(57)【要約】ビームフォーミング適用時の、チャネル推定値の精度を向上させるために、チャネル推定方法は、セル固有参照信号から当該セル固有参照信号のチャネル推定値を求め、ＵＥ固有参照信号から当該ＵＥ固有参照信号のチャネル推定値を求め、セル固有参照信号のチャネル推定値を用いてセル固有チャネル推定値を算出し、セル固有参照信号のチャネル推定値とＵＥ固有参照信号のチャネル推定値とを用いて、ビームフォーミングベクトルを推定し、セル固有チャネル推定値にビームフォーミングベクトルを掛け合わせてＵＥ固有チャネル推定値を算出する。
2013129146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側において、送信データに、ビームフォーミングされていない通常のデータ送信をサポートする為のセル固有参照信号と、前記ビームフォーミングをサポートする為のＵＥ固有参照信号とを挿入した信号を、送信信号として送信し、
受信側において、前記送信信号を受信信号として受信し、該受信信号から抽出した前記セル固有参照信号と前記ＵＥ固有参照信号とから、セル固有チャネル推定値とＵＥ固有チャネル推定値とを推定する方法であって、
前記セル固有参照信号から当該セル固有参照信号のチャネル推定値を求める第１の段階と、
前記ＵＥ固有参照信号から当該ＵＥ固有参照信号のチャネル推定値を求める第２の段階と、
前記セル固有参照信号のチャネル推定値を用いて前記セル固有チャネル推定値を算出する第３の段階と、
前記セル固有参照信号のチャネル推定値と前記ＵＥ固有参照信号のチャネル推定値とを用いて、ビームフォーミングベクトルを推定する第４の段階と、
前記セル固有チャネル推定値に前記ビームフォーミングベクトルを掛け合わせて前記ＵＥ固有チャネル推定値を算出する第５の段階と、
を含むチャネル推定方法。
【請求項２】
前記第４の段階は、あらかじめ決められたビームフォーミングベクトルのパターンの中から前記ビームフォーミングベクトルを推定する、請求項１に記載のチャネル推定方法。
【請求項３】
前記第５の段階は、前記セル固有参照信号と前記ＵＥ固有参照信号とが同じ物理アンテナから送信されているかどうかを推定し、前記セル固有参照信号と前記ＵＥ固有参照信号とが異なる物理アンテナから送信されている場合、前記ＵＥ固有参照信号のチャネル推定値を用いて前記ＵＥ固有チャネル推定値を算出する、請求項１又は２に記載のチャネル推定方法。
【請求項４】
前記第５の段階は、前記セル固有参照信号のチャネル推定値と前記ＵＥ固有参照信号のチャネル推定値とを用いて、前記セル固有参照信号と前記ＵＥ固有参照信号とが同じ物理アンテナから送信されているかどうかを推定する、請求項３に記載のチャネル推定方法。
【請求項５】
無線通信方式としてＯＦＤＭを用いた、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のチャネル推定方法。
【請求項６】
無線通信システムとしてＬＴＥを用いた、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のチャネル推定方法。
【請求項７】
送信データに、ビームフォーミングされていない通常のデータ送信をサポートする為のセル固有参照信号と、前記ビームフォーミングをサポートする為のＵＥ固有参照信号とが挿入された送信信号を、受信信号として受信する受信機において、
前記受信信号から前記セル固有参照信号と前記ＵＥ固有参照信号とを抽出する参照信号抽出部と、
前記セル固有参照信号と前記ＵＥ固有参照信号とからセル固有チャネル推定値とＵＥ固有チャネル推定値とを推定するチャネル推定部とを含み、
前記チャネル推定部は、
前記セル固有参照信号から擬似ランダムパターンをキャンセルして、当該セル固有参照信号のチャネル推定値を求めるセル固有参照信号用パターンキャンセル部と、
前記ＵＥ固有参照信号から擬似ランダムパターンをキャンセルして、当該ＵＥ固有参照信号のチャネル推定値を求めるＵＥ固有参照信号用パターンキャンセル部と、
前記セル固有参照信号のチャネル推定値を用いて、雑音抑制および補間処理を行って、前記セル固有チャネル推定値を算出するセル固有参照信号用チャネル推定部と、
前記セル固有参照信号のチャネル推定値と前記ＵＥ固有参照信号のチャネル推定値とを用いて、ビームフォーミングベクトルを推定するビームフォーミングベクトル推定部と、
前記セル固有チャネル推定値に前記ビームフォーミングベクトルを掛け合わせて前記ＵＥ固有チャネル推定値を算出するＵＥ固有参照信号チャネル推定部と、
を含む受信機。
【請求項８】
前記ビームフォーミングベクトル推定部は、あらかじめ決められたビームフォーミングベクトルのパターンの中から前記ビームフォーミングベクトルを推定する、請求項７に記載の受信機。
【請求項９】
前記ＵＥ固有参照信号チャネル推定部は、前記セル固有参照信号と前記ＵＥ固有参照信号とが同じ物理アンテナから送信されているかどうかを推定し、前記セル固有参照信号と前記ＵＥ固有参照信号とが異なる物理アンテナから送信されている場合、前記ＵＥ固有参照信号のチャネル推定値を用いて前記ＵＥ固有チャネル推定値を算出する、請求項７又は８に記載の受信機。
【請求項１０】
前記ＵＥ固有参照信号チャネル推定部は、前記セル固有参照信号のチャネル推定値と前記ＵＥ固有参照信号のチャネル推定値とを用いて、前記セル固有参照信号と前記ＵＥ固有参照信号とが同じ物理アンテナから送信されているかどうかを推定する、請求項９に記載の受信機。
【請求項１１】
無線通信方式としてＯＦＤＭを用いた、請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の受信機。
【請求項１２】
無線通信システムとしてＬＴＥを用いた、請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、受信機において受信信号からビームフォーミング適用時のチャネルを推定する方法に関する。
【背景技術】  近年、通信技術の発達はめざましく、大容量のデータを高速で通信するシステムが実現されつつある。これは、有線通信のみの事ではなく、無線通信においても同様である。すなわち、携帯電話などの移動端末の普及に伴い、無線でも大容量のデータを高速で通信し、動画や音声などのマルチメディアデータを移動端末でも利用可能とする次世代通信方式の研究、開発が盛んに行われている。
次世代通信方式としては、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）で議論されているＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に代表されるようなＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）を用いた通信方式が注目されている。ＯＦＤＭは、使用する帯域を複数のサブキャリアに分割し、それぞれのサブキャリアに各データシンボルを割り当てて送信を行う方式であり、サブキャリアは周波数軸上で互いに直交するように配置される為、周波数利用効率に優れている。また、ＯＦＤＭでは、１つ１つのサブキャリアは狭帯域となる為、マルチパス干渉の影響を抑えることができ、高速大容量通信を実現することができる。さらに、ＬＴＥにおいては、通信対象のＵＥ（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）に対してビームを形成することで、通信対象のＵＥ以外への干渉を低減しながら、通信対象のＵＥの受信特性を向上させるビームフォーミング技術が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
一方、無線通信においては、受信信号に、無線通信路（チャネル）において、マルチパスフェージング等に起因する信号の歪みが生じる。そこで、データシンボルと共に多重されて送信される既知の参照信号を用いて、各サブキャリアのチャネル特性の推定値（チャネル推定値）を求め、受信機で信号の歪みを補償する必要がある。チャネル推定値の精度が低いと、チャネルで受けた信号の歪みが適切に補正されず、受信信号の復調精度が低下する。そのため、従来からチャネル推定値の精度を向上させる為の方式がさまざま提案されている。
例えば、特開２０１１−１６６２０４号公報（特許文献２）は、各無線基地局装置に互いに直交する参照信号を割り当て、移動端末装置は、受信した参照信号に基づいてチャネル推定を行う無線通信システムを開示している。
また、特表２０１１−５０８５２７号公報（特許文献３）は、送信側は、ビームフォーミングコードブックを用いてビームフォーミングベクトルを選択し、受信側は、結合コードブックを用いて好適ビームフォーミングベクトルと、好適結合ベクトルとを推定するＭＩＭＯシステムを開示している。
特開２０１０−０４１４７３号公報（特許文献４）は、ビームフォーミングによる通信時に、参照信号の電力を大きくして、受信側でのチャネル推定の精度を改善する無線通信システムを開示している。
なお、３ＧＰＰのＬＴＥでは、制御情報や報知情報、ビームフォーミングされていない通常のデータ送信をサポートする為の参照信号として、セル固有参照信号が定義されている。さらに、ビームフォーミングをサポートする為の参照信号として、ＵＥ固有参照信号が定義されている。
従来のチャネル推定方法においては、後で図７を参照して詳細に説明するように、受信側（受信機）において、送信側（送信機）から送られたてきた、セル固有参照信号およびＵＥ固有参照信号をそれぞれ独立に処理して、セル固有チャネル推定値およびＵＥ固有チャネル推定値を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】特開２００９−０３３７１７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６６２０４号公報
【特許文献３】特表２０１１−５０８５２７号公報
【特許文献４】特開２０１０−０４１４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】  特許文献２〜４は何れも、参照信号に、セル固有参照信号とＵＥ固有参照信号とがあることについて、何ら開示も示唆もしていない。
次に、従来のチャネル推定方法の問題について説明する。
セル固有参照信号は、システム帯域全体で常に送信されている為、チャネル推定に利用できる参照信号の数が多い。また、セル固有参照信号は、リソースブロックやサブフレームを跨いで補間を行うことができる。その為、セル固有参照信号から精度の良いセル固有チャネル推定値を求めることが可能である。
しかしながら、ＵＥ固有参照信号は、データが送信されるリソースブロックでしか送信されない為、セル固有参照信号と比較して、チャネル推定に利用できる参照信号の数が少ないという問題がある。さらに、周波数方向、時間方向に隣接しているリソースブロック間でも、ビームフォーミングベクトルが異なる可能性があるので、ＵＥ固有参照信号は、リソースブロックやサブフレームを跨いだ補間を行うことができない。その為、ＵＥ固有参照信号は、セル固有参照信号と比較してチャネル推定の精度が劣るという問題がある。
【課題を解決するための手段】  本発明は、ビームフォーミングが適用された場合に、ＵＥ固有参照信号から推定されるチャネル推定値の代わりに、受信側で推定したビームフォーミングベクトルと、セル固有参照信号から推定された精度の良いチャネル推定値を用いることによって受信特性を改善することを特徴とする。
すなわち、本発明のチャネル推定方法は、送信側において、送信データに、ビームフォーミングされていない通常のデータ送信をサポートする為のセル固有参照信号と、ビームフォーミングをサポートする為のＵＥ固有参照信号とを挿入した信号を、送信信号として送信し、受信側において、送信信号を受信信号として受信し、その受信信号から抽出したセル固有参照信号とＵＥ固有参照信号とから、セル固有チャネル推定値とＵＥ固有チャネル推定値とを推定する方法であって、セル固有参照信号から当該セル固有参照信号のチャネル推定値を求める第１の段階と、ＵＥ固有参照信号から当該ＵＥ固有参照信号のチャネル推定値を求める第２の段階と、セル固有参照信号のチャネル推定値を用いてセル固有チャネル推定値を算出する第３の段階と、セル固有参照信号のチャネル推定値とＵＥ固有参照信号のチャネル推定値とを用いて、ビームフォーミングベクトルを推定する第４の段階と、セル固有チャネル推定値にビームフォーミングベクトルを掛け合わせてＵＥ固有チャネル推定値を算出する第５の段階と、を含む。
本発明の受信機は、送信データに、ビームフォーミングされていない通常のデータ送信をサポートする為のセル固有参照信号と、ビームフォーミングをサポートする為のＵＥ固有参照信号とが挿入された送信信号を、受信信号として受信する受信機であって、受信信号からセル固有参照信号とＵＥ固有参照信号とを抽出する参照信号抽出部と、セル固有参照信号とＵＥ固有参照信号とからセル固有チャネル推定値とＵＥ固有チャネル推定値とを推定するチャネル推定部とを含み、チャネル推定部は、セル固有参照信号から擬似ランダムパターンをキャンセルして、当該セル固有参照信号のチャネル推定値を求めるセル固有参照信号用パターンキャンセル部と、ＵＥ固有参照信号から擬似ランダムパターンをキャンセルして、当該ＵＥ固有参照信号のチャネル推定値を求めるＵＥ固有参照信号用パターンキャンセル部と、セル固有参照信号のチャネル推定値を用いて、雑音抑制および補間処理を行って、セル固有チャネル推定値を算出するセル固有参照信号用チャネル推定部と、セル固有参照信号のチャネル推定値とＵＥ固有参照信号のチャネル推定値とを用いて、ビームフォーミングベクトルを推定するビームフォーミングベクトル推定部と、セル固有チャネル推定値にビームフォーミングベクトルを掛け合わせてＵＥ固有チャネル推定値を算出するＵＥ固有参照信号チャネル推定部と、を含む。
【発明の効果】  本発明では、ビームフォーミング適用時の、チャネル推定値の制度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、ビームフォーミングに対応したＬＴＥの２送信アンテナの送信機の一般的な構成を示すブロック図である。
図２は、ＬＴＥの受信機の一般的な構成を示すブロック図である。
図３は、図２に示した受信機に使用される、本発明の第１の実施形態に係るチャネル推定部の構成を示すブロック図である。
図４は、参照信号のマッピングの状態を示す図である。
図５は、送信側で使用されるビームフォーミングベクトルを示す図である。
図６は、参照信号を前半スロットと後半スロットとに分けた状態を示す図である。
図７は、ＬＥＴの受信機の一般的なチャネル推定部の構成（関連技術）を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
以下、本発明の実施の形態について、３ＧＰＰのＬＴＥを用いて説明する。
図１は、ビームフォーミングに対応したＬＴＥの２送信アンテナの送信機１０の一般的な構成を示すブロック図である。
送信機１０は、チャネル符号化部１１と、変調部１２と、レイヤマッピング部１３と、ビームフォーミングベクトル生成部１４と、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理部１５と、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）付加部１６と、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ）変換部１７と、送信アンテナ１８と、乗算器１９とを備えている。
まず、図１を参照して、送信機１０の動作について説明する。送信機１０の動作は一般的なものである。
送信機１０において、まず、チャネル符号化部１１は、各ユーザ宛の送信データに対して、誤り検出符号化・誤り訂正符号化を施す。そして、変調部１２は、誤り検出符号化・誤り訂正符号化された信号を、Ｉ成分、Ｑ成分にマッピングする。
次に、レイヤマッピング部１３は、変調後の信号を２つのレイヤに割り当てる。ビームフォーミングの場合、レイヤマッピング部１３は、ＵＥ固有参照信号をレイヤマッピング前に挿入する。レイヤマッピング部１３は、データと共に２つのレイヤに多重化する。
ビームフォーミングベクトル生成部１４は、上りの受信信号、または、ＵＥからのフィードバックに基づいて、ビームフォーミングベクトルを生成する。乗算器１９は、この生成したビームフォーミングベクトルをレイヤマッピング部１３の出力と掛け合わせる。
さらに、ＩＦＦＴ処理部１５は、乗算器１９の出力信号にセル固有参照信号を挿入した後、時間領域の信号波へ変換する。ＣＰ付加部１６は、マルチパスによるシンボル間干渉の影響を防ぐ為に、ＯＦＤＭシンボルの先頭にＣＰを付加する。Ｄ／Ａ変換部１７は、ＣＰが付加されたＯＦＤＭシンボルを、デジタル信号からアナログ信号へ変換する。送信アンテナ１８は、変換されたアナログ信号を送信信号として送信する。
図２は、ＬＴＥの受信機２０の一般的な構成を示すブロック図である。
受信機２０は、受信アンテナ２１と、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部２２と、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）タイミング検出部２３と、ＣＰ除去部２４と、ＦＦＴ処理部２５と、チャネル推定部２６と、復調部２７と、チャネル復号部２８と、乗算器２９とを備えている。
次に、図２を参照して、受信機２０の動作について説明する。受信機２０の動作も、チャネル推定部２６を除き一般的なものである。
受信機２０において、受信アンテナ２１は、送信機１０で送信された送信信号を受信信号として受信する。Ａ／Ｄ変換部２２は、その受信信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。変換されたデジタル信号は、ＦＦＴタイミング検出部２３とＣＰ除去部２４とに入力される。
ＣＰ除去部２４は、ＦＦＴタイミング検出部２３で検出されたＦＦＴタイミング情報を元に、ＯＦＤＭシンボルから先頭に付加されているＣＰを除去する。ＦＦＴ処理部２５は、ＣＰを除去したＯＦＤＭシンボルを、時間領域の信号波から各サブキャリア成分に変換する。
Ａ／Ｄ変換部２２とＦＦＴタイミング検出部２３とＣＰ除去部とＦＦＴ処理部２５との組み合わせは、受信信号からセル固有参照信号とＵＥ固有参照信号とを抽出する参照信号抽出部として働く。
更に、チャネル推定部２６は、データシンボルと共に多重されて送信される既知の参照信号（セル固有参照信号およびＵＥ固有参照信号）を用いて、各サブキャリアのチャネル推定値を求める。乗算器２９は、各サブキャリアの受信信号にチャネル推定値の複素共役を乗算する。これによって、チャネルで受けた信号の歪みを補償（チャネル等化）することができる。
復調部２７は、チャネルの影響が補償された、各サブキャリアの受信信号を、Ｉ成分、Ｑ成分から尤度情報に変換する。チャネル復号部２８は、変換された尤度情報に対して誤り訂正復号・誤り検出を行う。これによって、受信データが得られる。
本発明の理解を容易にするために、図７を参照して、ＬＴＥの受信機の一般的なチャネル推定動作（関連技術）について説明する。チャネル推定以外の受信機の構成は、図２と同様である。
図７の一般的なチャネル推定部２６’は、セル固有参照信号用パターンキャンセル部４１と、ＵＥ固有参照信号用パターンキャンセル部４２と、セル固有参照信号用チャネル推定部４３と、ＵＥ固有参照信号用チャネル推定部４４とを備えている。
図７の一般的なチャネル推定部２６’には、ＦＦＴ処理部２５の出力の中に含まれるセル固有参照信号、ＵＥ固有参照信号が入力される。
セル固有参照信号用パターンキャンセル部４１は、セル固有参照信号に掛けられている擬似ランダムパターンをキャンセルし、セル固有参照信号のチャネル推定値を求める。ＵＥ固有参照信号用パターンキャンセル部４２は、ＵＥ固有参照信号に掛けられている擬似ランダムパターンをキャンセルし、ＵＥ固有参照信号のチャネル推定値を求める。
セル固有参照信号のチャネル推定値およびＵＥ固有参照信号のチャネル推定値は、それぞれ、セル固有参照信号用チャネル推定部４３およびＵＥ固有参照信用チャネル推定部４４に入力される。
セル固有参照信号用チャネル推定部４３は、セル固有参照信号のチャネル推定値を用いて、雑音抑圧や、補間処理を行うことにより制御情報や、報知情報、ビームフォーミングされていないデータの復調に使用するセル固有チャネル推定値を算出する。
一方、ＵＥ固有参照信号用チャネル推定部４４は、ＵＥ固有参照信号のチャネル推定値を用いて、雑音抑圧や、補間処理を行うことによりビームフォーミングされたデータの復調に使用するＵＥ固有チャネル推定値を算出する。
セル固有参照信号はシステム帯域全体で常に送信されている為、チャネル推定に利用できる参照信号の数が多く、また、リソースブロックやサブフレームを跨いで補間を行うことができる為、精度の良いチャネル推定値を求めることが可能である。
しかしながら、ＵＥ固有参照信号はデータが送信されるリソースブロックでしか送信されない。その為、ＵＥ固有参照信号は、セル固有参照信号と比較して、チャネル推定に利用できる参照信号の数が少ないという問題がある。さらに、周波数方向、時間方向に隣接しているリソースブロック間でも、ビームフォーミングベクトルが異なる可能性がある。その結果、ＵＥ固有参照信号は、リソースブロックやサブフレームを跨いだ補間を行うことができない。その為、ＵＥ固有参照信号は、セル固有参照信号と比較してチャネル推定の精度が劣るという問題がある。
図３は、本発明の第１の実施の形態に係るチャネル推定部２６の構成を示すブロック図である。
本発明の実施の形態に係るチャネル推定部２６は、セル固有参照信号用パターンキャンセル部３１と、ＵＥ固有参照信号用パターンキャンセル部３２と、セル固有参照信号用チャネル推定部３３と、ＵＥ固有参照信号用チャネル推定部３４と、ビームフォーミングベクトル推定部３５と、制御部３６とを備えている。
次に、図３を用いて、本発明の実施の形態に係るチャネル推定の動作について説明する。
チャネル推定部２６には、ＦＦＴ処理部２５の出力の中に含まれるセル固有参照信号、ＵＥ固有参照信号が入力される。
セル固有参照信号用パターンキャンセル部３１は、セル固有参照信号に掛けられている擬似ランダムパターンをキャンセルし、セル固有参照信号のチャネル推定値を求める。ＵＥ固有参照信号用パターンキャンセル部３２は、ＵＥ固有参照信号に掛けられている擬似ランダムパターンをキャンセルし、ＵＥ固有参照信号のチャネル推定値を求める。
セル固有参照信号のチャネル推定値およびＵＥセル固有参照信号のチャネル推定値は、それぞれ、セル固有参照信号用チャネル推定部３３およびＵＥ固有参照信号用チャネル推定部３４に入力される。また、セル固有参照信号のチャネル推定値およびＵＥセル固有参照信号のチャネル推定値は、ビームフォーミングベクトル推定部３５にも入力される。
セル固有参照信号用チャネル推定部３３は、セル固有参照信号のチャネル推定値を用いて、雑音抑圧や、補間処理を行うことにより制御情報や報知情報、ビームフォーミングされていないデータの復調に使用するセル固有チャネル推定値を算出する。
一方、ビームフォーミングベクトル推定部３５は、セル固有参照信号のチャネル推定値と、ＵＥ固有参照信号のチャネル推定値とを用いて、送信の際に使用されたビームフォーミングベクトルを推定する。
参照信号は、図４に示されるように、アンテナポート０用、アンテナポート１用、ＵＥ固有それぞれ異なるリソースエレメントにマッピングされている。
ここで、ｎ番目のリソースブロックに含まれるアンテナポート０用セル固有参照信号のｋ番目のチャネル推定値を、
2013129146.tif 000003
とし、同様に、アンテナポート１用セル固有参照信号のｋ番目のチャネル推定値を、
2013129146.tif 000004
とし、ＵＥ固有参照信号のチャネルｌ番目の推定値を、
2013129146.tif 000005
とする。ｎ番目のリソースブロックに使用されているビームフォーミングベクトルｗ（ｎ）は、Ｒ０（ｎ，ｋ）、Ｒ１（ｎ，ｋ）、Ｒ５（ｎ，ｌ）を用いて以下の数１で表すことができる。
【数１】
2013129146.tif 000006
送信側で使用されるビームフォーミングベクトルが図５の様に与えられるとする。この場合、
【数２】
2013129146.tif 000007
の演算結果が最も
【数３】
2013129146.tif 000008
に近くなるベクトルを選ぶことで、送信側で使用されているビームフォーミングベクトルを推定することができる。
ビームフォーミングベクトル推定部３５で推定されたビームフォーミングベクトルは、制御部３６へ入力される。制御部３６は、その結果を用いてＵＥ固有参照信号用チャネル推定部３４の動作を制御する。
具体的には、ＵＥ固有参照信号用チャネル推定部３４は、セル固有参照信号用チャネル推定部３３で推定されたセル固有チャネル推定値に、ビームフォーミングベクトル推定部３５で推定されたビームフォーミングベクトルを掛け合わせることによって、ＵＥ固有チャネル推定値を算出する。
次に、本発明の第１の実施の形態の効果について説明する。
ＵＥ固有参照信号はデータが送信されるリソースブロックでしか送信されない為、セル固有参照信号と比較して、チャネル推定に利用できる参照信号の数が少ない。さらに、周波数方向、時間方向に隣接しているリソースブロック間でも、ビームフォーミングベクトルが異なる可能性がある為、ＵＥ固有参照信号はリソースブロックやサブフレームを跨いだ補間を行うことができない。
これに対し、セル固有参照信号はシステム帯域全体で常に送信されている為、チャネル推定に利用できる参照信号の数が多くなる。また、リソースブロックやサブフレームを跨いだ補間を行うことができる為、セル固有参照信号は精度の良いチャネル推定値を求めることが可能である。その為、ＵＥ固有参照信号から推定されるチャネル推定値の代わりに、受信側で推定したビームフォーミングベクトルと、セル固有参照信号から推定された精度の良いチャネル推定値とを用いることによって受信特性を改善することができる。
さらに、セル固有参照信号のチャネル推定値は制御情報、報知情報を受信する為に常に算出されている。この為、ビームフォーミング適用時にもセル固有参照信号のチャネル推定値を再利用することによって、ＵＥ固有参照信号用のチャネル推定処理を簡素化することが可能である。
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
例えば、上記の本発明の第１の実施の形態では、ビームフォーミングベクトルが図５の様にあらかじめ決められたパターンの中から選択される場合を例としてあげたが、送信側でビームフォーミングベクトルが自由に決められる場合も考えられる。このような場合、図６に示すように、参照信号を前半スロットと後半スロットとに分け、以下の数４のような連立方程式を解くことによってビームフォーミングベクトルｗ（ｎ）を推定することができる。
【数４】
2013129146.tif 000009
なお、参照信号の分け方は、前半スロットと後半スロットとに限らない。リソースブロック内で周波数の低いグループと周波数の高いグループとの２つに分けたり、さらに、２つ以上のグループに分けたり、スロットと周波数の両方でグルーピングしてもよい。
また、上記の実施の形態では、セル固有参照信号とＵＥ固有参照信号とが同じ物理アンテナから送信される場合を例としてあげたが、それぞれの参照信号が異なる物理アンテナから送信される場合も考えられる。このような場合、それぞれの参照信号は異なるチャネルを通る為、セル固有参照信号を用いてＵＥ固有チャネル推定値を算出することはできない。その為、ＵＥ固有参照信号のみを用いてチャネル推定を行う必要がある。それぞれの参照信号が異なる物理アンテナから送信されているかどうかは、例えば、図５の様にあらかじめ決められているビームフォーミングベクトルと、推定したビームフォーミングベクトルの誤差を算出すればよい。誤差が大きければ、それぞれの参照信号が異なる物理アンテナから送信されていると判断することができる。または、セル固有参照信号のチャネル推定値に推定したビームフォーミングベクトルを掛け合わせたものと、ＵＥ固有参照信号のチャネル推定値との誤差を算出し、誤差が大きければ、それぞれの参照信号が異なる物理アンテナから送信されていると判断することができる。
なお、上記の実施の形態はＬＴＥの送信モード７の参照信号配置を用いて説明したが、必ずしもこれに限るものではない。送信モード８やそれ以降の送信モードへ適用することができる。
さらに、以上の説明は、３ＧＰＰで議論されているＬＴＥを例に説明したが、必ずしもこれに限るものではない。ビームフォーミングを用いた他の無線通信システムにも同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】  本発明は、携帯電話機、データ通信カード、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ，Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、スマートフォン、無線基地局等の通信装置の受信機に利用可能である。
【符号の説明】  １０    送信機
１１    チャネル符号化部
１２    変調部
１３    レイヤマッピング部
１４    ビームフォーミングベクトル生成部
１５    ＩＦＦＴ処理部
１６    ＣＰ付加部
１７    Ｄ／Ａ変換部
１８    送信アンテナ
１９    乗算器
２０    受信機
２１    受信アンテナ
２２    Ａ／Ｄ変換部
２３    ＦＦＴタイミング検出部
２４    ＣＰ除去部
２５    ＦＦＴ処理部
２６    チャネル推定部
２７    復調部
２８    チャネル復号部
２９    乗算器
３１    セル固有参照信号用パターンキャンセル部
３２    ＵＥ固有参照信号用パターンキャンセル部
３３    セル固有参照信号用チャネル推定部
３４    ＵＥ固有参照信号用チャネル推定部
３５    ビームフォーミングベクトル推定部
３６    制御部
この出願は、２０１２年３月２日に出願された、日本特許出願第２０１２−０４６３９５号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【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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【国際調査報告】
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