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WO2012020797A1 - 送信機、受信機及び無線通信方法 - Google Patents

送信機、受信機及び無線通信方法 Download PDF

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Publication number
WO2012020797A1
WO2012020797A1 PCT/JP2011/068272 JP2011068272W WO2012020797A1 WO 2012020797 A1 WO2012020797 A1 WO 2012020797A1 JP 2011068272 W JP2011068272 W JP 2011068272W WO 2012020797 A1 WO2012020797 A1 WO 2012020797A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reference signal
signal
layer
unit
cyclic shift
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2011/068272
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English (en)
French (fr)
Inventor
輝雄 川村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Docomo Inc
Original Assignee
NTT Docomo Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTT Docomo Inc filed Critical NTT Docomo Inc
Priority to US13/813,661 priority Critical patent/US9025561B2/en
Publication of WO2012020797A1 publication Critical patent/WO2012020797A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H04L5/023—Multiplexing of multicarrier modulation signals, e.g. multi-user orthogonal frequency division multiple access [OFDMA]
    • H04L5/026—Multiplexing of multicarrier modulation signals, e.g. multi-user orthogonal frequency division multiple access [OFDMA] using code division

Definitions

  • the present invention relates to a transmitter, a receiver, and a wireless communication method.
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • HSUPA High Speed Uplink Packet Access
  • CDMA Wideband-Code Division Multiple Access
  • LTE Long-Term Evolution radio interface of 3G long-term sophisticated scheme
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • LTE employs synchronous detection demodulation using a reference signal (RS) whose modulation phase is known at the receiver (in W-CDMA, it was called a pilot signal, but the LTE specification Then, it is called RS).
  • RS reference signal
  • OFDMA is a multi-carrier signal
  • RS symbols are multiplexed in discrete resource elements (RE) in the time / frequency domain within a resource block (RB) (non-resource block).
  • RB resource block
  • Patent Document 1 On the other hand, in the uplink, in order to maintain a single carrier signal, a block in which an RS is mapped to an SC-FDMA symbol is time-division multiplexed with a block in which an information symbol is mapped (Non-patent Document 1).
  • the downlink signal can be synchronously detected by receiving the RS at the mobile terminal device.
  • the RS is scrambled (randomized by a known signal sequence) by a cell-specific scrambling signal.
  • LTE-A LTE-Advanced
  • UE User Equipment
  • a transmission band configuration in which a plurality of basic frequency blocks (component carrier (CC)) having an LTE transmission band are arranged is employed.
  • LTE RS is multiplexed in RB so that LTE UE can demodulate user information.
  • a cell-specific RS (CS-RS) is multiplexed in all RBs.
  • MIMO Multiple-Input Multiple-Output
  • Antenna MIMO channel transmission is employed.
  • CS-RS In the downlink of Release 8 LTE, CS-RS with up to 4 transmit antennas is specified. However, in LTE-A, an RS corresponding to a maximum of 8 antennas is required. On the other hand, downlink MIMO multiplexing employs precoding that generates a directional beam to improve antenna gain. Therefore, if the RS symbols with and without precoding are defined for eight antennas, the RS overhead in a limited RB is greatly increased. Therefore, in LTE-A, an RS (CSI-RS: Channel State Information RS) for measuring reception quality of UE in a cell, which is transmitted without precoding, and a UE specific for demodulation for performing precoding specific to each UE. RS (US-RS: UE-Specific RS) is newly defined.
  • CSI-RS Channel State Information RS
  • CSI-RS is used for measurement of reception quality required for allocation of RBs of a physical downlink shared channel (PDSCH), that is, scheduling, selection of a modulation scheme / channel coding rate, handover, and the like.
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • the US-RS is precoded and transmitted in the same manner as the PDSCH RB transmitted to the UE, and is used for channel estimation for synchronous detection demodulation.
  • RS symbols corresponding to the number of transmission antennas are required.
  • the measurement accuracy of the received channel quality is not so high, and can be thinned out in the time domain as defined in LTE-A.
  • the measurement accuracy of the reception channel quality in a high-speed moving environment deteriorates.
  • US-RS estimation accuracy for synchronous detection demodulation has a great influence on MIMO multiplexing signal separation accuracy and transmission diversity gain, and high accuracy is required. Therefore, in principle, it is necessary to multiplex demodulation US-RSs for each antenna.
  • the overhead of RS especially US-RS (insertion loss) increases, and it is necessary to reduce the overhead of RS without causing deterioration of channel estimation accuracy. .
  • the present invention has been made in view of this point, and an object thereof is to provide a transmitter, a receiver, and a wireless communication method capable of suppressing an increase in overhead due to insertion of a reference signal.
  • One aspect of the wireless communication method of the present invention is a wireless communication method for mapping and transmitting a reference signal to a plurality of layers of radio resources, the step of generating a reference signal, the step of oversampling the reference signal, And mapping the oversampled reference signal to each resource element of each layer, and separating the reference signals between different layers in the frequency direction within one resource element having the same time / frequency domain It is characterized by doing.
  • Another aspect of the wireless communication method of the present invention is a wireless communication method in which a reference signal is mapped and transmitted to a plurality of layers of radio resources, the step of generating the reference signal, and the oversampling of the reference signal A step of assigning a cyclic shift to the oversampled reference signal, and a step of mapping the reference signal to which the cyclic shift has been assigned to the resource element of each layer, and the same in each layer A plurality of reference signals are mapped along the frequency direction within one resource element having the same time / frequency domain, and the reference signals between different layers are cyclically shifted and multiplexed.
  • Another aspect of the wireless communication method of the present invention is a wireless communication method in which a reference signal is mapped and transmitted to a plurality of layers of radio resources, the step of generating the reference signal, and the oversampling of the reference signal Mapping, orthogonal coding for the oversampled reference signal, and mapping the orthogonal coded reference signal to the resource element of each layer, and mapping between different layers
  • the reference signal is arranged in resource elements having the same time / frequency domain and multiplexed using orthogonal codes.
  • the wireless communication method described above it is possible to reduce the area of the reference signal mapped to each layer and suppress an increase in overhead due to the insertion of the reference signal.
  • One aspect of the transmitter of the present invention is a transmitter that maps and transmits reference signals to radio resources of a plurality of layers, and includes a reference signal generation unit that generates a reference signal and oversampling that oversamples the reference signal. And a subcarrier mapping unit that maps the oversampled reference signal to each of the resource elements (subcarriers) of each layer, and the subcarrier mapping unit converts the reference signal between different layers into a time / The frequency domain is separated and mapped in the frequency direction within one resource element having the same frequency domain.
  • Another aspect of the transmitter of the present invention is a transmitter that maps and transmits a reference signal to radio resources of a plurality of layers, and generates the reference signal, a reference signal generator, and the reference signal.
  • An oversampling unit that performs oversampling, a cyclic shift unit that applies a cyclic shift to the oversampled reference signal, and a subcarrier mapping that maps the reference signal to which a cyclic shift is added to a resource element of each layer.
  • a plurality of the same reference signals are mapped along the frequency direction in one resource element having the same time / frequency domain, and the reference signals between different layers are cyclic shift multiplexed.
  • another aspect of the transmitter of the present invention is a transmitter that maps and transmits a reference signal to radio resources of a plurality of layers, and includes a reference signal generation unit that generates the reference signal, and the reference signal An oversampling unit for oversampling, an orthogonal code multiplier for orthogonally encoding the oversampled reference signal, and a subcarrier mapping for mapping the orthogonally encoded reference signal to resource elements of each layer, respectively And a reference signal mapped between different layers is arranged in resource elements having the same time / frequency domain and multiplexed using orthogonal codes.
  • a receiver of the present invention is a receiver that receives a signal having a reference signal that is oversampled and mapped to radio resources of a plurality of layers, and includes a subcarrier demapping unit that demaps the received signal, A downsampling unit that downsamples a reference signal in the mapped signal, and a channel estimation unit that performs channel estimation using the reference signal sampled by the downsampling unit.
  • the present invention it is possible to reduce the area of the reference signal mapped to each layer, thereby suppressing an increase in overhead due to the insertion of the reference signal without degrading the channel estimation accuracy, and reducing the transmission efficiency. Can be suppressed.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a reference signal mapping method according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a configuration of a mobile communication system having a mobile terminal apparatus and a radio base station apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is an example of a functional block diagram of a transmitter that performs radio communication by applying the reference signal mapping method according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a configuration of a mobile communication system having a mobile terminal apparatus and a radio base station apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is an example of a functional block diagram of a transmitter that performs radio communication by applying the reference signal mapping method according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is an example of a functional block diagram of a receiver that performs radio communication by applying the reference signal mapping method according to Embodiment 1.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a reference signal mapping method according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is an example of a functional block diagram of a transmitter that performs radio communication by applying a reference signal mapping method according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is an example of a functional block diagram of a receiver that performs radio communication by applying a reference signal mapping method according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is an example of a functional block diagram of a transmitter that performs radio communication by applying a reference signal mapping method according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is an example of a functional block diagram of a receiver that performs radio communication by applying a reference signal mapping method according to Embodiment 2.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a reference signal mapping method according to Embodiment 3.
  • 10 is an example of a functional block diagram of a transmitter that performs radio communication by applying a reference signal mapping method according to Embodiment 3.
  • FIG. 10 is an example of a functional block diagram of a receiver that performs radio communication by applying a reference signal mapping method according to Embodiment 3.
  • FIG. FIG. 3 is an example of a functional block diagram of a transmitter and a receiver that perform radio communication when the reference signal mapping method according to Embodiment 1 is applied assuming uplink SC-FDMA.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the number of subcarriers when the reference signal mapping method according to Embodiments 1 and 2 is applied assuming uplink SC-FDMA.
  • FIG. 10 is an example of a functional block diagram of a transmitter and a receiver that perform wireless communication when an uplink SC-FDMA is assumed and the reference signal mapping method according to the second embodiment is applied.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a case where a reference signal is frequency division multiplexed (FDM).
  • FDM frequency division multiplexed
  • the reference signal (RS) of each transmission layer is multiplexed using different subcarriers, and the data signal is mapped so that this reference signal does not interfere with other data signals (Data).
  • Data data signals
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a case where the reference signal is time division multiplexed (TDM).
  • TDM time division multiplexed
  • the reference signal of each transmission layer is multiplexed using subcarriers in different OFDM symbols, and the data signal is mapped so that this reference signal does not interfere with other data signals.
  • the reference signal can be orthogonalized between the transmission antennas and can be configured not to interfere with other data.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a case where the reference signal is code division multiplexed (CDM).
  • CDM code division multiplexed
  • reference signals for each transmission layer are arranged over four subcarriers in the same OFDM symbol, and are multiplexed using orthogonal codes between transmission antennas.
  • the data signal is mapped so that the reference signal does not interfere with other data signals.
  • mapping the reference signal in each layer in this way, the reference signal can be orthogonalized between the transmission antennas and can be configured not to interfere with other data.
  • the reference signal can be orthogonalized between transmission antennas and can be configured not to interfere with other data.
  • the overhead greatly increases and the transmission efficiency decreases as the number of transmission antennas increases or new reference signals are added.
  • the present invention has been completed with the idea of performing oversampling processing and multiplexing reference signals subjected to oversampling processing of each layer.
  • the present invention is not limited to the case in which the present invention is applied to LTE-A.
  • the application of the present invention is not limited to a specific reference signal, and may be applied to various reference signals (for example, reference signals in the downlink (CSI-RS, US-RS, etc.), reference signals in the uplink). it can.
  • the PUCCH is used to transmit reception channel quality information (CQI: Channel Quality Indicator) measured by the UE and downlink PDSCH delivery confirmation information (ACK / NACK: ACKnowledgement / Negative ACKnowledgement). Both of the above information are transmitted in the 12 subcarrier band.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • ACK / NACK ACKnowledgement / Negative ACKnowledgement
  • the number of ACK / NACK channels that can be multiplexed can be increased.
  • a wireless communication method using the first RS multiplexing method will be described.
  • the first RS multiplexing method when a reference signal is mapped and transmitted to radio resources of a plurality of layers corresponding to a plurality of antennas, an oversampling process is performed on the reference signals mapped to the radio resources of each layer. And at least a part of the reference signal mapped between different layers is separated and mapped in the frequency direction within one resource element having the same time / frequency domain.
  • the reference signals mapped between different layers are frequency-division multiplexed within one resource element.
  • the data signal is mapped so that the reference signal arranged in each layer does not interfere with other data signals.
  • the first RS multiplexing method can reduce (1 / N times) the area of the reference signal mapped to each layer, thereby suppressing an increase in overhead due to the insertion of the reference signal and suppressing a decrease in transmission efficiency. It becomes possible to do.
  • FIG. 4 shows a case in which a reference signal subjected to double oversampling processing is mapped to each layer when the number of layers is four.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a case where the oversampled reference signal is frequency division multiplexed (FDM). Note that each layer can be transmitted from all the transmission antennas by using different transmission phase / amplitude control (precoding) instead of one-to-one correspondence with the transmission antenna.
  • precoding transmission phase / amplitude control
  • the reference signal (RS # 1) to be transmitted in layer # 1 is the upper half of the subcarrier in the resource element corresponding to the third subcarrier from the left with the second subcarrier from the top. Place in the area. That is, RS # 1 is not arranged in the entire area of one resource element, but is arranged in a half area of subcarriers (1/2 subcarrier area).
  • the oversampling coefficient is N, it may be arranged in a 1 / N region (1 / N subcarrier region) of subcarriers.
  • the data signal is mapped so that the reference signal and the data signal transmitted in the other layer do not interfere with each other.
  • the reference signal (RS # 2) transmitted in layer # 2 is the lower half of the subcarrier among the resource elements corresponding to the third OFDM symbol from the left in the second subcarrier from the top. Place in the area. That is, frequency division multiplexing is performed by mapping RS # 1 transmitted in layer # 1 and RS # 2 transmitted in layer # 2 to different subcarrier regions in one resource element having the same time / frequency domain.
  • the data signal is mapped so that the reference signal and the data signal transmitted in the other layer do not interfere with each other.
  • the reference signal (RS # 3) to be transmitted in layer # 3 is the third subcarrier from the top and the resource element corresponding to the third OFDM symbol from the left is the upper half of the subcarrier. Place in the area. That is, RS # 3 is not arranged in the entire area of one resource element, but is arranged in a half area of the subcarrier. Further, in the other subcarriers of layer # 3, the data signal is mapped so that the reference signal and the data signal transmitted in the other layer do not interfere with each other.
  • the reference signal (RS # 4) transmitted in layer # 4 is the lower half of the subcarrier among the resource elements corresponding to the third subcarrier from the left in the third subcarrier from the top. Place in the area. That is, frequency division multiplexing is performed by mapping RS # 3 transmitted in layer # 3 and RS # 4 transmitted in layer # 4 to different subcarrier regions in one resource element having the same time / frequency domain. Further, in the other subcarriers of layer # 4, the data signal is mapped so that the reference signal and the data signal transmitted in the other layer do not interfere with each other.
  • the oversampling process is performed on the reference signal mapped to each layer, and the reference signal mapped between different layers is mapped to each layer by frequency division multiplexing within the same resource element. It is possible to reduce the area of the reference signal and suppress an increase in overhead due to the insertion of the reference signal.
  • an oversampling process performed on the reference signal can be selectively performed. For example, when the amount of data is small, the reference signal is mapped to each layer without performing oversampling processing, and when the amount of data exceeds a predetermined value, or data is transmitted using a predetermined number of antennas or more. When transmitting, the reference signal is oversampled and mapped to each layer. Further, the reference signal may be mapped by changing the oversampling coefficient according to the data amount or the number of antennas used for data transmission. Information regarding the application of oversampling may be performed using RRC signaling or the like. In this case, it is possible to dynamically switch the presence or absence of oversampling processing for the reference signal.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the configuration of the mobile communication system 1 including the mobile terminal apparatus 100 and the radio base station apparatus 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile communication system 1 shown in FIG. 5 is a system including, for example, an LTE system.
  • the mobile communication system 1 may be called IMT-Advanced or 4G.
  • the mobile communication system 1 includes a radio base station device 200 and a plurality of mobile terminal devices 100 (100 1 , 100 2 , 100 3 ,... 100 n) communicating with the radio base station device 200.
  • N is an integer of n> 0).
  • Radio base station apparatus 200 is connected to core network 40.
  • the mobile terminal apparatus 100 communicates with the radio base station apparatus 200 in the cell 50.
  • the core network 40 includes, for example, an access gateway device, a radio network controller (RNC), a mobility management entity (MME), and the like, but is not limited thereto.
  • OFDMA is applied to the downlink and SC-FDMA is applied to the uplink as the radio access scheme.
  • OFDMA is a multi-carrier transmission scheme that performs communication by dividing a frequency band into a plurality of narrow frequency bands (subcarriers) and mapping data to each subcarrier.
  • SC-FDMA is a single carrier transmission method in which data is mapped to a continuous band for each terminal for communication, and a plurality of terminals use different bands to realize multi-access.
  • PDSCH for transmitting traffic data of each mobile terminal apparatus 100, and L1 / L2 control information such as RB allocation information in PDSCH, data modulation scheme / channel coding rate, retransmission related information to each mobile terminal apparatus PDCCH (Physical Downlink Control Channel) etc. for notifying is used. Further, reference signals used for channel estimation, reception quality measurement and the like are transmitted together with these channels.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • CQI Channel Quality Indicator
  • ACK / NACK downlink transmission data PUCCH etc. which transmit L1 / L2 control information, such as these, are used.
  • a demodulation reference signal used for channel estimation and a channel quality measurement reference signal used for channel quality measurement are transmitted together with these channels.
  • FIG. 6 is an example of a functional block diagram of a transmitter that performs wireless communication by applying the first RS multiplexing method.
  • a transmitter is applicable to a downlink radio base station apparatus or an uplink mobile terminal apparatus
  • a receiver is applicable to a downlink mobile terminal apparatus or an uplink radio base station apparatus. It is.
  • the transmitter includes a data generation unit 201 that generates a data signal, a channel encoding unit 202 that performs error correction encoding on a data sequence to be transmitted, a data modulation unit 203 that performs data modulation on the encoded data signal, and data Oversampling unit 204 for oversampling the modulated data signal, RS generation unit 205 for generating a reference signal, oversampling unit 206 for oversampling the generated reference signal, and oversampled
  • a subcarrier mapping unit 207 that maps a data signal and a reference signal to a subcarrier
  • an IFFT unit 208 that performs inverse fast Fourier transform (IFFT) on the mapped signal
  • CP cyclic prefix
  • the channel coding unit 202 performs error correction coding on the data sequence to be transmitted using the channel coding rate corresponding to the modulation scheme and channel coding rate (MCS) information.
  • Channel coding section 202 outputs the data signal subjected to error correction coding to data modulation section 203.
  • the data modulation unit 203 performs data modulation on the data signal using a data modulation method corresponding to the MCS information.
  • Data modulation section 203 outputs the data signal after data modulation to oversampling section 204.
  • the RS generation unit 205 generates a reference signal in each layer and outputs it to the oversampling unit 206.
  • the oversampling units 204 and 206 resample the signal sampled at a predetermined frequency at a higher frequency. For example, a signal sampled at a subcarrier interval of 15 kHz is resampled at a subcarrier interval of 7.5 kHz whose frequency is twice as high. Note that the frequency at which re-sampling (oversampling coefficient) can be set as appropriate. Further, the oversampling process is applied only to the OFDM symbol for multiplexing the reference signal of the present invention (see FIG. 4).
  • the subcarrier mapping unit 207 maps the oversampled data signal and reference signal to subcarriers of each layer based on the resource mapping information. Specifically, as shown in FIG. 4, the reference signal is mapped to each layer so that the oversampled reference signal is frequency division multiplexed with the same subcarrier. When the oversampling coefficient is N, mapping is performed so that reference signals for N layers are frequency-division multiplexed on one resource element. By performing mapping in this way, it is possible to reduce the area of the reference signal mapped to each layer and suppress an increase in overhead due to the insertion of the reference signal.
  • the data signal is preferably mapped so as not to interfere with the reference signal arranged in each layer.
  • the IFFT unit 208 performs IFFT on the subcarrier mapped signal and converts it into a time domain signal.
  • IFFT section 208 outputs the signal after IFFT to CP giving section 209.
  • CP assigning section 209 assigns a CP to the signal after IFFT.
  • the signal to which the CP is added by the CP adding unit 209 is transmitted to the receiver as a transmission signal.
  • FIG. 7 is an example of a functional block diagram of a receiver that performs wireless communication by applying the first RS multiplexing method.
  • the receiver includes a CP removing unit 301 that removes CP from the received signal, an FFT unit 302 that performs FFT on the received signal after CP removal and converts the signal into a frequency domain signal, and a subcarrier demultiplexer that demaps the signal after FFT.
  • the subcarrier demapping unit 303 extracts the data signal and the reference signal from the frequency domain signal using the resource mapping information.
  • the downsampling unit 304 is applied only to the OFDM symbol that multiplexes the reference signal of the present invention.
  • a signal sampled at a predetermined frequency is restored to a sampling signal applied to other OFDM symbols.
  • the signal oversampled at a predetermined multiple on the transmitter side is down-sampled at a predetermined multiple. For example, if a signal sampled at a subcarrier interval of 15 kHz is oversampled at a subcarrier interval of 7.5 kHz, which is twice as high in frequency, sampling may be performed at a subcarrier interval of 15 kHz. Good.
  • downsampling conversion to one subcarrier having a 15 kHz subcarrier interval
  • conversion to one subcarrier having a 15 kHz subcarrier interval may be performed by performing in-phase addition averaging of the oversampled signal (two subcarriers having a 7.5 kHz subcarrier interval).
  • the channel estimation unit 306 receives a reference signal oversampled at a predetermined multiple on the transmitter side (for example, a reference signal sampled at a subcarrier interval of 7.5 kHz on the transmitter side and 7.5 kHz on the receiver side). The signal is processed while maintaining the subcarrier interval of.
  • the inter-layer data signal separation unit 307 separates the data signal between layers based on the information channel-estimated by the channel estimation unit 306.
  • the inter-layer data signal separation unit 307 outputs the separated data signal to the data demodulation unit 308.
  • the data demodulator 308 demodulates the data signal output from the inter-layer data signal separator 307 and outputs it to the channel decoder 309.
  • FIG. 6 and 7 show block diagrams of a transmitter and a receiver assuming downlink OFDMA, but the application of the first RS multiplexing method of the present invention is not limited to this.
  • a functional configuration of a transmitter and a receiver in wireless communication assuming uplink SC-FDMA as the first RS multiplexing method will be described below with reference to FIG.
  • the transmitter performs data modulation on a data generation unit 401 that generates a data signal, a channel encoding unit 402 that performs error correction encoding on a data sequence to be transmitted, and a data signal after encoding.
  • An IFFT unit 406 for converting, and a CP adding unit 407 for adding a Cyclic Prefix (CP) to the signal after IFFT are included.
  • the transmitter includes an RS generation unit 409 that generates a reference signal, an oversampling unit 410 that performs oversampling processing on the generated reference signal, and a subcarrier mapping unit that maps the oversampled reference signal to subcarriers 411, an IFFT unit 412 that performs inverse fast Fourier transform on the mapped signal, and a CP adding unit 413 that adds a cyclic prefix (CP) to the signal after IFFT, and further time-multiplexes the reference signal and the data signal.
  • a time multiplexing unit 408 is provided.
  • both the data signal and RS may be configured to multiplex between users by cyclic shift and block spreading.
  • the receiver includes a time separation unit 501 for time-separating the data signal and the reference signal from the reception signal, and CP removal units 502 and 509 for removing the CP from the separated data signal and the reference signal.
  • FFT units 503 and 510 that perform FFT on received signals and reference signals after CP removal and convert them to frequency domain signals
  • subcarrier demapping units 504 and 511 that demap the signals after FFT, and demapped references
  • the channel estimation unit 512 that estimates the channel variation using the signal
  • the frequency domain equalization unit 505 that compensates for the channel variation effect between the transmitter and the receiver
  • the IDFT unit 506 that performs IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform)
  • IDFT Inverse Discrete Fourier Transform
  • a data demodulator 507 that demodulates the data signal
  • a channel decoder 50 that channel-decodes the signal after data demodulation 8.
  • the uplink physical uplink control channel includes received channel quality information (CQI: Channel Quality Indicator) measured by the UE, and downlink PDSCH delivery confirmation information (ACK / NACK: ACKnowledgement). / Negative ACKnowledgement).
  • the subframe configuration includes seven SC-FDMA symbols in one slot (1/2 subframe), and a data signal and a reference signal are time-multiplexed in order to suppress an increase in peak power.
  • the reception channel quality information (CQI) measured by the UE and the downlink PDSCH delivery confirmation information (ACK / NACK) are both transmitted in 12 subcarrier bands (see FIGS. 17A and 17B).
  • RS is multiplexed on 3 symbols (# 3) to 5th symbol (# 5), and other symbols (first symbol (# 1), second symbol (# 2), sixth symbol (# 6), seventh symbol)
  • Control information (ACK / NACK) is multiplexed on the symbol (# 7)).
  • the slot is repeated twice in one subframe.
  • the PUCCH is multiplexed on radio resources at both ends of the system band, and frequency hopping (Inter-slot FH) is applied between two slots having different frequency bands in one subframe.
  • the number of subcarriers to which a reference signal can be mapped is doubled compared to the case where oversampling is not performed (oversampling coefficient is 2). If). Therefore, by mapping the RS of sequence length 12 to every other subcarrier in the frequency direction so as not to collide between users (see FIG. 17D), orthogonal multiplexing between users is possible by FDMA. Become. Further, an RS having a sequence length of 12 can multiplex up to 12 users by cyclic shift. Therefore, 24 users can be multiplexed in one SC-FDMA symbol by using FDMA and cyclic shift multiplexing together.
  • Embodiment 2 a radio communication method using the second RS multiplexing method will be described.
  • the second RS multiplexing method when a signal having a reference signal is transmitted from a transmitter having a plurality of antennas, an oversampling process is performed on the reference signal mapped to the radio resource of each layer, and different layers are The reference signal mapped to is cyclic shift multiplexed.
  • a configuration can be adopted in which N reference signals are mapped in one resource element in each layer.
  • a layer group that is cyclic shift-multiplexed with each other and other layers may be multiplexed in the frequency direction (frequency division multiplexing).
  • the region of the reference signal mapped to each layer can be mapped in the same resource element by the second RS multiplexing method, an increase in overhead due to the insertion of the reference signal is suppressed, and a decrease in transmission efficiency is suppressed. It becomes possible.
  • the second RS multiplexing method will be specifically described below.
  • FIG. 8 shows a case in which a reference signal subjected to double oversampling processing is mapped to each layer when the number of layers is four.
  • FIG. 8 is a diagram showing a case where the oversampled reference signal is cyclic shift multiplexed.
  • two reference signals (RS # 1) transmitted in layer # 1 are arranged in resource elements corresponding to the third OFDM symbol from the left on the second subcarrier from the top. Further, in other subcarriers of layer # 1, mapping is performed so that the reference signal and the data signal transmitted in the other layer do not interfere with each other.
  • two reference signals (RS # 2) to be transmitted in layer # 2 are arranged in resource elements corresponding to the third OFDM symbol from the left on the second subcarrier from the top. That is, a plurality of RS # 1 transmitted in layer # 1 and RS # 2 transmitted in layer # 2 are mapped in one resource element having the same time / frequency domain, and cyclic shift multiplexing is performed. Also, in other subcarriers of layer # 2, mapping is performed so that the reference signal and data signal transmitted in the other layer do not interfere with each other.
  • two reference signals (RS # 3) to be transmitted in layer # 3 are arranged in the resource element corresponding to the third OFDM symbol from the left on the third subcarrier from the top. Further, in other subcarriers of layer # 3, mapping is performed so that the reference signal and the data signal transmitted in the other layer do not interfere with each other.
  • two reference signals (RS # 4) to be transmitted in layer # 4 are arranged in the resource element corresponding to the third OFDM symbol from the left on the third subcarrier from the top. That is, cyclic shift multiplexing is performed by mapping a plurality of RS # 3 transmitted in layer # 3 and RS # 4 transmitted in layer # 4 in one resource element having the same time / frequency domain. Further, in other subcarriers of layer # 4, mapping is performed so that the reference signal and the data signal transmitted in other layers do not interfere with each other.
  • the oversampling process is performed on the reference signal mapped to each layer, and the reference signal mapped between different layers is cyclically shifted and multiplexed in the same resource element, thereby causing overhead due to insertion of the reference signal. Can be suppressed.
  • the reference signals of layer # 1 and layer # 2 are cyclically shifted and multiplexed, and the reference signals of layer # 3 and layer # 4 are cyclically shifted to be composed of layers # 1 and # 2.
  • frequency division multiplexing a layer group composed of the layer group and layers # 3 and # 4 it is possible to reduce the number of layers on which cyclic shift multiplexing is performed. Thereby, even when the number of layers is large, the number of layers on which cyclic shift multiplexing is performed can be reduced, and orthogonal multiplexing of reference signals between layers can be effectively performed.
  • the mobile communication system having the mobile terminal device and the radio base station device, the functional configuration of the mobile terminal device, and the functional configuration of the radio base station device are the same as those in FIG.
  • FIG. 9 is an example of a functional block diagram of a transmitter that performs wireless communication by applying the second RS multiplexing method.
  • a transmitter is applicable to a downlink radio base station apparatus or an uplink mobile terminal apparatus
  • a receiver is applicable to a downlink mobile terminal apparatus or an uplink radio base station apparatus. It is.
  • the transmitter includes a data generation unit 201 that generates a data signal, a channel encoding unit 202 that performs error correction encoding on a data sequence to be transmitted, a data modulation unit 203 that performs data modulation on the encoded data signal, and data Oversampling unit 204 for oversampling the modulated data signal, RS generation unit 205 for generating a reference signal, oversampling unit 206 for oversampling the generated reference signal, and oversampled A cyclic shift unit 211 that applies a cyclic shift to the reference signal, a subcarrier mapping unit 207 that maps the oversampled data signal and the reference signal to subcarriers, and an IFFT that performs inverse fast Fourier transform (IFFT) on the mapped signal 208 and CP after IFFT And a CP adding unit 209 that applies the Cyclic Prefix).
  • IFFT inverse fast Fourier transform
  • the cyclic shift unit 211 cyclically shifts the frequency domain signal by a predetermined cyclic shift amount. Note that the cyclic shift amount differs for each layer and is associated with a cyclic shift number.
  • the transmission data generated by the data generation unit 201 is subjected to error correction coding by the channel coding unit 202, output to the data modulation unit 203 and data modulated, and then resampled at a higher frequency by the oversampling unit 204.
  • the reference signal generated by the RS generation unit 205 is resampled at a higher frequency by the oversampling unit 206, and then output to the cyclic shift unit 211 to be given a cyclic shift.
  • the oversampled data signal and reference signal are mapped to the subcarriers of each layer based on the resource mapping information in the subcarrier mapping unit 207, and then output to the IFFT unit 208 to be IFFT and time domain signals.
  • the signal after IFFT is output to CP adding section 209, and after CP is added to the signal after IFFT, it is transmitted to the receiver as a transmission signal.
  • the reference signal mapped to each layer is subjected to oversampling processing, and the reference signal mapped between different layers is cyclically shifted and multiplexed in the same resource element, thereby inserting the reference signal. The increase in overhead due to can be suppressed.
  • FIG. 10 is an example of a functional block diagram of a receiver that performs wireless communication by applying the second RS multiplexing method.
  • the receiver includes a CP removing unit 301 that removes CP from the received signal, an FFT unit 302 that performs FFT on the received signal after CP removal and converts the signal into a frequency domain signal, and a subcarrier demultiplexer that demaps the signal after FFT.
  • downsampling section 304 that performs downsampling processing on the subcarrier demapped data signal, cyclic shift removal section 311 that separates the orthogonally multiplexed reference signal, and channel fluctuation using the reference signal
  • a channel estimation unit 306 that estimates the data signal
  • an inter-layer data signal separation unit 307 that separates the data signal for each layer
  • a data demodulation unit 308 that demodulates the data signal separated for each layer
  • a data demodulated signal as data A channel decoding unit 309 for decoding.
  • the downsampling unit 304 is applied only to the OFDM symbol for multiplexing the reference signal of the present invention.
  • the cyclic shift removal unit 311 separates the control signal orthogonally multiplexed using the cyclic shift using the cyclic shift number.
  • FIG. 9 shows a case where the cyclic shift unit 211 is provided between the oversampling unit 206 and the subcarrier mapping unit 207 to cyclically shift the frequency domain signal by a predetermined cyclic shift amount. It is good also as a structure which provides a cyclic shift after converting into (3).
  • the signal output from the IFFT unit 208 may be input to the cyclic shift unit 211 (see FIG. 11). Thereby, a cyclic shift is given to the entire symbol including the data signal and the reference signal mapped to the resource element of each layer.
  • the CP removal unit 301 removes the CP from the received signal
  • the cyclic shift removal unit 311 removes the cyclic shift
  • the FFT unit 302. In this case, the signal may be converted into a frequency domain signal by performing FFT (see FIG. 12).
  • FIG. 9 to 12 show block diagrams of a transmitter and a receiver assuming downlink OFDMA, but the application of the second RS multiplexing method of the present invention is not limited to this. .
  • the functional configurations of the transmitter and the receiver in radio communication assuming uplink SC-FDMA in the second RS multiplexing method will be described with reference to FIG.
  • the transmitter performs data modulation on a data generation unit 401 that generates a data signal, a channel encoding unit 402 that performs error correction encoding on a data sequence to be transmitted, and a data signal after encoding.
  • An IFFT unit 406 for converting, and a CP adding unit 407 for applying a cyclic prefix (CP) to the signal after IFFT are included.
  • the transmitter also includes an RS generation unit 409 that generates a reference signal, an oversampling unit 410 that performs oversampling processing on the generated reference signal, and a cyclic shift unit 414 that applies a cyclic shift to the oversampled reference signal.
  • a subcarrier mapping unit 411 that maps a reference signal to which a cyclic shift is added to a subcarrier
  • an IFFT unit 412 that performs inverse fast Fourier transform on the mapped signal
  • CP cyclic prefix
  • CP cyclic prefix
  • both the data signal and RS may be configured to multiplex between users by cyclic shift and block spreading.
  • the receiver includes a time separation unit 501 that separates a data signal and a reference signal from a received signal in time, and CP removal units 502 and 509 that remove a CP from the separated data signal and reference signal.
  • FFT units 503 and 510 for performing FFT on received signals and reference signals after CP removal and converting them to frequency domain signals
  • subcarrier demapping units 504 and 511 for demapping the signals after FFT
  • Cyclic shift removal unit 513 that separates signals
  • channel estimation unit 512 that estimates channel variation using a reference signal from which cyclic shifts are separated
  • frequency domain equalization unit 505 that compensates for the effects of channel variation between transceivers
  • An IDFT unit 506 that performs IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform), and a data demodulation unit 50 that demodulates the data signal subjected to IDFT 7 and a channel decoding unit 508 for channel-decoding the signal after data demodulation.
  • IDFT
  • the uplink physical uplink control channel includes received channel quality information (CQI: Channel Quality Indicator) measured by the UE, and downlink PDSCH delivery confirmation information (ACK / NACK: ACKnowledgement). / Negative ACKnowledgement).
  • CQI Channel Quality Indicator
  • ACK / NACK ACKnowledgement
  • Negative ACKnowledgement In the subframe configuration, a data signal and a reference signal are time-multiplexed in order to suppress an increase in peak power.
  • the reception channel quality information (CQI) measured by the UE and the downlink PDSCH delivery confirmation information (ACK / NACK) are both transmitted in 12 subcarrier bands (see FIGS. 17A and 17B).
  • the number of subcarriers to which the reference signal can be mapped can be doubled (when the oversampling factor is 2) compared to the case where oversampling is not performed. Yes (see FIG. 17C). That is, it is possible to map an RS sequence having a sequence length 24 that is twice as long as a conventional sequence length. As a result, the number of cyclic shifts can be doubled, that is, 24 users can be multiplexed per 1 SC-FDMA, so the number of users that can be multiplexed can be increased.
  • the oversampling process performed on the reference signal is selected as in the wireless communication method shown in the first embodiment. It can be configured to be performed automatically.
  • Embodiment 3 a radio communication method using the third RS multiplexing method will be described.
  • the third RS multiplexing method when a signal having a reference signal is transmitted from a transmitter having a plurality of antennas, an oversampling process is performed on a reference signal mapped to a radio resource of each layer, and different layers are The reference signals mapped to are arranged on the same subcarrier in the time / frequency domain and code division multiplexed (CDM) using orthogonal codes.
  • CDM code division multiplexed
  • the region of the reference signal mapped to each layer in the frequency direction can be reduced by the third RS multiplexing method, an increase in overhead due to the insertion of the reference signal is suppressed, and a decrease in transmission efficiency is suppressed. It becomes possible.
  • FIG. 13 shows a case of mapping a reference signal that has been doubled oversampling in each layer when the number of layers is four.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a case where the oversampled reference signal is code division multiplexed (CDM).
  • CDM code division multiplexed
  • a plurality of reference signals are arranged in the same OFDM symbol in the time / frequency domain, and are multiplexed using orthogonal codes between layers.
  • the reference signals transmitted in layers # 1 to # 4 are the resource elements corresponding to the third OFDM symbol from the left on the second subcarrier from the top, and the third subcarrier from the top.
  • the mobile communication system having the mobile terminal device and the radio base station device, the functional configuration of the mobile terminal device, and the functional configuration of the radio base station device are the same as those in FIG.
  • FIG. 14 is an example of a functional block diagram of a transmitter that performs wireless communication by applying the third RS multiplexing method.
  • a transmitter is applicable to a downlink radio base station apparatus or an uplink mobile terminal apparatus
  • a receiver is applicable to a downlink mobile terminal apparatus or an uplink radio base station apparatus. It is.
  • the transmitter includes a data generation unit 201 that generates a data signal, a channel encoding unit 202 that performs error correction encoding on a data sequence to be transmitted, a data modulation unit 203 that performs data modulation on the encoded data signal, and data Oversampling unit 204 for oversampling the modulated data signal, RS generation unit 205 for generating a reference signal, oversampling unit 206 for oversampling the generated reference signal, and oversampled
  • An orthogonal code multiplication unit 212 that orthogonally encodes a reference signal, a subcarrier mapping unit 207 that maps an oversampled data signal and a reference signal to subcarriers, and an IFFT that performs inverse fast Fourier transform (IFFT) on the mapped signal 208 and CP (Cycl ic Prefix), and a CP assigning unit 209.
  • IFFT inverse fast Fourier transform
  • the orthogonal code multiplication unit 212 multiplies the reference signal after oversampling by an orthogonal code.
  • the orthogonal code used for the reference signal may be notified from the upper layer by RRC signaling or the like.
  • the transmission data generated by the data generation unit 201 is subjected to error correction coding by the channel coding unit 202, output to the data modulation unit 203 and data modulated, and then resampled at a higher frequency by the oversampling unit 204.
  • the reference signal generated by the RS generation unit 205 is resampled at a higher frequency by the oversampling unit 206, and then output to the orthogonal code multiplication unit 212 to be orthogonally encoded.
  • the oversampled data signal and reference signal are mapped to the subcarriers of each layer based on the resource mapping information in the subcarrier mapping unit 207, and then output to the IFFT unit 208 to be IFFT and time domain signals.
  • the signal after IFFT is output to CP adding section 209, and after CP is added to the signal after IFFT, it is transmitted to the receiver as a transmission signal.
  • an oversampling process is performed on the reference signals mapped to each layer, and the reference signals mapped between different layers are arranged in resource elements having the same time / frequency domain, and orthogonal codes are used.
  • FIG. 15 is an example of a functional block diagram of a receiver that performs wireless communication by applying the third RS multiplexing method.
  • the receiver includes a CP removing unit 301 that removes CP from the received signal, an FFT unit 302 that performs FFT on the received signal after CP removal and converts the signal into a frequency domain signal, and a subcarrier demultiplexer that demaps the signal after FFT.
  • Mapping unit 303 downsampling unit 304 that performs downsampling processing on the subcarrier demapped data signal, orthogonal code separation unit 312 that separates the orthogonally encoded reference signal, and the downsampled reference signal
  • a channel estimation unit 306 that estimates channel fluctuation using a data layer, an inter-layer data signal separation unit 307 that separates the data signal for each layer, a data demodulation unit 308 that demodulates the data signal separated for each layer, and data demodulation And a channel decoding unit 309 for data decoding of the later signal.
  • oversampling processing is performed on the reference signal. Can be selectively performed.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications.
  • the number of transmission antennas etc. are examples, and are not limited to this.
  • the number of processing units and the processing procedure in the above description can be changed as appropriate without departing from the scope of the present invention.
  • Each element shown in the figure represents a function, and each functional block may be realized by hardware or software. Other modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
  • the present invention is useful for an LTE-A system radio base station apparatus, mobile terminal apparatus, and radio communication method.

Landscapes

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Abstract

　チャネル推定精度の劣化を招くことなく、参照信号の挿入によるオーバーヘッドの増大を抑制することができる送信機、受信機及び無線通信方法を提供することを目的とする。複数のレイヤの無線リソースに参照信号をマッピングして送信する無線通信方法であって、参照信号を生成する工程と、参照信号をオーバサンプリングする工程と、オーバサンプリングした参照信号を、各レイヤのリソースエレメントにそれぞれにマッピングする工程とを有し、異なるレイヤ間にマッピングされる参照信号を、時間／周波数領域が同じ１つのリソースエレメント内で周波数分割多重する。

Description

送信機、受信機及び無線通信方法
　本発明は、送信機、受信機及び無線通信方法に関する。
　ＵＭＴＳ（Universal　Mobile　Telecommunications　System）ネットワークにおいては、周波数利用効率及びピークデータレートの向上などを目的として、ＨＳＤＰＡ（High　Speed　Downlink　Packet　Access）やＨＳＵＰＡ（High　Speed　Uplink　Packet　Access）を採用することにより、Ｗ－ＣＤＭＡ（Wideband-Code　Division　Multiple　Access）をベースとした高速パケットアクセスが実現されている。Ｗ－ＣＤＭＡの個別チャネルを用いる回線交換モードに比較して、ＨＳＤＰＡ／ＨＳＵＰＡでは、共有チャネルを用いてユーザ情報を伝送することにより、高効率、低遅延な無線リソース割当てが可能になっている。ＨＳＤＰＡ／ＨＳＵＰＡのピークデータレート、周波数利用効率、キャパシティをさらに向上させるために、３ＧＰＰ（3rd　Generation　Partnership　Project）でLong-Term　Evolution（ＬＴＥ）と呼ばれる３Ｇの長期的高度化方式の無線インタフェースの仕様が完成されている。ＬＴＥの下りリンクでは、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal　Frequency　Division　Multiple　Access）が、上りリンクでは、シングルキャリア周波数分割多重アクセス（ＳＣ－ＦＤＭＡ：Single　Carrier-Frequency　Division　Multiple　Access）が採用されている。また、下りリンクとの無線パラメータおよび処理の共有化を図るために、上りリンクのＳＣ－ＦＤＭＡ信号は、ＤＦＴ（Discrete　Fourier　Transform）－Ｓｐｒｅａｄ　ＯＦＤＭＡを用いる周波数領域処理により生成される。
　また、ＬＴＥでは、変調位相が受信機で既知の参照信号（ＲＳ：Reference　Signal）を用いた同期検波復調が採用されている（Ｗ－ＣＤＭＡでは、パイロット信号と呼ばれていたが、ＬＴＥの仕様では、ＲＳと呼ばれている）。下りリンクのＯＦＤＭＡは、マルチキャリア信号であるため、リソースブロック（ＲＢ：Resource　Block）内に時間・周波数領域で、離散的なリソースエレメント（ＲＥ：Resource　Element）にＲＳシンボルを多重している（非特許文献１）。一方、上りリンクでは、シングルキャリア信号を維持するために、ＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにＲＳをマッピングしたブロックを、情報シンボルをマッピングしたブロックと時間分割多重している（非特許文献１）。例えば、移動端末装置でＲＳを受信することにより、下りリンク信号を同期検波することができる。ＲＳは、セル固有のスクランブリング信号によってスクランブリング（既知信号系列によるランダマイズ）される。
３ＧＰＰ,　ＴＳ３６．２１１
　ところで、３ＧＰＰでは、ＬＴＥよりも高いピークデータレート、周波数利用効率、キャパシティ、セル端のユーザスループットを実現するために、ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ－Ａ）の無線インタフェースの規定が検討されている。特に、下りリンクでは１Ｇｂｐｓ、上りリンクでは、５００Ｍｂｐｓ以上のピークデータレートを実現する。また、ＬＴＥ－Ａでは、３ＧＰＰ　Ｒｅｌｅａｓｅ　８以降のＬＴＥとの後方互換性（Backward　compatibility）を有することが重要な要求条件となっている。すなわち、ＬＴＥ－Ａの周波数帯域内にＬＴＥのユーザ端末（ＵＥ：User　Equipment）が無線リンクを接続できることが必要になっている。したがって、ＬＴＥの送信帯域を有する基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア（ＣＣ：Component　Carrier））を複数並べた送信帯域の構成を採用している。また、ＬＴＥのＵＥがユーザ情報を復調できるように、ＬＴＥのＲＳはＲＢ内に多重されている。特に、セル固有のＲＳ　（ＣＳ－ＲＳ：Cell　Specific　RS）は、すべてのＲＢに多重されている。前述の高いピークデータレート、キャパシティの要求条件を満たすために、ＬＴＥ－Ａの下りリンクでは、最大８送受信アンテナのＭＩＭＯ（Multiple-Input　Multiple-Output）チャネル伝送が、上りリンクでは、最大４送受信アンテナのＭＩＭＯチャネル伝送が採用されている。そして、下りリンクのピークデータレート１Ｇｂｐｓ、ピーク周波数利用効率３０ｂｉｔｓ／ｓｅｃｏｎｄ／Ｈｚを８×８のＭＩＭＯ多重で、上りリンクのピークデータレート５００Ｍｂｐｓ、ピーク周波数利用効率１５ｂｉｔｓ／ｓｅｃｏｎｄ／Ｈｚを、４×４のＭＩＭＯ多重で実現する。
　Ｒｅｌｅａｓｅ　８　ＬＴＥの下りリンクでは、最大４送信アンテナまでのＣＳ－ＲＳが規定されている。しかし、ＬＴＥ－Ａでは、最大８アンテナに対応したＲＳが必要になる。一方、下りリンクのＭＩＭＯ多重では、指向性ビームを生成してアンテナ利得を向上するプリコーディング（Precoding）が採用されている。したがって、プリコーディング有り・無しの場合のＲＳシンボルを８アンテナ分規定すると、限られたＲＢ内におけるＲＳのオーバーヘッドが非常に増大してしまう。そこで、ＬＴＥ－Ａでは、プリコーディングをしないで送信する、セル内のＵＥの受信品質測定用のＲＳ　（ＣＳＩ－ＲＳ：Channel　State　Information　RS）、各ＵＥ固有のプリコーディングを行う復調用のＵＥ固有ＲＳ　（ＵＳ－ＲＳ：ＵＥ-Specific　RS）が新たに規定されている。
　ＣＳＩ－ＲＳは、物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical　Downlink　Shared　Channel）のＲＢの割り当て、すなわちスケジューリング、変調方式・チャネル符号化率の選択、ハンドオーバなどに必要な受信品質の測定に用いられる。一方、ＵＳ－ＲＳは、ＵＥに送信されるＰＤＳＣＨのＲＢと同様にプリコーディングされて送信され、同期検波復調のためのチャネル推定に用いられる。
　前述のように、ＭＩＭＯ多重、あるいは送信ダイバーシチ（ＭＩＭＯダイバーシチ）では、送信アンテナ数分のＲＳシンボルが必要になる。この場合、ＣＳＩ－ＲＳでは、受信チャネル品質の測定精度は、それほど高くなく、ＬＴＥ－Ａで規定されているように、時間領域で間引くこともできる。しかし、高速移動環境における受信チャネル品質の測定精度は劣化する。一方、同期検波復調のためのＵＳ－ＲＳの推定精度が、ＭＩＭＯ多重の信号分離精度、および送信ダイバーシチの利得に与える影響は大きく、高い精度が要求される。したがって、原則、アンテナ毎に復調用のＵＳ－ＲＳを多重する必要がある。しかし、送信アンテナ数の増大に伴い、ＲＳ、特に、ＵＳ－ＲＳのオーバーヘッド（挿入損失）が増大してしまい、チャネル推定精度の劣化を招くことなく、ＲＳのオーバーヘッドを低減することが必要である。
　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、参照信号の挿入によるオーバーヘッドの増大を抑制することができる送信機、受信機及び無線通信方法を提供することを目的とする。
　本発明の無線通信方法の一態様は、複数のレイヤの無線リソースに参照信号をマッピングして送信する無線通信方法であって、参照信号を生成する工程と、参照信号をオーバサンプリングする工程と、オーバサンプリングした参照信号を、各レイヤのリソースエレメントのそれぞれにマッピングする工程とを有し、異なるレイヤ間の参照信号を、時間／周波数領域が同じ１つのリソースエレメント内の周波数方向に分離してマッピングすることを特徴とする。
　また、本発明の無線通信方法の他の一態様は、複数のレイヤの無線リソースに参照信号をマッピングして送信する無線通信方法であって、参照信号を生成する工程と、参照信号をオーバサンプリングする工程と、オーバサンプリングした参照信号に対して巡回シフトを付与する工程と、巡回シフトを付与した参照信号を、各レイヤのリソースエレメントにそれぞれにマッピングする工程とを有し、各レイヤにおいて、同じ参照信号を時間／周波数領域が同じ１つのリソースエレメント内の周波数方向に沿って複数マッピングし、且つ異なるレイヤ間の参照信号を巡回シフト多重することを特徴とする。
　また、本発明の無線通信方法の他の一態様は、複数のレイヤの無線リソースに参照信号をマッピングして送信する無線通信方法であって、参照信号を生成する工程と、参照信号をオーバサンプリングする工程と、オーバサンプリングした参照信号に対して直交符号化する工程と、直交符号化した参照信号を、各レイヤのリソースエレメントにそれぞれにマッピングする工程とを有し、異なるレイヤ間にマッピングされる参照信号を、時間／周波数領域が同じリソースエレメントに配置し直交符号を用いて多重することを特徴とする。
　上述した無線通信方法によれば、各レイヤにマッピングされる参照信号の領域を低減し、参照信号の挿入によるオーバーヘッドの増大を抑制することができる。
　本発明の送信機の一態様は、複数のレイヤの無線リソースに参照信号をマッピングして送信する送信機であって、参照信号を生成する参照信号生成部と、参照信号をオーバサンプリングするオーバサンプリング部と、オーバサンプリングした参照信号を、各レイヤのリソースエレメント（サブキャリア）のそれぞれにマッピングするサブキャリアマッピング部と、を有し、サブキャリアマッピング部は、異なるレイヤ間の参照信号を、時間／周波数領域が同じ１つのリソースエレメント内の周波数方向に分離してマッピングすることを特徴とする。
　また、本発明の送信機の他の一態様は、複数のレイヤの無線リソースに参照信号をマッピングして送信する送信機であって、前記参照信号を生成参照信号生成部と、前記参照信号をオーバサンプリングするオーバサンプリング部と、前記オーバサンプリングした参照信号に対して巡回シフトを付与する巡回シフト部と、巡回シフトを付与した前記参照信号を、各レイヤのリソースエレメントにそれぞれにマッピングするサブキャリアマッピング部と、を有し、各レイヤにおいて、同じ参照信号を時間／周波数領域が同じ１つのリソースエレメント内の周波数方向に沿って複数マッピングし、且つ異なるレイヤ間の参照信号を巡回シフト多重することを特徴とする。
　また、本発明の送信機の他の一態様は、複数のレイヤの無線リソースに参照信号をマッピングして送信する送信機であって、前記参照信号を生成する参照信号生成部と、前記参照信号をオーバサンプリングするオーバサンプリング部と、前記オーバサンプリングした参照信号に対して直交符号化する直交符号乗算部と、直交符号化した前記参照信号を、各レイヤのリソースエレメントにそれぞれにマッピングするサブキャリアマッピング部とを有し、異なるレイヤ間にマッピングされる参照信号を、時間／周波数領域が同じリソースエレメントに配置し直交符号を用いて多重することを特徴とする。
　本発明の受信機は、複数のレイヤの無線リソースにオーバサンプリングされてマッピングされた参照信号を有する信号を受信する受信機であって、受信した信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部と、デマッピングされた信号の中の参照信号に対して、ダウンサンプリングするダウンサンプリング部と、ダウンサンプリング部でサンプリングされた参照信号を用いてチャネル推定を行うチャネル推定部と、を有することを特徴とする。
　本発明によれば、各レイヤにマッピングされる参照信号の領域を低減することができるため、チャネル推定精度の劣化を招くことなく、参照信号の挿入によるオーバーヘッドの増大を抑制し、伝送効率の低下を抑制することが可能となる。
周波数分割多重（ＦＤＭ）による参照信号の直交多重法を示す図である。 時間分割多重（ＴＤＭ）による参照信号の直交多重法を示す図である。 コード分割多重（ＣＤＭ）による参照信号の直交多重法を示す図である。 実施の形態１に係る参照信号のマッピング方法の一例を示す図である。 実施の形態１に係る移動端末装置及び無線基地局装置を有する移動通信システムの構成を説明するための図である。 実施の形態１に係る参照信号のマッピング方法を適用して無線通信を行う送信機の機能ブロック図の一例である。 実施の形態１に係る参照信号のマッピング方法を適用して無線通信を行う受信機の機能ブロック図の一例である。 実施の形態２に係る参照信号のマッピング方法の一例を示す図である。 実施の形態２に係る参照信号のマッピング方法を適用して無線通信を行う送信機の機能ブロック図の一例である。 実施の形態２に係る参照信号のマッピング方法を適用して無線通信を行う受信機の機能ブロック図の一例である。 実施の形態２に係る参照信号のマッピング方法を適用して無線通信を行う送信機の機能ブロック図の一例である。 実施の形態２に係る参照信号のマッピング方法を適用して無線通信を行う受信機の機能ブロック図の一例である。 実施の形態３に係る参照信号のマッピング方法の一例を示す図である。 実施の形態３に係る参照信号のマッピング方法を適用して無線通信を行う送信機の機能ブロック図の一例である。 実施の形態３に係る参照信号のマッピング方法を適用して無線通信を行う受信機の機能ブロック図の一例である。 上りリンクのＳＣ－ＦＤＭＡを想定して実施の形態１に係る参照信号のマッピング方法を適用した場合の無線通信を行う送信機及び受信機の機能ブロック図の一例である。 上りリンクのＳＣ－ＦＤＭＡを想定して実施の形態１、２に係る参照信号のマッピング方法を適用した場合のサブキャリア数を説明する図である。 上りリンクのＳＣ－ＦＤＭＡを想定して実施の形態２に係る参照信号のマッピング方法を適用した場合の無線通信を行う送信機及び受信機の機能ブロック図の一例である。
　まず、送信アンテナ（又は一部のセル）間で下りリンクにおける参照信号を直交化する方法について説明する。参照信号を直交化する方法（直交化処理）としては、周波数分割多重（図１参照）、時間分割多重（図２参照）、コード分割多重（図３参照）の方法が挙げられる。
　図１は、参照信号を周波数分割多重（ＦＤＭ：Frequency　Division　Multiplexing）する場合を示す図である。周波数分割多重では、各送信レイヤの参照信号（ＲＳ）を異なるサブキャリアを用いて多重し、この参照信号が他のデータ信号（Data）と互いに干渉しないようにデータ信号をマッピングする。各レイヤでこのように参照信号をマッピングすることにより、参照信号は送信アンテナ間で直交化し、かつ、他のデータ信号と干渉しない構成とすることができる。
　図２は、参照信号を時間分割多重（ＴＤＭ：Time　Division　Multiplexing）する場合を示す図である。時間分割多重では、各送信レイヤの参照信号を異なるＯＦＤＭシンボル内のサブキャリアを用いて多重し、この参照信号が他のデータ信号と互いに干渉しないようにデータ信号をマッピングする。各レイヤでこのように参照信号をマッピングすることにより、参照信号は送信アンテナ間で直交化し、かつ、他のデータと干渉しない構成とすることができる。
　図３は、参照信号をコード分割多重（ＣＤＭ：Code　Division　Multiplexing）する場合を示す図である。コード分割多重では、各送信レイヤの参照信号を、同一ＯＦＤＭシンボル内の４サブキャリアに渡り配置し、送信アンテナ間で直交符号を用いて多重する。この参照信号が他のデータ信号と互いに干渉しないようにデータ信号をマッピングする。各レイヤでこのように参照信号をマッピングすることにより、参照信号は送信アンテナ間で直交化し、かつ、他のデータと干渉しない構成とすることができる。
　上述のように、周波数分割多重、時間分割多重、コード分割多重の方法を用いることにより、参照信号を送信アンテナ間で直交化し、かつ、他のデータと干渉しない構成とすることができる。しかし、上記方法を用いて送信アンテナ間で参照信号を直交化する場合に、送信アンテナ数の増加や、新たな参照信号の追加に伴い、オーバーヘッドが大きく増大し、伝送効率が低下してしまう。オーバーヘッドを低減するため、ＲＳの挿入間隔を大きくすることも考えられるが、ＲＳの挿入間隔の増大の伴いチャネル変動への追従性が低下し、チャネル推定精度の劣化を招く。そこで、本発明者が、送信アンテナ数の増加や、新たな参照信号が追加される場合であっても、参照信号の挿入によるオーバーヘッドの増大を抑制する方法を検討した結果、参照信号に対してオーバサンプリング処理を行い、各レイヤのオーバサンプリング処理を行った参照信号を多重することを着想し、本発明を完成するに至った。
　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。なお、本実施の形態においては、本発明をＬＴＥ－Ａに適用した場合の例について説明するが、本発明はＬＴＥ－Ａに適用した場合に限定されるものではない。また、本発明の適用は特定の参照信号に限定されず、様々な参照信号（例えば、下りリンクにおける参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ、ＵＳ－ＲＳ等）、上りリンクにおける参照信号）に適用することができる。
　一例として上りリンクの物理上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical　Uplink　Control　Channel）に本発明を適用した場合の効果（メリット）を以下に示す。ＰＵＣＣＨは、ＵＥで測定した受信チャネル品質情報（ＣＱＩ：Channel　Quality　Indicator）、および下りリンクのＰＤＳＣＨの送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ：ACKnowledgement/Negative　ACKnowledgement）を送信するために用いられる。上記の情報はともに、１２サブキャリア帯域で送信される。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を送信する場合には、１スロット内の７ＳＣ－ＦＤＭＡシンボルのうち、３ＳＣ－ＦＤＭＡシンボルがＲＳに用いられる。１ＳＣ－ＦＤＭＡシンボル内では１２の巡回シフトによる直交ＣＤＭＡが規定されており、さらに、３ＳＣ－ＦＤＭＡシンボルにわたり、時間領域の直交符号の割り当てを併用することで、最大１２×３＝３６チャネルを多重できる。一方、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、スロット内のＲＳ以外の４ＳＣ－ＦＤＭＡシンボルを用いて送信するため、１２×４＝４８チャネルを多重することが可能である。したがって、ＲＳ信号の多重数が最大多重数をきめている。ここで、本発明を適用することにより、ＲＳの実効的なサブキャリア数が、例えば２倍の２４となるため、１ＳＣ－ＦＤＭＡシンボル当たり、２４の巡回シフトによる直交ＣＭＤＡが可能となり、最大２４×３＝７２チャネルを多重可能となる。これにより、多重可能なＡＣＫ／ＮＡＣＫチャネル数を増大することができる。
（実施の形態１）
　実施の形態１では、第１のＲＳ多重法を用いた無線通信方法について説明する。第１のＲＳ多重法は、複数のアンテナに対応する複数のレイヤの無線リソースに参照信号をマッピングして送信する場合において、各レイヤの無線リソースにマッピングされる参照信号に対してオーバサンプリング処理を行い、異なるレイヤ間にマッピングされる参照信号の少なくとも一部を、時間／周波数領域が同じ１つのリソースエレメント内の周波数方向に分離してマッピングする。
　つまり、第１のＲＳ多重法では、異なるレイヤ間にそれぞれマッピングされる参照信号を、１つのリソースエレメント内で周波数分割多重する。また、各レイヤに配置された参照信号が他のデータ信号と互いに干渉しないようにデータ信号をマッピングする。参照信号に対してＮ倍のオーバサンプリング処理を行う場合（オーバサンプリング係数がＮである場合）には、１つのリソースエレメント内にＮレイヤ分の参照信号を多重させるようにマッピングすることが可能となる。
　第１のＲＳ多重法により、各レイヤにマッピングされる参照信号の領域を低減（１／Ｎ倍）することができるため、参照信号の挿入によるオーバーヘッドの増大を抑制し、伝送効率の低下を抑制することが可能となる。
　図４に第１のＲＳ多重法の一例として、レイヤ数４の場合に各レイヤに２倍のオーバサンプリング処理を行った参照信号をマッピングする場合について示す。図４は、オーバサンプリングした参照信号を周波数分割多重（ＦＤＭ）する場合を示す図である。なお、各レイヤは、送信アンテナに１対１で対応させるのではなく、それぞれ異なる送信位相／振幅制御（プリコーディング）を用いて、全ての送信アンテナから送信することができる。
　図４では、レイヤ＃１で送信する参照信号（ＲＳ＃１）を、上から２つ目のサブキャリアで左から３つ目のＯＦＤＭシンボルに対応するリソースエレメントにおいて、サブキャリアの上側１／２の領域に配置する。つまり、ＲＳ＃１を一つのリソースエレメントの全領域に配置するのでなく、サブキャリアの１／２の領域（１／２サブキャリア領域）に配置する。なお、オーバサンプリング係数がＮである場合には、サブキャリアの１／Ｎの領域（１／Ｎサブキャリア領域）に配置すればよい。また、レイヤ＃１の他のサブキャリアにおいて、他のレイヤで送信される参照信号とデータ信号が互いに干渉しないようにデータ信号をマッピングする。
　また、レイヤ＃２で送信する参照信号（ＲＳ＃２）を、上から２つ目のサブキャリアで左から３つ目のＯＦＤＭシンボルに対応するリソースエレメントのうち、サブキャリアの下側１／２の領域に配置する。つまり、時間／周波数領域が同じ１リソースエレメント内の異なるサブキャリア領域にレイヤ＃１で送信するＲＳ＃１とレイヤ＃２で送信するＲＳ＃２をマッピングして周波数分割多重する。また、レイヤ＃２の他のサブキャリアにおいて、他のレイヤで送信される参照信号とデータ信号が互いに干渉しないようにデータ信号をマッピングする。
　また、レイヤ＃３で送信する参照信号（ＲＳ＃３）を、上から３つ目のサブキャリアで左から３つ目のＯＦＤＭシンボルに対応するリソースエレメントのうち、サブキャリアの上側１／２の領域に配置する。つまり、ＲＳ＃３を一つのリソースエレメントの全領域に配置するのでなく、サブキャリアの１／２の領域に配置する。また、レイヤ＃３の他のサブキャリアにおいて、他のレイヤで送信される参照信号とデータ信号が互いに干渉しないようにデータ信号をマッピングする。
　また、レイヤ＃４で送信する参照信号（ＲＳ＃４）を、上から３つ目のサブキャリアで左から３つ目のＯＦＤＭシンボルに対応するリソースエレメントのうち、サブキャリアの下側１／２の領域に配置する。つまり、時間／周波数領域が同じ１リソースエレメント内の異なるサブキャリア領域にレイヤ＃３で送信するＲＳ＃３とレイヤ＃４で送信するＲＳ＃４をマッピングして周波数分割多重する。また、レイヤ＃４の他のサブキャリアにおいて、他のレイヤで送信される参照信号とデータ信号が互いに干渉しないようにデータ信号をマッピングする。
　このように、各レイヤにマッピングされる参照信号に対してオーバサンプリング処理を行い、異なるレイヤ間にマッピングされた参照信号を、同じリソースエレメント内で周波数分割多重させることにより、各レイヤにマッピングされる参照信号の領域を低減し、参照信号の挿入によるオーバーヘッドの増大を抑制することができる。
　なお、実施の形態１で示した第１のＲＳ多重法を用いた無線通信方法において、参照信号に対して行うオーバサンプリング処理を選択的に行う構成とすることができる。例えば、データ量が少ない場合には、参照信号に対してオーバサンプリング処理を行わずに各レイヤにマッピングし、データ量が所定値を超えた場合、または、所定のアンテナ数以上を用いてデータを送信する場合に参照信号に対してオーバサンプリング処理を行い、各レイヤにマッピングする。また、データ量、または、データ送信に用いるアンテナ数に応じてオーバサンプリング係数を変動させて参照信号のマッピングを行う構成としてもよい。オーバサンプリングの適用に関する情報は、ＲＲＣシグナリング等を用いて行ってもよい。この場合、参照信号に対するオーバサンプリング処理の有無を動的に切り替えることが可能となる。
　以下に、第１のＲＳ多重法を適用する移動端末装置及び無線基地局装置等の構成について説明する。ここでは、ＬＴＥ－Ａ方式のシステム（ＬＴＥ－Ａシステム）に対応する複数のアンテナを具備する無線基地局装置及び移動端末装置を用いる場合について説明する。
　まず、図５を参照しながら、移動端末装置１００及び無線基地局装置２００を有する移動通信システム１について説明する。図５は、本発明の一実施の形態に係る移動端末装置１００及び無線基地局装置２００を有する移動通信システム１の構成を説明するための図である。なお、図５に示す移動通信システム１は、例えば、ＬＴＥシステムが包含されるシステムである。また、この移動通信システム１は、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇと呼ばれても良い。
　図５に示すように、移動通信システム１は、無線基地局装置２００と、この無線基地局装置２００と通信する複数の移動端末装置１００（１００１、１００２、１００３、・・・１００ｎ、ｎはｎ＞０の整数）とを含んで構成されている。無線基地局装置２００は、コアネットワーク４０と接続される。移動端末装置１００は、セル５０において無線基地局装置２００と通信を行っている。なお、コアネットワーク４０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。
　移動通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡが、上りリンクについてはＳＣ－ＦＤＭＡが適用される。
　ＯＦＤＭＡ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、端末毎に連続した帯域にデータをマッピングして通信を行うシングルキャリア伝送方式であり、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、マルチアクセスを実現する。
　ここで、ＬＴＥシステム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１００のトラヒックデータを伝送するＰＤＳＣＨ、および各移動端末装置にＰＤＳＣＨにおけるＲＢの割り当て情報、データ変調方式・チャネル符号化率，再送関連情報等のＬ１／Ｌ２制御情報を通知するＰＤＣＣＨ（Physical　Downlink　Control　Channel）等が用いられる。また、チャネル推定、受信品質測定等に用いられる参照信号がこれらのチャネルと共に送信される。
　上りリンクについては、各移動端末装置１００のトラヒックデータを伝送するＰＵＳＣＨ（Physical　Uplink　Shared　Channel）、および下り周波数スケジューリングのためのチャネル品質情報（ＣＱＩ：Channel　Quality　Indicator）報告、下り送信データに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ等のＬ１／Ｌ２制御情報を伝送するＰＵＣＣＨ等が用いられる。また、チャネル推定に用いられる復調用参照信号やチャネル品質測定に用いられるチャネル品質測定用参照信号がこれらのチャネルと共に送信される。
　次に、図６を参照して、第１のＲＳ多重法を適用して無線通信を行う送信機の機能構成について説明する。図６は、第１のＲＳ多重法を適用して無線通信を行う送信機の機能ブロック図の一例である。なお、以下の説明において、送信機は下りリンクにおける無線基地局装置又は上りリンクにおける移動端末装置に適用可能であり、受信機は下りリンクにおける移動端末装置又は上りリンクにおける無線基地局装置に適用可能である。
　送信機は、データ信号を生成するデータ生成部２０１と、送信すべきデータ系列を誤り訂正符号化するチャネル符号化部２０２と、符号化後のデータ信号をデータ変調するデータ変調部２０３と、データ変調後のデータ信号に対してオーバサンプリング処理するオーバサンプリング部２０４と、参照信号を生成するＲＳ生成部２０５と、生成した参照信号に対してオーバサンプリング処理するオーバサンプリング部２０６と、オーバサンプリングされたデータ信号及び参照信号を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２０７と、マッピング後の信号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse　Fast　Fourier　Transform）するＩＦＦＴ部２０８と、ＩＦＦＴ後の信号にCyclic　Prefix　（ＣＰ）を付与するＣＰ付与部２０９とを有している。
　チャネル符号化部２０２は、変調方式およびチャネル符号化率　（ＭＣＳ：Modulation　and　Coding　Scheme）　情報に対応するチャネル符号化率を用いて、送信すべきデータ系列を誤り訂正符号化する。チャネル符号化部２０２は、誤り訂正符号化されたデータ信号をデータ変調部２０３に出力する。
　データ変調部２０３は、ＭＣＳ情報に対応するデータ変調方式で、データ信号をデータ変調する。データ変調部２０３は、データ変調後のデータ信号をオーバサンプリング部２０４に出力する。
　ＲＳ生成部２０５は、各レイヤにおける参照信号を生成し、オーバサンプリング部２０６に出力する。
　オーバサンプリング部２０４、２０６は、所定の周波数でサンプリングされた信号をより高い周波数で再サンプリングする。例えば、１５ｋＨｚのサブキャリア間隔でサンプリングされた信号を周波数が２倍高い７．５ｋＨｚのサブキャリア間隔で再サンプリングする。なお、何倍の周波数で再サンプリングするか（オーバサンプリング係数）は、適宜設定することができる。また、オーバサンプリングの処理は、本発明の参照信号の多重を行うＯＦＤＭシンボルのみに適用する（図４参照）。
　サブキャリアマッピング部２０７は、オーバサンプリングされたデータ信号及び参照信号を、リソースマッピング情報に基づいて各レイヤのサブキャリアにマッピングする。具体的には、上記図４に示したように、オーバサンプリングされた参照信号が、同じサブキャリアで周波数分割多重するように、各レイヤに参照信号をマッピングする。オーバサンプリング係数がＮである場合には、一つのリソースエレメントにＮレイヤ分の参照信号が周波数分割多重するようにマッピングを行う。このようにマッピングを行うことにより、各レイヤにマッピングされる参照信号の領域を低減し、参照信号の挿入によるオーバーヘッドの増大を抑制することができる。なお、データ信号は、各レイヤに配置された参照信号と干渉しないようにマッピングすることが好ましい。
　ＩＦＦＴ部２０８は、サブキャリアマッピングされた信号をＩＦＦＴして時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部２０８は、ＩＦＦＴ後の信号をＣＰ付与部２０９に出力する。ＣＰ付与部２０９は、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを付与する。ＣＰ付与部２０９でＣＰが付与された信号が送信信号として、受信機に送信される。
　次に、図７を参照して、第１のＲＳ多重法を適用して無線通信を行う受信機の機能構成について説明する。図７は、第１のＲＳ多重法を適用して無線通信を行う受信機の機能ブロック図の一例である。
　受信機は、受信信号からＣＰを除去するＣＰ除去部３０１と、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３０２と、ＦＦＴ後の信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部３０３と、サブキャリアデマッピングされたデータ信号に対してダウンサンプリング処理を行うダウンサンプリング部３０４と、参照信号を用いてチャネル変動を推定するチャネル推定部３０６と、データ信号をレイヤ毎に分離するレイヤ間データ信号分離部３０７と、レイヤ毎に分離されたデータ信号を復調するデータ復調部３０８と、データ復調後の信号をチャネル復号するチャネル復号部３０９と、を有している。
　サブキャリアデマッピング部３０３は、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及び参照信号を抽出する。
　ダウンサンプリング部３０４は、本発明の参照信号の多重を行うＯＦＤＭシンボルのみに適用する。所定の周波数でサンプリングされた信号を、その他のＯＦＤＭシンボルに適用されたサンプリングの信号に復元する。具体的には、送信機側で所定の倍数でオーバサンプリングされた信号を所定の倍数でダウンサンプリングする。例えば、送信機側において、１５ｋＨｚのサブキャリア間隔でサンプリングされた信号を周波数が２倍高い７．５ｋＨｚのサブキャリア間隔でオーバサンプリングされた場合には、１５ｋＨｚのサブキャリア間隔でサンプリングを行ってもよい。あるいは、オーバサンプリングされた信号（７．５ｋＨｚのサブキャリア間隔の2つのサブキャリア）を同相加算平均することで、ダウンサンプリング（１５ｋＨｚのサブキャリア間隔の1つのサブキャリアに変換）を行ってもよい。
　チャネル推定部３０６は、送信機側で所定の倍数でオーバサンプリングされた参照信号（例えば、送信機側において、７．５ｋＨｚのサブキャリア間隔でサンプリングされた参照信号を、受信機側でも７．５ｋＨｚのサブキャリア間隔のまま信号処理を行う。）を用いてチャネル推定する。
　レイヤ間データ信号分離部３０７は、チャネル推定部３０６でチャネル推定された情報に基づいて、レイヤ間のデータ信号を分離する。レイヤ間データ信号分離部３０７は、分離したデータ信号をデータ復調部３０８に出力する。
　データ復調部３０８は、レイヤ間データ信号分離部３０７から出力されたデータ信号を復調し、チャネル復号部３０９に出力する。
　なお、上記図６、図７は、下りリンクのＯＦＤＭＡを想定した場合の送信機及び受信機ブロック図を示しているが、本発明の第１のＲＳ多重法の適用はこれに限られない。以下に、図１６を参照して第１のＲＳ多重法を上りリンクのＳＣ－ＦＤＭＡを想定した無線通信における送信機及び受信機の機能構成について説明する。
　送信機は、図１６Ａに示すように、データ信号を生成するデータ生成部４０１と、送信すべきデータ系列を誤り訂正符号化するチャネル符号化部４０２と、符号化後のデータ信号をデータ変調するデータ変調部４０３と、データ変調後の信号にＤＦＴ（Discrete　Fourier　Transform）するＤＦＴ部４０４と、ＤＦＴされたデータ信号を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４０５と、マッピング後の信号を逆高速フーリエ変換するＩＦＦＴ部４０６と、ＩＦＦＴ後の信号にCyclic　Prefix　（ＣＰ）を付与するＣＰ付与部４０７と、を有している。また、送信機は、参照信号を生成するＲＳ生成部４０９と、生成した参照信号に対してオーバサンプリング処理するオーバサンプリング部４１０と、オーバサンプリングされた参照信号を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４１１と、マッピング後の信号を逆高速フーリエ変換するＩＦＦＴ部４１２と、ＩＦＦＴ後の信号にCyclic　Prefix　（ＣＰ）を付与するＣＰ付与部４１３とを有し、さらに参照信号とデータ信号を時間多重する時間多重部４０８を有している。また、図示していないが、データ信号およびＲＳともに、巡回シフトおよびブロック拡散によりユーザ間を多重する構成としてもよい。
　受信機は、図１６Ｂに示すように、受信信号からデータ信号と参照信号を時間分離する時間分離部５０１と、分離されたデータ信号、参照信号からＣＰを除去するＣＰ除去部５０２、５０９と、ＣＰ除去後の受信信号、参照信号をＦＦＴして周波数領域の信号に変換するＦＦＴ部５０３、５１０と、ＦＦＴ後の信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部５０４、５１１と、デマッピングされた参照信号を用いてチャネル変動を推定するチャネル推定部５１２と、送受信機間のチャネル変動の影響を補償する周波数領域等化部５０５と、ＩＤＦＴ　（Inverse　Discrete　Fourier　Transform）するＩＤＦＴ部５０６と、ＩＤＦＴされたデータ信号を復調するデータ復調部５０７と、データ復調後の信号をチャネル復号するチャネル復号部５０８と、を有している。
　上述したように、例えば、上りリンクの物理上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）は、ＵＥで測定した受信チャネル品質情報（ＣＱＩ：Channel　Quality　Indicator）、および下りリンクのＰＤＳＣＨの送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ：ACKnowledgement/Negative　ACKnowledgement）を送信するために用いられる。サブフレーム構成は、1スロット（１／２サブフレーム）に7つのＳＣ－ＦＤＭＡシンボルを含んでおり、ピーク電力の増大を抑制するために、データ信号と参照信号を時間多重している。また、上記のＵＥで測定した受信チャネル品質情報（ＣＱＩ）、および下りリンクのＰＤＳＣＨの送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）はともに、１２サブキャリア帯域で送信される（図１７Ａ、Ｂ参照）。具体的には、ＣＱＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する場合で異なるサブフレーム構成をとっており、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのサブフレーム構成（ＡＣＫ／ＮＡＣＫフォーマット）は、図１７Ａに示すように、スロット内の第３シンボル（＃３）～第５シンボル（＃５）にＲＳを多重し、他のシンボル（第１シンボル（＃１）、第２シンボル（＃２）、第６シンボル（＃６）、第７シンボル（＃７））に制御情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が多重される。前記スロットは、１サブフレームにおいて２回繰り返されている。また、ＰＵＣＣＨはシステム帯域の両端の無線リソースに多重され、1サブフレーム内の異なる周波数帯域を有する２スロット間で周波数ホッピング（Inter-slot　FH）が適用される。
　本発明の第１のＲＳ多重法を上りリンクのＳＣ－ＦＤＭＡに適用することにより、参照信号のマッピング可能なサブキャリア数がオーバサンプリングを行わない場合と比較して２倍（オーバサンプリング係数が２の場合）とすることができる。したがって、参照信号を周波数方向において１つおきのサブキャリアに系列長１２のＲＳをマッピングし、ユーザ間で衝突しないようにすることによって（図１７Ｄ参照）、ＦＤＭＡによりユーザ間の直交多重が可能となる。また、系列長１２のＲＳは巡回シフトにより最大１２ユーザを多重することができる。したがって、ＦＤＭＡと巡回シフト多重を併用して、１ＳＣ－ＦＤＭＡシンボル内に２４ユーザの多重が可能である。
　次に、上記実施の形態１と異なるＲＳ多重法を用いた無線通信方法について説明する。なお、以下の説明においては、実施の形態１と異なる部分について中心に説明し、同様の部分に関する詳細な説明は省略する。
（実施の形態２）
　実施の形態２では、第２のＲＳ多重法を用いた無線通信方法について説明する。第２のＲＳ多重法は、複数のアンテナを有する送信機から参照信号を有する信号を送信する場合において、各レイヤの無線リソースにマッピングされる参照信号に対してオーバサンプリング処理を行い、異なるレイヤ間にマッピングされる参照信号を巡回シフト多重する。
　また、第２のＲＳ多重法において、参照信号に対してＮ倍のオーバサンプリング処理を行う場合には、各レイヤにおいて１リソースエレメント内にＮ個の参照信号をマッピングする構成とすることができる。また、互いに巡回シフト多重したレイヤ群と他のレイヤを周波数方向に多重（周波数分割多重）してもよい。
　第２のＲＳ多重法により、各レイヤにマッピングされる参照信号の領域を同じリソースエレメント内にマッピングすることができるため、参照信号の挿入によるオーバーヘッドの増大を抑制し、伝送効率の低下を抑制することが可能となる。以下に、第２のＲＳ多重法について具体的に説明する。
　図８に第２のＲＳ多重法の一例として、レイヤ数４の場合に各レイヤに２倍のオーバサンプリング処理を行った参照信号をマッピングする場合について示す。図８は、オーバサンプリングした参照信号を巡回シフト多重する場合を示す図である。
　図８では、レイヤ＃１で送信する参照信号（ＲＳ＃１）を、上から２つ目のサブキャリアで左から３つ目のＯＦＤＭシンボルに対応するリソースエレメントに２個配置する。また、レイヤ＃１の他のサブキャリアにおいて、他のレイヤで送信される参照信号とデータ信号が互いに干渉しないようにマッピングする。
　また、レイヤ＃２で送信する参照信号（ＲＳ＃２）を、上から２つ目のサブキャリアで左から３つ目のＯＦＤＭシンボルに対応するリソースエレメントに２個配置する。つまり、時間／周波数領域が同じ１リソースエレメント内にレイヤ＃１で送信するＲＳ＃１とレイヤ＃２で送信するＲＳ＃２をそれぞれ複数個マッピングし、巡回シフト多重する。また、レイヤ＃２の他のサブキャリアにおいて、他のレイヤで送信される参照信号とデータ信号が互いに干渉しないようにマッピングする。
　また、レイヤ＃３で送信する参照信号（ＲＳ＃３）を、上から３つ目のサブキャリアで左から３つ目のＯＦＤＭシンボルに対応するリソースエレメントに２個配置する。また、レイヤ＃３の他のサブキャリアにおいて、他のレイヤで送信される参照信号とデータ信号が互いに干渉しないようにマッピングする。
　また、レイヤ＃４で送信する参照信号（ＲＳ＃４）を、上から３つ目のサブキャリアで左から３つ目のＯＦＤＭシンボルに対応するリソースエレメントに２個配置する。つまり、時間／周波数領域が同じ１リソースエレメント内にレイヤ＃３で送信するＲＳ＃３とレイヤ＃４で送信するＲＳ＃４をそれぞれ複数個マッピングして巡回シフト多重する。また、レイヤ＃４の他のサブキャリアにおいて、他のレイヤで送信される参照信号とデータ信号が互いに干渉しないようにマッピングする。
　このように、各レイヤにマッピングされる参照信号に対してオーバサンプリング処理を行い、異なるレイヤ間にマッピングされた参照信号を、同じリソースエレメント内で巡回シフト多重することにより、参照信号の挿入によるオーバーヘッドの増大を抑制することができる。また、図８に示すように、レイヤ＃１とレイヤ＃２の参照信号を巡回シフト多重させ、レイヤ＃３とレイヤ＃４の参照信号を巡回シフトさせ、レイヤ＃１、＃２から構成されるレイヤ群とレイヤ＃３、＃４から構成されるレイヤ群を周波数分割多重することにより、巡回シフト多重を行うレイヤ数を低減することができる。これにより、レイヤ数が多い場合であっても、巡回シフト多重を行うレイヤ数を低減することができ、レイヤ間の参照信号の直交多重を効果的に行うことが可能となる。
　以下に、第２のＲＳ多重法を適用する移動端末装置及び無線基地局装置等の構成について説明する。なお、移動端末装置及び無線基地局装置を有する移動通信システム、移動端末装置の機能構成、無線基地局装置の機能構成は、上記図５と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
　まず、図９を参照して、第２のＲＳ多重法を適用して無線通信を行う送信機の機能構成について説明する。図９は、第２のＲＳ多重法を適用して無線通信を行う送信機の機能ブロック図の一例である。なお、以下の説明において、送信機は下りリンクにおける無線基地局装置又は上りリンクにおける移動端末装置に適用可能であり、受信機は下りリンクにおける移動端末装置又は上りリンクにおける無線基地局装置に適用可能である。
　送信機は、データ信号を生成するデータ生成部２０１と、送信すべきデータ系列を誤り訂正符号化するチャネル符号化部２０２と、符号化後のデータ信号をデータ変調するデータ変調部２０３と、データ変調後のデータ信号に対してオーバサンプリング処理するオーバサンプリング部２０４と、参照信号を生成するＲＳ生成部２０５と、生成した参照信号に対してオーバサンプリング処理するオーバサンプリング部２０６と、オーバサンプリングされた参照信号に巡回シフトを付与する巡回シフト部２１１と、オーバサンプリングされたデータ信号及び参照信号を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２０７と、マッピング後の信号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）するＩＦＦＴ部２０８と、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰ（Cyclic　Prefix）を付与するＣＰ付与部２０９とを有している。なお、オーバサンプリング部２０４、および２０６におけるオーバサンプリングの処理は、本発明の参照信号の多重を行うＯＦＤＭシンボルのみに適用する（図８参照）。
　巡回シフト部２１１は、周波数領域の信号を所定の巡回シフト量だけ巡回シフトする。なお、巡回シフト量はレイヤ毎に異なり、巡回シフト番号に対応づけられている。
　データ生成部２０１で生成された送信データは、チャネル符号化部２０２で誤り訂正符号化されてデータ変調部２０３に出力されてデータ変調された後、オーバサンプリング部２０４でより高い周波数で再サンプリングされる。また、ＲＳ生成部２０５で生成された参照信号は、オーバサンプリング部２０６でより高い周波数で再サンプリングされた後、巡回シフト部２１１に出力されて巡回シフトが付与される。次に、オーバサンプリングされたデータ信号と参照信号はサブキャリアマッピング部２０７において、リソースマッピング情報に基づいて各レイヤのサブキャリアにマッピングされた後、ＩＦＦＴ部２０８に出力されてＩＦＦＴされ時間領域の信号に変換される。次に、ＩＦＦＴ後の信号はＣＰ付与部２０９に出力され、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを付与した後、送信信号として受信機に送信される。本実施の形態では、各レイヤにマッピングされる参照信号に対してオーバサンプリング処理を行い、異なるレイヤ間にマッピングされた参照信号を、同じリソースエレメント内で巡回シフト多重することにより、参照信号の挿入によるオーバーヘッドの増大を抑制することができる。
　次に、図１０を参照して、第２のＲＳ多重法を適用して無線通信を行う受信機の機能構成について説明する。図１０は、第２のＲＳ多重法を適用して無線通信を行う受信機の機能ブロック図の一例である。
　受信機は、受信信号からＣＰを除去するＣＰ除去部３０１と、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３０２と、ＦＦＴ後の信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部３０３と、サブキャリアデマッピングされたデータ信号に対してダウンサンプリング処理を行うダウンサンプリング部３０４と、直交多重された参照信号を分離する巡回シフト除去部３１１と、参照信号を用いてチャネル変動を推定するチャネル推定部３０６と、データ信号をレイヤ毎に分離するレイヤ間データ信号分離部３０７と、レイヤ毎に分離されたデータ信号を復調するデータ復調部３０８と、データ復調後の信号をデータ復号するチャネル復号部３０９とを有している。なお、ダウンサンプリング部３０４は、本発明の参照信号の多重を行うＯＦＤＭシンボルのみに適用する。
　巡回シフト除去部３１１は、巡回シフトを用いて直交多重された制御信号を、巡回シフト番号を用いて分離する。
　上記図９においては、巡回シフト部２１１をオーバサンプリング部２０６とサブキャリアマッピング部２０７の間に設け、周波数領域の信号を所定の巡回シフト量だけ巡回シフトする場合を示したが、時間領域の信号に変換された後に巡回シフトを付与する構成としてもよい。この場合、ＩＦＦＴ部２０８から出力された信号を巡回シフト部２１１に入力する構成とすればよい（図１１参照）。これにより、各レイヤのリソースエレメントにマッピングされたデータ信号および参照信号を含むシンボル全体に対して巡回シフトが付与される。また、送信機を図１１の構成とする場合には、受信機において、ＣＰ除去部３０１で受信信号からＣＰを除去した後に、巡回シフト除去部３１１で巡回シフトを除去し、その後にＦＦＴ部３０２でＦＦＴして周波数領域の信号に変換する構成とすればよい（図１２参照）。
　なお、上記図９～図１２は、下りリンクのＯＦＤＭＡを想定した場合の送信機及び受信機のブロック図を示しているが、本発明の第２のＲＳ多重法の適用はこれに限られない。以下に、図１８を参照して第２のＲＳ多重法を上りリンクのＳＣ－ＦＤＭＡを想定した無線通信における送信機及び受信機の機能構成について説明する。
　送信機は、図１８Ａに示すように、データ信号を生成するデータ生成部４０１と、送信すべきデータ系列を誤り訂正符号化するチャネル符号化部４０２と、符号化後のデータ信号をデータ変調するデータ変調部４０３と、データ変調後の信号にＤＦＴ（Discrete　Fourier　Transform）するＤＦＴ部４０４と、ＤＦＴされたデータ信号を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４０５と、マッピング後の信号を逆高速フーリエ変換するＩＦＦＴ部４０６と、ＩＦＦＴ後の信号にCyclic　Prefix（ＣＰ）を付与するＣＰ付与部４０７と、を有している。また、送信機は、参照信号を生成するＲＳ生成部４０９と、生成した参照信号に対してオーバサンプリング処理するオーバサンプリング部４１０と、オーバサンプリングされた参照信号に巡回シフトを付与する巡回シフト部４１４と、巡回シフトを付与された参照信号を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４１１と、マッピング後の信号を逆高速フーリエ変換するＩＦＦＴ部４１２と、ＩＦＦＴ後の信号にCyclic　Prefix（ＣＰ）を付与するＣＰ付与部４１３とを有し、さらに参照信号とデータ信号を時間多重する時間多重部４０８を有している。また、図示していないが、データ信号およびＲＳともに、巡回シフトおよびブロック拡散によりユーザ間を多重する構成としてもよい。
　受信機は、図１８Ｂに示すように、受信信号からデータ信号と参照信号を時間分離する時間分離部５０１と、分離されたデータ信号、参照信号からＣＰを除去するＣＰ除去部５０２、５０９と、ＣＰ除去後の受信信号、参照信号をＦＦＴして周波数領域の信号に変換するＦＦＴ部５０３、５１０と、ＦＦＴ後の信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部５０４、５１１と、直交多重された参照信号を分離する巡回シフト除去部５１３と、巡回シフトが分離された参照信号を用いてチャネル変動を推定するチャネル推定部５１２と、送受信機間のチャネル変動の影響を補償する周波数領域等化部５０５と、ＩＤＦＴ（Inverse　Discrete　Fourier　Transform）するＩＤＦＴ部５０６と、ＩＤＦＴされたデータ信号を復調するデータ復調部５０７と、データ復調後の信号をチャネル復号するチャネル復号部５０８と、を有している。
　上述したように、例えば、上りリンクの物理上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）は、ＵＥで測定した受信チャネル品質情報（ＣＱＩ：Channel　Quality　Indicator）、および下りリンクのＰＤＳＣＨの送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ：ACKnowledgement/Negative　ACKnowledgement）を送信するために用いられる。サブフレーム構成は、ピーク電力の増大を抑制するために、データ信号と参照信号を時間多重している。また、上記のＵＥで測定した受信チャネル品質情報（ＣＱＩ）、および下りリンクのＰＤＳＣＨの送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）はともに、１２サブキャリア帯域で送信される（図１７Ａ、Ｂ参照）。本発明の第２のＲＳ多重法を適用することにより、参照信号のマッピング可能なサブキャリア数がオーバサンプリングを行わない場合と比較して２倍（オーバサンプリング係数が２の場合）とすることができる（図１７Ｃ参照）。すなわち、系列長が従来と比較して２倍大きい系列長２４のＲＳ系列をマッピングすることができる。これにより、巡回シフト数を２倍、すなわち、１ＳＣ－ＦＤＭＡ当たり２４ユーザ多重、とすることができるため、多重可能なユーザ数を増大することが可能となる。
　なお、実施の形態２で示した第２のＲＳ多重法を用いた無線通信方法においても、上記実施の形態１で示した無線通信方法と同様に、参照信号に対して行うオーバサンプリング処理を選択的に行う構成とすることができる。
　次に、上記実施の形態１、２と異なるＲＳ多重法を用いた無線通信方法について説明する。なお、以下の説明においては、実施の形態１、２と異なる部分について中心に説明し、同様の部分に関する詳細な説明は省略する。
（実施の形態３）
　実施の形態３では、第３のＲＳ多重法を用いた無線通信方法について説明する。第３のＲＳ多重法は、複数のアンテナを有する送信機から参照信号を有する信号を送信する場合において、各レイヤの無線リソースにマッピングされる参照信号に対してオーバサンプリング処理を行い、異なるレイヤ間にマッピングされる参照信号を時間／周波数領域の同じサブキャリアに配置し直交符号を用いてコード分割多重（ＣＤＭ）する。
　第３のＲＳ多重法により、周波数方向に対して各レイヤにマッピングされる参照信号の領域を低減することができるため、参照信号の挿入によるオーバーヘッドの増大を抑制し、伝送効率の低下を抑制することが可能となる。
　図１３に第３のＲＳ多重法の一例として、レイヤ数４の場合に各レイヤにおいて２倍のオーバサンプリング処理を行った参照信号をマッピングする場合について示す。図１３は、オーバサンプリングした参照信号をコード分割多重（ＣＤＭ）する場合を示す図である。コード分割多重では、複数の参照信号を、時間／周波数領域の同じＯＦＤＭシンボルに配置し、レイヤ間で直交符号を用いて多重する。
　図１３においては、レイヤ＃１～＃４で送信する参照信号を、上から２つ目のサブキャリアで左から３つ目のＯＦＤＭシンボルに対応するリソースエレメントと、上から３つ目のサブキャリアで左から３つ目のＯＦＤＭシンボルに対応するリソースエレメントとの２つのリソースエレメントに配置し、直交符号を用いてレイヤ間で直交化する。この２つのリソースエレメントは、直交符号で直交化されるので、参照信号が送信アンテナ間で直交化することになる。直交符号としては、Walsh符号、ＤＦＴ符号などが挙げられる。
　以下に、第３のＲＳ多重法を適用する移動端末装置及び無線基地局装置等の構成について説明する。なお、移動端末装置及び無線基地局装置を有する移動通信システム、移動端末装置の機能構成、無線基地局装置の機能構成は、上記図５と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
　まず、図１４を参照して、第３のＲＳ多重法を適用して無線通信を行う送信機の機能構成について説明する。図１４は、第３のＲＳ多重法を適用して無線通信を行う送信機の機能ブロック図の一例である。なお、以下の説明において、送信機は下りリンクにおける無線基地局装置又は上りリンクにおける移動端末装置に適用可能であり、受信機は下りリンクにおける移動端末装置又は上りリンクにおける無線基地局装置に適用可能である。
　送信機は、データ信号を生成するデータ生成部２０１と、送信すべきデータ系列を誤り訂正符号化するチャネル符号化部２０２と、符号化後のデータ信号をデータ変調するデータ変調部２０３と、データ変調後のデータ信号に対してオーバサンプリング処理するオーバサンプリング部２０４と、参照信号を生成するＲＳ生成部２０５と、生成した参照信号に対してオーバサンプリング処理するオーバサンプリング部２０６と、オーバサンプリングされた参照信号に直交符号化する直交符号乗算部２１２と、オーバサンプリングされたデータ信号及び参照信号を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２０７と、マッピング後の信号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）するＩＦＦＴ部２０８と、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰ（Cyclic　Prefix）を付与するＣＰ付与部２０９とを有している。
　直交符号乗算部２１２は、オーバサンプリング後の参照信号に直交符号を乗算する。参照信号に用いる直交符号については、上位レイヤからＲＲＣシグナリングなどで通知してもよい。
　データ生成部２０１で生成された送信データは、チャネル符号化部２０２で誤り訂正符号化されてデータ変調部２０３に出力されてデータ変調された後、オーバサンプリング部２０４でより高い周波数で再サンプリングされる。また、ＲＳ生成部２０５で生成された参照信号は、オーバサンプリング部２０６でより高い周波数で再サンプリングされた後、直交符号乗算部２１２に出力されて直交符号化される。次に、オーバサンプリングされたデータ信号と参照信号はサブキャリアマッピング部２０７において、リソースマッピング情報に基づいて各レイヤのサブキャリアにマッピングされた後、ＩＦＦＴ部２０８に出力されてＩＦＦＴされ時間領域の信号に変換される。次に、ＩＦＦＴ後の信号はＣＰ付与部２０９に出力され、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを付与した後、送信信号として受信機に送信される。本実施の形態では、各レイヤにマッピングされる参照信号に対してオーバサンプリング処理を行い、異なるレイヤ間にマッピングされる参照信号を、時間／周波数領域が同じリソースエレメントに配置し直交符号を用いて多重することにより、周波数方向に対して各レイヤにマッピングされる参照信号の領域を低減することができる。これにより、参照信号の挿入によるオーバーヘッドの増大を抑制し、伝送効率の低下を抑制することが可能となる。
　次に、図１５を参照して、第３のＲＳ多重法を適用して無線通信を行う受信機の機能構成について説明する。図１５は、第３のＲＳ多重法を適用して無線通信を行う受信機の機能ブロック図の一例である。
　受信機は、受信信号からＣＰを除去するＣＰ除去部３０１と、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３０２と、ＦＦＴ後の信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部３０３と、サブキャリアデマッピングされたデータ信号に対してダウンサンプリング処理を行うダウンサンプリング部３０４と、直交符号化された参照信号を分離する直交符号分離部３１２と、ダウンサンプリングされた参照信号を用いてチャネル変動を推定するチャネル推定部３０６と、データ信号をレイヤ毎に分離するレイヤ間データ信号分離部３０７と、レイヤ毎に分離されたデータ信号を復調するデータ復調部３０８と、データ復調後の信号をデータ復号するチャネル復号部３０９とを有している。
　なお、実施の形態３で示した第３のＲＳ多重法を用いた無線通信方法においても、上記実施の形態１、２で示した無線通信方法と同様に、参照信号に対して行うオーバサンプリング処理を選択的に行う構成とすることができる。
　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、送信アンテナ数等は一例であり、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。
　本出願は、２０１０年８月１０日出願の特願２０１０－１７９５８４に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (12)

  1. 　複数のレイヤの無線リソースに参照信号をマッピングして送信する無線通信方法であって、
    　前記参照信号を生成する工程と、
    　前記参照信号をオーバサンプリングする工程と、
    　前記オーバサンプリングした参照信号に対して巡回シフトを付与する工程と、
    　巡回シフトを付与した前記参照信号を、各レイヤのリソースエレメントのそれぞれにマッピングする工程と、を有し、
    　各レイヤにおいて、同じ参照信号を時間／周波数領域が同じ１つのリソースエレメント内の周波数方向に沿って複数マッピングし、且つ異なるレイヤ間の参照信号を巡回シフト多重することを特徴とする無線通信方法。
  2. 　複数のレイヤの無線リソースに参照信号をマッピングして送信する無線通信方法であって、
    　前記参照信号を生成する工程と、
    　前記参照信号をオーバサンプリングする工程と、
    　前記オーバサンプリングした参照信号を、各レイヤのリソースエレメントのそれぞれにマッピングする工程と、
    　前記各レイヤのリソースエレメントにマッピングされたデータ信号および参照信号を含むシンボル全体に対して巡回シフトを付与する工程と、を有し、
    　各レイヤにおいて、同じ参照信号を時間／周波数領域が同じ１つのリソースエレメント内の周波数方向に沿って複数マッピングし、且つ異なるレイヤ間の参照信号を巡回シフト多重することを特徴とする無線通信方法。
  3. 　オーバサンプリング係数がＮ倍である場合に、前記各レイヤにおいて時間／周波数領域が同じ１つのリソースエレメント内の周波数方向に沿ってＮ個の参照信号をマッピングすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信方法。
  4. 　前記複数のレイヤの中で互いに巡回シフト多重しているレイヤ群と、前記レイヤ群と異なるレイヤ間で周波数分割多重することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信方法。
  5. 　複数のレイヤの無線リソースに参照信号をマッピングして送信する送信機であって、
    　前記参照信号を生成参照信号生成部と、
    　前記参照信号をオーバサンプリングするオーバサンプリング部と、
    　前記オーバサンプリングした参照信号に対して巡回シフトを付与する巡回シフト部と、
    　巡回シフトを付与した前記参照信号を、各レイヤのリソースエレメントのそれぞれにマッピングするサブキャリアマッピング部と、を有し、
    　各レイヤにおいて、同じ参照信号を時間／周波数領域が同じ１つのリソースエレメント内の周波数方向に沿って複数マッピングし、且つ異なるレイヤ間の参照信号を巡回シフト多重することを特徴とする送信機。
  6. 　複数のレイヤの無線リソースに参照信号をマッピングして送信する送信機であって、
    　前記参照信号を生成する参照信号生成部と、
    　前記参照信号をオーバサンプリングするオーバサンプリング部と、
    　前記オーバサンプリングした参照信号を各レイヤのリソースエレメントのそれぞれにマッピングするサブキャリアマッピング部と、
    　前記各レイヤのリソースエレメントにマッピングされたデータ信号および参照信号を含むシンボル全体に対して巡回シフトを付与する巡回シフト部と、を有し、
    　各レイヤにおいて、同じ参照信号を時間／周波数領域が同じ１つのリソースエレメント内の周波数方向に沿って複数マッピングし、且つ異なるレイヤ間の参照信号を巡回シフト多重することを特徴とする送信機。
  7. 　前記オーバサンプリング部が前記参照信号をＮ倍にオーバサンプリングし、前記サブキャリアマッピングが前記各レイヤにおいて時間／周波数領域が同じ１つのリソースエレメント内の周波数方向に沿ってＮ個の参照信号をマッピングすることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の送信機。
  8. 　前記複数のレイヤの中で互いに巡回シフト多重しているレイヤ群と、前記レイヤ群と異なるレイヤ間で周波数分割多重することを特徴とする請求項５又は請求項６のいずれかに記載の送信機。
  9. 　複数のレイヤの無線リソースにオーバサンプリングされてマッピングされた参照信号を有する信号を受信する受信機であって、
    　受信した前記信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部と、
    　前記デマッピングされた信号の中で巡回シフト多重された参照信号を、巡回シフト番号を用いて分離する巡回シフト除去部と、
    　前記巡回シフト除去部で分離された参照信号を用いてチャネル推定を行うチャネル推定部と、を有することを特徴とする受信機。
  10. 　複数のレイヤの無線リソースにオーバサンプリングされてマッピングされた参照信号を有する信号を受信する受信機であって、
    　受信した前記信号に対して巡回シフト番号を用いて分離する巡回シフト除去部と、
    　前記巡回シフト除去部で分離された信号をデマッピングするサブキャリアデマッピング部と、
    　前記デマッピングされた信号の中に含まれる参照信号を用いてチャネル推定を行うチャネル推定部と、を有することを特徴とする受信機。
  11. 　複数のレイヤの無線リソースに参照信号をマッピングして送信する無線通信方法であって、
    　前記参照信号を生成する工程と、
    　前記参照信号をオーバサンプリングする工程と、
    　前記オーバサンプリングした参照信号を、各レイヤのリソースエレメントのそれぞれにマッピングする工程と、を有し、
    　異なるレイヤ間の参照信号を、時間／周波数領域が同じ１つのリソースエレメント内の周波数方向に分離してマッピングすることを特徴とする無線通信方法。
  12. 　複数のレイヤの無線リソースに参照信号をマッピングして送信する無線通信方法であって、
    　前記参照信号を生成する工程と、
    　前記参照信号をオーバサンプリングする工程と、
    　前記オーバサンプリングした参照信号に対して直交符号化する工程と、
    　直交符号化した前記参照信号を、各レイヤのリソースエレメントのそれぞれにマッピングする工程と、を有し、
    　異なるレイヤ間にマッピングされる参照信号を、時間／周波数領域が同じリソースエレメントに配置し直交符号を用いて多重することを特徴とする無線通信方法。
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