JP6179825B2 - 通信装置、通信方法及び集積回路 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置、通信方法及び集積回路に関する。

３ＧＰＰ ＬＴＥ（3rd Generation Partnership Project Long-term Evolution、以降ＬＴＥと呼ぶ）上り回線では、系列間干渉を軽減するために、パイロット信号として直交系列である巡回シフト系列が用いられる。巡回シフト系列は、パイロット系列に対して時間軸上で巡回シフト量分だけ巡回シフトさせることで生成できる。例えば、パイロット系列の系列長Ｎ＝１２、巡回シフト量Δ＝６の巡回シフト系列（ｍ＝０）及び巡回シフト系列（ｍ＝１）を図１に示す。

図１では、巡回シフト系列（ｍ＝０）はａ（０）〜ａ（１１）の順に構成されるのに対して、巡回シフト系列（ｍ＝１）は、巡回シフト系列（ｍ＝０）がΔ（＝６）サンプル分巡回シフトされ、ａ（６）〜ａ（１１）、ａ（０）〜ａ（５）の順に構成される。

巡回シフト量は、基地局装置（以下「基地局」と略記する）により決定され、基地局から端末局装置（以下「端末」と略記する）にスケジューリング毎（サブフレーム毎）に通知される。巡回シフト量の通知には、『０，２，３，４，６，８，９，１０』の８種類（３ｂｉｔ）が定義されている。これらは、『０，２，３，４，６，８，９，１０』×シンボル長／１２（ｍｓ）の巡回シフト量に相当する。

これらの巡回シフト量が異なる巡回シフト系列を異なる端末に割り当てることにより低系列間干渉で系列間を分離できるため、ＭＵ−ＭＩＭＯ（Multiple User - Multiple Input Multiple Output）におけるパイロット信号の送信に用いられる。ＭＵ−ＭＩＭＯでは、複数の端末が同一時刻かつ同一周波数にデータ信号を送信し、データ信号を空間で多重することによりシステムスループットを向上させる。このとき、パイロット信号も複数の端末が同一時刻かつ同一周波数で送信することが周波数利用効率の観点で好ましい。そのため、パイロット信号に直交系列である巡回シフト系列を用い、巡回シフト系列が同一時刻かつ同一周波数に送信される。受信側では直交系列の性質を利用してパイロット信号を分離することができ、各端末のチャネル状態を精度良く推定できる。

一方、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（以降ＬＴＥ−Ａと呼ぶ）上り回線では、スループットを改善するために、１つの端末が同一時刻かつ同一周波数に複数のアンテナポート（antenna port）からデータ信号を送信し、データ信号を空間上で仮想的な通信路（以降ストリームと呼ぶ）を用いて空間多重するＳＵ−ＭＩＭＯ（Single User - Multiple Input Multiple Output）のサポートが検討されている。

ここで、「アンテナポート（antenna port）」とは、１本又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（アンテナグループ）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、アンテナポートが複数の物理アンテナから構成され、基地局または端末が異なるパイロット信号を送信できる最小単位として規定されることがある。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。なお、以下では、説明を簡単にするために、「アンテナポート」と物理アンテナとが１対１で対応する場合を例に説明する。

ＳＵ−ＭＩＭＯでは、ストリーム毎にパイロット信号が必要となり、系列間干渉の軽減を目的として、各ストリームのパイロット信号に、直交系列である巡回シフト系列を用いて符号多重することが検討されている。

ここで、伝搬路変動のない理想的な環境では、巡回シフト系列は直交系列であり、系列間干渉が発生しない。一方、伝搬路変動のある実環境では、完全な直交性が成り立つわけではなく、多少の系列間干渉が発生する。特に、ストリーム数が増加し、巡回シフト系列多重数が増加すると、系列間干渉が大きくなってしまう。そのため、ＬＴＥ−Ａでは、ＬＴＥで採択された巡回シフト系列に加えて、ウォルシュ系列を併用して系列間干渉を軽減することが検討されている。

ウォルシュ系列による多重では、サブフレームを構成する第１スロット（スロット＃１）及び第２スロット（スロット＃２）のパイロット信号に対して、ウォルシュ系列ｗ１＝［１ １］又はウォルシュ系列ｗ２＝［１ −１］を乗算する（図２参照）。すなわち、ウォルシュ系列ｗ１では第１及び第２のスロットで従来同様のパイロット信号が用いられ、ウォルシュ系列ｗ２では第１のスロットで従来同様のパイロット信号が用いられ、第２のスロットで位相を反転（１８０度回転）させたパイロット信号が用いられる。

巡回シフト量を通知する方法としては、ＬＴＥでは、各端末にスケジューリング毎に通知する制御情報チャネル（Physical Downlink Control Channel、ＰＤＣＣＨ）を用いて、基地局は各端末に３ビットで通知する。また、ＬＴＥ−Ａでは、制御情報チャネル（ＰＤＣＣＨ）を用いて、各端末のウォルシュ系列がｗ１かｗ２かを示す１ビットを追加して、基地局は各端末にウォルシュ系列を通知し、各端末がウォルシュ系列を切り替えることが検討されている。

さらに、ＳＵ−ＭＩＭＯにおけるストリーム間の巡回シフト系列の系列間干渉を軽減するため、ストリーム番号が奇数のストリームのパイロット信号にはウォルシュ系列ｗ１を用い、ストリーム番号が偶数のストリームのパイロット信号にはウォルシュ系列ｗ２を用いることが検討されている（図３参照）。

ここで、ストリーム番号とは、データが割り当てられる順番を示す番号である。例えば、１つのストリームのみで送信する場合に１つのアンテナポートから送信されるストリームをストリーム＃０、２つのストリームで送信される場合に上記とは異なるアンテナポートから送信されるストリームをストリーム＃１とする。ストリーム番号が奇数又は偶数かに応じて異なるウォルシュ系列を設定することにより、隣接するストリームのパイロット信号間の系列間干渉を軽減することができる（非特許文献１参照）。また、第２ストリーム（ストリーム＃１）以降に用いるウォルシュ系列を示すビットを通知する必要がないため、巡回シフト量の通知量を軽減することができる。

R1-091772: Reference Signal structure for LTE-Advanced UL SU-MIMO, 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #57, San Francisco, USA, May 4th - 8th, 2009

しかしながら、更なるスループット向上を目指し、ＳＵ−ＭＩＭＯ及びＭＵ−ＭＩＭＯの同時適用を考えた場合、同一端末が用いる複数のパイロット信号同士の系列間干渉に加えて、端末間のパイロット信号同士の系列間干渉が発生する。例えば、図４に示すように、第１端末（ＵＥ（User Equipment）＃１）が第１ストリーム（ストリーム＃０）でウォルシュ系列ｗ１を用い、第２ストリーム（ストリーム＃１）でウォルシュ系列ｗ２を用い、第２端末（ＵＥ＃２）が第１ストリーム（ストリーム＃０）でウォルシュ系列ｗ１を用いる場合には、第１端末の第１ストリームは、第１端末の第２ストリーム、及び、第２端末の第１ストリームの２つのパイロット信号から系列間干渉を受ける。さらに、図５に示すように、第１端末と第２端末との送信帯域幅が異なる場合には、系列間干渉がさらに増加する。

このようなＳＵ−ＭＩＭＯ及びＭＵ−ＭＩＭＯの両方が適用される状況に対しては、従来技術では、系列間干渉の軽減が不十分である。

本発明の目的は、ＳＵ−ＭＩＭＯ及びＭＵ−ＭＩＭＯを同時に適用する場合においても、同一端末が用いる複数のパイロット信号における系列間干渉を低く抑えつつ、端末間のパイロット信号における系列間干渉を軽減することである。

本発明の通信装置は、複数のレイヤ番号のそれぞれに対して、複数の巡回シフト量のうちの一つと複数の直交系列のうちの一つとが対応付けられた対応関係を特定する制御情報を、端末に送信する送信部と、前記制御情報によって特定された前記対応関係に基づいて、レイヤ番号毎の巡回シフト量及び直交系列を用いて生成された信号であって、前記端末から送信された前記信号を受信する受信部と、を有し、前記複数の巡回シフト量は、０から１１の１２個の巡回シフト量からなり、前記複数のレイヤ番号のうちの同一のレイヤ番号に対して、差が６の２つの巡回シフト量が、それぞれ、異なる直交系列に対応付けられている。

本発明の通信方法は、複数のレイヤ番号のそれぞれに対して、複数の巡回シフト量のうちの一つと複数の直交系列のうちの一つとが対応付けられた対応関係を特定する制御情報を、端末に送信する工程と、前記制御情報によって特定された前記対応関係に基づいて、レイヤ番号毎の巡回シフト量及び直交系列を用いて生成された信号であって、前記端末から送信された前記信号を受信する工程と、を有し、前記複数の巡回シフト量は、０から１１の１２個の巡回シフト量からなり、前記複数のレイヤ番号のうちの同一のレイヤ番号に対して、差が６の２つの巡回シフト量が、それぞれ、異なる直交系列に対応付けられている。

本発明の集積回路は、複数のレイヤ番号のそれぞれに対して、複数の巡回シフト量のうちの一つと複数の直交系列のうちの一つとが対応付けられた対応関係を特定する制御情報を、端末に送信する処理と、前記制御情報によって特定された前記対応関係に基づいて、レイヤ番号毎の巡回シフト量及び直交系列を用いて生成された信号であって、前記端末から送信された前記信号を受信する処理と、を制御し、前記複数の巡回シフト量は、０から１１の１２個の巡回シフト量からなり、前記複数のレイヤ番号のうちの同一のレイヤ番号に対して、差が６の２つの巡回シフト量が、それぞれ、異なる直交系列に対応付けられている。

本発明によれば、ＳＵ−ＭＩＭＯ及びＭＵ−ＭＩＭＯを同時に適用する場合においても、同一端末が用いる複数のパイロット信号における系列間干渉を低く抑えつつ、端末間のパイロット信号における系列間干渉を軽減することができる。

巡回シフト量Δ＝６における巡回シフト系列（ｍ＝０，１）を示す図 ウォルシュ系列による多重方法を説明するための図 ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係を示す図 ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて端末間で発生する系列間干渉を説明するための図 ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて送信帯域幅が異なる場合に端末間で発生する系列間干渉を説明するための図 ＳＵ−ＭＩＭＯ及びＭＵ−ＭＩＭＯにおける適用の可能性を説明するための図 本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示す図 ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係の一例を示す図 実施の形態１に係る端末の構成を示す図 ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係の別の一例を示す図 ストリーム番号と巡回シフト量との対応関係の一例を示す図 使用系列特定テーブルの一例を示す図 使用系列特定テーブルの別の一例を示す図 巡回シフト量とウォルシュ系列とのペアの更に別の候補を示す図 第１及び第２ストリームの巡回シフト量間隔を最大に設定する場合の利点を説明するための図 巡回シフト量とウォルシュ系列とのペアの候補を示す図 巡回シフト量とウォルシュ系列とのペアの別の候補を示す図 巡回シフト量とウォルシュ系列とのペアの更に別の候補を示す図 巡回シフト量とウォルシュ系列とのペアの更に別の候補を示す図 ストリーム番号と巡回シフト量との対応関係の一例を示す図 実施の形態３に係る使用系列特定テーブルの別の一例を示す図 第２〜第４ストリームに設定される巡回シフト量及びウォルシュ系列の対応関係を示した図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
先ず、実施の形態の具体的な構成及び動作を説明する前に、本発明の着眼点について説明する。

ＳＵ−ＭＩＭＯでは、１つの端末が同時に複数のストリームでデータ信号を送信する。ここで、ストリームとは、データ信号もしくはパイロット信号に関連付けられたアンテナポートから送信される信号（またはその空間上の通信路）とする。なお、ストリームはレイヤーと呼ばれることもある。また、ＬＴＥ−Ａ上り回線の復調用パイロット信号で検討されているウェイト制御に用いるベクトル（プリコーディングベクトル）ではストリームとプリコーディングベクトルが１対１に対応する。

一方、ＭＵ−ＭＩＭＯでは、複数の端末が同時に１つ又は複数のストリームでデータ信号を送信する。

このとき、ＳＵ−ＭＩＭＯでは、１端末当たりのストリーム数が増加するに従い、パイロット信号の系列間干渉が増加し、ＭＵ−ＭＩＭＯでは、１端末当たりのストリーム数又は空間多重する端末数が増加するに従い、パイロット信号の系列間干渉が増加する。

したがって、１端末当たりのストリーム数及び空間多重する端末数が共に多い状況では、データ信号及びパイロット信号の信号間干渉が大きくなり誤り率が大きく劣化する。そのため、このような状況が実際の環境で用いられる可能性は低く（図６参照）、また、このような状況に対して性能改善を行ってもシステム全体への性能改善量の寄与が小さいと考えられる。

また、ＬＴＥ−Ａ上り回線では、実環境で実現可能な空間多重数として、送受信アンテナ４本ずつを用いるＳＵ−ＭＩＭＯ送信、すなわち最大ストリーム数が４のＭＩＭＯ送信が検討されている。ＳＵ−ＭＩＭＯに基づくとＭＵ−ＭＩＭＯ送信でも同様に最大ストリーム数４が実環境で実現可能な空間多重数となる。そのため、以下では、ＳＵ−ＭＩＭＯにおける１端末当たりのストリーム数が最大４以下、または、ＭＵ−ＭＩＭＯにおける端末のストリーム数の合計が４以下の場合を例にして検討する。

［基地局装置の構成］
図７は、本実施の形態に係る基地局１００の構成を示す図である。

符号化部１０１には、送信データ（下り回線データ）、誤り検出部１１７から入力される応答信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）、スケジューリング部１０９から入力される各端末のリソース割当情報、ＭＣＳ（Modulation Coding Scheme）等を示す制御情報、送信電力・重み（ウェイト）を制御するためのウェイト制御情報、巡回シフト量に関する情報、巡回シフト量（またはストリーム番号）とウォルシュ系列との対応関係を示す情報などが入力される。ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係を示す情報については、後述する。

なお、応答信号、リソース割当情報、制御情報、ウェイト制御情報、巡回シフト量に関する情報、ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係を示す情報などにより、割当制御情報が構成される。そして、符号化部１０１は、送信データ及び割当制御情報を符号化し、符号化データを変調部１０２に出力する。巡回シフト量に関する情報、ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係を示す情報を含む割当制御情報は、スケジューリング毎に後述の送信ＲＦ（Radio Frequency）部１０３から送信される。

変調部１０２は、符号化部１０１から入力される符号化データを変調し、変調後の信号を送信ＲＦ部１０３に出力する。

送信ＲＦ部１０３は、変調部１０２から入力される信号にＤ／Ａ（Digital to Analog）変換、アップコンバート、増幅等の送信処理を施し、送信処理を施した信号を１つ以上のアンテナから各端末へ無線送信する。

受信ＲＦ部１０４は、アンテナを介して受信した各端末からの信号にダウンコンバート、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換等の受信処理を施し、受信処理を施した信号を分離部１０５に出力する。

分離部１０５は、受信ＲＦ部１０４から入力される信号をパイロット信号とデータ信号とに分離する。そして、分離部１０５は、パイロット信号をＤＦＴ（discrete Fourier transform）部１０６に出力し、データ信号をＤＦＴ部１１１に出力する。

ＤＦＴ部１０６は、分離部１０５から入力されるパイロット信号にＤＦＴ処理を施し、時間領域から周波数領域の信号に変換する。そして、ＤＦＴ部１０６は、周波数領域に変換したパイロット信号をデマッピング部１０７に出力する。

デマッピング部１０７は、ＤＦＴ部１０６から入力される周波数領域のパイロット信号から各端末の送信帯域に対応した部分のパイロット信号を抽出する。そして、デマッピング部１０７は、抽出した各パイロット信号を推定部１０８に出力する。

推定部１０８は、パイロット情報決定部１１０からパイロット信号の系列に関する情報として入力される巡回シフト量、及び、ウォルシュ系列（ｗ１かｗ２か）に基づいて、受信するパイロット信号の系列を判定する。

さらに、推定部１０８は、パイロット信号の系列に関する情報を用いて、デマッピング部１０７から入力されるパイロット信号から所望のパイロット信号を抽出し、周波数領域のチャネル状態（チャネルの周波数応答）の推定値及び受信品質の推定値を推定する。そして、推定部１０８は、チャネルの周波数応答の推定値を信号分離部１１３に出力し、受信品質の推定値をスケジューリング部１０９に出力する。

スケジューリング部１０９は、推定部１０８から入力される受信品質の推定値に従って、各端末が送信する送信信号の送信帯域（周波数リソース）への割り当てをスケジューリングする。また、各端末が送信する送信信号の送信電力・重み（ウェイト）を決定する。そして、スケジューリング部１０９は、スケジューリング結果を示す割当制御情報（例えば、リソース割当情報、制御情報）、及び、送信電力・重み（ウェイト）を制御するためのウェイト制御情報を符号化部１０１に出力し、リソース割当情報をパイロット情報決定部１１０に出力する。

パイロット情報決定部１１０は、スケジューリング部１０９から入力されるリソース割当情報を基に、パイロット信号の送信帯域を判定する。また、パイロット情報決定部１１０は、ストリーム番号とウォルシュ系列との複数の対応関係を記憶し、複数の対応関係の中からパイロット信号間の系列間干渉を軽減できるストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係を選択する。

図８は、パイロット情報決定部１１０が記憶するストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係の一例を示す図である。図８に示す例では、ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係として、パターンＡとパターンＢとの２つが示されている。パイロット情報決定部１１０は、例えば、ＭＵ−ＭＩＭＯの場合、多重される端末に対してそれぞれパターンＡ、パターンＢを割り当て、パターンＡ又はパターンＢを示すストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係を示す情報を、推定部１０８及び符号化部１０１に出力する。パターンＡとパターンＢとでは、同一のストリーム番号に互いに異なるウォルシュ系列が対応付けられているため、各端末のそれぞれにパターンＡ、パターンＢを割り当てることにより、端末間での系列間干渉を小さくすることができる。

さらに、パイロット情報決定部１１０は、当該対応関係に加えて、パイロット信号間の系列間干渉を軽減できる巡回シフト系列の巡回シフト量を決定する。パイロット情報決定部１１０は、例えば、各ストリームに、系列間干渉を軽減できる巡回シフト量の差が大きい巡回シフト系列を割り当てる。そして、パイロット情報決定部１１０は、決定した巡回シフト系列の巡回シフト量に関する情報を、推定部１０８及び符号化部１０１に出力する。

一方、ＤＦＴ部１１１は、分離部１０５から入力されるデータ信号にＤＦＴ処理を施し、時間領域から周波数領域の信号に変換する。そして、ＤＦＴ部１１１は、周波数領域に変換したデータ信号をデマッピング部１１２に出力する。

デマッピング部１１２は、ＤＦＴ部１１１から入力される信号から各端末の送信帯域に対応した部分のデータ信号を抽出する。そして、デマッピング部１１２は、抽出した各信号を信号分離部１１３に出力する。

信号分離部１１３は、推定部１０８から入力されるチャネルの周波数応答の推定値を用いて、デマッピング部１１２から入力されるデータ信号を送信電力・重み（ウェイト）により重み付けして合成することで、各ストリームのデータ信号に分離する。そして、信号分離部１１３は、等化処理を施したデータ信号をＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１１４に出力する。

ＩＦＦＴ部１１４は、信号分離部１１３から入力されるデータ信号にＩＦＦＴ処理を施す。そして、ＩＦＦＴ部１１４は、ＩＦＦＴ処理を施した信号を復調部１１５に出力する。

復調部１１５は、ＩＦＦＴ部１１４から入力される信号に復調処理を施し、復調処理を施した信号を復号部１１６に出力する。

復号部１１６は、復調部１１５から入力される信号に復号処理を施し、復号処理を施した信号（復号ビット列）を誤り検出部１１７に出力する。誤り検出部１１７は、復号部１１６から入力される復号ビット列に対して誤り検出を行う。例えば、誤り検出部１１７は、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を用いて誤り検出を行う。

誤り検出部１１７は、誤り検出の結果、復号ビットに誤りが有る場合には応答信号としてＮＡＣＫ信号を生成し、復号ビットに誤りが無い場合には応答信号としてＡＣＫ信号を生成する。そして、誤り検出部１１７は、生成した応答信号を符号化部１０１に出力する。また、誤り検出部１１７は、復号ビットに誤りが無い場合は、データ信号を受信データとして出力する。

［端末局装置の構成］
図９は、本実施の形態に係る端末２００の構成を示す図である。

受信ＲＦ部２０１は、アンテナを介して受信した基地局からの信号にダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を施し、受信処理を施した信号を復調部２０２に出力する。

復調部２０２は、受信ＲＦ部２０１から入力される信号に等化処理及び復調処理を施し、これらの処理を施した信号を復号部２０３に出力する。

復号部２０３は、復調部２０２から入力される信号に復号処理を施し、復号処理後の信号から受信データ及び割当制御情報を抽出する。ここで、割当制御情報には、応答信号（ＡＣＫ信号／ＮＡＣＫ信号）、リソース割当情報、制御情報、ウェイト制御情報、巡回シフト量に関する情報、及び、ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係を示す情報が含まれる。復号部２０３は、抽出した割当制御情報のうち、リソース割当情報、制御情報を符号化部２０７、変調部２０８及び割当部２０９に出力し、ウェイト制御情報を送信電力・ウェイト制御部２１１に出力し、巡回シフト量に関する情報及びストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係を示す情報をパイロット情報決定部２０４に出力する。

パイロット情報決定部２０４は、ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係（パターン）を複数記憶し、復号部２０３から入力されるストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係を示す情報を基にして、ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係を決定する。上記ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係を示す情報は、パターンＡかパターンＢを通知する情報に限定するものではなく、ストリーム０で使用するウォルシュ系列がｗ１かｗ２を示す情報であってもよい。

例えば、パイロット情報決定部２０４が、ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係として、図８に示すようなパターンＡ及びパターンＢを記憶している場合に、復号部２０３から入力されるこれら対応関係を示す情報（パターンＡかパターンＢという情報）に基づいて、各ストリームで用いるウォルシュ系列を決定する。

また、パイロット情報決定部２０４は、復号部２０３から入力される巡回シフト量に関する情報に従って、巡回シフト系列の巡回シフト量を決定する。そして、パイロット情報決定部２０４は、決定した情報をパイロット信号生成部２０５に出力する。

パイロット信号生成部２０５は、パイロット情報決定部２０４から入力された巡回シフト量及びウォルシュ系列に関する情報に基づいてパイロット信号を生成し、パイロット信号を多重化部２１０に出力する。より具体的には、パイロット信号生成部２０５は、パイロット情報決定部２０４により設定された巡回シフト量に応じた巡回シフト系列を、パイロット情報決定部２０４により設定されたウォルシュ系列で拡散し、拡散後の信号を多重化部２１０に出力する。

ＣＲＣ部２０６には、送信データが分割されて入力される。そして、入力された送信データに対してＣＲＣ符号化を行ってＣＲＣ符号化データを生成し、生成したＣＲＣ符号化データを符号化部２０７に出力する。

符号化部２０７は、復号部２０３から入力された制御情報を用いて、ＣＲＣ部２０６から入力されるＣＲＣ符号化データを符号化し、符号化データを変調部２０８に出力する。

変調部２０８は、復号部２０３から入力された制御情報を用いて、符号化部２０７から入力される符号化データを変調し、変調後のデータ信号を割当部２０９に出力する。

割当部２０９は、復号部２０３から入力されるリソース割当情報に基づいて、変調部２０８から入力されるデータ信号を周波数リソース（ＲＢ）に割り当てる。割当部２０９は、ＲＢに割り当てられたデータ信号を多重化部２１０に出力する。

多重化部２１０は、割当部２０９から入力されるデータ信号とパイロット信号とを時間多重し、多重信号を送信電力・ウェイト制御部２１１に出力する。

送信電力・ウェイト制御部２１１は、復号部２０３から入力されるウェイト制御情報を基に送信電力・重み（ウェイト）を決定し、多重化部２１０から入力される各多重信号に送信電力・重み（ウェイト）を乗算し、乗算後の多重信号を送信ＲＦ部２１２に出力する。

送信ＲＦ部２１２は、送信電力・ウェイト制御部２１１から入力される多重信号にＤ／Ａ変換、アップコンバート、増幅等の送信処理を施し、送信処理を施した信号をアンテナから基地局へ無線送信する。

次に、ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係について説明する。

ここで、ＳＵ−ＭＩＭＯでは、１端末が複数のストリームを送信するため、各ストリームの送信帯域幅（データ信号を送信する帯域幅）が同一に設定される。１端末に対する送信帯域幅を同一とすることにより、リソース割当の制御情報の通知量を軽減することができるからである。このように、ＳＵ−ＭＩＭＯでは、系列間で送信帯域幅が同一であるため、巡回シフト系列によって系列間での直交性を維持することができ、系列間干渉の軽減効果が高く、系列間干渉が小さい。

一方、ＭＵ−ＭＩＭＯでは、各端末に対して送信帯域幅がそれぞれ通知されるため、各端末で異なる送信帯域幅を設定することが可能であり、各端末の伝搬路状況に適応した送信帯域幅を設定することができる。そのため、系列間で送信帯域幅が異なる場合には、巡回シフト系列のみでは系列間の直交性を維持することができず、系列間干渉の軽減効果が低く、系列間干渉が大きい。

そこで、以下では、ＭＵ−ＭＩＭＯにおける端末数を系列長２（ＬＴＥのサブフレーム構成で実現できる長さ）のウォルシュ系列で生成できる個数に合わせて２とする。また、ＭＵ−ＭＩＭＯに加えＳＵ−ＭＩＭＯにおける系列間干渉を含めた観点から系列間干渉を低く抑えられるように、各ウォルシュ系列を２（＝ＬＴＥ−Ａで検討される最大ストリーム数／ウォルシュ系列の個数）ストリームずつに対応付ける場合を想定する。そして、この場合におけるストリーム番号とウォルシュ系列との適切な対応関係を検討する。

本実施の形態では、ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて、各端末が、互いに直交するウォルシュ系列を用いるようにする。ウォルシュ系列は、系列間で送信帯域幅が異なる場合においても直交性を維持することができる。

図８は、ストリーム番号とウォルシュ系列との対応例を示す図である。各端末に割り当てられるストリーム数が２以下であるＭＵ−ＭＩＭＯでは端末間で異なるウォルシュ系列を用いることができるため、系列間で直交性を維持することができる。なお、上述したように、ストリーム番号とは、データが割り当てられる順番を示す番号である。

図８に示す対応例を用いる場合、パターンＡでは、第１ストリーム（ストリーム＃０）及び第２ストリーム（ストリーム＃１）から構成される第１ストリームグループには、ウォルシュ系列ｗ１が設定され、第３ストリーム（ストリーム＃２）及び第４ストリーム（ストリーム＃３）から構成される第２ストリームグループには、ウォルシュ系列ｗ２が設定されることになる。また、パターンＢでは、第１ストリームグループには、ウォルシュ系列ｗ２が設定され、第２ストリームグループには、ウォルシュ系列ｗ１が設定されることになる。

ここで、一つの方法として、各端末はパターンＡかパターンＢかという制御情報に基づきパターンを決定し、ＳＵ−ＭＩＭＯでは決定したパターンにおける第１ストリームグループ及び第２ストリームグループが端末に割り当てられる。ＭＵ−ＭＩＭＯでは決定したパターンにおける第１ストリームグループが第１端末に割り当てられ、第２ストリームグループが第２端末に割り当てられる。このように、少なくとも一方が複数のストリームを含む第１及び第２ストリームグループに、互いに直交するウォルシュ系列が設定され、かつ、ユーザがストリームグループ単位で割り当てられる。

また、別の方法として、各端末はパターンＡかパターンＢかという制御情報に基づきパターンを決定し、自局がデータ送信に用いるストリーム数が第１ストリームグループに含まれるストリーム数以下である場合は決定したパターンにおける第１ストリームグループに割り当てた前記系列のみを用い、ストリームグループに含まれるストリーム数より多い場合には第１及び第２ストリームグループに割り当てた前記系列を用いるとする。

すなわち、図８に示すようなストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係を用いる場合、パイロット情報決定部２０４は、第１ストリームには基地局から通知されるウォルシュ系列（ｗ１又はｗ２）を用いると決定し、第２ストリームでは第１ストリームのウォルシュ系列と同じウォルシュ系列を用いると決定し、第３及び第４のストリームでは、第１及び第２のストリームとは異なるウォルシュ系列を用いると決定する。

一般に、ストリーム数の増加に伴い分離性能は大きく劣化するが、ＳＵ−ＭＩＭＯにおいて１端末当たりのストリーム数が２以下であればウォルシュ系列を同一にして巡回シフト系列のみでストリームを分離することができるため、性能劣化は小さい。

なお、このように、第１及び第２ストリームグループに、互いに直交するウォルシュ系列が設定される場合、下記の理由からも、互いに直交するウォルシュ系列が割り当てられる第１及び第２ストリームグループが、２ストリームから構成されるとよい。

上述したように、ＬＴＥ−Ａ上り回線ではＳＵ−ＭＩＭＯとして、送受信アンテナ４本ずつのＭＩＭＯ送信、すなわち最大ストリーム数を４として検討されている。したがって、各ストリームグループに含まれるストリーム数を２とすると、ウォルシュ系列ｗ１、ｗ２が２ストリームずつに対応付けられることになる。

そして、各ストリームグループでは、各巡回シフト量の差が最も大きくなる２つの巡回シフト系列を用いることにより、各ストリーム間で発生する系列間干渉を小さくすることができる。そのため、ＭＩＭＯ送信における最大ストリーム数が４の場合、各ストリームグループには２（＝ＬＴＥ−Ａで検討される最大ストリーム数／ウォルシュ系列の個数）ストリームが含まれるようにする。このようにして、各ストリームグループに異なるウォルシュ系列を割り当てることにより、各ストリーム間で発生する系列間干渉を小さくすることができる。

そして、この結果、ＳＵ−ＭＩＭＯ及びＭＵ−ＭＩＭＯを同時に適用する場合に、同一端末が用いる複数のパイロット信号における系列間干渉を低く抑えつつ、端末間のパイロット信号における系列間干渉を軽減することができる。

なお、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信では、第１端末が３つのストリームを用い、第２端末が１つのストリームを用いることも想定される。

そこで、基地局及び端末間で、互いに直交する異なるウォルシュ系列を割り当てる各ストリームグループを構成するストリーム数Ｎ_ｗを共有する。そして、パイロット情報決定部２０４は、第１〜第Ｎ_ｗストリームでは、基地局から通知されたウォルシュ系列（ｗ１又はｗ２）を用い、第（Ｎ_ｗ＋１）ストリーム以降では、基地局が通知したウォルシュ系列と異なるウォルシュ系列を用いると決定するようにしてもよい。言い換えると、１つの端末局において、第１〜第Ｎ_ｗストリームでは１種類のウォルシュ系列（ｗ１又はｗ２）を用い、第（Ｎ_ｗ＋１）ストリーム以降では前記ウォルシュ系列と異なる１種類のウォルシュ系列を用いるようにしてもよい。最初のストリームがｗ１かｗ２かは基地局が直接的に通知してもよいし、パターンＡかパターンＢかの情報として間接的に通知してもよい。例えば、端末に２ストリームを割り当てる場合、基地局及び端末間で、Ｎ_ｗ＝２を共有しておけばよく、端末に３ストリームを割り当てる場合、基地局及び端末間で、Ｎ_ｗ＝３を共有しておけばよい。

これにより、Ｎ_ｗ＝２の場合には、例えば、図８の対応関係を用い、Ｎ_ｗ＝３の場合には、図１０の対応関係を用いるように、Ｎ_ｗに応じて、ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係（パターン）が切り替わることになる。なお、ストリーム数が４において、Ｎ_ｗ＝４とする場合は全てのストリームで同じウォルシュ系列を用いることになる。

なお、ＭＵ−ＭＩＭＯにおける各端末のストリーム数に応じたＮ_ｗの値をシグナリングにより通知するようにしてもよい。このとき、ＳＵ−ＭＩＭＯでは、第１〜第Ｎ_ｗストリームまでは、第１ストリームと同じウォルシュ系列を用い、第（Ｎ_ｗ＋１）ストリーム以降は、第１ストリームのウォルシュ系列とは異なるウォルシュ系列を用いるようにする。これにより、同じウォルシュ系列を用いるストリーム数を任意に変更することができるようになる。また、シグナリングにより、上記技術と従来技術（図３）を切り替えてもよい。

なお、第１端末が３つのストリームを用い、第２端末が１つのストリームを用いる場合においても、３つのストリームから構成される第１ストリームグループと、１つのストリームグループから構成される第２ストリームグループに、互いに直交するウォルシュ系列ｗ１，ｗ２を設定する。そして、第１ストリームグループを第１端末に割り当て、第２ストリームグループを第２端末に割り当てることにより、第１端末と第２端末とは異なるウォルシュ系列を用いることになるため、端末間での系列間干渉が小さくなる。また、パターンＡの第１ストリームグループを第１端末に割り当て、パターンＢの第１ストリームグループを第２端末に割り当てることにより、第１端末と第２端末とは異なるウォルシュ系列を用いることになるため、端末間での系列間干渉が小さくなる。このように、各端末のストリーム数が３つ以上となるＭＵ−ＭＩＭＯを想定する場合、第３ストリームに用いるウォルシュ系列も第１ストリームと同様のウォルシュ系列を用いることにより、端末間での系列間干渉を小さくすることができる。

Ｎ_ｗを切り替えるシグナリング方法としては、（ａ）スケジューリング毎に通知する方法、（ｂ）スケジューリングより長い間隔で通知する方法（Higher Layer Signalingなど）がある。

また、Ｎ_ｗは端末個別（UE Specific）に通知されるようにしてもよいし、セル個別（Cell Specific）に通知されるようにしてもよい。また、Ｎ_ｗは巡回シフト量の番号に応じて暗示的（Implicit）に通知してもよい。例えば、基地局から端末に通知される巡回シフト量として、『０，２，３，４，６，８，９，１０』（すなわち、『０，２，３，４，６，８，９，１０』×シンボル長／１２（ｍｓ））が定義される場合、巡回シフト量『０，２，３，４』のうちのどれかが通知された場合には、Ｎ_ｗ＝２とし、巡回シフト『６，８，９，１０』のうちのどれかが通知された場合には、Ｎ_ｗ＝４とする。

例えば、Ｎ_ｗ＝２では、２つのストリームから構成される第１ストリームグループと、２つのストリームグループから構成される第２ストリームグループとに、互いに直交するウォルシュ系列ｗ１，ｗ２を設定する。また、Ｎ_ｗ＝４では、４つのストリームから構成される第１ストリームグループと、０個のストリームグループから構成される第２ストリームグループとに、互いに直交するウォルシュ系列ｗ１，ｗ２を設定する。そして、Ｎ_ｗを明示的又は暗示的に切り替える。すなわち、端末は、Ｎ_ｗ＝２の場合には、４つのストリームのパイロット信号をｗ１，ｗ２の２種類を用いて送信し、Ｎ_ｗ＝４の場合には、４つのストリームのパイロット信号をｗ１又はｗ２のどちらか一方を用いて送信することになる。換言すると、第１ストリーム及び第２ストリームでは、同じ符号のウォルシュ系列を用い、第３ストリーム以降では、各ストリームグループを構成するストリーム数Ｎ_ｗによって、第１ストリームと同じ符号又は異なる符号のウォルシュ系列を用いることになる。

このようにして、シグナリングによりＮ_ｗの値を切り替えられるので、ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて空間多重される信号分離性能に応じて設定したストリーム数Ｎ_ｗを用いることができ、系列間干渉を柔軟に軽減できる。

なお、以上の説明では、ストリーム番号に対してウォルシュ系列を対応付けたが、ウォルシュ系列に加えて、ストリーム番号に対して巡回シフト量も対応付けることができる。例えば、図１１のように、同一ウォルシュ系列には、巡回シフト量の差が大きい巡回シフト系列（ここでは巡回シフト量として『０，１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１』（すなわち、『０，１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１』×シンボル長／１２（ｍｓ））が選択できるとする）を割り当てる。

具体的には、基地局から第１ストリーム（ストリーム＃０）に用いる巡回シフト量Δ０（Δ０＜１２）が通知されると、第２ストリーム（ストリーム＃１）に用いる巡回シフト量Δ１を（Δ０＋６）ｍｏｄ１２として、巡回シフト量を１／２シンボル長とする（図１１のパターン１及びパターン２参照）。また、第３ストリーム（ストリーム＃２）に用いる巡回シフト量Δ２を（Δ０＋３）ｍｏｄ１２として、巡回シフト量を１／４シンボル長とし、第４ストリーム（ストリーム＃３）に用いる巡回シフト量Δ３を（Δ０＋９）ｍｏｄ１２として、巡回シフト量を３／４シンボル長とする（図１１のパターン１参照）。なお、第３ストリーム（ストリーム＃２）に用いる巡回シフト量Δ２を（Δ０＋９）ｍｏｄ１２、第４ストリーム（ストリーム＃３）に用いる巡回シフト量Δ３を（Δ０＋３）ｍｏｄ１２としてもよい（図１１のパターン２参照）。

これにより、ウォルシュ系列ｗ１を用いる系列間でも、ウォルシュ系列ｗ２を用いる系列間でも、巡回シフト量の差を１／２シンボル長にすることができ、巡回シフト量の差を最も大きくできるため、系列間干渉を大きく軽減することができる。一方で、異なるウォルシュ系列（ｗ１とｗ２）間では、巡回シフト量の差を１／４シンボル長とすることで、巡回シフト系列で系列間干渉を軽減しつつ、更に異なるウォルシュ系列で系列間干渉を軽減する。

このように、ＳＵ−ＭＩＭＯにおける１端末当たりのストリーム数、及び、ＭＵ−ＭＩＭＯにおける端末のストリーム数の合計（これらを「使用ストリーム数」という）が４の場合に、第１〜第４ストリームに対して、巡回シフト量のオフセット量として『０，６，３，９』（又は『０，６，９，３』）を用いることにより、系列間干渉を大きく軽減することができる。

なお、使用ストリーム数が３の場合には、第１〜第３ストリームに対して、巡回シフト量のオフセット量として『０，６，３』を用いてもよいし、『０，４，８』を用いてもよい。ここで、オフセット量『０，６，３』は、使用ストリーム数が４の場合に適用されるオフセット量『０，６，３，９』と一部が共通する。そのため、使用ストリーム数が３の場合に、巡回シフト量のオフセット量として『０，６，３』を用いることにより、使用ストリーム数が４の場合の処理の一部を用いることができる。すなわち、使用ストリーム数が３の場合と４の場合とでは、同一回路を利用できるので回路規模を低減することができる。ただし、巡回シフト量のオフセット量として『０，６，３』を用いる場合には、各ストリーム間での巡回シフト量の間隔は３となる。一方、使用ストリーム数が３の場合に、巡回シフト量のオフセット量として『０，４，８』を用いる場合には、各ストリーム間での巡回シフト量の間隔が４となり、巡回シフト量の間隔を最大限に広くできる。そのため、使用ストリーム数が３の場合には、巡回シフト量のオフセット量として『０，６，３』を用いる場合に比べ『０，４，８』を用いる場合の方が、系列間干渉の低減効果が高い。

以上のように、パイロット情報決定部２０４は、割当制御情報に基づいて、少なくとも一方が複数のストリームを含む第１及び第２ストリームグループのそれぞれのウォルシュ系列を決定し、パイロット信号生成部２０５は、決定されたウォルシュ系列で、第１及び第２ストリームグループに含まれる各ストリームを拡散することにより、送信信号を形成する。このとき、第１及び第２ストリームグループには互いに直交するウォルシュ系列が設定され、かつ、ユーザがストリームグループ単位で割り当てられている。

（変形例１）
上記で、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信において、Ｎ_ｗ＝３の例として、第１〜第３ストリームから構成される第１ストリームグループにウォルシュ系列ｗ１を割り当て、第４ストリームのみで構成される第２ストリームグループにウォルシュ系列ｗ２を割り当てる場合について説明した。

この場合、ＳＵ−ＭＩＭＯでは、第１ストリームグループに含まれる第１〜第３ストリームには同一のウォルシュ系列ｗ１が割り当てられるため、巡回シフト系列により３系列間の干渉を軽減する必要が生じる。しかし、Ｎ_ｗ＝３の場合でも巡回シフト系列間での巡回シフト量の差が十分に大きいため、系列間干渉は十分に軽減できる。

このように、ＳＵ−ＭＩＭＯでは、系列間で送信帯域幅が同一であっても、ストリーム数が増加するに従い、巡回シフト系列間での巡回シフト量の差が小さくなり、巡回シフト系列間での系列間干渉が大きくなる。すなわち、ＳＵ−ＭＩＭＯでは、ストリームグループを構成するストリーム数が少ない場合には、巡回シフト量の差を大きくできるため、ウォルシュ系列が同一であっても、巡回シフト系列のみで系列間干渉を十分に軽減できるのに対し、ストリームグループを構成するストリーム数が多い場合には、巡回シフト量の差が小さくなり、系列間の系列間干渉が増加する。

そこで、ＳＵ−ＭＩＭＯにおいて、ストリームグループのストリーム数が少ない場合には、符号が同一のウォルシュ系列を適用し、ストリームグループのストリーム数が多い場合には、符号が同一及び異なるウォルシュ系列を適用してもよい。具体的には、ＳＵ−ＭＩＭＯにおいて、ストリームグループのストリーム数が２以下の場合には、ウォルシュ系列ｗ１又はｗ２を適用し、ストリームグループのストリーム数が３以上の場合には、ウォルシュ系列ｗ１及びｗ２を適用する。そして、１端末当たりのストリーム数が３以上の場合には、ウォルシュ系列ｗ１が割り当てられた第１ストリームグループ、及び、ウォルシュ系列ｗ２が割り当てられた第２ストリームグループをシングルユーザに割り当てる。すなわち、この場合には、互いに直交するウォルシュ系列が設定された第１及び第２ストリームグループが、シングルユーザに割り当てられる。

また、以上の説明では、ストリーム数が４以下の場合を例に説明したが、第５ストリーム以降では第１ストリームからの対応関係が繰り返されるとしてもよい。すなわち、第１と第５ストリーム、第２と第６ストリーム、・・・では、ｗ１のウォルシュ系列が用いられるとしてもよい。

なお、本発明の基地局及び端末を以下と置き換えてもよい。

基地局は、１つの端末で定義されるストリームが第１ストリームグループと第２ストリームグループとに分類されており、各端末に対して前記第１ストリームグループ及び第２ストリームグループで用いる系列を、第１のウォルシュ系列または第２のウォルシュ系列から選択して設定する設定手段としてのパイロット情報決定部１１０と、前記設定された第１ストリームグループで用いる系列が第１のウォルシュ系列か第２のウォルシュ系列かを示す制御情報を生成する制御情報生成手段としてのパイロット情報決定部１１０と、前記制御情報を送信する送信手段としての送信ＲＦ部１０３と、を具備し、設定手段としてのパイロット情報決定部１１０は、各端末における第１ストリームグループと第２ストリームグループに異なるウォルシュ系列を割り当てる。

端末は、１つの端末で定義されるストリームが第１ストリームグループと第２ストリームグループとに分類されており、前記第１ストリームグループで用いる系列が第１のウォルシュ系列か第２のウォルシュ系列かを示す制御情報を受信する受信手段としてのＲＦ受信部２０１、復調部２０２及び復号部２０３と、前記制御情報に基づき、第１ストリームグループには前記制御情報で通知された系列を割り当て、第２ストリームグループには前記制御情報で通知された系列とは異なる系列を割り当てる設定手段としてのパイロット情報決定部２０４と、設定されたウォルシュ系列で送信信号を形成する形成手段としてのパイロット信号生成部２０５と、前記形成された送信信号を送信する送信手段としての送信ＲＦ部２１２と、を具備し、形成手段としてのパイロット信号生成部２０５は、自装置がデータ送信に用いるストリーム数が第１ストリームグループに含まれるストリーム数以下である場合は第１ストリームグループに割り当てた前記系列のみを用い、ストリームグループに含まれるストリーム数よりも多い場合には第１及び第２ストリームグループに割り当てた前記系列を用いる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係の情報、及び、巡回シフト系列の情報を、それぞれスケジューリング毎に通知することを想定した。具体的には、ＬＴＥでは、基地局は、巡回シフト系列の巡回シフト量を８種類（ＬＴＥで規定された巡回シフト量）の中から選択し、選択した巡回シフト量を３ビットで端末に通知する。また、ＬＴＥ−Ａでは、基地局は、ウォルシュ系列としてｗ１又はｗ２のどちらか選択し、１ビットで端末に通知することが検討されている。

したがって、実施の形態１では、８種類の巡回シフト系列と２種類のウォルシュ系列との組み合わせにより、端末は１６種類の組み合わせの中から、巡回シフト系列及びウォルシュ系列を選択することになる。しかしながら、ＬＴＥ−Ａ上り回線の実環境において、ＳＵ−ＭＩＭＯ又はＭＵ−ＭＩＭＯで用いられるストリーム数として想定されているストリーム数はたかだか４つであり、系列間干渉が少ない４つの系列がパイロット信号として選択できれば十分である。これらのことを考慮すると、符号多重される系列数（多くても４種類）に対して、パイロット信号の系列を選択する選択肢の数（１６種類）が多い。

すなわち、系列間干渉が少ない系列として４系列のみを用意すればよいことを考慮すると、パイロット信号の選択肢（自由度）を減少させた場合でも、パイロット信号の系列間干渉に対する影響は少ない。換言すると、スケジューリング毎に巡回シフト系列及びウォルシュ系列の両方を各端末に通知するほどの柔軟性（自由度）は必要ないと考えられる。

一方で、ＭＵ−ＭＩＭＯでは、スケジューリング毎に空間多重する端末が異なる。そのため、ＭＵ−ＭＩＭＯでは、スケジューリング毎に異なるウォルシュ系列を設定でき、スケジューリング毎に異なる端末間で空間多重できることが望ましい。換言すると、スケジューリング毎に基地局から通知される情報で、ウォルシュ系列を調整できることが望ましい。

そこで、本実施の形態では、第１ストリームに用いる巡回シフト系列の巡回シフト量にウォルシュ系列を対応付けておき、巡回シフト量とウォルシュ系列とのペアを示す対応関係（パターン）をスケジューリングよりも長い間隔で変更する。すなわち、基地局は、巡回シフト量をスケジューリング毎に通知するとともに、巡回シフト量とウォルシュ系列とのペアを示す対応関係（パターン）をスケジューリングよりも長い間隔で通知する。これにより、端末では、巡回シフト量とウォルシュ系列とのペアを示す対応関係（パターン）の受信周期が、巡回シフト量の受信周期より長くなり、ウォルシュ系列の通知量の増加を抑えられる。また、端末は、基地局からスケジューリング毎に通知される巡回シフト量に関する情報に応じて、ウォルシュ系列ｗ１又はｗ２を設定することができるので、スケジューリング毎にウォルシュ系列を変更できる自由度を維持しつつ、ウォルシュ系列に関する通知量の増加を抑えることができる。

なお、上記対応関係はセル毎に異ならせる通知（Cell Specific、セルスペシフィック）としてもよいし、端末毎に異ならせる通知（User Specific、ユーザスペシフィック）としてもよい。セルスペシフィックな通知とする場合、セル内の各端末に対して共通の情報を通知すればよいので、通知量を軽減できる。一方、ユーザスペシフィックな通知とする場合、端末ごとに巡回シフト系列とウォルシュ系列との対応付けを設定できるため、端末に割り当てる系列の柔軟性が増加する。例えば、第１端末では、巡回シフト量２の巡回シフト系列にｗ１が対応付けられた対応関係を用い、第２端末では、巡回シフト系列量２の巡回シフト系列にｗ２が対応付けられた対応関係を用いる場合、第１及び第２端末に巡回シフト系列２を割り当て、ウォルシュ系列ｗ１，ｗ２で符号多重することもできる。また、この場合においても、各端末にウォルシュ系列を通知する従来技術と比較してウォルシュ系列の通知に用いる通知量を軽減できる。

本発明の実施の形態２に係る基地局の構成は、実施の形態１の図７に示した構成と同様であり、一部の機能が異なるのみなので、図７を援用して異なる機能についてのみ説明する。

パイロット情報決定部１１０は、巡回シフト量とウォルシュ系列とのペアの候補が複数記憶されている使用系列特定テーブルを保持する。

図１２は、本実施の形態における使用系列特定テーブルの一例を示す図である。使用系列特定テーブルには、第１ストリームに用いる巡回シフト系列の巡回シフト量とウォルシュ系列とのペアの候補として、パターン１及びパターン２の２つの対応関係（パターン）が定義されている。

パターン１では、巡回シフト量『０，２，３，４，６，８，９，１０』に対してウォルシュ系列『ｗ２，ｗ２，ｗ２，ｗ２，ｗ１，ｗ１，ｗ１，ｗ１』が対応付けられている。一方、パターン２では、巡回シフト量『０，２，３，４，６，８，９，１０』に対してウォルシュ系列『ｗ１，ｗ１，ｗ１，ｗ１，ｗ２，ｗ２，ｗ２，ｗ２』が対応付けられている。

このように、例えば、巡回シフト量０の巡回シフト系列に着目すると、使用系列特定テーブルには、パターン１又はパターン２により、巡回シフト量０とウォルシュ系列ｗ１とのペアと、巡回シフト量０とウォルシュ系列ｗ２とのペアとが定義されている。

パイロット情報決定部１１０は、スケジューリング部１０９から入力されるリソース割当情報に基づいて、パイロット信号の送信帯域を判定し、これらのパイロット信号の系列間干渉を軽減できる上記対応関係（パターン）を選択する。

パイロット情報決定部１１０は、選択した対応関係（パターン）を示す情報を、符号化部１０１及び推定部１０８に出力する。なお、使用系列特定テーブルが１パターンのみで構成される場合は、どのパターンを選択したか、及び、選択したパターンを通知する必要がないため、前記選択した対応関係（パターン）を示す情報の通知は不要となる。

さらに、パイロット情報決定部１１０は、選択した対応関係（パターン）から、第１ストリームの巡回シフト系列とウォルシュ系列との組み合わせ（ペア）を決定する。

なお、第２ストリーム以降に用いるパイロット信号のウォルシュ系列については、パイロット情報決定部１１０は、実施の形態１とほぼ同様に決定する。すなわち、パイロット情報決定部１１０は、上記で決定した第１ストリームのウォルシュ系列を基にして、ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係（例えば、図８に示すパターンＡとパターンＢ）の中から第２ストリーム以降のウォルシュ系列との対応関係を決定する。例えば、第１ストリームのウォルシュ系列がｗ１であれば、パターンＡと決定し、ｗ２であればパターンＢと決定する。

さらに、パイロット情報決定部１１０は、対応関係に加えて、第２ストリーム以降の巡回シフト系列の巡回シフト量を決定する。例えば、パイロット情報決定部１１０は、第２ストリーム以降の巡回シフト系列の巡回シフト量を、第１ストリームの巡回シフト量に固定のオフセットを加えて決定する。又は、第２ストリーム以降の巡回シフト系列の巡回シフト量が制御情報として通知されるとし、パイロット情報決定部１１０は、この制御情報に基づいて第２ストリーム以降の巡回シフト系列の巡回シフト量を決定するようにしてもよい。そして、パイロット情報決定部１１０は、決定した巡回シフト量を示す情報及びストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係を示す情報を推定部１０８に出力し、巡回シフト量を示す情報を符号化部１０１に出力する。

そして、基地局は、第１ストリームの巡回シフト系列に用いる巡回シフト量をスケジューリング毎に通知する。

さらに、基地局は、パターン１又はパターン２のどちらの対応関係を用いるかを示す指示情報を、スケジューリング間隔より長い間隔で端末に通知する。なお、スケジューリング間隔より長い間隔で通知するシグナリングには、ＭＡＣヘッダ、ＲＲＣシグナリング、又は、報知情報などのHigher Layer Signalingなどがある。

本発明の実施の形態２に係る端末の構成は、実施の形態１の図９に示した構成と同様であり、一部の機能が異なるのみなので、図９を援用して異なる機能についてのみ説明する。

パイロット情報決定部２０４は、巡回シフト量とウォルシュ系列との対応関係（パターン）が複数記憶されている使用系列特定テーブルを保持する。そして、パイロット情報決定部２０４は、復号部２０３から入力される巡回シフト量とウォルシュ系列との対応関係を示す情報（スケジューリングよりも長い間隔で通知される情報）を基にして、巡回シフト量とウォルシュ系列との対応関係を決定する。

例えば、巡回シフト量とウォルシュ系列との対応関係として、使用系列特定テーブルには、図１２に示すように、パターン１及びパターン２が記憶されており、パイロット情報決定部２０４は、復号部２０３から入力される巡回シフト量とウォルシュ系列との対応関係を示す情報（パターン１かパターン２という情報）を基に対応関係を決定する。

また、パイロット情報決定部２０４は、復号部２０３から入力される巡回シフト量に関する情報、及び、上記対応関係に従ってウォルシュ系列を決定する。そして、ここで決定した情報をパイロット信号生成部２０５に出力する。

なお、第２ストリーム以降に用いるパイロット信号は、パイロット情報決定部１１０とほぼ同様に決定する。例えば、パイロット情報決定部２０４は、複数のストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係を記憶しており、前記決定した第１ストリームのウォルシュ系列（ｗ１又はｗ２）を基にして、ストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係（例えば、図８に示すパターンＡかパターンＢ）の中から第２ストリーム以降のウォルシュ系列との対応関係を決定する。

また、パイロット情報決定部２０４は、パイロット情報決定部１１０と同様に、復号部２０３から入力される第１ストリームの巡回シフト量に関する情報に従って、第２ストリーム以降の巡回シフト系列の巡回シフト量を決定する。そして、ここで決定した巡回シフト系列の巡回シフト量をパイロット信号生成部２０５に出力する。

次に、本実施の形態における巡回シフト量とウォルシュ系列との対応関係（パターン）について詳述する。本実施の形態では、パイロット情報決定部２０４は、巡回シフト量とウォルシュ系列との対応関係（パターン）が複数記憶されている使用系列特定テーブルを保持し、当該対応関係（パターン）を、スケジューリング間隔より長い間隔で切り替える。

本実施の形態では、巡回シフト量とウォルシュ系列との対応関係（パターン）を示す情報を、スケジューリングより長い間隔で通知することにより、通知量の増加を抑えることができる。さらに、巡回シフト量とウォルシュ系列とを対応付けることにより、巡回シフト量の選択により、ウォルシュ系列を変更できるため、スケジューリング毎にウォルシュ系列を変更できる自由度を維持できる。

すなわち、巡回シフト系列の巡回シフト量は、スケジューリング毎に通知される情報であり、巡回シフト系列の巡回シフト量とウォルシュ系列とを対応付けることにより、スケジューリング毎に通知される巡回シフト系列の巡回シフト量を制御してウォルシュ系列を設定することができるため、スケジューリング毎にウォルシュ系列を変更することが可能となる。

また、巡回シフト量とウォルシュ系列との対応関係（パターン）を複数定義して、複数の対応関係（パターン）のうち１つを選択することで、各巡回シフト量に対応付けられるウォルシュ系列として、ｗ１及びｗ２の両方が対応付けられる可能性が高くなり、各端末に割り当てるウォルシュ系列の柔軟性を高めることができる。例えば、図１２の２種類のパターンでは、巡回シフト量が２の巡回シフト系列に対してそれぞれｗ１，ｗ２が対応付けられているので、端末に巡回シフト量２の巡回シフト系列を割り当てる場合には、ウォルシュ系列ｗ１，ｗ２の２種類から選択できるようになる。

また、符号多重される系列数（多くても４種類）に対して、８種類の巡回シフト量及び２種類のウォルシュ系列を最大限に用いる場合は、パイロット信号の系列を選択する選択肢の数が１６種類と多いので、パイロット信号の選択肢（自由度）を減少させた場合でも、パイロット信号の系列間干渉に対する影響は少ない。そのため、巡回シフト系列及びウォルシュ系列における選択肢が低下（柔軟性が低下）してもシステム全体への性能に与える影響は小さい。

なお、以上の説明では、巡回シフト量とウォルシュ系列との対応関係（パターン）を複数用意し、対応関係（パターン）を長い間隔で通知する場合について説明したが、対応関係（パターン）を、図１３に示すように１種類として固定にしてもよい。これにより、従来技術と同様に、巡回シフト量の３ビットのみの通知となり、ウォルシュ系列に関する通知量を、更に軽減することができる。また、上記同様、符号多重される系列数（多くても４種類）に対して、８種類の巡回シフト量及び２種類のウォルシュ系列を最大限に用いる場合、パイロット信号の系列を選択する選択肢の数が１６種類と多いので、パイロット信号の選択肢（自由度）を減少させた場合でもパイロット信号の系列間干渉に対する影響は少ない。

なお、ＬＴＥ−Ａ端末のみを想定する場合には、巡回シフト系列に対応付けるウォルシュ系列ｗ１及びｗ２の個数を、それぞれ同数にすることで、ウォルシュ系列ｗ１又はｗ２が利用される確率を同程度にすることができ、パイロット信号間の系列間干渉の発生確率を同程度にできる。図１２及び図１３に示した各パターンでは、巡回シフト量とウォルシュ系列とのペアのうち、ウォルシュ系列ｗ１とのペアの個数とウォルシュ系列ｗ２とのペアの個数とが均等な例である。すなわち、図１２及び図１３に示した各パターンでは、８種類の巡回シフト量に対して、４個のウォルシュ系列ｗ１が対応付けられ、４個のウォルシュ系列ｗ２が対応付けられている。なお、ここで、ＬＴＥのように巡回シフト量として『０，２，３，４，６，８，９，１０』が定義される場合には、巡回シフト量『０，２，３，４，６，８，９，１０』とウォルシュ系列との対応関係を定義すればよい。また、これ以外の『１，５，７，１１』が巡回シフト量として定義される場合には、全ての巡回シフト量『０，１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１』とウォルシュ系列との対応関係を定義すればよい。

また、第１ストリームに用いる巡回シフト量Δ０（Δ０＜１２）が通知され、第２ストリームに用いる巡回シフト量Δ１として（Δ０＋６）ｍｏｄ１２として、巡回シフト量を１／２シンボル長として、巡回シフト量の間隔が最も離れる（巡回シフト量の差が最大となる）ように（すなわち巡回シフト量の間隔が６）する場合、巡回シフト量が最も離れる巡回シフト量同士のペア（例えば、巡回シフト量（０，６））に対し、ペアを構成する一方の巡回シフト量に対応付けるウォルシュ系列と、他方の巡回シフト量に対応付けるウォルシュ系列とを異なる系列としてもよい。

図１４は、巡回シフト量が最も離れる巡回シフト量同士のペア（例えば、巡回シフト量（０，６））に対し、ペアを構成する一方の巡回シフト量に対応付けるウォルシュ系列と、他方の巡回シフト量に対応付けるウォルシュ系列とを異なる系列とする使用系列特定テーブルの一例である。図１４に示すように、例えば、巡回シフト量『０』にウォルシュ系列ｗ１を対応付け、巡回シフト量『６』に対し巡回シフト量が最も離れる巡回シフト量『６』にｗ２を対応付ける。同様に、巡回シフト量『２，３，４』にウォルシュ系列ｗ１を対応付け、巡回シフト量『２，３，４』に対しそれぞれ巡回シフト量が最も離れる巡回シフト量『８，９，１０』にｗ２を対応付ける。このようにして、図１４に示すように、巡回シフト量が最も離れる巡回シフト量同士のペア（０，６），（２，８），（３，９），（４，１０）を構成する巡回シフト量同士には、異なるウォルシュ系列ｗ１、ｗ２が対応付けられている。

図１４の使用系列特定テーブルのように、第１ストリームの巡回シフト量Δ０に対し、第２ストリームの巡回シフト量Δ１を、巡回シフト量が最も離れる巡回シフト量（すなわち、Δ１＝Δ０＋６）に設定する場合の利点について、図１５を用いて説明する。

図１５には、第１ストリームに用いる巡回シフト系列の巡回シフト量とウォルシュ系列とのペアの各候補が使用系列特定テーブルに定義されている。そして、第１ストリームの巡回シフト量Δ０に対し、第２ストリームの巡回シフト量Δ１を、最も離れる巡回シフト量（すなわち、Δ１＝Δ０＋６）に設定する場合について考える。このとき、第１ストリームの巡回シフト量Δ０として『０』が通知されると、第２ストリームの巡回シフト量Δ１は『６』に設定され、第１及び第２ストリームのウォルシュ系列はｗ１に設定される。一方、第１ストリームの巡回シフト量Δ０として『６』が通知されると、第２ストリームの巡回シフト量Δ１は『０』に設定され、第１及び第２ストリームのウォルシュ系列はｗ２に設定される。

すなわち、第１及び第２ストリームの巡回シフト量のペアは、いずれも（０，６）となるが、基地局が端末に第１ストリームの巡回シフト量Δ０として『０』又は『６』のどちらを通知したかによって、第１及び第２ストリームに設定されるウォルシュ系列を切り替えることができる。

このように、使用系列特定テーブルにおいて、第２ストリームの巡回シフト量を第１ストリームの巡回シフト量から所定のオフセット量だけ離れた巡回シフト量に設定する場合に、所定のオフセット量だけ離れた巡回シフト量同士（ＣＳ１及びＣＳ２）に、異なるウォルシュ系列を対応付ける。これにより、基地局から端末に通知される巡回シフト量がＣＳ１かＣＳ２かに応じて、第１及び第２ストリームに異なるウォルシュ系列を設定することができるようになる。

これに対し、第２ストリームの巡回シフト量を第１ストリームの巡回シフト量から最も離れた巡回シフト量に設定する場合に、巡回シフト量が最も離れた巡回シフト量同士（ＣＳ１及びＣＳ２）に、同一のウォルシュ系列を対応付ける場合には、基地局から端末に通知される巡回シフト量がＣＳ１であってもＣＳ２であっても、同一のウォルシュ系列が設定されることになる。そのため、最も離れた巡回シフト量同士（ＣＳ１及びＣＳ２）に、異なるウォルシュ系列を対応付ける場合に比べ、ウォルシュ系列の変更の自由度が減少する。また、最も離れた巡回シフト量同士（ＣＳ１及びＣＳ２）に対応付けられるウォルシュ系列を切り替えるためには、図１２を用いて説明したように、どちらのパターンを用いるかHigher Layer Signalingで通知する必要が生じ、余分な通知ビットが必要となる。

（変形例１）
ＬＴＥ−Ａ端末はウォルシュ系列ｗ１又はｗ２を用いるのに対し、ＬＴＥ端末はウォルシュ系列を想定していないため、ウォルシュ系列に関する規定がなく、常にウォルシュ系列ｗ１を用いていることと等価である。ここで、ＬＴＥ端末及びＬＴＥ−Ａ端末が共存する環境を想定すると、ＬＴＥ−Ａ端末ではウォルシュ系列ｗ１又はｗ２を利用する確率がほぼ均等であるが、ＬＴＥ端末ではウォルシュ系列ｗ１が利用される確率が高い。そのため、ウォルシュ系列ｗ１を用いる場合、ウォルシュ系列ｗ２を用いる場合よりもパイロット信号において系列間干渉の発生確率が高い。

そこで、使用系列特定テーブルに記憶される対応関係（パターン）において、巡回シフト系列とウォルシュ系列とのペアのうち、ウォルシュ系列ｗ１のペアの個数が、ウォルシュ系列ｗ２のペアの個数より少ないようにする。なお、ここで、ウォルシュ系列ｗ１とは、［１ １］であり、全要素が「１」で構成される系列である。

図１６は、巡回シフト系列とウォルシュ系列とのペアの候補を示す図である。図１６に示すように、例えば、巡回シフト量『０，２，３，４，６，８，９，１０』に対してウォルシュ系列『ｗ１，ｗ１，ｗ１，ｗ２，ｗ２，ｗ２，ｗ２，ｗ２』をそれぞれ対応付け、ウォルシュ系列ｗ１とのペアを３個とし、ウォルシュ系列ｗ２とのペアを５個として、ウォルシュ系列ｗ１とのペアの個数をウォルシュ系列ｗ２とのペアの個数よりも少なくする。

このようにして、ウォルシュ系列ｗ１とのペアの個数と、ウォルシュ系列ｗ２とのペアの個数とに差を持たせることにより、ＬＴＥ端末が用いるウォルシュ系列ｗ１に対し系列間干渉が低いウォルシュ系列ｗ２が選択されやすくなるため、ＬＴＥ端末からの系列間干渉を軽減することができる。

例えば、ＬＴＥ端末が多数存在する環境では、パターン２でｗ２のウォルシュ系列を利用しやすくすることでパイロット信号の系列間干渉を軽減でき、ＬＴＥ端末とＬＴＥ−Ａ端末とが同程度である環境ではパターン１でｗ１及びｗ２のウォルシュ系列を均等にすることでパイロット信号の系列間干渉を軽減できる。なお、この対応関係はスケジューリングよりも長い間隔で変更される。

（変形例２）
巡回シフト系列では、巡回シフト量が近い巡回シフト系列間ほど系列間干渉が増加する。例えば、巡回シフト量が２の巡回シフト系列と、巡回シフト量１又は３の巡回シフト系列とでは、系列間干渉が大きい。そのため、巡回シフト量が近いほど異なるウォルシュ系列を用いて、系列間干渉を軽減することが好ましい。

そこで、隣接する巡回シフト量が不連続の場合、同じウォルシュ系列又は異なるウォルシュ系列のどちらか一方を対応付け、隣接する巡回シフト量が連続の場合、異なる符号のウォルシュ系列を対応付ける。

図１７は、巡回シフト系列とウォルシュ系列とのペアの候補を示す図である。図１７に示すように、巡回シフト量『０，２，３，４，６，８，９，１０』に対してウォルシュ系列『ｗ２，ｗ１，ｗ２，ｗ１，ｗ２，ｗ２，ｗ１，ｗ２』をそれぞれ対応付けて、連続する巡回シフト量『２，３，４』、『８，９，１０』では隣接する巡回シフト量間で異なるウォルシュ系列のウォルシュ系列を対応付ける。

このようにして、隣接する巡回シフト量とペアになるウォルシュ系列が異なるようにすることにより、最も系列間干渉が大きい隣接する巡回シフト量の巡回シフト系列間の系列間干渉を低減することができる。

なお、（変形例１）と（変形例２）とを組み合わせることもできる。例えば、図１７において、ウォルシュ系列ｗ１とのペアの個数を３個とし、ウォルシュ系列ｗ２とのペアの個数を５個として、ウォルシュ系列ｗ１とのペアの個数をウォルシュ系列ｗ２とのペアの個数よりも少なくしている。

（変形例３）
巡回シフト系列では、巡回シフト量が近い巡回シフト系列間ほど系列間干渉が増加する。そのたため、巡回シフト量が近い巡回シフト系列間ほど異なるウォルシュ系列を用いることが好ましい。

そこで、奇数の巡回シフト量の巡回シフト系列とはウォルシュ系列ｗ２をペアとし、偶数の巡回シフト量の巡回シフト系列とはウォルシュ系列ｗ１をペアとする。

図１８及び図１９は、巡回シフト系列とウォルシュ系列とのペアの候補を示す図である。図１９に示すように、使用ストリーム数４を想定した場合においても、隣接する巡回シフト量では異なるウォルシュ系列を設定できるため、系列間干渉を低減することができる。例えば、第１端末が巡回シフト量『０，６』を用い、第２端末が巡回シフト量『３，９』を用いてＭＵ（Multi User）−ＭＩＭＯすることにより、巡回シフト量の間隔を最も離しつつ、隣接する巡回シフト量では異なるウォルシュ系列を設定できるため、系列間干渉を低減することができる。

また、ＬＴＥ−Ａ上りＭＩＭＯ送信では、ＬＴＥで通知される巡回シフト量のみではなく、全ての巡回シフト量が用いられる可能性がある。例えば、第２ストリームの巡回シフト量を第１ストリームからのオフセットで決定する場合に、オフセット量３、第１ストリームの巡回シフト量２が通知されると、第２ストリームの巡回シフト量が５と決定され、ＬＴＥで定義されない巡回シフト量５を用いることになる。この場合においても、上記対応関係を用いる場合には、隣接する巡回シフト量で異なるウォルシュ系列が用いられるようになるため、巡回シフト量が近い巡回シフト系列間における系列間干渉を低減することができる。

なお、第２ストリーム以降は、実施の形態１と同様に、ウォルシュ系列を設定してもよいし、これに限られず、第２ストリーム以降も第１ストリームと同様にウォルシュ系列を設定してもよい。例えば、基地局が第２ストリーム以降の巡回シフト量も通知して、以上説明した第１ストリームと同様に、ウォルシュ系列の符号が巡回シフト量から導かれるとしてもよい。実施の形態２を実施の形態１とは独立に適用しても、ウォルシュ系列の通知量の増加を抑えることができる。

（実施の形態３）
実施の形態２では、使用系列特定テーブルには、第１ストリームに用いる巡回シフト量とウォルシュ系列との対応関係が定義されていた。そして、第２ストリームのウォルシュ系列は、第１ストリームと同一符号のウォルシュ系列とする、第３ストリーム以降のウォルシュ系列は、第１及び第２ストリームで用いるウォルシュ系列と同一符号又は異なる符号のウォルシュ系列から選択する、又は、第１及び第２ストリームのウォルシュ系列と異なる符号のウォルシュ系列とする場合について説明した。すなわち、第２ストリーム以降のウォルシュ系列が、ストリーム番号から暗示的（Implicit）に決定される方法について説明した。

本実施の形態では、巡回シフト量とウォルシュ系列との対応関係を示す１つの使用系列特定テーブルを用いて、第１ストリーム、及び、第２ストリーム以降のウォルシュ系列を、巡回シフト量によって暗示的（Implicit）に決定する方法について説明する。すなわち、本実施の形態では、ストリーム数（Ｒａｎｋ）に依存しない使用系列特定テーブルを用いて、第１〜第４ストリームのウォルシュ系列を巡回シフト量によって暗示的（Implicit）に決定する。

なお、本実施の形態では、基地局と端末とは、第１ストリームの巡回シフト量と第２〜第４ストリームの巡回シフト量との差であるオフセット情報を予め共有しており、基地局及び端末は、オフセット情報に基づいて、各ストリームの巡回シフト量を決定する。

図２０は、第１ストリームの巡回シフト量と第２〜第４ストリームの巡回シフト量との差を示すオフセット情報の一例を示す図である。図２０に示すオフセット情報に基づくと、基地局から第１ストリーム（ストリーム＃０）に用いる巡回シフト量Δ０（Δ０＜１２）が通知されると、端末は、第２ストリーム（ストリーム＃１）に用いる巡回シフト量Δ１を（Δ０＋６）ｍｏｄ１２、第３ストリーム（ストリーム＃２）に用いる巡回シフト量Δ２を（Δ０＋３）ｍｏｄ１２、第４ストリーム（ストリーム＃３）に用いる巡回シフト量Δ３を（Δ０＋９）ｍｏｄ１２とする（図２０パターン１）。または、第３ストリーム（ストリーム＃２）に用いる巡回シフト量Δ２を（Δ０＋９）ｍｏｄ１２、第４ストリーム（ストリーム＃３）に用いる巡回シフト量Δ３を（Δ０＋３）ｍｏｄ１２とする（図２０パターン２）。

本発明の実施の形態３に係る基地局の構成は、実施の形態１の図７に示した構成と同様であるため、一部の機能が異なるのみなので、図７を援用して異なる機能についてのみ説明する。

パイロット情報決定部１１０は、第２〜第４ストリームに用いる巡回シフト系列の巡回シフト量を決定する。ここで、第２ストリーム以降の巡回シフト量は、第１ストリームの巡回シフト量に固定のオフセットを加えて決定される。例えば、基地局と端末との間で、図２０のパターン１に示すオフセット情報が共有される場合に、基地局から第１ストリーム（ストリーム＃０）に用いる巡回シフト量をΔ０（Δ０＜１２）とすると、パイロット情報決定部１１０は、第２ストリーム（ストリーム＃１）に用いる巡回シフト量Δ１を（Δ０＋６）ｍｏｄ１２に決定し、第３ストリーム（ストリーム＃２）に用いる巡回シフト量Δ２を（Δ０＋３）ｍｏｄ１２に決定し、第４ストリーム（ストリーム＃３）に用いる巡回シフト量Δ３を（Δ０＋９）ｍｏｄ１２に決定する。

また、パイロット情報決定部１１０は、巡回シフト量とウォルシュ系列とのペアの候補が複数記憶されている使用系列特定テーブルを保持する。

図２１は、本実施の形態における使用系列特定テーブルの一例を示す図である。使用系列特定テーブルには、第１ストリームに用いる巡回シフト系列の巡回シフト量とウォルシュ系列とのペアの候補が定義されている。具体的には、巡回シフト量『０，（１），２，３，４，（５），６，（７），８，９，１０，（１１）』に対してウォルシュ系列『ｗ１，（ｗ１），ｗ２，ｗ２，ｗ１，（ｗ２），ｗ１，（ｗ１），ｗ２，ｗ２，ｗ１，（ｗ２）』が対応付けられている。

そして、パイロット情報決定部１１０は、使用系列特定テーブルに基づいて、通知された第１ストリームの巡回シフト量に対応するウォルシュ系列を第１ストリームのウォルシュ系列に設定する。さらに、第２，３，４ストリームの巡回シフト量Δ１，Δ２，Δ３に対応するウォルシュ系列をそれぞれ決定する。

そして、パイロット情報決定部１１０は、各ストリームの巡回シフト量及びウォルシュ系列に関する情報を、符号化部１０１及び推定部１０８に出力する。なお、第２ストリーム以降の巡回シフト量は、第１ストリームの巡回シフト量及びオフセット情報に基づいて決定されるため、第１ストリームの巡回シフト量のみを符号化部１０１に入力すればよい。また、各ストリームのウォルシュ系列は各ストリームの巡回シフト量から決定されるため、各ストリームのウォルシュ系列は符号化部１０１に入力しなくてもよい。

本発明の実施の形態３に係る端末の構成は、実施の形態１の図９に示した構成と同様であるため、一部の機能が異なるのみなので、図９を援用して異なる機能についてのみ説明する。

パイロット情報決定部２０４は、復号部２０３から入力される第１ストリームの巡回シフト量に関する情報、及び、基地局と端末とで予め共有されるオフセット情報に基づいて、第２ストリーム以降の巡回シフト量を決定する。すなわち、第２ストリーム以降の巡回シフト量は、制御情報として通知される第１ストリームの巡回シフト量に固定のオフセットを加えて決定される。例えば、基地局と端末との間で、図２０のパターン１に示すオフセット情報が共有される場合に、基地局から第１ストリーム（ストリーム＃０）に用いる巡回シフト量をΔ０（Δ０＜１２）とすると、パイロット情報決定部２０４は、第２ストリーム（ストリーム＃１）に用いる巡回シフト量Δ１を（Δ０＋６）ｍｏｄ１２に決定し、第３ストリーム（ストリーム＃２）に用いる巡回シフト量Δ２を（Δ０＋３）ｍｏｄ１２に決定し、第４ストリーム（ストリーム＃３）に用いる巡回シフト量Δ３を（Δ０＋９）ｍｏｄ１２に決定する。

また、基地局と端末とで共有される巡回シフト量とウォルシュ系列との対応関係が記憶されている使用系列特定テーブルに基づいて、パイロット情報決定部２０４は、各ストリームのウォルシュ系列を決定する。すなわち、パイロット情報決定部２０４は、前記で決定された各ストリームの巡回シフト量Δ０，Δ１，Δ２，Δ３に対応する各ストリームのウォルシュ系列を使用系列特定テーブルから選択する。そして、パイロット情報決定部２０４は、決定した各ストリームの巡回シフト量及びウォルシュ系列をパイロット信号生成部２０５に出力する。

次に、図２１に示す、本実施の形態における使用系列特定テーブルについて説明する。

まず、第１ストリームの巡回シフト量と第２ストリームの巡回シフト量との差であるオフセット量をΔＣＳとする場合に、２つの巡回シフト量の間隔が当該オフセット量ΔＣＳとなる巡回シフト量同士から構成されるペアを考える。例えば、オフセット量ΔＣＳが６の場合、（０，６）、（２，８）、（３，９）、（４，１０）がペアとなる。そして、本実施の形態では、図２１に示すように、ペアを構成する巡回シフト量同士には同一のウォルシュ系列を対応付ける。

このように、第１ストリームの巡回シフト量からオフセット量ΔＣＳだけ離れた巡回シフト量を第２ストリームの巡回シフト量に設定する場合に、巡回シフト量の間隔がΔＣＳとなる巡回シフト量同士に、同一のウォルシュ系列を対応付けることにより、第１ストリームと第２ストリームとを同一のウォルシュ系列に設定することができる。

さらに、本実施の形態では、巡回シフト量の間隔が３（すなわち、巡回シフト量間隔の最大値「６」の１／２）である巡回シフト系列でグループ（３種類）を形成した場合に、各グループには、ウォルシュ系列ｗ１のみ、ウォルシュ系列ｗ２のみ、ウォルシュ系列ｗ１及びｗ２の両方を、それぞれ対応付ける。例えば、図２１に示す使用系列特定テーブルでは、巡回シフト量『１，４，７，１０』から形成されるグループには、ウォルシュ系列ｗ１のみが対応付けられている。また、巡回シフト量『２，５，８，１１』から形成されるグループには、ウォルシュ系列ｗ２のみが対応付けられている。また、巡回シフト量『０，３，６，９』から形成されるグループには、ウォルシュ系列ｗ１，ｗ２がそれぞれ２つずつ対応付けられている。

図２２は、図２１に示す使用系列特定テーブルを用いる場合に、第２〜第４ストリームに設定される巡回シフト量及びウォルシュ系列の対応関係を示した図である。図２２から分かるように、基地局が端末に巡回シフト量『０，３，６，９』のうちのどれかを通知すると、第１〜第４ストリームには、ウォルシュ系列ｗ１，ｗ２の両方が対応付けられる。また、基地局が端末に巡回シフト量『１，４，７，１０』のうちのどれかを通知すると、第１〜第４ストリームには、ウォルシュ系列ｗ１のみが対応付けられる。また、基地局が端末に巡回シフト量『２，５，８，１１』のうちのどれかを通知すると、第１〜第４ストリームには、ウォルシュ系列ｗ２のみが対応付けられる。なお、ＬＴＥでは、巡回シフト量として『１，５，７，１１』を通知することはできないが、『１，５，７，１１』以外の巡回シフト量を通知することにより、基地局は、第１〜第４ストリームのウォルシュ系列を設定することができる。

このように、本実施の形態では、パイロット情報決定部１１０及びパイロット情報決定部２０４は、第１ストリームに用いる巡回シフト系列の巡回シフト量とウォルシュ系列とのペアの候補が定義されている単一の使用系列特定テーブルを保持し、第１ストリームの巡回シフト量に応じて、第２ストリーム以降のウォルシュ系列を切り替えることができる。

また、図２２から分かるように、２ストリームで送信する場合は、巡回シフト量に関わらず第１ストリームと第２ストリームとで同一ウォルシュ系列が設定される。３ストリーム以上では、通知する第１ストリームの巡回シフト量の選択により、第３ストリーム以降で用いるウォルシュ系列を、第１及び第２ストリームで用いるウォルシュ系列と同一符号のウォルシュ系列にするか異なる符号のウォルシュ系列にするかを選択できることが分かる。なお、パイロット情報決定部１１０及びパイロット情報決定部２０４は、図２１のような「巡回シフト量とウォルシュ系列との対応関係」を示す使用系列特定テーブルを１つだけ保持していればよい。

以上のように、本実施の形態では、第１ストリームと第２ストリームの巡回シフト量の差であるオフセット量ΔＣＳを固定とした場合において、使用系列特定テーブルでは、巡回シフト量がオフセット量ΔＣＳだけ離れる巡回シフト量同士のペアにおいて、当該ペアを構成する一方の巡回シフト量に対応付けられるウォルシュ系列と、他方の巡回シフト量に対応付けられるウォルシュ系列とが同一である。これにより、巡回シフト量に関わらず第１ストリームと第２ストリームとで同一ウォルシュ系列が設定される。

また、第１ストリームと第２ストリームとの巡回シフト量の差であるオフセット量ΔＣＳが巡回シフト量間の最大値であって、巡回シフト量の間隔がオフセット量ΔＣＳの１／２である巡回シフト量で巡回シフト量グループを形成した場合に、各巡回シフト量グループには、第１のウォルシュ系列のみ、第２のウォルシュ系列のみ、第１及び第２のウォルシュ系列の両方が、それぞれ対応付けられている。このように、使用系列特定テーブルでは、巡回シフト量間隔が、巡回シフト量間隔の最大値の１／２である巡回シフト量から形成される複数の巡回シフト量グループにおいて、第１巡回シフト量グループに含まれる巡回シフト量に対応付けられるウォルシュ系列は第１ウォルシュ系列であり、第２巡回シフト量グループに含まれる巡回シフト量に対応付けられるウォルシュ系列は第２ウォルシュ系列であり、第３巡回シフト量グループに含まれる巡回シフト量に対応付けられるウォルシュ系列は前記第１及び第２ウォルシュ系列である。これにより、通知する第１ストリームの巡回シフト量の選択により、第３ストリーム以降で用いるウォルシュ系列を、第１及び第２ストリームで用いるウォルシュ系列と同一符号のウォルシュ系列にするか異なる符号のウォルシュ系列にするかを選択することができる。

このように、本実施の形態では、１つの「巡回シフト量とウォルシュ系列との対応関係」及び第１ストリームに対する他のストリームとの巡回シフト量のオフセット量を用いて、各ストリームにおけるウォルシュ系列を設定する。そのため、使用系列特定テーブルをストリーム数（Ｒａｎｋ）毎に記憶する必要がなく、複数の使用系列特定テーブルに対応する処理も不要となるため、回路規模を軽減できる。すなわち、第２ストリーム以降の巡回シフト量を基地局と端末との間で取り決めておくことにより、第１ストリームの巡回シフト量を通知するのみで第２ストリーム以降の巡回シフト量が決定され、この巡回シフト量に対してストリーム数（Ｒａｎｋ）に依存しない１つの「巡回シフト量とウォルシュ系列との対応関係」を用いて、各ストリームのウォルシュ系列を設定することができるようになる。

なお、以上の説明では、使用ストリーム数が４であり、４ストリームを用いてパイロット信号を送信する場合を例にして説明したが、使用ストリーム数が２又は３の場合にも、第２ストリームのウォルシュ系列は第１ストリームのウォルシュ系列と同じ符号とし、第３３ストリーム以降のウォルシュ系列は同一又は異なる符号とする。さらに言えば、送信アンテナ数が２以下などパイロット信号のストリーム数が２以下になる場合は、同一のウォルシュ系列でパイロット信号を送信することになる。

また、巡回シフト系列とウォルシュ系列とを関係づけるパターンは、セル毎に異なってもよい。同一の巡回シフト系列でも、セル間でウォルシュ系列が同じ場合や異なる場合があり、セル間でパイロット信号の系列間干渉をランダマイズ化（平均化）できる。

また、上記パターンの番号は、ＵＥ固有情報（ＵＥＩＤなど）、セルＩＤなどに関連付けてもよい。対応関係のパターンを通知する必要がなく、基地局からの通知量を軽減できる。

また、上記パターンの使用系列特定テーブルは、基地局が新たな使用系列特定テーブルをHigher Layer Signaling通知することで、新たな使用系列特定テーブルに更新してもよい。すなわち、規格書でテーブルが規定される必要はない。これにより、対応関係のパターンをＬＴＥ端末やＬＴＥ−Ａ端末の割合に応じて変更することができる。

また、以上の説明では、巡回シフト系列に加えて、ウォルシュ系列を用いる場合について説明したが、ウォルシュ系列に限られず、直交系列又は直交性の高い系列であれば同様に本発明を適用できる。例えば、ウォルシュ系列をＯＣＣ（Orthogonal Cover Code）に置き換えてもよい。

また、ウォルシュ系列長は２に限らずその他の系列長でもよい。

また、割当制御情報は、ＤＣＩ（Downlink Control Information）又はＰＤＣＣＨと呼ばれることもある。

また、実施の形態１において、基地局は、各端末に対してストリーム番号とウォルシュ系列との対応関係（パターン）を通知するようにしたが、各端末に対して第１ストリームに使用するウォルシュ系列を通知するようにしてもよい。

なお、上記実施の形態ではアンテナとして説明したが、本発明はアンテナポート（antenna port）でも同様に適用できる。

アンテナポートとは、１本又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３ＧＰＰ 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、基地局が異なる参照信号（Reference signal）を送信できる最小単位として規定されている。

また、アンテナポートはプリコーディングベクトル（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、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

また、上記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、一部又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、専用回路又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、半導体技術の進歩又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。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

２００９年１０月１日出願の特願２００９−２２９６４９及び２０１０年４月２日出願の特願２０１０−０８６１４１に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明にかかる基地局装置等は、ＳＵ−ＭＩＭＯ及びＭＵ−ＭＩＭＯを同時に適用する場合においても、同一端末が用いる複数のパイロット信号における系列間干渉を低く抑えつつ、端末間のパイロット信号における系列間干渉を軽減するのに有用である。

１００ 基地局
１０１、２０７ 符号化部
１０２、２０８ 変調部
１０３、２１２ 送信ＲＦ部
１０４、２０１ 受信ＲＦ部
１０５ 分離部
１０６、１１１ ＤＦＴ部
１０７、１１２ デマッピング部
１０８ 推定部
１０９ スケジューリング部
１１０、２０４ パイロット情報決定部
１１３ 信号分離部
１１４ ＩＦＦＴ部
１１５、２０２ 復調部
１１６、２０３ 復号部
１１７ 誤り検出部
２００ 端末
２０５ パイロット信号生成部
２０６ ＣＲＣ部
２０９ 割当部
２１０ 多重化部
２１１ 送信電力・ウェイト制御部

Claims (21)

1. 複数のレイヤ番号のそれぞれに対して、複数の巡回シフト量のうちの一つと複数の直交系列のうちの一つとが対応付けられた対応関係を特定する制御情報を、端末に送信する送信部と、
   前記制御情報によって特定された前記対応関係に基づいて、レイヤ番号毎の巡回シフト量及び直交系列を用いて生成された信号であって、前記端末から送信された前記信号を受信する受信部と、
   を有し、
   前記複数の巡回シフト量は、０から１１の１２個の巡回シフト量からなり、
   前記複数のレイヤ番号のうちの同一のレイヤ番号に対して、差が６の２つの巡回シフト量が、それぞれ、異なる直交系列に対応付けられている、
   通信装置。
2. 前記複数のレイヤ番号は、第１レイヤ、第２レイヤ、第３レイヤ及び第４レイヤを含み、
   前記第１レイヤ及び前記第２レイヤが同一の直交系列に対応付けられ、前記第３レイヤ及び前記第４レイヤが、前記同一の直交系列と同一又は異なる直交系列に対応付けられている、
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記複数のレイヤ番号は連続番号であって、
   第１レイヤから第Ｎ_ｗレイヤが同一の直交系列に対応付けられ、第（Ｎ_ｗ＋１）レイヤ以降が前記同一の直交系列とは異なる直交系列に対応付けられている、
   請求項１に記載の通信装置。
4. 前記制御情報によって、前記Ｎ_ｗが変わる、
   請求項３に記載の通信装置。
5. レイヤ数が４であり、前記Ｎ_ｗは２又は４である、
   請求項３又は請求項４に記載の通信装置。
6. 前記複数のレイヤ番号は、第１レイヤ、第２レイヤ、第３レイヤ及び第４レイヤを含み、前記Ｎ_ｗが２の場合、前記第１レイヤ及び前記第２レイヤが同一の直交系列に対応付けられ、前記第３レイヤと前記第４レイヤが前記同一の直交系列とは異なる直交系列に対応付けられている、
   請求項３から請求項５のいずれかに記載の通信装置。
7. 前記複数のレイヤ番号は、第１レイヤ、第２レイヤ、第３レイヤ及び第４レイヤを含み、前記Ｎ_ｗが４の場合、前記第１レイヤ、前記第２レイヤ、前記第３レイヤ及び前記第４レイヤが前記同一の直交系列に対応付けられている、
   請求項３から請求項５のいずれかに記載の通信装置。
8. 前記制御情報によって、複数の前記対応関係のうちの一つが特定される、
   請求項１から請求項７のいずれかに記載の通信装置。
9. 前記複数の直交系列は、［１，１］及び［１，−１］を含む、
   請求項１から請求項８のいずれかに記載の通信装置。
10. 前記複数のレイヤ番号は、第１レイヤ、第２レイヤ、第３レイヤ及び第４レイヤを含み、
    前記第１レイヤ及び前記第２レイヤがそれぞれ対応付けられた巡回シフト量の差が６であり、前記第３レイヤ及び前記第４レイヤがそれぞれ対応付けられた巡回シフト量の差が６であり、前記第１レイヤ及び前記第３レイヤがそれぞれ対応付けられた巡回シフト量の差が３である、
    請求項１から請求項９のいずれかに記載の通信装置。
11. 前記複数のレイヤ番号のうちの同一のレイヤ番号に対して、隣接する２つの巡回シフト量が、それぞれ、異なる直交系列に対応付けられている、
    請求項１から請求項１０のいずれかに記載の通信装置。
12. 前記隣接する２つの巡回シフト量は、２と３、３と４、８と９、又は９と１０である、 請求項１１に記載の通信装置。
13. 前記複数のレイヤ番号のうちの同一のレイヤ番号に対して、複数の巡回シフト量のうち、同一の直交系列に対応付けられた巡回シフト量の数と、前記同一の直交系列とは異なる直交系列に対応付けられた巡回シフト量の数とが等しい、
    請求項１から請求項１２のいずれかに記載の通信装置。
14. 前記信号は、データと多重されて、前記端末から送信される、
    請求項１から請求項１３のいずれかに記載の通信装置。
15. 複数のレイヤ番号のそれぞれに対して、複数の巡回シフト量のうちの一つと複数の直交系列のうちの一つとが対応付けられた対応関係を特定する制御情報を、端末に送信する工程と、
    前記制御情報によって特定された前記対応関係に基づいて、レイヤ番号毎の巡回シフト量及び直交系列を用いて生成された信号であって、前記端末から送信された前記信号を受信する工程と、
    を有し、
    前記複数の巡回シフト量は、０から１１の１２個の巡回シフト量からなり、
    前記複数のレイヤ番号のうちの同一のレイヤ番号に対して、差が６の２つの巡回シフト量が、それぞれ、異なる直交系列に対応付けられている、
    通信方法。
16. 前記複数のレイヤ番号は、第１レイヤ、第２レイヤ、第３レイヤ及び第４レイヤを含み、
    前記第１レイヤ及び前記第２レイヤが同一の直交系列に対応付けられ、前記第３レイヤ及び前記第４レイヤが、前記同一の直交系列と同一又は異なる直交系列に対応付けられている、
    請求項１５に記載の通信方法。
17. 前記複数のレイヤ番号は連続番号であって、
    第１レイヤから第Ｎ_ｗレイヤが同一の直交系列に対応付けられ、第（Ｎ_ｗ＋１）レイヤ以降が前記同一の直交系列とは異なる直交系列に対応付けられている、
    請求項１５に記載の通信方法。
18. 前記複数のレイヤ番号のうちの同一のレイヤ番号に対して、隣接する２つの巡回シフト量が、それぞれ、異なる直交系列に対応付けられている、
    請求項１５から１７のいずれかに記載の通信方法。
19. 前記隣接する２つの巡回シフト量は、２と３、３と４、８と９、又は９と１０である、
    請求項１８に記載の通信方法。
20. 前記複数のレイヤ番号のうちの同一のレイヤ番号に対して、複数の巡回シフト量のうち、同一の直交系列に対応付けられた巡回シフト量の数と、前記同一の直交系列とは異なる直交系列に対応付けられた巡回シフト量の数とが等しい、
    請求項１５から１９のいずれかに記載の通信方法。
21. 複数のレイヤ番号のそれぞれに対して、複数の巡回シフト量のうちの一つと複数の直交系列のうちの一つとが対応付けられた対応関係を特定する制御情報を、端末に送信する処理と、
    前記制御情報によって特定された前記対応関係に基づいて、レイヤ番号毎の巡回シフト量及び直交系列を用いて生成された信号であって、前記端末から送信された前記信号を受信する処理と、
    を制御し、
    前記複数の巡回シフト量は、０から１１の１２個の巡回シフト量からなり、
    前記複数のレイヤ番号のうちの同一のレイヤ番号に対して、差が６の２つの巡回シフト量が、それぞれ、異なる直交系列に対応付けられている、
    集積回路。

Images