項４】
複数の移動局装置と通信を行う基地局装置であって、
制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行うプリコーディング処理部と、
前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定する基地局装置制御部と、
前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信する送信処理部と、を有することを特徴とする基地局装置。
【請求項５】
前記基地局装置制御部は、自基地局装置と共に協調通信を行う、無線部を有する装置毎に対して異なる前記領域を設定することを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
【請求項６】
基地局装置と通信を行い、同一のプリコーディング処理が行われた制御チャネルと参照信号を前記基地局装置から受信する移動局装置に用いられる通信方法において、
前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域を設定するステップと、
前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化するステップと、
前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行うステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信方法。
【請求項７】
複数の移動局装置と通信を行う基地局装置に用いられる通信方法であって、
制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行うステップと、
前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定するステップと、
前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信方法。
【請求項８】
移動局装置に実装されることにより、前記移動局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、
基地局装置と通信を行い、同一のプリコーディング処理が行われた制御チャネルと参照信号を前記基地局装置から受信する機能と、
前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域を設定する機能と、
前記領域内の複数の前記参照信号から推定した伝搬路変動の推定値を平均化する機能と、
前記平均化した伝搬路推定値を用いて自移動局装置宛ての制御情報を含む前記制御チャネルを検出する処理を行う機能と、を含む一連の機能を、前記移動局装置に発揮させることを特徴とする集積回路。
【請求項９】
基地局装置に実装されることにより、前記基地局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、
複数の移動局装置と通信を行う機能と、
制御チャネルと参照信号に同一のプリコーディング処理を行う機能と、
前記参照信号が配置され、前記制御チャネルが配置される可能性のあるリソースの領域であって、前記領域内では共通のプリコーディング処理が用いられ、異なる前記領域間では異なるプリコーディング処理が用いられる複数の前記領域を設定する機能と、
前記領域のリソースを用いて前記制御チャネルと前記参照信号を送信する機能と、を含む一連の機能を、前記基地局装置に発揮させることを特徴とする集積回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−２３１３７６（Ｐ２０１２−２３１３７６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９９２６２（Ｐ２０１１−９９２６２）
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【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２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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