(57)【要約】  バーチャルアンテナを用いる際にも複数のアンテナポートの伝搬路の分離を可能にしてチャネル推定精度を向上させることができる無線通信装置。この装置において、マッピング部（１０３）は、変調後のデータ信号をバーチャルアンテナ０およびバーチャルアンテナ１にそれぞれマッピングし、奇数スロットと偶数スロットとの間で、位相反転部（１０４）は位相反転部（１０５）と同期して、アンテナポート２から送信されるＳ０の位相を反転させ、位相反転部（１０５）はアンテナポート２から送信されるＲ０の位相を反転させ、位相反転部（１１３）は位相反転部（１１４）と同期して、アンテナポート３から送信されるＳ１の位相を反転させ、位相反転部（１１４）は、アンテナポート３から送信されるＲ１の位相を反転させる。
2009025081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナポートから形成されるバーチャルアンテナと、
前記複数のアンテナポートの各々から送信される参照信号のいずれか１つの符号を反転させる反転手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
複数の前記バーチャルアンテナを用いて、データ信号を複数の前記バーチャルアンテナにそれぞれマッピングするバーチャルアンテナ送信と、データ信号を前記複数のアンテナポートにそれぞれマッピングするアンテナポート送信とを切り替える切替手段、をさらに具備する、
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記反転手段は、ＢＣＨ信号が送信される周波数帯域において、前記複数のアンテナポートの各々から送信される参照信号のいずれか１つの符号を反転させる、
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記符号反転手段は、データ信号を前記複数のアンテナポートにそれぞれマッピングするアンテナポート送信が行われる周波数帯域のみに配置される参照信号であって、前記複数のアンテナポートの各々から送信される前記参照信号のいずれか１つの符号を反転させる、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
複数のアンテナポートから形成されるバーチャルアンテナを備える無線通信装置における無線通信方法であって、
前記複数のアンテナポートの各々から送信される参照信号のいずれか１つの符号を反転させる、
無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
3GPP-LTEでは、下り回線の通信方式としてＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用されている。3GPP-LTEでは、無線通信基地局装置（以下、基地局と省略する）が予め定められた通信リソースを用いて参照信号（Reference Signal：ＲＳ）を送信し、無線通信端末装置（以下、端末と省略する）は受信した参照信号を用いてチャネル推定を行ってデータを復調する（非特許文献１参照）。【０００３】
また、基地局が複数のアンテナポート（antenna port）を備えている場合、基地局はダイバーシチ送信を行うことが可能である。一方で、ダイバーシチ送信された信号を端末が誤りなく受信するためには、端末は、基地局での送信に用いられたアンテナポート群から端末までの伝搬路状態を知る必要がある。従って、基地局に備えられるすべてのアンテナポートからＲＳが互いに干渉なく送信される必要がある。これを実現するために3GPP-LTEでは、基地局の各アンテナポートから、時間軸および周波数軸で互いに異なるタイミングおよびキャリア周波数を用いてＲＳが送信される方法を採用する。【０００４】
図１Ａに3GPP-LTEで想定されている２アンテナポートの基地局（2Tx基地局）の構成を示し、図１Ｂに2Tx基地局におけるＲＳ送信方法を示す。同様に、図２Ａに3GPP-LTEで想定されている４アンテナポートの基地局（4Tx基地局）の構成を示し、図２Ｂに4Tx基地局におけるＲＳ送信方法を示す。ただし、図１Ｂ，図２Ｂにおいて、縦軸（周波数軸）はサブキャリア単位であり、横軸（時間軸）はＯＦＤＭシンボル単位である。また、１スロットは７ＯＦＤＭシンボルから構成される。また、Ｒ０,Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３はそれぞれアンテナポート０,１,２,３（１番目,２番目,３番目,４番目のアンテナポート）から送信されるＲＳを示す。また、太線の枠で囲まれた１つのブロック（周波数軸方向に１２サブキャリア、時間軸方向に７ＯＦＤＭシンボル）の単位をリソースブロック（Resource Block：ＲＢ）と呼ぶ。図１Ｂおよび図２Ｂから分かるように、4Tx基地局では、ＲＳ送信にかかるオーバーヘッドを最小限に抑えるため、アンテナポート２（３番目のアンテナポート）、アンテナポート３（４番目のアンテナポート）からのＲＳの送信頻度を減少させている。【０００５】
なお、1Tx基地局は2Tx基地局のＲＳ配置におけるＲ０のリソースでのみＲＳを送信する。【０００６】
上記のとおり、4Tx基地局ではアンテナポート２およびアンテナポート３からのＲＳの送信頻度が低い。よって、4Tx基地局からのＲＳを受信する端末では、１ＲＢ内でアンテナポート２およびアンテナポート３のチャネル推定値の内挿補間が行えず、高速移動時のチャネル推定精度が大きく劣化する。そこで、端末の高速移動時には基地局のアンテナポート２およびアンテナポート３を使用しないことにより、端末でのＳＮＲ特性が良好になることが確認された（非特許文献２参照）。【０００７】
よって、従来は、4Tx基地局は４つのアンテナポートを備えているにもかかわらず、端末の高速移動時には、２つのアンテナポートのみを用いる。【０００８】
または、従来は、4Tx基地局の４つの無線送信部を有効利用すべく、4Tx基地局を、図３に示すように、アンテナポート０とアンテナポート２とから構成されるバーチャルアンテナ（Virtual Antenna）０、および、アンテナポート１とアンテナポート３とから構成されるバーチャルアンテナ１を備えるバーチャル2Tx基地局として扱う。但し、図３では、バーチャルアンテナによる不必要なビームフォーミング効果を抑えるために、アンテナポート２およびアンテナポート３にＣＤＤ（Cyclic delay diversity）生成部を付加している。【０００９】
このとき、図３のマッピング部から出力される信号を
【数１】
2009025081.tif 000003
とすると、４つのアンテナポートから送信される信号ｙvirtualは
【数２】
2009025081.tif 000004
となる。なお、ＤはＣＤＤを表わす４×４の対角行列である。
【非特許文献１】3GPP TS 36.213 V1.1.0 (ftp://ftp.3gpp.org/TSG_RAN/WG1_RL1/TSGR1_49/Docs/R1-072633.zip)
【非特許文献２】Transmit Diversity Scheme for Control Channel in E-UTRA (ftp://ftp.3gpp.org/TSG_RAN/WG1_RL1/TSGR1_49/Docs/R1-072423.zip)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記のようなバーチャルアンテナを用いると、基地局では２つのアンテナポートから同一のＲＳが送信されるため、端末では、基地局の４つのアンテナポートの伝搬路を分離することができない。このため、端末では各アンテナポートと端末との間の伝搬路状態を知ることができない。よって、４つのアンテナポート各々の送信ウェイトを基地局が制御することによって可能になる空間多重（Space division multiplexing：ＳＤＭ）の最適化を行うことができなくなってしまう。この問題は、特に低速移動する端末（以下、低速端末と省略する）に対して大きな影響を及ぼす。【００１１】
また、端末は、基地局からのＢＣＨ（Broadcast Channel）信号を受信するまで、その基地局のアンテナポート数が分からない。3GPP-LTEでは1Tx基地局も混在するため、基地局のアンテナポート数が分からない端末は、確実に送信されるＲ０のみを用いてチャネル推定を行わざるを得ない。よって、複数のアンテナポートを有する基地局がアンテナポート０以外のアンテナポートも用いてＢＣＨ信号を送信すると、基地局の送信方法と端末の受信方法とがマッチしなくなってしまう。そこで、複数のアンテナポートを有する基地局がアンテナポート０のみを用いてＢＣＨ信号を送信することにすると、基地局は複数のアンテナポートを有しているにもかかわらずＢＣＨ信号のダイバーシチ送信を行えないことになる。よって、ダイバーシチ送信が可能であるデータ信号の到達範囲に比べ、ＢＣＨ信号の到達範囲が小さくなってしまう。【００１２】
本発明の目的は、バーチャルアンテナを用いる際にも複数のアンテナポートの伝搬路の分離を可能にしてチャネル推定精度を向上させることができる無線通信装置および無線通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の無線通信装置は、複数のアンテナポートから形成されるバーチャルアンテナと、前記複数のアンテナポートの各々から送信される参照信号のいずれか１つの符号を反転させる反転手段と、を具備する構成を採る。【００１４】
本発明の無線通信方法は、複数のアンテナポートから形成されるバーチャルアンテナを備える無線通信装置における無線通信方法であって、前記複数のアンテナポートの各々から送信される参照信号のいずれか１つの符号を反転させるようにした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、バーチャルアンテナを用いる際にも複数のアンテナポートの伝搬路の分離を可能にしてチャネル推定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】従来の2Tx基地局の構成を示すブロック図
【図１Ｂ】従来の2Tx基地局におけるＲＳ送信方法を示す図
【図２Ａ】従来の4Tx基地局の構成を示すブロック図
【図２Ｂ】従来の4Tx基地局におけるＲＳ送信方法を示す図
【図３】従来のバーチャル2Tx基地局の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図（バーチャルアンテナ送信を行うバーチャル2Tx基地局として動作する場合）
【図５】本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図（アンテナポート送信を行う4Tx基地局として動作する場合）
【図６】本発明の実施の形態１に係るＲＳ配置を示す図
【図７】3GPP-LTEにおけるＢＣＨおよびＳＣＨの時間軸上の配置を示す図
【図８】3GPP-LTEにおけるデータチャネルと、ＢＣＨおよびＳＣＨの制御チャネルとの周波数軸上での配置を示す図
【図９】本発明の実施の形態２に係る基地局の構成を示すブロック図
【図１０Ａ】本発明の実施の形態２に係るＲＳ配置を示す図（ＢＣＨを含まない周波数帯域）
【図１０Ｂ】本発明の実施の形態２に係るＲＳ配置を示す図（ＢＣＨを含む周波数帯域）
【図１１】従来の1Tx基地局でのＲＳ配置を示す図
【図１２】本発明の実施の形態３に係る基地局の構成を示すブロック図（バーチャルアンテナ送信を行うバーチャル4Tx基地局として動作する場合）
【図１３】本発明の実施の形態３に係る基地局の構成を示すブロック図（アンテナポート送信を行う8Tx基地局として動作する場合）
【図１４】本発明の実施の形態３に係るＲＳ配置を示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。【００１８】
（実施の形態１）
本実施の形態では、4Tx基地局が、各々が２つのアンテナポートから形成される２つのバーチャルアンテナを用いてＲＳとデータ信号とを送信する（バーチャルアンテナ送信）。但し、１つのバーチャルアンテナを形成するいずれか一方のアンテナポートから送信される信号の符号を時間軸上でＲＢ毎に反転させる。【００１９】
基地局がこのようにしてバーチャルアンテナを用いることにより、４つのアンテナポートを有効利用しつつ、高速移動する端末（以下、高速端末と省略する）への信号の伝送品質を最適化することができる。また、端末では２つのバーチャルアンテナからのＲＳを、４つのアンテナポートからのＲＳに分離することができるため、端末ではすべてのアンテナポートのチャネル推定が可能になる。【００２０】
また、本実施の形態では、基地局が、４つのアンテナポートを用いてデータ信号の送信を行うことが適する端末、特に低速端末に対して、バーチャルアンテナを用いずに４つのアンテナポートを用いてデータ信号を送信する（アンテナポート送信）。但し、アンテナポート２およびアンテナポート３においては、バーチャルアンテナ形成時に付加していたＣＤＤ生成部を介してデータ信号を送信するのが好ましい。【００２１】
これにより、基地局がカバーするセル内において、バーチャルアンテナ送信を望む端末と、アンテナポート送信を望む端末とを共存させることができる。【００２２】
また、本実施の形態では、基地局が、時間軸上ではなく周波数軸上でバーチャルアンテナの符号を反転させつつＲＳおよびデータ信号を送信してもよい。【００２３】
これにより、端末では、ＲＳから求めたチャネル推定値を（分離前に）時間軸上で平均化できるため、端末でのチャネル推定精度を向上させることができる。【００２４】
また、本実施の形態では、4Tx基地局は端末からの要求がない限り、バーチャル2Tx基地局としてバーチャルアンテナ送信を続ける。つまり、4Tx基地局は、端末からの要求に応じて、バーチャルアンテナ送信をアンテナポート送信に切り替える。このように、本実施の形態では、基地局の基本の送信方法をバーチャルアンテナ送信とする。これにより、3GPP-LTEに則した基地局を提供することができる。【００２５】
以下、本実施の形態に係る基地局１００について詳細に説明する。但し、基地局１００の周辺には、セル間干渉が発生しない程度の距離に2Tx基地局が存在する。端末は基地局１００のセルと2Tx基地局のセルとの間を移動可能なため、端末はいずれの基地局ともシームレスに通信可能である必要がある。【００２６】
また、基地局１００は、通常はバーチャルアンテナ送信を行うバーチャル2Tx基地局として動作し、アンテナポート送信を要求する端末に対しては、アンテナポート送信を行う4Tx基地局として動作する。【００２７】
バーチャルアンテナ送信を行うバーチャル2Tx基地局として動作する基地局１００の構成を図４に示す。【００２８】
図４に示す基地局１００において、符号化部１０１は送信データを符号化する。【００２９】
変調部１０２は、符号化後のデータを変調する。【００３０】
マッピング部１０３は、変調後のデータ信号をバーチャルアンテナ０およびバーチャルアンテナ１にそれぞれマッピングする。バーチャルアンテナ０にマッピングされるデータ信号がＳ０であり、バーチャルアンテナ１にマッピングされるデータ信号がＳ１である。また、バーチャルアンテナ０から送信されるＲＳがＲ０であり、バーチャルアンテナ１から送信されるＲＳがＲ１である。【００３１】
反転部１０４は、反転部１０５と同期して、アンテナポート２から送信されるＳ０の符号を奇数スロットと偶数スロットとの間で反転させる。【００３２】
反転部１０５は、反転部１０４と同期して、アンテナポート２から送信されるＲ０の符号を奇数スロットと偶数スロットとの間で反転させる。【００３３】
ＩＦＦＴ部（Inverse Fast Fourier Transform）１０６は、Ｓ０およびＲ０に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【００３４】
ＣＰ（Cyclic Prefix）付加部１０７は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。【００３５】
無線送信部１０８は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート０から送信する。【００３６】
ＣＤＤ生成部１０９は、Ｓ０およびＲ０に対してＣＤＤを生成する。【００３７】
ＩＦＦＴ部１１０は、Ｓ０およびＲ０に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【００３８】
ＣＰ付加部１１１は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。【００３９】
無線送信部１１２は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート２から送信する。【００４０】
反転部１１３は、反転部１１４と同期して、アンテナポート３から送信されるＳ１の符号を奇数スロットと偶数スロットとの間で反転させる。【００４１】
反転部１１４は、反転部１１３と同期して、アンテナポート３から送信されるＲ１の符号を奇数スロットと偶数スロットとの間で反転させる。【００４２】
ＩＦＦＴ部１１５は、Ｓ１およびＲ１に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【００４３】
ＣＰ付加部１１６は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。【００４４】
無線送信部１１７は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート１から送信する。【００４５】
ＣＤＤ生成部１１８は、Ｓ１およびＲ１に対してＣＤＤを生成する。【００４６】
ＩＦＦＴ部１１９は、Ｓ１およびＲ１に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【００４７】
ＣＰ付加部１２０は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。【００４８】
無線送信部１２１は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート３から送信する。【００４９】
なお、ＣＤＤ生成部１０９,１１８は、バーチャルアンテナによる不必要なビームフォーミング効果を抑えるために備えられる。【００５０】
次いで、アンテナポート送信を行う4Tx基地局として動作する基地局１００の構成を図５に示す。図５に示す基地局１００は、図４に示す反転部１０４,１１３を有しない。以下、図５において図４と異なる点についてのみ説明する。【００５１】
すなわち、マッピング部１０３は、変調後のデータ信号をアンテナポート０,２,１,３にそれぞれマッピングする。アンテナポート０にマッピングされるデータ信号がＳ０であり、アンテナポート２にマッピングされるデータ信号がＳ１であり、アンテナポート１にマッピングされるデータ信号がＳ２であり、アンテナポート３にマッピングされるデータ信号がＳ３である。また、アンテナポート０およびアンテナポート２から送信されるＲＳがＲ０であり、アンテナポート１およびアンテナポート３から送信されるＲＳがＲ１である。【００５２】
ＣＤＤ生成部１０９は、Ｓ１およびＲ０に対してＣＤＤを生成する。【００５３】
ＩＦＦＴ部１１０は、Ｓ１およびＲ０に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【００５４】
ＩＦＦＴ部１１５は、Ｓ２およびＲ１に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【００５５】
ＣＤＤ生成部１１８は、Ｓ３およびＲ１に対してＣＤＤを生成する。【００５６】
ＩＦＦＴ部１１９は、Ｓ３およびＲ１に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【００５７】
ここで、図４に示す基地局１００（バーチャル2Tx基地局）は、バーチャルアンテナ０およびバーチャルアンテナ１の２つのバーチャルアンテナを用いてＲＳおよびデータ信号を送信する。つまり、基地局１００の基本の送信方法をバーチャルアンテナ送信とする。【００５８】
但し、奇数スロットと偶数スロットとの間では、１つのバーチャルアンテナを形成する２つのアンテナポートのうちのいずれか一方のアンテナポートにおける信号の符号を反転させる。図４においては、バーチャルアンテナ０を形成するアンテナポート０およびアンテナポート２のうちアンテナポート２におけるＲ０およびＳ０の符号を奇数スロットと偶数スロットとの間で反転させる。同様に、バーチャルアンテナ１を形成するアンテナポート１およびアンテナポート３のうちアンテナポート３におけるＲ１およびＳ１の符号を奇数スロットと偶数スロットとの間で反転させる。【００５９】
基地局１００は通常はバーチャル2Tx基地局として動作するため、基地局１００からのＲＳは基地局１００の周辺に存在する2Tx基地局からのＲＳと同じリソース（同じタイミングおよび同じサブキャリア）で送信される。このときのＲＳの配置を図６に示す。但し、図６におけるＲ０’は、アンテナポート０およびアンテナポート２からＲ０が送信されるリソース（タイミングおよび周波数）を示し、Ｒ０”は、アンテナポート０からＲ０が送信される一方でアンテナポート２からＲ０の符号が反転されたＲＳが送信されるリソースを示す。同様に、図６におけるＲ１’は、アンテナポート１およびアンテナポート３からＲ１が送信されるリソースを示し、Ｒ１”は、アンテナポート１からＲ１が送信される一方でアンテナポート３からＲ１の符号が反転されたＲＳが送信されるリソースを示す。【００６０】
よって、基地局１００（バーチャル2Tx基地局）からの送信信号ｙは以下のように表される。
【数３】
2009025081.tif 000005
【００６１】
図６から明らかなように、本実施の形態でのＲＳ送信に必要なオーバーヘッドは2Tx基地局と同等である。つまり、本実施の形態によれば、オーバーヘッドの増加によるスループットの減少は発生しない。【００６２】
また、１つのバーチャルアンテナあたり２つの無線送信部を使用できるため、ＲＳの送信電力およびデータ信号の送信電力は2Tx基地局でのそれらの２倍となる。よって、端末での受信品質を向上させることができる。【００６３】
さらに、１ＲＢ内でのＲＳおよびデータ信号に対しては同一のバーチャルアンテナが用いられてバーチャル2Tx基地局として動作するため、高速端末でのＳＮＲ特性の劣化は生じない。【００６４】
基地局１００は、通常、高速端末および低速端末の双方に対して同様に、ＲＳおよびデータ信号の双方をバーチャルアンテナ０およびバーチャルアンテナ１を用いて送信する。【００６５】
端末は、まず、受信したＲＳをそのまま用いてデータ信号を復調する。【００６６】
また、端末は、時間軸上で２スロット分のＲＳを保持する。このようにして保持されるＲ０’,Ｒ０”,Ｒ１’,Ｒ１”には以下に示す関係がある。
Ｒ０’での受信信号＝アンテナポート０からの信号＋アンテナポート２からの信号
Ｒ１’での受信信号＝アンテナポート１からの信号＋アンテナポート３からの信号
Ｒ０”での受信信号＝アンテナポート０からの信号−アンテナポート２からの信号
Ｒ１”での受信信号＝アンテナポート１からの信号−アンテナポート３からの信号【００６７】
よって、端末は以下の計算によりアンテナポート０,２,１,３からの信号を分離し、各アンテナポート毎のチャネル推定を行うことができる。
アンテナポート０からの信号＝Ｒ０’での受信信号＋Ｒ０”での受信信号
アンテナポート２からの信号＝Ｒ０’での受信信号−Ｒ０”での受信信号
アンテナポート１からの信号＝Ｒ１’での受信信号＋Ｒ１”での受信信号
アンテナポート３からの信号＝Ｒ１’での受信信号−Ｒ１”での受信信号【００６８】
端末はアンテナポート０,２,１,３の４つのチャネル推定値より、基地局１００の自端末に対する最適な送信方法としてバーチャルアンテナ送信またはアンテナポート送信のいずれかを選択し、選択結果を送信モード要求として基地局１００にフィードバックする。例えば、アンテナポート０,２,１,３の４つの伝搬路の相関が低くＳＤＭ送信が行える場合には、一般にバーチャルアンテナ送信を行わない方が良いため、アンテナポート送信が選択される。但し、アンテナポート２,３のチャネル推定結果にはＣＤＤ生成部１０９,１１８による伝搬特性も含まれるため、基地局１００が図５に示す構成によりアンテナポート送信を行う場合であっても、バーチャルアンテナ送信時（図４）に用いられたＣＤＤ生成部と同一のＣＤＤ生成部が用いられる。【００６９】
なお、基地局１００は、バーチャルアンテナ送信（図４）またはアンテナポート送信（図５）のいずれであっても、アンテナポート２,３における符号を反転させながらＲＳを送信し続ける。【００７０】
ここで、図５に示す基地局１００（4Tx基地局）におけるマッピング部１０３からの出力を
【数４】
2009025081.tif 000006
とすると、４つのアンテナポートから送信される信号ｙrealportは
【数５】
2009025081.tif 000007
となる。【００７１】
バーチャルアンテナ送信を選択する端末とアンテナポート送信を選択する端末とがＯＦＤＭによって多重されるため、基地局１００は各端末からの要求に従ってバーチャルアンテナ送信（図４）とアンテナポート送信（図５）とを端末毎に切り替える。すなわち、基地局１００は、各端末からの要求に従ってバーチャルアンテナ送信（図４）とアンテナポート送信（図５）とを端末毎に切り替える切替部を有し、バーチャルアンテナ送信を要求する低速端末に対しては図４に示す構成によりＲＳおよびデータ信号をバーチャルアンテナ送信し、アンテナポート送信を要求する低速端末に対しては図５に示す構成によりデータ信号をアンテナポート送信する。【００７２】
各端末は、バーチャルアンテナ送信時にはＲＳをそのまま用いてチャネル推定を行う。一方、アンテナポート送信時には、各端末は、各アンテナポート毎にＲＳを分離し、分離後のＲＳを用いてチャネル推定を行う。【００７３】
ここで、高速端末または４アンテナポートによるアンテナポート送信に未対応の端末は、基地局１００にバーチャルアンテナ送信を要求し、低速端末またはＳＤＭできる端末は基地局１００にアンテナポート送信を要求すればよい。【００７４】
なお、端末はバーチャルチャネルアンテナ送信またはアンテナポート送信のいずれかの送信モードを基地局１００に要求する際に、併せてデータ信号のマッピング（Precoding Matrix）変更を基地局１００に要求してもよい。【００７５】
基地局１００は、バーチャルチャネルアンテナ送信を要求された場合、図４に示すように、バーチャルアンテナへの２アンテナポート用のマッピングを行った後、さらにバーチャルアンテナにおいて４つのアンテナポートへの振り分けを行う。このため、端末は、基地局１００のアンテナポート数が４つであるにもかかわらず、２アンテナポート用の複数のマッピングパターンのうち最適なマッピングパターンを基地局１００に要求する。【００７６】
一方、端末が基地局１００にアンテナポート送信を要求する場合には、４アンテナポート用の複数のマッピングパターンのうち最適なマッピングパターンを基地局１００に要求する。【００７７】
本実施の形態によれば、従来の4Tx基地局に比べ、ＲＳの送信に必要なオーバーヘッドを減少させることができる。また、アンテナポート２,３からのＲＳの密度（合計電力）が高いため、端末におけるチャネル推定精度を向上させることができる。また、バーチャルアンテナを用いた送信により、セル半径を大きくすることができる。さらに、端末はバーチャルアンテナからのＲＳを各アンテナポートのＲＳに分離することができるため、基地局がＳＤＭ送信する際の最適な送信方法を基地局に要求することができる。【００７８】
なお、本実施の形態では、端末がバーチャル2Tx基地局として動作する基地局１００（図４）からの信号を受信する際に１スロット毎に独立なチャネル推定を行うものと想定し、１スロット毎にバーチャルアンテナの符号を変化させる場合について説明した。しかし、例えば端末がｎスロット毎にチャネル推定を行う場合には、ｎスロット毎にバーチャルアンテナの符号を変化させるとよい。【００７９】
また、図４および図５における基地局１００はＣＤＤ生成部１０９,１１８を備えなくてもよい。【００８０】
また、本実施の形態では、バーチャルアンテナの特性を
【数６】
2009025081.tif 000008
とした。しかし、例えば以下の特性を有するバーチャルアンテナを用いてもよい。
【数７】
2009025081.tif 000009
【００８１】
この場合、端末は以下の計算によりアンテナポート０,１,２,３からの信号を分離する。
アンテナポート０からの信号＝Ｒ０’での受信信号＋Ｒ０”での受信信号
アンテナポート１からの信号＝Ｒ０’での受信信号−Ｒ０”での受信信号
アンテナポート２からの信号＝Ｒ１’での受信信号＋Ｒ１”での受信信号
アンテナポート３からの信号＝Ｒ１’での受信信号−Ｒ１”での受信信号【００８２】
つまり、バーチャルアンテナの特性を表わす４×２の上記行列から列成分で構成されるベクトルを偶数スロットと奇数スロットとにおいて２つずつ取り出した場合に、これら合計４つのベクトルが互いに直交していればよい。より一般的には、端末が複数回受信されるＲＳを用いて、同一時刻および同一周波数で信号を送信する複数のアンテナポートの伝搬路を分離できるように各アンテナポートの信号が多重されていればよい。【００８３】
また、本実施の形態では、時間軸上でスロット毎にバーチャルアンテナの符号を変化（反転）させる一方で、バーチャルアンテナの周波数軸上での符号を固定とした。しかし、周波数軸上でＲＢ毎にバーチャルアンテナの符号を変化（反転）させる一方で、バーチャルアンテナの時間軸上での符号を固定としてもよい。この場合、ＲＳ送信に用いるバーチャルアンテナの特性が時間軸上で変化しないため、端末によって受信されるＲＳを複数スロットに渡って平均化することにより、端末でのチャネル推定精度を向上させることができる。但し、この場合、周波数選択性フェージングに対する耐性が低くなるので、時間軸上でバーチャルアンテナの符号を変化させるモードと、周波数軸上でバーチャルアンテナの符号を変化させるモードとを伝搬路状態に応じて適応的に切り替えてもよい。【００８４】
また、本実施の形態では、基地局が２つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成する場合について説明した。しかし、本発明では、１つのバーチャルアンテナを形成するアンテナポート数は２つに限定されない。例えば、基地局は４つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成してもよい。ただし、端末がアンテナポート毎の伝搬路を分離するためには、２つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成する場合には２スロットのＲＳ（例えば、図６に示すＲ０’およびＲ０”）が必要であるのに対して、４つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成する場合には４スロットのＲＳが必要となる。例えば、４つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成する基地局は、時間軸上でスロット毎にバーチャルアンテナの符号を変化させたＲ０’、Ｒ０''、Ｒ０'''、Ｒ０''''を送信する。端末は、Ｒ０’、Ｒ０''、Ｒ０'''、Ｒ０''''を用いてアンテナポート毎の信号を分離し、アンテナポート毎のチャネル推定を行う。【００８５】
また、基地局は、端末の状況に応じて１つのバーチャルアンテナを形成するアンテナポート数を適応的に変更してもよい。すなわち、基地局が４つのアンテナポートを具備する場合、基地局は、端末の状況に応じて、本実施の形態に示したように２つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成する動作と、４つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成する動作とを切り替えてもよい。【００８６】
例えば、端末が高速移動しており時間軸方向での伝搬路変動が激しい場合、時間軸方向に４つのＲＳを送信している間に伝搬路状態が変化し、端末は正しく信号を分離できないことがある。そこで、基地局は、端末の移動速度に応じてバーチャルアンテナを形成するアンテナポート数を切り替えてもよい。例えば、基地局は、高速移動する端末に対しては、２つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成し、符号を変化させた２つのＲＳ’を２つのスロットに配置する。一方、基地局は、低速移動する端末に対しては、４つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成し、符号を変化させた４つのＲＳを４つのスロットに配置する。これにより、ＲＳのオーバーヘッドを最小限に抑えつつ、端末の移動速度に応じた最適な運用が可能となる。【００８７】
（実施の形態２）
本実施の形態は、アンテナポート数を通知するためのＢＣＨにおいて、常にバーチャルアンテナ送信によってＲＳおよびＢＣＨ信号を送信する点において実施の形態１と相違する。【００８８】
よって、本実施の形態によれば、端末はＢＣＨにおいて基地局のアンテナポート数にかかわらずダイバーシチ効果を得ることができる。また、端末が２つのアンテナポートの伝搬路を分離してチャネル推定を行うことにより、端末は、ＢＣＨ信号受信後に基地局の送信ウェイトの最適化を行うことができる。【００８９】
ここで、ＢＣＨでは、同一情報を有するＢＣＨ信号が繰り返し送信される。また、ＢＣＨ信号は一部の周波数帯域を常に占有して送信され続ける。また、ＢＣＨ信号はすべての端末によって受信される。また、端末では、ＢＣＨ信号の受信時には、基地局のアンテナポート数が未知である。【００９０】
そこで、本実施の形態では、アンテナポート数によらず共通のＲＳ配置を行うことにより、端末での受信負荷を低減させるとともに、ＳＦＢＣ（Space-frequency block coding）と同等のダイバーシチゲインを得る。【００９１】
以下、本実施の形態に係るＢＣＨ信号の送信について説明する。【００９２】
3GPP-LTEの手順では、端末は、基地局との通信開始時に、ＳＣＨ（Synchronization Channel）を捕捉して基地局とのタイミング同期を確立した後、ＢＣＨ信号を受信する。3GPP-LTEにおけるＢＣＨおよびＳＣＨの時間軸上の配置を図７に示す。図７における１スロットが１ＲＢの時間に相当する。【００９３】
また、3GPP-LTEにおけるデータチャネルと、ＢＣＨおよびＳＣＨの制御チャネルとの周波数軸上での配置を図８に示す。こられの制御チャネル信号は７２サブキャリア＝６ＲＢを用いて基地局から送信される。【００９４】
本実施の形態に係る2Tx基地局は、図８に示すＢＣＨおよびＳＣＨを含む周波数帯域においてＲＳ、ＢＣＨ信号およびＳＣＨ信号を送信する際に、２つのアンテナポートを１つのバーチャルアンテナとして扱う。但し、時間軸上でＲＢ毎にアンテナポート１からの信号の符号を反転させる。また、ＢＣＨおよびＳＣＨを含まない周波数帯域では、通常の2Tx基地局（図１Ａ）として動作する。【００９５】
本実施の形態に係る基地局２００の構成を図９に示す。【００９６】
図９に示す基地局２００において、符号化部２０１は送信データ（データチャネル）を符号化する。【００９７】
変調部２０２は、符号化後のデータを変調する。【００９８】
マッピング部２０３は、変調後のデータ信号をアンテナポート０およびアンテナポート１にそれぞれマッピングする。アンテナポート０にマッピングされるデータ信号がＳ０であり、アンテナポート１にマッピングされるデータ信号がＳ１である。また、Ｓ０に付加されてアンテナポート０から送信されるＲＳがＲ０であり、Ｓ１に付加されてアンテナポート１から送信されるＲＳがＲ１である。【００９９】
一方、符号化部２０４はＢＣＨデータ（ＢＣＨ）を符号化する。【０１００】
変調部２０５は、符号化後のＢＣＨデータを変調する。【０１０１】
マッピング部２０６は、変調後のＢＣＨデータ信号を、アンテナポート０およびアンテナポート１から形成されるバーチャルアンテナ０にマッピングする。バーチャルアンテナ０にマッピングされるＢＣＨデータ信号がＢ０である。【０１０２】
反転部２０７は、反転部２０８と同期して、アンテナポート０から送信されるＢ０の符号を奇数スロットと偶数スロットとの間で反転させる。【０１０３】
反転部２０８は、反転部２０７と同期して、Ｂ０に付加されてアンテナポート０から送信されるＲ０の符号を奇数スロットと偶数スロットとの間で反転させる。【０１０４】
ＣＤＤ生成部２０９は、Ｂ０およびＲ０に対してＣＤＤを生成する。【０１０５】
ＩＦＦＴ部２１０は、Ｓ０,Ｒ０およびＢ０,Ｒ０に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１０６】
ＣＰ付加部２１１は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。【０１０７】
無線送信部２１２は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート０から送信する。【０１０８】
ＩＦＦＴ部２１３は、Ｓ１,Ｒ１およびＢ０,Ｒ０に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１０９】
ＣＰ付加部２１４は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。【０１１０】
無線送信部２１５は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート１から送信する。【０１１１】
このように、アンテナポート０およびアンテナポート１は、ＢＣＨにおいてバーチャルアンテナ０として機能する。【０１１２】
なお、ＣＤＤ生成部２０９は、バーチャルアンテナによる不必要なビームフォーミング効果を抑えるために備えられる。【０１１３】
次いで、本実施の形態に係るＲＳの配置を図１０Ａおよび図１０Ｂに示す。図１０ＡはＢＣＨを含まない周波数帯域、すなわち、データチャネルの帯域でのＲＳ配置を示し、図１０ＢはＢＣＨを含む周波数帯域でのＲＳ配置を示す。また、従来の1Tx基地局でのＲＳ配置を図１１に示す。なお、図１０ＢにおけるＲ０’は、アンテナポート０およびアンテナポート１からＲ０が送信されるリソースを示し、Ｒ０”は、アンテナポート０からＲ０が送信される一方でアンテナポート１からＲ０の符号が反転されたＲＳが送信されるリソースを示す。【０１１４】
このように、基地局２００では、ＢＣＨを含む周波数帯域でのＲＳ配置（図１０Ｂ）を、1Tx基地局でのＲＳ配置（図１１）と同一にする。【０１１５】
これに対し、端末は、基地局から送信されるＳＣＨ（図７）を受信して同期を捕捉する。このＳＣＨは端末に既知の系列であるため、端末は、予め保持しているＳＣＨ既知系列と受信信号系列との相互相関を求めることによって同期を捕捉することができる。なお、ＳＣＨもＢＣＨと同様にしてバーチャルアンテナ送信される。【０１１６】
端末は、同期を捕捉した後、Ｒ０’またはＲ０”を受信してチャネル推定を行い、ＢＣＨ系列を復号する。【０１１７】
ここで、基地局２００では、ＢＣＨの符号とＲ０’（またはＲ０”）の送信に用いるバーチャルアンテナの符号とを同期させている。よって、端末は受信信号がＲ０’またはＲ０”のいずれであるかを判別する必要がない。【０１１８】
さらに、基地局２００では図７において、第１サブフレームの第１スロットで用いられるバーチャルアンテナの符号と第６サブフレームの第１スロットで用いられるバーチャルアンテナの符号とを反転させているため、通常ならばＢＣＨおよびＳＣＨが到達しないエリアにおいても、ダイバーシチ効果によりＢＣＨおよびＳＣＨの受信が可能となる。【０１１９】
端末は、ＢＣＨ受信後、ＢＣＨデータに基づいて基地局のアンテナポート数を判断し、そのアンテナポート数に従って、データが送信される周波数帯域でのＲＳ送信方法を判断する。【０１２０】
本実施の形態によれば、1Tx基地局と2Tx基地局とが混在する通信システムにおいて、端末は1Tx基地局と2Tx基地局とに共通の受信方法によりＢＣＨを受信することができる。よって、端末は、基地局のアンテナポート数を知らなくてもＢＣＨを誤りなく受信することができる。つまり、ＢＣＨにおける2Tx基地局のダイバーシチ送信が可能となる。【０１２１】
また、従来同様の方法により、２つのアンテナポートを１つのバーチャルアンテナとして扱ってＢＣＨを送信すると、ＲＳもバーチャルアンテナによって送信されるため、端末では２つのアンテナポートの伝搬路を分離することができない。これに対し、本実施の形態では、基地局がバーチャルアンテナの符号を変化させつつ（反転させつつ）ＲＳを送信するため、端末では２つのアンテナポートの伝搬路を分離することができる。【０１２２】
また、本実施の形態では、バーチャルアンテナを用いる周波数帯域を、ＢＣＨを含む一部の帯域に限定している。よって、バーチャルを用いない周波数帯域（例えば、データチャネルの周波数帯域）では、端末が受信されたＲＳを時間軸上で平均化することにより、チャネル推定精度を向上させることができる。【０１２３】
また、本実施の形態によれば、アンテナポート数が異なる複数の基地局が混在する通信システムにおいて、共通のＲＳ配置を実現しつつ、端末が各基地局毎のダイバーシチ効果を享受することができるため、通信システムの設計の自由度を高めることができる。【０１２４】
なお、ＢＣＨ以外の制御情報の送信もＢＣＨの上記送信と同様にして行うことができる。【０１２５】
また、ＳＣＨもＢＣＨと同様にしてバーチャルアンテナ送信される場合には、ＢＣＨに対してのみＣＤＤ生成を行い、ＳＣＨに対するＣＤＤ生成を行わないのが好ましい。これにより、複数のアンテナポート間においてＣＤＤによる付加的な到来時間差が無くなるため、ＳＣＨを用いた同期補足の性能を向上させることができる。【０１２６】
また、本実施の形態に係るＢＣＨ送信とＳＦＢＣを用いたＢＣＨ送信とにおいてダイバーシチ効果を比較すると以下のようになる。ここでは、基地局の送信アンテナポート数を２、端末の受信アンテナポート数を１、基地局のアンテナポート０から端末のアンテナポートまでの伝搬路特性をh0(f)、基地局のアンテナポート１から端末のアンテナポートまでの伝搬路特性をh1(f)とする。【０１２７】
ＳＦＢＣを用いたＢＣＨ送信では、端末の受信電力は、
【数８】
2009025081.tif 000010
となる。【０１２８】
一方で、本実施の形態に係るＢＣＨ送信では、端末の受信電力は、
【数９】
2009025081.tif 000011
となる。但し、ｅ-j2πfδはＣＤＤの成分である。【０１２９】
よって、本実施の形態によれば、端末でのＢＣＨの平均受信電力は、
【数１０】
2009025081.tif 000012
となり、ＳＦＢＣの平均受信電力と等しい。【０１３０】
また、本実施の形態に係るＢＣＨ送信の最大受信電力はＳＦＢＣによるＢＣＨ送信の最大受信電力より大きくなる。よって、本実施の形態に係るＢＣＨ送信によれば、ＢＣＨの最大到達距離をＳＦＢＣによるＢＣＨ送信より大きくすることができる。よって、本実施の形態によれば、ＢＣＨのように複数回繰り返し送信される情報に対し、ＳＦＢＣを上回るダイバーシチ効果を得ることができる。【０１３１】
（実施の形態３）
本実施の形態は、８アンテナポートの基地局（8Tx基地局）がデータ信号を送信する点において実施の形態１と相違する。【０１３２】
3GPP-LTEにおける基地局のアンテナポート数は最大４つである。そのため、3GPP-LTEに対応する端末は、最大４つのアンテナポートを具備する基地局（4Tx基地局）から送信されたＲＳを用いて、データの復調および下り信号の品質測定を行うことができる。【０１３３】
これに対し、3GPP-LTEの発展形であるLTE-advancedでは、最大８つのアンテナポートを具備する基地局（8Tx基地局）が検討されている。ただし、LTE-advancedでも、3GPP-LTEにおける基地局（4Tx基地局）のみに対応する端末が通信できるようにするために、3GPP-LTEに則した基地局を提供する必要がある。換言すれば、4Tx基地局（3GPP-LTEにおける基地局）と8Tx基地局（LTE-advancedにおける基地局）とが混在する通信システムにおいて、4Tx基地局のみに対応する端末（以下、LTE端末という）と8Tx基地局にも対応する端末（以下、LTE+端末という）とが同一の周波数帯域で通信できる必要がある。【０１３４】
そこで、本実施の形態における8Tx基地局は、LTE端末に対して、各々が２つのアンテナポートから形成される４つのバーチャルアンテナを用いてＲＳとデータ信号とを送信する（バーチャルアンテナ送信）。また、本実施の形態における8Tx基地局は、８アンテナポートを用いてデータ信号の送信を行うことが適するLTE+端末に対して、バーチャルアンテナを用いずに８つのアンテナポートを用いてＲＳとデータ信号とを送信する（アンテナポート送信）。【０１３５】
ただし、本実施の形態における8Tx基地局は、アンテナポート送信の際には、アンテナポート送信されるデータ信号が送信される周波数帯域のみに配置されるＲＳであって、１つのバーチャルアンテナを形成する２つのアンテナポートの各々から共通に送信される２つのＲＳのいずれか１つの符号を反転させる。【０１３６】
本実施の形態に係る基地局３００について詳細に説明する。【０１３７】
バーチャルアンテナ送信を行うバーチャル4Tx基地局として動作する基地局３００の構成を図１２に示す。【０１３８】
図１２に示す基地局３００において、符号化部３０１は送信データを符号化する。【０１３９】
変調部３０２は、符号化後のデータを変調する。【０１４０】
マッピング部３０３は、変調後のデータ信号をバーチャルアンテナ０、バーチャルアンテナ１、バーチャルアンテナ２およびバーチャルアンテナ３にそれぞれマッピングする。バーチャルアンテナ０にマッピングされるデータ信号がＳ０であり、バーチャルアンテナ１にマッピングされるデータ信号がＳ１であり、バーチャルアンテナ２にマッピングされるデータ信号がＳ２であり、バーチャルアンテナ３にマッピングされるデータ信号がＳ３である。また、バーチャルアンテナ０から送信されるＲＳがＲ０であり、バーチャルアンテナ１から送信されるＲＳがＲ１であり、バーチャルアンテナ２から送信されるＲＳがＲ２であり、バーチャルアンテナ３から送信されるＲＳがＲ３である。【０１４１】
ＩＦＦＴ部３０４は、Ｓ０およびＲ０に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１４２】
ＣＰ付加部３０５は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。【０１４３】
無線送信部３０６は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート０から送信する。【０１４４】
ＣＤＤ生成部３０７は、Ｓ０およびＲ０に対してＣＤＤを生成する。【０１４５】
ＩＦＦＴ部３０８は、Ｓ０およびＲ０に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１４６】
ＣＰ付加部３０９は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。【０１４７】
無線送信部３１０は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート１から送信する。【０１４８】
ＩＦＦＴ部３１１は、Ｓ１およびＲ１に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１４９】
ＣＰ付加部３１２は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。【０１５０】
無線送信部３１３は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート２から送信する。【０１５１】
ＣＤＤ生成部３１４は、Ｓ１およびＲ１に対してＣＤＤを生成する。【０１５２】
ＩＦＦＴ部３１５は、Ｓ１およびＲ１に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１５３】
ＣＰ付加部３１６は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。【０１５４】
無線送信部３１７は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート３から送信する。【０１５５】
ＩＦＦＴ部３１８は、Ｓ２およびＲ２に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１５６】
ＣＰ付加部３１９は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。【０１５７】
無線送信部３２０は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート４から送信する。【０１５８】
ＣＤＤ生成部３２１は、Ｓ２およびＲ２に対してＣＤＤを生成する。【０１５９】
ＩＦＦＴ部３２２は、Ｓ２およびＲ２に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１６０】
ＣＰ付加部３２３は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。【０１６１】
無線送信部３２４は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート５から送信する。【０１６２】
ＩＦＦＴ部３２５は、Ｓ３およびＲ３に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１６３】
ＣＰ付加部３２６は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。【０１６４】
無線送信部３２７は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート６から送信する。【０１６５】
ＣＤＤ生成部３２８は、Ｓ３およびＲ３に対してＣＤＤを生成する。【０１６６】
ＩＦＦＴ部３２９は、Ｓ３およびＲ３に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１６７】
ＣＰ付加部３３０は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。【０１６８】
無線送信部３３１は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート７から送信する。【０１６９】
なお、ＣＤＤ生成部３０７、３１４、３２１、３２８は、バーチャルアンテナによる不必要なビームフォーミング効果を抑えるために備えられる。【０１７０】
次いで、アンテナポート送信を行う8Tx基地局として動作する基地局３００の構成を図１３に示す。図１３において図１２と異なる点についてのみ説明する。【０１７１】
すなわち、マッピング部３０３は、変調後のデータ信号Ｓ０〜Ｓ７をアンテナポート０〜７にそれぞれマッピングする。また、アンテナポート０およびアンテナポート１から送信されるＲＳがＲ０およびＲ４であり、アンテナポート２およびアンテナポート３から送信されるＲＳがＲ１およびＲ５であり、アンテナポート４およびアンテナポート５から送信されるＲＳがＲ２およびＲ６であり、アンテナポート６およびアンテナポート７から送信されるＲＳがＲ３およびＲ７である。すなわち、アンテナポート送信を行う基地局３００（8Tx基地局）は、図１２に示すバーチャルアンテナ送信で送信したＲＳに加え、Ｒ４〜Ｒ７をさらに送信する。【０１７２】
ＩＦＦＴ部３０４は、Ｓ０、Ｒ０およびＲ４に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１７３】
反転部３３２は、アンテナポート１から送信されるＲ４の符号を反転させる。【０１７４】
ＣＤＤ生成部３０７は、Ｓ１、Ｒ０およびＲ４に対してＣＤＤを生成する。【０１７５】
ＩＦＦＴ部３０８は、Ｓ１、Ｒ０およびＲ４に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１７６】
ＩＦＦＴ部３１１は、Ｓ２、Ｒ１およびＲ５に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１７７】
反転部３３３は、アンテナポート３から送信されるＲ５の符号を反転させる。【０１７８】
ＣＤＤ生成部３１４は、Ｓ３、Ｒ１およびＲ５に対してＣＤＤを生成する。【０１７９】
ＩＦＦＴ部３１５は、Ｓ３、Ｒ１およびＲ５に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１８０】
ＩＦＦＴ部３１８は、Ｓ４、Ｒ２およびＲ６に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１８１】
反転部３３４は、アンテナポート５から送信されるＲ６の符号を反転させる。【０１８２】
ＣＤＤ生成部３２１は、Ｓ５、Ｒ２およびＲ６に対してＣＤＤを生成する。【０１８３】
ＩＦＦＴ部３２２は、Ｓ５、Ｒ２およびＲ６に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１８４】
ＩＦＦＴ部３２５は、Ｓ６、Ｒ３およびＲ７に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１８５】
反転部３３５は、アンテナポート７から送信されるＲ７の符号を反転させる。【０１８６】
ＣＤＤ生成部３２８は、Ｓ７、Ｒ３およびＲ７に対してＣＤＤを生成する。【０１８７】
ＩＦＦＴ部３２９は、Ｓ７、Ｒ３およびＲ７に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。【０１８８】
ここで、アンテナポート送信時のみ送信されるＲ４〜Ｒ７に対して、図１３に示す基地局３００は、図１２において１つのバーチャルアンテナを形成する２つのアンテナポートのうちのいずれか一方のアンテナポートから送信されるＲＳの符号を反転させる。すなわち、基地局３００は、図１２でバーチャルアンテナ０を形成するアンテナポート０およびアンテナポート１のうち、アンテナポート１から送信されるＲ４の符号を反転させる。同様に、基地局３００は、図１２でバーチャルアンテナ１を形成するアンテナポート２およびアンテナポート３のうち、アンテナポート３から送信されるＲ５の符号を反転させる。バーチャルアンテナ２，３（アンテナポート４〜７）についても同様である。【０１８９】
次に、本実施の形態に係るＲＳの配置を図１４に示す。なお、図１４におけるＲ０’は、アンテナポート０およびアンテナポート１からＲ０が送信されるリソースを示し、Ｒ１’は、アンテナポート２およびアンテナポート３からＲ１が送信されるリソースを示し、Ｒ２’は、アンテナポート４およびアンテナポート５からＲ２が送信されるリソースを示し、Ｒ３’は、アンテナポート６およびアンテナポート７からＲ３が送信されるリソースを示す。また、Ｒ４’は、アンテナポート０からＲ４が送信される一方でアンテナポート１からＲ４の符号が反転されたＲＳが送信されるリソースを示し、Ｒ５’は、アンテナポート２からＲ５が送信される一方でアンテナポート３からＲ５の符号が反転されたＲＳが送信されるリソースを示し、Ｒ６’は、アンテナポート４からＲ６が送信される一方でアンテナポート５からＲ６の符号が反転されたＲＳが送信されるリソースを示し、Ｒ７’は、アンテナポート６からＲ７が送信される一方でアンテナポート７からＲ７の符号が反転されたＲＳが送信されるリソースを示す。【０１９０】
また、図１４に示すように、基地局３００は周波数帯域全体（サブキャリア番号０〜２３）を、4Tx基地局のみに対応するLTE端末（または、LTE+端末のうち４ＲＳ送信帯域で下りデータ信号を受信する端末）宛てのデータ信号を配置する送信帯域（サブキャリア番号０〜１１，以下、４ＲＳ送信帯域という）と、8Tx基地局にも対応するLTE+端末宛てのデータ信号を配置する送信帯域（サブキャリア番号１２〜２３，以下、８ＲＳ送信帯域という）とに分割する。なお、基地局３００は、周波数帯域の分割結果をLTE+端末にブロードキャストで通知してもよく、８ＲＳ送信帯域で８つのＲＳが送信されていることを示す情報を、下り制御信号（例えば、ＰＤＣＣＨ等）を用いて、８ＲＳ送信帯域にデータ信号が割り当てられた端末のみに通知してもよい。【０１９１】
図１４に示すＲ０’〜Ｒ３’は、3GPP-LTEにおける4Tx基地局からのＲ０〜Ｒ３（図２Ｂ）と同じリソース（同じタイミングおよび同じサブキャリア）で送信される。また、Ｒ０’〜Ｒ３’はすべての周波数帯域（図１４に示すサブキャリア番号０〜２３）に配置される。また、図１４に示す８ＲＳ送信帯域（サブキャリア番号１２〜２３）では、Ｒ０〜Ｒ３に加え、Ｒ４〜Ｒ７がさらに配置される。【０１９２】
基地局３００がバーチャル4Tx基地局として動作する場合、基地局３００からのＲＳは、図１４に示す４ＲＳ送信帯域に配置されたＲ０’〜Ｒ３’で送信される。つまり、バーチャル送信時のＲＳ送信に必要なオーバーヘッドは4Tx基地局と同等である。また、図１４に示すＲ０’はアンテナポート０およびアンテナポート１から同一時刻・同一周波数にて送信され、Ｒ１’はアンテナポート２およびアンテナポート３から同一時刻・同一周波数にて送信され、Ｒ２’はアンテナポート４およびアンテナポート５から同一時刻・同一周波数にて送信され、Ｒ３’はアンテナポート６およびアンテナポート７から同一時刻・同一周波数にて送信される。よって、１つのバーチャルアンテナあたり２つの無線送信部を使用してＲＳを送信できるため、ＲＳの送信電力およびデータ信号の送信電力は4Tx基地局でのそれらの２倍となる。よって、端末での受信品質を向上させることができる。【０１９３】
一方、基地局３００が8Tx基地局として動作する場合、基地局３００からのＲＳは、図１４に示す８ＲＳ送信帯域に配置されたＲ０〜Ｒ３および８ＲＳ送信帯域のみに配置されたＲ４〜Ｒ７で送信される。ただし、図１３に示すように、Ｒ４’はアンテナポート０およびアンテナポート１から同一時刻・同一周波数で送信されるものの、アンテナポート１から送信されるＲ４の符号がアンテナポート０から送信されるＲ４に対して反転されている。Ｒ５’，Ｒ６’，Ｒ７’についても同様である。【０１９４】
つまり、図１３に示す基地局３００において、Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２およびＲ３にバーチャルアンテナの重み付けとして（１，１）がかけられるのに対し、Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６およびＲ７にバーチャルアンテナの重み付けとして、（１，１）と直交する（１，−１）がかけられることと等価である。【０１９５】
次いで、送信データについて説明する。図１２に示す基地局３００において、４ＲＳ送信帯域で送信される送信データは、まず、マッピング部３０３で４つのバーチャルアンテナ０〜３にマッピングされる。そして、各バーチャルアンテナにマッピングされた送信データに対して、Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３にかけられるバーチャルアンテナの重み付けと同一のバーチャルアンテナの重み付けがかけられる。一方、図１３に示す基地局３００において、８ＲＳ送信帯域で送信される送信データは、マッピング部３０３で８つのアンテナポートに直接マッピングされる。ただし、８ＲＳ送信帯域で送信される送信データは、マッピング部３０３で８つのアンテナポートにマッピングされるため、バーチャルアンテナの重み付けはかけられない。【０１９６】
次に、端末の動作について説明する。【０１９７】
例えば、LTE端末がハンドオーバまたは新規セル探索の際に用いる下り回線電力の測定(Measurement)を行う場合、LTE端末はＲ０’〜Ｒ３’を用いる。すなわち、LTE端末は、Ｒ０’〜Ｒ３’の受信電力をバーチャルアンテナ０〜３の信号強度としてそれぞれ測定する。そして、LTE端末は測定結果を基地局３００にフィードバックする。ここで、LTE末は、測定に用いたＲＳが、4Tx基地局の４つのアンテナポートを介して送られたＲＳであるか、8Tx基地局がバーチャルアンテナを用いて送ったＲＳであるかを判別する必要がない。つまり、LTE端末は、4Tx基地局と8Tx基地局とを判別することなく下り回線電力を測定することができる。また、基地局３００では測定に用いるＲ０’〜Ｒ３’がそれぞれ２つのアンテナポートから形成されるバーチャルアンテナを用いて送信されるため、LTE端末では、ＲＳの密度（合計電力）が高くなり、精度の高い測定を行うことができる。【０１９８】
また、LTE端末（または、LTE+端末のうち４ＲＳ送信帯域で下りデータ信号を受信する端末）が図１４に示す４ＲＳ帯域で下りデータ信号を受信する際には、LTE端末は、Ｒ０’〜Ｒ３’を用いてアンテナポート毎のチャネル推定を行う。そして、LTE端末は、４つのチャネル推定値および基地局３００から予め通知されている４アンテナポート用のアンテナポートマッピングパターンを用いて、基地局３００から送信されたデータ信号を受信する。ここで、基地局３００はバーチャルアンテナ０〜３に対してバーチャルアンテナの重み付けをかけているので、LTE端末は基地局３００のアンテナポート数が８つであることを考慮することなく、下りデータ信号を受信できる。【０１９９】
また、LTE+端末が図１４に示す８ＲＳ送信帯域で下りデータ信号を受信する際には、LTE+端末は、以下の計算によりアンテナポート０〜７の信号を分離し、アンテナポート毎のチャネル推定を行う。
アンテナポート０からの信号＝（Ｒ０’での受信信号＋Ｒ４’での受信信号）／２
アンテナポート１からの信号＝（Ｒ０’での受信信号−Ｒ４’での受信信号）／２
アンテナポート２からの信号＝（Ｒ１’での受信信号＋Ｒ５’での受信信号）／２
アンテナポート３からの信号＝（Ｒ１’での受信信号−Ｒ５’での受信信号）／２
アンテナポート４からの信号＝（Ｒ２’での受信信号＋Ｒ６’での受信信号）／２
アンテナポート５からの信号＝（Ｒ２’での受信信号−Ｒ６’での受信信号）／２
アンテナポート６からの信号＝（Ｒ３’での受信信号＋Ｒ７’での受信信号）／２
アンテナポート７からの信号＝（Ｒ３’での受信信号−Ｒ７’での受信信号）／２【０２００】
このように、LTE+端末はアンテナポート０〜７の８つのチャネル推定値および８アンテナポート用のアンテナポートマッピングパターンを用いて、基地局３００から送信された下りデータ信号を受信する。【０２０１】
さらに、LTE+端末はアンテナポート０〜７の８つのチャネル推定値を、上り回線を通じて、基地局３００にフィードバックする。基地局３００はフィードバックされた情報に基づいて次回送信以降にLTE+端末宛ての下りデータに適用すべきアンテナポートマッピングパターンを決定する。【０２０２】
なお、バーチャルアンテナ送信を適用するLTE端末とアンテナポート送信を適用するLTE+端末とがＯＦＤＭによって多重されるため、基地局３００はバーチャルアンテナ送信（図１２）とアンテナポート送信（図１３）とを端末毎に切り替える。すなわち、基地局３００は、バーチャルアンテナ送信（図１２）とアンテナポート送信（図１３）とを端末毎に切り替える切替部を有する。そして、基地局３００は、バーチャルアンテナ送信を適用するLTE端末に対しては図１２に示す構成によりＲＳおよびデータ信号を図１４に示す４ＲＳ送信帯域にマッピングしてバーチャルアンテナ送信する。また、基地局３００は、アンテナポート送信を適用するLTE+端末に対しては図１３に示す構成によりＲＳおよびデータ信号を図１４に示す８ＲＳ送信帯域にマッピングしてアンテナポート送信する。【０２０３】
そして、LTE端末は、バーチャルアンテナ送信されたＲＳをそのまま用いてチャネル推定を行う。一方、LTE+端末は、アンテナポート送信されたＲＳに対して、アンテナポート毎にＲＳを分離し、分離後のＲＳを用いてチャネル推定を行う。【０２０４】
本実施の形態では、8Tx基地局は、LTE端末に対してバーチャルアンテナを用いることにより、８つのアンテナポートすべてを用いてバーチャルアンテナ送信する。そのため、８つのアンテナポートを有効利用することができる。つまり、LTE端末はバーチャルアンテナを形成する２つのアンテナポートから同一ＲＳを受信するため、受信品質を向上することができる。また、バーチャルアンテナを用いた送信により、LTE端末は基地局のアンテナポート数を判別することなく、ハンドオーバおよび新規セル探索の際の測定を行うことができる。【０２０５】
また、本実施の形態では、8Tx基地局は、８つのアンテナポートを用いてデータ信号の送信を行うことが適するLTE+端末に対して、バーチャルアンテナを用いずに８つのアンテナポートを用いてデータ信号を送信する。ここで、8Tx基地局は、８ＲＳの受信に対応するLTE+端末に送信するデータが配置される周波数帯域のみにＲＳを追加配置するため、ＲＳのオーバーヘッドを最小限に抑えることができる。また、LTE+端末は受信したＲＳを８つのアンテナポートのＲＳにそれぞれ分離することができる。これにより、基地局がカバーするセル内において、バーチャルアンテナ送信を望むLTE端末と、アンテナポート送信を望むLTE+端末とを共存させることができる。【０２０６】
なお、図１２および図１３における基地局３００はＣＤＤ生成部を備えなくてもよい。【０２０７】
以上、本発明の実施の形態について説明した。【０２０８】
なお、端末はUE、基地局はNode B、サブキャリアはトーンと称されることもある。また、ＣＰはガードインターバル（Guard Interval；ＧＩ）と称されることもある。【０２０９】
また、周波数領域と時間領域との間の変換を行う方法は、ＩＦＦＴ、ＦＦＴに限られない。【０２１０】
また、本発明は、基地局および端末だけでなく、すべての無線通信装置に対して適用することができる。【０２１１】
また、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。【０２１２】
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。【０２１３】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。【０２１４】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。【０２１５】
２００７年８月１７日出願の特願２００７−２１３０７７および２００８年６月２３日出願の特願２００８−１６３０３２の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０２１６】
本発明は、移動体通信システム等に適用することができる。
【図１Ａ】
2009025081.tif 000013
【図１Ｂ】
2009025081.tif 000014
【図２Ａ】
2009025081.tif 000015
【図２Ｂ】
2009025081.tif 000016
【図３】
2009025081.tif 000017
【図４】
2009025081.tif 000018
【図５】
2009025081.tif 000019
【図６】
2009025081.tif 000020
【図７】
2009025081.tif 000021
【図８】
2009025081.tif 000022
【図９】
2009025081.tif 000023
【図１０Ａ】
2009025081.tif 000024
【図１０Ｂ】
2009025081.tif 000025
【図１１】
2009025081.tif 000026
【図１２】
2009025081.tif 000027
【図１３】
2009025081.tif 000028
【図１４】
2009025081.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月28日(2009.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナポートから形成されるバーチャルアンテナと、
前記複数のアンテナポートの各々から送信される参照信号のいずれか１つの符号を反転させる反転手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
複数の前記バーチャルアンテナを用いて、データ信号を複数の前記バーチャルアンテナにそれぞれマッピングするバーチャルアンテナ送信と、データ信号を前記複数のアンテナポートにそれぞれマッピングするアンテナポート送信とを切り替える切替手段、をさらに具備する、
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記反転手段は、ＢＣＨ信号が送信される周波数帯域において、前記複数のアンテナポートの各々から送信される参照信号のいずれか１つの符号を反転させる、
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記符号反転手段は、データ信号を前記複数のアンテナポートにそれぞれマッピングするアンテナポート送信が行われる周波数帯域のみに配置される参照信号であって、前記複数のアンテナポートの各々から送信される前記参照信号のいずれか１つの符号を反転させる、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
複数のアンテナポートから形成されるバーチャルアンテナを備える無線通信装置における無線通信方法であって、
前記複数のアンテナポートの各々から送信される参照信号のいずれか１つの符号を反転させる、
無線通信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
3GPP-LTEでは、下り回線の通信方式としてＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用されている。3GPP-LTEでは、無線通信基地局装置（以下、基地局と省略する）が予め定められた通信リソースを用いて参照信号（Reference Signal：ＲＳ）を送信し、無線通信端末装置（以下、端末と省略する）は受信した参照信号を用いてチャネル推定を行ってデータを復調する（非特許文献１参照）。
【０００３】
また、基地局が複数のアンテナポート（antenna port）を備えている場合、基地局はダイバーシチ送信を行うことが可能である。一方で、ダイバーシチ送信された信号を端末が誤りなく受信するためには、端末は、基地局での送信に用いられたアンテナポート群から端末までの伝搬路状態を知る必要がある。従って、基地局に備えられるすべてのアンテナポートからＲＳが互いに干渉なく送信される必要がある。これを実現するために3GPP-LTEでは、基地局の各アンテナポートから、時間軸および周波数軸で互いに異なるタイミングおよびキャリア周波数を用いてＲＳが送信される方法を採用する。
【０００４】
図１Ａに3GPP-LTEで想定されている２アンテナポートの基地局（2Tx基地局）の構成を示し、図１Ｂに2Tx基地局におけるＲＳ送信方法を示す。同様に、図２Ａに3GPP-LTEで想定されている４アンテナポートの基地局（4Tx基地局）の構成を示し、図２Ｂに4Tx基地局におけるＲＳ送信方法を示す。ただし、図１Ｂ，図２Ｂにおいて、縦軸（周波数軸）はサブキャリア単位であり、横軸（時間軸）はＯＦＤＭシンボル単位である。また、１スロットは７ＯＦＤＭシンボルから構成される。また、Ｒ０,Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３はそれぞれアンテナポート０,１,２,３（１番目,２番目,３番目,４番目のアンテナポート）から送信されるＲＳを示す。また、太線の枠で囲まれた１つのブロック（周波数軸方向に１２サブキャリア、時間軸方向に７ＯＦＤＭシンボル）の単位をリソースブロック（Resource Block：ＲＢ）と呼ぶ。図１Ｂおよび図２Ｂから分かるように、4Tx基地局では、ＲＳ送信にかかるオーバーヘッドを最小限に抑えるため、アンテナポート２（３番目のアンテナポート）、アンテナポート３（４番目のアンテナポート）からのＲＳの送信頻度を減少させている。
【０００５】
なお、1Tx基地局は2Tx基地局のＲＳ配置におけるＲ０のリソースでのみＲＳを送信する。
【０００６】
上記のとおり、4Tx基地局ではアンテナポート２およびアンテナポート３からのＲＳの送信頻度が低い。よって、4Tx基地局からのＲＳを受信する端末では、１ＲＢ内でアンテナポート２およびアンテナポート３のチャネル推定値の内挿補間が行えず、高速移動時のチャネル推定精度が大きく劣化する。そこで、端末の高速移動時には基地局のアンテナポート２およびアンテナポート３を使用しないことにより、端末でのＳＮＲ特性が良好になることが確認された（非特許文献２参照）。
【０００７】
よって、従来は、4Tx基地局は４つのアンテナポートを備えているにもかかわらず、端末の高速移動時には、２つのアンテナポートのみを用いる。
【０００８】
または、従来は、4Tx基地局の４つの無線送信部を有効利用すべく、4Tx基地局を、図３に示すように、アンテナポート０とアンテナポート２とから構成されるバーチャルアンテナ（Virtual Antenna）０、および、アンテナポート１とアンテナポート３とから構成さ
れるバーチャルアンテナ１を備えるバーチャル2Tx基地局として扱う。但し、図３では、バーチャルアンテナによる不必要なビームフォーミング効果を抑えるために、アンテナポート２およびアンテナポート３にＣＤＤ（Cyclic delay diversity）生成部を付加している。
【０００９】
このとき、図３のマッピング部から出力される信号を
【数１】
2009025081.tif 000030
とすると、４つのアンテナポートから送信される信号ｙvirtualは
【数２】
2009025081.tif 000031
となる。なお、ＤはＣＤＤを表わす４×４の対角行列である。
【非特許文献１】3GPP TS 36.213 V1.1.0 (ftp://ftp.3gpp.org/TSG_RAN/WG1_RL1/TSGR1_49/Docs/R1-072633.zip)
【非特許文献２】Transmit Diversity Scheme for Control Channel in E-UTRA (ftp://ftp.3gpp.org/TSG_RAN/WG1_RL1/TSGR1_49/Docs/R1-072423.zip)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記のようなバーチャルアンテナを用いると、基地局では２つのアンテナポートから同一のＲＳが送信されるため、端末では、基地局の４つのアンテナポートの伝搬路を分離することができない。このため、端末では各アンテナポートと端末との間の伝搬路状態を知ることができない。よって、４つのアンテナポート各々の送信ウェイトを基地局が制御することによって可能になる空間多重（Space division multiplexing：ＳＤＭ）の最適化を行うことができなくなってしまう。この問題は、特に低速移動する端末（以下、低速端末と省略する）に対して大きな影響を及ぼす。
【００１１】
また、端末は、基地局からのＢＣＨ（Broadcast Channel）信号を受信するまで、その基地局のアンテナポート数が分からない。3GPP-LTEでは1Tx基地局も混在するため、基地局のアンテナポート数が分からない端末は、確実に送信されるＲ０のみを用いてチャネル推定を行わざるを得ない。よって、複数のアンテナポートを有する基地局がアンテナポート０以外のアンテナポートも用いてＢＣＨ信号を送信すると、基地局の送信方法と端末の受信方法とがマッチしなくなってしまう。そこで、複数のアンテナポートを有する基地局がアンテナポート０のみを用いてＢＣＨ信号を送信することにすると、基地局は複数のアンテナポートを有しているにもかかわらずＢＣＨ信号のダイバーシチ送信を行えないことになる。よって、ダイバーシチ送信が可能であるデータ信号の到達範囲に比べ、ＢＣＨ信号の到達範囲が小さくなってしまう。
【００１２】
本発明の目的は、バーチャルアンテナを用いる際にも複数のアンテナポートの伝搬路の分離を可能にしてチャネル推定精度を向上させることができる無線通信装置および無線通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の無線通信装置は、複数のアンテナポートから形成されるバーチャルアンテナと、前記複数のアンテナポートの各々から送信される参照信号のいずれか１つの符号を反転させる反転手段と、を具備する構成を採る。
【００１４】
本発明の無線通信方法は、複数のアンテナポートから形成されるバーチャルアンテナを備える無線通信装置における無線通信方法であって、前記複数のアンテナポートの各々から送信される参照信号のいずれか１つの符号を反転させるようにした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、バーチャルアンテナを用いる際にも複数のアンテナポートの伝搬路の分離を可能にしてチャネル推定精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
本実施の形態では、4Tx基地局が、各々が２つのアンテナポートから形成される２つのバーチャルアンテナを用いてＲＳとデータ信号とを送信する（バーチャルアンテナ送信）。但し、１つのバーチャルアンテナを形成するいずれか一方のアンテナポートから送信される信号の符号を時間軸上でＲＢ毎に反転させる。
【００１８】
基地局がこのようにしてバーチャルアンテナを用いることにより、４つのアンテナポートを有効利用しつつ、高速移動する端末（以下、高速端末と省略する）への信号の伝送品質を最適化することができる。また、端末では２つのバーチャルアンテナからのＲＳを、
４つのアンテナポートからのＲＳに分離することができるため、端末ではすべてのアンテナポートのチャネル推定が可能になる。
【００１９】
また、本実施の形態では、基地局が、４つのアンテナポートを用いてデータ信号の送信を行うことが適する端末、特に低速端末に対して、バーチャルアンテナを用いずに４つのアンテナポートを用いてデータ信号を送信する（アンテナポート送信）。但し、アンテナポート２およびアンテナポート３においては、バーチャルアンテナ形成時に付加していたＣＤＤ生成部を介してデータ信号を送信するのが好ましい。
【００２０】
これにより、基地局がカバーするセル内において、バーチャルアンテナ送信を望む端末と、アンテナポート送信を望む端末とを共存させることができる。
【００２１】
また、本実施の形態では、基地局が、時間軸上ではなく周波数軸上でバーチャルアンテナの符号を反転させつつＲＳおよびデータ信号を送信してもよい。
【００２２】
これにより、端末では、ＲＳから求めたチャネル推定値を（分離前に）時間軸上で平均化できるため、端末でのチャネル推定精度を向上させることができる。
【００２３】
また、本実施の形態では、4Tx基地局は端末からの要求がない限り、バーチャル2Tx基地局としてバーチャルアンテナ送信を続ける。つまり、4Tx基地局は、端末からの要求に応じて、バーチャルアンテナ送信をアンテナポート送信に切り替える。このように、本実施の形態では、基地局の基本の送信方法をバーチャルアンテナ送信とする。これにより、3GPP-LTEに則した基地局を提供することができる。
【００２４】
以下、本実施の形態に係る基地局１００について詳細に説明する。但し、基地局１００の周辺には、セル間干渉が発生しない程度の距離に2Tx基地局が存在する。端末は基地局１００のセルと2Tx基地局のセルとの間を移動可能なため、端末はいずれの基地局ともシームレスに通信可能である必要がある。
【００２５】
また、基地局１００は、通常はバーチャルアンテナ送信を行うバーチャル2Tx基地局として動作し、アンテナポート送信を要求する端末に対しては、アンテナポート送信を行う4Tx基地局として動作する。
【００２６】
バーチャルアンテナ送信を行うバーチャル2Tx基地局として動作する基地局１００の構成を図４に示す。
【００２７】
図４に示す基地局１００において、符号化部１０１は送信データを符号化する。
【００２８】
変調部１０２は、符号化後のデータを変調する。
【００２９】
マッピング部１０３は、変調後のデータ信号をバーチャルアンテナ０およびバーチャルアンテナ１にそれぞれマッピングする。バーチャルアンテナ０にマッピングされるデータ信号がＳ０であり、バーチャルアンテナ１にマッピングされるデータ信号がＳ１である。また、バーチャルアンテナ０から送信されるＲＳがＲ０であり、バーチャルアンテナ１から送信されるＲＳがＲ１である。
【００３０】
反転部１０４は、反転部１０５と同期して、アンテナポート２から送信されるＳ０の符号を奇数スロットと偶数スロットとの間で反転させる。
【００３１】
反転部１０５は、反転部１０４と同期して、アンテナポート２から送信されるＲ０の符
号を奇数スロットと偶数スロットとの間で反転させる。
【００３２】
ＩＦＦＴ部（Inverse Fast Fourier Transform）１０６は、Ｓ０およびＲ０に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【００３３】
ＣＰ（Cyclic Prefix）付加部１０７は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。
【００３４】
無線送信部１０８は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート０から送信する。
【００３５】
ＣＤＤ生成部１０９は、Ｓ０およびＲ０に対してＣＤＤを生成する。
【００３６】
ＩＦＦＴ部１１０は、Ｓ０およびＲ０に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【００３７】
ＣＰ付加部１１１は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。
【００３８】
無線送信部１１２は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート２から送信する。
【００３９】
反転部１１３は、反転部１１４と同期して、アンテナポート３から送信されるＳ１の符号を奇数スロットと偶数スロットとの間で反転させる。
【００４０】
反転部１１４は、反転部１１３と同期して、アンテナポート３から送信されるＲ１の符号を奇数スロットと偶数スロットとの間で反転させる。
【００４１】
ＩＦＦＴ部１１５は、Ｓ１およびＲ１に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【００４２】
ＣＰ付加部１１６は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。
【００４３】
無線送信部１１７は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート１から送信する。
【００４４】
ＣＤＤ生成部１１８は、Ｓ１およびＲ１に対してＣＤＤを生成する。
【００４５】
ＩＦＦＴ部１１９は、Ｓ１およびＲ１に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【００４６】
ＣＰ付加部１２０は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。
【００４７】
無線送信部１２１は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート３から送信する。
【００４８】
なお、ＣＤＤ生成部１０９,１１８は、バーチャルアンテナによる不必要なビームフォーミング効果を抑えるために備えられる。
【００４９】
次いで、アンテナポート送信を行う4Tx基地局として動作する基地局１００の構成を図５に示す。図５に示す基地局１００は、図４に示す反転部１０４,１１３を有しない。以下、図５において図４と異なる点についてのみ説明する。
【００５０】
すなわち、マッピング部１０３は、変調後のデータ信号をアンテナポート０,２,１,３にそれぞれマッピングする。アンテナポート０にマッピングされるデータ信号がＳ０であり、アンテナポート２にマッピングされるデータ信号がＳ１であり、アンテナポート１にマッピングされるデータ信号がＳ２であり、アンテナポート３にマッピングされるデータ信号がＳ３である。また、アンテナポート０およびアンテナポート２から送信されるＲＳがＲ０であり、アンテナポート１およびアンテナポート３から送信されるＲＳがＲ１である。
【００５１】
ＣＤＤ生成部１０９は、Ｓ１およびＲ０に対してＣＤＤを生成する。
【００５２】
ＩＦＦＴ部１１０は、Ｓ１およびＲ０に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【００５３】
ＩＦＦＴ部１１５は、Ｓ２およびＲ１に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【００５４】
ＣＤＤ生成部１１８は、Ｓ３およびＲ１に対してＣＤＤを生成する。
【００５５】
ＩＦＦＴ部１１９は、Ｓ３およびＲ１に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【００５６】
ここで、図４に示す基地局１００（バーチャル2Tx基地局）は、バーチャルアンテナ０およびバーチャルアンテナ１の２つのバーチャルアンテナを用いてＲＳおよびデータ信号を送信する。つまり、基地局１００の基本の送信方法をバーチャルアンテナ送信とする。
【００５７】
但し、奇数スロットと偶数スロットとの間では、１つのバーチャルアンテナを形成する２つのアンテナポートのうちのいずれか一方のアンテナポートにおける信号の符号を反転させる。図４においては、バーチャルアンテナ０を形成するアンテナポート０およびアンテナポート２のうちアンテナポート２におけるＲ０およびＳ０の符号を奇数スロットと偶数スロットとの間で反転させる。同様に、バーチャルアンテナ１を形成するアンテナポート１およびアンテナポート３のうちアンテナポート３におけるＲ１およびＳ１の符号を奇数スロットと偶数スロットとの間で反転させる。
【００５８】
基地局１００は通常はバーチャル2Tx基地局として動作するため、基地局１００からのＲＳは基地局１００の周辺に存在する2Tx基地局からのＲＳと同じリソース（同じタイミングおよび同じサブキャリア）で送信される。このときのＲＳの配置を図６に示す。但し、図６におけるＲ０’は、アンテナポート０およびアンテナポート２からＲ０が送信されるリソース（タイミングおよび周波数）を示し、Ｒ０”は、アンテナポート０からＲ０が送信される一方でアンテナポート２からＲ０の符号が反転されたＲＳが送信されるリソースを示す。同様に、図６におけるＲ１’は、アンテナポート１およびアンテナポート３からＲ１が送信されるリソースを示し、Ｒ１”は、アンテナポート１からＲ１が送信される一方でアンテナポート３からＲ１の符号が反転されたＲＳが送信されるリソースを示す。
【００５９】
よって、基地局１００（バーチャル2Tx基地局）からの送信信号ｙは以下のように表される。
【数３】
2009025081.tif 000032
【００６０】
図６から明らかなように、本実施の形態でのＲＳ送信に必要なオーバーヘッドは2Tx基地局と同等である。つまり、本実施の形態によれば、オーバーヘッドの増加によるスループットの減少は発生しない。
【００６１】
また、１つのバーチャルアンテナあたり２つの無線送信部を使用できるため、ＲＳの送信電力およびデータ信号の送信電力は2Tx基地局でのそれらの２倍となる。よって、端末での受信品質を向上させることができる。
【００６２】
さらに、１ＲＢ内でのＲＳおよびデータ信号に対しては同一のバーチャルアンテナが用いられてバーチャル2Tx基地局として動作するため、高速端末でのＳＮＲ特性の劣化は生じない。
【００６３】
基地局１００は、通常、高速端末および低速端末の双方に対して同様に、ＲＳおよびデータ信号の双方をバーチャルアンテナ０およびバーチャルアンテナ１を用いて送信する。
【００６４】
端末は、まず、受信したＲＳをそのまま用いてデータ信号を復調する。
【００６５】
また、端末は、時間軸上で２スロット分のＲＳを保持する。このようにして保持されるＲ０’,Ｒ０”,Ｒ１’,Ｒ１”には以下に示す関係がある。
Ｒ０’での受信信号＝アンテナポート０からの信号＋アンテナポート２からの信号
Ｒ１’での受信信号＝アンテナポート１からの信号＋アンテナポート３からの信号
Ｒ０”での受信信号＝アンテナポート０からの信号−アンテナポート２からの信号
Ｒ１”での受信信号＝アンテナポート１からの信号−アンテナポート３からの信号
【００６６】
よって、端末は以下の計算によりアンテナポート０,２,１,３からの信号を分離し、各アンテナポート毎のチャネル推定を行うことができる。
アンテナポート０からの信号＝Ｒ０’での受信信号＋Ｒ０”での受信信号
アンテナポート２からの信号＝Ｒ０’での受信信号−Ｒ０”での受信信号
アンテナポート１からの信号＝Ｒ１’での受信信号＋Ｒ１”での受信信号
アンテナポート３からの信号＝Ｒ１’での受信信号−Ｒ１”での受信信号
【００６７】
端末はアンテナポート０,２,１,３の４つのチャネル推定値より、基地局１００の自端末に対する最適な送信方法としてバーチャルアンテナ送信またはアンテナポート送信のいずれかを選択し、選択結果を送信モード要求として基地局１００にフィードバックする。例えば、アンテナポート０,２,１,３の４つの伝搬路の相関が低くＳＤＭ送信が行える場合には、一般にバーチャルアンテナ送信を行わない方が良いため、アンテナポート送信が選択される。但し、アンテナポート２,３のチャネル推定結果にはＣＤＤ生成部１０９,１１８による伝搬特性も含まれるため、基地局１００が図５に示す構成によりアンテナポート送信を行う場合であっても、バーチャルアンテナ送信時（図４）に用いられたＣＤＤ生成部と同一のＣＤＤ生成部が用いられる。
【００６８】
なお、基地局１００は、バーチャルアンテナ送信（図４）またはアンテナポート送信（
図５）のいずれであっても、アンテナポート２,３における符号を反転させながらＲＳを送信し続ける。
【００６９】
ここで、図５に示す基地局１００（4Tx基地局）におけるマッピング部１０３からの出力を
【数４】
2009025081.tif 000033
とすると、４つのアンテナポートから送信される信号ｙrealportは
【数５】
2009025081.tif 000034
となる。
【００７０】
バーチャルアンテナ送信を選択する端末とアンテナポート送信を選択する端末とがＯＦＤＭによって多重されるため、基地局１００は各端末からの要求に従ってバーチャルアンテナ送信（図４）とアンテナポート送信（図５）とを端末毎に切り替える。すなわち、基地局１００は、各端末からの要求に従ってバーチャルアンテナ送信（図４）とアンテナポート送信（図５）とを端末毎に切り替える切替部を有し、バーチャルアンテナ送信を要求する低速端末に対しては図４に示す構成によりＲＳおよびデータ信号をバーチャルアンテナ送信し、アンテナポート送信を要求する低速端末に対しては図５に示す構成によりデータ信号をアンテナポート送信する。
【００７１】
各端末は、バーチャルアンテナ送信時にはＲＳをそのまま用いてチャネル推定を行う。一方、アンテナポート送信時には、各端末は、各アンテナポート毎にＲＳを分離し、分離後のＲＳを用いてチャネル推定を行う。
【００７２】
ここで、高速端末または４アンテナポートによるアンテナポート送信に未対応の端末は、基地局１００にバーチャルアンテナ送信を要求し、低速端末またはＳＤＭできる端末は基地局１００にアンテナポート送信を要求すればよい。
【００７３】
なお、端末はバーチャルチャネルアンテナ送信またはアンテナポート送信のいずれかの送信モードを基地局１００に要求する際に、併せてデータ信号のマッピング（Precoding Matrix）変更を基地局１００に要求してもよい。
【００７４】
基地局１００は、バーチャルチャネルアンテナ送信を要求された場合、図４に示すように、バーチャルアンテナへの２アンテナポート用のマッピングを行った後、さらにバーチャルアンテナにおいて４つのアンテナポートへの振り分けを行う。このため、端末は、基地局１００のアンテナポート数が４つであるにもかかわらず、２アンテナポート用の複数のマッピングパターンのうち最適なマッピングパターンを基地局１００に要求する。
【００７５】
一方、端末が基地局１００にアンテナポート送信を要求する場合には、４アンテナポート用の複数のマッピングパターンのうち最適なマッピングパターンを基地局１００に要求する。
【００７６】
本実施の形態によれば、従来の4Tx基地局に比べ、ＲＳの送信に必要なオーバーヘッドを減少させることができる。また、アンテナポート２,３からのＲＳの密度（合計電力）が高いため、端末におけるチャネル推定精度を向上させることができる。また、バーチャルアンテナを用いた送信により、セル半径を大きくすることができる。さらに、端末はバーチャルアンテナからのＲＳを各アンテナポートのＲＳに分離することができるため、基地局がＳＤＭ送信する際の最適な送信方法を基地局に要求することができる。
【００７７】
なお、本実施の形態では、端末がバーチャル2Tx基地局として動作する基地局１００（図４）からの信号を受信する際に１スロット毎に独立なチャネル推定を行うものと想定し、１スロット毎にバーチャルアンテナの符号を変化させる場合について説明した。しかし、例えば端末がｎスロット毎にチャネル推定を行う場合には、ｎスロット毎にバーチャルアンテナの符号を変化させるとよい。
【００７８】
また、図４および図５における基地局１００はＣＤＤ生成部１０９,１１８を備えなくてもよい。
【００７９】
また、本実施の形態では、バーチャルアンテナの特性を
【数６】
2009025081.tif 000035
とした。しかし、例えば以下の特性を有するバーチャルアンテナを用いてもよい。
【数７】
2009025081.tif 000036
【００８０】
この場合、端末は以下の計算によりアンテナポート０,１,２,３からの信号を分離する。
アンテナポート０からの信号＝Ｒ０’での受信信号＋Ｒ０”での受信信号
アンテナポート１からの信号＝Ｒ０’での受信信号−Ｒ０”での受信信号
アンテナポート２からの信号＝Ｒ１’での受信信号＋Ｒ１”での受信信号
アンテナポート３からの信号＝Ｒ１’での受信信号−Ｒ１”での受信信号
【００８１】
つまり、バーチャルアンテナの特性を表わす４×２の上記行列から列成分で構成されるベクトルを偶数スロットと奇数スロットとにおいて２つずつ取り出した場合に、これら合計４つのベクトルが互いに直交していればよい。より一般的には、端末が複数回受信されるＲＳを用いて、同一時刻および同一周波数で信号を送信する複数のアンテナポートの伝搬路を分離できるように各アンテナポートの信号が多重されていればよい。
【００８２】
また、本実施の形態では、時間軸上でスロット毎にバーチャルアンテナの符号を変化（反転）させる一方で、バーチャルアンテナの周波数軸上での符号を固定とした。しかし、周波数軸上でＲＢ毎にバーチャルアンテナの符号を変化（反転）させる一方で、バーチャルアンテナの時間軸上での符号を固定としてもよい。この場合、ＲＳ送信に用いるバーチ
ャルアンテナの特性が時間軸上で変化しないため、端末によって受信されるＲＳを複数スロットに渡って平均化することにより、端末でのチャネル推定精度を向上させることができる。但し、この場合、周波数選択性フェージングに対する耐性が低くなるので、時間軸上でバーチャルアンテナの符号を変化させるモードと、周波数軸上でバーチャルアンテナの符号を変化させるモードとを伝搬路状態に応じて適応的に切り替えてもよい。
【００８３】
また、本実施の形態では、基地局が２つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成する場合について説明した。しかし、本発明では、１つのバーチャルアンテナを形成するアンテナポート数は２つに限定されない。例えば、基地局は４つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成してもよい。ただし、端末がアンテナポート毎の伝搬路を分離するためには、２つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成する場合には２スロットのＲＳ（例えば、図６に示すＲ０’およびＲ０”）が必要であるのに対して、４つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成する場合には４スロットのＲＳが必要となる。例えば、４つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成する基地局は、時間軸上でスロット毎にバーチャルアンテナの符号を変化させたＲ０’、Ｒ０''、Ｒ０'''、Ｒ０''''を送信する。端末は、Ｒ０’、Ｒ０''、Ｒ０'''、Ｒ０''''を用いてアンテナポート毎の信号を分離し、アンテナポート毎のチャネル推定を行う。
【００８４】
また、基地局は、端末の状況に応じて１つのバーチャルアンテナを形成するアンテナポート数を適応的に変更してもよい。すなわち、基地局が４つのアンテナポートを具備する場合、基地局は、端末の状況に応じて、本実施の形態に示したように２つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成する動作と、４つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成する動作とを切り替えてもよい。
【００８５】
例えば、端末が高速移動しており時間軸方向での伝搬路変動が激しい場合、時間軸方向に４つのＲＳを送信している間に伝搬路状態が変化し、端末は正しく信号を分離できないことがある。そこで、基地局は、端末の移動速度に応じてバーチャルアンテナを形成するアンテナポート数を切り替えてもよい。例えば、基地局は、高速移動する端末に対しては、２つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成し、符号を変化させた２つのＲＳ’を２つのスロットに配置する。一方、基地局は、低速移動する端末に対しては、４つのアンテナポートから１つのバーチャルアンテナを形成し、符号を変化させた４つのＲＳを４つのスロットに配置する。これにより、ＲＳのオーバーヘッドを最小限に抑えつつ、端末の移動速度に応じた最適な運用が可能となる。
【００８６】
（実施の形態２）
本実施の形態は、アンテナポート数を通知するためのＢＣＨにおいて、常にバーチャルアンテナ送信によってＲＳおよびＢＣＨ信号を送信する点において実施の形態１と相違する。
【００８７】
よって、本実施の形態によれば、端末はＢＣＨにおいて基地局のアンテナポート数にかかわらずダイバーシチ効果を得ることができる。また、端末が２つのアンテナポートの伝搬路を分離してチャネル推定を行うことにより、端末は、ＢＣＨ信号受信後に基地局の送信ウェイトの最適化を行うことができる。
【００８８】
ここで、ＢＣＨでは、同一情報を有するＢＣＨ信号が繰り返し送信される。また、ＢＣＨ信号は一部の周波数帯域を常に占有して送信され続ける。また、ＢＣＨ信号はすべての端末によって受信される。また、端末では、ＢＣＨ信号の受信時には、基地局のアンテナポート数が未知である。
【００８９】
そこで、本実施の形態では、アンテナポート数によらず共通のＲＳ配置を行うことにより、端末での受信負荷を低減させるとともに、ＳＦＢＣ（Space-frequency block coding）と同等のダイバーシチゲインを得る。
【００９０】
以下、本実施の形態に係るＢＣＨ信号の送信について説明する。
【００９１】
3GPP-LTEの手順では、端末は、基地局との通信開始時に、ＳＣＨ（Synchronization Channel）を捕捉して基地局とのタイミング同期を確立した後、ＢＣＨ信号を受信する。3GPP-LTEにおけるＢＣＨおよびＳＣＨの時間軸上の配置を図７に示す。図７における１スロットが１ＲＢの時間に相当する。
【００９２】
また、3GPP-LTEにおけるデータチャネルと、ＢＣＨおよびＳＣＨの制御チャネルとの周波数軸上での配置を図８に示す。こられの制御チャネル信号は７２サブキャリア＝６ＲＢを用いて基地局から送信される。
【００９３】
本実施の形態に係る2Tx基地局は、図８に示すＢＣＨおよびＳＣＨを含む周波数帯域においてＲＳ、ＢＣＨ信号およびＳＣＨ信号を送信する際に、２つのアンテナポートを１つのバーチャルアンテナとして扱う。但し、時間軸上でＲＢ毎にアンテナポート１からの信号の符号を反転させる。また、ＢＣＨおよびＳＣＨを含まない周波数帯域では、通常の2Tx基地局（図１Ａ）として動作する。
【００９４】
本実施の形態に係る基地局２００の構成を図９に示す。
【００９５】
図９に示す基地局２００において、符号化部２０１は送信データ（データチャネル）を符号化する。
【００９６】
変調部２０２は、符号化後のデータを変調する。
【００９７】
マッピング部２０３は、変調後のデータ信号をアンテナポート０およびアンテナポート１にそれぞれマッピングする。アンテナポート０にマッピングされるデータ信号がＳ０であり、アンテナポート１にマッピングされるデータ信号がＳ１である。また、Ｓ０に付加されてアンテナポート０から送信されるＲＳがＲ０であり、Ｓ１に付加されてアンテナポート１から送信されるＲＳがＲ１である。
【００９８】
一方、符号化部２０４はＢＣＨデータ（ＢＣＨ）を符号化する。
【００９９】
変調部２０５は、符号化後のＢＣＨデータを変調する。
【０１００】
マッピング部２０６は、変調後のＢＣＨデータ信号を、アンテナポート０およびアンテナポート１から形成されるバーチャルアンテナ０にマッピングする。バーチャルアンテナ０にマッピングされるＢＣＨデータ信号がＢ０である。
【０１０１】
反転部２０７は、反転部２０８と同期して、アンテナポート０から送信されるＢ０の符号を奇数スロットと偶数スロットとの間で反転させる。
【０１０２】
反転部２０８は、反転部２０７と同期して、Ｂ０に付加されてアンテナポート０から送信されるＲ０の符号を奇数スロットと偶数スロットとの間で反転させる。
【０１０３】
ＣＤＤ生成部２０９は、Ｂ０およびＲ０に対してＣＤＤを生成する。
【０１０４】
ＩＦＦＴ部２１０は、Ｓ０,Ｒ０およびＢ０,Ｒ０に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１０５】
ＣＰ付加部２１１は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。
【０１０６】
無線送信部２１２は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート０から送信する。
【０１０７】
ＩＦＦＴ部２１３は、Ｓ１,Ｒ１およびＢ０,Ｒ０に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１０８】
ＣＰ付加部２１４は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。
【０１０９】
無線送信部２１５は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート１から送信する。
【０１１０】
このように、アンテナポート０およびアンテナポート１は、ＢＣＨにおいてバーチャルアンテナ０として機能する。
【０１１１】
なお、ＣＤＤ生成部２０９は、バーチャルアンテナによる不必要なビームフォーミング効果を抑えるために備えられる。
【０１１２】
次いで、本実施の形態に係るＲＳの配置を図１０Ａおよび図１０Ｂに示す。図１０ＡはＢＣＨを含まない周波数帯域、すなわち、データチャネルの帯域でのＲＳ配置を示し、図１０ＢはＢＣＨを含む周波数帯域でのＲＳ配置を示す。また、従来の1Tx基地局でのＲＳ配置を図１１に示す。なお、図１０ＢにおけるＲ０’は、アンテナポート０およびアンテナポート１からＲ０が送信されるリソースを示し、Ｒ０”は、アンテナポート０からＲ０が送信される一方でアンテナポート１からＲ０の符号が反転されたＲＳが送信されるリソースを示す。
【０１１３】
このように、基地局２００では、ＢＣＨを含む周波数帯域でのＲＳ配置（図１０Ｂ）を、1Tx基地局でのＲＳ配置（図１１）と同一にする。
【０１１４】
これに対し、端末は、基地局から送信されるＳＣＨ（図７）を受信して同期を捕捉する。このＳＣＨは端末に既知の系列であるため、端末は、予め保持しているＳＣＨ既知系列と受信信号系列との相互相関を求めることによって同期を捕捉することができる。なお、ＳＣＨもＢＣＨと同様にしてバーチャルアンテナ送信される。
【０１１５】
端末は、同期を捕捉した後、Ｒ０’またはＲ０”を受信してチャネル推定を行い、ＢＣＨ系列を復号する。
【０１１６】
ここで、基地局２００では、ＢＣＨの符号とＲ０’（またはＲ０”）の送信に用いるバーチャルアンテナの符号とを同期させている。よって、端末は受信信号がＲ０’またはＲ０”のいずれであるかを判別する必要がない。
【０１１７】
さらに、基地局２００では図７において、第１サブフレームの第１スロットで用いられるバーチャルアンテナの符号と第６サブフレームの第１スロットで用いられるバーチャルアンテナの符号とを反転させているため、通常ならばＢＣＨおよびＳＣＨが到達しないエ
リアにおいても、ダイバーシチ効果によりＢＣＨおよびＳＣＨの受信が可能となる。
【０１１８】
端末は、ＢＣＨ受信後、ＢＣＨデータに基づいて基地局のアンテナポート数を判断し、そのアンテナポート数に従って、データが送信される周波数帯域でのＲＳ送信方法を判断する。
【０１１９】
本実施の形態によれば、1Tx基地局と2Tx基地局とが混在する通信システムにおいて、端末は1Tx基地局と2Tx基地局とに共通の受信方法によりＢＣＨを受信することができる。よって、端末は、基地局のアンテナポート数を知らなくてもＢＣＨを誤りなく受信することができる。つまり、ＢＣＨにおける2Tx基地局のダイバーシチ送信が可能となる。
【０１２０】
また、従来同様の方法により、２つのアンテナポートを１つのバーチャルアンテナとして扱ってＢＣＨを送信すると、ＲＳもバーチャルアンテナによって送信されるため、端末では２つのアンテナポートの伝搬路を分離することができない。これに対し、本実施の形態では、基地局がバーチャルアンテナの符号を変化させつつ（反転させつつ）ＲＳを送信するため、端末では２つのアンテナポートの伝搬路を分離することができる。
【０１２１】
また、本実施の形態では、バーチャルアンテナを用いる周波数帯域を、ＢＣＨを含む一部の帯域に限定している。よって、バーチャルを用いない周波数帯域（例えば、データチャネルの周波数帯域）では、端末が受信されたＲＳを時間軸上で平均化することにより、チャネル推定精度を向上させることができる。
【０１２２】
また、本実施の形態によれば、アンテナポート数が異なる複数の基地局が混在する通信システムにおいて、共通のＲＳ配置を実現しつつ、端末が各基地局毎のダイバーシチ効果を享受することができるため、通信システムの設計の自由度を高めることができる。
【０１２３】
なお、ＢＣＨ以外の制御情報の送信もＢＣＨの上記送信と同様にして行うことができる。
【０１２４】
また、ＳＣＨもＢＣＨと同様にしてバーチャルアンテナ送信される場合には、ＢＣＨに対してのみＣＤＤ生成を行い、ＳＣＨに対するＣＤＤ生成を行わないのが好ましい。これにより、複数のアンテナポート間においてＣＤＤによる付加的な到来時間差が無くなるため、ＳＣＨを用いた同期補足の性能を向上させることができる。
【０１２５】
また、本実施の形態に係るＢＣＨ送信とＳＦＢＣを用いたＢＣＨ送信とにおいてダイバーシチ効果を比較すると以下のようになる。ここでは、基地局の送信アンテナポート数を２、端末の受信アンテナポート数を１、基地局のアンテナポート０から端末のアンテナポートまでの伝搬路特性をh0(f)、基地局のアンテナポート１から端末のアンテナポートまでの伝搬路特性をh1(f)とする。
【０１２６】
ＳＦＢＣを用いたＢＣＨ送信では、端末の受信電力は、
【数８】
2009025081.tif 000037
となる。
【０１２７】
一方で、本実施の形態に係るＢＣＨ送信では、端末の受信電力は、
【数９】
2009025081.tif 000038
となる。但し、ｅ-j2πfδはＣＤＤの成分である。
【０１２８】
よって、本実施の形態によれば、端末でのＢＣＨの平均受信電力は、
【数１０】
2009025081.tif 000039
となり、ＳＦＢＣの平均受信電力と等しい。
【０１２９】
また、本実施の形態に係るＢＣＨ送信の最大受信電力はＳＦＢＣによるＢＣＨ送信の最大受信電力より大きくなる。よって、本実施の形態に係るＢＣＨ送信によれば、ＢＣＨの最大到達距離をＳＦＢＣによるＢＣＨ送信より大きくすることができる。よって、本実施の形態によれば、ＢＣＨのように複数回繰り返し送信される情報に対し、ＳＦＢＣを上回るダイバーシチ効果を得ることができる。
【０１３０】
（実施の形態３）
本実施の形態は、８アンテナポートの基地局（8Tx基地局）がデータ信号を送信する点において実施の形態１と相違する。
【０１３１】
3GPP-LTEにおける基地局のアンテナポート数は最大４つである。そのため、3GPP-LTEに対応する端末は、最大４つのアンテナポートを具備する基地局（4Tx基地局）から送信されたＲＳを用いて、データの復調および下り信号の品質測定を行うことができる。
【０１３２】
これに対し、3GPP-LTEの発展形であるLTE-advancedでは、最大８つのアンテナポートを具備する基地局（8Tx基地局）が検討されている。ただし、LTE-advancedでも、3GPP-LTEにおける基地局（4Tx基地局）のみに対応する端末が通信できるようにするために、3GPP-LTEに則した基地局を提供する必要がある。換言すれば、4Tx基地局（3GPP-LTEにおける基地局）と8Tx基地局（LTE-advancedにおける基地局）とが混在する通信システムにおいて、4Tx基地局のみに対応する端末（以下、LTE端末という）と8Tx基地局にも対応する端末（以下、LTE+端末という）とが同一の周波数帯域で通信できる必要がある。
【０１３３】
そこで、本実施の形態における8Tx基地局は、LTE端末に対して、各々が２つのアンテナポートから形成される４つのバーチャルアンテナを用いてＲＳとデータ信号とを送信する（バーチャルアンテナ送信）。また、本実施の形態における8Tx基地局は、８アンテナポートを用いてデータ信号の送信を行うことが適するLTE+端末に対して、バーチャルアンテナを用いずに８つのアンテナポートを用いてＲＳとデータ信号とを送信する（アンテナポート送信）。
【０１３４】
ただし、本実施の形態における8Tx基地局は、アンテナポート送信の際には、アンテナポート送信されるデータ信号が送信される周波数帯域のみに配置されるＲＳであって、１つのバーチャルアンテナを形成する２つのアンテナポートの各々から共通に送信される２つのＲＳのいずれか１つの符号を反転させる。
【０１３５】
本実施の形態に係る基地局３００について詳細に説明する。
【０１３６】
バーチャルアンテナ送信を行うバーチャル4Tx基地局として動作する基地局３００の構
成を図１２に示す。
【０１３７】
図１２に示す基地局３００において、符号化部３０１は送信データを符号化する。
【０１３８】
変調部３０２は、符号化後のデータを変調する。
【０１３９】
マッピング部３０３は、変調後のデータ信号をバーチャルアンテナ０、バーチャルアンテナ１、バーチャルアンテナ２およびバーチャルアンテナ３にそれぞれマッピングする。バーチャルアンテナ０にマッピングされるデータ信号がＳ０であり、バーチャルアンテナ１にマッピングされるデータ信号がＳ１であり、バーチャルアンテナ２にマッピングされるデータ信号がＳ２であり、バーチャルアンテナ３にマッピングされるデータ信号がＳ３である。また、バーチャルアンテナ０から送信されるＲＳがＲ０であり、バーチャルアンテナ１から送信されるＲＳがＲ１であり、バーチャルアンテナ２から送信されるＲＳがＲ２であり、バーチャルアンテナ３から送信されるＲＳがＲ３である。
【０１４０】
ＩＦＦＴ部３０４は、Ｓ０およびＲ０に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１４１】
ＣＰ付加部３０５は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。
【０１４２】
無線送信部３０６は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート０から送信する。
【０１４３】
ＣＤＤ生成部３０７は、Ｓ０およびＲ０に対してＣＤＤを生成する。
【０１４４】
ＩＦＦＴ部３０８は、Ｓ０およびＲ０に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１４５】
ＣＰ付加部３０９は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。
【０１４６】
無線送信部３１０は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート１から送信する。
【０１４７】
ＩＦＦＴ部３１１は、Ｓ１およびＲ１に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１４８】
ＣＰ付加部３１２は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。
【０１４９】
無線送信部３１３は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート２から送信する。
【０１５０】
ＣＤＤ生成部３１４は、Ｓ１およびＲ１に対してＣＤＤを生成する。
【０１５１】
ＩＦＦＴ部３１５は、Ｓ１およびＲ１に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１５２】
ＣＰ付加部３１６は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシ
ンボルの先頭に付加する。
【０１５３】
無線送信部３１７は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート３から送信する。
【０１５４】
ＩＦＦＴ部３１８は、Ｓ２およびＲ２に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１５５】
ＣＰ付加部３１９は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。
【０１５６】
無線送信部３２０は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート４から送信する。
【０１５７】
ＣＤＤ生成部３２１は、Ｓ２およびＲ２に対してＣＤＤを生成する。
【０１５８】
ＩＦＦＴ部３２２は、Ｓ２およびＲ２に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１５９】
ＣＰ付加部３２３は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。
【０１６０】
無線送信部３２４は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート５から送信する。
【０１６１】
ＩＦＦＴ部３２５は、Ｓ３およびＲ３に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１６２】
ＣＰ付加部３２６は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。
【０１６３】
無線送信部３２７は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート６から送信する。
【０１６４】
ＣＤＤ生成部３２８は、Ｓ３およびＲ３に対してＣＤＤを生成する。
【０１６５】
ＩＦＦＴ部３２９は、Ｓ３およびＲ３に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１６６】
ＣＰ付加部３３０は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。
【０１６７】
無線送信部３３１は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナポート７から送信する。
【０１６８】
なお、ＣＤＤ生成部３０７、３１４、３２１、３２８は、バーチャルアンテナによる不必要なビームフォーミング効果を抑えるために備えられる。
【０１６９】
次いで、アンテナポート送信を行う8Tx基地局として動作する基地局３００の構成を図１３に示す。図１３において図１２と異なる点についてのみ説明する。
【０１７０】
すなわち、マッピング部３０３は、変調後のデータ信号Ｓ０〜Ｓ７をアンテナポート０〜７にそれぞれマッピングする。また、アンテナポート０およびアンテナポート１から送信されるＲＳがＲ０およびＲ４であり、アンテナポート２およびアンテナポート３から送信されるＲＳがＲ１およびＲ５であり、アンテナポート４およびアンテナポート５から送信されるＲＳがＲ２およびＲ６であり、アンテナポート６およびアンテナポート７から送信されるＲＳがＲ３およびＲ７である。すなわち、アンテナポート送信を行う基地局３００（8Tx基地局）は、図１２に示すバーチャルアンテナ送信で送信したＲＳに加え、Ｒ４〜Ｒ７をさらに送信する。
【０１７１】
ＩＦＦＴ部３０４は、Ｓ０、Ｒ０およびＲ４に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１７２】
反転部３３２は、アンテナポート１から送信されるＲ４の符号を反転させる。
【０１７３】
ＣＤＤ生成部３０７は、Ｓ１、Ｒ０およびＲ４に対してＣＤＤを生成する。
【０１７４】
ＩＦＦＴ部３０８は、Ｓ１、Ｒ０およびＲ４に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１７５】
ＩＦＦＴ部３１１は、Ｓ２、Ｒ１およびＲ５に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１７６】
反転部３３３は、アンテナポート３から送信されるＲ５の符号を反転させる。
【０１７７】
ＣＤＤ生成部３１４は、Ｓ３、Ｒ１およびＲ５に対してＣＤＤを生成する。
【０１７８】
ＩＦＦＴ部３１５は、Ｓ３、Ｒ１およびＲ５に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１７９】
ＩＦＦＴ部３１８は、Ｓ４、Ｒ２およびＲ６に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１８０】
反転部３３４は、アンテナポート５から送信されるＲ６の符号を反転させる。
【０１８１】
ＣＤＤ生成部３２１は、Ｓ５、Ｒ２およびＲ６に対してＣＤＤを生成する。
【０１８２】
ＩＦＦＴ部３２２は、Ｓ５、Ｒ２およびＲ６に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１８３】
ＩＦＦＴ部３２５は、Ｓ６、Ｒ３およびＲ７に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１８４】
反転部３３５は、アンテナポート７から送信されるＲ７の符号を反転させる。
【０１８５】
ＣＤＤ生成部３２８は、Ｓ７、Ｒ３およびＲ７に対してＣＤＤを生成する。
【０１８６】
ＩＦＦＴ部３２９は、Ｓ７、Ｒ３およびＲ７に対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成する。
【０１８７】
ここで、アンテナポート送信時のみ送信されるＲ４〜Ｒ７に対して、図１３に示す基地局３００は、図１２において１つのバーチャルアンテナを形成する２つのアンテナポートのうちのいずれか一方のアンテナポートから送信されるＲＳの符号を反転させる。すなわち、基地局３００は、図１２でバーチャルアンテナ０を形成するアンテナポート０およびアンテナポート１のうち、アンテナポート１から送信されるＲ４の符号を反転させる。同様に、基地局３００は、図１２でバーチャルアンテナ１を形成するアンテナポート２およびアンテナポート３のうち、アンテナポート３から送信されるＲ５の符号を反転させる。バーチャルアンテナ２，３（アンテナポート４〜７）についても同様である。
【０１８８】
次に、本実施の形態に係るＲＳの配置を図１４に示す。なお、図１４におけるＲ０’は、アンテナポート０およびアンテナポート１からＲ０が送信されるリソースを示し、Ｒ１’は、アンテナポート２およびアンテナポート３からＲ１が送信されるリソースを示し、Ｒ２’は、アンテナポート４およびアンテナポート５からＲ２が送信されるリソースを示し、Ｒ３’は、アンテナポート６およびアンテナポート７からＲ３が送信されるリソースを示す。また、Ｒ４’は、アンテナポート０からＲ４が送信される一方でアンテナポート１からＲ４の符号が反転されたＲＳが送信されるリソースを示し、Ｒ５’は、アンテナポート２からＲ５が送信される一方でアンテナポート３からＲ５の符号が反転されたＲＳが送信されるリソースを示し、Ｒ６’は、アンテナポート４からＲ６が送信される一方でアンテナポート５からＲ６の符号が反転されたＲＳが送信されるリソースを示し、Ｒ７’は、アンテナポート６からＲ７が送信される一方でアンテナポート７からＲ７の符号が反転されたＲＳが送信されるリソースを示す。
【０１８９】
また、図１４に示すように、基地局３００は周波数帯域全体（サブキャリア番号０〜２３）を、4Tx基地局のみに対応するLTE端末（または、LTE+端末のうち４ＲＳ送信帯域で下りデータ信号を受信する端末）宛てのデータ信号を配置する送信帯域（サブキャリア番号０〜１１，以下、４ＲＳ送信帯域という）と、8Tx基地局にも対応するLTE+端末宛てのデータ信号を配置する送信帯域（サブキャリア番号１２〜２３，以下、８ＲＳ送信帯域という）とに分割する。なお、基地局３００は、周波数帯域の分割結果をLTE+端末にブロードキャストで通知してもよく、８ＲＳ送信帯域で８つのＲＳが送信されていることを示す情報を、下り制御信号（例えば、ＰＤＣＣＨ等）を用いて、８ＲＳ送信帯域にデータ信号が割り当てられた端末のみに通知してもよい。
【０１９０】
図１４に示すＲ０’〜Ｒ３’は、3GPP-LTEにおける4Tx基地局からのＲ０〜Ｒ３（図２Ｂ）と同じリソース（同じタイミングおよび同じサブキャリア）で送信される。また、Ｒ０’〜Ｒ３’はすべての周波数帯域（図１４に示すサブキャリア番号０〜２３）に配置される。また、図１４に示す８ＲＳ送信帯域（サブキャリア番号１２〜２３）では、Ｒ０〜Ｒ３に加え、Ｒ４〜Ｒ７がさらに配置される。
【０１９１】
基地局３００がバーチャル4Tx基地局として動作する場合、基地局３００からのＲＳは、図１４に示す４ＲＳ送信帯域に配置されたＲ０’〜Ｒ３’で送信される。つまり、バーチャル送信時のＲＳ送信に必要なオーバーヘッドは4Tx基地局と同等である。また、図１４に示すＲ０’はアンテナポート０およびアンテナポート１から同一時刻・同一周波数にて送信され、Ｒ１’はアンテナポート２およびアンテナポート３から同一時刻・同一周波数にて送信され、Ｒ２’はアンテナポート４およびアンテナポート５から同一時刻・同一周波数にて送信され、Ｒ３’はアンテナポート６およびアンテナポート７から同一時刻・同一周波数にて送信される。よって、１つのバーチャルアンテナあたり２つの無線送信部を使用してＲＳを送信できるため、ＲＳの送信電力およびデータ信号の送信電力は4Tx基地局でのそれらの２倍となる。よって、端末での受信品質を向上させることができる。
【０１９２】
一方、基地局３００が8Tx基地局として動作する場合、基地局３００からのＲＳは、図
１４に示す８ＲＳ送信帯域に配置されたＲ０〜Ｒ３および８ＲＳ送信帯域のみに配置されたＲ４〜Ｒ７で送信される。ただし、図１３に示すように、Ｒ４’はアンテナポート０およびアンテナポート１から同一時刻・同一周波数で送信されるものの、アンテナポート１から送信されるＲ４の符号がアンテナポート０から送信されるＲ４に対して反転されている。Ｒ５’，Ｒ６’，Ｒ７’についても同様である。
【０１９３】
つまり、図１３に示す基地局３００において、Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２およびＲ３にバーチャルアンテナの重み付けとして（１，１）がかけられるのに対し、Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６およびＲ７にバーチャルアンテナの重み付けとして、（１，１）と直交する（１，−１）がかけられることと等価である。
【０１９４】
次いで、送信データについて説明する。図１２に示す基地局３００において、４ＲＳ送信帯域で送信される送信データは、まず、マッピング部３０３で４つのバーチャルアンテナ０〜３にマッピングされる。そして、各バーチャルアンテナにマッピングされた送信データに対して、Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３にかけられるバーチャルアンテナの重み付けと同一のバーチャルアンテナの重み付けがかけられる。一方、図１３に示す基地局３００において、８ＲＳ送信帯域で送信される送信データは、マッピング部３０３で８つのアンテナポートに直接マッピングされる。ただし、８ＲＳ送信帯域で送信される送信データは、マッピング部３０３で８つのアンテナポートにマッピングされるため、バーチャルアンテナの重み付けはかけられない。
【０１９５】
次に、端末の動作について説明する。
【０１９６】
例えば、LTE端末がハンドオーバまたは新規セル探索の際に用いる下り回線電力の測定(Measurement)を行う場合、LTE端末はＲ０’〜Ｒ３’を用いる。すなわち、LTE端末は、Ｒ０’〜Ｒ３’の受信電力をバーチャルアンテナ０〜３の信号強度としてそれぞれ測定する。そして、LTE端末は測定結果を基地局３００にフィードバックする。ここで、LTE末は、測定に用いたＲＳが、4Tx基地局の４つのアンテナポートを介して送られたＲＳであるか、8Tx基地局がバーチャルアンテナを用いて送ったＲＳであるかを判別する必要がない。つまり、LTE端末は、4Tx基地局と8Tx基地局とを判別することなく下り回線電力を測定することができる。また、基地局３００では測定に用いるＲ０’〜Ｒ３’がそれぞれ２つのアンテナポートから形成されるバーチャルアンテナを用いて送信されるため、LTE端末では、ＲＳの密度（合計電力）が高くなり、精度の高い測定を行うことができる。
【０１９７】
また、LTE端末（または、LTE+端末のうち４ＲＳ送信帯域で下りデータ信号を受信する端末）が図１４に示す４ＲＳ帯域で下りデータ信号を受信する際には、LTE端末は、Ｒ０’〜Ｒ３’を用いてアンテナポート毎のチャネル推定を行う。そして、LTE端末は、４つのチャネル推定値および基地局３００から予め通知されている４アンテナポート用のアンテナポートマッピングパターンを用いて、基地局３００から送信されたデータ信号を受信する。ここで、基地局３００はバーチャルアンテナ０〜３に対してバーチャルアンテナの重み付けをかけているので、LTE端末は基地局３００のアンテナポート数が８つであることを考慮することなく、下りデータ信号を受信できる。
【０１９８】
また、LTE+端末が図１４に示す８ＲＳ送信帯域で下りデータ信号を受信する際には、LTE+端末は、以下の計算によりアンテナポート０〜７の信号を分離し、アンテナポート毎のチャネル推定を行う。
アンテナポート０からの信号＝（Ｒ０’での受信信号＋Ｒ４’での受信信号）／２
アンテナポート１からの信号＝（Ｒ０’での受信信号−Ｒ４’での受信信号）／２
アンテナポート２からの信号＝（Ｒ１’での受信信号＋Ｒ５’での受信信号）／２
アンテナポート３からの信号＝（Ｒ１’での受信信号−Ｒ５’での受信信号）／２
アンテナポート４からの信号＝（Ｒ２’での受信信号＋Ｒ６’での受信信号）／２
アンテナポート５からの信号＝（Ｒ２’での受信信号−Ｒ６’での受信信号）／２
アンテナポート６からの信号＝（Ｒ３’での受信信号＋Ｒ７’での受信信号）／２
アンテナポート７からの信号＝（Ｒ３’での受信信号−Ｒ７’での受信信号）／２
【０１９９】
このように、LTE+端末はアンテナポート０〜７の８つのチャネル推定値および８アンテナポート用のアンテナポートマッピングパターンを用いて、基地局３００から送信された下りデータ信号を受信する。
【０２００】
さらに、LTE+端末はアンテナポート０〜７の８つのチャネル推定値を、上り回線を通じて、基地局３００にフィードバックする。基地局３００はフィードバックされた情報に基づいて次回送信以降にLTE+端末宛ての下りデータに適用すべきアンテナポートマッピングパターンを決定する。
【０２０１】
なお、バーチャルアンテナ送信を適用するLTE端末とアンテナポート送信を適用するLTE+端末とがＯＦＤＭによって多重されるため、基地局３００はバーチャルアンテナ送信（図１２）とアンテナポート送信（図１３）とを端末毎に切り替える。すなわち、基地局３００は、バーチャルアンテナ送信（図１２）とアンテナポート送信（図１３）とを端末毎に切り替える切替部を有する。そして、基地局３００は、バーチャルアンテナ送信を適用するLTE端末に対しては図１２に示す構成によりＲＳおよびデータ信号を図１４に示す４ＲＳ送信帯域にマッピングしてバーチャルアンテナ送信する。また、基地局３００は、アンテナポート送信を適用するLTE+端末に対しては図１３に示す構成によりＲＳおよびデータ信号を図１４に示す８ＲＳ送信帯域にマッピングしてアンテナポート送信する。
【０２０２】
そして、LTE端末は、バーチャルアンテナ送信されたＲＳをそのまま用いてチャネル推定を行う。一方、LTE+端末は、アンテナポート送信されたＲＳに対して、アンテナポート毎にＲＳを分離し、分離後のＲＳを用いてチャネル推定を行う。
【０２０３】
本実施の形態では、8Tx基地局は、LTE端末に対してバーチャルアンテナを用いることにより、８つのアンテナポートすべてを用いてバーチャルアンテナ送信する。そのため、８つのアンテナポートを有効利用することができる。つまり、LTE端末はバーチャルアンテナを形成する２つのアンテナポートから同一ＲＳを受信するため、受信品質を向上することができる。また、バーチャルアンテナを用いた送信により、LTE端末は基地局のアンテナポート数を判別することなく、ハンドオーバおよび新規セル探索の際の測定を行うことができる。
【０２０４】
また、本実施の形態では、8Tx基地局は、８つのアンテナポートを用いてデータ信号の送信を行うことが適するLTE+端末に対して、バーチャルアンテナを用いずに８つのアンテナポートを用いてデータ信号を送信する。ここで、8Tx基地局は、８ＲＳの受信に対応するLTE+端末に送信するデータが配置される周波数帯域のみにＲＳを追加配置するため、ＲＳのオーバーヘッドを最小限に抑えることができる。また、LTE+端末は受信したＲＳを８つのアンテナポートのＲＳにそれぞれ分離することができる。これにより、基地局がカバーするセル内において、バーチャルアンテナ送信を望むLTE端末と、アンテナポート送信を望むLTE+端末とを共存させることができる。
【０２０５】
なお、図１２および図１３における基地局３００はＣＤＤ生成部を備えなくてもよい。
【０２０６】
以上、本発明の実施の形態について説明した。
【０２０７】
なお、端末はUE、基地局はNode B、サブキャリアはトーンと称されることもある。また
、ＣＰはガードインターバル（Guard Interval；ＧＩ）と称されることもある。
【０２０８】
また、周波数領域と時間領域との間の変換を行う方法は、ＩＦＦＴ、ＦＦＴに限られない。
【０２０９】
また、本発明は、基地局および端末だけでなく、すべての無線通信装置に対して適用することができる。
【０２１０】
また、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【０２１１】
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０２１２】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【０２１３】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【０２１４】
２００７年８月１７日出願の特願２００７−２１３０７７および２００８年６月２３日出願の特願２００８−１６３０３２の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０２１５】
本発明は、移動体通信システム等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１６】
【図１Ａ】従来の2Tx基地局の構成を示すブロック図
【図１Ｂ】従来の2Tx基地局におけるＲＳ送信方法を示す図
【図２Ａ】従来の4Tx基地局の構成を示すブロック図
【図２Ｂ】従来の4Tx基地局におけるＲＳ送信方法を示す図
【図３】従来のバーチャル2Tx基地局の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図（バーチャルアンテナ送信を行うバーチャル2Tx基地局として動作する場合）
【図５】本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図（アンテナポート送信を行う4Tx基地局として動作する場合）
【図６】本発明の実施の形態１に係るＲＳ配置を示す図
【図７】3GPP-LTEにおけるＢＣＨおよびＳＣＨの時間軸上の配置を示す図
【図８】3GPP-LTEにおけるデータチャネルと、ＢＣＨおよびＳＣＨの制御チャネルとの周波数軸上での配置を示す図
【図９】本発明の実施の形態２に係る基地局の構成を示すブロック図
【図１０Ａ】本発明の実施の形態２に係るＲＳ配置を示す図（ＢＣＨを含まない周波数帯域）
【図１０Ｂ】本発明の実施の形態２に係るＲＳ配置を示す図（ＢＣＨを含む周波数帯域）
【図１１】従来の1Tx基地局でのＲＳ配置を示す図
【図１２】本発明の実施の形態３に係る基地局の構成を示すブロック図（バーチャルアンテナ送信を行うバーチャル4Tx基地局として動作する場合）
【図１３】本発明の実施の形態３に係る基地局の構成を示すブロック図（アンテナポート送信を行う8Tx基地局として動作する場合）
【図１４】本発明の実施の形態３に係るＲＳ配置を示す図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ａ】
2009025081.tif 000040
【図１Ｂ】
2009025081.tif 000041
【図２Ａ】
2009025081.tif 000042
【図２Ｂ】
2009025081.tif 000043
【図３】
2009025081.tif 000044
【図４】
2009025081.tif 000045
【図５】
2009025081.tif 000046
【図６】
2009025081.tif 000047
【図７】
2009025081.tif 000048
【図８】
2009025081.tif 000049
【図９】
2009025081.tif 000050
【図１０Ａ】
2009025081.tif 000051
【図１０Ｂ】
2009025081.tif 000052
【図１１】
2009025081.tif 000053
【図１２】
2009025081.tif 000054
【図１３】
2009025081.tif 000055
【図１４】
2009025081.tif 000056
【国際調査報告】
2009025081.tif 000057
2009025081.tif 000058