(57)【要約】【課題】物理チャネルの種別とチャネル状態を考慮して、適切なＭＩＭＯ伝送制御方法を組み合わせることによって、伝送効率を高める。【解決手段】複数のアンテナを有する基地局から複数のアンテナを有する移動局への下りリンク伝送制御方法において、共通制御チャネル、ＭＢＭＳチャネル、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルに対して、開ループ型のＭＩＭＯダイバーシチを適用し、共有デーダチャネルに対して、閉ループ型のＭＩＭＯ多重および／またはＭＩＭＯダイバーシチを適用する。【選択図】図８
2008079262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを有する基地局から複数のアンテナを有する移動局への下りリンク伝送制御方法であって、
共通制御チャネル、ＭＢＭＳチャネル、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルに対して、開ループ型のＭＩＭＯダイバーシチを適用し、
共有デーダチャネルに対して、閉ループ型のＭＩＭＯ多重および／またはＭＩＭＯダイバーシチを適用する
ことを特徴とする下りリンク伝送制御方法。
【請求項２】
前記ＭＩＭＯ多重は、送信信号へのプリコーディングベクトルの乗算を含み、
前記共有データチャネルを送信する際に、
連続する複数のサブキャリアで構成されるリソースブロックが割り当てられる局在送信型ユーザに対しては、前記リソースブロックのチャネル状態に基づいて、ＭＩＭＯ多重におけるストリーム数と、ストリーム毎のプリコーディングベクトルを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項３】
前記ＭＩＭＯ多重は、送信信号へのプリコーディングベクトルの乗算を含み、
前記共有データチャネルを送信する際に、
帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザに対しては、帯域全体の平均チャネル状態に基づいて、ＭＩＭＯ多重におけるストリーム数を制御し、ストリームごとのプリコーディングベクトルは固定値とする
ことを特徴とする請求項１に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項４】
前記ストリームごとのプリコーディングベクトルは、アンテナ数分の固定値ベクトルの集合であり、前記アンテナ数分の固定値ベクトルをストリーム内であらかじめ決められたパターンで切り替える
ことを特徴とする請求項３に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項５】
前記局在送信型のユーザについては、前記移動局から前記基地局に対して、各リソースブロックまたは隣接する複数のリソースブロックをグループ化したサブバンドでのストリーム毎のＳＩＮＲ、使用するストリーム番号、各ストリームのプリコーディングベクトル番号を送信する
ことを特徴とする請求項２に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項６】
前記分散送信型のユーザについては、前記移動局から前記基地局に対して、帯域全体のストリームごとのＳＩＮＲ、使用するストリームの番号を送信する
ことを特徴とする請求項３に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項７】
前記Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを、２つの符号化ブロックに分けて符号化し、
第１の符号化ブロックには、割り当てたリソースブロック情報と、ストリーム数情報を含め、
第２の符号化ブロックには、ＭＩＭＯ多重でストリームごとに用いられたプリコーディング情報を含める
ことを特徴とする請求項１に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項８】
前記移動局は、前記Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを受信すると、まず第１の符号化ブロックを復号してストリーム数を取り出し、次に、ストリーム数情報に基づき、前記第２の符号化ブロックを復号する
ことを特徴とする請求項７に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項９】
前記基地局の各アンテナから、プリコーディングを適用していない共通パイロットチャネルを送信し、
複数の連続するサブキャリアからなるリソースブロックが割り当てられた局在送信型のユーザに対して、前記割り当てたリソースブロック内で、各ストリームに対応するプリコーディングが適用された個別パイロットチャネルをさらに送信する
ことを特徴とする請求項７に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項１０】
前記個別パイロットチャネルを送信する場合に、前記Ｌ１／Ｌ２制御チャネルにプリコーディング情報を含めないことを特徴とする請求項７に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項１１】
前記基地局の各アンテナから、プリコーディングを適用していない共通パイロットチャネルと、プリコーディングされた送信信号を送信し、
前記Ｌ１／Ｌ２制御チャネルに含まれるプリコーディング情報に基づいて、前記共通パイロットチャネルから、前記送信信号のチャネル推定値を推定する
ことを特徴とする、請求項７に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項１２】
前記ＭＢＭＳチャネルに、開ループ型の遅延ダイバーシチを適用する
ことを特徴とする請求項１に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項１３】
前記共通制御チャネルのうち，同期チャネルに対して、事前にきめられたパターンで時間変動するプリコーディングを乗算して送信する開ループ型ＭＩＭＯダイバーシチを適用する
ことを特徴とする請求項1に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項１４】
前記共通制御チャネルのうち，報知チャネル，ページングチャネル，およびＬ１／Ｌ２制御チャネルに対して、送信アンテナ数２で送信するときはブロック符号化ダイバーシチを、２送信アンテナ以上で送信するときは、ブロック符号化ダイバーシチと遅延ダイバーシチもしくは時間切換もしくは周波数切換ダイバーシチの組み合わせによる開ループ型ＭＩＭＯダイバーシチを適用する
ことを特徴とする請求項１に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項１５】
前記共通制御チャネルのうち，報知チャネル，ページングチャネル，およびＬ１／Ｌ２制御チャネルに対して、開ループ型の遅延ダイバーシチを適用する
ことを特徴とする請求項１に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項１６】
複数のアンテナと、
移動局からフィードバックされるチャネル状態に基づいて、複数のユーザへの送信データに無線リソースを割り当てて、送信スケジューリングを行うスケジューラと、
前記移動局からフィードバックされるストリーム情報に基づいて、前記送信データを前記アンテナ数以下のストリームに変換する直並変換器と、
前記各ストリームにプリコーディングを適用するプリコーディング処理部と、
を含み、前記プリコーディングされた送信データを、前記複数のアンテナから送信する
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項１７】
前記プリコーディング処理部は、前記スケジューラによって連続する複数のサブキャリアからなるリソースブロックが割り当てられたユーザへの送信信号の各ストリームに対して、前記移動局から前記フィードバックされるプリコーディングベクトルを適用する
ことを特徴とする請求項１６に記載の基地局装置。
【請求項１８】
前記プリコーディング処理部は、固定プリコーディングウエイト設定部を含み、
前記スケジューラによって帯域全体に分散するサブキャリアをリソースブロックとして割り当てられたユーザへの送信信号の各ストリームに対して、あらかじめ決められたプリコーディングベクトルを適用する
ことを特徴とする請求項１６に記載の基地局装置。
【請求項１９】
前記送信データを送信するデータチャネル以外の物理チャネルを生成する信号生成部、
をさらに有し、
前記データチャネル以外の物理チャネルは、前記移動局からのフィードバック情報なしに、前記複数のアンテナから送信ダイバーシチにより送信されることを特徴とする請求項１６に記載の基地局。
【請求項２０】
前記データチャネル以外の物理チャネルを生成する信号生成部は、前記データチャネルに付随するＬ１／Ｌ２制御チャネルを生成し、前記Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを、前記スケジューラにより割り当てられたリソースブロック情報と前記ストリーム数とを符号化した第１の符号化ブロックと、前記各ストリームに適用したプリコーディング情報を符号化した第２の符号化ブロックとで構成することを特徴とする請求項１９に記載の基地局装置。
【請求項２１】
前記データチャネル以外の物理チャネルを生成する信号生成部は、
前記複数のアンテナの各々から送信されるプリコーディングされない共通パイロットチャネルと、
前記スケジューラにより連続する複数のサブキャリアをリソースブロックとして割り当てられた局在送信型のユーザに対して、割り当てられたリソースブロック内で、前記各ストリームに対応するプリコーディングされた個別パイロットチャネルと
を生成することを特徴とする請求項１９に記載の基地局装置。
【請求項２２】
前記共有データチャネルを送信する際に、
帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザに対しては、帯域全体の平均チャネル状態に基づいて、ＭＩＭＯ多重におけるストリーム数を制御し、ストリーム数がアンテナ数より少ない場合には、ブロック符号化を行う開ループ型ＭＩＭＯダイバーシチを併用する
ことを特徴とする請求項１に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項２３】
前記共有データチャネルを送信する際に、
前記ＭＩＭＯ多重における複数のストリームを用いて空間的に多重するマルチユーザＭＩＭＯを適用する
ことを特徴とする請求項２に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項２４】
前記Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを、２つの符号化ブロックに分けて符号化し、
第１の符号化ブロックには、割り当てたリソースブロック情報を含め、
第２の符号化ブロックには、ＭＩＭＯ多重でストリームごとに用いられたプリコーディング情報を含める
ことを特徴とする請求項１に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項２５】
シングルユーザＭＩＭＯかマルチユーザＭＩＭＯかを示すＭＩＭＯモード、ストリーム数情報、連続する複数のサブキャリアで構成されるリソースブロックが割り当てられる局在送信型ユーザか帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザかを示す情報を、高レイヤの信号で送信する
ことを特徴とする請求項２４に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項２６】
前記移動局は、前記Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを受信すると、まず第１の符号化ブロックを復号し、次に、高レイヤの信号により通知されたストリーム数情報に基づき、前記第２の符号化ブロックを復号する
ことを特徴とする請求項２５に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項２７】
前記共通制御チャネルのうち，同期チャネルに対して、時間切り替えダイバーシチを適用する
ことを特徴とする請求項1に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項２８】
前記第１の符号化ブロック及び前記第２の符号化ブロックに対して、送信アンテナ数２で送信するときはブロック符号化ダイバーシチを、２送信アンテナ以上で送信するときは、ブロック符号化ダイバーシチと遅延ダイバーシチもしくは時間切換もしくは周波数切換ダイバーシチの組み合わせによる開ループ型ＭＩＭＯダイバーシチを適用する
ことを特徴とする請求項２４に記載の下りリンク伝送制御方法。
【請求項２９】
前記第２の符号化ブロックに対して、プリコーディングを乗算して送信するＭＩＭＯダイバーシチを適用する
ことを特徴とする請求項２４に記載の下りリンク伝送制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは無線通信の分野に関し、特に、下りリンクにおける各物理チャネルの状況を考慮して、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）伝送の種々の制御技術と送信チャネルとの効率的な組み合わせを実現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰにより規格化されたＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）により、最大１４．４Ｍｂｐｓの伝送速度が提供され、高速・大容量の移動通信が実現しつつある。しかし、携帯電話を含む移動端末の急速な普及、インターネットの普及、コンテンツの多様化、高度化などにより、さらなる大容量化、高い周波数利用効率、ＩＰトラヒックへの最適化が望まれている。
【０００３】
現在実用化が進められているＬＴＥ（Long Term Evolution）では、下りリンクで最大１００Ｍｂｐｓの伝送速度を前提としている。また、低速移動の端末に対しても、高速移動の端末に対しても最適化がなされることを要求している。
【０００４】
ＭＩＭＯ伝送は、複数の入力（送信アンテナ）と複数の出力（受信アンテナ）で形成される伝送路で、異なる信号を並列伝送する（ＭＩＭＯ多重）。同一周波数を利用しているにもかかわらず、並列伝送路の数だけ高速化が可能になるので、ＬＴＥの必須技術となると考えられる。
【０００５】
無線アクセス方式としては、数十Ｍｂｐｓを超える高速伝送には、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）が適している。ＯＦＤＭは、周波数の直交性を利用し、サブキャリアのスペクトラムが互いに重なり合うように高密度に配置して、周波数利用効率を高めている。複数のサブキャリアに信号を分割して搬送するので、１キャリアで信号を送るシステムと比較して、ｎ本のサブキャリアを用いる伝送ではシンボル長はｎ倍になる。
【０００６】
ＯＦＤＭ信号を空間多重するＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ伝送方式において、各送信信号が受信された際に直交するように各サブキャリアおよび送信アンテナにおいて異なる位相回転を施す位相ホッピング送信ダイバーシチを行い、空間多重により送信アンテナを増やすのに比例して伝送レートを上げる技術も提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−０８１１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、高速、大容量通信に向けて種々の伝送技術が提案されているが、スケジューリング等の基本技術や、送信される物理チャネルの状況を考慮した上で、これらを効率的に組み合わせる方法は、いまだ提案されていない。そのような効率的な組み合わせが実現できれば、高い特性と少ない制御ビット数での通信が可能になり、通信効率が向上できるはずである。
【０００８】
そこで、本発明は、送信される物理チャネルの特性を考慮した上で、最適なＭＩＭＯ伝送制御技術を組み合わせることによって、システム全体の通信効率の向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、
（１）共通制御チャネル（報知チャネル，ページングチャネル，同期チャネルなど）、ＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）チャネル、およびレイヤ１／レイヤ２（Ｌ１／Ｌ２）制御チャネルには、開ループ型のＭＩＭＯダイバーシチを用い、
スケジューリングされる共有データチャネルに対しては、閉ループ型のＭＩＭＯ多重／ＭＩＭＯダイバーシチを用いる。
（２）共有データチャネルに対しては、連続するサブキャリアを１ブロックとして割り当てる局在送信（localized transmission）型ユーザと、帯域全体にサブキャリアを分散させて割り当てる分散送信（distributed transmission）型ユーザとに区別し、ユーザのタイプに応じて、閉ループ型のＭＩＭＯ多重／ＭＩＭＯダイバーシチの制御様式を変える。
【００１０】
具体的には、本発明の第１の側面では、複数のアンテナを有する基地局から複数のアンテナを有する移動局への下りリンク伝送制御方法において、
（ａ）共通制御チャネル、ＭＢＭＳチャネル、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルに対して、開ループ型のＭＩＭＯダイバーシチを適用し、
（ｂ）共有デーダチャネルに対して、閉ループ型のＭＩＭＯ多重および／またはＭＩＭＯダイバーシチを適用する。
【００１１】
良好な実施例では、前記ＭＩＭＯ多重は、送信信号へのプリコーディングベクトルの乗算を含み、前記共有データチャネルを送信する際に、連続する複数のサブキャリアで構成されるリソースブロック（RB）が割り当てられる局在送信型ユーザに対しては、前記リソースブロックのチャネル状態に基づいて、ＭＩＭＯ多重におけるストリーム数と、ストリーム毎のプリコーディングベクトルを制御する。
【００１２】
この場合、前記共有データチャネルを送信する際に、前記ＭＩＭＯ多重における複数のストリームを用いて空間的に多重するマルチユーザＭＩＭＯを適用するようにしてもよい。
【００１３】
また、前記ＭＩＭＯ多重は、送信信号へのプリコーディングベクトルの乗算を含み、前記共有データチャネルを送信する際に、帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザに対しては、帯域全体の平均チャネル状態に基づいて、ＭＩＭＯ多重におけるストリーム数を制御し、ストリームごとのプリコーディングベクトルは固定値とする。
【００１４】
この場合、ストリームごとのプリコーディングベクトルは、アンテナ数分の固定値ベクトルの集合であり、前記アンテナ数分の固定値ベクトルをストリーム内であらかじめ決められたパターンで切り替えることとしてもよい。
【００１５】
また、前記共有データチャネルを送信する際に、帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザに対しては、帯域全体の平均チャネル状態に基づいて、ＭＩＭＯ多重におけるストリーム数を制御し、ストリーム数がアンテナ数より少ない場合には、ブロック符号化を行う開ループ型ＭＩＭＯダイバーシチを併用するようにしてもよい。
【００１６】
別の実施例では、前記Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを、２つの符号化ブロックに分けて符号化し、第１の符号化ブロックには、割り当てたリソースブロック情報と、ストリーム数情報を含め、第２の符号化ブロックには、ＭＩＭＯ多重でストリームごとに用いられたプリコーディング情報を含める。
【００１７】
この場合、移動局は、前記Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを受信すると、まず第１の符号化ブロックを復号してストリーム数を取り出し、次に、ストリーム数情報に基づき、前記第２の符号化ブロックを復号する。
【００１８】
また、前記Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを、２つの符号化ブロックに分けて符号化し、第１の符号化ブロックには、割り当てたリソースブロック情報を含め、第２の符号化ブロックには、ＭＩＭＯ多重でストリームごとに用いられたプリコーディング情報を含めるようにしてもよい。
【００１９】
この場合、シングルユーザＭＩＭＯかマルチユーザＭＩＭＯかを示すＭＩＭＯモード、ストリーム数情報、連続する複数のサブキャリアで構成されるリソースブロックが割り当てられる局在送信型ユーザか帯域全体に分散してサブキャリアが割り当てられる分散送信型のユーザかを示す情報を、高レイヤの信号で送信する。
【００２０】
この場合、移動局は、前記Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを受信すると、まず第１の符号化ブロックを復号し、次に、高レイヤの信号により通知されたストリーム数情報に基づき、前記第２の符号化ブロックを復号する。
【００２１】
本発明の第２の側面では、基地局装置は、
（ａ）複数のアンテナと、
（ｂ）移動局からフィードバックされるチャネル状態に基づいて、複数のユーザへの送信データに無線リソースを割り当てて、送信スケジューリングを行うスケジューラと、
（ｃ）前記移動局からフィードバックされるストリーム情報に基づいて、前記送信データを前記アンテナ数以下のストリームに変換する直並変換器と、
（ｄ）前記各ストリームにプリコーディングを適用するプリコーディング処理部と、
を含み、前記プリコーディングされた送信データを、前記複数のアンテナから送信する。
【００２２】
良好な実施例では、プリコーディング処理部は、前記スケジューラによって連続する複数のサブキャリアからなるリソースブロックが割り当てられたユーザへの送信信号の各ストリームに対して、前記移動局から前記フィードバックされるプリコーディングベクトルを適用する。
【００２３】
別の実施例では、プリコーディング処理部は、固定プリコーディングウエイト設定部を含み、前記スケジューラによって帯域全体に分散するサブキャリアをリソースブロックとして割り当てられたユーザへの送信信号の各ストリームに対して、あらかじめ決められたプリコーディングベクトルを適用する。
【発明の効果】
【００２４】
下りリンクでの通信効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下で、本発明の良好な実施形態について、図面を参照して説明する。実施形態では、送信する物理チャネルの特性、状況に応じた最適なＭＩＭＯ伝送制御法の組み合わせを具体的に説明する。実施形態では、ＯＦＤＭ信号をＭＩＭＯ伝送により空間多重して送信する方式を前提とするので、まず図１〜図７を参照して、これらの技術を説明する。
【００２６】
図１は実施形態に係るＯＦＤＭダイバーシチを説明する図である。図１（ａ）は、一人のユーザに割り当てられるサブキャリアを帯域全体に分散させてダイバーシチ効果を得る周波数ダイバーシチを、図１（ｂ）は、各ユーザに対し、そのユーザにとって最もチャネル状況のよいリソースブロックを割り当てるマルチユーザ・ダイバーシチを示す。
【００２７】
図１（ａ）の方法は、移動局（UE）から基地局へのチャネル状況のフィードバック負荷をなるべく減らしたいユーザ、たとえば、ＶｏＩＰ（Voice over IP）など小さいサイズのデータを送信するユーザや、チャネル状況の変化（フェージング変動）に追従することが困難なユーザ、たとえば高速で移動するユーザに適している。このようなユーザを、分散送信（distributed transmission）型ユーザと称する。
【００２８】
図１（ｂ）の方法は、各ユーザからのフィードバック情報に基づいて、最もチャネル状況がよい部分で連続する複数のサブキャリアをリソースブロックとして割り当てる。このような周波数スケジューリングでリソースが割り当てられるユーザを、局在送信（localized transmission）型ユーザと称する。
【００２９】
図２は、ＯＦＤＭベースの下り無線アクセスの概略図である。ＯＦＤＭでは、有効シンボル区間の間にガード・インターバル（ＧＩ）を挿入するので、シンボル間干渉、マルチパス干渉に強い。また、ＭＩＭＯ多重やＭＩＭＯダイバーシチとの親和性が高く、ガードインターバルの範囲内での遅延を利用したソフト・コンバイニングにより、マルチキャスト／ブロードキャスト（ＭＢＭＳ）信号を高い受信品質で受けることができる。図２では周波数方向と時間方向で、局在送信型ユーザと、分散送信型ユーザにリソースの割当を行っている。
【００３０】
図３は、ＭＩＭＯ多重を説明する概略図である。ＭＩＭＯ多重では、間隔を置いて配置される複数の送信アンテナと、間隔を置いて配置される複数の受信アンテナと用いて、複数の異なるデータストリームを空間多重する。同じ周波数帯域、時間スロットで、複数系列の情報データを送信して空間的に多重するので、送信（受信）アンテナの数に応じてデータレート（周波数利用効率）が向上する。ＭＩＭＯ多重は特に、チャネル状況がよい場合に、下りリンクの場合には、ＵＥのピークユーザ・スループットを向上できるという利点がある。
【００３１】
図４は、実施形態に係るＭＩＭＯ多重プリコーディングを説明する図である。プリコーディングを行うことによって、瞬時のフェージング変動に従った指向性のビームを形成することができる。すなわち、ビームフォーミングゲインを得ることができる．図４に示すように、複数のユーザに対してそれぞれの異なる指向性ビームでデータを送ることによりマルチユーザＭＩＭＯを実現でき、同一のユーザに対して，複数の異なるデータストリームの信号を、異なる指向性ビームを用いて送信することも可能である。
【００３２】
プリコーディングを行うためには、ＵＥから、プリコーディングベクトルまたはフェージング変動が迅速にフィードバックされる必要がある。図４の例では、ＵＥ１からのフィードバックにより、ＵＥ１宛ての送信信号１に対するプリコーディングベクトル１を用いて，UE1の各アンテナの送信信号にそれぞれ乗算される。同様にして、ＵＥ２からのフィードバックにより、ＵＥ２宛ての送信信号２に対するプリコーディングベクトル２を用いて、UE2の各アンテナの送信信号に乗算される。この方法により、刻一刻と変化するフェージング変動に応じた指向性ビーム送信が可能になる。
【００３３】
図５は、実施形態に係るＭＩＭＯ多重のランクアダプテーション（モード選択）を説明する図である。チャネル状態が悪い状況で、ＵＥに多くのストリームが送信されると、パケットエラーが生じる。そこで、ランクアダプテーションにより、受信信号電力対干渉電力比（ＳＩＲ）やフェージング相関などのチャネル状態に応じて、ストリーム数を制御する。ストリーム数が１になったときは、複数のアンテナからひとつのストリームを送信することになるので、このモードはＭＩＭＯ送信ダイバーシチと同じになる。
【００３４】
図５の例では、基地局の近傍に位置するＵＥに対しては、ＳＩＲが良いので４ストリーム送信する。セルの中間あたりに位置するＵＥに対しては、２ストリーム送信する。セル端に位置するＵＥに対しては、ＳＩＲが悪くなるので、１ストリーム送信している。
【００３５】
図６は、実施形態に係るＭＩＭＯダイバーシチの一例を説明する図である。ＭＩＭＯダイバーシチでは、情報ビットをチャネル符号化して、データ変調を行った後、時空間ブロック符号化（ＳＴＢＣ：Space Time Block Coding）を行って、アンテナ数に相当する数の符号化データ系列を生成し、送信する。すなわち、同じ送信信号が、異なる符号で符号化される。受信側では、各アンテナでＳＴＢＣ復号を行った後、最大比合成（ＭＲＣ：Maximal Ratio Combining）によるアンテナダイバーシチ受信を行う。
【００３６】
図６の例では、情報ビットを４つの送信系列にＳＴＢＣ符号化し、同時に送信することにより、ダイバーシチ利得を向上させている。ＭＩＭＯダイバーシチは、チャネル状態が悪くデータレートが低い場合に、ＵＥに対する送信品質を向上できるという利点がある。
【００３７】
ＭＩＭＯダイバーシチには、ＵＥからのフィードバック情報が不要な開ループ（ＯＬ）送信ダイバーシチと、ＵＥからのフィードバック情報を必要とする閉ループ（ＣＬ）送信ダイバーシチがある。なお、チャネル推定を可能にするために、すべての送信アンテナから直交パイロットチャネルを送信する。
【００３８】
図７は、開ループと閉ループのＭＩＭＯダイバーシチを示す表である。開ループダイバーシチの例として、時間切換送信ダイバーシチ（ＴＳＴＤ）または周波数切換送信ダイバーシチ（ＦＳＴＤ）、遅延ダイバーシチ（CDD）、ブロック符号化ダイバーシチ（STBC/SFBC）を用いることができる。
【００３９】
ＴＳＴＤは、基地局が送信アンテナを無線スロット単位で周期的に切り換える方式で、同時刻では、どちらか一方のアンテナのみから送信されている。UEでは、２つのアンテナからの異なる伝搬路を通ってきた信号を交互に受信することにより、ダイバーシチ効果を得る。この方法は、２アンテナ以上への拡張が容易である。
【００４０】
遅延ダイバーシチは、２つのアンテナ間で差動送信することによって、マルチパスダイバーシチと同様の効果を得るものである。ＯＦＤＭではシンボル間にＧＩを挿入しているので、ＧＩ範囲内での遅延送信が可能であり、ＯＦＤＭ方式との親和性が高い。また、２以上のアンテナへの拡張が容易である。
【００４１】
ブロック符号化ダイバーシチは、複数の送信系列に時空間ブロック符号化（ＳＴＢＣ）や空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ）などのブロック符号化を行うことにより、ダイバーシチ利得を向上するものである。
【００４２】
閉ループ（フィードバックループ）モードのダイバーシチの例として、送信アンテナ切り換えダイバーシチと位相ダイバーシチ（TxAA）がある。
【００４３】
本実施形態で目的とするシステムの最適化、効率化を図るためには、物理チャネルの特性、状況等に応じて、適切なＭＩＭＯダイバーシチ方式を選択することが重要である。したがって、実施形態では、送信すべき物理チャネル、ＱｏＳ（データレート、パケットエラー率、遅延等）、ユーザごとのチャネル状態（受信ＳＩＲ，フェージング相関等）に応じて、適応的に選択するＭＩＭＯ制御の方式を変える。
【００４４】
図８は、実施形態に係る適応型のＭＩＭＯチャネル伝送の例を示す図である。横軸にチャネル状態を表わすフェージング相関、縦軸にＱｏＳを表わすデータレートと、変調／符号化方式をとっている。実線は閉ループ制御が適する共有データチャネルに対する制御を、点線は開ループ制御が適する共通制御チャネルに対する制御を示す。
【００４５】
開ループのＭＩＭＯ制御は、受信品質がそれほど要求されず低レート、低符号化率で送られる共通制御チャネル（ＢＣＨ、ＰＣＨ、ＳＣＨ等）、ＭＢＭＳチャネル、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルの送信に適している。
【００４６】
共有データチャネルの中でも、ＳＩＲが良く最大データレートで送信する場合は、ストリーム数を最大にしたＭＩＭＯ多重を適用する。中程度のＳＩＲでは、ストリーム数を低減したＭＩＭＯ多重に、閉ループのＭＩＭＯダイバーシチ（たとえば送信アンテナ切り換えダイバーシチ）を組み合わせる。ＳＩＲが低い場合（たとえばセル端に位置するUEへの送信）は、閉ループＭＩＭＯダイバーシチを行う。上述したように、これは１ストリームでのプリコーディングを用いたＭＩＭＯ多重と等価である。
【００４７】
閉ループのＭＩＭＯ制御は、スケジューリングされる共有データチャネルの送信に適している。共有データチャネルに対する閉ループ制御と関連して、図１で説明した局在送信型ユーザと分散送信型ユーザとに応じて、以下の閉ループＭＩＭＯ制御を使い分けてもよい。
【００４８】
すなわち、周波数スケジューリングに基づく局在送信型ユーザには、割り当てられた連続する周波数リソースブロックごとのチャネル状態に基づいて、ＭＩＭＯ多重におけるストリーム数（図５参照）と、ストリームごとの送信ウエイト又はプリコーディングベクトル（図４参照）を制御する。ストリーム数が１の場合は、送信ウエイト制御型の閉ループＭＩＭＯダイバーシチになる。
【００４９】
帯域全体を用いて送信する分散送信型ユーザには、帯域全体の平均チャネル状態に基づいて、ＭＩＭＯ多重におけるストリーム数を制御する。プリコーディングを適用する場合、ストリームごとの送信ウエイト（プリコーディングベクトル）は固定値である。たとえば、ストリーム内であらかじめ定められたパターンで送信ウエイトを切り替えることにより、ダイバーシチ効果を得る。ストリーム数が１の場合、アンテナ（送信ウエイト）の固定パターンでの切り替え型の開ループＭＩＭＯダイバーシチになる。プリコーディングを用いない場合、ストリーム数がアンテナ数より少ない場合には、ブロック符号化を行う開ループ型ＭＩＭＯダイバーシチを併用する。
【００５０】
また、複数のユーザの送信信号をＭＩＭＯ多重の複数のストリームを用いて空間的に多重するマルチユーザＭＩＭＯは、プリコーディングを行う周波数スケジューリングに基づく局在送信型ユーザに対してのみ適用する。すなわち、共有データチャネルを送信する際に、局在送信型のユーザに対して、ＭＩＭＯ多重における複数のストリームを用いて複数のユーザの送信信号を空間的に多重するマルチユーザＭＩＭＯを適用するようにしてもよい。
【００５１】
このようなユーザに応じたＭＩＭＯ多重法を、図９〜１１を参照してより詳細に説明する。
【００５２】
図９は、局在送信型ユーザに対して送信される共有データチャネルのＭＩＭＯ多重法を示す図である。図９では、ＵＥからのフィードバック情報に基づいて、リソースブロックごとに決定されるプリコーディングベクトルを用いる。
【００５３】
この場合、UEから基地局へのフィードバック情報は、各リソースブロックでのストリームごとのＳＩＮＲ，使用するストリーム番号、各ストリームのプリコーディングベクトル番号を含む。
【００５４】
ここで、ベクトルＷx,yは、フィードバック情報に基づいて決定されるｘ番目のストリームのｙ番目のリソースブロックのプリコーディングベクトルであり、送信アンテナ数を４として、ｎ番目の送信アンテナのプリコーディングベクトルＷx,y,nの送信アンテナ数分のベクトル集合である。すなわち、Ｗx,y＝｛Ｗx,y,1，Ｗx,y,2，Ｗx,y,3，Ｗx,y,4｝である。
【００５５】
UEの位置が基地局近傍にない場合は、図９（ｂ）のように２ストリーム送信にして、リソースブロックごとにプリコーディングベクトルを決定する。UEがセル端に位置する場合は、図９（ｃ）のように１ストリームにする。１ストリーム送信の場合は、ウエイト制御型の閉ループＭＩＭＯダイバーシチになる。
【００５６】
図９の例では、リソースブロックごとに異なるプリコーディングベクトルを決定しているが、複数の近接するリソースブロック間で同一のプリコーディングベクトルとする制限を設けて、制御チャネルのビット数を削減してもよい。この場合、UEから基地局へのフィードバック情報は、隣接する複数のリソースブロックをグループ化したサブバンドでのストリームごとのＳＩＮＲと、使用するストリームの番号、各ストリームのプリコーディングベクトル番号を含む。
【００５７】
図１０も、局在送信型のユーザに対する共有データチャネルの送信時のＭＩＭＯ制御であるが、ストリーム内ではすべてのリソースブロックについて同じプリコーディングベクトルを用いる点で、図９の方法と異なる。ストリーム番号とプリコーディングベクトルの対応関係は、あらかじめ１対１対応で決定しておいてもよい。この場合、UEから基地局へのフィードバック情報は、使用するストリーム番号だけでよい。
【００５８】
図１０の方法では、プリコーディングベクトルのチャネル変動に応じた制御精度は劣るが、上りリンクのフィードバックビット数と、下りリンクの制御チャネルビット数を低減することができる。
【００５９】
図１１は、分散送信型のユーザに対して送信される共有データチャネルのＭＩＭＯ多重を示す図である。この場合、ストリームごとの送信ウエイト（プリコーディングベクトル）は固定値であり、図１１の例では、ストリーム内であらかじめ定められたパターンで送信ウエイトを切り替えている。このパターンは、UEも事前に知っている。
【００６０】
UEから基地局へフィードバックされる情報は、帯域全体のストリームごとの平均ＳＩＮＲ、使用するストリームの番号である。各制御ビットの送信周期は異なっていてもよい。一般に、使用するストリームの番号の情報（ストリーム数を含む）は、ＳＩＮＲより低レートでフィードバックされてもよい。
【００６１】
ここで、Ｗxは、基地局のアンテナ数を４として、ｎ番目の送信アンテナのプリコーディングベクトルＷx,nのアンテナ数分のベクトル集合である。すなわち、Ｗx＝｛Ｗx,1，Ｗx,2，Ｗx,3，Ｗx,4｝である。
【００６２】
なお、Ｗxは、あらかじめ決められたパターンで、各パケットで異なる値を用いることもできる。
【００６３】
図１２は、実施形態に係る開ループ型ＭＩＭＯダイバーシチの物理チャネルへの適用の例を示す。同期チャネル（ＳＣＨ）に対しては、図７の表には記載されていないが、候補１として、決まったパターンで時間変動するプリコーディングを乗算して送信する開ループＭＩＭＯダイバーシチを適用する。ＵＥで事前にＭＩＭＯダイバーシチの使用の有無を必要としないからである。また、基地局の全アンテナの送信電力増幅器を使用できるので、時間切換型の送信ダイバーシチ（ＴＳＴＤ）よりも適している。また、候補２として、ＴＳＴＤを適用する。
【００６４】
報知チャネル（ＢＣＨ）に対しては、第１の候補として、２アンテナまではブロック符号化ダイバーシチ（ＳＴＢＣ又はＳＦＢＣ）を、２アンテナ以上は、ブロック符号化ダイバーシチと遅延ダイバーシチ（ＣＤＤ）もしくは時間（周波数）切換送信ダイバーシチの組み合わせを適用する。ＳＴＢＣ／ＳＦＢＣは他の開ループ型ＭＩＭＯダイバーシチよりも特性がよいからである。ただし、２アンテナ以上では、適切なＳＴＢＣ／ＳＦＢＣ符号がないので、遅延ダイバーシチを組み合わせる。第２の候補としては、遅延ダイバーシチのみを適用する。遅延ダイバーシチのみを適用することの利点は、アンテナ送信と同じフレーム構成を用いることができる点にある。
【００６５】
ページングチャネル（ＰＣＨ）、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルについても、報知チャネルと同様の開ループＭＩＭＯダイバーシチを適用することができる。同一基地局内のセル間（セクタ間）でソフト合成を行う場合には遅延ダイバーシチのみを適用する方が有力である。
【００６６】
Ｌ１／Ｌ２制御チャネルについては、後述する符号化ブロック１については、報知チャネルと同様の開ループＭＩＭＯダイバーシチを適用することができる。すなわち、基地局が複数のアンテナを有するときは、符号化ブロック１（割り当てたＲＢ情報・（ストリーム数情報））を送信するときは、ＢＣＨ・ＰＣＨと同様の送信法を適用することができる。また、後述する符号化ブロック２（プリコーディング情報・ＭＣＳ情報・ＡＲＱ関連情報・ＵＥ  ＩＤ又はＣＲＣ）については、報知チャネルと同様の開ループＭＩＭＯダイバーシチを適用することができることに加え、プリコーディングベクトルを乗算して送信するＭＩＭＯダイバーシチ法も適用することができる。符号化ブロック２に対しては、プリコーディングされたパイロットチャネルを送信するときは、プリコーディングベクトルを乗算して送信する。
【００６７】
ＭＢＭＳチャネルを開ループＭＩＭＯダイバーシチで送信するときは、遅延ダイバーシチ（循環遅延ダイバーシチ（ＣＤＤ）を含む）を適用する。ＭＢＭＳでは、他のセルと同期送信して遅延ダイバーシチを得る構成とされているので、すでに高い周波数ダイバーシチが得られている。したがって、ＳＴＢＣを使っても、送信ダイバーシチの改善より、ＳＴＢＣ復号に必要な直交パイロットチャネルの送信に伴うオーバヘッド増大の影響のほうが大きくなるからである。この点、遅延ダイバーシチを適用することによって、復調用のパイロットのオーバヘッドを、他の方法を適用するときと比較して低減することができる。
【００６８】
図１３は、開ループ制御に適した下りＬ１／Ｌ２制御チャネルのチャネル構成である。Ｌ１／Ｌ２制御チャネルは、共有データチャネルに付随して基地局からUEへ送信される。Ｌ１／Ｌ２制御チャネルは、以下の情報を含む。
（１）割り当てられたリソースブロック情報
（２）ストリーム数情報
（３）ストリームごとに用いられるストリーム数分のプリコーディングベクトル情報。図１１のように、ストリーム番号とプリコーディングベクトルの対応関係があらかじめ１対１対応で決定されている場合は、使用するストリーム番号を通知するだけでよい。
（４）ストリームごとのＭＣＳ（変調方式と符号化率）。原則はストリーム数分送るが、ストリーム間で共通の変調方式と符号化率を用いる場合は、１つだけ。
（５）ハイブリッドＡＲＱ関係の情報。原則はストリーム数分送るが、複数ストリーム間で同じ符号化ブロックの信号を送信する場合は、その中で１つだけ。
（６）UE ＩＤ情報。
【００６９】
これらの情報のうち、情報（１）と（２）をまとめて符号化する（符号化ブロック１）。一方、情報（３）〜（５）にＣＲＣビットを加えてひとまとめにし、ＣＲＣビットには移動局ＩＤ情報（６）を重畳して送信する（符号化ブロック２）。
【００７０】
図１３は、このような下りＬ１／Ｌ２制御チャネルのチャネル構成と復号方法を示す。図１３（ａ）に示すように、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルは、２つの符号化ブロック１，２に分けて符号化する。符号化ブロック１には、割り当てリソースブロックとストリーム数の情報（（１）＋（２））が含まれている。符号化ブロック２には、プリコーディング情報、ＭＣＳ情報、ハイブリッドＡＲＱ情報、ＣＲＣビットと移動局ＩＤの重畳（（３）＋（４）＋（５）＋（６）×ＣＲＣ）が含まれている。符号化ブロック２は、ストリームの数に応じて可変長である。
【００７１】
Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを移動局で復号するときは、図１３（ｂ）に示すように、まず符号化ブロック１を復号して、ストリーム数を認識する。次に、その情報に基づいて、符号化ブロック２を復号する。符号化ブロック２の情報長は、ストリームの数によって変わるが、あらかじめ符号化ブロック１を復号してあるので、複数の情報長を仮定して符号化ブロック２の復号を試みる必要がない。
【００７２】
また、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを以下のように構成するようにしてもよい。
【００７３】
この場合、移動局には、図１４（ａ）に示すように、ユーザ共通情報、例えばマルチユーザであるかシングルユーザであるかを示すＭＩＭＯモードを示す情報と、ユーザ固有情報、例えば、ストリーム数情報、局在送信であるか分散送信であるかを示す情報とが、高レイヤの制御信号で事前に通知される。ここで、局在送信とは、連続するサブキャリアを１ブロックとして割り当てる送信方法であり、分散送信とは、帯域全体にサブキャリアを分散させて割り当てる送信方法である。ストリーム数情報の送信周期は低速（１００ｍｓｅｃ以上もしくは通信開始時）でもよいため、ストリーム数情報をＬ１／Ｌ２制御チャネルで送らずに、高レイヤの信号で送信する。
【００７４】
Ｌ１／Ｌ２制御チャネルは、図１４（ｂ）に示すように、以下の情報を含む。
（１）割り当てられたリソースブロック情報
（２）ストリームごとに用いられるストリーム数分のプリコーディングベクトル情報。ストリーム番号とプリコーディングベクトルの対応関係があらかじめ１対１対応で決定されている場合は、使用するストリーム番号を通知するだけでよい。
（３）ストリームごとのＭＣＳ（変調方式と符号化率）。原則はストリーム数分送るが、ストリーム間で共通の変調方式と符号化率を用いる場合は、１つだけ。
（４）ハイブリッドＡＲＱ関係の情報。原則はストリーム数分送るが、複数ストリーム間で同じ符号化ブロックの信号を送信する場合は、その中で１つだけ。
（５）UE ＩＤ情報。
【００７５】
これらの情報のうち、情報（１）を符号化する（符号化ブロック１）。一方、情報（２）−（５）をまとめて符号化し、さらにＣＲＣビットは、（２）−（４）の情報とあわせて送信し、ＣＲＣビットに（５）の情報を重畳して送信する（符号化ブロック２）。
【００７６】
すなわち、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルは、２つの符号化ブロック１，２に分けて符号化される。符号化ブロック１には、割り当てリソースブロックの情報（１）が含まれている。符号化ブロック２には、プリコーディング情報、ＭＣＳ情報、ハイブリッドＡＲＱ情報、ＣＲＣビットと移動局ＩＤの重畳（（２）＋（３）＋（４）＋（５）×ＣＲＣ）が含まれている。符号化ブロック２は、ストリームの数に応じて可変長である。
【００７７】
Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを移動局で復号するときは、まず符号化ブロック１を復号し、次に、その情報を元に（２）−（５）を復号する。（２）−（５）の情報長は、ストリーム数によって変わるが、予めストリーム数情報を復号しているので、複数の情報長を仮定して（２）−（５）の復号を試みる必要がない。
【００７８】
図１５は、実施形態のＯＦＤＭ−ＭＩＭＯで送信されるパイロットチャネルの送信方法を示す。本実施形態では、
（１）基地局の各アンテナから送信されるプリコーディングを用いていない共通パイロットチャネル（パイロット１）と、
（２）割り当てたリソースブロック内で、各ストリームに対応するプリコーディングがされた個別パイロットチャネル（パイロット２）と、
を送信する。
【００７９】
パイロット１（共通パイロット）は、すべてのユーザに対して送信され、ユーザ端末でのＳＩＮＲ測定、ストリーム数の決定、プリコーディングベクトルの決定、および分散送信型ユーザの復調に用いられる。
【００８０】
パイロット２は、局在送信型ユーザに対してのみ送信され、局在送信型ユーザの復調に用いられる。
【００８１】
パイロット２（個別パイロットチャネル）を送信する場合は、図１３の下りＬ１／Ｌ２制御チャネルに含まれる情報のうち、符号ブロック２のプリコーディング情報を省略することができる。個別パイロットチャネルを別途送信しない場合は、下りＬ１／Ｌ２制御チャネルに含まれるプリコーディング情報に基づいて、共通パイロットチャネルからプリコーディングされた各送信ストリームのチャネル推定値を推定する。これについて、図１４を参照して説明する。
【００８２】
図１５では、送信ストリーム１の送信データＳdataと、送信ストリーム１の個別パイロット信号Ｐdedicatedは、それぞれアンテナ１用のプリコーディングベクトルｗ１で重み付けされ、これにストリーム２からの送信信号と共通パイロット信号Ｐ1,commonが合成されて、アンテナ１から送信される。この送信信号は、伝搬路変動Ｈ1を受けて、UEの受信アンテナ１で受信される。
【００８３】
送信ストリーム１の送信データＳdataと個別パイロット信号Ｐdedicatedはまた、アンテナ２用のプリコーディングベクトルｗ２でそれぞれ重み付けされ、これにストリーム２からの送信信号と共通パイロット信号Ｐ2,commonが合成されて、アンテナ２から送信される。この信号は、伝搬路変動Ｈ2を受けて、移動局の受信アンテナ１で受信される。なお、共通パイロットＰ1,commonとＰ2,commonは、互いに直交する。
【００８４】
送信ストリーム１の送信データＳdataの受信信号Ｒdataは、
Ｒdata＝（ｗ1Ｈ1＋ｗ2Ｈ2）Ｓdata                （１）
送信ストリーム１の個別パイロットＰdedicatedの受信信号Ｒpdは、
Ｒpd＝（ｗ1Ｈ1＋ｗ2Ｈ2）Ｐdedicated               （２）
である。個別パイロットチャネルＰdedicatedは、移動局であらかじめ分かっているので、受信信号Ｒpdと個別パイロットチャネルＰdedicatedとから、（ｗ1Ｈ1＋ｗ2Ｈ2）がわかる。そうすると、プリコーディング情報をＬ１／Ｌ２チャネルで送らなくても、式（１）から送信データＳdataの推定ができる。
【００８５】
一方、共通パイロット信号Ｐ1,commonの受信信号Ｒp1は、Ｒp1＝（Ｈ1）Ｐ1,common、共通パイロット信号Ｐ2,commonの受信信号Ｒp2は、Ｒp2＝（Ｈ2）Ｐ2,commonなので、個別パイロットチャネルを送らずに共通パイロット信号だけを送っている場合には、Ｌ１／Ｌ２チャネルに含まれるプリコーディング情報ｗ1、ｗ2と、受信した共通パイロットチャネルから推定されるチャネル推定値Ｈ1、Ｈ2から受信データＳdataを推定する。
【００８６】
この構成により、局在送信型ユーザに割り当てられる無線リソースを節約することができる。
【００８７】
図１６は、実施形態の基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。基地局装置１０は、複数のアンテナ２９−１，２９−２を有する。ユーザごとに設定されるバッファ１１と、各ユーザに対する送信スケジューリングを行うスケジューラ１２と、直並変換器（Ｓ／Ｐ）１３と、アンテナごとに設けられるチャネル符号化部（１５−１、１５−２）およびデータ変調部（１６−１、１６−２）と、プリコーディング処理部１９を有する。スケジューラ１２には、上りリンク受信信号復調部２８で復調された移動局からのフィードバック情報（ＣＱＩ、受信ＳＩＲ等）が入力され、分散送信型ユーザと局在送信型ユーザに応じて、たとえば図２に示すようなリソースの割当と送信スケジューリングを行う。Ｓ／Ｐ変換器１３には、ストリーム数／番号が入力される。Ｓ／Ｐ変換器１３は、ストリーム数だけシリアル・パラレル変換を行う。１ストリームのときは、シリアル・パラレル変換を行わない。
【００８８】
プリコーディング処理部１９には、移動局からの希望プリコーディングベクトルが入力され、各送信系列に対して、図４に示すような重み付けを行う。プリコーディング処理部１９は、分散送信型のときには予め決められたパターンに従って重み付けを行い、局在送信型の場合も，端末の希望に基づいて最終的には基地局がプリコーディングベクトルを決定する。
【００８９】
データ変調部（１６−１、１６−２）は、伝搬環境の変動に応じて、変調方式や誤り訂正符号化レートを適応的に変更する伝送方式、すなわちＡＭＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ）により、ＣＱＩに基づいて符号化率、データ変調方式を制御する。
【００９０】
他の物理チャネルの送信信号生成部２１は、物理チャネルごとに異なる送信ダイバーシチ用の信号生成を行う。
【００９１】
図１７は、プリコーディングベクトル処理部１９の構成と、送信される共有チャネルへのプリコーディングウエイトの適用を示す図である。共有チャネルの一例としてSCHを用いた場合について示す．図１７（ａ）において、プリコーディング処理部１９は、複製部１９ａと、プリコーディング部１９ｂと、固定プリコーディングウエイト設定部１９ｃを含む。複製部１９ａは、チャネル符号化されデータ変調された共有チャネルを、アンテナ数分だけ（この例では２つに）複製する。プリコーディング部１９ｂは、複製されたチャネルのそれぞれにプリコーディングベクトルを乗算する。
【００９２】
局在送信型ユーザに対して、チャネル状態に応じたウエイトを乗算する場合は、図９のように移動局からフィードバックされるプリコーディングベクトルを用いるが、図１０のように局在送信型ユーザ用に、ストリームごとにあらかじめ設定されたプリコーディングベクトルを用いる場合は、固定プリコーディングウエイト設定部１９ｃで、各ストリームに対応する固定プリコーディングベクトルを設定する。この場合、ストリーム番号と、ストリームごとにあらかじめ定められたプリコーディングベクトルとを関連づけたテーブル（不図示）を保持してもよい。
【００９３】
また、図１１のように、分散送信型ユーザ用に、ストリームごとにあらかじめ定められたプリコーディングベクトルセットを用いる場合も、固定プリコーディングウエイト設定部１９ｃが、各ストリームに対して対応するベクトルセットを適用する。この場合、ストリーム番号と、ストリームごとにあらかじめ定められたプリコーディングベクトルセット（アンテナ数分のプリコーディングベクトルで構成される）とを関連付けたテーブル（不図示）を保持してもよい。
【００９４】
図１７（ｂ）は、プリコーディング処理された信号系列の送信ダイバーシチを示す。図４のように、各アンテナに、プリコーディングベクトルｗ１が適用された信号１と、プリコーディングベクトルｗ２が適用された信号２の双方が送られる。１つのアンテナから、異なるウエイトがかけられたこれら２つの共有チャネルを送る場合は、図１７（ｂ）のように、１０ｍｓｅｃの無線フレームの中で、異なるサブフレームを用いて送信する。これにより、送信ダイバーシチ効果が得られる。
【００９５】
図１６に戻って、プリコーディングされた信号系列は、ＯＦＤＭ多重・マッピング部２２−１、２２−２でそれぞれ直交するサブキャリアに分割多重され、複素平面にマッピングされる。複素変調された各ＯＦＤＭサブキャリア信号は、ＩＦＦＴ部２３で逆高速フーリエ変換、ＣＰ付与部２４でＣＰ（cyclic prefix）の付与、ＲＦ送信回路２５でＲＦ信号への変換処理、電力増幅器２６で増幅処理され、共有器（duplexer）２７を介して、アンテナ２９から送信される。
【００９６】
このように、スケジューリングされる共有データチャネルを、フィードバック情報に基づいて（閉ループで）ＭＩＭＯ多重して送信する。フィードバック情報からストリーム数が１の場合は、ＭＩＭＯ送信ダイバーシチとなる
一方、他の物理チャネル（共通制御チャネル、Ｌ１／Ｌ２制御チャネル、ＭＢＭＳチャネル等）の送信信号も、他チャネル送信信号生成部２１でアンテナ数分の系列が生成され、ＯＦＤＭ多重・マッピング処理を受ける。特に図示はしないが、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルや、報知チャネル、ページングチャネルの生成には、チャネル符号化部、変調部の後に、ＳＴＢＣエンコーダを配置する。また同期チャネルの生成には、共有データチャネルと同様に、チャネル符号化部、変調部の後にプリコーディング部を配置する。ＭＢＭＳチャネルの生成には、チャネル符号化部、変調部の後に遅延部を配置する。
【００９７】
これらのチャネルは移動局からのフィードバック情報を必要とせず（開ループで）、ＭＩＭＯ送信ダイバーシチが適用される。
【００９８】
図１８は、移動局装置の概略構成を示すブロック図である。移動局装置３０の複数のアンテナ３９−１、３９−２の各々で受信された信号は、共有器（duplexer）３１で送信信号と分離されて、ＲＦ受信回路３２でベースバンド信号に変換され、ＦＦＴ部３４で高速フーリエ変換を受ける。ＦＦＴ部３４には、受信タイミング推定部３３で推定された推定値が入力される。共有データチャネルは信号検出部３５に入力される。一方、共有データチャネルに付随して送られてくる下りＬ１／Ｌ２制御チャネルは、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル復調部３７で復調される。
【００９９】
Ｌ１／Ｌ２制御チャネルに含まれる情報のうち、ストリーム数、変調法、チャネル符号化率は信号検出部３５に入力されて、受信した共有データチャネルの復調に用いられる。一方、プリコーディングベクトル情報は、パイロットチャネルを用いたチャネル推定部３８に入力される。信号検出部３５で検出された共有データチャネルはチャネル復号部３６で復号され、送信信号が再生される。
【０１００】
ＦＦＴ部３４の出力はまた、パイロットチャネルを用いた希望ストリーム数・番号推定部４１と、パイロットチャネルを用いた希望プリコーディングベクトル推定部４２と、パイロットチャネルを用いたＣＱＩ推定部４３にも入力される。推定された希望ストリーム数／番号、希望プリコーディングベクトル、ＣＱＩは、上りリンクを介して基地局へ通知される。
【０１０１】
以上述べたように、本発明の実施形態によれば、送信される物理チャネルの種類、特性と、無線環境とを考慮して、適切なＭＩＭＯ伝送制御法を組み合わせることにより、伝送特性を向上し、無線リソース利用の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施形態のＯＦＤＭダイバーシチを説明するための図である。
【図２】ＯＦＤＭ下り無線アクセスでのリソース割当例を示す図である。
【図３】ＭＩＭＯ多重の一例を示す図である。
【図４】プリコーディングベクトルを用いたＭＩＭＯ多重の例を示す図である。
【図５】受信品質に応じてストリーム数を変えるＭＩＭＯ多重の例を示す図である。
【図６】時空間ブロック符号化（ＳＴＢＣ）によるＭＩＭＯダイバーシチの例を示す図である。
【図７】開ループモードと閉ループモードのＭＩＭＯダイバーシチの例を挙げた表である。
【図８】適応的なＭＩＭＯチャネル伝送を示す図である。
【図９】局在送信型ユーザに送信する共有データチャネルのＭＩＭＯ制御の例１である。
【図１０】局在送信型ユーザに対する共有データチャネルのＭＩＭＯ制御の例２である。
【図１１】分散送信型ユーザに送信する共有データチャネルのＭＩＭＯ制御の例である。
【図１２】開ループ型ＭＩＭＯダイバーシチを適用する物理チャネルの例を示す図である。
【図１３】開ループ型ＭＩＭＯダイバーシチで送信する下りＬ１／Ｌ２制御チャネルの構成例と復号例である。
【図１４】開ループ型ＭＩＭＯダイバーシチで送信する下りＬ１／Ｌ２制御チャネルの構成例である。
【図１５】パイロットチャネルの送信方法の一例を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態の基地局装置の構成例である。
【図１７】図１６の基地局装置で用いられるプリコーディング処理部の構成と、プリコーディングで重み付けされた共有チャネルの送信ダイバーシチの例を示す図である。
【図１８】本発明の実施例対の移動局装置の構成例である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  基地局装置
１２  スケジューラ
１９  プリコーディング処理部
１９ａ  複製部
１９ｂ  プリコーディング部
１９ｃ  固定プリコーディングウエイト設定部
２１  他の物理チャネルの送信信号生成部
２２−１，２２−２  ＯＦＤＭ多重・マッピング部
２８  上りリンク受信信号復調部
２９−１，２９−２  アンテナ
３０  移動局装置
３５  信号検出部
３６  チャネル復号部
３７  下りＬ１／Ｌ２制御チャネル復調部
３８  チャネル推定部
３９−１，３９−２  アンテナ
４１  希望ストリーム数／番号推定部
４２  希望プリコーディングベクトル推定部
４３  ＣＱＩ推定部
【図１】
2008079262.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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