(57)【要約】【課題】SC-FDMAシンボル毎に適用する復調用参照信号の拡散符号長を拡張しつつ、基地局装置から移動局装置へ送信する制御情報のオーバーヘッドを最小にする。【解決手段】基地局装置から移動局装置へ通知される、復調用参照信号のサイクリックシフトおよびオーソゴナルカバーコードを指定するインデックスと、復調用参照信号を送信するサブフレームのインデックスが奇数か偶数かによって、復調用参照信号の符号を反転する。【選択図】図３
2012222723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ信号と復調用参照信号を送信する移動局装置と、これを受信する基地局装置から構成され、前記データ信号と前記復調用参照信号を送信するリソースの割り当てが特定の時間単位であるサブフレーム毎に行われる無線通信システムであり、かつ、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対してサイクリックシフトを適用することにより１SC-FDMAシンボルの送信系列が生成されると同時に、オーソゴナルカバーコードによって該送信系列を複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成され、また、前記リソースの割り当てに関する情報と前記サイクリックシフトと前記オーソゴナルカバーコードの系列を指示する指示情報を含む制御情報が、前記基地局装置から前記移動局装置に対して指示される無線通信システムであって、
前記復調用参照信号は、前記サイクリックシフトと前記オーソゴナルカバーコードが適用された系列に対して、SC-FDMAシンボルに共通の重みを乗算して生成され、
前記SC-FDMAシンボルに共通の重みは、送信するサブフレームの種類と前記指示情報に応じて決定されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記SC-FDMAシンボルに共通の重みは、＋１または１であることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記サブフレームの種類は、サブフレームに付与されたインデックス番号が偶数か奇数かによって決定されることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項４】
データ信号と復調用参照信号を基地局装置に対して送信する移動局装置であって、前記データ信号と前記復調用参照信号を送信するリソースの割り当てが特定の時間単位であるサブフレーム毎に行われ、かつ、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対してサイクリックシフトを適用することにより１SC-FDMAシンボルの送信系列を生成すると同時に、オーソゴナルカバーコードによって該送信系列を複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成し、また、前記基地局装置から送信される前記リソースの割り当てに関する情報と前記サイクリックシフトと前記オーソゴナルカバーコードの系列を指示する指示情報を含む制御情報を受信する移動局装置であって、
前記復調用参照信号は、前記サイクリックシフトと前記オーソゴナルカバーコードが適用された系列に対して、SC-FDMAシンボルに共通の重みを乗算して生成し、
前記SC-FDMAシンボルに共通の重みは、送信するサブフレームの種類と前記指示情報に応じて決定されることを特徴とする移動局装置。
【請求項５】
前記SC-FDMAシンボルに共通の重みは、＋１または１であることを特徴とする請求項４記載の移動局装置。
【請求項６】
前記サブフレームの種類は、サブフレームに付与されたインデックス番号が偶数か奇数かによって決定されることを特徴とする請求項４記載の移動局装置。
【請求項７】
移動局装置から送信されるデータ信号と復調用参照信号を送信する移動局装置を受信し、前記復調用参照信号を利用して伝搬路推定を行う基地局装置であって、前記データ信号と前記復調用参照信号を送信するリソースの割り当てを特定の時間単位であるサブフレーム毎に行う基地局装置であり、かつ、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対してサイクリックシフトを適用することにより１SC-FDMAシンボルの送信系列が生成されると同時に、オーソゴナルカバーコードによって該送信系列を複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成され、また、前記リソースの割り当てに関する情報と前記サイクリックシフトと前記オーソゴナルカバーコードの系列を指示する指示情報を含む制御情報を前記移動局装置に対して指示する基地局装置であって、
前記復調用参照信号は、前記サイクリックシフトと前記オーソゴナルカバーコードが適用された系列に対して、SC-FDMAシンボルに共通の重みを乗算して生成し、
前記SC-FDMAシンボルに共通の重みは、送信するサブフレームの種類と前記指示情報に応じて＋１または１が選択され、
前記サブフレームの種類は、サブフレームに付与されたインデックス番号が偶数か奇数かによって決定することを特徴とする基地局装置。
【請求項８】
前記基地局装置は、MU-MIMOによって多重されている前記移動局装置の数と前記重みに応じて、伝搬路推定に用いるサブフレーム数を切り替えることを特徴とする請求項７記載の基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、より詳細には、送信および受信する基地局装置、移動局装置を有する移動通信システムにおいて、上りリンク復調参照信号を多重する技術、送信技術および、その受信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、3GPP（3rd Generation Partnership Project）では、更なる通信速度の高速化へ向けたLTE Advanced（以下、「LTE-A」と呼ぶ）について検討が行なわれている。LTEの上りリンクではPAPR（Peak to Average Power Ratio）特性に優れたSC-FDMA（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）方式が採用されている。LTE上りリンクにおいてMIMO（Multiple Input Multiple Output）による空間多重が利用可能であり、特に複数の移動局装置が同一周波数、時間リソースを利用して空間多重を行うMU-MIMO(Multi-User MIMO)を利用することができる。
【０００３】
ノイズや干渉によるなどによるMIMO通信の特性劣化を低減するために、送受における各アンテナポート（物理アンテナ毎、または2つ以上の物理アンテナの合成で定義される）のチャネル（伝搬路とも呼称する）を高精度に算出できることが望ましい。LTEではZadoff-Chu系列をベースに作成した上りリンク復調参照信号（UL DMRS: Uplink Demodulation Reference Signal）に異なるサイクリックシフトを適用して生成した系列を各アンテナポートに割り当てることによる符号多重により、周波数領域での直交性を実現している。さらに、UL DMRSは１サブフレームにおいて2系列（つまり２SC-FDMAシンボル）存在するため、LTE-Aでは、この系列に対してさらに時間領域にWalsh系列を適用し、時間領域においても直交性を実現することができる（非特許文献１）。この時間領域に適用する拡散系列のことをオーソゴナルカバーコードまたはOCC(Orthogonal Cover Code)と呼称する。
【０００４】
UL DMRSにおいてサイクリックシフトによる直交性が成り立つ条件は、割り当てられた周波数領域が完全に同一である場合に限られている。このため、異なる周波数領域を割り当てた移動局装置においてMU-MIMOを実現する場合、OCCのみを利用して直交性を実現する必要がある。さらに、非特許文献２のようにDMRSにIFDM（Interleaved Frequency Domain Multiplexing）を利用することも提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】R1-091772, Nokia Siemens Networks, Nokia, “Reference Signal structure for LTE-Advanced UL SU-MIMO”3GPP TSG RAN WG1 Meeting #57, May, 2009
【非特許文献２】R1-092801, NTT DOCOMO, “UL RS Enhancement for LTE-Advanced”, 3GPP TSG RAN WG1 #57bis, June, 2009
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、CSSの系列長はUL DMRS数までしか確保できないため、１サブフレーム内におけるOCCで実現できる多重数に制約が発生する。一方、IFDM/IFDMAはRPF（Repetition Factor）が異なると直交性が成り立たないため、IFDMAをサポートしないLTEの移動局装置とのUL DMRSにおける完全直交が実現できないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、送信および受信する基地局装置、移動局装置を有する移動通信システムにおいて、UL DMRSの後方互換性を保持したまま符号多重数の上限値を拡張する無線通信システム、移動局装置、基地局装置および通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、データ信号と復調用参照信号を送信する移動局装置と、これを受信する基地局装置から構成され、前記データ信号と前記復調用参照信号を送信するリソースの割り当てが特定の時間単位であるサブフレーム毎に行われる無線通信システムであり、かつ、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対してサイクリックシフトを適用することにより１SC-FDMAシンボルの送信系列が生成されると同時に、オーソゴナルカバーコードによって該送信系列を複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成され、また、前記リソースの割り当てに関する情報と前記サイクリックシフトと前記オーソゴナルカバーコードの系列を指示する指示情報を含む制御情報が、前記基地局装置から前記移動局装置に対して指示される無線通信システムであって、前記復調用参照信号は、前記サイクリックシフトと前記オーソゴナルカバーコードが適用された系列に対して、SC-FDMAシンボルに共通の重みを乗算して生成され、前記SC-FDMAシンボルに共通の重みは、送信するサブフレームの種類と前記指示情報に応じて決定することを特徴とする。
【０００９】
このように、各移動局装置から送信されるUL DMRSの直交性が１サブフレーム間では成り立たない、または相互相関が高くその干渉の影響が大きな品質劣化を引き起こす場合においても、複数のサブフレームで受信したUL DMRSを利用することによってその影響を軽減することができる。
【００１０】
（２）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記SC-FDMAシンボルに共通の重みは、＋１または１であることを特徴とする。
【００１１】
このように、重みに＋１および−１を利用することで、完全直交を実現するとともに、重み乗算処理を簡単化することができる。
【００１２】
（３）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記サブフレームの種類は、サブフレームに付与されたインデックス番号が偶数か奇数かによって決定されることを特徴とする。
【００１３】
このように、連続するサブフレームで符号を逆転させることによって処理を簡単化することができる。
【００１４】
（４）また、本発明の移動局装置は、データ信号と復調用参照信号を基地局装置に対して送信する移動局装置であって、前記データ信号と前記復調用参照信号を送信するリソースの割り当てが特定の時間単位であるサブフレーム毎に行われ、かつ、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対してサイクリックシフトを適用することにより１SC-FDMAシンボルの送信系列を生成すると同時に、オーソゴナルカバーコードによって該送信系列を複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成し、また、前記基地局装置から送信される前記リソースの割り当てに関する情報と前記サイクリックシフトと前記オーソゴナルカバーコードの系列を指示する指示情報を含む制御情報を受信する移動局装置であって、前記復調用参照信号は、前記サイクリックシフトと前記オーソゴナルカバーコードが適用された系列に対して、SC-FDMAシンボルに共通の重みを乗算して生成し、前記SC-FDMAシンボルに共通の重みは、送信するサブフレームの種類と前記指示情報に応じて決定されることを特徴とする。
【００１５】
このように、各移動局装置から送信されるUL DMRSの直交性が１サブフレーム間では成り立たない、または相互相関が高くその干渉の影響が大きな品質劣化を引き起こす場合においても、複数のサブフレームで受信したUL DMRSを利用することによってその影響を軽減することができる。
【００１６】
（５）また、本発明の移動局装置において、前記SC-FDMAシンボルに共通の重みは、＋１または１であることを特徴とする。
【００１７】
このように、重みに＋１および−１を利用することで、完全直交を実現するとともに、重み乗算処理を簡単化することができる。
【００１８】
（６）また、本発明の移動局装置において、前記サブフレームの種類は、サブフレームに付与されたインデックス番号が偶数か奇数かによって決定されることを特徴とする。
【００１９】
このように、連続するサブフレームで符号を逆転させることによって処理を簡単化することができる。
【００２０】
（７）また、本発明の基地局装置は、移動局装置から送信されるデータ信号と復調用参照信号を送信する移動局装置を受信し、前記復調用参照信号を利用して伝搬路推定を行う基地局装置であって、前記データ信号と前記復調用参照信号を送信するリソースの割り当てを特定の時間単位であるサブフレーム毎に行う基地局装置であり、かつ、前記復調用参照信号はルートシーケンスに対してサイクリックシフトを適用することにより１SC-FDMAシンボルの送信系列が生成されると同時に、オーソゴナルカバーコードによって該送信系列を複数のSC-FDMAシンボルに拡散して生成され、また、前記リソースの割り当てに関する情報と前記サイクリックシフトと前記オーソゴナルカバーコードの系列を指示する指示情報を含む制御情報を前記移動局装置に対して指示する基地局装置であって、前記復調用参照信号は、前記サイクリックシフトと前記オーソゴナルカバーコードが適用された系列に対して、SC-FDMAシンボルに共通の重みを乗算して生成し、前記SC-FDMAシンボルに共通の重みは、送信するサブフレームの種類と前記指示情報に応じて＋１または１が選択され、前記サブフレームの種類は、サブフレームに付与されたインデックス番号が偶数か奇数かによって決定することを特徴とする
【００２１】
このように、各移動局装置から送信されるUL DMRSの直交性が１サブフレーム間では成り立たない、または相互相関が高くその干渉の影響が大きな品質劣化を引き起こす場合においても、複数のサブフレームで受信したUL DMRSを利用することによってその影響を軽減することができる。さらに、このように、重みに＋１および−１を利用することで、完全直交を実現するとともに、重み乗算処理を簡単化することができる。
【００２２】
（８）また、本発明の基地局装置において、MU-MIMOによって多重されている前記移動局装置の数と前記重みに応じて、伝搬路推定に用いるサブフレーム数を切り替えることを特徴とする。
【００２３】
このように、チャネル推定に利用するサブフレーム数を可変にすることで、移動局装置の速度が速く、サブフレーム間の変動に追従ができない場合や、連続する２サブフレームで異なる周波数リソースを割り当てた場合においては１サブフレームでのチャネル推定を行い、移動局装置の速度が十分に小さい場合や、連続する２サブフレームで同じ周波数リソースを割り当てた場合においては２サブフレームでのチャネル推定を行うような最適な受信を実現することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、送信および受信する基地局装置、移動局装置を有する移動通信システムにおいて、送信および受信する基地局装置、移動局装置を有する移動通信システムにおいて、UL DMRSの後方互換性を保持したまま符号多重数の上限値を拡張する無線通信システム、移動局装置、基地局装置および通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の移動局装置が具備する送信機の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の基地局装置が具備する受信機の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明におけるUL DMRSの配置及びOCCの割り当てを表す図である。
【図４】本発明におけるサブフレーム間OCCの割り当てを表す図である。
【図５】本発明におけるPUSCHのリソースとOCCの割り当てを表すシーケンスチャートである。
【図６】LTEおよびLTE-AにおけるUL DMRSの配置及びOCCの割り当てを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
現在、3GPP（3rd Generation Partnership Project）では、更なる通信速度の高速化へ向けたLTE Advanced（以下、「LTE-A」と呼ぶ）について検討が行なわれている。LTEの上りリンクではPAPR（Peak to Average Power Ratio）特性に優れたSC-FDMA（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）方式が採用されている。LTE上りリンクにおいてMIMO（Multiple Input Multiple Output）による空間多重が利用可能であり、特に複数の移動局装置が同一周波数、時間リソースを利用して空間多重を行うMU-MIMO(Multi-User MIMO)を利用することができる。
【００２７】
ノイズや干渉によるMIMO通信品質の劣化を低減するためには、送受における各アンテナポート（物理アンテナ毎、または2つ以上の物理アンテナの合成で定義される）の伝搬路（チャネルとも呼称する）を高精度に算出できることが望ましい。LTEではZadoff-Chu系列をベースに作成した系列（以下、ルートシーケンスと呼称する）に対して異なるサイクリックシフトを適用して生成した系列（これを上りリンク復調用参照信号（UL DMRS: Uplink Demodulation Reference Signal）と呼称する）を各アンテナポートに割り当てることによる符号多重により、周波数領域での直交性を実現している。さらに、UL DMRSは１サブフレームにおいて2系列（つまり２SC-FDMAシンボル）存在するため、LTE-Aでは、この系列（送信系列）に対してさらに時間領域にWalsh系列を適用し、時間領域においても直交性を実現することができる。この時間領域に適用する拡散系列のことをOCC(Orthogonal Cover Code)と呼称する。
【００２８】
UL DMRSにおいてサイクリックシフトによる直交性が成り立つ条件は、割り当てられた周波数領域が完全に同一である場合に限られている。このため、異なる周波数領域を割り当てた移動局装置においてMU-MIMOを実現する場合、OCCのみを利用して直交性を実現する必要がある。
【００２９】
図６は、LTEおよびLTE-Aにおける、時間・周波数リソース構成、つまりサブフレーム構成を示した図である。ただし、図６には主にデータ送信に利用される上りリンク共用チャネル（Physical Uplink Shared Channel）帯域のみ記載しており、制御情報のみを送信するチャネル（PUCCH：Physical Uplink Control Channel）の周波数帯域については省略している。図６における縦軸は周波数軸であり、一つのブロックはサブキャリアを表す。ＬＴＥでは連続する１２サブキャリアをまとめてリソース割り当て単位としており、これをリソースブロック（RB：Resource Block）と呼称している。一方横軸は時間軸であり、周波数領域を時間領域に変換し、サイクリックプレフィックスを付与する単位によって時間を分割している。これを１ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルと呼称する。ＬＴＥでは連続する７ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにより１スロットを構成し、２スロットをまとめて１サブフレームを構成する。１SC-FDMAシンボルのうちの１サブキャリアはリソースエレメント（RE：Resource Element）と呼称される。サブフレームはＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａにおける時間領域でのリソース割り当ての最小分割単位であり、主にPDCCH（Physical Downlink Control Channel）を利用して、サブフレームごとに基地局装置から移動局装置へ割り当ての情報が通知される。
【００３０】
LTEおよびLTE-AにおいてUL DMRS が配置される位置は基地局装置の設定に応じて異なるが、一つの例として、図６に示す通り各サブフレームの第３、及び第１０SC-FDMAシンボルに配置される。ここでは、上記のとおりSC-FDMAシンボルに配置されたUL DMRSをそれぞれ第１のUL DMRS、第２のUL DMRSと呼称する。LTEおよびLTE-Aでは第１、第２のUL DMRSで同じ、または異なるルートシーケンスを利用するよう基地局装置が設定できるが、以下では同じルートシーケンスが適用されることを前提とする。この場合において、UL DMRSに適用するOCC系列、つまり、W1=+1、W2=+1またはW1=+1、W2=-1のどちらを利用してUL DMRSを生成するかという情報が基地局装置から移動局装置へ通知される。移動局装置は通知されたOCC系列に基づいてUL DMRS系列を生成する、つまり、ルートシーケンスにサイクリックシフトを適用した系列全体に対して、W1およびW2を乗算する。
【００３１】
MU-MIMOを適用する場合において、それぞれの移動局装置に対するチャネルを正確に算出することが望まれるため、完全直交のUL DMRSがそれぞれ割り当てられることが望ましい。OCCが適用されない場合、それぞれの移動局装置から送信されるUL DMRSの直交性を実現するためには、サイクリックシフトにのみ依存する必要があり、かつ、周波数領域の割り当てが同一でなければならない。一方、OCCが利用可能な場合には、サイクリックシフト、ルートシーケンスおよび周波数領域の割り当てに関わらず異なるOCCを割り当てることで直交性を実現することができる。これにより、割り当てられる周波数領域が異なる移動局装置間でのMU-MIMOが可能であり、更なるスループット特性向上を実現することができる。LTE-Aでは、OCCの系列長を２、すなわち、時間領域の符号拡散を１サブフレーム内でのみ適用可能としているが、本発明ではPUSCHを割り当てるRBの周波数位置を連続するサブフレーム間で同一とし、このOCCの適用範囲をこの連続したサブフレームに拡張することにより、系列長をさらに拡張することができ、結果として３つの移動局装置以上の周波数領域が異なるMU-MIMOを実現することができる。以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態による移動通信システムは、移動局装置A1、A2と基地局装置Bとを有している。ここで、本実施の形態ではPUSCHが割り当てられた周波数領域が異なる３または４つの移動局装置がMU-MIMOを行う場合に有効な手段について説明している。このシーケンスチャートでは簡単のため２つの移動局装置に対する手順を示しているが、これを３または４つの移動局装置によるMU-MIMOに拡張した場合についてもその一般性は失われない。
【００３３】
図１は、本発明の移動局装置Ａ１、およびA2における送信機の一構成例を示す機能ブロック図である。本発明の移動局装置A１、A2は、符号生成部１０１、スクランブリング部１０２、変調部１０３、レイヤマッピング部１０４、DFT・周波数マッピング部１０５、UL DMRS系列生成部１０６、データ・UL DMRS多重部１０７、そしてプレコーディング部１０８を具備している。そして図２は、本発明の基地局装置Bにおける受信機の一構成例を示す機能ブロック図である。本発明の基地局装置Bは、2つの連続したサブフレームk, k+1における受信信号を並列に復調処理するブロック（それぞれ復調処理ブロック２１０、復調処理ブロック２１１）と逆拡散・チャネル推定部２０２を具備する。復調処理ブロック２１０、復調処理ブロック２１１はそれぞれ、データ・DMRS分離部２０１、等化部２０３、空間分離部２０４、IDFT部２０５、データ復号部２０６により構成される。
【００３４】
移動局装置A1およびA2は基地局装置Bから送信された制御情報に従って、複数のトランスポートブロックを生成する。トランスポートブロックとは、上位レイヤから渡されるビット列であり、MACレイヤにおけるUL-SCH(Uplink Shared Channel)というチャネルに相当するデータである。さらにトランスポートブロックはHARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）の処理単位に対応しており、SU-MIMOによる空間多重レイヤ数によって決定される。それぞれのトランスポートブロックは符号生成部１０１に入力され、コードブロックという符号化単位に分割され、CRC（Cyclic Redundancy Check）の付与、ターボ符号による通信路符号化、リソースに合わせたビットの間引きもしくは繰り返し処理（レートマッチング）、生成したビットを全コードブロックに対して連結するなどの処理が行われる。
【００３５】
符号生成部１０１の出力はスクランブリング部１０２に入力され、送信先の基地局装置、及び送信する基地局装置に応じたスクランブリングがトランスポートブロックごとに適用される。
【００３６】
スクランブリング部１０２の出力ビット列は変調部１０３に入力され、QPSK、１６QAM 、６４QAMなどの変調シンボルに変換される。
【００３７】
変調部１０３の出力変調シンボルはレイヤマッピング部１０４に入力され、各トランスポートブロックのデータが、それぞれのレイヤにマッピングされる。ここでレイヤとは、SU-MIMOの適用時における空間多重数に一致するものである。具体的に、トランスポートブロック数がレイヤ数より小さい場合には、トランスポートブロック毎にシリアル・パラレル変換が適用され、複数のレイヤにマップされる。
【００３８】
レイヤマッピング部１０４から出力される各レイヤの信号は、DFT・周波数マッピング部１０５に入力される。DFT・周波数マッピング部１０５では入力信号をDFTにより周波数領域の信号に変換し、これを該移動局装置に割り当てられた周波数リソースにマッピングして出力する。
【００３９】
一方、各トランスポートブロックの情報を復調するためのUL DMRSはUL DMRS系列生成部１０６により生成される。UL DMRS系列生成部１０６にはルートシーケンス、サイクリックシフト、OCC系列の情報が上位レイヤより提供される。これらの情報は基地局装置Bから供給されるものであり、上りリンクデータ送信が指示されたときに、これらの情報は移動局装置A1、A2において既知である。LTEではOCCが定義されない、すなわち[W1,W2]=[+1,+1]のみが適用され、LTE-Aでは基地局装置のレイヤ１の制御信号により指示にされた[W1,W2]=[+1,+1]または [W1,W2]=[+1,-1]のどちらかが適用される。本実施の形態では、図３に示す通りサブフレーム依存して決定されるOCC系列W’を第一及び第二のUL DMRSに乗算する、つまり全体としてのOCC系列がW’x[W1,W2]=[W’xW1, W’xW2]として定義することを特徴とする。ここで、LTE-Aと同様に[W1,W2]は[+1,-1]または[-1,-1] である。以下では、W’をサブフレーム間OCCと呼称する。
【００４０】
具体的にW’を指定する方法について説明する。まず、サブフレーム間OCCを利用するか否かは基地局装置によって決定され、移動局装置ごとに設定される。サブフレーム間OCC を利用しないと設定された移動局装置は常にW’=+1 でありこのときの動作はLTE-Aと同じUL DMRS系列が生成される。サブフレーム間OCC を利用すると設定された移動局装置はサブフレームごとに基地局装置から通知される制御信号に応じてW’を決定する。W’として利用されうる値は例えば+1及び-1である。
【００４１】
サブフレームごとに基地局装置から通知される制御信号は、具体的に図４に示された表のように定義される。LTE-Aにおいて、UL DMRSのサイクリックシフトと１サブフレーム内の第一、及び第二のUL DMRSに適用されるOCC（以下、これをサブフレーム内OCCと呼称する）は3ビットの情報（サイクリックシフトとオーソゴナルカバーコードの系列を指示する指示情報）により通知される。例えば、レイヤ１制御信号で指示されるインデックス M が001であり、2レイヤMIMOでのPUSCH送信が指示されていたとすると、λ＝0のレイヤにはサイクリックシフト０とサブフレーム内OCC[W1,W2]=[+1,+1]を利用してUL DMRSを生成し、λ＝1のレイヤにはサイクリックシフト１とサブフレーム内OCC[W1,W2]=[+1,+1]を利用することが示される。W’はこの表の拡張として定義され、Mおよびサブフレームインデックスnにより一意に決定される。ここで、ｎは例えばサブフレームインデックスが奇数のときに0, 偶数のときに1となるように定義され、その逆のように定義することもできる。具体的に、Mが001であり、nが1である場合にはW’=-1が選択される。
【００４２】
UL DMRS系列生成部１０６で生成された各レイヤのUL DMRS信号はレイヤマッピング部１０４に入力され、MIMOの送信レイヤにそれぞれ配置され、データ・UL DMRS多重部１０７に入力される。データ・UL DMRS多重部１０７にはデータに相当するDFT・周波数マッピング部１０５の出力信号も併せて入力され、図１に示すとおりデータとUL DMRSがTDMによって各SC-FDMAシンボルにマップされる。この出力はプレコーディング部１０８へと入力され各レイヤの情報にプレコーダが乗算されることにより、各アンテナポートへとマッピングされる。プレコーディング部１０８の出力は、A/D変換やアップコンバートなどの処理が施された後、基地局装置へと送信される。
【００４３】
続いて図に示された基地局装置Bの受信機の動作を説明する。移動局装置A１またはA2から送信される上りリンク信号を受信すると、その受信信号はダウンコンバートなどの処理の後、FFTにより周波数領域の信号に変換される。サブフレームkに受信した受信信号は復調処理ブロック２１０に入力され、データ・DMRS分離部２０１により受信アンテナデータ信号とUL DMRSに分けられる。サブフレームk+1に受信した受信信号も同様に復調処理ブロック２１１に入力され、データ・DMRS分離部２０１によりデータ信号とUL DMRSに分けられる。それぞれのUL DMRS信号は逆拡散・チャネル推定部２０２に入力される。
【００４４】
逆拡散・チャネル推定部２０２に入力される信号は移動局装置及び送信アンテナポート毎の信号がサイクリックシフト、サブフレーム内OCC、サブフレーム間OCCのいずれか、またはすべてを利用して多重された受信信号と、基地局装置内で保持されているルートシーケンス、サイクリックシフトそしてOCC系列の情報である。これらを利用して受信信号を逆拡散して、移動局装置及び送信アンテナポート毎の信号に分離するとともに、ノイズフィルタリングなどを行い、送受間のチャネルを推定して出力する。
【００４５】
逆拡散・チャネル推定部２０２の出力であるチャネル情報は、復調処理ブロック２１０および２１１における等化部２０３に入力される。なお、これ以降の復調処理ブロック内の処理は復調処理ブロック２１０および２１１において共通であるため、簡単のため復調処理ブロック２１０のみ説明を行う。等化部２０３にはデータ・DMRS分離部２０１の出力であるデータ信号も入力され、前記のチャネル情報を用いて等化される。等化部２０３の出力は空間分離部２０４へ入力され、MU-MIMOで空間多重された複数の移動局装置から送信された信号、およびSU-MIMOにより空間多重された信号を分離する。空間分離部２０４の出力はIDFT部２０５に入力され、時間領域の信号に変換される。この信号はデータ復号部２０６に入力され、各移動局装置のトランスポートブロック単位で信号検出、LLR（Log-Likelihood Ratio）の算出、逆スクランブリング、復号の処理などが行われる。
【００４６】
次に、基地局装置Bが移動局装置A1及びA2に対してOCCの設定の利用を設定し、UL DMRSにOCCを適用して送信すること、さらに、受信機の復調に関する処理の手順を示したシーケンスチャートを図５に示す。なお、移動局装置A1及びA2はともにSU-MIMOを適用せずランク１の通信が行われるものとする。
【００４７】
まず、基地局装置Bは移動局装置A1およびA2に対してサブフレーム間OCCを利用するか否かを移動局装置ごとに設定する（それぞれ５１１、５１２）。ここでは、移動局装置A1およびA2の双方に「利用する」と設定することを想定しているが、片方の移動局装置のみ設定してもよい。この設定が完了した後、基地局装置Bは移動局装置A1及びA2に対してサブフレームkでPUSCHを送信する指示信号（アップリンクグラント）を送信する。移動局装置A1に送信されるアップリンクグラントは、割り当てた周波数領域すなわちRBの情報（ここでは３〜５番目のRBが割り当てられたとする）及び図４に示されたレイヤ１制御信号で指示されるインデックスM（ここでは000とする）が含まれる（502）。また、移動局装置A2に送信されるアップリンクグラントは、割り当てたRBの情報（ここでは2〜4番目のRBが割り当てられたとする）及びインデックス M（ここでは111とする）が含まれる（512）。
【００４８】
さらに基地局装置Bは移動局装置A1及びA2に対してサブフレームk+1でPUSCHを送信する指示信号（アップリンクグラント）を送信する。移動局装置A1に送信されるアップリンクグラントは、割り当てた周波数領域すなわちRBの情報（ここでは３〜５番目のRBが割り当てられたとする）及び図４に示されたレイヤ１制御信号で指示されるインデックス M（ここでは000とする）が含まれる（503）。また、移動局装置A2に送信されるアップリンクグラントは、割り当てたRBの情報（ここでは2〜4番目のRBが割り当てられたとする）及びインデックス M（ここでは111とする）が含まれる（513）。
【００４９】
移動局装置A1はサブフレームkにおいて、サブフレームk-4で受信したアップリンクグラントに従い、３〜５番目のRBにてPUSCHとUL DMRSを送信する（５０４）。サブフレームkが図4におけるn=0に一致するとした場合、このアップリンクグラントではインデックスM=000が指定されているため、[W1,W2]=[+1, +1]およびW’=+1を利用して第一及び第二のUL DMRSが生成される。移動局装置A2はサブフレームkにおいて、サブフレームk-4で受信したアップリンクグラントに従い、2〜4番目のRBにてPUSCHとUL DMRSを送信する（５１４）。このアップリンクグラントではインデックスM=111が指定されているため、[W1,W2]=[+1, +1]およびW’=+1を利用して第一及び第二のUL DMRSが生成される。
【００５０】
移動局装置A1はサブフレームk+1において、サブフレームk-3で受信したアップリンクグラントに従い、３〜５番目のRBにてPUSCHとUL DMRSを送信する（５０５）。サブフレームk+1が図4におけるn=1に一致するとした場合、このアップリンクグラントではインデックスM=000が指定されているため、[W1,W2]=[+1, +1]およびW’=+1を利用して第一及び第二のUL DMRSが生成される。移動局装置A2はサブフレームk+1において、サブフレームk-3で受信したアップリンクグラントに従い、2〜4番目のRBにてPUSCHとUL DMRSを送信する（５１５）。このアップリンクグラントではインデックスM=111が指定されているため、[W1,W2]=[+1, +1]およびW’=-1を利用して第一及び第二のUL DMRSが生成される。
【００５１】
５０４、５０５、５１４及び５１４によって送信されたPUSCHとUL DMRSを受信した基地局装置は、このように、移動局装置A1及びA2からサブフレームkで送信されるPUSCHは、RBに重複があるため、MU-MIMOが構成されることになるが、その割り当てが一致していないため、サイクリックシフトによる直交は成り立たない。さらに、図４の通り移動局装置A1とA2は同一のサブフレーム内OCC[W1,W2]=[+1,+1]を利用するため、第一及び第二のUL DMRS間の逆拡散を行うこともできない。しかし、移動局装置A1及びA2は異なるサブフレーム間OCCを利用しており、割り当てられた周波数位置つまりRBの位置がサブフレームk及びk+1で一致しているため、サブフレームk及びk+1で受信した4つのUL DMRSを逆拡散することで、移動局装置A1及びA2それぞれのチャネルを算出することができる（506）
【００５２】
５０６の処理により算出された移動局装置A1及びA2それぞれのチャネルを利用することにより、基地局装置Bはサブフレームk及びk+1に受信したそれぞれの移動局装置のPUSCHを復調する（５０７）。
【００５３】
なお、移動局装置の移動速度が速く、チャネルの時間変動が早い場合には、サブフレーム間OCCによる直交性が低下し、特性劣化が生じる場合がある。しかし、このような場合には、基地局装置B移動局装置A1及びA2に対して異なるサブフレーム内OCCが割り当てられるようインデックスMを選択すれば、１サブフレーム内で時間領域の逆拡散が完結できるため、この劣化を軽減することができる。
【００５４】
なお、本発明の実施形態ではSC-FDMA方式を例にとって説明を行ったが、Clustered DFT Spread OFDM方式を利用しても同様の効果を得ることができる。
【００５５】
なお、本発明の実施形態ではMU-MIMOを想定したUL DMRSの直交性について説明しているが、SU-MIMOまたは１アンテナ送信の場合においても複数のサブフレームを利用したチャネル推定を行う場合においてはセル間干渉を抑圧するといった推定精度向上の効果を得ることができる。
【００５６】
本発明に関わる移動局装置A、および基地局装置Ｂ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（Central Processing Unit）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）であっても良い。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（Random Access Memory）に蓄積され、その後、Ｆｌａｓｈ  ＲＯＭ（Read Only Memory)などの各種ＲＯＭやＨＤＤ（Hard Disk Drive）に格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行われる。
【００５７】
尚、上述した実施形態における移動局装置Ａ、基地局装置Ｂの一部、または全部をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、移動局装置A、または基地局装置Bに内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００５８】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００５９】
また、上述した実施形態における移動局装置Ａ、基地局装置Ｂ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。移動局装置A、基地局装置Bの各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
【００６０】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０１  符号生成部
１０２  スクランブリング部
１０３  変調部
１０４  レイヤマッピング部
１０５  DFT・周波数マッピング部
１０６  UL DMRS系列生成部
１０７  データ・UL DMRS多重部
１０８  プレコーディング部
２０１  データ・DMRS分離部
２０２  逆拡散・チャネル推定部
２０３  等化部
２０４  空間分離部
２０５  IDFT部
２０６  データ復号部
２１０、２１１  復調処理ブロック
【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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