JP2014131112A - 無線送信装置、制御装置、無線通信システムおよび通信方法 - Google Patents

無線送信装置、制御装置、無線通信システムおよび通信方法 Download PDF

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Abstract

【課題】1つの制御情報で複数のCCの周波数リソース割当をする場合に、アップリンクのデータ伝送における帯域外輻射を軽減する。
【解決手段】複数のCCを用いてデータ伝送を行う端末装置であって、基地局装置から、周波数リソース(RB)割当を指定される制御情報を受信する制御情報受信部と、前記制御情報で指定されるRBに割り当てるDFTS−OFDM信号又はClustered DFTS−OFDM信号を生成する送信信号生成部とを有し、前記制御情報受信部で受信した1つの制御情報で指定されるRBの少なくとも2つが、互に異なる複数のコンポーネントキャリアに含まれる場合、前記コンポーネントキャリア毎に含まれるRBを単位としてDFTS−OFDM信号又はClustered DFTS−OFDM信号を生成し、基地局装置に対して、前記生成した信号を送信する。
【選択図】図3

Description

本発明は、無線送信装置、制御装置、無線通信システムおよび通信方法に関する。
第3.9世代の携帯電話の無線通信システムであるLTE(Long Term Evolution)システムの標準化が完了し、現在は第4世代の無線通信システムの1つとして、LTEシステムをより発展させたLTE−A(LTE−Advanced、IMT−Aなどとも称する。)システムの標準化が行われている。
LTEシステム(LTE Rel-8)のアップリンク(移動局装置から基地局装置への伝送)では、PAPR(Peak to Average Power Ratio)特性が良好となるスペクトルを連続的な周波数帯域に割り当てるDFTS−OFDM(Discrete Fourier Transform Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing、SC-FDMAとも称される)が採用されている。LTE−Aシステム(LTE Rel-10)では、DFTS−OFDMに加えて、クラスタ化した信号スペクトルを非連続な周波数帯域に配置するClustered DFTS−OFDM(ダイナミックスペクトル制御(DSC:Dynamic Spectrum Control)、DFT-S-OFDM with SDC(Spectrum Division Control)とも呼称される。)を採用されている。さらに、LTE−AシステムではLTEシステムの一つの帯域をコンポーネントキャリア(CC:Component Carrier、serving cellとも称される)とし、複数のCCを同時に使用するキャリアアグリゲーション(CA:Carrier Aggregation)技術も採用されている。CAによるデータ伝送を行う場合には、データ伝送を行う移動局装置(端末装置)は、各CCでDFTS−OFDMの信号を送信するN×DFTS−OFDMを用いる。この場合、CAによる各CCでの周波数リソース割当(Resource Allocation)やMCS(Modulation and Coding Scheme)などの制御情報はCC毎に通知される。
一方、LTE Rel−12ではCAに用いるCCを従来のLTEシステムのCCとするだけでなく、LTEシステムのCCと後方互換性のないCCも用いることが提案されている。後方互換性のないCCは、新しいキャリアタイプ(NCT:New Carrier Type)とも称される.NCTでは、主に2種類提案があり、1つはLTEシステムのCC(legacy CC)と同期しているSynchronized NCT、もう一方はlegacy CCと同期していないUnsynchronized NCTである。
Synchronized NCTでは、複数のCCの合計のRB(Resource Block)数をLegacy CCのRB数の上限値である110以下とし、1つの周波数リソース割当しかない1つの制御情報で通知することが提案されている(非特許文献1、2参照)。
R1-113382, "Use Cases for Extension Carriers", Qualcomm Incorporated R1-122520, "Aspects for the synchronized carrier case", Huawei, HiSilicon
Legacy CCとNCT CCなどの複数のCCを1つの制御情報で周波数リソース割当をすることは、制御情報量の削減につながり、オーバヘッドの削減に寄与する。しかしながら、アップリンクで従来使用されているDFTS−OFDMやClustered DFTS−OFDMのデータ伝送を用いる場合に、周波数リソース割当によってはシングルキャリアスペクトルもしくはシングルキャリアスペクトルを分割した部分スペクトルが複数のCCに分割されてしまう。この場合、PAPR(Peak to Average Power Ratio)特性が劣化し、帯域外輻射の原因となる問題があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、複数のCCを1つの制御情報で周波数リソース割当をする場合に、アップリンクのデータ伝送における帯域外輻射を軽減する移動局装置、基地局装置、及び無線通信システムを提供する。
(1)本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、複数のコンポーネントキャリアを用いてデータ伝送を行う端末装置であって、基地局装置から、周波数リソース(RB)割当を指定される制御情報を受信する制御情報受信部と、前記制御情報で指定されるRBに割り当てるDFTS−OFDM信号又はClustered DFTS−OFDM信号を生成する送信信号生成部とを有し、前記制御情報受信部で受信した1つの制御情報で指定されるRBの少なくとも2つが、互に異なる複数のコンポーネントキャリアに含まれる場合、前記コンポーネントキャリア毎に含まれるRBを単位としてDFTS−OFDM信号又はClustered DFTS−OFDM信号を生成し、基地局装置に対して、前記生成した信号を送信する。
(2)また、本発明の一態様は、前記端末装置は、前記制御情報受信部で受信した1つの制御情報で指定されるRBに含まれるコンポーネントキャリアの数だけDFTS−OFDM信号又はClustered DFTS−OFDM信号を生成し、前記送信信号を送信する。
(3)また、本発明の一態様は、前記端末装置は、前記制御情報受信部で受信した前記周波数リソース割当が非連続なRBを示し、前記非連続なRBの少なくとも2つが互に異なる複数の前記コンポーネントキャリアが含まれる場合、前記送信信号生成部において前記コンポーネントキャリア毎に含まれるRBを単位とするDFTS−OFDM信号を生成し、前記コンポーネントキャリア毎にDFTS−OFDM信号を送信する。
(4)また、本発明の一態様は、前記端末装置は、前記制御情報受信部で受信した前記周波数リソース割当が連続的なRBを示し、前記連続的なRBの少なくとも2つが互に異なる複数の前記コンポーネントキャリアに分割される割り当てを示す場合、前記送信信号生成部において前記コンポーネントキャリア毎での周波数リソース割当に含まれるRBを単位とするDFTS−OFDM信号を生成し、前記コンポーネントキャリア毎にDFTS−OFDM信号を送信する。
(5)また、本発明の一態様は、前記端末装置は、前記制御情報受信部で受信した前記周波数リソース割当で指定されるRBの少なくとも2つが互に異なる複数の前記コンポーネントキャリアが含まれる場合、前記コンポーネントキャリア毎に連続的な周波数リソース割当か、非連続な周波数リソース割当かを判別し、前記送信信号生成部が連続的な周波数リソース割当の場合にはDFTS−OFDM信号を生成し、非連続的な周波数リソース割当の場合にはClustered DFTS−OFDM信号を生成し、基地局に対して前記生成した信号を送信する。
(6)また、本発明の一態様は、前記端末装置は、前記制御情報受信部で受信した前記周波数リソース割当が非連続なRBを示し、割り当てられた前記非連続なRBの少なくとも1つが複数の前記コンポーネントキャリアに分割される割当を示す場合、前記送信信号生成部が前記コンポーネントキャリア毎に前記周波数リソース割当に含まれるRBを単位としてDFTS−OFDM信号又はClustered DFTS−OFDM信号を生成し、前記コンポーネントキャリア毎で生成したDFTS−OFDM信号又はClustered DFTS−OFDM信号を送信する。
本発明によれば、PA(Power Amplifier)で信号を増幅時の帯域外輻射を軽減することが可能となり、より高い送信電力を用いることができる。そのため、スループットを向上させることが可能となる。
従来システムに係る周波数帯域の使用例である。 本発明の第1の実施形態に係る周波数リソース割当が示す周波数帯域の一例を示す図である。 第1の実施形態に係る移動局装置の構成の一例を示す概略ブロック図である。 第1の実施形態に係るキャリア数を決定する処理を示すフローチャートである。 第1の実施形態に係る周波数リソース割当の情報が1CCを用いたデータ伝送となる一例を示す図である。 第1の実施形態に係る周波数リソース割当の情報が複数のCCを用いたデータ伝送となる一例を示す図である。 第1の実施形態に係る送信信号生成部の構成の一例を示す概略ブロック図である。 第1の実施形態に係る非連続な周波数リソース割当の情報が1CCを用いたデータ伝送となる場合のデータ信号割当の一例を示す概略ブロック図である。 従来システムに係る非連続な周波数リソース割当の情報が複数のCCを用いたデータ伝送となる場合のデータ信号割当の一例を示す概略ブロック図である。 第1の実施形態に係る非連続な周波数リソース割当の情報が複数のCCを用いたデータ伝送となる場合のデータ信号割当の一例を示す概略ブロック図である。 第1の実施形態に係る基地局装置の構成の一例を示す概略ブロック図である。 第2の実施形態に係る連続的な周波数リソース割当の情報が1CCを用いたデータ伝送となる場合のデータ信号割当の一例を示す概略ブロック図である。 従来システムに係る連続的な周波数リソース割当の情報が複数のCCを用いたデータ伝送となる場合のデータ信号割当の一例を示す概略ブロック図である。 第2の実施形態に係る連続的な周波数リソース割当の情報が複数のCCを用いたデータ伝送となる場合のデータ信号割当の一例を示す概略ブロック図である。 従来システムに係る非連続な周波数リソース割当の情報が複数のCCを用いたデータ伝送となる場合のデータ信号割当の一例を示す概略ブロック図である。 第3の実施形態に係る非連続な周波数リソース割当の情報が複数のCCを用いたデータ伝送となる場合のデータ信号割当の一例を示す概略ブロック図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の各実施形態では、データや参照信号の伝送を行う送信装置を移動局装置(ユーザ装置;UE、端末装置)とし、データや参照信号を受信する受信装置を基地局装置(eNB;evolved NodeB)とする。
図1は、LTE Rel−10で用いられるキャリアアグリゲーション(CA:Carrier Aggregation)の伝送を示したものである。LTE Rel−10のCAでは、LTEシステムの一つの帯域をコンポーネントキャリア(CC:Component Carrier、serving cellとも称される)とし、複数のCCの周波数帯域を使用し、同時にDFTS−OFDM(Discrete Fourier Transform Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing、SC-FDMAとも称される)信号を送信するN×DFTS−OFDMによりデータ伝送が行われる。例えば、図1のような伝送方法であり、周波数領域でのN×DFTS−OFDM信号の割当の一例である。同図は、LTE Rel−10のCCをLegacy CC1、Legacy CC2としている。各CCでは、連続的な周波数帯域にDFTS−OFDM信号を割り当てる。このようにして、LTE Rel−10は複数のCCを同時に使用することができ、広帯域化を実現している。また、各CCでの伝送方法は、DFTS−OFDMによるデータ伝送だけでなく、非連続な周波数帯域を使用できるClustered DFTS−OFDM(ダイナミックスペクトル制御(DSC:Dynamic Spectrum Control)、DFT-S-OFDM with SDC(Spectrum Division Control)、multi-cluster DFT-S-OFDMとも呼称される。)も使用可能である。
次に、新しいキャリアタイプ(NCT:New Carrier Type)の一例を図2に示す。図2は、legacy CC1とNCT CC2を用いたCAの一例であり、legacy CC1とNCT CC2を1つの制御情報で周波数リソース割当を行う場合である。この場合、従来、1つのCCに対して1つの周波数リソース割当の制御情報だったのと異なり、1つの周波数リソース割当のみでよく、仮想的に1つのCCのように使用できる。よって、少ない制御情報量でCAを使用することができるメリットがある。
本明細書において、NCTはlegacy CCと同一タイミングにデータ伝送に用いられれば良く、Synchronized NCTとUnsynchronized NCTのどちらでも良い。また、周波数リソース割当を含む制御情報は、アップリンクの周波数リソース割当などを示す制御情報のPDCCH(Physical Downlink Control Channel)のDCI(Downlink Control Information) format0や4を示すが、アップリンクの伝送に関する制御情報であれば、DCI format0や4に限定されない。また、本発明では、制御情報に含まれる周波数リソース割当は、legacy CCとNCT CC2のデータ伝送に使用できる周波数リソースすべてを指定できることを前提としているが、legacy CCの一部とNCT CC2の一部のみ割当可能であっても良い。
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る送信装置である移動局装置の構成の一例を示す概略ブロック図を図3に示す。移動局装置は、受信装置である基地局装置より制御情報を受信し、受信した制御情報を制御情報受信部106に入力する。制御情報受信部106は、入力された制御情報がDCI format0や4の場合、制御情報のMCS(Modulation and Coding Scheme)に含まれる符号化率の情報を符号部101に入力し、変調方式を変調部102に入力し、周波数リソース割当の情報をキャリア数判別部107、送信信号生成部104−1〜104−Mに入力する。符号部101は、入力されたデータビット列に対し、誤り訂正符号の符号化を施す。誤り訂正符号化には、例えば、ターボ符号やLDPC(Low Density Parity Check)符号などが用いられる。符号部101で施す誤り訂正符号の種類は、送受信装置で予め決められていても良いし、送受信機会毎に制御情報として通知されても良い。符号部101は、制御情報により指定された符号化率に基づいて、符号化ビット列に対してパンクチャを行う。符号部101は、パンクチャした符号化ビット列を変調部102へ出力する。
変調部102は、符号部101から入力された符号化ビット列に対して、制御情報により指定された変調方式で変調を施すことで、変調シンボル列を生成する。変調方式には、例えば、QPSK(Quaternary Phase Shift Keying;四相位相偏移変調)、16QAM(16−ary Quadrature Amplitude Modulation;16直交振幅変調)や64QAMなどがある。変調部102は、生成した変調シンボル列を信号分割部103へ出力する。
一方、キャリア数判別部107は、制御情報受信部106より周波数リソース割当の情報が入力される。ここで、本明細書中において、キャリアの数とは同一タイミングで信号を送信するコンポーネントキャリアの数を意味する。キャリア数判別部107は、周波数リソース割当が割当可能である周波数帯域の情報を予め記憶していても良いし、制御情報であるRRC(Radio Resource Control)などにより通知されていても良いし、同期信号などにより検知した情報を記憶していても良い。この周波数帯域の情報は、例えば1つのLegacy CCの帯域のみの周波数リソース割当を示しているのか、図2のようなLegacy CCとNCT CCの周波数リソース割当を1つの情報で表わしているのかなどのことである。
キャリア数判別部107の動作例を示すフローチャートを図4に示す。キャリア数判別部107は、ステップS1で周波数リソース割当が示すことのできる周波数帯域の情報が複数のCCを含むか否かを判別し、周波数帯域の情報が図2のように複数のCCを含む場合にはステップS2、含まない場合にはステップS4に移行する。ステップS2では、周波数リソース割当の情報によりデータ伝送が複数のCCを用いて行うか否かを判別し、CAを用いたデータ伝送の場合にはステップS3、1CCを用いたデータ伝送の場合にはステップS4に移行する。周波数リソース割当の情報が1CCを用いたデータ伝送となる一例を図5に示す。同図は、Clustered DFTS−OFDMの場合を示しており、この例はシングルキャリアスペクトルを分割したクラスタの数は2としている。この場合、制御情報で通知された周波数リソース割当がRA11、RA21の位置を示しており、実際にデータ伝送をする周波数帯域であるB12、B22がLegacy CC1のみであることがわかる。よって、データ伝送に用いるCC数は1となる。次に、周波数リソース割当の情報が複数のCCを用いるCAによるデータ伝送となる一例を図6に示す。同図では、Clustered DFTS−OFDMの場合であり、制御情報で通知された周波数リソース割当がRA31、RA41の割当を示している。この場合、実際にデータ伝送をするCCはB32、B42がそれぞれLegacy CC1、NCT CC2と異なり、データ伝送に用いるCC数は2となることからCAによるデータ伝送となる。
ステップS3では、データ伝送に使用するCC数を信号の分割数として決定する。ステップS4では、1つのCCによるデータ伝送のため、信号の分割数を1とする。ステップS5では、信号の分割数を信号分割部103に出力する。図4のフローチャートには記載していないが、キャリア数判別部107は、各CCの周波数リソース割当の情報も信号分割部103に出力する。
信号分割部103は、変調部102より変調シンボル列が入力され、キャリア数判別部107より信号の分割数と各CCの周波数リソース割当の情報が入力される。信号分割部103は、変調シンボル列を各CCの周波数リソース割当に基づき指定された信号の分割数に分割する。分割方法は、送受信機で予め決まっている、もしくは受信装置より予め制御情報などで通知されているものとする。本実施形態は、信号の分割数をMとする。ただし、Mは1以上の整数とする。信号分割部103により分割されたMの信号は、送信信号生成部104−1〜104−Mに出力される。
送信信号生成部104−1〜104−Mは同一の構成であるため、m番目の送信信号生成部104−mの構成例を図7に示す。送信信号生成部104−mでは、m番目の信号の変調シンボル列がDFT部201に入力される。DFT部201は、入力された変調シンボル列を離散フーリエ変換することで、時間領域信号列から周波数領域信号列に変換する。スペクトルマッピング部202は、制御情報受信部106より入力された周波数リソース割当の情報に基づいて、DFT部201から入力された周波数信号列を割り当てられた周波数帯域に配置する。例えば、周波数リソース割当の情報が連続的な周波数リソース割当を示す場合にはm番目のCCではDFTS−OFDMによるデータ伝送となり、周波数リソース割当の情報が非連続な周波数リソース割当を示す場合にはm番目のCCではClustered DFTS−OFDMによるデータ伝送となる。ここで、スペクトルマッピング部202で用いる周波数リソース割当の情報は、データ伝送に用いるすべてのCCの周波数リソース割当が含まれるため、m番目のCCの周波数リソース割当のみを使用する。なお、各CCの周波数リソース割当が示す帯域幅は同じでも良いし、異なっても良い。
IFFT部203は、スペクトルマッピング部202から入力された信号列を逆高速フーリエ変換することで、周波数領域信号列から時間領域信号列に変換する。参照信号多重部204は、時間領域において、送受信機で既知である参照信号列をIFFT部203から入力されたデータ信号列に多重することで、送信フレームを構成する処理を行う。ただし、本発明はこれに限らず、移動局装置は、周波数領域において、参照信号列を多重することで、送信フレームを構成する処理を行っても良い。無線送信部205は、参照信号多重部204から入力された信号列にCP(Cyclic Prefix;サイクリックプレフィックス)を挿入する。無線送信部205は、CPを挿入した信号列を、D/A(Digital/Analog;ディジタル/アナログ)変換でアナログの信号に変換し、変換後の信号を無線周波数にアップコンバートする。無線送信部205は、アップコンバートした信号を、PA(Power Amplifier)で増幅し、増幅後の信号を送信アンテナ105−mを介して送信する。送信信号生成部104−1〜104−Mと送信アンテナ105−1〜105−Mは同様の処理を行う。
本実施形態では、データ伝送に用いるCC毎に送信アンテナを有する構成を示したが、複数のCCを使用して送信するデータを1本の送信アンテナで送信しても良い。つまり、データ伝送に用いる複数のCCが同一の周波数帯であるIntra−CAの場合には1本の送信アンテナで実現しても良い。また、複数の送信アンテナをMIMO(Multiple Input Multiple Output)に使用しても良く、キャリア数の判別方法や送信信号の生成方法が本実施形態と本質的に同じであれば、本発明に含まれる。
また、各CCの送信電力制御はCC毎に行われるものとする。CC毎の使用する周波数帯域幅や目標受信電力が異なる場合には、これらのパラメータは、各CCの送信電力制御に反映される。また、基地局が送信電力を調整するために通知する制御情報は、全てのCC共通で1つの値として設定されても良い。この場合には通知されたパラメータは各CCの送信電力制御にそれぞれ反映される。また、基地局が送信電力を調整するために通知する制御情報は、CC毎に通知されても良く、この場合にはCC毎のパラメータは各CCの送信電力制御にそれぞれ反映される。
図8に、本実施形態におけるデータ伝送に用いるCC数が1の場合の一例を示す。同図の場合は従来と同様の送信方法であり、周波数リソース割当の情報が示すRA11、RA21の位置は、実際の周波数軸上でLegacy CC1に部分スペクトルのクラスタC12、C22を割り当てることを意味する。そのため、従来システムにおけるClustered DFTS−OFDMによるデータ伝送となる。次に、図9と10にデータ伝送に用いるCC数が2の場合一例を示す。図9は、従来システムと同様に1つの制御情報で割り当てられた周波数リソース割当の情報に対し、1つのDFTのみ用いて送信信号を生成する場合である。図10は、図4のステップS3でCC数をキャリア数とした場合の送信方法であり、1つの制御情報で割り当てられた周波数リソース割当の情報であっても、データ伝送に用いるCC毎にDFTを用いる場合である。まず、図9では、1つの制御情報で割り当てられた周波数リソース割当の情報RA31、RA41に対し、移動局装置は、1つのDFTで周波数領域信号列を生成し、周波数リソース割当の示す割当に周波数領域信号列を分割してクラスタC32、C42とし、C32、C42を割り当てる。その結果、Legacy CC1とNCT CC2はそれぞれ部分スペクトルである1つのクラスタのみの送信となる。部分スペクトルのみを送信する場合に、CC毎にIFFT部203で周波数領域信号列から時間領域信号列に変換すると、PAPR(Peak to Average Power Ratio)特性が劣化する。そのため、この送信方法ではPAの非線形性に起因して帯域外輻射が大きくなる。図10は本実施形態の一例であり、1つの制御情報で割り当てられた周波数リソース割当であっても、実際に使用するCCの数に応じて送信信号を生成するDFTの数を決定する。同図からもわかる通り、周波数リソース割当の情報が示すRA31、RA41はそれぞれLegacy CC1とNCT CC2に割り当てられる。よって、それぞれの割当帯域幅の信号をそれぞれDFTすることでDFTS−OFDM信号S32、S42を生成する。その結果、各CCではシングルキャリアスペクトルを送信することとなり、1CCの連続的な周波数割当の場合と同様に良好なPAPR特性となる。
図11は、本実施形態に係る基地局装置の構成の一例を示す概略ブロック図である。本実施形態では、データ伝送に用いるCC数をMとし、各CCの信号を異なるアンテナで受信する構成としているが、1本の受信アンテナで受信しても良い。また、複数の受信アンテナを有し、受信アンテナダイバーシチも適用可能である。
図11の基地局装置は、受信アンテナ301−1〜301−Mで移動局装置より送信された信号を受信し、受信処理部302−1〜302−Mに受信信号を入力する。受信処理部302−1〜302−MからIDFT部307−1〜307−Mまでは同様の処理を行うため、受信処理部302−1からIDFT部307−1までの処理のみを説明し、受信処理部302−2〜302−MからIDFT部307−2〜307−Mまでの説明は省略する。受信処理部302−1は、受信アンテナ301−1で受信した信号をベースバンド周波数にダウンコンバートし、ダウンコンバートした信号に対してA/D(Analog/Digital;アナログ/ディジタル)変換を行うことでディジタル信号を生成する。さらに、受信処理部302−1はディジタル信号からCPを除去し、CPを除去した信号を参照信号分離部303−1に入力する。
参照信号分離部303−1は、入力された信号から参照信号列とデータ信号列に分離する。ここで参照信号列は、スケジューリングに用いる伝搬路推定値を得るために送信されるSRS(Sounding Reference Signal)と復調時に用いる伝搬路推定値を得るために送信されるDMRS(Demodulation Reference Signal)が存在する。参照信号分離部303−1は、分離した参照信号列を伝搬路推定部311に入力し、参照信号を分離した残りの信号であるデータ信号列をFFT部304−1に入力する。
伝搬路推定部311は、送受信装置で既知の参照信号列により、伝搬路の周波数応答を推定する。伝搬路推定部311は、推定した伝搬路特性を制御情報生成部312と等化部306−1〜306−Mに出力する。制御情報生成部312は、伝搬路の周波数応答を用いて移動局装置がデータ伝送に用いる周波数リソース割当やMCSなどのパラメータを決定し、制御情報送信部313に入力する。また、制御情報生成部312は、周波数リソース割当やMCSなどのパラメータを通知したパラメータに基づいたデータ伝送まで記憶する。制御情報送信部313は、入力された周波数リソース割当やMCSなどのパラメータをDCI formatに変換し、移動局装置へ送信する。
一方、FFT部304−1は、入力されたデータ信号列を高速フーリエ変換により時間領域信号列から周波数領域信号列に変換し、周波数領域信号列をスペクトルデマッピング部305−1に入力する。スペクトルデマッピング部305−1は、制御情報生成部312より移動局装置に通知した周波数リソース割当の情報が入力され、周波数領域信号列から移動局装置により送信されたデータ信号列を抽出し、等化部306−1に入力する。等化部306−1は、伝搬路推定部311より入力された伝搬路の周波数応答よりMMSE規範に基づく等化重みを生成し、入力された周波数領域の受信信号列に対して重みを乗算することで無線伝搬路の歪みを補償する処理を行う。なお重みはZF(Zero Forcing)規範やMRC(Maximum Ratio Combing)規範などでもよく、MMSE規範に限定されない。IDFT部307−1は、周波数領域の等化後の受信信号列を時間領域信号列に変換する。
信号結合部308は、入力された信号の数をキャリア数として、移動局装置の信号分割部103と逆の処理を行い、1つの時間領域の受信信号列を得る。信号結合部308は、時間領域の受信信号列を復調部309に出力する。復調部309は、制御情報生成部312より入力されるMCSに含まれる変調方式の情報に応じて時間領域の受信信号列に対して復調処理を施し、LLR(Log Likelihood Ratio)列を得る。復調部309は、復調で得られたLLR列を復号部310に出力する。復号部310は、制御情報生成部312より入力されるMCSに含まれる符号化率の情報に応じて入力されたLLRに対して復号処理を行う。基地局装置は、復号後のLLRを硬判定することで、移動局装置より送信された情報ビット列を得る。
本実施形態では、クラスタ数を2として説明したが、3以上でも適用可能である。また、クラスタサイズに1以上のサブキャリアから構成されればよく、例えば12サブキャリアで構成されるRB(Resource Block)の整数倍としても良いし、複数のRBをグルーピングしたRBG(RB Group)の整数倍としても良い。
以上により、本実施形態では1つの制御情報で割り当てられた周波数リソース割当であっても、実際に使用するCCの数に応じて送信信号を生成するDFTの数を決定する。その結果、各CCではシングルキャリアスペクトルを送信することとなり、1CCの連続的な周波数割当の場合と同様に良好なPAPR特性となる。PAPR特性が良好な場合には帯域外輻射が小さく、PAPR特性が悪い送信方法に比べ、より高い送信電力での伝送が可能となり、セルスループットの向上が可能となる。
(第2の実施形態)
本実施形態では、連続的な周波数リソース割当時に用いられるDFTS−OFDMによるデータ伝送時の適用例である。
本実施形態の移動局装置と基地局装置の構成例は、前実施形態と同様であり、それぞれ図3、11となる。図12に、本実施形態におけるデータ伝送に用いるCC数が1の場合の一例を示す。同図では、周波数リソース割当の情報RA51が連続的な周波数帯域となっており、DFTS−OFDM信号S52が実際にデータ伝送をする周波数帯域でLegacy CC1のみの割当を示す場合である。この場合、移動局装置のキャリア数判別部107において、周波数リソース割当の情報によりデータ伝送で用いるCC数を1と判別する。そのため、従来のシステムと同様に1つのDFTで生成した送信信号を周波数帯域に割り当て、DFTS−OFDMによるデータ送信をする。
次に、図13に、本実施形態における別の周波数リソース割当の一例を示す。同図では、図12と同様に周波数リソース割当の情報RA51が連続的な周波数帯域となっているが、実際にデータ伝送をする周波数帯域ではLegacy CC1とNCT CC2の両方を使用する場合である。この場合は、1つの制御情報で割り当てられた周波数リソース割当の情報RA51に対し、1つのDFTで周波数領域信号列を生成すると、Legacy CC1とNCT CC2はそれぞれ部分スペクトルC62、C63である1つのクラスタのみの送信となる。部分スペクトルのみを送信する場合に、CC毎にIFFT部203で周波数領域信号列から時間領域信号列に変換すると、PAPR(Peak to Average Power Ratio)特性が劣化する。そのため、この送信方法ではPAの非線形性に起因して帯域外輻射が大きくなる。
図14は本実施形態の一例であり、1つの制御情報で割り当てられた周波数リソース割当の情報RA61であっても、実際に使用するCCの数に応じて送信信号を生成するDFTの数を決定する。同図からもわかる通り、周波数リソース割当の情報が示すRA61はLegacy CC1とNCT CC2に分割して割り当てられる。よって、移動局装置はそれぞれの割当帯域幅の信号をそれぞれDFTすることで生成し、DFTS−OFDM信号S62、S63を割り当てる。その結果、各CCではシングルキャリアスペクトルを送信することとなり、1CCの連続的な周波数割当の場合と同様に良好なPAPR特性となる。
なお、LTEシステムやLTE−Aシステムでは、アップリンクの制御情報を送信するPUCCH(Physical Uplink Control CHannel)は、各CCの両端に配置される。そのため、本実施形態のような周波数リソース割当が連続的な周波数帯域を示し、実際にデータ伝送に用いる周波数帯域が複数のCCに分割される場合、移動局装置はPUCCHの周波数帯域と重複しないようにデータ信号を割り当てるようにしても良い。
以上により、本実施形態では1つの制御情報で割り当てられた周波数リソース割当であっても、実際に使用するCCの数に応じて送信信号を生成するDFTの数を決定する。その結果、各CCではシングルキャリアスペクトルを送信することとなり、1CCの連続的な周波数割当の場合と同様に良好なPAPR特性となる。PAPR特性が良好な場合には帯域外輻射が小さく、PAPR特性が悪い送信方法に比べ、より高い送信電力での伝送が可能となり、セルスループットの向上が可能となる。
(第3の実施形態)
本実施形態では、非連続的な周波数リソース割当時に用いられるClustered DFTS−OFDMによるデータ伝送時に、少なくとも1つのクラスタがLegacy CC1とNCT CC2に分割される場合の適用例である。
本実施形態の移動局装置と基地局装置の構成例は、前実施形態と同様であり、それぞれ図3、11となる。図15と図16に、1つの制御情報で割り当てられた周波数リソース割当の情報に対し、1つのDFTで周波数領域信号列を生成する場合と、本実施形態におけるデータ信号の送信方法の一例を示す。まず、図15では1つの制御情報で割り当てられた周波数リソース割当の情報に対し、1つのDFTで周波数領域信号列を生成し、信号を割り当てる場合を示す。同図は、クラスタの数が2としている。この場合、RA71は実際にデータ伝送をする周波数帯域でLegacy CC1のみにクラスタC72として割り当てられ、RA81は実際にデータ伝送をする周波数帯域でLegacy CC1とNCT CC2にクラスタC82、83として分割して割り当てられる。部分スペクトルのみを送信する場合に、CC毎にIFFT部203で周波数領域信号列から時間領域信号列に変換すると、PAPR(Peak to Average Power Ratio)特性が劣化する。そのため、この送信方法ではPAの非線形性に起因して帯域外輻射が大きくなる。
図16は本実施形態の一例であり、1つの制御情報で割り当てられた周波数リソース割当であっても、実際に使用するCCの数に応じて送信信号を生成するDFTの数を決定する。この場合、Legacy CC1はRA71の周波数位置とRA81の一部の周波数位置が割り当てられる。そのため、移動局装置は、実際にデータ伝送をする周波数帯域であるLegacy CC1においてクラスタC73とクラスタC74の周波数位置が割り当てられたとし、1つのDFTで生成した周波数領域信号列を分割し、クラスタ73とクラスタC74を割り当てる。さらに、移動局装置は、NCT CC2にRA81の一部の周波数位置が割り当てられる。そのため、移動局装置は、実際にデータ伝送をする周波数帯域であるNCT CC2においてDFTS−OFDM信号S84を割り当てる。その結果、Legacy CC1では2クラスタのClustered DFTS−OFDMのPAPR特性となり、NCT CC2ではシングルキャリアスペクトルを送信することとなり、1CCの連続的な周波数割当の場合と同様に良好なPAPR特性となる。このように、本実施形態では実際にデータ伝送をする各CC内で連続的な周波数リソース割当か、非連続な周波数リソース割当か判別し、CC毎にDFTS−OFDMとClustered DFTS−OFDMを切り替える。
以上により、本実施形態では1つの制御情報で割り当てられた周波数リソース割当であっても、実際に使用するCCの数に応じて送信信号を生成するDFTの数を決定する。その結果、各CCではシングルキャリアスペクトルを送信することとなり、1CCの連続的な周波数割当の場合と同様に良好なPAPR特性となる。PAPR特性が良好な場合には帯域外輻射が小さく、PAPR特性が悪い送信方法に比べ、より高い送信電力での伝送が可能となり、セルスループットの向上が可能となる。
なお、実施形態1〜3は、CCの数が2の場合のみを説明したが、3以上の場合にも適用可能であり、実際に使用するCCの数に応じてDFTの数を決定することで実現できる。
なお、上述した実施形態に係る移動局装置、基地局装置の一部、をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、移動局装置又は基地局装置に内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上述した実施形態に係る移動局装置又は基地局装置の一部、または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現しても良い。移動局装置又は基地局装置の各機能ブロックは個別にプロセッサ化しても良いし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
101…符号部
102…変調部
103…信号分割部
104−1〜104−M…送信信号生成部
105−1〜105〜M…送信アンテナ
106…制御情報受信部
107…キャリア数判別部
RA11、RA21…非連続な周波数リソース割当
B12、B22…非連続な割当周波数帯域
RA31、RA41…非連続な周波数リソース割当
B32、B42…非連続な割当周波数帯域
201…DFT部
202…スペクトルマッピング部
203…IFFT部
204…参照信号多重部
205…無線送信部
C12、C22…Clustered DFTS−OFDM信号
C32、C42…クラスタ
S32、S42…DFTS−OFDM信号
301−1〜301−M…受信アンテナ
302−1〜302−M…受信処理部
303−1〜303−M…参照信号分離部
304−1〜304−M…FFT部
305−1〜305−M…スペクトルデマッピング部
306−1〜306−M…等化部
307−1〜307−M…IDFT部
308…信号結合部
309…復調部
310…復号部
311…伝搬路推定部
312…制御情報生成部
313…制御情報送信部
RA51、RA61…連続的な周波数リソース割当
S52…DFTS−OFDM信号
C62、C63…クラスタ
S62、S63…DFTS−OFDM信号
RA71、RA81…非連続な周波数リソース割当
C72、C82、C83…クラスタ
C73、C74…Clustered DFTS−OFDM信号
S84…DFTS−OFDM信号

Claims (6)

  1. 複数のコンポーネントキャリアを用いてデータ伝送を行う端末装置であって、
    基地局装置から、周波数リソース(RB)割当を指定される制御情報を受信する制御情報受信部と、
    前記制御情報で指定されるRBに割り当てるDFTS−OFDM信号又はClustered DFTS−OFDM信号を生成する送信信号生成部とを有し、
    前記制御情報受信部で受信した1つの制御情報で指定されるRBの少なくとも2つが、互に異なる複数のコンポーネントキャリアに含まれる場合、
    前記コンポーネントキャリア毎に含まれるRBを単位としてDFTS−OFDM信号又はClustered DFTS−OFDM信号を生成し、前記基地局装置に対して、前記生成した信号を送信することを特徴とする端末装置。
  2. 前記端末装置は、前記制御情報受信部で受信した1つの制御情報で指定されるRBに含まれるコンポーネントキャリアの数だけDFTS−OFDM信号又はClustered DFTS−OFDM信号を生成し、前記送信信号を送信することを特徴とする請求項1の端末装置。
  3. 前記端末装置は、前記制御情報受信部で受信した前記周波数リソース割当が非連続なRBを示し、前記非連続なRBの少なくとも2つが互に異なる複数の前記コンポーネントキャリアが含まれる場合、
    前記送信信号生成部において前記コンポーネントキャリア毎に含まれるRBを単位とするDFTS−OFDM信号を生成し、前記コンポーネントキャリア毎にDFTS−OFDM信号を送信することを特徴とする請求項1の端末装置。
  4. 前記端末装置は、前記制御情報受信部で受信した前記周波数リソース割当が連続的なRBを示し、前記連続的なRBの少なくとも2つが互に異なる複数の前記コンポーネントキャリアに分割される割り当てを示す場合、
    前記送信信号生成部において前記コンポーネントキャリア毎での周波数リソース割当に含まれるRBを単位とするDFTS−OFDM信号を生成し、前記コンポーネントキャリア毎にDFTS−OFDM信号を送信することを特徴とする請求項1の端末装置。
  5. 前記端末装置は、前記制御情報受信部で受信した前記周波数リソース割当で指定されるRBの少なくとも2つが互に異なる複数の前記コンポーネントキャリアが含まれる場合、
    前記コンポーネントキャリア毎に連続的な周波数リソース割当か、非連続な周波数リソース割当かを判別し、
    前記送信信号生成部が連続的な周波数リソース割当の場合にはDFTS−OFDM信号を生成し、非連続的な周波数リソース割当の場合にはClustered DFTS−OFDM信号を生成し、基地局に対して前記生成した信号を送信することを特徴とする請求項1の端末装置。
  6. 前記端末装置は、前記制御情報受信部で受信した前記周波数リソース割当が非連続なRBを示し、割り当てられた前記非連続なRBの少なくとも1つが複数の前記コンポーネントキャリアに分割される割当を示す場合、
    前記送信信号生成部が前記コンポーネントキャリア毎に前記周波数リソース割当に含まれるRBを単位としてDFTS−OFDM信号又はClustered DFTS−OFDM信号を生成し、前記コンポーネントキャリア毎で生成したDFTS−OFDM信号又はClustered DFTS−OFDM信号を送信することを特徴とする請求項2の端末装置。
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