(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザ間干渉・セル間干渉を抑圧し、周波数利用効率を向上させることを可能とする端末装置、基地局装置、通信システム、受信方法、送信方法及び通信方法を提供する。【解決手段】基地局装置１００−１は、第１のセルにおいて、ＰＤＳＣＨを用いて、端末装置に、第１のセルの近隣にある第２のセルからの干渉を抑圧するために使用される補助情報を送信する。補助情報は、少なくとも、第２のセルのセルＩＤ、第２のセルにおける参照信号とデータ信号チャネルの電力比に関する情報、及び、第２のセルにおける送信モードに関する情報を含む。第２のセルにおける送信モードは、第２のセルのデータ信号チャネルのプレコーディングに関する情報である。【選択図】図１
2019033513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置であって、
前記基地局装置は、第１のセルにおいて、ＰＤＳＣＨを用いて、端末装置に、前記第１のセルの近隣にある第２のセルからの干渉を抑圧するために使用される補助情報を送信する送信部を備え、
前記補助情報は、少なくとも、前記第２のセルのセルＩＤ、前記第２のセルにおける参照信号とデータ信号チャネルの電力比に関する情報、及び、前記第２のセルにおける送信モードに関する情報を含み、
前記第２のセルにおける送信モードは、前記第２のセルのデータ信号チャネルのプレコーディングに関する情報である基地局装置。
【請求項２】
前記補助情報の少なくとも１つは、前記基地局装置とは異なる基地局装置から受信した情報である、
請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記基地局装置は、さらに、前記端末装置から、端末能力情報を受信する受信部を備え、
前記端末能力情報は、前記端末装置が干渉をキャンセル又は抑圧する機能を備える旨の情報を含む、
請求項１または２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記基地局装置は、さらに、前記端末装置から、端末能力情報を受信する受信部を備え、
前記端末能力情報は、前記端末装置がＮＡＩＣＳをサポートすることを示す情報を含む、
請求項１または２に記載の基地局装置。
【請求項５】
基地局装置に適用される方法であって、
前記方法は、第１のセルにおいて、ＰＤＳＣＨを用いて、端末装置に、前記第１のセルの近隣にある第２のセルからの干渉を抑圧するために使用される補助情報を送信するステップを含み、
前記補助情報は、少なくとも、前記第２のセルのセルＩＤ、前記第２のセルにおける参照信号とデータ信号チャネルの電力比に関する情報、及び、前記第２のセルにおける送信モードに関する情報を含み、
前記第２のセルにおける送信モードは、前記第２のセルのデータ信号チャネルのプレコーディングに関する情報である方法。
【請求項６】
前記補助情報の少なくとも１つは、前記基地局装置とは異なる基地局装置から受信した情報である、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記方法は、さらに、前記端末装置に前記補助情報を送信する前に、前記端末装置から、端末能力情報を受信するステップを含み、
前記端末能力情報は、前記端末装置が干渉をキャンセル又は抑圧する機能を備える旨の情報を含む、
請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記方法は、さらに、前記端末装置に前記補助情報を送信する前に、前記端末装置から、端末能力情報を受信するステップを含み、
前記端末能力情報は、前記端末装置がＮＡＩＣＳをサポートすることを示す情報を含む、
請求項５または６に記載の方法。
【請求項９】
端末装置であって、
前記端末装置は、第１のセルにおいて、ＰＤＳＣＨを用いて、基地局装置から、前記第１のセルの近隣にある第２のセルからの干渉を抑圧するために使用される補助情報を受信する受信部を備え、
前記補助情報は、少なくとも、前記第２のセルのセルＩＤ、前記第２のセルにおける参照信号とデータ信号チャネルの電力比に関する情報、及び、前記第２のセルにおける送信モードに関する情報を含み、
前記第２のセルにおける送信モードは、前記第２のセルのデータ信号チャネルのプレコーディングに関する情報である端末装置。
【請求項１０】
前記補助情報の少なくとも１つは、前記基地局装置が、前記基地局装置とは異なる基地局装置から受信した情報である、
請求項９に記載の端末装置。
【請求項１１】
前記端末装置は、さらに、前記基地局装置に、端末能力情報を送信する送信部を備え、
前記端末能力情報は、前記端末装置が干渉をキャンセル又は抑圧する機能を備える旨の情報を含む、
請求項９または１０に記載の端末装置。
【請求項１２】
前記端末装置は、さらに、前記基地局装置に、端末能力情報を送信する送信部を備え、
前記端末能力情報は、前記端末装置がＮＡＩＣＳをサポートすることを示す情報を含む、
請求項９または１０に記載の端末装置。
【請求項１３】
端末装置に適用される方法であって、
前記方法は、第１のセルにおいて、ＰＤＳＣＨを用いて、基地局装置から、前記第１のセルの近隣にある第２のセルからの干渉を抑圧するために使用される補助情報を受信するステップを含み、
前記補助情報は、少なくとも、前記第２のセルのセルＩＤ、前記第２のセルにおける参照信号とデータ信号チャネルの電力比に関する情報、及び、前記第２のセルにおける送信モードに関する情報を含み、
前記第２のセルにおける送信モードは、前記第２のセルのデータ信号チャネルのプレコーディングに関する情報である方法。
【請求項１４】
前記補助情報の少なくとも１つは、前記基地局装置が、前記基地局装置とは異なる基地局装置から受信した情報である、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記方法は、さらに、前記基地局装置から前記補助情報を受信する前に、前記基地局装置に、端末能力情報を送信するステップを含み、
前記端末能力情報は、前記端末装置が干渉をキャンセル又は抑圧する機能を備える旨の情報を含む、
請求項１３乃至１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記方法は、さらに、前記基地局装置から前記補助情報を受信する前に、前記基地局装置に、端末能力情報を送信するステップを含み、
前記端末能力情報は、前記端末装置がＮＡＩＣＳをサポートすることを示す情報を含む、
請求項１３乃至１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記補助情報は、さらに、前記第２のセルの複信方式に関する情報を含む、
請求項１乃至４に記載の基地局装置。
【請求項１８】
前記補助情報は、さらに、前記第２のセルの複信方式に関する情報を含む、
請求項５乃至８に記載の方法。
【請求項１９】
前記補助情報は、さらに、前記第２のセルの複信方式に関する情報を含む、
請求項９乃至１２に記載の端末装置。
【請求項２０】
前記補助情報は、さらに、前記第２のセルの複信方式に関する情報を含む、
請求項１３乃至１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末装置、基地局装置、通信システム、受信方法、送信方法及び通信方法に関する。
本願は、２０１３年３月６日に日本に出願された特願２０１３−４３６６４号、２０１３年４月４日に日本に出願された特願２０１３−７８２１８号、及び２０１３年８月７日に日本に出願された特願２０１３−１６４０８９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等の無線通信システムにおける大容量サービス等の増加に対して、周波数利用効率向上の観点から、マルチユーザＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔ）伝送技術が検討されている（非特許文献１）。このマルチユーザＭＩＭＯでは、これらのユーザ間に発生する干渉（ユーザ間干渉）による特性劣化を抑圧するため、干渉抑圧性能が高いＴＨＰ（Ｔｏｍｌｉｎｓｏｎ  Ｈａｒａｓｈｉｍａ  Ｐｒｅｃｏｄｅｒ）、ＶＰ（Ｖｅｃｔｏｒ  Ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ）等の送信プレコーディング技術が検討されている（非特許文献２、非特許文献３）。
【０００３】
また、大容量サービス等の増加に対して、トラフィックの分散の観点から、マクロセル基地局装置が構成するマクロセルの範囲の一部又は全部と、マクロセル基地局装置より送信電力が小さい小電力基地局装置（ピコセル基地局装置、フェムトセル基地局装置等）のセルの範囲とを重複するように、複数の基地局装置を配置させ、各端末を各基地局装置に分散（負荷分散）させる異種ネットワーク（ヘテロジーニアス・ネットワーク）を含んだセルラ環境の構築が検討されている（非特許文献４）。また、セルラ環境において、セル間に発生する干渉等（セル間干渉、セクタ間干渉等）による特性劣化を抑圧するため、主に送信側で他セルに与える干渉を制御する協調通信（ＣｏＭＰ；Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ  Ｍｕｌｔｉ  Ｐｏｉｎｔ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ／ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）技術が検討されている（非特許文献５）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｑｕｅｎｔｉｎ  Ｈ．Ｓｐｅｎｃｅｒ，Ｃｈｒｉｓｔｉａｎ  Ｂ．Ｐｅｅｌ，Ａ．Ｌｅｅ  Ｓｗｉｎｄｌｅｈｕｒｓｔ，Ｍａｒｔｉｎ  Ｈａａｒｄｔ，“Ａｎ  Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ  ＭＩＭＯ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ，”ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｍａｇａｚｉｎｅ，Ｏｃｔｏｂｅｒ  ２００４
【０００５】
【非特許文献２】Ｍ．Ｊｏｈａｍ，ｅｔ．  ａｌ．，“ＭＭＳＥ  ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ  ｔｏ  ｍｕｌｔｉｕｓｅｒ  ｓｐａｔｉｏ−ｔｅｍｐｏｒａｌ  Ｔｏｍｌｉｎｓｏｎ−Ｈａｒａｓｈｉｍａ  ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ，”Ｐｒｏｃ．  ５ｔｈ  Ｉｎｔ．  ＩＴＧ  Ｃｏｎｆ．  ｏｎ  Ｓｏｕｒｃｅ  ａｎｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｃｏｄｉｎｇ，  Ｅｒｌａｎｇｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ，  Ｊａｎ．  ２００４
【０００６】
【非特許文献３】Ｂ．Ｍ．Ｈｏｃｈｗａｌｄ，ｅｔ．  ａｌ．，“Ａ  ｖｅｃｔｏｒ−ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  ｎｅａｒ−ｃａｐａｃｉｔｙ  ｍｕｌｔｉａｎｔｅｎｎａ  ｍｕｌｔｉｕｓｅｒ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ−Ｐａｒｔ  ＩＩ：Ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ，”ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｃｏｍｍｕｎ．，  Ｖｏｌ．５３，  Ｎｏ．３，  ｐｐ．５３７−５４４，Ｍａｒｃｈ  ２００５
【０００７】
【非特許文献４】Ｒ１−０９４２２４、３ＧＰＰ ＴＳＧ−ＲＡＮ ＷＧ１ ＃５８ｂｉｓ  Ｍｉｙａｚａｋｉ、Ｊａｐａｎ、１２−１６  Ｏｃｔｏｂｅｒ  ２００９
【０００８】
【非特許文献５】電子通信情報学会技術研究報告  無線通信システム研究会  ＲＣＳ２０１１−３４、２０１１年５月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のマルチユーザＭＩＭＯにおける送信プレコーディングに用いる送信ウェイトを算出するためには、例えば、下りリンクにおいては、基地局装置は、当該基地局装置とＭＩＭＯ多重する全ユーザの端末装置との間の伝搬路情報（例えば、伝搬路の周波数応答）を必要とする。例えば、高精度にユーザ間干渉を抑圧する送信ウェイトを算出する場合、この伝搬路情報は、送信アンテナ数と受信アンテナ数の組合せからなる伝搬路行列となる。そして、高精度にユーザ間干渉を抑圧する送信ウェイトを算出するためには、この伝搬路情報の量子化ビット数は多い方が望ましい。さらに、各端末装置は、この伝搬路情報を算出し、上りリンクを用いて基地局装置に、例えばＣＳＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔａｔｅｍｅｎｔ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、をフィードバックする必要がある。このため、マルチユーザＭＩＭＯを適用した通信システムにおいて、フィードバックされる制御情報が増加する。
【００１０】
また、上述のＣｏＭＰ技術における送信方法として、例えば、協調ビームフォーミング（ＣＢ；Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ  Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）方式がある。このＣＢ方式では、協調する複数の基地局装置群（協調基地局装置群）において、例えば、ある基地局装置は他の基地局装置に接続している端末装置にヌルを向けるようなビーム形成する送信ウェイトがプレコーディングされる。このＣＢ方式の送信ウェイトの算出には、送信ウェイトを算出する基地局装置と協調基地局装置群に接続している全端末装置との間の伝搬路情報（伝搬路行列）が必要となる。そして、高精度にセル間干渉を抑圧するためには、この伝搬路情報の量子化ビット数は多い方が望ましい。さらに、各端末装置は、この伝搬路情報を算出し、上りリンクによりその端末装置が接続している協調基地局装置にフィードバックする必要がある。このため、ＣｏＭＰを適用した通信システムにおいても、フィードバックされる制御情報が増加する。
【００１１】
しかしながら、周波数利用効率の低下防止等の観点から、フィードバック情報に割り当てることができるリソースには限界がある。このため、ユーザ間干渉・セル間干渉を抑圧するためのフィードバック情報量が制限される。フィードバック情報量が少なく、フィードバックされる伝搬路情報の精度が低いと、不完全な送信ウェイトを用いてプレコーディングされるため、送信側によるユーザ間干渉・セル間干渉抑圧性能が制限され、周波数利用効率が充分に向上できないという問題がある。
【００１２】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザ間干渉・セル間干渉を抑圧し、周波数利用効率を向上させることを可能とする端末装置、基地局装置、通信システム、受信方法、送信方法及び通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決するために本発明の態様に係る端末装置、基地局装置、通信システム、受信方法、送信方法及び通信方法の構成は、次の通りである。
【００１４】
本発明の一態様に係る端末装置は、基地局装置と通信する端末装置であって、前記端末装置は、前記端末装置が備える干渉を抑圧する能力に関する情報を示す干渉抑圧能力を、前記端末装置が利用できる機能に関する情報を示すＵＥ能力情報に含めて、前記ＵＥ能力情報を基地局装置に転送する。
【００１５】
また、上記の端末装置において、前記干渉抑圧能力は、干渉抑圧機能を備えるか否かを示す情報を含んでいてもよい。
【００１６】
また、上記の端末装置において、前記干渉抑圧能力は、前記端末装置が備える干渉抑圧方式を含んでいてもよい。
【００１７】
また、上記の端末装置において、前記干渉抑圧能力は、前記端末装置が抑圧可能な干渉信号のレイヤ数の最大数を示す情報を含んでいてもよい。
【００１８】
また、上記の端末装置において、前記干渉抑圧能力は、前記基地局装置から転送される干渉信号に関する情報の最大数を含んでいてもよい。
【００１９】
また、上記の端末装置において、前記ＵＥ能力情報は、機能グループ指標として転送されてもよい。
【００２０】
また、上記の端末装置において、前記干渉抑圧能力は、前記端末装置のカテゴリを示すＵＥカテゴリに対応付けられて、前記基地局装置に転送されてもよい。
【００２１】
また、上記の端末装置において、前記干渉抑圧能力は、前記ＵＥカテゴリの番号に基づいて定義されてもよい。
また、上記の端末装置において、前記干渉抑圧能力は、前記ＵＥカテゴリの項目に基づいて定義されてもよい。
【００２２】
本発明の他の一態様に係る通信装置は、端末装置と通信する通信装置であって、前記通信装置は、前記端末装置から転送された、前記端末装置が備える干渉を抑圧する能力に関する情報を示す干渉抑圧能力を受信し、前記端末装置が抑圧する干渉信号に関する情報を示す補助制御情報を送信する。
【００２３】
また、上記の通信装置において、前記干渉抑圧能力に、受信可能な端末情報の最大数が含まれる場合には、前記受信可能な端末情報の最大数より少ない干渉信号に関する信号の情報を前記補助制御情報としてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の態様によれば、通信システムにおけるフィードバック情報量の制限による影響を軽減しつつ、ユーザ間干渉・セル間干渉を抑圧し、周波数利用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施形態に係る通信システムの構成を示す概略図である。
【図２】第１の実施形態に係る通信システムにおける基地局装置及び端末装置間の処理を示すシーケンス図である。
【図３】第１の実施形態における基地局装置１００−１の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】第１の実施形態における端末装置２００−１の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】第１の実施形態における信号検出部２０６の構成を示す概略ブロック図の一例である。
【図６】第２の実施形態における通信システムの下りリンクの構成を示す概略図である。
【図７】第２の実施形態にかかる通信システムにおける基地局装置及び端末装置間の処理を示すシーケンス図である。
【図８】第２の実施形態にかかる通信システムにおける基地局装置及び端末装置間の処理を示す別のシーケンス図である。
【図９】第２の実施形態における基地局装置３００−１の構成を示す概略ブロック図である。
【図１０】第２の実施形態における端末装置４００−１の構成を示す概略ブロック図である。
【図１１】第３の実施形態に係る通信システムにおける基地局装置及び端末装置間の処理を示すシーケンス図である。
【図１２】第３の実施形態におけるＵＥカテゴリの第１の構成例である。
【図１３】第３の実施形態におけるＵＥカテゴリの第２の構成例である。
【図１４】第３の実施形態におけるＵＥカテゴリの第２の構成の具体例である。
【図１５】第３の実施形態におけるＵＥカテゴリの第３の構成例である。
【図１６】第４の実施形態に係る通信システムの構成を示す概略図である。
【図１７】第４の実施形態に係る通信システムの構成を示す別の概略図である。
【図１８】第４の実施形態に係る通信システムにおける基地局装置及び端末装置間の処理を示すシーケンス図である。
【図１９】第４の実施形態における送信フレームフォーマットの一例である。
【図２０】第４の実施形態における基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２１】第４の実施形態における端末装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２２】第４の実施形態における信号検出部の構成を示す概略ブロック図の一例である。
【図２３】第４の実施形態におけるレプリカ生成部の構成を示す概略ブロック図の一例である。
【図２４】第４の実施形態における信号検出部の構成を示す別の概略ブロック図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（第１の実施形態）
本実施形態の一態様に係る端末装置は、制御チャネルと空間多重されたデータ信号チャネルとを受信する受信部と、前記受信部から出力されるデータ信号チャネルのうち自局宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と前記受信部から出力されるデータ信号チャネルのうち他端末装置宛に送信された信号の送信パラメータである補助制御情報とを受信部からの出力から抽出する制御信号検出部と、参照信号を用いてチャネル推定値を求めるチャネル推定部と、前記復調用制御情報、前記補助制御情報及び前記チャネル推定値を用いて前記データ信号チャネルを分離する信号検出部と、前記信号検出部が出力した信号を復号する復号部と、を備え、前記補助制御情報にはランク数を示す情報を含む。
【００２７】
また、上記の端末装置において、前記補助制御情報には、ポート番号を示す情報を含んでいてもよい。
【００２８】
また、上記の端末装置において、前記補助制御情報には、参照信号に関する情報を含んでいてもよい。
【００２９】
また、上記の端末装置において、前記補助制御情報には、送信電力を示す情報を含んでいてもよい。
【００３０】
また、上記の端末装置において、前記補助制御情報には、送信モードを示す情報を含んでいてもよい。
【００３１】
また、上記の端末装置において、前記補助制御情報には、複信方式を示す情報を含んでいてもよい。
【００３２】
また、上記の端末装置において、前記補助制御情報には、他端末装置が接続している基地局装置のセルＩＤを含んでいてもよい。
【００３３】
また、上記の端末装置において、前記復号部は、自局宛に送信された信号と他端末装置宛に送信された信号の復号結果を前記信号検出部にフィードバックするように構成されていてもよく、前記信号検出部は、前記復号結果を用いて空間多重されたデータ信号を分離するように構成されていてもよい。
【００３４】
また、上記の端末装置において、前記信号検出部は、前記復号結果を用いて、少なくとも他端末装置宛に送信された信号の受信信号レプリカを生成し、前記受信信号レプリカを前記受信部から出力されるデータ信号チャネルから減算するように構成されていてもよい。
【００３５】
また、上記の端末装置において、前記検出部は、最尤検出するように構成されていてもよい。
【００３６】
本実施形態の他の一態様に係る基地局装置は、ある端末装置に対して該端末装置宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と、該端末装置以外の端末装置宛に送信された信号に関する送信パラメータである補助制御情報を含む制御チャネルを生成する制御信号生成部と、複数の端末装置宛のデータ信号チャネルを空間多重するレイヤにマッピングするレイヤマッピング部と、前記制御チャネルと前記データ信号チャネルを無線リソースにマッピングするリソースマッピング部と、前記リソースマッピング部の出力を送信する送信アンテナと、を備え、前記補助制御情報には、ランク数を示す情報を含む。
【００３７】
また、上記の基地局装置において、前記補助制御情報には、ポート番号を示す情報を含んでいてもよい。
【００３８】
また、上記の基地局装置において、前記補助制御情報には、参照信号に関する情報を含んでいてもよい。
【００３９】
また、上記の基地局装置において、前記補助制御情報には、送信電力を示す情報を含んでいてもよい。
【００４０】
また、上記の基地局装置において、前記補助制御情報には、送信モードを示す情報を含んでいてもよい。
【００４１】
また、上記の基地局装置において、前記補助制御情報には、複信方式を示す情報を含んでいてもよい。
【００４２】
また、上記の基地局装置において、前記補助制御情報には、他端末装置が接続している基地局装置のセルＩＤを含んでいてもよい。
【００４３】
また、上記の基地局装置において、前記複数の端末装置宛の信号のそれぞれは、異なる送信アンテナから送信されてもよい。
【００４４】
また、上記の基地局装置において、前記補助制御情報は、他の基地局装置が送信する信号の送信パラメータに関する情報であってもよい。
【００４５】
また、上記の基地局装置は、前記レイヤマッピング部の出力に対して、送信先である端末装置毎にプレコーディングをするプレコーディング部をさらに備えていてもよい。
【００４６】
本実施形態の他の一態様に係る通信システムは、ある端末装置に対して該端末装置宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と、該端末装置以外の端末装置宛に送信された信号に関する送信パラメータである補助制御情報を含む制御チャネルを生成する制御信号生成部と、複数の端末装置宛のデータ信号チャネルを空間多重するレイヤにマッピングするレイヤマッピング部と、参照信号を生成する参照信号生成部と、前記制御チャネル、前記データ信号チャネル及び前記参照信号を無線リソースにマッピングするリソースマッピング部と、前記リソースマッピング部の出力を送信する送信アンテナと、を備える基地局装置と、制御チャネルと空間多重されたデータ信号チャネルとを受信する受信部と、前記受信部から出力されるデータ信号チャネルに含まれる前記復調用制御情報と前前記補助制御情報とを受信部からの出力から抽出する制御信号検出部と、参照信号を用いてチャネル推定値を求めるチャネル推定部と、前記復調用制御情報、前記補助制御情報及び前記チャネル推定値を用いて前記データ信号チャネルを分離する信号検出部と、前記信号検出部が出力した信号を復号する復号部と、を備える端末装置と、を有し、前記補助制御情報には、ランク数を示す情報を含む。
【００４７】
本実施形態の他の一態様に係る受信方法は、制御チャネルと空間多重されたデータ信号チャネルとを受信する受信ステップと、前記受信ステップで得られるデータ信号チャネルのうち自局宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と前記受信ステップで得られるデータ信号チャネルのうち他の端末装置宛に送信された信号の送信パラメータである補助制御情報とを前記データ信号チャネルから抽出する制御信号検出ステップと、参照信号を用いてチャネル推定値を求めるチャネル推定ステップと、前記復調用制御情報、前記補助制御情報及び前記チャネル推定値を用いて前記データ信号チャネルを分離する信号検出ステップと、前記信号検出ステップで得られる信号を復号する復号ステップと、を有し、前記補助制御情報にはランク数を示す情報を含む。
【００４８】
本実施形態の他の一態様に係る送信方法は、ある端末装置に対して該端末装置宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と、該端末装置以外の端末装置宛に送信された信号に関する送信パラメータである補助制御情報を含む制御チャネルを生成する制御信号ステップと、複数の端末装置宛のデータ信号チャネルを空間多重するレイヤにマッピングするレイヤマッピングステップと、前記制御チャネルと前記データ信号チャネルを無線リソースにマッピングするリソースマッピングステップと、前記リソースマッピングステップの出力を送信する送信ステップとを有し、前記補助制御情報には、ランク数を示す情報を含む。
【００４９】
本実施形態の他の一態様に係る通信方法は、ある端末装置に対して該端末装置宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と、該端末装置以外の端末装置宛に送信された信号に関する送信パラメータである補助制御情報を含む制御チャネルを生成する制御信号生成ステップと、複数の端末装置宛のデータ信号チャネルを空間多重するレイヤにマッピングするレイヤマッピングステップと、参照信号を生成する参照信号生成ステップと、前記制御チャネル、前記データ信号チャネル及び前記参照信号を無線リソースにマッピングするリソースマッピングステップと、前記リソースマッピングステップで得られた信号を送信する送信ステップと、を有する送信方法と、制御チャネルと空間多重されたデータ信号チャネルとを受信する受信ステップと、前記受信ステップから得られるデータ信号チャネルに含まれる前記復調用制御情報と前記補助制御情報とを前記受信ステップから得られた信号から抽出する制御信号検出ステップと、参照信号を用いてチャネル推定値を求めるチャネルステップと、前記復調用制御情報、前記補助制御情報及び前記チャネル推定値を用いて前記データ信号チャネルを分離する信号検出ステップと、前記信号検出ステップから得られた信号を復号する復号ステップを有する受信方法と、を有し、前記補助制御情報には、ランク数を示す情報を含む。
【００５０】
図１は、第１の実施形態における通信システムの下りリンクの構成を示す概略図である。端末装置２００−１及び端末装置２００−２（ＵＥ；Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、基地局装置１００−１（ｅＮｏｄｅＢ）と無線接続する。基地局装置１００−１は、複数の送信アンテナを有する。また、端末装置２００−１及び端末装置２００−２は複数の受信アンテナを有する。基地局装置１００−１は、端末装置２００−１及び端末装置２００−２宛の信号を空間多重して送信することができる（ＭＵ−ＭＩＭＯ；Ｍｕｌｔｉ  Ｕｓｅｒ  −Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔともよばれる。）。その送信アンテナのうち、一方の送信アンテナ群（１００−１−１）は端末装置２００−１宛の信号を送信するために用いられる。他方の送信アンテナ群（１００−１−２）は端末装置２００−２宛の信号を送信するために用いられる。このため、送信アンテナ群１００−１−１から送信された信号は、端末装置２００−１にとって所望信号となり（ｒ１−１１）、端末装置２００−２にとって干渉信号となる（ｒ１−２１）。また、送信アンテナ群１００−１−２から送信された信号は、端末装置２００−１にとって干渉信号となり（ｒ１−１２）、端末装置２００−２にとって所望信号となる（ｒ１−２２）。
【００５１】
図２は、第１の実施形態に係る通信システムにおける基地局装置及び端末装置間の処理を示すシーケンス図である。図２は、図１に記載の通信システムにおいて、基地局装置１００−１と端末装置２００−１間の接続及び下りリンクのデータ送信処理についての説明である。端末装置２００−２においても同様の処理を行うことができる。
【００５２】
基地局装置は、その通信システムにおいて決められた所定の周波数帯域、時間タイミングで同期信号（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ）、報知チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  ＣＨａｎｎｅｌ）を送信する（Ｓ１０１）。端末装置２００−１は、受信した前記同期信号を用いてセル選択を行う（Ｓ１０２）。セル選択とは、端末装置が接続する基地局装置を選択することである。例えば、端末装置２００−１は、前記同期信号を用いた相関処理により、受信電界強度が大きい基地局装置を選択する。図２において、端末装置２００−１は、複数の基地局装置のうち基地局装置１００−１を選択する。このセル選択の際に、端末装置２００−１はフレーム同期及びシンボル同期を確立する。また、端末装置２００−１は、基地局装置１００−１のセルＩＤを取得することもできる。例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）やＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）においては、ＰＳＳ（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ）、ＳＳＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ）を用いることができる。
【００５３】
また、端末装置２００−１は、受信した前記報知チャネルから報知情報を取得する（Ｓ１０２）。これにより、端末装置２００−１は、基地局装置１００−１におけるシステム帯域幅、システムフレーム番号、送信アンテナ数等の基本的なシステム情報（例えば、ＭＩＢ；Ｍａｓｔｅｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂｌｏｃｋとも呼ばれる）を取得することができる。
【００５４】
次に、基地局装置１００−１と端末装置２００−１は、無線接続（例えば、ＲＲＣ  Ｃｏｎｅｃｔｉｏｎ  ｅｓｔａｂｌｉｓｈ）を確立する（Ｓ１０３）。例えば、端末装置２００−１から基地局装置１００−１への接続要求（ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）、基地局装置１００−１から端末装置２００−１への接続確立情報通知（例えば、ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｓｅｔｕｐ）、端末装置２００−１から基地局装置１００−１への接続完了情報通知（例えば、ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）を順に行う３−ｗａｙ  Ｈａｎｄｓｈａｋｅ等が用いられる。なお、基地局装置は前記接続要求を、ランダムアクセスの一部として送信することができる。
【００５５】
次に、基地局装置１００−１は、無線接続を確立した端末装置２００−１に対して、端末能力情報を要求する（Ｓ１０４）。端末装置２００−１は、端末能力情報の要求（Ｓ１０４）を受けると、その端末能力情報を基地局装置１００−１に通知する（Ｓ１０５）。例えば、端末能力情報は、ＬＴＥ等においては、ＵＥ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎで代替することができる。端末能力情報は、その端末装置が利用できる機能に関する情報が含まれる。また、端末能力情報として、端末装置のカテゴリを含めることができる。
【００５６】
例えば、端末装置２００−１は、端末能力情報として、干渉抑圧機能（或いはキャンセル機能）を有する旨の情報を基地局装置１００−１に通知することができる。例えば、端末装置２００−１は、端末能力情報として、自装置が、干渉抑圧機能を有する端末カテゴリに属することを基地局装置１００−１に通知することができる。なお、前記干渉抑圧機能を有する旨の情報は、さらに、干渉抑圧方法、等によって複数に区分けすることもできる。例えば、線形型干渉抑圧機能を有する旨の情報と非線形型干渉抑圧機能を有する旨の情報に区分けして定義することができる。
【００５７】
また、端末装置２００−１は、端末能力情報として、ネットワークによるアシスト（例えば、物理層より上位層に関する他セルや他端末装置に関する情報を共有）の機能を備えている旨の情報を基地局装置１００−１に通知することができる。また、端末装置２００−１は、端末能力情報として、その端末装置が対応可能なリリース（例えば、規格のバージョン）を基地局装置１００−１に通知することができる。
【００５８】
また、基地局装置１００−１は、端末装置２００−１に対して、伝搬路品質情報（ＣＱＩ；Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）の通知要求（ＣＱＩ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）を行う（Ｓ１０６）。また、基地局装置１００−１は、ランク数（例えば、ＲＩ；Ｒａｎｋ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、プレコーディング（例えば、ＰＭＩ；Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の通知要求を行う（Ｓ１０６）。端末装置２００−１は、各通知要求を受けると（Ｓ１０６）、各要求に回答するために必要な受信品質測定を行う（Ｓ１０７）。端末装置２００−１は、基地局装置１００−１から送信される参照信号等（例えば、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ）を用いて受信品質測定を行う。受信品質は、受信電界強度、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏｎ）、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）等が該当する。そして、端末装置２００−１は、基地局装置１００−１に、その測定結果として、伝搬路品質情報 （ＣＱＩ  ｒｅｐｏｒｔ）、ランク数、プレコーディングを報告する（Ｓ１０８）。伝搬路品質情報は、前記受信品質自体でもよいし、受信可能なＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）情報等により予め当該通信システムで規定されたコードブックでもよい。なお、基地局装置は、前記各通知要求（Ｓ１０６）は、異なるタイミング、異なる要求間隔とすることができる。
【００５９】
次に、基地局装置１００−１は、下りリンクにおける送信パラメータを決定する（Ｓ１０９）。基地局装置１００−１は、端末装置２００−１及び端末装置２００−２の両方に対してＳ１０１乃至Ｓ１０８の手続を行っているとすると、端末装置２００−１及び端末装置２００−２から通知された端末能力情報、伝搬路品質情報等に基づいて、各端末装置のための送信パラメータを決定する。送信パラメータとして、送信信号のスケジューリング、ＭＣＳ、ランク数、ポート番号、送信モード（プレコーディング、送信ダイバーシチ等）を含めることができる。送信パラメータ各々の詳細は後述する。
【００６０】
次に、基地局装置は、復調用制御情報を含む制御チャネルを各端末装置に送信する（１１０）。復調用制御情報は、各端末装置が自局宛に送られたデータ信号（所望信号）を復調、復号するために必要な制御情報である。復調用制御情報として、自局宛データ信号における前記送信パラメータが含まれる。
【００６１】
また、基地局装置は、Ｓ１０５で通知された前記端末能力情報の内容に基づいて、端末装置に補助制御情報を含む制御チャネルを送信する（Ｓ１１０）。例えば、基地局装置１００−１は、干渉抑圧機能を有する旨の情報を通知（Ｓ１０５）した端末装置に対して、補助制御情報を含む制御チャネルを送信することができる（Ｓ１１０）。例えば、基地局装置１００−１は、ネットワークによるアシストの機能を備えている旨の情報を通知した端末装置に対して、補助制御情報を含む制御チャネルを送信することができる（Ｓ１１０）。なお、以下では、基地局装置が、前記端末能力情報として干渉抑圧機能を有する旨の情報を通知されたときに、その端末装置に補助制御情報を含む制御チャネルを送信する場合で、代表して説明する。
【００６２】
基地局装置は、前記補助制御情報として、基地局装置に接続する他の端末装置のためのスケジューリング情報、ＭＣＳ情報、ランク数を示す情報、ポート番号を示す情報、送信モードを示す情報（プレコーディング、送信ダイバーシチ、マルチユーザＭＩＭＯモード等）を含めることができる。
【００６３】
また、基地局装置は、ネットワークによるアシストの機能を備えている旨の情報を通知した端末装置等に対して、他の端末装置宛の信号（干渉信号）の伝搬路を推定するための情報（干渉信号用伝搬路推定情報）を補助制御情報として含めることができる。基地局装置は、干渉信号用伝搬路推定情報として、他の端末装置の参照信号のスケジューリング情報、その参照信号の符号系列を含めることができる。また、基地局装置は、干渉信号用伝搬路推定情報として、他の端末装置の送信信号電力（例えば、データ信号と参照信号の電力差等）を含めることができる。
【００６４】
図１の通信システムの場合、基地局装置１００−１は、端末装置２００−１に対して、前記復調用制御情報に加え、他の端末装置２００−２に関する情報たる補助制御情報を通知する。なお、前記復調用制御情報、前記補助制御情報は、ＬＴＥ等におけるＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）、ＥＰＤＣＣＨ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）、ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  ＣＨａｎｎｅｌ）に含めることができる。
【００６５】
最後に、前記復調用制御情報、前記補助制御情報の通知を受けた端末装置は、これらの情報を用いて、自局宛のデータ信号を検出する（Ｓ１１１）。
【００６６】
図３は、第１の実施形態における基地局装置１００−１の構成を示す概略ブロック図である。基地局装置１００−１は、上位レイヤ１０１（上位レイヤステップ）、符号化部１０２−１〜１０２−Ｓ（符号化ステップ）、スクランブル部１０３−１〜１０３−Ｓ（スクランブルステップ）、変調部１０４−１〜１０４−Ｓ（変調ステップ）、レイヤマッピング部１０５（レイヤマッピングステップ）、プレコーディング部１０６（プレコーディングステップ）、参照信号生成部１０７（参照信号生成ステップ）、制御信号生成部１０８（制御信号生成ステップ）、リソースマッピング部１０９−１〜１０９−Ｔ（リソースマッピングステップ）、ＯＦＤＭ信号生成部１１０−１〜１１０−Ｔ（ＯＦＤＭ信号生成ステップ）、送信部１１１−１〜１１１−Ｔ（送信ステップ）、送信アンテナ部１１２−１〜１１２−Ｔ、受信アンテナ部１３０−１〜１３０−Ｒ、受信部１３１−１〜１３１−Ｒ（受信ステップ）、報告情報検出部１３２（報告情報検出ステップ）を備える。ここで、Ｓ、Ｔ、Ｒはそれぞれ、ストリーム数、送信アンテナ数、受信アンテナ数を表す。なお、上記基地局装置１００−１の一部あるいは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行うチップ制御回路を有する。また、本実施形態は、基地局装置１００−１及び後述する端末装置２００−１及び２００−２は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送の場合のブロック図であるが、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  −  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  −ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ）等のシングルキャリア伝送の場合でも適用することができる。
【００６７】
基地局装置１００−１は、受信アンテナ部１３０−１乃至１３０−Ｒを介して、端末装置２００−１及び２００−２が送信した信号（上りリンク信号）を受信する。前記上りリンク信号には、情報データ及び制御情報を伝送するデータ信号チャネル（例えば、ＬＴＥ等では、上りリンク共通チャネル（ＰＵＳＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ））及び制御情報を送信する制御チャネル（例えば、ＬＴＥ等では、上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ））が含まれる。
【００６８】
受信部１３１−１乃至１３１−Ｒは、受信アンテナ部１３１−１乃至１３１−Ｒが受信した信号を信号検出処理等のデジタル信号処理が可能な周波数帯へダウンコンバート（無線周波数変換）し、さらにスプリアスを除去するフィルタリング処理を行ない、フィルタリング処理した信号をアナログ信号からデジタル信号に変換（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ変換）を行なう。また、受信部１３１−１乃至１３１−Ｒは前記デジタル信号を用いて復調処理及び復号処理等を行なう。これにより、上りリンク信号から上述の各種信号（データ信号チャネル、制御チャネル等）を取得することができる。なお、受信部１３１−１乃至１３１−Ｒは、上りリンクの伝送方式に応じて、復調処理及び復号処理等を行うことができる。
【００６９】
報告情報検出部１３２は、接続する端末装置からフィードバック（図２のＳ１０３、Ｓ１０５、Ｓ１０８）された制御チャネルを検出し、上位レイヤ１０１へ出力する。前記チャネルに含まれる制御情報には、端末装置が送信する基地局装置と端末装置間の無線接続確立に必要な情報（例えば、ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ、ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅ等）、端末能力情報（例えば、ＵＥ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｍａｔｉｏｎ）、伝搬路品質情報報告（ＣＱＩ  ｒｅｐｏｒｔ；Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｒｅｐｏｒｔ）等が含まれる。
【００７０】
上位レイヤ１０１は、ＯＳＩ参照モデルで定義された通信機能の階層のうち、物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ）よりも上位の機能の階層、例えば、ＭＡＣ（媒体アクセス制御：Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、データリンク層、ネットワーク層等である。また、上位レイヤ１０１は、基地局装置１００−１を構成する各部位が、機能を発揮するために必要なその他のパラメータも通知する。
【００７１】
上位レイヤ１０１は、各端末装置に送信する情報データ及び制御情報を生成する。上位レイヤ１０１は、前記制御情報には、各端末装置に送信する下りリンク信号の送信パラメータ（図２のＳ１０９）が含まれる。上位レイヤ１０１は、報告情報検出部１３２が出力した制御チャネルに含まれる各端末の端末能力情報、伝搬路品質情報報告等を考慮して、基地局装置から各端末装置への下りリンク送信パラメータ（ＭＣＳ、ランク数、スケジューリング、ポート番号、送信モード（プレコーディング、送信ダイバーシチ等））を決定する（図２のＳ１０９）。
【００７２】
前記ＭＣＳは、基地局装置１００−１が各端末装置に送信する情報データに施される変調符号化方式である。データ変調処理は、例えば、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ；２相位相変調）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ；４相位相変調）、Ｍ−ＱＡＭ（Ｍ−Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；Ｍ値直交振幅変調、例えば、Ｍ＝１６、６４、２５６、１０２４、４０９６）等である。誤り訂正符号においては、その符号化率である。
【００７３】
前記ランク数は、基地局装置１００−１が各端末装置に送信する信号の空間多重数である。上位レイヤ１０１は、複数の端末装置を空間多重して送信する場合（ＭＵ−ＭＩＭＯ）、その端末中に干渉抑圧機能を有する旨の通知を受けた端末装置が含まれるとき、干渉抑圧機能を有する旨の通知を受けた端末装置に送信する信号のランク数を上限として、各端末装置の空間多重数を決定することが望ましい。
【００７４】
前記ポート番号は、基地局装置１００−１が、各端末装置への送信信号をどのアンテナポートから送信するかを示すものである。
【００７５】
上位レイヤ１０１は、前記スケジューリングとして、各端末装置に送信する下りリンクデータ信号チャネル、制御チャネル、参照信号等をマッピングするリソースを決定することである。リソースとは、時間と周波数で定義される割り当て単位である。例えば、３ＧＰＰでは、１ＯＦＤＭシンボルと１サブキャリアで定義されるリソースエレメントと、１４ＯＦＤＭシンボルと１２サブキャリアで定義されるリソースブロック等がある。また、リソースブロックはユーザ配置の最小単位である。
【００７６】
上位レイヤ１０１は、前記プレコーディングとして、端末装置の受信信号のＳＮＲが良好となるような送信ウェイト（プレコーディングマトリックス）を算出し、送信信号に乗算することができる（例えば、ＣＤＤ）。上位レイヤ１０１は、前記プレコーディングとして、報告情報検出部１３２からの制御チャネルに含まれる所望プレコーディングを選択することができる。上位レイヤ１０１は、当該通信システムで予め決められたコードブックから前記プレコーディングを選択することができる。
【００７７】
上位レイヤ１０１は、前記プレコーディングとして、ユーザ間干渉を抑圧するプレコーディング（ＴＨＰ；Ｔｏｍｌｉｎｓｏｎ  Ｈａｒａｓｈｉｍａ  Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）等を用いることができる。この場合、報告情報検出部１３２からの制御チャネルに含まれる基地局装置と各端末装置との間のチャネルに関する情報（例えば、端末装置が測定したチャネル推定値やそれを圧縮した情報）を用いることができる。
【００７８】
上位レイヤ１０１は、各端末装置へ送信する信号の送信モードを決定することができる。前記送信モードは、前記プレコーディング、送信ダイバーシチ（例えば、ＳＦＢＣ）等を適用することができる。
【００７９】
符号化部１０２−１〜１０２−Ｓは、上位レイヤ１０１から入力された情報データに対して、誤り訂正符号化を行い、符号化ビット（コードワードともいう）を生成する。また、情報データは、例えば、通話に伴う音声信号、撮影した画像を表す静止画像又は動画像信号、文字メッセージ等である。符号化部１０２−１〜１０２−Ｓが誤り訂正符号化を行う際に用いる符号化方式は、例えば、ターボ符号化（Ｔｕｒｂｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）、畳み込み符号化（Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｄｉｎｇ）、低密度パリティ検査符号化（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ  ｃｏｄｉｎｇ；ＬＤＰＣ）等である。
【００８０】
なお、符号化部１０２−１〜１０２−Ｓは、誤り訂正符号化したデータ系列の符号化率（ｃｏｄｉｎｇ  ｒａｔｅ）をデータ伝送率に対応する符号化率に合わせるために、符号化ビット系列に対してレートマッチング処理を行ってもよい。また、符号化部１０２−１〜１０２−Ｓは、誤り訂正符号化したデータ系列を並び替えてインターリーブする機能を有してもよい。また、前記誤り訂正符号化は、前記ＭＣＳの符号化率に基づいて行われる。
【００８１】
スクランブル部１０３−１〜１０３−Ｓは、符号化部１０２−１〜１０２−Ｓから入力されたコードワードに対して、基地局装置のセルＩＤに基づいたスクランブルを行う。なお、前記制御情報には、スクランブルのパターンに関する情報を当然に含めることができる。
【００８２】
変調部１０４−１〜１０４−Ｓは、入力されたスクランブル後のコードワードをデータ変調シンボルにマッピングする。なお、データ変調処理は、前記ＭＣＳの変調多値数に基づいて行われる。なお、変調部１０４−１〜１０４−Ｓは、生成した変調シンボルを並び替えてインターリーブする機能を有してもよい。このインターリーブパターンに関する情報を、前記制御情報に当然に含めることができる。
【００８３】
ここで、Ｓは少なくとも基地局装置１００−１が空間多重した信号を送信する端末装置数である。図１においては、基地局装置１００−１に端末装置２００−１及び端末装置２００−２が空間多重しているため、Ｓは２以上となる。具体的には、基地局装置１００−１が各端末装置に１ストリームでデータ信号チャネルを送信する場合、符号化部１０２−１、スクランブル部１０３−１及び変調部１０４−１は端末装置２００−１に送信するデータ信号チャネルを生成するものであり、符号化部１０２−２、スクランブル部１０３−２及び変調部１０４−２は端末装置２００−２に送信するデータ信号チャネルを生成するものである。
【００８４】
レイヤマッピング部１０５は、変調部１０４−１乃至１０４−Ｓから入力されたデータ変調シンボルを空間多重のためにレイヤマッピングする。レイヤマッピング数は、上位レイヤ１０１が決定した各端末装置のランク数に従う。例えば、ＬＴＥ等では最大で８レイヤまでサポートされており、１つのコードワードは最大で４レイヤにマッピングされる。
【００８５】
参照信号生成部１０７は、参照信号を生成し、プレコーディングを行う参照信号をプレコーディング部１０６へ出力する。プレコーディングを行う参照信号とは、例えば、復調用参照信号（ＤＭ−ＲＳ：ＤｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）である。また、参照信号生成部１０８は、プレコーディングしない参照信号をリソースマッピング部１０９−１〜１０９−Ｔへ出力する。プレコーディングしない参照信号とは、例えば、セル固有参照信号（ＣＲＳ：Ｃｅｌｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）、あるいは測定用参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ：ＣＳＩ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）である。
【００８６】
プレコーディング部１０６は、前記レイヤマッピング部１０６の出力に対して、上位レイヤ１０１が決定した前記プレコーディングマトリックスを乗算し、各送信アンテナポートの信号を生成する。前記プレコーディングマトリックスは、端末装置毎に決めることができる。この場合、プレコーディング部１０６は、端末装置毎に前記プレコーディングマトリックスを乗算する。例えば、図１では、基地局装置１００−１は、端末装置２００−１と端末装置２００−２のそれぞれに用いたプレコーディングマトリックスを送信する。
【００８７】
さらにプレコーディングは、空間多重信号（例えば、ＭＵ−ＭＩＭＯ）を送信する端末装置全体に対して行われる場合もある。この場合、プレコーディング部１０６は、端末装置全体に前記プレコーディングマトリックスを乗算する。
【００８８】
なお、基地局装置１００−１は前記プレコーディングを省略することもできる。この場合、前記レイヤマッピング部１０６の出力は、リソースマッピング部１０９−１〜１０９−Ｔへ直接入力される。
【００８９】
制御信号生成部１０８は、上位レイヤから入力された制御情報を用いて各端末装置に送信する制御チャネルを生成する。前記制御チャネルとして、例えば、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）、ＥＰＤＣＣＨ（Ｅｎｈａｎｃｅ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：無線リソース制御）シグナリング等を用いることができる。ＲＲＣシグナリングは、ＰＢＣＨ、ＰＤＳＣＨに含まれているＬ３層の制御信号であり、ＰＤＣＣＨと比較して、送信できる情報量が多く、誤りに強いものの、頻繁には送信しないシグナリングである。また、前記制御信号生成部１０８は、同期信号、報知チャネルを生成する。
【００９０】
制御信号生成部１０８は、前記復調用制御情報を含む制御チャネルを生成する。また、制御信号生成部１０８は、前記補助制御情報を含む制御チャネルを生成する。
【００９１】
リソースマッピング部１０９−１〜１０９−Ｔは、プレコーディング部１０６の出力、参照信号、制御チャネル等を前記スケジューリングに従ってリソースにマッピングする。リソースマッピング部１０９−１〜１０９−Ｔは、基地局装置１００−１が送信する端末装置に従って区分けされる。例えば、図１のシステムにおいて、送信アンテナ部１１２−１乃至１１２−Ｔは、端末装置２００−１宛の信号を送信するために用いるグループ（図１の１００−１−１）と、端末装置２００−２宛の信号を送信するために用いるグループ（図１の１００−１−２）に区分けされる。この区分けに基づいて、リソースマッピング部１０９−１乃至１０９−Ｔは、端末装置２００−１宛の信号を送信するために用いるグループ（グループ１）と、端末装置２００−２宛の信号を送信するために用いるグループ（グループ２）に区分けされる。
【００９２】
例えば、前記グループ１は、干渉抑圧機能を有する旨の情報を通知（Ｓ１０５）した端末装置２００−１に信号を送信するために用いられる。このため、グループ１に属するリソースマッピング部は、復調用制御情報及び補助制御情報を含む制御チャネル並びに端末装置２００−１に送信するデータ信号チャネル（プレコーディング部１０６の出力）をリソースにマッピングする。
【００９３】
また、リソースマッピング部１０９−１〜１０９−Ｔは、前記ポート番号情報に基づいて定められたリソースに、参照信号をマッピングすることができる。
【００９４】
リソースマッピング部１０９−１〜１０９−Ｔの出力は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号生成部１１０−１〜１１０−Ｔで、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換：Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）、サイクリックプレフィックス（ＣＰ：Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）の挿入が行われ、送信部１１１−１〜１１１−Ｔでデジタル・アナログ変換、フィルタリング、周波数変換等が行われ、送信アンテナ１１２−１〜１１２−Ｔから送信される。
【００９５】
図４は、第１の実施形態における端末装置２００−１の構成を示す概略ブロック図である。端末装置２００−１は、干渉抑圧機能を有する端末装置である。端末装置２００−１は、受信アンテナ２０１−１〜２０１−Ｒ、受信部２０２−１〜２０２−Ｒ（受信ステップ）、ＣＰ除去部２０３−１〜２０３−Ｒ（ＣＰ除去ステップ）、ＦＦＴ（高速フーリエ変換：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部２０４−１〜２０４−Ｒ（ＦＦＴステップ）、チャネル推定部２０５（チャネル推定ステップ）、信号検出部２０６（信号検出ステップ）、制御信号検出部２０７（制御信号検出ステップ）、復調部２０８−１〜２０８−Ｓ（復調ステップ）、デスクランブル部２０９−１〜２０９−Ｓ（デスクランブルステップ）、復号部２１０−１〜２１０−Ｓ（復号ステップ）、上位レイヤ２１１（上位レイヤステップ）、参照信号生成部２３０（参照信号生成ステップ）、上りリンク信号生成部２３１（上りリンク信号生成ステップ）、送信部２３２−１〜２３２−Ｔ（送信ステップ）、送信アンテナ２３３−１〜２３３−Ｔを備える。また、端末装置２００−１の一部あるいは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行うチップ制御回路（図示せず）を有する。なお、Ｒは受信アンテナ数を表す。また、送信アンテナ数はＴとしており、基地局装置１００−１と同じ本数としているが、本発明はこれに限らず、端末装置と基地局装置のアンテナ本数は異なってよい。
【００９６】
受信部２０２−１乃至２０２−Ｒは、受信アンテナ２０１−１乃至２０１−Ｒを介して、基地局装置１００−１が送信アンテナ１１２−１乃至１１２−Ｔが送信した信号を受信する。すなわち、受信部２０２−１は、基地局装置１００−１が自局（図１では、端末装置２００−１）に送信した信号及び他局（図１では、端末装置２００−２）に送信した信号を受信する。この後者の信号がユーザ間干渉となる。さらに、受信部２０２−１乃至２０２−Ｒは、受信信号に対して受信周波数変換、フィルタリング、アナログ・デジタル変換等を行う。受信部２０２−１〜２０２−Ｒの出力は、ＣＰ除去部２０３−１〜２０３−Ｒでサイクリックプレフィックスの除去が行われ、ＦＦＴ部２０４−１〜２０４−Ｒで時間周波数変換が行われる。
【００９７】
チャネル推定部２０５は、時間周波数変換後の信号に含まれるＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ等の参照信号を用いて、受信品質測定（Ｓ１０７）を行う。また、チャネル推定部２０５は、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ、ＤＭ−ＲＳ等の参照信号を用いて、チャネル推定（Ｓ１１１）を行う。チャネル推定部２０５は、基地局装置１００−１の自局宛（端末装置２００−１）の信号を送信する送信アンテナと受信アンテナ２０１−１乃至２０１−Ｒとの間の前記受信品質測定及びチャネル推定値を推定する。また、チャネル推定部２０５は、基地局装置１００−１の他局宛（端末装置２００−２）の信号を送信する送信アンテナと受信アンテナ２０１−１乃至２０１−Ｒとの間の前記受信品質測定及びチャネル推定値を推定する。ここで、チャネル推定部２０５は、当該推定に際し、復調用制御情報、補助制御情報に含まれるポート番号情報を用いることもできる。これにより、チャネル推定部２０５は、チャネル推定に用いる参照信号のリソース、符号系列を知ることができる。
【００９８】
制御信号検出部２０７は、時間周波数変換後の信号に含まれる制御チャネルを抽出し、復調用制御情報、補助制御情報を取得する（Ｓ１１０）。制御信号検出部２０７は、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれる情報であって、端末装置２００−１を構成する各部位の機能を実現するために必要な情報を、各部位に通知する。
【００９９】
信号検出部２０６は、自局宛に送信されたデータ信号チャネル及び制御チャネルを検出する。また、信号検出部２０６は、自局宛以外の送信されたデータ信号チャネル及び制御チャネルを検出する。ここで、信号検出部２０６は、当該検出に際し、前記チャネル推定値、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれるランク数を示す情報を用いることができる。また、信号検出部２０６は、当該検出に際し、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれる送信モード情報を用いることができる。また、信号検出部２０６は、当該検出に際し、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれるスケジューリング情報を用いることができる。また、信号検出部２０６は、復号部２１０−１乃至２１０−Ｓからフィードバックされる復号結果を信号検出に用いることができる。
【０１００】
復調部２０８−１〜２０８−Ｓは、信号検出部２０６から入力された信号に対して復調処理を行い、ビット対数尤度比（ＬＬＲ：Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）を算出する。復調部２０８−１〜２０８−Ｓは、復調処理に際し、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれるＭＣＳ情報を用いることができる。
【０１０１】
デスクランブル部２０９−１〜２０９−Ｓは、基地局装置で行われたスクランブルを解き、コードワードのビット対数尤度比を算出する。デスクランブル部２０９−１〜２０９−Ｓは、前記復調用制御情報、補助制御情報を用いることができる。
【０１０２】
復号部２１０−１〜２１０−Ｓは、コードワードのビット対数尤度比（復調後のビット対数尤度比）に対して誤り訂正復号を行い、自己宛に送信された情報データ及び各種制御データ（端末能力情報要求、伝搬路品質情報等通知要求等）を算出し、上位レイヤ２１１へ出力する。なお、上位レイヤ２１１は、前記復調処理、デスクランブル及び復号処理のための制御情報（自局及び他局に施されたＭＣＳ情報等）を各部に通知することができる。ここで、復号部２１０−１〜２１０−Ｓは、復調処理に際し、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれるＭＣＳ情報を用いることができる。
【０１０３】
また、復号部２１０−１〜２１０−Ｓは、復号後のビット対数尤度比を信号検出部２０６にフィードバックすることができる。
【０１０４】
上位レイヤ２１１は、端末能力情報要求に対して、自局の端末能力情報を上りリンク信号生成部２３１へ出力する。上位レイヤ２１１は、伝搬路品質情報等通知要求に対して、伝搬路品質情報等を上りリンク信号生成部２３１へ出力する。また、上位レイヤ２１１は、復号部２１０−１〜２１０−Ｓが出力する情報データを取得する。
【０１０５】
端末装置２００−１は、信号を送信する機能も有する。参照信号生成部２３０は、上りリンク用の参照信号を生成する。上りリンク信号生成部２３１は、前記端末能力情報、伝搬路品質情報等を含む信号を上りリンク信号として生成する。上りリンク信号はＳＣ−ＦＤＭＡシンボルやＯＦＤＭＡシンボルで構成された信号である。上りリンク信号生成部２３１の出力は、送信部２３２−１〜２３２−Ｔでデジタル・アナログ変換、フィルタリング、周波数変換等が行われ、送信アンテナ２３３−１〜２３３−Ｔから送信される。
【０１０６】
図５は、第１の実施形態における信号検出部２０６の構成を示す概略ブロック図の一例である。図５の信号検出部２０６は、干渉除去機能として、逐次型干渉キャンセラ（ＳＩＣ；Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）を備える場合のブロックである。信号検出部２０６は、レプリカ生成部２５１（レプリカ生成ステップ）、干渉除去部２５２（干渉除去ステップ）、ＭＩＭＯ分離部２５３（ＭＩＭＯ分離ステップ）から構成される。
【０１０７】
レプリカ生成部２５１は、チャネル推定部２０５から入力されたチャネル推定値及び復号部２１０−１〜２１０−Ｓから入力されたＬＬＲを用いて受信信号レプリカを生成する。干渉除去部２５２は、ＦＦＴ部２０４−１〜２０４−Ｒから入力された信号から前記受信信号レプリカを減算し、その結果を復調部２０８−１〜２０８−Ｓに出力する。
【０１０８】
ここで、端末装置２００−１の信号検出部２０６に入力される第ｋサブキャリアにおける信号Ｒ（ｋ）は、次式となる。ただし、Ｄは、レイヤマッピング部１０５の出力Ｓ（ｋ）の系列数（空間多重数）である。また、行列Ｈは、プレコーディングを含む等価チャネル行列である。また、Ｎ（ｋ）は受信アンテナ毎の雑音であり、Ｔは転置行列を表す。
【数１】
2019033513.tif 000003
【数２】
2019033513.tif 000004
【数３】
2019033513.tif 000005
【数４】
2019033513.tif 000006
【数５】
2019033513.tif 000007
【０１０９】
干渉除去部２５２はレプリカ生成部２５１で生成した受信信号レプリカ（ストリームレプリカ）をＦＦＴ部の出力信号から減算する。ｉ回目の繰り返し処理時において、ｎ番目のストリーム（ｎは１・・・、Ｄ）を減算するときの干渉除去部の出力信号をＲ〜ｎ、ｉ（ｋ）は以下の式となる。
【数６】
2019033513.tif 000008
ただし、Ｒ（ｋ）はＦＦＴ出力、Ｒ＾ｎ、ｉ（ｋ）はｉ回目の繰り返し処理におけるｎ番目に除去するストリームの受信信号レプリカ、ｋはサブキャリアインデックスを示す。なお、Ｒ＾１、０（ｋ）＝０となる。
【０１１０】
干渉レプリカＲ＾ｎ、ｉ（ｋ）は、復号部２１０−１〜２１０−Ｓが出力するＬＬＲを用いて生成したデータ変調シンボルレプリカとチャネル推定部２０５が推定したチャネル推定値を用いて生成される。例えば、ｎ番目のストリームの信号検出を行う場合、ストリーム１〜ストリーム（ｎ−１）およびストリーム（ｎ＋１）〜ストリームＤの受信信号レプリカを生成する。詳細には、ｉ回目の繰り返し処理時において、ｉ回目の繰り返し処理に生成したストリーム１〜ストリーム（ｎ−１）のシンボルレプリカとｉ−１回目の繰り返し処理に生成したストリーム（ｎ＋１）〜ストリームＤのシンボルレプリカとチャネル推定値を用いて干渉レプリカを生成する。ｉ回目の繰り返し処理時におけるｎ番目のストリームに対する受信レプリカ生成部の出力信号をＲ＾ｎ、ｉ（ｋ）は以下の式となる。
【数７】
2019033513.tif 000009
ただし、Ｈｕ（ｋ）はストリームｕのチャネル推定値、Ｓ＾ｕ、ｉ（ｋ）はストリームｕに対するｉ回目の繰り返し処理において生成した変調シンボルレプリカである。なお、ｉ＝０の場合（初回処理）、０回目の繰り返し処理ですでに生成したストリーム１〜ストリーム（ｎ−１）のシンボルレプリカのみとチャネル推定値から受信信号レプリカを生成する。
【０１１１】
レプリカ生成部２５１は、復号部からの出力信号を用いて、ＱＰＳＫ変調、１６ＱＡＭ変調等のデータ変調シンボルレプリカを生成する。変調シンボルレプリカ生成部の処理を、ＱＰＳＫ変調を例にして説明する。ＱＰＳＫ変調シンボルを構成するビットのＬＬＲをλ（ｂ０）、λ（ｂ１）とすると、ＱＰＳＫの変調シンボルのレプリカは
【数８】
2019033513.tif 000010
で与えられる。ただしｊは虚数を表す。なお、１６ＱＡＭ等の他の変調においても、同様にシンボルレプリカを生成することが可能である。
【０１１２】
ＭＩＭＯ分離部２５３は、チャネル推定部２０５の出力であるチャネル推定値を用いて、干渉除去部２５２の出力に対して空間多重（ＭＩＭＯ）された信号のストリームの分離を行う。分離方法は、最尤検出（例えば、ＭＬＤ；Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｉｈｏｏｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）によりストリームのデータ信号を再現する方法を適用することができる。また、干渉除去部２５２の出力に対するＭＭＳＥ重み等を算出し、算出した重みを干渉除去部２５２の出力に対して乗算する等の分離方法を用いることができる。
【０１１３】
例えば、ＭＩＭＯ分離部２５３は、干渉除去部２５２がｎ番目のストリームを減算した後の出力信号に対して、ＺＦ基準、ＭＭＳＥ基準に基づいた重み係数ＷＺＦ，ｎ（ｋ）、ＷＭＭＳＥ，ｎ（ｋ）を乗算することでストリームを分離することができる。
【数９】
2019033513.tif 000011
【数１０】
2019033513.tif 000012
を用いることができる。ただし、Hは行列の複素共役転置、−１は逆行列、σ2は雑音電力、ＩＲはＲ×Ｒの単位行列を表す。
また、繰り返し逐次型干渉キャンセラにおける初回処理（ｉ＝０）の場合のＨｎ（ｋ）は、
【数１１】
2019033513.tif 000013
である。繰り返し逐次型干渉キャンセラにおける繰り返し処理（ｉ＞０）の場合のＨｎ（ｋ）は、
【数１２】
2019033513.tif 000014
となる。
【０１１４】
信号検出部２０６は、前記復調用制御情報及び前記補助制御情報に含まれるランク数を示す情報、送信モードを示す情報を用いて、前記ストリーム数Ｄを取得することができる。また、信号検出部２０６は、前記データ変調シンボルレプリカを生成する際に、前記復調用制御情報及び前記補助制御情報に含まれるＭＣＳ情報を取得することができる。
【０１１５】
なお、上述の式は干渉キャンセラの一例であり、干渉キャンセラの種類、重みの算出方法によらず、干渉キャンセラを適用した端末装置に本発明を適用することができる。
【０１１６】
以上のように、第１の実施形態の通信システムでは、端末装置は、他の端末装置に関する情報たる補助制御情報の通知を受ける。このため、端末装置は、この補助制御情報を用いて他ユーザ干渉を抑圧できる。このため、通信システムにおけるフィードバック情報量の制限による影響を軽減しつつ、ユーザ間干渉を抑圧し、周波数利用効率を向上させることができる。
【０１１７】
（第２の実施形態）
本実施形態の一態様に係る端末装置は、制御チャネルと空間多重されたデータ信号チャネルとを受信する受信部と、前記受信部から出力されるデータ信号チャネルのうち自局宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と前記受信部から出力されるデータ信号チャネルのうち他端末装置宛に送信された信号の送信パラメータである補助制御情報とを受信部からの出力から抽出する制御信号検出部と、参照信号を用いてチャネル推定値を求めるチャネル推定部と、前記復調用制御情報、前記補助制御情報及び前記チャネル推定値を用いて前記データ信号チャネルを分離する信号検出部と、前記信号検出部が出力した信号を復号する復号部と、を備え、前記補助制御情報にはランク数を示す情報を含む。
【０１１８】
また、上記の端末装置において、前記補助制御情報には、ポート番号を示す情報を含んでいてもよい。
【０１１９】
また、上記の端末装置において、前記補助制御情報には、参照信号に関する情報を含んでいてもよい。
【０１２０】
また、上記の端末装置において、前記補助制御情報には、送信電力を示す情報を含んでいてもよい。
【０１２１】
また、上記の端末装置において、前記補助制御情報には、送信モードを示す情報を含んでいてもよい。
【０１２２】
また、上記の端末装置において、前記補助制御情報には、複信方式を示す情報を含んでいてもよい。
【０１２３】
また、上記の端末装置において、前記補助制御情報には、他端末装置が接続している基地局装置のセルＩＤを含んでいてもよい。
【０１２４】
また、上記の端末装置において、前記復号部は、自局宛に送信された信号と他端末装置宛に送信された信号の復号結果を前記信号検出部にフィードバックするように構成されていてもよく、前記信号検出部は、前記復号結果を用いて空間多重されたデータ信号を分離するように構成されていてもよい。
【０１２５】
また、上記の端末装置において、前記信号検出部は、前記復号結果を用いて、少なくとも他端末装置宛に送信された信号の受信信号レプリカを生成し、前記受信信号レプリカを前記受信部から出力されるデータ信号チャネルから減算するように構成されていてもよい。
【０１２６】
また、上記の端末装置において、前記検出部は、最尤検出するように構成されていてもよい。
【０１２７】
本実施形態の他の一態様に係る基地局装置は、ある端末装置に対して該端末装置宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と、該端末装置以外の端末装置宛に送信された信号に関する送信パラメータである補助制御情報を含む制御チャネルを生成する制御信号生成部と、複数の端末装置宛のデータ信号チャネルを空間多重するレイヤにマッピングするレイヤマッピング部と、前記制御チャネルと前記データ信号チャネルを無線リソースにマッピングするリソースマッピング部と、前記リソースマッピング部の出力を送信する送信アンテナと、を備え、前記補助制御情報には、ランク数を示す情報を含む。
【０１２８】
また、上記の基地局装置において、前記補助制御情報には、ポート番号を示す情報を含んでいてもよい。
【０１２９】
また、上記の基地局装置において、前記補助制御情報には、参照信号に関する情報を含んでいてもよい。
【０１３０】
また、上記の基地局装置において、前記補助制御情報には、送信電力を示す情報を含んでいてもよい。
【０１３１】
また、上記の基地局装置において、前記補助制御情報には、送信モードを示す情報を含んでいてもよい。
【０１３２】
また、上記の基地局装置において、前記補助制御情報には、複信方式を示す情報を含んでいてもよい。
【０１３３】
また、上記の基地局装置において、前記補助制御情報には、他端末装置が接続している基地局装置のセルＩＤを含んでいてもよい。
【０１３４】
また、上記の基地局装置において、前記複数の端末装置宛の信号のそれぞれは、異なる送信アンテナから送信されてもよい。
【０１３５】
また、上記の基地局装置において、前記補助制御情報は、他の基地局装置が送信する信号の送信パラメータに関する情報であってもよい。
【０１３６】
また、上記の基地局装置は、前記レイヤマッピング部の出力に対して、送信先である端末装置毎にプレコーディングをするプレコーディング部をさらに備えていてもよい。
【０１３７】
本実施形態の他の一態様に係る通信システムは、ある端末装置に対して該端末装置宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と、該端末装置以外の端末装置宛に送信された信号に関する送信パラメータである補助制御情報を含む制御チャネルを生成する制御信号生成部と、複数の端末装置宛のデータ信号チャネルを空間多重するレイヤにマッピングするレイヤマッピング部と、参照信号を生成する参照信号生成部と、前記制御チャネル、前記データ信号チャネル及び前記参照信号を無線リソースにマッピングするリソースマッピング部と、前記リソースマッピング部の出力を送信する送信アンテナと、を備える基地局装置と、制御チャネルと空間多重されたデータ信号チャネルとを受信する受信部と、前記受信部から出力されるデータ信号チャネルに含まれる前記復調用制御情報と前前記補助制御情報とを受信部からの出力から抽出する制御信号検出部と、参照信号を用いてチャネル推定値を求めるチャネル推定部と、前記復調用制御情報、前記補助制御情報及び前記チャネル推定値を用いて前記データ信号チャネルを分離する信号検出部と、前記信号検出部が出力した信号を復号する復号部と、を備える端末装置と、を有し、前記補助制御情報には、ランク数を示す情報を含む。
【０１３８】
本実施形態の他の一態様に係る受信方法は、制御チャネルと空間多重されたデータ信号チャネルとを受信する受信ステップと、前記受信ステップで得られるデータ信号チャネルのうち自局宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と前記受信ステップで得られるデータ信号チャネルのうち他の端末装置宛に送信された信号の送信パラメータである補助制御情報とを前記データ信号チャネルから抽出する制御信号検出ステップと、参照信号を用いてチャネル推定値を求めるチャネル推定ステップと、前記復調用制御情報、前記補助制御情報及び前記チャネル推定値を用いて前記データ信号チャネルを分離する信号検出ステップと、前記信号検出ステップで得られる信号を復号する復号ステップと、を有し、前記補助制御情報にはランク数を示す情報を含む。
【０１３９】
本実施形態の他の一態様に係る送信方法は、ある端末装置に対して該端末装置宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と、該端末装置以外の端末装置宛に送信された信号に関する送信パラメータである補助制御情報を含む制御チャネルを生成する制御信号ステップと、複数の端末装置宛のデータ信号チャネルを空間多重するレイヤにマッピングするレイヤマッピングステップと、前記制御チャネルと前記データ信号チャネルを無線リソースにマッピングするリソースマッピングステップと、前記リソースマッピングステップの出力を送信する送信ステップとを有し、前記補助制御情報には、ランク数を示す情報を含む。
【０１４０】
本実施形態の他の一態様に係る通信方法は、ある端末装置に対して該端末装置宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と、該端末装置以外の端末装置宛に送信された信号に関する送信パラメータである補助制御情報を含む制御チャネルを生成する制御信号生成ステップと、複数の端末装置宛のデータ信号チャネルを空間多重するレイヤにマッピングするレイヤマッピングステップと、参照信号を生成する参照信号生成ステップと、前記制御チャネル、前記データ信号チャネル及び前記参照信号を無線リソースにマッピングするリソースマッピングステップと、前記リソースマッピングステップで得られた信号を送信する送信ステップと、を有する送信方法と、制御チャネルと空間多重されたデータ信号チャネルとを受信する受信ステップと、前記受信ステップから得られるデータ信号チャネルに含まれる前記復調用制御情報と前記補助制御情報とを前記受信ステップから得られた信号から抽出する制御信号検出ステップと、参照信号を用いてチャネル推定値を求めるチャネルステップと、前記復調用制御情報、前記補助制御情報及び前記チャネル推定値を用いて前記データ信号チャネルを分離する信号検出ステップと、前記信号検出ステップから得られた信号を復号する復号ステップを有する受信方法と、を有し、前記補助制御情報には、ランク数を示す情報を含む。
【０１４１】
図６は、第２の実施形態における通信システムの下りリンクの構成を示す概略図である。端末装置４００−１は、基地局装置３００−１と無線接続する。端末装置４００−２は、基地局装置３００−２と無線接続する。基地局装置３００−１と基地局装置３００−２はバックホール回線１０で接続されており、基地局装置間で相互に情報を通知することができる。バックホール回線１０は、光ファイバやＸ２インターフェースのような有線を用いて接続してもよいし、リレー基地局のような無線を用いてもよい。
【０１４２】
基地局装置４００−１及び４００−２は、セルラ構成における各基地局装置である。基地局装置４００−２（マクロセル基地局、第１の基地局装置ともいう）は、そのセルカバレッジ（マクロセル）と基地局装置４００−２よりも送信電力が小さい基地局装置４００−１（小電力基地局、ピコセル基地局、フェムトセル基地局、スモールセル基地局、第２の基地局装置ともいう）のセルカバレッジ（ピコセル、フェムトセル、スモールセル等）とが重複するように配置することができる。カバレッジとは、基地局装置が端末装置と接続可能な範囲を表し、通信エリアともいう。
【０１４３】
このような通信システムにおいて、基地局装置３００−２が端末装置４００−２に信号を送信することにより（ｒ２−２２）、基地局装置３００−２は端末装置４００−１にセル間干渉を与える（ｒ２−１２）。同様に、基地局装置３００−１は、端末装置４００−１に信号を送信することにより（ｒ２−１１）、端末装置４００−２にセル間干渉を与える（ｒ２−２１）。なお、基地局装置３００−１、３００−２は、マクロセル基地局のみでマルチセルを構成してもよいし、小電力基地局のみでマルチセルを構成してもよい。また、マクロセル基地局装置のカバレッジ内に複数の小電力基地局が配置される場合も本発明に含まれる。また、図６では、基地局装置に接続する端末装置は１台であるが、本発明はこれに限らず、複数の端末装置が基地局装置に接続する場合も本発明に含まれる。
【０１４４】
また、小電力基地局が複数ある場合、小電力基地局毎に送信電力が異なっていてもよい。また、マクロセル基地局と小電力基地局は送信電力での区別のみならず、既にサービスインしている方式をサポートする後方互換性のあるセルと、新しく定義される後方互換性のないセルとで区別してもよい。
【０１４５】
また、小電力基地局間でサービスする方式（通信システムのバージョン、オプション等）が異なっていてもよい。
【０１４６】
また、本発明は、マルチセル環境であれば適用することができ、セル数、基地局の数、端末の数、セルの種類（例えば、マクロセル、ピコセル、フェムトセル、スモールセル等）、基地局の種類等は本実施形態に限定されない。
【０１４７】
図７は、第２の実施形態にかかる通信システムにおける基地局装置及び端末装置間の処理を示すシーケンス図である。図７は、図６に記載の通信システムにおいて、基地局装置３００−１及び３００−２並びに基地局装置３００−１に接続する端末装置４００−１間の接続及び下りリンクのデータ送信処理についての説明である。基地局装置３００−２に接続する端末装置４００−２においても同様の処理を行うことができる。
【０１４８】
図７のＳ２０１〜Ｓ２０８の処理は各々、図２のＳ１０１〜１０８に対応する。基地局装置３００−１は、干渉抑圧機能を有する端末装置４００−１に下りリンクデータ信号を送信するため、隣接セルの基地局装置３００−２に対して、隣接セル制御情報通知を要求する（Ｓ２０９）。隣接セル制御情報としては、セルＩＤ、スケジューリング情報、ＭＣＳ情報、ランク数を示す情報、ポート番号を示す情報、送信モードを示す情報（プレコーディング、送信ダイバーシチ等）、送信電力を示す情報（データ信号チャネル、参照信号、制御チャネル相互の電力比等）、チャネル情報を推定するために用いる隣接セルの参照信号（ＣＲＳ等）に関する情報（参照信号のスケジューリング情報、その参照信号の符号系列等）を含めることができる。また、基地局装置３００−１は、隣接セル制御情報として、基地局装置３００−２の複信方式（ＦＤＤ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ、ＴＤＤ；Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）に関する情報を通知することができる。例えば、複信方式に関する情報として、その基地局装置が送信する信号が、ＦＤＤ若しくはＴＤＤのいずれの複信方式で送信されているかを示す情報やＦＤＤ若しくはＴＤＤであってそのフレーム構成を示す情報等である。また、基地局装置３００−１は、隣接セル制御情報として、基地局装置３００−２のフレーム同期のためのトリガを通知することができる。
【０１４９】
前記隣接セル制御情報要求（Ｓ２０９）を受けた基地局装置３００−２は、その要求に従って、自局のセル制御情報を通知する（Ｓ２１０）。なお、前記隣接セル制御情報通知要求（Ｓ２０９）及び隣接セル制御情報通知（Ｓ２１０）はバックホール回線１０を用いることができる。
【０１５０】
次に、基地局装置３００−１は、端末装置４００−１に送信する下りリンクにおけるパラメータを決定する（Ｓ２１１）。基地局装置３００−１は、端末装置４００−１から通知された端末能力情報及び伝搬路品質情報等並びに隣接セル制御情報等を用いて、端末装置３００−１のための送信パラメータを決定する。送信パラメータとして、送信信号のスケジューリング、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）、ランク数、ポート番号、送信モード（プレコーディング、送信ダイバーシチ等）を含めることができる。
【０１５１】
次に、基地局装置３００−１は、端末装置４００−１に復調用制御情報を含む制御チャネルを送信する（２１２）。復調用制御情報は、端末装置４００−１が自局宛に送信された信号（所望信号）を復調、復号するために必要な制御情報である。復調用制御情報として、自局宛データ信号における前記送信パラメータが含まれる。
【０１５２】
また、基地局装置３００−１は、干渉抑圧機能を有する旨の情報を通知（Ｓ２０５）した端末装置４００−１に対して、補助制御情報を含む制御チャネルを送信する（Ｓ２１２）。補助制御情報として、隣接セル制御情報を含めることができる。
【０１５３】
図６の通信システムの場合、基地局装置３００−１は、端末装置４００−１に対して、前記復調用制御情報に加え、隣接する基地局装置３００−２に関する情報である補助制御情報を通知する。なお、前記復調用制御情報、前記補助制御情報は、ＬＴＥ等におけるＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）、ＥＰＤＣＣＨ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）、ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  ＣＨａｎｎｅｌ）に含めることができる。
【０１５４】
最後に、前記復調用制御情報、前記補助制御情報の通知を受けた端末装置は、これらの情報を用いて、自局宛のデータ信号を検出する（Ｓ２１３）。
【０１５５】
図８は、第２の実施形態にかかる通信システムにおける基地局装置及び端末装置間の処理を示す別のシーケンス図である。図８のＳ３０１〜Ｓ３０８の処理は各々、図２のＳ１０１〜Ｓ１０８に対応する。基地局装置３００−１は、干渉抑圧機能を有する端末装置４００−１に対して、隣接セル干渉情報通知を依頼する（Ｓ３０９）。基地局装置３００−１は、隣接セル干渉を測定するためのリソース（例えば、ヌルリソースエレメントの位置）を指定することができる。例えば、ＬＴＥ−ＡにおけるＣＳＩ−ＩＭ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔａｔｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）等を代用することができる。また、基地局装置３００−１は、隣接セルのセルＩＤ、隣接セルの参照信号に関する情報（スケジューリング情報等）を端末装置４００−１に通知することができる。
【０１５６】
端末装置４００−１は、この要求に対して、隣接セルからの干渉を測定する（Ｓ３１０）。このセル間干渉測定は、隣接セルが送信する参照信号を用いて干渉を測定することができる。また、前記ヌルリソースエレメントの信号レベルを測定することで干渉を測定することができる。端末装置４００−１は、前記干渉測定結果として、隣接セル干渉情報を基地局装置３００−１に通知する（Ｓ３１１）。
【０１５７】
基地局装置３００−１は、前記隣接セル干渉情報を考慮して、制御情報を取得する隣接セルを選択し、その基地局装置に対して、隣接セル制御情報通知を要求する（Ｓ３１２）。前記隣接セル制御情報要求（Ｓ３１３）を受けた基地局装置３００−２は、その要求に従って、自局のセル制御情報を通知する（Ｓ３１３）。なお、前記隣接セル制御情報通知要求（Ｓ３１２）及び隣接セル制御情報通知（Ｓ３１３）はバックホール回線１０を用いることができる。
【０１５８】
次に、基地局装置は、下りリンクにおいて端末装置に送信するパラメータを決定する（Ｓ３１４）。そして、基地局装置３００−１は、復調用制御情報、補助制御情報を端末装置４００−１に通知する（Ｓ３１５）。そして、端末装置４００−１は、基地局装置３００−１から送信されたデータ信号を前記復調用制御情報、補助制御情報を用いて信号検出処理を行う（Ｓ３１６）。図８のＳ３１４〜Ｓ３１６は各々、図７のＳ２１1〜Ｓ２１３に対応する。
【０１５９】
図９は、第２の実施形態における基地局装置３００−１の構成を示す概略ブロック図である。基地局装置３００−２も同様の構成とすることができる。基地局装置３００−１は、上位レイヤ３０１（上位レイヤステップ）、符号化部３０２−１〜３０２−Ｓ（符号化ステップ）、スクランブル部３０３−１〜３０３−Ｓ（スクランブルステップ）、変調部３０４−１〜３０４−Ｓ（変調ステップ）、レイヤマッピング部３０５（レイヤマッピングステップ）、プレコーディング部３０６（プレコーディングステップ）、参照信号生成部３０７（参照信号生成ステップ）、制御信号生成部３０８（制御信号生成ステップ）、リソースマッピング部３０９−１〜３０９−Ｔ（リソースマッピングステップ）、ＯＦＤＭ信号生成部３１０−１〜３１０−Ｔ（ＯＦＤＭ信号ステップ）、送信部３１１−１〜３１１−Ｔ（送信ステップ）、送信アンテナ部３１２−１〜３１２−Ｔ、受信アンテナ部３３０−１〜３３０−Ｒ、受信部３３１−１〜３３１−Ｒ（受信ステップ）、報告情報検出部３３２（報告情報検出ステップ）を備える。ここで、Ｓ、Ｔ、Ｒはそれぞれ、ストリーム数、送信アンテナ数、受信アンテナ数を表す。なお、上記基地局装置３００−１の一部あるいは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行うチップ制御回路を有する。また、本実施形態は、基地局装置３００−１及び後述する端末装置４００−１はＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送の場合のブロック図であるが、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  −  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  −ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ）等のシングルキャリア伝送の場合でも適用することができる。以下、第１の実施形態の基地局装置１００−１（図３）と異なる機能を有する部位を主にして説明する。
【０１６０】
報告情報検出部３３２は、接続する端末装置４００−１からフィードバック（図７のＳ２０３、Ｓ２０５、Ｓ２０８、図８のＳ３０３、Ｓ３０５、Ｓ３０８）された制御チャネルを検出し、上位レイヤ１０１へ出力する。前記チャネルに含まれる制御情報には、端末装置が送信する基地局装置と端末装置間の無線接続確立に必要な情報（例えば、ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ、ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅ等）、端末能力情報（例えば、ＵＥ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｍａｔｉｏｎ）、伝搬路品質情報報告（ＣＱＩ  ｒｅｐｏｒｔ；Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｒｅｐｏｒｔ）等が含まれる。また、報告情報検出部３３２は、接続する端末装置４００−１からフィードバックされる隣接セル干渉情報（図８のＳ３１１）を含む制御チャネルを検出し、上位レイヤ１０１へ出力する。
【０１６１】
上位レイヤ３０１は、基地局装置３００−２に対して、バックホール回線を通じて、隣接セル制御情報の通知を要求する（図７のＳ２０９、図８のＳ３１２）。また、上位レイヤ３００−１は、バックホール回線を通じて、隣接する基地局装置３００−２から隣接セル制御情報を取得する（図７のＳ２１０、図８のＳ３１３）。
【０１６２】
上位レイヤ３０１は、報告情報検出部３３２が出力した制御チャネルに含まれる端末能力情報、伝搬路品質情報報告、隣接セル制御情報等を考慮して、基地局装置３００−１から端末装置４００−１への下りリンク送信パラメータ（ＭＣＳ、ランク数、スケジューリング、ポート番号、送信モード（プレコーディング、送信ダイバーシチ等））を決定する（図７のＳ２１１、図８のＳ３１４）。
【０１６３】
上位レイヤ３０１は、端末装置４００−１に送信する情報データ及び制御情報を生成する。上位レイヤ３０１は、前記制御情報には、端末装置に送信する下りリンク信号の前記送信パラメータ（復調用制御情報）が含まれる。また、前記制御情報には、隣接する基地局装置３００−２の制御情報（補助制御情報）が含まれる。上位レイヤ３０１は、前記制御情報に、隣接セル干渉情報通知依頼を含めることができる（図８のＳ３０９）。
【０１６４】
図１０は、第２の実施形態における端末装置４００−１の構成を示す概略ブロック図である。端末装置４００−１は、干渉抑圧機能を有する端末装置である。端末装置４００−１は、受信アンテナ４０１−１〜４０１−Ｒ、受信部４０２−１〜４０２−Ｒ（受信ステップ）、ＣＰ除去部４０３−１〜４０３−Ｒ（ＣＰ除去ステップ）、ＦＦＴ（高速フーリエ変換：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部４０４−１〜４０４−Ｒ（ＦＦＴステップ）、チャネル推定部４０５（チャネル推定ステップ）、信号検出部４０６（信号検出ステップ）、制御信号検出部４０７（制御信号検出ステップ）、復調部４０８−１〜４０８−Ｓ（復調ステップ）、デスクランブル部４０９−１〜４０９−Ｓ（デスクランブルステップ）、復号部４１０−１〜４１０−Ｓ（復号ステップ）、上位レイヤ４１１（上位レイヤステップ）、参照信号生成部４３０（参照信号生成ステップ）、上りリンク信号生成部４３１（上りリンク信号生成ステップ）、送信部４３２−１〜４３２−Ｔ（送信ステップ）、送信アンテナ４３３−１〜４３３−Ｔを備える。また、端末装置４００−１の一部あるいは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行うチップ制御回路（図示せず）を有する。なお、Ｒは受信アンテナ数を表す。また、送信アンテナ数はＴとしており、基地局装置４００−１と同じ本数としているが、本発明はこれに限らず、端末装置と基地局装置のアンテナ本数は異なってよい。なお、図６における端末装置４００−２は、干渉抑圧機能を有さない端末装置とすると、端末装置４００−２は端末装置４００−１から信号検出部４０６を除いた構成となる。以下、第１の実施形態の端末装置２００−１（図３）と異なる機能を有する部位を主にして説明する。
【０１６５】
受信部４０２−１乃至４０２−Ｒは、受信アンテナ４０１−１乃至４０１−Ｒを介して、基地局装置３００−１が送信アンテナ４１２−１乃至４１２−Ｔから送信した信号を受信する。また、受信部４０２−１乃至４０２−Ｒは、受信アンテナ４０１−１乃至４０１−Ｒを介して、基地局装置３００−２が送信アンテナ３１２−１乃至３１２−Ｔから送信した信号を受信する。すなわち、受信部４０２−１にとって、基地局装置３００−１が送信した信号は所望信号となり、隣接する基地局装置３００−２が送信した信号は干渉信号となる。この後者の信号がセル間干渉となる。
【０１６６】
制御信号検出部４０７は、時間周波数変換後の信号に含まれる制御チャネルを抽出し、復調用制御情報、補助制御情報を取得する（図７のＳ２１２、図８のＳ３１５）。制御信号検出部４０７は、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれる情報であって、端末装置４００−１を構成する各部位の機能を実現するために必要な情報を、各部位に通知する。
【０１６７】
チャネル推定部４０５は、時間周波数変換後の信号に含まれるＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ等の参照信号を用いて、受信品質測定（図７のＳ２０７）を行う。また、チャネル推定部４０５は、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ、ＤＭ−ＲＳ等の参照信号を用いて、チャネル推定（Ｓ２１３）を行う。チャネル推定部４０５は、基地局装置３００−１の信号の前記受信品質測定及びチャネル推定値を推定する。また、チャネル推定部４０５は、基地局装置３００−２の信号のチャネル推定値を推定する。ここで、チャネル推定部４０５は、当該推定に際し、復調用制御情報、補助制御情報に含まれるポート番号情報を用いることもできる。また、チャネル推定部４０５は、当該推定に際し、補助制御情報に含まれる複信方式に関する情報を用いることができる。これにより、チャネル推定部４０５は、上りリンクの参照信号か下りリンクの参照信号かの区別を判断しつつ、チャネル推定に用いる参照信号のリソース、符号系列を、知ることができる。
【０１６８】
信号検出部４０６は、自局宛に送信されたデータ信号チャネル及び制御チャネルを検出する。また、信号検出部４０６は、隣接する基地局により送信されたデータ信号チャネル及び制御チャネルを検出する。ここで、信号検出部４０６は、当該検出に際し、前記チャネル推定値、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれるランク数を示す情報を用いることができる。また、信号検出４０６は、当該検出に際し、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれる送信モードに関する情報を用いることができる。また、信号検出部４０６は、当該検出に際し、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれるスケジューリング情報を用いることができる。また、信号検出部４０６は、復号部４１０−１乃至４１０−Ｓからフィードバックされる復号結果を信号検出に用いることができる。また、信号検出４０６は、当該検出に際し、補助制御情報に含まれる複信方式に関する情報を用いることができる。
【０１６９】
信号検出部４０６は、空間多重されて受信した基地局装置３００−１及び基地局装置３００−２の送信信号を、最尤検出、干渉キャンセルを用いて信号分離する。例えば、図５に記載の逐次型干渉キャンセラを干渉除去機能として用いることができる。
【０１７０】
例えば、図５の干渉除去機能を有する信号検出部４０６は、前記復調用制御情報及び前記補助制御情報に含まれるランク数を示す情報、送信モードに関する情報を用いて、ストリーム数Ｄを取得することができる。例えば、図６の通信システムでは、基地局装置３００−１が端末装置４００−１に送信する信号のストリーム数と基地局装置３００−２が端末装置４００−２に送信する信号のストリーム数の合計となる。また、図５の干渉除去機能を有する信号検出部４０６は、基地局装置３００−１及び基地局装置３００−２の送信信号に対するデータ変調シンボルレプリカを生成する際に、前記復調用制御情報及び前記補助制御情報に含まれるＭＣＳ情報を取得することができる。また、図５の干渉除去機能を有する信号検出部４０６は、基地局装置３００−１及び基地局装置３００−２の送信信号に対するデータ変調シンボルレプリカを生成する際に、前記補助制御情報に含まれる複信方式に関する情報を取得することができる。これにより、隣接セルの送信信号（セル間干渉）の復調・復号結果を用いて自局宛の信号を検出・復調・復号できる。
【０１７１】
復調部４０８−１〜４０８−Ｓは、信号検出部４０６から入力された信号に対して復調処理を行い、ビット対数尤度比（ＬＬＲ：Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）を算出する。復調部４０８−１〜４０８−Ｓは、復調処理に際し、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれるＭＣＳ情報を用いることができる。
【０１７２】
デスクランブル部４０９−１〜４０９−Ｓは、基地局装置で行われたスクランブルを解き、コードワードのビット対数尤度比を算出する。デスクランブル部４０９−１〜４０９−Ｓは、前記復調用制御情報、補助制御情報を用いることができる。
【０１７３】
復号部４１０−１〜４１０−Ｓは、コードワードのビット対数尤度比に対して誤り訂正復号を行い、自己宛に送信された情報データ及び各種制御データ（端末能力情報要求、伝搬路品質情報等通知要求等）を算出し、上位レイヤ４１１へ出力する。なお、上位レイヤ４１１は、前記復調処理、デスクランブル及び復号処理のための制御情報（自局及び他局に施されたＭＣＳ情報等）を各部に通知することができる。ここで、復号部４１０−１〜４１０−Ｓは、復調処理に際し、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれるＭＣＳ情報を用いることができる。
【０１７４】
上位レイヤ４１１は、端末能力情報要求に対して、自局の端末能力情報を上りリンク信号生成部４３１へ出力する。上位レイヤ４１１は、伝搬路品質情報等通知要求に対して、伝搬路品質情報等を上りリンク信号生成部４３１へ出力する。また、上位レイヤ４１１は、復号部４１０−１〜４１０−Ｓが出力する情報データを取得する。
【０１７５】
端末装置４００−１は、信号を送信する機能も有する。参照信号生成部４３０は、上りリンク用の参照信号を生成する。上りリンク信号生成部４３１は、前記端末能力情報、伝搬路品質情報、隣接セル干渉情報等を含む信号を上りリンク信号を生成する。上りリンク信号はＳＣ−ＦＤＭＡシンボルやＯＦＤＭＡシンボルで構成された信号である。上りリンク信号生成部４３１の出力は、送信部４３２−１〜４３２−Ｔでデジタル・アナログ変換、フィルタリング、周波数変換等が行われ、送信アンテナ４３３−１〜４３３−Ｔから送信される。
【０１７６】
以上のように、第２の実施形態の通信システムでは、端末装置は、隣接する基地局装置が送信した信号に関する情報である補助制御情報の通知を受ける。このため、端末装置は、この補助制御情報を用いて他セル間干渉を抑圧できる。このため、通信システムにおけるフィードバック情報量の制限による影響を軽減しつつ、ユーザ間干渉を抑圧し、周波数利用効率を向上させることができる。
【０１７７】
（第３の実施形態）
【０１７８】
本実施形態における通信システム、基地局装置の構成及び端末装置の構成は、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様である。本実施形態では、第１の実施形態における基地局装置（基地局装置１００−１）及び第２の実施形態における基地局装置（基地局装置３００−１、３００−２）を基地局装置と称する。また、本実施形態では、第１の実施形態における端末装置（端末装置２００−１、２００−２）及び第２の実施形態における端末装置（端末装置４００−１、４００−２）を端末装置と称する。したがって、本実施形態では、端末装置は、上位レイヤにおいて端末能力情報（本実施形態では干渉抑圧能力と称する）を生成し、基地局装置に通知（転送、シグナル）する。基地局装置は、受信部において干渉抑圧能力を受信し、補助制御情報を生成し、送信部を介して端末装置に通知する。端末装置は、基地局装置から通知された補助制御情報を用いて、ユーザ間干渉及びセル間干渉を抑圧する。本実施形態では、干渉抑圧能力の通知方法を開示する。
【０１７９】
また、本実施形態における通信システムは、端末装置間で通信を行う通信システムにも適用可能である。したがって、本実施形態における基地局装置は、送信する機能を備える装置であればよく、通信装置とも称される。
【０１８０】
図１１は、第３の実施形態に係る通信システムにおける基地局装置及び端末装置間の処理を示すシーケンス図である。基地局装置（ＥＵＴＲＡＮ：Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋでもよい）は、ＵＥ能力問い合わせ（ＵＥ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ  Ｅｎｑｕｉｒｙ）を通知する（Ｓ５０１）。例えば、ＵＥ能力問い合わせは、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）シグナリング等を通じて、通知される。
【０１８１】
端末装置は、ＵＥ能力情報（ＵＥ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、端末装置ケイパビリティ情報、ＵＥケイパビリティ情報）を通知する（Ｓ５０２）。ＵＥ能力情報は、端末装置が利用できる機能に関する情報である。例えば、ＵＥ能力情報は、ＲＲＣシグナリング等を通じて、通知される。
【０１８２】
なお、ＵＥ能力情報は、機能グループ指標（ＦＧＩ：Ｆｅａｔｕｒｅ  Ｇｒｏｕｐ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ）として通知されてもよい。なお、例えば、機能グループ指標は、ＵＥに実装されなければならない（実装必須の）全機能の中から、一部の機能に関して、機能の１つまたは複数の機能からなるグループ単位でテストが完了しているか否かを示す指標である。
【０１８３】
Ｓ５０２において、端末装置は、ＵＥ能力情報に干渉抑圧能力を含めて通知してもよい。干渉抑圧能力は、端末装置において干渉を抑圧する能力を示す情報であり、例えば、干渉抑圧機能の有無、干渉抑圧方式、干渉レイヤの最大数、受信可能な端末情報の最大数等である。干渉抑圧機能の有無は、端末装置が干渉を抑圧するための機能を備えるか否かを示す情報であり、例えば、端末装置がＮＡＩＣＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ）等の機能をサポートしているか否かを示してもよい。干渉抑圧方式は、干渉抑圧機能として用いられる受信処理の方式を示す情報であり、例えば、ＩＲＣ（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ  Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）、逐次型干渉キャンセラ（ＳＩＣ：Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ）、ＭＬＤ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）等である。また、干渉抑圧方式は、線形方式、非線形方式のような分類でもよい。干渉レイヤの最大数は、端末装置が抑圧可能な干渉信号のレイヤ数である。受信可能な端末情報の最大数は、端末装置が受信可能な補助制御情報の最大数である。また、受信可能な端末情報は、端末装置が補助制御情報を受信可能か否か、を示す情報としてもよい。なお、端末装置は、ＵＥ能力情報に１つの干渉抑圧能力を含めてもよいし、複数の干渉抑圧能力を含めてもよい。
【０１８４】
また、Ｓ５０２において、端末装置は、ＵＥ能力情報に含まれるＵＥカテゴリ（ＵＥ  Ｃａｔｅｇｏｒｙ）に、干渉抑圧能力を含めて通知してもよい。
【０１８５】
図１２は、第３の実施形態におけるＵＥカテゴリの第１の構成例である。図１２において、ＡはＵＥカテゴリ番号、Ａ１からＡ４はそれぞれカテゴリＡのＵＥにおける各情報である。具体的には、Ａ１はカテゴリＡのＵＥにおける１ＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｉｍｅ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）で受信されたＤＬ（ダウンリンク）−ＳＣＨトランスポートブロックビットの最大数、Ａ２はカテゴリＡのＵＥにおける１ＴＴＩで受信されたＤＬ（ダウンリンク）−ＳＣＨトランスポートブロックの最大ビット数、Ａ３はソフトチャネルビットの合計数、Ａ４はカテゴリＡのＵＥのＤＬにおける空間多重のためにサポートされるレイヤの最大数である。例えば、図１２を用いて、カテゴリ１〜カテゴリ８は、干渉抑圧機能を備えない端末装置のカテゴリとし、カテゴリ９以降は、干渉抑圧機能を備える端末装置のカテゴリとしてもよい。このように、新たにＵＥカテゴリ番号を定義し、ＵＥカテゴリに干渉抑圧能力を含めてもよい。なお、追加されるＵＥカテゴリ番号の数は、１つでもよいし複数でもよい。
【０１８６】
図１３は、第３の実施形態におけるＵＥカテゴリの第２の構成例である。図１３において、項目Ｂは干渉抑圧能力、Ｂ１からＢ８はそれぞれ各カテゴリ番号のＵＥにおける干渉抑圧能力の値である。例えば、項目Ｂが受信可能な端末情報の最大数である場合、各カテゴリ番号のＵＥにおける値（Ｂ１からＢ８）を図１４のように定義してもよい。図１４において、カテゴリ１のＵＥの受信可能な端末情報の最大数は０である。端末装置は受信可能な端末情報の最大数を０に設定することによって、補助制御情報を受信することができない旨を示すことができる。このように、ＵＥカテゴリの項目として干渉抑圧能力を定義し、ＵＥカテゴリに干渉抑圧能力を含めることによって、ＵＥカテゴリ番号に干渉抑圧能力を対応させることができる。なお、追加されるＵＥカテゴリの項目の数は、１つでもよいし複数でもよい。
【０１８７】
図１５は、第３の実施形態におけるＵＥカテゴリの第３の構成例である。図１５において、ＣはＵＥカテゴリ番号、項目Ｄは干渉抑圧能力、Ｃ１からＣ１３はそれぞれカテゴリ番号Ｃ及び項目Ｄにおける各情報である。図１５に示すように、ＵＥカテゴリ番号と干渉抑圧能力の項目の両方を定義し、ＵＥカテゴリに干渉抑圧能力を含めてもよい。なお、追加されるＵＥカテゴリ番号及びＵＥカテゴリの項目の数は、それぞれ１つでもよいし複数でもよい。
【０１８８】
また、基地局装置は、端末装置から通知された干渉抑圧能力に基づいて、各処理を行ってもよい。例えば、基地局装置は、干渉抑圧機能の有無、干渉抑圧方式、干渉レイヤの最大数等に基づき、スケジューリングを行ってもよい。また、基地局装置は、受信可能な端末情報の最大数に基づき、補助制御情報として生成される他の端末装置の数を受信可能な端末装置の最大数以下にしてもよい。
【０１８９】
以上のように、第３の実施形態の通信システムでは、端末装置は、基地局装置に対して、干渉抑圧能力をＵＥ能力情報やＵＥカテゴリに含めて通知する。また、基地局装置は、各端末装置の干渉抑圧能力を把握し、適切な処理を行うことができるため、伝送特性を向上させることができる。したがって、通信システムにおけるフィードバック情報量の制限による影響を軽減しつつ、ユーザ間干渉及びセル間干渉を抑圧し、周波数利用効率を向上させることができる。
【０１９０】
（第４の実施形態）
無線通信システムにおける複信方式には、主に時間分割複信（ＴＤＤ；Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）と周波数分割複信（ＦＤＤ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）がある。無線通信システムにおいて、これらの複信方式が混在することが検討されている。上記混在する状況で干渉除去/抑圧を適用する場合、端末装置は、干渉となる信号の複信方式がわからないため、かかる干渉を除去することが困難となる。また、各セルがＴＤＤで伝送するセルラ環境について、各セルによって、あるフレームにおいて上りリンク伝送に割当てられるリソースと下りリンク伝送に割当てられるリソースの割合もしくはリソースの構成が異なる場合がある。この場合において、端末装置は、干渉となる信号が上りリンク信号か下りリンク信号かわからないため、干渉を除去することが困難となる。
【０１９１】
本実施形態は、このような事情において、セル間干渉を抑圧し、周波数利用効率を向上させることを可能とする端末装置、基地局装置、通信システム、受信方法、送信方法及び通信方法である。
【０１９２】
本実施形態の一態様に係る端末装置は、制御チャネルと空間多重されたデータ信号チャネルとを受信する受信部と、前記受信部から出力されるデータ信号チャネルのうち自局宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と前記受信部から出力されるデータ信号チャネルのうち自局宛以外に送信された信号の送信パラメータである補助制御情報とを抽出する制御信号検出部と、参照信号を用いてチャネル推定値を求めるチャネル推定部と、前記復調用制御情報、前記補助制御情報及び前記チャネル推定値を用いて空間多重された前記データ信号を分離する信号検出部と、前記信号検出部が出力した信号を復号する復号部とを、備え、前記補助制御情報には上りリンク信号又は下りリンク信号の送信フレームフォーマットに関する情報を含む。
【０１９３】
また、上記の端末装置において、前記送信フレームフォーマットは、当該端末装置が帰属する通信システムにおける送信フレームフォーマット番号であってもよい。
【０１９４】
また、上記の端末装置において、前記送信フレームフォーマットは、当該送信フレームフォーマットを構成するサブフレームのビットマップであってもよい。
【０１９５】
また、上記の端末装置において、前記送信フレームフォーマットは、送信フレームフォーマットを構成するサブフレームのうち、上りリンク信号が割り当てられたサブフレーム又は下りリンク信号が割り当てられたサブフレームの何れかの情報であってもよい。
【０１９６】
また、上記の端末装置において、前記補助制御情報には、ランク数を示す情報を含んでいてもよい。
【０１９７】
また、上記の端末装置において、前記補助制御情報には、ランク数を示す情報を含んでいてもよい。
【０１９８】
また、上記の端末装置において、前記補助制御情報には、ポート番号を示す情報を含んでいてもよい。
【０１９９】
また、上記の端末装置において、前記受信部は、自局宛に送信された信号と、当該信号と複信方式が異なる自局宛以外に送信された信号を受信するように構成されていてもよい。
【０２００】
また、上記の端末装置において、前記受信部は、自局宛に送信された信号と、当該信号と送信フレームフォーマットが異なる自局宛以外に送信された信号を受信するように構成されていてもよい。
【０２０１】
また、上記の端末装置において、前記信号検出部は、前記復号結果を用いて空間多重されたデータ信号を分離するように構成されていてもよい。
【０２０２】
また、上記の端末装置において、前記信号検出部は、前記復号結果を用いて、受信部が受信した受信信号レプリカを生成するレプリカ生成部と、前記受信信号レプリカを前記受信部から出力される前記データ信号チャネルから減算する干渉除去部と、を備えていてもよく、前記レプリカ生成部は、少なくとも自局宛以外に送信された上りリンク信号の受信信号レプリカを生成するように構成されていてもよい。
【０２０３】
また、上記の端末装置において、前記信号検出部は、最尤検出するように構成されていてもよい。
【０２０４】
本実施形態の他の一態様に係る基地局装置は、ある端末装置に対して該端末装置宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と、該端末装置以外の端末装置宛に送信された信号に関する送信パラメータである補助制御情報を含む制御チャネルを生成する制御信号生成部と、複数の端末装置宛のデータ信号チャネルを空間多重するレイヤにマッピングするレイヤマッピング部と、前記制御チャネルと前記データ信号チャネルを無線リソースにマッピングするリソースマッピング部と、前記リソースマッピング部の出力を送信する送信アンテナと、を備え、前記補助制御情報には、送信フレームフォーマットに関する情報を含む。
【０２０５】
また、上記の基地局装置において、前記送信フレームフォーマットは、当該端末装置が帰属する通信システムにおける送信フレームフォーマット番号であってもよい。
【０２０６】
また、上記の基地局装置において、前記送信フレームフォーマットは、当該送信フレームフォーマットを構成するサブフレームのビットマップであってもよい。
【０２０７】
また、上記の基地局装置において、前記送信フレームフォーマットは、送信フレームフォーマットを構成するサブフレームのうち、上りリンク信号が割り当てられたサブフレーム又は下りリンク信号が割り当てられたサブフレームの何れかの情報であってもよい。
【０２０８】
また、本実施形態の他の一態様に係る通信システムは、ある端末装置に対して該端末装置宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と、該端末装置以外の端末装置宛に送信された信号に関する送信パラメータである補助制御情報を含む制御チャネルを生成する制御信号生成部と、複数の端末装置宛のデータ信号チャネルを空間多重するレイヤにマッピングするレイヤマッピング部と、前記制御チャネルと前記データ信号チャネルを無線リソースにマッピングするリソースマッピング部と、前記リソースマッピング部の出力を送信する送信アンテナとを備える基地局装置と、制御チャネルと、空間多重されたデータ信号チャネルとを受信する受信部と、前記受信部から出力されるデータ信号チャネルのうち自局宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と前記受信部から出力されるデータ信号チャネルのうち自局宛以外に送信された信号の送信パラメータである補助制御情報とを抽出する制御信号検出部と、参照信号を用いてチャネル推定値を求めるチャネル推定部と、前記復調用制御情報、前記補助制御情報及び前記チャネル推定値を用いて空間多重された前記データ信号を分離する信号検出部と、前記信号検出部が出力した信号を復号する復号部とを備える端末装置と、を有し、前記補助制御情報には上りリンク信号又は下りリンク信号の送信フレームフォーマットに関する情報を含む。
【０２０９】
また、本実施形態の他の一態様に係る受信方法は、制御チャネルと、空間多重されたデータ信号チャネルとを受信する受信ステップと、前記受信ステップで得られるデータ信号チャネルのうち自局宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と前記受信ステップで得られるデータ信号チャネルのうち自局宛以外に送信された信号の送信パラメータである補助制御情報とを抽出する制御信号検出ステップと、参照信号を用いてチャネル推定値を求めるチャネル推定ステップと、前記復調用制御情報、前記補助制御情報及び前記チャネル推定値を用いて空間多重された前記データ信号を分離する信号検出ステップと、前記信号検出ステップが出力した信号を復号する復号ステップとを有し、前記補助制御情報には上りリンク信号又は下りリンク信号の送信フレームフォーマットに関する情報を含む。
【０２１０】
また、本実施形態の他の一態様に係る送信方法は、ある端末装置に対して該端末装置宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と、該端末装置以外の端末装置宛に送信された信号に関する送信パラメータである補助制御情報を含む制御チャネルを生成する制御信号生成ステップと、複数の端末装置宛のデータ信号チャネルを空間多重するレイヤにマッピングするレイヤマッピングステップと、前記制御チャネルと前記データ信号チャネルを無線リソースにマッピングするリソースマッピングステップと、前記リソースマッピングステップの出力を送信する送信ステップと、を有し、前記補助制御情報には、送信フレームフォーマットに関する情報を含む。
【０２１１】
また、本実施形態の他の一態様に係る通信方法は、ある端末装置に対して該端末装置宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と、該端末装置以外の端末装置宛に送信された信号に関する送信パラメータである補助制御情報を含む制御チャネルを生成する制御信号生成ステップと、複数の端末装置宛のデータ信号チャネルを空間多重するレイヤにマッピングするレイヤマッピングステップと、前記制御チャネルと前記データ信号チャネルを無線リソースにマッピングするリソースマッピングステップと、前記リソースマッピングステップの出力を送信する送信ステップと、を有する送信方法と、制御チャネルと、空間多重されたデータ信号チャネルとを受信する受信ステップと、前記受信ステップで得られたデータ信号チャネルのうち自局宛に送信された信号の送信パラメータである復調用制御情報と前記受信部から出力されるデータ信号チャネルのうち自局宛以外に送信された信号の送信パラメータである補助制御情報とを抽出する制御信号検出ステップと、参照信号を用いてチャネル推定値を求めるチャネル推定ステップと、前記復調用制御情報、前記補助制御情報及び前記チャネル推定値を用いて空間多重された前記データ信号を分離する信号検出ステップと、前記信号検出ステップで得られた信号を復号する復号ステップと、を有する受信方法と、を有し、前記補助制御情報には上りリンク信号又は下りリンク信号の送信フレームフォーマットに関する情報を含む。
【０２１２】
図１６は、本実施形態における通信システムの構成を示す概略図である。図１６は、基地局装置１１００−１（マクロセル基地局、第１の基地局装置ともいう）のカバレッジ１１００−１ａ（マクロセル）と、基地局装置１１００−１よりも送信電力が小さい小電力基地局（ピコセル基地局、フェムトセル基地局、スモールセル基地局、第２の基地局装置ともいう）である基地局装置１１００−２のカバレッジ１１００−２ａ（ピコセル、フェムトセル、スモールセル等）とが重複するように各基地局が配置されている。カバレッジとは、基地局装置が端末装置と接続可能な範囲を表し、通信エリアともいう。また、各基地局装置にはそれぞれ１台の端末装置が接続されており、基地局装置１１００−１には端末装置１２００−１が接続されており、基地局装置１１００−２には端末装置１２００−２が接続されている。また、基地局装置１１００−１と基地局装置１１００−２はバックホール回線で接続されており、光ファイバやＸ２インターフェースのような有線を用いて接続してもよいし、リレー基地局のような無線を用いてもよい。
【０２１３】
基地局装置１１００−２は、その基地局装置に接続する端末装置１２００−２に対して、時間分割複信（ＴＤＤ；Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）を用いて上りリンク信号と下りリンク信号を伝送する。図１６では、ＴＤＤにおいて、端末装置１２００−２が基地局装置１１００−２に上りリンク信号を伝送している場合の例である。基地局装置１１００−１の下りリンク信号ｒｒ１１−ｄが基地局装置１２００−２における送受信信号と同一の周波数帯を用いた場合、端末装置１２００−２が基地局装置１１００−１に送信する上りリンク信号は、端末装置１２００−１が下りリンク信号ｒｒ１１−ｄの受信時において、セル間干渉となる（ｒｒ１２−ｕ）。
【０２１４】
なお、基地局装置１１００−１における複信方式は、周波数分割複信（ＦＤＤ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）であってもよいし、時間分割複信であってもよい。
【０２１５】
図１７は、本実施形態に係る通信システムの構成を示す別の概略図である。図１７において、図１６と同様の基地局装置及び端末装置には、同じ符号を付している。図１７は、ＴＤＤにおいて、基地局装置１１００−２が端末装置１２００−２に下りリンク信号を伝送している場合の例である。基地局装置１１００−１の下りリンク信号ｒｒ１１−ｄが基地局装置１１００−２における送受信信号と同一の周波数帯を用いた場合、基地局装置１１００−２が端末装置１２００−２に送信する下りリンク信号は、端末装置１２００−１が下りリンク信号ｒｒ１１−ｄの受信時において、セル間干渉となる（ｒｒ１２−ｄ）。
【０２１６】
なお、図１６及び図１７では、マクロセル基地局と小電力基地局でマルチセルを構成している例であるが、本発明はこれに限らず、マクロセル基地局のみでマルチセルを構成してもよいし、小電力基地局のみでマルチセルを構成してもよい。以下の説明でも同様である。
【０２１７】
また、図１６には１つの小電力基地局（基地局装置１１００−２）のみ記載しているが、本発明はこれに限らず、基地局装置１１００−１のカバレッジ内に複数の小電力基地局が配置される場合も本発明に含まれる。また、図１６では、基地局装置に接続する端末装置は１台であるが、本発明はこれに限らず、複数の端末装置が基地局装置に接続する場合も本発明に含まれる。
【０２１８】
また、小電力基地局が複数ある場合、小電力基地局毎に送信電力が異なっていてもよい。また、マクロセル基地局と小電力基地局は送信電力での区別のみならず、既にサービスインしている方式をサポートする後方互換性のあるセルと、新しく定義される後方互換性のないセルとで区別してもよい。
【０２１９】
また、小電力基地局間でサービスする方式（通信システムのバージョン、オプション等）が異なっていてもよい。
【０２２０】
また、本発明は、マルチセル環境であれば適用することができ、セル数、基地局の数、端末の数、セルの種類（例えば、マクロセル、ピコセル、フェムトセル、スモールセル等）、基地局装置の種類等は本実施形態に限定されない。
【０２２１】
図１８は、本実施形態に係る通信システムにおける基地局装置及び端末装置間の処理を示すシーケンス図である。図１８は、図１６及び図１７に記載の通信システムにおいて、端末装置１２００−１が基地局装置１１００−１と無線接続し、下りリンクのデータ送信を行う処理についての説明である。
【０２２２】
端末装置１２００−１は、基地局装置１１００−１と無線接続（例えば、ＲＲＣ  Ｃｏｎｅｃｔｉｏｎ  ｅｓｔａｂｌｉｓｈ）を確立する（ＳＳ１０１）。端末装置１２００−１は、基地局装置１１００−１と同期を確立し（例えば、Ｓｙｎｃｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌによるフレーム同期、シンボル同期）、報知チャネル（例えば、Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）により基地局装置１１００−１におけるシステム帯域幅、システムフレーム番号、送信アンテナ数等の基本的なシステム情報（例えば、ＭＩＢ；Ｍａｓｔｅｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂｌｏｃｋとも呼ばれる）を取得する。基地局装置１１００−１は、前記報知チャネルに、複信方式（時間分割複信ＴＤＤ、周波数分割複信ＦＤＤ）に関する情報を含めることができる。基地局装置１１００−１は、前記報知チャネルに、送信フレームフォーマットに関する情報（後述）を含めることができる。
【０２２３】
次に、基地局装置１１００−１は、無線接続を確立した端末装置１２００−１に対して、端末能力情報を要求する（ＳＳ１０２）。端末装置１２００−１は、端末能力情報の要求（ＳＳ１０２）を受けると、その端末能力情報を基地局装置１１００−１に通知する（ＳＳ１０３）。例えば、端末能力情報は、ＬＴＥ等においては、ＵＥ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎで代替することができる。端末能力情報として、その端末装置が利用できる機能に関する情報を含めることができる。また、端末能力情報として、端末装置のカテゴリを含めることができる。
【０２２４】
例えば、端末装置１２００−１は、端末能力情報として、干渉抑圧機能（或いはキャンセル機能）を有する旨の情報を基地局装置１１００−１に通知することができる。例えば、端末装置１２００−１は、端末能力情報として、自装置が、干渉抑圧機能を有する端末カテゴリに属することを基地局装置１１００−１に通知することができる。なお、前記干渉抑圧機能を有する旨の情報は、さらに、干渉抑圧方法、等によって複数に区分けすることもできる。例えば、線形型干渉抑圧機能を有する旨の情報と非線形型干渉抑圧機能を有する旨の情報に区分けして定義することができる。
【０２２５】
また、端末装置１２００−１は、端末能力情報として、ネットワークによるアシスト（例えば、物理層より上位層に関する他セルや他端末装置に関する情報を共有）の機能を備えている旨の情報を基地局装置１１００−１に通知することができる。また、端末装置１２００−１は、端末能力情報として、その端末装置が対応可能なリリース（例えば、規格のバージョン）を基地局装置１１００−１に通知することができる。
【０２２６】
また、端末装置１２００−１は、基地局装置１１００−１に対して、端末装置１２００−１と基地局装置１１００−１間の下りリンク送信パラメータ決定のために必要な情報を報告する（ＳＳ１０３）。下りリンク送信パラメータ決定のために必要な情報としては、伝搬路品質情報（ＣＱＩ；Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、ランク数（例えば、ＲＩ；Ｒａｎｋ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、プレコーディング（例えば、ＰＭＩ；Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などである。伝搬路品質情報は、前記受信品質自体でもよいし、受信可能なＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）情報等により予め当該通信システムで規定されたコードブックでもよい。なお、端末装置は、前記各報告（ＳＳ１０３）は、異なるタイミング、異なる報告間隔とすることができる。また、端末装置１２００−１は、上記報告のために必要な受信品質測定を、基地局装置１１００−１から送信される参照信号等（例えば、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ）により行うことができる。
【０２２７】
次に、基地局装置１１００−１は、隣接セルの基地局装置１１００−２に対して、隣接セル制御情報通知を要求する（ＳＳ１０４）。隣接セル制御情報としては、隣接セルの基地局装置の送信フレームフォーマット情報が含まれる。当該送信フレームフォーマットは、当該通信システムで予め決めることができる。また、隣接セル制御情報として、セルＩＤ、スケジューリング情報、ＭＣＳ情報、ランク数を示す情報、ポート番号を示す情報（アンテナ番号を示す情報）、送信モードを示す情報（プレコーディング、送信ダイバーシチ等）、送信電力を示す情報（データ信号チャネル、参照信号、制御チャネル相互の電力比等）、チャネル情報を推定するために用いる隣接セルの参照信号（ＣＲＳ等）に関する情報（参照信号のスケジューリング情報、その参照信号の符号系列等）、複信方式に関する情報を含めることができる。
【０２２８】
前記隣接セル制御情報要求（ＳＳ１０４）を受けた基地局装置１１００−２は、その要求に従って、自局のセル制御情報を通知する（ＳＳ１０５）。なお、前記隣接セル制御情報通知要求（ＳＳ１０４）及び隣接セル制御情報通知（ＳＳ１０５）はバックホール回線を用いることができる。
【０２２９】
図１９は、送信フレームフォーマットの一例である。図１９は、ＴＤＤにより上りリンク及び下りリンク伝送を行う場合の送信フレームフォーマットである。図１９の各フレームフォーマットは、１０個のサブフレーム（＃０〜＃９）で構成され、上りリンク信号と下りリンク信号を割り当てるサブフレームの割合、位置が異なる。図１９において、Ｄｏｗｎｌｉｎｋは、ＴＤＤにおける下りリンクの信号が割当てられるサブフレームである。Ｕｐｌｉｎｋは、ＴＤＤにおける上りリンクの信号が割当てられるサブフレームである。Ｇｕａｒｄは、前記上りリンクの信号と前記下りリンク信号とが干渉しないためのサブフレームである。ＴＤＤにより端末装置１２００−２と上りリンク及び下りリンク伝送を行う基地局装置１１００−２は、図１９の送信フレームフォーマットのうち自局の送信フレームフォーマットに関する情報を、前記隣接セル制御情報に含めることができる。前記基地局装置１１００−２は、送信フレームフォーマットに関する情報を、自局の送信フレームフォーマット番号とすることができる。前記基地局装置１１００−２は、送信フレームフォーマットに関する情報を、送信フレームフォーマットのビットマップ（送信フレームフォーマットを構成するサブフレームが上りリンクに割当られるか下りリンクに割当られるかの情報）とすることができる。
【０２３０】
図１８に戻り、基地局装置１１００−１は、端末装置１２００−１に送信する下りリンクにおけるパラメータを決定する（ＳＳ１０６）。基地局装置１１００−１は、端末装置１２００−１から通知された端末能力情報及び伝搬路品質情報等並びに隣接セル制御情報等を用いて、端末装置１３００−１のための送信パラメータを決定する。送信パラメータとして、送信信号のスケジューリング、ＭＣＳ、ランク数、ポート番号、送信モード（プレコーディング、送信ダイバーシチ等）を含めることができる。また、基地局装置１１００−１は、前記送信パラメータが含まれる制御チャネルを生成する（ＳＳ１０６）。また、基地局装置１１００−１は、前記制御チャネルに、隣接基地局装置１１００−２に関する情報（補助制御情報）を含めることができる。
【０２３１】
次に、基地局装置１１００−１は、端末装置１２００−１に復調用制御情報を含む制御チャネルを送信する（ＳＳ１０７）。復調用制御情報は、端末装置１２００−１が自局宛に送信された信号（所望信号）を復調、復号するために必要な制御情報である。復調用制御情報として、自局宛データ信号における前記送信パラメータが含まれる。
【０２３２】
また、基地局装置１１００−１は、端末装置１２００−１に対して、補助制御情報を含む制御チャネルを送信する（ＳＳ１０７）。補助制御情報として、隣接セル制御情報を含めることができる。
【０２３３】
基地局装置１１００−１は、前記隣接制御情報に含まれるフレームフォーマット情報を、送信フレームフォーマット番号とすることができる。また、基地局装置１１００−１は、前記隣接制御情報に含まれるフレームフォーマット情報を、送信フレームフォーマットを構成するサブフレームのビットマップとすることができる。また、基地局装置１２００−１は、前記隣接制御情報に含まれるフレームフォーマット情報を、送信フレームフォーマットを構成するサブフレームのうち、上りリンク信号が割り当てられたサブフレーム又は下りリンク信号が割り当てられたサブフレームの何れかの情報とすることができる。
【０２３４】
なお、前記復調用制御情報、前記補助制御情報は、ＬＴＥ等におけるＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）、ＥＰＤＣＣＨ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）、ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  ＣＨａｎｎｅｌ）に含めることができる。
【０２３５】
最後に、前記復調用制御情報、前記補助制御情報の通知を受けた端末装置は、これらの情報を用いて、自局宛のデータ信号を検出する（ＳＳ１０８）。
【０２３６】
図２０は、本実施形態における基地局装置１１００−１の構成を示す概略ブロック図である。基地局装置１１００−１は、上位レイヤ１１０１（上位レイヤステップ）、符号化部１１０２−１〜１１０２−Ｓ（符号化ステップ）、スクランブル部１１０３−１〜１１０３−Ｓ（スクランブルステップ）、変調部１１０４−１〜１１０４−Ｓ（変調ステップ）、レイヤマッピング部１１０５（レイヤマッピングステップ）、プレコーディング部１１０６（プレコーディングステップ）、参照信号生成部１１０７（参照信号生成ステップ）、制御信号生成部１１０８（制御信号生成ステップ）、リソースマッピング部１１０９−１〜１１０９−Ｔ（リソースマッピングステップ）、ＯＦＤＭ信号生成部１１１０−１〜１１１０−Ｔ（ＯＦＤＭ信号ステップ）、送信部１１１１−１〜１１１１−Ｔ（送信ステップ）、送信アンテナ部１１１２−１〜１１１２−Ｔ、受信アンテナ部１１３０−１〜１１３０−Ｒ、受信部１１３１−１〜１１３１−Ｒ（受信ステップ）、報告情報検出部１１３２（報告情報検出ステップ）を備える。ここで、Ｓ、Ｔ、Ｒはそれぞれ、ストリーム数、送信アンテナ数、受信アンテナ数を表す。なお、上記基地局装置１１００−１の一部あるいは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行うチップ制御回路を有する。
【０２３７】
基地局装置１１００−１は、受信アンテナ部１１３０−１乃至１１３０−Ｒを介して、端末装置１２００−１の上りリンク信号を受信する。前記上りリンク信号には、情報データ及び制御情報を伝送するデータ信号チャネル（例えば、ＬＴＥ等では、上りリンク共通チャネルＰＵＳＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）及び制御情報を送信する制御チャネル（例えば、ＬＴＥ等では、上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）が含まれる。
【０２３８】
受信部１１３１−１乃至１１３１−Ｒは、受信アンテナ部１１３０−１乃至１１３０−Ｒが受信した信号を信号検出処理等のデジタル信号処理が可能な周波数帯へダウンコンバート（無線周波数変換）し、さらにスプリアスを除去するフィルタリング処理を行ない、フィルタリング処理した信号をアナログ信号からデジタル信号に変換（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ変換）を行なう。また、受信部１１３１−１乃至１１３１−Ｒは前記デジタル信号を用いて復調処理及び復号処理等を行なう。これにより、上りリンク信号から上述の各種信号（データ信号チャネル、制御チャネル等）を取得することができる。なお、受信部１１３１−１乃至１１３１−Ｒは、上りリンクの伝送方式に応じて、復調処理及び復号処理等を行うことができる。
【０２３９】
報告情報検出部１１３２は、接続する端末装置からフィードバック（図１８のＳＳ１０１．ＳＳ１０３）された制御チャネルを検出し、上位レイヤ１１０１へ出力する。前記チャネルに含まれる制御情報には、端末装置が送信する基地局装置と端末装置間の無線接続確立に必要な情報（例えば、ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ、ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅ等）、端末能力情報（例えば、ＵＥ  Ｃａｐｂｉｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｍａｔｉｏｎ）、伝搬路品質情報報告（ＣＱＩ  ｒｅｐｏｒｔ；Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｒｅｐｏｒｔ）等が含まれる。
【０２４０】
上位レイヤ１１０１は、ＯＳＩ参照モデルで定義された通信機能の階層のうち、物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ）よりも上位の機能の階層、例えば、ＭＡＣ（媒体アクセス制御：Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、データリンク層、ネットワーク層等である。また、上位レイヤ１１０１は、基地局装置１１００−１を構成する各部位が、機能を発揮するために必要なその他のパラメータも通知する。
【０２４１】
上位レイヤ１１０１は、端末装置１２００−１に送信する情報データ及び制御情報を生成する。前記制御情報には、端末装置１２００−１に送信する下りリンク信号の送信パラメータ（図１８のＳＳ１０６）が含まれる。上位レイヤ１１０１は、報告情報検出部１１３２が出力した制御チャネルに含まれる端末能力情報、伝搬路品質情報報告、隣接セル制御情報等を考慮して、基地局装置１１００−１から端末装置１２００−１への下りリンク送信パラメータ（ＭＣＳ、ランク数、スケジューリング、ポート番号、送信モード（プレコーディング、送信ダイバーシチ等））を決定する（図１８のＳＳ１０６）。また、前記制御情報には、隣接する基地局装置１１００−２の制御情報（補助制御情報）が含まれる。
【０２４２】
前記ＭＣＳは、基地局装置１１００−１が各端末装置に送信する情報データに施される変調符号化方式である。データ変調処理は、例えば、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ；２相位相変調）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ；４相位相変調）、Ｍ−ＱＡＭ（Ｍ−Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；Ｍ値直交振幅変調、例えば、Ｍ＝１６、６４、２５６、１０２４、４０９６）等である。誤り訂正符号においては、その符号化率である。
【０２４３】
前記ランク数は、基地局装置１１００−１が各端末装置に送信する信号の空間多重数である。上位レイヤ１１０１は、複数の端末装置を空間多重して送信する場合（ＭＵ−ＭＩＭＯ）、その端末中に干渉抑圧機能を有する旨の通知を受けた端末装置が含まれるとき、干渉抑圧機能を有する旨の通知を受けた端末装置に送信する信号のランク数を上限として、各端末装置の空間多重数を決定することが望ましい。
【０２４４】
前記ポート番号は、基地局装置１１００−１が、各端末装置への送信信号をどのアンテナポートから送信するかを示すものである。
【０２４５】
上位レイヤ１１０１は、前記スケジューリングとして、各端末装置に送信する下りリンクデータ信号チャネル、制御チャネル、参照信号等をマッピングするリソースを決定する。リソースとは、時間と周波数で定義される割り当て単位である。例えば、３ＧＰＰでは、１ＯＦＤＭシンボルと１サブキャリアで定義されるリソースエレメントと、１４ＯＦＤＭシンボルと１２サブキャリアで定義されるリソースブロック等がある。また、リソースブロックはユーザ配置の最小単位である。
【０２４６】
符号化部１１０２−１〜１１０２−Ｓは、上位レイヤ１１０１から入力された情報データに対して、誤り訂正符号化を行い、符号化ビット（コードワードともいう）を生成する。また、情報データは、例えば、通話に伴う音声信号、撮影した画像を表す静止画像又は動画像信号、文字メッセージ等である。符号化部１１０２−１〜１１０２−Ｓが誤り訂正符号化を行う際に用いる符号化方式は、例えば、ターボ符号化（Ｔｕｒｂｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）、畳み込み符号化（Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｄｉｎｇ）、低密度パリティ検査符号化（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ  ｃｏｄｉｎｇ；ＬＤＰＣ）等である。
【０２４７】
なお、符号化部１１０２−１〜１１０２−Ｓは、誤り訂正符号化したデータ系列の符号化率（ｃｏｄｉｎｇ  ｒａｔｅ）をデータ伝送率に対応する符号化率に合わせるために、符号化ビット系列に対してレートマッチング処理を行ってもよい。また、符号化部１１０２−１〜１１０２−Ｓは、誤り訂正符号化したデータ系列を並び替えてインターリーブする機能を有してもよい。また、前記誤り訂正符号化は、前記ＭＣＳの符号化率に基づいて行われる。
【０２４８】
スクランブル部１１０３−１〜１１０３−Ｓは、符号化部１１０２−１〜１１０２−Ｓから入力されたコードワードに対して、基地局装置のセルＩＤに基づいたスクランブルを行う。なお、前記制御情報には、スクランブルのパターンに関する情報を当然に含めることができる。
【０２４９】
変調部１１０４−１〜１１０４−Ｓは、入力されたスクランブル後のコードワードをデータ変調シンボルにマッピングする。なお、データ変調処理は、前記ＭＣＳの変調多値数に基づいて行われる。なお、変調部１１０４−１〜１１０４−Ｓは、生成した変調シンボルを並び替えてインターリーブする機能を有してもよい。このインターリーブパターンに関する情報を、前記制御情報に当然に含めることができる。
【０２５０】
レイヤマッピング部１１０５は、変調部１１０４−１乃至１１０４−Ｓから入力されたデータ変調シンボルを空間多重のためにレイヤマッピングする。レイヤマッピング数は、上位レイヤ１１０１が決定した各端末装置のランク数に従う。例えば、ＬＴＥ等では最大で８レイヤまでサポートされており、１つのコードワードは最大で４レイヤにマッピングされる。
【０２５１】
参照信号生成部１１０７は、参照信号を生成し、プレコーディングを行う参照信号をプレコーディング部１１０６へ出力する。プレコーディングを行う参照信号とは、例えば、復調用参照信号（ＤＭ−ＲＳ：ＤｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）である。また、参照信号生成部１１０７は、プレコーディングしない参照信号をリソースマッピング部１１０９−１〜１１０９−Ｔへ出力する。プレコーディングしない参照信号とは、例えば、セル固有参照信号（ＣＲＳ：Ｃｅｌｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）、あるいは測定用参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ：ＣＳＩ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）である。
【０２５２】
プレコーディング部１１０６は、前記レイヤマッピング部１１０６の出力に対して、上位レイヤ１１０１が決定した前記プレコーディングマトリックスを乗算し、各送信アンテナポートの信号を生成する。前記プレコーディングマトリックスは、端末装置毎に決めることができる。
【０２５３】
なお、基地局装置１１００−１は前記プレコーディングを省略することもできる。この場合、前記レイヤマッピング部１１０６の出力は、リソースマッピング部１１０９−１〜１１０９−Ｔへ直接入力される。
【０２５４】
制御信号生成部１１０８は、上位レイヤ１１０１から入力された制御情報を用いて各端末装置に送信する制御チャネルを生成する。前記制御チャネルとして、例えば、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）、ＥＰＤＣＣＨ（Ｅｎｈａｎｃｅ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：無線リソース制御）シグナリング等を用いることができる。ＲＲＣシグナリングは、ＰＢＣＨ、ＰＤＳＣＨに含まれているＬ３層の制御信号であり、ＰＤＣＣＨと比較して、送信できる情報量が多く、誤りに強いものの、頻繁には送信しないシグナリングである。また、前記制御信号生成部１１０８は、同期信号、報知チャネルを生成する。
【０２５５】
制御信号生成部１１０８は、前記復調用制御情報を含む制御チャネルを生成する。また、制御信号生成部１１０８は、前記補助制御情報を含む制御チャネルを生成する。
【０２５６】
リソースマッピング部１１０９−１〜１１０９−Ｔは、プレコーディング部１０６の出力、参照信号、制御チャネル等を前記スケジューリングに従ってリソースにマッピングする。リソースマッピング部１１０９−１〜１１０９−Ｔは、基地局装置１１００−１が送信する端末装置に従って区分けされる。
【０２５７】
また、リソースマッピング部１１０９−１〜１１０９−Ｔは、前記ポート番号情報に基づいて定められたリソースに、参照信号をマッピングすることができる。
【０２５８】
リソースマッピング部１１０９−１〜１１０９−Ｔの出力は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号生成部１１１０−１〜１１１０−Ｔで、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換：Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）、サイクリックプレフィックス（ＣＰ：Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）の挿入が行われ、送信部１１１１−１〜１１１１−Ｔでデジタル・アナログ変換、フィルタリング、周波数変換等が行われ、送信アンテナ１１１２−１〜１１１２−Ｔから送信される。
【０２５９】
なお、基地局装置１１００−２は、同様の構成を備えることができる。基地局装置１１００−２において、ＴＤＤの送信フレームフォーマット（例えば図１９）に基づいたスケジューリングに基づいて、リンクデータ信号チャネル、制御チャネル、参照信号等がマッピングされる。また、当該送信フレームフォーマットに基づいたタイミングで上りリンク信号及び下りリンク信号が送信される。
【０２６０】
図２１は、本実施形態における端末装置１２００−１の構成を示す概略ブロック図である。端末装置１２００−１は、干渉抑圧機能を有する端末装置である。端末装置１２００−１は、受信アンテナ部１２０１−１〜１２０１−Ｒ、受信部１２０２−１〜１２０２−Ｒ（受信ステップ）、ＣＰ除去部１２０３−１〜１２０３−Ｒ（ＣＰ除去ステップ）、ＦＦＴ（高速フーリエ変換：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１２０４−１〜１２０４−Ｒ（ＦＦＴステップ）、チャネル推定部１２０５（チャネル推定ステップ）、信号検出部１２０６（信号検出ステップ）、制御信号検出部１２０７（制御信号検出ステップ）、復調部１２０８−１〜１２０８−Ｄ（復調ステップ）、デスクランブル部１２０９−１〜１２０９−Ｄ（デスクランブルステップ）、復号部１２１０−１〜１２１０−Ｄ（復号ステップ）、ＩＤＦＴ部１２１２−１〜１２１２−Ｄ、上位レイヤ１２１１（上位レイヤステップ）、参照信号生成部１２３０（参照信号生成ステップ）、上りリンク信号生成部１２３１（上りリンク信号生成ステップ）、送信部１２３２−１〜１２３２−Ｔ（送信ステップ）、送信アンテナ１２３３−１〜１２３３−Ｔを備える。また、端末装置１２００−１の一部あるいは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行うチップ制御回路（図示せず）を有する。なお、Ｒは受信アンテナ数を表す。また、送信アンテナ数はＴとしており、基地局装置１１００−１と同じ本数としているが、本発明はこれに限らず、端末装置と基地局装置のアンテナ本数は異なってよい。ただし、Ｄは、自局宛信号の空間多重数と干渉信号の空間多重数の合計のストリーム数である。例えば、図１６、１７では、基地局装置１１００−１のレイヤマッピング部１１０５の出力の系列数（空間多重数）と基地局装置１２００−１のレイヤマッピング部１１０５の出力の系列数又は端末装置１２００−２の上りリンク信号生成部１２３１の空間多重数の合計となる。
【０２６１】
受信部１２０２−１乃至１２０２−Ｒは、受信アンテナ部１２０１−１乃至１２０１−Ｒを介して、基地局装置１１００−１が送信アンテナ１１１２−１乃至１１１２−Ｔから送信した信号を受信する。また、受信部１２０２−１乃至１２０２−Ｒは、受信アンテナ部１２０１−１乃至１２０１−Ｒを介して、基地局装置１００−２が送信した下りリンク信号又は端末装置１２００−２が送信した上りリンク信号を受信する。すなわち、受信部１２０２−１にとって、基地局装置１１００−１が送信した信号は所望信号となり、基地局装置１１００−２と端末装置１２００−２との間の上りリンク信号及び下りリンク信号が干渉信号となる。この後者の信号がセル間干渉となる。
【０２６２】
また、受信部１２０２−１乃至１２０２−Ｒは、受信信号に対して受信周波数変換、フィルタリング、アナログ・デジタル変換等を行う。受信部１２０２−１〜１２０２−Ｒの出力は、ＣＰ除去部１２０３−１〜１２０３−Ｒでサイクリックプレフィックスの除去が行われ、ＦＦＴ部１２０４−１〜１２０４−Ｒで時間周波数変換が行われる。
【０２６３】
チャネル推定部１２０５は、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ、ＤＭ−ＲＳ、ＳＲＳ等の参照信号を用いて、チャネル推定を行う。チャネル推定部１２０５は、基地局装置１１００−１の信号のチャネル推定値を算出する。また、チャネル推定部１２０５は、基地局装置１１００−２が送信した下りリンク信号又は端末装置１２００−２が送信した上りリンクのチャネル推定値を算出することができる。ここで、チャネル推定部１２０５は、当該推定に際し、復調用制御情報、補助制御情報に含まれるポート番号情報を用いることもできる。また、チャネル推定部１２０５は、当該推定に際し、補助制御情報に含まれる複信方式、送信フレームフォーマット情報に関する情報を用いることができる。これにより、チャネル推定部１２０５は、上りリンクの参照信号か下りリンクの参照信号かの区別を判断しつつ、チャネル推定に用いる参照信号のリソース、符号系列を、知ることができる。
【０２６４】
制御信号検出部１２０７は、時間周波数変換後の信号に含まれる制御チャネルを抽出し、復調用制御情報、補助制御情報を取得する（図１８のＳＳ１０８）。制御信号検出部１２０７は、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれる情報であって、端末装置１２００−１を構成する各部位の機能を実現するために必要な情報を、各部位に通知する。例えば、制御信号検出部１２０７は、補助制御情報に含まれる隣接セルの基地局装置の送信フレームフォーマットに関する情報を抽出し、信号検出部１２０６に入力する。これにより、信号検出部２０６は、基地局装置１１００−２と端末装置１２００−２間の上りリンク信号及び下りリンク信号の変調方式、伝送方式等に合わせて受信信号レプリカを生成することができるため（詳細は後述）、隣接セルの伝送方式に合わせて適切に干渉除去することができる。また、制御信号検出部１２０７は、補助制御情報に含まれる隣接セルの基地局装置の送信フレームフォーマットに関する情報を抽出し、ＩＤＦＴ部１２１２−１〜１２１２−Ｓに入力する。これにより、ＩＤＦＴ部１２１２−１〜１２１２−Ｓは、基地局装置１１００−２と端末装置１２００−２間の上りリンク信号及び下りリンク信号の伝送方式に合わせてＩＤＦＴ処理の要否を判断することができるため、隣接セルの伝送方式に合わせて適切に干渉除去することができる。
【０２６５】
制御信号検出部１２０７が出力する前記送信フレームフォーマットに関する情報は、送信フレームフォーマット番号とすることができる。これにより、信号検出部１２０６は、この送信フレームフォーマット番号から、送信フレームの上りリンク信号割当てリソースと下りリンク信号割当てリソースを把握することができる。
【０２６６】
また、制御信号検出部１２０７が出力する前記送信フレームフォーマットに関する情報は、送信フレームフォーマットのビットマップとすることができる。これにより、信号検出部１２０６は、そのビットマップ自体から送信フレームの上りリンク信号割当てリソースと下りリンク信号割当てリソースを把握することができる。
【０２６７】
また、これにより、信号検出部１２０６は、そのビットマップ自体から送信フレームの上りリンク信号割当てリソースと下りリンク信号割当てリソースを把握することができる。
【０２６８】
送信フレームフォーマットに関する情報は、送信フレームフォーマットのうち上りリンク信号に関する情報又は下りリンク信号に関する情報とすることができる。これにより、信号検出部１２０６は、送信フレームの上りリンク信号割当てリソースと下りリンク信号割当てリソースを把握することができる。
【０２６９】
信号検出部１２０６は、自局宛に送信されたデータ信号チャネル及び制御チャネルを検出する。また、信号検出部１２０６は、自局宛以外に送信されたデータ信号チャネル及び制御チャネルを検出する。ここで、信号検出部１２０６は、当該検出に際し、制御信号検出部１２０７が出力する前記送信フレームフォーマットを示す情報を用いることができる。信号検出部１２０６は、当該検出に際し、報知チャネルに含まれる基地局装置１１００−１の前記送信フレームフォーマットを示す情報を用いることができる。また、信号検出部１２０６は、当該検出に際し、前記チャネル推定値、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれるランク数を示す情報を用いることができる。また、信号検出部１２０６は、当該検出に際し、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれる送信モード情報を用いることができる。また、信号検出部１２０６は、当該検出に際し、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれるスケジューリング情報を用いることができる。また、信号検出部１２０６は、復号部１２１０−１乃至１２１０−Ｄからフィードバックされる復号結果を信号検出に用いることができる。
【０２７０】
ＩＤＦＴ部１２１２−１〜１２１２−Ｄは、信号検出部１２０６から入力された信号が、ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ−ＦＤＭＡ）である場合、その信号に対してＩＤＦＴ処理を行う。一方、信号検出部１２０６から入力された信号が、例えば、ＯＦＤＭＡである場合、その信号に対しては、ＩＤＦＴ処理はされず、信号検出部１２０６の出力信号は、復調部１２０８−１〜１２０８−Ｄに直接入力される。
【０２７１】
ＩＤＦＴ部１２１２−１〜１２１２−Ｓは、当該検出に際し、制御信号検出部２０７が出力する前記送信フレームフォーマットを示す情報を用いることができる。例えば、上りリンク信号がＤＦＴ-Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭである場合、前記送信フレームフォーマットを示す情報から上りリンク信号か否かを判断し、ＩＤＦＴ処理を実行するか否かを判断する。
【０２７２】
信号検出部１２０６から出力される信号が自局宛の信号である場合又は自局宛以外の下りリンク信号である場合、当該信号は、ＩＤＦＴ部１２１２−１〜１２１２−ＤでのＩＤＦＴ処理がスキップされ、復調部１２０８−１〜１２０８−Ｄに入力される。
【０２７３】
復調部１２０８−１〜１２０８−Ｄは、ＩＤＦＴ部１２１２−１〜１２１２−Ｄ又は信号検出部２０６から入力された信号に対して復調処理を行い、ビット対数尤度比（ＬＬＲ：Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）を算出する。復調部１２０８−１〜１２０８−Ｓは、復調処理に際し、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれるＭＣＳ情報等を用いることができる。
【０２７４】
デスクランブル部１２０９−１〜１２０９−Ｄは、基地局装置で行われたスクランブルを解き、コードワードのビット対数尤度比を算出する。デスクランブル部１２０９−１〜１２０９−Ｓは、前記復調用制御情報、補助制御情報を用いることができる。
【０２７５】
復号部１２１０−１〜１２１０−Ｄは、コードワードのビット対数尤度比（復調後のビット対数尤度比）に対して誤り訂正復号を行い、自局宛に送信された情報データ及び各種制御データ（端末能力情報要求、伝搬路品質情報等通知要求等）の復号後のビット対数尤度比を算出し、上位レイヤ１２１１へ出力する。なお、上位レイヤ１２１１は、前記復調処理、デスクランブル及び復号処理のための制御情報（自局及び他局に施されたＭＣＳ情報等）を各部に通知することができる。ここで、復号部１２１０−１〜１２１０−Ｓは、復調処理に際し、前記復調用制御情報、補助制御情報に含まれるＭＣＳ情報を用いることができる。
【０２７６】
また、復号部１２１０−１〜１２１０−Ｄは、コードワードのビット対数尤度比（復調後のビット対数尤度比）に対して誤り訂正復号を行い、自局宛以外に送信された情報データ及び各種制御データの復号後のビット対数尤度比を算出する。そして、復号部１２１０−１〜１２１０−Ｄは、自局宛又は自局宛以外の前記復号後のビット対数尤度比を信号検出部２０６にフィードバックすることができる。また、復号部１２１０−１〜１２１０−Ｄは、復号後のビット対数尤度比を硬判定したビット列を上位レイヤ１２１１や信号検出部１２０６へ出力してもよい。
【０２７７】
上位レイヤ１２１１は、端末能力情報要求に対して、自局の端末能力情報を上りリンク信号生成部１２３１へ出力する。上位レイヤ１２１１は、伝搬路品質情報等通知要求に対して、伝搬路品質情報等を上りリンク信号生成部１２３１へ出力する。また、上位レイヤ１２１１は、復号部１２１０−１〜１２１０−Ｓが出力する情報データを取得する。
【０２７８】
端末装置１２００−１は、信号を送信する機能も有する。参照信号生成部１２３０は、上りリンク用の参照信号を生成する。上りリンク信号生成部１２３１は、前記端末能力情報、伝搬路品質情報等を含む上りリンク信号を生成する。前記は、当該通信システムの伝送方式（例えば、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルやＯＦＤＭＡシンボルで構成された信号）に沿って変調される。上りリンク信号生成部１２３１の出力は、送信部１２３２−１〜１２３２−Ｔでデジタル・アナログ変換、フィルタリング、周波数変換等が行われ、送信アンテナ１２３３−１〜１２３３−Ｔから送信される。
【０２７９】
図２２は、本実施形態における信号検出部１２０６の構成を示す概略ブロック図の一例である。図２２の信号検出部１２０６は、干渉除去機能として、逐次型干渉キャンセラ（ＳＩＣ；Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）を備える場合のブロックである。信号検出部１２０６は、レプリカ生成部１２５１（レプリカ生成ステップ）、干渉除去部１２５２（干渉除去ステップ）、ＭＩＭＯ分離部１２５３（ＭＩＭＯ分離ステップ）から構成される。
【０２８０】
レプリカ生成部１２５１は、チャネル推定部１２０５から入力されたチャネル推定値及び復号部１２１０−１〜１２１０−Ｓから入力されたＬＬＲを用いて受信信号レプリカを生成する。受信信号レプリカとしては、端末装置１２００−１が受信信号した信号のうち、当該端末装置１２００−１にとって干渉となる信号のレプリカである。例えば、図１６では、端末装置１２００−２が送信した信号ｒｒ１２−ｕが該当する。例えば、図１７では、基地局装置１１００−２が送信した信号ｒｒ２２−ｄが該当する。干渉除去部１２５２は、ＦＦＴ部１２０４−１〜１２０４−Ｒから入力された信号から前記受信信号レプリカを減算し、その結果を復調部１２０８−１〜１２０８−Ｓに出力する。なお、レプリカ生成部１２５１は、ＭＩＭＯ信号を受信した場合、アンテナ間干渉を除去するためのレプリカを受信信号レプリカに含めることができる。
【０２８１】
ここで、端末装置１２００−１の信号検出部１２０６に入力される第ｋサブキャリアにおける信号Ｒ（ｋ）は、次式となる。ただし、Ｄについて、例えば、図１６、１７では、基地局装置１１００−１のレイヤマッピング部１１０５の出力Ｓ（ｋ）の系列数（空間多重数）と基地局装置１２００−１のレイヤマッピング部１１０５の出力Ｓ（ｋ）の系列数又は端末装置１２００−２の上りリンク信号生成部１２３１の空間多重数の合計となる。また、行列Ｈは、プレコーディングを含む等価チャネル行列である。また、受信信号に含まれるＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭの信号については、行列Ｈは、ＩＤＦＴ処理を含む等価チャネル行列である。また、Ｎ（ｋ）は雑音であり、Ｔは転置行列を表す。
【数１３】
2019033513.tif 000015
【数１４】
2019033513.tif 000016
【数１５】
2019033513.tif 000017
【数１６】
2019033513.tif 000018
【数１７】
2019033513.tif 000019
【０２８２】
干渉除去部１２５２はレプリカ生成部１２５１で生成した受信信号レプリカ（ストリームレプリカ）をＦＦＴ部の出力信号から減算する。ｉ回目の繰り返し処理時において、ｎ番目のストリーム（ｎは１・・・、Ｄ）を減算するときの干渉除去部の出力信号をＲ〜ｎ、ｉ（ｋ）は以下の式となる。
【数１８】
2019033513.tif 000020
ただし、Ｒ（ｋ）はＦＦＴ出力、Ｒ＾ｎ、ｉ（ｋ）はｉ回目の繰り返し処理におけるｎ番目に除去するストリームの受信信号レプリカ、ｋはサブキャリアインデックスを示す。なお、Ｒ＾１、０（ｋ）＝０となる。
【０２８３】
干渉レプリカＲ＾ｎ、ｉ（ｋ）は、復号部１２１０−１〜１２１０−Ｓが出力するＬＬＲを用いて生成したデータ変調シンボルレプリカとチャネル推定部１２０５が推定したチャネル推定値を用いて生成される。例えば、ｎ番目のストリームの信号検出を行う場合、ストリーム１〜ストリーム（ｎ−１）およびストリーム（ｎ＋１）〜ストリームＤの受信信号レプリカを生成する。詳細には、ｉ回目の繰り返し処理時において、ｉ回目の繰り返し処理に生成したストリーム１〜ストリーム（ｎ−１）のシンボルレプリカとｉ−１回目の繰り返し処理に生成したストリーム（ｎ＋１）〜ストリームＤのシンボルレプリカとチャネル推定値を用いて干渉レプリカを生成する。ｉ回目の繰り返し処理時におけるｎ番目のストリームに対する受信レプリカ生成部の出力信号をＲ＾ｎ、ｉ（ｋ）は以下の式となる。
【数１９】
2019033513.tif 000021
ただし、Ｈｕ（ｋ）はストリームｕのチャネル推定値、Ｓ＾ｕ、ｉ（ｋ）はストリームｕに対するｉ回目の繰り返し処理において生成した変調シンボルレプリカである。なお、ｉ＝０の場合（初回処理）、０回目の繰り返し処理ですでに生成したストリーム１〜ストリーム（ｎ−１）のシンボルレプリカのみとチャネル推定値から受信信号レプリカを生成する。
【０２８４】
図２３は、本実施形態におけるレプリカ生成部１２５１の構成を示す概略ブロック図の一例である。レプリカ生成部１２５１は、スクランブル部１２７１−１〜１２７１−Ｄ（スクランブルステップ）、シンボルレプリカ生成部１２７２−１〜１２７２−Ｄ（シンボルレプリカ生成ステップ）、レイヤマッピング部１２７３（レイヤマッピングステップ）、プレコーディング部１２７４−１〜１２７４−Ｕ（プレコーディングステップ）、上りリンクレプリカ生成部１２７５（上りリンクレプリカ生成ステップ）、下りリンクレプリカ生成部１２７６（下りリンクレプリカ生成ステップ）を備える。また、レプリカ生成部１２５１の一部あるいは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行うチップ制御回路（図示せず）を有する。
【０２８５】
スクランブル部１２７１−１〜１２７１−Ｄは、復号部１２１０−１〜１２１０−Ｄの出力に対して、各基地局装置のセルＩＤに基づいたスクランブルを行う。
【０２８６】
シンボルレプリカ生成部１２７２−１〜１２７２−Ｄは、スクランブル部１２７１−１〜１２７１−Ｄからの出力を用いて、ＱＰＳＫ変調、１６ＱＡＭ変調等のデータ変調シンボルレプリカを生成する。変調シンボルレプリカ生成部の処理を、ＱＰＳＫ変調を例にして説明する。ＱＰＳＫ変調シンボルを構成するビットのＬＬＲをλ（ｂ０）、λ（ｂ１）とすると、ＱＰＳＫの変調シンボルのレプリカは
【数２０】
2019033513.tif 000022
で与えられる。ただしｊは虚数を表す。なお、１６ＱＡＭ等の他の変調においても、同様にシンボルレプリカを生成することが可能である。また、硬判定ビット列が入力された場合には、基地局装置で施した処理と同様に、誤り訂正符号化や変調を行って生成されたレプリカを用いることもできる。
【０２８７】
レイヤマッピング部１２７３は、シンボルレプリカ生成部１２７２−１〜１２７２−Ｄから入力されたデータ変調シンボルを空間多重のためにレイヤマッピングする。レイヤマッピング数は、上位レイヤ１１０１が決定した各端末装置のランク数に従う。
【０２８８】
プレコーディング部１２７４−１〜１２７４−Ｕは、前記レイヤマッピング部１２７３の出力に対して、自局宛信号及び自局宛以外の信号に施されたプレコーディングに基づいたプレコーディングマトリックスを乗算し、各送信アンテナポートの信号を生成する。Ｕはユーザ数である。図１６又は図１７の場合、Ｕ＝２となる。例えば、図１６、図１７の場合、プレコーディング部１２７４−１〜１２７４−Ｕは、基地局装置１１００−１及び基地局装置１１００−２又は端末装置１２００−２が施したプレコーディングに基づいたプレコーディングマトリックスを乗算し、各送信アンテナポートの信号を生成する。なお、チャネル推定おいて、プリコーディングを含んだ等価チャネルが推定されている場合（例えば、ＤＭＲＳを用いてチャネル推定した場合）、プリコーディングマトリックスを乗算する処理は省略することができる。
【０２８９】
上りリンクレプリカ生成部１２７５（第１の受信信号レプリカ生成部）は、プレコーディング部１２７４−１〜１２７４−Ｕの出力信号のうち、上りリンク信号についてものとチャネル推定部１２０５から出力されたチャネル推定値から上りリンク信号の受信信号レプリカを生成する。例えば、図１６における端末装置１２００−２が送信した上りリンク信号（ｒｒ１２−ｕ）を生成する。この場合、前記チャネル推定値（行列Ｈ）は、ＩＤＦＴ処理を含む等価チャネル行列である。
【０２９０】
下りリンクレプリカ生成部１２７６（第２の受信信号レプリカ生成部）は、プレコーディング部１２７４−１〜１２７４−Ｕの出力信号のうち下りリンク信号についてのものとチャネル推定部１２０５から出力されたチャネル推定値から、上りリンク信号の受信信号レプリカを生成する。例えば、基地局装置１１００−１が送信した下りリンク信号（ｒｒ１１−ｄ）及び図１７における基地局装置１１００−２が送信した下りリンク信号（ｒｒ２２−ｄ）を生成する。
【０２９１】
図２２に戻り、ＭＩＭＯ分離部１２５３は、チャネル推定部１２０５の出力であるチャネル推定値を用いて、干渉除去部１２５２の出力に対して空間多重（ＭＩＭＯ）された信号のストリームの分離を行う。分離方法は、最尤検出（例えば、ＭＬＤ；Ｍａｘｍｕｍ  Ｌｉｋｉｈｏｏｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）によりストリームのデータ信号を再現する方法を適用することができる。また、干渉除去部１２５２の出力に対するＭＭＳＥ重み等を算出し、算出した重みを干渉除去部１２５２の出力に対して乗算する等の分離方法を用いることができる。
【０２９２】
例えば、ＭＩＭＯ分離部１２５３は、干渉除去部１２５２がｎ番目のストリームを減算した後の出力信号に対して、ＺＦ基準、ＭＭＳＥ基準に基づいた重み係数ＷＺＦ，ｎ（ｋ）、ＷＭＭＳＥ，ｎ（ｋ）を乗算することでストリームを分離することができる。
【数２１】
2019033513.tif 000023
【数２２】
2019033513.tif 000024
を用いることができる。ただし、Hは行列の複素共役転置、−１は逆行列、σ2は干渉除去残差と雑音の分散、ＩＲはＲ×Ｒの単位行列を表す。
また、繰り返し逐次型干渉キャンセラにおける初回処理（ｉ＝０）の場合のＨｎ（ｋ）は、
【数２３】
2019033513.tif 000025
である。繰り返し逐次型干渉キャンセラにおける繰り返し処理（ｉ＞０）の場合のＨｎ（ｋ）は、
【数２４】
2019033513.tif 000026
となる。
【０２９３】
図２４は、本実施形態における信号検出部１２０６の構成を示す別の概略ブロック図の一例である。図２４の信号検出部１２０６は、レプリカ生成部２５５、干渉除去部１２５６、ＭＩＭＯ分離部１２５７から構成される。以下、図７と異なる処理を有する部位を主に説明する。図２４は、ＭＭＳＥ−ＩＲＣ（ＭＭＳＥ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ  Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）と逐次型干渉キャンセラを用いる例である。
【０２９４】
ＮＵＥを端末装置の数、ｍを検出の対象とする端末装置のインデックスとし、式（３）の行列Ｈ（ｋ）及び式（４）の行列Ｓ（ｋ）をそれぞれ次式のように定義する。
【数２５】
2019033513.tif 000027
【数２６】
2019033513.tif 000028
ここで、行列Ｈｍ（ｋ）は、端末装置１２００−ｍのｋ番目のサブキャリアにおけるプレコーディングを含む等価チャネル行列である。また、Ｓｍ（ｋ）は、端末装置１２００−ｍのｋ番目のサブキャリアにおける所望信号である。
【０２９５】
レプリカ生成部１２５５は、チャネル推定部１２０５から入力されるチャネル推定値及び復号部１２１０−１〜１２１０−Ｄから入力されたＬＬＲまたは硬判定ビットを用いて受信信号レプリカを生成する。
【０２９６】
干渉除去部１２５６は、レプリカ生成部１２５５で生成した受信信号レプリカをＦＦＴ部の出力信号から減算する。
【０２９７】
ＭＩＭＯ分離部１２５７は、チャネル推定部１２０５から入力されるＨ（ｋ）を用いて、受信ウェイトＷＩＲＣ，ｍ（ｋ）を算出する。例えば、次式を用いる。
【数２７】
2019033513.tif 000029
ここで、行列ＲＩＣＩは、検出対象外の干渉（セル間干渉、干渉除去残差も含む）及び雑音の共分散行列、Ａは検出対象かつ未検出の端末装置のインデックスの集合である。
【０２９８】
また、ＭＩＭＯ分離部１２５７は、信号検出部１２０６に入力されるＲ（ｋ）に受信ウェイトＷＩＲＣ，ｍ（ｋ）を乗算し、Ｓｍ（ｋ）を推定する。
【０２９９】
ここで、端末装置のシステムにおける図２４の処理の流れを説明する。例えば、端末装置１２００−１において、Ｓ１（ｋ）を所望信号として検出する場合、図２４の信号検出部１２０６は、以下の処理を行う。
【０３００】
初回処理（ｉ＝０）では、干渉除去部１２５６は、干渉除去を行わない。ＭＩＭＯ分離部１２５７は、Ｓ３（ｋ）を推定し、復調部１２０８−１〜１２０８−ＤへＳ３（ｋ）を出力する。その後、Ｓ３（ｋ）は、復調及び復号される。レプリカ生成部１２５５は、復号部１２１０−１〜１２１０−Ｄから入力されるＬＬＲまたは硬判定ビット列を用いて、Ｓ３（ｋ）に関する受信信号レプリカを生成する。
【０３０１】
ｉ＝１では、干渉除去部１２５６は、レプリカ生成部１２５５から入力されたＳ３（ｋ）に関する受信信号レプリカをＦＦＴ部の出力信号から減算する。ＭＩＭＯ検出部１２５７は、干渉除去部１２５６の出力信号からＳ２（ｋ）を推定する。
【０３０２】
最終回の処理（ｉ＝２）では、干渉除去部１２５６は、Ｒ（ｋ）からレプリカ生成部２５５から入力されたＳ３（ｋ）に関する受信信号レプリカ及びＳ２（ｋ）に関する受信信号レプリカをＦＦＴ部の出力信号から減算する。ＭＩＭＯ分離部１２５７は、干渉除去部１２５６の出力信号からＳ１（ｋ）を推定する。
【０３０３】
このように、図２４の信号検出部１２０６は、最終回以外の処理において、受信信号から端末装置１２００−ｍに関する干渉成分を逐次的に減算する。また、最終回の処理において、受信信号から全ての干渉信号を減算し所望信号を推定する。なお、本実施形態では、干渉成分を減算する順序をＳ３（ｋ）、Ｓ２（ｋ）の順としたが、これに限定されず、Ｓ２（ｋ）、Ｓ３（ｋ）の順でもよい。
【０３０４】
なお、上述の式は干渉キャンセラの一例であり、干渉キャンセラの種類、重みの算出方法によらず、干渉キャンセラを適用した端末装置に本発明を適用することができる。
【０３０５】
以上のように、本実施形態の通信システムでは、端末装置は、隣接セルの送信フレームフォーマットに関する情報の通知を受ける。このため、端末装置は、この送信フレームフォーマットに関する情報を用いてセル間干渉を抑圧できる。このため、異なる複信方式が混在する通信システムにおいて、ユーザ間干渉を抑圧し、周波数利用効率を向上させることができる。
【０３０６】
（第５の実施形態）
本実施形態は、ＴＤＤを用いる基地局装置が隣接基地局装置として存在する場合である。例えば、図１６及び図１７において、基地局装置１１００−１及び基地局装置１１００−２がともにＴＤＤにより端末装置１２００−１及び端末装置１２００−２と接続する場合である。基地局装置１１００−１及び基地局装置１１００−２は、上りリンク信号が割当てられるリソースと下りリンク信号が割当てられるリソースの割合が異なるＴＤＤの送信フレームフォーマットを用いることができる（例えば、基地局装置１１００−１は図１９の送信フォーマット番号（１）が適用され、基地局装置１１００−２は図１９の送信フォーマット番号（３）が適用される場合）。以下、第４の実施形態と異なる点について主に説明する。
【０３０７】
本実施形態では、図１８のＳＳ１０１において、基地局装置１１００−１は、報知チャネルに、送信フレームフォーマットに関する情報を含めることができる。基地局装置１１００−１は、送信フレームフォーマットに関する情報を、図１９の送信フレームフォーマット番号とすることができる。前記基地局装置１１００−２は、送信フレームフォーマットに関する情報を、図１９の送信フレームフォーマットのビットマップとすることができる。
【０３０８】
本実施形態では、図１８のＳＳ１０６、ＳＳ１０７において、基地局装置１１００−１は、前記制御チャネルに、隣接基地局装置１１００−２に関する情報（補助制御情報）を含めることができる。基地局装置１１００−１は、この補助制御情報に隣接基地局装置１１００−２の送信フレームフォーマットに関する情報を含めることができる。基地局装置１１００−１は、送信フレームフォーマットに関する情報を、隣接基地局装置１１００−２の送信フレームフォーマット番号とすることができる。基地局装置１１００−１は、送信フレームフォーマットに関する情報を、自局の送信フレームフォーマット番号と隣接基地局装置１００−２の送信フレームフォーマット番号の差分とすることができる。
【０３０９】
前記基地局装置１１００−１は、送信フレームフォーマットに関する情報を、送信フレームフォーマットのビットマップとすることができる。前記基地局装置１１００−１は、前記ビットマップを、送信フレームフォーマットを構成するサブフレームが上りリンクに割当られるか下りリンクに割当られるかの情報とすることができる。また、前記基地局装置１１００−１は、前記ビットマップを、自局の送信フレームフォーマットとビットマップと隣接基地局装置１１００−２の送信フレームフォーマットのビットマップの差分とすることができる。
【０３１０】
また、基地局装置１１００−１は、送信フレームフォーマットに関する情報を、送信フレームフォーマットを構成するサブフレームのうち、上りリンク信号が割り当てられたサブフレーム又は下りリンク信号が割り当てられたサブフレームの何れかの情報とすることができる。また、基地局装置１１００−１は、送信フレームフォーマットに関する情報を、リソース割当ての異なるサブフレーム（例えば、自局の送信フレームフォーマットのサブフレームでは上りリンクが割り当てられ、隣接基地局装置の送信フレームフォーマットのサブフレームでは下りリンクが割り当てられた場合）の伝送情報（が割り当てられたサブフレーム又は下りリンク信号が割り当てられたサブフレームの何れかの情報）とすることができる。
【０３１１】
本実施形態では、図１８のＳＳ１０８において、端末装置１２００−１は、通知を受けた復調用制御情報、前記送信フレームフォーマットに関する情報を含む補助制御情報を用いて、自局宛のデータ信号を検出する。
【０３１２】
以上のように、本実施形態では、ＴＤＤの複信方式を用いた複数の基地局装置で構成される通信システムにおいて、端末装置は、隣接セルの送信フレームフォーマットに関する情報の通知を受ける。このため、端末装置は、リソース割当てが異なることを考慮して、セル間干渉を抑圧でき、当該通信システムの周波数利用効率を向上させることができる。
【０３１３】
なお、本発明に係る基地局装置及び移動局装置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。
【０３１４】
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移動局装置および基地局装置の一部、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。受信装置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。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される。
【０３１５】
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よい。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。
【０３１６】
なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本願発明の端末装置は、移動局装置への適用に限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、例えば、ＡＶ機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器等に適用出来ることは言うまでもない。
【０３１７】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０３１８】
本発明は、端末装置、基地局装置、通信システム、受信方法、送信方法及び通信方法に用いて好適である。
【符号の説明】
【０３１９】
１００−１、３００−１、３００−２    基地局装置
１００−１−１、１００−１−２、３００−１−１、３００−２−２    送信アンテナ群
２００−１、２００−２、４００−１、４００−２    端末装置
１０１、３０１    上位レイヤ
１０２−１〜１０２−Ｓ、３０２−１〜３０２−Ｓ    符号化部
１０３−１〜１０３−Ｓ、３０３−１〜３０３−Ｓ    スクランブル部
１０４−１〜１０４−Ｓ、３０４−１〜３０４−Ｓ    変調部
１０５、３０５    レイヤマッピング部
１０６、３０６    プレコーディング部
１０７、３０７    参照信号生成部
１０８、３０８    制御信号生成部
１０９−１〜１０９−Ｔ、３０９−１〜３０９−Ｔ    リソースマッピング部
１１０−１〜１１０−Ｔ、３１０−１〜３１０−Ｔ    ＯＦＤＭ信号生成部
１１１−１〜１１１−Ｔ、３１１−１〜３１１−Ｔ    送信部
１１２−１〜１１２−Ｔ、３１２−１〜３１２−Ｔ    送信アンテナ
１３０−１〜１３０−Ｒ、３３０−１〜３３０−Ｒ    受信アンテナ
１３１−１〜１３１−Ｒ、３３１−１〜３３１−Ｒ    受信部
１３２、３３２    報告情報検出部
２０１−１〜２０１−Ｒ、４０１−１〜４０１−Ｒ    受信アンテナ
２０２−１〜２０２−Ｒ、４０２−１〜４０２−Ｒ    受信部
２０３−１〜２０３−Ｒ、４０３−１〜４０３−Ｒ    ＣＰ除去部
２０４−１〜２０４−Ｒ、４０４−１〜４０４−Ｒ    ＦＦＴ部
２０５、４０５    チャネル推定部
２０６、４０６    信号検出部
２０７、４０７    制御信号検出部
２０８−１〜２０８−Ｓ、４０８−１〜４０８−Ｓ    復調部
２０９−１〜２０９−Ｓ、４０９−１〜４０９−Ｓ    デスクランブル部
２１０−１〜２１０−Ｓ、４１０−１〜４１０−Ｓ    復号部
２１１、４１１    上位レイヤ
２３０、４３０    参照信号生成部
２３１、４３１    上りリンク信号生成部
２３２−１〜２３２−Ｔ、４３２−１〜４３２−Ｔ    送信部
２３３−１〜２３３−Ｔ、４３３−１〜４３３−Ｔ    送信アンテナ
２５１    レプリカ生成部
２５２    干渉除去部
２５３    ＭＩＭＯ分離部
１１００−１、１１００−２    基地局装置
１２００−１、１２００−２    端末装置
１１０１    上位レイヤ
１１０２−１〜１１０２−Ｓ    符号化部
１１０３−１〜１１０３−Ｓ    スクランブル部
１１０４−１〜１１０４−Ｓ    変調部
１１０５  レイヤマッピング部
１１０６    プレコーディング部
１１０７    参照信号生成部
１１０８    制御信号生成部
１１０９−１〜１１０９−Ｔ    リソースマッピング部
１１１０−１〜１１１０−Ｔ    ＯＦＤＭ信号生成部
１１１１−１〜１１１１−Ｔ    送信部
１１１２−１〜１１１２−Ｔ    送信アンテナ
１１３０−１〜１１３０−Ｒ    受信アンテナ
１１３１−１〜１１３１−Ｒ    受信部
１１３２    報告情報検出部
１２０１−１〜１２０１−Ｒ    受信アンテナ
１２０２−１〜１２０２−Ｒ    受信部
１２０３−１〜１２０３−Ｒ    ＣＰ除去部
１２０４−１〜１２０４−Ｒ    ＦＦＴ部
１２０５    チャネル推定部
１２０６    信号検出部
１２０７    制御信号検出部
１２０８−１〜１２０８−Ｓ    復調部
１２０９−１〜１２０９−Ｓ    デスクランブル部
１２１０−１〜１２１０−Ｓ    復号部
１２１１    上位レイヤ
１２１２−１〜１２１２−Ｄ    ＩＤＦＴ部
１２３０    参照信号生成部
１２３１    上りリンク信号生成部
１２３２−１〜１２３２−Ｔ    送信部
１２３３−１〜１２３３−Ｔ    送信アンテナ
１２５１、１２５５    レプリカ生成部
１２５２、１２５６    干渉除去部
１２５３、１２５７    ＭＩＭＯ分離部
１２７１−１〜１２７１−Ｄ    スクランブル部
１２７２−１〜１２７２−Ｄ    シンボルレプリカ生成部
１２７３    レイヤマッピング部
１２７４−１〜１２７４−Ｕ    プレコーディング部
１２７５    上りリンクレプリカ生成部
１２７６    下りリンクレプリカ生成部
【図１】
2019033513.tif 000030
【図２】
2019033513.tif 000031
【図３】
2019033513.tif 000032
【図４】
2019033513.tif 000033
【図５】
2019033513.tif 000034
【図６】
2019033513.tif 000035
【図７】
2019033513.tif 000036
【図８】
2019033513.tif 000037
【図９】
2019033513.tif 000038
【図１０】
2019033513.tif 000039
【図１１】
2019033513.tif 000040
【図１２】
2019033513.tif 000041
【図１３】
2019033513.tif 000042
【図１４】
2019033513.tif 000043
【図１５】
2019033513.tif 000044
【図１６】
2019033513.tif 000045
【図１７】
2019033513.tif 000046
【図１８】
2019033513.tif 000047
【図１９】
2019033513.tif 000048
【図２０】
2019033513.tif 000049
【図２１】
2019033513.tif 000050
【図２２】
2019033513.tif 000051
【図２３】
2019033513.tif 000052
【図２４】
2019033513.tif 000053