WO2007052767A1

WO2007052767A1 - 無線送信装置および無線送信方法

Info

Publication number: WO2007052767A1
Application number: PCT/JP2006/322015
Authority: WO
Inventors: Atsushi Matsumoto; Daichi Imamura; Sadaki Futagi; Takashi Iwai
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2007-05-10
Also published as: JPWO2007052767A1; US20090046694A1; EP1936850A1; CN101300766A; BRPI0618220A2

Abstract

　制御データ等の特定のデータのチャネル推定精度を改善することにより、受信品質を向上させることができる無線送信装置。この装置において、マッピング制御部（１０９）は、パイロット位置情報を取得し（ＳＴ１０１０）、この情報に基づいて制御チャネルデータのマッピング位置の候補であるリソースブロックを決定する（ＳＴ１０２０）。また、マッピング制御部（１０９）は、上記候補以外のリソースブロックを、他のデータのマッピング位置として決定する（ＳＴ１０３０）。そして、マッピング制御部（１０９）は、制御データのマッピング位置の候補および他のデータのマッピング位置、すなわちマッピング方法をマッピング部（１０４）に指示するためのマッピング制御信号を生成し、マッピング部（１０４）に出力する（ＳＴ１０４０）。

Description

明細書

無線送信装置および無線送信方法

技術分野

[0001] 本発明は、シングルキャリア伝送方式を採用した無線送信装置および無線送信方法に関する。

背景技術

[0002] 現在、 3GPP RAN LTE (Long Term Evolution)では、上り回線の伝送方式として SC— FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)ゝすなわちシングルキャリア伝送方式が検討されている。また、この SC— FDMA環境下におけるノィロット、ユーザデータ、制御データ等の多重方法も検討されている。

[0003] 例えば、複数ユーザが送信するパイロットの多重方法としては、チャネル推定および CQI (Channel Quality Indicator)推定の両方の用途を実現するため、各ユーザが送信するパイロットを Distributed— FDMA方式を用いて多重する方法が有力である。一方、ユーザデータや制御データの多重方法としては、 Localized— FDMA方式が有力である。また、非特許文献 1、 2には、制御データおよびユーザデータを時間多重（TDM :Time Division Multiplexing)して送信する例が開示されている。

非特許文献 1 : R1— 050882, Samsung, "Data and Control Multiplexing in SC-FDMA Uplink for Evolved UTRA," 3GPP TSG RAN WGl Meeting #42, London, UK, 29 Au gust 一 2 September, 2005

非特許文献 2 : Rl- 050850, NTT DoCoMo, Fujitsu, NEC, SHARP, "Physical Channel s and Multiplexing in Evolved UTRA Uplink," 3GPP TSG RAN WGl Meeting #42, L ondon, UK, 29 August - 2 September, 2005

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら、非特許文献 1、 2に開示の技術には、以下に示すような問題がある。

[0005] 図 1は、非特許文献 1、 2に開示されている 1TTI (Transmission Timing Interval)分のフレームフォーマットを示す図である。左端の縦 1列の信号がパイロットチャネルであり、パイロットは Distributed— FDMA方式によって多重されている。また、残りの信号が、制御データ（SCCH : Shared Control Channel)およびユーザデータ（SDCH : Shared Data Channel)であり、制御データおよびユーザデータは時間多重されている。さらに、パイロットチャネルのうち、斜線を付したパイロットが UE (User Equipment) # 1用のパイロットであり、残りの信号において斜線が付されている信号が UE # 1用の SCCHである。

[0006] 図 2は、 Distributed— FDMA方式で多重されたパイロットとチャネル推定精度との関係を説明するための図である。

[0007] 図 2の上段は、チャネル推定用ノィロットと他ユーザの CQI測定用パイロットとが Dis tributed— FDMA方式で周波数軸上に多重された信号を模式的に示して、る。また、図 2の中段は、周波数選択性フージング環境下における伝搬路の周波数応答、およびパイロットシンボルを用いて推定されるチャネル推定値の一例を示して、る。さらに、図 2の下段は、チャネル推定用パイロットの各位置におけるチャネル推定値の平均的な推定精度を示して!/、る。

[0008] 図 2の中段に示すように、チャネル推定用のパイロットシンボルが配置されていない周波数位置でのチャネル推定値は、隣接するパイロットシンボルが配置されてヽる周波数位置でのチャネル推定値力補間等により推定することができる。従って、図 2 の下段に示すように、チャネル推定用のパイロットシンボル間で伝搬路の周波数応答が大きく変化する場合は、チャネル推定用のパイロットシンボルが配置されて、なヽ周波数位置（図 2下段のグラフの谷の部分)でのチャネル推定値は、正しく推定されなくなる。すなわち、チャネル推定用ノィロットが配置されている周波数位置でのチヤネル推定値の推定精度は高ぐ一方、チャネル推定用パイロット間におけるチャネル推定値の推定精度は低、結果となる。

[0009] また、シングルキャリア伝送の場合、 OFDM等のマルチキャリア伝送の場合と異なり、特定の周波数成分が歪むと、その歪みが時間波形全体に渡る歪みとなって時間波形全体に重畳される。従って、非特許文献 1、 2に開示されているフレームフォーマットを使用する場合、伝搬路の状態 (周波数選択性）によってパイロット間でのチヤネル推定精度が低下するため、無線受信装置において等化処理を行ったとしても、所要品質が満たせなくなる場合がある。特に、高いチャネル推定精度が要求されるチヤネル、例えば制御データチャネル等のチャネル推定精度が低下すると、制御データのみの品質劣化にとどまらず、受信信号全体の品質が劣化する。

[0010] 本発明の目的は、制御データ等の特定のデータのチャネル推定精度を改善することにより、受信品質を向上させることができる無線送信装置および無線送信方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0011] 本発明の無線送信装置は、パイロットを第 1タイムスロットに周波数分割多重するパィロット多重手段と、前記パイロット以外のデータを前記第 1タイムスロット以外のタイムスロットに周波数分割多重するデータ多重手段と、前記パイロット以外のデータのうち所要チャネル推定精度の高いデータが前記パイロットと同一周波数に多重されるように、前記データ多重手段を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。

発明の効果

[0012] 本発明によれば、制御データ等の特定のデータのチャネル推定精度を改善し、受信品質を向上させることができる。

図面の簡単な説明

[0013] [図 1]非特許文献 1、 2に開示されているフレームフォーマットを示す図

[図 2]Distributed— FDMA方式で多重されたパイロットとチャネル推定精度との関係を説明するための図

[図 3]実施の形態 1に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図

[図 4]実施の形態 1に係るマッピング方法の決定処理の手順を示すフロー図

[図 5]実施の形態 1に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォ一マットの一例を示す図

[図 6]実施の形態 2に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図

[図 7]実施の形態 2に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォ一マットの一例を示す図

[図 8]実施の形態 2に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォ一マットの一例を示す図 [図 9]実施の形態 2に係る無線受信装置の主要な構成を示すブロック図

[図 10]実施の形態 3に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図

[図 11]実施の形態 3に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの他の例を示す図

[図 12]実施の形態 4に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図

[図 13]実施の形態 4に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図

[図 14]実施の形態 5に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図

[図 15]実施の形態 5に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図

[図 16]ユーザ # 1のデータとユーザ # 2のデータとがエア中で多重された信号の一例を示す図

発明を実施するための最良の形態

[0014] 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

、本明細書において、データ 1は制御データのことを指し、データ 2はユーザデータのことを指す。

[0015] (実施の形態 1)

図 3は、本発明の実施の形態 1に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図である。

[0016] 本実施の形態に係る無線送信装置は、符号ィ匕部 101— 1、 101— 2、変調部 102 —1、 102— 2、 102— 3、 FFT部 103— 1、 103— 2、 103— 3、マッピング部 104、 IF FT部 105、 CP付加部 106、無線部 107、アンテナ 108、およびマッピング制御部 10 9を備える。なお、同様の機能を有する複数の構成に対し同一の符号を付し、さらに各符号に続けて異なる枝番を付して互、を区別して、る。

[0017] 本実施の形態に係る無線送信装置の各部は以下の動作を行う。

[0018] 符号ィ匕部 101— 1は、入力されるデータ 1に対し、ターボ符号等を用いた所定の誤り訂正符号化を施し、得られる信号を変調部 102—1に出力する。同様に、符号化部 101— 2は、入力されるデータ 2に対して所定の誤り訂正符号化を施し、得られる信号を変調部 102— 2に出力する。

[0019] 変調部 102— 1は、符号ィ匕部 101— 1から出力される信号に対し、 BPSK (Binary P hase Shift Keying)、 QPSK( Quadrature Phase Shift Keying)等の所定の変調処理を施し、得られる変調信号を FFT部 103— 1に出力する。同様に、変調部 102— 2は、符号ィ匕部 101— 2から出力される信号に対して所定の変調処理を施し、得られる変調信号を FFT部 103— 2に出力する。変調部 102— 3は、入力されるパイロット信号に対し、所定の変調処理を施し、得られる変調信号を FFT部 103— 3に出力する。データ 2 (ユーザデータ）よりもデータ 1 (制御データ）、また、データ 1よりもパイロットの方が重要であるため、通常、変調方式として、重要データになればなるほど誤り耐性の強い変調方式が採用される。

[0020] FFT部 103— 1は、変調部 102— 1から出力される変調信号に対して高速フーリエ変換 (FFT)を施し、時間領域信号である変調信号を周波数領域信号に変換し、マツビング部 104に出力する。同様に、 FFT部 103— 2、 103— 3は、変調部 102— 2、 1 02— 3から出力される変調信号に対して高速フーリエ変換を施し、得られる周波数領域信号をマッピング部 104に出力する。

[0021] マッピング制御部 109には、送信フレームにおけるパイロット信号の周波数軸上の位置に関する情報 (パイロット位置情報）が入力される。マッピング制御部 109は、このパイロット位置情報に基づ、て、データ 1およびデータ 2のマッピング方法を決定し、決定したマッピング方法をマッピング制御信号を用いてマッピング部 104に指示する。

[0022] マッピング部 104は、パイロット信号を送信するタイムスロット（パイロット用タイムス口ット）では、マッピング制御部 109を介して通知されるノィロット位置情報に従って、パィロット信号を周波数軸上にマッピングする。また、データを送信するタイムスロットにおいては、マッピング部 104は、マッピング制御部 109からの指示に基づいて、 FFT 部 103— 1、 103— 2から出力される周波数領域のデータ 1およびデータ 2を、送信フレームのサブキャリア上へマッピングし、マッピング後の信号を IFFT部 105に出力する。 [0023] IFFT部 105は、マッピング部 104から出力される周波数軸上にマッピングされたデータに対して逆高速フーリエ変換 (IFFT)処理を施し、得られる時間領域信号を CP 付加部 106に出力する。なお、 FFT部 103— 1〜103— 3から IFFT部 105までの構成、すなわち、 FFT部 103— 1〜103— 3において時間領域信号力も周波数領域データに変換し、マッピング部 104において周波数領域データのマッピングを変更する等の処理を施した後、 IFFT部 105にお、て周波数領域データを時間領域信号に変換するこの一例の処理を行う構成を、特に DFT— spread— OFDM (Discrete Fouri er Transform— spread— Orthogonal Frequency Division Multiplex)と呼ふ。

[0024] CP付加部 106は、 IFFT部 105から出力される時間領域信号に対し、 CP (Cyclic P refix)を付加し、無線部 107に出力する。

[0025] 無線部 107は、 CP付加部 106から出力されるベースバンド信号を無線周波数帯域の無線信号へアップコンバートし、アンテナ 108を介して送信する。

[0026] 図 4は、マッピング制御部 109におけるマッピング方法の決定処理の手順を示すフロー図である。このフローにおいて STとはステップの略である。

[0027] マッピング制御部 109は、パイロット位置情報を取得し (ST1010)、この情報に基づ、て制御チャネルデータのマッピング位置の候補を決定する（ST1020)。例えば、パイロット位置情報が、送信フレームにおけるパイロット信号の周波数軸上の位置、具体的には、ノィロット信号の多重位置のサブキャリア番号であった場合、マッピング制御部 109は、このサブキャリア番号を制御チャネルデータのマッピング位置の候補を示す情報とする。これにより、パイロットが多重されている周波数と同一の周波数に制御チャネルデータが周波数多重されることになり、制御データの受信品質が向上する。

[0028] また、マッピング制御部 109は、上記の制御チャネルデータのマッピング位置の候補以外のサブキャリアを、他のデータ（ユーザデータ）のマッピング位置として決定する（ST1030)。そして、マッピング制御部 109は、制御データのマッピング位置の候補および他のデータのマッピング位置（すなわちマッピング方法）をマッピング部 104 に指示するためのマッピング制御信号を生成し、マッピング部 104に出力する（ST1 040)。 [0029] マッピング部 104は、上記処理によって決定されたマッピング方法に従って、制御データおよび他のデータのマッピングを行う。具体的には、制御データのマッピング位置の候補に制御データをマッピングして、き、他のデータのマッピング位置には他のデータ、すなわちユーザデータをマッピングしていく。ここで、 FFT部 103— 1から出力される制御データが必要とするサブキャリア数力マッピング制御部 109から通知されるマッピング位置の候補数 (パイロット数)よりも少な、場合、マッピング部 104 は、マッピング位置の候補において、 FFT部 103— 1から出力される制御データを任意の位置に割り当てた後、余ったマッピング位置に、ユーザデータの一部を割り当てていく。これにより、一部のユーザデータの受信品質も向上する。

[0030] なお、上記フローは、マッピング方法の決定処理の一例であり、他の手順でも良!ヽ。例えば、 FFT部 103— 1からの制御データが必要とするサブキャリア数をマッピング制御部 109が把握できる場合には、マッピング制御部 109自体力制御データおよびユーザデータのマッピング位置を全て決定し、マッピング部 104に通知するような構成であっても良い。

[0031] 図 5は、マッピング部 104から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図である。

[0032] この図に示すように、先頭のタイムスロットには、各ユーザ力送信されたパイロットがマッピングされ、これに続く次のタイムスロットには、複数のデータがマッピングされる。ここでは、パイロットチャネルにおいて、本実施の形態に係る無線送信装置が送信したノィロットは、斜線を付して示している。斜線が付されていないパイロットは、他ユーザが送信したパイロットである。本実施の形態に係る無線送信装置は、制御データであるデータ 1 (SCCH)を、自機のパイロットがマッピングされている周波数と同位置の周波数にマッピングする。制御チャネルである SCCHは、所要チャネル推定精度の高、チャネルである。

[0033] このように、本実施の形態によれば、シングルキャリア伝送において、ユーザデータや制御データ等の複数の送信データを同一の帯域に周波数多重し、かつ、周波数多重する各データのうち、制御データ、すなわち所要チャネル推定精度が高いデータを、パイロットの周波数と同一の周波数に割り当てて送信する。 [0034] これにより、ノィロットと同じ周波数に割当てられたデータは、精度の高いチャネル推定値により復調されるので、パイロット間の伝搬路の周波数変動に影響を受けることがない。すなわち、本実施の形態によれば、制御データ等の特定のデータのチヤネル推定精度を改善し、受信品質を向上させることができる。

[0035] なお、本実施の形態では、制御データをパイロットと同一周波数にマッピングする例を示した力同一周波数ではなくこの周波数の近傍に制御データをマッピングするような構成であっても良い。ここで近傍とは、例えば、ノィロットと同一周波数のサブキヤリアと隣り合うサブキャリア等である。パイロットのマッピング位置の近傍であれば、ィロット間の伝搬路の周波数変動の影響が小さいと考えられる力もである。

[0036] また、本実施の形態では、制御データがマッピングされるタイムスロットが、ノィロット用タイムスロットのすぐ後ろのタイムスロットである場合を例にとって説明を行ったが、これに限定されず、制御データがマッピングされるタイムスロットは、さらに後続のタイムスロットであっても良い。なお、これについては、実施の形態 3以降でさらに詳細に説明する。

[0037] また、本実施の形態では、ノィロット用タイムスロットが先頭であるフレーム構成を例にとつて説明を行った力パイロット用タイムスロットは先頭に限定されない。例えば、パイロット用タイムスロットが先頭でない場合、パイロット用タイムスロットより後ろに位置する後続のタイムスロットに対して、本実施の形態に係る制御データのマッピングを行えば良い。また、本実施の形態に係る制御データのマッピング対象は、必ずしもパィロット用タイムスロットの後続のタイムスロットである必要もなぐ例えば、ノィロット用タイムスロットに近接するタイムスロットに対し、本実施の形態に係る制御データのマツビングを行っても良い。

[0038] また、本実施の形態では、ノィロット用タイムスロットが 1つである場合を例にとって説明したが、パイロット用タイムスロットは 1つに限定されず、 2以上のタイムスロットにパイロットがマッピングされていても良い。例えば、パイロット用タイムスロットが 1サブフレームの先頭および中間の 2箇所にある場合、本実施の形態に係る無線送信装置は、まず、サブフレームの前半部分について、先頭のパイロット用タイムスロットのパイロットに基づいて、あるマッピング方法を決定し、このマッピング方法に従って制御データチャネル等のマッピングを行っても良い。続いて、本実施の形態に係る無線送信装置は、サブフレームの後半部分について、中間のパイロット用タイムスロットのパイロットに基づいて、あるマッピング方法を決定し、このマッピング方法に従って制御データチャネル等のマッピングを行っても良い。さらに他の実施例として、ノィロット用タィムスロットが 1サブフレーム中に 2箇所以上ある場合、各データ用タイムスロットにおける制御データ等のマッピングは、より近接するパイロット用タイムスロットのパイロットに基づいて行われる。

[0039] また、本実施の形態では、サブキャリアを一例として説明した力これに限定されず

、複数のサブキャリアで構成されるリソースブロックでもよ、。

[0040] また、本実施の形態では、無線受信装置が DFT—s— OFDM部を備えている場合を例にとって説明したが、無線受信装置の構成としては、これに限定されない。

[0041] (実施の形態 2)

図 6は、本発明の実施の形態 2に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図である。なお、この無線送信装置は、実施の形態 1に示した無線送信装置（図 3参照）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

[0042] 本実施の形態に係る無線送信装置は、複数の周波数多重データ間で、所要受信品質が高いデータを、所要チャネル推定精度の高いデータとし、このデータを優先的にパイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングする。具体的には、ユーザデータの受信品質に応じて、制御データのマッピング位置を切り替える構成をとる。そして、ユーザデータの受信品質として MCS (Modulation and Coding Scheme)レべルを用いる。

[0043] 実施の形態 1と異なる点は、マッピング制御部 109にさらに MCS情報が入力されている点である。マッピング制御部 109は、 MCS情報とパイロット位置情報とに基づいて、データ 1およびデータ 2の周波数軸上でのマッピング方法を制御し、マッピング制御信号をマッピング部 104に出力する。

[0044] マッピング制御部 109におけるマッピング方法の決定処理の詳細についてさらに説明する。 [0045] マッピング制御部 109は、データスロットにおいて、データ 2の MCS情報に基づいて、データ 1またはデータ 2のいずれをパイロットの周波数位置と同一の周波数にマツビングするかを決定する。すなわち、マッピング制御部 109は、いずれのデータがより高、チャネル推定精度を要求されて、るのかを MCSレベルに基づ!/、て判断する。ここで、 MCSレベルは、受信品質を一意的に示しているパラメータと考えることができる。より具体的には、マッピング制御部 109は、データ 2の MCSレベルが所定の閾値未満であれば、データ 1をパイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングするように決定し、データ 2の MCSレベルが所定の閾値以上であれば、データ 2をパイ口ットの周波数位置と同一の周波数にマッピングするよう決定する。ここで、 MCSレべルが高くなるということは、 MCSレベルが高くなるにつれ、高多値化の変調方式が適用されるか、ある、は高符号ィ匕率の誤り訂正符号が適用されることを意味して、る。

[0046] 図 7および図 8は、マッピング部 104から出力されるシングルキャリアのフレームフォ一マットの一例、すなわち、マッピング制御部 109で決定されたマッピング方法によつて無線フレーム上にマッピングされたパイロット、データ 1、およびデータ 2の一例を示す図である。特に図 7は、データ 2の MCSレベルが低い場合、つまり UEがセルエツジ等に位置し、低 SIR環境下にある場合のこの UEに対する送信信号のマッピングの概要を示している。一方、図 8は、データ 2の MCSレベルが高い場合、つまり基地局近傍に位置する等により高 SIR環境下にいる UEに対する送信信号のマッピングの概要を示している。なお、ここで、 MCSレベルの閾値は、 16QAMが設定されている

[0047] 図 9は、上記の無線送信装置に対応する、本実施の形態に係る無線受信装置の主要な構成を示すブロック図である。同様の機能を有する複数の構成に対し同一の符号を付し、さらに各符号に続けて異なる枝番を付して互いを区別している。この無線受信装置の各部は以下の動作を行う。

[0048] 無線部 152は、アンテナ 151を介して受信された信号をベースバンド信号へ変換し、 CP削除部 153に出力する。 CP削除部 153は、無線部 152から出力されるベースバンド信号に対し、 CPを削除する処理を施し、得られる信号を FFT部 154へ出力する。 FFT部 154は、 CP削除部 153から出力される時間領域の信号に対し、高速フーリエ変換を施し、得られる周波数領域の信号をデマッピング部 155に出力する。デマッビング部 155は、デマッピング制御部 159の制御の下、フーリエ変換処理後の受信信号力データ 1およびデータ 2の周波数成分を抽出し、等化部 160—1、 160- 2 に出力すると共に、フーリエ変換処理後の受信信号からパイロットの周波数成分も抽出し、受信品質測定部 156に出力する。チャネル推定部 164は、無線部 152から出力されるベースバンド信号に基づいてチャネル推定値を算出し、等化部 160— 1、 1 60— 2に出力する。等化部 160— 1、 160— 2は、チャネル推定部 164から出力されるチャネル推定値を基に、受信信号に対して周波数領域等化処理を行い、 IFFT部 161— 1、 161— 2に出力する。 IFFT咅 161— 1、 161— 2は、等ィ匕咅 160— 1、 160 2から出力される信号に対して逆高速フーリエ変換を施し、復調部 162—1、 162 —2に出力する。復調部 162— 1、 162— 2は、逆高速フーリエ変換後の信号に対して無線送信装置で使用されたものと同一の変調方式、符号化率等を用いて復調処理を施し、復調信号を復号部 163— 1、 163— 2に出力する。復号部 163— 1、 163 2は、復調信号に対して誤り訂正を行い、受信信号からデータ 1およびデータ 2を取り出す。

[0049] 一方、受信品質測定部 156は、受信パイロット信号力も受信信号の受信品質を測定し、測定結果を MCS決定部 157に出力する。 MCS決定部 157は、受信品質測定部 156の測定結果に基づいて、通信相手である無線送信装置での次の送信タイミングの MCSを決定し、バッファ 158に出力する。ノッファ 158は、 MCS決定部 157からの出力を、通信相手である無線送信装置が先程の MCSを用いてデータ送信を行い、このデータを受信するまでの間保持する。デマッピング制御部 159は、ノッファ 1 58が保持している MCSに基づいて、パイロットの周波数位置と同一の周波数にデータ 1またはデータ 2のうちのいずれかがマッピングされているかを判断し、判断結果をデマッピング部 155に出力する。なお、デマッピング制御部 159が MCSレベルを基にデータマッピング方法を判断する際の閾値は、本実施の形態に係る無線送信装置が用いている閾値と同値の閾値を使用する。

[0050] このように、本実施の形態によれば、複数の多重データ間において、ユーザデータの受信品質等の通信状況に合わせて、所要受信品質が高、データを所要チャネル推定精度が高、データと判断し、このデータをパイロットが配置される周波数に優先的にマッピングする。これにより、伝搬路の周波数変動に依存することなぐ多重される各データの受信品質を高く保つことができる。

[0051] 具体的には、ユーザデータの MCSレベルが低い場合は、制御データをパイロットの周波数位置に割り当てることで、制御データを更にロバストに (誤り耐性に強く）できる。逆に、ユーザデータの MCSレベルが高い場合、ユーザデータをパイロットの周波数位置に割り当てることにより、多値変調で送信されるユーザデータの受信品質をあるレベルに維持することが可能となる。

[0052] なお、本実施の形態では、データ選択の際に使用される MCSレベルの閾値として 16QAMが使用される場合を例にとつて説明したが、この閾値は 16Q AMに限定されない。

[0053] また、本実施の形態では、データ選択の際に使用される MCSレベルの閾値が 1つの場合を例にとって説明した力複数の閾値を設け、更に細力べデータ 1のマツピング位置を制御するような構成としても良ヽ。

[0054] また、本実施の形態では、受信品質を表す指標として MCSレベルを用いた場合を例にとって説明したが、これに限らず、例えば、受信 CIR、受信 SNR、受信 SIR、受信 SINR、受信 CINR、受信電力、干渉電力、ビット誤り率、スループット等を用いることがでさる。

[0055] また、本実施の形態では、無線受信装置が DFT—s— OFDM部を備えている場合を例にとって説明したが、無線受信装置の構成としては、これに限定されない。

[0056] また、制御データであるデータ 1が、特にデータ 2の制御に使用される制御データの場合には、データ 2の復調および復号処理にデータ 1を用いることができる。

[0057] (実施の形態 3)

本発明の実施の形態 3に係る無線送信装置の基本的構成は、実施の形態 1に示した無線送信装置（図 3参照）と同様である。よって、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

[0058] 実施の形態 1、 2では、制御データがマッピングされるタイムスロットが 1つのタイムスロットである場合を例にとって説明を行った力制御データがマッピングされるタイムスロットは複数のタイムスロットに渡っていても良い。本実施の形態に係る無線送信装置は、制御データのマッピング位置の候補 (パイロットの周波数位置と同一の周波数 )を決定した後、タイムスロットによって異なる位置のマッピング候補に制御チャネルをマッピングする。具体的には、制御データを、異なるタイムスロット間で周波数ホッピングまたはレピテイシヨンさせる。

[0059] 実施の形態 1と異なる点は、マッピング制御部 109の動作である。マッピング制御部 109は、パイロットの周波数位置と同一周波数にマッピングされるデータを、タイムスロットが変わる毎に、異なる周波数位置にマッピングしたり（周波数ホッピング）、同一のデータを異なる周波数位置にマッピング（レビテイシヨン)する。

[0060] 図 10は、本実施の形態に係るマッピング部 104から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図である。ここでは、パイロットの周波数位置と同一周波数にマッピングされるデータを、タイムスロットが変わる毎に、異なる周波数位置にマッピングした例を示している。より詳細には、図 10では、 UE # 1の SCCHに含まれるシーケンシャルな制御データの周波数成分力タイムスロットが変わる毎に、異なる周波数位置にマッピングされ、送信される。

[0061] ここで、周波数ホッピングのパターンは、マッピング制御部 109内蔵のメモリに記録されているパターンを用いる。パイロットの多重数および 1サブフレーム中のタイムス口ット数は固定であるから、例えば、制御データ 1の最初のタイムスロットにおけるマツピング位置が決まれば、後続のタイムスロットにおける制御データ 1のマッピング位置も、記録されて、る周波数ホッピングパターンに従って一意に決まる。

[0062] 図 11は、本実施の形態に係るマッピング部 104から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの他の例を示す図である。ここでは、パイロットの周波数位置と同一周波数にマッピングされるデータを、タイムスロットが変わる毎に、異なる周波数位置にレピテイシヨンした例を示している。すなわち、各タイムスロットにマッピングされる制御データは、図 10のようにシーケンシャルなデータではなぐ同一データがレビテイシヨンされて生成されたレピテイシヨンデータである。なお、同一データは同一のハッチングを付して示して、る。

[0063] レピテイシヨンパターンも周波数ホッピングパターンと同様に、マッピング制御部 109 内蔵のメモリに記録されているパターンを用い、ランダムな周波数位置に制御データをマッピングする。ただし、複数存在する制御データを、重複なく少なくとも異なる周波数位置にマッピングしていくために、図 11に示すように、制御データのマッピング位置を規則正しく順にシフトしていくマッピング方法も考えられる。

[0064] このように、本実施の形態によれば、パイロットの周波数位置と同一の周波数にマツビングされているデータを異なるタイムスロット間で周波数ホッピングさせる場合には、時間ダイバーシチ効果および周波数ダイバーシチ効果が向上し、データの伝送品質を高品質ィ匕することができる。また、パイロットの周波数位置と同一の周波数にマツビングされたデータを、異なるタイムスロット間でレピテイシヨンすることによつても、時間および周波数におけるダイバーシチ効果が向上し、データの伝送品質を高品質ィ匕することができる。

[0065] なお、本実施の形態では、異なるタイムスロット間におけるレピテイシヨンに関して、同一の周波数位置でレピテイシヨンを行ってもプロセスゲインを得ることができる。

[0066] (実施の形態 4)

本発明の実施の形態 4に係る無線送信装置の基本的構成も、実施の形態 1に示した無線送信装置（図 3参照）と同様である。よって、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

[0067] 本実施の形態に係る無線送信装置は、制御チャネルデータの 1サブフレームあたりの周波数方向および時間方向のマッピング数に偏りを持たせる。具体的には、（1)周波数方向のマッピング数よりも時間方向のマッピング数が多くなる設定を使用するか、または（2)時間方向のマッピング数よりも周波数方向のマッピング数が多くなる設定を使用する。これらの設定は、マッピング制御部 109内蔵のメモリに、マッピング数ルールとして記憶されており、マッピング制御部 109は、この記録されているルールに従、制御データのマッピングを行う。なお、（1)の場合であっても (2)の場合であっても、マッピング制御部 109の動作は、実施の形態 1と一部異なるのみである。

[0068] まず、上記（1)の場合のマッピング制御部 109の動作について説明する。

[0069] マッピング制御部 109は、内蔵メモリに記憶されているマッピング数ルールに従って、ノィロットの周波数位置と同一周波数にマッピングされる制御データに関し、周波数方向のマッピング数よりも時間方向のマッピング数が多くなるように、マッピング部 1 04を制御する。

[0070] 図 12は、本実施の形態に係るマッピング部 104から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例、すなわち、マッピング制御部 109によって制御されたマッビング部 104による各データのマッピング結果を示す図である。ここでは、周波数方向のマッピング数よりも時間方向のマッピング数が多くなる設定として、マッピング制御部 109内蔵のメモリに、周波数方向のマッピング数 = 2、時間方向のマッピング数 =4が設定されて、る例を示して、る。

[0071] 上記の構成により、周波数方向の制御チャネルのマッピング数が減少するので、制御チャネルとデータチャネルとを多重した際の PAPR (Peak to Average Power Ratio) の増加を防止することができ、その結果、受信品質を向上させることができる。

[0072] 次に、上記（2)の場合のマッピング制御部 109の動作について説明する。

[0073] マッピング制御部 109は、内蔵メモリに記憶されているマッピング数ルールに従って、ノィロットの周波数位置と同一周波数にマッピングされる制御データに関し、時間方向のマッピング数よりも周波数方向のマッピング数が多くなるように、マッピング部 1 04を制御する。

[0074] 図 13は、本実施の形態に係るマッピング部 104から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例、すなわち、マッピング制御部 109によって制御されたマッビング部 104による各データのマッピング結果を示す図である。ここでは、時間方向のマッピング数よりも周波数方向のマッピング数が多くなる設定として、マッピング制御部 109内蔵のメモリに、周波数方向のマッピング数 =4、時間方向のマッピング数 = 2が設定されている例を示している。また、制御チャネルはデータチャネルよりも先に復調されることが望ましいため、サブフレーム等の受信単位の先頭に極力近いタイムスロットに制御チャネルがマッピングされることが望ましい。

[0075] 上記の構成により、制御データの時間方向のマッピング数を減少させて、サブフレームの先頭に配置することにより、ユーザデータの受信に先んじて制御データの復調が可能となるので、ユーザデータ復調までの処理遅延を低減させることができる。

[0076] このように、本実施の形態によれば、制御チャネルデータの 1サブフレームあたりの周波数方向および時間方向のマッピング数に偏りがあるので、 PAPRを減少させたり、処理遅延を低減させることができ、その結果、受信品質を向上させることができる。

[0077] なお、本実施の形態では、 UEの移動速度に応じて、適応的に上記（1)と（2)とを切り替えられるような構成としても良い。具体的には、ユーザの移動速度がある閾値より小さければ上記（1)の動作を適用し、閾値より大きければ上記（2)の動作を適用する。これにより、ユーザの移動速度が速い場合は、パイロットと時間的に近い位置に所要チャネル推定精度が高、データを配置することで、時間方向のフェージング変動にも追従可能となる。

[0078] (実施の形態 5)

図 14は、本発明の実施の形態 5に係る無線送信装置 500aの主要な構成を示すブロック図、図 15は本発明の実施の形態 5に係る無線送信装置 500bの主要な構成を示すブロック図である。なお、実施の形態 1に示した無線送信装置（図 3参照）と同一の構成要素には同一の符号を付している。

[0079] 無線送信装置 500aおよび無線送信装置 500bは、それぞれ異なるユーザの無線送信装置であり、互いに同期しているため、送信フレームの同一のタイムスロット内で、お互いの送信データが周波数軸上でマッピングされる。ここで、パイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングされるデータは、例えば、 RACH (Random Access Channel)等を伝送するためのコンテンション 'ベースド 'チャネル（contention based C hannel)のデータとする。コンテンション 'ベースド 'チャネルとは、スケジューリングされて！ヽな、ために互、が競合する可能性のあるチャネルのことである。

[0080] 実施の形態 1では、同一の無線送信装置力データ 1およびデータ 2を周波数多重して送信していた力本実施の形態では、無線送信装置 500aからデータ 1を送信し、無線送信装置 500bからデータ 2を送信する。

[0081] 具体的には、ユーザ # 1の無線送信装置 500a内のマッピング制御部 109は、パイロット用タイムスロットにおいて、パイロット位置情報に応じてパイロットの周波数成分を周波数軸上にマッピングする。また、ユーザ # 2の無線送信装置 500b内のマツピング制御部 109も、同様に、ノィロット用タイムスロットにおいて、パイロット位置情報に応じてパイロットの周波数成分を周波数軸上にマッピングする。この時、ノィロット信号がマッピングされる周波数位置は、ユーザ # 1およびユーザ # 2間で異なる周波数位置となるように予め決められている。

[0082] 一方、データを送信するタイムスロットにおいて、ユーザ # 1の無線送信装置 500a 内のマッピング制御部 109は、データ 1をパイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングする。ユーザ # 2の無線送信装置 500b内のマッピング制御部 109は、データ 2をユーザ 1が使用していない周波数にマッピングする。

[0083] 図 16は、無線送信装置 500aから送信されたユーザ # 1のデータと、無線送信装置

500bから送信されたユーザ # 2のデータとがエア中で多重された信号の一例を示す図である。

[0084] この図に示すように、先頭のタイムスロットではパイロットがマッピングされており（他ユーザの CQI測定用パイロットも表示している）、次のタイムスロットでユーザ # 1の R ACHの一種である FACH (Fast Access Channel)と、ユーザ # 2の SDCHとが多重してマッピングされている。ここでは、ユーザ # 1のデータ 1がパイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングされる例を示している。

[0085] このように、本実施の形態によれば、所要チャネル推定精度が高、データを複数のユーザ間でパイロット位置にマッピングすることで、マルチユーザ環境にお!、ても高品質な伝送が可能となり、システムスループットを向上させることができる。また、 cont ention-basedデータ用のパイロットとしてリソースを別途に確保する必要がないので、リソースの利用効率も向上させることができる。

[0086] なお、本実施の形態では、ユーザ # 1のデータ 1として FACHを使用する場合を例にとつて説し 7こ; 0、 RCH (Reservation Cnannel)、 ¾CH (synchronization Channel) 、 synchronous RACH (Random Access Channel)等の contention based channelでも良い。

[0087] また、本実施の形態では、ユーザ数が 2の場合について説明した力ユーザ数は 3 以上であっても良い。

[0088] また、ユーザ # 2が送信するデータ 2は、ユーザ # 1が送信する周波数位置でも送信するようにしても良い。かかる場合、データ 1からデータ 2に与える干渉を低減させるために、データ 1を複数の周波数位置で低送信電力で送信する構成が考えられる [0089] 以上、本発明の各実施の形態について説明した。

[0090] 本発明に係る無線送信装置および無線送信方法は、上記各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。例えば、実施の形態 4に加え、実施の形態 3で示したような周波数ホッピングを併用しても良い。これにより、周波数ホッピングの自由度が向上するので、ダイバーシチゲインがさらに向上し、高品質な伝送が可能となる。このように、各実施の形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。

[0091] 本発明に係る無線送信装置は、移動体通信システムにおける通信端末装置および基地局装置に搭載することが可能であり、これにより上記と同様の作用効果を有する通信端末装置、基地局装置、および移動体通信システムを提供することができる。

[0092] なお、本明細書では、 DFT—s— OFDMによる無線送信装置の構成を例にとって説明したが、 IFDMA構成や通常のシングルキャリア送信構成を用いても良い。しかし、 DFT—s— OFDMによる構成では、複数のデータの周波数軸上での多重が容易に実施可能であり、さらに異なるデータ間で干渉が発生しない周波数多重方法を採ることも可能であることから、他の構成と比較して最も適した実施の形態であると考えられる。

[0093] また、本明細書では、制御チャネルを SCCHと表記して説明した力例えば、 3GP P規格の、 HS— DSCHに付随する（associated)チャネルである HS— SCCH、 HS — DPCCHを使用しても良いし、 RRM (Radio Resource Management)用の制御情報を通知するための DCCH、 S— CCPCH、 P— CCPCH、 PCH、 BCHでも良いし、また、物理チャネルの制御のための DPCCH等でも良!、。

[0094] また、本明細書では、データチャネルを SDCHと表記して説明した力例えば、 3G PP規格の、 HS-DSCH, DSCH, DPDCH, DCH、 S— CCPCH、 FACH等でも良い。

[0095] また、回線品質情報 CQIは、 CSI (Channel State Information)等と表記されることもある。

[0096] また、本明細書では、複数データの周波数多重の時間的単位をタイムスロットと表記したが、例えば、パイロットが多重される時間的単位を SBあるいはショートブロックと表記することもある。またデータが多重される時間的単位を LBあるいはロングブロックと表記することちある。

[0097] またここでは、本発明をノヽードウエアで構成する場合を例にとって説明した力本発明をソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本発明に係る無線送信方法のアルゴリズムをプログラミング言語によって記述し、このプログラムをメモリに記憶しておいて情報処理手段によって実行させることにより、本発明に係る無線送信装置と同様の機能を実現することができる。

[0098] また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路である LSIとして実現される。これらは個別に 1チップ化されても良いし、一部または全てを含むように 1チップィ匕されても良い。

[0099] また、ここでは LSIとした力集積度の違いによって、 IC、システム LSI、スーパー L

SI、ウノレ卜ラ LSI等と呼称されることちある。

[0100] また、集積回路化の手法は LSIに限るものではなぐ専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。 LSI製造後に、プログラム化することが可能な FPGA (Field Pro grammable Gate Array)や、 LSI内部の回路セルの接続もしくは設定を再構成可能なリコンフィギユラブル ·プロセッサを利用しても良、。

[0101] さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術により、 LSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積ィ匕を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。

[0102] 本明細書は、 2005年 11月 4日出願の特願 2005— 321111に基づくものである。

この内容はすべてここに含めておく。

産業上の利用可能性

[0103] 本発明に係る無線送信装置および無線送信方法は、移動体通信システムにおける通信端末装置、基地局装置等の用途に適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] ノィロットを第 1タイムスロットに周波数分割多重するノィロット多重手段と、

前記ノィロット以外のデータを前記第 1タイムスロット以外のタイムスロットに周波数分割多重するデータ多重手段と、

前記ノィロット以外のデータのうち所要チャネル推定精度の高いデータが前記ノィロットと同一周波数に多重されるように、前記データ多重手段を制御する制御手段とを具備する無線送信装置。

[2] 前記所要チャネル推定精度の高、データは、

制御チャネルデータまたは MCSレベルが閾値以上のデータを含む、

請求項 1記載の無線送信装置。

[3] 前記所要チャネル推定精度の高ヽデータをレピテイシヨンするレピテイシヨン手段をさらに具備し、

前記データ多重手段は、

レピテイシヨンされた前記所要チャネル推定精度の高いデータを前記第 1タイムス口ット以外の複数のタイムスロットに周波数分割多重する、

請求項 1記載の無線送信装置。

[4] 前記制御手段は、

前記所要チャネル推定精度の高、データの各タイムスロットにおける周波数が互ヽに異なるように、前記データ多重手段を制御する、

請求項 1記載の無線送信装置。

[5] 前記所要チャネル推定精度の高ヽデータをレピテイシヨンするレピテイシヨン手段をさらに具備し、

前記制御手段は、

レピテイシヨンされた前記所要チャネル推定精度の高いデータの各タイムスロットにおける周波数が互いに異なるように、前記データ多重手段を制御する、

請求項 4記載の無線送信装置。

[6] 前記制御手段は、前記所要チャネル推定精度の高いデータの時間方向の多重数が周波数方向の多重数よりも多くなるように、前記データ多重手段を制御する、

請求項 1記載の無線送信装置。

[7] 前記制御手段は、

前記所要チャネル推定精度の高、データの各タイムスロットにおける周波数が互ヽに異なるように、さらに前記データ多重手段を制御する、

請求項 6記載の無線送信装置。

[8] 前記制御手段は、

前記所要チャネル推定精度の高いデータが、前記第 1タイムスロット以外の複数のタイムスロットのうち、前記第 1タイムスロットにより近いタイムスロットに周波数分割多重されるように、前記データ多重手段を制御する、

請求項 1記載の無線送信装置。

[9] 前記制御手段は、

無線受信装置の移動速度に応じて、前記所要チャネル推定精度の高いデータの時間方向の多重数が周波数方向の多重数よりも多くなるように、または、前記所要チャネル推定精度の高いデータの時間方向の多重数が周波数方向の多重数よりも小さくなるように、前記データ多重手段を制御する、

請求項 1記載の無線送信装置。

[10] 請求項 1記載の無線送信装置を具備する通信端末装置。

[11] 請求項 1記載の無線送信装置を具備する基地局装置。

[12] ノィロットを第 1タイムスロットに周波数分割多重する第 1ステップと、

前記ノィロット以外のデータを前記第 1タイムスロット以外のタイムスロットに周波数分割多重する第 2ステップと、

を具備し、

前記第 2ステップは、

前記ノィロット以外のデータのうち所要チャネル推定精度の高いデータが前記ノィロットと同一周波数に多重されるように制御される、

無線送信方法。