(57)【要約】  無線基地局が下り信号を電力多重して送信する場合であっても、受信特性の劣化を抑制すること。本発明の一態様に係る無線基地局は、ＭＩＭＯ構成を有する複数のユーザ端末に対する下り信号を電力多重して送信する送信部と、各ユーザ端末に対する下り信号に適用する位相回転を制御する制御部と、を有し、制御部は、下り信号に異なる位相回転を適用するように制御する。
2016158537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＩＭＯ（Multiple-Input  Multiple-Output）構成を有する複数のユーザ端末に対するプリコーディング乗算後の下り信号を電力多重して送信する送信部と、
各ユーザ端末に対する前記下り信号に適用する位相回転を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記プリコーディング乗算後の下り信号に異なる位相回転を適用するように制御することを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
前記送信部は、各ユーザ端末に対する前記下り信号に乗算するプリコーディングウェイトが異なることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記送信部は、各ユーザ端末に対する前記下り信号に乗算するプリコーディングウェイトが同一であることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記送信部は、前記ユーザ端末に、位相回転に関する情報を送信することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線基地局。
【請求項５】
前記位相回転に関する情報は、位相回転と関連付けられたインデックスであることを特徴とする請求項４に記載の無線基地局。
【請求項６】
前記位相回転に関する情報は、位相回転の有無のみの情報であることを特徴とする請求項４に記載の無線基地局。
【請求項７】
前記制御部は、ユーザ端末固有参照信号に、下りデータ信号と同じ位相回転を適用するように制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線基地局。
【請求項８】
前記制御部は、送信レイヤ毎に位相回転を適用するように制御することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の無線基地局。
【請求項９】
電力多重された下り信号を受信する受信部と、
前記下り信号に適用される位相回転に関する情報に基づいて、前記下り信号の受信処理を行う受信信号処理部と、を有し、
前記位相回転は、他のユーザ端末の下り信号に適用される位相回転と異なることを特徴とするユーザ端末。
【請求項１０】
ＭＩＭＯ（Multiple-Input  Multiple-Output）構成を有する複数のユーザ端末に対するプリコーディング乗算後の下り信号を電力多重して送信する工程と、
各ユーザ端末に対する前記下り信号に、異なる位相回転を適用するように制御する工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次世代移動通信システムにおける無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＭＴＳ（Universal  Mobile  Telecommunications  System）ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long  Term  Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。そして、ＬＴＥからのさらなる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥアドバンストと呼ばれるＬＴＥの後継システム（ＬＴＥ−Ａとも呼ばれる）が検討され、ＬＴＥ  Ｒｅｌ．１０〜１２として仕様化されている。【０００３】
さらに将来の無線通信システム（ＬＴＥ  Ｒｅｌ．１３以降）では、下りリンクの無線リソースの割当方式として、従来のＯＦＤＭＡ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）に加えて受信側での干渉除去（Interference  Cancellation）を前提とする非直交多元接続（ＮＯＭＡ：Non-Orthogonal  Multiple  Access）を用いることが検討されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPP  TS  36.300  “Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access  (E-UTRA)  and  Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access  Network  (E-UTRAN);  Overall  description;  Stage  2”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＮＯＭＡでは、複数のユーザ端末に対する下り信号（ＯＦＤＭＡ信号）が同一の無線リソースに重畳される。各下り信号は所定の送信電力比に応じて振幅を補正され、電力領域で多重（電力多重）して送信される。受信側のユーザ端末は、下り信号を逐次干渉キャンセラ（ＳＩＣ：Successive  Interference  Cancellation）などの信号分離方法で処理することで、他ユーザ端末に対する信号を分離して、自端末に対する信号を抽出することができる。【０００６】
しかしながら、ＮＯＭＡを用いる場合には、ＯＦＤＭＡのみを用いた場合に比べて、同一の無線リソース内に多くのユーザ端末に対する信号が多重されるため、信号の分離が難しくなるおそれがある。これにより、下り信号の受信特性が劣化し、スループットが低下するという課題がある。【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、無線基地局が下り信号を電力多重して送信する場合であっても、受信特性の劣化を抑制することができる無線基地局、ユーザ端末、及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る無線基地局は、ＭＩＭＯ（Multiple-Input  Multiple-Output）構成を有する複数のユーザ端末に対するプリコーディング乗算後の下り信号を電力多重して送信する送信部と、各ユーザ端末に対する前記下り信号に適用する位相回転を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記プリコーディング乗算後の下り信号に異なる位相回転を適用するように制御する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、無線基地局が下り信号を電力多重して送信する場合であっても、受信特性の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＮＯＭＡの概略説明図である。
【図２】ＮＯＭＡにおける下り信号の変調信号の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る送信機の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る受信機の一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるユーザ端末に送信される下り信号の変調信号の一例を示す図である。
【図６】本発明の別の実施形態に係る受信機の一例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るテーブルを示す図である。
【図８】本発明の一実施形態におけるＭＵ−ＭＩＭＯを用いた場合の下り信号の一例を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、ＮＯＭＡの概略説明図である。図１Ａには、無線基地局ＢＳから複数のユーザ端末ＵＥに下り信号がＮＯＭＡで送信される場合が示されている。図１Ｂには、図１Ａの無線基地局ＢＳで用いられる送信機の構成の一例が示されている。
【００１２】
図１Ａには、無線基地局ＢＳのカバレッジエリア内において、無線基地局ＢＳの近辺にユーザ端末ＵＥ＃１が位置し、無線基地局ＢＳの遠方にユーザ端末ＵＥ＃２が位置する場合が示されている。ここで、無線基地局ＢＳから送信される下り信号は、ユーザ端末ＵＥ＃１及びユーザ端末ＵＥ＃２の信号が電力多重されている。
【００１３】
無線基地局ＢＳから各ユーザ端末ＵＥ＃１、ＵＥ＃２への下り信号のパスロスは、無線基地局ＢＳからの距離と共に増加する。このため、無線基地局ＢＳから遠いユーザ端末ＵＥ＃２の受信ＳＩＮＲ（Signal  to  Interference  plus  Noise  Ratio）は、無線基地局ＢＳ近くのユーザ端末ＵＥ＃１の受信ＳＩＮＲよりも低くなる。
【００１４】
ＮＯＭＡでは、チャネルゲイン（例えば、受信ＳＩＮＲ、ＲＳＲＰ（Reference  Signal  Received  Power））やパスロスなどに応じて送信電力を異ならせることで、同一の無線リソースに対して複数のユーザ端末ＵＥの下り信号が非直交多重される。例えば、図１Ａでは、ユーザ端末ＵＥ＃１、ＵＥ＃２に対する下り信号が、異なる送信電力で同一の無線リソースに多重される。受信ＳＩＮＲが高いユーザ端末ＵＥ＃１に対する下り信号には相対的に小さい送信電力が割り当てられ、受信ＳＩＮＲが低いユーザ端末ＵＥ＃２に対する下り信号には相対的に大きな送信電力が割り当てられる。
【００１５】
また、ＮＯＭＡでは、例えば逐次干渉キャンセラ型の信号分離法であるＳＩＣにより、受信信号から干渉信号を除去することで、自端末に対する下り信号が抽出される。同一無線リソースに非直交多重された下り信号のうち、自端末よりも送信電力が大きな他端末に対する下り信号が干渉信号になる。このため、自端末よりも送信電力の大きな他端末に対する下り信号をＳＩＣにより受信信号から除去することで、自端末に対する下り信号を抽出する。
【００１６】
例えば、ユーザ端末ＵＥ＃２に対する下り信号は、ユーザ端末ＵＥ＃１に対する下り信号より大きな送信電力で送信される。このため、無線基地局ＢＳに近いユーザ端末ＵＥ＃１は、自端末に対する下り信号に加えて、同一の無線リソースに非直交多重されたユーザ端末ＵＥ＃２に対する下り信号を干渉信号として受信する。ユーザ端末ＵＥ＃１は、ユーザ端末ＵＥ＃２に対する下り信号をＳＩＣにより除去することで、自端末に対する下り信号を抽出して適切に復号することができる。
【００１７】
一方で、ユーザ端末ＵＥ＃１に対する下り信号は、ユーザ端末ＵＥ＃２に対する下り信号よりも小さな送信電力で送信される。このため、無線基地局ＢＳから遠いユーザ端末ＵＥ＃２は、同一無線リソースに非直交多重されたユーザ端末ＵＥ＃１に対する下り信号による干渉を無視できるため、ＳＩＣによる干渉除去を行うことなく、自端末に対する下り信号を抽出して適切に復号することができる。
【００１８】
図１Ｂには、これらのユーザ端末ＵＥ＃１、ＵＥ＃２に対して下り信号を送信する送信機（無線基地局ＢＳ）の構成の一例が記載されている。送信機は、各ユーザ端末について、ストリーム＃１、ストリーム＃２に対するデータを符号化し、変調し、プリコーディングウェイト（プリコーディングベクトル）を乗算し、電力を調整する。そして、各ユーザ端末ＵＥ＃１、ＵＥ＃２に対する電力調整後の信号を非直交多重した上で、ＣＲＳ（Cell-specific  Reference  Signal）等とさらに多重して、複数のアンテナ＃１、アンテナ＃２を用いて下り信号として送信している。
【００１９】
ここで、送信機における非直交多重処理について説明する。図２は、ＮＯＭＡにおける下り信号の変調信号の一例を示す図である。図２に示すように、変調信号はＩＱ平面上に変調点で表される。ここで、ＩＱ平面では、横軸が同相成分を表すＩ軸（In-Phase）、縦軸が直交成分を表すＱ軸（Quadrature-phase）である。ＩＱ平面上では、原点と変調点との距離は変調信号の振幅を表し、Ｉ軸の正の向きと変調点との角度が変調信号の位相を表す。
【００２０】
図２の左側には、ユーザ端末ＵＥ＃１と、ＵＥ＃２のそれぞれの変調信号が表されており、右側には、それらの変調信号を電力多重した信号が表されている。図２では、ユーザ端末ＵＥ＃１の送信電力比は０．３であり、ユーザ端末ＵＥ＃２の送信電力比は０．７である。以下、送信電力比として、全体の送信電力に対する特定のユーザ端末の送信電力の大きさを比で表す。なお、図２では簡単のため、変調信号はＱＰＳＫ（Quadrature  Phase  Shift  Keying）で変調された信号とした。
【００２１】
このように、下りリンクでＮＯＭＡを適用する場合、複数のユーザ端末ＵＥ＃１及びＵＥ＃２の下り信号を同一の無線リソースに送信電力を変えて多重できるので、周波数利用効率を向上させることができる。
【００２２】
一方、変調点の送信電力比、変調方式などによっては、変調点間の距離が減少し、特定の変調点が、隣接する別の変調点と混同されるおそれがある。そのため、複数のユーザ端末の下り信号をそのまま電力多重すると、近接する複数の変調点を区別できないおそれがある。
【００２３】
図２に示す一例においては、ユーザ端末ＵＥ＃１及びＵＥ＃２の変調点は４個ずつであり、これらを非直交多重することで、１６個の変調点となる。電力多重後の信号の変調点間距離は、送信電力比、変調方式などに応じて変動するため、変調点間距離が小さい領域が生じる場合がある。変調点間距離が小さい領域では、受信特性が劣化するおそれがある。
【００２４】
そこで、本発明者らは、複数のユーザ端末に対して送信する信号の変調点について検討した結果、送信電力比以外のパラメータで変調点間距離を調整することを着想した。具体的には、本発明者らは、複数のユーザ端末に送信する下り信号の位相回転を異なるように制御することを着想し、本発明に至った。本発明によれば、複数のユーザ端末に対して、電力多重した信号の変調点間距離を長くすることができるため、受信特性の劣化に伴うスループットの低下を抑制することができる。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態に係る無線通信方法を詳細に説明する。
【００２６】
本実施の形態においては、複数のユーザ端末に異なる位相回転を適用する。複数のユーザ端末に異なる位相回転を適用する方法としては、例えば、複数のユーザ端末に異なる位相回転θをそれぞれ適用する場合、又は一部のユーザ端末にのみ位相回転を選択的に適用する場合が考えられる。以下では、１つのユーザ端末に位相回転θを適用する例を示すが、これは、ユーザ端末ＵＥ＃１に位相回転θを適用し、ユーザ端末ＵＥ＃２に０度の位相回転を適用することに等しい。したがって、以下に示す例も、複数のユーザ端末に異なる位相回転を適用すると考えられる。
【００２７】
図３は、本発明の一実施形態に係る送信機の一例を示す図である。本実施の形態では、２×２のＭＩＭＯ（Multiple  Input  Multiple  Output）の場合を想定し、ストリーム＃１、ストリーム＃２は、ＭＩＭＯにおけるレイヤを示す。なお、以下の構成は例示に過ぎずこれ以外の構成でも構わない。例えば、４×４のＭＩＭＯであっても、本実施の形態と同様の効果が得られる構成であれば構わない。
【００２８】
図３に示す送信機は、図１Ｂの送信機と、位相回転θを適用する点で異なる。送信機は、ユーザ端末ＵＥ＃１、ＵＥ＃２について、ストリーム＃１、ストリーム＃２に対するデータを符号化し、変調したのち、プリコーディングウェイトを乗算する。ここで、プリコーディングウェイトはユーザ端末間で同一の値でも異なる値でも構わない。そして、送信機は、ユーザ端末ＵＥ＃１のストリーム＃１、ストリーム＃２について、位相回転θを乗算する。ここで、位相回転はサブバンド単位でも全帯域共通の値でも構わない。さらに、送信機は、各ユーザ端末ＵＥ＃１、ＵＥ＃２に対する電力調整後の変調信号を非直交多重し、ＣＲＳと多重する。この多重した信号を複数のアンテナ＃１、アンテナ＃２を介して下り信号として送信する。以下では、特に記載のない場合、ストリーム＃１とストリーム＃２について処理が行われるものとする。
【００２９】
本実施の形態に係る送信機は、復調・復号の際に必要となる位相回転θに関する情報をユーザ端末に対して通知する。この位相回転θに関する情報は、位相回転θそのものであってもよいし、θを指定することができる別の指標であってもよい。例えば、後述するような、テーブルに関連付けられたインデックスであってもよい。
【００３０】
図４は、本実施の一形態に係る受信機の一例を示す図である。図４には、送信機から送信された、電力多重された変調信号を受信する受信機が示される。図４Ａには、干渉除去部でＳＩＣによる干渉除去を行うことで、自端末への情報を含む電力多重された変調信号から、自端末へのデータ（受信データ）を適切に復号する受信機が記載されている。図４Ｂには、ＳＩＣを行わず、自端末に送信される電力多重された変調信号から、自端末へのデータ（受信データ）を適切に復号する受信機が記載されている。
【００３１】
ここで、図４Ａ、図４Ｂは、受信処理に係る受信機の構成を記載したものであり、受信機はこれ以外にも必要な構成を適宜備える。また、１つのユーザ端末が、図４Ｂに記載の受信機の機能と、図４Ａに記載の受信機の機能を有し、受信する信号に基づいて各機能を実施することができる。
【００３２】
本実施の形態においては、図４Ａが、図１Ａのユーザ端末ＵＥ＃１の受信処理に対応する図であり、図４Ｂが、図１Ａのユーザ端末ＵＥ＃２の受信処理に対応する図である。
【００３３】
図４Ａを用いて、干渉除去（ＳＩＣ）を行うユーザ端末ＵＥ＃１について以下説明する。受信機は、送信機から送信された変調信号を受信する。受信した変調信号（受信信号）には、自ユーザ端末（所望ユーザ端末）ＵＥ＃１へ向けた変調信号（以下、ＵＥ＃１の変調信号と記載する）が電力多重されている。また、他ユーザ端末（干渉ユーザ端末）ＵＥ＃２へ向けた変調信号（ＵＥ＃２の変調信号と記載する）も電力多重されている。
【００３４】
上述したように、ユーザ端末ＵＥ＃１、ＵＥ＃２は、無線基地局（送信機）からの距離が異なるため、ユーザ端末ＵＥ＃１、ＵＥ＃２では送信電力比が異なる。図１Ａに示すように、変調信号に多重されたユーザ端末ＵＥ＃１への変調信号の送信電力比は、ユーザ端末ＵＥ＃２の変調信号の送信電力比より小さい。したがって、変調信号の電力多重された信号を分離せずに処理した場合、ユーザ端末ＵＥ＃１のデータは復調・復号できない。このため、自ユーザ端末ＵＥ＃１のデータを抽出するためには、電力多重された変調信号から、干渉ユーザ端末ＵＥ＃２の変調信号を取り除く必要がある。
【００３５】
したがって、ユーザ端末ＵＥ＃１は、電力多重された変調信号からユーザ端末ＵＥ＃２の変調信号を推定し、除去することで、自端末ＵＥ＃１の変調信号を抽出する。具体的には、ユーザ端末ＵＥ＃１は、受信信号に多重されたＣＲＳを用いてチャネル推定を行う。そして、ＭＭＳＥ（Minimum  Mean  Square  Error）部において、多重された変調信号と、チャネル推定の結果と、から、最小二乗法によりユーザ端末ＵＥ＃２の変調信号を求める。さらに、ユーザ端末ＵＥ＃２の変調信号を復調・復号し、干渉レプリカを生成する。
【００３６】
ユーザ端末ＵＥ＃１は、ユーザ端末ＵＥ＃２の変調信号の干渉レプリカを用いて、自端末ＵＥ＃１の変調信号を求める。具体的には、ユーザ端末ＵＥ＃１は、干渉除去部で、電力多重された変調信号から干渉レプリカを除去し、干渉レプリカ除去信号を求める。そして、ＭＭＳＥ部において、干渉レプリカ除去信号と、上述したチャネル推定の結果と、から、最小二乗法によりユーザ端末ＵＥ＃１の変調信号を推定する。
【００３７】
受信機は、さらに、送信機から送信された位相回転θに関する情報を受信する。電力多重されたユーザ端末ＵＥ＃１の変調信号には、位相回転θが適用されている。受信機は、受信した位相回転θに関する情報を用いて、加えられた位相回転θをキャンセルする。これにより、受信機は、位相回転θを適用される前のユーザ端末ＵＥ＃１の変調信号を推定する。受信機は、この変調信号を復調・復号することで、ユーザ端末ＵＥ＃１向けのデータ（受信データ）を取得する。
【００３８】
続いて、図４Ｂを用いて、干渉除去ＳＩＣを行わないユーザ端末ＵＥ＃２について説明する。ユーザ端末ＵＥ＃２の送信電力比は、ユーザ端末ＵＥ＃１の送信電力比に比べて大きい。そのため、ユーザ端末ＵＥ＃１の変調信号を除去しなくても、ユーザ端末ＵＥ＃２のデータは復調・復号できる。具体的には、ユーザ端末ＵＥ＃２は、受信信号に多重されたＣＲＳを用いてチャネル推定を行う。そして、ＭＭＳＥ部で、チャネル推定の結果と電力多重された変調信号（受信信号）に基づく最小二乗法によって、電力多重前のユーザ端末ＵＥ＃２の変調信号を推定する。この推定された変調信号を、復調・復号することで、ユーザ端末ＵＥ＃２のデータ（受信データ）を取得する。
【００３９】
これにより、ユーザ端末ＵＥ＃１、ＵＥ＃２は、受信信号、すなわち多重された変調信号から、自端末向けのデータを抽出することができる。
【００４０】
続いて、図５を用いて、送信機が変調信号に適用する位相回転θについて説明する。図５は、本発明の一実施形態におけるユーザ端末に送信される下り信号の変調信号の一例を示す図である。図５では、図２と同様、ユーザ端末ＵＥ＃１とユーザ端末ＵＥ＃２の変調信号を電力多重している。しかしながら、ユーザ端末ＵＥ＃１の変調信号に位相回転θを適用する点が異なっている。具体的に説明すると、図５の左端には、ユーザ端末ＵＥ＃１と、ＵＥ＃２のもともとの変調信号の図が示されている。この変調信号に、ＵＥ＃１では、位相回転θを適用し、ＵＥ＃２では位相回転を適用しない。この結果が図５の中央の２つの図である。上段のＵＥ＃１では、白丸（もともとの変調点）からθだけ回転した位置に、４つの変調点が移動している。そして、ＵＥ＃１と、ＵＥ＃２と、の変調信号を電力多重した変調点が、図５の右端に示した図である。
【００４１】
ここで、２つのユーザ端末の変調信号を電力多重したグラフの変調点の数は図２と図５とで１６個で等しい。しかしながら、図２と図５では、ＩＱ平面上の変調信号の配置が異なる。
【００４２】
したがって、位相回転θを変えることにより、電力多重後の変調点のＩＱ平面上での配置は異なるものとなる。この時、変調点の配置が変わることで変調点間の距離も異なるものとなる。そのため、位相回転θの値を適宜変更することにより、変調点間距離の変更が可能となる。上述したように、変調点間の距離が減少した場合には、複数の隣接する変調点が混同されるおそれがある。本実施の形態によれば、位相回転θの値を適宜制御することで、変調点間距離を制御できる。これにより、変調点間の混同を抑止することができ、受信機の受信特性の劣化を抑止することができる。
【００４３】
以上のように、各ユーザ端末に対して送信する信号について、信号毎に異なる位相回転を適用することにより各ユーザ端末の受信特性の劣化を抑制できる。
【００４４】
複数のユーザ端末に異なる位相回転θを適用する場合を説明する。この場合、送信機で、ユーザ端末ＵＥ＃１、ＵＥ＃２それぞれの変調信号に対して、異なる位相回転θ（例えば、θ１、θ２）を適用する。そして、送信機は、位相回転した変調信号を電力多重し、位相回転に関する情報を受信機に送信する。受信機は、図６に示すような構成となる。図６は、本発明の実施の形態に係る受信機の一例を示す図である。
【００４５】
図６は、図４に比べて復調・復号の際にユーザ端末ＵＥ＃１に位相回転θ１を用いる点と、ユーザ端末ＵＥ＃２に位相回転θ２を用いる点と、が異なる。この場合、２つの位相回転θ１、θ２を制御することができるため、変調点間の距離をより細かく制御できる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、各ストリームで異なる位相回転θを乗算する構成としてよいし、各ストリームで同じ位相回転θを乗算する構成としてもよい。
【００４７】
次に、多重される変調信号の具体的な一例について説明する。従来のＮＯＭＡにおいて、受信信号ベクトルYは、例えば以下の式（１）及び式（２）で表される。式（１）はTM（送信モード）３に対応し、式（２）はTM４に対応する。
【００４８】
【数１】
2016158537.tif 000003
【００４９】
また、式（１）、式（２）の右辺の第１項は、ユーザ端末ＵＥ＃１のプリコーディングウェイト乗算後の変調信号ベクトルを表し、右辺の第２項は、ユーザ端末＃２のプリコーディングウェイト乗算後の変調信号ベクトルを表す。ここでは、ユーザ端末ＵＥ＃１と、ＵＥ＃２との変調信号が加算された信号ベクトルが、送信機から受信機に向けて送信される。
【００５０】
式（１）、式（２）で表す方法では、例えば、図２で示されるように、複数の変調信号を電力多重した場合に、変調点間の距離が近くなり、受信信号ベクトルＹの変調点間の距離が短くなってしまう。
【００５１】
一方、本実施の形態においては、少なくともいずれかのユーザ端末ＵＥ＃ｉの項に位相回転ベクトルを乗算することで、上記各変調信号間の干渉を抑制する。例えば、ＵＥ＃１に位相回転行列の乗算を行った受信信号Ｙは、ＴＭ３の場合には下記式（３）、ＴＭ４の場合には下記式（４）で表される。
【００５２】
【数２】
2016158537.tif 000004
【００５３】
式（３）、式（４）ともに、式（１）、式（２）の右辺の第１項に位相回転ベクトルθを左からかけたものになっている。この位相回転行列θは、図５で示す、ＩＱ平面上の位相回転θに対応する。
【００５４】
上記式（４）について、具体的な行列の成分を説明する。ここで、本実施の形態は２×２のＭＩＭＯ構成であるため、データベクトルＸ１はランク２であり、レイヤ１、レイヤ２の２レイヤを有する。Ｘ１のレイヤ１に位相回転θ１を加え、レイヤ２に位相回転θ２を加えるものとすると、式（４）は、下記式（５）で表すことができる。また、式（５）を展開すると、Ｙの行成分ｙ１、ｙ２は、下記式（６）、式（７）で表される。
【００５５】
【数３】
2016158537.tif 000005
【００５６】
【数４】
2016158537.tif 000006
【００５７】
【数５】
2016158537.tif 000007
【００５８】
【数６】
2016158537.tif 000008
【００５９】
（θの決定方法）
続いて、位相回転θの決定方法の一例について説明する。
【００６０】
本実施の形態において、位相回転θは、式（８）、式（９）に示すスケジューリングメトリックが最大になるように調整されたものである。
【００６１】
【数７】
2016158537.tif 000009
【００６２】
ここで、式（８）、式（９）において、Ｒｋ、ｂ（ｔ、Ｐｂ、θｂ）は、ユーザｋの、送信電力比Ｐｂ、位相回転θｂ、時刻ｔにおける瞬時スループットを表し、Ｔｋ（ｔ）は、ユーザｋの時刻ｔにおける平均スループットを表す。また、Ｓｊは、ユーザセットを表し、Ｐｂは、サブバンドｂにおける送信電力比を表しており、θｂは、サブバンドｂにおける位相回転を示す。Ｍ（Ｓｊ、Ｐｂ、θｂ）は、ユーザセットがＳｊ、送信電力比Ｐｂのサブバンドｂ、位相回転θｂにおけるスケジューリングメトリックを示す。
【００６３】
これらの式（８）、式（９）から、Ｍ（Ｓｊ、Ｐｂ、θｂ）を最大にするＳｊ,max、Ｐｂ,max、θｂ,maxを求めることができる。この時のθｂ,maxを位相回転θとして用いることで、スケジューリングメトリックは最大となる。
【００６４】
なお、送信機が送信する送信信号（変調信号）において、サブバンド単位で位相回転θを適用する構成としてもよいし、ワイドバンド単位で位相回転θを適用する構成としてもよい。
【００６５】
また、ＩＱ平面におけるプリコーディングウェイト乗算後の変調信号間の距離、あるいはＳＩＣ受信機におけるＳＩＣ判定点との距離、の最小値が、最大となるような位相回転θを用いる構成、あるいは、距離の平均値が最大となるような位相回転θを用いる構成、としてもよい。この場合、予め決められた位相回転θのうちから適切な位相回転θを選択する構成としてもよいし、θの取り得る値全てから適切な位相回転θを選択する構成としてもよい。
【００６６】
以上に示した方法は、位相回転θの決定方法の例示であって、これに限られるものではない。なお、本実施の形態では、送信電力比の小さなユーザ端末に対して送信される変調信号に位相回転θを適用しているが、これに限られない。例えば、送信電力比の大きなユーザ端末に対して送信される下り信号に位相回転θを適用してもよい。
【００６７】
（θの通知方法）
位相回転θの通知方法としては、位相回転θを直接通知する明示的通知（Explicit  Signaling）に限られない。間接的に位相回転θを通知する暗黙的通知（Implicit  Signaling）でもよい。例えば、図７に示すようなテーブルを送信機、受信機が予め保持している場合を考える。この場合に、送信機がテーブルインデックスを受信機に通知することで、間接的に位相回転θを伝える構成としてもよい。図７Ａに示す位相回転θとテーブルインデックスが関連付けられたテーブルを保持している場合、テーブルインデックスを通知することで、位相回転θの値を間接的に伝える構成となる。
【００６８】
また、図７Ｂに示すように、テーブルインデックスを通知することで、位相回転θ、ＭＣＳ（ＭＣＳ１、ＭＣＳ２）（Modulation  and  coding  Scheme：変調及び符号化方式）、送信電力比（多重電力比）（Ｐ１、Ｐ２）を間接的に通知する構成としてもよい。この場合、θ、ＭＣＳ及び多重電力比をジョイント符号化して通知することになる。
【００６９】
無線基地局からユーザ端末に対して、位相回転に関する情報（θ、テーブルインデックスなど）が通知される。これらの情報は、下り制御信号（ＤＣＩ）、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）などで通知することができる。
【００７０】
なお、送信電力比が小さい１つのユーザ端末の変調信号のみに位相回転θを適用する場合には、当該ユーザ端末のみに位相回転に関する情報を通知する構成としてもよい。この場合には、送信電力比が大きなユーザ端末への位相回転に関する情報の通知は不要となり、スループットの低下をさらに好適に抑制することができる。
【００７１】
また、複数のユーザ端末の変調信号に位相回転を適用する場合には、複数ユーザに対して個別に位相回転に関する情報を通知する構成としてもよい。また、各ユーザ端末に共通な位相回転に関する情報を通知する構成としてもよい。
【００７２】
また、無線基地局は、所定の条件を満たす場合には、複数のユーザ端末の下り信号に対して位相回転を適用せず、位相回転に関する情報を通知しない構成としてもよい。例えば、無線基地局は、複数のユーザ端末の送信電力比が所定の範囲にある場合に位相回転を適用せず、所定の範囲外である場合に位相回転を適用する構成としてもよい。より具体的には、送信電力比の差や、割合が一定値よりも大きい場合（例えば、送信電力比が小さいユーザ端末の電力比が１０％以下の場合）に、位相回転を行わないこととしてもよい。当該条件に関する情報は、無線基地局からユーザ端末に対して通知されてもよい。当該通知は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）、報知情報（例えば、ＳＩＢ）などで通知されてもよい。なお、位相回転を適用しないことは、複数の下り信号に、同じ位相回転を適用することで実現されてもよい。
【００７３】
また、無線基地局は、所定の参照信号にデータ信号と同じ位相回転を適用して送信することで、ユーザ端末に位相回転に関する情報を取得させてもよい。ここで、所定の参照信号としては、ユーザ端末固有参照信号を用いることが好ましい。例えば、ユーザ端末固有参照信号として、ＤＭＲＳ（DeModulation  Reference  Signal）を用いてもよい。この場合、ＤＭＲＳに、対象とするユーザ端末の所定のレイヤにおけるデータ信号と同じ位相回転θ、送信電力比、プリコーディングベクトルの値を乗算し、受信機側で、θなどを検出する構成にしてもよい。また、ＤＭＲＳに送信電力比を乗算しない構成にしてもよい。
【００７４】
また、無線基地局は、位相回転の適用有無のみを通知する構成としてもよい。
【００７５】
また、送信機、受信機が保持するテーブルは、図７に示す構成に限られない。例えば、送信電力比（Ｐ１、Ｐ２）のいずれか１つが記載される構成でも構わない。この場合は、記載された送信電力比を用いて、別の送信電力比を求めることができる。また、θの値は１つに限られない。また、図７においては、テーブルインデックスの最大値は４となっているがこれに限られない。例えば、５個以上又は３個以下のテーブルインデックスを用いる構成としてもよい。
【００７６】
また、送信機、受信機が保持できるテーブルは１つに限られない。例えば送信機、受信機が複数のテーブルを有する構成としてもよい。この場合には、例えば送信電力比に応じて、異なるテーブルを用いるようにしてもよい。
【００７７】
また、テーブルについて、常に固定とするのではなく、準静的（semi-static）に変更する構成としてもよい。この場合、時間の経過とともに、テーブルの値が変化するような構成としてもよい。また、無線基地局からユーザ端末に対して、テーブルに関する情報が通知されてもよい。当該通知は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）などで通知されてもよい。
【００７８】
（ＭＩＭＯ送信時の実施例）
本実施の形態における例示の１つとして、図８に示すＭＩＭＯ構成を適用した場合が考えられる。図８は、本発明の一実施形態におけるＭＵ−ＭＩＭＯを用いた場合の下り信号の一例を示す図である。
【００７９】
図８では、２つのユーザ端末ＵＥ＃１、ＵＥ＃２と無線基地局が２×２の下りＭＩＭＯ送信を行っている。図８Ａでは、無線基地局は、ユーザ端末ＵＥ＃１とＵＥ＃２のレイヤ１（Layer  1）に共通の位相回転θ１を適用し、レイヤ２（Layer  2）に共通の位相回転θ２を適用している。
【００８０】
一方、図８Ｂでは、無線基地局は、ユーザ端末ＵＥ＃１のレイヤ１と、ユーザ端末ＵＥ＃２のレイヤ２と、に共通の位相回転θ１を適用し、ユーザ端末ＵＥ＃１のレイヤ２と、ユーザ端末ＵＥ＃２のレイヤ１と、に共通の位相回転θ２を適用する。言い換えると、ユーザ端末ＵＥ＃１と、ユーザ端末ＵＥ＃２の同レイヤに異なる位相回転を適用する。
【００８１】
以上に示した方法により、スケジューラが柔軟性を持たすことによってゲインを向上させることができる。例えば、レイヤ間で異なるＭＣＳが適用された場合等においても最適な位相回転を適用することができる。
【００８２】
（無線通信システム）
以下、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、本発明の上記実施形態に係る無線通信方法が適用される。なお、上記の無線通信方法は、それぞれ単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用してもよい。なお、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８３】
図９は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。なお、無線通信システム１は、ＳＵＰＥＲ  ３Ｇ、ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future  Radio  Access）などと呼ばれても良い。
【００８４】
図９は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。なお、図９に示す無線通信システム１は、例えば、ＬＴＥシステム又はＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥアドバンスト（LTE-Advanced））システムが包含されるシステムである。この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇ、又はＦＲＡ（Future  Radio  Access）と呼ばれても良い。
【００８５】
図９に示す無線通信システム１は、無線基地局１０（１０Ａ、１０Ｂ）と、この無線基地局１０と通信する複数のユーザ端末２０（２０Ａ、２０Ｂ）とを含んでいる。無線基地局１０は、上位局装置３０と接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。各ユーザ端末２０は、セルＣ１、Ｃ２において無線基地局１０と通信を行うことができる。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）などが含まれるが、これに限定されるものではない。また、無線基地局１０間が有線接続（光ファイバ、Ｘ２インタフェースなど）又は無線接続されていても良い。
【００８６】
なお、無線基地局１０は、マクロセルを形成するマクロ基地局、集約ノード、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、送受信ポイントなどであってもよいし、スモールセルを形成するスモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅＢ（ＨｅＮＢ）、ＲＲＨ（Remote  Radio  Head）、送受信ポイントなどであってもよい。各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。
【００８７】
無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＮＯＭＡ（Non-Orthogonal  Multiple  Access）（非直交多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（Single  Carrier  Frequency  Division  Multiple  Access）（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。また、下りリンクにはＯＦＤＭＡ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）（直交周波数分割多元接続）が適用されても良い。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限られない。
【００８８】
ＮＯＭＡは周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア、サブバンドなど）に分割し、サブバンド毎にユーザ端末２０の信号を異なる送信電力で非直交多重するマルチキャリア伝送方式であり、ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数のサブバンドに分割し、各サブバンドにユーザ端末２０の信号を直交多重して通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数のユーザ端末２０が互いに異なる帯域を用いることで、ユーザ端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
【００８９】
ここで、無線通信システム１で用いられる通信チャネルについて説明する。下りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０で共有される下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical  Downlink  Shared  Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical  Broadcast  Channel）、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨなど）、などを有する。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、ＳＩＢ（System  Information  Block）などが伝送される。また、ＰＢＣＨにより、ＭＩＢ（Master  Information  Block）が伝送される。
【００９０】
ＰＤＣＣＨ（Physical  Downlink  Control  Channel）により、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink  Control  Information）などが伝送される。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨと同様にＤＣＩなどの伝送に用いられる。ＰＣＦＩＣＨ（Physical  Control  Format  Indicator  Channel）により、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨ（Physical  Hybrid-ARQ  Indicator  Channel）により、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱ（Hybrid  ARQ）の送達確認信号（例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が伝送される。
【００９１】
また、上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical  Uplink  Shared  Channel)、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical  Uplink  Control  Channel）、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical  Random  Access  Channel）などを有する。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel  Quality  Indicator）、送達確認信号などが伝送される。ＰＲＡＣＨにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブルが伝送される。
【００９２】
（無線基地局）
図１０は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局１０は、複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６とを備えている。なお、送受信アンテナ１０１、アンプ部１０２、送受信部１０３は、それぞれ１つ以上を含むように構成されればよい。
【００９３】
下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
【００９４】
ベースバンド信号処理部１０４では、ユーザデータに関して、ＰＤＣＰ（Packet  Data  Convergence  Protocol）レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio  Link  Control）再送制御などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium  Access  Control）再送制御（例えば、ＨＡＲＱ（Hybrid  Automatic  Repeat  reQuest）の送信処理）、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse  Fast  Fourier  Transform）処理、プリコーディング処理などの送信処理が行われて送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、送受信部１０３に転送される。
【００９５】
送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部１０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部１０２により増幅され、送受信アンテナ１０１から送信される。送受信部１０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部１０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
【００９６】
送受信部１０３は、ユーザ端末２０に対して、位相回転に関する情報を上位レイヤシグナリング（ＲＲＣ等）や、下り制御情報（ＤＣＩ）で送信する。また、ＰＤＳＣＨで各ユーザ端末のデータの変調信号を送信する。
【００９７】
一方、上り信号については、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅される。送受信部１０３はアンプ部１０２で増幅された上り信号を受信する。送受信部１０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部１０４に出力する。
【００９８】
ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast  Fourier  Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse  Discrete  Fourier  Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ及びＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
【００９９】
伝送路インターフェース１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース１０６は、基地局間インターフェース（例えば、ＣＰＲＩ（Common  Public  Radio  Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接無線基地局１０と信号を送受信（バックホールシグナリング）してもよい。
【０１００】
図１１は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。なお、図１１では、本発明の一実施形態に係る特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１１に示すように、ベースバンド信号処理部１０４は、制御部（スケジューラ）３０１と、送信信号生成部３０２と、マッピング部３０３と、受信信号処理部３０４と、測定部３０５と、を備えている。
【０１０１】
制御部（スケジューラ）３０１は、無線基地局１０全体の制御を実施する。制御部３０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
【０１０２】
制御部３０１は、例えば、送信信号生成部３０２による信号の生成や、マッピング部３０３による信号の割り当てを制御する。また、制御部３０１は、受信信号処理部３０４による信号の受信処理や、測定部３０５による信号の測定を制御する。
【０１０３】
制御部３０１は、システム情報、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号、ＰＤＣＣＨ及び／又はＥＰＤＣＣＨで伝送される下り制御信号のスケジューリング（例えば、リソース割り当て）を制御する。また、同期信号や、ＣＲＳ（Cell-specific  Reference  Signal）、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel  State  Information  Reference  Signal）、ＤＭＲＳ（Demodulation  Reference  Signal）などの下り参照信号のスケジューリングの制御を行う。
【０１０４】
また、制御部３０１は、ＰＵＳＣＨで送信される上りデータ信号、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨで送信される上り制御信号（例えば、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ））、ＰＲＡＣＨで送信されるランダムアクセスプリアンブルや、上り参照信号などのスケジューリングを制御する。
【０１０５】
また、制御部３０１は、各ユーザ端末に送信する下りデータ信号に所定の位相回転を適用し、位相回転に関する情報（θ、テーブルインデックス）を制御する。具体的には、制御部３０１は、所定の位相回転を適用した下りデータ信号（ＰＤＳＣＨ等）と、位相回転θに関する情報を含む上位レイヤシグナリング（ＲＲＣ等）や、下り制御信号（ＤＣＩ）（ＰＤＣＣＨ及び／又はＥＰＤＣＣＨ）と、をユーザ端末２０に対して送信するように、送信信号生成部３０２及びマッピング部３０３を制御する。
【０１０６】
また、制御部３０１は、電力多重を適切に行うことができるように、各ユーザ端末２０に対する送信信号を電力制御する。また、制御部３０１は、各ユーザ端末２０の送信電力の比に応じて、送信信号生成部３０２で、変調信号を位相回転するかを判断してもよい。
【０１０７】
また、制御部３０１は、ＤＭＲＳや、ＵＥ固有参照信号（UE-specific  Reference  Signal）等が使用できる場合、当該参照信号の位相回転、送信電力比、プリコーディングベクトルの値などのパラメータを、下りデータ信号のパラメータと同様のものとしてよい。
【０１０８】
送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、ＤＬ信号を生成して、マッピング部３０３に出力する。送信信号生成部３０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
【０１０９】
送信信号生成部３０２は、各ユーザ端末２０に対する変調信号を電力多重する。送信信号生成部３０２は、電力多重された変調信号を、マッピング部３０３に出力する。
【０１１０】
送信信号生成部３０２は、例えば、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号の割り当て情報を通知するＤＬアサインメント及び上り信号の割り当て情報を通知するＵＬグラントを生成する。また、下りデータ信号には、各ユーザ端末２０からのチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel  State  Information）などに基づいて決定された符号化率、変調方式などに従って符号化処理、変調処理が行われる。
【０１１１】
また、送信信号生成部３０２は、各ユーザ端末２０に対する下り信号を変調し、プリコーディングウェイトを乗算する。また、送信信号生成部３０２は、必要がある場合には変調した下り信号を位相回転させる。さらに、送信信号生成部３０２は、無線基地局１０とユーザ端末２０との距離に応じて、各ユーザ端末２０に対する下り信号の電力を制御する。
【０１１２】
また、送信信号生成部３０２は、インデックスと位相回転θが関連付けられたテーブルを有してもよい。テーブルは、これ以外のものであってもよく、例えば、インデックスと、ＭＣＳと、送信電力比と、位相回転の情報と、が関連付けられていてもよい。
【０１１３】
送信信号生成部３０２は、図３のデータバッファ部、ターボ符号化部、データ変調部、乗算部、電力調整部、非直交多重部などを実現することができる。
【０１１４】
マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、送信信号生成部３０２で生成された下り信号を、所定の無線リソースにマッピングして、送受信部１０３に出力する。マッピング部３０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。マッピング部３０３は、図３の多重部を実現することができる。
【０１１５】
受信信号処理部３０４は、送受信部１０３から入力された受信信号に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。ここで、受信信号は、例えば、ユーザ端末２０から送信されるＵＬ信号（上り制御信号、上りデータ信号）などである。受信信号処理部３０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。
【０１１６】
受信信号処理部３０４は、受信処理により復号された情報を制御部３０１に出力する。また、受信信号処理部３０４は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部３０５に出力する。
【０１１７】
測定部３０５は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部３０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
【０１１８】
測定部３０５は、例えば、受信した信号の受信電力（例えば、ＲＳＲＰ（Reference  Signal  Received  Power））、受信品質（例えば、ＲＳＲＱ（Reference  Signal  Received  Quality））やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部３０１に出力されてもよい。
【０１１９】
（ユーザ端末）
図１２は、本実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。ユーザ端末２０は、複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。なお、送受信アンテナ２０１、アンプ部２０２、送受信部２０３は、それぞれ１つ以上を含むように構成されればよい。
【０１２０】
送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、アンプ部２０２で増幅される。送受信部２０３は、アンプ部２０２で増幅された下り信号を受信する。送受信部２０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部２０４に出力する。送受信部２０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部２０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
【０１２１】
送受信部２０３は、上述した複数のユーザ端末へ向けた変調信号が電力多重された下りデータ信号（ＰＤＳＣＨ）を受信する。また、位相回転に関する情報を含む、上位レイヤシグナリング（ＲＲＣ等）や、下り制御信号（ＤＣＩ）を受信する。
【０１２２】
ベースバンド信号処理部２０４は、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。
【０１２３】
一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御の送信処理（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete  Fourier  Transform）処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部２０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部２０２により増幅され、送受信アンテナ２０１から送信される。
【０１２４】
図１３は、本実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。なお、図１３においては、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１３に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、送信信号生成部４０２と、マッピング部４０３と、受信信号処理部４０４と、測定部４０５と、を備えている。
【０１２５】
制御部４０１は、ユーザ端末２０全体の制御を実施する。制御部４０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
【０１２６】
制御部４０１は、例えば、送信信号生成部４０２による信号の生成や、マッピング部４０３による信号の割り当てを制御する。また、制御部４０１は、受信信号処理部４０４による信号の受信処理や、測定部４０５による信号の測定を制御する。
【０１２７】
制御部４０１は、無線基地局１０から送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨで送信された信号）及び下りデータ信号（ＰＤＳＣＨで送信された信号）を、受信信号処理部４０４から取得する。制御部４０１は、下り制御信号や、下りデータ信号に対する再送制御の要否を判定した結果などに基づいて、上り制御信号（例えば、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）など）や上りデータ信号の生成を制御する。
【０１２８】
送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、ＵＬ信号を生成して、マッピング部４０３に出力する。送信信号生成部４０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
【０１２９】
送信信号生成部４０２は、例えば、制御部４０１からの指示に基づいて、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）に関する上り制御信号を生成する。また、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。例えば、送信信号生成部４０２は、無線基地局１０から通知される下り制御信号にＵＬグラントが含まれている場合に、制御部４０１から上りデータ信号の生成を指示される。
【０１３０】
マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、送信信号生成部４０２で生成された上り信号を無線リソースにマッピングして、送受信部２０３へ出力する。マッピング部４０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
【０１３１】
受信信号処理部４０４は、送受信部２０３から入力された受信信号に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。ここで、受信信号は、例えば、無線基地局１０から送信されるＤＬ信号（下り制御信号、下りデータ信号など）である。受信信号処理部４０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。また、受信信号処理部４０４は、本発明に係る受信部を構成することができる。
【０１３２】
受信信号処理部４０４は、受信処理により復号された情報を制御部４０１に出力する。受信信号処理部４０４は、例えば、報知情報、システム情報、ＲＲＣシグナリング、ＤＣＩなどを、制御部４０１に出力する。また、受信信号処理部４０４は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部４０５に出力する。
【０１３３】
また、受信信号処理部４０４は、位相回転に関する情報を用いて、位相回転θが適用される前の各ユーザ端末の変調信号を取得する。受信信号処理部４０４は、図４のＭＭＳＥ部、復調・復号部、干渉レプリカ生成部、干渉除去部などを実現することができる。
【０１３４】
測定部４０５は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部４０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
【０１３５】
測定部４０５は、例えば、受信した信号の受信電力（例えば、ＲＳＲＰ）、受信品質（例えば、ＲＳＲＱ）やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部４０１に出力されてもよい。測定部４０５は、図４のチャネル推定部を実現することができる。
【０１３６】
なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線又は無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
【０１３７】
例えば、無線基地局１０やユーザ端末２０の各機能の一部又は全ては、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＰＬＤ（Programmable  Logic  Device）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）などのハードウェアを用いて実現されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、プロセッサ（ＣＰＵ：Central  Processing  Unit）と、ネットワーク接続用の通信インターフェースと、メモリと、プログラムを保持したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、を含むコンピュータ装置によって実現されてもよい。つまり、本発明の一実施形態に係る無線基地局、ユーザ端末などは、本発明に係る無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。
【０１３８】
ここで、プロセッサやメモリなどは情報を通信するためのバスで接続される。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  ＲＯＭ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact  Disc−ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ハードディスクなどの記憶媒体である。また、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、入力キーなどの入力装置や、ディスプレイなどの出力装置を含んでいてもよい。
【０１３９】
無線基地局１０及びユーザ端末２０の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。プロセッサは、オペレーティングシステムを動作させてユーザ端末の全体を制御する。また、プロセッサは、記憶媒体からプログラム、ソフトウェアモジュールやデータをメモリに読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。
【０１４０】
ここで、当該プログラムは、上記の各実施形態で説明した各動作を、コンピュータに実行させるプログラムであれば良い。例えば、ユーザ端末２０の制御部４０１は、メモリに格納され、プロセッサで動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。
【０１４１】
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。例えば、上述の各実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【０１４２】
本出願は、２０１５年３月３１日出願の特願２０１５−０７３８６７に基づく。この内容は、全てここに含めておく。
【図１】
2016158537.tif 000010
【図２】
2016158537.tif 000011
【図３】
2016158537.tif 000012
【図４】
2016158537.tif 000013
【図５】
2016158537.tif 000014
【図６】
2016158537.tif 000015
【図７】
2016158537.tif 000016
【図８】
2016158537.tif 000017
【図９】
2016158537.tif 000018
【図１０】
2016158537.tif 000019
【図１１】
2016158537.tif 000020
【図１２】
2016158537.tif 000021
【図１３】
2016158537.tif 000022
【国際調査報告】
2016158537.tif 000023
2016158537.tif 000024
2016158537.tif 000025
2016158537.tif 000026