(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と通信する端末であって、
所定のアンテナポート数において、上位レイヤーによって設定される情報に基づいて決定される第１のコードブックサブセットまたは第２のコードブックサブセットのいずれかを用いて、プレコーディング行列情報を生成するフィードバック情報生成部と、
前記プレコーディング行列情報を送信する送信部とを備え、
前記第１のコードブックサブセットは１つのインデックスにより示されるプレコーディング行列を規定し、前記第２のコードブックサブセットは２つのインデックスにより示されるプレコーディング行列を規定し、
前記所定のアンテナポート数で送信される可能性のある全てのレイヤー数毎に、前記第１のコードブックサブセットと、前記第２のコードブックサブセットとがあることを特徴とする端末。
【請求項２】
前記上位レイヤーによって設定される情報は、伝送路状況情報参照信号が独立に設定されるレポーティングに関する設定のそれぞれに対して設定されることを特徴とする請求項１に記載の端末。
【請求項３】
前記フィードバック情報生成部は、伝送路状況情報参照信号と、前記フィードバック情報生成部により生成される前記プレコーディング行列情報とに基づいて、伝送路品質情報を生成し、
前記送信部は、前記伝送路品質情報を送信することを特徴とする請求項１に記載の端末。
【請求項４】
前記第２のコードブックサブセットは、所定の送信モードのみにおいて用いられることを特徴とする請求項１に記載の端末。
【請求項５】
端末と通信する基地局であって、
所定のアンテナポート数において、上位レイヤーによって設定される情報に基づいて決定される第１のコードブックサブセットまたは第２のコードブックサブセットのいずれかを用いて生成されるプレコーディング行列情報を受信する受信部を備え、
前記第１のコードブックサブセットは１つのインデックスにより示されるプレコーディング行列を規定し、前記第２のコードブックサブセットは２つのインデックスにより示されるプレコーディング行列を規定し、
前記所定のアンテナポート数で送信される可能性のある全てのレイヤー数毎に、前記第１のコードブックサブセットと、前記第２のコードブックサブセットとがあることを特徴とする基地局。
【請求項６】
前記上位レイヤーによって設定される情報は、伝送路状況情報参照信号が独立に設定されるレポーティングに関する設定のそれぞれに対して設定されることを特徴とする請求項５に記載の基地局。
【請求項７】
前記受信部は、伝送路状況情報参照信号と、前記受信部が受信した前記プレコーディング行列情報とに基づいて生成される伝送路品質情報を受信することを特徴とする請求項５に記載の基地局。
【請求項８】
前記第２のコードブックサブセットは、所定の送信モードのみにおいて用いられることを特徴とする請求項５に記載の基地局。
【請求項９】
基地局と通信する端末で用いられる通信方法であって、
所定のアンテナポート数において、上位レイヤーによって設定される情報に基づいて決定される第１のコードブックサブセットまたは第２のコードブックサブセットのいずれかを用いて、プレコーディング行列情報を生成するステップと、
前記プレコーディング行列情報を送信するステップとを有し、
前記第１のコードブックサブセットは１つのインデックスにより示されるプレコーディング行列を規定し、前記第２のコードブックサブセットは２つのインデックスにより示されるプレコーディング行列を規定し、
前記所定のアンテナポート数で送信される可能性のある全てのレイヤー数毎に、前記第１のコードブックサブセットと、前記第２のコードブックサブセットとがあることを特徴とする通信方法。
【請求項１０】
端末と通信する基地局で用いられる通信方法であって、
所定のアンテナポート数において、上位レイヤーによって設定される情報に基づいて決定される第１のコードブックサブセットまたは第２のコードブックサブセットのいずれかを用いて生成されるプレコーディング行列情報を受信するステップを有し、
前記第１のコードブックサブセットは１つのインデックスにより示されるプレコーディング行列を規定し、前記第２のコードブックサブセットは２つのインデックスにより示されるプレコーディング行列を規定し、
前記所定のアンテナポート数で送信される可能性のある全てのレイヤー数毎に、前記第１のコードブックサブセットと、前記第２のコードブックサブセットとがあることを特徴とする通信方法。
【請求項１１】
基地局と通信する端末で発揮される集積回路であって、
所定のアンテナポート数において、上位レイヤーによって設定される情報に基づいて決定される第１のコードブックサブセットまたは第２のコードブックサブセットのいずれかを用いて、プレコーディング行列情報を生成する機能と、
前記プレコーディング行列情報を送信する機能とを有し、
前記第１のコードブックサブセットは１つのインデックスにより示されるプレコーディング行列を規定し、前記第２のコードブックサブセットは２つのインデックスにより示されるプレコーディング行列を規定し、
前記所定のアンテナポート数で送信される可能性のある全てのレイヤー数毎に、前記第１のコードブックサブセットと、前記第２のコードブックサブセットとがあることを特徴とする集積回路。
【請求項１２】
端末と通信する基地局で発揮される集積回路であって、
所定のアンテナポート数において、上位レイヤーによって設定される情報に基づいて決定される第１のコードブックサブセットまたは第２のコードブックサブセットのいずれかを用いて生成されるプレコーディング行列情報を受信する機能を有し、
前記第１のコードブックサブセットは１つのインデックスにより示されるプレコーディング行列を規定し、前記第２のコードブックサブセットは２つのインデックスにより示されるプレコーディング行列を規定し、
前記所定のアンテナポート数で送信される可能性のある全てのレイヤー数毎に、前記第１のコードブックサブセットと、前記第２のコードブックサブセットとがあることを特徴とする集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末、基地局、通信方法および集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）によるＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）やＩＥＥＥ（Ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）によるＷｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）のような無線通信システムでは、基地局（セル、送信局、送信装置、ｅＮｏｄｅＢ）および端末（移動端末、受信局、移動局、受信装置、ＵＥ（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ））に、複数の送受信アンテナをそれぞれ備え、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔ）技術により、高速なデータ伝送を実現することができる。
【０００３】
そのような無線通信システムでは、基地局および端末間で共に既知の信号で構成される伝送路状況測定用参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔａｔｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）、パイロット信号、既知信号）を用いることによって、基地局と端末との間の伝送路状況を測定し、その測定結果に基づいて、変調方式および符号化率（ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ））、空間多重数（レイヤー数、ランク数）、プレコーディング重み（プレコーディング行列、プレコーダ）などを適応的に制御することで、より効率的なデータ伝送を実現することができる。例えば、非特許文献１で記載された方法を用いることができる。
【０００４】
基地局は、下りリンク（ダウンリンク、下り回線）を通じて、伝送路状況測定用参照信号を送信（報知）する。端末は、受信した基地局における伝送路状況測定用参照信号に基づいて、下りリンクの伝送路状況を測定し、適応制御するための情報（フィードバック情報、レポート）を上りリンク（アップリンク、上り回線）を通じて、基地局に送信（フィードバック）する。特に、基地局の端末に対するプレコーディング処理を好適に適応制御することにより、端末における受信品質は向上することになる。
【０００５】
プレコーディング処理における適応制御を効率的に行うために、基地局と端末は予め複数のプレコーディング重みをコードブック化したものを保持しておき、端末はそのプレコーディング重みを示す情報（インデックス）を基地局にフィードバックする。そのようなコードブック化したプレコーディング重みは、非特許文献２で記載された方法を用いることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；  Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  （Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ  （Ｒｅｌｅａｓｅ  １０）、２０１０年１２月、３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．２１３  Ｖ１０．０．１  （２０１０−１２）
【非特許文献２】３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；  Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  （Ｅ−ＵＴＲＡ）；  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌｓ  ａｎｄ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（Ｒｅｌｅａｓｅ  １０）、２０１０年１２月、３ＧＰＰ  ＴＲ  ３６．２１１  Ｖ１０．０．０  （２０１０−１２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
複数の通信方式を行うことができる通信システムを実現するためには、好適なプレコーディング重みを選択できることが好ましい。しかしながら、従来の通信システムでは、１種類のコードブック化したプレコーディング重みしか用いることができず、伝送効率の向上を妨げる要因となっていた。
【０００８】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、基地局が端末に対して適応制御することができる通信システムにおいて、プレコーディング処理を効率的にサポートすることができる端末、基地局、通信方法および集積回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による端末は、基地局と通信する端末であって、前記端末は、前記基地局により設定される通信モードに基づいて、前記基地局と前記端末とで互いに既知のプレコーディング重みをコードブック化した複数のコードブックサブセットのいずれかを選択することを特徴とする。
（２）また、本発明の一態様による端末は上述の端末であって、前記端末は、前記基地局が送信する伝送路状況測定用参照信号に基づいて、前記基地局と前記端末との伝送路状況を測定し、前記伝送路状況と、前記選択されたコードブックサブセットに基づいて、フィードバック情報を生成することを特徴とする。
（３）本発明の一態様による端末は、基地局と通信する端末であって、前記端末は、前記基地局により設定されるＸ−ＰＤＣＣＨ領域を設定するか否かを示す制御情報に基づいて、前記基地局と前記端末とで互いに既知のプレコーディング重みをコードブック化した複数のコードブックサブセットのいずれかを選択することを特徴とする。
（４）また、本発明の一態様による端末は上述の端末であって、前記端末は、前記基地局が送信する伝送路状況測定用参照信号に基づいて、前記基地局と前記端末との伝送路状況を測定し、前記伝送路状況と、前記選択されたコードブックサブセットに基づいて、フィードバック情報を生成することを特徴とする。
（５）また、本発明の一態様による端末は上述の端末であって、前記Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域は、前記基地局が前記端末に対する情報データ信号をマッピングできるリソースの一部を用いて、前記基地局から前記端末に対する制御情報信号が送信できる領域であることを特徴とする。
（６）また、本発明の一態様による端末は上述の端末であって、前記Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域は、前記基地局から前記端末に対する制御情報信号に、前記端末に固有の端末固有参照信号を多重した信号が送信できる領域であることを特徴とする。
（７）本発明の一態様による基地局は、端末と通信する基地局であって、前記基地局は、前記端末に対して通信モードを設定し、前記端末に対して伝送路状況測定用参照信号を送信し、前記端末から通知されるフィードバック情報を受信し、前記フィードバック情報は、前記通信モードに基づいて選択された、前記基地局と前記端末とで互いに既知のプレコーディング重みをコードブック化した複数のコードブックサブセットのいずれかと、前記伝送路状況測定用参照信号に基づいて測定された、前記基地局と前記端末との伝送路状況と、に基づいて前記端末で生成されることを特徴とする。
（８）本発明の一態様による基地局は、端末と通信する基地局であって、前記基地局は、前記端末に対してＸ−ＰＤＣＣＨ領域を設定するか否かを示す制御情報を設定し、前記端末に対して伝送路状況測定用参照信号を送信し、前記端末から通知されるフィードバック情報を受信し、前記フィードバック情報は、前記Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域を設定するか否かを示す制御情報に基づいて選択された、前記基地局と前記端末とで互いに既知のプレコーディング重みをコードブック化した複数のコードブックサブセットのいずれかと、前記伝送路状況測定用参照信号に基づいて測定された、前記基地局と前記端末との伝送路状況と、に基づいて前記端末で生成されることを特徴とする。
（９）本発明の一態様による通信システムは、基地局と端末が通信する通信システムであって、前記基地局は、前記端末に対して通信モードを設定し、前記端末は、前記通信モードに基づいて、前記基地局と前記端末とで互いに既知のプレコーディング重みをコードブック化した複数のコードブックサブセットのいずれかを選択することを特徴とする。
（１０）本発明の一態様による通信システムは、基地局と端末が通信する通信システムであって、前記基地局は、前記端末に対してＸ−ＰＤＣＣＨ領域を設定するか否かを示す制御情報を設定し、前記端末は、前記Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域を設定するか否かを示す制御情報に基づいて、前記基地局と前記端末とで互いに既知のプレコーディング重みをコードブック化した複数のコードブックサブセットのいずれかを選択することを特徴とする。
（１１）本発明の一態様による通信方法は、基地局と通信する端末の通信方法であって、前記端末は、前記基地局により設定される通信モードに基づいて、前記基地局と前記端末とで互いに既知のプレコーディング重みをコードブック化した複数のコードブックサブセットのいずれかを選択するステップを有することを特徴とする。
（１２）本発明の一態様による通信方法は、基地局と通信する端末の通信方法であって、前記端末は、前記基地局により設定されるＸ−ＰＤＣＣＨ領域を設定するか否かを示す制御情報に基づいて、前記基地局と前記端末とで互いに既知のプレコーディング重みをコードブック化した複数のコードブックサブセットのいずれかを選択するステップを有することを特徴とする。
（１３）本発明の一態様による通信方法は、端末と通信する基地局の通信方法であって、前記基地局は、前記端末に対して通信モードを設定するステップと、前記端末に対して伝送路状況測定用参照信号を送信するステップと、前記端末から通知されるフィードバック情報を受信するステップを有し、前記フィードバック情報は、前記通信モードに基づいて選択された、前記基地局と前記端末とで互いに既知のプレコーディング重みをコードブック化した複数のコードブックサブセットのいずれかと、前記伝送路状況測定用参照信号に基づいて測定された、前記基地局と前記端末との伝送路状況と、に基づいて前記端末で生成されることを特徴とする。
（１４）本発明の一態様による通信方法は、端末と通信する基地局の通信方法であって、前記基地局は、前記端末に対してＸ−ＰＤＣＣＨ領域を設定するか否かを示す制御情報を設定するステップと、前記端末に対して伝送路状況測定用参照信号を送信するステップと、前記端末から通知されるフィードバック情報を受信するステップを有し、前記フィードバック情報は、前記Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域を設定するか否かを示す制御情報に基づいて選択された、前記基地局と前記端末とで互いに既知のプレコーディング重みをコードブック化した複数のコードブックサブセットのいずれかと、前記伝送路状況測定用参照信号に基づいて測定された、前記基地局と前記端末との伝送路状況と、に基づいて前記端末で生成されることを特徴とする。
（１５）本発明の一態様による通信方法は、基地局と端末が通信する通信システムの通信方法であって、前記基地局は、前記端末に対して通信モードを設定するステップを有し、前記端末は、前記通信モードに基づいて、前記基地局と前記端末とで互いに既知のプレコーディング重みをコードブック化した複数のコードブックサブセットのいずれかを選択するステップを有することを特徴とする。
（１６）本発明の一態様による通信方法は、基地局と端末が通信する通信システムの通信方法であって、前記基地局は、前記端末に対してＸ−ＰＤＣＣＨ領域を設定するか否かを示す制御情報を設定するステップと、前記端末は、前記Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域を設定するか否かを示す制御情報に基づいて、前記基地局と前記端末とで互いに既知のプレコーディング重みをコードブック化した複数のコードブックサブセットのいずれかを選択するステップを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、基地局が端末に対するプレコーディング処理を効率的にサポートすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るデータ伝送を行なう下りリンクを考えた場合の適応制御を行なう一例を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る基地局１０１の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る端末１０２の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るフィードバック情報生成部３０４の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】基地局１０１がマッピングする伝送路状況測定用参照信号、データ信号または制御情報信号の一例を示す図である。
【図６】コードブックサブセット１の一例を示す図である。
【図７】コードブックサブセット２の一例を示す図である。
【図８】コードブックサブセット２を用いたときのプレコーディング処理の概略図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る制御情報の通知手順の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る下りリンクにおけるリソースの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について説明する。本第１の実施形態における通信システムは、基地局（送信装置、セル、送信点、送信アンテナ群、送信アンテナポート群、コンポーネントキャリア、ｅＮｏｄｅＢ）および端末（端末装置、移動端末、受信点、受信端末、受信装置、第３の通信装置、受信アンテナ群、受信アンテナポート群、ＵＥ）を備える。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るデータ伝送を行なう下りリンクを考えた場合の適応制御を行なう一例を示す概略図である。図１では、端末１０２が基地局１０１とデータ通信を行う。端末１０２は、基地局１０１と端末１０２との間の下りリンク１０３を通じて送信される基地局１０１における伝送路状況測定用参照信号を受信する。端末１０２は、基地局１０１における伝送路状況測定用参照信号を用いることによって、下りリンク１０３の伝送路状況を推定する。端末１０２は、推定した伝送路状況に基づいて、適応制御を行なうための情報（フィードバック情報）を生成する。端末１０２は、上りリンク１０４を用いて、そのフィードバック情報を基地局１０１に送信する。基地局１０１は、そのフィードバック情報に基づいて、端末１０２に対するデータ信号の適応制御やスケジューリングを行う。基地局１０１は、下りリンク１０４を用いて、端末１０２に向けたデータ信号を送信する。
【００１４】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る基地局１０１の構成を示す概略ブロック図である。ここで、基地局１０１は、端末１０２からのフィードバック情報を受信する基地局、端末１０２に対する制御情報（例えばＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）や上位レイヤーを通じて送信する情報）を送信する基地局である。図２において、基地局１０１は、送信信号生成部２０１、伝送路状況測定用参照信号多重部２０２、送信部２０３、受信部２０４、フィードバック情報処理部２０５、上位レイヤー２０６を備えている。
【００１５】
受信部２０４には、端末１０２から送信されたフィードバック情報を含むデータ信号が上りリンク（例えばＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）など）１０４を通して受信される。
【００１６】
受信部２０４では、受信アンテナが受信した信号に対して、ＯＦＤＭ復調処理、復調処理、復号処理など、端末１０２が信号送信のために行った送信処理に対する受信処理を行い、受信した信号の中から、フィードバック情報を識別し、フィードバック情報２０５に出力する。
【００１７】
なお、基地局１０１と通信を行う端末１０２が複数存在する場合は、上りリンク１０４に対して、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ  ｃａｒｒｉｅｒ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ）、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ  ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ）、ＯＦＤＭＡ、時間分割多元接続、符号分割多元接続など様々な多元接続方式を用いて、端末１０２のデータ信号を多重できる。また、基地局１０１において、端末１０２毎のフィードバック情報を識別する方法として、様々な方法を用いることができる。例えば、基地局１０１は、各端末１０２がフィードバック情報を送信するリソース（時間、周波数、符号、空間領域などで分割された信号伝送するための要素）を指定し、端末１０２はその指定されたリソースでフィードバック情報を送信することで、基地局１０１は識別できる。また、それぞれのフィードバック情報には端末１０２毎に固有の識別情報などを付加することでも実現できる。
【００１８】
フィードバック情報処理部２０５では、入力されたフィードバック情報に基づいて、端末１０２へ送信するデータ信号に対する適応制御を行うための適応制御情報を生成する。基地局１０１に対するフィードバック情報が含まれる場合、基地局１０１における適応制御情報を生成し、送信信号生成部２０１に出力する。
【００１９】
送信信号生成部２０１は、適応制御情報に基づいて、基地局１０１における符号化処理、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、リソースエレメントマッピング処理などを適応制御できる。また、適応制御情報は図示しない上位層に出力してもよい。
【００２０】
ここで、フィードバック情報に基づいた適応制御の方法が説明される。フィードバック情報は様々な方法を用いることができるが、以下では、基地局に対する推奨送信フォーマット情報（インプリシット伝送路状況情報）と、伝送路状況（伝送路状態、伝送チャネル）を示す情報（エクスプリシット伝送路状況情報）を用いる場合が説明される。
【００２１】
まず、フィードバック情報として、基地局に対する推奨送信フォーマット情報の場合、基地局および端末共に既知の送信フォーマットが予めインデックス化されているものとし、端末はその送信フォーマットを用いた情報をフィードバックし、基地局はその情報を用いて適応制御する。具体的には、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）は符号化率および変調方式を示す情報のため、それぞれ符号化処理および変調処理を制御できる。ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｉｎｄｅｘ）はプレコーディング行列を示す情報のため、プレコーディング処理を制御できる。ＲＩ（Ｒａｎｋ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）はレイヤー数を示す情報のため、レイヤーマッピング処理やコードワードを生成する上位層に対して制御できる。また、リソースへのマッピングに関するフィードバック情報も含まれる場合、リソースエレメントマッピング処理に対して制御することもできる。ここで、ＰＭＩはデータ伝送の方法、目的、用途などに応じて、複数の種類に分けることもでき、その詳細は後述する。
【００２２】
次に、フィードバック情報として、伝送路状況を示す情報の場合、端末１０２は、基地局１０１からの伝送路状況測定用参照信号を用いて、基地局１０１との伝送路状況の情報をフィードバックする。その際、伝送路状況を示す情報は、固有値分解や量子化などの様々な方法を用いて、情報量を削減してもよい。基地局では、フィードバックされた伝送路状況の情報を用いて、端末に対する制御を行う。例えば、基地局では、フィードバックされた情報に基づいて、端末１０２が受信したときに最適な受信ができるように符号化率及び変調方式、レイヤー数、プレコーディング行列を決定でき、その方法は様々なものを用いることができる。
【００２３】
上位レイヤー２０６は、端末１０２に対するデータ信号を生成し、送信信号生成部２０１に出力する。
【００２４】
送信信号生成部２０１は、上位レイヤー２０６が出力したデータ信号に対して、フィードバック情報処理部２０５が出力した適応制御情報に基づいて適応制御を行い、端末１０２に対する送信信号を生成する。具体的には、送信信号生成部２０１は、誤り訂正符号化を行うための符号化処理、端末１０２に固有のスクランブル符号を施すためのスクランブル処理、多値変調方式などを用いるための変調処理、ＭＩＭＯなどの空間多重を行うためのレイヤーマッピング処理、位相回転やビームフォーミングなどを行うためのプレコーディング処理などを行う。
【００２５】
ここで、プレコーディング処理は、端末１０２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、または隣接セルからの干渉が小さくなるように、または隣接セルへの干渉が小さくなるように）、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。また、予め決められたプレコーディング行列による処理、ＣＤＤ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｄｅｌａｙ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）、送信ダイバーシチ（ＳＦＢＣ（Ｓｐａｔｉａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｂｌｏｃｋ  Ｃｏｄｅ）、ＳＴＢＣ（Ｓｐａｔｉａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｂｌｏｃｋ  Ｃｏｄｅ）、ＴＳＴＤ  （Ｔｉｍｅ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）、ＦＳＴＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）など）を用いることができるがこれに限るものではない。ここで、ＰＭＩが複数種類に分けられたものがフィードバックされた場合、その複数のＰＭＩを乗算などによる演算を行い、プレコーディング処理を行うことができる。
【００２６】
ここで、送信信号に対して、プレコーディング処理を行う前に、端末１０２が送信信号を復調するためのデータ信号復調用参照信号（ＤＭ−ＲＳ（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）、ＤＲＳ  （Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）、Ｐｒｅｃｏｄｅｄ  ＲＳ、ユーザ固有参照信号、ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ＲＳ、端末固有参照信号）を多重することができる。データ信号復調用参照信号は、端末１０２に対する送信信号と共にプレコーディング処理が行われる。また、各レイヤーのデータ信号復調用参照信号は、Ｗａｌｓｈ符号などの直交符号による符号分割多重（ＣＤＭ；Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）と周波数分割多重（ＦＤＭ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）のいずれか用いて、またはそれらを併用して、直交させる。
【００２７】
伝送路状況測定用参照信号多重部２０２は、基地局１０１と端末１０２との間の下りリンク１０３の伝送路状況を測定するために、基地局１０１および端末１０２で互いに既知の伝送路状況測定用参照信号（セル固有参照信号、ＣＲＳ（Ｃｏｍｍｏｎ  ＲＳ）、Ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ＲＳ、Ｎｏｎ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ  ＲＳ）を生成し、入力された送信信号に対して多重する。このとき、伝送路状況測定用参照信号は、基地局１０１および端末１０２が共に既知の信号であれば、任意の信号（系列）を用いることができる。例えば、基地局１０１に固有の番号（セルＩＤ）などの予め割り当てられているパラメータに基づいた乱数や疑似雑音系列を用いることができる。また、アンテナポート間で直交させる方法として、伝送路状況測定用参照信号をマッピングするリソースエレメントをアンテナポート間で互いにヌル（ゼロ）とする方法、疑似雑音系列を用いた符号分割多重する方法、またはそれらを組み合わせた方法などを用いることができる。なお、伝送路状況測定用参照信号は、全てのサブフレームに多重しなくてもよく、一部のサブフレームのみに多重してもよい。
【００２８】
送信部２０３は、伝送路状況測定用参照信号多重部２０２が出力した送信信号を、それぞれのアンテナポートのリソースエレメントにマッピング処理を行い、送信アンテナから送信処理を行う。ここで、リソースエレメントマッピング処理において、制御信号はＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）領域にマッピングされ、情報データ信号および伝送路状況測定用参照信号はＰＤＳＣＨ領域にマッピングされる。
【００２９】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る端末１０２の構成を示す概略ブロック図である。図３において、端末１０２は、受信部３０１、受信信号処理部４０２、制御部３０３、フィードバック情報生成部３０４、送信部３０５、上位レイヤー３０６を備えている。
【００３０】
受信部３０１は、少なくとも１つの受信アンテナ数（受信アンテナポート数）の受信アンテナにより、基地局１０１が送信した信号を受信し、無線周波数からベースバンド信号への変換処理などを行う。受信信号処理部３０２は、付加されたガードインターバルを除去し、高速フーリエ変換（ＦＦＴ；Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などにより時間周波数変換処理を行い、周波数領域の信号に変換する。また、受信信号処理部３０２は、基地局１０１でマッピングした信号をデマッピング（分離）する。受信信号処理部３０２は、デマッピングされた信号に端末１０２宛のデータ信号が含まれる場合、そのデータ信号をデータ信号処理部３０３に出力する。受信信号処理部３０２は、デマッピングされた信号に伝送路状況測定用参照信号が含まれる場合、その伝送路状況測定用参照信号をフィードバック情報生成部３０４に出力する。また、制御情報信号は、端末１０２全体（上位層も含む）で共有され、データ信号の復調など、端末１０２における様々な制御に用いる（図示しない）。
【００３１】
データ信号処理部３０３は、入力されたデータ信号に対して、伝搬路推定処理、伝搬路補償処理（フィルタ処理）、レイヤーデマッピング処理、復調処理、デスクランブル処理、復号処理などを行い、上位レイヤー３０６に出力する。伝搬路推定処理では、入力されたデータ信号に多重されたデータ信号復調用参照信号に基づいて、各レイヤー（ランク、空間多重）に対する、それぞれのリソースエレメントにおける振幅と位相の変動（周波数応答、伝達関数）を推定（伝搬路推定）し、伝搬路推定値を求める。なお、データ信号復調用参照信号がマッピングされていないリソースエレメントは、データ信号復調用参照信号がマッピングされたリソースエレメントに基づいて、周波数方向および時間方向に補間し、伝搬路推定を行う。伝搬路補償処理では、入力されたデータ信号に対して、推定された伝搬路推定値を用いて、伝搬路補償を行い、レイヤー毎のデータ信号を検出（復元）する。その検出方法としては、ＺＦ（Ｚｅｒｏ  Ｆｏｒｃｉｎｇ）基準やＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）基準の等化、干渉除去などを用いることができる。レイヤーデマッピング処理では、レイヤー毎の信号をそれぞれのコードワードにデマッピング処理を行う。以降、コードワード毎に処理を行う。復調処理では、用いた変調方式に基づいて復調を行う。デスクランブル処理では、用いたスクランブル符号に基づいて、デスクランブル処理を行う。復号処理では、施した符号化方法に基づいて、誤り訂正復号処理を行う。
【００３２】
一方、フィードバック情報生成部３０４は、入力された伝送路状況測定用参照信号に基づいて、フィードバック情報を生成する。
【００３３】
図４は、本発明の第１の実施形態に係るフィードバック情報生成部３０４の構成を示す概略ブロック図である。図４において、フィードバック情報生成部３０４は、伝送路状況測定部４０１、コードブックサブセット選択部４０２、フィードバック情報演算部４０３を備えている。
【００３４】
伝送路状況測定部４０１は、受信した伝送路状況測定用参照信号を用いて、基地局における送信アンテナの端末１０２における受信アンテナに対する伝送路状況を測定し、伝送路状況測定値を生成する。次に、コードブックサブセット選択部４０２には、送信モードを示す制御情報が入力される。コードブックサブセット選択部４０２は、入力された送信モードに基づいて、ＰＭＩのフィードバック情報を生成する際に用いるコードブックサブセットを選択する。詳細は後述する。次に、フィードバック情報演算部４０３は、生成された伝送路状況推定値および選択されたコードブックサブセットに基づいて、フィードバック情報を演算する。
【００３５】
また、フィードバック情報を生成する単位は、周波数方向（例えば、サブキャリア毎、リソースエレメント毎、リソースブロック毎、複数のリソースブロックで構成されるサブバンド毎など）、時間方向（例えば、ＯＦＤＭシンボル毎、サブフレーム毎、スロット毎、無線フレーム毎など）、空間方向（例えば、アンテナポート毎、送信アンテナ毎、受信アンテナ毎など）などを用いることができ、さらにそれらを組み合わせることもできる。
【００３６】
また、フィードバック情報として、基地局に対する推奨送信フォーマット情報を生成する場合、その生成には様々な方法を用いることができる。例えば、まず、生成した伝送路状況推定値に基づいて、固有値分解などを用いて、空間多重できる最大レイヤー数を求め、ＲＩを生成する。生成したＲＩおよび伝送路状況推定値に基づいて、好適な受信ができるようなプレコーディング行列（プレコーディング重み）などを推定し、ＰＭＩを生成する。ＰＭＩの生成には、例えば、候補となるプレコーディング行列を生成した伝送路状況推定値に乗算し、協調通信をしたときに好適となるプレコーディング行列を選択してもよい。また、固有値分解などを用いて、候補となるプレコーディング行列の中から好適なプレコーディング行列を選択してもよい。このとき、候補となるプレコーディング行列は、入力されたコードブックサブセット制限情報に基づいて、決定される。次に、生成したＲＩ、ＰＭＩおよび伝送路状況推定値に基づいて、情報データ信号に対する変調方式および符号化率を選択し、ＣＱＩを生成する。ＣＱＩの生成には、例えば、受信信号電力対干渉・雑音電力比（ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｌｕｓ  Ｎｏｉｓｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ））、受信信号電力対干渉電力比（ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ））、受信信号電力対雑音電力比（ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ））、パスロスなどを測定し、それらの測定値に対して所要品質を満たすＣＱＩのルックアップテーブルを予め設定しておき、協調通信を行う時のＳＩＮＲを求め、ルックアップテーブルからＣＱＩを決定してもよい。
【００３７】
生成されたフィードバック情報は、送信部３０５に入力される。送信部３０５は、フィードバック情報生成部３０４が出力したフィードバック情報を基地局１０１に送信（フィードバック）するために、符号化処理、変調処理、ＯＦＤＭ信号生成処理、ガードインターバル挿入処理、周波数変換処理などを行い、上り送信信号を生成する。さらに、送信部３０５は、生成した上り送信信号を上りリンク（ＰＵＣＣＨまたはＰＵＳＣＨ）を通じて、基地局１０１に送信する。
【００３８】
また、以上のような生成したフィードバック情報を含む上り送信信号を基地局１０１にフィードバックする方法としては、例えば、基地局１０１が指定したＰＵＣＣＨを通じて、複数のサブフレームに分けて、送信することができる。また、基地局１０１が指定したＰＵＳＣＨを通じて、生成したフィードバック情報の全てまたはその一部を１つのサブフレームで送信することもできる。その際、端末１０２からの情報データ信号と共に送信してもよい。
【００３９】
図５は、基地局１０１がマッピングする伝送路状況測定用参照信号、データ信号または制御情報信号の一例を示す図である。図５では、基地局１０１のアンテナポート数が８のときに、それぞれの信号がマッピングされる場合を示している。また、図５は、２つのリソースブロック（リソースブロックペア）を表しており、１つのリソースブロックは周波数方向に１２のサブキャリアと時間方向に７のＯＦＤＭシンボルで構成される。１つのＯＦＤＭシンボルのうち、それぞれのサブキャリアをリソースエレメントと呼ぶ。リソースブロックペアは周波数方向に並べられ、そのリソースブロックペアの数は基地局毎に設定できる。例えば、そのリソースブロックペアの数は６〜１１０個に設定できる。その時の周波数方向の幅は、システム帯域幅と呼ばれる。また、リソースブロックペアの時間方向は、サブフレームと呼ばれる。それぞれのサブフレームのうち、時間方向に前後の７つのＯＦＤＭシンボルをそれぞれスロットとも呼ぶ。
【００４０】
網掛けしたリソースエレメントは、ＣＳＩアンテナポート１〜８（アンテナポート１５〜２２）の伝送路状況測定用参照信号をそれぞれＣ１〜Ｃ８と表している。また、白く塗りつぶされたリソースエレメントは、データ信号または制御情報信号をマッピングする。なお、データ信号または制御情報信号のレイヤー数（ランク数）は最大８とすることができ、例えば、データ信号のレイヤー数を２、制御情報信号のレイヤー数を１とすることができる。
【００４１】
ここで、制御情報信号はＰＤＣＣＨ領域にマッピングされ、データ信号および伝送路状況測定用参照信号はＰＤＳＣＨ領域にマッピングされる。例えば、図５において、１つのサブフレームのうち、先頭の１〜４ＯＦＤＭシンボルはＰＤＣＣＨ領域として設定でき、残りの１０〜１３ＯＦＤＭシンボルはＰＤＳＣＨ領域として設定できる。
【００４２】
ここで、リソースブロックは、通信システムが用いる周波数帯域幅（システム帯域幅）に応じて、その数を変えることができる。例えば、６〜１１０個のリソースブロックを用いることができ、その単位をコンポーネントキャリアとも呼ぶ。さらに、基地局は、端末に対して、周波数アグリゲーションにより、複数のコンポーネントキャリアを設定することもできる。例えば、基地局は、端末に対して、１つのコンポーネントキャリアは２０ＭＨｚで構成し、周波数方向に連続および／または非連続に、５個のコンポーネントキャリアを設定し、トータルの通信システムが用いることができる帯域幅を１００ＭＨｚにすることができる。
【００４３】
伝送路状況測定用参照信号がマッピングされる位置および信号系列は、制御情報（上位レイヤー（例えば、ＲＲＣ；Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）によるシグナリングも含む）として端末１０２に通知または報知されてもよく、セルＩＤなどの他の制御情報に基づいて端末１０２が識別できるようにしてもよい。また、複数のアンテナポートのうち、１つのアンテナポートに対する伝送路状況測定用参照信号がマッピングする位置および信号系列のみを通知または報知または識別できるようにし、その位置および信号系列に基づいて、他のアンテナポートに関しても識別できるようにすることもできる。
【００４４】
以下では、本発明の第１の実施形態で用いるコードブックサブセット選択方法およびＰＭＩのフィードバック情報について説明する。また、以下では、コードブックは、基地局１０１、セカンダリー基地局１０２、端末１０２で共に既知のコードブック化されたプレコーディング重みである。コードブックサブセットは、そのコードブックの小集団である。
【００４５】
本発明の第１の実施形態では、複数のコードブックサブセットは予め規定され、基地局１０１および端末１０２は共に既知である。また、それぞれのコードブックサブセットは、基地局１０１のアンテナポート数によって、それぞれ規定される。
【００４６】
以下では、その一例として、２つのコードブックサブセットとして、コードブックサブセット１（第１のコードブックサブセット）とコードブックサブセット２（第２のコードブックサブセット）が用いられる場合を説明する。以下の例では、コードブックサブセット１は、後方互換性を保持する通信システムにおいて下位の端末でも用いられるコードブックサブセットであり、コードブックサブセット２は、後方互換性を保持する通信システムにおいて下位の端末では用いられないコードブックサブセットである。例えば、コードブックサブセット１は、ＬＴＥのＲｅｌｅａｓｅ  １０までのシステム（端末）で用いられるコードブックサブセットであり、コードブックサブセット２は、ＬＴＥのＲｅｌｅａｓｅ  １１以降のシステム（端末）で用いられるコードブックサブセットである。
【００４７】
図６は、コードブックサブセット１の一例を示す図である。コードブックサブセット１では、１つのＰＭＩを用いて、端末１０２が好適なプレコーディング重みを示す。図６は、アンテナポート数が２の場合のコードブックサブセット１を示している。また、図６は、ランク数が１の場合における４つのコードブック（Ｗ１＿１０、Ｗ１＿１１、Ｗ１＿１２、Ｗ１＿１３）と、ランク数が２の場合における２つのコードブック（Ｗ１＿２１、Ｗ１＿２２）を示している。すなわち、アンテナポート数が２の場合、コードブックの数は６となる。
【００４８】
また、アンテナポート数が４の場合のコードブックサブセット１は、ランク数が１〜４の場合において、それぞれ規定される。例えば、コードブックサブセット１は、ランク数が１〜４の場合において、それぞれ１６のコードブックによって構成される。すなわち、アンテナポート数が４の場合、コードブックの数は６４となる。
【００４９】
図７は、コードブックサブセット２の一例を示す図である。コードブックサブセット２では、２つのＰＭＩを用いて、端末１０２が好適なプレコーディング重みを示す。図７では、アンテナポート数が２、ランク数が１の場合のコードブックサブセットを示している。また、他のランク数および基地局１０１のアンテナポート数によって、それぞれのコードブックサブセットが規定される。このコードブックサブセット２におけるＰＭＩ１およびＰＭＩ２のサイズはそれぞれ１６である。また、コードブックサブセット２におけるＰＭＩ１およびＰＭＩ２のサイズは、ランク数毎に異なって規定されてもよい。コードブックサブセット２は、ＰＭＩ１が示すプレコーディング重みをＷとし、ＰＭＩ２が示すプレコーディング重みをΦとする。その時、プレコーディング処理を行うためのプレコーディング重みは、ＷおよびΦに基づいて求められ、例えば、乗算や重み付け乗算等が用いられる。
【００５０】
ここで、プレコーディング処理を行うためのプレコーディング重みがＷとΦとの乗算により求められる場合、図７の例では、コードブックサブセット２は２５６のプレコーディング重みを示すことができる。すなわち、コードブックサブセット２は、コードブックサブセット１に比べて、より詳細なプレコーディング処理を行うために設定されることができる。そのため、コードブックサブセット２は、複数の基地局から協調してデータ送信するマルチセル通信（ＣｏＭＰ；Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ  Ｍｕｌｔｉ  Ｐｏｉｎｔ）方式や、拡張したマルチユーザＭＩＭＯ方式を実現するために好適なコードブックサブセットとすることができる。ここで、拡張したマルチユーザＭＩＭＯ方式は、例えば、マルチユーザＭＩＭＯできるユーザ数や、ユーザ当たりの最大ランク数を向上したものとして定義されることができる。拡張したマルチユーザＭＩＭＯ方式は、より好適なビームフォーミングを実現するためにフィードバック情報を拡張したものとして定義されることができる。
【００５１】
好適なプレコーダとしては、例えば、下りリンクの伝搬路を考慮した上で、下りリンクの受信信号電力が大きくなるようなプレコーダＷとΦをコードブックサブセットからそれぞれ選択し、そのインデックスをＰＭＩ１およびＰＭＩ２とするという方法などを用いることができる。また、アンテナポート数が２におけるコードブックサブセット２は、図７で説明したランク数が１の場合に加えて、ランク数が２の場合も同様に規定される。また、コードブックサブセット２は、図７で説明したアンテナポート数が２の場合に加えて、アンテナポート数が４および８の場合も同様に規定される。すなわち、アンテナポート数が４におけるコードブックサブセット２は、ランク数が１〜４の場合にそれぞれ規定される。また、アンテナポート数が８におけるコードブックサブセット２は、ランク数が１〜８の場合にそれぞれ規定される。また、それぞれのコードブックサブセットにおいて、コードブックの数は、アンテナポート数やランク数によって異なって規定されることができる。
【００５２】
図８は、コードブックサブセット２を用いたときのプレコーディング処理の概略図である。ここでは、アンテナポート数が４、レイヤー数が２であり、Ｆ＝ＷｉΦｊの場合について説明する。ＰＭＩ１が表すプレコーダであるＷｉにより各レイヤーの各アンテナポートにおける信号点は変位（ここでは０から２πの範囲で位相が回転）し、さらにＰＭＩ２が表すプレコーダであるΦｊにより各レイヤーの各アンテナポートにおける信号点は変位（ここでは０から２πの範囲で位相が回転）する。端末は、まずＰＭＩ１を報告するに際し、各レイヤーの各アンテナポートにおける信号点に対して固有の変位を与えるプレコーダ群からなるコードブックから、好適なプレコーダ（プレコーダをかけた後の信号点が好適であるプレコーダ）を決定する。端末は、次にＰＭＩ２を報告するに際し、報告したＰＭＩ１が表すプレコーダをかけた後の信号点に対して、さらにプレコーダをかけた後の信号点が好適であるプレコーダをコードブックから決定し、そのインデックスをＰＭＩ２として報告する。ここで、ＰＭＩ２を決定に用いるコードブックは図８に示すようなコードブックを用いる。なお、図８に示した信号点の変位は一例であって、これに限るものではない。
【００５３】
ここで、コードブックサブセット１およびコードブックサブセット２は、基地局１０１と端末１０２との間で予め既知の情報であり、基地局のアンテナポート数およびランク数に依存した情報である。すなわち、端末１０２は、基地局１０１が報知する制御情報により、その基地局のアンテナポート数を識別し、その基地局が用いるコードブックサブセットを認識することができる。
【００５４】
図９は、本発明の第１の実施形態に係る制御情報の通知手順の一例を示す図である。本発明の第１の実施形態におけるコードブックサブセットは、基地局１０１が端末１０２に対して設定する送信モードに基づいて、選択される。
【００５５】
まず、基地局１０１は、端末１０２に対して、上位レイヤーによるシグナリングを通じて、送信モードを設定する。送信モードは、基地局の端末に対して設定する通信方式である。例えば、送信モードは、後方互換性を保持する通信システムにおいて定義される従来の送信モード（第１の送信モード）とは異なる新たな送信モード（送信モード１０、第２の送信モード）として定義される。
【００５６】
ここで、第１の送信モードは、従来から定義されている１つまたは複数の送信モードの全部または一部である。例えば、第１の送信モードは、送信モード１〜９として定義される。送信モード１はアンテナポート０を用いるシングルアンテナポート送信方式を用いる送信モードである。送信モード２は送信ダイバーシチ方式を用いる送信モードである。送信モード３は、循環遅延ダイバーシチ方式を用いる送信モードである。送信モード４は、閉ループ空間多重方式を用いる送信モードである。送信モード５は、マルチユーザＭＩＭＯ方式を用いる送信モードである。送信モード６は、シングルアンテナポートを用いる閉ループ空間多重方式を用いる送信モードである。送信モード７は、アンテナポート５を用いるシングルアンテナポート送信方式を用いる送信モードである。送信モード８は、アンテナポート７〜８を用いる閉ループ空間多重方式を用いる送信モードである。送信モード９は、アンテナポート７〜１４を用いる閉ループ空間多重方式を用いる送信モードである。
【００５７】
また、第２の送信モードは、第１の送信モードとは異なる送信モードとして定義され、例えば、送信モード１０として定義される。例えば、送信モード１０は、複数の基地局から協調してデータ送信するマルチセル通信方式を用いる送信モードとすることができる。また、送信モード１０は、送信モード１〜９で示す通信方式で実現できるマルチユーザＭＩＭＯ方式を拡張（高度化）した通信方式を用いる送信モードとすることができる。
【００５８】
また、送信モード１０は、送信モード１〜９で示した全部または一部の通信方式に加えて、マルチセル通信方式および／または拡張したマルチユーザＭＩＭＯ方式を用いる送信モードとすることができる。例えば、送信モード１０は、送信モード９で示した通信方式に加えて、マルチセル通信方式および／または拡張したマルチユーザＭＩＭＯ方式を用いる送信モードとすることができる。
【００５９】
また、送信モード１０は、複数の伝送路状況測定用参照信号を設定することができる送信モードとすることができる。また、送信モード１０は、ＰＤＳＣＨ領域の一部を用いて、端末１０２に対して送信する制御情報が設定できる送信モードとすることができる。例えば、そのような制御情報を送信するＰＤＳＣＨ領域の一部は、Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域として端末１０２固有または基地局１０１固有に設定される。また、ＰＤＳＣＨ領域の一部を用いて送信する制御情報は、データ信号復調用参照信号を多重する。端末１０２はデータ信号復調用参照信号を用いて、その制御情報を復調するようにしてもよい。
【００６０】
なお、基地局は、複数の送信方式を用いることができる送信モード１０に設定した端末に対して、データ信号を送信するに際し、複数の送信方式のいずれかを用いたことを通知しなくても通信できる。すなわち、端末は、複数の送信方式を用いることができる送信モード１０に設定されたとしても、データ信号を受信するに際し、複数の送信方式のいずれかを用いたことが通知されなくても通信できる。
【００６１】
次に、基地局は、端末に対して、上位レイヤーによるシグナリングを通じて、レポーティングモードを設定する。本発明におけるレポーティングモードは、端末が下りリンクにおいて適応制御を行うために、基地局に対して、フィードバック情報（レポーティング情報）を通知する方法である。また、レポーティングモードは、送信モードに対応して定義されている。また、レポーティングモードは、基地局毎（設定されるＣＳＩ−ＲＳ毎）に設定することもできるし、設定される複数の基地局の全部または一部に対して設定することもできる。なお、レポーティングモードの設定は、送信モードの設定と同時に行うことができる。
【００６２】
端末１０２は、通知された送信モードに基づいて、コードブックサブセット１またはコードブックサブセット２のいずれかを選択する。例えば、第１の送信モードが設定された場合、コードブックサブセット１が選択され、第２の送信モードが設定された場合、コードブックサブセット２が選択される。
【００６３】
基地局１０１は、伝送路状況測定用参照信号を送信する。端末１０２は、その伝送路状況測定用参照信号を用いて、伝送路状況を測定する。端末１０２は、選択されたコードブックサブセットに基づいて、ＰＭＩを生成し、基地局１０１に通知する。基地局１０１は、通知されたＰＭＩに基づいて、端末１０２に対するデータ伝送のスケジューリングを行うことができる。
【００６４】
以上で説明した方法を用いることにより、基地局１０１は、送信モードに基づいて、端末１０２が用いるコードブックサブセットを切り替えることができる。すなわち、基地局１０１は、端末１０２に対する送信モードに好適なコードブックサブセットを選択させることができる。そのため、基地局１０１は、端末１０２に対するプレコーディング処理を効率的に行うことができる。
【００６５】
なお、端末１０２は、基地局１０１により設定されるレポーティングモードに基づいて、複数のコードブックサブセットのいずれかを選択してもよい。例えば、それぞれのコードブックサブセットは、それぞれのレポーティングモードに好適なコードブックサブセットとして規定されることができる。例えば、コードブックサブセット１に対応するレポーティングモードは、ＰＵＣＣＨを通じてフィードバック情報を通知するモードであり、コードブックサブセット２に対応するレポーティングモードは、ＰＵＳＣＨを通じてフィードバック情報を通知するモードであるとすることができる。これにより、基地局１０１は、レポーティングモードに基づいて、端末１０２が用いるコードブックサブセットを切り替えることができる。すなわち、基地局１０１は、端末１０２に対するレポーティングモードに好適なコードブックサブセットを選択させることができる。そのため、基地局１０１は、端末１０２に対するプレコーディング処理を効率的に行うことができる。
【００６６】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。本発明の第２の実施形態における通信システムは、本発明の第１の実施形態における通信システムと同様であるが、端末１０２が複数のコードブックサブセットの中から選択する方法が異なる。以下では、本発明の第１の実施形態で説明した部分との相違点を説明する。
【００６７】
本発明の第２の実施形態における基地局１０１は、端末１０２に対して送信する制御情報信号を、ＰＤＣＣＨ領域に加えて、ＰＤＳＣＨ領域の一部を用いて設定される領域にもマッピングできる。
【００６８】
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る下りリンクにおけるリソースの例を示す図である。図１０で示すリソースでは、第１の実施形態で説明したリソースのＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨに加えて、ＰＤＳＣＨ領域の一部をＸ−ＰＤＣＣＨとして、制御情報を通知する領域が追加できる。基地局は、端末に対して、Ｘ−ＰＤＣＣＨを通じて制御情報信号を送信するか否かを示す制御情報を上位レイヤーによるシグナリングまたはＰＤＣＣＨによるシグナリングを通じて設定する。すなわち、基地局は、端末に対して、情報データ信号をマッピングできるリソースの一部を用いて、前記基地局から前記端末に対する制御情報信号が送信できるＸ−ＰＤＣＣＨ領域を設定するか否かを示す制御情報を設定する。さらに、基地局は、端末に対して、Ｘ−ＰＤＣＣＨを通じて制御情報信号を送信する場合、Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域を示す制御情報を、上位レイヤーによるシグナリングまたはＰＤＣＣＨによるシグナリングを通じて設定する。
【００６９】
以下では、Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域の設定（シグナリング）について説明する。Ｘ−ＰＤＣＣＨの周波数方向の領域は、所定のリソースブロック数の領域に割り当てられる。そのＸ−ＰＤＣＣＨの周波数方向の領域の割り当て方法は、端末１０２毎にＰＤＳＣＨを割り当てる方法と同様の方法を用いることができる。例えば、端末１０２は、複数のリソースブロックを単位としたリソースブロックグループ毎に割り当てるか否かを示すビットマップ形式の制御情報を端末毎に設定することにより、Ｘ−ＰＤＣＣＨの周波数方向の領域を割り当てる。
【００７０】
Ｘ−ＰＤＣＣＨの時間方向の領域は、そのサブフレーム内のＯＦＤＭシンボルのスタート位置により決定される。Ｘ−ＰＤＣＣＨのスタート位置は、予め規定されており、例えばサブフレーム内の４番目のＯＦＤＭシンボルとする。また、Ｘ−ＰＤＣＣＨのスタート位置は、基地局からのＲＲＣシグナリングにより通知され、準静的に設定される。また、ＰＤＣＣＨが１番目と２番目のＯＦＤＭシンボルにより構成され、Ｘ−ＰＤＣＣＨのスタート位置が４番目のＯＦＤＭシンボルである場合、Ｘ−ＰＤＣＣＨを構成するリソースブロック幅における３番目のＯＦＤＭシンボルは、ヌルにする。また、前記ヌルにする領域には、別の制御信号を割り当てることができる。
【００７１】
また、Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域が含まれるサブフレームは端末毎に設定できる。例えば、基地局は、端末に対して、８つのサブフレームを周期として、サブフレーム毎にＸ−ＰＤＣＣＨ領域が含まれるか否かを示す８ビットのビットマップ形式の制御情報を設定できる。
【００７２】
また、Ｘ−ＰＤＣＣＨは、所定の送信モード（例えば、送信モード１０、第２の送信モード）に設定された端末に対する制御信号がマッピングされる。所定の送信モードに設定された端末は、Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域から自分宛の制御信号を検出する。また、基地局は、Ｘ−ＰＤＣＣＨを通じて、複数の端末に対する制御情報を通知することができる。また、Ｘ−ＰＤＣＣＨで通知される制御信号は、ＰＤＣＣＨで通知される制御情報を送信でき、ＰＤＣＣＨで通知されるＤＣＩ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）フォーマットと同様のフォーマットにより構成できる。また、Ｘ−ＰＤＣＣＨで通知される制御信号は、ＰＤＣＣＨで通知されるＤＣＩフォーマットと異なるフォーマット（例えば、ＤＣＩフォーマット２Ｅ）により構成できる。また、Ｘ−ＰＤＣＣＨを通じて通知される制御信号は、第３の制御信号とも呼ばれる。
【００７３】
Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域を含むリソースブロックには、データ信号復調用参照信号が多重される。端末は、Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域に含まれる制御情報を、多重されるデータ信号復調用参照信号を用いて、復調する。すなわち、Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域は、データ信号復調用参照信号を用いて復調する制御情報をマッピングする領域としてもよい。また、Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域は、データ信号復調用参照信号が多重された制御情報をマッピングする領域としてもよい。
【００７４】
本発明の第２の実施形態における一例では、端末は、基地局によって、情報データ信号をマッピングできるリソースの一部を用いて、前記基地局から前記端末に対する制御情報信号が送信できるＸ−ＰＤＣＣＨ領域を設定するか否かを示す制御情報に基づいて、複数のコードブックサブセットの中から用いるコードブックサブセットを選択する。すなわち、図４で説明したコードブックサブセット選択部４０２には、Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域を設定するか否かを示す制御情報が入力される。コードブックサブセット選択部４０２は、入力されたＸ−ＰＤＣＣＨ領域を設定するか否かを示す制御情報に基づいて、ＰＭＩのフィードバック情報を生成する際に用いるコードブックサブセットを選択する。例えば、端末は、基地局によって通知されるＸ−ＰＤＣＣＨ領域を設定するか否かを示す制御情報が、その端末に対してＸ−ＰＤＣＣＨ領域を設定しないことを示す場合、本発明の第１の実施形態で説明したコードブックサブセット１を選択する。また、端末は、基地局によって通知されるＸ−ＰＤＣＣＨ領域を設定するか否かを示す制御情報が、その端末に対してＸ−ＰＤＣＣＨ領域を設定することを示す場合、本発明の第１の実施形態で説明したコードブックサブセット２を選択する。
【００７５】
また、本発明の第２の実施形態における別の一例では、端末は、基地局によってＸ−ＰＤＣＣＨ領域が設定されるか否かに基づいて、複数のコードブックサブセットの中から用いるコードブックサブセットを選択する。すなわち、図４で説明したコードブックサブセット選択部４０２では、Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域が設定されるか否かを識別する。コードブックサブセット選択部４０２は、識別されたＸ−ＰＤＣＣＨ領域が設定されるか否かに基づいて、ＰＭＩのフィードバック情報を生成する際に用いるコードブックサブセットを選択する。例えば、端末は、基地局によってＸ−ＰＤＣＣＨ領域が設定されない場合、本発明の第１の実施形態で説明したコードブックサブセット１を選択し、基地局によってＸ−ＰＤＣＣＨ領域が設定された場合、本発明の第１の実施形態で説明したコードブックサブセット２を選択する。
【００７６】
以上で説明した方法を用いることにより、基地局１０１は、Ｘ−ＰＤＣＣＨ領域が設定されるか否かに基づいて、端末１０２が用いるコードブックサブセットを切り替えることができるため、端末１０２に対するプレコーディング処理を効率的に行うことができる。
【００７７】
なお、上記各実施形態では、情報データ信号、制御情報信号、ＰＤＳＣＨ、ＰＤＣＣＨおよび参照信号のマッピング単位としてリソースエレメントやリソースブロックを用い、時間方向の送信単位としてサブフレームや無線フレームを用いて説明したが、これに限るものではない。任意の周波数と時間で構成される領域および時間単位をこれらに代えて用いても、同様の効果を得ることができる。なお、上記各実施形態では、プレコーディング処理されたＲＳを用いて復調する場合について説明し、プレコーディング処理されたＲＳに対応するポートとして、ＭＩＭＯのレイヤーと等価であるポートを用いて説明したが、これに限るものではない。この他にも、互いに異なる参照信号に対応するポートに対して、本発明を適用することにより、同様の効果を得ることができる。例えば、Ｐｒｅｃｏｄｅｄ  ＲＳではなくＵｎｐｒｅｃｏｄｅｄ  ＲＳを用い、ポートとしては、プリコーディング処理後の出力端と等価であるポートあるいは物理アンテナ（あるいは物理アンテナの組み合わせ）と等価であるポートを用いることができる。
【００７８】
本発明に関わる基地局１０１および端末１０２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。
【００７９】
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したりすることができる。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基地局１０１および端末１０２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。基地局１０１および端末１０２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。
【００８０】
以上、この発明の実施形態に関して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変更等も含まれる。また、本発明は、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記各実施形態に記載された要素であり、同様の効果を奏する要素同士を置換した構成も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、無線基地局装置や無線端末装置や無線通信システムや無線通信方法に用いて好適である。
【符号の説明】
【００８２】
１０１  基地局
１０２  端末
１０３  下りリンク
１０４  上りリンク
２０１  送信信号生成部
２０２  伝送路状況測定用参照信号多重部
２０３、３０５  送信部
２０４、３０１  受信部
２０５  フィードバック情報処理部
２０６、３０６  上位レイヤー
３０２  受信信号処理部
３０３  データ信号処理部
３０４  フィードバック情報生成部
４０１  伝送路状況測定部
４０２  コードブックサブセット選択部
４０３  フィードバック情報演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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