(57)【要約】  Precoding処理を行うＭＩＭＯシステムにおいて、スループットを向上させる送信装置、受信装置及び通信方法を提供する。送信装置が形成する各ビームと上り制御チャネルの配置位置とを一対一で対応付け、上り制御チャネルの配置位置がビーム毎にブロック内で異なるようにする。互いに異なるビームを選択した受信装置は、選択したビームに対応するブロック内の配置位置に上り制御チャネルを配置し、上り制御チャネルを送信装置に送信する。
2008013173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信相手である送信装置によってPrecoding処理された信号を受信する受信手段と、
受信した信号に基づいて、前記送信装置が形成する複数のビームのうち受信品質が最も良好となるビームを選択するビーム選択手段と、
選択されたビームを示すインデックスをフィードバック情報として、前記フィードバック情報を含む制御チャネルを生成する制御チャネル生成手段と、
前記複数のビームのそれぞれとデータを格納するブロック内に制御チャネルを配置する領域とを対応付けた情報に基づいて、生成された前記制御チャネルを受信ビームに対応する領域に配置する配置手段と、
受信ビームに対応する領域に配置された制御チャネルを前記送信装置に送信する送信手段と、
を具備する受信装置。
【請求項２】
前記送信装置との距離を推定するパスロス情報を生成するパスロス情報生成手段を具備し、
前記配置手段は、前記送信装置との距離が所定の範囲内である場合に前記制御チャネルを配置する領域が前記複数のビームに対応する領域とは異なる領域に設けられ、前記パスロス情報に基づいて、前記送信装置との距離が所定の範囲を越えると判断した場合、生成された前記制御チャネルを受信ビームに対応する領域に配置する請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記パスロス情報は、前記送信装置が用いた変調方式及び符号化情報とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
前記配置手段は、前記複数のビームのそれぞれと互いに異なるインタリーブパターンとが対応付けられ、生成された前記制御チャネルを受信ビームに対応するインタリーブパターンでインタリーブするインタリーブ手段を備える請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
前記配置手段は、ＭＩＭＯ、Precoding、オープンループ送信ダイバーシチの各モードと前記制御チャネルを配置する領域とを対応付けると共に、Precodingに対応する領域に前記複数のビームのそれぞれと前記制御チャネルを配置する領域とを対応付けた情報に基づいて、制御チャネルを配置する請求項１に記載の受信装置。
【請求項６】
送信データの送信電力を制御チャネルの送信電力より所定値下げる送信電力制御手段を具備する請求項１に記載の受信装置。
【請求項７】
前記送信電力制御手段は、他ユーザの制御チャネルが配置される位置に対応する送信データの送信電力を下げる請求項６に記載の受信装置。
【請求項８】
多重ビーム数に基づいて、前記送信データの送信電力を下げる電力制御量を算出する電力制御量算出手段を具備する請求項７に記載の受信装置。
【請求項９】
データ送信用の周波数帯域幅がビーム選択用の周波数帯域幅より広い場合、自装置に割り当てられたデータ送信用の周波数帯域のうち、最も多く適用されたビームを選択する配置用ビーム選択手段を具備し、
前記配置手段は、前記配置用ビーム選択手段によって選択されたビームに対応する領域に前記制御チャネルを配置する請求項１に記載の受信装置。
【請求項１０】
データ送信用の周波数帯域幅がビーム選択用の周波数帯域幅より広い場合、自装置に割り当てられたデータ送信用の周波数帯域のうち、基準となる周波数帯域に適用されたビームを選択する配置用ビーム選択手段を具備し、
前記配置手段は、前記配置用ビーム選択手段によって選択されたビームに対応する領域に前記制御チャネルを配置する請求項１に記載の受信装置。
【請求項１１】
自装置が形成する複数のビームと通信相手である受信装置によって配置される制御チャネルのブロック内の領域とを対応付けた情報と、前記受信装置に向けて形成したビームのインデックスとを保持する保持手段と、
前記受信装置によって送信された制御チャネルを受信する受信手段と、
保持された前記ビームのインデックスに対応する領域に基づいて、受信した前記制御チャネルを分離する分離手段と、
を具備する送信装置。
【請求項１２】
前記分離手段は、前記受信装置との距離が所定の範囲内である場合、前記複数のビームに対応する領域とは異なる領域に配置され、前記受信装置との距離が所定の範囲を越える場合、保持された前記ビームのインデックスに対応する領域に配置された制御チャネルを、前記受信装置との距離を推定するパスロス情報に基づいて分離する請求項１１に記載の送信装置。
【請求項１３】
前記分離手段は、前記複数のビームのそれぞれと互いに異なるインタリーブパターンとが対応付けられ、受信した前記制御チャネルを保持された前記ビームのインデックスに対応するインタリーブパターンでデインタリーブするデインタリーブ手段を備える請求項１１に記載の送信装置。
【請求項１４】
前記分離手段は、ＭＩＭＯ、Precoding、オープンループ送信ダイバーシチの各モードと前記制御チャネルが配置される領域とを対応付けると共に、Precodingに対応する領域に前記複数のビームのそれぞれと前記制御チャネルが配置される領域とを対応付けた情報に基づいて、受信した制御チャネルを分離する請求項１１に記載の送信装置。
【請求項１５】
データ送信用の周波数帯域幅がビーム選択用の周波数帯域幅より広い場合、通信相手である受信装置に割り当てたデータ送信用の周波数帯域のうち、受信装置毎に最も多く適用したビームを選択する配置用ビーム選択手段を具備し、
前記保持手段は、前記配置用ビーム選択手段によって選択されたビームのインデックスを保持する請求項１１に記載の送信装置。
【請求項１６】
データ送信用の周波数帯域幅がビーム選択用の周波数帯域幅より広い場合、通信相手である受信装置に割り当てたデータ送信用の周波数帯域のうち、基準となる周波数帯域に適用したビームを受信装置毎に選択する配置用ビーム選択手段を具備し、
前記保持手段は、前記配置用ビーム選択手段によって選択されたビームのインデックスを保持する請求項１１に記載の送信装置。
【請求項１７】
送信装置が形成する複数のビームのそれぞれとデータを格納するブロック内に受信装置によって制御チャネルが配置される領域とを対応付けた情報に基づいて、制御チャネルを受信ビームに対応する領域に配置する配置工程と、
受信ビームに対応する領域に配置された制御チャネルを前記送信装置に送信する送信工程と、
前記受信装置によって送信された制御チャネルを受信する受信工程と、
前記受信装置に向けて形成したビームのインデックスに対応する領域に基づいて、受信した前記制御チャネルを分離する分離工程と、
を具備する通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
複数のアンテナ素子から送信された無線信号を複数のアンテナ素子で受信して無線通信を行うＭＩＭＯ(Multiple Input Multiple Output)技術を利用した無線通信システムにおいて使用される受信装置、送信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、送受信双方にアレーアンテナを用いたＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）システムが、限られた周波数帯域を有効に利用し、高速伝送を実現するシステムとして注目されている。なかでもPrecodingは、規定のビームパターンのうち端末からのフィードバックに応じたビームを用いることにより、図１に示すように、該当端末に送信する際の信号強度を確保できるうえ、異なるビームに他の端末を収容することが可能となりマルチユーザダイバーシチの効果が得られる（非特許文献１参照）。【０００３】
Precodingを利用して、複数の端末にデータを送信する場合を考える。すなわち、図２に示すように、複数の端末がビーム選択用フィードバック信号または下りデータ復調結果のＡＣＫ／ＮＡＣＫなど上り制御チャネルを同時に送信する状況が起こりうる。
【非特許文献１】“MIMO for Long Term Evolution” R1-050889 Agenda Item: 10.5.2 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #42, London, UK, 29 August-2 September,2005.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの上り制御チャネルは信頼性を要するため、互いに干渉するときには送信電力を大きくしたり、雑音耐性の強い送信パラメータ（符号化率及び変調方式など）などを用いたりする必要が生じる。このため、上り回線でデータ送信に用いるリソースの利用効率が下がり、スループット低減につながる。【０００５】
本発明の目的は、Precoding処理を行うＭＩＭＯシステムにおいて、スループットを向上させる受信装置、送信装置及び通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の受信装置は、通信相手である送信装置によってPrecoding処理された信号を受信する受信手段と、受信した信号に基づいて、前記送信装置が形成する複数のビームのうち受信品質が最も良好となるビームを選択するビーム選択手段と、選択されたビームを示すインデックスをフィードバック情報として、前記フィードバック情報を含む制御チャネルを生成する制御チャネル生成手段と、前記複数のビームのそれぞれとデータを格納するブロック内に制御チャネルを配置する領域とを対応付けた情報に基づいて、生成された前記制御チャネルを受信ビームに対応する領域に配置する配置手段と、受信ビームに対応する領域に配置された制御チャネルを前記送信装置に送信する送信手段と、を具備する構成を採る。【０００７】
本発明の送信装置は、自装置が形成する複数のビームと通信相手である受信装置によって配置される制御チャネルのブロック内の領域とを対応付けた情報と、前記受信装置に向けて形成したビームのインデックスとを保持する保持手段と、前記受信装置によって送信された制御チャネルを受信する受信手段と、保持された前記ビームのインデックスに対応する領域に基づいて、受信した前記制御チャネルを分離する分離手段と、を具備する構成を採る。【０００８】
本発明の通信方法は、送信装置が形成する複数のビームのそれぞれとデータを格納するブロック内に受信装置によって制御チャネルが配置される領域とを対応付けた情報に基づいて、制御チャネルを受信ビームに対応する領域に配置する配置工程と、受信ビームに対応する領域に配置された制御チャネルを前記送信装置に送信する送信工程と、前記受信装置によって送信された制御チャネルを受信する受信工程と、前記受信装置に向けて形成したビームのインデックスに対応する領域に基づいて、受信した前記制御チャネルを分離する分離工程と、を具備するようにした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、Precoding処理を行うＭＩＭＯシステムにおいて、スループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】Precodingによりビームを形成する様子を示す模式図
【図２】複数の端末が上り制御チャネルを同時に送信する様子を示す模式図
【図３】本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図４】ビームインデックスと制御チャネルの配置位置との対応関係を示す図
【図５】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図６】図３に示した受信装置及び図５に示した送信装置の動作を示すシーケンス図
【図７】本発明の実施の形態２に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図８】図７に示した多重部の処理を示すフロー図
【図９】本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１０】近距離用の制御チャネルの配置位置、ビームインデックスと制御チャネルの配置位置との対応関係を示す図
【図１１】送信装置と受信装置との距離関係を示す模式図
【図１２】本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１４】インタリーブパターンについて示す図
【図１５】本発明の実施の形態４に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の実施の形態４に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１７】モード情報と制御チャネルの配置領域との対応関係と、Precodingモードにおけるビームインデックスと制御チャネルの配置位置との対応関係を示す図
【図１８】本発明の実施の形態５に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１９】図１８に示した送信電力制御部による送信電力制御の様子を示す図
【図２０】図１８に示した送信電力制御部による他の送信電力制御の様子を示す図
【図２１】本発明の実施の形態６に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図２２】図２１に示した送信電力制御部による送信電力制御の様子を示す図
【図２３】図２１に示した送信電力制御部による送信電力制御の様子を示す図
【図２４】本発明の実施の形態７に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図２５】本発明の実施の形態７に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２６】本発明の実施の形態７に係る配置用ビームＩＤ選択方法の説明に供する図
【図２７】本発明の実施の形態８に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２８】本発明の実施の形態８に係る配置用ビームＩＤ選択方法の説明に供する図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一機能を有する構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。【００１２】
（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１に係る受信装置１００の構成を示すブロック図である。この図において、受信ＲＦ部１０２は、後述する送信装置１５０から送信された信号をアンテナ１０１を介して受信し、受信した信号にダウンコンバート、Ｄ／Ａ変換などの無線受信処理を施し、無線受信処理を施した信号のうちパイロット信号をチャネル推定部１０３に、制御信号を制御信号復調部１０４に、データ信号をＭＩＭＯ復調部１０５にそれぞれ出力する。【００１３】
チャネル推定部１０３は、受信ＲＦ部１０２から出力されたパイロット信号を用いて、送信アンテナと受信アンテナの組合せ全てについてチャネル推定値（チャネル行列）を算出し、算出したチャネル推定値をＭＩＭＯ復調部１０５及びビーム選択部１０９に出力する。【００１４】
制御信号復調部１０４は、受信ＲＦ部１０２から出力された制御信号を復調し、復調した制御信号に含まれるビームインデックスをＭＩＭＯ復調部１０５及び多重部１１２にそれぞれ出力する。【００１５】
ＭＩＭＯ復調部１０５は、チャネル推定部１０３から出力されたチャネル行列と、制御信号復調部１０４から出力されたビームインデックスを用いて、受信ＲＦ部１０２から出力された受信信号をＭＩＭＯ復調し、軟判定値の復調結果を復号部１０６に出力する。【００１６】
復号部１０６は、ＭＩＭＯ復調部１０５から出力された復調結果を復号し、復号したデータ信号（復号データ）をＣＲＣ検査部１０７に出力する。【００１７】
ＣＲＣ検査部１０７は、復号部１０６から出力された復号データのＣＲＣ検査を行い、誤りの有無を検出する。ＣＲＣ検査部１０７は復号データの誤り検出結果をＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１０８に出力し、誤りなしの復号データを受信データとして出力する。【００１８】
ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１０８は、ＣＲＣ検査部１０７から出力された復号データの誤り検出結果に応じて、ＡＣＫ又はＮＡＣＫを生成する。すなわち、誤りがなければＡＣＫを生成し、誤りがあればＮＡＣＫを生成し、生成したＡＣＫ又はＮＡＣＫを多重部１１２に出力する。【００１９】
ビーム選択部１０９は、チャネル推定部１０３から出力されたチャネル行列に、既定の各ビームに対応した重み付けを乗算することによって各ビームに対応した受信品質を測定し、受信品質の最も良好なビームを選択する。選択されたビームのインデックスはフィードバック情報生成部１１０に出力される。【００２０】
フィードバック情報生成部１１０は、ビーム選択部１０９から出力されたビームのインデックスを含めたフィードバック情報を生成し、生成したフィードバック情報を多重部１１２に出力する。なお、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１０８及びフィードバック情報生成部１１０は制御チャネル生成手段として機能する。【００２１】
符号化部１１１は、送信データを符号化し、符号化した送信データを多重部１１２に出力する。【００２２】
配置手段としての多重部１１２は、ビームインデックスと制御チャネルの配置位置（送信フォーマット）とを予め対応付けて保持しており、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１０８から出力されたＡＣＫ又はＮＡＣＫと、フィードバック情報生成部１１０から出力されたフィードバック情報とから制御チャネルを形成し、形成した制御チャネルと符号化部１１１から出力された送信データとを制御信号復調部１０４から出力されたビームインデックスに応じた送信フォーマットに多重し、多重した信号を送信ＲＦ部１１３に出力する。【００２３】
送信ＲＦ部１１３は、多重部１１２から出力された信号にＤ／Ａ変換、アップコンバートなどの無線送信処理を施し、無線送信処理を施した信号をアンテナ１０１から送信装置１５０に送信する。【００２４】
ここで、多重部１１２が保持するビームインデックスと制御チャネルの配置位置との対応関係について図４を用いて説明する。なお、ＬＴＥ（Long Term Evolution）において、２種類のＦＦＴ単位として定義されるロングブロックとショートブロックとをまとめてブロックといい、ブロック内に制御チャネルを配置するものとする。【００２５】
送信装置１５０が形成するビームをビーム１〜Ｎとすると、多重部１１２は、例えば、図４Ａに示すように、ブロックがＮ等分に区分けされた領域にビーム１〜Ｎのそれぞれを一対一で対応させた情報を保持する。仮に、ＵＥ１がビーム３に割り当てられており、ＵＥ２がビーム２に割り当てられているとすると、ＵＥ２は図４Ｂに示す領域に制御チャネルを配置し、ＵＥ１は図４Ｃに示す領域に制御チャネルを配置する。これにより、ＵＥ１の制御チャネルとＵＥ２の制御チャネルとが異なる領域に配置されるため、互いに干渉することを回避することができる。なお、ここでは、ブロックをＮ等分した場合について説明したが、これに限るものではない。【００２６】
図５は、本発明の実施の形態１に係る送信装置１５０の構成を示すブロック図である。この図において、受信ＲＦ部１５２は、受信装置１００から送信された信号をアンテナ１５１を介して受信し、受信した信号にダウンコンバート、Ｄ／Ａ変換などの無線受信処理を施し、無線受信処理を施した信号を分離部１５４に出力する。【００２７】
ビームインデックス保持部１５３は、送信装置１５０が形成するビームのインデックスと上り回線に用いられる送信フォーマットとを予め対応付けて保持しており、後述するPrecoding処理部１６０から出力されたビームインデックスを保持し、保持したインデックスに応じた送信フォーマットが分離部１５４に読み出される。なお、Precoding処理部１６０から出力されたインデックスは、受信装置１００から上り信号を受信するまで保持される。【００２８】
分離部１５４は、ビームインデックス保持部１５３から読み出した送信フォーマットに基づいて、受信ＲＦ部１５２から出力された信号に含まれる制御チャネルの位置を特定し、上り送信データ、フィードバック情報（ビームインデックス）、ＡＣＫ又はＮＡＣＫに分離する。分離した上り送信データは復調・復号部１５５に、フィードバック情報は制御信号生成部１５８及びPrecoding処理部１６０に、ＡＣＫ又はＮＡＣＫは符号化部１５７にそれぞれ出力される。【００２９】
復調・復号部１５５は、分離部１５４から出力された上り送信データを復調及び復号し、復号したデータをＣＲＣ検査部１５６に出力する。【００３０】
ＣＲＣ検査部１５６は、復調・復号部１５５から出力された復号データのＣＲＣ検査を行い、誤りの有無を検出し、誤りなしの復号データを受信データとして出力する。【００３１】
符号化部１５７は、送信データを符号化し、分離部１５４から出力されたＡＣＫ又はＮＡＣＫに応じて、新規送信データか再送データかを多重部１５９に出力する。すなわち、符号化部１５７は、ＡＣＫを取得した場合には新規送信データを多重部１５９に出力し、ＮＡＣＫを取得した場合には再送データを多重部１５９に出力する。【００３２】
制御信号生成部１５８は、分離部１５４から出力されたビームインデックスを含む制御信号を生成し、生成した制御信号を多重部１５９に出力する。【００３３】
多重部１５９は、符号化部１５７から出力されたデータと制御信号生成部１５８から出力された制御信号とを多重し、多重した信号をPrecoding処理部１６０に出力する。【００３４】
Precoding処理部１６０は、分離部１５４から出力されたフィードバック情報に含まれるビームインデックスを参照し、該当ユーザに対するビームを特定すると共に、ビームインデックス保持部１５３に特定したビームインデックスを出力する。また、多重部１５９から出力された信号に対し、特定したビームの各アンテナに対応する重み付けを乗算し、重み付けを乗算した信号を対応するアンテナの送信ＲＦ部１６１に出力する。【００３５】
送信ＲＦ部１６１は、Precoding処理部１６０から出力された信号にＤ／Ａ変換、アップコンバートなどの無線送信処理を施し、無線送信処理を施した信号をアンテナ１５１から受信装置１００に送信する。【００３６】
次に、上述した受信装置１００及び送信装置１５０の動作について図６を用いて説明する。図６において、ステップ（以下、「ＳＴ」と省略する）２０１では、送信装置１５０から受信装置１００にパイロットチャネルが送信され、ＳＴ２０２では、ＳＴ２０１において送信されたパイロットチャネルを用いて、受信装置１００のビーム選択部１０９が推定されたチャネル行列に基づいて、ビーム毎の受信品質を求め、受信品質が最も良好なビームを選択する。【００３７】
ＳＴ２０３では、選択されたビームのインデックスを含むフィードバック情報を受信装置１００から送信装置１５０にフィードバックし、ＳＴ２０４では、制御信号生成部１５８がフィードバックされたビームインデックスを制御信号として生成する。【００３８】
ＳＴ２０５では、送信装置１５０が送信データを生成し、ＳＴ２０６では、Precoding処理部１６０が送信信号のPrecoding処理を行い、ＳＴ２０７では、パイロットチャネル、制御信号及びデータを送信装置１５０から受信装置１００に送信する。【００３９】
ＳＴ２０８では、受信装置１００の制御信号復調部１０４が制御信号を復調し、制御信号に含まれるビームインデックスを取得する。ＳＴ２０９では、ＳＴ２０８において取得したビームインデックスが示すビームに対応するチャネル推定値を用いて、ＭＩＭＯ復調部１０５及び復号部１０６が受信データの復調及び復号を行う。【００４０】
ＳＴ２１０では、ＳＴ２０７において送信されたパイロットチャネルを用いて、ＳＴ２０２における処理と同様に受信品質が最も良好なビームを選択する。【００４１】
ＳＴ２１１では、受信装置１００が上り回線の送信データ及び制御信号を生成し、ＳＴ２１２では、ＳＴ２１１において生成した送信データと制御信号とを多重する。このとき、ＳＴ２０８において取得したビームインデックスに対応する領域に制御信号を配置する。【００４２】
ＳＴ２１３では、受信装置１００から送信装置１５０に上り信号を送信し、ＳＴ２１４では、ＳＴ２０４において生成したビームインデックスが示すビームに対応する領域に基づいて、送信装置１５０の分離部１５４が上り信号を制御信号とその他の信号とに分離する。【００４３】
このように実施の形態１によれば、送信装置が形成する複数のビームのそれぞれに上り制御チャネルの配置位置を対応付けることにより、互いに異なるビームで受信した端末から送信される制御チャネルがブロック内で異なる位置に配置され、互いに干渉することを回避することができ、上りデータ送信に用いるリソースの利用効率が向上し、スループットを改善することができる。【００４４】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る受信装置３００の構成を示すブロック図である。図７が図３と異なる点は、パスロス情報生成部３０１を追加した点と、多重部１１２を多重部３０２に変更した点である。【００４５】
図７において、パスロス情報生成部３０１は、制御信号復調部１０４より出力された制御信号からパスロス（距離減衰）に関する情報を抽出し、抽出した情報をパスロス情報として多重部３０２に出力する。パスロスに関する情報は、一例としては、変調方式と符号化率のパラメータが挙げられる。具体的には、後述する送信装置３５０の利用可能な変調方式及び符号化率のパラメータの中で１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなど変調多値数の高い変調方式を用いている場合、または、１／２、２／３など高い符号化率を用いている場合には、パスロスが小さく、送信装置３５０と近距離の関係にあるものと判断できる。【００４６】
また、パスロスに関する情報の他の例としては、報知チャネル中で送信電力を通知する手法が挙げられる。具体的には、ＸｄＢの送信電力が伝搬路におけるパスロスの結果、ＹｄＢの受信電力で観測された場合、送信電力と受信電力の差分（Ｘ−Ｙ）が一定値以内であれば、送信装置３５０と受信装置３００とが近距離の関係にあるものと判断できる。このように、パスロス情報は、受信装置と送信装置との距離を推定するのに用いられる。【００４７】
多重部３０２は、自装置３００と送信装置３５０との距離が近い場合に送信する制御チャネルの配置位置を近距離用の領域として保持すると共に、ビームインデックスと制御チャネルの配置位置とを予め対応付けて保持している。【００４８】
また、多重部３０２は、パスロス情報生成部３０１から出力されたパスロス情報（ここでは、パスロス情報として変調方式と符号化率のパラメータを想定する）と所定の閾値との大小比較を行い、パスロス情報が所定の閾値以上であれば、送信装置３５０との距離が近い（近距離）とみなし、逆に、パスロス情報が所定の閾値未満であれば、送信装置３５０との距離が遠いとみなす。【００４９】
さらに、多重部３０２は、パスロス情報と所定の閾値との大小比較の結果、自装置３００と送信装置３５０との距離が近いとみなした場合には、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１０８から出力されたＡＣＫ又はＮＡＣＫと、フィードバック情報生成部１１０から出力されたフィードバック情報とから制御チャネルを形成し、形成した制御チャネルを近距離用の領域に配置し、符号化部１１１から出力された送信データを近距離用の領域以外に配置して多重する。【００５０】
一方、多重部３０２はパスロス情報と所定の閾値との大小比較の結果、自装置３００と送信装置３５０との距離が遠いとみなした場合には、ＡＣＫ又はＮＡＣＫと、フィードバック情報とから制御チャネルを形成し、形成した制御チャネルと送信データとを制御信号復調部１０４から出力されたビームインデックスに応じた送信フォーマットに多重し、多重した信号を送信ＲＦ部１１３に出力する。【００５１】
上述した多重部３０２の処理を図８に示す。図８において、ＳＴ４０１では、パスロス情報生成部３０１からパスロス情報を取得し、ＳＴ４０２では、パスロス情報が所定の閾値以上であるか否かを判定し、パスロス情報が所定の閾値以上であればＳＴ４０５に移行し、パスロス情報が所定の閾値未満であればＳＴ４０３に移行する。【００５２】
ＳＴ４０３では、制御信号復調部１０４からビームインデックスを取得し、ＳＴ４０４では、ＳＴ４０３において取得したビームインデックスに応じた送信フォーマットに多重する。【００５３】
一方、ＳＴ４０５では、近距離用の領域に制御チャネルを配置し、それ以外の領域にデータを配置して上り信号を多重する。【００５４】
図９は、本発明の実施の形態２に係る送信装置３５０の構成を示すブロック図である。図９が図５と異なる点は、パスロス情報保持部３５１を追加した点と、ビームインデックス保持部１５３をビームインデックス保持部３５２に変更し、分離部１５４を分離部３５３に変更した点が異なる。【００５５】
パスロス情報保持部３５１は、符号化部１５７及び制御信号生成部１５８から出力されたパスロスに関する情報を該当ユーザのパスロス情報として保存する。パスロスに関する情報の一例としては、前述したように、変調方式と符号化率のパラメータが挙げられる。または、報知チャネル中で送信電力を通知する手法に対し、受信側で観測した値を定期的にフィードバックすることによりパスロスに関する情報とすることもできる。【００５６】
ビームインデックス保持部３５２は、自装置３５０と受信装置３００との距離が近い場合に送信される制御チャネルの配置位置を近距離用の領域として保持すると共に、ビームインデックスと制御チャネルの配置位置とを予め対応付けて保持しており、Precoding処理部１６０から出力されたビームインデックスを保持し、保持したインデックスに応じた送信フォーマットが分離部３５３に読み出される。【００５７】
分離部３５３は、パスロス情報保持部３５１から読み出したパスロス情報と、ビームインデックス保持部３５２から読み出した送信フォーマットとに基づいて、受信ＲＦ部１５２から出力された信号に含まれる制御チャネルの位置を特定し、上り送信データ、フィードバック情報（ビームインデックス）、ＡＣＫ又はＮＡＣＫに分離する。分離した上り送信データは復調・復号部１５５に、フィードバック情報は制御信号生成部１５８及びPrecoding処理部１６０に、ＡＣＫ又はＮＡＣＫは符号化部１５７にそれぞれ出力される。【００５８】
ここで、多重部３０２及びビームインデックス保持部３５２が保持する近距離用の制御チャネルの配置位置、ビームインデックスと制御チャネルの配置位置との対応関係について図１０を用いて説明する。送信装置３５０が形成するビームをビーム１〜Ｎとすると、多重部３０２及びビームインデックス保持部３５２は、例えば、図１０Ａに示すように、ブロックがＮ＋１等分に区分けされた領域のうち１つを近距離用の制御チャネルの配置位置として保持し、その他の領域をビーム１〜Ｎのそれぞれと一対一で対応させた情報を保持する。【００５９】
仮に、図１１に示すように、送信装置３５０としてのＮｏｄｅ Ｂと受信装置３００としてのＵＥ１とが近距離に存在し、Ｎｏｄｅ Ｂと受信装置３００としてのＵＥ２とが遠距離に存在する場合、ＵＥ１がビーム３に割り当てられており、ＵＥ２がビーム２に割り当てられているとすると、ＵＥ２は図１０Ｂに示す領域に制御チャネルを配置し、ＵＥ１は図１０Ｃに示す領域に制御チャネルを配置する。なお、ここでは、ブロックをＮ＋１等分した場合について説明したが、これに限るものではない。【００６０】
このように実施の形態２によれば、パスロスが小さく上り所要電力の小さい受信装置から送信される制御チャネルを近距離用の領域に集約し、パスロスが大きく上り所要電力の大きい受信装置から送信される制御チャネルを各ビームインデックスに対応する領域に分散させることにより、タイミング誤差を生じやすく、干渉の影響が大きい遠距離の受信装置から送信される制御チャネルの干渉を回避することができる。【００６１】
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３に係る受信装置５００の構成を示すブロック図である。図１２が図３と異なる点は、インタリーバ５０２を追加した点と、多重部１１２をＰ／Ｓ変換部５０１に変更した点である。【００６２】
図１２において、Ｐ／Ｓ変換部５０１は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１０８から出力されたＡＣＫ又はＮＡＣＫと、フィードバック情報生成部１１０から出力されたフィードバック情報と、形成した制御チャネルと符号化部１１１から出力された送信データとからなるパラレル系列をシリアル系列にＰ／Ｓ変換し、シリアル系列の信号をインタリーバ５０２に出力する。【００６３】
インタリーバ５０２は、ビームインデックスに対応するインタリーブパターンを有し、制御信号復調部１０４から出力されたビームインデックスに応じたインタリーブパターンでＰ／Ｓ変換部５０１から出力された信号をインタリーブし、インタリーブした信号を送信ＲＦ部１１３に出力する。【００６４】
図１３は、本発明の実施の形態３に係る送信装置５５０の構成を示すブロック図である。図１３が図５と異なる点は、デインタリーバ５５２を追加した点と、ビームインデックス保持部１５３をビームインデックス保持部５５１に変更し、分離部１５４をＳ／Ｐ変換部５５３に変更した点である。【００６５】
ビームインデックス保持部５５１は、Precoding処理部１６０から出力されたビームインデックスを保持し、保持したインデックスがデインタリーバ５５２に読み出される。【００６６】
デインタリーバ５５２は、ビームインデックスに対応するインタリーブパターンを有し、ビームインデックス保持部５５１から読み出したビームインデックスに応じたインタリーブパターンで受信ＲＦ部１５２から出力された信号をデインタリーブし、デインタリーブした信号をＳ／Ｐ変換部５５３に出力する。【００６７】
Ｓ／Ｐ変換部５５３は、デインタリーバ５５２から出力されたシリアル系列の信号をパラレル系列の信号にＳ／Ｐ変換し、パラレル系列としたことにより、上り送信データを復調・復号部１５５に、フィードバック情報を制御信号生成部１５８及びPrecoding処理部１６０に、ＡＣＫ又はＮＡＣＫを符号化部１５７にそれぞれ出力する。なお、デインタリーバ５５２及びＳ／Ｐ変換部５５３は分離手段として機能する。【００６８】
ここで、インタリーバ５０２及びデインタリーバ５５２が有するインタリーブパターンについて図１４を用いて説明する。送信装置５５０が形成するビームをビーム１〜Ｎとすると、インタリーバ及びデインタリーバは、ビーム１〜Ｎのいずれかと一対一で対応するインタリーブパターンを有する。仮に、インタリーブパターン３に対応するビーム３にＵＥ１が割り当てられており、インタリーブパターン２に対応するビーム２にＵＥ２が割り当てられているとすると、ＵＥ１は図１４Ａに示すように、インタリーブパターン３を用いてインタリーブを行い、制御チャネルを所定の位置に分散して配置し、ＵＥ２は図１４Ｂに示すように、インタリーブパターン２を用いてイタリーブを行い、制御チャネルを所定の位置に分散して配置する。これにより、ＵＥ１の制御チャネルとＵＥ２の制御チャネルとが異なる領域に配置されるため、互いの干渉を回避することができる。【００６９】
このように実施の形態３によれば、送信装置が形成する各ビームにそれぞれ異なるインタリーブパターンを対応付け、端末が受信したビームに対応するインタリーブパターンを用いて、上り制御チャネルを含む上り信号をインタリーブすることにより、互いに異なるビームで受信した端末から送信される制御チャネルがブロック内で異なる位置に配置され、互いに干渉することを回避することができ、上りデータ送信に用いるリソースの利用効率が向上し、スループットを改善することができる。【００７０】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４では、送信装置６５０及び受信装置６００がＳＵ−ＭＩＭＯ（Single User-MIMO）、Precoding、オープンループ送信ダイバーシチの３つのモードを備え、伝搬環境に応じたモードで動作するものとし、送信装置６５０と受信装置６００との距離及び受信装置６００の移動速度に応じて上記３つのモードを切り換える。具体的には、送信装置６５０と受信装置６００との距離が近い場合には、ＳＵ−ＭＩＭＯモードを使用する。また、送信装置６５０と受信装置６００との距離が遠く、かつ、受信装置６００の移動速度が低速の場合には、Precodingモードを使用する。さらに、送信装置６５０と受信装置６００との距離が遠く、かつ、受信装置６００の移動速度が高速の場合には、オープンループ送信ダイバーシチモードを使用する。以下、上記３つのモードのいずれかを示す情報をモード情報という。【００７１】
図１５は、本発明の実施の形態４に係る受信装置６００の構成を示すブロック図である。図１５が図３と異なる点は、モード制御部６０１を追加した点と、多重部１１２を多重部６０２に変更した点である。【００７２】
モード制御部６０１は、制御信号復調部１０４から出力された制御信号よりモード情報を抽出し、抽出したモード情報を多重部６０２に出力すると共に、モード情報の示すモードとなるようＭＩＭＯ復調部１０５及びフィードバック情報生成部１１０を制御する。【００７３】
多重部６０２は、ＳＵ−ＭＩＭＯ、Precoding、オープンループ送信ダイバーシチの各モードと制御チャネルの配置領域を予め対応付けて保持すると共に、Precodingモードに対応する領域にビームインデックスと制御チャネルの配置位置とを予め対応付けて保持している。【００７４】
また、多重部６０２は、モード制御部６０１から出力されたモード情報がＳＵ−ＭＩＭＯ又はオープンループ送信ダイバーシチである場合には、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１０８から出力されたＡＣＫ又はＮＡＣＫと、フィードバック情報生成部１１０から出力されたフィードバック情報とから制御チャネルを形成し、形成した制御チャネルを各モードに対応する領域に配置し、符号化部１１１から出力された送信データをそれ以外の領域に配置して多重する。【００７５】
さらに、多重部６０２は、モード制御部６０１から出力されたモード情報がPrecodingである場合には、ＡＣＫ又はＮＡＣＫと、フィードバック情報とから制御チャネルを形成し、形成した制御チャネルと送信データとを制御信号復調部１０４から出力されたビームインデックスに応じた送信フォーマットに多重し、多重した信号を送信ＲＦ部１１３に出力する。【００７６】
図１６は、本発明の実施の形態４に係る送信装置６５０の構成を示すブロック図である。図１６が図５と異なる点は、モード制御部６５１及びモード制御情報保持部６５２を追加した点と、ビームインデックス保持部１５３をビームインデックス保持部６５３に変更し、分離部１５４を分離部６５４に変更した点である。【００７７】
モード制御部６５１は、受信装置６００から通知された品質情報（図示せず）に基づいて、どのモードを用いるか決定する。決定したモードは制御信号生成部１５８及びモード制御情報保持部６５２に出力される。【００７８】
モード制御情報保持部６５２は、ＳＵ−ＭＩＭＯ、Precoding、オープンループ送信ダイバーシチの各モードと制御チャネルの配置領域を予め対応付けて保持し、保持したモードに応じた送信フォーマットが分離部６５４に読み出される。【００７９】
ビームインデックス保持部６５３は、Precodingモードに対応する領域にビームインデックスと制御チャネルの配置位置とを予め対応付けて保持しており、Precoding処理部１６０から出力されたビームインデックスを保持し、保持したインデックスに応じた送信フォーマットが分離部６５４に読み出される。【００８０】
分離部６５４は、モード制御情報保持部６５２及びビームインデックス保持部６５３から読み出した送信フォーマットに基づいて、受信ＲＦ部１５２から出力された信号に含まれる制御チャネルの位置を特定し、上り送信データ、フィードバック情報（ビームインデックス）、ＡＣＫ又はＮＡＣＫに分離する。分離した上り送信データは復調・復号部１５５に、フィードバック情報は制御信号生成部１５８及びPrecoding処理部１６０に、ＡＣＫ又はＮＡＣＫは符号化部１５７にそれぞれ出力される。【００８１】
ここで、多重部６０２が保持するモード情報と制御チャネルの配置領域との対応関係と、Precodingモードにおけるビームインデックスと制御チャネルの配置位置との対応関係について図１７を用いて説明する。送信装置６５０が形成するビームをビーム１〜Ｎとすると、多重部６０２は、例えば、図１７Ａに示すように、ブロックがＮ＋２等分に区分けされた領域のうちブロック先頭の１つをＳＵ−ＭＩＭＯ用領域として保持し、ブロック末尾の１つをオープンループ送信ダイバーシチ用領域として保持し、残りの領域をPrecoding用領域として保持する。さらに、Precoding用領域をビーム１〜Ｎのそれぞれと一対一で対応させた情報を保持する。【００８２】
仮に、ＵＥ１がＳＵ−ＭＩＭＯを使用し、ＵＥ２がPrecodingでビームＮに割り当てられているとすると、ＵＥ２は図１７Ｂに示す領域に制御チャネルを配置し、ＵＥ１は図１７Ｃに示す領域に制御チャネルを配置する。なお、ここでは、ブロックをＮ＋２等分した場合について説明したが、これに限るものではない。【００８３】
このように実施の形態４によれば、ＳＵ−ＭＩＭＯ、Precoding、オープンループ送信ダイバーシチの３つのモードを伝搬環境に応じて切り換え、各モードと制御チャネルの配置領域を対応付けると共に、Precodingモードに対応する領域にビームインデックスと制御チャネルの配置位置とを対応付けることにより、互いに異なるモードを用いる端末から送信される制御チャネルが干渉することを回避することができ、また、Precodingで互いに異なるビームで受信した端末から送信される制御チャネルが干渉することを回避することができ、上りデータ送信に用いるリソースの利用効率が向上し、スループットを改善することができる。【００８４】
（実施の形態５）
図１８は、本発明の実施の形態５に係る受信装置７００の構成を示すブロック図である。図１８が図３と異なる点は、送信電力制御部７０２を追加した点と、制御信号復調部１０４を制御信号復調部７０１に変更した点である。【００８５】
制御信号復調部７０１は、受信ＲＦ部１０２から出力された制御信号を復調し、復調した制御信号に含まれるビームインデックスをＭＩＭＯ復調部１０５、多重部１１２及び送信電力制御部７０２にそれぞれ出力する。【００８６】
送信電力制御部７０２は、制御信号復調部７０１から出力されたビームインデックスに基づいて、符号化部１１１から出力された送信データの送信電力を制御チャネルの送信電力より所定値下げて、多重部１１２に出力する。この様子を図１９に示す。送信電力制御部７０２は、送信データ（図中、ＤＡＴＡ）の送信電力を制御チャネルの送信電力より小さく設定する。これにより、自装置（図中、例えばＵＥ２）から送信する送信データが他ユーザ（図中、例えばＵＥ１）の制御チャネルに与える干渉を軽減することができる。【００８７】
このように実施の形態５によれば、送信データの送信電力を制御チャネルの送信電力より所定値下げて設定することにより、自装置から送信する送信データが他ユーザの制御チャネルに与える干渉を軽減することができる。【００８８】
なお、送信電力制御部７０２は、図２０に示すように、他ユーザのビームインデックスを取得し、他ユーザの制御チャネルが配置される位置に対応する送信データの送信電力のみを所定値下げるようにしてもよい。この場合、送信装置では、ビームを用いて通信中の複数ユーザのビームインデックスを含めた制御信号を生成し、この制御信号を受信装置７００に送信しておくものとする。【００８９】
（実施の形態６）
図２１は、本発明の実施の形態６に係る受信装置８００の構成を示すブロック図である。図２１が図１８と異なる点は、電力制御量算出部８０２を追加した点と、制御信号復調部７０１を制御信号復調部８０１に変更し、送信電力制御部７０２を送信電力制御部８０３に変更した点である。【００９０】
制御信号復調部８０１は、受信ＲＦ部１０２から出力された制御信号を復調し、復調した制御信号に含まれるビームインデックスをＭＩＭＯ復調部１０５及び多重部１１２にそれぞれ出力する。また、制御信号復調部８０１は、復調した制御信号に含まれる他ユーザ用ビームインデックスを送信電力制御部８０３に、また、復調した制御信号に含まれる他ユーザ用の多重ビーム数を電力制御量算出部８０２に出力する。なお、本実施の形態に係る送信装置は、ビームを用いて通信中の複数ユーザのビームインデックスと、他ユーザの多重ビーム数とを含めた制御信号を生成し、この制御信号を受信装置８００に送信するものとする。【００９１】
電力制御量算出部８０２は、制御信号復調部８０１から出力された他ユーザ用の多重ビーム数に基づいて、電力制御量を算出する。例えば、他ユーザ用の多重ビーム数が１のときに電力制御量ｘ［ｄＢ］が与えられるとすると、他ユーザ用の多重ビーム数が２であれば、ｘ−１０＊ＬＯＧ１０（２）［ｄＢ］、同様に、他ユーザ用の多重ビーム数が３であれば、ｘ−１０＊ＬＯＧ１０（３）［ｄＢ］となる。このように、電力制御量算出部８０２は、真値でユーザ数に比例して小さくなるように、電力制御量を算出する。算出された電力制御量は送信電力制御部８０３に出力される。【００９２】
送信電力制御部８０３は、符号化部１１１から出力された送信データのうち、制御信号復調部８０１から出力された他ユーザ用ビームインデックスに基づいて、他ユーザの制御チャネルが配置される位置に対応する送信データの送信電力のみを、電力制御量算出部８０２から出力された電力制御量に従って送信電力制御する。この様子を図２２及び図２３に示す。図２２は、多重ビーム数２の場合を、図２３は、多重ビーム数３の場合をそれぞれ示している。このように、送信電力制御部８０３は、他ユーザの制御チャネルが配置される位置に対応する送信データの送信電力を多重ビーム数に比例して小さくなるように制御する。これにより、自装置から送信する送信データが他ユーザの制御チャネルに与える干渉を軽減することができると共に、多重ビーム数が多い場合に送信データの送信電力削減量の増加を回避することができ、送信データの受信品質を確保することができる。【００９３】
このように実施の形態６によれば、他ユーザの制御チャネルが配置される位置に対応する送信データの送信電力を多重ビーム数に比例して小さくなるように制御することにより、自装置から送信する送信データが他ユーザの制御チャネルに与える干渉を軽減することができると共に、多重ビーム数が多い場合に送信データの送信電力削減量の増加を回避することができ、送信データの受信品質を確保することができる。【００９４】
（実施の形態７）
上述した各実施の形態では、データ送信に用いられる周波数帯域幅とビーム選択用の周波数帯域幅が同じ場合について説明したが、本発明の実施の形態７では、データ送信に用いられる周波数帯域幅がビーム選択用帯域幅よりも広い場合について説明する。【００９５】
図２４は、本発明の実施の形態７に係る受信装置９００の構成を示すブロック図である。図２４が図３と異なる点は、配置用ビームＩＤ選択部９０２を追加した点と、制御信号復調部１０４を制御信号復調部９０１に変更し、ビーム選択部１０９をビーム選択部１０９−１〜１０９−Ｎに変更した点である。【００９６】
ビーム選択部１０９−１〜１０９−Ｎは、データ送信用の周波数帯域に対応しており、例えば、ＲＢ（Resource Block）１〜ＲＢＮにそれぞれ対応している。ビーム選択部１０９−１〜１０９−Ｎは、チャネル推定部１０３から出力されたチャネル行列のうち、該当する周波数帯域のチャネル行列に、既定の各ビームに対応した重み付けを乗算することによって、各ビームに対応した受信品質を該当する周波数帯域について測定し、受信品質の最も良好なビームをそれぞれ選択する。選択されたビームのインデックスはフィードバック情報生成部１１０に出力される。【００９７】
制御信号復調部９０１は、受信ＲＦ部１０２から出力された制御信号を復調し、制御信号に含まれる周波数帯域毎のビームインデックスをＭＩＭＯ復調部１０５及び配置用ビームＩＤ選択部９０２に出力する。【００９８】
配置用ビームＩＤ選択部９０２は、制御信号復調部９０１から出力された周波数帯域毎のビームインデックスに基づいて、受信装置９００に割り当てられた周波数帯域について最も多く適用されたビームインデックスを配置用ビームＩＤとして選択し、選択した配置用ビームＩＤを多重部１１２に出力する。ここで、配置用ビームＩＤとは、制御チャネルの配置位置と対応付けたビームインデックスと同義であり、配置用ビームＩＤによって制御チャネルの配置位置を特定するものである。【００９９】
図２５は、本発明の実施の形態７に係る送信装置９５０の構成を示すブロック図である。ただし、図２５が図５と異なる点は、配置用ビームＩＤ選択部９５１を追加した点である。【０１００】
配置用ビームＩＤ選択部９５１は、Precoding処理部１６０から出力された周波数帯域毎のビームインデックスに基づいて、各受信装置に割り当てられた周波数帯域について最も多く適用されているビームインデックスを配置用ビームＩＤと判断し、配置用ビームＩＤをビームインデックス保持部１５３に出力する。【０１０１】
ここで、配置用ビームＩＤ選択部９０２における配置用ビームＩＤの選択方法について図２６を用いて説明する。ここでは、２つの受信装置をＵＥ１、ＵＥ２とし、ＵＥ１及びＵＥ２に割り当てる周波数帯域をＲＢ１〜ＲＢ３とする。また、ＵＥ１については、図２６に示すように、ＲＢ１及びＲＢ２でビーム３を適用し、ＲＢ３でビーム２を適用するものとし、また、ＵＥ２については、図２６に示すように、ＲＢ１及びＲＢ２でビーム２を適用し、ＲＢ３でビーム４を適用するものとする。これらのＲＢとビームインデックスは制御信号によって各ＵＥに通知される。【０１０２】
このとき、ＵＥ１の配置用ビームＩＤ選択部９０２は、自装置に割り当てられたＲＢ１〜ＲＢ３について最も多く適用されたビームインデックスがビーム３であることが分かり、ビーム３を配置用ビームＩＤとして選択する。【０１０３】
一方、ＵＥ２の配置用ビームＩＤ選択部９０２も、自装置に割り当てられたＲＢ１〜ＲＢ３について最も多く適用されたビームインデックスがビーム２であることが分かり、ビーム２を配置用ビームＩＤとして選択する。【０１０４】
ＵＥ１及びＵＥ２の多重部１１２は、配置用ビームＩＤ選択部９０２によって選択された配置用ビームＩＤ（ビームインデックス）に予め対応付けられた領域に制御チャネルを配置する。これにより、ＵＥ１の制御チャネルとＵＥ２の制御チャネルとが異なる領域に配置されるため、互いに干渉することを回避することができる。【０１０５】
このように実施の形態７によれば、データ送信用周波数帯域幅がビーム選択用帯域幅よりも広い場合でも、受信装置に割り当てられた周波数帯域について最も多く適用されたビームインデックスを配置用ビームＩＤとして選択し、選択された配置用ビームＩＤに予め対応付けられた領域に制御チャネルを配置することにより、複数の受信装置から送信される制御チャネルが異なる領域に配置されるため、互いに干渉することを回避することができる。【０１０６】
なお、受信装置９００は、図１８に示したように送信電力制御部７０２を備え、送信電力制御部７０２が他ユーザの配置用ビームＩＤを取得し、他ユーザの制御チャネルが配置される位置に対応する送信データの送信電力のみを所定値下げるようにしてもよい。【０１０７】
（実施の形態８）
本発明の実施の形態８に係る受信装置の構成は、実施の形態７の図２４に示した構成と同様であり、一部の機能が異なるのみなので、図２４を援用して説明する。【０１０８】
図２４において、制御信号復調部９０１は、受信ＲＦ部１０２から出力された制御信号を復調し、制御信号に含まれる基準周波数帯域及び周波数帯域毎のビームインデックスをＭＩＭＯ復調部１０５及び配置用ビームＩＤ選択部９０２に出力する。【０１０９】
配置用ビームＩＤ選択部９０２は、制御信号復調部９０１から出力された基準周波数帯域及び周波数帯域毎のビームインデックスに基づいて、基準周波数帯域に対応するビームインデックスを配置用ビームＩＤとして選択し、選択した配置用ビームＩＤを多重部１１２に出力する。【０１１０】
図２７は、本発明の実施の形態８に係る送信装置１０５０の構成を示すブロック図である。図２７が図２５と異なる点は、配置用ビームＩＤ選択部９５１を配置用ビームＩＤ選択部１０５１に変更した点である。【０１１１】
配置用ビームＩＤ選択部１０５１は、制御信号生成部１５８から出力された基準周波数帯域及び周波数帯域毎のビームインデックスに基づいて、基準周波数帯域に対応するビームインデックスを配置用ビームＩＤとして選択し、選択した配置用ビームＩＤをビームインデックス保持部１５３及び多重部１５９に出力する。【０１１２】
ここで、配置用ビームＩＤ選択部１０５１における配置用ビームＩＤの選択方法について図２８を用いて説明する。ここでは、２つの受信装置をＵＥ１、ＵＥ２とし、ＵＥ１及びＵＥ２に割り当てる周波数帯域をＲＢ１〜ＲＢ３とする。また、ＵＥ１については、図２８に示すように、ＲＢ１及びＲＢ２でビーム３を適用し、ＲＢ３でビーム２を適用するものとし、また、ＵＥ２については、図２８に示すように、ＲＢ１及びＲＢ２でビーム２を適用し、ＲＢ３でビーム４を適用するものとする。これらのＲＢ、ビームインデックス及び基準ＲＢ（周波数帯域）は制御信号によって各ＵＥに通知される。ただし、ここでは基準ＲＢをＲＢ１としているが、これに限るものではない。【０１１３】
このとき、ＵＥ１の配置用ビームＩＤ選択部１０５１は、自装置に割り当てられたＲＢ１〜ＲＢ３のうち、基準ＲＢ、すなわち、ＲＢ１に適用されたビームインデックスがビーム３であることが分かり、ビーム３を配置用ビームＩＤとして選択する。【０１１４】
一方、ＵＥ２の配置用ビームＩＤ選択部１０５１も、自装置に割り当てられたＲＢ１〜ＲＢ３のうち、基準ＲＢに適用されたビームインデックスがビーム２であることが分かり、ビーム２を配置用ビームＩＤとして選択する。【０１１５】
ＵＥ１及びＵＥ２の多重部１１２は、配置用ビームＩＤ選択部１０５１によって選択された配置用ビームＩＤ（ビームインデックス）に予め対応付けられた領域に制御チャネルを配置する。これにより、ＵＥ１の制御チャネルとＵＥ２の制御チャネルとが異なる領域に配置されるため、互いに干渉することを回避することができる。【０１１６】
このように実施の形態８によれば、データ送信用周波数帯域幅がビーム選択用帯域幅よりも広い場合でも、受信装置に割り当てられた周波数帯域のうち、基準周波数帯域に適用されたビームインデックスを配置用ビームＩＤとして選択し、選択された配置用ビームＩＤに予め対応付けられた領域に制御チャネルを配置することにより、複数の受信装置から送信される制御チャネルが異なる領域に配置されるため、互いに干渉することを回避することができる。【０１１７】
なお、受信装置９００は、図１８に示したように送信電力制御部７０２を備え、送信電力制御部７０２が他ユーザの配置用ビームＩＤを取得し、他ユーザの制御チャネルが配置される位置に対応する送信データの送信電力のみを所定値下げるようにしてもよい。【０１１８】
なお、本実施の形態では、基準周波数帯域を送信装置から受信装置に通知するものとして説明したが、送信装置と受信装置とに予め基準周波数帯域を設定しておけば、基準周波数帯域を通知する必要はない。【０１１９】
上記各実施の形態では、ビームを識別する番号をビームインデックスとして説明したが、ビームインデックスはＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）と称されることがある。【０１２０】
また、上記各実施の形態において用いたブロックは、データの処理単位であればよく、必ずしもロングブロックとショートブロックとで構成されなくてもよい。【０１２１】
また、上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。【０１２２】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。【０１２３】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。【０１２４】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。【０１２５】
２００６年７月２４日出願の特願２００６−２０１３２２、２００７年４月１８日出願の特願２００７−１０９３４５及び２００７年７月１９日出願の特願２００７−１８８５７３の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、全て本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明にかかる送信装置、受信装置及び通信方法は、Precoding処理を行うＭＩＭＯシステムにおいて、スループットを向上させることができ、例えば、移動通信システムに適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008013173.tif 000012
【図１１】
2008013173.tif 000013
【図１２】
2008013173.tif 000014
【図１３】
2008013173.tif 000015
【図１４】
2008013173.tif 000016
【図１５】
2008013173.tif 000017
【図１６】
2008013173.tif 000018
【図１７】
2008013173.tif 000019
【図１８】
2008013173.tif 000020
【図１９】
2008013173.tif 000021
【図２０】
2008013173.tif 000022
【図２１】
2008013173.tif 000023
【図２２】
2008013173.tif 000024
【図２３】
2008013173.tif 000025
【図２４】
2008013173.tif 000026
【図２５】
2008013173.tif 000027
【図２６】
2008013173.tif 000028
【図２７】
2008013173.tif 000029
【図２８】
2008013173.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月1日(2008.12.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信相手である送信装置によってPrecoding処理された信号を受信する受信手段と、
受信した信号に基づいて、前記送信装置が形成する複数のビームのうち受信品質が最も良好となるビームを選択するビーム選択手段と、
選択されたビームを示すインデックスをフィードバック情報として、前記フィードバック情報を含む制御チャネルを生成する制御チャネル生成手段と、
前記複数のビームのそれぞれとデータを格納するブロック内に制御チャネルを配置する領域とを対応付けた情報に基づいて、生成された前記制御チャネルを受信ビームに対応する領域に配置する配置手段と、
受信ビームに対応する領域に配置された制御チャネルを前記送信装置に送信する送信手段と、
を具備する受信装置。
【請求項２】
前記送信装置との距離を推定するパスロス情報を生成するパスロス情報生成手段を具備し、
前記配置手段は、前記送信装置との距離が所定の範囲内である場合に前記制御チャネルを配置する領域が前記複数のビームに対応する領域とは異なる領域に設けられ、前記パスロス情報に基づいて、前記送信装置との距離が所定の範囲を越えると判断した場合、生成された前記制御チャネルを受信ビームに対応する領域に配置する請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記パスロス情報は、前記送信装置が用いた変調方式及び符号化情報とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
前記配置手段は、前記複数のビームのそれぞれと互いに異なるインタリーブパターンとが対応付けられ、生成された前記制御チャネルを受信ビームに対応するインタリーブパターンでインタリーブするインタリーブ手段を備える請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
前記配置手段は、ＭＩＭＯ、Precoding、オープンループ送信ダイバーシチの各モードと前記制御チャネルを配置する領域とを対応付けると共に、Precodingに対応する領域に前記複数のビームのそれぞれと前記制御チャネルを配置する領域とを対応付けた情報に基づいて、制御チャネルを配置する請求項１に記載の受信装置。
【請求項６】
送信データの送信電力を制御チャネルの送信電力より所定値下げる送信電力制御手段を具備する請求項１に記載の受信装置。
【請求項７】
前記送信電力制御手段は、他ユーザの制御チャネルが配置される位置に対応する送信データの送信電力を下げる請求項６に記載の受信装置。
【請求項８】
多重ビーム数に基づいて、前記送信データの送信電力を下げる電力制御量を算出する電力制御量算出手段を具備する請求項７に記載の受信装置。
【請求項９】
データ送信用の周波数帯域幅がビーム選択用の周波数帯域幅より広い場合、自装置に割り当てられたデータ送信用の周波数帯域のうち、最も多く適用されたビームを選択する配置用ビーム選択手段を具備し、
前記配置手段は、前記配置用ビーム選択手段によって選択されたビームに対応する領域に前記制御チャネルを配置する請求項１に記載の受信装置。
【請求項１０】
データ送信用の周波数帯域幅がビーム選択用の周波数帯域幅より広い場合、自装置に割
り当てられたデータ送信用の周波数帯域のうち、基準となる周波数帯域に適用されたビームを選択する配置用ビーム選択手段を具備し、
前記配置手段は、前記配置用ビーム選択手段によって選択されたビームに対応する領域に前記制御チャネルを配置する請求項１に記載の受信装置。
【請求項１１】
自装置が形成する複数のビームと通信相手である受信装置によって配置される制御チャネルのブロック内の領域とを対応付けた情報と、前記受信装置に向けて形成したビームのインデックスとを保持する保持手段と、
前記受信装置によって送信された制御チャネルを受信する受信手段と、
保持された前記ビームのインデックスに対応する領域に基づいて、受信した前記制御チャネルを分離する分離手段と、
を具備する送信装置。
【請求項１２】
前記分離手段は、前記受信装置との距離が所定の範囲内である場合、前記複数のビームに対応する領域とは異なる領域に配置され、前記受信装置との距離が所定の範囲を越える場合、保持された前記ビームのインデックスに対応する領域に配置された制御チャネルを、前記受信装置との距離を推定するパスロス情報に基づいて分離する請求項１１に記載の送信装置。
【請求項１３】
前記分離手段は、前記複数のビームのそれぞれと互いに異なるインタリーブパターンとが対応付けられ、受信した前記制御チャネルを保持された前記ビームのインデックスに対応するインタリーブパターンでデインタリーブするデインタリーブ手段を備える請求項１１に記載の送信装置。
【請求項１４】
前記分離手段は、ＭＩＭＯ、Precoding、オープンループ送信ダイバーシチの各モードと前記制御チャネルが配置される領域とを対応付けると共に、Precodingに対応する領域に前記複数のビームのそれぞれと前記制御チャネルが配置される領域とを対応付けた情報に基づいて、受信した制御チャネルを分離する請求項１１に記載の送信装置。
【請求項１５】
データ送信用の周波数帯域幅がビーム選択用の周波数帯域幅より広い場合、通信相手である受信装置に割り当てたデータ送信用の周波数帯域のうち、受信装置毎に最も多く適用したビームを選択する配置用ビーム選択手段を具備し、
前記保持手段は、前記配置用ビーム選択手段によって選択されたビームのインデックスを保持する請求項１１に記載の送信装置。
【請求項１６】
データ送信用の周波数帯域幅がビーム選択用の周波数帯域幅より広い場合、通信相手である受信装置に割り当てたデータ送信用の周波数帯域のうち、基準となる周波数帯域に適用したビームを受信装置毎に選択する配置用ビーム選択手段を具備し、
前記保持手段は、前記配置用ビーム選択手段によって選択されたビームのインデックスを保持する請求項１１に記載の送信装置。
【請求項１７】
送信装置が形成する複数のビームのそれぞれとデータを格納するブロック内に受信装置によって制御チャネルが配置される領域とを対応付けた情報に基づいて、制御チャネルを受信ビームに対応する領域に配置する配置工程と、
受信ビームに対応する領域に配置された制御チャネルを前記送信装置に送信する送信工程と、
前記受信装置によって送信された制御チャネルを受信する受信工程と、
前記受信装置に向けて形成したビームのインデックスに対応する領域に基づいて、受信した前記制御チャネルを分離する分離工程と、
を具備する通信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
複数のアンテナ素子から送信された無線信号を複数のアンテナ素子で受信して無線通信を行うＭＩＭＯ(Multiple Input Multiple Output)技術を利用した無線通信システムにおいて使用される受信装置、送信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、送受信双方にアレーアンテナを用いたＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）システムが、限られた周波数帯域を有効に利用し、高速伝送を実現するシステムとして注目されている。なかでもPrecodingは、規定のビームパターンのうち端末からのフィードバックに応じたビームを用いることにより、図１に示すように、該当端末に送信する際の信号強度を確保できるうえ、異なるビームに他の端末を収容することが可能となりマルチユーザダイバーシチの効果が得られる（非特許文献１参照）。
【０００３】
Precodingを利用して、複数の端末にデータを送信する場合を考える。すなわち、図２に示すように、複数の端末がビーム選択用フィードバック信号または下りデータ復調結果のＡＣＫ／ＮＡＣＫなど上り制御チャネルを同時に送信する状況が起こりうる。
【非特許文献１】“MIMO for Long Term Evolution” R1-050889 Agenda Item: 10.5.2 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #42, London, UK, 29 August-2 September,2005.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの上り制御チャネルは信頼性を要するため、互いに干渉するときには送信電力を大きくしたり、雑音耐性の強い送信パラメータ（符号化率及び変調方式など）などを用いたりする必要が生じる。このため、上り回線でデータ送信に用いるリソースの利用効率が下がり、スループット低減につながる。
【０００５】
本発明の目的は、Precoding処理を行うＭＩＭＯシステムにおいて、スループットを向上させる受信装置、送信装置及び通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の受信装置は、通信相手である送信装置によってPrecoding処理された信号を受信する受信手段と、受信した信号に基づいて、前記送信装置が形成する複数のビームのうち受信品質が最も良好となるビームを選択するビーム選択手段と、選択されたビームを示すインデックスをフィードバック情報として、前記フィードバック情報を含む制御チャネルを生成する制御チャネル生成手段と、前記複数のビームのそれぞれとデータを格納するブロック内に制御チャネルを配置する領域とを対応付けた情報に基づいて、生成された前記制御チャネルを受信ビームに対応する領域に配置する配置手段と、受信ビームに対応する領域に配置された制御チャネルを前記送信装置に送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【０００７】
本発明の送信装置は、自装置が形成する複数のビームと通信相手である受信装置によって配置される制御チャネルのブロック内の領域とを対応付けた情報と、前記受信装置に向けて形成したビームのインデックスとを保持する保持手段と、前記受信装置によって送信された制御チャネルを受信する受信手段と、保持された前記ビームのインデックスに対応する領域に基づいて、受信した前記制御チャネルを分離する分離手段と、を具備する構成を採る。
【０００８】
本発明の通信方法は、送信装置が形成する複数のビームのそれぞれとデータを格納するブロック内に受信装置によって制御チャネルが配置される領域とを対応付けた情報に基づいて、制御チャネルを受信ビームに対応する領域に配置する配置工程と、受信ビームに対応する領域に配置された制御チャネルを前記送信装置に送信する送信工程と、前記受信装置によって送信された制御チャネルを受信する受信工程と、前記受信装置に向けて形成したビームのインデックスに対応する領域に基づいて、受信した前記制御チャネルを分離する分離工程と、を具備するようにした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、Precoding処理を行うＭＩＭＯシステムにおいて、スループットを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一機能を有する構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１に係る受信装置１００の構成を示すブロック図である。
この図において、受信ＲＦ部１０２は、後述する送信装置１５０から送信された信号をアンテナ１０１を介して受信し、受信した信号にダウンコンバート、Ｄ／Ａ変換などの無線受信処理を施し、無線受信処理を施した信号のうちパイロット信号をチャネル推定部１０３に、制御信号を制御信号復調部１０４に、データ信号をＭＩＭＯ復調部１０５にそれぞれ出力する。
【００１２】
チャネル推定部１０３は、受信ＲＦ部１０２から出力されたパイロット信号を用いて、送信アンテナと受信アンテナの組合せ全てについてチャネル推定値（チャネル行列）を算出し、算出したチャネル推定値をＭＩＭＯ復調部１０５及びビーム選択部１０９に出力する。
【００１３】
制御信号復調部１０４は、受信ＲＦ部１０２から出力された制御信号を復調し、復調した制御信号に含まれるビームインデックスをＭＩＭＯ復調部１０５及び多重部１１２にそれぞれ出力する。
【００１４】
ＭＩＭＯ復調部１０５は、チャネル推定部１０３から出力されたチャネル行列と、制御信号復調部１０４から出力されたビームインデックスを用いて、受信ＲＦ部１０２から出力された受信信号をＭＩＭＯ復調し、軟判定値の復調結果を復号部１０６に出力する。
【００１５】
復号部１０６は、ＭＩＭＯ復調部１０５から出力された復調結果を復号し、復号したデータ信号（復号データ）をＣＲＣ検査部１０７に出力する。
【００１６】
ＣＲＣ検査部１０７は、復号部１０６から出力された復号データのＣＲＣ検査を行い、誤りの有無を検出する。ＣＲＣ検査部１０７は復号データの誤り検出結果をＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１０８に出力し、誤りなしの復号データを受信データとして出力する。
【００１７】
ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１０８は、ＣＲＣ検査部１０７から出力された復号データの誤り検出結果に応じて、ＡＣＫ又はＮＡＣＫを生成する。すなわち、誤りがなければＡＣＫを生成し、誤りがあればＮＡＣＫを生成し、生成したＡＣＫ又はＮＡＣＫを多重部１１２に出力する。
【００１８】
ビーム選択部１０９は、チャネル推定部１０３から出力されたチャネル行列に、既定の各ビームに対応した重み付けを乗算することによって各ビームに対応した受信品質を測定し、受信品質の最も良好なビームを選択する。選択されたビームのインデックスはフィードバック情報生成部１１０に出力される。
【００１９】
フィードバック情報生成部１１０は、ビーム選択部１０９から出力されたビームのインデックスを含めたフィードバック情報を生成し、生成したフィードバック情報を多重部１１２に出力する。なお、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１０８及びフィードバック情報生成部１１０は制御チャネル生成手段として機能する。
【００２０】
符号化部１１１は、送信データを符号化し、符号化した送信データを多重部１１２に出力する。
【００２１】
配置手段としての多重部１１２は、ビームインデックスと制御チャネルの配置位置（送信フォーマット）とを予め対応付けて保持しており、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１０８から出力されたＡＣＫ又はＮＡＣＫと、フィードバック情報生成部１１０から出力されたフィードバック情報とから制御チャネルを形成し、形成した制御チャネルと符号化部１１１から出力された送信データとを制御信号復調部１０４から出力されたビームインデックスに応じた送信フォーマットに多重し、多重した信号を送信ＲＦ部１１３に出力する。
【００２２】
送信ＲＦ部１１３は、多重部１１２から出力された信号にＤ／Ａ変換、アップコンバートなどの無線送信処理を施し、無線送信処理を施した信号をアンテナ１０１から送信装置１５０に送信する。
【００２３】
ここで、多重部１１２が保持するビームインデックスと制御チャネルの配置位置との対応関係について図４を用いて説明する。なお、ＬＴＥ（Long Term Evolution）において、２種類のＦＦＴ単位として定義されるロングブロックとショートブロックとをまとめてブロックといい、ブロック内に制御チャネルを配置するものとする。
【００２４】
送信装置１５０が形成するビームをビーム１〜Ｎとすると、多重部１１２は、例えば、図４Ａに示すように、ブロックがＮ等分に区分けされた領域にビーム１〜Ｎのそれぞれを一対一で対応させた情報を保持する。仮に、ＵＥ１がビーム３に割り当てられており、ＵＥ２がビーム２に割り当てられているとすると、ＵＥ２は図４Ｂに示す領域に制御チャネルを配置し、ＵＥ１は図４Ｃに示す領域に制御チャネルを配置する。これにより、ＵＥ１の制御チャネルとＵＥ２の制御チャネルとが異なる領域に配置されるため、互いに干渉することを回避することができる。なお、ここでは、ブロックをＮ等分した場合について説明したが、これに限るものではない。
【００２５】
図５は、本発明の実施の形態１に係る送信装置１５０の構成を示すブロック図である。この図において、受信ＲＦ部１５２は、受信装置１００から送信された信号をアンテナ１５１を介して受信し、受信した信号にダウンコンバート、Ｄ／Ａ変換などの無線受信処理を施し、無線受信処理を施した信号を分離部１５４に出力する。
【００２６】
ビームインデックス保持部１５３は、送信装置１５０が形成するビームのインデックスと上り回線に用いられる送信フォーマットとを予め対応付けて保持しており、後述するPrecoding処理部１６０から出力されたビームインデックスを保持し、保持したインデックスに応じた送信フォーマットが分離部１５４に読み出される。なお、Precoding処理部１６０から出力されたインデックスは、受信装置１００から上り信号を受信するまで保持される。
【００２７】
分離部１５４は、ビームインデックス保持部１５３から読み出した送信フォーマットに基づいて、受信ＲＦ部１５２から出力された信号に含まれる制御チャネルの位置を特定し、上り送信データ、フィードバック情報（ビームインデックス）、ＡＣＫ又はＮＡＣＫに分離する。分離した上り送信データは復調・復号部１５５に、フィードバック情報は制御信号生成部１５８及びPrecoding処理部１６０に、ＡＣＫ又はＮＡＣＫは符号化部１５７にそれぞれ出力される。
【００２８】
復調・復号部１５５は、分離部１５４から出力された上り送信データを復調及び復号し、復号したデータをＣＲＣ検査部１５６に出力する。
【００２９】
ＣＲＣ検査部１５６は、復調・復号部１５５から出力された復号データのＣＲＣ検査を行い、誤りの有無を検出し、誤りなしの復号データを受信データとして出力する。
【００３０】
符号化部１５７は、送信データを符号化し、分離部１５４から出力されたＡＣＫ又はＮＡＣＫに応じて、新規送信データか再送データかを多重部１５９に出力する。すなわち、符号化部１５７は、ＡＣＫを取得した場合には新規送信データを多重部１５９に出力し、ＮＡＣＫを取得した場合には再送データを多重部１５９に出力する。
【００３１】
制御信号生成部１５８は、分離部１５４から出力されたビームインデックスを含む制御
信号を生成し、生成した制御信号を多重部１５９に出力する。
【００３２】
多重部１５９は、符号化部１５７から出力されたデータと制御信号生成部１５８から出力された制御信号とを多重し、多重した信号をPrecoding処理部１６０に出力する。
【００３３】
Precoding処理部１６０は、分離部１５４から出力されたフィードバック情報に含まれるビームインデックスを参照し、該当ユーザに対するビームを特定すると共に、ビームインデックス保持部１５３に特定したビームインデックスを出力する。また、多重部１５９から出力された信号に対し、特定したビームの各アンテナに対応する重み付けを乗算し、重み付けを乗算した信号を対応するアンテナの送信ＲＦ部１６１に出力する。
【００３４】
送信ＲＦ部１６１は、Precoding処理部１６０から出力された信号にＤ／Ａ変換、アップコンバートなどの無線送信処理を施し、無線送信処理を施した信号をアンテナ１５１から受信装置１００に送信する。
【００３５】
次に、上述した受信装置１００及び送信装置１５０の動作について図６を用いて説明する。図６において、ステップ（以下、「ＳＴ」と省略する）２０１では、送信装置１５０から受信装置１００にパイロットチャネルが送信され、ＳＴ２０２では、ＳＴ２０１において送信されたパイロットチャネルを用いて、受信装置１００のビーム選択部１０９が推定されたチャネル行列に基づいて、ビーム毎の受信品質を求め、受信品質が最も良好なビームを選択する。
【００３６】
ＳＴ２０３では、選択されたビームのインデックスを含むフィードバック情報を受信装置１００から送信装置１５０にフィードバックし、ＳＴ２０４では、制御信号生成部１５８がフィードバックされたビームインデックスを制御信号として生成する。
【００３７】
ＳＴ２０５では、送信装置１５０が送信データを生成し、ＳＴ２０６では、Precoding処理部１６０が送信信号のPrecoding処理を行い、ＳＴ２０７では、パイロットチャネル、制御信号及びデータを送信装置１５０から受信装置１００に送信する。
【００３８】
ＳＴ２０８では、受信装置１００の制御信号復調部１０４が制御信号を復調し、制御信号に含まれるビームインデックスを取得する。ＳＴ２０９では、ＳＴ２０８において取得したビームインデックスが示すビームに対応するチャネル推定値を用いて、ＭＩＭＯ復調部１０５及び復号部１０６が受信データの復調及び復号を行う。
【００３９】
ＳＴ２１０では、ＳＴ２０７において送信されたパイロットチャネルを用いて、ＳＴ２０２における処理と同様に受信品質が最も良好なビームを選択する。
【００４０】
ＳＴ２１１では、受信装置１００が上り回線の送信データ及び制御信号を生成し、ＳＴ２１２では、ＳＴ２１１において生成した送信データと制御信号とを多重する。このとき、ＳＴ２０８において取得したビームインデックスに対応する領域に制御信号を配置する。
【００４１】
ＳＴ２１３では、受信装置１００から送信装置１５０に上り信号を送信し、ＳＴ２１４では、ＳＴ２０４において生成したビームインデックスが示すビームに対応する領域に基づいて、送信装置１５０の分離部１５４が上り信号を制御信号とその他の信号とに分離する。
【００４２】
このように実施の形態１によれば、送信装置が形成する複数のビームのそれぞれに上り制御チャネルの配置位置を対応付けることにより、互いに異なるビームで受信した端末か
ら送信される制御チャネルがブロック内で異なる位置に配置され、互いに干渉することを回避することができ、上りデータ送信に用いるリソースの利用効率が向上し、スループットを改善することができる。
【００４３】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る受信装置３００の構成を示すブロック図である。図７が図３と異なる点は、パスロス情報生成部３０１を追加した点と、多重部１１２を多重部３０２に変更した点である。
【００４４】
図７において、パスロス情報生成部３０１は、制御信号復調部１０４より出力された制御信号からパスロス（距離減衰）に関する情報を抽出し、抽出した情報をパスロス情報として多重部３０２に出力する。パスロスに関する情報は、一例としては、変調方式と符号化率のパラメータが挙げられる。具体的には、後述する送信装置３５０の利用可能な変調方式及び符号化率のパラメータの中で１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなど変調多値数の高い変調方式を用いている場合、または、１／２、２／３など高い符号化率を用いている場合には、パスロスが小さく、送信装置３５０と近距離の関係にあるものと判断できる。
【００４５】
また、パスロスに関する情報の他の例としては、報知チャネル中で送信電力を通知する手法が挙げられる。具体的には、ＸｄＢの送信電力が伝搬路におけるパスロスの結果、ＹｄＢの受信電力で観測された場合、送信電力と受信電力の差分（Ｘ−Ｙ）が一定値以内であれば、送信装置３５０と受信装置３００とが近距離の関係にあるものと判断できる。このように、パスロス情報は、受信装置と送信装置との距離を推定するのに用いられる。
【００４６】
多重部３０２は、自装置３００と送信装置３５０との距離が近い場合に送信する制御チャネルの配置位置を近距離用の領域として保持すると共に、ビームインデックスと制御チャネルの配置位置とを予め対応付けて保持している。
【００４７】
また、多重部３０２は、パスロス情報生成部３０１から出力されたパスロス情報（ここでは、パスロス情報として変調方式と符号化率のパラメータを想定する）と所定の閾値との大小比較を行い、パスロス情報が所定の閾値以上であれば、送信装置３５０との距離が近い（近距離）とみなし、逆に、パスロス情報が所定の閾値未満であれば、送信装置３５０との距離が遠いとみなす。
【００４８】
さらに、多重部３０２は、パスロス情報と所定の閾値との大小比較の結果、自装置３００と送信装置３５０との距離が近いとみなした場合には、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１０８から出力されたＡＣＫ又はＮＡＣＫと、フィードバック情報生成部１１０から出力されたフィードバック情報とから制御チャネルを形成し、形成した制御チャネルを近距離用の領域に配置し、符号化部１１１から出力された送信データを近距離用の領域以外に配置して多重する。
【００４９】
一方、多重部３０２はパスロス情報と所定の閾値との大小比較の結果、自装置３００と送信装置３５０との距離が遠いとみなした場合には、ＡＣＫ又はＮＡＣＫと、フィードバック情報とから制御チャネルを形成し、形成した制御チャネルと送信データとを制御信号復調部１０４から出力されたビームインデックスに応じた送信フォーマットに多重し、多重した信号を送信ＲＦ部１１３に出力する。
【００５０】
上述した多重部３０２の処理を図８に示す。図８において、ＳＴ４０１では、パスロス情報生成部３０１からパスロス情報を取得し、ＳＴ４０２では、パスロス情報が所定の閾値以上であるか否かを判定し、パスロス情報が所定の閾値以上であればＳＴ４０５に移行し、パスロス情報が所定の閾値未満であればＳＴ４０３に移行する。
【００５１】
ＳＴ４０３では、制御信号復調部１０４からビームインデックスを取得し、ＳＴ４０４では、ＳＴ４０３において取得したビームインデックスに応じた送信フォーマットに多重する。
【００５２】
一方、ＳＴ４０５では、近距離用の領域に制御チャネルを配置し、それ以外の領域にデータを配置して上り信号を多重する。
【００５３】
図９は、本発明の実施の形態２に係る送信装置３５０の構成を示すブロック図である。図９が図５と異なる点は、パスロス情報保持部３５１を追加した点と、ビームインデックス保持部１５３をビームインデックス保持部３５２に変更し、分離部１５４を分離部３５３に変更した点が異なる。
【００５４】
パスロス情報保持部３５１は、符号化部１５７及び制御信号生成部１５８から出力されたパスロスに関する情報を該当ユーザのパスロス情報として保存する。パスロスに関する情報の一例としては、前述したように、変調方式と符号化率のパラメータが挙げられる。または、報知チャネル中で送信電力を通知する手法に対し、受信側で観測した値を定期的にフィードバックすることによりパスロスに関する情報とすることもできる。
【００５５】
ビームインデックス保持部３５２は、自装置３５０と受信装置３００との距離が近い場合に送信される制御チャネルの配置位置を近距離用の領域として保持すると共に、ビームインデックスと制御チャネルの配置位置とを予め対応付けて保持しており、Precoding処理部１６０から出力されたビームインデックスを保持し、保持したインデックスに応じた送信フォーマットが分離部３５３に読み出される。
【００５６】
分離部３５３は、パスロス情報保持部３５１から読み出したパスロス情報と、ビームインデックス保持部３５２から読み出した送信フォーマットとに基づいて、受信ＲＦ部１５２から出力された信号に含まれる制御チャネルの位置を特定し、上り送信データ、フィードバック情報（ビームインデックス）、ＡＣＫ又はＮＡＣＫに分離する。分離した上り送信データは復調・復号部１５５に、フィードバック情報は制御信号生成部１５８及びPrecoding処理部１６０に、ＡＣＫ又はＮＡＣＫは符号化部１５７にそれぞれ出力される。
【００５７】
ここで、多重部３０２及びビームインデックス保持部３５２が保持する近距離用の制御チャネルの配置位置、ビームインデックスと制御チャネルの配置位置との対応関係について図１０を用いて説明する。送信装置３５０が形成するビームをビーム１〜Ｎとすると、多重部３０２及びビームインデックス保持部３５２は、例えば、図１０Ａに示すように、ブロックがＮ＋１等分に区分けされた領域のうち１つを近距離用の制御チャネルの配置位置として保持し、その他の領域をビーム１〜Ｎのそれぞれと一対一で対応させた情報を保持する。
【００５８】
仮に、図１１に示すように、送信装置３５０としてのＮｏｄｅ Ｂと受信装置３００としてのＵＥ１とが近距離に存在し、Ｎｏｄｅ Ｂと受信装置３００としてのＵＥ２とが遠距離に存在する場合、ＵＥ１がビーム３に割り当てられており、ＵＥ２がビーム２に割り当てられているとすると、ＵＥ２は図１０Ｂに示す領域に制御チャネルを配置し、ＵＥ１は図１０Ｃに示す領域に制御チャネルを配置する。なお、ここでは、ブロックをＮ＋１等分した場合について説明したが、これに限るものではない。
【００５９】
このように実施の形態２によれば、パスロスが小さく上り所要電力の小さい受信装置から送信される制御チャネルを近距離用の領域に集約し、パスロスが大きく上り所要電力の大きい受信装置から送信される制御チャネルを各ビームインデックスに対応する領域に分
散させることにより、タイミング誤差を生じやすく、干渉の影響が大きい遠距離の受信装置から送信される制御チャネルの干渉を回避することができる。
【００６０】
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３に係る受信装置５００の構成を示すブロック図である。図１２が図３と異なる点は、インタリーバ５０２を追加した点と、多重部１１２をＰ／Ｓ変換部５０１に変更した点である。
【００６１】
図１２において、Ｐ／Ｓ変換部５０１は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１０８から出力されたＡＣＫ又はＮＡＣＫと、フィードバック情報生成部１１０から出力されたフィードバック情報と、形成した制御チャネルと符号化部１１１から出力された送信データとからなるパラレル系列をシリアル系列にＰ／Ｓ変換し、シリアル系列の信号をインタリーバ５０２に出力する。
【００６２】
インタリーバ５０２は、ビームインデックスに対応するインタリーブパターンを有し、制御信号復調部１０４から出力されたビームインデックスに応じたインタリーブパターンでＰ／Ｓ変換部５０１から出力された信号をインタリーブし、インタリーブした信号を送信ＲＦ部１１３に出力する。
【００６３】
図１３は、本発明の実施の形態３に係る送信装置５５０の構成を示すブロック図である。図１３が図５と異なる点は、デインタリーバ５５２を追加した点と、ビームインデックス保持部１５３をビームインデックス保持部５５１に変更し、分離部１５４をＳ／Ｐ変換部５５３に変更した点である。
【００６４】
ビームインデックス保持部５５１は、Precoding処理部１６０から出力されたビームインデックスを保持し、保持したインデックスがデインタリーバ５５２に読み出される。
【００６５】
デインタリーバ５５２は、ビームインデックスに対応するインタリーブパターンを有し、ビームインデックス保持部５５１から読み出したビームインデックスに応じたインタリーブパターンで受信ＲＦ部１５２から出力された信号をデインタリーブし、デインタリーブした信号をＳ／Ｐ変換部５５３に出力する。
【００６６】
Ｓ／Ｐ変換部５５３は、デインタリーバ５５２から出力されたシリアル系列の信号をパラレル系列の信号にＳ／Ｐ変換し、パラレル系列としたことにより、上り送信データを復調・復号部１５５に、フィードバック情報を制御信号生成部１５８及びPrecoding処理部１６０に、ＡＣＫ又はＮＡＣＫを符号化部１５７にそれぞれ出力する。なお、デインタリーバ５５２及びＳ／Ｐ変換部５５３は分離手段として機能する。
【００６７】
ここで、インタリーバ５０２及びデインタリーバ５５２が有するインタリーブパターンについて図１４を用いて説明する。送信装置５５０が形成するビームをビーム１〜Ｎとすると、インタリーバ及びデインタリーバは、ビーム１〜Ｎのいずれかと一対一で対応するインタリーブパターンを有する。仮に、インタリーブパターン３に対応するビーム３にＵＥ１が割り当てられており、インタリーブパターン２に対応するビーム２にＵＥ２が割り当てられているとすると、ＵＥ１は図１４Ａに示すように、インタリーブパターン３を用いてインタリーブを行い、制御チャネルを所定の位置に分散して配置し、ＵＥ２は図１４Ｂに示すように、インタリーブパターン２を用いてイタリーブを行い、制御チャネルを所定の位置に分散して配置する。これにより、ＵＥ１の制御チャネルとＵＥ２の制御チャネルとが異なる領域に配置されるため、互いの干渉を回避することができる。
【００６８】
このように実施の形態３によれば、送信装置が形成する各ビームにそれぞれ異なるイン
タリーブパターンを対応付け、端末が受信したビームに対応するインタリーブパターンを用いて、上り制御チャネルを含む上り信号をインタリーブすることにより、互いに異なるビームで受信した端末から送信される制御チャネルがブロック内で異なる位置に配置され、互いに干渉することを回避することができ、上りデータ送信に用いるリソースの利用効率が向上し、スループットを改善することができる。
【００６９】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４では、送信装置６５０及び受信装置６００がＳＵ−ＭＩＭＯ（Single User-MIMO）、Precoding、オープンループ送信ダイバーシチの３つのモードを備え、伝搬環境に応じたモードで動作するものとし、送信装置６５０と受信装置６００との距離及び受信装置６００の移動速度に応じて上記３つのモードを切り換える。具体的には、送信装置６５０と受信装置６００との距離が近い場合には、ＳＵ−ＭＩＭＯモードを使用する。また、送信装置６５０と受信装置６００との距離が遠く、かつ、受信装置６００の移動速度が低速の場合には、Precodingモードを使用する。さらに、送信装置６５０と受信装置６００との距離が遠く、かつ、受信装置６００の移動速度が高速の場合には、オープンループ送信ダイバーシチモードを使用する。以下、上記３つのモードのいずれかを示す情報をモード情報という。
【００７０】
図１５は、本発明の実施の形態４に係る受信装置６００の構成を示すブロック図である。図１５が図３と異なる点は、モード制御部６０１を追加した点と、多重部１１２を多重部６０２に変更した点である。
【００７１】
モード制御部６０１は、制御信号復調部１０４から出力された制御信号よりモード情報を抽出し、抽出したモード情報を多重部６０２に出力すると共に、モード情報の示すモードとなるようＭＩＭＯ復調部１０５及びフィードバック情報生成部１１０を制御する。
【００７２】
多重部６０２は、ＳＵ−ＭＩＭＯ、Precoding、オープンループ送信ダイバーシチの各モードと制御チャネルの配置領域を予め対応付けて保持すると共に、Precodingモードに対応する領域にビームインデックスと制御チャネルの配置位置とを予め対応付けて保持している。
【００７３】
また、多重部６０２は、モード制御部６０１から出力されたモード情報がＳＵ−ＭＩＭＯ又はオープンループ送信ダイバーシチである場合には、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１０８から出力されたＡＣＫ又はＮＡＣＫと、フィードバック情報生成部１１０から出力されたフィードバック情報とから制御チャネルを形成し、形成した制御チャネルを各モードに対応する領域に配置し、符号化部１１１から出力された送信データをそれ以外の領域に配置して多重する。
【００７４】
さらに、多重部６０２は、モード制御部６０１から出力されたモード情報がPrecodingである場合には、ＡＣＫ又はＮＡＣＫと、フィードバック情報とから制御チャネルを形成し、形成した制御チャネルと送信データとを制御信号復調部１０４から出力されたビームインデックスに応じた送信フォーマットに多重し、多重した信号を送信ＲＦ部１１３に出力する。
【００７５】
図１６は、本発明の実施の形態４に係る送信装置６５０の構成を示すブロック図である。図１６が図５と異なる点は、モード制御部６５１及びモード制御情報保持部６５２を追加した点と、ビームインデックス保持部１５３をビームインデックス保持部６５３に変更し、分離部１５４を分離部６５４に変更した点である。
【００７６】
モード制御部６５１は、受信装置６００から通知された品質情報（図示せず）に基づい
て、どのモードを用いるか決定する。決定したモードは制御信号生成部１５８及びモード制御情報保持部６５２に出力される。
【００７７】
モード制御情報保持部６５２は、ＳＵ−ＭＩＭＯ、Precoding、オープンループ送信ダイバーシチの各モードと制御チャネルの配置領域を予め対応付けて保持し、保持したモードに応じた送信フォーマットが分離部６５４に読み出される。
【００７８】
ビームインデックス保持部６５３は、Precodingモードに対応する領域にビームインデックスと制御チャネルの配置位置とを予め対応付けて保持しており、Precoding処理部１６０から出力されたビームインデックスを保持し、保持したインデックスに応じた送信フォーマットが分離部６５４に読み出される。
【００７９】
分離部６５４は、モード制御情報保持部６５２及びビームインデックス保持部６５３から読み出した送信フォーマットに基づいて、受信ＲＦ部１５２から出力された信号に含まれる制御チャネルの位置を特定し、上り送信データ、フィードバック情報（ビームインデックス）、ＡＣＫ又はＮＡＣＫに分離する。分離した上り送信データは復調・復号部１５５に、フィードバック情報は制御信号生成部１５８及びPrecoding処理部１６０に、ＡＣＫ又はＮＡＣＫは符号化部１５７にそれぞれ出力される。
【００８０】
ここで、多重部６０２が保持するモード情報と制御チャネルの配置領域との対応関係と、Precodingモードにおけるビームインデックスと制御チャネルの配置位置との対応関係について図１７を用いて説明する。送信装置６５０が形成するビームをビーム１〜Ｎとすると、多重部６０２は、例えば、図１７Ａに示すように、ブロックがＮ＋２等分に区分けされた領域のうちブロック先頭の１つをＳＵ−ＭＩＭＯ用領域として保持し、ブロック末尾の１つをオープンループ送信ダイバーシチ用領域として保持し、残りの領域をPrecoding用領域として保持する。さらに、Precoding用領域をビーム１〜Ｎのそれぞれと一対一で対応させた情報を保持する。
【００８１】
仮に、ＵＥ１がＳＵ−ＭＩＭＯを使用し、ＵＥ２がPrecodingでビームＮに割り当てられているとすると、ＵＥ２は図１７Ｂに示す領域に制御チャネルを配置し、ＵＥ１は図１７Ｃに示す領域に制御チャネルを配置する。なお、ここでは、ブロックをＮ＋２等分した場合について説明したが、これに限るものではない。
【００８２】
このように実施の形態４によれば、ＳＵ−ＭＩＭＯ、Precoding、オープンループ送信ダイバーシチの３つのモードを伝搬環境に応じて切り換え、各モードと制御チャネルの配置領域を対応付けると共に、Precodingモードに対応する領域にビームインデックスと制御チャネルの配置位置とを対応付けることにより、互いに異なるモードを用いる端末から送信される制御チャネルが干渉することを回避することができ、また、Precodingで互いに異なるビームで受信した端末から送信される制御チャネルが干渉することを回避することができ、上りデータ送信に用いるリソースの利用効率が向上し、スループットを改善することができる。
【００８３】
（実施の形態５）
図１８は、本発明の実施の形態５に係る受信装置７００の構成を示すブロック図である。図１８が図３と異なる点は、送信電力制御部７０２を追加した点と、制御信号復調部１０４を制御信号復調部７０１に変更した点である。
【００８４】
制御信号復調部７０１は、受信ＲＦ部１０２から出力された制御信号を復調し、復調した制御信号に含まれるビームインデックスをＭＩＭＯ復調部１０５、多重部１１２及び送信電力制御部７０２にそれぞれ出力する。
【００８５】
送信電力制御部７０２は、制御信号復調部７０１から出力されたビームインデックスに基づいて、符号化部１１１から出力された送信データの送信電力を制御チャネルの送信電力より所定値下げて、多重部１１２に出力する。この様子を図１９に示す。送信電力制御部７０２は、送信データ（図中、ＤＡＴＡ）の送信電力を制御チャネルの送信電力より小さく設定する。これにより、自装置（図中、例えばＵＥ２）から送信する送信データが他ユーザ（図中、例えばＵＥ１）の制御チャネルに与える干渉を軽減することができる。
【００８６】
このように実施の形態５によれば、送信データの送信電力を制御チャネルの送信電力より所定値下げて設定することにより、自装置から送信する送信データが他ユーザの制御チャネルに与える干渉を軽減することができる。
【００８７】
なお、送信電力制御部７０２は、図２０に示すように、他ユーザのビームインデックスを取得し、他ユーザの制御チャネルが配置される位置に対応する送信データの送信電力のみを所定値下げるようにしてもよい。この場合、送信装置では、ビームを用いて通信中の複数ユーザのビームインデックスを含めた制御信号を生成し、この制御信号を受信装置７００に送信しておくものとする。
【００８８】
（実施の形態６）
図２１は、本発明の実施の形態６に係る受信装置８００の構成を示すブロック図である。図２１が図１８と異なる点は、電力制御量算出部８０２を追加した点と、制御信号復調部７０１を制御信号復調部８０１に変更し、送信電力制御部７０２を送信電力制御部８０３に変更した点である。
【００８９】
制御信号復調部８０１は、受信ＲＦ部１０２から出力された制御信号を復調し、復調した制御信号に含まれるビームインデックスをＭＩＭＯ復調部１０５及び多重部１１２にそれぞれ出力する。また、制御信号復調部８０１は、復調した制御信号に含まれる他ユーザ用ビームインデックスを送信電力制御部８０３に、また、復調した制御信号に含まれる他ユーザ用の多重ビーム数を電力制御量算出部８０２に出力する。なお、本実施の形態に係る送信装置は、ビームを用いて通信中の複数ユーザのビームインデックスと、他ユーザの多重ビーム数とを含めた制御信号を生成し、この制御信号を受信装置８００に送信するものとする。
【００９０】
電力制御量算出部８０２は、制御信号復調部８０１から出力された他ユーザ用の多重ビーム数に基づいて、電力制御量を算出する。例えば、他ユーザ用の多重ビーム数が１のときに電力制御量ｘ［ｄＢ］が与えられるとすると、他ユーザ用の多重ビーム数が２であれば、ｘ−１０＊ＬＯＧ１０（２）［ｄＢ］、同様に、他ユーザ用の多重ビーム数が３であれば、ｘ−１０＊ＬＯＧ１０（３）［ｄＢ］となる。このように、電力制御量算出部８０２は、真値でユーザ数に比例して小さくなるように、電力制御量を算出する。算出された電力制御量は送信電力制御部８０３に出力される。
【００９１】
送信電力制御部８０３は、符号化部１１１から出力された送信データのうち、制御信号復調部８０１から出力された他ユーザ用ビームインデックスに基づいて、他ユーザの制御チャネルが配置される位置に対応する送信データの送信電力のみを、電力制御量算出部８０２から出力された電力制御量に従って送信電力制御する。この様子を図２２及び図２３に示す。図２２は、多重ビーム数２の場合を、図２３は、多重ビーム数３の場合をそれぞれ示している。このように、送信電力制御部８０３は、他ユーザの制御チャネルが配置される位置に対応する送信データの送信電力を多重ビーム数に比例して小さくなるように制御する。これにより、自装置から送信する送信データが他ユーザの制御チャネルに与える干渉を軽減することができると共に、多重ビーム数が多い場合に送信データの送信電力削
減量の増加を回避することができ、送信データの受信品質を確保することができる。
【００９２】
このように実施の形態６によれば、他ユーザの制御チャネルが配置される位置に対応する送信データの送信電力を多重ビーム数に比例して小さくなるように制御することにより、自装置から送信する送信データが他ユーザの制御チャネルに与える干渉を軽減することができると共に、多重ビーム数が多い場合に送信データの送信電力削減量の増加を回避することができ、送信データの受信品質を確保することができる。
【００９３】
（実施の形態７）
上述した各実施の形態では、データ送信に用いられる周波数帯域幅とビーム選択用の周波数帯域幅が同じ場合について説明したが、本発明の実施の形態７では、データ送信に用いられる周波数帯域幅がビーム選択用帯域幅よりも広い場合について説明する。
【００９４】
図２４は、本発明の実施の形態７に係る受信装置９００の構成を示すブロック図である。図２４が図３と異なる点は、配置用ビームＩＤ選択部９０２を追加した点と、制御信号復調部１０４を制御信号復調部９０１に変更し、ビーム選択部１０９をビーム選択部１０９−１〜１０９−Ｎに変更した点である。
【００９５】
ビーム選択部１０９−１〜１０９−Ｎは、データ送信用の周波数帯域に対応しており、例えば、ＲＢ（Resource Block）１〜ＲＢＮにそれぞれ対応している。ビーム選択部１０９−１〜１０９−Ｎは、チャネル推定部１０３から出力されたチャネル行列のうち、該当する周波数帯域のチャネル行列に、既定の各ビームに対応した重み付けを乗算することによって、各ビームに対応した受信品質を該当する周波数帯域について測定し、受信品質の最も良好なビームをそれぞれ選択する。選択されたビームのインデックスはフィードバック情報生成部１１０に出力される。
【００９６】
制御信号復調部９０１は、受信ＲＦ部１０２から出力された制御信号を復調し、制御信号に含まれる周波数帯域毎のビームインデックスをＭＩＭＯ復調部１０５及び配置用ビームＩＤ選択部９０２に出力する。
【００９７】
配置用ビームＩＤ選択部９０２は、制御信号復調部９０１から出力された周波数帯域毎のビームインデックスに基づいて、受信装置９００に割り当てられた周波数帯域について最も多く適用されたビームインデックスを配置用ビームＩＤとして選択し、選択した配置用ビームＩＤを多重部１１２に出力する。ここで、配置用ビームＩＤとは、制御チャネルの配置位置と対応付けたビームインデックスと同義であり、配置用ビームＩＤによって制御チャネルの配置位置を特定するものである。
【００９８】
図２５は、本発明の実施の形態７に係る送信装置９５０の構成を示すブロック図である。ただし、図２５が図５と異なる点は、配置用ビームＩＤ選択部９５１を追加した点である。
【００９９】
配置用ビームＩＤ選択部９５１は、Precoding処理部１６０から出力された周波数帯域毎のビームインデックスに基づいて、各受信装置に割り当てられた周波数帯域について最も多く適用されているビームインデックスを配置用ビームＩＤと判断し、配置用ビームＩＤをビームインデックス保持部１５３に出力する。
【０１００】
ここで、配置用ビームＩＤ選択部９０２における配置用ビームＩＤの選択方法について図２６を用いて説明する。ここでは、２つの受信装置をＵＥ１、ＵＥ２とし、ＵＥ１及びＵＥ２に割り当てる周波数帯域をＲＢ１〜ＲＢ３とする。また、ＵＥ１については、図２６に示すように、ＲＢ１及びＲＢ２でビーム３を適用し、ＲＢ３でビーム２を適用するも
のとし、また、ＵＥ２については、図２６に示すように、ＲＢ１及びＲＢ２でビーム２を適用し、ＲＢ３でビーム４を適用するものとする。これらのＲＢとビームインデックスは制御信号によって各ＵＥに通知される。
【０１０１】
このとき、ＵＥ１の配置用ビームＩＤ選択部９０２は、自装置に割り当てられたＲＢ１〜ＲＢ３について最も多く適用されたビームインデックスがビーム３であることが分かり、ビーム３を配置用ビームＩＤとして選択する。
【０１０２】
一方、ＵＥ２の配置用ビームＩＤ選択部９０２も、自装置に割り当てられたＲＢ１〜ＲＢ３について最も多く適用されたビームインデックスがビーム２であることが分かり、ビーム２を配置用ビームＩＤとして選択する。
【０１０３】
ＵＥ１及びＵＥ２の多重部１１２は、配置用ビームＩＤ選択部９０２によって選択された配置用ビームＩＤ（ビームインデックス）に予め対応付けられた領域に制御チャネルを配置する。これにより、ＵＥ１の制御チャネルとＵＥ２の制御チャネルとが異なる領域に配置されるため、互いに干渉することを回避することができる。
【０１０４】
このように実施の形態７によれば、データ送信用周波数帯域幅がビーム選択用帯域幅よりも広い場合でも、受信装置に割り当てられた周波数帯域について最も多く適用されたビームインデックスを配置用ビームＩＤとして選択し、選択された配置用ビームＩＤに予め対応付けられた領域に制御チャネルを配置することにより、複数の受信装置から送信される制御チャネルが異なる領域に配置されるため、互いに干渉することを回避することができる。
【０１０５】
なお、受信装置９００は、図１８に示したように送信電力制御部７０２を備え、送信電力制御部７０２が他ユーザの配置用ビームＩＤを取得し、他ユーザの制御チャネルが配置される位置に対応する送信データの送信電力のみを所定値下げるようにしてもよい。
【０１０６】
（実施の形態８）
本発明の実施の形態８に係る受信装置の構成は、実施の形態７の図２４に示した構成と同様であり、一部の機能が異なるのみなので、図２４を援用して説明する。
【０１０７】
図２４において、制御信号復調部９０１は、受信ＲＦ部１０２から出力された制御信号を復調し、制御信号に含まれる基準周波数帯域及び周波数帯域毎のビームインデックスをＭＩＭＯ復調部１０５及び配置用ビームＩＤ選択部９０２に出力する。
【０１０８】
配置用ビームＩＤ選択部９０２は、制御信号復調部９０１から出力された基準周波数帯域及び周波数帯域毎のビームインデックスに基づいて、基準周波数帯域に対応するビームインデックスを配置用ビームＩＤとして選択し、選択した配置用ビームＩＤを多重部１１２に出力する。
【０１０９】
図２７は、本発明の実施の形態８に係る送信装置１０５０の構成を示すブロック図である。図２７が図２５と異なる点は、配置用ビームＩＤ選択部９５１を配置用ビームＩＤ選択部１０５１に変更した点である。
【０１１０】
配置用ビームＩＤ選択部１０５１は、制御信号生成部１５８から出力された基準周波数帯域及び周波数帯域毎のビームインデックスに基づいて、基準周波数帯域に対応するビームインデックスを配置用ビームＩＤとして選択し、選択した配置用ビームＩＤをビームインデックス保持部１５３及び多重部１５９に出力する。
【０１１１】
ここで、配置用ビームＩＤ選択部１０５１における配置用ビームＩＤの選択方法について図２８を用いて説明する。ここでは、２つの受信装置をＵＥ１、ＵＥ２とし、ＵＥ１及びＵＥ２に割り当てる周波数帯域をＲＢ１〜ＲＢ３とする。また、ＵＥ１については、図２８に示すように、ＲＢ１及びＲＢ２でビーム３を適用し、ＲＢ３でビーム２を適用するものとし、また、ＵＥ２については、図２８に示すように、ＲＢ１及びＲＢ２でビーム２を適用し、ＲＢ３でビーム４を適用するものとする。これらのＲＢ、ビームインデックス及び基準ＲＢ（周波数帯域）は制御信号によって各ＵＥに通知される。ただし、ここでは基準ＲＢをＲＢ１としているが、これに限るものではない。
【０１１２】
このとき、ＵＥ１の配置用ビームＩＤ選択部１０５１は、自装置に割り当てられたＲＢ１〜ＲＢ３のうち、基準ＲＢ、すなわち、ＲＢ１に適用されたビームインデックスがビーム３であることが分かり、ビーム３を配置用ビームＩＤとして選択する。
【０１１３】
一方、ＵＥ２の配置用ビームＩＤ選択部１０５１も、自装置に割り当てられたＲＢ１〜ＲＢ３のうち、基準ＲＢに適用されたビームインデックスがビーム２であることが分かり、ビーム２を配置用ビームＩＤとして選択する。
【０１１４】
ＵＥ１及びＵＥ２の多重部１１２は、配置用ビームＩＤ選択部１０５１によって選択された配置用ビームＩＤ（ビームインデックス）に予め対応付けられた領域に制御チャネルを配置する。これにより、ＵＥ１の制御チャネルとＵＥ２の制御チャネルとが異なる領域に配置されるため、互いに干渉することを回避することができる。
【０１１５】
このように実施の形態８によれば、データ送信用周波数帯域幅がビーム選択用帯域幅よりも広い場合でも、受信装置に割り当てられた周波数帯域のうち、基準周波数帯域に適用されたビームインデックスを配置用ビームＩＤとして選択し、選択された配置用ビームＩＤに予め対応付けられた領域に制御チャネルを配置することにより、複数の受信装置から送信される制御チャネルが異なる領域に配置されるため、互いに干渉することを回避することができる。
【０１１６】
なお、受信装置９００は、図１８に示したように送信電力制御部７０２を備え、送信電力制御部７０２が他ユーザの配置用ビームＩＤを取得し、他ユーザの制御チャネルが配置される位置に対応する送信データの送信電力のみを所定値下げるようにしてもよい。
【０１１７】
なお、本実施の形態では、基準周波数帯域を送信装置から受信装置に通知するものとして説明したが、送信装置と受信装置とに予め基準周波数帯域を設定しておけば、基準周波数帯域を通知する必要はない。
【０１１８】
上記各実施の形態では、ビームを識別する番号をビームインデックスとして説明したが、ビームインデックスはＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）と称されることがある。
【０１１９】
また、上記各実施の形態において用いたブロックは、データの処理単位であればよく、必ずしもロングブロックとショートブロックとで構成されなくてもよい。
【０１２０】
また、上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【０１２１】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１２２】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１２３】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【０１２４】
２００６年７月２４日出願の特願２００６−２０１３２２、２００７年４月１８日出願の特願２００７−１０９３４５及び２００７年７月１９日出願の特願２００７−１８８５７３の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、全て本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明にかかる送信装置、受信装置及び通信方法は、Precoding処理を行うＭＩＭＯシステムにおいて、スループットを向上させることができ、例えば、移動通信システムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】Precodingによりビームを形成する様子を示す模式図
【図２】複数の端末が上り制御チャネルを同時に送信する様子を示す模式図
【図３】本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図４】ビームインデックスと制御チャネルの配置位置との対応関係を示す図
【図５】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図６】図３に示した受信装置及び図５に示した送信装置の動作を示すシーケンス図
【図７】本発明の実施の形態２に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図８】図７に示した多重部の処理を示すフロー図
【図９】本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１０】近距離用の制御チャネルの配置位置、ビームインデックスと制御チャネルの配置位置との対応関係を示す図
【図１１】送信装置と受信装置との距離関係を示す模式図
【図１２】本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１４】インタリーブパターンについて示す図
【図１５】本発明の実施の形態４に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の実施の形態４に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１７】モード情報と制御チャネルの配置領域との対応関係と、Precodingモードにおけるビームインデックスと制御チャネルの配置位置との対応関係を示す図
【図１８】本発明の実施の形態５に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１９】図１８に示した送信電力制御部による送信電力制御の様子を示す図
【図２０】図１８に示した送信電力制御部による他の送信電力制御の様子を示す図
【図２１】本発明の実施の形態６に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図２２】図２１に示した送信電力制御部による送信電力制御の様子を示す図
【図２３】図２１に示した送信電力制御部による送信電力制御の様子を示す図
【図２４】本発明の実施の形態７に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図２５】本発明の実施の形態７に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２６】本発明の実施の形態７に係る配置用ビームＩＤ選択方法の説明に供する図
【図２７】本発明の実施の形態８に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２８】本発明の実施の形態８に係る配置用ビームＩＤ選択方法の説明に供する図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2008013173.tif 000039
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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