JP2011097387A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】移動局装置が送信したサウンディング参照信号が、他の移動局装置から送信されたサウンディング参照信号により干渉を受ける場合において、その影響を緩和する。
【解決手段】移動局装置が基地局装置に対してサウンディング参照信号を送信する無線通信システムであって、基地局装置は、移動局装置に対して、特定の時間シンボル単位で適用する符号拡散系列を割り当てる制御信号を送信する一方、移動局装置は、この制御信号を受信し、割り当てられた符号拡散系列に従ってサウンディング参照信号を時間シンボルごとに拡散し、基地局装置に対して送信する。
【選択図】図４

Description

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、サウンディング参照信号に対する干渉信号を抑圧する技術および、その受信技術に関する。

現在、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、第３世代無線アクセス技術の進化（Long Term Evolution：以下、「LTE」と呼ぶ）や、さらなる通信速度の高速化へ向けたＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄ（以下、「LTE-A」と呼ぶ）についても検討が行なわれている。ＬＴＥにおいて、ＵＬ−ＳＣＨに適用する空間多重系列数、符号化率、変調方式は、移動局装置から基地局装置に送信されるチャネル算出用の参照信号（サウンディング参照信号、SRS:Sounding Reference Signal）を利用して算出される。

ＬＴＥ−ＡではＭＩＭＯ空間多重をサポートするため、これに適したＳＲＳの送信方式に変更することが必要となる。具体的に、ＬＴＥでは基地局装置が知るべきであった送信アンテナに対応するチャネル情報は２であったが、ＬＴＥ−Ａでは最大４本の送信アンテナによる空間多重がサポートされるため、ＬＴＥ−ＡにおいてＳＲＳに要するオーバーヘッドは単純にＬＴＥの２倍となり得る。さらに、ＬＴＥ−ＡではＳＲＳを利用してチャネルの状況に応じた空間多重数（ランク）を計算し、それに合わせた上りリンク通信を行なうことが望ましい。さらに上りリンク通信の品質を高めるためには送信信号をあらかじめ前処理して送信することが有効であるが、ゲインを獲得するために送信信号に対して前処理を行なう場合には、最適な前処理系列（プレコーダ）の算出もＳＲＳを利用して行なう必要がある。つまり、ＬＴＥ−ＡではＬＴＥと比較して、さらに高頻度かつ高精度なＳＲＳの送信を実現しなければならない。一方、ＬＴＥにおけるＳＲＳの仕組みに関して、他の基地局装置に属する移動局装置から送信されるＳＲＳは送信時刻ごとにその系列がランダマイズされる。これにより、他の基地局装置に対して送信されるＳＲＳ信号は、自局に対して送信されるＳＲＳの白色雑音として処理することができる。特にセル半径が小さく設計された移動局装置では、他の基地局装置に対して送信された上りリンク信号の干渉が熱雑音に対して支配的になるため、上記のとおり高いＳＲＳの精度が要求されるＬＴＥ−Ａでは干渉下においてもＳＲＳの精度を高めることできる仕組みを有することが望ましい。

非特許文献１では、ＳＲＳの送信頻度が十分でなく所要の精度が実現できていない場合や、あらかじめ基地局装置で設定された帯域ではない領域をスケジュールする場合に利用するために、下りリンク制御チャネルで各移動局装置に送信される上りリンクリソース割り当て情報の中に、一度きりのＳＲＳ送信を指令する情報を含めることを提案している。ここで、１回の設定で２回（２サブフレーム）以上の周期的なＳＲＳ送信をピリオディックＳＲＳと呼称し、１回の設定で１度（１サブフレーム）だけのＳＲＳ送信をアピリオディックＳＲＳと呼称する。非特許文献２で提案するアピリオディックＳＲＳの方法により、基地局装置がＭＩＭＯ通信を行ないたいタイミングをトリガにしてＳＲＳを送信することが可能であり、必要以上に周期的ＳＲＳリソースを移動局装置に割り当てることによるオーバーヘッドを削減することができる。

R1-091879, "SRS Transmission Issues in LTE-A", 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #57, San Francisco, USA, 4-8 May, 2009

しかしながら、非特許文献１の方法は、ＳＲＳサブフレームの空きを有効利用して、１個のサブフレームで１度ＳＲＳを送信するが、ＳＲＳを送信するかしないかにもかかわらず、その領域をＳＲＳサブフレームとして確保しておかなければならない。このため、ＳＲＳを送信しない場合にもそのリソースは確保されることになり、結果としてリソースの無駄遣いとなる。つまり、ＳＲＳを状況に応じていつでも送信できるよう柔軟性を高めると、利用されていないＳＲＳ領域を多く確保しておく必要があり、柔軟性を高くするとオーバーヘッドが大きくなり、結果として当初目的としていたオーバーヘッド削減効果が小さくなるという問題があった。特に干渉信号に対して検出特性を向上させる場合にはＳＲＳの送信頻度を向上させるなどの対策が必要となり、上記オーバーヘッドが特に大きな問題となる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、サウンディング参照信号に対する干渉信号を抑圧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。

（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、本発明の無線通信システムは、一つ以上の基地局装置と、前期基地局装置と通信する一つ以上の移動局装置とから構成され、前記移動局装置は前記基地局装置から通知された時間位置と周波数位置と信号系列で、前記基地局装置にサウンディング参照信号を送信する無線通信システムであって、異なる時間位置で送信されるサウンディング参照信号に対して適用される拡散符号が、前記基地局装置から前記移動局装置へと通知され、前記移動局装置は、前記拡散符号と前期信号系列から送信するサウンディング参照信号を生成し、前記基地局装置へ送信することを特徴とする。

このように、送信するＳＲＳの信号系列を時間位置ごとに拡散することから、同じ時間位置で送信される移動局装置からのＳＲＳ信号を逆拡散してキャンセルすることができ、干渉環境下でのＳＲＳの検出精度を向上させることができる。さらに、一回の時間位置でのＳＲＳ送信はＬＴＥにおける送信方法と全く同じであり、既存のＬＴＥに対応した移動局装置との後方互換性も保たれることから共存が可能である。その結果、それぞれに対する時間位置を分離して準備する必要もないため、スループット減少といった問題も回避することができる。

（２）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記信号系列は、サウンディング参照信号を前記拡散符号の拡散率と同じ送信する毎に、系列を変更することを特徴とする。

このように、信号系列を拡散率と同じ回数だけ送信した後、異なる系列に変更することで、直交性と白色性の両方を実現させることができる。これによりさらにＳＲＳの検出精度を向上させることができる。

（３）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記拡散符号は、前記基地局装置に固有の符号であることを特徴とすることを特徴とする。

このように、基地局装置がそれぞれ固有の拡散符号を利用することによって、基地局装置間の情報交換が容易になる。

（４）また、本発明の基地局装置は、一つ以上の基地局装置と、前期基地局装置と通信する一つ以上の移動局装置とから構成され、前記移動局装置は前記基地局装置から通知された時間位置と周波数位置と信号系列で、前記基地局装置にサウンディング参照信号を送信する無線通信システムに適用される基地局装置であって、異なる時間位置で送信されるサウンディング参照信号に対して適用される拡散符号を前記移動局装置へと通知し、前記移動局装置が送信する、前記拡散符号と前期信号系列から生成したサウンディング参照信号を受信することを特徴とする。

このように、送信するＳＲＳの信号系列を時間位置ごとに拡散することから、同じ時間位置で送信される移動局装置からのＳＲＳ信号を逆拡散してキャンセルすることができ、干渉環境下でのＳＲＳの検出精度を向上させることができる。さらに、一回の時間位置でのＳＲＳ送信はＬＴＥにおける送信方法と全く同じであり、既存のＬＴＥに対応した移動局装置との後方互換性も保たれることから共存が可能である。その結果、それぞれに対する時間位置を分離して準備する必要もないため、スループット減少といった問題も回避することができる。

（５）また、本発明の基地局装置において、前記信号系列は、サウンディング参照信号を前記拡散符号の拡散率と同じ送信する毎に、系列を変更することを特徴とする。

このように、信号系列を拡散率と同じ回数だけ送信した後、異なる系列に変更することで、直交性と白色性の両方を実現させることができる。これによりさらにＳＲＳの検出精度を向上させることができる。

（６）また、本発明の基地局装置において、前記拡散符号は、前記基地局装置に固有の符号であることを特徴とする。

このように、基地局装置がそれぞれ固有の拡散符号を利用することによって、基地局装置間の情報交換が容易になる。

（７）また、本発明の移動局装置は、一つ以上の基地局装置と、前期基地局装置と通信する一つ以上の移動局装置とから構成され、前記移動局装置は前記基地局装置から通知された時間位置と周波数位置と信号系列で、前記基地局装置にサウンディング参照信号を送信する無線通信システムに適用される移動局装置であって、前記基地局装置から通知される、異なる時間位置で送信されるサウンディング参照信号に対して適用される拡散符号を受信し、前記受信した前記拡散符号と前期信号系列から生成したサウンディング参照信号を前期移動局装置へ送信することを特徴とする。

このように、送信するＳＲＳの信号系列を時間位置ごとに拡散することから、同じ時間位置で送信される移動局装置からのＳＲＳ信号を逆拡散してキャンセルすることができ、干渉環境下でのＳＲＳの検出精度を向上させることができる。さらに、一回の時間位置でのＳＲＳ送信はＬＴＥにおける送信方法と全く同じであり、既存のＬＴＥに対応した移動局装置との後方互換性も保たれることから共存が可能である。その結果、それぞれに対する時間位置を分離して準備する必要もないため、スループット減少といった問題も回避することができる。

（８）また、本発明の移動局装置において、前記信号系列は、サウンディング参照信号を前記拡散符号の拡散率と同じ送信する毎に、系列を変更することを特徴とする。

このように、信号系列を拡散率と同じ回数だけ送信した後、異なる系列に変更することで、直交性と白色性の両方を実現させることができる。これによりさらにＳＲＳの検出精度を向上させることができる。

（９）また、本発明の移動局装置において、前記拡散符号は、前記基地局装置に固有の符号であることを特徴とする。

このように、基地局装置がそれぞれ固有の拡散符号を利用することによって、基地局装置間の情報交換が容易になる。

（１０）また、本発明の無線通信方法は、一つ以上の基地局装置と、前期基地局装置と通信する一つ以上の移動局装置とから構成され、前記移動局装置は前記基地局装置から通知された時間位置と周波数位置と信号系列で、前記基地局装置にサウンディング参照信号を送信する無線通信システムに適用される移動局装置であって、前記基地局装置から通知される、異なる時間位置で送信されるサウンディング参照信号に対して適用される拡散符号を送信もしくは受信する手段と、前記受信した前記拡散符号と前期信号系列から生成したサウンディング参照信号を前期移動局装置へ送信もしくは受信する手段を有することを特徴とする

このように、送信するＳＲＳの信号系列を時間位置ごとに拡散することから、同じ時間位置で送信される移動局装置からのＳＲＳ信号を逆拡散してキャンセルすることができ、干渉環境下でのＳＲＳの検出精度を向上させることができる。さらに、一回の時間位置でのＳＲＳ送信はＬＴＥにおける送信方法と全く同じであり、既存のＬＴＥに対応した移動局装置との後方互換性も保たれることから共存が可能である。その結果、それぞれに対する時間位置を分離して準備する必要もないため、スループット減少といった問題も回避することができる。

（１１）また、本発明の無線通信方法において、前記信号系列は、サウンディング参照信号を前記拡散符号の拡散率と同じ送信する毎に、系列を変更することを特徴とする。

このように、信号系列を拡散率と同じ回数だけ送信した後、異なる系列に変更することで、直交性と白色性の両方を実現させることができる。これによりさらにＳＲＳの検出精度を向上させることができる。

（１２）また、本発明の無線通信方法において、前記拡散符号は、前記基地局装置に固有の符号であることを特徴とする。

このように、基地局装置がそれぞれ固有の拡散符号を利用することによって、基地局装置間の情報交換が容易になる。

本発明によれば、それぞれの基地局装置に対して送信されるＳＲＳ信号を、複数の時間シンボルを利用して直交させることにより、自局でない基地局装置に送信されたＳＲＳをキャンセルすることができる。さらに、ＬＴＥの仕様から大きな変更を伴わず、既存のＬＴＥに対応した移動局装置との後方互換性も保たれるため、それぞれに対するスループット減少といった問題も回避することができる。

本発明の基地局装置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の一構成例を示す機能ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動局装置Ｂ−１から基地局装置Ａ−１へ、移動局装置Ｂ−２から基地局装置Ａ−２へＳＲＳを送信することを想定したシーケンスチャートである。 本発明の第１の実施形態に係るＳＲＳ信号系列の直交化の方法の一例を表す図である。 ＬＴＥにおけるＳＲＳの送信の方法について具体的に示した図である。 サウンディングサブフレームの詳細な構成を示した図である。 ＳＲＳの送信方法について示した図である。

次世代セルラー移動通信の一方式として、国際的な標準化プロジェクトである３ＧＰＰにおいて、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）とＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）を発展させたネットワークの仕様に関して検討が行なわれている。３ＧＰＰでは、以前からセルラー移動通信方式について検討されており、第３世代セルラー移動通信方式として、Ｗ−ＣＤＭＡ方式が標準化された。また、通信速度を更に向上したＨＳＤＰＡ（High-Speed Downlink Packet Access）も標準化され、サービスが運用されている。現在、３ＧＰＰでは、第３世代無線アクセス技術の進化（Long Term Evolution：以下、「LTE」と呼ぶ）や、さらなる通信速度の高速化へ向けたＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄ（以下、「LTE-A」と呼ぶ）についても検討が行なわれている。

ＬＴＥにおける上りリンクデータの送信では、基地局装置から割り当てられたリソースに基づくＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency division multiple Access）をベースにした通信方式が採用されている。具体的には変調された送信信号はＤＦＴ（Discrete Fourier Transformation）により周波数領域の信号へと変換され、基地局装置により割り当てられた周波数リソースにマッピングされた後、ＩＤＦＴ（Inverse DFT）により時間領域の信号へと変換され基地局装置へと送信される。ここでは、上りリンクデータとは上位レイヤから渡され、物理層では各ビットの意味を解釈しないデータに対応し、トランスポートチャネルで定義されたＵＬ−ＳＣＨ（Uplink Shared Channel）と呼称することとする。実際に送信されるデータはＵＬ−ＳＣＨに対して符号化などの処理が施されたものであり、基地局装置によって移動局装置に割り当てられるＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）と呼ばれるデータ信号送信チャネルでこれが送信される。

ＬＴＥの上りリンクにおけるマルチアンテナ送信技術について、２本の送信アンテナから適応的に１本の送信アンテナを選択するアンテナスイッチングがサポートされている。これに対してＬＴＥ−Ａでは、上りリンク方式の拡張として、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）による空間多重の適用が検討されており、ＵＬ−ＳＣＨのデータは最大４本の送信アンテナにより空間多重されて複数の系列が送信される。ここで、ＵＬ−ＳＣＨに適用する空間多重系列数、符号化率、変調方式は、移動局装置から基地局装置に送信されるチャネル算出用の参照信号（サウンディング参照信号、SRS: Sounding Reference Signal）を利用して算出される。ＳＲＳはこの用途のほかに、周波数スケジューリングにも利用される。

図５は、ＬＴＥにおけるＳＲＳの送信の方法について具体的に示した図である。基地局装置は、それと通信をする移動局装置全体との間にサウンディングサブフレームを設定し、具体的にはサウンディングサブフレームは基準サブフレームからのオフセットと周期が与えられる。サウンディングサブフレームは全移動局装置に対して共通であり、このサブフレームにおいていずれかの移動局装置から基地局装置へＳＲＳが送信されることを意味する。

図６は、サウンディングサブフレームの詳細な構成を示した図である。ただし、図８にはＰＵＳＣＨとして利用できる帯域のみ記載しており、制御情報を送信する周波数帯域については省略している。図８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。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の分割単位となっている。

図６に示されるように、それぞれのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは異なる用途に利用することができ、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル３番はデータ復調用の参照信号（DMRS: Demodulation RS）の送信のために利用される。スロット１番におけるＳＣ−ＦＤＭＡシンボル６番はＳＲＳの送信のために利用される。それ以外のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルはデータ送信用に利用される。ここで、ＤＭＲＳおよびＳＲＳは、他のユーザとの多重や、アンテナ識別のために直交符号が利用されており、ＬＴＥではＣＡＺＡＣ（Constant Amplitude and zero-autocorrelation）系列を基にして生成された系列を時間軸上でサイクリックシフトさせた信号系列が利用されている。

図７は、ＳＲＳの送信方法について示した図である。基地局装置は、移動局装置に共通で、もしくは移動局装置一括でＳＲＳの送信に関する設定を行なう。ここで、設定とは、ＳＲＳサブフレームのうち、移動局装置が利用できるサブフレームの位置をオフセットと周期により設定することとともに、ＳＲＳがサポートする帯域、１サブフレームにて送信されるＳＲＳ帯域幅、およびどのアンテナから送信されるかを表す。

具体的に図７を用いて説明すると、ここでは偶数サブフレームがＳＲＳサブフレームとして設定されており、そのうち｛４、８、１２、１６、２０、２４｝サブフレームがこの移動局装置に割り当てられている。ここで、送信するサブフレームのことをSRS送信の時間位置と呼ぶ。また、この移動局装置のＳＲＳがサポートする帯域はシステム帯域幅の一部であるＦであり、１回のＳＲＳ送信で帯域Ｆの幅の三分の一つまり帯域Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が予め決められた順序で送信される。ここで、送信する周波数帯域のことをSRS送信の周波数位置と呼ぶ。また、この移動局装置は２本の送信アンテナを具備していることを想定しており、１サブフレームで一つのアンテナに対応したＳＲＳを送信する。具体的にこの例においては、アンテナ＃０、＃１をそれぞれの送信タイミングで交互に送信するように設定される。なお、図７では各送信アンテナから送信されるＳＲＳは、異なるサブフレームを利用することを想定しているが、同一時刻、同一周波数において、前記のサイクリックシフトにより符号多重させて送信させることも可能である。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。

（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、基地局装置Ａと移動局装置Ｂとを有している。

図１は、本発明の基地局装置Ａ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１は、送信部１１０、スケジューリング部１２０、受信部１３０、およびアンテナ１４０を備えている。送信部１１０は、符号化部１１１、変調部１１２、マッピング部１１３、無線送信部１１４を備えている。また、スケジューリング部１２０は、下りリンク送信リソース情報制御部１２１、上りリンク送信リソース情報制御部１２２、ＳＲＳ直交リソース制御部１２３、ＳＲＳ送信スケジュール制御部１２４を備えており、受信部１３０は無線受信部１３１、ＳＲＳ逆拡散・算出部１３２、逆マッピング・復調処理部１３３を備えている。アンテナ１４０は、下りリンク信号の送信および上りリンク信号の受信に必要な数だけ備えられている。

基地局装置Ａにおいて生成された、各移動局装置Ｂに送信する下りリンクデータと、スケジューリング部１２０から出力される制御情報送信のためのスケジューリング情報は、符号化部１１１に入力され、それぞれがスケジューリング部１２０からの制御信号に従った符号化が施され符号化ビット列が出力される。スケジューリング部１２０からの制御信号とは符号化率を表す情報や、たとえばターボ符号、テイルバイティング畳み込み符号などの符号化方式を表すものである。また、複数の情報を組み合わせて符号化されてもよく、それぞれの情報が個別に符号化されてもよい。ここで、スケジューリング部１２０から提供される情報とは、ＳＲＳの送信に関する制御情報を含むことが特徴であり、たとえばＰＵＳＣＨの割り当て情報、ＳＲＳの系列に関する情報、送信するＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの情報などが含まれた上りリンクリソース割り当て情報（UL Grant）のことを表す。

符号化部１１１の複数の出力ビット列は変調部１１２に入力され、それぞれがスケジューリング部１２０からの制御信号に従った変調、たとえばＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのシンボルに変換され出力される。変調部１１２の出力はスケジューリング部１２０から提供される下りスケジューリングの情報とともにマッピング部１１３へ入力され、送信データが生成される。ここで送信データとは、例えばＯＦＤＭ信号のことを指しており、マッピング動作とは移動局装置Ｂごとに指定された周波数、時間リソースに対応させる動作に相当する。また、ＭＩＭＯによる空間多重が採用されていれば、この処理がこのブロックにおいて行なわれる。ここで制御情報とは、上りリンクもしくは下りリンクのリソース割り当て情報、つまり送信タイミングと周波数リソースの情報、上りリンクもしくは下りリンク信号の変調方式および符号化率、および、移動局装置Ｂに対するＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩの送信要求などのことである。

マッピング部１１３により生成された信号は無線送信部１１４へと出力される。無線送信部１１４では、送信方式にあった形態に変換され、具体的にＯＦＤＭＡに準じた通信方式であれば、周波数領域の信号に対してＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transformation）が施されることにより、時間領域の信号が生成される。無線送信部１１４の出力信号はアンテナ１４０に供給され、ここから各移動局装置Ｂへ送信される。

スケジューリング部１２０は、上位レイヤからの制御情報および移動局装置Ｂから送信された情報を管理および制御し、各移動局装置Ｂへのリソース割り振りや変調方式、符号化率の決定およびこれらの動作の制御やその制御情報の出力などを行なっている。また、スケジューリング部１２０は異なる基地局装置Ａから送信されるＳＲＳの送信タイミング（時間リソース）、リソースブロック（周波数リソース）そして符号リソースを管理して、それぞれが直交するような系列を移動局装置Ｂへと割り当てることが本発明の特徴である。ここで、符号リソースとは、ＳＲＳの系列（ＣＡＺＡＣ系列）と、それに適用するサイクリックシフト、また異なるサブフレーム（時間位置）で送信されるＳＲＳに対して適用される直交符号系列（以下、この直交符号系列をオーソゴナルカバーと呼称する）のことを表す。

下りリンク送信リソース情報制御部１２１は、各ＵＥ３が利用する下りリンクリソースをスケジューリング・管理するとともに、その制御信号の生成を行なう。上りリンク送信リソース情報制御部１２２は、各ＵＥ３が利用する上りリンクリソースを管理するとともに、その制御信号の生成を行なう。ＳＲＳ直交リソース制御部１２３は、他の基地局装置Ａで利用されるＳＲＳの符号リソースを踏まえて、それぞれの移動局装置Ｂに対して適用するＳＲＳの符号リソースを管理する。ＳＲＳ送信スケジュール制御部１２４は、他の基地局装置Ａで利用されるＳＲＳの設定を踏まえて、自局に適用するＳＲＳの設定と管理を行なうとともに、それぞれの移動局装置Ｂに対して適用するＳＲＳの送信リソース（時間リソース、周波数リソース、符号リソース）を管理する。そして、その情報を通知するための制御信号の生成と管理も行なう。ここで、自局に適用するＳＲＳの設定とは、ＳＲＳサブフレームとして利用されるサブフレームの位置情報や、各移動局装置Ｂから送信されるＳＲＳの送信周期、符号リソースなどのことを表す。

一方、移動局装置Ｂから送信された信号は、アンテナ１４０で受信された後、無線受信部１３１に入力される。無線受信部１３１はデータや制御信号を受け取り、送信方式に応じたディジタル信号を生成して出力する。具体的にＯＦＤＭ方式やＳＣ−ＦＤＭＡ方式が採用されているのであれば、受信信号をアナログ・ディジタル変換した後、処理時間単位でＦＦＴ処理を施した信号が出力される。ここで、無線受信部１３１には、上りリンクの伝搬路の状況を計測するための信号と、例えば上位レイヤで処理されるデータ信号や制御情報として管理されるべき情報を含む信号などの信号の２種類に分けられ、それぞれ第１の信号および第２の信号として出力される。

無線受信部１３１の第１の出力はＳＲＳ逆拡散・算出部１３２へ出力される。ここでは、上りリンク信号に含められたＳＲＳもしくはＳＲＳが抽出され、そこから得られる各移動局装置Ｂのチャネル情報をスケジューリング部１２０へ出力する。特に、ＳＲＳは時間、周波数、符号リソースによってユーザごと、もしくは他の情報と多重されている可能性があり、ＳＲＳ送信スケジュール制御部１２３もしくはＳＲＳ送信スケジュール制御部１２４で管理するリソース割り当て情報に従って、これらの分離が行なわれる。さらにＳＲＳ逆拡散・算出部１３２部では、サイクリックシフトやオーソゴナルカバーを用いて符号多重されたＳＲＳを逆拡散して分離する処理も含まれている。

無線受信部１３１の第２の出力は逆マッピング・復調処理部１３３へと出力される。逆マッピング・復調処理部１３３にはスケジューリング部１２０が管理するマッピングパターン、変調方式および符号化率を利用して、移動局装置Ｂから送信された複数種類の情報をそれぞれ復調、抽出する。ここで、上りリンク信号に空間多重が適用されており、２種類以上の通信品質の異なる情報が同時に送信されていれば、それぞれの信号が含まれている時間、周波数位置をあらかじめ分離し、スケジューリング部１２０から入力される制御情報に従って、それぞれ異なる変調方式、符号化率、空間多重数を適用した逆マッピング、復調処理が行なわれる。このような処理により得られた信号のうち、上位レイヤで処理されるものについては上位レイヤへと出力され、スケジューリング部１２０で管理される制御情報、たとえばＣＱＩやＲＩなどについては、スケジューリング部１２０に出力される。

図２は、本発明の移動局装置Ｂの一構成例を示す機能ブロック図である。移動局装置Ｂは、図２に示すように、受信部２１０、スケジューリング情報管理部２２０、送信部２３０、および、アンテナ２４０を備えている。受信部２１０は無線受信部２１１、復調処理部２１２、下りリンク伝搬路算出部２１３を備えている。また、スケジューリング情報管理部２２０は下りリンク送信リソース情報管理部２２１、上りリンク送信リソース情報管理部２２２、ＳＲＳ直交リソース管理部２２３、そしてＳＲＳ送信スケジュール管理部２２４を備えている。アンテナ２４０は上りリンク信号の送信および下りリンク信号の受信に必要な数だけ備えられている。送信部２３０は符号化部２３１、変調部２３２、マッピング部２３３、無線送信部２３４を備えている。

基地局装置１から送信される下りリンク信号をアンテナ２４０で受信すると、この受信信号は無線受信部２１１へ入力される。無線受信部２１１では、アナログ・ディジタル（A/D）変換などの他に、通信方式に応じた処理が施され、出力される。具体的にＯＦＤＭＡであれば、Ａ／Ｄ変換後の時系列の信号はＦＦＴ処理され、時間・周波数領域の信号に変換されて出力される。

無線受信部２１１の出力信号は復調処理部２１２へ入力される。これとともに復調処理部２１２にはスケジューリング情報管理部２２０から出力される下りリンク信号のスケジューリング情報（つまり自局宛の信号がどこに割り当てられているかという情報）、空間多重の系列数、変調方式、符号化率といった制御情報も入力され、復調処理が行なわれる。復調された信号は信号の種類によって分類され、上位レイヤにて処理される情報は上位レイヤへと渡され、スケジューリング情報管理部にて管理される情報についてはスケジューリング情報管理部に入力される。ここでスケジューリング情報管理部にて管理される情報とは、ＳＲＳを送信するリソース（時間、周波数、符号リソース）に関するものを含む。下りリンク伝搬路算出部２１３は無線受信部２１１から提供される伝搬路算出用の信号を入力信号として、下りリンクに適用できる空間多重の系列数、変調方式、符号化率といった管理情報を計算する。この管理情報はスケジューリング情報管理部２２０へと入力される。

スケジューリング情報管理部２２０は基地局装置Ａから送信された制御情報を管理し、また、移動局装置Ｂで算出された制御情報を基地局装置Ａへ送信するための管理も行なう。下りリンク送信リソース情報管理部２２１は、基地局装置Ａから送信された自局の下りリンクリソース情報を管理するとともに、下りリンク信号の送信制御を行なう。上りリンク送信リソース情報管理部２２２は、基地局装置Ａから送信された自局の上りリンクリソース情報を管理するとともに、上りリンク信号の送信制御を行なう。ＳＲＳ直交リソース管理部２２３は基地局装置Ａから送信されたＳＲＳに適用する符号リソースを管理するとともに、それらのリソースを用いたＳＲＳ送信の制御を行なう。

ＳＲＳ送信スケジュール管理部２２４は、基地局装置Ａから送信されたＳＲＳの送信リソース（時間リソース、周波数リソース）を管理するとともに、与えられたリソースでＳＲＳを送信するよう制御する。

送信部２３０は、上りリンクデータやＳＲＳなどの情報を割り当てられた上りリンクリソースにおいて送信する。下りリンクデータおよびスケジューリング情報管理部２２０で管理される信号は、その送信タイミングにおいて符号化部２３１へ供給され、入力された信号はそれぞれの種類によって異なる符号化率の符号化が行なわれる。この複数系列の出力信号は変調部２３２へと入力され、それぞれの種類によって異なる変調方式により変調される。この出力はマッピング部２３３へと出力され、送信情報ごとの空間多重数、およびマッピング位置情報に応じて信号のマッピングを行なう。具体的に、送信方式にＳＣ−ＦＤＭＡが適用される場合には割り当てられた周波数領域に信号をマッピングする。

マッピング部２３３によりマッピングされた信号は、無線送信部２３４へ入力される。無線送信部２３４ではこれらの信号が送信用の信号形態に変換される。具体的には、周波数領域の信号をＩＦＦＴにより時間領域の信号へ変換し、ガードインターバルを付与する動作などがこれに相当する。無線送信部２３４の出力はアンテナ２４０に供給される。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る２つの基地局装置Ａ（Ａ−１、Ａ−２）と移動局装置Ｂ（Ｂ−１，Ｂ−２）から構成され、移動局装置Ｂ−１から基地局装置Ａ−１へ、移動局装置Ｂ−２から基地局装置Ａ−２へとＳＲＳが送信される手順を説明するシーケンスチャートである。ここでは、異なる基地局装置に属する移動局装置から送信されるＳＲＳを直交させるためのシーケンスが示されているが、一つの基地局装置に対して複数の移動局装置が属する場合についても本実施形態と同様の手順を適用することが可能である。また、それぞれの基地局装置に対して複数の移動局装置が同時に存在していて同様の手順が適用可能であり、ここでは簡単のため、それぞれひとつから構成されているものとした説明を行なう。

基地局装置Ａ−１とＡ−２は、各移動局装置に対して割り当てるＳＲＳ設定情報の交換を行う（ステップＳ１００）。ここで、ＳＲＳ設定情報とはＳＲＳサブフレームの通知や、各移動局装置に適用されるＳＲＳ送信周期の情報、さらに各基地局装置が利用するオーソゴナルカバーの情報、ＳＲＳに利用する系列の情報と、その系列をサブフレームごとに変更するか否かなどの情報のことである。例えば、基地局装置Ａ−１とＡ−２は、５ｋ＋１（ｋは０以上の整数）のサブフレームをＳＲＳサブフレームとして設定し、各移動局装置はすべて５サブフレームごとにＳＲＳを送信することを情報交換する。そしてオーソゴナルカバーの拡散率を２として設定し、たとえばオーソゴナルカバーの系列にＷａｌｓｈ符号を利用して、基地局装置Ａ−１は「＋１、＋１」を、基地局装置Ｂ−１は「＋１、−１」を利用するという情報を交換する。ＳＲＳの信号系列であるＣＡＺＡＣ系列をどの周期で変更するか、もしくは変更しないかという情報の交換をすることができ、たとえば、このＣＡＺＡＣ系列はオーソゴナルカバーの拡散率と同じサブフレームだけ同一のものを利用し、そのたびに系列を変更するように設定することもできる。さらに、基地局装置Ａ−１とＡ−２において、オーソゴナルカバーによりＳＲＳを直交させることが困難である場合には、オーソゴナルカバーを無効化し、ＳＲＳのＣＡＺＡＣ系列をサブフレームごとに変更することによる白色雑音化を適用することも可能である。この設定は基地局装置の判断によって適用可能である。

次に基地局装置Ａ−１およびＡ−２はそれぞれ、移動局装置Ｂ−１、Ｂ−２に対してＳＲＳ設定と直交符号に関する情報を送信する（ステップＳ１０１）。この情報とは、ＳＲＳサブフレームの位置情報、ＳＲＳを送信するサブフレームの情報、ＳＲＳに利用する信号系列（ＣＡＺＡＣ系列）を指定する情報、ＣＡＺＡＣ系列をサブフレームごとに変更するか否かの情報、ＳＲＳ系列に適用するサイクリックシフトおよびオーソゴナルカバーの情報などが含まれる。具体的に割り当てられるリソースの一例は図４に示すとおりである。移動局装置Ｂ−１については基地局装置Ａ−１から設定が通知され、サブフレームｎ、ｎ＋ｍ、ｎ＋２ｍ、ｎ＋３ｍでシステム帯域に一致する周波数帯域幅のＳＲＳを送信し、サブフレームｎ、ｎ＋ｍでは系列α１にサイクリックシフトＣ１を適用したＳＲＳを送信し、ｎ＋２ｍ、ｎ＋３ｍでは系列α２にサイクリックシフトＣ２を適用したＳＲＳを送信する。オーソゴナルカバーの拡散率は２で、その系列には「＋１、＋１」が適用される。一方、移動局装置Ｂ−２については基地局装置Ａ−２から設定が通知され、サブフレームｎ、ｎ＋ｍ、ｎ＋２ｍ、ｎ＋３ｍでシステム帯域に一致する周波数帯域幅のＳＲＳを送信し、サブフレームｎ、ｎ＋ｍでは系列β１にサイクリックシフトＤ１を適用したＳＲＳを送信し、ｎ＋２ｍ、ｎ＋３ｍでは系列β２にサイクリックシフトＤ２を適用したＳＲＳを送信する。オーソゴナルカバーの拡散率は２で、その系列には「＋１、−１」が適用される。なお、各移動局装置がＭＩＭＯ（ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）に対応しており、送信アンテナ数に対応した複数の直交系列を送信したい場合には、系列α１、α２、β１、β２それぞれに対して異なるサイクリックシフトを適用し、ＣＤＭによる同時送信することも可能である。

上記の設定を受信した移動局装置Ｂ−１、Ｂ−２は、それぞれの送信タイミングに合わせて送信するＳＲＳ信号を生成する（ステップＳ１０２）。たとえばサブフレームｎで送信するＳＲＳ信号であれば、移動局装置Ｂ−１は系列α１を、移動局装置Ｂ−２は系列β１を生成する。たとえばSC-FDMAやOFDMに準ずる方式であれば、α１、β１は周波数領域の信号であり、α１（ｘ）やβ１（ｘ）と表現することもできる。ただしｘはサブキャリアである。

ステップＳ１０２でＳＲＳ信号を生成した移動局装置Ｂ−１、Ｂ−２は基地局装置Ａ−１、Ａ−２からそれぞれ与えられた直交リソースに応じてＳＲＳ信号を直交符号化する（ステップＳ１０３）。これを図４におけるサブフレームnを用いて説明すると、移動局装置Ｂ−１では、ステップＳ１０１で生成されたＳＲＳ信号系列α１は、Ｃ１のサイクリックシフトが適用された後、オーソゴナルカバーに対応する「＋１」が系列全体に対して乗算される。OFDMの場合では１×α１（ｘ）が移動局装置Bから送信されるSRS信号となる。移動局装置Ｂ−２では、ステップＳ１０１で生成されたＳＲＳ信号系列β１は、Ｄ１のサイクリックシフトが適用された後、オーソゴナルカバーに対応する「＋１」が乗算される。サブフレームn＋ｍにおいて、移動局装置Ｂ−１では、ステップＳ１０１で生成されたＳＲＳ信号系列α１は、Ｃ１のサイクリックシフトが適用された後、オーソゴナルカバーに対応する「＋１」が乗算される。移動局装置Ｂ−２では、ステップＳ１０１で生成されたＳＲＳ信号系列β１は、Ｄ１のサイクリックシフトが適用された後、系列全体に対してオーソゴナルカバーに対応する「―１」が系列全体に乗算される。OFDMの場合では−１×β１（ｘ）が移動局装置Bから送信されるSRS信号となる

ステップＳ１０３で生成されたＳＲＳ信号は、割り当てられた周波数リソースにマッピングされた後、それぞれの移動局装置へ所望信号として送信される（ステップＳ１０４ａ）。このとき、移動局装置Ｂ−１は基地局装置Ａ−１に対してＳＲＳを送信するが、移動局装置Ａ−２ではこのＳＲＳ信号は干渉信号となる（ステップＳ１０４ｂ）。同様に、移動局装置Ｂ−２は基地局装置Ａ−２に対してＳＲＳを送信するが、移動局装置Ａ−１ではこのＳＲＳ信号は干渉信号となる（ステップＳ１０４ｂ）。基地局装置Ａ−１およびＡ−２は干渉となるＳＲＳを含めて、ステップＳ１０４ａで送信されたＳＲＳ信号を受信する(ステップＳ１０５)。

干渉信号を含むＳＲＳ信号を受信した基地局装置Ａ−１とＡ−２は、サイクリックシフトで多重された系列を逆拡散処理により分離した後、オーソゴナルカバーを用いた逆拡散処理により干渉のキャンセルを行う（ステップＳ１０６）。具体的な手順は以下の通りである。

基地局装置Ａ−１において、ステップＳ１０４ａとＳ１０４ｂによりサブフレームｎに受信される信号y1はy1=h11×r1+h21×r2として表現される。またサブフレームｎ＋ｍに受信される信号y2はy2=h12×r1+h22×(-r2)として表現される。ここでh11はサブフレームｎにおける基地局装置Ａ−１、移動局装置Ｂ−１間のチャネル、h12はサブフレームｎ＋ｍにおける基地局装置Ａ−１、移動局装置Ｂ−１間のチャネルである。さらに、y1はサイクリックシフトによって拡散された系列は逆拡散処理により分離されているものとする。さらに、r1は移動局装置Ｂ−１が送信したＳＲＳの系列であり、r2は移動局装置Ｂ−２が送信したＳＲＳの系列である。つまり、r1は所望成分でr2は干渉成分となる。また、y1とy2には熱雑音などのノイズ成分は簡単のため省略しており、干渉成分y1とy2の式において、r2の符号が反転しているのはオーソゴナルカバーの適用によるものである。ここで、ドップラーシフトによるサブフレームｎとｎ＋ｍにおける伝搬路の時間変動が十分小さくなるようにｍを設定すれば、h11=h12, h21=h22と近似することができ、y1+y2=2×h11×r1となり、基地局装置で干渉成分r2をキャンセルすることができる。

以上の処理により、他の基地局装置に属する移動局装置から送信されるＳＲＳをキャンセルすることができ、所望のＳＲＳ信号の検出精度を向上させることができる。

本発明に関わる基地局装置Ａ、および移動局装置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。

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１、または基地局装置３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１、基地局装置３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。

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。

１１０ 送信部
１１１ 符号化部
１１２ 変調部
１１３ マッピング部
１１４ 無線送信部
１２０ スケジューリング部
１２１ 下りリンク送信リソース情報制御部
１２２ 上りリンク送信リソース情報制御部
１２３ ＳＲＳ直交リソース制御部
１２４ ＳＲＳ送信スケジュール制御部
１３０ 受信部
１３１ 無線受信部
１３２ ＳＲＳ逆拡散・算出部
１３３ 逆マッピング・復調処理部
１４０ アンテナ
２１０ 受信部
２１１ 無線受信部
２１２ 復調処理部
２１３ 下りリンク伝搬路算出部
２２０ スケジューリング情報管理部
２２１ 下りリンク送信リソース情報管理部
２２２ 上りリンク送信リソース情報管理部
２２３ ＳＲＳ直交リソース管理部
２２４ ＳＲＳ送信スケジュール管理部
２３０ 送信部
２３１ 符号化部
２３２ 変調部
２３３ マッピング部
２３４ 無線送信部
２４０ アンテナ

Claims (12)

1. 一つ以上の基地局装置と、前期基地局装置と通信する一つ以上の移動局装置とから構成され、前記移動局装置は前記基地局装置から通知された時間位置と周波数位置と信号系列で、前記基地局装置にサウンディング参照信号を送信する無線通信システムであって、
   異なる時間位置で送信されるサウンディング参照信号に対して適用される拡散符号が、前記基地局装置から前記移動局装置へと通知され、
   前記移動局装置は、前記拡散符号と前期信号系列から送信するサウンディング参照信号を生成し、前記基地局装置へ送信することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記信号系列は、サウンディング参照信号を前記拡散符号の拡散率と同じ送信する毎に、系列を変更することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記拡散符号は、前記基地局装置に固有の符号であることを特徴とすることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の無線通信システム。
4. 一つ以上の基地局装置と、前期基地局装置と通信する一つ以上の移動局装置とから構成され、前記移動局装置は前記基地局装置から通知された時間位置と周波数位置と信号系列で、前記基地局装置にサウンディング参照信号を送信する無線通信システムに適用される基地局装置であって、
   異なる時間位置で送信されるサウンディング参照信号に対して適用される拡散符号を前記移動局装置へと通知し、
   前記移動局装置が送信する、前記拡散符号と前期信号系列から生成したサウンディング参照信号を受信することを特徴とする基地局装置。
5. 前記信号系列は、サウンディング参照信号を前記拡散符号の拡散率と同じ送信する毎に、系列を変更することを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
6. 前記拡散符号は、前記基地局装置に固有の符号であることを特徴とする請求項４もしくは請求項５に記載の基地局装置。
7. 一つ以上の基地局装置と、前期基地局装置と通信する一つ以上の移動局装置とから構成され、前記移動局装置は前記基地局装置から通知された時間位置と周波数位置と信号系列で、前記基地局装置にサウンディング参照信号を送信する無線通信システムに適用される移動局装置であって、
   前記基地局装置から通知される、異なる時間位置で送信されるサウンディング参照信号に対して適用される拡散符号を受信し、
   前記受信した前記拡散符号と前期信号系列から生成したサウンディング参照信号を前期移動局装置へ送信することを特徴とする移動局装置。
8. 前記信号系列は、サウンディング参照信号を前記拡散符号の拡散率と同じ送信する毎に、系列を変更することを特徴とする請求項７に記載の移動局装置。
9. 前記拡散符号は、前記基地局装置に固有の符号であることを特徴とする請求項７もしくは請求項８に記載の移動局装置。
10. 一つ以上の基地局装置と、前期基地局装置と通信する一つ以上の移動局装置とから構成され、前記移動局装置は前記基地局装置から通知された時間位置と周波数位置と信号系列で、前記基地局装置にサウンディング参照信号を送信する無線通信方法であって、
    前記基地局装置から通知される、異なる時間位置で送信されるサウンディング参照信号に対して適用される拡散符号を送信もしくは受信する手段と、
    前記受信した前記拡散符号と前期信号系列から生成したサウンディング参照信号を前期移動局装置へ送信もしくは受信する手段を有することを特徴とする無線通信方法。
11. 前記信号系列は、サウンディング参照信号を前記拡散符号の拡散率と同じ送信する毎に、系列を変更することを特徴とする請求項１０に記載の無線通信方法。
12. 前記拡散符号は、前記基地局装置に固有の符号であることを特徴とする請求項１０もしくは請求項１１に記載の無線通信方法。