JP2011166699A - 無線基地局装置、移動端末装置及び無線通信方法 - Google Patents

無線基地局装置、移動端末装置及び無線通信方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ＬＴＥ−ＡシステムにおいてＳＲＳを効率良く使用することができる無線基地局装置、移動端末装置及び無線通信方法を提供すること。
【解決手段】本発明の無線通信方法は、無線基地局装置において、送信アンテナ毎のサウンディング参照信号についての送信情報を含む送信信号に対してＯＦＤＭ変調し、ＯＦＤＭ変調後の送信信号を送信し、移動端末装置において、送信情報を含む信号を受信し、送信情報に基づいて送信アンテナ毎のサウンディング参照信号の送信態様を制御し、送信態様でサウンディング参照信号を送信アンテナ毎に送信することを特徴とする。
【選択図】図２６

Description

本発明は、ＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution-Advanced）システムにおいてＳＲＳ（Sounding Reference Signal）を効率良く使用する無線基地局装置、移動端末装置及び無線通信方法に関する。
３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で規定されるＬＴＥ（Long Term Evolution）システムでは、より高速な伝送を実現するために、無線基地局装置に複数の送受信アンテナを用いるＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）伝送を採用している。また、ＬＴＥシステムよりもさらなる広帯域化及び高速化を目的としたＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ−Ａ）システムにおいては、下りリンクで最大８ストリームのＭＩＭＯ多重伝送、上りリンクで最大４ストリームのＭＩＭＯ多重伝送が行われる。
上りリンクでのＭＩＭＯ伝送においては、送信側（移動端末装置：ＵＥ）からＳＲＳ（Sounding Reference Signal）をそれぞれの送信アンテナ（例えば＃１，＃２）から送信する。受信側（無線基地局装置：ｅＮＢ）でＳＲＳをそれぞれ測定して、送信アンテナ（＃１，＃２）毎のチャネル変動に基づいて位相・振幅制御量を選択し、送信側にＰＭＩ(Precoding Matrix Indicator）をフィードバックする。送信側においては、同一の信号に対して、送信アンテナ毎に異なる位相・振幅制御を施した（プリコーディングウエイト乗算）後に送信する（送信アンテナ本数が２の場合の例を図１に示す）（非特許文献１）。
また、上りリンクでのＭＩＭＯ伝送においては、ハンドグリッピングなどの影響でアンテナ不等利得（ＡＧＩ：Antenna Gain Imbalance）の大きい環境では、ＰＭＩとしてＡＴＯＶ（Antenna turn off vector）（伝搬ロスの大きい送信アンテナからの送信を停止する）を用いてプリコーディングを行う（図２参照）。このようなＡＴＯＶを用いることにより、移動端末装置のバッテリセービングが可能となる。
上りリンクのＭＩＭＯ伝送におけるプリコーディングでは、ＰＭＩ選択のために送信アンテナ毎のチャネル推定が必要となる。すなわち、送信アンテナ毎にＳＲＳが必要となり、ＳＲＳのリソース数が増大する。また、ハンドグリッピングなどＡＧＩの大きい環境などでパワーセービングのためにＡＴＯＶを使用する際には、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）信号を送信しない送信アンテナからのＳＲＳ送信が無駄となる。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＬＴＥ−ＡシステムにおいてＳＲＳを効率良く使用することができる無線基地局装置、移動端末装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
本発明の無線基地局装置は、送信アンテナ毎のサウンディング参照信号についての送信情報を含む送信信号に対してＯＦＤＭ変調するＯＦＤＭ変調手段と、前記ＯＦＤＭ変調後の送信信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする。
本発明の移動端末装置は、複数の送信アンテナと、送信アンテナ毎のサウンディング参照信号についての送信情報を含む信号を受信する受信手段と、前記送信情報に基づいて送信アンテナ毎のサウンディング参照信号の送信態様を制御する制御手段と、前記送信態様で前記サウンディング参照信号を前記送信アンテナ毎に送信する送信手段と、を具備することを特徴とする。
本発明の無線通信方法は、無線基地局装置において、送信アンテナ毎のサウンディング参照信号についての送信情報を含む送信信号に対してＯＦＤＭ変調する工程と、前記ＯＦＤＭ変調後の送信信号を送信する工程と、移動端末装置において、前記送信情報を含む信号を受信する工程と、前記送信情報に基づいて送信アンテナ毎のサウンディング参照信号の送信態様を制御する工程と、前記送信態様で前記サウンディング参照信号を送信アンテナ毎に送信する工程と、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、無線基地局装置において、送信アンテナ毎のサウンディング参照信号についての送信情報を含む送信信号に対してＯＦＤＭ変調し、ＯＦＤＭ変調後の送信信号を送信し、移動端末装置において、送信情報を含む信号を受信し、送信情報に基づいて送信アンテナ毎のサウンディング参照信号の送信態様を制御し、送信態様でサウンディング参照信号を送信アンテナ毎に送信するので、ＬＴＥ−ＡシステムにおいてＳＲＳを効率良く使用することができる。
上りリンクのＭＩＭＯ伝送を説明するための図である。 上りリンクのＭＩＭＯ伝送に用いるプリコーディングコードブックを示す図である。 ＳＲＳの配置を説明するための図である。 ＳＲＳの伝送態様を説明するための図である。 周期的ＳＲＳ送信の手順を示す図である。 ＳＲＳの送信パラメータを説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は、ＳＲＳの送信パラメータを説明するための図である。 ＳＲＳの送信パラメータを説明するための図である。 ＳＲＳの送信パラメータを説明するための図である。 ＳＲＳの送信パラメータを説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は、ＳＲＳの送信パラメータを説明するための図である。 ＩＦＤＭＡ及びＣＤＭを説明するための図である。 ＳＲＳの送信パラメータを説明するための図である。 ＳＲＳの送信パラメータを説明するための図である。 非周期的ＳＲＳ送信の手順を示す図である。 非周期的ＳＲＳ送信の一例を示す図である。 ＳＲＳの送信パラメータを説明するための図である。 ＳＲＳの多重法を説明するための図である。 ＳＲＳの多重法を説明するための図である。 ＳＲＳの多重法を説明するための図である。 ＳＲＳの多重法を説明するための図である。 本発明の無線通信方法を行う無線通信システムを示す図である。 本発明の無線基地局装置の概略構成を示す図である。 本発明の無線基地局装置のベースバンド処理部を含む処理部を説明するためのブロック図である。 本発明の移動端末装置の概略構成を示す図である。 本発明の移動端末装置のベースバンド処理部を含む処理部を説明するためのブロック図である。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
本発明の無線通信方法においては、無線基地局装置において、送信アンテナ毎のサウンディング参照信号（ＳＲＳ）についての送信情報を含む送信信号に対してＯＦＤＭ変調し、ＯＦＤＭ変調後の送信信号を送信し、移動端末装置において、送信情報を含む信号を受信し、送信情報に基づいて送信アンテナ毎のサウンディング参照信号の送信態様を制御し、送信態様でサウンディング参照信号を送信アンテナ毎に送信する。
ここで、ＳＲＳについて説明する。上りリンクのＳＲＳは、上りリンクのチャネル変動及び受信ＳＩＮＲ（signal to noise plus interference ratio）などの測定に用いる参照信号である。このＳＲＳは、ＰＵＳＣＨ信号やＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）とは独立に周期的に全帯域にわたって送信される。ＳＲＳは、図３に示すように、サブフレームにおける最終のＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）シンボルに多重される。また、このＳＲＳは、オーバヘッド調整のため、多重されるサブフレームは制御可能である。すなわち、図３に示すように、一つおきのサブフレームの最終ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに多重されても良く（低密度）、各サブフレームの最終ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに多重されても良い（高密度）。この場合において、多重されるサブフレームパターンについてはユーザ共通の（セル毎の）報知チャネルで通知される。
図４に示すように、無線基地局装置（ｅＮＢ）に近い移動端末装置（ＵＥ−１）についてはＳＲＳをシステム帯域全体にわたって広帯域伝送する。一方、セル端の移動端末装置（ＵＥ−２）については、無線基地局装置での受信ＳＩＮＲ測定の精度を向上させるためにＳＲＳを狭帯域伝送する。このように、ＳＲＳは複数の帯域幅を持ち、ユーザ毎に最適な帯域幅が選択されて送信される。具体的には、ＳＲＳは４種類の帯域幅から選択する。なお、３ＧＰＰでは、周期的に送信するＳＲＳ（Periodic SRS）の他に、非周期的に送信するＳＲＳ（A periodic SRS）も検討されている。
上述したように、ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、上りリンクで最大４ストリームのＭＩＭＯ多重伝送が行われる。このため、上りリンクのＭＩＭＯ伝送におけるプリコーディングでは、ＰＭＩ選択のために送信アンテナ毎のチャネル推定が必要となる。すなわち、送信アンテナ毎にＳＲＳが必要となり、ＳＲＳのリソース数が増大する。また、ハンドグリッピングなどＡＧＩの大きい環境などでパワーセービングのためにＡＴＯＶを使用する際には、ＰＵＳＣＨ信号を送信しない送信アンテナからのＳＲＳ送信が無駄となる。このように、ＬＴＥ−Ａシステムにおいて上りリンクで最大４ストリームのＭＩＭＯ多重伝送を行う場合には、ＳＲＳを効率良く使用することが求められる。
そこで、本発明においては、送信アンテナ毎のＳＲＳについての送信情報を無線基地局装置から移動端末装置に送り、移動端末装置において、この送信情報に基づいてＳＲＳの送信態様を制御して、送信アンテナ毎にＳＲＳを送信する。これにより、ＬＴＥ−Ａシステムにおいて上りリンクで最大４ストリームのＭＩＭＯ多重伝送を行う場合には、ＳＲＳを効率良く使用することができる。
ここで、送信アンテナ毎のＳＲＳについての送信情報及び送信態様について説明する。
＜周期的ＳＲＳ＞
ＳＲＳが周期的に送信される場合には、送信情報としては、ＳＲＳの送信周期、ＳＲＳの送信区間、ＳＲＳ送信のＯＮ／ＯＦＦを示す情報、ＳＲＳの送信タイミングのオフセット値、送信アンテナ毎のＳＲＳの送信比率、ＳＲＳの送信帯域幅、ＳＲＳの送信のホッピングのＯＮ／ＯＦＦを示す情報、ＳＲＳのレピテーションファクタ、ＳＲＳについての拡散符号系列などが挙げられる。この送信情報はユーザ個別の高レイヤーシグナリング（ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング）により通知される。
周期的にＳＲＳを送信する場合には、図５に示すように、無線基地局装置（ｅＮＢ）から移動端末装置（ＵＥ）に、ＳＲＳパラメータが高レイヤーシグナリング（ＲＲＣシグナリング）により送信される。このＳＲＳパラメータは、上述した帯域幅、ホッピングＯＮ／ＯＦＦ、周波数オフセット、巡回シフト系列、レピテーションファクタ、送信周期、送信タイミングオフセットなどである。
移動端末装置がＲＲＣシグナリングでＳＲＳパラメータを受けると、特定周期（Ｔ）でＳＲＳを周期的に送信する。このとき、移動端末装置は、ＳＲＳパラメータに基づいてＳＲＳの送信態様を制御してＳＲＳを無線基地局装置に送信する。なお、周期的なＳＲＳ送信の際に、アップリンクグラントには、ＳＲＳの送信タイミングを示す情報を含まない。
（ＳＲＳの送信周期：Periodicity）
本発明においては、移動端末装置の送信アンテナ毎にＳＲＳの送信周期を設定する。図６に示すように、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）については、相対的に短い送信周期とし、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）については、次に短い送信周期とし、送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）については、相対的に長い送信周期とする。この場合の送信情報は、送信アンテナ番号と送信周期とを関連づけた情報である。
送信周期は、アンテナ利得や伝搬ロスに基づいて決定することができる。例えば、アンテナ利得が低い送信アンテナ、もしくは、伝搬ロスが大きい送信アンテナについては、ＳＲＳの送信周期を長く設定する。これにより、移動端末装置の消費電力を低減することが可能となる。なお、ＳＲＳの送信周期は、送信アンテナ個別に設定されていれば良く、図６に示すように、すべての送信アンテナでＳＲＳの送信周期が異なっていても良く、複数の送信アンテナで送信周期が同じになっていても良い。
（ＳＲＳの送信区間：Duration）
本発明においては、移動端末装置の送信アンテナ毎にＳＲＳの送信周期を設定する。ＳＲＳの送信区間とは、ＳＲＳを一時的に送信するのか、連続的に送信するのか、送信しない区間（不送信区間）を設けるのかを示す情報である。例えば、図７（ａ）に示すように、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）及び送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）については、連続送信（Indefinite）（duration＝１）とし、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）については、１ショット送信（Single）（duration＝０）とする。この場合の送信情報は、送信アンテナ番号とdurationとを関連づけた情報である。また、ＳＲＳの不送信区間は、例えば、図７（ｂ）に示すように、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）についてＳＲＳの不送信区間を設ける。この場合の送信情報は、送信アンテナ番号と不送信区間の指定（開始位置や期間など）とを関連づけた情報である。
送信区間は、例えば、各送信アンテナの平均受信ＳＩＮＲあるいは伝搬ロスに基づいて決定することができる。例えば、伝搬ロスが大きな送信アンテナについては、ＳＲＳの送信区間を１ショット（単発）に設定する。これにより、伝搬ロスの大きいアンテナの送信アンプをＳＲＳ不送信時においてＯＦＦすることができ、移動端末装置の消費電力を低減することが可能となる。また、不送信区間は、伝搬ロスに基づいて決定することができる。例えば、伝搬ロスが大きい送信アンテナについては、ＳＲＳの不送信区間を設ける。これにより、消費電力を低減することが可能となる。なお、ＳＲＳの送信区間は、送信アンテナ個別に設定されていれば良く、どの送信アンテナにどの送信区間を割り当てるかについては、図７に限定されず、適宜設定することができる。また、不送信区間の指定に関しては、アンテナ共通のシグナリングで移動端末装置に通知しても良い。
（ＳＲＳ送信のＯＮ／ＯＦＦを示す情報）
本発明においては、移動端末装置の送信アンテナ毎にＳＲＳ送信のＯＮ／ＯＦＦを設定する。例えば、図８に示すように、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）及び送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）については、ＳＲＳ送信をＯＮとし、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）については、ＳＲＳ送信をＯＦＦとする。この場合の送信情報は、送信アンテナ番号と送信ＯＦＦの指定、あるいは、送信アンテナ番号と送信ＯＮの指定とを関連づけた情報である。
ＳＲＳ送信のＯＮ／ＯＦＦは、伝搬ロスに基づいて決定することができる。例えば、伝搬ロスが大きい送信アンテナについては、ＳＲＳを一定期間送信ＯＦＦとする。これにより、任意の時間でＳＲＳ送信ＯＮ／ＯＦＦの制御が可能となり、受信品質の良い状態でＳＲＳを送信することができ、効率良くＳＲＳの送信が可能となる。なお、ＳＲＳ送信のＯＮ／ＯＦＦは、送信アンテナ個別に設定されていれば良く、どの送信アンテナについてＳＲＳを一定期間送信ＯＦＦとするかについては、図８に限定されず、適宜設定することができる。
（ＳＲＳの送信タイミングのオフセット値：Subframe offset）
本発明においては、移動端末装置の送信アンテナ毎にＳＲＳの送信タイミングのオフセット値（ＳＲＳ送信サブフレームのオフセット）を設定する。例えば、図９に示すように、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）については、オフセットなしとし、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）については、オフセット量＝１とし、送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）については、オフセット量＝２とする。この場合の送信情報は、送信アンテナ番号とオフセット量とを関連づけた情報である。
ＳＲＳの送信タイミングのオフセット値は、ＳＲＳの送信態様（多重法）に基づいて決定することができる。例えば、ＳＲＳをＴＤＭ（Time Division Multiplexing）で送信する場合に、送信アンテナ毎に時間オフセットを設定する。これにより、ＳＲＳに対して柔軟な多重が可能となる。なお、ＳＲＳの送信タイミングのオフセット値は、送信アンテナ個別に設定されていれば良く、どの送信アンテナについてどのオフセット値を設定するかについては、図９に限定されず、適宜設定することができる。
（送信アンテナ毎のＳＲＳの送信比率）
本発明においては、移動端末装置の送信アンテナ毎のＳＲＳの送信比率を設定する。例えば、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）、送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）のＳＲＳの送信比率（Ａｎｔ＃１：Ａｎｔ＃２：Ａｎｔ＃ｎ）＝（２：１：１）である場合には、図１０に示すように、特定の期間において、Ａｎｔ＃１から送信するＳＲＳを２、Ａｎｔ＃２から送信するＳＲＳを１、Ａｎｔ＃ｎから送信するＳＲＳを１の割合とする。この場合の送信情報は、送信アンテナ番号とＳＲＳの割合とを関連づけた情報である。ＳＲＳの送信比率は、例えば、各送信アンテナの平均受信ＳＩＮＲあるいは伝搬ロスに基づいて決定することができる。例えば、伝搬ロスの大きな送信アンテナについては、ＳＲＳの送信比率を小さくなるように設定する。これによりＳＲＳのリソースを効率的に使用することが可能となる。なお、送信アンテナ毎のＳＲＳの送信比率は、図１０に限定されず、適宜設定することができる。
（ＳＲＳの送信帯域幅：Bandwidth）
本発明においては、移動端末装置の送信アンテナ毎のＳＲＳの帯域幅を設定する。例えば、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）、送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）について、ＳＲＳを送信する帯域幅を図１１に示すように設定する。この送信帯域幅には、必要に応じて移動端末装置毎のＳＲＳの周波数位置の情報（Frequency-domain position）も含まれる。ＳＲＳを周波数多重（ＦＤＭ：Frequency Division Multiplexing）で送信する場合には、図１１（ａ）に示すように、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）、送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）にそれぞれ周波数帯域を割り当てる。一方、インターリーブド周波数分割多重（ＩＦＤＭＡ：Interleaved Frequency Division Multiple Access）及び符号分割多重（ＣＤＭ：Code Division Multiplexing）で送信する場合には、図１１（ｂ）に示すように、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）、送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）にそれぞれ周波数帯域を割り当てる。この場合の送信情報は、送信アンテナ番号と周波数帯域幅（周波数位置）とを関連づけた情報である。特に、図１１（ｂ）に示す場合においては、送信情報の送り方として、指定可能な帯域幅（セル固有のＳＲＳの帯域幅セット：SRS Bandwidth configuration）は報知チャネルを用い、実際のＳＲＳ送信帯域幅は高レイヤーシグナリングを用いる。したがって、送信帯域幅は、報知チャネルで報知された帯域幅において選択された帯域幅である。
ここで、ＩＦＤＭＡについて説明する。ＩＦＤＭＡは、マルチキャリアとシングルキャリアの特徴を併せ持つ無線アクセス方式である。ＩＦＤＭＡにおいては、マルチキャリアのＯＦＤＭＡと同様に、全帯域を複数の狭帯域サブキャリアに分割し、等間隔に並んだサブキャリアを、各ユーザにくしの歯状態で互いに入れ子になるように多重することで直交となる無線アクセスを実現する。さらに、シングルキャリアと同様に、時間領域における信号処理のみで送信信号を発生させることができる。図１２においては、ユーザＡ（ＵＥ−Ａ）とユーザＤ（ＵＥ−Ｄ）、ユーザＡ（ＵＥ−Ａ）とユーザＣ（ＵＥ−Ｃ）、ユーザＡ（ＵＥ−Ａ）とユーザＢ（ＵＥ−Ｂ）がそれぞれＩＦＤＭＡで多重されている。
また、図１１（ｂ）においては、ＩＦＤＭＡに加えてＣＤＭでＳＲＳが多重されている。図１１（ｂ）においては、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）のＳＲＳと、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）のＳＲＳ及び送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）のＳＲＳとがＩＦＤＭＡで多重されており、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）のＳＲＳと、送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）のＳＲＳとがＣＤＭで多重されている。ＣＤＭで多重する場合、図１２に示すように、直交符号により直交化して多重する（ＣＡＺＡＣ (Constant Amplitude Zero Auto Correlation）符号を用い、それぞれ巡回シフト量を変える（シフト＃１〜シフト＃３）。図１２においては、ユーザＤ（ＵＥ−Ｄ）、ユーザＥ（ＵＥ−Ｅ）及びユーザＦ（ＵＥ−Ｆ）がＣＤＭで多重されている。
ＳＲＳの送信帯域幅は、送信アンテナ毎の伝搬ロスに基づいて決定することができる。例えば、図１１（ａ）に示す場合においては、伝搬ロスが大きい送信アンテナについては、ＳＲＳの送信帯域幅を狭くし、伝搬ロスが小さい送信アンテナについては、ＳＲＳの送信帯域幅を広くする。これにより、移動端末装置における送信電力（消費電力）を低減することができる。なお、ＳＲＳの送信帯域幅は、送信アンテナ個別に設定されていれば良く、図１１に限定されず、適宜設定することができる。
（ＳＲＳ送信のホッピングのＯＮ／ＯＦＦを示す情報：Frequency-hopping information）
本発明においては、移動端末装置の送信アンテナ毎のＳＲＳ送信のホッピングのＯＮ／ＯＦＦを設定する。例えば、図１３に示すように、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）のＳＲＳについてはホッピング無しとし、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）のＳＲＳ及び送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）のＳＲＳについてはホッピング有りとする。この場合の送信情報は、送信アンテナ番号と周波数ホッピング有無とを関連づけた情報である。なお、送信アンテナ毎のＳＲＳ送信のホッピングのＯＮ／ＯＦＦは、図１３に限定されず、適宜設定することができる。
（ＳＲＳのレピテーションファクタ：Transmission Comb）
本発明においては、移動端末装置の送信アンテナ毎のＳＲＳのレピテーションファクタ（くしの歯状態の有無）を設定する。例えば、図１４に示すように、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）のＳＲＳ及び送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）のＳＲＳについてはくしの歯状態有りとし、送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）のＳＲＳについてはくしの歯状態無しとする。この場合の送信情報は、送信アンテナ番号とレピテーションファクタとを関連づけた情報である。ＳＲＳ送信のくしの歯状態の有無は、例えば、各送信アンテナの平均受信ＳＩＮＲあるいは伝搬ロスに基づいて決定することができる。例えば、伝搬ロスの大きな送信アンテナについては、ＳＲＳ送信のくしの歯状態有りとする。これにより、ＳＲＳのリソースを効率的に使用することが可能となる。なお、送信アンテナ毎のくしの歯状態の有無は、図１４に限定されず、適宜設定することができる。
（ＳＲＳについての拡散符号系列：Cyclic shift）
本発明においては、移動端末装置の送信アンテナ毎のＳＲＳについての拡散符号系列を設定する。この場合の送信情報は、送信アンテナ番号とＣＡＺＡＣ符号及び巡回シフト量とを関連づけた情報である。送信アンテナに対して同じＳＲＳ送信帯域幅が設定された際にＣＤＭ多重する。これにより、同時刻に送信された複数の送信アンテナからのＳＲＳを用いてチャネル品質、ＰＭＩ選択などが可能となる。なお、拡散符号系列としては、巡回シフトの代わりに、ブロック拡散をもちいても良い。
＜非周期的ＳＲＳ＞
ＳＲＳが非周期的に送信される場合には、送信情報としては、ＳＲＳの送信タイミング、ＳＲＳの送信帯域幅、ＳＲＳの送信周波数オフセット、ＳＲＳのレピテーションファクタ、ＳＲＳについての拡散符号系列などが挙げられる。この送信情報はアップリンクグラントで送られる。
非周期的にＳＲＳを送信する場合には、図１５に示すように、無線基地局装置（ｅＮＢ）から移動端末装置（ＵＥ）に、主要な送信情報（ＳＲＳパラメータ）が高レイヤーシグナリング（ＲＲＣシグナリング）送信される。このＳＲＳパラメータは、上述した帯域幅、ホッピングＯＮ／ＯＦＦ、周波数オフセット、巡回シフト系列、レピテーションファクタなどである。
次いで、無線基地局装置（ｅＮＢ）から移動端末装置（ＵＥ）に、その他の情報（アンテナ共通もしくは個別の送信タイミング、アンテナ共通もしくは個別の周波数位置及び／又は周波数帯域幅を示す送信情報）を含むアップリンクグラントが送信される。移動端末装置は、ＲＲＣシグナリングで主要な送信情報を受け、さらにその他の送信情報を含むアップリンクグラントを受けると、ＳＲＳを送信する。すなわち、ＲＲＣシグナリングでＳＲＳパラメータがconfigureされた後に、アップリンクグラントによりＳＲＳ送信の通知が開示される。このように、非周期ＳＲＳ送信の場合においては、送信情報のうち主要な送信情報が高レイヤーシグナリングされ、その他の送信情報がアップリンクグラントで送られる。そして、ＲＲＣシグナリングでＳＲＳパラメータがconfigureされた後は、移動端末装置は、アップリンクグラントにしたがってＳＲＳを送信する。
例えば、図１６に示すように、主要な送信情報（ＳＲＳパラメータ）として帯域幅、ホッピングの有無がＲＲＣシグナリングで無線基地局装置（ｅＮＢ）から移動端末装置（ＵＥ）に通知される。そして、その他の送信情報としてＳＲＳトリガコマンド（送信タイミング）がアップリンクグラントで無線基地局装置（ｅＮＢ）から移動端末装置（ＵＥ）に通知される。移動端末装置は、このトリガコマンドで図１６に示すような送信タイミングで各送信アンテナからＳＲＳを送信する。このように、ＲＲＣシグナリングであらかじめ送信タイミング以外のＳＲＳパラメータをconfigureしておくことにより、より柔軟でかつ効率的なＳＲＳの多重や送信が可能となる。
（ＳＲＳの送信タイミング）
本発明においては、移動端末装置の送信アンテナのＳＲＳの送信タイミングを設定する。この場合、ＳＲＳの送信タイミングには、送信アンテナ共通の送信タイミングと、送信アンテナ個別の送信タイミングとを含む。例えば、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）のＳＲＳの送信タイミング、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）のＳＲＳの送信タイミング及び送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）のＳＲＳの送信タイミングを図１７に示すように設定する。送信タイミングに対応するものがトリガコマンドであり、「１」がＯＮであり、「０」がＯＦＦである。この場合の送信情報は、送信タイミングの情報（ＳＲＳトリガコマンド）、あるいは、送信アンテナ番号と送信タイミング（ＳＲＳトリガコマンド）とを関連づけた情報である。このようにＳＲＳの送信タイミングを制御することにより、サブフレーム単位での送信アンテナ毎のＳＲＳの送信ＯＮ／ＯＦＦを制御可能となり、移動端末装置の消費電力をより効率的に低減することが可能となる。また、ＳＲＳリソースをより効率的に用いることができる。これにより、スケジューリングされる直前にのみＳＲＳを送信するように指定することができる。なお、ＳＲＳの送信タイミングは、図１７に限定されず、適宜設定することができる。
（ＳＲＳの送信帯域幅：Bandwidth）
本発明においては、移動端末装置の送信アンテナのＳＲＳの帯域幅を設定する。ＳＲＳの送信帯域幅には、送信アンテナ共通の送信帯域幅と、送信アンテナ個別の送信帯域幅とを含む。ＳＲＳの送信帯域幅については、周期的ＳＲＳの場合と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
（ＳＲＳの送信周波数オフセット：Frequency-domain position）
本発明においては、移動端末装置の送信アンテナのＳＲＳの送信周波数オフセットを設定する。ＳＲＳの送信周波数オフセットには、送信アンテナ共通の送信周波数オフセットと、送信アンテナ個別の送信周波数オフセットとを含む。この場合の送信情報は、送信周波数オフセット、あるいは、送信アンテナ番号と送信周波数オフセットとを関連づけた情報である。
（ＳＲＳのレピテーションファクタ：Transmission Comb）
本発明においては、移動端末装置の送信アンテナのＳＲＳのレピテーションファクタ（くしの歯状態の有無）を設定する。ＳＲＳのレピテーションファクタには、送信アンテナ共通のレピテーションファクタと、送信アンテナ個別のレピテーションファクタとを含む。ＳＲＳのレピテーションファクタについては、周期的ＳＲＳの場合と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
（ＳＲＳについての拡散符号系列：Cyclic shift）
本発明においては、移動端末装置の送信アンテナのＳＲＳについての拡散符号系列を設定する。ＳＲＳについての拡散符号系列には、送信アンテナ共通の拡散符号系列と、送信アンテナ個別の拡散符号系列とを含む。ＳＲＳの拡散符号系列については、周期的ＳＲＳの場合と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
なお、ＳＲＳに関連するパラメータとして、セル固有のＳＲＳを多重するサブフレーム構成を示すパラメータ（SRS subframe configuration）や、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとＳＲＳの同一サブフレームにおける送信を許容するかどうかを示すパラメータ（Simultaneous transmission of Ack/Nack and SRS）がある。これらのパラメータは、報知チャネルで無線基地局装置から移動端末装置に通知される。
＜ＳＲＳの多重法＞
移動端末装置から無線基地局装置に対してＳＲＳを送信する際の多重法については、符号分割多重法、時間分割多重法、周波数分割多重法、インターリーブド周波数分割多重法などが挙げられる。
符号分割多重でＳＲＳを送信する場合には、例えば、図１８に示すように、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）のＳＲＳ、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）のＳＲＳ及び送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）のＳＲＳについてそれぞれ異なる拡散符号系列、例えば、同じＣＡＺＡＣ符号で異なる巡回シフト量を割り当てる。送信アンテナについての巡回シフト量は、送信アンテナ共通あるいは個別で上述したように高レイヤーシグナリング又はアップリンクグラントで通知される。符号分割多重は、送信アンテナに対して同じＳＲＳの送信帯域幅が設定された際に使用することが好ましい。
時間分割多重でＳＲＳを送信する場合には、例えば、図１９に示すように、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）のＳＲＳ、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）のＳＲＳ及び送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）のＳＲＳについてそれぞれ異なる送信タイミングで送信する。送信アンテナについての送信タイミングオフセットは、送信アンテナ共通あるいは個別で上述したように高レイヤーシグナリング又はアップリンクグラントで通知される。
周波数分割多重でＳＲＳを送信する場合には、例えば、図２０に示すように、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）のＳＲＳ、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）のＳＲＳ及び送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）のＳＲＳについてそれぞれ異なる送信帯域幅で送信する。送信アンテナについての送信帯域幅は、送信アンテナ共通あるいは個別で上述したように高レイヤーシグナリング又はアップリンクグラントで通知される。
インターリーブド周波数分割多重でＳＲＳを送信する場合には、例えば、図２１に示すように、送信アンテナ＃１（Ａｎｔ＃１）のＳＲＳ、送信アンテナ＃２（Ａｎｔ＃２）のＳＲＳ及び送信アンテナ＃ｎ（Ａｎｔ＃ｎ）のＳＲＳについてくしの歯状態の有無で送信する。送信アンテナについてのくしの歯状態の有無は、送信アンテナ共通あるいは個別で上述したように高レイヤーシグナリング又はアップリンクグラントで通知される。
図２２は、本発明の実施の形態に係る移動端末装置及び無線基地局装置を有する無線通信システムを示す図である。
無線通信システムは、例えばＥ−ＵＴＲＡ（Evolved UTRA and UTRAN）が適用されるシステムである。無線通信システムは、無線基地局装置（ｅＮＢ：ｅＮｏｄｅＢ）２（２１，２２・・・２ｌ、ｌはｌ＞０の整数）と、無線基地局装置２と通信する複数の移動端末装置（ＵＥ）１ｎ（１１，１２，１３，・・・１ｎ、ｎはｎ＞０の整数）とを備える。無線基地局装置２は、上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置３と接続され、アクセスゲートウェイ装置３は、コアネットワーク４と接続される。移動端末装置１ｎはセル５（５１，５２）において無線基地局装置２とＥ−ＵＴＲＡにより通信を行っている。本実施の形態では、２個のセルについて示しているが、本発明は３個以上のセルについても同様に適用することができる。なお、各移動端末装置（１１，１２，１３，・・・１ｎ）は、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限り移動端末装置１ｎとして説明を進める。
無線通信システムでは、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。ＯＦＤＭは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、周波数帯域を端末毎に分割し、複数の移動端末装置が互いに異なる周波数帯域を用いることで、移動端末装置間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
ここで、Ｅ−ＵＴＲＡにおける通信チャネルについて説明する。
下りリンクについては、各移動端末装置１ｎで共有される物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）と、物理下りリンク制御チャネル(ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel)とが用いられる。物理下りリンク制御チャネルは下りＬ１／Ｌ２制御チャネルとも呼ばれる。上記物理下りリンク共有チャネルにより、ユーザデータ、すなわち、通常のデータ信号が伝送される。また、物理下りリンク制御チャネルにより、下りスケジューリング情報（DL Scheduling Information）、送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）、アップリンクグラント（UL Grant）、ＴＰＣコマンド（Transmission Power Control Command）などが伝送される。下りスケジューリング情報には、例えば、物理下りリンク共有チャネルを用いて通信を行うユーザのＩＤや、そのユーザデータのトランスポートフォーマットの情報、すなわち、データサイズ、変調方式、再送制御（ＨＡＲＱ：Hybrid ARQ）に関する情報や、下りリンクのリソースブロックの割り当て情報などが含まれる。
また、上りスケジューリンググラントには、例えば、物理上りリンク共有チャネルを用いて通信を行うユーザのＩＤや、そのユーザデータのトランスポートフォーマットの情報、すなわち、データサイズ、変調方式に関する情報や、上りリンクのリソースブロックの割り当て情報、上りリンクの共有チャネルの送信電力に関する情報などが含まれる。ここで、上りリンクのリソースブロックとは、周波数リソースに相当し、リソースユニットとも呼ばれる。
また、送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）とは、上りリンクの共有チャネルに関する送達確認情報のことである。送達確認情報の内容は、送信信号が適切に受信されたことを示す肯定応答（ＡＣＫ:Acknowledgement）又はそれが適切に受信されなかったことを示す否定応答（ＮＡＣＫ：Negative Acknowledgement）の何れかで表現される。
上りリンクについては、各移動端末装置１ｎで共有して使用される物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）と、物理上りリンク制御チャネル(ＰＵＣＣＨ)とが用いられる。上記物理上りリンク共有チャネルにより、ユーザデータ、すなわち、通常のデータ信号が伝送される。また、物理上りリンク制御チャネルにより、下りリンクにおける共有物理チャネルのスケジューリング処理や適応変復調及び符号化処理（ＡＭＣ：Adaptive Modulation and Coding scheme）に用いるための下りリンクのチャネル品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、及び物理下りリンク共有チャネルの送達確認情報が伝送される。
物理上りリンク制御チャネルでは、ＣＱＩや送達確認情報に加えて、上りリンクの共有チャネルのリソース割り当てを要求するスケジューリング要求（Scheduling Request）や、パーシステントスケジューリング（Persistent Scheduling）におけるリリース要求（Release Request）などが送信されてもよい。ここで、上りリンクの共有チャネルのリソース割り当てとは、あるサブフレームの物理下りリンク制御チャネルを用いて、後続のサブフレームにおいて上りリンクの共有チャネルを用いて通信を行ってよいことを無線基地局装置が移動端末装置に通知することを意味する。
図２３は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の概略構成を示すブロック図である。図２３に示す無線基地局装置２ｎは、アンテナ２１と、アンプ部２２と、送受信部２３と、ベースバンド信号処理部２４と、呼処理部２５と、伝送路インターフェース２６とから主に構成されている。
このような構成の無線基地局装置２ｎにおいて、上りリンク信号については、アンテナ２１で受信された無線周波数信号がアンプ部２２で、ＡＧＣの下で受信電力が一定電力に補正されるように増幅される。増幅された無線周波数信号は、送受信部２３においてベースバンド信号へ周波数変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部２４で所定の処理（誤り訂正、復号など）がなされた後、伝送路インターフェース２５を介して図示しないアクセスゲートウェイ装置に転送される。アクセスゲートウェイ装置は、コアネットワークに接続されており、各移動端末装置を管理している。また、上りリンクに関しては、上りリンクのベースバンド信号に基づいて、無線基地局装置２で受信された無線周波数信号の受信ＳＩＮＲ及び干渉レベルが測定される。
呼処理部２５は、上位装置の無線制御局との間で呼処理制御信号を送受信し、無線基地局装置２の状態管理やリソース割り当てをする。
下りリンク信号については、上位装置から伝送路インターフェース２６を介してベースバンド信号処理部２４に入力される。ベースバンド信号処理部２４では、再送制御の処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化などがなされて送受信部２３に転送される。送受信部２３では、ベースバンド信号処理部２４から出力されたベースバンド信号を無線周波数信号へ周波数変換する。周波数変換された信号は、その後、アンプ部２２で増幅されてアンテナ２１から送信される。
図２４は、図２３に示す無線基地局装置におけるベースバンド信号処理部を含む処理部の構成を示すブロック図である。図２４に示す無線基地局装置は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、送信データ信号生成部２４０１と、制御情報信号生成部２４０２と、ＯＦＤＭ変調部２４０６とを備えている。受信部は、ＣＰ（Cyclic Prefix）除去部２４０７と、シンボル同期部２４０８と、ＦＦＴ部２４０９と、サブキャリアデマッピング部２４１０と、チャネル推定部２４１１と、周波数領域等化部２４１２と、ＩＤＦＴ部２４１３と、データ復調部２４１４と、データ復号部２４１５とを備えている。また、無線基地局装置は、スケジューラ２４０３と、プリコーディングウエイト・ランク数選択部２４０４と、ＭＣＳ選択部２４０５とを備えている。
送信データ信号生成部２４０１は、下りユーザ個別データ及び高レイヤ制御信号（ＲＲＣシグナリング）を送信データ信号として生成する。送信データ信号生成部２４０１は、送信データ信号をＯＦＤＭ変調部２４０６に出力する。周期的ＳＲＳのパラメータはこの信号に含まれ、ＰＤＳＣＨで送信されて移動端末装置に通知される。本発明では、送信データ信号生成部２４０１で生成される、上述したＳＲＳパラメータが送信アンテナ毎に与えられる。また、非周期的ＳＲＳの主要なパラメータについてもこの信号に含まれ、ＰＤＳＣＨで送信されて移動端末装置に通知される。
制御情報信号生成部２４０２は、アップリンクグラント（UL grant情報）を含む制御情報信号を生成する。アップリンクグラントには、リソース割り当て情報、ＰＭＩ、ＲＩ（Rank Indicator）、ＭＣＳが含まれる。周期的ＳＲＳ送信の場合においては、アップリンクグラントにＳＲＳパラメータは含まれない。一方、非周期的ＳＲＳ送信の場合においては、アップリンクグラントに送信アンテナ毎のＳＲＳパラメータが含まれる。制御情報信号生成部２４０２は、制御情報信号をＯＦＤＭ変調部２４０６に出力する。ＯＦＤＭ変調部２４０６は、送信データ信号及び制御情報信号に対して所定のＯＦＤＭ変調処理を施して、送信信号とする。
ＣＰ除去部２４０７は、受信信号からＣＰを除去して有効な信号部分を抽出する。ＣＰ除去部２４０７は、ＣＰ除去後の受信信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２４０９に出力する。シンボル同期部２４０８は、受信信号のシンボル同期をとり、シンボル同期の情報をＣＰ除去部２４０７に出力する。ＣＰ除去部２４０７は、シンボル同期の情報に基づいて受信信号からＣＰを除去する。
ＦＦＴ部２４０９は、ＣＰ除去後の受信信号をＦＦＴして、周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部２４０９は、ＦＦＴ後の信号をサブキャリアデマッピング部２４１０に出力する。サブキャリアデマッピング部２４１０は、ＦＦＴ後の信号に対してリソースマッピング情報を用いて周波数領域の信号からデータ信号を抽出する。サブキャリアデマッピング部２４１０は、サブキャリアデマッピング後の信号をチャネル推定部２４１１及び周波数領域等化部２４１２に出力する。
チャネル推定部２４１１は、サブキャリアデマッピング後の信号（参照信号）を用いてチャネル推定する。チャネル推定部２４１１は、得られたチャネル推定値を周波数領域等化部２４１２に出力する。周波数領域等化部２４１２は、サブキャリアデマッピング後のデータ信号に対して、チャネル推定部２４１１で推定されたチャネル変動を補償する。周波数領域等化部２４１２は、等化されたデータ信号をＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）部２４１３に出力する。ＩＤＦＴ部２４１３は、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。ＩＤＦＴ部２４１３は、ＩＤＦＴ後の信号をデータ復調部２４１４に出力する。
データ復調部２４１４は、伝送フォーマット（符号化率・復調方式）に対応するデータ変調方式で、ＩＤＦＴ後の信号をデータ復調する。データ復調部２４１４は、データ復調後の信号をデータ復号部２４１５に出力する。データ復号部２４１５は、データ復調後のデータ信号をデータ復号して送信データとして出力する。
チャネル品質測定部２４１６は、移動端末装置から送信されたＳＲＳを用いて品質情報が測定される。測定された品質情報は、スケジューラ２４０３、プリコーディングウエイト・ランク数選択部２４０４及びＭＣＳ選択部２４０５に出力される。
スケジューラ２４０３においては、品質情報に基づいてスケジューリングが行われる。スケジューラ２４０３は、リソース割り当て情報を送信データ信号生成部２４０１及び制御情報信号生成部２４０２に出力する。プリコーディングウエイト・ランク数選択部２４０４は、品質情報に基づいてＰＭＩの生成及びランク選択を行う。プリコーディングウエイト・ランク数選択部２４０４は、ＰＭＩ及びＲＩを制御情報信号生成部２４０２に出力する。ＭＣＳ選択部２４０５は、品質情報に基づいてＭＣＳ選択を行う。ＭＣＳ選択部２４０５は、ＭＣＳを制御情報信号生成部２４０２に出力する。
図２５は、本発明の実施の形態に係る移動端末装置の概略構成を示すブロック図である。図２５に示す移動端末装置１ｎは、アンテナ１１と、アンプ部１２と、送受信部１３と、ベースバンド信号処理部１４と、呼処理部１５と、アプリケーション部１６とから主に構成されている。
このような構成の移動端末装置１ｎにおいて、下りリンク信号については、アンテナ１１で受信された無線周波数信号がアンプ部１２で、ＡＧＣ（Auto Gain Control）の下で受信電力が一定電力に補正されるように増幅される。増幅された無線周波数信号は、送受信部１３においてベースバンド信号へ周波数変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１４で所定の処理（誤り訂正、復号など）がなされた後、呼処理部１５及びアプリケーション部１６に送られる。呼処理部１５は、無線基地局装置２との通信の管理などを行い、アプリケーション部１６は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。本発明の移動端末装置１ｎにおいては、少なくとも下りＣｏＭＰに関わる複数の無線基地局装置から参照信号を含む下りリンク信号をそれぞれ受信する。
上りリンク信号については、アプリケーション部１６からベースバンド信号処理部１４に入力される。ベースバンド信号処理部１４では、再送制御の処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化などがなされて送受信部１３に転送される。送受信部１３では、ベースバンド信号処理部１４から出力されたベースバンド信号を無線周波数信号へ周波数変換する。周波数変換された信号は、その後、アンプ部１２で増幅されてアンテナ１１から送信される。本発明の移動端末装置１ｎにおいては、チャネル品質の測定結果を含むフィードバック情報を複数の無線基地局装置にそれぞれ送信する。
図２６は、図２５に示す移動端末装置におけるベースバンド信号処理部を含む処理部の構成を示すブロック図である。図２６に示す移動端末装置は、送信部と、受信部とを備えている。送信部は、直並列変換部２６０１と、データ符号化部２６０２，２６０３と、データ変調部２６０４，２６０５と、ＤＦＴ部２６０６，２６０７と、サブキャリアマッピング部２６０８，２６０９と、コードワード・レイヤーマッピング部２６１０と、プリコーディングウエイト乗算部２６１１と、多重部２６１２と、ＩＦＦＴ部２６１３ａ〜２６１３ｄと、ＣＰ付与部２６１４ａ〜２６１４ｄとを備えている。受信部は、ＯＦＤＭ復調部２６１５と、下り制御信号復号部２６１６と、下りデータ信号復号部２６１７とを備えている。また、移動端末装置は、ＳＲＳ制御部２６１８と、ＳＲＳ系列生成部２６１９とを備えている。ここでは、ランク数２、送信アンテナ数４の場合について説明する。
ＯＦＤＭ復調部２６１５は、受信信号に対して所定のＯＦＤＭ復調処理を施す。ＯＦＤＭ復調部２６１５は、復調後の信号を下り制御信号復号部２６１６及び下りデータ信号復号部２６１７に出力する。下り制御信号復号部２６１６は、復調後の下り制御信号（下りＬ１／Ｌ２制御信号）を復号する。また、下り制御信号復号部２６１６は、復調後の下り制御信号を直並列変換部２６０１、データ符号化部２６０２，２６０３、データ変調部２６０４，２６０５、サブキャリアマッピング部２６０８，２６０９、ＳＲＳ制御部２６１８、コードワード・レイヤーマッピング部２６１０及びプリコーディングウエイト乗算部２６１１に出力する。
すなわち、ＲＩ（ランク数情報）は直並列変換部２６０１及びコードワード・レイヤーマッピング部２６１０に出力され、ＭＣＳ情報はデータ符号化部２６０２，２６０３及びデータ変調部２６０４，２６０５に出力され、スケジューリング情報（リソース割り当て情報）はサブキャリアマッピング部２６０８，２６０９に出力され、プリコーディング情報（ＰＭＩ）はプリコーディングウエイト乗算部２６１１に出力される。
非周期的ＳＲＳ用の送信情報（ＳＲＳパラメータ）は、アップリンクグラントに含まれるので、このＳＲＳパラメータ（例えば、送信タイミングなど）がＳＲＳ制御部２６１８に出力される。一方、周期的ＳＲＳ送信の際には、下り制御信号（下りＬ１／Ｌ２制御信号）から送信情報（ＳＲＳパラメータ）は出力されない。
下りデータ信号復号部２６１７は、復調後の下りデータ信号を復号する。また、下りデータ信号復号部２６１７は、復調後の下りデータ信号をＳＲＳ制御部２６１８に出力する。周期的ＳＲＳ送信においては、高レイヤー制御信号もしくは下り送信データから、送信情報（ＳＲＳパラメータ、例えば、送信周期など）がＳＲＳ制御部２６１８に出力される。
ＳＲＳ制御部２６１８は、高レイヤーシグナリング（周期的ＳＲＳ送信、非周期的ＳＲＳ送信）あるいはアップリンクグラント（非周期的ＳＲＳ送信）から抽出した送信情報であるＳＲＳパラメータを用いて各送信アンテナのＳＲＳ送信態様を制御する。ここで、送信態様としては、図６〜図１４に示す送信態様すべてを含むものとする。また、ＳＲＳ制御部２６１８は、ＳＲＳ系列生成部２６１９で生成されたＳＲＳの多重法（図１７〜図２１）も制御する。このようなＳＲＳの送信態様に係る制御情報は多重部２６１２に出力される。
直並列変換部２６０１は、上り送信データを直並列変換する。直並列変換部２６０１は、直並列変換後の信号をデータ符号化部２６０２，２６０３に出力する。データ符号化部２６０２，２６０３は、ＭＣＳ情報に対応するチャネル符号化率を用いて、データ信号を誤り訂正符号化する。データ符号化部２６０２，２６０３は、誤り訂正符号化されたデータ信号をデータ変調部２６０４，２６０５に出力する。
データ変調部２６０４，２６０５は、ＭＣＳ情報に対応するデータ変調方式で、データ符号化されたデータ信号をデータ変調する。データ変調部２６０４，２６０５は、データ変調後のデータ信号をＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）部２６０６，２６０７に出力する。ＤＦＴ部２６０６，２６０７は、時間領域のデータ信号を周波数領域の信号に変換する。ＤＦＴ部２６０６，２６０７は、ＤＦＴ後のデータ信号をサブキャリアマッピング部２６０８，２６０９に出力する。
サブキャリアマッピング部２６０８，２６０９は、ＤＦＴ後のデータ信号を、スケジューリング情報に基づいてサブキャリアにマッピングする。サブキャリアマッピング部２６０８，２６０９は、サブキャリアマッピングされたデータ信号をコードワード・レイヤーマッピング部２６１０に出力する。
コードワード・レイヤーマッピング部２６１０は、ランク数情報に基づいてコードワードをレイヤーにマッピングする。コードワード・レイヤーマッピング部２６１０は、マッピング後の信号をプリコーディングウエイト乗算部２６１１に出力する。プリコーディングウエイト乗算部２６１１は、プリコーディング情報に基づいてレイヤーにマッピングされた信号にプリコーディングウエイトを乗算する。プリコーディングウエイト乗算部２６１１は、プリコーディング後の信号を多重部２６１２に出力する。
多重部２６１２は、プリコーディング後のデータ信号にＳＲＳを多重する。多重部２６１２は、ＳＲＳを多重した後の信号をＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部２６１３ａ〜２６１３ｄに出力する。ＩＦＦＴ部２６１３ａ〜２６１３ｄは、多重後の信号をＩＦＦＴして時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部２６１３ａ〜２６１３ｄは、ＩＦＦＴ後の信号をＣＰ付与部２６１４ａ〜２６１４ｄに出力する。ＣＰ付与部２６１４ａ〜２６１４ｄは、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを付与する。
上述した無線通信システムにおいて、周期的にＳＲＳを送信する場合には、無線基地局装置から移動端末装置に、ＳＲＳパラメータが高レイヤーシグナリング（ＲＲＣシグナリング）送信される。このＳＲＳパラメータは、上述した帯域幅、ホッピングＯＮ／ＯＦＦ、周波数オフセット、巡回シフト系列、レピテーションファクタ、送信周期、送信タイミングオフセットなどである。そして、移動端末装置がＲＲＣシグナリングでＳＲＳパラメータを受けると、特定周期（Ｔ）でＳＲＳを周期的に送信する。このとき、移動端末装置は、ＳＲＳパラメータに基づいてＳＲＳの送信態様を制御してＳＲＳを無線基地局装置に送信する。なお、周期的なＳＲＳ送信の際に、アップリンクグラントには、ＳＲＳの送信タイミングを示す情報を含まない。
一方、非周期的にＳＲＳを送信する場合には、無線基地局装置から移動端末装置に、主要な送信情報（ＳＲＳパラメータ）が高レイヤーシグナリング（ＲＲＣシグナリング）送信される。このＳＲＳパラメータは、上述した帯域幅、ホッピングＯＮ／ＯＦＦ、周波数オフセット、巡回シフト系列、レピテーションファクタなどである。次いで、無線基地局装置から移動端末装置に、その他の情報（アンテナ共通もしくは個別の送信タイミング、アンテナ共通もしくは個別の周波数位置及び／又は周波数帯域幅を示す送信情報）を含むアップリンクグラントが送信される。移動端末装置は、ＲＲＣシグナリングで主要な送信情報を受け、さらにその他の送信情報を含むアップリンクグラントを受けると、ＳＲＳを送信する。
このように、本発明によれば、無線基地局装置において、送信アンテナ毎のＳＲＳについての送信情報を含む送信信号に対してＯＦＤＭ変調し、ＯＦＤＭ変調後の送信信号を送信し、移動端末装置において、送信情報を含む信号を受信し、送信情報に基づいて送信アンテナ毎のＳＲＳの送信態様を制御し、送信態様でＳＲＳを送信アンテナ毎に送信するので、ＬＴＥ−ＡシステムにおいてＳＲＳを効率良く使用することができる。
本発明の無線通信方法においては、周期的ＳＲＳ送信、非周期的ＳＲＳ送信で、以下のような制御を行うことができる。
＜周期的ＳＲＳ送信＞
（１）複数の送信アンテナのうち、利得の低い送信アンテナがあった場合、無線基地局装置側で当該送信アンテナの送信周期を下げるか、又は、送信を一時的・連続的に停止することにより、ＳＲＳのリソースを抑えることができる。このとき、プリコーディングウエイトにはＡＴＯＶを使用することにより、データチャネルの特性劣化を抑えることができる。
（２）複数の送信アンテナのうち、利得の低い送信アンテナがあった場合、無線基地局装置側で当該送信アンテナを除いた送信アンテナのＳＲＳ送信周期を高めることにより、データチャネルの伝送特性を高めることができる。
（３）上記（１）、（２）において、送信周期はＡＧＩの変動量（変動周期などの特性）に応じて設定することにより、効率的なＳＲＳのリソース使用が可能となる。
（４）ＡＧＩの大きい環境において、利得の小さい送信アンテナ（最大送信電力の制限にかかる送信アンテナ）は狭帯域でＳＲＳを送る一方で、利得の大きい送信アンテナは広帯域でＳＲＳを送ることにより、ＡＧＩにあわせてＳＲＳを効率的に送ることができる。
（５）送信アンテナ間相関の大きいチャネルの場合に、複数の送信アンテナからＳＲＳを送ることが非効率なため、ＳＲＳを送信する送信アンテナ、送信帯域幅、送信周期を適応的に制御することができる。
（６）複数の送信アンテナからＳＲＳを送信する場合に、アンテナ利得に応じてレピテーションファクタを変えることにより送信電力の制御を行う。同様に、チャネル推定精度を高めたい送信アンテナは、ＩＦＤＭＡにおいて、くしの歯状に選択されるサブキャリア間隔を２サブキャリア間隔（レピテーションファクタ＝２）とすることにより、チャネル推定精度を高めることができる。
＜非周期的ＳＲＳ送信＞
（１）ＡＧＩの大きな環境において、特性の悪かった送信アンテナが特性改善されているか確認することが可能となる。
（２）周波数位置、周波数帯域幅、周波数ホッピングのＯＮ／ＯＦＦ、送信区間、送信周期、送信サブフレームのオフセット、ＩＦＤＭＡの有無、拡散符号系列などのパラメータのうち、いくつかをアップリンクグラントで通知し、それ以外のパラメータを高レイヤーシグナリングで通知することにより、制御信号量を削減することができる。
（３）スケジューリングによりリソース分割するシステムにおいて、スケジューリング優先度の高いユーザに対して優先的にＳＲＳを割り当てることにより、特性の改善を行うことができる。
（４）ＳＲＳ送信に関して、いくつかのパラメータについて高レイヤーシグナリングを用いることにより、非周期的ＳＲＳ送信の際の制御信号を削減することができる。
（５）ＳＲＳ送信を、例えば無線基地局装置からの電力制御信号（ＴＰＣコマンドなど）の受信をトリガとしてimplicitに行うことにより、非周期的ＳＲＳ送信の際の制御信号を減らすことができる。
（６）周期的ＳＲＳ送信と非周期的ＳＲＳ送信を組み合わせることにより、必要十分なチャネル情報を得ることができる。
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、ランク数、送信アンテナ数は一例であり、これに限定されるものではない。また、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明における処理部の数、処理手順については適宜変更して実施することが可能である。また、図に示される要素の各々は機能を示しており、各機能ブロックがハードウエアで実現されても良く、ソフトウエアで実現されてもよい。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。
本発明は、ＬＴＥ−Ａシステムの無線基地局装置、移動端末装置及び無線通信方法に有用である。
１ｎ 移動端末装置
２ｎ 無線基地局装置
３ アクセスゲートウェイ装置
４ コアネットワーク
５ｎ セル
１１，２１ アンテナ
１２，２２ アンプ部
１３，２３ 送受信部
１４，２４ ベースバンド信号処理部
１５，２５ 呼処理部
１６ アプリケーション部
２６ 伝送路インターフェース
２４０１ 送信データ信号生成部
２４０２ 制御情報生成部
２４０３ スケジューラ
２４０４ プリコーディングウエイト・ランク数選択部
２４０５ ＭＣＳ選択部
２４０６ ＯＦＤＭ変調部
２４０７ ＣＰ除去部
２４０８ シンボル同期部
２４０９ ＦＦＴ部
２４１０ サブキャリアデマッピング部
２４１１ チャネル推定部
２４１２ 周波数領域等化部
２４１３ ＩＤＦＴ部
２４１４ データ復調部
２４１５ データ復号部
２６０１ 直並列変換部
２６０２，２６０３ データ符号化部
２６０４，２６０５ データ変調部
２６０６，２６０７ ＤＦＴ部
２６０８，２６０９ サブキャリアマッピング部
２６１０ コードワード・レイヤーマッピング部
２６１１ プリコーディングウエイト乗算部
２６１２ 多重部
２６１３ａ〜２６１３ｄ ＩＦＦＴ部
２６１４ａ〜２６１４ｄ ＣＰ付与部
２６１５ ＯＦＤＭ復調部
２６１６ 下り制御信号復号部
２６１７ 下りデータ信号復号部
２６１８ ＳＲＳ制御部
２６１９ ＳＲＳ系列生成部

Claims (30)

  1. 送信アンテナ毎のサウンディング参照信号についての送信情報を含む送信信号に対してＯＦＤＭ変調するＯＦＤＭ変調手段と、前記ＯＦＤＭ変調後の送信信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
  2. 前記サウンディング参照信号が周期的サウンディング参照信号であり、前記送信情報が高レイヤーシグナリングされることを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
  3. 前記送信情報が前記サウンディング参照信号の送信周期であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線基地局装置。
  4. 前記送信情報が前記サウンディング参照信号の送信区間であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線基地局装置。
  5. 前記送信情報が前記サウンディング参照信号の送信のＯＮ／ＯＦＦを示す情報であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線基地局装置。
  6. 前記送信情報が前記サウンディング参照信号の送信タイミングのオフセット値であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線基地局装置。
  7. 前記送信情報が送信アンテナ毎の前記サウンディング参照信号の送信比率であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線基地局装置。
  8. 前記送信情報が前記サウンディング参照信号の送信帯域幅であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線基地局装置。
  9. 前記送信帯域幅は、前記送信アンテナ毎の伝搬ロス値に応じて決定されることを特徴とする請求項８記載の無線基地局装置。
  10. 前記送信帯域幅は、報知チャネルで報知された帯域幅における帯域幅であることを特徴とする請求項８記載の無線基地局装置。
  11. 前記送信情報が前記サウンディング参照信号の送信のホッピングのＯＮ／ＯＦＦを示す情報であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線基地局装置。
  12. 前記送信情報が前記サウンディング参照信号のレピテーションファクタであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線基地局装置。
  13. 前記送信情報が前記サウンディング参照信号についての拡散符号系列であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線基地局装置。
  14. 前記サウンディング参照信号が非周期的サウンディング参照信号であり、前記送信情報がアップリンクグラントで送られることを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
  15. 前記送信情報が前記サウンディング参照信号の送信タイミングであることを特徴とする請求項１又は請求項１４記載の無線基地局装置。
  16. 前記送信情報が前記サウンディング参照信号の送信帯域幅であることを特徴とする請求項１４記載の無線基地局装置。
  17. 前記送信情報が前記サウンディング参照信号の送信周波数オフセットであることを特徴とする請求項１又は請求項１４記載の無線基地局装置。
  18. 前記送信情報が前記サウンディング参照信号のレピテーションファクタであることを特徴とする請求項１４記載の無線基地局装置。
  19. 前記送信情報が前記サウンディング参照信号についての拡散符号系列であることを特徴とする請求項１又は請求項１４記載の無線基地局装置。
  20. 前記送信情報のうち主要な送信情報が高レイヤーシグナリングされ、その他の送信情報がアップリンクグラントで送られることを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
  21. 複数の送信アンテナと、送信アンテナ毎のサウンディング参照信号についての送信情報を含む信号を受信する受信手段と、前記送信情報に基づいて送信アンテナ毎のサウンディング参照信号の送信態様を制御する制御手段と、前記送信態様で前記サウンディング参照信号を前記送信アンテナ毎に送信する送信手段と、を具備することを特徴とする移動端末装置。
  22. 前記サウンディング参照信号が周期的サウンディング参照信号であり、前記送信情報が高レイヤーシグナリングされることを特徴とする請求項２１記載の移動端末装置。
  23. 前記送信アンテナに対して同じサウンディング参照信号の送信帯域幅が設定された際に、前記送信アンテナ毎のサウンディング参照信号を符号分割多重して送信することを特徴とする請求項２１又は請求項２２記載の移動端末装置。
  24. 前記送信アンテナ毎のサウンディング参照信号を時間分割多重して送信することを特徴とする請求項２１又は請求項２２記載の移動端末装置。
  25. 前記送信アンテナ毎のサウンディング参照信号を周波数分割多重して送信することを特徴とする請求項２１又は請求項２２記載の移動端末装置。
  26. 前記送信アンテナ毎のサウンディング参照信号をインターリーブド周波数分割多重して送信することを特徴とする請求項２１又は請求項２２記載の移動端末装置。
  27. 前記サウンディング参照信号が非周期的サウンディング参照信号であり、前記送信情報がアップリンクグラントで送られることを特徴とする請求項２１記載の移動端末装置。
  28. 無線基地局装置において、送信アンテナ毎のサウンディング参照信号についての送信情報を含む送信信号に対してＯＦＤＭ変調する工程と、前記ＯＦＤＭ変調後の送信信号を送信する工程と、移動端末装置において、前記送信情報を含む信号を受信する工程と、前記送信情報に基づいて送信アンテナ毎のサウンディング参照信号の送信態様を制御する工程と、前記送信態様で前記サウンディング参照信号を送信アンテナ毎に送信する工程と、を具備することを特徴とする無線通信方法。
  29. 前記サウンディング参照信号が周期的サウンディング参照信号であり、前記送信情報が高レイヤーシグナリングされることを特徴とする請求項２８記載の無線通信方法。
  30. 前記サウンディング参照信号が非周期的サウンディング参照信号であり、前記送信情報がアップリンクグラントで送られることを特徴とする請求項２８記載の無線通信方法。
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