(57)【要約】      （修正有）【課題】通信品質の低下を回避する移動局装置、基地局装置、制御信号生成装置、通信システム、送信方法、制御信号生成方法及び送信プログラムを提供する。【解決手段】移動局装置ＵＥ１において、受信処理部２０２は、基地局装置が送信した複数のストリームの信号を受信し、制御情報生成部２１０は、前記受信処理部２０２が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差に基づいて前記送信に係る制御情報を生成し、無線部２１４は、前記制御情報生成部２１０が生成した制御情報を前記基地局装置に送信する。【選択図】図７
2013058876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置が送信した複数のストリームの信号を受信する受信処理部と、
前記受信処理部が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差に基づいて前記送信に係る制御情報を生成する制御情報生成部と、
前記制御情報生成部が生成した制御情報を前記基地局装置に送信する無線部と、
を備えることを特徴とする移動局装置。
【請求項２】
前記制御情報生成部は、前記ストリーム間の電力の差が予め定めた閾値よりも大きい場合、前記移動局装置が受信するストリームの数であるランクを、より低い値とすることを表す情報を含む制御情報を生成することを特徴とする請求項１記載の移動局装置。
【請求項３】
前記制御情報生成部は、前記ストリーム間の電力の差に基づいて、前記ランクの下げ幅を定めることを特徴とする請求項２記載の移動局装置。
【請求項４】
前記制御情報生成部は、前記ストリーム間の電力の差が予め定めた閾値よりも大きい場合、前記移動局装置が前記複数のストリームの信号の加算を行わない非加算プリコーディングマトリックスを表す情報を含む制御情報を生成することを特徴とする請求項１記載の移動局装置。
【請求項５】
前記制御情報生成部は、前記受信処理部が前記複数のストリームの信号のいずれかで誤りを検出した場合、前記非加算プリコーディングマトリックスとは異なる非加算プリコーディングマトリックスを表す情報を含む制御情報を生成す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】
複数の送信アンテナに接続された基地局装置であって、
複数のストリームの信号を多重化して前記複数の送信アンテナから移動局装置に送信し、前記移動局装置への伝搬路情報を受信する通信部と、
前記通信部が受信した伝搬路情報に基づいて算出した前記移動局装置が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差を用いて、前記複数のストリームの信号の送信を制御する制御情報を決定する制御情報決定部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項７】
複数のストリームの信号を受信する受信処理部と、前記受信処理部が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差に基づいて前記複数のストリームの信号の送信に係る制御情報を決定する制御情報決定部と、を備えることを特徴とする制御信号生成装置。
【請求項８】
移動局装置と複数のストリームの信号を送信する基地局装置を備える通信システムであって、
前記移動局装置は、
前記基地局装置が送信した複数のストリームの信号を受信する受信処理部と、
前記受信処理部が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差に基づいて前記送信に係る制御情報を生成する制御情報生成部と、
前記制御情報生成部が生成した制御情報を前記移動局装置に送信する無線部と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項９】
移動局装置と、複数の送信アンテナに接続された基地局装置を備える通信システムであって、
前記基地局装置は、
複数のストリームの信号を多重化して前記複数の送信アンテナから前記移動局装置に送信し、前記移動局装置への伝搬路情報を受信する通信部と、
前記通信部が受信した伝搬路情報に基づいて算出した前記移動局装置が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差を用いて、前記複数のストリームの信号の送信を制御する制御情報を決定する制御情報決定部と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項１０】
前記複数の送信アンテナのうち少なくとも１つは、前記基地局装置と有線で接続された張り出し無線装置が備える送信アンテナであることを特徴とする請求項９に記載の通信システム。
【請求項１１】
基地局装置が送信した複数のストリームの信号を受信する受信処理部と、制御情報を前記基地局装置に送信する無線部と、を備える移動局装置における送信方法であって、
前記移動局装置は、前記受信処理部が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差に基づいて前記送信に係る前記制御情報を生成する過程を有する、
ことを特徴とする送信方法。
【請求項１２】
複数のストリームの信号を多重化して前記複数の送信アンテナから移動局装置に送信し、前記移動局装置への伝搬路情報を受信する通信部を備え、複数の送信アンテナに接続された基地局装置における送信方法であって、
前記基地局装置が、前記通信部が受信した伝搬路情報に基づいて算出した前記移動局装置が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差を用いて、前記複数のストリームの信号の送信を制御する制御情報を決定する過程を、
有することを特徴とする送信方法。
【請求項１３】
複数のストリームの信号を受信する受信処理部を備える通信装置における制御情報生成方法であって、前記通信装置は、前記受信処理部が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差に基づいて前記複数のストリームの信号の送信に係る制御情報を生成する過程を有することを特徴とする制御信号生成方法。
【請求項１４】
基地局装置が送信した複数のストリームの信号を受信する受信処理部と、制御情報を前記基地局装置に送信する無線部と、を備える移動局装置のコンピュータに、
前記受信処理部が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差に基づいて前記送信に係る前記制御情報を生成する手順を、
実行させることを特徴とする送信プログラム。
【請求項１５】
複数のストリームの信号を多重化して前記複数の送信アンテナから移動局装置に送信し、前記移動局装置への伝搬路情報を受信する通信部を備え、複数の送信アンテナに接続された基地局装置のコンピュータに、
前記基地局装置が、前記通信部が受信した伝搬路情報に基づいて算出した前記移動局装置が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差を用いて、前記複数のストリームの信号の送信を制御する制御情報を決定する手順を、
実行させることを特徴とする送信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局装置、基地局装置、制御信号生成装置、通信システム、送信方法、制御信号生成方法及び送信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムにおける下り伝送（ダウンリンク、ｄｏｗｎｌｉｎｋ）では、基地局装置が送信アンテナを用いて移動局装置に信号を電波に乗せて送信する。特に、セルラシステムでは、一つの基地局装置がカバーする範囲であるセルを多数設けることにより、あらゆる位置に所在する移動局装置との通信を実現する。屋内のように電波が到達しにくい位置にある移動局装置と通信するために、基地局装置と有線（例えば、光ケーブル）で接続され、送信アンテナを備える張り出し無線装置（ｒｅｍｏｔｅ  ｒａｄｉｏ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＲＲＥ、ｒｅｍｏｔｅ  ｒａｄｉｏ  ｕｎｉｔ；ＲＲＵ、ｌｏｗ  ｐｏｗｅｒ  ｎｏｄｅ；ＬＰＮとも呼ばれる）を用いることが提案されている。
ここで移動局装置が複数の張り出し無線装置もしくは基地局により構成されるセルが重なり合う領域にある場合、基地局から送信信号の受信レベルが十分でないことや他セルからの信号による干渉（セル間干渉）に影響され、所定の受信品質を満たせない場合がある。このような場合に、複数の基地局装置が協調して同一の信号を送信することで、受信品質の改善を行う多地点協調通信（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ  ｍｕｌｔｉ−ｐｏｉｎｔ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＣｏＭＰ）の検討が進められている。
【０００３】
他方、複数の張り出し無線装置もしくは基地局からの送信信号の受信レベルが一定以上得られる場合に、これらの装置を複数の送信アンテナとみなし、地理的に離れたアンテナ（Ｇｅｏｇｒａｐｈｙｃａｌｌｙ  ｓｅｐｅｒａｔｅｄ  ａｎｔｅｎｎａｓ）によるＭＩＭＯ（Ｍｕｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）伝送を行うことで、通信路容量を増加させることが検討されている。（非特許文献１）
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“Ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｒｅａｌ−Ｌｉｆｅ  ＤＬ  ＭＩＭＯ  Ａｓｐｅｃｔｓ”、「３ＧＰＰ  ＴＳＧ−ＲＡＮ  ＷＧ１  ＃６４」、Ｅｒｉｃｓｓｏｎ，ＳＴ−Ｅｒｉｃｓｓｏｎ、２０１１年５月９日、Ｒ１−１１１３３０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、多地点協調通信や地理的に離れたアンテナによるＭＩＭＯ伝送で同一の伝送方法の決定を行うと、複数の張り出し無線装置もしくは基地局装置から受信した受信信号の電力に差がある場合に、通信品質が低下する問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の従来技術の欠点を解消する移動局装置、基地局装置、制御信号生成装置、通信システム、送信方法、制御信号生成方法及び送信プログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、基地局装置が送信した複数のストリームの信号を受信する受信処理部と、前記受信処理部が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差に基づいて前記送信に係る制御情報を生成する制御情報生成部と、前記制御情報生成部が生成した制御情報を前記基地局装置に送信する無線部と、を備えることを特徴とする移動局装置である。
【０００８】
（２）本発明の他の態様は、前記制御情報生成部は、前記ストリーム間の電力の差が予め定めた閾値よりも大きい場合、前記移動局装置が受信するストリームの数であるランクを、より低い値とすることを表す情報を含む制御情報を生成することを特徴とする（１）の移動局装置である。
【０００９】
（３）本発明の他の態様は、前記制御情報生成部は、前記ストリーム間の電力の差に基づいて、前記ランクの下げ幅を定めることを特徴とする（２）の移動局装置である。
【００１０】
（４）本発明の他の態様は、前記制御情報生成部は、前記ストリーム間の電力の差が予め定めた閾値よりも大きい場合、前記移動局装置が前記複数のストリームの信号の加算を行わない非加算プリコーディングマトリックスを表す情報を含む制御情報を生成することを特徴とする（１）の移動局装置である。
【００１１】
（５）本発明の他の態様は、前記制御情報生成部は、前記受信処理部が前記複数のストリームの信号のいずれかで誤りを検出した場合、前記非加算プリコーディングマトリックスとは異なる非加算プリコーディングマトリックスを表す情報を含む制御情報を生成することを特徴とする（４）の移動局装置である。
【００１２】
（６）本発明の他の態様は、複数の送信アンテナに接続された基地局装置であって、複数のストリームの信号を多重化して前記複数の送信アンテナから移動局装置に送信し、前記移動局装置への伝搬路情報を受信する通信部と、前記通信部が受信した伝搬路情報に基づいて算出した前記移動局装置が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差を用いて、前記複数のストリームの信号の送信を制御する制御情報を決定する制御情報決定部と、を備えることを特徴とする基地局装置である。
【００１３】
（７）本発明の他の態様は、複数のストリームの信号を受信する受信処理部と、前記受信処理部が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差に基づいて前記複数のストリームの信号の送信に係る制御情報を決定する制御情報決定部と、を備えることを特徴とする制御信号生成装置である。
【００１４】
（８）本発明の他の態様は、移動局装置と複数のストリームの信号を送信する基地局装置を備える通信システムであって、前記移動局装置は、前記基地局装置が送信した複数のストリームの信号を受信する受信処理部と、前記受信処理部が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差に基づいて前記送信に係る制御情報を生成する制御情報生成部と、前記制御情報生成部が生成した制御情報を前記移動局装置に送信する無線部と、を備えることを特徴とする通信システムである。
【００１５】
（９）本発明の他の態様は、移動局装置と、複数の送信アンテナに接続された基地局装置を備える通信システムであって、前記基地局装置は、複数のストリームの信号を多重化して前記複数の送信アンテナから前記移動局装置に送信し、前記移動局装置への伝搬路情報を受信する通信部と、前記通信部が受信した伝搬路情報に基づいて算出した前記移動局装置が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差を用いて、前記複数のストリームの信号の送信を制御する制御情報を決定する制御情報決定部と、を備えることを特徴とする通信システムである。
【００１６】
（１０）本発明の他の態様は、前記複数の送信アンテナのうち少なくとも１つは、前記基地局装置と有線で接続された張り出し無線装置が備える送信アンテナであることを特徴とする（９）の通信システムである。
【００１７】
（１１）本発明の他の態様は、基地局装置が送信した複数のストリームの信号を受信する受信処理部と、制御情報を前記基地局装置に送信する無線部と、を備える移動局装置における送信方法であって、前記移動局装置は、前記受信処理部が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差に基づいて前記送信に係る前記制御情報を生成する過程を有する、ことを特徴とする送信方法である。
【００１８】
（１２）本発明の他の態様は、複数のストリームの信号を多重化して前記複数の送信アンテナから移動局装置に送信し、前記移動局装置への伝搬路情報を受信する通信部を備え、複数の送信アンテナに接続された基地局装置における送信方法であって、前記基地局装置が、前記通信部が受信した伝搬路情報に基づいて算出した前記移動局装置が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差を用いて、前記複数のストリームの信号の送信を制御する制御情報を決定する過程を、有することを特徴とする送信方法である。
【００１９】
（１３）本発明の他の態様は、複数のストリームの信号を受信する受信処理部を備える通信装置における制御情報生成方法であって、前記通信装置は、前記受信処理部が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差に基づいて前記複数のストリームの信号の送信に係る制御情報を生成する過程を有することを特徴とする制御信号生成方法である。
【００２０】
（１４）本発明の他の態様は、基地局装置が送信した複数のストリームの信号を受信する受信処理部と、制御情報を前記基地局装置に送信する無線部と、を備える移動局装置のコンピュータに、前記受信処理部が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差に基づいて前記送信に係る前記制御情報を生成する手順を実行させることを特徴とする送信プログラムである。
【００２１】
（１５）本発明の他の態様は、複数のストリームの信号を多重化して前記複数の送信アンテナから移動局装置に送信し、前記移動局装置への伝搬路情報を受信する通信部を備え、複数の送信アンテナに接続された基地局装置のコンピュータに、前記基地局装置が、前記通信部が受信した伝搬路情報に基づいて算出した前記移動局装置が受信した信号の前記ストリーム間の電力の差を用いて、前記複数のストリームの信号の送信を制御する制御情報を決定する手順を、実行させることを特徴とする送信プログラムである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、通信品質が劣化しない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る通信システムの概念図である。
【図２】本実施形態に係る基地局装置の構成を示す概略図である。
【図３】本実施形態に係る制御情報決定部の構成を示す概略図である。
【図４】本実施形態に係るプリコーディングマトリックスの一例を示す表である。
【図５】本実施形態に係る基地局装置の構成を示す概略図である。
【図６】本実施形態に係る張り出し無線装置の構成を示す概略図である。
【図７】本実施形態に係る移動局装置の構成を示す概略図である。
【図８】本実施形態に係る制御情報生成部の構成を示す概略図である。
【図９】本実施形態に係る移動局装置の構成を示す概略図である。
【図１０】本実施形態に係るランク情報を決定する処理を示すフローチャートである。
【図１１】本実施形態に係る受信電力差の代表値の範囲とランクの下げ幅の情報の関係を示すテーブルの一例を示す。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る制御情報生成部の構成を示す概略図である。
【図１３】本実施形態に係るプリコーディングマトリックス情報を決定する処理を示すフローチャートである。
【図１４】本実施形態に係る制御情報決定部の構成を示す概略図である。
【図１５】本実施形態に係るプリコーディングマトリックスの一例を示す表である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る移動局装置の構成を示す概略図である。
【図１７】本実施形態に係る制御情報生成部の構成を示す概略図である。
【図１８】本実施形態に係るプリコーディングマトリックス情報を生成する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、データ信号を送信する送信装置が基地局装置であり、データ信号を受信する受信装置が移動局装置であり、通信回線は下り回線（ダウンリンク、ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の場合について説明を行う。以下、張り出し無線装置の数が２として説明するが、本実施形態ではこれに限られず、張り出し無線装置の数は３以上であってもよい。また、基地局装置本体がデータ信号を送信する送信アンテナを直に備えていてもよい。
【００２５】
図１は、本実施形態に係る通信システム１を示す概念図である。
通信システム１は、基地局装置ｅＮＢ１、張り出し無線装置ＲＲＥ１、張り出し無線装置ＲＲＥ２、移動局装置ＵＥ１を含んで構成される。
基地局装置ｅＮＢ１は、張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２とそれぞれ有線（例えば、光ケーブル）で接続され、張り出し無線装置ＲＲＥ１、２にデータ信号を出力する。張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２は、基地局装置ｅＮＢ１から入力されたデータ信号を電波に乗せて移動局装置ＵＥ１に送信する。移動局装置ＵＥ１は、張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２から電波に乗ったデータ信号を受信する。
張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２は、各々異なる位置に設置され、送信アンテナを備える。これにより、ＭＩＭＯ伝送を実現している。
なお、本実施形態では、移動局装置ＵＥ１は、基地局装置ｅＮＢ１と接続する上記の送信アンテナの構成に関する情報は、必ずしも通知されなくともよい。
【００２６】
図２は、本実施形態に係る基地局装置ｅＮＢ１の構成を示す概略図である。
基地局装置ｅＮＢ１は、通信部１１０、制御情報決定部１１１、再送制御部１１２、符号部１１３−１、１１３−２、変調部１１４−１、１１４−２、レイヤマッピング部１１５、プリコーディング部１１６、周波数マッピング部１１７−１、１１７−２、ＩＦＦＴ部１１８−１、１１８−２、参照信号多重部１１９−１、１１９−２、送信処理部１２０−１、１２０−２、通信部１２２及び参照信号記憶部１４１を含んで構成される。
【００２７】
通信部１１０は、張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２から制御情報を有線で受信し、受信した制御情報を制御情報決定部１１１に出力する。入力される制御情報は、例えば、ランク情報（ｒａｎｋ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ；ＲＩ）、送達確認信号（例えば、ＡＣＫ（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）信号、ＮＡＣＫ（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）信号）、スケジューリング要求信号（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  ｒｅｑｕｅｓｔ；ＳＲ）、チャネル品質情報（ｃｈａｎｎｅｌ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ；ＣＱＩ）、プリコーディングマトリックスインデックス（ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  ｍａｔｒｉｘ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ；ＰＭＩ）を含む。
これらの制御情報は、張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２が移動局装置ＵＥから受信した制御情報である。なお受信したランク情報を「受信ランク情報」と呼んで、本実施形態に係る基地局装置ｅＮＢ１が生成して送信するランク情報である「送信ランク情報」と区別する。
【００２８】
制御情報決定部１１１は、通信部１１０から入力された制御情報に基づく情報を生成する。
基地局装置ｅＮＢ１が移動局装置ＵＥ１に加えて移動局装置ＵＥ２（図１に図示せず）、等と通信を行う場合には、それらの移動局装置ＵＥ２、等が送信した制御情報も入力され、入力された制御情報に基づく情報を生成する。
制御情報決定部１１１は、生成した情報を通信部１２２、再送制御部１１２、符号部１１３−１、１１３−２、変調部１１４−１、１１４−２、レイヤマッピング部１１５、プリコーディング部１１６、周波数マッピング部１１７−１、１１７−２に出力する。
【００２９】
ここで、制御情報決定部１１１の一構成例について説明する。
図３は、本実施形態に係る制御情報決定部１１１の構成の一例を示す概略図である。
制御情報決定部１１１は、制御情報出力部１１１１、ランク決定部１１１２、帯域割当決定部１１１３、ＭＣＳ決定部１１１４、プリコーディング決定部１１１５、制御情報生成部１１１６を含んで構成される。
制御情報出力部１１１１は、通信部１１０から入力された制御情報から送達確認信号を抽出し、抽出した送達確認信号を再送制御部１１２へ出力する。
制御情報出力部１１１１は、入力された移動局装置毎の制御情報から受信ランク情報、チャネル品質情報を抽出し、抽出した受信ランク情報、チャネル品質情報をランク決定部１１１２へ出力する。制御情報出力部１１１１は、抽出したチャネル品質情報を帯域割当決定部１１１３、ＭＣＳ決定部１１１４、プリコーディング決定部１１１５へ出力する。
【００３０】
ランク決定部１１１２は、制御情報出力部１１１１から入力された移動局装置毎の受信ランク情報及びチャネル品質情報に基づいて、移動局装置毎の送信ランク情報を決定する。ランク決定部１１１２は、決定した送信ランク情報をレイヤマッピング部１１５、帯域割当決定部１１１４及び制御情報生成部１１１６に出力する。送信ランク情報を決定する方法は後述する。ランクとは、複数のアンテナから伝送される信号で、異なるデータビットから生成された信号（ストリーム）の数を意味する。そのため、ランク数は送信に用いるアンテナ本数以下の値となる。
帯域割当決定部１１１３は、ランク決定部１１１２から入力された移動局装置毎の送信ランク情報と、制御情報出力部１１１１から入力された移動局装置毎のチャネル品質情報に基づいて、移動局装置毎の下り回線の帯域割当情報を生成する。帯域割当決定部１１１３は、生成した帯域割当情報を周波数マッピング部１１７−１、１１７−２、ＭＣＳ決定部１１１４及びプリコーディング決定部１１１５に出力する。
帯域割当決定部１１１３は、移動局装置毎の帯域割当情報を生成するために、例えばＰＦ（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  ｆａｉｒｎｅｓｓ）法、マキシマム（ｍａｘｉｍｕｍ  ＣＩＲ；ｃｏｍｍｉｔｔｅｄ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｒａｔｅ；最大認定情報）法、ラウンドロビン（ｒｏｕｎｄ  ｒｏｂｉｎ）法を用いる。
【００３１】
ＭＣＳ決定部１１１４は、帯域割当決定部１１１３から入力された帯域割当情報と制御情報出力部１１１１とから入力されたチャネル品質情報に基づいて、ＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｏｄｉｎｇ  ｓｃｈｅｍｅ；変調符号化方式）情報を決定する。ＭＣＳ情報とは、（下りの）伝送に用いる符号化率や変調方法（変調多値数）を表す情報である。
ＭＣＳ決定部１１１４は、決定したＭＣＳ情報を制御情報生成部１１１６へ出力する。ＭＣＳ決定部１１１４は、決定したＭＣＳ情報のうち符号化率情報を符号部１１３−１、１１３−２へ出力し、変調方法情報を変調部１１４−１、１１４−２へ出力する。
プリコーディング決定部１１１５は、図示しないがランク決定部１１１２から送信ランク情報が入力され、帯域割当決定部１１１３から入力された帯域割当情報と制御情報出力部１１１１とから入力されたチャネル品質情報ＣＱＩと送信ランク情報に基づいて、プリコーディングマトリックスを表すプリコーディングマトリックス情報を決定する。プリコーディング決定部１１１５は、決定したプリコーディングマトリックス情報をプリコーディング部１１６及び制御情報生成部１１１６へ出力する。
【００３２】
制御情報生成部１１１６は、ランク決定部１１１２から入力された送信ランク情報、帯域割当決定部１１１３から入力された帯域割当情報、ＭＣＳ決定部１１１４から入力されたＭＣＳ情報及びプリコーディング決定部１１１５から入力されたプリコーディングマトリックス情報を、予め定めた形式（フォーマット）に配置して、制御情報として通信部１２２へ出力する。
【００３３】
図２に戻り、再送制御部１１２は、移動局装置ＵＥ１へ送信するデータ信号（ビット列）を入力され、制御情報決定部１１１から送達確認信号が入力される。
送達確認信号がＡＣＫである場合、即ち直前に送信したデータ信号が正しく送達された場合、再送制御部１１２は、新たに入力されたデータ信号を符号部１１３−１、１１３−２に出力する。送達確認信号がＮＡＣＫである場合、即ち直前に送信したデータ信号が正しく送達されない場合や送達されたデータに誤りが検出された場合、再送制御部１１２は、その送信したデータ信号を符号部１１３−１、１１３−２に出力する。
【００３４】
再送制御部１１２は、符号部１１３−１、１１３−２に出力したデータ信号の各々に対して送達確認信号を入力し、符号部１１３−１、１１３−２毎に出力する信号を新たに入力されたデータ信号とするか直前に出力したデータ信号とするかを決定してもよい。
また、再送制御部１１２は、符号部１１３−１、１１３−２に出力したデータ信号の全てに対して送達確認信号がＡＣＫの場合に、新たに入力されたデータ信号を符号部１１３−１、１１３−２に出力してもよい。
ここで、符号部１１３−１、１１３−２に出力したデータ信号の少なくとも何れかに対して、送達確認信号がＮＡＣＫの場合に、そのデータ信号を出力した符号部に送達確認信号（ＮＡＣＫ）を出力する。これにより、送達確認信号（ＮＡＣＫ）が入力された符号部は、直前に出力した符号化ビット列を変調部に出力できる。
【００３５】
符号部１１３−１、１１３−２は、再送制御部１１２から入力されたデータ信号に対して、制御情報決定部１１１から入力された符号化率情報に対応した誤り訂正符号化方法を用いて符号化ビット列を生成する。この誤り訂正符号化方法は、例えば、ターボ符号化、ＬＰＤＣ（ｌｏｗ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｐａｒｉｔｙ  ｃｈｅｃｋ；低密度パリティチェック）符号化である。符号部１１３−１、１１３−２は、入力された符号化率情報に基づいて生成した符号化ビット列にパンクチャ（ｐｕｎｃｔｕｒｅ）を行う。
これにより、符号部１１３−１、１１３−２は、生成した符号化ビット列（例えば、パリティビット）の一部を省略して入力された符号化率情報が示す符号化率に応じた符号化ビット列を生成する。符号部１１３−１、１１３−２は、パンクチャを行って生成した符号化ビット列を変調部１１４−１、１１４−２に出力する。
ここでは、符号部１１３−１、１１３−２が用いる符号化方法を受信した制御情報に基づいて定める例について説明したが、本実施形態では、符号部１１３−１、１１３−２は、基地局装置ｅＮＢ１及び移動局装置ＵＥ１間で予め設定した符号化方法を用いてもよい。
【００３６】
変調部１１４−１、１１４−２は、符号部１１３−１、１１３−２から入力された符号化ビット列に対して、制御情報決定部１１１から入力された変調方法情報に対応した変調方法を用いて、変調を行って変調シンボル列を生成する。変調部１１４−１、１１４−２は、生成した変調シンボル列をレイヤマッピング部１１５に出力する。
変調部１１４−１、１１４−２が行う変調方法は、例えば、ＱＰＳＫ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｒｉｎｇ；四位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（１６−ａｒｙ  ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；１６値直交振幅変調）、６４ＱＡＭ（６４−ａｒｙ  ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；６４値直交振幅変調）、である。
【００３７】
レイヤマッピング部１１５は、変調部１１４−１、１１４−２から入力されたシンボル列を、制御情報決定部１１１から入力された送信ランク情報に基づいてレイヤ毎のシンボル列に並び替える。
レイヤとは、データ信号を送信する単位である。ここで、並び替えたレイヤの数は、送信ランク情報が示すレイヤ数となる。レイヤマッピング部１１５は、並び替えたシンボル列をプリコーディング部１１６に出力する。図２に示す例では、レイヤ数は２であるが、本実施形態では３以上でもよい。
【００３８】
プリコーディング部１１６は、レイヤマッピング部１１５からレイヤ毎のシンボル列を入力され、各レイヤのシンボルを要素とするベクトルを構成する。プリコーディング部１１６は、自部が備える記憶部にプリコーディングマトリックス情報（コードブックインデックス）及びレイヤ数毎にプリコーディングマトリックスを予め記憶させておく。プリコーディング部１１６は、制御情報決定部１１１から入力されたプリコーディングマトリックス情報及び予め定めたレイヤ数（例えば、２）に対応するプリコーディングマトリックスを読み出す。
プリコーディング部１１６は、構成したベクトルに読み出したプリコーディングマトリックスを乗算して基地局装置ｅＮＢ１が備える送信アンテナの数と等しい数の要素を含むベクトルを構成する。プリコーディング部１１６は、構成したベクトルに含まれる各要素のシンボルからなるシンボル列を（例えば、シンボル列の数は送信アンテナの数と同一）を生成し、生成したシンボル列を各送信アンテナに対応した周波数マッピング部１１７−１、１１７−２に出力する。
【００３９】
次に、プリコーディングマトリックスの一例について説明する。
図４は、本実施形態に係るプリコーディングマトリックスの一例を示す表である。
図４において、最左列はプリコーディングマトリックス情報が示すインデックスである。このインデックスは、第２行から下へ順に０、１、２、３である。プリコーディングマトリックスの列で表わされるレイヤ数は、送信アンテナの数（アンテナポート数）と等しいか、それよりも少ない。
図４において、左から２列目は、レイヤ数１の場合のプリコーディングマトリックスを示す。このプリコーディングマトリックスは、第２行から下へ順に［１／√２；１／√２］、［１／√２；−１／√２］、［１／√２；ｊ／√２］、［１／√２；−ｊ／√２］である。ここで、記号；は、ベクトル又は行列の各行の区切りを示す。ｊは、虚数単位であって√−１を表す。
左から３列目は、レイヤ数２の場合のプリコーディングマトリックスを示す。このプリコーディングマトリックスは、第２行から下へ順に［１／√２、０；０、１／√２］、［１／２、１／２；１／２、−１／２］、［１／２、１／２、ｊ／２、−ｊ／２］である。但し、第５列目の記号−は、プリコーディングマトリックス情報３について定義されていないことを示す。
【００４０】
図２に戻り、周波数マッピング部１１７−１、１１７−２は、プリコーディング部１１６から入力されたシンボル列に含まれるシンボルを、制御情報決定部１１１から入力された帯域割当情報に基づいて割り当てて周波数領域信号を生成する。周波数マッピング部１１７−１、１１７−２は、生成した周波数領域信号をＩＦＦＴ部１１８−１、１１８−２に出力する。
ＩＦＦＴ部１１８−１、１１８−２は、周波数マッピング部１１７−１、１１７−２からブロック毎に入力された周波数領域信号に対してＩＦＦＴ（ｉｎｖｅｒｓｅ  ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；逆高速フーリエ変換）を行って時間領域信号に変換する。ＩＦＦＴ部１１８−１、１１８−２は、変換した時間領域信号を、参照信号多重部１１９−１、１１９−２に出力する。
【００４１】
参照信号生成部１４１は、例えば、各基地局装置を識別する情報であるセルＩＤに基づいて移動局装置ＵＥ１も既知である（即ち、移動局装置ＵＥ１も同一の信号を生成できる）参照信号を生成する。例えば基地局装置ｅＮＢ１に接続している各送信アンテナから移動局装置ＵＥ１の各受信アンテナまでの伝搬路特性を測定するために用いられる。この参照信号は、例えば送信アンテナ間で直交するデータ列であってもよい。
参照信号多重部１１９−１、１１９−２は、参照信号生成部１４１より対応する送信アンテナの参照信号が入力される。参照信号多重部１１９−１、１１９−２は、ＩＦＦＴ部１１８−１、１１８−２からブロック毎に入力された時間領域信号に、生成した参照信号を送信アンテナ毎に多重化して、多重化信号を生成する。
参照信号多重部１１９−１、１１９−２は、生成した多重化信号を送信処理部１２０−１、１２０−２に出力する。なお、参照信号多重部１１９−１、１１９−２は、周波数マッピング部１１７−１、１１７−２から入力された周波数領域信号に参照信号を多重化して、多重化信号を生成するようにしてもよい。この場合、参照信号多重部１１９−１、１１９−２は、生成した多重化信号をＩＦＦＴ部１１８−１、１１８−２に出力し、生成された時間領域信号を送信処理部１２０−１、１２０−２に入力するようにしてもよい。
【００４２】
送信処理部１２０−１、１２０−２は、参照信号多重部１１９−１、１１９−２からブロック毎に入力された多重化信号にブロック毎にＣＰ（ｃｙｃｌｉｃ  ｐｒｅｆｉｘ；サイクリックプレフィックス）を挿入して出力信号を生成する。送信処理部１２０−１、１２０−２が多重化信号に挿入するＣＰは、例えば直前に入力された多重化信号のうち予め定めた部分の信号である。送信処理部１２０−１、１２０−２は、生成した出力信号を通信部１２２に送信する。
通信部１２２は、送信処理部１２０−１、１２０−２から入力された出力信号を、張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２に出力する。また、通信部１２２は、制御情報決定部１１１から入力された制御情報を、有線で張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２に送信する。
【００４３】
なお、図１に示す基地局装置ｅＮＢ１は、符号部１１３−１、１１３−２、変調部１１４−１、１１４−２を各々レイヤ数（例えば、２個）分備えているが、本実施形態ではこのような構成に限られない。ここで、本実施形態に係る基地局装置の変形例である基地局装置ｅＮＢ２について説明する。
図５は、本実施形態に係る基地局装置ｅＮＢ２の構成を示す概略図である。
図５に示すように、基地局装置ｅＮＢ１が備える符号部１１３−１、１１３−２、変調部１１４−１、１１４−２の代わりに、符号部１１３、変調部１１４を備えている。ここで、符号部１１３、変調部１１４が行う処理は、符号部１１３−１、変調部１１４−１と同様である。
【００４４】
次に、本実施形態に係る張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２の構成について説明する。
張り出し無線装置ＲＲＥ２の構成は、ＲＲＥ１と同様であり、以下では、主に張り出し無線装置ＲＲＥ１について説明する。
図６は、本実施形態に係る張り出し無線装置ＲＲＥ１の構成を示す概略図である。
張り出し無線装置ＲＲＥ１は、通信部１３０、無線部１３１、送信アンテナ１３２、制御情報受信部１３３、受信アンテナ１３４を含んで構成される。
通信部１３０は、基地局装置ｅＮＢ１の通信部１２２から有線で出力信号及び制御情報を受信し、受信した出力信号及び制御情報を無線部１３１に出力する。
無線部１３１は、通信部１３０から入力された出力信号及び制御情報に対して、Ｄ／Ａ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  ａｎａｌｏｇ；ディジタル・アナログ）変換してアナログ信号に変換する。無線部１３１は、変換したアナログ信号を無線周波数帯域にアップコンバートして無線周波数帯域信号を生成し、生成した無線周波数帯域信号を増幅して送信アンテナ１３２に出力する。
【００４５】
送信アンテナ１３２は、入力された無線周波数帯域信号を電波に乗せて移動局装置ＵＥ１に送信する。
張り出し無線装置ＲＲＥ２も、基地局装置ｅＮＢ１の通信部１２２から入力された出力信号及び制御情報に対して上述の処理を施して生成した無線周波数帯域信号を電波に乗せて移動局装置ＵＥ１に送信する。これにより、基地局装置ｅＮＢ１と各々送信アンテナを備えた複数の張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２は、移動局装置ＵＥ１へのＭＩＭＯ伝送を実現する。
【００４６】
他方、受信アンテナ１３４は、移動局装置ＵＥ１が電波で送信した無線周波数帯域信号を受信し、受信した無線周波数帯域信号を制御情報受信部１３３に出力する。
制御情報受信部１３３は、受信アンテナ１３４から入力された無線周波数帯域信号をベースバンド周波数帯域にダウンコンバートして、アナログ信号を生成する。制御情報受信部１３３は、生成したアナログ信号をＡ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  ｄｉｇｉｔａｌ；アナログ・ディジタル）変換して、ディジタル信号である制御情報を生成する。制御情報受信部１３３は、通信部１３０に生成した制御情報を出力する。
通信部１３０は、制御情報受信部１３３から入力された制御情報を基地局装置ｅＮＢ１の通信部１１０に有線で送信する。
【００４７】
次に、本実施形態に係る移動局装置ＵＥ１の構成について説明する。
図７は、本実施形態に係る移動局装置ＵＥ１の構成を示す概略図である。
移動局装置ＵＥ１は、受信アンテナ２０１−１、２０１−２、受信処理部２０２−１、２０２−２、参照信号分離部２０３−１、２０３−２、ＦＦＴ部２０４−１、２０４−２、周波数デマッピング部２０５−１、２０５−２、信号分離部２０６、レイヤデマッピング部２０７、復調部２０８−１、２０８−２、伝搬路推定部２０９、制御情報生成部２１０、制御情報受信部２１１、送達確認情報出力部２１２、復号部２１３−１、２１３−２、無線部２１４、及び送信アンテナ２１５を含んで構成される。
【００４８】
受信アンテナ２０１−１、２０１−２は、張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２が送信した無線周波数帯域信号を受信し、受信した無線周波数帯域信号を受信処理部２０２−１、２０２−２に出力する。
受信処理部２０２−１、２０２−２は、受信アンテナ２０１−１、２０１−２から入力された無線周波数信号をベースバンド周波数帯域にダウンコンバートしてアナログ信号を生成する。受信処理部２０２−１、２０２−２は、生成したアナログ信号に対してＡ／Ｄ変換を行ってディジタル信号に変換する。受信処理部２０２−１、２０２−２は、変換したディジタル信号を参照信号分離部２０３−１、２０３−２及び制御情報分離部２１１に出力する。
【００４９】
参照信号分離部２０３−１、２０３−２は、受信処理部２０２−１、２０２−２から入力されたディジタル信号から制御情報及びＣＰを除去して多重化信号を得る。参照信号分離部２０３−１、２０３−２は、得られた多重化信号から参照信号とデータ信号に分離する。参照信号分離部２０３−１、２０３−２は、分離した参照信号を伝搬路推定部２０９に出力し、分離したデータ信号をＦＦＴ部２０４−１、２０４−２に出力する。
ＦＦＴ部２０４−１、２０４−２は、参照信号分離部２０３−１、２０３−２から入力されたデータ信号に対してＦＦＴ（ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；高速フーリエ変換）を行い、周波数領域のデータ信号を得る。ＦＦＴ部２０４−１、２０４−２は、得られた周波数領域信号を周波数デマッピング部２０５−１、２０５−２に出力する。
【００５０】
制御情報受信部２１１は、受信処理部２０２−１、２０２−２から入力されたディジタル信号から制御情報を抽出する。制御情報受信部２１１は、抽出した制御情報を、送信ランク情報、帯域割当情報及びＭＣＳ情報に分離する。
制御情報受信部２１１は、分離した帯域割当情報を周波数デマッピング部２０５−１、２０５−２へ出力し、分離した送信ランク情報をレイヤマッピング部２０７へ出力する。制御情報受信部２１１は、分離したＭＣＳ情報を変調方法情報と符号化率情報に分離する。制御情報受信部２１１は、分離した変調方法情報を復調部２０８−１、２０８−２に出力し、分離した符号化率情報を復号部２１３−１、２１３−２に出力する。
【００５１】
伝搬路推定部２０９は、例えば基地局装置ｅＮＢ１から受信したセルＩＤに基づいて、基地局装置ｅＮＢ１が生成した参照信号と同一の参照信号を生成する。伝搬路推定部２０９は、参照信号分離部２０３−１、２０３−２から入力された参照信号と、生成した参照信号に基づいて伝搬路特性を算出する。伝搬路推定部２０９が算出した伝搬路特性は、基地局装置ｅＮＢ１に接続された張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２が各々備える各送信アンテナ１３２から、移動局装置ＵＥ１が備える受信アンテナ２０１−１、２０１−２への伝搬路毎の周波数応答である。
伝搬路推定部２０９は、算出した伝搬路毎の伝搬路特性を信号分離部２０６及び制御情報生成部２１０へ出力する。
【００５２】
制御情報生成部２１０は、伝搬路推定部２０９から入力された伝搬路毎の伝搬路特性と、例えば復号部２１３−１、２１３−２から入力された送達確認信号に基づいて制御情報を生成し、生成した制御情報を無線部２１４に出力する。
ここで、制御情報生成部２１０の構成例について説明する。
図８は、本実施形態に係る制御情報生成部２１０の構成を示す概略ブロック図である。
制御情報生成部２１０は、伝搬路利得算出部３０１、ランク決定部３０２、プリコーディング決定部３０３及び制御情報出力部３０４を含んで構成される。
伝搬路利得算出部３０１は、伝搬路推定部２０９から入力された伝搬路毎の伝搬路特性に基づいて伝搬路利得を算出し、算出した伝搬路利得を用いてストリーム間の受信電力差の代表値を算出する。伝搬路利得算出部３０１は、算出した受信電力差の代表値をランク決定部３０２に出力する。
伝搬路利得算出部３０１は、伝搬路利得Ｇ（ｊ）を算出するために、例えば式（１）を用いる。ｊは、送信アンテナを示すインデックスである。
【００５３】
【数１】
2013058876.tif 000003
【００５４】
式（１）において、ＮＦＦＴは、伝送に用いるサブキャリア（周波数）の数を示す。Ｎｒは、受信アンテナの数を示す。ｉは、受信アンテナを示すインデックスである。ｈｉ，ｊ（ｋ）は、サブキャリアｋについての送信アンテナｊから受信アンテナｉまでの伝達関数を示す。即ち、式（１）を用いて算出される伝搬路利得Ｇ（ｊ）は、送信アンテナｊと受信アンテナ間におけるすべてのサブキャリアの伝搬路利得を平均した値を示す。
伝搬路利得算出部３０１は、各ストリームｐとｑの間の受信電力差ＲＰｐ，ｑを用いて伝搬路利得Ｇ（ｊ）を算出する。ストリームｑは、ストリームｐとは異なるストリームを示す。ストリームとは、レイヤマッピング部１１５から出力される各レイヤの信号のことである。従って、ランク数がストリーム数（レイヤ数）に相当する。本実施形態では、ストリーム数は、受信アンテナの数、又は送信アンテナの数と一致してもよいし、一致していなくともよい。伝搬路利得算出部３０１は、Ｎｔ個の受信電力差ＲＰｐ，ｑを算出する。
伝搬路利得算出部３０１は、ストリームｐとｑの間の受信電力差ＲＰｐ，ｑを算出する際、例えば式（２）を用いる。
【００５５】
【数２】
2013058876.tif 000004
【００５６】
式（２）において、Ｇ（ｐ）、Ｇ（ｐ）は、各々ストリームｐ、ｑに係る伝搬路利得である。即ち、受信電力差ＲＰｐ，ｑはストリームｐ、ｑ間における対数領域での伝搬路利得の差分である。従って、伝搬路利得算出部３０１は、受信電力差ＲＰｐ，ｑとして線形領域での伝搬路利得Ｇ（ｐ）、Ｇ（ｐ）の比を算出してもよい。
なお、伝搬路利得算出部３０１が伝搬路利得Ｇ（ｐ）を算出する際、式（１）において、送信に用いられるサブキャリアにおける伝搬路利得の平均値を受信アンテナ毎に算出し、算出された各受信アンテナの伝搬路利得の平均値をストリームｐの受信に用いられる受信アンテナ間でさらに平均値を算出する。Ｇ（ｑ）はストリームｑに係る伝搬路利得である。伝搬路利得算出部３０１は、Ｇ（ｐ）と同様にＧ（ｑ）を算出する。
伝搬路利得算出部３０１は、算出した受信電力差ＲＰｐ，ｑのうち、例えば、式（３）に示す最大値ＲＰＭＡＸ＿ｄＢを受信電力差の代表値として選択する。
【００５７】
【数３】
2013058876.tif 000005
【００５８】
式（３）において、ｐ、ｑは、各々ストリームを表すインデックスであり、ｐ≠ｑを満たす。ｍａｘ（Ａ）は、Ａの中で最も大きい値を選択することを示す関数である。
なお、伝搬路利得算出部３０１は、式（１）を用いて算出した全ストリームの伝搬路利得Ｇ（ｊ）の平均値ＲＰＡＶＧを算出し、max(|Ｇ（ｊ）-ＲＰＡＶＧ|)として、受信電力差の代表値を算出しても良い。
また、伝搬路利得算出部３０１は、式（２）で算出されたすべてのストリーム間の受信電力差ＲＰｐ，ｑの平均した値を受信電力差の代表値として算出しても良い。
また、伝搬路利得算出部３０１は、伝搬路利得Ｇ（ｊ）の分散ＲＰＶＡＲ、即ち式（４）に示すように伝搬路利得Ｇ（ｊ）と平均値ＲＰＡＶＧの差分の送信アンテナにわたる二乗和を算出し、算出した分散ＲＰＶＡＲを受信電力差の代表値として選択しても良い。
【００５９】
【数４】
2013058876.tif 000006
【００６０】
式（４）において、Ｎｔは、送信アンテナ数を示す。
ランク決定部３０２は、伝搬路推定部２０９から入力された伝搬路毎の伝搬路特性と、伝搬路利得算出部３０１から入力された受信電力差の代表値に基づいて、送信ランク情報ＲＩを決定する。決定した送信ランク情報ＲＩは、下り伝送において、具体的には基地局装置ｅＮＢ１のレイヤマッピング部１１５がレイヤマッピングを行うために用いられる。決定部３０２が送信ランク情報ＲＩを決定する処理については後述する。ランク決定部３０２は、決定した送信ランク情報ＲＩをプリコーディング決定部３０３及び制御情報出力部３０４に出力する。なお、ランク決定部３０２は、後述するように他の制御信号と常に同期して出力する必要はなく、後述するプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを出力する周期よりも長い周期で出力してもよい。
【００６１】
プリコーディング決定部３０３は、伝搬路推定部２０９から入力された伝搬路毎の伝搬路特性と、ランク決定部３０２から入力された送信ランク情報に基づいて、プリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを決定する。決定したプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩは、下り伝送、具体的には基地局装置ｅＮＢ１のプリコーディング部１１６がプリコーディング処理を行うために用いられる。プリコーディング決定部３０３は、決定したプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを制御情報出力部３０４に出力する。
【００６２】
制御情報生成部３０４は、復号部２１３−１、２１３−２から入力された送達確認信号、ランク決定部３０２から入力された送信ランク情報ＲＩ、プリコーディング決定部３０３から入力されたプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを予め定められたデータ形式に変換して制御情報を生成する。制御情報生成部３０４は、生成した制御情報を送信処理部２１４に出力する。
【００６３】
図７に戻り、周波数デマッピング部２０５−１、２０５−２は、ＦＦＴ部２０４−１、２０４−２から入力された周波数領域信号から、制御信号受信部２１１から入力された帯域割当情報が示す帯域のシンボル列を抽出する。周波数デマッピング部２０５−１、２０５−２は、抽出したシンボル列を信号分離部２０６に出力する。
信号分離部２０６は、周波数デマッピング部２０５−１、２０５−２から入力されたシンボル列に各々含まれるシンボルを要素とするベクトルに、重み係数を要素とする空間フィルタリング行列（ＭＭＳＥ重み行列）を乗算（空間フィルタリング）して、レイヤ毎に要素値を有するベクトルを算出する。
信号分離部２０６は、伝搬路推定部２０９から入力された伝搬路毎の伝搬路特性に基づいて、例えばＭＭＳＥ（ｍｉｎｉｍｕｍ  ｍｅａｎ  ｓｑｕａｒｅ  ｅｒｒｏｒ；最小平均二乗誤差）基準を用いて重み係数を算出する。
信号分離部２０６は、算出したベクトルの各要素値であるシンボルを合成してレイヤ毎のシンボル列を構成し、構成したシンボル列をレイヤデマッピング部２０７に出力する。
【００６４】
レイヤデマッピング部２０７は、信号分離部２０６から入力されたレイヤ毎のシンボル列を、制御情報受信部２１１から入力された送信ランク情報ＲＩに基づいて符号化単位であるコードワード毎のシンボル列に並び替える。従って、レイヤデマッピング部２０７が行う並び替えは、基地局装置ｅＮＢ１のレイヤマッピング部１１５が行う並び替えとは逆の処理となる。レイヤデマッピング部２０７は、並び替えたシンボル列を各々復調部２０８−１、２０８−２に出力する。
【００６５】
復調部２０８−１、２０８−２は、レイヤデマッピング部２０７から入力されたシンボル列に対して制御情報受信部２１１が入力された変調方法情報に対応する復調方法を用いて復調を行って符号化ビット列を生成する。復調部２０８−１、２０８−２は、生成した符号化ビット列を各々復号部２１３−１、２１３−２に出力する。
復号部２１３−１、２１３−２は、復調部２０８−１、２０８−２から入力された符号化ビット列に対して制御情報受信部２１１から入力された符号化率情報に対応する誤り訂正復号を行ってデータ信号を得る。復号部２１３−１、２１３−２は、得られたデータ信号を構成するデータビットに対して、例えば巡回冗長検査（ｃｙｃｌｉｃ  ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  ｃｈｅｃｋ；ＣＲＣ）を行って誤りの有無を検査する。復号部２１３−１、２１３−２は、誤りを検出しなかった場合にＡＣＫを、誤りを検出した場合にＮＡＣＫを送達確認情報として定める。復号部２１３−１、２１３−２は定めた送達確認信号を制御情報生成部２１０に出力する。
復号部２１３−１、２１３−２は、誤りを検出しなかった場合に得られたデータ信号を外部に出力する。
【００６６】
無線部２１４は、制御情報生成部２１０から入力された制御情報に対して、Ｄ／Ａ変換してアナログ信号に変換する。無線部２１４は、変換したアナログ信号を無線周波数帯域にアップコンバートして無線周波数帯域信号を生成し、生成した無線周波数帯域信号の電力を増幅して送信アンテナ２１５に出力する。
送信アンテナ２１５は、無線部２１４から入力された無線周波数帯域信号を電波で張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２に送信する。
【００６７】
図７が示す移動局装置ＵＥ１の構成例は、図２に示す基地局装置ｅＮＢ１が送信したデータ信号を受信することを前提とするが、本実施形態ではこれに限られない。
次に移動局装置の別の構成例ＵＥ２について説明する。ここで、移動局装置ＵＥ２は、図５に示す基地局装置ｅＮＢ２が送信したデータ信号を受信する。
【００６８】
図９は、本実施形態に係る移動局装置ＵＥ２の構成を示す概略図である。
図９に示す移動局装置ＵＥ２は、基地局装置ｅＮＢ１の復調部２０８−１、２０８−２及び復号部２１３−１、２１３−２の代わりに、復調部２０８及び復号部２１３を各１個備える。復調部２０８は、レイヤデマッピング部２０７から入力されたシンボル列に対して変調部１１４が行う変調方法に対応した復調方法を用いて復調を行って符号化ビット列を生成する。復号部２１３は、復調部２０８から入力された符号化ビット列に対して、符号部１１３が行う符号化方法に対応した復号方法を用いて復号を行ってデータ信号を生成する。
【００６９】
次に、本実施形態に係るランク決定部３０２が行うランク情報ＲＩの決定方法について説明する。ランク決定部３０２は、複数のプリコーディングマトリックスと、受信電力差の代表値の範囲とランクの下げ幅の情報の関係を示すテーブルを記憶している記憶部を備える。
図１０は、本実施形態に係るランク情報ＲＩを決定する処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ１０１）ランク決定部３０２は、伝搬路推定部２０９から伝搬路毎の伝搬路特性が入力され、伝搬路利得算出部３０１から受信電力差の代表値を入力される。その後、ステップＳ１０２に進む。
（ステップＳ１０２）ランク決定部３０２は、入力された伝搬路毎の伝搬路特性に基づいてランクの候補値ＲＲＦを算出する。ここで、ランク決定部３０２は、等化後の伝搬路特性に基づいてＳＮＲ（ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ；信号雑音比）を各ランク情報、プリコーディングマトリックスに対して算出し、通信路容量（キャパシティ、ｃａｐａｃｉｔｙ）が最大となるランクをランクの候補値ＲＲＦと定める。
ランク決定部３０２は、ランクの候補値ＲＲＦを定めるために、次の処理を行う。ランク決定部３０２はランクｊについて、記憶部から読み出したプリコーディングマトリックスｓに対する等価振幅利得μｊ，ｓを例えば式（５）に基づいて算出する。
【００７０】
【数５】
2013058876.tif 000007
【００７１】
式（５）において、ｗＭＭＳＥは、ＭＭＳＥ重みの行列を示す。Ｈｒａｎｋは、各要素が伝達関数であるＮｒ行Ｎｔ列の伝搬路行列である。ランク決定部３０２は、等価振幅利得μｊ，ｓを、プリコーディングマトリックスＰｓに伝搬路行列Ｈｒａｎｋ及び前述のＭＭＳＥ重みの行列ｗＭＭＳＥを乗じて算出する。
ランク決定部３０２は、算出した等価振幅利得行列μｊ，ｓから対角成分μｊ，ｓ（ｍ）を抽出する。ｍは、０以上かつｊよりも小さい整数である。
ランク決定部３０２は、抽出した対角成分毎の通信路容量を加算して、ランクｊのプリコーディングマトリックスｓに対する通信路容量Ｃ（ｊ，ｓ）を算出する。通信路容量Ｃ（ｊ，ｓ）は、式（６）で表される。
【００７２】
【数６】
2013058876.tif 000008
【００７３】
ランク決定部３０２は、この通信路容量Ｃ（ｊ，ｓ）が最大となるランクｊ及びプリコーディングマトリックスｓを選択する。ランク決定部３０２は、定めたランクｊをランクの候補値Ｒｈと定める。その後、ステップＳ１０３に進む。
【００７４】
（ステップＳ１０３）ランク決定部３０２は、入力された受信電力差の代表値が予め定めた閾値Γｔｈ（１）よりも小さいか否か判断する。ランク決定部３０２が、入力された受信電力差の代表値が予め定めた閾値Γｔｈ（１）よりも小さいと判断した場合（ステップＳ１０３  Ｙ）、ステップＳ１０５に進む。ランク決定部３０２が、入力された受信電力差の代表値が予め定めた閾値Γｔｈ（１）よりも小さくないと判断した場合（ステップＳ１０３  Ｎ）、ステップＳ１０４に進む。
【００７５】
（ステップＳ１０４）ランク決定部３０２は、入力された受信電力差の代表値に対応するランクの下げ幅ＲＲＰを読み出し、ランクの候補値Ｒｈから読み出したランクの下げ幅ＲＲＰを減算してランクの候補値Ｒｈを更新する。よって、Ｓ１０４では、Ｒｈ＝Ｒｈ−ＲＲＰによって、ランク情報が更新される。但し、ランクの候補値Ｒｈは、最小値を１とする。その後、ステップＳ１０５に進む。
（ステップＳ１０５）ランク決定部３０２は、更新したランクの候補値Ｒｈを表すランク情報ＲＩをプリコーディング決定部３０３及び制御情報出力部３０３に出力する。また、ランク決定部３０２は、伝搬路行列ＨｒａｎｋをＣＱＩ情報として制御情報出力部３０４に出力する。その後、処理を終了する。
制御情報出力部３０４は、ランク決定部３０２から入力されたランク情報ＲＩとＣＱＩ情報を含めて制御情報として送信処理部２１４に出力する。
【００７６】
これにより、本実施形態では伝搬路特性の他に、ストリーム間の受信電力差の情報を用いてランク情報ＲＩを決定する。ストリーム間の受信電力差が著しい場合に、受信電力差がない、もしくは予め設定された値よりも小さい場合に適用するランクをより低い値とする。本実施形態に係る基地局装置ｅＮＢ１から張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２を用いてデータ信号を送信すると、移動局装置の位置により送信アンテナ間において著しい受信電力差が生じる場合がある。本実施形態では、このような場合に、低いランクを選択する。
【００７７】
次に、本実施形態に係る受信電力差の代表値の範囲とランクの下げ幅の情報の関係を示すテーブルについて説明する。
図１１は、本実施形態に係る受信電力差の代表値の範囲とランクの下げ幅の情報の関係を示すテーブルの一例を示す。このテーブルは、基地局装置における送信アンテナ数（アンテナポートの数）が４の場合に用いられる。
図１１において、最左列は受信電力差の代表値の範囲を示し、最右列はランクの下げ幅を示す。第２行目は、受信電力差の代表値の範囲が閾値Γｔｈ（１）と等しいか、それよりも大きく、かつ閾値Γｔｈ（２）より小さい場合、ランクの下げ幅が１であることを示す。第３行目は、受信電力差の代表値の範囲が閾値Γｔｈ（２）と等しいか、それよりも大きく、かつΓｔｈ（３）より小さい場合、ランクの下げ幅が２であることを示す。第４行目は、受信電力差の代表値の範囲が閾値Γｔｈ（２）と等しいか、それよりも大きい場合、ランクの下げ幅が３であることを示す。ここで、Γｔｈ（１）＜Γｔｈ（２）＜Γｔｈ（３）という関係がある。
なお、基地局装置における送信アンテナ数が異なる場合（例えば、３）には、図１１に示すテーブルに示す値とは異なる値を有するテーブルを用いてもよい。
【００７８】
なお、上述の説明では、ストリーム間の受信電力の差の代表値の算出を移動局装置ＵＥ１が行う例を挙げたが、本実施形態では、これには限られない。基地局装置ｅＮＢ１のランク決定部１１１２が、移動局装置ＵＥ１から受信した制御信号が表す伝搬路特性情報やプリコーディング情報を用いて、ランク決定部３０２と同様にストリーム間の受信電力の差の代表値の算出を行ってもよい。ランク決定部１１１２は、算出したストリーム間の受信電力の差の代表値に基づいてランク情報ＲＩを決定してもよい。
以上説明したように、本実施形態ではストリームの受信電力の差を考慮してランク情報ＲＩを決定することにより、ＭＩＭＯ伝送時の通信品質やスループットを向上できる。
【００７９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
本実施形態では、基地局装置が複数の張出し無線装置ＲＲＥが備える送信アンテナを用いてデータ信号を移動局装置に送信する場合、ストリームの受信電力の差を考慮してプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを決定する例について説明する。
本実施形態では、移動局装置ＵＥ１が伝搬路特性に基づいてプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを決定して、決定したプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを基地局装置ｅＮＢ１に送信する。基地局装置ｅＮＢ１は、移動局装置ＵＥ１から受信したプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩと帯域割当情報に基づいてプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを決定する。
【００８０】
本実施形態に係る通信システム１、基地局装置ｅＮＢ１、張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２、移動局装置ＵＥ１の構成は、基本的に、第１の実施形態に係る通信システム１、基地局装置ｅＮＢ１、張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２、移動局装置ＵＥ１の構成とそれぞれ同様である。以下、第１の実施形態との差異点を主に説明する。
【００８１】
まず、本実施形態の移動局装置ＵＥ１が備える制御情報生成部２１０の構成について説明する。
図１２は、本実施形態に係る制御情報生成部２１０の構成を示す概略図である。
制御情報決定部２１０は、第１の実施形態におけるプリコーディング決定部３０３の代わりにプリコーディング決定部５０１を備える。
プリコーディング決定部５０１は、伝搬路推定部２０９から入力された伝搬路毎の伝搬路特性、ランク決定部３０２から入力されたランク情報ＲＩ、伝搬路利得算出部３０１から入力されたストリーム間の受信電力差の代表値に基づいてプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを決定する。プリコーディング決定部５０１は、決定したプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを制御情報出力部３０４に出力する。これにより、プリコーディング決定部５０１が決定したプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩが張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２に送信されることになる。
また、プリコーディング決定部５０１は、アンテナ数（アンテナポート数）毎に、複数のプリコーディングマトリックスをランク情報と対応づけて記憶されている記憶部を備える。
【００８２】
次に、プリコーディング決定部５０１が行うプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを決定する処理について説明する。
図１３は、本実施形態に係るプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを決定する処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ２０１）プリコーディング決定部５０１は、伝搬路推定部２０９から伝搬路毎の伝搬路特性が入力され、ランク決定部３０２からランク情報ＲＩが入力され、伝搬路利得算出部３０１からストリーム間の受信電力差の代表値が入力される。その後、ステップＳ２０２に進む。
（ステップＳ２０２）プリコーディング決定部５０１は、入力されたランク情報ＲＩ及び伝搬路特性に基づいてプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを生成する。
ここで、プリコーディング決定部５０１は、プリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを生成するため次に説明する処理を行う。
プリコーディング決定部５０１は、入力されたランク情報ＲＩに対応するプリコーディングマトリックスの一つを候補プリコーディングマトリックスＰｉとして記憶部から読み出す。
プリコーディング決定部５０１は、読み出した候補プリコーディングマトリックスＰｉに基づいて、例えば式（７）を用いて等価振幅利得行列μｉを算出する。
【００８３】
【数７】
2013058876.tif 000009
【００８４】
式（７）によれば、プリコーディング決定部５０１は、等価振幅利得行列μｉを、プリコーディングマトリックスＰｉに伝搬路行列Ｈｒａｎｋ及びＭＭＳＥ重みの行列ｗＭＭＳＥを乗じて算出する。等価振幅利得行列μｉは、Ｎｒ行Ｎｔ列の行列である。Ｎｒａｎｋはランク情報が示すランクである。
プリコーディング決定部５０１は、等価振幅利得行列μｉから、Ｎｒａｎｋ個の対角成分μｉ（０），．．．μｉ（Ｎｒａｎｋ）を抽出する。
プリコーディング決定部５０１は、対角成分毎の通信路容量の総和をとって、例えば式（８）を用いて通信路容量Ｃｉを算出する。
【００８５】
【数８】
2013058876.tif 000010
【００８６】
プリコーディング決定部５０１は、記憶部に記憶された他の候補プリコーディングマトリックスについても通信路容量（キャパシティ）Ｃｉを算出し、通信路容量Ｃｉが最大となる候補プリコーディングマトリックスを選択する。その後、ステップＳ２０３に進む。
【００８７】
（ステップＳ２０３）プリコーディング決定部５０１は、伝搬路利得算出部３０１から入力されたストリーム間の受信電力差の代表値が予め設定された閾値Γｔｈよりも小さいか否か判断する。プリコーディング決定部５０１は、ストリーム間の受信電力差の代表値が予め設定された閾値Γｔｈよりも小さいと判断した場合（ステップＳ２０３  Ｙ）、ステップＳ２０５に進む。プリコーディング決定部５０１は、ストリーム間の受信電力差の代表値が予め設定された閾値Γｔｈと等しいか、それよりも大きいと判断した場合（ステップＳ２０３  Ｎ）、ステップＳ２０４に進む。
【００８８】
（ステップＳ２０４）プリコーディング決定部５０１は、選択したプリコーディングマトリックスを、通信路容量Ｃｉを算出した候補プリコーディングマトリックスのうち、信号を加算しないもの（信号非加算プリコーディングマトリックス）を選択する。
信号非加算プリコーディングマトリックスとは、いずれの行もゼロ以外の値をとる要素（非零要素）が１個に限られ、２個以上含まないプリコーディングマトリックスである。信号非加算プリコーディングマトリックスは、例えば、図４のレイヤ数２、プリコーディングマトリックス情報（プリコーディングマトリックスインデックス、ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  ｍａｔｒｉｘ  ｉｎｄｅｘ；ＰＭＩ）０に対応する行列である。即ち、信号非加算プリコーディングマトリックスとは、プリコーディング処理において、レイヤ間でシンボル列の加算を行わないプリコーディングマトリックスを意味する。これにより、レイヤ間で受信電力の差が著しい場合にシンボル列の加算を避けて、受信側である移動局装置ＵＥ１が各ストリームを検出できるようにする。その後、ステップＳ２０５に進む。
【００８９】
（ステップＳ２０５）プリコーディング決定部５０１は、選択した候補プリコーディングマトリックスを示すプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを生成し、生成したプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを制御情報出力部３０４に出力する。その後、処理を終了する。
これにより、プリコーディングマトリックス情報ＰＭＩが制御情報に含まれて基地局装置ｅＮＢ１に送信される。
【００９０】
次に、本実施形態の基地局装置ｅＮＢ１が備える制御情報決定部１１１の構成について説明する。
図１４は、本実施形態に係る制御情報決定部１１１の構成を示す概略図である。
制御情報決定部１１１は、第１の実施形態におけるプリコーディング決定部１１１５の代わりにプリコーディング決定部４００１を備える。
プリコーディング決定部４００１は、帯域割当決定部１１１３から入力された帯域割当情報と、制御情報出力部１１１１から入力されたチャネル品質情報ＣＱＩに基づいてプリコーディングマトリックスを表すプリコーディングマトリックス情報を決定する。
【００９１】
ここで、プリコーディング決定部４００１は、入力された帯域割当情報と、入力された制御情報に含まれる伝搬路特性に基づき、例えば図１３のステップＳ２０２と同様な処理を行って候補プリコーディングマトリックスを選択する。
但し、プリコーディング決定部４００１は、入力された制御情報に含まれるプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩが、信号非加算プリコーディングマトリックスを示す場合、このプリコーディングマトリックスを候補プリコーディングマトリックスと選択する。
プリコーディング決定部４００１は、選択したプリコーディングマトリックスを示すプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを制御情報生成部１１１６に出力する。
これにより、プリコーディング決定部４００１が決定したプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩが制御情報に含まれて移動局装置ＵＥ１に送信される。
【００９２】
上述の説明では、移動局装置ＵＥ１の伝搬路利得算出部３０１がストリーム間の受信電力の差の代表値を算出する例を挙げたが、本実施形態ではこれには限られない。
本実施形態では、基地局装置ｅＮＢ１のプリコーディング決定部４００１が制御情報に含まれる伝搬路特性に基づいてストリーム間の受信電力の差の代表値を算出するようにしてもよい。プリコーディング決定部４００１は、算出したストリーム間の受信電力の差の代表値に基づいてプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを生成する。
【００９３】
本実施形態に係るプリコーディング決定部５０１、４００１は、図４に示すプリコーディングマトリックスの代わりに、レイヤ数毎に信号非加算プリコーディングマトリックスを複数記憶する記憶部を備えるようにしてもよい。プリコーディング決定部５０１、４００１は、この複数の信号非加算プリコーディングマトリックスから１つを候補プリコーディングマトリックスとして選択するようにする。
【００９４】
図１５は、本実施形態に係るプリコーディングマトリックスの一例を示す表である。
図１５において、最左列はプリコーディングマトリックス情報が示すインデックスである。このインデックスは、第２行から下へ順に０、１、２、３である。プリコーディングマトリックスの列数（レイヤ数）は、ストリーム数と等しいか、それよりも少ない
図４において、左から２列目は、レイヤ数１の場合のプリコーディングマトリックスを示す。このプリコーディングマトリックスは、第２行から下へ順に［１／√２；１／√２］、［１／√２；−１／√２］、［１／√２；ｊ／√２］、［１／√２；−ｊ／√２］である。左から３列目は、レイヤ数２の場合のプリコーディングマトリックスを示す。このプリコーディングマトリックスは、第２行から下へ順に［１／√２、０；０、１／√２］、［１／２、１／２；１／２、−１／２］、［１／２、１／２、ｊ／２、−ｊ／２］、［０、１／√２；１／√２、０］である。
そのうち、レイヤ数２であって、コードブックマトリックス情報が０、３を示す２つのプリコーディングマトリックスが信号非加算プリコーディングマトリックスである。
【００９５】
以上説明したように、本実施形態によれば、ストリームの受信電力の差を考慮してプリコーディングマトリックス情報を決定する。本実施形態では、受信電力の差が著しい場合に信号非加算プリコーディングマトリックスを選択する。これにより、ＭＩＭＯ伝送時の通信品質やスループットが向上する。
【００９６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
本実施形態は、基地局装置ｅＮＢ１が複数の張出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２の送信アンテナを用いてＭＩＭＯ伝送を行う場合、ストリーム間の受信電力の差を考慮して再送時のプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを決定する構成である。再送とは、受信側（例えば、端末装置ＵＥ１）で受信したデータ信号を構成するビットに誤りが検出された後に、送信側（例えば、基地局装置ｅＮＢ１）が送信したデータ信号を再度受信側に送信することを意味する。
【００９７】
本実施形態に係る通信システム１、基地局装置ｅＮＢ１、張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２の構成は、基本的に、第１の実施形態に係る通信システム１、基地局装置ｅＮＢ１、張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２の構成とそれぞれ同様である。以下、第１の実施形態との差異点を主に説明する。
【００９８】
本実施形態に係る移動局装置ＵＥ３の構成は、第１の実施形態に係る移動局装置ＵＥ１は異なる。
図１６は、本実施形態に係る移動局装置ＵＥ３の構成を示す概略図である。
移動局装置ＵＥ３は、受信アンテナ２０１−１、２０１−２、受信処理部２０２−１、２０２−２、参照信号分離部２０３−１、２０３−２、ＦＦＴ部２０４−１、２０４−２、周波数デマッピング部２０５−１、２０５−２、信号分離部２０６、レイヤデマッピング部２０７、復調部２０８−１、２０８−２、伝搬路推定部２０９、制御情報生成部６１０、制御情報受信部２１１、送達確認情報出力部２１２、復号部２１３−１、２１３−２、無線部２１４、及び送信アンテナ２１５を含んで構成される。
即ち、移動局装置ＵＥ３は、第１の実施形態に係る制御情報生成部２１０の代わりに制御情報生成部６１０を備える点が異なる。制御情報生成部６１０は、伝搬路推定部２０９から伝搬路毎の伝搬路特性が入力され、復号部２１３−１、２１３−２から送達確認信号が入力される。
【００９９】
次に、制御情報生成部６１０の構成について説明する。
図１７は、本実施形態に係る制御情報生成部６１０の構成を示す概略図である。
制御情報生成部６１０は、制御情報生成部２１０が備えるプリコーディング決定部３０３の代わりにプリコーディング決定部７０１を備える。
プリコーディング決定部７０１は、伝搬路利得算出部３０１からストリーム間の受信電力差の代表値が入力され、伝搬路推定部２０９から伝搬路毎の伝搬路特性が入力され、ランク決定部３０２からランク情報ＲＩが入力され、復号部２１３−１、２１３−２から送達確認信号が入力される。プリコーディング決定部７０１は、入力されたストリーム間の受信電力差の代表値、伝搬路毎の伝搬路特性、ランク情報ＲＩ、送達信号確認信号に基づいてプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを生成し、生成したプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを制御情報生成部３０４に出力する。
【０１００】
次に、プリコーディング決定部７０１が行うプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを生成する処理について説明する。
図１８は、本実施形態に係るプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを生成する処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ３０１）プリコーディング決定部７０１は、伝搬路利得算出部３０１からストリーム間の受信電力の代表値が入力され、伝搬路推定部２０９から伝搬路毎の伝搬路特性が入力され、ランク決定部３０２からランク情報ＲＩが入力され、復号部２１３−１、２１３−２から送達確認信号が入力される。その後、ステップＳ３０２に進む。
【０１０１】
（ステップＳ３０２）プリコーディング決定部７０１は、入力されたランク情報ＲＩ及び伝搬路特性に基づいてプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを生成する。
プリコーディング決定部７０１がプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを生成する処理は、第２の実施形態に係るプリコーディング決定部５０１が行うステップＳ２０２と同様である。これにより、制御情報生成部６１０は、通信路容量Ｃｉが最大となる候補プリコーディングマトリックスを選択する。その後、ステップＳ３０３に進む。
【０１０２】
（ステップＳ３０３）プリコーディング決定部７０１は、伝搬路利得算出部３０１から入力されたストリーム間の受信電力差の代表値が予め設定された閾値Γｔｈよりも小さいか否か判断する。プリコーディング決定部７０１は、ストリーム間の受信電力差の代表値が予め設定された閾値Γｔｈよりも小さいと判断した場合（ステップＳ３０３  Ｙ）、ステップＳ３０６に進む。プリコーディング決定部７０１は、ストリーム間の受信電力差の代表値が予め設定された閾値Γｔｈと等しいか、それよりも大きいと判断した場合（ステップＳ３０３  Ｎ）、ステップＳ３０５に進む。
【０１０３】
（ステップＳ３０４）プリコーディング決定部７０１は、入力された送達確認信号がＡＣＫ（正常）であるかＮＡＣＫ（再送）であるかを判断する。プリコーディング決定部７０１は、送達確認信号がＮＡＣＫである場合（ステップＳ３０４  Ｎ）、ステップＳ３０５に進む。プリコーディング決定部７０１は、送達確認信号がＡＣＫである場合（ステップＳ３０４  Ｙ）、ステップＳ３０６に進む。
【０１０４】
（ステップＳ３０５）プリコーディング決定部７０１は、データ信号の初送の際に使用したプリコーディングマトリックスが信号非加算プリコーディングマトリックスであるか否かを判断する。そのために、プリコーディング決定部７０１は、自部が備える記憶部に、初送のデータ信号に対するプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを、対応する送達確認信号がＡＣＫとなるまで記憶する。プリコーディング決定部７０１は、使用したプリコーディングマトリックスが信号非加算プリコーディングマトリックスであると判断した場合（ステップＳ３０５  Ｙ）、ステップＳ３０７に進む。プリコーディング決定部７０１は、使用したプリコーディングマトリックスが信号加算プリコーディングマトリックスであると判断した場合（ステップＳ３０５  Ｎ）、ステップＳ３０６に進む。
【０１０５】
（ステップＳ３０６）プリコーディング決定部７０１は、信号非加算プリコーディングマトリックスを候補プリコーディングマトリックスとして選択する。複数の信号非加算プリコーディングマトリックスがある場合は、プリコーディング決定部７０１は予め決められている１つの信号非加算プリコーディングマトリックスを候補プリコーディングマトリックスとして選択しても良いし、何れか１つをランダムに選択しても良い。その後、ステップＳ３０８に進む。
（ステップＳ３０７）プリコーディング決定部７０１は、ステップＳ３０２で選択した候補プリコーディングマトリックスが初送の際に使用したプリコーディングマトリックスと同一か否か判断する。プリコーディング決定部７０１は、ステップＳ３０２で選択した候補プリコーディングマトリックスが初送の際に使用したプリコーディングマトリックスと同一であると判断した場合、その他の信号非加算プリコーディングマトリックスを候補プリコーディングマトリックスとして選択する。その後、ステップＳ３０８に進む。
（ステップＳ３０８）プリコーディング決定部７０１は、選択した候補プリコーディングマトリックスを示すプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを生成し、生成したプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを制御情報出力部３０４に出力する。その後、処理を終了する。
【０１０６】
選択された候補プリコーディングマトリックスが信号非加算プリコーディングマトリックスである場合、基地局装置ｅＮＢ１のプリコーディング部１１６は、レイヤマッピング部１１５から入力されたシンボル列をレイヤ間で加算せずに周波数マッピング部１１７−１、１１７−２に出力する。これにより、送信アンテナ毎に各ストリームのデータ信号が基地局装置ｅＮＢ１から移動局装置ＵＥ１に送信される。
従って、移動局装置ＵＥ１においてストリーム間の受信電力差が顕著である場合に、送信側で信号非加算プリコーディングマトリックスを用いるようになる。もしくは、再送時に異なる信号非加算プリコーディングマトリックスを用いるようになる。これにより伝搬路利得が低い伝搬路で伝送されたストリームの受信信号が検出できずにシステム全体のスループットが低下することが回避される。
【０１０７】
なお、上述では、移動局装置ＵＥ１が備えるプリコーディング決定部７０１がプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを生成する例について説明したが、本実施形態では、これには限られない。本実施形態では、基地局装置ｅＮＢ１のプリコーディング決定部１１１５が、ランク決定部１１１２から入力されたランク情報ＲＩと制御情報出力部１１１１から入力された制御情報に基づいてプリコーディング決定部７０１と同様にプリコーディングマトリックス情報ＰＭＩを生成してもよい。但し、プリコーディング決定部１１１５は制御情報から伝搬路毎の伝搬路特性を抽出し、抽出した伝搬路特性に基づいてストリーム間の受信電力差の代表値を算出しておく。また、プリコーディング決定部１１１５は制御情報から送達確認信号を抽出しておく。
【０１０８】
従って、本実施形態ではストリーム間の受信電力差に基づいてデータ信号の再送時に用いるプリコーディングマトリックスを決定し、決定したプリコーディングマトリックスを用いてプリコーディングを行う。これにより、ＭＩＭＯ伝送において通信品質や、スループットが向上する。
【０１０９】
なお、上述した実施形態における基地局装置ｅＮＢ１、ｅＮＢ２の一部、例えば、制御情報決定部１１１、再送制御部１１２、符号部１１３、１１３−１、１１３−２、変調部１１４、１１４−１、１１４−２、レイヤマッピング部１１５、プリコーディング部１１６、周波数マッピング部１１７−１、１１７−２、ＩＦＦＴ部１１８−１、１１８−２、参照信号多重部１１９−１、１１９−２、送信処理部１２０−１、１２０−２、参照信号生成部１４１、張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２の一部、移動局装置ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３の一部、例えば、受信処理部２０２−１、２０２−２、参照信号分離部２０３−１、２０３−２、ＦＦＴ部２０４−１、２０４−２、周波数デマッピング部２０５−１、２０５−２、信号分離部２０６、レイヤデマッピング部２０７、復調部２０８、２０８−１、２０８−２、伝搬路推定部２０９、制御情報生成部２１０、６１０、制御情報受信部２１１、復号部２１３、２１３−１、２１３−２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。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、基地局装置ｅＮＢ１、ｅＮＢ２、張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２、又は移動局装置ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３の一部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。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。
また、上述した実施形態における基地局装置ｅＮＢ１、ｅＮＢ２、張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２、及び移動局装置ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現しても良い。基地局装置ｅＮＢ１、ｅＮＢ２、張り出し無線装置ＲＲＥ１、ＲＲＥ２、又は移動局装置ＵＥ１、ＵＥ２及びＵＥ３の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。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ても良い。
【０１１０】
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】
【０１１１】
１…通信システム、ｅＮＢ１、ｅＮＢ２…基地局装置、
１１１…制御情報決定部、１１１１…制御情報出力部、１１１２…ランク決定部、
１１１３…帯域割当決定部、１１１４…ＭＣＳ決定部、
１１１５、４００１…プリコーディング決定部、１１１６…制御情報生成部、
１１２…再送制御部、１１３、１１３−１、１１３−２…符号部、１１４、１１４−１、１１４−２…変調部、１１５…レイヤマッピング部、１１６…プリコーディング部、
１１７−１、１１７−２…周波数マッピング部、１１８−１、１１８−２…ＩＦＦＴ部、
１１９−１、１１９−２…参照信号多重部、１２０−１、１２０−２…送信処理部、
１２２…通信部、１４１…参照信号生成部、
ＲＲＥ１、ＲＲＥ２…張り出し無線装置、１３０…通信部、１３１…無線部、
１３２…送信アンテナ、１３３…制御情報受信部、１３４…受信アンテナ、
ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３…移動局装置、２０１−１、２０１−２…受信アンテナ、
２０２−１、２０２−２…受信処理部、２０３−１、２０３−２…参照信号分離部、
２０４−１、２０４−２…ＦＦＴ部、２０５−１、２０５−２…周波数デマッピング部、
２０６…信号分離部、２０７…レイヤデマッピング部、
２０８、２０８−１、２０８−２…復調部、２０９…伝搬路推定部、
２１０、６１０…制御情報生成部、３０１…伝搬路利得算出部、３０２…ランク決定部、
３０３、５０１、７０１…プリコーディング決定部、３０４…制御情報出力部
２１１…制御情報受信部、２１３、２１３−１、２１３−２…復号部、２１４…無線部、
２１５…送信アンテナ
【図１】
2013058876.tif 000011
【図２】
2013058876.tif 000012
【図３】
2013058876.tif 000013
【図４】
2013058876.tif 000014
【図５】
2013058876.tif 000015
【図６】
2013058876.tif 000016
【図７】
2013058876.tif 000017
【図８】
2013058876.tif 000018
【図９】
2013058876.tif 000019
【図１０】
2013058876.tif 000020
【図１１】
2013058876.tif 000021
【図１２】
2013058876.tif 000022
【図１３】
2013058876.tif 000023
【図１４】
2013058876.tif 000024
【図１５】
2013058876.tif 000025
【図１６】
2013058876.tif 000026
【図１７】
2013058876.tif 000027
【図１８】
2013058876.tif 000028