JP4709574B2 - Ｏｆｄｍ送信装置及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、マルチセル環境において、１セル周波数繰り返しを適用したＯＦＤＭ送信装置及びその方法に関する。

近年、無線環境における通信速度の高速化が進んでおり、周波数利用効率が高く、過酷な伝送路においても高速な通信が可能な伝送方式として、直交周波数分割多重、すなわちＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)が注目されている。

図１６は、上記ＯＦＤＭ伝送方式を適用した従来のＯＦＤＭ送信装置の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、このＯＦＤＭ送信装置は、入力データに対して誤り訂正符号化がチャネル符号化器１０１で行われ、ビットインタリーバ１０２でインタリーブ（並べ替え）される。その後、データ変調器１０３においてデータ変調（例えば、ＱＰＳＫ変調）され、直並列変換部１０４において直並列変換される。このようにして直並列変換された送信データは、逆高速フーリエ変換部１０５で周波数・時間変換（ＩＦＦＴ ）処理が施され、複数のサブキヤリア（Ｎ_ｃ）によるＯＦＤＭ信号が生成される。この生成されたＯＦＤＭ信号は、その後、並直列変換部１０６で並直列変換された後、各シンボルの先頭にガードインターバルがガードインターバル挿入部１０７で付加され送信される。

図１７は、上記ＯＦＤＭ信号の周波数スペクトラムを表す図である。同図に示されるように、中心周波数の異なる複数のサブキャリアが直交するように配置される。すなわち、ＯＦＤＭは、スペクトルを互いに重ねあわせることができるため、周波数利用効率が非常に優れている利点がある。また、ガードインターバルを併用することによって、マルチパスに強い通信が可能となっている。

ところで、近年のインターネットの普及に従い、移動通信においてもデータトラフィックが主体となり、高速、高効率、高品質の移動パケット通信の研究が盛んに行われている。高速伝送を行う場合は、マルチパスに強い上記ＯＦＤＭが適している。

また、上記したＯＦＤＭとＭＣ−ＣＤＭＡとを相互に利用し、セルを構成する移動通信に適用するための送信装置に関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、基地局と受信装置との距離が近くかつＣＩＮＲが高い環境においては、ＯＦＤＭ を用いることにより高速伝送を実現する。また、基地局と受信装置との距離が遠く又はＣＩＮＲが低い環境においては、ＭＣ −ＣＤＭＡを用い、その拡散率を大きく設定し、周波数ダイバーシチ効果を得ることにより通信品質を改善する。
特開２００４−１５８９０１号公報

上述したように、高速伝送を行う場合には、マルチパスに強い上記ＯＦＤＭが適しているが、このＯＦＤＭを携帯電話などのセルラシステムのマルチセル環境で用いるためには、隣接セルでの干渉を回避することが必要である。そこで、隣接セルからの干渉を低減するため、周波数繰り返し（例えば、３セル周波数繰り返し）を適用することが考えられる。図１８（ａ）は、マルチセル環境において３セル周波数繰り返しが適用されたときの隣接セル干渉を説明するための図である。同図に示されるように、本例の場合、３セルの各セルにはシステム帯域幅を３つに分割したｆ_Ａ、ｆ_Ｂ、ｆ_Ｃの帯域が割当てられる。また、本例では、周波数ｆ_Ａのセルが、同一周波数を用いる５つの周辺セルからの干渉を受けている様子が示されている。

すなわち、マルチセル環境において３セル周波数繰り返しを行った場合、隣接セルでの干渉の影響により、セル当たりの周波数帯域幅が減少（３セル周波数繰り返しでは１／３に減少）し、結果、最大情報レートが減少する。また、同図（ｂ）に示されるように、固定的に周波数帯域を分割して割当てることにより、各セルのトラヒック量が異なる場合に、上記分割による分割損が生じる。このため、あるセルで容量に余裕があっても、他のセルでは容量が足りないといった現象が生じる。また、セクタ数の増加によるシステム容量の大幅な増加が期待できない。

したがって、一般的には、３セル周波数繰り返しを行わず１セル周波数繰り返し行った方が、マルチセル環境においてはシステム容量を大きくすることができる。

しかしながら、マルチセル環境において１セル周波数繰り返しを行った場合、図１９に示すように、隣接セルからの干渉の影響がより大きくなるため、この干渉を抑圧する必要があるが、この問題に対する解決策は、これまで検討されていない。

また、干渉を抑圧しやすくするという観点から、隣接セルからの干渉の影響を、希望受信信号に対してできるだけランダムに見えるようにすることが必要であるが、この問題に対する解決策も検討されていない。

そこで、本発明の目的は、マルチセル環境において、１セル周波数繰り返しを適用した場合に隣接セルからの干渉の影響を軽減することのできるＯＦＤＭ送信装置及びその方法を提供することである。

本ＯＦＤＭ送信装置は、
直交周波数分割多重信号を送信するＯＦＤＭ送信装置であって、
変調された共通制御チャネルに対して、固定されたシンボル繰り返し数によりシンボル繰り返しを行う第１のシンボル繰り返し部と、
変調されたデータチャネルに対して、可変のシンボル繰り返し数によりシンボル繰り返しを行う第２のシンボル繰り返し部と、
前記第１のシンボル繰り返し部からの出力信号と前記第２のシンボル繰り返し部からの出力信号とを多重することによりフレームを生成するフレーム生成部と、
該フレーム生成部により生成したフレーム内の送信データ対してセクタ又はセル固有の直交符号を乗算する直交符号乗算部と、
該直交符号乗算部により直交符号が乗算されたフレームを出力する出力部と
を備え、
前記第１のシンボル繰り返し部は、他セルからの干渉が厳しい環境において所要品質を満たすことができるシンボル繰り返し数に、前記固定されたシンボル繰り返し数を決定する。

本ＯＦＤＭ送信装置は、
直交周波数分割多重信号を送信するＯＦＤＭ送信装置において、
共通制御チャネルに対して、固定された符号化率によりチャネル符号化を行う第１のチャネル符号化部と、
データチャネルに対して、可変の符号化率によりチャネル符号化を行う第２のチャネル符号化部と、
前記第１及び第２のチャネル符号化部からの出力信号を変調し、多重することによりフレームを生成するフレーム生成部と、
該フレーム生成部により生成したフレーム内の送信データ対してセクタ又はセル固有の直交符号を乗算する直交符号乗算部と、
該直交符号乗算部により直交符号が乗算されたフレームを出力する出力部と
を備え、
前記第１のチャネル符号化部は、他セルからの干渉が厳しい環境において所要品質を満たすことができる符号化率に、前記固定された符号化率を決定する。

本願発明によれば、制御チャネルに対しては固定的なシンボル繰り返し、データチャネルに対しては可変的なシンボル繰り返しを適用することにより、隣接セルからの干渉を抑圧する利得を得ることが可能となる。また、チャネル多重された信号ＯＦＤＭ信号に対しセル固有のスクランブルコードを乗算することで、隣接セルからの干渉の影響をランダム化することが可能である。

本発明の骨子は、マルチセル環境において、１セル周波数繰り返しを適用したＯＦＤＭ送信装置において、隣接セルからの干渉の影響を抑圧する利得を得るためにシンボル繰り返し、あるいは低符号化率のチャネル符号化を適用することである。

また、隣接セルからの干渉をランダム化するために、スクランブルコードを乗算することである。

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）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ送信装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すＯＦＤＭ送信装置１は、制御チャネル用、データチャネル用それぞれに対しチャネル符号化器１１−１、１１−２、ビットインタリーバ１２−１、１２−２、データ変調器１３−１、１３−２を有し、さらに制御チャネル、データチャネル、パイロットチャネルを多重するフレーム生成部１４、セル固有のスクランブルコード乗算部１５、直並列変換部１６、逆高速フーリエ変換部１７、並直列変換部１８、およびガードインターバル挿入部１９を有している。

同図において、制御チャネルで伝送される制御データ及びデータチャネルで伝送される送信データは、各々該当のチャネル符号化器１１−１、１１−２に入力され、ここで伝送誤り対策のための誤り検出・訂正符号化処理が行われる。このチャネル符号化器１１−１、１１−２による符号化された後の制御データ及び送信データは、次に該当のビットインタリーバ１２−１、１２−２にてインタリーブ処理される。このインタリーブされた制御データ及び送信データは、次いで該当のデータ変調器１３−１、１３−２にてデジタル変調された後、フレーム生成部１４へと入力される。フレーム生成部１４は、制御チャネル、データチャネル、およびパイロットチャネル（伝搬路推定のための参照信号）をフレームに多重し、伝送フレームを生成する。

このようにしてチャネル多重された伝送フレームは、セル固有のスクランブルコード乗算部１５に入力され、同部１５において発生されるセル固有のスクランブルコード（例えば、本発明のＯＦＤＭ送信装置を移動通信システムにおける基地局に適用した場合は、基地局の識別のための拡散コード）と乗算される。なお、スクランブルコードは、各基地局に固有の拡散コードである。

次にセル固有のスクランブルコードと乗算された伝送フレームは、図１６に示す従来のＯＦＤＭ送信装置と同様の直並列変換処理、逆高速フーリエ変換処理、並直列変換処理、ガードインターバル挿入処理が施され、ＯＦＤＭ信号として送信される。

このように本実施形態によれば、パイロットチャネル、制御チャネル、データチャネルを多重したフレームに、セル固有のスクランブルコード（ランダムノイズ）を乗算することにより、同一周波数を用いる隣接セルからの干渉をランダム化することができ、結果、干渉の影響を抑圧しやすくすることが可能である。

（実施の形態２）
上記実施の形態１では、パイロットチャネル、制御チャネル、データチャネルを多重したフレームに、セル固有のスクランブルコード（ランダムノイズ）を乗算する場合を例示したが、本実施の形態２におけるＯＦＤＭ送信装置２は、隣接セルからの干渉を抑圧する利得を得るために、上記のようなセル固有のスクランブルコード乗算に加え、制御チャネルには固定的なシンボル繰り返し、データチャネルには可変的なシンボル繰り返しを適用する構成とする。

具体的には、図２に示されるように、本実施形態におけるＯＦＤＭ送信装置２での追加構成は、固定シンボル繰り返し部２１−１、可変シンボル繰り返し部２１−２である。以下、第１の実施形態との差異について説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。

本実施形態のＯＦＤＭ送信装置２において適用されるシンボル繰り返しは、上りリンクの孤立セル環境において、周波数利用効率を向上させる技術として検討されている技術であり、すなわち送信信号系列にシンボル繰り返しを適用し、くしの歯状の周波数スペクトラムを有する信号を生成した後、各送信局（例えば、移動通信システムにおける移動局）に固有の位相系列を乗算することで、各送信局の周波数スペクトラムがお互いに直交するように配置させる方法である。

本実施形態では、固定シンボル繰り返し部２１−１は、情報レート一定の制御チャネルにおける制御データを入力とする。一般に制御チャネルの情報レートは一定であり、シンボル繰り返しを可変にして情報レートを変化させる必要がない。したがって、固定シンボル繰り返し部２１−１では、他セルからの干渉が厳しい環境において所要品質を満たすことができる固定のシンボル繰り返しが設定される。例えば、セル端にいるユーザを基準にしてシンボル繰り返し数を決定すればよい。

一方、可変シンボル繰り返し部２１−２は、情報レート可変のデータチャネルにおけるユーザデータを入力とする。データチャネルはユーザにより要求される情報レートが異なると共に、ユーザの位置により隣接セルからの干渉の大きさが異なる。したがって、可変シンボル繰り返し部２１−２では、ユーザ毎の所要の品質を満たしつつ、できるだけユーザの希望の情報レートとなるよう適応的にシンボル繰り返し数が可変される。

ここで、シンボル繰り返し数と干渉抑圧効果と情報レートの関係について説明する。シンボル繰り返し数とは、１つのシンボルをどれだけ繰り返して伝送するかを表すものであり、シンボル繰り返し数が大きければ、それら受信したシンボルを受信側で合成することにより、干渉抑圧効果が大きくなり高品質な受信が可能となるが、シンボル繰り返し数に応じて情報レートが小さくなってしまう。反対に、シンボル繰り返し数が小さければ、干渉抑圧効果が小さくなるが、情報レートは大きくなる。

したがって、可変シンボル繰り返し部２１−２において可変されるシンボル繰り返し数は、上記干渉抑圧効果と、情報レートのトレードオフにより決定され可変される。

このように本実施形態におけるＯＦＤＭ送信装置２によれば、制御チャネルに対しては固定的なシンボル繰り返し、データチャネルに対しては可変的なシンボル繰り返しを適用することにより、隣接セルからの干渉を抑圧する利得を得ることが可能となる。

また、チャネル多重された信号ＯＦＤＭ信号に対しセル固有のスクランブルコードを乗算することで、隣接セルからの干渉の影響をランダム化することが可能である。

すなわち、本発明に係るＯＦＤＭ送信装置２によれば、マルチセル環境において１セル周波数繰り返しを実現でき、結果、システム容量を増大させることができる。

（実施の形態３）
上記第２の実施形態では、制御チャネルに対して固定的なシンボル繰り返しを適用する態様を例示したが、本実施形態におけるＯＦＤＭ送信装置３では、さらに、制御チャネルの種別に応じてシンボル繰り返しの固定・可変を使い分ける機能を備える。

本実施の形態３におけるＯＦＤＭ送信装置３は、図３に示されるように、第２の実施形態において説明したＯＦＤＭ送信装置２と基本的構成を同様とするが、制御チャネルを共通制御チャネルと個別制御チャネルの２通りに分け、共通制御チャネルに対しては固定的なシンボル繰り返し、個別制御チャネルに対しては可変的なシンボル繰り返し適用する点で異なる。すなわち、本実施形態おけるＯＦＤＭ送信装置３では、共通制御チャネルに対応するチャネル符号化器３１−１、ビットインタリーバ３２−１、データ変調器３３−１、固定シンボル繰り返し部３４−１、個別制御チャネルに対応するチャネル符号化器３１−２、ビットインタリーバ３２−２、データ変調器３３−２、可変シンボル繰り返し部３４−２がそれぞれ設けられる。

以下、第２の実施形態との差異について詳述する。なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。

上述の如く、本実施形態では、第２の実施形態で示した制御チャネルが、セル内の全ユーザを対象とした共通制御チャネルとユーザ別の個別制御チャネルの２通りに分類され、共通制御チャネルに対応する固定シンボル繰り返し部３４−１では、固定のシンボル繰り返し数が設定される。例えば、第２の実施形態と同様、セル端にいるユーザを基準にしてシンボル繰り返し数が決定される。

一方、個別制御チャネルに対応する可変シンボル繰り返し部３４−２では、各ユーザが所要品質を満たすのに必要なシンボル繰り返し数が異なると考えられるため（セル内のユーザ位置が異なることが主要因と考えられるが、ユーザ毎の情報レートの違いも要因として考えられる）、ユーザ毎にシンボル繰り返し数が適応的に可変される。

このように本実施形態におけるＯＦＤＭ送信装置３によれば、共通制御チャネルに固定的なシンボル繰り返し、個別制御チャネルに適応的なシンボル繰り返し、さらにデータチャネルに適応的なシンボル繰り返しを適用することにより、精度良く隣接セルからの干渉を抑圧する利得を得ることが可能となる。

次に、上記各実施形態における可変シンボル繰り返し部２１−２、３４−２、３４−３で適応的に可変されるシンボル繰り返し数の可変制御方法について、図４を用いて説明する。図４に示すＯＦＤＭ送信装置４は、図２に示すＯＦＤＭ送信装置２の構成と比して、データチャネルに対応する繰り返し数可変制御部２２が加えて構成される。以下、繰り返し数可変制御部２２でなされるシンボル繰り返し数の可変制御について説明する。

同図において、繰り返し数可変制御部２２は、各ユーザの希望信号受信電力対雑音＋干渉電力比（SINR: Signal to Interference plus Noise power Ratio）を入力とし、このＳＩＮＲに応じて、シンボル繰り返し数を適応的に可変制御する。例えば、入力されたＳＩＮＲが低い場合には、シンボル繰り返し数を増大させ、ＳＩＮＲが大きい場合には、シンボル繰り返し数を減少させる制御が行われる。

上記ＳＩＮＲは、例えば、本実施形態におけるＯＦＤＭ送信装置の通信相手であるＯＦＤＭ受信装置を適用した移動局（移動通信システムの場合）から通知される。このようにして移動局からのＳＩＮＲ通知に基づきシンボル繰り返し数を可変制御する方法を、本実施形態では、基地局主導型シンボル繰り返し数変更方法と呼ぶ。また、移動局が測定したＳＩＮＲに基づいて、基地局にシンボル繰り返し数の変更を通知し、この通知に基づいてシンボル繰り返し数を変更させる方法を、本実施形態では、移動局主導型シンボル繰り返し数変更方法と呼ぶ。

次に、上記基地局主導及び上記移動局主導によるシンボル繰り返し数の変更手順のシーケンスについて説明する。なお、ここでは、本実施形態におけるＯＦＤＭ送信装置を移動通信システムにおける基地局において適用した場合を例にとり説明する。

図５は基地局主導によるシンボル繰り返し数の変更手順のシーケンスを示す図であり、図６は移動局主導によるシンボル繰り返し数の変更手順のシーケンスを示す図である。

図５において、移動局は、基地局から送信されたＯＦＤＭ信号のフレーム内に多重されたパイロットチャネルを用いてＳＩＮＲを測定し、測定結果をＳＩＮＲ情報として基地局に送信（フィードバック）する。基地局の繰り返し数可変制御部２２は、上記ＳＩＮＲ情報に基づいて、シンボル繰り返し数を決定する。その後、その決定した変更後のシンボル繰り返し数が基地局から送信される制御チャネルを通じて各ユーザ（移動局）に通知され、当該移動局において変更後のシンボル繰り返し数が認識された後、基地局からデータチャネルの送信が開始される。

続いて、移動局主導によるシンボル繰り返し数の変更手順について図６を用いて説明する。

同図において、移動局は希望するシンボル繰り返し数を基地局に通知する。基地局の繰り返し数可変制御部２２は移動局からの通知に基づいてシンボル繰り返し数を決定し、その決定したシンボル繰り返し数でデータチャネルを送信する。この態様の場合、基地局は移動局が要求したシンボル繰り返し数にしたがって必ずデータチャネルを送信する。

上記移動局主導型のシンボル繰り返し数変更手順は、基地局主導型のシンボル繰り返し数変更手順と比較してシンボル繰り返し数の変更に要する処理が簡素化されるという点で有利であるが、移動局から通知されるシンボル繰り返し数に誤りがあった場合に希望したシンボル繰り返し数での受信信号の復調・復号ができない。そこで、図７に示すように、基地局が変更後のシンボル繰り返し数を、制御チャネルを通じて移動局に通知する。これにより、移動局においてシンボル繰り返し数の確認がなされた後に、基地局によるデータチャネルの送信が開始されるようになるので、この態様では、移動局から基地局への通知が誤った場合の補償が可能である。

上記実施形態では、データチャネルのシンボル繰り返し数を変更する態様を例示したが、個別制御チャネルのシンボル繰り返し数を変更する場合に、移動局に変更後のシンボル繰り返し数を通知する方法としては、以下の２通りが考えられる。

（Ａ）シンボル繰り返し数が固定の共通制御チャネルを用いてシンボル繰り返し数を通知する方法。

（Ｂ）シンボル繰り返し数の変更を行う前に移動局に対し個別制御チャネルで通知を行い、移動局で認識後、次の個別制御チャネルの送信で実際にシンボル繰り返し数の変更を行う方法。

次に、本実施形態におけるシンボル繰り返し方法について説明する。シンボル繰り返しの方法としては、例えば、図８（ａ）に示すように、各シンボルを時間領域へｎ回（本例では、ｎ＝４）繰り返す、あるいは同図（ｂ）に示すように、各シンボルを周波数領域へｎ回（本例では、ｎ＝４）繰り返す（サブキャリアに跨って繰り返す）ことが好適である。また、図８（Ｃ）に示すように、図８（Ａ）、（Ｂ）を組み合わせ、時間・周波数領域への２次元繰り返しを行ってもよい。同図（Ｃ）の例では、各シンボルを時間領域へｎ回（本例では、ｎ＝２）、周波数領域へｎ回（本例では、ｎ＝２）繰り返す。

上記例では、シンボル繰り返しを行う際に、隣接するＯＦＤＭシンボル、あるいは隣接するサブキャリアに、繰り返しを行ったシンボルを割当てる態様を例示したが、シンボル繰り返しはこのような態様に限らず、離れた位置のＯＦＤＭシンボル、あるいは離れたサブキャリアに割当てを行うことも可能である。その場合、時間ダイバーシチ効果、周波数ダイバーシチ効果を得ることができ、結果、高品質な伝送を行うことができる。

以上説明したように、上記各実施形態では、隣接セルからの干渉を抑圧する利得を得るために、シンボル繰り返し数を適応的に制御する態様を例示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。以下示す実施形態では、誤り訂正の符号化率を制御し、符号化利得を得ることで隣接セルからの干渉を抑圧する利得を得る態様である。

（実施の形態４）
本実施形態におけるＯＦＤＭ送信装置は、誤り訂正の符号化の符号化率を制御し、符号化利得を得ることで隣接セルからの干渉を抑圧する利得を得る機能を備える。

本実施形態におけるＯＦＤＭ送信装置５は、図９に示されるように、図１に示す第１の実施形態におけるＯＦＤＭ送信装置１と基本的構成を同様とするが、本実施形態におけるＯＦＤＭ送信装置５では、図１に示す固定シンボル繰り返し部２１−１、可変シンボル繰り返し部２１−２が省略され、制御チャネルに対応する符号化率固定のチャネル符号化器５１−１、データチャネルに対応する符号化率可変のチャネル符号化器５１−２が備えられる。本実施形態では、他セル干渉の抑圧のため、制御チャネルに対応するチャネル符号化器５１−１の符号化率が固定の低符号化率に設定され、データチャネルに対するチャネル符号化器５１−２の符号化率が適応的に可変され、この点が第１の実施形態と異なる。以下では、この第１の実施形態との差異について説明する。また、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。

図９において、制御チャネルに対応する固定チャネル符号化器５１−１は、上述した実施の形態１でのシンボル繰り返しの考え方と同様、他セルからの干渉が厳しい環境下で所要品質を満たすことができる固定のチャネル符号化率、例えば、１／２、１／3の符号化率が設定される。一方、データチャネルに対応する可変チャネル符号化器５１−２は、ユーザに応じて所要の品質を満たしつつ、できるだけユーザの希望の情報レートとなるよう適応的に符号率が可変される。例えば、上記固定の符号化率１／２、１／3よりもさらにさらに符号化率が大きい、１／８、1／１６へと可変される。
このように本実施形態におけるＯＦＤＭ送信装置５によれば、制御チャネルに対しては固定的なチャネル符号化の符号化率、データチャネルに対しては可変的なチャネル符号化の符号化率を適用することにより、隣接セルからの干渉を抑圧する利得を得ることが可能となる。

また、チャネル多重された信号ＯＦＤＭ信号に対しセル固有のスクランブルコードを乗算することで、隣接セルからの干渉の影響をランダム化することが可能である。

すなわち、本発明に係るＯＦＤＭ送信装置５によれば、マルチセル環境において１セル周波数繰り返しを実現でき、結果、システム容量を増大させることができる。

（実施の形態５）
上記第４の実施形態では、制御チャネルに対して固定的な符号化率を適用する態様を例示したが、本実施形態におけるＯＦＤＭ送信装置６では、さらに、制御チャネルの種別に応じてチャネル符号化の符号化率の固定・可変を使い分ける機能を備える。

本実施形態におけるＯＦＤＭ送信装置６は、図１０に示されるように、実施の形態３でのシンボル繰り返しの考え方と同様、制御チャネルのうち共通制御チャネルに対しては固定的な符号化率、個別制御チャネルに対しては可変的な符号化率、データチャネルに対しては可変的な符号化率を適用する構成とする。

すなわち、本実施形態におけるＯＦＤＭ送信装置６によれば、共通制御チャネルに固定的な符号化率、個別制御チャネルに適応的な符号化率、さらにデータチャネルに適応的な符号化率を適用することにより、精度良く隣接セルからの干渉を抑圧する利得を得ることができる。

次に、上記可変チャネル符号化器５１−２、６１−２、６１−３において可変されるチャネル符号化の符号化率の可変制御方法について図１１を用いて説明する。本実施形態における符号化率の可変制御方法は、既述したシンボル繰り返しの考え方と同様、図１１に示すＯＦＤＭ送信装置７の符号化率可変制御部５２により、チャネル符号化の符号化率が可変制御される。具体的には、各ユーザのＳＩＮＲの測定値に応じて、チャネル符号化の符号化率が可変制御される。例えば、ＳＩＮＲが低い場合には、符号化率を小さくさせ、ＳＩＮＲが大きい場合には、符号化率を大きくさせる制御が行われる。

上記符号化率の変更は、既述したシンボル繰り返しの場合と同様、本発明のＯＦＤＭ送信装置を適用した基地局が移動局から通知されたＳＩＮＲに基づいて主導的に変更を行う場合（基地局主導）と、移動局が測定したＳＩＮＲに基づいて、基地局に符号化率の変更を通知し、この通知に基づいて符号化率を変更させる場合（移動局主導）がある。上記基地局主導及び上記移動局主導による符号化率の変更手順のシーケンスは、図１２〜１４に示すように、上述したシンボル繰り返しの考え方と同様であるのでその説明は省略する。

また、上記実施形態では、データチャネルの符号化率を変更する場合を示したが、個別制御チャネルの符号化率を変更する場合に、移動局に変更後の符号化率を通知する方法としては、以下の２通りが考えられる。
（Ａ）符号化率が固定の共通制御チャネルを用いて符号化率を通知する方法。
（Ｂ）符号化率の変更を行う前に移動局に対し個別制御チャネルで通知を行い、移動局で認識後、次の個別制御チャネルの送信で実際に符号化率の変更を行う方法。

次に、本実施形態におけるチャネル符号化されたビットの割当て方法について説明する。チャネル符号化されたビットの割当て方法としては、例えば、図１５（ａ）に示すように、符号化率が１／８の場合、符号化されたビットから８つのＯＦＤＭシンボルが生成されるので、チャネル符号化されたビットを時間領域へ連続してｎシンボル（本例では、ｎ＝８）割当てる、あるいは同図（ｂ）に示すように、チャネル符号化されたビットを周波数領域のｎサブキャリア（本例では、ｎ＝８）に割当てることが好適である。また、図１５（Ｃ）に示すように、図１５（Ａ）、（Ｂ）を組み合わせ、時間・周波数領域への２次元への割当てを行ってもよい。同図（Ｃ）における符号化率＝１／８の例では、チャネル符号化されたビットを時間領域へ連続してｎシンボル（本例では、ｎ＝２）割当て、チャネル符号化されたビットを周波数領域のｎサブキャリア（本例では、ｎ＝４）に割当てる。

上記例では、隣接するＯＦＤＭ、あるいは隣接するサブキャリアに、符号化されたビットを割当てる態様を例示したが、符号化されたビットの割当てはこのような態様に限らず、離れた位置のＯＦＤＭシンボル、あるいは離れたサブキャリアに割当てを行うことも可能である。その場合、時間ダイバーシチ効果、周波数ダイバーシチ効果を得ることができ、結果、高品質な伝送を行うことができる。

本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ送信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ送信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ送信装置の構成を示すブロック図である。 シンボル繰り返し数の可変制御方法を説明するためのＯＦＤＭ送信装置の構成を示すブロック図である。 基地局主導によるシンボル繰り返し数の変更手順のシーケンスを示す図である。 移動局主導によるシンボル繰り返し数の変更手順のシーケンス（その１）を示す図である。 移動局主導によるシンボル繰り返し数の変更手順のシーケンス（その２）を示す図である。 シンボル繰り返し方法について説明するための図である。 本発明の実施の形態４に係るＯＦＤＭ送信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態５に係るＯＦＤＭ送信装置の構成を示すブロック図である。 符号化率可変制御方法を説明するためのＯＦＤＭ送信装置の構成を示すブロック図である。 基地局主導による符号化率の変更手順のシーケンスを示す図である。 移動局主導による符号化率の変更手順のシーケンス（その１）を示す図である。 移動局主導による符号化率の変更手順のシーケンス（その２）を示す図である。 チャネル符号化されたビットの割当て方法について説明するための図である。 従来のＯＦＤＭ送信装置の構成を示すブロック図である。 従来のＯＦＤＭ送信装置におけるＯＦＤＭ信号の周波数スペクトラムを示す図である。 マルチセル環境での３セル周波数繰り返しを説明するための図である。 マルチセル環境での１セル周波数繰り返しを説明するための図である。

符号の説明

１〜７ ＯＦＤＭ送信装置
１１−１、１１−２、３１−１〜３１−３、１０１ チャネル符号化器
１２−１、１２−２、３２−１〜３２−３、６２−１〜６２−３、１０２ ビットインタリーバ
１３−１、１３−２、３３−１〜３３−３、６３−１〜６３−３、１０３ データ変調器
１４ フレーム生成部
１５ セル固有のスクランブルコード乗算部
１６、１０４ 直並列変換部
１７、１０５ 逆高速フーリエ変換部
１８、１０６ 並直列変換部
１９、１０７ ガードインターバル挿入部
２１−１、３４−１ 固定シンボル繰り返し部
２１−２、３４−２、３４−３ 可変シンボル繰り返し部
２２ シンボル繰り返し数可変制御部
５１−１、６１−１ 固定チャネル符号化器
５１−２、６１−２、６１−３ 可変チャネル符号化器
５２ 符号化率可変制御部

Claims (12)

1. 直交周波数分割多重信号を送信するＯＦＤＭ送信装置であって、
   変調された共通制御チャネルに対して、固定されたシンボル繰り返し数によりシンボル繰り返しを行う第１のシンボル繰り返し部と、
   変調されたデータチャネルに対して、可変のシンボル繰り返し数によりシンボル繰り返しを行う第２のシンボル繰り返し部と、
   前記第１のシンボル繰り返し部からの出力信号と前記第２のシンボル繰り返し部からの出力信号とを多重することによりフレームを生成するフレーム生成部と、
   該フレーム生成部により生成したフレーム内の送信データ対してセクタ又はセル固有の直交符号を乗算する直交符号乗算部と、
   該直交符号乗算部により直交符号が乗算されたフレームを出力する出力部と
   を備え、
   前記第１のシンボル繰り返し部は、他セルからの干渉が厳しい環境において所要品質を満たすことができるシンボル繰り返し数に、前記固定されたシンボル繰り返し数を決定することを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。
2. 請求項１に記載のＯＦＤＭ送信装置において、
   前記直交符号にセクタ又はセルに固有のスクランブルコードが用いられることを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。
3. 請求項１又は２に記載のＯＦＤＭ送信装置において、
   変調された個別制御チャネルに対して適応的にシンボル繰返し数を制御する第３のシンボル繰り返し部
   を備えることを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。
4. 請求項３に記載のＯＦＤＭ送信装置において、
   前記第２及び第３のシンボル繰り返し部は、通信品質に応じて適応的にシンボル繰り返し数を制御することを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。
5. 請求項４に記載のＯＦＤＭ送信装置において、
   前記通信品質としてＳＩＮＲを用いることを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。
6. 直交周波数分割多重信号を送信するＯＦＤＭ送信装置において、
   共通制御チャネルに対して、固定された符号化率によりチャネル符号化を行う第１のチャネル符号化部と、
   データチャネルに対して、可変の符号化率によりチャネル符号化を行う第２のチャネル符号化部と、
   前記第１及び第２のチャネル符号化部からの出力信号を変調し、多重することによりフレームを生成するフレーム生成部と、
   該フレーム生成部により生成したフレーム内の送信データ対してセクタ又はセル固有の直交符号を乗算する直交符号乗算部と、
   該直交符号乗算部により直交符号が乗算されたフレームを出力する出力部と
   を備え、
   前記第１のチャネル符号化部は、他セルからの干渉が厳しい環境において所要品質を満たすことができる符号化率に、前記固定された符号化率を決定することを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。
7. 請求項６に記載のＯＦＤＭ送信装置において、
   前記直交符号にセクタ又はセルに固有のスクランブルコードが用いられることを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。
8. 請求項６又は７に記載のＯＦＤＭ送信装置において、
   個別制御チャネルに対して、適応的に制御された符号化率によりチャネル符号化を行う第３のチャネル符号化部
   を備えることを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。
9. 請求項８に記載のＯＦＤＭ送信装置において、
   前記第２及び第３のチャネル符号化部は、通信品質に応じて適応的にチャネル符号化の符号化率を制御することを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。
10. 請求項９に記載のＯＦＤＭ送信装置において、
    前記通信品質としてＳＩＮＲを用いることを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。
11. 直交周波数分割多重信号を送信するＯＦＤＭ送信方法において、
    変調された共通制御チャネルに対して、固定されたシンボル繰返し数によりシンボル繰り返しを行う第１のシンボル繰り返しステップと、
    変調されたデータチャネルに対して、可変のシンボル繰返し数によりシンボル繰り返しを行う第２のシンボル繰り返しステップと、
    前記第１のシンボル繰り返しステップからの出力信号と前記第２のシンボル繰り返しステップからの出力信号とを多重することによりフレームを生成するフレーム生成ステップと、
    該フレーム生成ステップにより生成されたフレーム内の送信データ対してセクタ又はセル固有の直交符号を乗算する直交符号乗算ステップと、
    該直交符号乗算ステップにより直交符号が乗算されたフレームを出力する出力ステップと
    を備え
    前記第１のシンボル繰り返しステップでは、他セルからの干渉が厳しい環境において所要品質を満たすことができるシンボル繰り返し数に、前記固定されたシンボル繰り返し数を決定することを特徴とするＯＦＤＭ送信方法。
12. 直交周波数分割多重信号を送信するＯＦＤＭ送信方法において、
    共通制御チャネルに対して、固定された符号化率によりチャネル符号化を行う第１のチャネル符号化ステップと、
    データチャネルに対して、可変の符号化率によりチャネル符号化を行う第２のチャネル符号化ステップと、
    前記第１及び第２のチャネル符号化ステップからの出力信号を変調し、多重することによりフレームを生成するフレーム生成ステップと、
    該フレーム生成ステップにより生成したフレーム内の送信データ対してセクタ又はセル固有の直交符号を乗算する直交符号乗算ステップと、
    を備え
    前記第１のチャネル符号化ステップでは、他セルからの干渉が厳しい環境において所要品質を満たすことができる符号化率に、前記固定された符号化率を決定することを特徴とするＯＦＤＭ送信方法。

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