JP4800418B2 - 移動通信システム、基地局装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、下りリンクにおいて直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を適用する移動通信システムに関し、特に基地局装置及び通信制御方法に関する。

Ｗ−ＣＤＭＡやＨＳＤＰＡの後継となる通信方式、すなわちロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）が、Ｗ−ＣＤＭＡの標準化団体３ＧＰＰにより検討され、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭ、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。

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、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式であり、サブキャリアを周波数上に、一部重なりあいながらも互いに干渉することなく密に並べることで、高速伝送を実現し、周波数の利用効率を上げることができる。

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伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡでは、送信電力の変動が小さくなる特徴を持つことから、端末の低消費電力化及び広いカバレッジを実現できる。

一般に、移動体通信では、チャネル推定や無線品質の測定に用いるためのパイロット信号が存在し、このパイロット信号はＬＴＥでは下りリファレンス信号（ＤＬ ＲＳ：Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）と呼ばれる。

ＬＴＥにおける下りリファレンス信号は二次元系列で表現され、二次元の直交系列（Ｏｔｈｏｇｏｎａｌ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）と二次元の擬ランダム系列（Ｐｓｅｕｄｏ Ｒａｎｄｏｍ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）とで構成される。リファレンス信号の物理リソースへのマッピング（サブキャリア番号）は、以下の式で表される（非特許文献２）：

ここで、ｋはサブキャリア番号を示し、ｌはOFDMシンボル番号を示し、iはスロット番号を示す。ｍは次のような整数値をとる。

Ｎ_ＢＷ ^ＤＬはシステム帯域全体におけるサブキャリア数であり、システム帯域幅が５MHｚの場合には３００であり、システム帯域幅が１０MHｚの場合には６００であり、システム帯域幅が２０MHｚの場合には１２００である。ここで、ｐはアンテナポート番号を示し、１アンテナしか使用しない場合はｐ＝０であるが、４アンテナ使用可能な場合は、ｐ＝０，１，２，３の値をとり得る。

上記の数式でνの値は次式のように決定される。

ここで、f_hop(j)はセル固有の整数の系列であり、下りリファレンス信号のサブフレーム毎に又はスロット毎に変わるホッピングパターンを表す。すなわち、セル毎にf_hop(j)を変更することで、下りリファレンス信号をセル毎に異なるサブキャリアにマッピングすることが可能になる。

尚、f_hop(j)は、時間によらない固定値としてもよい。そのような固定値をセル毎に設定した場合、下りリファレンス信号は、セル毎に異なる固定値だけシフトしたマッピングとなる。

図１はリファレンス信号のマッピング例を示す。アンテナポート番号を０番（ｐ=０）とし、かつ、f_hop(j)を常に０とした場合の物理リソースへのマッピング（左側）と、アンテナポート番号を０番（ｐ=０）とし、かつ、f_hop(j)を常に２とした場合の物理リソースへのマッピング（右側）とが示されている。図示されているように前者の場合は、最初のＯＦＤＭシンボル（l = 0）において、k = 6×j (j: 0以上の整数)番目のサブキャリアに下りリファレンス信号がマッピングされている。しかし、後者の場合には最初のＯＦＤＭシンボル（l = 0）において、k = 6×j＋２ (j: 0以上の整数)番目のサブキャリアに下りリファレンス信号がマッピングされている。このように、ＬＴＥにおける下りリンクのリファレンス信号は、f_hop(j)を適切に設定することでセル毎に異なるサブキャリアにマッピングされる。

ところで、上述した下りリファレンス信号の１サブキャリアあたりの送信電力（単位周波数当たりの送信電力密度）と通常のデータ信号の１サブキャリアあたりの送信電力（単位周波数当たりの送信電力密度）の比を固定値とし、ユーザ装置はその固定値の情報を用いて１６ＱＡＭや６４ＱＡＭの復調を行うことも検討されている（例えば、非特許文献３参照）。尚、上記通常のデータ信号は、物理チャネルとしては、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ(ＰＤＳＣＨ)である。１６ＱＡＭや６４ＱＡＭの復調においては振幅推定を行う必要がある。リファレンス信号及びデータ信号の電力密度差が固定値であるという知識を利用しながら復調することで、推定精度を向上させることが期待できる。この場合、下りリファレンス信号の１サブキャリアあたりの送信電力は常に一定であるため、通常のデータ信号の１サブキャリアあたりの送信電力も常に一定となる。

下りリファレンス信号は全てのOFDMシンボルでは送信されないので、それが送信される時間帯と送信されない時間帯が存在する。このため、基地局の総送信電力を一定にすると、OFDMシンボル毎にデータ信号の送信電力密度が変わってしまうかもしれない。すると、上記の振幅推定精度が劣化しやすくなってしまうということが懸念される。OFDMシンボルにリファレンス信号が含まれているか否かによらず、その両方の時間帯において、通常のデータ信号の送信電力密度を一定にする方法も提案されている。その方法の１つでは、下りリファレンス信号が送信される時間帯において、通常のデータ信号が所定のサブキャリアへマッピングされることが禁止される。その所定のサブキャリアには如何なるデータもマッピングされない。データ信号のマッピング可能なサブキャリアが減らされることで、その分だけデータ信号の送信電力密度を高くすることができ、リファレンス信号が送信されるか否かによらず、データ信号の送信電力密度を一定に維持することができる。この技術については、例えば、非特許文献３に記載されている。
3GPP TR 25.814 (V7.0.0), "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA," June 2006 3GPP TR 36.211 (V0.3.1), "Physical Channels and Modulation," November 2006 R1-070088, Power Boosting of Reference Signal in E-UTRA Downlink

上述したようにリファレンス信号は特定のOFDMシンボルの特定のサブキャリアにマッピングされる。リファレンス信号は受信側(典型的には、ユーザ装置)におけるチャネル推定の基礎になるので、そのマッピング位置はチャネル推定精度に大きく影響する。従って上記のようにリファレンス信号のマッピング位置が周波数方向にシフトしたり、時間軸方向にホッピングしたりすることに応じて、データ信号のマッピングが禁止されるサブキャリア（禁止サブキャリア）の位置も適切に設定される必要がある。しかしながらそのようなマッピング方法については今のところ十分には研究されていないようである。

本発明の課題は、リファレンス信号のマッピング位置が周波数方向及び時間方向に変化する次世代移動通信システムにおいて、データ信号の送信電力密度が時間的に一定になるように禁止サブキャリアの配置を適切に行うための基地局、ユーザ装置及びそれらで使用される方法を提供することである。

一実施例による基地局装置は、
ユーザ装置と、下りリンクにおいて直交周波数分割多重(OFDM)を用いて通信を行う基地局装置であって、
第１の信号及び第２の信号がマッピングされた信号を逆フーリエ変換し、送信信号を作成する作成部と、
前記送信信号をユーザ装置に送信する送信部と、
を具備し、
前記基地局装置の送信アンテナの数が２である場合、一方の送信アンテナにおいて前記第１の信号をマッピングさせるべきサブキャリアには、他方の送信アンテナにおいて前記第２の信号のマッピングを禁止しており、
前記基地局装置の送信アンテナの数が１である場合にも、前記基地局装置の送信アンテナ数が２であることを仮定して、前記基地局装置の送信アンテナの数が２である場合の他方の送信アンテナと同一になるように、前記第２の信号のマッピングが禁止されるサブキャリアが決定され、
前記第１の信号は、下りリファレンス信号であり、
前記第２の信号は、下りリンク制御チャネルであることを特徴とする基地局装置である。

本発明によれば、リファレンス信号のマッピング位置が周波数方向及び時間方向に変化する次世代移動通信システムにおいて、非リファレンス信号(典型的には、データ信号)の送信電力密度が時間的に一定になるように禁止サブキャリアの配置を適切に行うことができる。

下りリファレンス信号のマッピング例を示す図である。 本発明の実施例にかかる移動通信システムの構成を示すブロック図である。 サブフレームの構成を示す説明図である。 ２つのＯＦＤＭシンボルに対するサブキャリアのマッピング例を示す図である。 本発明の一実施例に係る基地局装置を示す部分ブロック図である。 本発明の一実施例に係る基地局装置のベースバンド信号処理部を示すブロック図である。 ベースバンド信号処理部のレイヤー１処理部の詳細を示す図である。 下りリファレンス信号の送信電力密度がＰＤＳＣＨの送信電力密度と同じ場合のサブキャリアのマッピング例を示す図である。 下りリファレンス信号の送信電力密度がＰＤＳＣＨの送信電力密度よりも大きい場合のサブキャリアのマッピング例を示す図である。ＯＦＤＭシンボルに対するサブキャリアのマッピング例を示す図である。 パンクチャリングサブキャリアの数及びそれらのサブキャリア番号の対応関係を示す図である。 パンクチャリングサブキャリアの数及びそれらのサブキャリア番号の対応関係を示す図である。 下りリファレンス信号のマッピング例を示す図である。 リファレンス信号及び他の信号間のオフセット電力とパンクチャリングサブキャリア数との対応関係を示す図(システム帯域幅が5MHzの場合)である。 リファレンス信号及び他の信号間のオフセット電力とパンクチャリングサブキャリア数との対応関係を示す図(システム帯域幅が10MHzの場合)である。 リファレンス信号及び他の信号間のオフセット電力とパンクチャリングサブキャリア数との対応関係を示す図(システム帯域幅が20MHzの場合)である。 パンクチャリングサブキャリア数及びリファレンス信号の送信電力値（オフセット値）の対応関係例を示す図。 本発明の一実施例に係るユーザ装置を示す部分ブロック図である。 ベースバンド処理部の詳細を示す図である。

符号の説明

５０ セル
１００_１，１００_２，１００_３，１００_ｎ ユーザ装置
１０２ 送受信アンテナ
１０４ アンプ部
１０６ 送受信部
１０８ ベースバンド信号処理部
１１０ 呼処理部
１１２ アプリケーション部
２００ 基地局装置
２０２ 送受信アンテナ
２０４ アンプ部
２０６ 送受信部
２０８ ベースバンド信号処理部
２１０ 呼処理部
２１２ 伝送路インターフェース
２０８１ レイヤー１処理部
２０８２ ＭＡＣ処理部
２０８３ ＲＬＣ処理部
２０８４ サブキャリアマッピング決定部
２０８５ ＤＬ送信電力制御部
３００ アクセスゲートウェイ装置
４００ コアネットワーク

次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。

図２を参照しながら、本発明の実施例に係る基地局装置が適用される移動通信システムを説明する。

移動通信システム１０００は、例えばＥｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮ（別名：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，或いは，Ｓｕｐｅｒ ３Ｇ）が適用されるシステムであり、基地局装置（ｅＮＢ： ｅＮｏｄｅ Ｂ）２００と複数のユーザ装置（ＵＥ： Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００_ｎ（１００_１、１００_２、１００_３、・・・１００_ｎ、ｎはｎ>０の整数）とを備える。基地局装置２００は、上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置３００と接続され、アクセスゲートウェイ装置３００は、コアネットワーク４００と接続される。ここで、ユーザ装置１００_ｎはセル５０において基地局装置２００とＥｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮにより通信を行う。

各ユーザ装置（１００_１、１００_２、１００_３、・・・１００_ｎ）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ユーザ装置１００_ｎとして説明を進める。説明の便宜上、基地局装置と無線通信するのはユーザ装置であるが、より一般的には移動端末も固定端末も含む。

移動通信システム１０００は、複数の可変帯域幅で動作することが可能である。一例として、そのような可変帯域幅は、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ及び２０ＭＨｚのように用意される。あるオペレータは可変帯域幅の内の１つ以上をシステム帯域として運用し、そのシステムの中でユーザは1以上のリソースブロック（例えば、５MHｚのシステム帯域の中に２５個のリソースブロックが用意されている。）を用いて通信を行うことができる。

以下、ユーザ装置１００_ｎ（１００_１、１００_２、１００_３、・・・１００_ｎ）については、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ユーザ装置１００_ｎとして説明を進める。

移動通信システム１０００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）を、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）を使用する。上述したように、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、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式である。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伝送方式である。

上述したように下りリンクについては、各ユーザ装置１００_ｎで共有して使用される物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ： Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、ＬＴＥ用の下り制御チャネルとが用いられる。上記ＬＴＥ用の下り制御チャネルは、物理下りリンク制御チャネルＰｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ （ＰＤＣＣＨ）と呼ばれる。また、上記物理下りリンク制御チャネルは、下りL1/L2制御チャネル（ＤＬ Ｌ１／Ｌ２ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）とも呼ばれる。

上りリンクについては、各ユーザ装置１００_ｎで共有して使用される物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、ＬＴＥ用の上り制御チャネルとが用いられる。尚、上り制御チャネルには、物理上りリンク共有チャネルに時間多重されるチャネルと、周波数多重されるチャネルの２種類がある。後者は物理上りリンク共有チャネルとは別に専用に用意された帯域で伝送される。

上りリンクでは、ＬＴＥ用の上り制御チャネルにより、下りリンクの品質情報（ＣＱＩ： Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）及び物理下りリンク共有チャネル（トランスポートチャネルとしてはＤｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ（ＤＬ−ＳＣＨ））の送達確認情報（ＨＡＲＱ ＡＣＫ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）が伝送される。下りリンクの品質情報（CQI）は、物理下りリンク共有チャネルのリソース割当（スケジューリング）や、適応変復調及び符号化（ＡＭＣ： Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ）におけるトランスポートフォーマットを決める際にも使用される。

図３に例示されるように１サブフレームは例えば１ｍｓであり、１サブフレームの中に例えば１４個のＯＦＤＭシンボルが含まれる。１サブフレームの先頭からいくつかのＯＦＤＭシンボルには、上記物理下りリンク制御チャネルがマッピングされる。物理下りリンク制御チャネルがマッピングされるＯＦＤＭシンボルの最大数は３である。物理下りリンク制御チャネルは、ＯＦＤＭシンボル＃１にマッピングされる、ＯＦＤＭシンボル＃１と＃２にマッピングされる、ＯＦＤＭシンボル＃１と＃２と＃３にマッピングされる、の３通りの方法でマッピングされる。図３においては、１サブフレームの先頭の２個のＯＦＤＭシンボル（＃１，＃２）に物理下りリンク制御チャネルがマッピングされている。そして、上記物理下りリンク制御チャネルがマッピングされないＯＦＤＭシンボルにおいて、データ信号（物理チャネルとしては物理下りリンク共有チャネルＰＤＳＣＨ、トランスポートチャネルとしてはＤＬ−ＳＣＨ）や同期チャネル（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ＣｈａｎｎｅｌまたはＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ、ＳＣＨ）、報知チャネル（ＢＣＨ）等が送信される。また、周波数方向ではＭ個のリソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）が用意される。一例として、１リソースブロックあたりの周波数帯域は１８０ｋＨｚであり、１つのリソースブロックの中に１２個のサブキャリアが存在する。説明の便宜上、１サブキャリアの帯域及び１ＯＦＤＭシンボルの期間を占めるリソースは、「リソースエレメント」と呼ばれる。また、リソースブロックの数Ｍは、システム帯域幅が５ＭＨｚの場合には２５であり、システム帯域幅が１０ＭＨｚの場合には５０であり、システム帯域幅が２０ＭＨｚの場合には１００である。

図４に、図３のサブフレーム構成の場合における、ＯＦＤＭシンボル＃４及び＃５に関するサブキャリアマッピング例を示す。図４では１ＯＦＤＭシンボル中のサブキャリア総数をＬとし、周波数の小さい方から、サブキャリア＃１、＃２、…、＃Ｌと番号付けを行っている。システム帯域幅が５ＭＨｚの場合にはＬ＝３００であり、システム帯域幅が１０ＭＨｚの場合にはＬ＝６００であり、システム帯域幅が２０ＭＨｚの場合にはＬ＝１２００である。同図に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃４のサブキャリアには、下りリファレンス信号（ＤＬ ＲＳ）と物理下りリンク共有チャネル(ＰＤＳＣＨ)がマッピングされる。ＤＬ ＲＳは、６個のサブキャリアに１個の割合で送信される。図４では、サブキャリア番号が、６×ｍ＋１（但し、ｍ：０，１，２，...）であるサブキャリアにＤＬ ＲＳがマッピングされている。

次に、物理下りリンク制御チャネルに含まれてよい情報項目を概説する。物理下りリンク制御チャネルは、物理下りリンク制御チャネルフォーマットインジケータ、下り通信用の制御情報、すなわち、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ及び／又は上り通信用の制御情報を含んでよい。物理下りリンク制御チャネルフォーマットインジケータは、物理下りリンク制御チャネルが１サブフレーム中に何シンボル占めているかを示す。上記物理下りリンク制御チャネルフォーマットインジケータは、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ (ＰＣＦＩＣＨ)と呼ばれてもよい。下り通信用の制御情報、すなわち、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎは、下りリンクリソース割当情報、下りMIMO情報、伝送フォーマット情報、再送制御情報及びユーザ識別情報を含んでよい。上記下り通信用の制御情報は、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ＧｒａｎｔあるいはＤｏｗｎｌｉｎｋ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎと呼ばれてもよい。下りリンクリソース割当情報は、下りデータ信号の伝送に使用されるリソースブロックがどれであるかを表現する。下りMIMO情報は、マルチインプットマルチアウトプット通信又はマルチアンテナ通信が行われる場合に、ストリーム数、プリコーディングベクトル等に関する情報を含む。伝送フォーマット情報は、データ変調方式及びデータサイズ及びチャネル符号化方式の組み合わせが何であるかを指定する。再送制御情報（ＨＡＲＱ： Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）は、ハイブリッドARQが行われる場合の情報を表す。再送制御情報は、プロセス番号、新規データインジケータ、再送シーケンス回数等を含んでよい。

上り通信用の制御情報は、上りリソース割当情報、伝送フォーマット情報、復調用のリファレンス信号の情報、送信電力制御情報、ユーザ識別情報、上りリンクに関する送達確認情報(ACK/NACK)、オーバーロードインジケータ、送信電力制御コマンドビットを含んでよい。上りリソース割当情報は、上りのデータ伝送で使用可能なリソースブロックがどれであるかを示す。伝送フォーマット情報は、上り通信に使用されるデータ変調方式及びデータサイズ及びチャネル符号化方式の組み合わせを指定する。復調用のリファレンス信号の情報は、リファレンス信号にどのような信号が使用されているかを示す。送信電力制御情報は、物理上りリンク共有チャネルの送信電力がサウンディングリファレンス信号の送信電力からどの程度異なるべきかを示す。上述した上りリソース割り当て情報、伝送フォーマット情報、復調用のリファレンス信号の情報、送信電力制御情報は、まとめてＵｐｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｇｒａｎｔと呼ばれる。上りリンクに関する送達確認情報(ACK/NACK)は、上りリンクで過去にユーザ装置から送信されたデータが、基地局で適切に受信されたか否かを示す。この上りリンクに関する送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）は、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ (ＰＨＩＣＨ)と呼ばれてもよい。オーバーロードインジケータは、他セルのユーザ装置に起因する他セル干渉が所定値を上回った場合に周辺セルに通知され、その通知は、他セルのユーザ装置が送信電力を低減することを求める信号である。送信電力制御コマンドビットは、定期的にユーザ装置から送信されるサウンディングリファレンス信号の次回の送信電力が、現在の値よりも増加又は減少させるべきことを示す。

尚、上記物理下りリンク制御チャネルフォーマットインジケータや上りリンクに関する送達確認情報(ACK/NACK)や送信電力制御コマンドビットは、上記物理下りリンク制御チャネルに含まれるのではなく、上記物理下りリンク制御チャネルとは並列の関係になる、異なる物理チャネルとして定義されてもよい。

図５を参照しながら、本発明の実施例に係る基地局装置２００が説明される。

本実施例に係る基地局装置２００は、送受信アンテナ２０２と、アンプ部２０４と、送受信部２０６と、ベースバンド信号処理部２０８と、呼処理部２１０と、伝送路インターフェース２１２とを備える。

下りリンクにより基地局装置２００からユーザ装置１００_ｎに送信されるべきパケットデータは、基地局装置２００の上位に位置する上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置３００から伝送路インターフェース２１２を介してベースバンド信号処理部２０８に入力される。

ベースバンド信号処理部２０８では、パケットデータの分割処理、結合処理、ＲＬＣ（Rａｄｉｏ Lｉｎｋ Cｏｎｔｒｏｌ）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤーでの送信処理、ＭＡＣ再送制御処理等を行い、処理後の信号を送受信部２０６に転送する。ベースバンド信号処理部２０８での処理には、例えばＨＡＲＱの送信処理、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、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ： Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理等が含まれる。ベースバンド信号処理部２０８では、後述するように、サブフレーム毎に、物理下りリンク制御チャネルがマッピングされるＯＦＤＭシンボル数の決定や、物理下りリンク制御チャネル及び物理下りリンク共有チャネルのサブキャリアへのマッピング、物理下りリンク制御チャネル及び物理下りリンク共有チャネルに関する送信電力制御等が行われる。

送受信部２０６では、ベースバンド信号処理部２０８から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する周波数変換処理が施され、その後、アンプ部２０４で増幅されて送受信アンテナ２０２より送信される。

一方、上りリンクによりユーザ装置１００_ｎから基地局装置２００に送信されるデータについては、送受信アンテナ２０２で受信された無線周波数信号がアンプ部２０４で増幅され、送受信部２０６で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部２０８に入力される。

ベースバンド信号処理部２０８では、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣ ｌａｙｅｒの受信処理等がなされ、伝送路インターフェース２１２を介してアクセスゲートウェイ装置３００に転送される。

呼処理部２１０は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局２００の状態管理やリソース割り当てを行う。

図６Ａを参照しながら、ベースバンド信号処理部２０８の構成が説明される。

ベースバンド信号処理部２０８は、レイヤー１処理部２０８１と、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理部２０８２と、ＲＬＣ処理部２０８３と、サブキャリアマッピング決定部２０８４とDL送信電力制御部２０８５を備える。

ベースバンド信号処理部２０８におけるレイヤー１処理部２０８１とＭＡＣ処理部２０８２とサブキャリアマッピング決定部２０８４とDL送信電力制御部２０８５と呼処理部２１０とは、互いに接続されている。

レイヤー１処理部２０８１では、下りリングで送信されるデータのチャネル符号化やＩＦＦＴ処理、上りリンクで送信されるデータのチャネル復号化やＩＤＦＴ処理、ＦＦＴ処理などが行われる。レイヤー処理部２０８１は、サブキャリアマッピング決定部２０８４から通知されたサブキャリア情報に基づいて、物理下りリンク制御チャネル及び物理下りリンク共有チャネルの情報をサブキャリアにマッピングする。ＤＬ ＲＳが送信されるＯＦＤＭシンボルにおいては、ＤＬ ＲＳを所定のサブキャリアにマッピングする。

レイヤー1処理部２０８１における、物理下りリンク制御チャネル及び物理下りリンク共有チャネル及びＤＬ ＲＳを多重してサブキャリアにマッピングする処理を、図６Ｂを用いて、さらに詳細に説明する。

レイヤー１処理部２０８１は、データ信号処理部２０８１０２と、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）２０８１４と、多重部（ＭＵＸ）２０８１６と、高速逆フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）２０８１８と、サイクリックプリフィクス（ＣＰ）付加部２０８１１０と、ディジタルアナログ変換部（Ｄ／Ａ）２０８１１２と、リファレンス信号生成部２０８１１４とを有する。データ信号処理部２０８１２は、符号器２０８１０２Ａと、データ変調器２０８１０２Ｂと、インタリーバ２０８１０２Ｃとを具備する。リファレンス信号生成部２０８１１４は、乗算部２０８１１４Ａと、乗算部２０８１１４Ｂとを有する。

データ信号処理部２０８１０２は、下りリンクにおいて送信するデータ信号に関する処理を行う。符号器２０８１０２Ａはデータ信号の誤り耐性を高めるためのチャネル符号化を行う。符号化は畳み込み符号化やターボ符号化等の当該技術分野で周知の様々な手法で行われてよい。本実施例ではデータ信号について適応変調符号化（ＡＭＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ）制御が行われ、チャネル符号化率はＭＡＣ処理部２０８２からの指示に応じて適応的に変更される。データ変調器２０８１０２Ｂは、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等のような何らかの適切な変調方式でデータ信号のデータ変調を行う。本実施例ではデータ信号についてＡＭＣ制御が行われ、変調方式はＭＡＣ処理部２０８２からの指示に応じて適応的に変更される。インタリーバ２０８１０２Ｃはデータ信号に含まれるビットの並ぶ順序を所定のパターンに従って並べ換える。

なお、図６Ｂには制御チャネルについての処理要素が明示されていないが、制御チャネルについてもデータ信号処理部２０８１０２と同様な処理が行われる。但し、制御チャネルについてＡＭＣ制御は行われなくてもよい。

直並列変換部（Ｓ／Ｐ）２０８１０４は直列的な信号系列（ストリーム）を並列的な信号系列に変換する。並列的な信号系列数は、サブキャリア数に応じて決定されてもよい。

多重部（ＭＵＸ）２０８１０６は、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）２０８１０４からの出力信号を表すデータ系列と、リファレンス信号とを多重化する。多重化は、時間多重、周波数多重又は時間及び周波数多重の何れの方式でなされてもよい。尚、上記データ系列と、リファレンス信号に加えて、報知チャネルが多重されてもよい。ここで、多重部（ＭＵＸ）２０８１０６は、サブキャリアマッピング決定部２０８４より、当該サブフレームのリファレンス信号及び物理下りリンク制御チャネル及び物理下りリンク共有チャネルのマッピング情報を受け取り、上記マッピング情報に基づいて、上記データ系列と、上記リファレンス信号とを多重化する。すなわち、多重部（ＭＵＸ）２０８１０６は、上記データ系列と、上記リファレンス信号を、上記マッピング情報に基づいて、サブキャリアにマッピングする。尚、上記リファレンス信号及び物理下りリンク制御チャネル及び物理下りリンク共有チャネルのマッピング情報には、後述するＤＴＸサブキャリアに関する情報も含まれる。すなわち、多重部（ＭＵＸ）２０８１０６は、ＤＴＸサブキャリアにおいては、如何なる信号もマッピングしない。

高速逆フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）２０８１０８は、そこに入力された信号を高速逆フーリエ変換し、ＯＦＤＭ方式の変調を行う。

ＣＰ付加部２０８１１０は、ＯＦＤＭ方式の変調後のシンボルにＣｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ（ＣＰ）を付加することで、送信シンボルを作成する。上記ＣＰの長さ（ＣＰ長）には、Ｌｏｎｇ ＣＰとＳｈｏｒｔ ＣＰの２種類があり、セル毎にどちらのＣＰ長を用いるかが選択される。

ディジタルアナログ変換部（Ｄ／Ａ）２０８１１２はベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換する。

リファレンス信号生成部２０８１１４は、或るリファレンス信号（便宜上、基準信号と記されている）に、第１系列であるランダム符号系列と、第２系列である直交符号系列とを乗算し、リファレンス信号を用意する。
また、レイヤー１処理部２０８１は、ＤＬ送信電力制御部２０８５から通知された送信電力情報に基づいて、物理下りリンク制御チャネル及び物理下りリンク共有チャネルがマッピングされるサブキャリアの送信電力（単位帯域当たりの送信電力密度又は１サブキャリア当たりの電力密度）を設定する。さらに、レイヤー１処理部２０８１は、ＤＬ ＲＳがマッピングされるサブキャリアの送信電力を設定する。ここで、上記ＤＬ ＲＳがマッピングされるサブキャリアの送信電力は、例えば、上位ノードからシグナリングされることにより設定されてもよいし、あるいは、基地局装置２００の装置内のパラメータとして保持された値を参照することにより設定されてもよい。

ＭＡＣ処理部２０８２は、下りデータのＭＡＣ再送制御、例えばＨＡＲＱの送信処理や、スケジューリング、伝送フォーマットの選択、周波数リソースの割り当て等を行う。ここで、スケジューリングとは、当該サブフレームにおいて共有チャネルを用いてデータ信号の送信を行うユーザ装置を選別する処理のことを指し、例えば、その選別用のアルゴリズムとして、ラウンドロビンやプロポーショナルフェアネスが使用されてもよい。また、伝送フォーマットの選択とは、スケジューリングにおいて選別されたユーザ装置に送信するデータ信号に関する変調方式や符号化率、データサイズを決定することを指す。上記変調方式、符号化率、データサイズの決定は、例えば、ユーザ装置から上りリンクにおいて報告されるＣＱＩに基づいて行われる。さらに、上記周波数リソースの割り当てとは、スケジューリングにおいて選別されたユーザ装置に送信するデータ信号の送信に用いられるリソースブロック（ＲＢ）を決定する処理のことを指す。上記リソースブロックの決定は、例えば、ユーザ装置から上りリンクにおいて報告されるＣＱＩに基づいて行われる。

また、ＭＡＣ処理部２０８２は、上りデータのＭＡＣ再送制御の受信処理やスケジューリング、伝送フォーマットの選択、周波数リソースの割り当て等を行う。

ＲＬＣ処理部２０８３では、下りリンクのパケットデータに関する、分割・結合、ＲＬＣ再送制御の送信処理等のＲＬＣレイヤーの送信処理や、上りリンクのデータに関する分割・結合、ＲＬＣ再送制御の受信処理等のＲＬＣ ｌａｙｅｒの受信処理が行われる。ＲＬＣ処理部２０８３は、さらに、上りリンク及び下りリンクにおけるＰＤＣＰレイヤの処理も行ってもよい。

サブキャリアマッピング決定部２０８４は、サブフレーム毎に、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）のマッピングされるサブキャリアの決定を行う。決定されたＰＤＳＣＨ等のマッピングされるサブキャリア番号は、サブキャリア情報としてレイヤー１処理部２０８１に通知される。

サブキャリアマッピング決定部２０８４は、リファレンス信号のサブキャリア番号、後述のＤＴＸサブキャリアの数及びそれらのサブキャリア番号についての対応関係を示す情報をメモリに記憶している（或いは、必要に応じて別の処理要素からその情報が与えられてもよい。）。この対応関係の具体例は図９Ａ等を参照しながら後述される。
以下の説明において、ＯＦＤＭシンボル＃４は、下りリファレンス信号と物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）がマッピングされるＯＦＤＭシンボルの一例として提示し、ＯＦＤＭシンボル＃５は、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）のみがマッピングされるＯＦＤＭシンボルの一例として提示するが、同様の説明が、その他の、下りリファレンス信号と物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）がマッピングされるＯＦＤＭシンボル、及び、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）のみがマッピングされるＯＦＤＭシンボルに適用される。

図７は、下りリファレンス信号と物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）がマッピングされるＯＦＤＭシンボル（ＯＦＤＭシンボル＃４）と、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）のみがマッピングされるＯＦＤＭシンボル（ＯＦＤＭシンボル＃５）のサブキャリアマッピング例を示す。ここで、下りリファレンス信号の１サブキャリアあたりの送信電力は、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の1サブキャリアあたりの送信電力と同一とする。

この場合、ＯＦＤＭシンボル＃４における、ＤＬ ＲＳがマッピングされないサブキャリアの一部を、何らかのデータがマッピングされることを禁止されるサブキャリアに設定しない場合でも、ＯＦＤＭシンボル＃４における物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の１サブキャリアあたりの送信電力と、ＯＦＤＭシンボル＃５における物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の１サブキャリアあたりの送信電力は同一となる。すなわち、サブキャリアマッピング決定部２０８４は、図示されるように、ＯＦＤＭシンボル＃４の中で下りリファレンス信号（ＤＬ ＲＳ）がマッピングされない全てのサブキャリアに、ＰＤＳＣＨをマッピングしてよい。

図８は、下りリファレンス信号と物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）がマッピングされるＯＦＤＭシンボル（ＯＦＤＭシンボル＃４）と、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）のみがマッピングされるＯＦＤＭシンボル（ＯＦＤＭシンボル＃５）のサブキャリアマッピング例を示す。ここで、下りリファレンス信号の１サブキャリアあたりの送信電力は、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の1サブキャリアあたりの送信電力よりも3ｄＢ大きい（２倍大きい）とする。

この場合、ＯＦＤＭシンボル＃４における、ＤＬ ＲＳがマッピングされないサブキャリアの一部を、何らかのデータがマッピングされることを禁止されるサブキャリアに設定することにより、ＯＦＤＭシンボル＃４における物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の１サブキャリアあたりの送信電力と、ＯＦＤＭシンボル＃５における物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の１サブキャリアあたりの送信電力を同一にする。すなわち、サブキャリアマッピング決定部２０８４は、図示されるように、ＯＦＤＭシンボル＃４の中で、下りリファレンス信号（ＤＬＲＳ）も物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）もマッピングされないサブキャリアを設定する。例えば、同図においては、６×n+2のサブキャリア（ｎは0以上の整数）が、下りリファレンス信号（ＤＬＲＳ）も物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）もマッピングされないサブキャリアとなる。このサブキャリアは、何らかのデータがマッピングされることが禁止されるという意味で「禁止サブキャリア」と呼んでもよいし、パンクチャリングの行われるサブキャリアという意味で「パンクチャリングサブキャリア」と呼んでもよい。或いは、そのサブキャリアでのデータ送信はなされないという意味で「ＤＴＸサブキャリア」と呼んでもよい。すなわち、ＤＴＸサブキャリアでは如何なる信号も送信されないことになる。そして、ＯＦＤＭシンボル＃４において、ＤＴＸサブキャリアでなく且つ下りリファレンス信号もマッピングされないサブキャリアに、物理下りリンク共有チャネルがマッピングされる。尚、ＯＦＤＭシンボル＃５においては、全てのサブキャリアに物理下りリンク共有チャネルＰＤＳＣＨがマッピングされる。

ＤＴＸサブキャリアを設定することで、結果的に、図８のＯＦＤＭシンボル＃４の中でＰＤＳＣＨのマッピングされるサブキャリア数は、図７のＯＦＤＭシンボル＃４の中で下りＰＤＳＣＨのマッピングされるサブキャリア数よりも少なくなる。その代わり、図７及び図８のＯＦＤＭシンボル１つ当たりに割り当てられる総送信電力が同じ場合に、何れのＯＦＤＭシンボル（図７の＃４、図８の＃４及び＃５）についても、物理下りリンク共有チャネルの送信電力密度が実質的に同じになるようにすることができる（但し、リファレンス信号は他の信号より強く送信される。）。

以下に、さらに具体的に説明する。基地局の最大送信電力を２０Ｗとし、１ＯＦＤＭシンボル内の全サブキャリア数を３００とする。この時、各サブキャリアの送信電力が等しいとすると、１サブキャリアあたりの送信電力P_subcarrierは、
P_subcarrier=20/300=0.066666 （W）
となる。ここで、ＤＬ ＲＳの１サブキャリアあたりの送信電力P_DLRSを、
P_DLRS=2×0.066666=0.133333 （W）
とした場合であって、ＯＦＤＭシンボル＃４の中でＤＴＸサブキャリア数を５０個用意し、ＤＬ ＲＳ用のサブキャリアを５０個用意したとする。この場合、ＯＦＤＭシンボル＃４において物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）をマッピングすることのできるサブキャリアの数は、３００−５０−５０＝２００である。上記の計算は、全サブキャリアの数から、ＤＬ ＲＳのサブキャリア数及びＤＴＸサブキャリア数を引くことを意味する。この時、ＯＦＤＭシンボル＃４においてＰＤＳＣＨがマッピングされる各サブキャリアの送信電力が等しいとすると、ＯＦＤＭシンボル＃４における１サブキャリアあたりの送信電力P_subcarrier ⁽¹⁾は、
P_subcarrier ⁽¹⁾=(20-0.133333×50)/200=0.066666
となる。

一方、ＯＦＤＭシンボル＃４に続くＯＦＤＭシンボル＃５においては、リファレンス信号はマッピングされず、全てのサブキャリアにＰＤＳＣＨがマッピングされる。従ってＯＦＤＭシンボル＃５においてＰＤＳＣＨがマッピングされる各サブキャリアの送信電力が等しいとすると、ＯＦＤＭシンボル＃５における１サブキャリアあたりの送信電力P_subcarrier ⁽²⁾は、
P_subcarrier ⁽²⁾=P_subcarrier=20/300=0.066666
となる。すなわち、ＰＤＳＣＨが２つのＯＦＤＭシンボルにマッピングされる場合に、最初のＯＦＤＭシンボル＃４におけるＰＤＳＣＨの送信電力（密度）と、後続のＯＦＤＭシンボル＃５におけるＰＤＳＣＨの送信電力（密度）とを同程度にすることが可能となる。即ち、ＰＤＳＣＨのマッピングされるＯＦＤＭシンボル数が２以上の場合には、ＤＬ ＲＳが送信されるＯＦＤＭシンボル＃４の中で、（ＤＴＸサブキャリアを設定することで）ＰＤＳＣＨのマッピングされるサブキャリア数を減らすことにより、何れのＯＦＤＭシンボルでもＰＤＳＣＨの送信電力密度を一定に維持でき、振幅推定精度の向上に貢献できる。

次に、リファレンス信号及びＤＴＸサブキャリアがどのようにマッピングされるかを更に詳細に説明する。一般に、リファレンス信号がマッピングされるOFDMシンボルでは、所定のサブキャリア数毎に（例えば、６サブキャリア毎に）１つの割合でリファレンス信号がマッピングされる。リファレンス信号のマッピングされるサブキャリア番号をXとすると、Xは、
Ｘ＝6ｍ＋n_shift
のように表現できる。ｍは０以上の整数である。n_shiftはセル毎に設定される量であり、０，１，...，５の何れかの値をとる。より一般的にはn_shiftは「背景技術」で説明されたように［ν＋f_hop(j)］mod 6（jはi/2を超えない整数の内で最大の数である。）で表現される。リファレンス信号のマッピングされるサブキャリア以外のサブキャリアには、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）がマッピングされる。後述するように、パンクチャリングサブキャリアが含まれてもよい。

物理下りリンク共有チャネル（PDSCH）の１サブキャリア当たりの送信電力(単位帯域当たりの送信電力密度)は、PDSCHがマッピングされるOFDMシンボルの中で下りリファレンス信号がマッピングされるか否かによらず所定値に設定される。この所定値は、基地局が最大送信電力(定格電力)で送信し、かつ、システム帯域内の全サブキャリアに均等に電力を分配した場合の送信電力密度に等しい。従って、下りリファレンス信号が送信されるOFDMシンボルの中では、下りリファレンス信号の送信電力密度（他の信号に対するオフセット値）に応じて、PDSCHのマッピングされてよいサブキャリアが減らされる。言い換えれば、PDSCHのマッピングが禁止される禁止サブキャリア(ＤＲＸサブキャリア又はパンクチャリングサブキャリア)が設定される。

尚、上述した例では、物理下りリンク共有チャネル（PDSCH）の１サブキャリア当たりの送信電力(単位帯域当たりの送信電力密度)を、基地局が最大送信電力(定格電力)で送信し、かつ、システム帯域内の全サブキャリアに均等に電力を分配した場合の送信電力密度としたが、物理下りリンク共有チャネル（PDSCH）の１サブキャリア当たりの送信電力(単位帯域当たりの送信電力密度)は、上記値に限定されることはなく、上記以外の別の固定値であってもよい。

図９Ａはパンクチャリングサブキャリアの数とそれらのサブキャリア番号の対応関係を示す。図中、Ｘは、１リソースブロック内の２つのリファレンス信号の内、サブキャリア番号が小さい方のリファレンス信号のマッピングされるサブキャリア番号を示す(Ｘ＝６ｍ＋n_shift)。１リソースブロック中に１２個のサブキャリアが含まれ、周波数の低い側から若番順にサブキャリア番号（０，１，２，...，１１）が設定されている。１リソースブロックにつきパンクチャリングサブキャリアが複数個設定される場合には、リソースブロック中でそれらがなるべく均等に分散するようにマッピングが行われる。例えば、Ｘ＝０であってパンクチャリングサブキャリア数が４の場合には、そのサブキャリア番号は１，４，７，１０のように３サブキャリアおきに設定される。或いは、あるリソースブロックのＯＦＤＭシンボルの中でパンクチャリングサブキャリアが３つ以上設定される場合に、少なくとも３つのパンクチャリングサブキャリアは同じサブキャリア間隔で設定される。

図示のマッピング例は一例に過ぎない。例えば、リソースブロック当たりのパンクチャリングサブキャリア数が少ない場合(例えば、１，２，３の場合)、リファレンス信号に隣接しないようにパンクチャリングサブキャリアが設定されてもよい。リファレンス信号近辺の信号については、比較的チャネル推定精度の良いことが期待できるからである。例えば、パンクチャリングサブキャリア数が２の場合に、(X+3)mod12及び(X+10)mod12の場所にパンクチャリングサブキャリアが設定されてもよい。より一般的には、リファレンス信号のマッピングされるサブキャリアとパンクチャリングサブキャリアとの間のサブキャリアに、リファレンス信号以外の信号がなるべくマッピングされることが好ましい。

あるいは、リファレンス信号のマッピングされるサブキャリアと、パンクチャリングサブキャリアとの互いの位置関係、あるいは、互いの距離（サブキャリア間隔）は一定となるように配置されることができる。例えば、図９Ａに示すように、（Ｘ＋a）mod 12 (aは0から11の整数)と定義されることにより、上記互いの距離（サブキャリア間隔）は、ａに基づく値となる。よって、ａの値を固定することにより、Ｘの値がどのような場合にも、上記リファレンス信号のマッピングされるサブキャリアと、パンクチャリングサブキャリアとの互いの位置関係、あるいは、互いの距離（サブキャリア間隔）が一定となる。この場合、PDSCHの復調を行うためのチャネル推定の精度が一定となるため、より安定した伝送特性が得られることになる。

あるいは、パンクチャリングサブキャリアのサブキャリア番号は、基地局装置２００が複数の送信アンテナを持つと仮定した場合の、当該送信アンテナと異なる送信アンテナから送信されるリファレンス信号がマッピングされるサブキャリアのサブキャリア番号を含む構成としてもよい。例えば、背景技術で説明したp＝０、１を考えた場合、ｐ＝０の場合のパンクチャリングサブキャリアのサブキャリア番号は、ｐ＝１の場合のリファレンス信号がマッピングされるサブキャリアのサブキャリア番号を含む構成としてもよい。より具体的には、ｐ＝０の場合のリファレンス信号のサブキャリア番号X1をX１=6m+ n_shiftとすると、ｐ＝１の場合のリファレンス信号のサブキャリア番号X２をX２=6m+３＋ n_shiftとなるため、ｐ＝０の場合のパンクチャリングサブキャリアのサブキャリア番号は、6m+３＋ n_shiftを含む構成となる。この場合の、パンクチャリングサブキャリアの数及びそれらのサブキャリア番号の対応関係を図９Ｂに示す。上述した例では、ｐ＝０の場合のパンクチャリングサブキャリアのサブキャリア番号は、ｐ＝１の場合のリファレンス信号がマッピングされるサブキャリアのサブキャリア番号を含む構成としたが、代わりに、ｐ＝１の場合のパンクチャリングサブキャリアのサブキャリア番号は、ｐ＝０の場合のリファレンス信号がマッピングされるサブキャリアのサブキャリア番号を含む構成としてもよい。

尚、実際に送信アンテナ数が２である場合には、図９Ｃに示すように、リファレンス信号の受信ＳＩＲを向上させるため、リファレンス信号の送信電力に関係なく、第２の送信アンテナから送信されるリファレンス信号のサブキャリアにおいては、第１の送信アンテナからは何も送信されない。また、第１の送信アンテナから送信されるリファレンス信号のサブキャリアにおいては、第２の送信アンテナからは何も送信されない。よって、図９Ｂに示すように、異なる送信アンテナから送信されるリファレンス信号がマッピングされるサブキャリア番号は、パンクチャリングサブキャリア番号を含む構成とすることにより、パンクチャリングにより、物理リソース、具体的には、リソースエレメントの数が低減されることを防ぐことができる。

また、実際に送信アンテナ数が１である場合にも、図９Ｂに示すように、第２の送信アンテナから送信されるリファレンス信号を仮定して、パンクチャリングサブキャリア番号を設定することにより、送信アンテナ数が１の場合と２の場合とで、同様の処理となり、送信処理を行う基地局装置及び受信処理を行う移動局の複雑性を低減することが可能となる。

尚、上述した第１のアンテナと第２のアンテナの関係は、第３のアンテナと第４のアンテナの関係にも適用される。

図１０は、システム帯域幅が５ＭＨｚである場合に、様々なオフセット値に対して、どのリソースブロックＲＢでいくつのパンクチャリングサブキャリアが設定されるかを示す。オフセット値は、リファレンス信号が他の信号に対して何デシベル強く送信されるかを示す。例えば、リファレンス信号が他の信号より３ｄＢ強く送信される場合には、全てのリソースブロック各自の１２サブキャリアの内２つがパンクチャリングサブキャリアに設定される。リファレンス信号が他の信号より１ｄＢ強く送信される場合には、偶数番号のリソースブロック各自についてパンクチャリングサブキャリアが１つ設定され、他のリソースブロック(奇数番号のリソースブロック)ではパンクチャリングサブキャリアは設定されない。

図１１，図１２は、システム帯域幅が１０ＭＨｚ，２０ＭＨｚである場合に、様々なオフセット値に対して、どのリソースブロックＲＢでいくつのパンクチャリングサブキャリアが設定されるかをそれぞれ示す。一覧表の見方は図１０のものと同様である。

図１０−１２では、オフセット値が０，１，２，...，６ｄＢになるようにパンクチャリングサブキャリアが設定されていたので、各リソースブロックで設定されるパンクチャリングサブキャリア数は同数であるとは限らなかった。しかしながらこのような設定法は本発明に必須ではない。全てのリソースブロックで設定するパンクチャリングサブキャリア数が同数に設定され、その代わりにオフセット値は非整数値もとり得るようにしてもよい。例えば、各リソースブロックで設定されるパンクチャリングサブキャリア数を１、２、３、４、５、６とした場合のリファレンス信号の送信電力値（オフセット値）を図１２Ｂに示す。

さらに詳しく説明する。システム帯域幅が５ＭＨｚ（サブキャリア数３００、リファレンス信号のサブキャリア数５０、リソースブロック数２５）で、かつ、各リソースブロックで設定されるパンクチャリングサブキャリア数を１とした場合を考える。この時、各リソースブロック（1リソースブロックあたりのサブキャリア数１２）のパンクチャリングサブキャリア数が１であるため、ＰＤＳＣＨのマッピングサブキャリア数は２２５となる。この場合、ＰＤＳＣＨの１サブキャリアの送信電力の絶対値を１とすると、リファレンス信号が送信されるＯＦＤＭシンボルにおける総送信電力は、
５０×１×１０^{１．７６／１０}＋２２５×１＝２９９．９８
となり、リファレンス信号が送信されないＯＦＤＭシンボルにおける総送信電力は、
３００×１＝３００
となり、リファレンス信号が送信されないＯＦＤＭシンボルにおける総送信電力と、リファレンス信号が送信されないＯＦＤＭシンボルにおける総送信電力をほぼ同等とすることができる。上述した例では、各ＲＢ内でのパンクチャリングサブキャリア数が１の場合を説明したが、各ＲＢ内でのパンクチャリングサブキャリア数が２、３、４、５、６の場合にも同様に、リファレンス信号が送信されないＯＦＤＭシンボルにおける総送信電力と、リファレンス信号が送信されないＯＦＤＭシンボルにおける総送信電力をほぼ同等とすることができる。また、システム帯域幅５ＭＨｚ以外の場合、例えば、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚにも同様に、リファレンス信号が送信されないＯＦＤＭシンボルにおける総送信電力と、リファレンス信号が送信されないＯＦＤＭシンボルにおける総送信電力をほぼ同等とすることができる。

この場合、各リソースブロックにおいてパンクチャリングされるサブキャリア数が一定となるため、送信処理を行う基地局装置及び受信処理を行う移動局の複雑性を低減することが可能となる。

ＤＬ送信電力制御部２０８５は、物理下りリンク制御チャネルおよび物理下りリンク共有チャネルの送信電力を決定し、レイヤー1処理部２０８１に通知する。尚、物理下りリンク共有チャネルの1サブキャリアあたりの送信電力(単位帯域当たりの送信電力密度)は、PDSCHがマッピングされるOFDMシンボルの中で下りリファレンス信号がマッピングされるか否かによらず所定値に設定される。この所定値は、基地局が最大送信電力(定格電力)で送信し、かつ、システム帯域内の全サブキャリアに均等に電力を分配した場合の送信電力密度に等しい。あるいは、物理下りリンク共有チャネルの1サブキャリアあたりの送信電力(単位帯域当たりの送信電力密度)は、下りリファレンス信号がマッピングされるか否かによらず一定であれば、基地局が最大送信電力(定格電力)で送信し、かつ、システム帯域内の全サブキャリアに均等に電力を分配した場合の送信電力密度以外の値でもよい。

図１３Ａを参照しながら、本発明の実施例に係るユーザ装置１００_ｎを説明する。

同１３において、ユーザ装置１００_ｎは、送受信アンテナ１０２と、アンプ部１０４と、送受信部１０６と、ベースバンド信号処理部１０８と、呼処理部１１０と、アプリケーション部１１２とを具備する。

下りリンクのデータについては、送受信アンテナ１０２で受信された無線周波数信号がアンプ部１０４で増幅され、送受信部１０６で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１０８でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされた後、アプリケーション部１１２に転送される。

一方、上りリンクのパケットデータについては、アプリケーション部１１２からベースバンド信号処理部１０８に入力される。ベースバンド信号処理部１０８では、再送制御（ＨＡＲＱ）の送信処理や、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等が行われて送受信部１０６に転送される。

送受信部１０６では、ベースバンド信号処理部１０８から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する周波数変換処理が施され、その後、アンプ部１０４で増幅されて送受信アンテナ１０２より送信される。

また、ベースバンド信号処理部１０８において、物理下りリンク制御チャネルの復調・復号を行い、物理下りリンク制御チャネル及び物理下りリンク共有チャネル等の情報を取得する処理が行われる。ここで、物理下りリンク共有チャネルの情報がどのサブキャリアにマッピングされているかの情報（禁止サブキャリアがどこにあるかを特定する情報を含む）は、ユーザ装置１００_ｎで事前に取得されている。上記物理下りリンク共有チャネルがどのサブキャリアにマッピングされているかの情報に基づいて、物理下りリンク共有チャネルの情報を取得する処理が行われる。

ベースバンド信号処理部１０８における、物理下りリンク制御チャネルの復調・復号を行い、物理下りリンク制御チャネル及び物理下りリンク共有チャネル等の情報を取得する処理を、図１３Ｂを用いて、さらに詳細に説明する。

ベースバンド信号処理部１０８は、アナログディジタル変換器（Ａ／Ｄ）１０８０２と、ＣＰ除去部１０８０４と、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）１０８０６と、分離部（ＤｅＭＵＸ）１０８０８と、乗算部１０８１０と、乗算部１０８１２と、チャネル推定部１０８１４と、復調部１０８１６と、サブキャリアマッピング情報管理部１０８１８とを具備する。

アナログディジタル変換器（Ａ／Ｄ）１０８０２は、受信したベースバンドのアナログ信号をディジタル信号に変換する。

ＣＰ除去部１０８０４は受信シンボルからＣＰを除去し、有効シンボル部分を残す。

高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）１０８０６は、入力された信号を高速フーリエ変換し、ＯＦＤＭ方式の復調を行う。

分離部（ＤｅＭＵＸ）１０８０８は、受信信号からリファレンス信号とデータ信号（ユーザデータ又は制御データ）とを分離する。ここで、分離部（ＤｅＭＵＸ）１０８は、サブキャリアマッピング情報管理部１１８から、リファレンス信号及び物理下りリンク制御チャネル及び物理下りリンク共有チャネルのマッピング情報、すなわち、当該サブフレームにおいてリファレンス信号が、どのサブキャリアにマッピングされているか、及び、物理下りリンク制御チャネル（制御データ）及び物理下りリンク共有チャネル（ユーザデータ）がどのサブキャリアにマッピングされているかの情報を受け取り、上記情報に基づいて、受信信号からリファレンス信号とデータ信号（ユーザデータ又は制御データ）とを分離する。

乗算部１０８１０，１０８１２は、リファレンス信号に第１系列であるランダムな符号系列及び第２系列である直交符号系列を乗算する。

チャネル推定部１０８１４は、リファレンス信号に基づいてチャネル推定を行い、受信したデータ信号にどのようなチャネル補償がなされるべきかを決定する。

復調部１０８１６は、チャネル推定結果に基づいてデータ信号を補償し、基地局装置２００から送信されたデータ信号、すなわち、ユーザデータ又は制御データを復元する。

サブキャリアマッピング情報管理部１０８１８は、リファレンス信号及び物理下りリンク制御チャネル及び物理下りリンク共有チャネルのマッピング情報、すなわち、当該サブフレームにおいてリファレンス信号が、どのサブキャリアにマッピングされているか、及び、物理下りリンク制御チャネル（制御データ）及び物理下りリンク共有チャネル（ユーザデータ）がどのサブキャリアにマッピングされているかの情報を保持し、そのマッピング情報を分離部（ＤｅＭＵＸ）１０８０８に通知する。上記マッピング情報は、システム固定の情報であってもよいし、報知情報や個別のシグナリング、例えば、ＲＲＣ Ｍｅｓｓａｇｅにより、基地局装置２００から通知される情報であってもよい。

サブキャリアマッピング情報管理部１０８１８において保持されている、リファレンス信号及び物理下りリンク制御チャネル及び物理下りリンク共有チャネルのマッピング情報には、上述したＤＴＸサブキャリアに関する情報も含まれる。すなわち、分離部（ＤｅＭＵＸ）１０８０８は、ＤＴＸサブキャリアにおいては、如何なる信号もマッピングされていないとみなして、リファレンス信号とデータ信号（ユーザデータ又は制御データ）の分離を行う処理を行う。

尚、上記物理下りリンク共有チャネルの情報がどのサブキャリアにマッピングされているかの情報（禁止サブキャリアがどこにあるかを特定する情報を含む）は、例えば、基地局装置２００の説明において、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図１０、図１１、図１２Ａ、図１２Ｂを用いて説明したパンクチャリングサブキャリアのサブキャリア番号に相当する。言い換えれば、ユーザ装置１００_ｎは、基地局装置２００の説明において、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図１０、図１１、図１２Ａ、図１２Ｂを用いて説明したパンクチャリングサブキャリアを考慮して、物理下りリンク共有チャネルの復調・復号を行う。言い換えれば、ユーザ装置１００_ｎは、基地局装置２００の説明において、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図１０、図１１、図１２Ａ、図１２Ｂを用いて説明したパンクチャリングサブキャリアにおいては、物理下りリンク共有チャネルは送信されないことを考慮して、物理下りリンク共有チャネルの復調・復号を行う。ここで、復調・復号とは、例えば、上述したベースバンド信号処理部１０８におけるＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等のことである。

すなわち、上述したように、基地局装置において、実際に送信アンテナ数が１である場合にも、図９Ｂに示すように、第２の送信アンテナから送信されるリファレンス信号を仮定して、パンクチャリングサブキャリア番号を設定されている場合、ベースバンド信号処理部１０８は、実際に送信アンテナ数が１である場合にも、図９Ｂに示すように、第２の送信アンテナから送信されるリファレンス信号を仮定して、すなわち、第２の送信アンテナから送信されるリファレンス信号がマッピングされるサブキャリアはパンクチャリングサブキャリアであるとみなして、物理下りリンク共有チャネルの復調・復号を行う。

呼処理部１１０は、基地局２００との通信の管理等を行い、アプリケーション部１１２は、物理レイヤーやＭＡＣレイヤーより上位のレイヤーに関する処理等を行う。

尚、上述した例においては、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）が送信されるＯＦＤＭシンボルにおいて、パンクチャリングサブキャリアを設定し、かつ、上記パンクチャリングサブキャリアのサブキャリアを、下りリファレンス信号のサブキャリア位置に基づいて決定したが、代わりに、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）が送信されるＯＦＤＭシンボルにおいて、パンクチャリングサブキャリアを設定し、かつ、上記パンクチャリングサブキャリアのサブキャリアを、下りリファレンス信号のサブキャリア位置に基づいて決定してもよい。あるいは、ＰＣＦＩＣＨやＰＨＩＣＨが送信されるＯＦＤＭシンボルにおいて、パンクチャリングサブキャリアを設定し、かつ、上記パンクチャリングサブキャリアのサブキャリアを、下りリファレンス信号のサブキャリア位置に基づいて決定してもよい。

上述した実施例に係る基地局装置、ユーザ装置及び方法は、図９Ａや図９Ｂに示されるように、パンクチャリングサブキャリアのサブキャリア番号は、下りリファレンス信号がマッピングされるサブキャリア番号と1対1に対応づけられているため、背景技術における系列f_hop(j) がどのような系列である場合にも適用されることができる。すなわち、上述した実施例に係る基地局装置、ユーザ装置及び方法は、下りリファレンス信号にホッピングが適用されている場合にも、固定のシフティングが適用されている場合にも適用されることができる。

上述した実施例においては、Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮ（別名：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，或いは，Ｓｕｐｅｒ ３Ｇ）が適用されるシステムにおける例を記載したが、本発明に係る基地局装置、ユーザ装置及び方法は、下りリンクでＯＦＤＭ方式を用いる全てのシステムに適用することが可能である。

かくて本発明の一実施例によれば、リファレンス信号及び禁止サブキャリアの数、場所、オフセット値等の対応関係を事前に用意しておくことで、非リファレンス信号(典型的には、データ信号)の送信電力密度を時間的に一定にしつつ、リファレンス信号のホッピングやオフセット値の変更等に柔軟に対応することができる。

以上本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。各実施例の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の実施例が必要に応じて使用されてよい。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。

本国際出願は２００７年２月２８日に出願した日本国特許出願第２００７−５０８３７号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。

本国際出願は２００７年３月１９日に出願した日本国特許出願第２００７−７１５８９号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。

Claims (4)

1. ユーザ装置と、下りリンクにおいて直交周波数分割多重(OFDM)を用いて通信を行う基地局装置であって、
   第１の信号及び第２の信号がマッピングされた信号を逆フーリエ変換し、送信信号を作成する作成部と、
   前記送信信号をユーザ装置に送信する送信部と、
   を具備し、
   前記基地局装置の送信アンテナの数が２である場合、一方の送信アンテナにおいて前記第１の信号をマッピングさせるべきサブキャリアには、他方の送信アンテナにおいて前記第２の信号のマッピングを禁止しており、
   前記基地局装置の送信アンテナの数が１である場合にも、前記基地局装置の送信アンテナ数が２であることを仮定して、前記基地局装置の送信アンテナの数が２である場合の他方の送信アンテナと同一になるように、前記第２の信号のマッピングが禁止されるサブキャリアが決定され、
   前記第１の信号は、下りリファレンス信号であり、
   前記第２の信号は、下りリンク制御チャネルであることを特徴とする基地局装置。
2. 前記基地局装置の送信アンテナの数が１である場合、第２の送信アンテナから送信される下りリファレンス信号を仮定することによって、第２の送信アンテナから送信されるべき下りリファレンス信号のサブキャリアをパンクチャリングすることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. ユーザ装置と、下りリンクにおいて直交周波数分割多重(OFDM)を用いて通信を行う基地局装置における方法であって、
   第１の信号及び第２の信号がマッピングされた信号を逆フーリエ変換し、送信信号を作成し、
   前記送信信号をユーザ装置に送信するステップ
   を有し、前記基地局装置の送信アンテナの数が２である場合、一方の送信アンテナにおいて前記第１の信号をマッピングさせるべきサブキャリアには、他方の送信アンテナにおいて前記第２の信号のマッピングを禁止しており、前記基地局装置の送信アンテナの数が１である場合にも、前記基地局装置の送信アンテナ数が２であることを仮定して、前記基地局装置の送信アンテナの数が２である場合の他方の送信アンテナと同一になるように、前記第２の信号のマッピングが禁止されるサブキャリアが決定され、
   前記第１の信号は、下りリファレンス信号であり、
   前記第２の信号は、下りリンク制御チャネルであることを特徴とする基地局装置における方法。
4. ユーザ装置と、該ユーザ装置と下りリンクにおいて直交周波数分割多重(OFDM)を用いて通信を行う基地局装置とを有する移動通信システムであって、
   前記基地局装置は、
   第１の信号及び第２の信号がマッピングされた信号を逆フーリエ変換し、送信信号を作成する作成部と、
   前記送信信号をユーザ装置に送信する送信部と、
   を具備し、
   前記基地局装置の送信アンテナの数が２である場合、一方の送信アンテナにおいて前記第１の信号をマッピングさせるべきサブキャリアには、他方の送信アンテナにおいて前記第２の信号のマッピングを禁止しており、
   前記基地局装置の送信アンテナの数が１である場合にも、前記基地局装置の送信アンテナ数が２であることを仮定して、前記基地局装置の送信アンテナの数が２である場合の他方の送信アンテナと同一になるように、前記第２の信号のマッピングが禁止されるサブキャリアが決定され、
   前記第１の信号は、下りリファレンス信号であり、
   前記第２の信号は、下りリンク制御チャネルであることを特徴とする移動通信システム。

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