WO2008013254A1

WO2008013254A1 - Dispositif de communication radio et procede de communication radio

Info

Publication number: WO2008013254A1
Application number: PCT/JP2007/064742
Authority: WO
Inventors: Yoshimasa Kusano; Takanori Tanaka
Original assignee: Kyocera Corporation
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2008-01-31
Also published as: EP2048805A4; US9166752B2; KR20090024828A; EP2816750A1; KR101058633B1; US8982684B2; US20110310989A1; JP2008035285A; US20130250794A1; EP2048805A1; EP2816750B1; US20150139178A1; US20140133339A1

Description

明細書

無線通信装置及び無線通信方法

技術分野

[0001] 本発明は、直交周波数分割多重方式を用い、周波数軸方向及び時間軸方向に所定のサイズを有するシンボル列を含む無線信号を送受信する無線通信装置及び無線通信方法に関する。

背景技術

[0002」近年、例えば、 WiMAX ^worldwide interoperability for microwave access)のよつな無線通信システムでは、無線リソースのより効率的な利用を図るため、直交周波数分割多重（OFDM)方式が用いられている。また、このような無線通信システムでは、ァレイアンテナによるァダプティブアレイ制御も導入されている。

[0003] ァダプティブアレイ制御では、通信先（例えば、移動局）から受信した無線信号に含まれる「既知の情報」に基づいて、当該通信先に送信する無線信号のビーム形成に用いられるアレイウェイトが演算される。

[0004] また、 OFDM方式では、複数のシンボルが時間軸方向及び周波数軸方向（サブキャリア方向）に配列されたシンボル列が用いられる。シンボル列は、一般的に、シンポル同期やアレイウェイトの演算に用いられるプリアンブルシンボルと、ユーザデータの伝送に用いられるデータシンボルとによって構成される。

[0005] このように、 OFDM方式が適用される無線通信システムにァダプティブアレイ制御を導入する場合において、より正確なアレイウェイトを演算するため、プリアンブルシンボル部分と、データシンボル部分とにおいて、アレイウェイトの演算に用いる既知の情報を変更する方法が知られている（例えば、特許文献 1)。

特許文献 1 :特開 2002— 185375号公報（第 6— 7頁、第 2図）

発明の開示

[0006] ところで、上述したような無線通信システムでは、複数のユーザが同時に通信を実行できるようにするため、所定数のサブキャリアを各ユーザに割り当てる、いわゆる直交周波数分割多元接続（OFDMA)も実現されて!/、る。 [0007] しかしながら、各ユーザに割り当てられるサブキャリア数が少ない場合、つまり、各ユーザに割り当てられる周波数帯域が狭!/、場合、最小 2乗誤差法 (MMSE)などのアルゴリズムを用いて得られたアレイウェイトによって実現できるアンテナ合成利得は

、理論値に遠く及ばな!/、と!/、つた問題がある。

[0008] 具体的には、各ユーザに割り当てられる周波数帯域が狭い場合、周波数軸方向に配列可能なプリアンブルシンボル数が少なくなるため、理論値に近!、アンテナ合成利得を得るために必要なプリアンブルシンボル数を確保することができなレ、。

[0009] そこで、理論値に近いアンテナ合成利得を得るため、時間軸方向により多くのプリアンブルシンボルを配列することが考えられる。し力、しながら、時間軸方向により多くのプリアンブルシンボルを配列すると、シンボル列に含まれるプリアンブルシンボルの比率が、データシンボルの比率と比較して相対的に高くなつてしまい、データシンポルの伝送効率が低下するといつた別の問題を惹起する。

[0010] そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、データシンボルの伝送効率の低下を抑制しつつ、無線信号の受信状態にかかわらず所望のアンテナ合成利得が得られるァダプティブアレイ制御を実行することができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。

[0011] 上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第 1の特徴は、直交周波数分割多重方式を用い、周波数軸方向（周波数軸方向 D )及び時間軸方向（時間軸方向 D )に所定のサイズ (例えば、 2 X 2構成）を有

F T

するシンボル列（例えば、シンボル列 S)を含む無線信号（上り無線信号 RS )を通

UP

信先（無線通信端末 200)から受信するとともに、受信した前記無線信号に含まれる前記シンボル列に基づ!/、て、前記通信先に送信する無線信号（下り無線信号 RS

DOW

)の制御を実行する無線通信装置（無線基地局 100)であって、前記無線信号の受

N

信状態 (例えば、受信 SNR)を判定する受信状態判定部 (受信状態判定部 107)と、前記受信状態判定部によって判定された前記受信状態に基づいて、前記周波数軸方向及び前記時間軸方向のサイズによって定められる前記シンボル列のシンボル列構成（例えば、 2 X 4構成）を変更するようにするシンボル列構成変更部（シンボル列構成変更部 109)とを備えることを要旨とする。 [0012] このような無線通信装置によれば、直交周波数分割多重（OFDM)方式にしたがつた無線信号の受信状態に基づ!/、て、周波数軸方向及び時間軸方向のサイズによつて定められるシンボル列のシンボル列構成に適宜変更される。

[0013] すなわち、このような無線通信装置によれば、当該無線信号の受信状態が良好な場合には、周波数軸方向のサイズが大きいシンボル列構成を用いることができる。一方、当該無線信号の受信状態が不良な場合には、時間軸方向のサイズが大きいシンボル列構成を用いることができる。

[0014] WiMAXなど、データシンボル部分の時間軸方向の基本サイズが固定の場合、当該無線信号の受信状態が良好な場合には、シンボル列の周波数軸方向のサイズを大きくすることによって、通信先に送信する無線信号の制御、例えば、ァダプティブァレイ制御による理論値に近!/、アンテナ合成利得を得るために必要なプリアンブルシンボルを周波数軸方向により多く配置することができる。このため、時間軸方向に配置すべきプリアンブルシンボル数が低減され、データシンボルの伝送効率が向上す

[0015] また、当該無線信号の受信状態が不良な場合には、時間軸方向のサイズを大きくすることによって、データシンボルの伝送効率は低下するものの、周波数選択性フエ一ジングの影響を回避しつつ、ァダプティブアレイ制御による理論値に近!/、アンテナ合成利得を得るために必要なプリアンブルシンボルを配置することができる。

[0016] 本発明の第 2の特徴は、本発明の第 1の特徴に係り、前記シンボル列構成変更部によって変更された前記シンボル列構成を前記通信先に通知するシンボル構成通知部（シンボル列構成通知部 111)をさらに備えることを要旨とする。

[0017] 本発明の第 3の特徴は、本発明の第 1または第 2の特徴に係り、前記シンボル列構成として、基準シンボル列構成 (4 X 2構成）と、前記基準シンボル列構成よりも前記周波数軸方向のサイズが小さレ、狭帯域シンボル列構成（2 X 2構成）とを備え、前記シンボル列構成変更部は、前記受信状態判定部によって前記受信状態が所定の条件を満足したと判定された場合、前記基準シンボル列構成に代えて、前記狭帯域シンボル列構成に変更することを要旨とする。

[0018] 本発明の第 4の特徴は、本発明の第 1または第 2の特徴に係り、前記シンボル列構成として、基準シンボル列構成 (4 X 2構成）と、前記基準シンボル列構成よりも前記周波数軸方向のサイズが大きレ、広帯域シンボル列構成（8 X 1構成）とを備え、前記シンボル列構成変更部は、前記受信状態判定部によって前記受信状態が所定の条件を満足したと判定された場合、前記基準シンボル列構成に代えて、前記広帯域シンボル列構成に変更することを要旨とする。

[0019] 本発明の第 5の特徴は、本発明の第 1乃至第 3の特徴に係り、前記シンボル列構成として、基準シンボル列構成 (4 X 2構成）と、前記基準シンボル列構成よりも前記周波数軸方向のサイズが小さ!/、第 1の狭帯域シンボル列構成（2 X 2構成）と、前記第 1 の狭帯域シンボル列構成よりも前記時間軸方向のサイズが大きい第 2の狭帯域シンボル列構成（2 X 4構成）とを備え、前記シンボル列構成変更部は、前記受信状態判定部によって前記受信状態が所定の条件を満足しないと判定された場合、前記基準シンボル列構成に代えて、前記第 1の狭帯域シンボル列構成に変更し、前記第 1の狭帯域シンボル列構成においても、前記受信状態が所定の条件を満足しないと判定された場合には、前記第 1の狭帯域シンボル列構成に代えて、前記第 2の狭帯域シンボル列構成に変更することを要旨とする。

[0020] 本発明の第 6の特徴は、本発明の第 3の特徴に係り、前記無線通信装置は、前記シンボル列を含む無線信号を受信するとともに、受信した前記無線信号に含まれる前記シンボル列に基づ!/、て、前記通信先に送信する無線信号のァダプティブアレイ制御を実行するものであって、前記シンボル列は、アレイウェイトの演算に用いられるプリアンブルシンボル (プリアンブルシンボル P)を含み、前記シンボル列構成変更部は、前記基準シンボル列構成と、前記狭帯域シンボル列構成とにおいて、同数のプリアンブルシンボルを含むシンボル列構成に変更することを要旨とする。

[0021] 本発明の第 7の特徴は、本発明の第 4の特徴に係り、前記無線通信装置は、前記シンボル列を含む無線信号を受信するとともに、受信した前記無線信号に含まれる前記シンボル列に基づ!/、て、前記通信先に送信する無線信号のァダプティブアレイ制御を実行するものであって、前記シンボル列は、アレイウェイトの演算に用いられるプリアンブルシンボル (プリアンブルシンボル P)を含み、前記シンボル列構成変更部は、前記基準シンボル列構成と、前記広帯域シンボル列構成とにおいて、同数のプリアンブルシンボルを含むシンボル列構成に変更することを要旨とする。

[0022] 本発明の第 8の特徴は、本発明の第 1乃至第 7の特徴に係り、前記シンボル列は、含み、前記シンボル列構成変更部は、前記周波数軸方向及び前記時間軸方向のサィズによって定められる前記プリアンブルシンボルのシンボル列構成を変更することを要旨とする。

[0023] 本発明の第 9の特徴は、直交周波数分割多重方式を用い、周波数軸方向及び時間軸方向に所定のサイズを有するシンボル列を含む無線信号を通信先から受信するとともに、受信した前記無線信号に含まれる前記シンボル列に基づいて、前記通信先に送信する無線信号のァダプティブアレイ制御を実行する無線通信方法であって、前記無線信号の受信状態を判定するステップと、判定された前記受信状態に基づいて、前記周波数軸方向及び前記時間軸方向のサイズによって定められる前記シンボル列のシンボル列構成を変更するステップとを備えることを要旨とする。

[0024] 本発明の第 10の特徴は、本発明の第 9の特徴に係り、前記シンボル列構成を変更するステップにおいて変更された前記シンボル列構成を前記通信先に通知するステップをさらに備えることを要旨とする。

[0025] 本発明の第 11の特徴は、本発明の第 9または第 10の特徴に係り、前記シンボル列構成として、基準シンボル列構成と、前記基準シンボル列構成よりも前記周波数軸方向のサイズが小さレ、狭帯域シンボル列構成とを備え、前記シンボル列構成を変更するステップでは、前記受信状態が所定の条件を満足したと判定された場合、前記基準シンボル列構成に代えて、前記狭帯域シンボル列構成に変更することを要旨とす

[0026] 本発明の第 12の特徴は、本発明の第 9または第 10の特徴に係り、前記シンボル列構成として、基準シンボル列構成と、前記基準シンボル列構成よりも前記周波数軸方向のサイズが大き!/、広帯域シンボル列構成とを備え、前記シンボル列構成を変更するステップでは、前記受信状態が所定の条件を満足したと判定された場合、前記基準シンボル列構成に代えて、前記広帯域シンボル列構成に変更することを要旨とす [0027] 本発明の第 13の特徴は、本発明の第 11の特徴に係り、前記シンボル列は、アレイウェイトの演算に用いられるプリアンブルシンボルを含み、前記シンボル列構成を変更するステップでは、前記基準シンボル列構成と、前記狭帯域シンボル列構成とにぉレ、て、同数のプリアンブルシンボルを含むシンボル列構成に変更することを要旨とする。

[0028] 本発明の第 14の特徴は、本発明の第 12の特徴に係り、前記シンボル列は、アレイウェイトの演算に用いられるプリアンブルシンボルを含み、前記シンボル列構成を変更するステップでは、前記基準シンボル列構成と、前記広帯域シンボル列構成とにぉレ、て、同数のプリアンブルシンボルを含むシンボル列構成に変更することを要旨とする。

[0029] 本発明の第 15の特徴は、本発明の第 9乃至第 14の特徴に係り、前記シンボル列は、アレイウェイトの演算に用いられるプリアンブルシンボルを含み、前記シンボル列構成を変更するステップでは、前記周波数軸方向及び前記時間軸方向のサイズによつて定められる前記プリアンブルシンボルのシンボル列構成を変更することを要旨とする。

[0030] 本発明の特徴によれば、データシンボルの伝送効率の低下を抑制しつつ、無線信号の受信状態にかかわらず所望のアンテナ合成利得が得られるァダプティブアレイ制御を実行することができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することができ図面の簡単な説明

[0031] [図 1]図 1は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。

[図 2]図 2は、本発明の実施形態に係る無線通信装置（無線基地局）の機能ブロック構成図である。

[図 3]図 3は、本発明の実施形態に係る無線通信装置 (無線通信端末）の機能ブロック構成図である。

[図 4]図 4は、本発明の実施形態に係る無線通信装置（無線基地局）の動作フロー図である。

[図 5]図 5は、本発明の実施形態に係る無線通信装置 (無線通信端末）の動作フロー図である。

[図 6]図 6は、本発明の実施形態に係るシンボル列の一例を示す図である。

[図 7]図 7は、本発明の実施形態に係るシンボル列の一例を示す図である。

[図 8]図 8は、本発明の実施形態に係るシンボル列の一例を示す図である。

[図 9]図 9は、本発明の実施形態に係るシンボル列の一例を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

[0032] 次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

[0033] したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

[0034] (無線通信システムの全体概略構成）

図 1は、本実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。図 1に示されるように、本実施形態に係る無線通信システムは、無線基地局 100と、無線通信端末 200とによって構成される。なお、無線基地局及び無線通信端末の数は、図 1に示される数に限定されるものではなレ、。

[0035] 無線基地局 100及び無線通信端末 200では、直交周波数分割多重（OFDM)方式が用いられる。具体的には、無線基地局 100及び無線通信端末 200は、 WiMAX worldwide interoperability for microwave access)に準拠した無泉信装置（？めり、所定数のサブキャリアを各ユーザに割り当てる、 V、わゆる直交周波数分割多元接続（ OFDMA)が用いられる。

[0036] また、無線基地局 100は、無線通信端末 200から受信した上り無線信号 RS に含

UP

まれるシンボル列に基づいて、無線通信端末 200 (通信先）に送信する下り無線信号 RS のァダプティブアレイ制御を実行する。

DOWN

[0037] 無線通信端末 200は、本実施形態では、カード型の無線通信端末であり、ノート型のパーソナルコンピュータや PDA (不図示）などに装着される。 [0038] (機能ブロック構成）

次に、無線基地局 100及び無線通信端末 200の構成について説明する。なお、以下、本発明との関連がある部分について主に説明する。したがって、無線基地局 10 0及び無線通信端末 200は、当該装置としての機能を実現する上で必須な、図示しな!/ヽ或いは説明を省略した論理ブロック（電源部など）を備える場合があることに留意されたい。

[0039] (1)無線基地局 100

図 2は、無線基地局 100の機能ブロック構成図である。図 2に示されるように、無線基地局 100は、無線通信部 101、アレイ制御部 103、無線信号処理部 105、受信状態判定部 107、シンボル列構成変更部 109、シンボル列構成通知部 111及びべ一スバンド処理部 113を備える。

[0040] 無線通信部 101は、 OFDM方式にしたがった無線信号を送受信する。ここで、図 6 は、無線通信部 101が無線通信端末 200から受信する上り無線信号 RS に含まれ

UP

るシンボル列の一例を示して!/、る。

[0041] 図 6に示されるように、シンボル列 Sは、周波数軸方向 D及び時間軸方向 D に所

F T

定のサイズを有している。シンボル列 Sは、プリアンブルシンボル P及びデータシンポル Dによって構成されている。また、データシンボル Dには、所定数のパイロットシンボル PLが含まれている。

[0042] 周波数軸方向 Dは、サブキャリアの数、つまり、帯域幅によって規定される。本実

F

施形態では、 9キャリア（図中では、 1行が 1キャリアとして表示されている）が、 1単位（ lbin)として規定される。また、時間軸方向 Dは、 OFDMAシンボルの数によって規

τ

定される。

[0043] 本実施形態では、データシンボル Dは、周波数軸方向 D に 18キャリア、つまり、 2b

F

in、及び時間軸方向 D に 3シンボルを基本サイズとして構成される。当該基本サイズ

T

のデータシンボル Dは、周波数軸方向 Dに沿って複数配置することができる。

F

[0044] また、シンボル列 Sでは、プリアンブルシンボル Pは、周波数軸方向 D に 18キャリア

F

、つまり、 2bin、及び時間軸方向 D に 2シンボル（2 X 2構成）を基本サイズとして構

T

成される。本実施形態では、プリアンブルシンボル Pの構成に基づいてシンボル列構成が識別される。すなわち、シンボル列 Sは、 2 X 2構成と表現される _c ンボル Pは、アレイウェイトの演算に用いられる。

[0045] '制御部 103は、無線通信端末 200から受信した上り無線信号 RS に含まれるシンボル列 Sに基づいて、無線通信端末 200に送信する下り無線信号 RS の

DOWN

ァダプティブアレイ制御を実行する。

[0046] 具体的には、アレイ制御部 103は、プリアンブルシンボル P (図 6参照）に基づいて、下り無線信号 RS に適用されるアレイウェイトを演算する。さらに、アレイ制御部 1

DOWN

03は、演算したアレイウェイトに基づいて、無線通信部 101によって送信される下り無線信号 RS のビームパターンを制御する。

[0047] 無線信号処理部 105は、無線通信部 101によって送信される下り無線信号 RS

DOW

、及び無線通信部 101が受信した上り無線信号 RS に関する処理を実行する。特

UP

に、本実施形態では、無線信号処理部 105は、下り無線信号 RS に含まれるシ

DOWN

ンボル列 Sのシンボル列構成を変更することができる。

[0048] 受信状態判定部 107は、無線通信部 101が受信した上り無線信号 RS の受信状

UP

態を判定する。具体的には、受信状態判定部 107は、上り無線信号 RS の信号対

UP

雑音比 (受信 SNR)を推定する。具体的には、受信状態判定部 107は、上り無線信

UP

ータシンボル Dとの相関を算出し、上り無線信号 RS (サブキャリア）の受信 SNRを

UP

推定する。また、本実施形態に係る無線通信システムでは、受信 SNRが最大となるように上り無線信号 RS の送信電力、位相及び時間（送信周期）などが調整される。

UP

つまり、本実施形態に係る無線通信システムでは、使用される変調方式に応じて必要となる受信 SNRを制御評価値としたターゲット SNRが設定されており、ターゲット S NRを維持するように上り無線信号 RS の制御が実行される。

UP

[0049] シンボル列構成変更部 109は、受信状態判定部 107によって判定された受信状態に基づいて、シンボル歹 l]Sのシンボル列構成を変更する。本実施形態では、図 6に示される 2 X 2構成に加え、図 7に示される 4 X 2構成、図 8に示される 2 X 4構成、及び図 9に示される 8 X 1構成を用いることができる。

[0050] 本実施形態では、図 7に示される 4 X 2構成を基準シンボル列構成という。また、図 6に示される 2 X 2構成、及び図 8に示される 2 X 4構成を、基準シンボル列構成よりも周波数軸方向 Dのサイズが小さい狭帯域シンボル列構成という。また、図 9に示され

F

る 8 X I構成を、基準シンボル列構成よりも周波数軸方向 D のサイズが大きい広帯域

F

シンボル列構成という。

[0051] すなわち、本実施形態では、シンボル列構成変更部 109は、プリアンブルシンボル Pのシンボル列構成（例えば、 4 X 2構成）に基づいて、シンボル列 S全体のシンボル列構成を変更する。

[0052] シンボル列構成変更部 109は、上り無線信号 RS の受信状態が所定の条件を満

UP

足したと判定された場合、具体的には、受信状態判定部 107によって測定された受信 SNRが所定の閾値を下回った場合、基準シンボル列構成 (4 X 2構成）に代えて、狭帯域シンボル列構成（2 X 2構成）に変更する。

[0053] また、シンボル列構成変更部 109は、受信状態判定部 107によって測定された受信 SNRが所定の閾値を下回った場合、 2 X 2構成（第 1の狭帯域シンボル列構成）ではなぐ 2 X 4構成（第 2の狭帯域シンボル列構成）に変更することもできる。つまり、シンボル列構成変更部 109は、基準シンボル列構成と、狭帯域シンボル列構成とにお V、て、同数のプリアンブルシンボルを含むシンボル列構成に変更することができる。

[0054] また、シンボル列構成変更部 109は、受信状態判定部 107によって測定された受信 SNRが所定の閾値を上回った場合、基準シンボル列構成 (4 X 2構成）に代えて広帯域シンボル列構成（8 X 1構成）に変更する。つまり、シンボル列構成変更部 10 9は、基準シンボル列構成と、広帯域シンボル列構成とにおいて、同数のプリアンプルシンボルを含むシンボル列構成に変更することができる。

[0055] シンボル列構成通知部 111は、シンボル列構成変更部 109によって変更されたシンボル列構成を無線通信端末 200に通知する。具体的には、シンボル列構成通知部 11 1は、シンボル列構成変更部 109によって変更されたシンボル列構成を示すシンボル列構成通知を無線通信端末 200に送信する。なお、シンボル列構成通知は、下り無線信号 RS に含めて無線通信端末 200に送信される。

DOWN

[0056] ベースバンド処理部 113は、無線信号処理部 105と接続されている。ベースバンド処理部 113は、ユーザデータや制御データなどのベースバンド信号を無線信号処理部 105に送信する。また、ベースバンド処理部 113は、無線信号処理部 105から受信した無線信号をベースバンド信号に復調する。

[0057] (2)無線通信端末 200

図 3は、無線通信端末 200の機能ブロック構成図である。図 2に示されるように、無線通信端末 200は、無線通信部 201、無線信号処理部 203、シンボル列構成受信部 205、シンボル列構成変更部 207及びベースバンド処理部 209を備える。なお、以下、上述した無線基地局 100と同様の処理を実行する機能ブロックについては、その説明を適宜省略する。

[0058] 無線通信部 201は、無線通信部 101と概ね同様の処理を実行する。また、無線信号処理部 203は、無線信号処理部 105と概ね同様の処理を実行する。

[0059] シンボル列構成受信部 205は、無線基地局 100によって送信されたシンボル列構成通知を受信する。シンボル列構成受信部 205は、受信したシンボル列構成通知に基づいて、上り無線信号 RS に含まれるシンボル列 Sのシンボル列構成をシンボル

UP

列構成変更部 207に通知する。

[0060] シンボル列構成変更部 207は、シンボル列構成受信部 205によって通知されたシンボル列構成に基づいて、上り無線信号 RS に含まれるシンボル歹 IJSのシンボル列

UP

構成、具体的には、 4 X 2構成、 2 X 2構成、 2 X 4構成または 8 X I構成の何れかに変更する。

[0061] ベースバンド処理部 209は、ベースバンド処理部 113と概ね同様の処理を実行す

[0062] (無線通信システムの動作）

次に、上述した無線通信システムの動作について説明する。具体的には、（1)無線基地局 100が、上り無線信号 RS の受信状態に基づいてシンボル歹 l]Sのシンボル

UP

列構成を変更する動作、及び（2)無線通信端末 200が、無線基地局 100によって送信されたシンボル列構成通知に基づ!/、て上り無線信号 RS に含まれるシンボル列

UP

Sのシンボル列構成を設定する動作について説明する。

[0063] (1)無線基地局 100

図 4は、無線基地局 100の動作フロー図である。図 4に示されるように、ステップ S1 0において、無線基地局 100は、無線通信端末 200から受信した上り無線信号 RS

UP

の受信 SNRを推定する。具体的には、無線基地局 100は、上り無線信号 RS に含

UP

Dとの相関を算出し、上り無線信号 RS (サブキャリア）の受信 SNRを推定する。

UP

[0064] ステップ S20において、無線基地局 100は、推定した受信 SNRが所定の条件を満足するか否かを判定する。具体的には、無線基地局 100は、推定した受信 SNRが閾値 /3よりも小さいか、閾値 α以上か、または閾値 /3より大きく閾値 αよりも小さいかの何れであるかを判定する。

[0065] 推定した受信 SNRが閾値 /3よりも小さい場合（ステップ S20の「受信 SNRく /3」の場合）、ステップ S30Aにおいて、無線基地局 100は、上り無線信号 RS に含まれる

UP

シンボル列 Sのシンボル列構成として、 2 X 4構成に変更する。

[0066] 推定した受信 SNRが閾値 α以上である場合（ステップ S20の「受信 SNR^ α」の場合）、ステップ S30Bにおいて、無線基地局 100は、上り無線信号 RS に含まれる

UP

シンボル列 Sのシンボル列構成として、 4 X 2構成に変更する。

[0067] 推定した受信 SNRが閾値 /3より大きく閾値 αよりも小さい場合 (ステップ S20の「 /3 <受信 SNR< α」の場合）、ステップ S30Cにおいて、無線基地局 100は、上り無線信号 RS に含まれるシンボル歹 IJSのシンボル列構成として、 2 X 2構成に変更する。

UP

[0068] ステップ S40において、無線基地局 100は、ステップ S30A〜S30Cの何れかのステツプにおいて変更したシンボル列構成を記憶する。

[0069] ステップ S50において、無線基地局 100は、変更したシンボル列構成を示すシンポル列構成通知を通信先、すなわち、無線通信端末 200に送信する。

[0070] 上述したように、本実施形態では、シンボル列構成として、 4 X 2構成（基準シンポル列構成）と、 4 X 2構成よりも周波数軸方向 Dのサイズが小さい 2 X 2構成（第 1の

F

狭帯域シンボル列構成）と、 2 X 2構成よりも時間軸方向 D のサイズが大きい 2 X 4構

T

成（第 2の狭帯域シンボル列構成）とが備えられて!/、る。

[0071] 無線基地局 100、具体的には、シンボル列構成変更部 109は、受信状態判定部 1 07によって上り無線信号 RS の受信状態が所定の条件を満足しないと判定された

UP

場合、 4 X 2構成に代えて、 2 X 2構成に変更する。さらに、シンボル列構成変更部 1 09は、 2 X 2構成においても、上り無線信号 RS の受信状態が所定の条件を満足し

UP

ないと判定された場合には、 2 X 2構成に代えて、 2 X 4構成に変更することができる

[0072] なお、図 4に示される動作フローでは、無線基地局 100は、上り無線信号 RS に含

UP

まれるシンボル列 Sのシンボル列構成として、 4 X 2構成、 2 X 2構成または 2 X 4構成の何れかに変更する力 S、さらに、 8 X I構成（図 9参照）に変更するようにしてもよい。この場合、無線基地局 100は、 8 X I構成に変更する条件として、 4 X 2構成に変更するか否かに用いられる閾値 αよりも良好な受信 SNRを閾値として用いる。

[0073] (2)無線通信端末 200

図 5は、無線通信端末 200の動作フロー図である。図 5に示されるように、ステップ S 1 10において、無線通信端末 200は、通信中の無線基地局 100からシンボル列構成通知を受信したか否かを判定する。

[0074] シンボル列構成通知を受信した場合（ステップ S 1 10の YES)、ステップ S I 20において、無線通信端末 200は、受信したシンボル列構成通知に基づいて、上り無線信号 RS に含まれるシンボル歹 IJSのシンボル列構成を設定する。

UP

[0075] ステップ S 130において、無線通信端末 200は、設定したシンボル列構成を有するシンボル列 Sを含む上り無線信号 RS を無線基地局 100に向けて送信する。

UP

[0076] (作用'効果）

上述したように、本実施形態では、データシンボル Dは、周波数軸方向 D に 18キヤ

F

リア（2bin)、及び時間軸方向 D に 3シンボルを基本サイズとしている。つまり、データ

T

シンボル Dの周波数軸方向 D及び時間軸方向 D の基本サイズは、固定である。

F T

[0077] 本実施形態では、上り無線信号 RS の受信 SNRが良好な場合 (例えば、受信 SN

UP

R≥ aの場合）には、上り無線信号 RS に含まれるシンボル歹 IJSのシンボル列構成と

UP

して、シンボル列 Sの周波数軸方向 D のサイズが大きいシンボル列構成（例えば、 4

F

X 2構成）に変更することによって、ァダプティブアレイ制御による理論値に近いアンテナ合成利得を得るために必要なプリアンブルシンボル Pを周波数軸方向 Dにより

F

多く配置することができる。このため、時間軸方向 D に配置すべきプリアンブルシン

T

ボル Pの数が低減され、データシンボル Dの伝送効率が向上する。さらに、時間軸方向 Dのサイズが小さくなることによって、マルチパスによるフェージングの影響が抑制

T

され、無線通信端末 200が高速に移動した場合でも一定の通信品質を確保することができる。

[0078] また、上り無線信号 RS の受信 SNRが不良な場合（例えば、受信 SNR< βの場

UP

合）には、上り無線信号 RS に含まれるシンボル歹 IJSのシンボル列構成として、時間

UP

軸方向 D のサイズが大きいシンボル列構成（例えば、 2 X 4構成）に変更することによ

T

つて、データシンボル Dの伝送効率は低下するものの、周波数選択性フェージングの影響を回避しつつ、ァダプティブアレイ制御による理論値に近!/、アンテナ合成利得を得るために必要なプリアンブルシンボル Pを配置することができる。

[0079] (その他の実施形態）

上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。

[0080] 例えば、上述した実施形態では、シンボル列構成として、プリアンブルシンボル P部分の周波数軸方向 D及び時間軸方向 Dのサイズを、上り無線信号 RS の受信状

F T UP

態に応じて変更する形態とした。しかし、プリアンブルシンボル P部分ではなぐシンボル列 S全体の周波数軸方向 D及び時間軸方向 Dのサイズを変更する形態として

F T

も勿論構わない。

[0081] また、上述した実施形態では、上り無線信号 RS の受信状態として、受信 SNRを

UP

用いる形態とした。しかし、上り無線信号 RS の受信状態として、上り無線信号 RS

UP UP

の受信電力値、タイミングジッタ、或いは周波数オフセット量などを用いてもよい。

[0082] さらに、上述した実施形態では、無線通信端末 200は、カード型の無線通信端末であった。しかし、無線通信端末 200は、カード型以外の形態、例えば、携帯電話端末であってもよい。

[0083] また、上述した実施形態では、無線通信端末 200は、無線基地局 100から受信したシンボル列構成通知に基づいて、上り無線信号 RS に含まれるシンボル列 Sのシ

UP

ンボル列構成を設定する形態とした。しかし、無線通信端末 200は、下り無線信号 R S の受信状態に基づいて、上り無線信号 RS の状態を推定し、上り無線信号 R

DOWN UP s に含まれるシンボル歹 IJSのシンボル列構成を設定する形態としてもょレ、。

UP

[0084] このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

[0085] なお、日本国特許出願第 2006— 207240号（2006年 7月 28日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

産業上の利用可能性

[0086] 以上のように、本発明に係る無線通信装置及び無線通信方法は、データシンポノレの伝送効率の低下を抑制しつつ、無線信号の受信状態にかかわらず所望のアンテナ合成利得が得られるァダプティブアレイ制御を実行することができるため、移動体通信などの無線通信において有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 直交周波数分割多重方式を用い、周波数軸方向及び時間軸方向に所定のサイズを有するシンボル列を含む無線信号を通信先から受信するとともに、受信した前記無線信号に含まれる前記シンボル列に基づ!/、て、前記通信先に送信する無線信号の制御を実行する無線通信装置であって、

前記無線信号の受信状態を判定する受信状態判定部と、

前記受信状態判定部によって判定された前記受信状態に基づいて、前記周波数軸方向及び前記時間軸方向のサイズによって定められる前記シンボル列のシンボル列構成を変更するようにするシンボル列構成変更部とを備える無線通信装置。

[2] 前記シンボル列構成変更部によって変更された前記シンボル列構成を前記通信先に通知するシンボル構成通知部をさらに備える請求項 1に記載の無線通信装置。

[3] 前記シンボル列構成として、基準シンボル列構成と、前記基準シンボル列構成よりも前記周波数軸方向のサイズが小さい狭帯域シンボル列構成とを備え、

前記シンボル列構成変更部は、前記受信状態判定部によって前記受信状態が所定の条件を満足したと判定された場合、前記基準シンボル列構成に代えて、前記狭帯域シンボル列構成に変更する請求項 1または 2に記載の無線通信装置。

[4] 前記シンボル列構成として、基準シンボル列構成と、前記基準シンボル列構成よりも前記周波数軸方向のサイズが大きい広帯域シンボル列構成とを備え、

前記シンボル列構成変更部は、前記受信状態判定部によって前記受信状態が所定の条件を満足したと判定された場合、前記基準シンボル列構成に代えて、前記広帯域シンボル列構成に変更する請求項 1または 2に記載の無線通信装置。

[5] 前記シンボル列構成として、基準シンボル列構成と、前記基準シンボル列構成よりも前記周波数軸方向のサイズが小さ!/、第 1の狭帯域シンボル列構成と、前記第 1の狭帯域シンボル列構成よりも前記時間軸方向のサイズが大きい第 2の狭帯域シンポル列構成とを備え、

前記シンボル列構成変更部は、前記受信状態判定部によって前記受信状態が所定の条件を満足しないと判定された場合、前記基準シンボル列構成に代えて、前記第 1の狭帯域シンボル列構成に変更し、前記第 1の狭帯域シンボル列構成にぉレ、ても、前記受信状態が所定の条件を満足しないと判定された場合には、前記第 1の狭帯域シンボル列構成に代えて、前記第 2の狭帯域シンボル列構成に変更する請求項 1乃至 3の何れか一項に記載の無線通信装置。

[6] 前記無線通信装置は、前記シンボル列を含む無線信号を受信するとともに、受信した前記無線信号に含まれる前記シンボル列に基づレ、て、前記通信先に送信する無線信号のァダプティブアレイ制御を実行するものであって、

前記シンボル列は、アレイウェイトの演算に用いられるプリアンブルシンボルを含み

、前記シンボル列構成変更部は、前記基準シンボル列構成と、前記狭帯域シンボル列構成とにお!/、て、同数のプリアンブルシンボルを含むシンボル列構成に変更する請求項 3に記載の無線通信装置。

[7] 前記無線通信装置は、前記シンボル列を含む無線信号を受信するとともに、受信した前記無線信号に含まれる前記シンボル列に基づレ、て、前記通信先に送信する無線信号のァダプティブアレイ制御を実行するものであって、

前記シンボル列は、アレイウェイトの演算に用いられるプリアンブルシンボルを含み前記シンボル列構成変更部は、前記基準シンボル列構成と、前記広帯域シンボル列構成とにお!/、て、同数のプリアンブルシンボルを含むシンボル列構成に変更する請求項 4に記載の無線通信装置。

[8] 前記シンボル列は、アレイウェイトの演算に用いられるプリアンブルシンボルを含み前記シンボル列構成変更部は、前記周波数軸方向及び前記時間軸方向のサイズによって定められる前記プリアンブルシンボルのシンボル列構成を変更する請求項 1 乃至 7の何れか一項に記載の無線通信装置。

[9] 直交周波数分割多重方式を用い、周波数軸方向及び時間軸方向に所定のサイズを有するシンボル列を含む無線信号を通信先から受信するとともに、受信した前記無線信号に含まれる前記シンボル列に基づ!/、て、前記通信先に送信する無線信号のァダプティブアレイ制御を実行する無線通信方法であって、

前記無線信号の受信状態を判定するステップと、判定された前記受信状態に基づ!/、て、前記周波数軸方向及び前記時間軸方向のサイズによって定められる前記シンボル列のシンボル列構成を変更するステップとを備える無線通信方法。

[10] 前記シンボル列構成を変更するステップにおいて変更された前記シンボル列構成を前記通信先に通知するステップをさらに備える請求項 9に記載の無線通信方法。

[11] 前記シンボル列構成として、基準シンボル列構成と、前記基準シンボル列構成よりも前記周波数軸方向のサイズが小さい狭帯域シンボル列構成とを備え、

前記シンボル列構成を変更するステップでは、前記受信状態が所定の条件を満足したと判定された場合、前記基準シンボル列構成に代えて、前記狭帯域シンボル列構成に変更する請求項 9または 10に記載の無線通信方法。

[12] 前記シンボル列構成として、基準シンボル列構成と、前記基準シンボル列構成よりも前記周波数軸方向のサイズが大きい広帯域シンボル列構成とを備え、

前記シンボル列構成を変更するステップでは、前記受信状態が所定の条件を満足したと判定された場合、前記基準シンボル列構成に代えて、前記広帯域シンボル列構成に変更する請求項 9または 10に記載の無線通信方法。

[13] 前記シンボル列は、アレイウェイトの演算に用いられるプリアンブルシンボルを含み

、前記シンボル列構成を変更するステップでは、前記基準シンボル列構成と、前記狭帯域シンボル列構成とにお!/、て、同数のプリアンブルシンボルを含むシンボル列構成に変更する請求項 11に記載の無線通信方法。

[14] 前記シンボル列は、アレイウェイトの演算に用いられるプリアンブルシンボルを含み前記シンボル列構成を変更するステップでは、前記基準シンボル列構成と、前記広帯域シンボル列構成とにおレ、て、同数のプリアンブルシンボルを含むシンボル列構成に変更する請求項 12に記載の無線通信方法。

[15] 前記シンボル列は、アレイウェイトの演算に用いられるプリアンブルシンボルを含み前記シンボル列構成を変更するステップでは、前記周波数軸方向及び前記時間軸方向のサイズによって定められる前記プリアンブルシンボルのシンボル列構成を変更する請求項 9乃至 14の何れか一項に記載の無線通信方法。