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Patent Searching and Data


Title:
BASE STATION DEVICE, USER DEVICE, AND METHOD IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/123028
Kind Code:
A1
Abstract:
A base station device includes: scheduling means for deciding a resource to be allocated for at least one user who requests for downstream communication; means for deciding a PV to be applied for a plurality of antennas in accordance with a feedback signal from respective user devices; communication method decision means for deciding whether to perform PV feedback control for each predetermined number of resource blocks (RB) in accordance with a downstream data amount requested by the respective users; and means for transmitting the downstream signal from the antennas by the resource decided by the scheduling means. The communication methoddecision means also decides whether to use a delay diversity for the downstream communication when the PV feedback control is performed commonly for the RB in the system band.

Inventors:
HIGUCHI KENICHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/054785
Publication Date:
October 16, 2008
Filing Date:
March 14, 2008
Export Citation:
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Assignee:
NTT DOCOMO INC (JP)
HIGUCHI KENICHI (JP)
International Classes:
H04B7/10; H04J1/00; H04J11/00; H04J99/00; H04W72/04; H04W72/12
Domestic Patent References:
WO2005114874A12005-12-01
Foreign References:
JP2007073726A2007-03-22
Other References:
LG ELECTRONICS, SAMSUNG, NTT-DOCOMO: "CDD-based Precoding for E-UTRA downlink MIMO", GPP TSG RAN WG1 MEETING #47, 10 November 2006 (2006-11-10), XP008109553
NTT DOCOMO, FUJITSU, INSTITUTE FOR INFOCOMM RESEARCH MITSUBISHI ELECTRIC, NEC, SHARP: "Downlink MIMO Scheme in E-UTRA", 3GPP TSG RAN WG1 MEETING #46, vol. R1-062105, 23 August 2006 (2006-08-23), XP003020300
NTT DOCOMO, FUJITSU, MITSUBISHI ELECTRIC, SHARP: "Investigation on Robust Precoding Scheme Using Cyclic Delay Diversity in E-UTRA Downlink", 3GPP TSG RAN WG1 MEETING #48BIS, vol. R1-071636, 30 March 2007 (2007-03-30), pages 1 - 7, XP008117195
NTT DOCOMO: "Investigation on Precoding Scheme Using Cyclic Delay Diversity in E-UTRA Downlink", 3GPP TSG RAN WG1 MEETING #49, vol. R1-072421, 11 May 2007 (2007-05-11), XP050106147
"Physical Layer Aspects for Evolved UTRA", 3GPP TR 25.814, June 2006 (2006-06-01)
Attorney, Agent or Firm:
ITOH, Tadahiko (Yebisu Garden Place Tower20-3, Ebisu 4-Chom, Shibuya-Ku Tokyo 32, JP)
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Claims:
 プリコーディング方式を使用するマルチアンテナ通信及び遅延ダイバーシチを行う通信をサポートする移動通信システムで使用される基地局装置であって、
 下り通信を要求する1以上のユーザに割り当てるリソースを決定するスケジューリング手段と、
 各ユーザ装置からのフィードバック信号に応じて、複数のアンテナに適用するプリコーディングベクトルを決定する手段と、
 所定数のリソースブロック毎にプリコーディングベクトルのフィードバック制御を行うか否かを、各ユーザの要求する下りデータ量に応じてユーザ毎に決定する通信方式決定手段と、
 スケジューリング手段で決定されたリソースで、前記複数のアンテナから下り信号を送信する手段と、
 を有し、前記通信方式決定手段は、プリコーディングベクトルのフィードバック制御が、システム帯域中のリソースブロックに共通に行われる場合に、遅延ダイバーシチを下り通信に使用するか否かも決定する基地局装置。
 プリコーディングベクトルは、報知チャネルでユーザ装置に通知される請求項1記載の基地局装置。
 報知チャネルで通知されるプリコーディングベクトルは、ユーザ装置で使用されてよいプリコーディングベクトルの複数の選択肢で表現される請求項2記載の基地局装置。
 前記複数の選択肢の内、ユーザ装置により選択されたプリコーディングベクトルが当該基地局装置に報告される請求項3記載の基地局装置。
 報知チャネルで通知されるプリコーディングベクトルは、ユーザ装置で使用しなければならないプリコーディングベクトルを一意に示す請求項2記載の基地局装置。
 遅延ダイバーシチで使用される遅延量は、報知チャネルでユーザ装置に通知される請求項1記載の基地局装置。
 報知チャネルで通知される遅延量は、ユーザ装置で使用されてよい遅延量の複数の選択肢で表現される請求項6記載の基地局装置。
 前記複数の選択肢の内、ユーザ装置により選択された遅延量が当該基地局装置に報告される請求項7記載の基地局装置。
 報知チャネルで通知される遅延量は、ユーザ装置で使用しなければならない遅延量を一意に示す請求項6記載の基地局装置。
 報知チャネルで通知された少なくともプリコーディングベクトルがユーザ装置で使用された場合に予想される、該ユーザ装置における受信信号品質の推定値が当該基地局装置に報告される請求項1記載の基地局装置。
 プリコーディング方式を使用するマルチアンテナ通信及び遅延ダイバーシチを行う通信をサポートする移動通信システムで使用されるユーザ装置であって、
 下り制御信号を受信し、自装置に割り当てられたリソースを特定する手段と、
 特定されたリソースで下りデータ信号を受信する手段と、
 下りリファレンス信号の受信品質を測定し、プリコーディング用のフィードバック信号を基地局装置に送信する手段と、
 を有し、所定数のリソースブロック毎にプリコーディングベクトルのフィードバック制御を行うか否かは、各ユーザの要求する下りデータ量に応じて基地局装置でユーザ毎に決定され、
 プリコーディングベクトルのフィードバック制御がシステム帯域中のリソースブロックに共通に行われる場合に、遅延ダイバーシチが下り通信に使用するか否かも基地局装置で決定されるユーザ装置。
 プリコーディング方式を使用するマルチアンテナ通信及び遅延ダイバーシチを行う通信をサポートする移動通信システムで使用される方法であって、
 下り通信を要求する1以上のユーザに割り当てるリソースを基地局装置で決定するステップと、
 各ユーザ装置からのフィードバック信号に応じて、基地局装置の複数のアンテナに適用するプリコーディングベクトルを決定するステップと、
 スケジューリングで決定されたリソースで複数のアンテナから下り信号を送信するステップと、
 を有し、所定数のリソースブロック毎にプリコーディングベクトルのフィードバック制御を行うか否かは、各ユーザの要求する下りデータ量に応じてユーザ毎に基地局装置で決定され、
 プリコーディングベクトルのフィードバック制御がシステム帯域中のリソースブロックに共通に行われる場合に、遅延ダイバーシチを下り通信に使用するか否かも基地局装置で決定される方法。
Description:
移動通信システムにおける基地 装置、ユーザ装置及び方法

 本発明は移動通信システムにおける基地 装置、ユーザ装置及び方法に関する。

 この種の技術分野では次世代移動通信方式 関する研究開発が急ピッチで進められてい 。W-CDMAの標準化団体3GPPは、W-CDMAやHSDPA、HSUP Aの後継となる通信方式がとして、ロングタ ムエボリューション(LTE: Long Term Evolution)を 検討している。LTEでは無線アクセス方式とし て下りリンクにOFDM方式を、上りリンクにSC-FD MA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)を 予定している (例えば、非特許文献1参照)。
 直交周波数分割多重接続(OFDM)方式は、周波 帯域を複数の狭い周波数帯域(サブキャリア )に分割し、各周波数帯上にデータを載せて 送を行うマルチキャリア方式であり、サブ ャリアを周波数上に、一部重なりあいなが も互いに干渉することなく密に並べること 、高速伝送を実現し、周波数の利用効率を げることができる。

 シングルキャリアFDMA(SC-FDMA)は、周波数帯 域を分割し、複数の端末間で異なる周波数帯 域を用いて伝送することで、端末間の干渉を 低減することができるシングルキャリア方式 の伝送方式である。SC-FDMAでは、送信電力の 動が小さくなる特徴を持つことから、端末 低消費電力化及び広いカバレッジを実現で る。

 LTEは、上りリンク、下りリンクともに1つ ないし2つ以上の物理チャネルを複数のユー 装置で共有して通信を行うシステムである 上記複数のユーザ装置で共有されるチャネ は、一般に共有チャネルと呼ばれ、LTEでは り共有物理チャネル(PUSCH: Physical Uplink Share d Channel)により上りリンクの通信が、下り共 物理チャネル(PDSCH: Physical Downlink Shared Cha nnel)により下り通信が行われる。

 これらの共有チャネルを用いた通信シス ムではサブフレーム(Sub-frame)(LTEでは1ms)毎に 、どのユーザ装置に対して上記共有チャネル を割り当てるかをシグナリングする必要があ る。このシグナリングに用いられる制御チャ ネルは、LTEでは、物理下りリンク制御チャネ ル(PDCCH: Physical Donwlink Control Channel)または 下りL1/L2制御チャネル(DL-L1/L2 Control Channel) 呼ばれる。上記物理下りリンク制御チャネ の情報には、例えば、下りスケジューリン 情報又はダウンリンクスケジューリングイ フォメーション(Downlink Scheduling Information)、 送達確認情報(ACK/NACK: Acknowledgement information) 上りリンクスケジューリンググラント(Uplink  Scheduling Grant)、オーバロードインジケータ( Overload Indicator)、送信電力制御コマンドビッ (Transmission Power Control Command Bit)等が含ま る(例えば、非特許文献2参照)。

 上記下りスケジューリング情報や上りリ クスケジューリンググラントが、どのユー 装置に対して上記共有チャネルを割り当て かをシグナリングするための情報に相当す 。上記下りスケジューリング情報には、例 ば、下りリンクの共有チャネルに関する、 りリンクのリソースブロック(RB: Resource Blo ck)の割り当て情報、UEのID、MIMOが行われる場 のストリームの数、プリコーディングベク ル(Precoding Vector)に関する情報、データサイ ズ、変調方式、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest )に関する情報等が含まれる。また、上記上 リンクスケジューリンググラントには、例 ば、上りリンクの共有チャネルに関する、 りリンクのリソースの割り当て情報、UEのID データサイズ、変調方式、上りリンクの送 電力情報、アップリンクMIMO(Uplink MIMO)にお るデモジュレーションレファレンスシグナ (Demodulation Reference Signal)の情報等が含まれ 。

 マルチインプットマルチアウトプット(MIM O)方式は、通信に複数のアンテナを用いるこ で伝送信号の高速化及び/又は高品質化を図 るマルチアンテナ方式の通信である。更に、 送信信号のストリームを複製し、複製された 各ストリームを適切な重みと共に合成して送 信することで、指向性の制御されたビームで 通信相手に信号を送ることができる。これは 、プリコーディング方式と呼ばれ、使用され る重み(ウエイト)はプリコーディングベクト と呼ばれる。

 図1はプリコーディングが行われる様子を 模式的に示す。2つのストリーム(送信信号1,2) はそれぞれコピー部で2系統に複製され、各 統でプリコーディングベクトルが乗算され 合成された後に送信される。プリコーディ グベクトルは受信側(ユーザ装置)からのフィ ードバックに基づいて、より適切な値になる よう適応的に制御される。上述したようにLTE では下りリンクにOFDM方式が使用され、かな 広範囲にわたる帯域がシステム帯域として 意される。その結果、周波数軸方向のフェ ジング変動が大きくなるかもしれない。

 図2は周波数軸方向でフェージング変動が 生じている様子を示す。送信信号(ストリー )は各サブキャリアにマッピングされて送信 れる。図示の例では4ストリームが送信され ることを想定している。周波数に依存してフ ェージングの影響は異なるので、プリコーデ ィングベクトルもそのような変動に適合して 決定されることが好ましいかもしれない。例 えば、図示の例では、5MHzのシステム帯域に25 個のリソースブロックが含まれており、5リ ースブロック毎に異なるプリコーディング クトルが各ストリームに用意される。言い えれば或るストリームに関し、リソースブ ック5つ分の周波数範囲については同じプリ ーディングベクトルが適用される。同じプ コーディングベクトルが適用されるリソー ブロック数を少なくすることで、大きなフ ージング変動に対応することができる。し しながらそのようにすると、プリコーディ グベクトルのフィードバック制御ループ数 多く用意しなければならなくなり、制御負 (オーバーヘッド)が大きくなってしまう。 に高速に移動しているユーザ装置について 、信号処理遅延に起因して追従性の悪化が 念されるかもしれない。

 一方、遅延ダイバーシチ又はサイクリッ 遅延ダイバーシチ(CDD: Cyclic Delay Diversity) 呼ばれる技術も提案されている。これは、 信信号をアンテナ数分複製し、複製部から アンテナに至るまでの経路遅延が意図的に なるように設定される。複数のアンテナか は時間的に異なるタイミングで同じ信号が 信される。受信側ではそれらは複数のパス して受信され、それらを合成することでダ バーシチ効果を期待することができる。

 図3はCDD方式とプリコーディング方式を2ア テナ系に適用した例を示す。
3GPP TR 25.814 (V7.0.0), "Physical Layer Aspects  for Evolved UTRA," June 2006 R1-070103, Downlink L1/L2 Control Signaling Chann el Structure: Coding

 図4は図2と同様に4ストリームの送信信号 下りリンクで送信される場合に、周波数軸 向でフェージング変動が生じている様子を す。周波数に依存してフェージングの影響 異なるので、CDD方式の遅延量もそのような 動に適合して決定されることが好ましい。 かしながらそのような観点から遅延量を正 に決定しようとする技術は十分に研究され いない。

 ところで、プリコーディングは信号に何 かのウエイトを乗算するものであるが、こ は周波数軸上で何らかの位相回転を信号に えることに対応する。CDDは特定の複製系列 時間遅延を与えるが、これも周波数軸上で れば何らかの位相回転を信号にあたること 相当する。

 図4の例では各ストリームについてリソー スブロック毎に遅延量に相当する重みが存在 する様子を示す。図示の例では、ストリーム 1について第1リソースブロックにはウエイトw 1が適用され、別のリソースブロックではw1と 位相がφだけ異なるw2が適用されている。以 同様にストリーム1について位相がw1と2φだ 異なるw3、3φだけ異なるw4等が適用されてい 。説明の簡明化を図るため、ストリーム2の 第1リソースブロックに適用されるウエイトw2 は、ストリーム1の第2リソースブロックに適 されるウエイトに等しい。

 従ってプリコーディング方式とCDD方式と 組み合わせる場合には、プリコーディング クトル及び遅延量を別個独立に決定するこ はできず、総合的に決定する必要がある。 かしながらプリコーディングベクトル及び 延量をそのような観点から総合的に決める 術は十分に研究されていない。

 上述したようにプリコーディングベクト が過剰に細かく制御されると、フィードバ ク制御負担が過剰に大きくなり、スループ トに悪影響を及ぼしてしまう。また、CDD方 における遅延量が適切に設定されなかった 合は、伝送品質の悪化をもたらしてしまう

 本発明の課題は、プリコーディング方式 使用するマルチアンテナ通信及び遅延ダイ ーシチを行う通信をサポートする移動通信 ステムにおいて、プリコーディングベクト のフィードバック制御負担の適正化及び伝 品質の向上を図ることである。

 本発明で使用される基地局装置は、プリ ーディング方式を使用するマルチアンテナ 信及び遅延ダイバーシチを行う通信をサポ トする移動通信システムで使用される。基 局装置は、下り通信を要求する1以上のユー ザに割り当てるリソースを決定するスケジュ ーリング手段と、各ユーザ装置からのフィー ドバック信号に応じて、複数のアンテナに適 用するプリコーディングベクトルを決定する 手段と、所定数のリソースブロック毎にプリ コーディングベクトルのフィードバック制御 を行うか否かを、各ユーザの要求する下りデ ータ量に応じてユーザ毎に決定する通信方式 決定手段と、スケジューリング手段で決定さ れたリソースで、前記複数のアンテナから下 り信号を送信する手段とを有する。前記通信 方式決定手段は、プリコーディングベクトル のフィードバック制御が、システム帯域中の リソースブロックに共通に行われる場合に、 遅延ダイバーシチを下り通信に使用するか否 かも決定する。

 本発明によれば、プリコーディング方式 使用するマルチアンテナ通信及び遅延ダイ ーシチを行う通信をサポートする移動通信 ステムにおいて、プリコーディングベクト のフィードバック制御負担の適正化及び伝 品質の向上を図ることができる。

プリコーディングが行われる様子を模 的に示す図である。 周波数軸方向でフェージング変動が生 ている場合に適切なウエイトが設定される 子を示す図である。 CDD方式及びプリコーディング方式を2ア ンテナ系に適用した例を示す。 周波数軸方向でフェージング変動が生 ている場合に適切なウエイトが設定される 子を示す図である。 本発明の一実施例による基地局装置の ロック図を示す。 本発明の一実施例によるユーザ装置の ロック図を示す。 本発明の一実施例による動作例を示す ローチャートである。 本発明の一実施例で用意されている3つ の通信モードの相互関係を示す。 ユーザ装置から基地局装置へのフィー バック信号の内容を示す図である。

符号の説明

 502 各ユーザ毎の上りリンク信号の復調及 復号部
 504 下りリンクスケジューラ
 506リコーディング法選択部
 508 ユーザデータチャネル生成部
 510 プリコーディング部
 512 周波数領域位相回転部
 514 下りリンク(L1/L2)制御チャネル生成部
 516 送信ダイバーシチ用変調部
 520 共通パラメータ設定部
 522 報知チャネル生成部
 524 送信ダイバーシチ用変調部
 526 直交リファレンス信号生成部
 530 OFDM信号生成部
 602 OFDM信号復調部
 603 直交リファレンス信号レプリカ生成部
 604 チャネル推定部
 606 1/L2制御チャネル復調及び復号部
 608 報知チャネル復調及び復号部
 610 乗算部
 612 データチャネル復調及び復号部
 614 プリコーディングベクトル候補生成部
 616 CDDに基づく周波数領域位相回転量生成
 618 推定部
 620 上りリンクL1/L2制御チャネル生成部
 622 上りリンクデータチャネル生成部
 624 SC-FDMA変調部

 図5は本発明の一実施例による基地局装置 のブロック図を示す。図5には、各ユーザ毎 上りリンク信号の復調及び復号部502、下り ンクスケジューラ504、プリコーディング法 択部506、ユーザデータチャネル生成部508、 リコーディング部510、周波数領域位相回転 512、下りリンク(L1/L2)制御チャネル生成部514 送信ダイバーシチ用変調部516、共通パラメ タ設定部520、報知チャネル生成部522、送信 イバーシチ用変調部524、直交リファレンス 号生成部526及びOFDM信号生成部530が描かれて いる。

 各ユーザ毎の上りリンク信号の復調及び 号部502は、受信された上りリンク信号を復 及び復号する。上りリンク信号には制御チ ネル、データチャネルだけでなくランダム クセスチャネル(RACH)が含まれてもよい。復 及び復号されたデータチャネルは、ユーザ ータとして上位のネットワークに伝送され 。制御チャネルには、下りリファレンス信 の受信品質を示す情報(CQI)、過去に下りリ クで伝送されたデータチャネルに対する送 確認情報(ACK/NACK)等が含まれてよい。RACH又は 他の制御チャネルである、通信を要求する信 号には、その通信に要求される各種パラメー タの値が含まれる。パラメータの具体例は、 ユーザの希望する伝送品質や伝送速度、ユー ザの希望するストリーム数、ユーザの希望す るプリコーディングベクトル、ユーザの希望 するCDD方式の遅延量(遅延量に等価な周波数 域における位相角でもよい)等である。また 上り制御チャネルには、プリコーディング 式におけるフィードバック信号も含まれる

 下りリンクスケジューラ504は、各ユーザ ら報告されたCQI等の情報に基づいて、下り ンクにおける無線リソースの割り当てを計 する。スケジューラ504は、割り当てユーザ 定部、MCS決定部、プリコーディングベクト 決定部及び周波数領域位相回転量決定部を する。

 割り当てユーザ決定部は、CQIの優劣等に づいて下り通信を希望するユーザの内、1以 上のユーザを選択する。

 MCS(Modulation and channel Coding Scheme)決定部 、適応変調及びチャネル符号化(AMC: Automatic  Modulation and channel Coding)が行われる場合に 選択されたユーザ宛の下りデータチャネル 適用されるデータ変調方式及びチャネル符 化率を決定する。より具体的には、データ 調方式及びチャネル符号化率の所定の組み わせの内、適切な組み合わせの番号(MCS番号 )が指定される。

 プリコーディングベクトル決定部は、ユ ザからのフィードバック信号に基づいて、 のユーザに対する下り通信に使用されるプ コーディングベクトルを決定する。本実施 では、プリコーディングベクトルは、例え 5MHzのようなシステム帯域に含まれる例えば 25個のリソースブロック全てに共通に設定さ てもよいし、或いは、5リソースブロック毎 に異なるように設定されてもよい。何れが設 定されるかはプリコーディング法選択部506で 決定される。システム帯域は5MHzだけでなく 10MHz,20MHz等適切な様々な帯域でもよい。

 周波数領域位相回転量決定部は、サイクリ ク遅延ダイバーシチ(CDD)方式が行われる場 に、各アンテナに至る各系列に如何なる遅 量が設定されるべきかが決定される。時間 における遅延量τは、周波数軸上における何 らかの位相回転角φ τ に対応する。

 プリコーディング法選択部506は、ユーザ ら通知された情報に基づいて、そのユーザ の下り通信で、プリコーディングベクトル フィードバック制御をどのように行うかを 定する。ユーザから通知された情報は、典 的には下り通信のデータ量であるが、他の 報を参照してもよい。本実施例では、プリ ーディングベクトルのフィードバック制御 、(1)システム帯域に含まれる全てのリソー ブロックに共通になされるモードと、(2)シ テム帯域に含まれるリソースブロックの内 連続する所定数個(例えば、5個)のリソース ロック毎に多数のフィードバックループが 意されるモードとが用意されている。本実 例では、ユーザの要求する下り通信のデー 量が比較的多い場合は(1)のモードが選択さ 、それが比較的少ない場合には(2)のモード 選択される。後述されるように、後者のモ ドは基準モードとCDDモードに分けられる。

 ユーザデータチャネル生成部508は、各ユ ザ装置宛の下りデータチャネル(PDSCH)を、選 択されたMCS及び選択されたプリコーディング 法に基づいて作成する。

 プリコーディング部510は、特定のユーザ のデータチャネルを複数系列に複製し、複 系列の各々に適切なプリコーディングベク ル(重み)を適用し、出力する。

 周波数領域位相回転部512は、プリコーディ グベクトルで重み付けされた複数の信号系 各々に所定の位相回転を与えて出力する。 定の位相回転角は、サイクリック遅延ダイ ーシチ(CDD)方式が適用されない場合には0に 定されるが、CDD方式が適用される場合にはC DD方式における遅延量τに対応する位相角φ τ である。

 下りリンク(L1/L2)制御チャネル生成部514は 、下りリンクの低レイヤ制御チャネル(L1/L2制 御チャネル)を作成する。下りリンクL1/L2制御 チャネルは、一般的には、下り又は上りスケ ジューリング情報、MIMO情報、送達確認情報(A CK/NACK)、再送制御情報(HARQ)、送信電力制御(TPC )コマンドビット等を含む。下り又は上りス ジューリング情報は、データチャネルのリ ースブロックや適用されるMCS等を特定する 図示の例では、下りL1/L2制御チャネルに、選 択されたプリコーディングベクトル及びCDD方 式が適用された場合の位相回転量の情報が含 まれる。

 送信ダイバーシチ用変調部516は、複数の ンテナから下りL1/L2制御チャネルを送信す ための変調を行う。一例として送信ダイバ シチは、時空間ブロック符号化(STBC: Space Ti me Block Coding)で行われてもよいし、周波数空 間ブロック符号化(SFBC: Space Frequency Block Cod ing)で行われてもよい。

 共通パラメータ設定部520は、セル内の全 のユーザに共通するパラメータを用意する 本実施例では特にそのセルで使用される又 使用されてもよいプリコーディングベクト 、そのセルで使用される又は使用されても い遅延量(位相回転量)が用意される。

 報知チャネル生成部522は、共通パラメー 設定部520で用意されたプリコーディングベ トル及び/又は遅延量の値を含む報知チャネ ル(BCH)を作成する。

 送信ダイバーシチ用変調部524は、複数の ンテナから報知チャネルを送信するための 調を行う。一例として送信ダイバーシチは 時空間ブロック符号化(STBC)や周波数空間ブ ック符号化(SFBC)等で行われてもよい。

 直交リファレンス信号生成部526は、その ルで使用されるリファレンス信号を用意す 。

 OFDM信号生成部530は、高速逆フーリエ変換 等を行うことで、或るアンテナから送信され るOFDM方式の送信信号を作成する。

 図6は本発明の一実施例によるユーザ装置 のブロック図を示す。図6には、OFDM信号復調 602、直交リファレンス信号レプリカ生成部6 03、チャネル推定部604、L1/L2制御チャネル復 及び復号部606、報知チャネル復調及び復号 608、乗算部610、データチャネル復調及び復 部612、プリコーディングベクトル候補生成 614、CDDに基づく周波数領域位相回転量生成 616、推定部618、上りリンクL1/L2制御チャネル 生成部620、上りリンクデータチャネル生成部 622、SC-FDMA変調部624が示されている。

 OFDM信号復調部602は、ガードインターバル の除去及び高速フーリエ変換等を行うことで 、受信したOFDM方式の信号からリファレンス 号、報知チャネル、下りL1/L2制御チャネル、 データチャネル等を抽出する。

 直交リファレンス信号レプリカ生成部603 、リファレンス信号のレプリカを用意し、 ャネル推定部604に与える。

 チャネル推定部604は、送信アンテナ及び/ 又は受信アンテナ毎に、受信した下りリファ レンス信号に基づいてチャネル推定を行う。 説明の便宜上、チャネル推定結果を「A」で す。

 L1/L2制御チャネル復調及び復号部606は、 ャネル推定値に基づいて、下りL1/L2制御チャ ネルを復調及び復号する。上述したようにL1/ L2制御チャネルには様々な情報が含まれてい かもしれないが、図示の例では特に、MCS(選 択されたデータ変調方式及びチャネル符号化 率)、使用されたプリコーディングベクトル CDD方式が適用された場合に使用された遅延 (に相当する周波数領域の位相回転量))に関 る情報がL1/L2制御チャネルから抽出される。 説明の便宜上、これらの情報を「B」とする

 報知チャネル復調及び復号部608も、チャ ル推定値に基づいて、報知チャネルを復調 び復号する。報知チャネルにも様々な情報 含まれているかもしれないが、図示の例で 特に、プリコーディングベクトルのフィー バック制御が所定数個のリソースブロック に行われる場合の「所定数」が何であるか( 周波数方向のプリコーディング解像度)、CDD 式が適用された場合に如何なる遅延量(それ 対応する周波数領域の位相回転量)が何であ るかを示す情報が、報知チャネルから抽出さ れる。説明の便宜上、これらの情報を「C」 する。

 乗算部610は、情報「B」に基づいて、チャ ネル推定値を補正する。具体的には、チャネ ル推定値にプリコーディングベクトルを乗算 し、必要に応じてCDD方式の遅延量に対応する 位相回転量を加えることで、チャネル推定値 が補正される。

 データチャネル復調及び復号部612は、補 後のチャネル推定値及び情報「B」に基づい て、データチャネルを復調及び復元する。デ ータチャネルには再生されたユーザデータに 加えて、上位レイヤの制御データが含まれて いてもよい。この制御データには例えば、そ のユーザ装置用に決定されたプリコーディン グベクトルの制御法を示す情報が含まれても よい。説明の便宜上、この情報を「D」とす 。

 プリコーディングベクトル候補生成部614 、情報「C」及び「D」に基づいて、プリコ ディングベクトル(決定された値又は候補値) を用意する。

 CDDに基づく周波数領域位相回転量生成部6 16は、情報「C」及び「D」に基づいて、CDD方 が適用される場合の各アンテナに対する遅 量(決定された値又は候補値)を用意する。

 推定部618は、614,616で用意された値に基づ いて、予想される信号品質(CQI)を推定する。 リコーディングベクトルがいくつかの候補 選択肢として614で用意されていた場合には それらの内最適な候補が選択される。CDD方 が適用される場合の遅延量についても、そ がいくつかの候補で選択肢として614で用意 れていた場合には、それらの内最適な候補 選択される。そして、最適な候補のプリコ ディングベクトル及び必要に応じて遅延量 用いて下り通信が仮になされた場合に、予 される受信信号品質を示す量(CQI)が推定さ る。プリコーディングベクトル及び/又は遅 量が選択肢でなく基地局で一意に決定され 値であった場合は、その値を用いて下り通 が仮になされた場合に、予想される受信信 品質を示す量(CQI)が推定される。ユーザ装 で選択された又は基地局で特定されたプリ ーディングベクトル及び(必要に応じて)遅延 量、それらが使用された場合に予想されるCQI を示す情報は、説明の便宜上「E」として示 れる。

 上りリンクL1/L2制御チャネル生成部620、 、情報「E」を含む上りリンクL1/L2制御チャ ルを生成する。

 上りリンクデータチャネル生成部622は、 ーザデータを含む上りリンクのデータチャ ルを作成する。

 SC-FDMA変調部624は、離散フーリエ変換、周 波数領域でのマッピング、逆フーリエ変換等 を行うことで、上りリンクの制御チャネル及 びデータチャネルを含むシングルキャリア方 式の送信信号を作成する。

 図7は本発明の一実施例による動作例を示 すフローチャートである。図示の簡明化を図 るため、無線リソースの割り当てに関する手 順等は図示されていない。ステップS1で示さ るように、基地局装置(eNB)からユーザ装置(U E)へ報知チャネル(BCH)が送信される。報知チ ネルには、セル内で使用される様々なパラ ータが含まれ、本実施例では特に周波数方 のプリコーディング解像度、CDDにおける遅 量に関する情報が報知チャネルに含まれて る。

 ステップS2ではユーザ装置が下り通信を 求する信号を送信する。図示の例ではRACHで るが、RACHに限定されず、何らかの通信を要 求する信号でよい。

 ステップS3では、上位レイヤ制御信号に り、下り通信に使用される通信モードが何 あるかが指定される。具体的には、そのユ ザとの下り通信で行われるプリコーディン ベクトルのフィードバック制御が、所定数 のリソースブロック毎に行われるか或いは ステム帯域の全リソースブロック共通に行 れるかを示す情報、プリコーディングベク ルのフィードバック制御が全帯域共通にな れる場合に、CDD方式が使用されるか否かを す情報等が上位レイヤ制御信号に含まれる

 図8は本実施例で用意されている3つの通 モードの相互関係を示す。通信モードは、 準モード、非CDDモード又はCDDモードである

 基準モードでは、プリコーディングベク ルのフィードバック制御が、システム帯域 の全リソースブロックに共通になされる。 ってフィードバック制御ループはストリー 数だけで済み、フィードバック制御負担は さい。しかしながら周波数方向のフェージ グ変動が大きいようなチャネル状態にはふ わしくない。基準モードでは、CDD方式は使 されない。CDD方式を使用するか否かは、図 τ=0,τ≠0で表現されている。

 非CDDモードでは、プリコーディングベク ルのフィードバック制御が、システム帯域 区分けされた帯域毎に(例えば、例えばシス テム帯域に25リソースブロック含まれていた 合に、5リソースブロック分の帯域毎に)行 れる。従ってフィードバック制御ループは (ストリーム数)×(全リソースブロック数í所 数個)だけ必要になり、フィードバック制御 負担は比較的多くなる。しかしながら、周波 数方向のフェージング変動が大きいようなチ ャネル状態に適切に対応できる。

 CDDモードでは、基準モードと同様に、プ コーディングベクトルのフィードバック制 が、システム帯域内の全リソースブロック 共通になされる。CDDモードでは更にサイク ック遅延ダイバーシチが使用され、各アン ナに至る信号経路に何らかの遅延量τが設 される。

 これらの通信モードは状況に応じて適宜 り替えられてよいが、本実施例では特に下 データ量に応じて通信モードが使い分けら る。下りデータ量が比較的多い場合は、非C DDモードが使用される。従って非CDDモードは 例えば移動度が小さい場合に比較的多くの ータ通信をする場合に相応しい。非CDDモー では、主にプリコーディングベクトルを周 数軸方向に5リソースブロック毎に細かく制 御することで、伝送品質が向上するよう制御 が行われる。これに対して、例えば音声パケ ットのように下りデータ量が比較的少ない場 合は、基準モード又はCDDモードが使用される 。見通しの悪い環境では例えば都市部ではマ ルチパスの遅延スプレッド自体が比較的大き いので、CDD方式は使用されず、基準モードが 使用される。例えば見通しの良い環境では遅 延スプレッドは比較的小さい。この場合、複 数のパスを用いてダイバーシチを効果高め、 信号品質を向上させるには、アンテナ毎の信 号送信時刻が異なるようにCDDモードが使用さ れる。基準モード又はCDDモードは、移動度が 大きい場合や、音声パケットのようにデータ 量が比較的少ない場合に相応しい。

 ところで、データ量が比較的少ない場合 も、周波数軸方向に5リソースブロック毎に 細かくプリコーディングベクトルを制御する ことも理論上は考えられるかもしれない。し かしながら、プリコーディングベクトルの制 御も、CDD方式における遅延量の制御も共に周 波数領域での位相回転量の制御に帰着する。 従って、双方の制御を行うかなり複雑な通信 モードを敢えて用意する実益は乏しい。しか も、音声パケットのようなデータ量の少ない 通信で、大きなフィードバック制御負担を強 いることは、リソースの利用効率の観点から も得策ではない。従って図8で「×」印で示さ れる通信モードは用意されていない。本実施 例では、プリコーディングベクトルのフィー ドバック制御は、5リソースブロック毎に行 れるか否かの2者択一であるが、更に多くの 択肢が用意されてもよい。例えば、3リソー スブロック毎、5リソースブロック毎、全リ ースブロック共通、のように「所定数個の ソースブロック毎」に関して3以上の選択肢 用意されてもよい。同様に、遅延量につい も3以上の選択肢が用意されてもよい。

 図7のステップS3では、基地局装置(eNB)は ーザ装置から通知された下り通信量に応じ いずれかの通信モードを選択し、それをユ ザ装置に通知する。これに応じてユーザ装 は、指示された通信モードでの下り通信を う準備をする。

 ステップS4では、ユーザ装置はプリコー ィングベクトルのフィードバック信号を基 局装置に返す。

 図9はユーザ装置から基地局装置へのフィ ードバック信号の内容を示す図である。[非CD Dモード]の場合のフィードバック信号は、ユ ザ装置は5リソースブロック毎に最適なプリ コーディングベクトルと、そのプリコーディ ングベクトルが仮に使用された場合に予想さ れるストリーム毎のチャネル状態(例えば、CQ I)とを含む。

 [基準モード又はCDDモード]の場合、プリ ーディングベクトルや遅延量が基地局装置 ら一意に指定されるか或いは選択肢で与え れるかによって、図中(A),(B),(C)に示されるよ うにフィードバック信号の内容が異なる。

 (A)プリコーディングベクトル及び遅延量 、複数の選択肢で基地局装置からユーザ装 に通知されている場合、ユーザ装置はそれ の内最適な選択肢を決定する。最適なプリ ーディングベクトルと、最適な遅延量(指示 子で表現される)と、そのプリコーディング クトル及び遅延量が仮に使用された場合に 想されるチャネル状態とがフィードバック 号に含まれる。チャネル状態は、全ストリ ムについての平均値で表現される。

 (B)プリコーディングベクトルについては 数の選択肢で、遅延量については一意に基 局装置からユーザ装置に通知されている場 も、ユーザ装置はそれらの内最適な選択肢 決定する。最適なプリコーディングベクト と、そのプリコーディングベクトル及び一 に指定された遅延量が仮に使用された場合 予想されるチャネル状態とがフィードバッ 信号に含まれる。このチャネル状態は、全 トリームについての平均値で表現される。

 (C)プリコーディングベクトル及び遅延量 、基地局装置からユーザ装置に一意に通知 れている場合、そのプリコーディングベク ル及び遅延量が仮に使用された場合に予想 れるチャネル状態がフィードバック信号に まれる。チャネル状態は、全ストリームに いての平均値で表現される。

 図7のステップS5では、決定されたプリコ ディングベクトル及び必要に応じて遅延量 共に下りデータ通信が行われる。以後、ユ ザの希望する下り通信が変わったような場 には、その要求が基地局装置に通知され、 信モードの再決定等が行われてよい。

 以上本発明は特定の実施例を参照しなが 説明されてきたが、実施例は単なる例示に ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代 例、置換例等を理解するであろう。発明の 解を促すため具体的な数値例を用いて説明 なされたが、特に断りのない限り、それら 数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる が使用されてもよい。説明の便宜上、本発 の実施例に係る装置は機能的なブロック図 用いて説明されたが、そのような装置はハ ドウエアで、ソフトウエアで又はそれらの み合わせで実現されてもよい。本発明は上 実施例に限定されず、本発明の精神から逸 することなく、様々な変形例、修正例、代 例、置換例等が本発明に包含される。

 本国際出願は2007年3月20日に出願した日本 国特許出願第2007-073726号に基づく優先権を主 するものであり、その全内容を本国際出願 援用する。