JP5669318B2 - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、マルチユーザＭＩＭＯ技術を利用した無線通信装置及び無線通信方法に関する。

近年、無線通信の大容量化、高速化への要求が高まっており、有限な周波数資源の有効利用率を向上させる方法の研究が盛んである。その１つの方法として、空間領域を利用する手法が注目を集めている。

ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）技術は、送信機及び受信機それぞれに複数のアンテナ素子を設けておき、アンテナ間の受信信号の相関性が低い伝搬環境下で空間多重伝送を実現する（非特許文献１参照）。この場合、送信機は、付属の複数のアンテナから、アンテナ素子毎に同一時刻、同一周波数、同一符号の物理チャネルを用いて異なるデータ系列を送信する。受信機は、付属の複数のアンテナによる受信信号から異なるデータ系列を基に分離・受信する。このように、空間多重チャネルを複数用いることで、多値変調を用いずに高速化を達成することができる。十分なＳ／Ｎ（信号対雑音比）条件の下、送受信機間に多数の散乱体が存在する環境では、送信機および受信機が同数のアンテナを備えると、アンテナ数に比例して通信容量が拡大可能である。

また、別なＭＩＭＯ技術として、マルチユーザＭＩＭＯ技術（Ｍｕｌｔｉｕｓｅｒ−ＭＩＭＯ， あるいはＭＵ−ＭＩＭＯ）が知られている。ＭＵ−ＭＩＭＯ技術は、すでに次世代無線通信システムの標準化規格において議論されており、例えば３ＧＰＰ−ＬＴＥ規格、あるいはＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格（以下、１６ｍと記載）のドラフトにおいては、マルチユーザＭＩＭＯによる伝送方式が規格化に盛り込まれている（非特許文献２、非特許文献３参照）。以下、一例として、１６ｍにおける下りリンクのマルチユーザＭＩＭＯ方式についてその概要の説明を行う。

図２１は、下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）におけるフレームフォーマットを示す。
図中ＳＦｎ（ｎ＝０〜７までの整数）はサブフレーム（Ｓｕｂｆｒａｍｅ）を示す。基地局装置は、下りリンクにおいて、個別データ領域（図中、ＤＬと記載されているブロック）を用いて端末（またはユーザ）個別のデータを送付する際は、基地局装置から通信エリア内に存在する端末装置に対して送信する信号に、端末割当て情報などの制御情報を含める。１６ｍにおいては、図２１においてＡ−ＭＡＰとして割当てられる領域に、制御情報を含める。

図２２は、特定の端末装置ＭＳ＃ｎへの制御情報（個別制御情報）に含まれる主なパラメータの例を示す。図２２に示すパラメータのひとつであるリソース割当情報ＲＡ＃ｎは、Ａ−ＭＡＰに後続するＯＦＤＭシンボルを用いて送信する、個別データ領域ＤＬにおける端末（またはユーザ）個別のデータの送信領域の位置、割当サイズ、及び分散／集中配置に関する情報を含む。

図２２に示すＭＩＭＯモード情報ＭＥＦは、空間多重モードあるいは時空間ダイバーシチ送信モード等の送信情報を送付する。ＭＩＭＯモード情報ＭＥＦがＭＵ−ＭＩＭＯモードを指示する場合は、さらに、パイロット系列情報ＰＳＩ＃ｎおよびＭＵ−ＭＩＭＯ時の全体での空間ストリーム数Ｍｔを含む。ＭＣＳ情報は、端末装置ＭＳ＃ｎへの空間ストリームの変調多値数および符号化率情報を通知する。

図２２に示す端末宛先情報であるＭＣＲＣ＃ｎは、端末ＭＳ＃ｎに対して、コネクション確立時に、基地局装置により割当てられた端末識別情報ＣＩＤ（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ＩＤ）でマスクされたＣＲＣ情報であり、これにより、端末装置は誤り検出とともに自局宛の個別制御情報を検知する。

図２３を参照して、上述したＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行う従来の基地局装置８０の動作について説明する。図２３は、従来の基地局装置８０及び従来の端末装置９０（端末装置ＭＳ＃ｎ；ｎは自然数）の構成を示すブロック図である。図２３に示す基地局装置８０は、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送に先立ち、Ａ−ＭＡＰとして割当られる下り個別制御チャネルを用いてＭＵ−ＭＩＭＯ割当情報を、端末個別に通知する。ＭＵ−ＭＩＭＯ割当情報は、図２２に示すように、端末装置ＭＳ＃ｎ側での受信処理に必要となるパラメータとして、空間ストリーム数（Ｍｔ）、ＭＳ＃ｎ宛の空間ストリームに施した誤り訂正符号の符号化率及び変調情報ＭＣＳ＃ｎ、ＭＳ＃ｎ宛のパイロット情報（ＰＳＩ＃ｎ）、ＭＳ＃ｎ宛のリソース割当情報ＲＡ＃ｎを含む。ここで、ｎ＝１，…，Ｍｔである。また、端末装置ＭＳ＃ｎに対して１つの空間ストリームを割当てる場合を想定している。

そして、制御情報及びデータ生成部８４＃ｎは、個別パイロット生成部８５、変調データ生成部８６、プリコーディングウエイト乗算部８７及び個別制御情報生成部８８を含み、端末装置ＭＳ＃ｎへの個別制御情報及びデータを生成する。

個別制御情報生成部８８は、上述したＭＵ−ＭＩＭＯ割当情報を含む個別制御信号を生成する。変調データ生成部８６は、空間多重伝送を行う端末装置ＭＳ＃ｎ宛の変調データ信号＃ｎを、符号化率及び変調情報ＭＣＳ＃ｎに基づき生成する。個別パイロット生成部８５は、ＭＳ＃ｎ宛のパイロット情報（ＰＳＩ＃ｎ）に基づきチャネル推定に用いるパイロット信号＃ｎを生成する。プリコーディングウエイト乗算部は、共通のプリコーディングウエイト（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ）＃ｎを用いて、変調データ信号＃ｎとパイロット信号＃ｎとを乗算することで、空間ストリームを生成する。空間多重ストリームは、制御情報及びデータ生成部８４＃１，…，＃Ｍｔにより、空間多重ストリーム数（Ｍｔ）分の生成される。

ＯＦＤＭシンボル構成部８１は、個別制御信号をＯＦＤＭシンボル上のＡ−ＭＡＰ制御情報領域に割当てる。さらに、Ｍｔ個の端末装置宛の個別データである空間ストリームは、リソース割当情報ＲＡ＃ｎに基づくリソースに空間多重を用いてマッピングする。ＩＦＦＴ部８２は、ＯＦＤＭシンボル構成部の出力に対しＯＦＤＭＡ変調を行い、Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｅｘ（あるいはガードインターバル）を付加し、周波数変換後に、各アンテナ８３から送信される。

なお、この場合、プリコーディングされたＭＩＭＯ伝搬チャネルは、データ信号と同じプリコーディングウエイトでプリコーディングされたパイロット信号を用いてチャネル推定を行うことができるため、ＭＵ−ＭＩＭＯモード情報にプリコーディング情報は不要となる。

また、各パイロット信号は周波数分割を用いて空間多重ストリーム間で互いに直交する信号を用いることで、端末装置ＭＳ＃ｎにおけるＭＩＭＯ伝搬チャネルの推定を可能としている。

一方、端末装置ＭＳ＃ｎは、以下のような端末受信処理を行う。まず、端末装置ＭＳ＃ｎは、下り制御情報検出部９２で、アンテナ９１を介して受信した下り個別制御信号から、自局宛のＭＵ−ＭＩＭＯ割当情報を検出する。そして、端末装置ＭＳ＃ｎは、図示されていないＯＦＤＭＡ復調処理後のデータから、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送にリソース割当された領域のデータを抽出する。

次に、ＭＩＭＯ分離部９３は、空間多重ストリーム数（Ｍｔ）分のプリコーディングされたパイロット信号を用いてＭＩＭＯ伝搬チャネルのチャネル推定を行う。さらにＭＩＭＯ分離部９３は、ＭＩＭＯ伝搬路のチャネル推定の結果と、自局宛のパイロット情報（ＰＳＩ）を基に、ＭＭＳＥ規範に基づく受信ウエイトを生成し、空間多重された、リソース割当された領域のデータから自局宛のストリームを分離する。そして、端末装置ＭＳ＃ｎは、復調・復号部９４で、自局宛のストリームの分離後は、ＭＣＳ情報を用いて復調処理及び復号処理を行う。

ここで、端末装置ＭＳ＃ｎ側での受信処理に必要となるパラメータであるＭＳ＃ｎ宛のリソース割当情報ＲＡ＃ｎとして、分散／集中配置情報、位置（ｓｔａｒｔ，ｅｎｄ）情報、割当サイズ情報などが含まれる。

１６ｍにおいては、所定のＯＦＤＭシンボルとサブキャリアからなる物理リソース単位（ＰＲＵ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｕｎｉｔ）をベースに、リソースが配置される。ＰＲＵ内には所定数のパイロット信号が所定配置される。

図２４は、２ストリーム送信時の物理リソース単位（ＰＲＵ）構成の一例を示す。図２４に示すＰＲＵは、６ＯＦＤＭシンボル、１８サブキャリアからなる。その内、１２個のパイロットシンボル（図中、１又は２と表記のあるブロック）、９６個のデータシンボルが含まれる。

また、リソース配置の方法には、集中配置（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ＲＵ ｏｒ Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ ＲＵ）及び分散配置（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＲＵ）の２種類がある。集中配置は、端末装置からの受信品質状況を基づき、受信品質が比較的良好なサブキャリアを連続的に端末装置に対してリソースを割当てる。これは特に端末の移動速度が低速で受信品質の時間変動が緩やかな場合に好適となるリソース配置方法である。一方、分散配置は、サブキャリア上で分散させたリソースを端末に割当てることで、周波数ダイバーシチ効果を得やすくしている。これは特に端末の移動速度が高速で受信品質の時間変動が激しい場合に好適となるリソース配置方法である。

＜リソース配置の方法：集中配置＞
次に、図２５を参照して、リソース配置の方法である集中配置について説明する。
端末装置に対し個別に送信するユーザ個別のデータ（個別データ ｏｒ ユーザ個別データ）は、論理リソース単位（ＬＲＵ：Ｌｏｇｉｃａｌ ＲＵ）を単位として、物理リソース単位ＰＲＵに割当てる。ここでＬＲＵは、ＰＲＵに含まれるパイロットシンボルを除いたデータシンボル数分のデータを含み、物理リソースＰＲＵにおけるデータシンボル配置部分へ所定の順番で割当てる。また、１つのＰＲＵを単位（以下、ミニバンド単位と呼ぶ）、あるいは複数ｎ個のＰＲＵをまとめた単位（以下、サブバンド単位と呼ぶ）で、連続したサブキャリアに割当を行う。図２５では、ｎ＝４としたサブバンドを用いた場合のリソース集中配置の例を示している。図２５に示すように、ユーザ個別のデータは、ＬＲＵ＃１〜＃４をそれぞれ、ＰＲＵ＃１〜＃４に割当てている。

＜リソース配置の方法：分散配置＞
次に、図２６を参照して、リソース配置の方法である分散配置について説明する。
端末装置に対し個別に送信するユーザ個別データは、論理リソース単位ＬＲＵを最小単位に、物理リソースＰＲＵに割当てる。ここでＬＲＵは、ＰＲＵに含まれるパイロットシンボルを除いたデータシンボル数のデータを含む。サブキャリアインターリーバ（あるいはｔｏｎｅ ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ）は、複数のＬＲＵデータに対し、所定の規則を用いて、複数のＰＲＵに分散的に配置する。

図２６に示すように、サブキャリアインターリーバの際に、ＳＦＢＣ（Ｓｐａｃｅ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）のような送信ダイバーシチ手法を適用する場合、２つのサブキャリア間での連続性を確保するため、２サブキャリアを１つの単位として、分散配置を行う（２サブキャリアベースインターリーバ（あるいは２ ｔｏｎｅ ｂａｓｅｄ ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ）。
なお、ＳＦＢＣに関しては非特許文献６にて情報開示されている。

また、端末装置において、ＭＵ−ＭＩＭＯ受信時に高い受信品質が得られる最尤推定（ＭＬＤ）受信適用可能とする場合は、同時に空間多重する「他ユーザ宛の空間ストリームの変調情報」を、さらに個別制御情報に含める。

図２７に、非特許文献５で情報開示されている他ユーザの変調情報のビット割当（１ユーザ当たり）の一例を示す。図２７において１つの他ユーザに対し、２ｂｉｔｓを用いて、ＱＰＳＫ，１６ＱＡＭおよび６４ＱＡＭのいずれかの変調フォーマット（変調時のコンスタレーション情報）を通知している。

G.J.Foschini,"Layered space-time architecture for wireless communication in a fading environment when using multi-element antennas",BellLabs Tech.J, Autumn1996年,p.41-59 3GPP TS36.211 V8.3.0(2008-05) IEEE 802.16m-09/0010r2, "Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems: Advanced Air Interface (working document)" 特許庁標準技術集(MIMO関連技術)https://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/hyoujun_gijutsu/mimo/mokuji.htm IEEE C802.16m-09/1017, "Text proposal on DL MAP", Amir Khojastepour, Narayan Prasad, Sampath Rangarajan, Nader Zein, Tetsu Ikeda, Andreas Maeder (2009-04-27) King F. Lee and Douglas B. Williams, "Space-Frequency Transmitter Diversity Technique for OFDM Systems", IEEE GLOBECOM2000, Vol.3 2000, pp.1473-1477.

上述したＭＵ−ＭＩＭＯ伝送時においては、複数の端末（ユーザ）が、同一の物理リソースを、空間多重により共有することになる。この場合、個別制御情報に含まれるリソース割当情報ＲＡとして通知される割当サイズが共通なユーザをＭＵ−ＭＩＭＯユーザとして割当てる方法がある。図２８を参照して、説明する。図２８は、ＭＵ−ＭＩＭＯユーザの割り当ての一例を示す図である。図２８の縦軸は、空間ストリームのインデックスを示し、図２８の横軸は、リソースのインデックスを示す。ここで、図２８の横軸に示すＭＵ−ＭＩＭＯ領域とは、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信する際に、空間多重伝送を行うリソースを割当てるリソース割当領域を示す。

図２８では、２ユーザ（Ｕｓｅｒ＃１，Ｕｓｅｒ＃２）に対し、それぞれ１つの空間ストリームを用いて（空間多重数２）、割当リソースサイズが共通なユーザをＭＵ−ＭＩＭＯ割当する。図２８に示すＭＵ−ＭＩＭＯユーザ割当方法では、同一の物理リソースに対する空間リソースを無駄なく、かつ、所要の受信品質を満たすために必要最小限なリソースを用いて送信できるというメリットが得られる。

しかしながら、図２８に示すＭＵ−ＭＩＭＯユーザ割当方法では、割当リソースサイズが共通なユーザを組み合わせてＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行う必要があり、ＭＵ−ＭＩＭＯを行う際のユーザ割当を行うスケジューラの負荷が増大する。また、割当リソースサイズが共通なユーザの組み合わせが少ない場合、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送モードを用いることができず、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行う機会の損失につながる。その結果、図２８に示すＭＵ−ＭＩＭＯユーザ割当方法では、空間多重伝送を柔軟に利用できなくなり、周波数利用効率が低下してしまう。

一方、個別制御情報に含まれるリソース割当情報ＲＡとして通知される割当リソースサイズが一致しないユーザをＭＵ−ＭＩＭＯユーザとして割当てる方法がある。図２９を参照して、説明する。図２９は、ＭＵ−ＭＩＭＯユーザの割り当ての他の例を示す図である。図２９の縦軸は、空間ストリームのインデックスを示し、図２９の横軸は、リソースのインデックスを示す。ここで、図２９の横軸に示すＭＵ−ＭＩＭＯ領域とは、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信する際に、同時に空間多重伝送を行う複数ユーザのうち最大のリソースサイズを割当てるユーザのリソース割当領域を示す。

図２９では、２ユーザ（Ｕｓｅｒ＃１,Ｕｓｅｒ＃２）に対し、それぞれ１つの空間ストリームを用いて（空間多重数２）、割当リソースサイズが異なるユーザをＭＵ−ＭＩＭＯ割当する。図２９に示すように、割当リソースサイズが小さいユーザであるＵｓｅｒ＃２に対して、ＭＵ−ＭＩＭＯを行うＭＵ−ＭＩＭＯ領域に満たない部分（図中、斜線部分）は、Ｕｓｅｒ＃２のユーザデータとして、追加データを送信することで、空間リソースを有効に利用する。ここで、Ｕｓｅｒ＃２のユーザデータとして追加された追加データは、誤り訂正符号化の処理をする際に得られるパリティビットを余分に追加して送信する（パリティビット追加送信）。あるいは、Ｕｓｅｒ＃２のユーザデータとして追加された追加データは、特定の部分のビット系列を繰り返し送信する（リピティションビット送信）。

図２９に示すＭＵ−ＭＩＭＯユーザ割当方法では、割当リソースサイズが異なるユーザの組み合わせでも、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送モードを用いることができるため、ＭＵ−ＭＩＭＯを行う際のユーザ割当を行うスケジューラの負荷が減少する。また、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行う機会が増大する。そのため、図２９に示すＭＵ−ＭＩＭＯユーザ割当方法では、空間多重伝送を柔軟に利用できるため、割当リソースサイズが共通なユーザの組み合わせが少ない場合でも、周波数利用効率を改善することができる。また、追加データの送信により、割当リソースサイズが小さいユーザは、受信品質が向上する効果が得られる。図２９では、空間ストリーム＃２に割当てたユーザＵｓｅｒ＃２の受信品質が向上する。

しかしながら、図２９に示すＭＵ−ＭＩＭＯユーザ割当方法では、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域に対し、割当リソースサイズが小さいユーザのリソースサイズが十分に小さい場合、そのユーザのデータ受信品質が過剰品質となってしまう。一方で、割当リソースサイズの大きいユーザの空間ストリームの受信品質は変わらず、空間ストリーム間の受信品質に偏りが生じるという課題が発生する。

本発明の目的は、マルチユーザＭＩＭＯ伝送時において、複数の端末装置への空間ストリーム間の受信品質の偏りを抑制することができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することである。

本発明の無線通信装置は、複数のストリームを用いて空間多重伝送を行う無線通信装置であって、リソースの配置方法が連続する複数のサブキャリアが割り当てられる集中配置である場合は、送信電力が０に設定されたパイロット信号を生成し、前記リソースの配置方法が周波数軸上で分散した複数のサブキャリアが割り当てられる分散配置である場合は、送信電力が０ではない所定値に設定されたパイロット信号を生成する信号生成部と、前記生成されたパイロット信号を、空間多重伝送するためのリソース割当領域のうち、少なくとも一つの端末装置宛のデータを割り当てないリソース割当領域の一部にマッピングして、送信する送信部と、を備える。

本発明の無線通信方法は、複数のストリームを用いて空間多重伝送を行う無線通信装置であって、リソースの配置方法が連続する複数のサブキャリアが割り当てられる集中配置である場合は、送信電力が０に設定されたパイロット信号を生成し、前記リソースの配置方法が周波数軸上で分散した複数のサブキャリアが割り当てられる分散配置である場合は、送信電力が０ではない所定値に設定されたパイロット信号を生成し、前記生成されたパイロット信号を、空間多重伝送するためのリソース割当領域のうち、少なくとも一つの端末装置宛のデータを割り当てないリソース割当領域の一部にマッピングして、送信する。

本発明に係る無線通信装置及び無線通信方法によれば、マルチユーザＭＩＭＯ伝送時において、複数の端末装置への空間ストリーム間の受信品質の偏りを抑制することができる。

実施の形態１の基地局装置１００の構成を示す図 ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送する際のリソース割当状況を説明するための図 サブバンド単位を用いたチャネル推定範囲を示す図 （ａ）、（ｂ）は、２ストリーム時のパイロット系列の割当とデータ系列の割当の一例を示す図 ＰＲＵへのマッピングの一例を示す図 実施の形態１の端末装置２００の構成を示すブロック図 実施の形態１における基地局装置１００と端末装置２００間の処理手順を示す図 基地局装置１００Ａの構成を示すブロック図 空間ストリーム電力制御部１４３の送信電力制御例（１）を示す模式図 空間ストリーム電力制御部１４３の送信電力制御例（２）を示す模式図 実施の形態１において２ユーザＭＵ−ＭＩＭＯ時のリソース割当状況を模式的に示す図 実施の形態２における基地局装置３００の構成を示すブロック図 実施の形態２において２ユーザＭＵ−ＭＩＭＯ時のリソース割当状況を模式的に示す図 実施の形態３の基地局装置５００の構成を示すブロック図 実施の形態３において２ユーザＭＵ−ＭＩＭＯ時に繰り返しシンボルデータ領域を含むリソース割当状況の模式的に示す図 実施の形態３の端末装置６００の構成を示すブロック図 ＭＩＭＯ受信処理部６０９の構成を示すブロック図 ＭＩＭＯ受信処理部６０９Ａの構成を示すブロック図 端末装置６００ＢのＭＩＭＯ受信処理部６０９Ｂの構成を示すブロック図 ２ユーザＭＵ−ＭＩＭＯ時に、ＬＲＵの１／Ｎを単位に、繰り返しシンボル周期を設定した場合の模式的 ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格ドラフトで議論されている下りリンクにおけるフレームフォーマットを示す図 第ｎ番目の端末装置ＭＳ＃ｎに対するＭＵ−ＭＩＭＯ割当情報の一例を示す図 従来の基地局装置８０及び従来の端末装置９０の構成を示すブロック図 ２ストリーム送信時のＰＲＵ構成の一例を示す図 リソース配置の方法である集中配置を説明するための図 リソース配置の方法である分散配置を説明するための図 他ユーザの変調情報のビット割当の一例を示す図 ＭＵ−ＭＩＭＯユーザの割り当ての一例を示す図 ＭＵ−ＭＩＭＯユーザの割り当ての他の例を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
図１〜図１１を参照して、実施の形態１について説明する。図１は、実施の形態１に係る基地局装置１００の構成を示す図である。なお、図１では、一例として、Ｓ台の端末装置２００である端末装置ＭＳ＃１〜端末装置ＭＳ＃Ｓに対し、基地局装置１００がマルチユーザＭＩＭＯ伝送する場合の構成を示す。

図１に示す基地局装置１００は、基地局アンテナを構成する複数のアンテナ１０１と、受信部１０３と、フィードバック情報抽出手段１０５と、端末装置割当部１０７と、リソース割当情報抽出部１０９と、追加データ領域設定部１１１と、ヌルデータ領域設定部１１３と、パイロット系列割当部１１５と、個別制御信号及び個別データ信号生成部１２０と、ＯＦＤＭＡフレーム形成部１５１と、複数のＩＦＦＴ部１５３と、複数の送信部１５５と、を備える。なお、個別制御信号及び個別データ信号生成部１２０の構成については、後述する。

基地局アンテナは高周波信号を受信及び送信する複数のアンテナ１０１からなる。

受信部１０３は、基地局アンテナからの受信信号を復調及び復号処理する。

フィードバック情報抽出手段１０５は、受信部１０３で復号処理されたデータから、端末装置ＭＳ＃ｎから通知されたフィードバック情報を抽出する。ここで端末装置ＭＳ＃ｎからのフィードバック情報は、受信品質情報、所望するプリコーディングウエイト情報を含む。ここでｎ＝１〜Ｓの値をとる。

端末装置割当部１０７は、フィードバック情報抽出手段１０５で抽出されたフィードバック情報を基に、マルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う端末装置の組み合わせと、マルチユーザＭＩＭＯ伝送に用いる端末装置に対する周波数あるいは時間のリソース割当と、各端末装置に対する送信フォーマット（変調多値数、誤り訂正符号の符号化率、プリコーディングウエイトなど）とを所要の品質を満たすように決定する。

[ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送時のリソース割当]
以下、本発明の一つの特徴である、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送時のリソース割当について詳細に説明する。端末装置割当部１０７は、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行う複数の端末装置ＭＳ＃１〜＃Ｓのそれぞれに対し、リソース割当情報ＲＡ＃１〜＃Ｓを決定する。ここで、リソース割当情報ＲＡ＃１〜＃Ｓとして、以下の３つの情報を含む。それらを端末装置割当部１０７が決定する。

リソース割当情報ＲＡ＃１〜＃Ｓの１つの情報として、端末装置割当部１０７は、各端末装置ＭＳ＃１〜＃Ｓ宛に送信するデータ量、および端末装置ＭＳ＃ｎからフィードバックされる受信品質状況を基に、所要の品質を満たすのに必要なＭＣＳを用いた場合のリソース割当サイズを、ＬＲＵを基本単位とする、その整数倍のサイズＲＡ＿ＳＩＺＥ＃１〜＃Ｓとして決定する。

リソース割当情報ＲＡ＃１〜＃Ｓの１つの情報として、端末装置割当部１０７は、リソース割当の開始位置（ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃１〜＃Ｓ）をＬＲＵのインデックスを用いて決定する。

リソース割当情報ＲＡ＃１〜＃Ｓの１つの情報として、端末装置割当部１０７は、配置方法（ＲＡ＿ＰＬＡＣＥＭＥＮＴ）である、分散配置（ＤＲＵ）あるいは集中配置（ＣＲＵ）のいずれかを用いるかを決定する。なお、配置方法はマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行うすべての端末装置ＭＳ＃１〜＃Ｓに対して共通である。

以下、本実施の形態においては、端末装置割当部１０７は、配置方法（ＲＡ＿ＰＬＡＣＥＭＥＮＴ）として、集中配置（ＣＲＵ）のみを用いると決定した場合について、説明する。

リソース割当情報抽出部１０９は、端末装置割当部１０７によって決定されたＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行う端末装置ＭＳ＃１〜＃Ｓに対するリソース割当情報ＲＡ＃１〜＃Ｓ（すなわちＲＡ＿ＳＩＺＥ＃１〜＃Ｓ，ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃１〜＃Ｓ，ＲＡ＿ＰＬＡＣＥＭＥＮＴ（ＣＲＵ）を含む）を抽出する。

追加データ領域設定部１１１は、リソース割当情報ＲＡ＃１〜＃Ｓに含まれるＲＡ＿ＳＩＺＥ＃１〜＃Ｓが異なる場合、（さらには、ＲＡ＿ＳＩＺＥ＃１〜＃Ｓが同一でもＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃１〜＃Ｓが異なる場合も含む）、ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃１〜＃ＳおよびＲＡ＿ＳＩＺＥ＃１〜＃Ｓ情報から、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行う端末装置ＭＳ＃１〜＃Ｓに割当に用いられるＬＲＵのインデックスの最小値および最大値からなる領域をＭＵ−ＭＩＭＯ領域として検出する。すなわちＭＵ−ＭＩＭＯ領域（[開始位置、終了位置]）は次式（１）で定義される。

さらに追加データ領域設定部１１１は、端末装置ＭＳ＃ｎ（ここでｎ＝１〜Ｓ）に対するリソース割当領域［ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ，ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ＋ＲＡ＿ＳＩＺＥ＃ｎ］が、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域に満たないリソース領域（以下、空きリソース領域ＲＡ＿ＵＮＦＩＬＬＥＤ＃ｎとよぶ）の一部のリソースを用いて、追加データを含めて送信を可能とする追加データ領域を設定する。

ここで、追加データ領域の設定は、空きリソース領域ＲＡ＿ＵＮＦＩＬＬＥＤ＃ｎに含まれるＬＲＵ数に、１より小さい特定の係数（たとえば１／２，１／３，２／３など）を乗算し、乗算結果に対し切り上げ、切り下げ、あるいは四捨五入により等により、整数値にした値ＬＲＵ＿ＡＤＤ＃ｎに基づき行う。

なお、ＬＲＵ＿ＡＤＤ＃ｎに上限値を設けて、ＬＲＵ＿ＡＤＤ＃ｎが上限値を超える場合、上限値でＬＲＵ＿ＡＤＤ＃ｎを置き換える設定を行ってもよい。これにより、空きリソース領域ＲＡ＿ＵＮＦＩＬＬＥＤ＃ｎが大きい場合に、追加データ領域に上限を設定することで、ＭＳ＃ｎ宛の空間ストリームの品質が過剰となることを防ぐことができる。

以上により、追加データ領域設定部１１１が決定したＬＲＵ＿ＡＤＤ＃ｎを基に、追加データ領域を、端末装置ＭＳ＃ｎのリソース割当領域［ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ，ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ＋ＲＡ＿ＳＩＺＥ＃ｎ］に連続する領域にＭＵ−ＭＩＭＯ領域を超えない範囲で設定する。

ここで、追加データ領域の設定は、端末装置ＭＳ＃ｎのリソース割当領域とＭＵ−ＭＩＭＯ領域の位置関係から、以下の３種類のパターン（１）〜（３）があるが１種類のパターンを選択して行う。

追加データ領域の設定パターン（１）として、端末装置ＭＳ＃ｎのリソース割当領域の終了位置が、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域の終了位置と一致する場合、［ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ―ＬＲＵ＿ＡＤＤ＃ｎ，ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ―１］に連続する領域にＭＵ−ＭＩＭＯ領域を超えない範囲で追加データ領域を設定する。

追加データ領域の設定パターン（２）として、端末装置ＭＳ＃ｎのリソース割当領域の開始位置が、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域の開始位置と一致する場合、［ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ＋ＲＡ＿ＳＩＺＥ＃ｎ＋１，Ａ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ＋ＲＡ＿ＳＩＺＥ＃ｎ＋ＬＲＵ＿ＡＤＤ＃ｎ］に連続する領域にＭＵ−ＭＩＭＯ領域を超えない範囲で追加データ領域を設定する。

追加データ領域の設定パターン（３）として、端末装置ＭＳ＃ｎのリソース割当領域の開始位置及び終了位置が、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域の開始位置及び終了位置と一致しない場合、［ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ―Ａ，ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ―１］および［ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ＋ＲＡ＿ＳＩＺＥ＃ｎ＋１，Ａ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ＋ＲＡ＿ＳＩＺＥ＃ｎ＋Ｂ］に連続する領域にＭＵ−ＭＩＭＯ領域を超えない範囲で追加データ領域を設定する。ここで、Ａ，Ｂは、Ａ＋Ｂ＝ＬＲＵ＿ＡＤＤ＃ｎとなるように、配分して設定する。

そして、追加データ領域設定部１１１は、上述のいずれかの設定パターンで設定した追加データ領域設定情報と、端末装置ＭＳ＃ｎに対するリソース割当領域［ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ，ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ＋ＲＡ＿ＳＩＺＥ＃ｎ］に追加データ領域を含めた領域情報と、配置情報ＲＡ＿ＰＬＡＣＥＭＥＮＴ（ＣＲＵ）とを、追加データ生成部１２１、リソース割当情報生成部１２３およびヌルデータ領域設定部１１３に出力する。

なお、最終的に決定された、リソース割当領域［ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ，ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ＋ＲＡ＿ＳＩＺＥ＃ｎ］に追加データ領域を含めた領域に対し、追加データ自体は、その領域の開始位置からＲＡ＿ＳＩＺＥ＃ｎを越える領域を用いて基地局装置１００から端末装置２００へ送信される。（詳細は追加データ生成部１２１の動作説明時に述べる。）

次に、図２を参照して、４つの端末装置ＭＳ＃１〜ＭＳ＃４へのＭＵ−ＭＩＭＯ伝送する際の、追加データ領域設定部１１１の動作を具体的に説明する。図２は、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送する際のリソース割当状況を説明するための図である。図２の縦軸は、空間ストリームのインデックスを示し、図２の横軸は、ＬＲＵ単位のリソースインデックス（ＬＲＵインデックス表現）を示す。また、図中、斜線を含まないブロックは端末装置割当部１０７で割り当てしたリソース割当領域、斜線を含むブロックは追加データ領域を示し、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域のうち、矢印で示したブロックのない領域（リソース割当領域及び追加データ領域に含まれない領域）はヌルデータ領域を示す。

図２では、ＭＵ―ＭＩＭＯ領域は、［１，８］（ＬＲＵインデックス表現）であり、ＬＲＵ＿ＡＤＤ＃ｎ＝（１／２）ＲＡ＿ＵＮＦＩＬＬＥＤ＃ｎの場合の追加データ領域の設定例している。

＜端末装置ＭＳ＃１＞
図２に示すように、端末装置ＭＳ＃１のリソース割当領域の開始位置が、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域［１，８］の開始位置＃１と一致する。そのため、追加データ領域設定部１１１は、追加データ領域の設定パターン（２）で追加データ領域を設定している。

＜端末装置ＭＳ＃２、ＭＳ＃４＞
また、図２に示すように、端末装置ＭＳ＃２、ＭＳ＃４のリソース割当領域の終了位置が、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域［１，８］の終了位置＃８と一致する。そのため、追加データ領域設定部１１１は、追加データ領域の設定パターン（１）で追加データ領域を設定している。

＜端末装置ＭＳ＃３＞
さらに、図２に示すように、端末装置ＭＳ＃３のリソース割当領域の開始位置及び終了位置が、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域［１，８］の開始位置＃１及び終了位置＃８と一致しない。そのため、そのため、追加データ領域設定部１１１は、追加データ領域の設定パターン（３）で追加データ領域を設定している。

なお、所定数の周波数方向に連続するＰＲＵから構成されるサブバンドを単位として集中配置（ＣＲＵ）を行う場合、追加データ領域設定部１１１における追加データ領域の設定は、ヌルデータ領域がサブバンド単位の整数倍の領域となるように設定する。これは以下の理由による。

サブバンド単位の集中配置（ＣＲＵ）を行う場合、端末装置ＭＳ＃ｎにおけるチャネル推定時に、サブバンド内で隣接するＰＲＵ間のパイロットシンボルを用いたチャネル推定の補間処理（平均化処理）を行うことで、チャネル推定精度を向上する手法が一般的に用いられる。図３は、周波数方向に連続する４つのＰＲＵ＃ｋ、＃ｋ+１、＃ｋ+２、及び＃ｋ+３で構成されたサブバンドを単位にした場合のチャネル推定範囲を示す。図３において、ＰＲＵ＃ｋ及び＃ｋ+１に対しチャネル推定範囲（１）を用い、ＰＲＵ＃ｋ+２、及び＃ｋ+３に対しチャネル推定範囲（２）を用いてチャネル推定を行うことで、隣接ＰＲＵに含まれるパイロットシンボルを用いてチャネル推定を行うことができ、チャネル推定の誤差を低減できる。

図３に示すようなサブバンド単位の集中配置（ＣＲＵ）を行う場合、ヌルデータ領域がサブバンド単位の整数倍に満たない領域となるような追加データ領域の設定をすると、データ領域（リソース割当領域あるいは追加データ領域）とヌルデータ領域とを含むサブバンドが構成されてしまう。データ領域では、通常通り、パイロットシンボルを送信するが、後述するヌルデータ領域信号生成部１２６においてヌルデータ領域では、パイロットシンボルをヌルパイロットとして送信する（送信電力０で送信する）信号を生成するため、データ領域とヌルデータ領域を跨るＰＲＵ間でチャネル補間処理を行う際に、それらの領域でのパイロットシンボルの送信方法が異なるため、チャネル推定の誤差が増大する。

しかしながら、上述したように、追加データ領域設定部１１１は、ヌルデータ領域がサブバンド単位の整数倍の領域を含むように、追加データ領域を設定することで、端末装置ＭＳ＃ｎにおけるチャネル推定時に、データ領域とヌルデータ領域を跨るＰＲＵ間でチャネル補間処理を行うことがなくなり、チャネル推定の劣化の影響を防ぐことができる。なお、図２のＭＳ＃３のようにヌルデータ領域が、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域に非連続で複数ある場合は、それぞれのヌルデータ領域に対し、サブバンド単位の整数倍の領域となるように追加データ領域を設定する。

ヌルデータ領域設定部１１３は、追加データ領域設定部１１１からの、端末装置ＭＳ＃ｎ（ここでｎ＝１〜Ｓ）に対するリソース割当領域［ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ，ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ＋ＲＡ＿ＳＩＺＥ＃ｎ］に追加データ領域を含めた領域情報を基に、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域に満たないリソース領域（以下、ヌルデータ領域ＲＡ＿ＮＵＬＬ＃ｎとよぶ）を設定する。なお、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域は、追加データ領域設定部１１１と同様に、リソース割当情報抽出部１０９からの情報を用いて検出する。

パイロット系列割当部１１５は、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行うすべての端末装置ＭＳ＃１〜＃Ｓに対する空間ストリームに含めて送信するパイロット系列の割当、言い換えると、パイロット系列の番号ＰＳＩ（Ｐｉｌｏｔ Ｓｔｒｅａｍ Ｉｎｄｅｘ）を決定する。ここで、Ｓは空間多重数（空間多重ユーザ数）を示す。ただし、空間多重数Ｓである場合、Ｓ以下の自然数であるパイロット系列番号（ＰＳＩ≦Ｓ）を用いる。

図４（ａ）、（ｂ）は、複数のＯＦＤＭシンボルからなるサブキャリア上にマッピングした２ストリーム時のパイロット系列の割当とデータ系列の割当の一例を示す図である。

図４（ａ）中、‘１’で示されたシンボルはＰＳＩ＝１の場合のパイロットシンボル、何も記載がない四角の枠は、ＰＳＩ＝１のパイロット系列と共に送信される空間ストリームのデータシンボルを割当てる領域である。図４（ｂ）中、‘２’で示されたシンボルは、ＰＳＩ＝２の場合のパイロットシンボルであり、何も記載がない四角の枠は、ＰＳＩ＝２のパイロット系列と共に送信される空間ストリームのデータシンボルを割当てる領域である。また、図４（ａ），図４（ｂ）中、‘ｘ’で示されたシンボルはヌルシンボルであり、パイロットもデータも割当てられていない時間―周波数リソースである。

異なるＰＳＩは、互いに直交関係（時間、周波数、符号のいずれかあるいは、それらの組み合わせで）にある性質を有する。図４ではＰＳＩ＝１及びＰＳＩ＝２は時間―周波数上のリソースで互いに直交するものである。

次に、図１を参照して、本実施の形態１の基地局装置１００の一部を構成する個別制御信号及び個別データ信号生成部１２０について、説明する。個別制御信号及び個別データ信号生成部１２０は、複数の個別制御信号及び個別データ信号生成部＃１〜＃Ｓから構成される。

さらに、個別制御信号及び個別データ信号生成部＃１〜＃Ｓのそれぞれは、追加データ生成部１２１と、モード情報／ストリーム数情報生成部１２２と、リソース割当情報生成部１２３と、個別ＩＤ情報生成部１２４と、パイロット系列情報生成部１２５と、ヌルデータ領域信号生成部１２６と、ＭＣＳ情報生成部１３１と、個別制御信号生成部１３３と、符号化／変調部１３５と、個別パイロット付加部１３７と、プリコーディング制御部１３９と、ビーム形成部１４１と、を備える。

個別制御信号及び個別データ信号生成部＃ｎは、端末装置ＭＳ＃ｎに対する、端末装置割当部１０７から出力される端末個別のリソース割当情報と、追加データ領域設定部１１１から出力される端末個別の追加データ領域設定情報と、ヌルデータ領域設定部１１３から出力される個別のヌルデータ領域設定情報とを基に、個別制御信号及び個別データ信号を生成する。ここで、ｎ＝１〜Ｓである。

＜個別制御信号生成に関連する構成とその動作＞
次に、個別制御信号及び個別データ信号生成部＃ｎの構成のうち、個別制御信号生成に関連する構成とその動作について、以下に説明する。

モード情報／ストリーム数情報生成部１２２は、端末装置割当部１０７で割当した端末装置ＭＳ＃ｎに対する、マルチユーザＭＩＭＯ伝送の有無の情報及び、さらにマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う際には、マルチユーザＭＩＭＯ時の端末装置をまたがるトータルの空間多重数の情報を抽出し、所定のフォーマットに基づくモード情報／ストリーム数情報を生成する。

個別ＩＤ情報生成部１２４は、端末装置割当部１０７で割当した端末装置ＭＳ＃ｎに対する個別ＩＤ情報を抽出し、所定のフォーマットに基づく個別ＩＤ情報を生成する。

パイロット系列情報生成部１２５は、パイロット系列割当部１１５から、端末装置ＭＳ＃ｎに対するパイロット系列割当情報を抽出し、所定のフォーマットに基づくパイロット系列情報を生成する。

ＭＣＳ情報生成部１３１は、端末装置割当部１０７で割当した端末装置ＭＳ＃ｎに対する変調多値数及び誤り訂正符号の符号化率（以下、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme））に関する情報を抽出し、所定のフォーマットに基づくＭＣＳ情報を生成する。

個別制御信号生成部１３３は、モード情報／ストリーム数情報生成部１２２と、リソース割当情報生成部１２３と、個別ＩＤ情報生成部１２４と、パイロット系列情報生成部１２５と、ＭＣＳ情報生成部１３１との出力を基に、所定のフォーマットに基づく個別制御情報を生成し、所定の誤り検出符号処理及び誤り検出符号（ＣＲＣ符号）付加処理を施し、所定の変調処理を施し個別制御信号を形成する。

リソース割当情報生成部１２３は、追加データ領域設定部１１１の出力を基に、割当した端末装置ＭＳ＃ｎに対するリソース割当情報を抽出し、所定のフォーマットに基づく割当情報を生成する。すなわち、追加データ領域設定部１１１で追加データ領域が設定されない場合、リソース割当情報ＲＡ＃ｎ（すなわちＲＡ＿ＳＩＺＥ＃ｎ，ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ，ＲＡ＿ＰＬＡＣＥＭＥＮＴ（ＣＲＵ）を含む）。

ここで、追加データ領域設定部１１１で追加データ領域が設定される場合、リソース割当情報生成部１２３が生成するリスース割当情報には、サイズ情報であるＲＡ＿ＳＩＺＥ＃ｎ＋ＬＲＵ＿ＡＤＤ＃ｎと、開始位置情報と、配置情報ＲＡ＿ＰＬＡＣＥＭＥＮＴ（ＣＲＵ）とが含まれる。

リソース割当情報生成部１２３が生成するリスース割当情報の一つである開始位置情報は、以下の３種類のパターン（１）〜（３）のいずれかである。

開始位置情報のパターン（１）として、端末装置ＭＳ＃ｎのリソース割当領域の終了位置が、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域の終了位置と一致する場合、開始位置情報は、ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ―ＬＲＵ＿ＡＤＤ＃ｎである。

開始位置情報のパターン（２）として、端末装置ＭＳ＃ｎのリソース割当領域の開始位置が、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域の開始位置と一致する場合、開始位置情報は、ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ＋ＲＡ＿ＳＩＺＥ＃ｎ＋１である。

開始位置情報のパターン（３）として、端末装置ＭＳ＃ｎのリソース割当領域の開始位置及び終了位置が、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域の開始位置及び終了位置と一致しない場合、開始位置情報は、ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ―Ａである。

＜個別データ信号生成に関連する構成とその動作＞
次に、個別制御信号及び個別データ信号生成部＃ｎの構成のうち、個別データ信号生成に関連する構成とその動作について、以下に説明する。

符号化／変調部１３５は、端末装置割当部１０７で割当された端末装置ＭＳ＃ｎ宛のデータ（個別データ）に対し、ＭＣＳ情報生成部１３１からＭＣＳ情報に基づく符号化率および変調多値数により、符号化処理及び変調処理を行い端末装置ＭＳ＃ｎ宛のシンボルデータを生成する。

追加データ生成部１２１は、追加データ領域設定部１１１からの端末装置ＭＳ＃ｎに対する追加データ領域情報ＬＲＵ＿ＡＤＤ＃ｎを基に追加のパリティビットあるいはリピティションビットによりビットデータを生成しさらに、ＭＣＳ情報生成部からのＭＣＳ情報に基づく変調方式により、変調処理を行い端末装置ＭＳ＃ｎ宛の追加データシンボルデータを生成する。

ここで、追加データ生成部１２１における追加データの生成方法として、ターボ符号などのパンクチャード（Ｐｕｎｃｔｕｒｅｄ）符号化を用いる場合を例として、以下に説明する。

符号化／変調部１３５における誤り訂正符号化処理されたターボ符号などのパンクチャード（Ｐｕｎｃｔｕｒｅｄ）符号化データは、一旦、符号化器のマーザーコードレート（符号化率１／２あるいは１／３）で符号化され、循環バッファに一時的に保存される。ここで、サーキュラーバッファには、システマティックビットおよびパリティビットからなる符号化されたビットデータが保存され、システマティックビット、パリティビットの順で格納されている。

符号化／変調部１３５では、サーキュラーバッファに保存された符号化ビットデータから、ＭＣＳ情報生成部１３１で指示された符号化率となるように、システマチックビット及びパリティビットを読み出す。

この場合、追加データ生成部１２１における追加データの生成は、符号化／変調部１３５で読み出されたパリティビットの最終位置から、さらに後続するパリティビットを読み出す。読み出すビット数は、追加データ領域情報ＬＲＵ＿ＡＤＤ＃ｎで示されるデータシンボル数Ｄに、ＭＣＳ情報生成部１３１で指示される変調方式の変調シンボルあたりのビット数Ｊビットを乗算した値（Ｊ×Ｄ）分のビットを読み出す。ここで、読み出し位置がサーキュラーバッファの終端位置の場合、サーキュラーバッファの先頭位置に戻り、システマチックビットから再度読み出す。

追加データ生成部１２１は、上述の方法で得られた追加ビットに対し、符号化／変調部１３５における変調方式と同じ変調方式を用いて、変調シンボルを生成する。以上により、追加データ領域情報ＬＲＵ＿ＡＤＤ＃ｎを用いて送信されるシンボルデータを生成することができる。

個別パイロット付加部１３７は、パイロット系列情報生成部１２５の情報を基に端末装置ＭＳ＃ｎの符号化／変調部１３５、追加データ生成部１２１の出力であるシンボルデータに、個別パイロット信号を付加する。

ここでは、符号化／変調部１３５の出力シンボルデータ、追加データ生成部１２１の出力シンボルデータの順にシンボルデータをならべて、１出力とする。これにより、追加データシンボルが存在する場合でも、端末装置においては、付加制御情報なしに受信処理を行うことができる。これは追加データ生成部１２１において、符号化／変調部１３５の出力シンボルデータ、追加データ生成部１２１の出力シンボルデータがサーキュラーバッファ上で連続するビットデータから生成したシンボルデータであるためである。

パイロット系列はＯＦＤＭサブキャリア単位での時間分割多重、周波数分割多重、あるいは符号分割多重を用いて、系列間で直交する信号する既知の信号を用いる。これにより、端末装置において、空間ストリーム間での干渉を抑えて受信できることで、個別パイロット信号を用いたＭＩＭＯ伝搬チャネルのチャネル推定精度の向上を図ることができる。

ヌルデータ領域信号生成部１２６は、端末装置ＭＳ＃ｎ（ここでｎ＝１〜Ｓ）に対するヌルデータ領域ＲＡ＿ＮＵＬＬ＃ｎの情報を基に、ヌルデータ領域の信号を生成する。すなわち、端末装置ＭＳ＃ｎ宛の空間ストリーム＃ｎのヌルデータ領域ＲＡ＿ＮＵＬＬ＃ｎ分に含まれるＬＲＵのシンボルデータは、送信電力０となるヌルデータの信号を生成する。また、ヌルデータ領域に含まれる個別パイロットシンボルは、その送信電力０となるヌルパイロットの信号を生成する。

プリコーディング制御部１３９は、端末装置割当部１０７で割当した端末装置ＭＳ＃ｎに対するプリコーディングウエイト情報を抽出し、プリコーディング情報に基づき、後続するビーム形成部１４１におけるプリコーディングウエイトＶｔを制御する。

ビーム形成部１４１は、プリコーディング制御部１３９の制御に基づき、個別パイロット付加部１３７から出力される、端末装置ＭＳ＃ｎ宛のシンボルデータに個別パイロット信号が付加された信号ｘｓに対し、プリコーディングウエイトＶｔを乗算し、送信アンテナ数（Ｎｔ）分のデータｗｊｘｓを出力する。ここで、送信アンテナ数がＮｔの場合、送信ウエイトベクトルＶｔはＮｔ個のベクトル要素ｗｊをもつＮｔ次の列ベクトルで表現される。ここでｊ＝１、．．．、Ｎｔである。

ＯＦＤＭＡフレーム形成部１５１は、リソース割当情報生成部１２３から出力されるリソース割当情報を基に、ビーム形成部１４１から出力される送信アンテナ数分（Ｎｔ）の端末装置ＭＳ＃ｎ宛の個別データ信号及び、端末装置ＭＳ＃ｎ宛の個別制御信号を、所定のＯＦＤＭＡフレーム内のサブキャリア（物理リソースユニットＰＲＵ）にマッピングして、ＩＦＦＴ部１５３へ出力する。

ここで、個別データ信号の物理リソースユニットＰＲＵへのマッピングは、ＬＲＵインデックスを用いて示された端末装置ＭＳ＃ｎ宛の個別データに対するリソース割当領域［ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ，ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ＋ＲＡ＿ＳＩＺＥ＃ｎ］に追加データ領域を含めた領域情報と、配置情報（ＣＲＵ）に基づきＰＲＵにマッピングする。ここで、図５に、ＰＲＵへのマッピングの一例を示す。

本実施の形態においては、配置情報として集中配置（ＣＵＲ）のみを扱うため、ＯＦＤＭＡフレーム形成部１５１は、図５に示すように、ＬＲＵ＃１〜ＬＲＵ＃４のそれぞれに対して、ＰＲＵ＃１〜ＬＲＵ＃４のそれぞれのサブキャリアにマッピングする。つまり、ＯＦＤＭＡフレーム形成部１５１は、１つのＬＲＵに対し１つのＰＲＵ内のサブキャリアにマッピングする。

ここでビーム形成部１４１からの出力は、ＬＲＵデータに個別パイロットが付加されたシンボル情報であり、ＰＲＵに含まれるパイロットシンボル及びデータシンボルを含む。そして、ＰＲＵにおけるデータシンボル配置部分及びパイロット配置部分に所定の順番で割当てる。

さらに、ＯＦＤＭＡフレーム形成部１５１は、ヌルデータ領域信号生成部１２６から出力されるヌルシンボルデータを、ヌルデータ領域設定部１１３から出力されるヌルデータ領域情報で指示されるＬＲＵインデックス情報に基づき、ＰＲＵにマッピングする。

なお、個別制御信号はビーム形成されずに送信されるが、この際にＣＤＤ，ＳＴＢＣ、ＳＦＢＣといった送信ダイバーシチ技術を適用することで、受信品質の改善を図ることも可能である。

ＩＦＦＴ部１５３は、Ｎｔ個のＯＦＤＭＡフレーム形成部１５１の出力に対しそれぞれＩＦＦＴ処理を行い、所定のｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ（またはガードインターバル）を付加して出力する。

送信部１５５は、ＩＦＦＴ部１５３からのベースバンド信号をキャリア周波数帯の高周波信号に変換し、基地局アンテナから出力する。

次に、図６を参照して、実施の形態１の端末装置２００の構成について説明する。図６は、実施の形態１の端末装置２００の構成を示すブロック図である。図６に示す端末装置２００は、複数の受信アンテナ２０１と、複数の受信部２０３と、制御情報抽出部２０５と、チャネル推定部２０７と、ＭＩＭＯ受信処理部２０９と、復号部２１１と、プリコーディングウェイト選択／受信品質推定部２１３と、フィードバック情報生成部２１５と、送信部２１７と、送信アンテナ２１９とを備える。

複数の受信アンテナ２０１は、基地局装置１００から高周波信号を受信する。

複数の受信部２０３は、各受信アンテナ２０１で受信した高周波信号をベースバンド信号に変換する。各受信部２０３で処理された信号は、制御情報抽出部２０５と、チャネル推定部２０７と、ＭＩＭＯ受信処理部とに出力される。

制御情報抽出部２０５は、基地局装置１００から通知される個別制御信号のうち、自局の端末装置における個別ＩＤ情報が含まれる、自局宛の個別制御信号を検出する。そして、端末装置２００の制御情報抽出部２０５は、自局宛の個別制御信号に含まれる制御情報である、リソース割当情報と、ＭＣＳ情報と、モード情報とを抽出する。さらに、制御情報抽出部２０５は、抽出したモード情報がマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行うモードを示す場合、ストリーム数情報とパイロット系列情報とを抽出する。

チャネル推定部２０７は、基地局装置１００から制御情報信号などと共に、定期的に送信される共通パイロット信号を抽出し、チャネル推定値を算出する。

また、マルチユーザＭＩＭＯ伝送時には、チャネル推定部２０７は、マルチユーザＭＩＭＯ伝送時に個別制御情報に含まれる、空間ストリーム情報Ｍｔ及びリソース割当情報を基に、空間ストリームが割当てられているリソースに含まれる空間ストリーム数（Ｍｔ）分のＰＳＩで割当てられる個別パイロット信号を抽出し、ＭＩＭＯ伝搬チャネルのチャネル推定を行う。

ここで、チャネル推定部２０７は、空間ストリーム数がＭｔである場合、Ｍｔ個の空間ストリームにそれぞれ含まれる、ＰＳＩ＝１からＭｔで割当てられる個別パイロット信号を抽出し、チャネル推定を行う。受信アンテナ数がＭｒ個の場合、ＭＩＭＯ伝搬チャネルをあらわすチャネル行列Ｈは、Ｍｒ行Ｍｔ列の要素ｈ（ｎ，ｍ）が含まれる。ここで、ｎ＝１，…，Ｍｒ，ｍ＝１，…，Ｍｔであり、ｈ（ｎ，ｍ）は、第ｍ番目の空間ストリーム（すなわち、ＰＳＩ＝ｍのパイロット系列が含まれる空間ストリーム）を第ｎ番目の受信アンテナで受信した場合のチャネル推定値を表す。

ＭＩＭＯ受信処理部２０９は、制御情報抽出部２０５で抽出し制御情報のうち、端末装置ＭＳ＃ｎ宛に送信されるマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う個別制御信号が含まれる場合、個別制御信号に含まれる制御情報及びチャネル推定部２０７からのチャネル推定結果Ｈを基に、マルチユーザＭＩＭＯ伝送される空間ストリームに対しＭＩＭＯ受信処理を行う。ＭＩＭＯ受信処理には、チャネル推定結果Ｈと、自局宛の空間ストリームに対するパイロット系列情報ＰＳＩ、ＭＣＳ情報に含まれる変調情報を基にＭＭＳＥ，ＺＦ（ゼロフォーシング）といったチャネル行列の逆行列を用いた線形受信処理を用いる。

復号部２１１は、ＭＩＭＯ受信処理部２０９の出力を基に、復号処理を行う。

プリコーディングウェイト選択／受信品質推定部２１３は、チャネル推定部２０７で算出したチャネル推定値を基に、いくつかのプリコーディングウエイトの候補から、受信品質が最良となるプリコーディングウエイトを選択する。さらに、プリコーディングウェイト選択／受信品質推定部２１３は、選択したプリコーディングウエイトでの受信品質を推定する。そして、リコーディングウェイト選択／受信品質推定部２１３が選択したプリコーディングウェイト選択情報、及び受信品質の推定結果を、フィードバック情報生成部２１５に出力する。

フィードバック情報生成部２１５は、プリコーディングウエイト選択／受信品質推定部２１３の出力を、基地局装置１００にフィードバック情報として報告するために所定フォーマットのデータ系列を生成する。

送信部２１７は、フィードバック情報として基地局装置１００に報告するために、フィードバック情報生成部２１５で生成されたデータ系列の送信処理を行う。

なお、本実施の形態の端末装置２００では、受信アンテナ２０１と送信アンテナ２１９とは別のものとして扱っているが、同じアンテナを共有する構成でも良い。また、送信アンテナ２１９及び送信部２１７を複数備え、指向性送信を行う構成でも良い。

次に、図７を参照して、実施の形態１における基地局装置１００と端末装置２００間の処理手順を説明する。図７は、実施の形態１における基地局装置１００と端末装置２００間の処理手順を示す図である。

ステップＳ１では、基地局装置１００は、制御情報信号などと共に、プリコーディングウエイトが乗算されていないパイロット信号（共通パイロット信号）を定期的に送信する。

ステップＳ２では、端末装置２００は、チャネル推定部２０７において、共通パイロット信号を抽出し、チャネル推定値を算出する。

ステップＳ３では、端末装置２００は、プリコーディングウエイト選択／受信品質推定部２１３で推定したチャネル推定値を基に、いくつかのプリコーディングウエイトの候補から、受信品質が最良となるプリコーディングウエイトを選択し、かつ、その際の受信品質を推定する。

ステップＳ４では、端末装置２００は、フィードバック情報生成部２１５において、プリコーディングウエイト選択／受信品質推定部２１３の出力を基地局装置１００にフィードバック情報として報告するために、所定フォーマットのデータ系列を生成する。

ステップＳ４Ａでは、端末装置２００は、送信部２１７において、ベースバンド信号を高周波信号に変換し、送信アンテナ２１９から出力する。

ステップＳ５では、基地局装置１００は、端末装置割当部１０７において、マルチユーザＭＩＭＯ伝送する端末装置２００の割当を行なう。そして、ステップＳ５Ａでは、基地局装置１００は、マルチユーザＭＩＭＯ伝送する端末装置２００の割当情報を通知する個別制御情報を、端末装置２００へ送信する。

ステップＳ６では、端末装置２００は、制御情報抽出部２０５において、基地局装置１００から通知される個別制御信号のうち、自局宛の個別制御信号を検出する。そして、自局宛の個別制御信号に含まれる制御情報である、リソース割当情報と、ＭＣＳ情報と、モード情報とを抽出する。抽出したモード情報がマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行うモードを示す場合、さらに、ストリーム数情報とパイロット系列情報とを抽出する。

ステップＳ７では、基地局装置１００は、送信アンテナ数分（Ｎｔ）の個別データ信号及び個別パイロット信号を生成する。

ステップＳ７Ａでは、基地局装置１００は、端末装置２００に個別制御信号を送信し、その後、個別データ信号を送信する。

ここで、端末装置２００は、制御情報抽出部２０５で抽出された自局宛の個別制御を用いて、ステップＳ８、ステップＳ９の処理を行う。

ステップＳ８では、端末装置２００は、チャネル推定部２０７で、ＭＩＭＯ伝搬チャネルのチャネル推定を行う。

ステップＳ９では、端末装置２００は、復号部２１１で、自局宛の空間ストリームに対するＭＣＳ情報に含まれる誤り訂正符号の符号化率情報と、ＭＩＭＯ受信処理部２０９の出力とを用いて、ステップＳ７Ａで基地局装置１００から受信した個別データ信号の誤り訂正復号処理を行う。

以上、本実施の形態では、基地局装置１００の端末装置割当部１０７において、割当リソースサイズが一致しない端末装置２００を、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送時の同時多重ユーザとして割当てることで、スケジューリングの付加を低減し、ＭＵ−ＭＩＭＯ割当の柔軟性が高めることができる。

また、本実施の形態では、基地局装置１００は、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域に満たない部分の一部に対し、追加のパリティビット（あるいはリピティションビット）を送信することで、割当リソースの小さいユーザの受信品質を改善することできる。

また、本実施の形態では、基地局装置１００は、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域に満たない部分の一部に対し、ヌルデータ領域を用いることで、空間多重ストリーム間の同一チャネル干渉を低減することができる。これにより、割当リソースの小さいユーザ以外の受信品質も改善することできる。

また、本実施の形態では、基地局装置１００は、ヌルデータ領域のパイロットをヌルパイロットとすることで、ヌルデータ領域において空間ストリーム数が減少していること反映した受信ウエイトを端末装置２００において生成でき、その結果、受信ダイバーシチ効果を高めることができ、顕著な受信品質の改善が可能となる。

上述した本実施の形態による効果から、本実施の形態では、ＭＵ−ＭＩＭＯを行う空間ストリーム間の受信品質の偏りを抑制し、空間ストリームの全体の品質を向上することができる。

[基地局装置１００の変形例]
ここで、実施の形態１の基地局装置１００は、リソース配置方法として集中配置(ＣＲＵ)を用いる場合の構成を示し、追加データ領域およびヌルデータ領域を用いることで、リソースサイズが異なる端末装置間での空間ストリームの受信品質を全体的に改善しているが、この構成に限らない。実施の形態１の基地局装置１００の変形例１である基地局装置１００Ａでは、リソース配置が集中配置（ＣＲＵ）の場合、ストリーム毎の送信電力を変えることで、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行うストリーム全体の受信品質を改善することができる。

以下、図８を参照して、基地局装置１００Ａの構成について説明する。図８は、基地局装置１００Ａの構成を示すブロック図である。図８に示す基地局装置１００Ａは、基地局アンテナを構成する複数のアンテナ１０１と、受信部１０３と、フィードバック情報抽出手段１０５と、端末装置割当部１０７と、リソース割当情報抽出部１０９と、追加データ領域設定部１１１と、パイロット系列割当部１１５と、個別制御信号及び個別データ信号生成部１２０Ａと、ＯＦＤＭＡフレーム形成部１５１と、複数のＩＦＦＴ部１５３と、複数の送信部１５５と、を備える。

また、個別制御信号及び個別データ信号生成部１２０Ａを構成する個別制御信号及び個別データ信号生成部＃１〜＃Ｓのそれぞれは、追加データ生成部１２１と、モード情報／ストリーム数情報生成部１２２と、リソース割当情報生成部１２３と、個別ＩＤ情報生成部１２４と、パイロット系列情報生成部１２５と、空間ストリーム電力制御部１４３と、ＭＣＳ情報生成部１３１と、個別制御信号生成部１３３と、符号化／変調部１３５と、個別パイロット付加部１３７と、プリコーディング制御部１３９と、ビーム形成部１４１と、を備える。

図８に示す基地局装置１００Ａが、図１に示す実施の形態１の基地局装置１００と異なる点は、追加データ領域設定部１１１の代わりに、追加データ領域設定部１１１Ａを設けた点と、ヌルデータ領域設定部１１３とヌルデータ領域信号生成部１２６との代わりに、個別制御信号及び個別データ信号生成部１２０Ａに空間ストリーム電力制御部１４３を設けた点であり、これ以外の構成は共通であり、共通する構成については同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。

基地局装置１００Ａは、ヌルデータ領域を用いる代わりに、空間ストリーム送信電力制御部１４３で空間ストリーム間の送信電力を可変にすることで、リソースサイズが異なる端末装置間での空間ストリームの受信品質を全体的に改善することができる。

以下、図１に示す実施の形態１の基地局装置１００と異なる基地局装置１００Ａの構成について、説明する。

追加データ領域設定部１１１Ａは、リソース割当情報ＲＡ＃１〜＃Ｓに含まれるＲＡ＿ＳＩＺＥ＃１〜＃Ｓが異なる場合、（さらには、ＲＡ＿ＳＩＺＥ＃１〜＃Ｓ が同一でもＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃１〜＃Ｓが異なる場合も含む）、ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃１〜＃ＳおよびＲＡ＿ＳＩＺＥ＃１〜＃Ｓ情報から、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行う端末装置ＭＳ＃１〜＃Ｓに割当に用いられるＬＲＵのインデックスの最小値および最大値からなる領域をＭＵ−ＭＩＭＯ領域として検出する。すなわちＭＵ−ＭＩＭＯ領域は次式（２）で定義される。

さらに追加データ領域設定部１１１Ａは、端末装置ＭＳ＃ｎ（ここでｎ＝１〜Ｓ）に対するリソース割当領域［ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ，ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ＋ＲＡ＿ＳＩＺＥ＃ｎ］が、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域に満たないリソース領域（以下、空きリソース領域ＲＡ＿ＵＮＦＩＬＬＥＤ＃ｎとよぶ）のすべてのリソースを用いて、追加データを送信する追加データ領域を設定する。

そして、追加データ領域設定部は、上述のように設定した追加データ領域設定情報、端末装置ＭＳ＃ｎに対するリソース割当領域［ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ，ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃ｎ＋ＲＡ＿ＳＩＺＥ＃ｎ］に追加データ領域を含めた領域情報、さらに配置情報ＲＡ＿ＰＬＡＣＥＭＥＮＴ（ＣＲＵ）を追加データ生成部１２１、リソース割当情報生成部１２３、及び空間ストリーム電力制御部１４３に出力する。

空間ストリーム電力制御部１４３は、追加データ領域の設定状況に基づいて、空間ストリームの送信電力を制御する。すなわち、リソースサイズがＭＵ−ＭＩＭＯ領域よりも小さい端末装置の空間ストリームに対しては、追加データ領域が設定されるため、その追加データによる受信品質の向上を推定した上で、その送信電力を小さくする制御を行う。一方、空間ストリーム電力制御部１４３は、リソースサイズがＭＵ−ＭＩＭＯ領域と同じかあるいはほぼ等しい端末装置の空間ストリーム対しては、送信電力を高める制御を行う。

図９、図１０を参照して、空間ストリーム電力制御部１４３によるＭＵ−ＭＩＭＯ領域全体の送信電力制御例について説明する。図９は、空間ストリーム電力制御部１４３の送信電力制御例（１）を模式的に示した図であり、図１０は、空間ストリーム電力制御部１４３の送信電力制御例（２）を模式的に示した図である。図９、図１０の縦軸は、空間ストリームのインデックスを示し、図９、図１０の横軸は、ＬＲＵ単位のリソースインデックス（ＬＲＵインデックス表現）を示す。

また、図中斜線のブロックは追加データ領域を示す。また、図９、図１０の縦軸の右に示す両矢印の範囲で、空間ストリームのインデックス＃１、＃２のそれぞれに対する送信電力の大きさＰ＃１、Ｐ＃２を模式的に示す。つまり、図９、図１０の縦軸の右に示す両矢印の範囲が大きい空間ストリームほど、その送信電力は大きいことを示す。

図８に示すように、空間ストリーム電力制御部１４３は、リソースサイズがＭＵ−ＭＩＭＯ領域とほぼ等しい端末装置ＭＳ＃１の空間ストリーム対しては、送信電力Ｐ＃１を高める制御を行っている。

また、図９に示すように、リソースサイズがＭＵ−ＭＩＭＯ領域よりも小さい端末装置ＭＳ＃２の空間ストリームに対しては、追加データ領域が設定されるため、その追加データによる受信品質の向上を推定した上で、追加データ領域を含むＬＲＵに対して、その送信電力を小さくして、送信電力Ｐ＃２を設定している。

図８、図９に示すように、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域全体の送信電力制御をＬＲＵ単位で行うことで、個別パイロット信号と個別データの送信電力を同じ、あるいは予め規定された所定の電力比を保ちながら行うことで追加の制御信号なく、データの復調が可能である。

以上、実施の形態１の変形例である基地局装置１００Ａは、（１）リソースサイズの小さいユーザストリームは追加データ領域を用い、かつ、その送信電力を低減することで、（２）他のユーザのストリームに対し、その低減分の送信電力を増加配分することで受信品質を向上できる。

（実施の形態２）
ここで、実施の形態１では、基地局装置１００の端末装置割当部１０７は、配置方法（ＲＡ＿ＰＬＡＣＥＭＥＮＴ）として、集中配置（ＣＲＵ）のみを用いると決定した場合について説明したが、実施の形態１で、配置方法（ＲＡ＿ＰＬＡＣＥＭＥＮＴ）として分散配置（ＤＲＵ）も用いると、ヌルデータ領域のＬＲＵは複数ＰＲＵに分散配置される。そのため、ヌルデータ領域でのパイロット信号をヌルパイロット信号とすると、ＰＲＵ内にはヌルデータ領域以外のデータが含まれ、データを復調する際のチャネル推定精度が劣化してしまう場合がある。

図１１に、ＬＲＵ＃４をヌルデータ領域とした場合に、ＰＲＵとしては複数のＰＲＵ＃１〜＃４に分散する様子を示す。図１１に示すように、ヌルデータ領域のＬＲＵ＃４は、サブキャリアインターリーバ（あるいはｔｏｎｅ ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ）により、ＰＲＵとしては複数のＰＲＵ＃１〜＃４に分散してしまう。パイロット信号はヌルデータ領域以外のデータ復調に利用されるため、ヌルデータ領域のおけるパイロット信号を通常通りの送信が必要となる。しかしながら、ＣＲＵを用いる場合は、ヌルデータ領域でのパイロット信号をヌルパイロット信号とすることで、空間多重ストリーム間の同一チャネル干渉が低減されるだけでなく、受信ダイバーシチ効果を高めることでの顕著な受信品質の改善効果を得ることができる。

実施の形態１で配置方法（ＲＡ＿ＰＬＡＣＥＭＥＮＴ）として分散配置（ＤＲＵ）を用いた場合のチャネル推定精度の劣化を防ぐために、実施の形態２の基地局装置３００では、実施の形態１の基地局装置１００の構成に加えて、新たに、リソース配置が分散配置かあるいは集中配置であるかをリソース割当情報から検出するリソース配置方法検出部３０１と、リソース配置方法検出部の検出結果を基に、ヌルデータ領域信号設定部１１３におけるパイロット信号をヌルパイロットとするか通常のパイロット送信とするかのパイロット送信方法の制御を行うパイロット送信制御部３０２とを備える。

図１２に、本実施の形態における基地局装置３００の構成を示す。図１２は、実施の形態２における基地局装置３００の構成を示すブロック図である。図１２に示す基地局装置３００は、基地局アンテナを構成する複数のアンテナ１０１と、受信部１０３と、フィードバック情報抽出手段１０５と、端末装置割当部１０７と、リソース割当情報抽出部１０９と、追加データ領域設定部１１１と、ヌルデータ領域設定部１１３と、リソース配置方法検出部３０１と、パイロット送信制御部３０２と、個別制御信号及び個別データ信号生成部３２０と、ＯＦＤＭＡフレーム形成部１５１と、複数のＩＦＦＴ部１５３と、複数の送信部１５５と、を備える。

図１２に示す基地局装置３００が、図１に示す実施の形態１の基地局装置３００と異なる点は、リソース配置方法検出部３０１及びパイロット送信制御部３０２を新たに設けた点と、個別制御信号及び個別データ信号生成部１２０に代わり、個別制御信号及び個別データ信号生成部３２０を設けた点である。なお、実施の形態１と共通する構成には同じ参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

また、図１２に示す個別制御信号及び個別データ信号生成部３２０が、図１に示す実施の形態１の個別制御信号及び個別データ信号生成部１２０と異なる点は、ヌルデータ領域信号生成部１２６と動作が異なるヌルデータ領域信号生成部３２６を、ヌルデータ領域信号生成部１２６の代わりに設けた点である。なお、実施の形態１と共通する構成には同じ参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

リソース配置方法検出部３０１は、リソース割当情報抽出部１０９から抽出されたリソース割当情報ＲＡ＃１〜＃Ｓ（すなわちＲＡ＿ＳＩＺＥ＃１〜＃Ｓ，ＲＡ＿ＳＴＡＲＴ＃１〜＃Ｓ，ＲＡ＿ＰＬＡＣＥＭＥＮＴ（ＣＲＵ／ＤＲＵ）を含む）から、更に、ＲＡ＿ＰＬＡＣＥＭＥＮＴ（ＣＲＵ／ＤＲＵ）のみを抽出し、リソース配置が分散配置（ＤＲＵ）及び集中配置（ＣＲＵ）のうち、いずれのリソース配置であるかを検出する。

パイロット送信制御部３０２は、リソース配置方法検出部３０１のリソース配置の検出結果を基に、ヌルデータ領域信号生成部３２６におけるパイロット信号を、ヌルパイロットとするか通常のパイロット送信とするか、パイロット送信方法の制御を行う。

つまり、リソース配置方法検出部３０１でリソース配置が集中配置（ＣＲＵ）であると検出された場合、パイロット送信制御部３０２は、ヌルデータ領域信号生成部３２６におけるパイロット信号を、ヌルパイロットとするパイロット送信方法の制御を行う。ヌルパイロットとは、パイロット信号の送信電力０とするパイロット信号である。言い換えると、基地局装置３００は、リソース配置が集中配置（ＣＲＵ）の場合、ヌルデータ領域におけるパイロット信号を送信しない。

また、リソース配置方法検出部３０１でリソース配置が分散配置（ＤＲＵ）であると検出された場合、パイロット送信制御部３０２は、ヌルデータ領域信号生成部３２６におけるパイロット信号を、通常のパイロット送信とするパイロット送信方法の制御を行う。言い換えると、基地局装置３００は、リソース配置が分散配置（ＤＲＵ）の場合、ヌルデータ領域では通常のパイロット信号を送信する。

ヌルデータ領域信号生成部３２６は、端末装置ＭＳ＃ｎ（ｎ＝１〜Ｓ）に対するヌルデータ領域ＲＡ＿ＮＵＬＬ＃ｎの情報を基に、ヌルデータ領域の信号を生成する。すなわち、ヌルデータ領域信号生成部３２６は、端末装置ＭＳ＃ｎ宛の空間ストリーム＃ｎのヌルデータ領域ＲＡ＿ＮＵＬＬ＃ｎ分に含まれるＬＲＵのシンボルデータを、送信電力０となるヌルデータの信号として、生成する。また、ヌルデータ領域信号生成部３２６は、ヌルデータ領域に含まれる個別パイロットシンボルを、パイロット送信制御部３０２の制御情報に基づき、パイロット信号として生成する。

以上により、本実施の形態では、基地局装置３００は、リソース配置方法に基づき、ヌルデータ領域におけるパイロット送信方法を制御することができる。そのため、端末装置におけるチャネル推定精度の劣化による受信特性の劣化を抑えることができる。さらに、追加データ領域を用いることで当該空間ストリームの品質を向上し、また、ヌルデータ領域を用いることで、他ユーザ宛の空間ストリームへの与干渉を低減することから、端末装置におけるＭＵ−ＭＩＭＯ伝送行うすべての空間多重ストリームの受信品質を高めることができる。

（実施の形態３）
実施の形態２では、リソース配置方法として、集中配置（ＣＲＵ）および分散配置（ＤＲＵ）を用いる場合について説明した。しかしながら、ＭＩＭＯ受信品質を高めるためにＭＬＤ受信方式が適用された端末装置に対し、実施の形態２の基地局装置３００を適用した場合、以下のような課題が発生する。

基地局装置３００は、リソース配置が分散配置（ＤＲＵ）の場合、ヌルデータ領域において、データは送らずにパイロット信号のみを送信する。ここで、ヌルデータ領域に自局宛のデータが含まれる端末装置は、ヌルデータ領域を含めたＭＬＤ受信を行うことになる。その場合、ヌルデータ領域のパイロット信号はヌルパイロットではなく通常通りの送信電力で送信されるが、送信されるデータがヌルデータであるため、ＭＬＤ受信を行う端末装置は、ＭＬＤ受信処理時に、誤った受信レプリカを生成し、受信特性が大きく劣化してしまう。図１３に、２ユーザＭＵ−ＭＩＭＯ時のリソース割当状況を模式的に示す。図１３の縦軸は、空間ストリームのインデックスを示し、図１３の横軸は、ＬＲＵ単位のリソースインデックス（ＬＲＵインデックス表現）を示す。また、図中斜線のブロックは追加データ領域を示し、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域のうち、矢印でしめされたブロックのない領域はヌルデータ領域を示す。また、端末装置ＭＳ＃１がＭＬＤ受信対応の端末装置であるとする。

図１３に示すリソース割り当て状況では、リソース配置が分散配置（ＤＲＵ）の場合、端末装置ＭＳ＃２のヌルデータ領域のパイロット信号はヌルパイロットではなく通常通りの送信電力で送信されるが、送信されるデータがヌルデータであるため、ＭＬＤ受信を行う端末装置ＭＳ＃１は、ＭＬＤ受信処理時に、誤った受信レプリカを生成しＭＬＤ受信時のレプリカ生成を誤ってしまう。そのため受信特性が大きく劣化する。一方、集中配置（ＣＲＵ）の場合、端末装置ＭＳ＃２のヌルデータ領域において、ヌルデータと共にヌルパイロット信号を送信するために、端末装置ＭＳ＃１はＭＬＤ受信を行っても特性の劣化は無く、逆に、レプリカ候補点が削減されるため、ＭＬＤ受信の特性が改善する。

本実施の形態３においては、ＭＬＤ受信を行う端末装置でのＭＬＤ受信特性の劣化を抑制するための、基地局装置５００の構成及び端末装置６００の構成について説明する。

図１４は、実施の形態３の基地局装置５００の構成を示すブロック図である。図１４に示す基地局装置５００は、基地局アンテナを構成する複数のアンテナ１０１と、受信部１０３と、フィードバック情報抽出手段１０５と、端末装置割当部１０７と、リソース割当情報抽出部１０９と、追加データ領域設定部１１１と、ヌルデータ領域設定部１１３と、リソース配置方法検出部５０１と、データ送信制御部５０２と、繰り返しシンボルデータ領域信号生成部５０３と、個別制御信号及び個別データ信号生成部５２０と、ＯＦＤＭＡフレーム形成部１５１と、複数のＩＦＦＴ部１５３と、複数の送信部１５５と、を備える。

図１４に示す基地局装置５００が、図１２に示す基地局装置３００と異なる点は、実施の形態２の基地局装置３００の構成に加えて、新たに、繰り返しシンボルデータ領域信号生成部５０３を設けた点と、パイロット送信制御部３０２のかわりに、データ送信制御部５０２を設けた点と、リソース配置方法検出部３０１のかわりに、リソース配置方法検出部５０１設けた点である。この点以外は第２の実施形態と同様であり、図１４において、図１２と共通する構成要素には同じ参照符号が付されている。

繰り返しシンボルデータ領域信号生成部５０３は、端末装置ＭＳ＃ｎ（ここでｎ＝１〜Ｓ）に対するヌルデータ領域ＲＡ＿ＮＵＬＬ＃ｎの情報を基に、既知の繰り返しシンボルデータ領域の信号を生成する。すなわち、端末装置ＭＳ＃ｎ宛の空間ストリーム＃ｎのヌルデータ領域ＲＡ＿ＮＵＬＬ＃ｎ分に含まれるＬＲＵのシンボルデータは、ＬＲＵ単位で追加データ領域と同一な変調方式を用いたシンボルデータの信号を生成する。

また、繰り返しシンボルデータ領域に含まれる個別パイロットシンボルは通常のパイロット信号を生成する。図１５に、２ユーザＭＵ−ＭＩＭＯ時に繰り返しシンボルデータ領域を含むリソース割当状況の模式的に示す。図１５の縦軸は、空間ストリームのインデックスを示し、図１５の横軸は、ＬＲＵ単位のリソースインデックス（ＬＲＵインデックス表現）を示す。また、図中斜線のブロックは追加データ領域を示し、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域のうち、矢印でしめされたブロックのない領域はヌルデータ領域を示す。また、端末装置ＭＳ＃１がＭＬＤ受信対応の端末装置であるとする。

図１５に示すように、端末装置ＭＳ＃２宛ての空間ストリームにおいて、既知の繰り返しシンボルデータ領域では、ＬＲＵ単位で追加データ領域と同一な変調方式を用いたシンボルデータの信号を生成する。

データ送信制御部５０２は、スイッチ３０４により、リソース配置方法検出部３０１の検出結果を基に、ヌルデータ領域信号生成部３２６の出力と、繰り返しシンボルデータ領域信号生成部５０３の出力とを、切り替えてビーム形成部に入力する構成とする。すなわち、データ送信制御部５０２は、リソース配置方法検出部３０１の検出結果を基に、ヌルデータ領域信号生成部３２６におけるパイロット信号をヌルパイロットとするか通常のパイロット送信とするかのパイロット送信方法の制御を行う。

リソース配置が集中配置（ＣＲＵ）の場合、データ送信制御部５０２は、ヌルデータ領域信号生成部３２６の出力を、個別制御信号及び個別データ信号生成部５２０に入力する制御を行う。一方、リソース配置が分散配置（ＤＲＵ）の場合、データ送信制御部５０２は、繰り返しシンボルデータ領域信号生成部５０３の出力を個別制御信号及び個別データ信号生成部５２０に入力する制御を行う。

次に、図１６を参照して、実施の形態３の端末装置６００の構成について説明する。図１６は、実施の形態３の端末装置６００の構成を示すブロック図である。図１６に示す端末装置６００は、複数の受信アンテナ２０１と、複数の受信部２０３と、制御情報抽出部２０５と、チャネル推定部２０７と、ＭＩＭＯ受信処理部６０９と、復号部２１１と、プリコーディングウェイト選択／受信品質推定部２１３と、フィードバック情報生成部２１５と、送信部２１７と、送信アンテナ２１９とを備える。図１６に示す端末装置６００が、図６に示す実施の形態１の端末装置２００と異なる点は、ＭＩＭＯ受信処理部６０９であり、その以外は同じである。なお、実施の形態１と共通する構成には同じ参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

本実施の形態の端末装置６００は、ＭＩＭＯ受信処理部６０９の処理により、繰り返しシンボルデータ領域におけるＭＬＤ受信処理時に、ＭＬＤ受信品質を改善することができる。以下、図１７を参照して、ＭＩＭＯ受信処理部６０９の構成について、詳細に説明する。図１７は、ＭＩＭＯ受信処理部６０９の構成を示すブロック図である。図１７に示すＭＩＭＯ受信処理部６０９は、ＬＲＵ単位シンボルデータ変換部６２１と、ＭＬＤ処理部６２２と、繰り返しシンボル領域一致検出部６２３と、既知シンボル記憶部６２４と、繰り返しシンボル領域確定部６２５とを備える。

ＬＲＵ単位シンボルデータ変換部６２１は、受信アンテナ２０１毎の受信部２０３の出力データを基に、ＰＲＵ単位のデータをＬＲＵ単位のデータに並べ替え、ＭＬＤ処理部６２２へ出力する。

ＭＬＤ処理部６２２は、チャネル推定部２０７からの出力であるチャネル行列Ｈと、及び制御情報抽出部２０５からの出力である、自局宛及び他局宛の空間ストリームに対するパイロット系列情報ＰＳＩ、ＭＣＳ情報に含まれる変調情報とを基に、ＭＬＤ処理を行う。ＭＬＤ受信処理は、例えば、非特許文献４において開示されている技術を用いてもよい。そして、ＭＬＤ処理部６２２は、マルチユーザ伝送されるすべての空間ストリームのＬＲＵ単位の軟判定値を、復号部２１１及び繰り返しシンボル領域一致検出部６２３に出力する。

既知シンボル記憶部６２４は、所定の周期で既知である繰り返しシンボルを記憶する。繰り返しシンボルは、繰り返しシンボル領域一致検出部６２３に出力される。

繰り返しシンボル領域一致検出部６２３は、ＭＬＤ処理部６２２から出力される軟判定値を硬判定値に変換する。そして、繰り返しシンボル領域一致検出部６２３は、硬判定値と、既知シンボル記憶部６２４からの出力との一致性を検出する。そして、繰り返しシンボル領域一致検出部６２３は、その検出結果を、繰り返しシンボル領域確定部６２５に出力する。

繰り返しシンボル領域確定部６２５は、繰り返しシンボル領域一致検出部６２３は、硬判定値と、既知シンボル記憶部６２４からの出力との一致性が所定値以上の場合、ヌルシンボル領域として確定結果をＭＬＤ処理部６２２に出力する。

ＭＬＤ処理部６２２は、繰り返しシンボル領域確定部６２５からの確定結果を基に、空間ストリーム（Ｙ１，Ｙ２，．．．，Ｙｓ）の一部（Ｙｋ）に繰り返しシンボル領域が含まれる場合は、ＭＬＤ処理部６２２のレプリカ生成時において、Ｙｋのシンボルは確定したレプリカを生成し、残りの未確定の空間ストリームのシンボルを最尤推定規範を用いて推定するＭＬＤ処理を行う。

実施の形態３の端末装置６００は、上述したＭＬＤ受信処理により、受信候補点を削減することで、ＭＬＤ受信特性を向上できる。

以上、本実施の形態では、割当リソースサイズが一致しないユーザをＭＵ−ＭＩＭＯユーザに割当てる場合、基地局装置５００は、割当リソースサイズがＭＵ−ＭＩＭＯ領域に満たないユーザの空間ストリームで、（１）リソース配置が集中配置（ＣＲＵ）の場合、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域に満たない部分の一部に対し、追加のパリティビット（あるいはリピティションビット）を送信する追加データ領域と、残りの領域をヌルデータ領域として設定し、（２）リソース配置が分散配置（ＤＲＵ）の場合、追加のパリティビット（あるいはリピティションビット）を送信する「追加データ領域」と、ＬＲＵ単位で既知の同一シンボルを送信する「繰り返しシンボル領域」を、それぞれＬＲＵ単位で設定する。これにより、本実施の形態では、リソース配置が集中配置（ＣＲＵ）の場合あるいは分散配置（ＤＲＵ）のいづれの場合であってもＭＬＤ受信処理時に、誤った受信レプリカを生成することで受信特性が大きく劣化することがなくなる。さらに、追加データ領域を用いることで当該空間ストリームの品質を向上し、また、リソース配置が集中配置の場合にヌルデータ領域、あるいはリソース配置が分散配置の場合に繰り返しシンボル領域を用いることで、他ユーザ宛の空間ストリームへの与干渉を低減、あるいは受信レプリカの削減するＭＬＤ受信方法の適用により、端末装置におけるＭＵ−ＭＩＭＯ伝送行うすべての空間多重ストリームの受信品質を高めることができる。よって、端末装置６００におけるＭＵ−ＭＩＭＯ伝送行うすべての空間多重ストリームの受信品質を高めることができる。

さらに、本実施の形態では、基地局装置５００の端末装置割当部１０７において、割当リソースサイズが一致しない端末装置５００を、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送時の同時多重ユーザとして割当てることで、スケジューリングの負荷を低減し、ＭＵ−ＭＩＭＯ割当の柔軟性が高めることができる。

また、本実施の形態では、基地局装置５００は、ＭＵ−ＭＩＭＯ領域に満たない部分の一部に対し、追加のパリティビット（あるいはリピティションビット）を送信することで、割当リソースの小さいユーザの受信品質を改善することできる。

また、本実施の形態では、リソース配置が集中配置（ＣＲＵ）の場合、基地局装置５００は、空間多重ストリームにヌルデータ領域を用いることで、空間多重ストリーム間の同一チャネル干渉が低減することができる。

また、本実施の形態では、リソース配置が集中配置（ＣＲＵ）の場合、基地局装置５００は、ヌルデータ領域のパイロットをヌルパイロットとすることで、端末装置６００において、受信ダイバーシチ効果を高めることができ、顕著な受信品質の改善が可能となる。

また、本実施の形態では、リソース配置が集中配置（ＣＲＵ）の場合、基地局装置５００は、リソース配置方法に基づき、ヌルデータ領域におけるパイロット送信方法を制御することができる。そのため、端末装置６００におけるチャネル推定精度の劣化による受信特性の劣化を抑えることができる。

[端末装置６００の変形例１]
ここで、実施の形態３では、基地局装置５００において、実施の形態１又は実施の形態２で用いたヌルデータ領域の代わりに、繰り返しシンボルデータ領域を用いる送信を行うことで、ＭＬＤ受信を行う端末装置６００にも受信品質の向上が可能な送信方法を用いたが、これに限らない。実施の形態３の端末装置６００の変形例である端末装置６００Ａの構成とその動作について、以下説明する。端末装置６００Ａでは、通常のＭＬＤ受信処理に、後述する処理を加えることで、実施の形態１又は実施の形態２で用いたヌルデータ領域をそのまま適用することができる。

端末装置６００Ａが、図１６に示す実施の形態３の端末装置６００と異なる点は、ＭＩＭＯ受信処理部６０９の代わりに、ＭＩＭＯ受信処理部６０９Ａを設けた点であり、それ以外の構成は共通であるため、詳細な説明を省略する。

図１８を参照して、端末装置６００ＡのＭＩＭＯ受信処理部６０９Ａの構成について説明する。図１８は、ＭＩＭＯ受信処理部６０９Ａの構成を示すブロック図である。図１８に示すＭＩＭＯ受信処理部６０９Ａは、ＬＲＵ単位シンボルデータ変換部６３１と、ＭＬＤ処理部６３２と、パイロットシンボルデータ部電力測定部６３６と、データ領域部受信電力測定部６３７と、受信電力比較部６３８と、ヌルデータシンボル領域確定部６３９と、を備える。

アンテナ毎のパイロットシンボルデータ部電力測定部６３６は、ＬＲＵ単位で、データ信号のアンテナ当りの平均受信電力を測定し、その測定結果を受信電力比較部６３８へ出力する。

アンテナ毎のデータ領域部受信電力測定部６３７は、ＬＲＵ単位で、チャネル推定値から想定されるパイロットシンボルのアンテナ当りの平均受信電力を推定し、その推定結果を受信電力比較部６３８へ出力する。

受信電力比較部６３８は、ＬＲＵ単位で、アンテナ毎のパイロットシンボルデータ部電力測定部６３６の出力と、アンテナ毎のデータ領域部受信電力測定部６３７の出力とを比較し、その比較結果をヌルデータシンボル領域確定部６３９へ出力する。

ヌルデータシンボル領域確定部６３９は、受信電力比較部６３８の比較結果から、ＬＲＵ単位で、受信電力の相違が所定値以上の場合、ヌルデータ領域であることを確定し、その確定結果をＭＬＤ処理部６３２へ出力する。

ＭＬＤ処理部６３２は、ＬＲＵ単位でのヌルデータシンボル領域確定部６３９の出力結果を基に、ＭＬＤ処理を行う。すなわち、ヌルデータシンボル領域確定部６３９の判定結果が、当該ＬＲＵにおいて、ヌルデータ領域でない場合、通常のＭＬＤ処理を行う。一方、ヌルデータ領域確定部６３９の判定結果が、当該ＬＲＵにおいて、ヌルデータ領域である場合、ＭＬＤ処理部６３２は、自局宛のストリームを除く、他局宛の空間ストリームのデータシンボルのレプリカを生成せずに、ヌルデータとする。そして、ＭＬＤ処理部６３２は、それ以外の空間ストリームのシンボルレプリカを生成し、ＭＬＤ処理を行う。

以上、実施の形態３の端末装置６００の変形例である端末装置６００Ａは、通常のＭＬＤ受信処理に、上述したＭＬＤ処理を加えることで、実施の形態１又は実施の形態２で用いたヌルデータ領域をそのまま適用することができる。

[基地局装置５００の変形例１]
ここで、実施の形態３の基地局装置５００において、実施の形態１又は実施の形態２で用いたヌルデータ領域の代わりに、繰り返しシンボルデータ領域を用いる送信を行うことで、ＭＬＤ受信を行う端末装置６００にも受信品質の向上が可能な送信方法を用いたが、これに限らない。基地局装置５００の変形例として、基地局装置５００Ａは、個別制御信号生成部１３３において、各端末装置宛てに送信する個別制御情報に、他の空間ストリームにおけるヌルデータ領域の情報を通知することで、実施の形態１又は実施の形態２で用いたヌルデータ領域をそのまま適用することができる。

[基地局装置５００の変形例２]
ここで、実施の形態３の基地局装置５００の繰り返しシンボルデータ領域信号生成部５０３において、既知のシンボルデータを生成して送信したが、これに限らない。例えば、基地局装置５００の変形例２として、基地局装置５００Ｂは、既知のシンボルデータの代わりに、繰り返しシンボルデータ領域を用いる端末装置の個別データを用いても良い。以下、基地局装置５００Ｂについて説明する。

ここで、基地局装置５００Ｂが、実施の形態３の基地局装置５００と異なる点は、繰り返しシンボルデータ領域信号生成部５０３の代わりに、繰り返しシンボルデータ領域信号生成部５０３Ｂを設けた点であり、その構成及び動作についてのみ説明し、共通する構成についてはその詳細な説明を省略する。

繰り返しシンボルデータ領域信号生成部５０３Ｂは、端末装置ＭＳ＃ｎ（ここでｎ＝１〜Ｓ）に対するヌルデータ領域ＲＡ＿ＮＵＬＬ＃ｎの情報を基に、端末装置ＭＳ＃ｎの一部のデータを用いて繰り返しシンボルデータ領域の信号を生成する。

すなわち、繰り返しシンボルデータ領域信号生成部５０３Ｂは、端末装置ＭＳ＃ｎ宛の空間ストリーム＃ｎのヌルデータ領域ＲＡ＿ＮＵＬＬ＃ｎ分に含まれるＬＲＵのシンボルデータはＬＲＵ単位で追加データ領域と同一な変調方式を用いた端末装置ＭＳ＃ｎ宛の最後尾のＬＲＵに含まれるシンボルデータを用いて、繰り返しシンボルデータの信号を生成する。また、繰り返しシンボルデータ領域信号生成部５０３Ｂは、繰り返しシンボルデータ領域に含まれる個別パイロットシンボルは通常のパイロット信号を生成する。

[端末装置６００の変形例２]
基地局装置として、実施の形態３の基地局装５００の変形例２である基地局装置５００Ｂを用いた場合、図１６に示す端末装置６００のＭＩＭＯ受信処理部６０９の動作が異なってくる。そのため、端末装置６００の変形例２として、端末装置６００ＢのＭＩＭＯ受信処理部６０９Ｂの構成及びその動作について、説明する。端末装置６００Ｂが、図１６に示す端末装置６００と異なる点は、ＭＩＭＯ受信処理部６０９の代わりに、ＭＩＭＯ受信処理部６０９Ｂを設けた点であり、それ以外の共通する構成については、その詳細な説明を省略する。

端末装置６００Ｂは、端末装置の個別データを用いた繰り返しシンボルデータ領域におけるＭＬＤ受信処理時に、ＭＬＤ受信品質を改善することができる。

図１９を参照して、端末装置６００ＢのＭＩＭＯ受信処理部６０９Ｂの構成について説明する。図１９は、端末装置６００ＢのＭＩＭＯ受信処理部６０９Ｂの構成を示すブロック図である。図１９に示すＭＩＭＯ受信処理部６０９Ｂは、ＬＲＵ単位シンボルデータ変換部６４１と、ＭＬＤ処理部６４２と、ＬＲＵ単位硬判定値記憶部６４３と、繰り返しシンボル領域一致検出部６４４と、尤度値更新部６４５と、繰り返しシンボル領域確定部６４６と、を備える。

ＬＲＵ単位シンボルデータ変換部６４１は、受信アンテナ２０１毎の受信部２０３の出力データを基に、ＰＲＵ単位のデータをＬＲＵ単位のデータに並べ替え、ＭＬＤ処理部６４２へ出力する。

ＭＬＤ処理部６４２は、チャネル推定部２０７からの出力であるチャネル行列Ｈと、及び制御情報抽出部２０５からの出力である、自局宛及び他局宛の空間ストリームに対するパイロット系列情報ＰＳＩ、ＭＣＳ情報に含まれる変調情報とを基に、ＭＬＤ処理を行う。ＭＬＤ受信処理は、例えば、非特許文献４において開示されている技術を用いてもよい。そして、ＭＬＤ処理部６４２は、マルチユーザ伝送されるすべての空間ストリームのＬＲＵ単位の軟判定値を、復号部２１１と、ＬＲＵ単位硬判定値記憶部６４３と、繰り返しシンボル領域一致検出部６４４とに出力する。

ＬＲＵ単位硬判定値記憶部６４３は、ＭＬＤ処理部６４２からの軟判定値の出力を硬判定値に変換し、その結果を一時的に記憶する。

繰り返しシンボル領域一致検出部６４４は、後続するＬＲＵに対し、ＭＬＤ処理部６４２からの軟判定値の出力を硬判定値に変換し、ＬＲＵ単位で時間遅れのある、ＬＲＵ単位硬判定値記憶部６４３に記憶されている硬判定値との一致性を検出する。そして、一致性が所定以上の場合は、繰り返しシンボル領域の軟判定値として、尤度値更新部６４５に出力する。

尤度値更新部６４５は、繰り返しシンボル領域を用いて複数回送信された空間ストリームの尤度値を更新し、更新した尤度値を基にシンボルを確定する。

ＭＬＤ処理部６４２は、尤度値更新部からのシンボル確定結果を基に、空間ストリーム（Ｙ１，Ｙ２，．．．，Ｙｓ）の一部（Ｙｋ）に繰り返しシンボル領域が含まれる場合は、ＭＬＤ処理部のレプリカ生成時において、Ｙｋのシンボルは確定したレプリカを生成し、残りの未確定の空間ストリームのシンボルを最尤推定規範を用いて推定するＭＬＤ処理を行う。

以上、実施の形態３の端末装置６００の変形例２である端末装置６００Ｂは、上述したＭＬＤ受信処理により、受信候補点を削減することで、ＭＬＤ受信特性を向上できる。

[基地局装置５００の変形例３]
ここで、実施の形態３の基地局装置５００の繰り返しシンボルデータ領域信号生成部５０３は、上述したように繰り返しシンボル領域に、既知シンボルあるいは、ユーザデータの一部を用いて繰り返しシンボル送信する。そして、繰り返しシンボルの単位はＬＲＵ単位としてが、これに限らない。例えば、繰り返しシンボルの単位を、ＬＲＵ単位よりも小さい値に設定しても良い。

ここで、繰り返しシンボルの単位を、ＬＲＵの１／Ｎ（Ｎ：自然数）を単位としても良い。その場合、繰り返しシンボル領域のサイズが１ＬＲＵあっても、複数回（ＬＲＵ当りＮ回）の繰り返しシンボル送信されるため、１ＬＲＵ内での検出と共に、検出結果を基にしたＭＬＤ受信処理により、繰り返しシンボル領域での特性改善が可能となる。ただし、Ｎを大きくしすぎると、繰り返しを行うシンボルの長さが小さくなり、その結果、本来の繰り返しシンボルでない場合に、誤って一致する可能性が生じる。すなわち、領域検出精度と受信特性改善のトレードオフがあるため、Ｎはある程度大きくする必要がある。このようなことを考慮すると、Ｎ＝３、４あるいは８が効果的である。なぜならば、受信品質を改善するＭＬＤ受信がＬＲＵの半分以上の領域に適用でき、かつ、１ＬＲＵ内に、２回以上の一致検出のタイミングがあるためである。

図２０に２ユーザＭＵ−ＭＩＭＯ時に、ＬＲＵの１／Ｎを単位に、繰り返しシンボル周期を設定した場合の模式的に示す。図２０の縦軸は、空間ストリームのインデックスを示し、図２０の横軸は、ＬＲＵ単位のリソースインデックスを示す。また、図中斜線のブロックは追加データ領域を示す。また、端末装置ＭＳ＃１がＭＬＤ受信対応の端末装置であるとする。図２０に示すように、空間ストリーム＃２の追加データ領域の後ろにＬＲＵの１／Ｎ単位で仕切られた繰り返しシンボル領域を設けることで、繰り返しシンボル領域での特性改善が可能となる。

なお、上記各実施の形態ではアンテナとして説明したが，アンテナポートでも同様に適用できる。アンテナポート（ａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔ）とは、１本または複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも１本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。例えば、ＬＴＥにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なるＲｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌを送信できる最小単位として規定されている。また、アンテナポートはＰｒｅｃｏｄｉｎｇ ｖｅｃｔｏｒの重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。

また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

本出願は、２００９年７月２４日出願の日本特許出願（特願２００９−１７３３６９）、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本発明に係る無線通信装置及び無線通信方法は、空間ストリーム間の受信品質に偏りを抑制することができるという効果を有し、無線通信装置等として有用である。

１００、１００Ａ、３００、５００ 基地局装置
１０１ アンテナ
１０３ 受信部
１０５ フィードバック情報抽出手段
１０７ 端末装置割当部
１０９ リソース割当情報抽出部
１１１、１１１Ａ 追加データ領域設定部
１１３ ヌルデータ領域設定部
１１５ パイロット系列割当部
１２０、１２０Ａ 個別制御信号及び個別データ信号生成部
１２１ 追加データ生成部
１２２ モード情報／ストリーム数情報生成部
１２３ リソース割当情報生成部
１２４ 個別ＩＤ情報生成部
１２５ パイロット系列情報生成部
１２６ ヌルデータ領域信号生成部
１３１ ＭＣＳ情報生成部
１３３ 個別制御信号生成部
１３５ 符号化／変調部
１３７ 個別パイロット付加部
１３９ プリコーディング制御部
１４１ ビーム形成部
１４３ 空間ストリーム電力制御部
１５１ ＯＦＤＭＡフレーム形成部
１５３ ＩＦＦＴ部
１５５ 送信部
２００、６００ 端末装置
２０１ 受信アンテナ
２０３ 受信部
２０５ 制御情報抽出部
２０７ チャネル推定部
２０９、６０９、６０９Ａ、６０９Ｂ ＭＩＭＯ受信処理部
２１１ 復号部
２１３ プリコーディングウェイト選択／受信品質推定部
２１５ フィードバック情報生成部
２１７ 送信部
２１９ 送信アンテナ
３０１ リソース配置方法検出部
３０２ パイロット送信制御部
３２０ 個別制御信号及び個別データ信号生成部
３２６ ヌルデータ領域信号生成部
５０１ リソース配置方法検出部
５０２ データ送信制御部
５０３ 繰り返しシンボルデータ領域信号生成部
５２０ 個別制御信号及び個別データ信号生成部
６２１、６３１、６４１ ＬＲＵ単位シンボルデータ変換部
６２２、６３２、６４２ ＭＬＤ処理部
６２３ 繰り返しシンボル領域一致検出部
６２４ 既知シンボル記憶部
６２５ 繰り返しシンボル領域確定部
６３６ パイロットシンボルデータ部電力測定部
６３７ データ領域部受信電力測定部
６３８ 受信電力比較部
６３９ ヌルデータシンボル領域確定部
６４３ ＬＲＵ単位硬判定値記憶部
６４４ 繰り返しシンボル領域一致検出部
６４５ 尤度値更新部
６４６ 繰り返しシンボル領域確定部

Claims (6)

1. 複数のストリームを用いて空間多重伝送を行う無線通信装置であって、
   リソースの配置方法が連続する複数のサブキャリアが割り当てられる集中配置である場合は、送信電力が０に設定されたパイロット信号を生成し、前記リソースの配置方法が周波数軸上で分散した複数のサブキャリアが割り当てられる分散配置である場合は、送信電力が０ではない所定値に設定されたパイロット信号を生成する信号生成部と、
   前記生成されたパイロット信号を、空間多重伝送するためのリソース割当領域のうち、少なくとも一つの端末装置宛のデータを割り当てないリソース割当領域の一部にマッピングして、送信する送信部と、
   を備える無線通信装置。
2. 前記端末装置宛のデータを割り当てないリソース割当領域の一部は、複数の物理リソースユニットから構成される周波数方向に連続するサブバンドを単位とする領域である、
   請求項１記載の無線通信装置。
3. 前記空間多重伝送するための前記リソース割当領域のうち、前記少なくとも一つの端末装置宛のデータを割り当てないリソース割当領域であってかつ前記パイロット信号を割当てない領域に、追加データを割当てる追加データ生成部、
   をさらに有し、
   前記送信部は、割り当てられた前記追加データ及び前記パイロット信号を送信する、
   請求項１記載の無線通信装置。
4. 前記追加データ生成部は、リピティションビットデータ又は追加パリティビットデータを前記追加データとして割当てる、
   請求項３記載の無線通信装置。
5. 前記空間多重伝送するためのリソース割当領域のうち、前記少なくとも一つ以上の端末装置宛のデータを割り当てないリソース割当領域であってかつ前記追加データを割り当てない領域に、前記少なくとも一つ以上の端末装置宛に送信する既知の繰り返しシンボルデータを割当てる繰り返しシンボルデータ生成部、
   をさらに有し、
   前記送信部は、割り当てられた前記追加データ、前記パイロット信号及び前記繰り返しシンボルデータを送信する、
   請求項３記載の無線通信装置。
6. 複数のストリームを用いて空間多重伝送を行うための無線通信方法であって、
   リソースの配置方法が連続する複数のサブキャリアが割り当てられる集中配置である場合は、送信電力が０に設定されたパイロット信号を生成し、前記リソースの配置方法が周波数軸上で分散した複数のサブキャリアが割り当てられる分散配置である場合は、送信電力が０ではない所定値に設定されたパイロット信号を生成し、
   前記生成されたパイロット信号を、空間多重伝送するためのリソース割当領域のうち、少なくとも一つの端末装置宛のデータを割り当てないリソース割当領域の一部にマッピングして、送信する、無線通信方法。

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