WO2010137318A1 - 無線通信端末、基地局、無線通信方法および無線通信システム - Google Patents

無線通信端末、基地局、無線通信方法および無線通信システム Download PDF

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WO2010137318A1
WO2010137318A1 PCT/JP2010/003543 JP2010003543W WO2010137318A1 WO 2010137318 A1 WO2010137318 A1 WO 2010137318A1 JP 2010003543 W JP2010003543 W JP 2010003543W WO 2010137318 A1 WO2010137318 A1 WO 2010137318A1
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WO
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wireless communication
base station
communication terminal
frame
signal
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Application number
PCT/JP2010/003543
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English (en)
French (fr)
Inventor
勝哉 小島
Original Assignee
京セラ株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/04Wireless resource allocation
    • H04W72/044Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication terminal, a base station, a wireless communication method, and a wireless communication system that employ orthogonal frequency division multiple access (OFDMA).
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • the transmission side transmits a frame in which a reference signal (pilot subcarrier) is inserted based on a predetermined rule. Then, the receiving side calculates a correction value based on the reference signal included in the received frame, and multiplies the correction value by a data signal other than the reference signal. As a result, a method of reducing the influence of fading such as amplitude and phase distortion of a data signal (data subcarrier) is employed.
  • this reference signal can be used by the receiving side to recognize which antenna is transmitted from which antenna on the transmitting side in multi-antenna system technology (AAS: Adaptive Array System, MIMO: Multi Input Input Multi Output). Yes.
  • AAS Adaptive Array System
  • MIMO Multi Input Input Multi Output
  • the number of pilot symbols and the number of pilot subcarrier groups for different users can be dynamically changed according to the number of users and antennas that can be supported simultaneously and the accuracy requirement for radio channel estimation.
  • a device that can be changed and can support as many users and / or antennas as possible simultaneously is disclosed (for example, see Patent Document 1).
  • pilot subcarriers Pilot Sub-Carrier
  • current WiMAX and LTE are premised on deploying services at outdoor wide-area base stations. Since multipath occurs outdoors, if pilot subcarriers are reduced, fluctuations in the phase and amplitude of the received signal cannot be corrected, and the overall throughput of the base station may be reduced. On the other hand, if the number of pilot subcarriers is large, the receiving side performs frequency response correction according to the pilot subcarriers, so that a processing load is applied, leading to an increase in power consumption and a delay in processing speed. Further, if the state of wireless communication between the wireless communication terminal and the base station, that is, the propagation environment is good, the received signal is unlikely to deteriorate and there is no need for correction. In such a case, if correction processing using the received pilot subcarrier is performed, an excessive processing load is applied. These are not preferable for a wireless communication terminal whose power saving is further advanced.
  • the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, particularly when the propagation environment is good, especially when reducing the processing load on the radio communication terminal and further improving the overall radio communication throughput.
  • the object is to provide a communication terminal, a base station, a wireless communication method, and a wireless communication system.
  • a wireless communication terminal includes: A wireless communication terminal that performs wireless communication with a base station in an orthogonal frequency division multiple access scheme using a frame including a data signal and a reference signal used for correction of the data signal, A determination unit that determines whether wireless communication with the base station can be performed satisfactorily; When it is determined by the determination unit that radio communication can be performed satisfactorily, a transmission unit that transmits a notification signal for reducing the number of the reference signals to the base station; A correction unit that corrects a data signal included in the received frame using the reference signal included in the received frame received from the base station; It is characterized by providing.
  • a wireless communication terminal includes: The determination unit determines whether or not radio communication with the base station can be satisfactorily performed based on a state of radio communication with the base station.
  • a wireless communication terminal includes: The determination unit determines whether radio communication with the base station can be satisfactorily performed based on a type of the base station.
  • a wireless communication terminal according to still another embodiment of the present invention is provided.
  • the determination unit determines the number of the reference signals according to a state of wireless communication with the base station.
  • a wireless communication terminal provides:
  • the notification signal is a transmission frame in which a predetermined reference signal is replaced with a null signal.
  • a base station includes: A base station that performs radio communication with a radio communication terminal in an orthogonal frequency division multiple access scheme using a frame including a data signal and a reference signal used for correction of the data signal, When a notification signal for reducing the number of reference signals is received, a transmission frame generation unit that generates a transmission frame with the number of reference signals reduced; A transmission unit for transmitting the transmission frame generated by the transmission frame generation unit; It is characterized by providing.
  • a base station comprises: The transmission frame generator replaces the reduced reference signal with a data signal.
  • the solving means of the present invention has been described as an apparatus.
  • the present invention can be realized as a system, method, program, and storage medium that records a program substantially corresponding to these. It should be understood that these ranges are also included.
  • Each step of the method or program uses an arithmetic processing unit such as a CPU (Central Processing Unit) or DSP (Digital Signal Processor) as needed for data processing.
  • arithmetic processing unit such as a CPU (Central Processing Unit) or DSP (Digital Signal Processor) as needed for data processing.
  • a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or a memory.
  • a wireless communication system which realizes the present invention as a system, includes the wireless communication terminal and the base station.
  • a wireless communication method includes: A wireless communication method in which a wireless communication terminal performs wireless communication with a base station in an orthogonal frequency division multiple access scheme using a frame including a data signal and a reference signal for correcting the data signal, Correcting a data signal included in the received frame using a reference signal included in the received frame received from the base station; Determining whether radio communication with the base station can be satisfactorily performed based on information included in the received frame; When it is determined in the determining step that wireless communication can be performed satisfactorily, generating a transmission frame in which the reference signal is reduced; and Transmitting a transmission frame in which the number of reference signals generated by the generating step is reduced to the base station as a notification signal; Including The step of performing the correction includes The data signal is corrected using a reference signal included in a reception frame received from the base station in accordance with the notification signal and in which at least one reference signal is replaced with a data signal.
  • a wireless communication method includes: A wireless communication method in which a base station performs wireless communication with a wireless communication terminal in an orthogonal frequency division multiple access method using a frame including a data signal and a reference signal for correcting the data signal, When receiving a frame with a reduced reference signal as a notification signal from the wireless communication terminal, generating a transmission frame in which at least one reference signal is replaced with a data signal; Transmitting the transmission frame generated by the generating step to the wireless communication terminal.
  • a radio communication terminal and a base station that employ orthogonal frequency division multiple access, particularly reducing the processing load of the radio communication terminal and further improving the throughput of the entire radio communication
  • a wireless communication method and a wireless communication system can be provided.
  • FIG. 10 is a flowchart of an example of pilot subcarrier insertion processing of the radio communication terminal 100 at the time of initial ranging.
  • 6 is a flowchart of an example of a process during a receiving operation of the base station 200 according to an embodiment of the present invention.
  • 10 is a flowchart of an example of pilot subcarrier insertion processing of the base station 200 in wireless communication with the wireless communication terminal 100.
  • 6 is a flowchart of an example of processing during a reception operation of the wireless communication terminal 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of arrangement of pilot subcarriers in a data burst assigned to a radio communication terminal 100.
  • 10 is a flowchart of an example of processing of base station 200 that arranges pilot subcarriers in a data burst allocated to radio communication terminal 100 in a smaller number than usual.
  • a femtocell is a small base station installed in, for example, a house or a small office, and is very small compared to a base station (wide area base station, macro cell) installed outdoors. It is a base station that covers an area of several tens of meters.
  • the femtocell is connected to a mobile communication network via a general line (a broadband line such as ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)) drawn into each home.
  • a general line a broadband line such as ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)
  • FIG. 1 is a schematic functional block diagram of a wireless communication terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless communication terminal 100 includes, as a transmission system, an error correction coding unit 101, a modulation unit 102, a transmission frame generation unit 110, a CP (Cyclic Prefix) insertion unit 103, and a DAC (digital analog converter) 104. And a transmission unit 120 and a transmission antenna ANT11.
  • the transmission frame generation unit 110 includes a subcarrier allocation unit 112, a reference signal insertion unit 114, and an IFFT (Inverse Fast FourierformTransform) unit 116.
  • IFFT Inverse Fast FourierformTransform
  • the radio communication terminal 100 includes a reception antenna ANT12, a reception unit 130, an ADC (analog / digital converter) 105, a CP removal unit 106, a reception frame analysis unit 150, a demodulation unit 107, and an error correction decoding unit 108 as a reception system. . Furthermore, the wireless communication terminal 100 includes a determination unit 140.
  • the reception frame analysis unit 150 includes an FFT (Fast Fourier Transform) unit 156, a correction unit 154, and a subcarrier analysis unit 152.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • FIG. 2 is a schematic functional block diagram of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the base station 200 includes, as a transmission system, an error correction coding unit 201, a modulation unit 202, a transmission frame generation unit 210, a CP insertion unit 203, a DAC (digital analog converter) 204, a transmission unit 220, and A transmission antenna ANT21 is provided.
  • the transmission frame generation unit 210 includes a subcarrier allocation unit 212, a reference signal insertion unit 214, and an IFFT unit 216.
  • the base station 200 includes a reception antenna ANT22, a reception unit 230, an ADC (analog / digital converter) 205, a CP removal unit 206, a reception frame analysis unit 250, a demodulation unit 207, and an error correction decoding unit 208 as a reception system.
  • the reception frame analysis unit 250 includes an FFT unit 256, a correction unit 254, and a subcarrier analysis unit 252.
  • the wireless communication terminal 100 includes a determination unit 240.
  • Error correction coding sections 101 and 201 perform FEC (Forward Error Correction) on data bits sent from the MAC layer. By providing redundancy to the data by FEC on the transmission side, the reception side can detect and correct an error in the reception data.
  • FEC Forward Error Correction
  • CC Convolutional Code
  • CTC Convolutional Turbo Code
  • LDPC Low Density Parity-check Code
  • the modulation units 102 and 202 perform digital multilevel modulation such as QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) and QAM (Quadrature Phase Amplitude Modulation) on the data to which the error correction codes 101 and 201 have been added. Thereby, the bit length which can be transmitted with one subcarrier (Sub-Carrier) can be increased.
  • Subcarrier allocation sections 112 and 212 allocate the modulated data to subcarriers. For example, in PUSC (Partial Usage of SubChannels), data is allocated to 720 data subcarriers (Data ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Sub-Carrier) per symbol.
  • the reference signal insertion units 114 and 214 insert a pilot subcarrier (Pilot Sub-Carrier), which is a reference signal, in the entire frequency band, and a DC subcarrier (DC Sub-Carrier) in the center of the frequency band. Insert guard sub-carriers on both sides of the band.
  • IFFT sections 116 and 216 perform IFFT on the subcarriers assigned by the above-described processing to give each subcarrier orthogonality.
  • the CP insertion units 103 and 203 copy and assign the backward 1/8 (Cyclic Prefix) of the frame on the time axis formed by IFFT to the front of the frame.
  • the DAC units 104 and 204 convert the digital signal into an analog signal.
  • the transmission units 110 and 220 amplify analog RF signals and transmit radio waves to the reception side via the transmission antennas ANT11 and ANT21.
  • the receiving units 130 and 230 amplify signals (RF signals) received by the receiving antennas ANT12 and ANT22 using LNA (Low Noise Amplifier) or the like.
  • the ADC units 105 and 205 convert the amplified analog RF signal into a digital signal.
  • CP removing sections 106 and 206 remove the CP from the received signal.
  • the FFT units 156 and 256 perform FFT on the received signal and convert the received signal from the time domain to the frequency domain.
  • Correction units 154 and 254 remove DC subcarriers and guard subcarriers from all subcarriers converted to the frequency domain.
  • the correction unit 254 extracts pilot subcarriers from the received signal and calculates a frequency response correction value for each cluster. Then, the correction units 154 and 254 correct the data subcarriers in the cluster based on the calculated correction value.
  • the subcarrier analysis unit 252 maps the subcarrier corrected by the correction unit 254 to the data series.
  • Demodulating sections 107 and 207 demodulate digitally modulated data such as QPSK and QAM.
  • Error correction decoding sections 108 and 208 perform error correction decoding on the demodulated data, and then output it to the MAC layer.
  • the wireless communication terminal 100 includes a determination unit 140.
  • the determination unit 140 determines whether radio communication with the base station 200 can be performed satisfactorily. Based on the state of wireless communication with base station 200 (for example, RSSI (Received Signal Strength Indicator) or a wireless communication state index value such as CINR is determined by determination unit 140 Therefore, it may be determined whether the wireless communication can be performed satisfactorily. Further, the determination unit 140 determines whether radio communication with the base station 200 can be satisfactorily performed based on information included in the received frame received from the base station 200.
  • RSSI Receiveived Signal Strength Indicator
  • CINR wireless communication state index value
  • the base station 200 it is determined whether the base station 200 is a femto cell or a macro cell, and if the base station 200 is a femto cell, it is determined that radio communication can be performed satisfactorily. Therefore, as information used for the determination, for example, a cell ID (Cell ID), which is an identifier for each base station, included in the preamble received from the base station 200 can be used. Moreover, when the frequency band used by the macro cell and the femto cell is separated in the wireless communication system, it is possible to determine whether or not the cell is a femto cell using the frequency received from the base station 200.
  • Cell ID Cell ID
  • the transmission frame generation unit 110 in the wireless communication terminal 100 can perform radio communication with the base station 200 satisfactorily, the base station 200 In the transmission frame to be transmitted, a transmission frame in which the number of pilot subcarriers is reduced from the normalized number is generated. That is, reference signal insertion section 114 inserts a number of pilot subcarriers smaller than the standard value into a transmission frame to be transmitted to the base station. Then, transmitting section 120 transmits a transmission frame in which pilot subcarriers are reduced below the standard value to base station 200 as a “notification signal”.
  • the correcting unit 154 when at least one pilot subcarrier is replaced with a data subcarrier in the received frame received from the base station 200 that has received the notification signal, the correcting unit 154 includes a pilot subcarrier included in the received frame.
  • the data subcarrier is corrected using the carrier. That is, since radio communication terminal 100 receives a frame having a smaller number of pilot subcarriers than before and corrects data subcarriers using only the received pilot subcarriers, the load on the correction processing is higher than before. Reduced.
  • the wireless communication terminal 100 transmits a frame having pilot subcarriers less than the standard value to the base station 200 as a “notification signal”.
  • the determination unit 240 of the base station 200 determines whether or not the radio communication terminal 100 connected to the own station supports a frame in which pilot subcarriers are less than the standard value based on whether or not a notification signal is received.
  • transmission frame generation section 210 generates a transmission frame in which at least one pilot subcarrier is replaced with a data subcarrier for radio communication terminal 100 that has transmitted the notification signal. .
  • reference signal insertion section 214 inserts a data subcarrier at a position where a pilot subcarrier is inserted according to the standard.
  • Transmitter 220 transmits a transmission frame in which at least one pilot subcarrier among the standardized pilot subcarriers is replaced with a data subcarrier. Note that the base station 200 stores information related to the wireless communication terminal 100 that has transmitted the notification signal in the storage unit 260.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement of subchannels, clusters, and subcarriers in WiMAX DL PUSC.
  • a DL-PUSC frame is composed of 30 subchannels.
  • the subchannel is composed of two clusters, and the cluster is composed of 14 subcarriers and a region of two symbols.
  • Pilot subcarriers PSC11 to PSC14 are arranged at positions shown in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing the arrangement of subchannels, tiles, and subcarriers in WiMAX ULMAXPUSC (Up Link PartiallyUsed SubChannelization).
  • a UL-PUSC frame is composed of 35 subchannels.
  • the subchannel is composed of six tiles, and the tile is composed of four subcarriers and three symbol areas. Pilot subcarriers PSC21 to PSC24 are arranged at the positions shown in FIG. 4 in all tiles in the frame.
  • the base station 200 when the propagation environment between the radio communication terminal 100 and the base station 200 is good, correction of the frequency error of the data subcarrier using the pilot subcarrier is excessive on the transmission side. In order to prevent this from happening, the receiving side reduces the number of pilot subcarriers to be inserted into the transmission frame below the standard value. At this time, the base station 200 needs to acquire information as to whether or not the radio communication terminal 100 supports the change in the number of pilot subcarriers as described above. In an embodiment of the present invention, in initial ranging where the wireless communication terminal 100 and the base station 200 exchange messages in order to establish wireless communication, the wireless communication terminal 100 uses the pilot subcarrier as its own terminal. The base station 200 is notified that the number change is supported.
  • FIG. 5 is a sequence diagram of initial ranging between the base station 200 and the wireless communication terminal 100 in WiMAX.
  • base station 200 transmits UL-MAP to radio communication terminal 100 (step T11).
  • the radio communication terminal 100 refers to UL-MAP and acquires information on the uplink burst (UL Burst) allocated to the terminal itself.
  • the radio communication terminal 100 notifies the base station 200 that initial ranging is performed by transmitting CDMA initial ranging code to the base station 200 (step T12).
  • the base station 200 that has received the CDMA initial ranging code transmits the RNG-RSP, which is a MAC message, on the downlink burst (DLurBurst) to the radio communication terminal 100 (step T13).
  • RNG-RSP which is a MAC message
  • a UL-MAP designating a burst used to transmit -REQ to the base station 200 is transmitted (step T14).
  • the radio communication terminal 100 transmits an RNG-REQ to the base station 200 using the designated burst (step T15).
  • the base station 200 that has received the RNG-REQ transmits the RNG-REQ to the radio communication terminal 100 (step T16).
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of tiles for the radio communication terminal 100 to notify the base station 200 of the function of the own terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the tile TL1 in FIG. 7 is the same as the conventional tile described with reference to FIG. 4, and two pilot subcarriers PSC21 to PSC24 are arranged for each symbol # 0 and symbol # 2. Although only one tile is shown in FIG. 7, the position of the pilot subcarrier is the same for all tiles in the frame.
  • the tile TL1 ′ is an arrangement of pilot subcarriers according to an embodiment of the present invention.
  • tile TL1 ′ is obtained by changing two pilot subcarriers in symbol # 2 of tile TL1 to null subcarriers.
  • the radio communication terminal 100 arranges the symbols in the tiles used when transmitting the RNG-REQ to the base station 200 in step T15 of FIG. 5 like the tiles TL1 ′.
  • the base station 200 can grasp the function of the radio communication terminal 100, and then replace the pilot subcarrier in the DLBurst transmitted to the radio communication terminal 100 with the data subcarrier to improve the communication throughput. be able to.
  • FIG. 8 is a flowchart of an example of pilot subcarrier insertion processing of radio communication terminal 100 at the time of initial ranging.
  • the reference signal insertion unit 114 of the radio communication terminal 100 inserts DC subcarriers and guard subcarriers in the frame (step S11).
  • the determination unit 140 determines whether the base station 200 is a femto cell or a macro cell (step S12). As described above, this determination is made based on the cell ID included in the preamble signal received from the base station 200 and the frequency band used by the base station 200.
  • the reference signal insertion unit 114 inserts a pilot subcarrier at the position indicated by the normal tile TL1 shown in FIG. 7 (step S15). If it is determined in step S12 that the base station 200 is a femto cell, the reference signal insertion unit 114 is a position where pilot subcarriers are arranged in the ULstBurst tile used for transmitting the RNG-REQ. Are null subcarriers as shown in the tile TL1 ′ of FIG. 7 (step S13). Next, the reference signal insertion unit 114 inserts a pilot subcarrier at a predetermined position (standard position) in the tile (step S14).
  • the subcarrier allocation unit 112 allocates data subcarriers to subcarriers other than pilot subcarriers in the tile (step S16).
  • a tile in which a predetermined pilot subcarrier is replaced with a null carrier as shown in a tile TL1 ′ in FIG. 7 is generated over the entire frame.
  • the radio communication terminal 100 As described above, according to the present embodiment, as a means for notifying the base station 200 that the radio communication terminal 100 is compatible with the change of the pilot subcarrier, it is exchanged during the initial operation of communication establishment (initial ranging). The position of the pilot subcarrier is changed in each frame. Therefore, it is not necessary to change the standard, such as the formulation of a message for new notification.
  • FIG. 9 is a flowchart of an example of processing during a reception operation of the base station 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the correction unit 254 of the base station 200 removes DC subcarriers and guard subcarriers from the received data (step S21).
  • the determination unit 240 determines whether or not the number of pilot subcarriers is decreased in the UL Burst of the RNG-REQ received from the radio communication terminal 100 (step S22).
  • the correction unit 254 uses the pilot subcarriers included in the received frame and performs correction values as normally performed. Is calculated (step S26), and the calculated correction value is applied to the data subcarrier (step S27). If it is determined in step S22 that the number of pilot subcarriers has been reduced, reception frame analysis section 252 follows that the radio communication terminal 100 supports the change in the number of pilot subcarriers. The demodulation unit 207, the error correction decoding unit 208, and the MAC layer are notified, and the information of the wireless communication terminal 100 is stored in the storage unit 260 (step S23).
  • correction section 254 calculates a frequency response correction value using only pilot subcarriers included in UL Burst, that is, pilot subcarriers arranged in symbol # 0 in tile TL1 ′ shown in FIG. In step S24), the calculated correction value is applied to the data subcarrier (step S25).
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a DL PUSC cluster according to an embodiment of the present invention.
  • the cluster CL1 in FIG. 6 is the same as the conventional cluster described with reference to FIG. 3, and two pilot subcarriers (PSC11 to PSC14) are arranged for both even and odd symbols. In FIG. 6, only one cluster is shown, but the position of the pilot subcarrier is the same in all clusters in the frame.
  • the cluster CL1 ' is an arrangement of pilot subcarriers according to an embodiment of the present invention.
  • the cluster CL1 ′ is obtained by changing the two pilot subcarriers PSC13 and PSC14 in the odd symbols of the cluster CL1 to data subcarriers DSC13 and DSC14.
  • the theoretical maximum transmission rate is 19.44 Mbps
  • a cluster in which pilot subcarriers are replaced with data subcarriers as in this embodiment is used. Can realize a maximum transmission rate of 21 Mbps.
  • FIG. 10 is a flowchart of an example of pilot subcarrier insertion processing of the base station 200 in wireless communication with the wireless communication terminal 100.
  • the reference signal insertion unit 214 of the base station 200 inserts DC subcarriers and guard subcarriers in the frame (step S31).
  • the determination unit 240 determines whether or not the radio communication terminal 100 is compatible with a frame in which pilot subcarriers are reduced (step S32). This determination is based on whether or not the notification signal is received from the radio communication terminal 100, that is, in the UL Burst of the RNG-REQ received from the radio communication terminal 100, the pilot subcarriers are arranged, for example, as the tile TL1 ′ in FIG.
  • step S32 If it is determined in step S32 that the radio communication terminal 100 does not support the frame in which the pilot subcarrier is decreased, the reference signal insertion unit 214 moves the pilot subcarrier to the position shown in the normal cluster CL1 shown in FIG. A carrier is inserted (step S36). If it is determined in step S32 that radio communication terminal 100 corresponds to the frame in which the pilot subcarrier is reduced, reference signal insertion section 214 performs pilot sub-transmission in the cluster in DLstBurst to radio communication terminal 100. The positions where the carriers are arranged are set as data subcarriers DSC13 and DSC14 as in the cluster CL1 ′ in FIG. 6 (step S33). That is, pilot subcarriers are not arranged in odd symbols.
  • the reference signal insertion unit 114 inserts a pilot subcarrier at a predetermined position (standard position) in the cluster (step S34). That is, in the example of FIG. 6, pilot subcarriers are inserted into even symbols.
  • subcarrier allocation section 212 allocates data subcarriers to subcarriers other than pilot subcarriers in the cluster (step S35).
  • a cluster in which predetermined pilot subcarriers are replaced with data subcarriers as shown in cluster CL1 ′ in FIG. 6 is generated over the entire frame.
  • FIG. 6 shows an example of a cluster in which pilot subcarriers arranged in odd symbols are replaced with data subcarriers
  • the present invention is not limited to this.
  • pilot subcarriers of even symbols may be changed to data subcarriers, or pilot subcarriers are changed to data subcarriers so that at least one pilot subcarrier is left among pilot subcarriers of both odd symbols and even symbols. You may change to a carrier.
  • FIG. 11 is a flowchart of an example of processing during a reception operation of the wireless communication terminal 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the correction unit 154 of the wireless communication terminal 100 removes the DC subcarrier and the guard subcarrier from the received data (Step S41).
  • the determination unit 140 determines whether or not the number of pilot subcarriers is decreased in the DL Burst received from the base station 200 after completion of the initial ranging (step S42). If it is determined in step S42 that the number of pilot subcarriers has not been reduced, the correction unit 154 uses the pilot subcarriers included in the received frame to perform correction values as is normally performed.
  • step S45 the calculated correction value is applied to the data subcarrier (step S46). If it is determined in step S42 that the number of pilot subcarriers has been reduced, correction section 254 is arranged for pilot subcarriers included in DL Burst, that is, even symbols in cluster CL1 ′ shown in FIG. The frequency response correction value is calculated using only the pilot subcarriers that are present (step S43), and the calculated correction values are applied to the data subcarriers (step S44).
  • a frame with a reduced number of pilot subcarriers is transmitted and received, a load associated with correction processing using pilot subcarriers is reduced on the receiving side. This is particularly advantageous for wireless communication terminals that are becoming more power efficient.
  • data subcarriers are transmitted instead of pilot subcarriers, communication throughput can be improved.
  • the wireless communication terminal 100 calculates the correction value for each cluster.
  • the calculated correction values are almost equal over a plurality of clusters.
  • a user having the wireless communication terminal 100 rarely moves at a speed of 3 km or more. Therefore, it is considered that the frequency of the signal received by the wireless communication terminal 100 does not vary greatly, and the phase variation is constant. For this reason, if the cluster is adjacent, the fluctuation of the received data is small. In such a case, calculating the correction value for each cluster is not preferable because it is a wasteful calculation process for the wireless communication terminal 100. Therefore, when the wireless communication between the base station 200 and the wireless communication terminal 100 is stable, the wireless communication terminal 100 can apply the same correction value over a plurality of clusters. This will be described below with reference to the drawings.
  • FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a case where a frequency response correction value (channel correction value) calculated by pilot subcarriers in a received frame is applied to a cluster adjacent in the frequency direction.
  • FIG. 12 shows a part of a frame configuration in which the vertical axis represents the frequency direction and the horizontal axis represents the time direction. In FIG. 12, the rectangular part indicates one cluster. Note that the arrangement of pilot subcarriers in each cluster in FIG. 12 can be such that the pilot subcarriers are reduced as in the above-described cluster CL1 ′ in FIG.
  • the same numbers are assigned to the same clusters using the correction values calculated for the pilot subcarriers included in any one of the clusters. It shows that the data subcarriers of all existing clusters are corrected.
  • the frequency correction of data subcarriers included in each cluster is performed using the correction values obtained in each cluster (1) to (12).
  • data subcarrier correction is performed for every two clusters adjacent in the frequency direction, that is, for each subchannel.
  • the correction value can be calculated using only pilot subcarriers included in one cluster.
  • the correction value is applied to every two subchannels adjacent in the frequency direction.
  • FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a case where a frequency response correction value (channel correction value) calculated by pilot subcarriers in a received frame is applied to clusters adjacent in the time direction.
  • FIG. 13A shows a case where a correction value is calculated for each cluster
  • FIG. 13B shows a case where a correction value is calculated for every four clusters adjacent in the time direction.
  • the correction value is calculated for each cluster by a normal method. Thereafter, when it is determined that the propagation environment is gentle, the range (cluster) to which the correction value is applied is increased. Thereby, the calculation process in the radio
  • the base station 200 in order to reduce the load of correction calculation in the radio communication terminal 100 and further improve the communication throughput It is also conceivable to significantly reduce the number of pilot subcarriers from a specified value.
  • FIG. 14 an example of the arrangement of pilot subcarriers in a data burst assigned to radio communication terminal 100 is shown in FIG.
  • the base station 200 transmits the pilot subcarriers in the allocated data bursts to the radio communication terminal 100 corresponding to the frame in which the number of pilot subcarriers connected to the base station is reduced. Place in fewer numbers.
  • FIG. 14 an example of the arrangement of pilot subcarriers in a data burst assigned to radio communication terminal 100 is shown in FIG.
  • the base station 200 transmits the pilot subcarriers in the allocated data bursts to the radio communication terminal 100 corresponding to the frame in which the number of pilot subcarriers connected to the base station is reduced. Place in fewer numbers.
  • pilot subcarriers are arranged on four subcarriers of the second subcarrier from the tail.
  • the position of the pilot subcarrier in DLstBurst is determined based on the notification signal transmitted by radio communication terminal 100.
  • the base station 200 and the radio communication terminal 100 store the association between the pilot subcarrier arrangement pattern in the notification signal transmitted by the radio communication terminal 100 during initial ranging and the pilot subcarrier arrangement pattern in DL ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Burst. Keep it.
  • radio communication terminal 100 can determine at which position pilot subcarriers are arranged in DL Burst.
  • the determination unit 140 may determine the number of reference signals to be used in the future according to the state of wireless communication between the wireless communication terminal 100 and the base station 200.
  • base station 200 and radio communication terminal 100 each have arrangement information in which the number of reference signals and the arrangement of pilot subcarriers are associated with each other in advance, and when the number of reference signals is determined, the arrangement The arrangement of pilot subcarriers can be known according to the information.
  • the number of reference signals is determined according to the degree of communication quality between the base station 200 and the wireless communication terminal 100 (for example, the numerical value if the communication quality is RSSI), and the number of reference signals determined. May be transmitted to the base station 200.
  • the determination unit 240 determines the number of reference signals to be used from now on according to the state of wireless communication between the base station 200 and the wireless communication terminal 100, and the determined number of reference signals is defined in WiMAX. It may be included in the received signal and notified to the wireless communication terminal 100.
  • the wireless communication terminal 100 that has received the data burst shown in FIG. 14 performs frequency correction using four pilot subcarriers. That is, the correction value calculated using four pilot subcarriers is applied to all data subcarriers in the burst. Thereby, in the wireless communication terminal 100, the calculation of frequency correction can be reduced. Furthermore, since data subcarriers increase, communication throughput can be improved.
  • FIG. 15 shows an example of processing of the base station 200 that arranges pilot subcarriers in the allocated data burst in a smaller number than usual for the radio communication terminal 100 corresponding to the frame in which the number of pilot subcarriers is reduced. It is a flowchart of.
  • the reference signal insertion unit 214 of the base station 200 inserts DC subcarriers and guard subcarriers in the frame (step S51).
  • the determination unit 240 determines whether or not the radio communication terminal 100 is compatible with a frame in which pilot subcarriers are reduced (step S52).
  • step S52 the radio communication terminal 100 does not support the frame in which the pilot subcarrier is decreased, the reference signal insertion unit 214 moves the pilot subcarrier to the position indicated by the normal cluster CL1 shown in FIG. A carrier is inserted (step S54).
  • step S52 If it is determined in step S52 that radio communication terminal 100 corresponds to the frame in which the pilot subcarrier is decreased, reference signal insertion section 214 sets the pilot subcarrier in DL Burst to radio communication terminal 100. 14 are arranged as shown in FIG. 14 (step S53). That is, the number of pilot subcarriers to radio communication terminal 100 is arranged to be smaller than a specified value.
  • a data burst in which the number of pilot subcarriers reduced from the specified value is arranged as shown in FIG. 14 is generated.
  • the radio communication terminal 100 that has received the DL Burst generated by the base station 200 and having a small number of pilot subcarriers, for example, as shown in FIG. 15, designates the pilot subcarrier arrangement pattern in the DL Burst with its own terminal. Which subcarrier is the pilot subcarrier. Therefore, the correction unit 154 of the radio communication terminal 100 extracts four pilot subcarriers and calculates a correction value based on them. Thereafter, the data subcarriers of the entire frame can be corrected based on the calculated correction value.
  • the base station 200 is a wireless communication with a small frequency variation such as a femto cell, even if the correction value is calculated from the small pilot subcarriers as described above, a sufficient correction effect can be obtained.
  • the reception side is reduced by reducing the number of reference signals included in the frame transmitted and received between the base station and the wireless communication terminal. It is possible to reduce the number of times that the frequency response is corrected. Therefore, the processing load on the receiving side can be reduced, and in particular, it is possible to avoid processing delay and increase in power consumption at the terminal. Furthermore, since data subcarriers are inserted into frames instead of pilot subcarriers, communication throughput can be improved.
  • WiMAX is assumed as a wireless communication system.
  • the present invention is not limited to this, and can be applied to a wireless communication system that employs an OFDMA system such as LTE.

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Abstract

 無線通信端末(100)は、基地局(200)から受信した受信フレームに含まれる参照信号を用いてデータ信号の補正を行う補正部(154)、基地局(200)との間の無線通信の状態に応じて基地局(200)との無線通信を良好に行い得るか否かを判定する判定部(140)、無線通信を良好に行い得ると判定されると、参照信号を減少させた送信フレームを通知信号として生成する送信フレーム生成部(110)、通知信号を基地局(200)に送信する送信部(120)を備え、補正部(154)は、通知信号に応じた基地局(200)から受信した、少なくとも1つの参照信号がデータ信号に置換された受信フレームに含まれる参照信号を用いて、データ信号の補正を行う。

Description

無線通信端末、基地局、無線通信方法および無線通信システム 関連出願の相互参照
 本出願は、2009年5月26日に出願された日本国特許出願2009-126606号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
 本発明は、直交周波数分割多元接続(OFDMA:Orthogonal Frequency Division Multiple Acces)を採用した無線通信端末、基地局、無線通信方法及び無線通信システムに関する。
 屋外に設置された広域基地局(マクロセル)と無線通信端末(移動局)との間で無線通信を行う場合、建物の影響や無線通信端末の移動によりフェージングが発生し、通信速度が著しく劣化することが多々ある。また近年、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、UMB(Ultra Mobile Broadband)、LTE(Long Term Evolution)及び次世代PHS等で採用されているOFDMA方式の無線通信システムでは、個々のユーザ(無線通信端末)に異なる周波数チャネル(サブチャネル)を割り当てて通信が行われる。このような無線通信システムでは、マルチパスの影響を受け、割り当てられた周波数によっては受信レベルやCINR(Carrier to Interference and Noise Ratio:信号対干渉雑音比)が劣化する。
 このような問題に対処するため、OFDMA方式を用いるWiMAXやLTEにおいて、送信側が、所定の規則に基づいて参照信号(パイロットサブキャリア)を挿入したフレームを送信する。そして、受信側が、受信したフレーム内に含まれる参照信号に基づいて補正値を算出し、参照信号以外のデータ信号にその補正値を掛け合わせる。これにより、データ信号(データサブキャリア)の振幅や位相の歪みといったフェージングの影響を低減させる手法が採用されている。なお、この参照信号は、マルチアンテナシステム技術(AAS:Adaptive Array System、MIMO:Multi Input Multi Output)において、送信側のどのアンテナから送信された信号かを受信側で認識するのに利用されてもいる。
 また、OFDMA方式を用いる従来の通信技術としては、同時にサポートできるユーザ数及びアンテナ数と、無線チャネル推定に対する精度要求とで、パイロットシンボル数、及び、異なるユーザにおけるパイロットサブキャリアのグループ数をダイナミックに変化させて、できるだけ多くのユーザ数及び/又はアンテナ数を同時にサポートできるようにしたものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。 
特開2007-174652号公報
 従来のシステム、例えばWiMAXでは、参照信号であるパイロットサブキャリア(Pilot Sub-Carrier)を所定の間隔で配置することが規格化されている。
 また、現状のWiMAXやLTEは、屋外の広域基地局でサービスを展開することを前提としている。屋外ではマルチパスが発生するため、パイロットサブキャリアを減少させると、受信信号の位相や振幅の変動を補正することができず、基地局全体のスループットを減少させてしまうおそれがある。これに対し、パイロットサブキャリアの数が多いと、受信側では、パイロットサブキャリアに応じて周波数応答の補正が行われるため、処理負荷がかかり、消費電力の増大や処理速度の遅延につながる。さらに、無線通信端末と基地局との間の無線通信の状態、すなわち伝播環境が良好であれば受信信号の劣化が生じにくく、補正の必要がない場合もある。このような場合に、受信したパイロットサブキャリアを用いた補正処理が行われると、過剰な処理負荷がかかることになる。これらのことは、より省電力化が進む無線通信端末にとって好ましくない。
 従って、本発明の目的は、上述した諸課題を解決し、伝播環境が良好であるときに、特に無線通信端末の処理負荷を低下し、さらに無線通信全体のスループットを向上させる、OFDMA方式の無線通信端末、基地局、無線通信方法及び無線通信システムを提供することにある。
 上述した課題を解決すべく、本発明の一実施例による無線通信端末は、
 データ信号及び当該データ信号の補正に用いる参照信号を含むフレームを用いた直交周波数分割多元接続方式で基地局と無線通信を行う無線通信端末であって、
 前記基地局との間の無線通信が良好に行い得るか否かを判定する判定部と、
 前記判定部によって無線通信が良好に行い得ると判定された場合、前記参照信号の数を減少させるための通知信号を前記基地局に送信する送信部と、
 前記基地局から受信した受信フレームに含まれる前記参照信号を用いて、当該受信フレームに含まれるデータ信号の補正を行う補正部と、
 を備えることを特徴とする。
 本発明の一実施態様による無線通信端末は、
 前記判定部は、前記基地局との間の無線通信の状態に基づいて前記基地局との間の無線通信が良好に行い得るか否かを判定する、ことを特徴とする。
 本発明の他の実施態様による無線通信端末は、
 前記判定部は、前記基地局の種類に基づいて前記基地局との間の無線通信が良好に行い得るか否かを判定する、ことを特徴とする。
 本発明の更に他の実施態様による無線通信端末は、
 前記判定部は、前記基地局との間の無線通信の状態に応じて、前記参照信号の数を決定する、ことを特徴とする。
 本発明の更に他の実施態様による無線通信端末は、
 前記通知信号は、所定の参照信号をヌル信号に置換した送信フレームである、ことを特徴とする。
 また、本発明の他の実施態様による基地局は、
 データ信号及び当該データ信号の補正に用いる参照信号を含むフレームを用いた直交周波数分割多元接続方式で無線通信端末と無線通信を行う基地局であって、
 前記参照信号の数を減少させるための通知信号を受信した場合、前記参照信号の数を減少させた送信フレームを生成する送信フレーム生成部と、
 前記送信フレーム生成部によって生成された前記送信フレームを送信する送信部と、
 を備えることを特徴とする。
 本発明の他の実施態様による基地局は、
 前記送信フレーム生成部は、減少させた参照信号をデータ信号に置換する、ことを特徴とする。
 上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当するシステム、方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。なお、方法やプログラムの各ステップは、データの処理においては必要に応じて、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)などの演算処理装置を使用するものであり、入力したデータや加工・生成したデータなどをHDD(Hard Disk Drive)、メモリなどの記憶装置に格納するものである。
 例えば、本発明をシステムとして実現させた、本発明の他の実施態様による無線通信システムは、前記無線通信端末と前記基地局とを有することを特徴とする。
 また、本発明の他の実施態様による無線通信方法は、
 無線通信端末が、データ信号及び当該データ信号を補正する参照信号を含むフレームを用いた直交周波数分割多元接続方式で基地局と無線通信を行う無線通信方法であって、
 前記基地局から受信した受信フレームに含まれる参照信号を用いて、当該受信フレームに含まれるデータ信号の補正を行うステップと、
 前記受信フレームに含まれる情報に基づいて前記基地局との無線通信を良好に行い得るか否かを判定するステップと、
 前記判定するステップにて無線通信を良好に行い得ると判定されると、前記参照信号を減少させた送信フレームを生成するステップと、
 前記生成するステップにより生成された前記参照信号の数を減少させた送信フレームを、通知信号として前記基地局に送信するステップと、
を含み、
 前記補正を行うステップは、
 前記通知信号に応じた前記基地局から受信した、少なくとも1つの参照信号がデータ信号に置換された受信フレームに含まれる参照信号を用いてデータ信号の補正を行う、ことを特徴とする。
 また、本発明の他の実施態様による無線通信方法は、
 基地局が、データ信号及び当該データ信号を補正する参照信号を含むフレームを用いた直交周波数分割多元接続方式で無線通信端末と無線通信を行う無線通信方法であって、
 前記無線通信端末から、通知信号として参照信号を減少させたフレームを受信すると、少なくとも1つの参照信号をデータ信号に置換した送信フレームを生成するステップと、
 前記生成するステップにより生成された前記送信フレームを前記無線通信端末に送信するステップと、を含むことを特徴とする。
 本発明によれば、伝播環境が良好であるときに、特に無線通信端末の処理負荷を低下し、さらに無線通信全体のスループットを向上させる、直交周波数分割多元接続を採用した無線通信端末、基地局、無線通信方法及び無線通信システムを提供することができる。
本発明の一実施例による無線通信端末の概略機能ブロック図である。 本発明の一実施例による基地局の概略機能ブロック図である。 WiMAXのDL PUSCにおけるサブチャネル、クラスタ及びサブキャリアの配置を示す図である。 WiMAXのUL PUSCにおけるサブチャネル、タイル及びサブキャリアの配置を示す図である。 WiMAXにおける基地局200と無線通信端末100と間のイニシャルレンジングのシーケンス図である。 本発明の一実施例による、DL PUSCのクラスタの構成例を示す図である。 本発明の一実施例による、無線通信端末100が自端末の機能を基地局200へ通知するUL PUSCにおけるタイルの構成例を示す図である。 イニシャルレンジング時における、無線通信端末100のパイロットサブキャリア挿入処理の一例のフローチャートである。 本発明の一実施例による、基地局200の受信動作時の処理の一例のフローチャートである。 無線通信端末100との無線通信における、基地局200のパイロットサブキャリア挿入処理の一例のフローチャートである。 本発明の一実施例による、無線通信端末100の受信動作時の処理の一例のフローチャートである。 受信フレーム内のパイロットサブキャリアにより算出された周波数応答の補正値(チャネル補正値)を、周波数方向に隣接するクラスタに適用する場合を説明する概略図である。 受信フレーム内のパイロットサブキャリアにより算出された周波数応答の補正値(チャネル補正値)を、時間方向に隣接するクラスタに適用する場合を説明する概略図である。 無線通信端末100に割り当てられるデータバーストにおけるパイロットサブキャリアの配置例を示す図である。 無線通信端末100に割り当てられたデータバーストにおけるパイロットサブキャリアを、通常よりも少ない数で配置する基地局200の処理の一例のフローチャートである。
 以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。なおこれ以降では、無線通信システムとして、10MHz帯域、FFTサイズ1024のWiMAXシステムを想定して説明する。また、基地局としては、伝播環境の変動が少なく、無線通信端末との無線通信を良好に行い得るフェムトセルを想定して説明する。なお、フェムトセルとは、例えば家の中や小さなオフィス等に設置される小型基地局であり、従来の屋外に設置される基地局(広域基地局、マクロセル)に比べてごく小さい、数メートル~数10メートル程度のエリアをカバーする基地局である。このフェムトセルは、各家庭に引込まれている一般回線(ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)等のブロードバンド回線)を介して移動体通信網に接続される。
 図1は、本発明の一実施例による無線通信端末の概略機能ブロック図である。図1に示すように、無線通信端末100は、送信系として、誤り訂正符号化部101、変調部102、送信フレーム生成部110、CP(Cyclic Prefix)挿入部103、DAC(デジタルアナログコンバータ)104、送信部120及び送信アンテナANT11を備える。送信フレーム生成部110は、サブキャリア割当部112、参照信号挿入部114及びIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)部116を備える。また、無線通信端末100は、受信系として、受信アンテナANT12、受信部130、ADC(アナログデジタルコンバータ)105、CP除去部106、受信フレーム解析部150、復調部107及び誤り訂正復号部108を備える。さらに、無線通信端末100は、判定部140を備える。受信フレーム解析部150は、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)部156、補正部154及びサブキャリア解析部152を備える。
 図2は、本発明の一実施例による基地局の概略機能ブロック図である。図2に示すように、基地局200は、送信系として、誤り訂正符号化部201、変調部202、送信フレーム生成部210、CP挿入部203、DAC(デジタルアナログコンバータ)204、送信部220及び送信アンテナANT21を備える。送信フレーム生成部210は、サブキャリア割当部212、参照信号挿入部214及びIFFT部216を備える。また、基地局200は、受信系として、受信アンテナANT22、受信部230、ADC(アナログデジタルコンバータ)205、CP除去部206、受信フレーム解析部250、復調部207及び誤り訂正復号部208を備える。受信フレーム解析部250は、FFT部256、補正部254及びサブキャリア解析部252を備える。さらに、無線通信端末100は、判定部240を備える。
 図1,2にそれぞれ示す無線通信端末100及び基地局200の概略機能ブロック図における各構成部の機能はほぼ同様であるため、まとめて説明する。まず、送信系から説明する。誤り訂正符号化部101,201は、MAC層より送られてくるデータビットに対し、FEC(Forward Error Correction:前方誤り訂正)を施す。送信側でFECによってデータに冗長性を付与することにより、受信側は、受信データの誤りを検出し訂正することが可能となる。なお、FECとしては、CC(Convolutional Code:畳み込み符号)、CTC(Convolutional Turbo Code:ターボ符号)及びLDPC(Low Density Parity-check Code:低密度パリティ検査符号)等が考えられ、WiMAXやLTEにおいても、これらのFECが実装されている。
 変調部102,202は、誤り訂正符号化部101,201によって誤り訂正符号が付与されたデータに対し、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)やQAM(Quadrature Amplitude Modulation)といったデジタル多値変調を行う。これにより、1つのサブキャリア(Sub-Carrier)で送信できるビット長を増やすことができる。サブキャリア割当部112,212は、変調されたデータをサブキャリアに割り当てる。例えばPUSC(Partial Usage of SubChannels)において、データは、1シンボルにつき720本のデータサブキャリア(Data Sub-Carrier)に割り当てられる。次に、参照信号挿入部114,214は、周波数帯全域に参照信号であるパイロットサブキャリア(Pilot Sub-Carrier)を、周波数帯の中心にDCサブキャリア(DC Sub-Carrier)を挿入し、周波数帯の両側にガードサブキャリア(Guard Sub-Carrier)を挿入する。IFFT部116,216は、隣接するサブキャリア同士の干渉を防ぐべく、上述の処理によって割り当てられたサブキャリアにIFFTを行いそれぞれのサブキャリアに直交性を持たせる。CP挿入部103,203は、IFFTによって形成された時間軸上のフレームの後方1/8(Cyclic Prefix)を、フレームの前方にコピーして付与する。これにより、マルチパス等による遅延が引き起こすシンボル間干渉が防止される。その後、DAC部104,204は、デジタル信号をアナログ信号へ変換する。送信部110,220は、アナログのRF信号を増幅し、送信アンテナANT11,ANT21を介して受信側へ電波を送信する。
 次に、受信系について説明する。受信部130,230は、受信アンテナANT12,ANT22で受信した信号(RF信号)を、LNA(Low Noise Amplifier)等により増幅する。ADC部105,205は、増幅されたアナログのRF信号をデジタル信号に変換する。CP除去部106,206は、受信信号からCPを除去する。FFT部156,256は、受信信号にFFTを施し、受信信号を時間領域から周波数領域に変換する。補正部154,254は、周波数領域へ変換された全てのサブキャリアの中から、DCサブキャリア及びガードサブキャリアを取り除く。さらに、補正部254は、受信信号からパイロットサブキャリアを抽出し、クラスタ(Cluster)毎に、周波数応答の補正値を算出する。そして、補正部154,254は、算出した補正値をもとに、クラスタ内のデータサブキャリアを補正する。
 サブキャリア解析部252は、補正部254によって補正されたサブキャリアをデータ系列にマッピングする。復調部107,207は、QPSKやQAM等デジタル変調されたデータを復調する。誤り訂正復号部108,208は、復調されたデータを誤り訂正復号した後、MAC層へ出力する。
 次に、無線通信端末100に特徴的な機能について説明する。図1に示すように、無線通信端末100は、判定部140を備える。判定部140は、基地局200との間の無線通信が良好に行い得るか判定するようになっている。判定部140は、基地局200との間の無線通信の状態に基づいて(例えば、RSSI(Received Signal Strength Indicator)またはCINR等の無線通信の状態の指標値が所定閾値以上か否かを判定することで)、無線通信が良好に行い得るか判定するようにしてもよい。また、判定部140は、基地局200から受信した受信フレームに含まれる情報に基づいて、基地局200との無線通信を良好に行い得るか否かを判定する。本実施例の場合、基地局200がフェムトセルであるかマクロセルであるかを判定し、基地局200がフェムトセルであれば、無線通信を良好に行い得ると判定される。従って、判定に用いられる情報としては、例えば、基地局200から受信するプリアンブルに含まれる、基地局毎の識別子であるセルID(Cell ID)を用いることができる。また、無線通信システムにおいてマクロセルとフェムトセルとで使用する周波数帯域が分かれている場合には、基地局200から受信する周波数を用いてフェムトセルか否かを判定することができる。
 また、無線通信端末100における送信フレーム生成部110は、判定部140によって、基地局200がフェムトセルである、すなわち基地局200との無線通信を良好に行い得ると判定されると、基地局200に送信する送信フレームにおいて、パイロットサブキャリアの数を規格化された数よりも減少させた送信フレームを生成する。すなわち、参照信号挿入部114は、規格値よりも少ない数のパイロットサブキャリアを、基地局に送信する送信フレームに挿入する。そして、送信部120は、パイロットサブキャリアを規格値よりも減少させた送信フレームを、「通知信号」として基地局200に送信する。また、補正部154は、通知信号を受信した基地局200から受信した受信フレームにおいて、規格上、少なくとも1つのパイロットサブキャリアがデータサブキャリアに置換されている場合、その受信フレームに含まれるパイロットサブキャリアを用いて、データサブキャリアの補正を行う。すなわち、無線通信端末100は、従来よりもパイロットサブキャリアの数が少ないフレームを受信し、受信したパイロットサブキャリアのみを用いてデータサブキャリアの補正を行うため、補正処理にかかる負荷が従来よりも低減される。
 次に、基地局200に特徴的な機能について説明する。上述のように、無線通信端末100は、「通知信号」としてパイロットサブキャリアが規格値よりも少ないフレームを基地局200へ送信する。基地局200の判定部240は、自局に接続する無線通信端末100が、パイロットサブキャリアが規格値よりも少ないフレームに対応しているか否かを、通知信号の受信の有無によって判定する。基地局200によって通知信号が受信されると、送信フレーム生成部210は、通知信号を送信した無線通信端末100に対して、少なくとも1つのパイロットサブキャリアをデータサブキャリアに置換した送信フレームを生成する。すなわち、参照信号挿入部214は、規格上パイロットサブキャリアを挿入する位置にデータサブキャリアを挿入する。送信部220は、規格化されたパイロットサブキャリアのうち少なくとも1つのパイロットサブキャリアをデータサブキャリアに置換した送信フレームを送信する。なお、基地局200は、通知信号を送信した無線通信端末100に関する情報を記憶部260に格納する。
 ここで、無線通信端末100と基地局200との間の無線通信でやり取りされるフレームについて、図を用いて説明する。OFDMAにおいて、サブキャリアへのパイロットサブキャリアの割当てパターンは複数存在するが、ここでは、DL PUSC(Down Link Partially Used SubChannelization)を例として説明する。図3は、WiMAXのDL PUSCにおけるサブチャネル、クラスタ及びサブキャリアの配置を示す図である。図3に示すように、DL PUSCのフレームは、30個のサブチャネルから構成される。サブチャネルは2つのクラスタから構成され、クラスタは、14本のサブキャリアと2つのシンボルの領域で構成される。パイロットサブキャリアPSC11~PSC14は、フレーム内の全てのクラスタにおいて、図3に示す位置に配置される。また、図4は、WiMAXのUL PUSC(Up Link Partially Used SubChannelization)におけるサブチャネル、タイル(tile)、サブキャリアの配置を示す図である。図4に示すように、UL PUSCのフレームは、35個のサブチャネルから構成される。また、サブチャネルは6つのタイルから構成され、タイルは、4本のサブキャリアと3つのシンボルの領域で構成される。パイロットサブキャリアPSC21~PSC24は、フレーム内の全てのタイルにおいて、図4に示す位置に配置される。
 本発明の一実施例によれば、無線通信端末100と基地局200との間の伝播環境が良好である場合に、送信側でパイロットサブキャリアを用いたデータサブキャリアの周波数誤差の補正が過度に行われることを抑制するために、受信側が、送信フレームに挿入するパイロットサブキャリアの数を規格値よりも減少させる。なおこのとき、基地局200は、無線通信端末100が上述のようなパイロットサブキャリアの数の変更に対応しているか否かの情報を取得する必要がある。本発明の一実施例では、無線通信端末100と基地局200とが無線通信を確立するためにメッセージをやり取りするイニシャルレンジング(Initial Ranging)において、無線通信端末100は、自端末がパイロットサブキャリアの数の変更に対応していることを基地局200へ通知する。
 図5は、WiMAXにおける基地局200と無線通信端末100と間のイニシャルレンジングのシーケンス図である。まず、基地局200は、UL-MAPを無線通信端末100へ送信する(ステップT11)。無線通信端末100は、UL-MAPを参照して、自端末に割り当てられたアップリンクバースト(UL Burst)に関する情報を取得する。次に無線通信端末100は、CDMA initial ranging codeを基地局200へ送信することにより、イニシャルレンジングを行う旨を基地局200へ通知する(ステップT12)。CDMA initial ranging codeを受信した基地局200は、MACメッセージであるRNG-RSPを、無線通信端末100に対するダウンリンクバースト(DL Burst)上で送信し(ステップT13)、さらに、無線通信端末100がRNG-REQを基地局200へ送信するのに用いるバーストを指定したUL-MAPを送信する(ステップT14)。無線通信端末100は、指定されたバーストを用いてRNG-REQを基地局200へ送信する(ステップT15)。RNG-REQを受信した基地局200は、RNG-REQを無線通信端末100に送信する(ステップT16)。これらのステップにより、イニシャルレンジングが完了し、基地局200と無線通信端末100との間で通信が確立される。
 無線通信端末100は、自端末がパイロットサブキャリアの数の変更に対応していること(自端末の機能)を、ステップT15にて基地局200にRNG-REQを送信する際に、フレーム内のパイロットサブキャリアの数を変更することによって通知する。図7は、本発明の一実施例による、無線通信端末100が自端末の機能を基地局200へ通知するためのタイルの構成例を示す図である。図7におけるタイルTL1は、図4を用いて説明した従来のタイルと同様であり、シンボル#0、シンボル#2に2つずつパイロットサブキャリアPSC21~PSC24が配置されている。なお、図7では1つのタイルのみを示しているが、パイロットサブキャリアの位置は、フレーム内の全てのタイルにおいて同じである。ここで、タイルTL1′は、本発明の一実施例によるパイロットサブキャリアの配置である。図7に示すように、タイルTL1′は、タイルTL1のシンボル#2内の2つのパイロットサブキャリアをヌルサブキャリアに変更したものである。無線通信端末100は、図5のステップT15にてRNG-REQを基地局200へ送信する際に使用するタイル内のシンボルを、タイルTL1′のように配置する。これにより、基地局200は、無線通信端末100の機能を把握することができ、その後、無線通信端末100に送信するDLBurst内のパイロットサブキャリアをデータサブキャリアに置換して、通信スループットを向上させることができる。
 上述の処理を、フローチャートを用いて説明する。図8は、イニシャルレンジング時における、無線通信端末100のパイロットサブキャリア挿入処理の一例のフローチャートである。無線通信端末100の参照信号挿入部114は、フレーム内にDCサブキャリア、ガードサブキャリアを挿入する(ステップS11)。次に、判定部140は、基地局200がフェムトセルであるかマクロセルであるかを判定する(ステップS12)。この判定は、上述したように、基地局200から受信するプリアンブル信号に含まれるセルIDや、基地局200が使用する周波数帯域に基づいて行われる。ステップS12にて、基地局200がフェムトセルでないと判定されると、参照信号挿入部114は、図7に示す通常のタイルTL1に示す位置にパイロットサブキャリアを挿入する(ステップS15)。ステップS12にて、基地局200がフェムトセルであると判定されると、参照信号挿入部114は、RNG-REQを送信するために使用するUL Burstのタイルにおいて、パイロットサブキャリアが配置される位置を、図7のタイルTL1′に示すようにヌルサブキャリアとする(ステップS13)。次に、参照信号挿入部114は、タイル内の所定の位置(規格上の位置)に、パイロットサブキャリアを挿入する(ステップS14)。ステップS14又はステップS15ののち、サブキャリア割当部112は、タイル内のパイロットサブキャリア以外のサブキャリアに、データサブキャリアを割り当てる(ステップS16)。図8に示す処理によって、図7のタイルTL1′に示すような、所定のパイロットサブキャリアがヌルキャリアに置換されたタイルが全フレームにわたって生成される。
 このように、本実施例によれば、無線通信端末100がパイロットサブキャリアの変更に対応していることを基地局200へ通知する手段として、通信確立の初期動作(イニシャルレンジング)中にやり取りされるフレームにおいて、パイロットサブキャリアの位置を変化させる。従って、別途新たに通知するためのメッセージの策定といった規格上の変更が必要ない。
 次に、無線通信端末100から、図7に示すタイルTL1′のように、パイロットサブキャリアが減少されたフレームを受信した基地局200の処理を、フローチャートを用いて説明する。図9は、本発明の一実施例よる、基地局200の受信動作時の処理の一例のフローチャートである。まず、基地局200の補正部254は、DCサブキャリア、ガードサブキャリアを受信データから取り除く(ステップS21)。判定部240は、無線通信端末100から受信したRNG-REQのUL Burstにおいて、パイロットサブキャリアの数が減少されているか否かを判定する(ステップS22)。ステップS22にて、パイロットサブキャリアの数は減少されていないと判定されると、補正部254は、受信したフレームに含まれているパイロットサブキャリアを用いて、通常行われているように補正値を算出し(ステップS26)、算出した補正値をデータサブキャリアに適用する(ステップS27)。ステップS22にて、パイロットサブキャリアの数が減少されていると判定されると、受信フレーム解析部252は、無線通信端末100がパイロットサブキャリアの数の変更に対応している旨を、後続する復調部207、誤り訂正復号部208、MAC層へと通知し、無線通信端末100の情報を記憶部260に格納する(ステップS23)。そして、補正部254は、UL Burstに含まれるパイロットサブキャリア、すなわち、図7に示すタイルTL1′におけるシンボル#0に配置されているパイロットサブキャリアのみを用いて周波数応答の補正値を算出し(ステップS24)、算出した補正値をデータサブキャリアに適用する(ステップS25)。
 次に、イニシャルレンジング後の処理を説明する。無線通信端末100がパイロットサブキャリアの数の変更に対応している旨を通知された基地局200は、パイロットサブキャリアの数を規格値よりも減少させた送信フレームを用いて、無線通信端末100と無線通信を行う。このことを、図を用いて説明する。図6は、本発明の一実施例による、DL PUSCのクラスタの構成例を示す図である。図6におけるクラスタCL1は、図3を用いて説明した従来のクラスタと同様であり、偶数シンボル、奇数シンボル共に2つのパイロットサブキャリア(PSC11~PSC14)が配置されている。なお、図6では1つのクラスタのみを示しているが、パイロットサブキャリアの位置は、フレーム内の全てのクラスタにおいて同じである。ここで、クラスタCL1′は、本発明の一実施例によるパイロットサブキャリアの配置である。図6に示すように、クラスタCL1′は、クラスタCL1の奇数シンボル内の2つのパイロットサブキャリアPSC13,PSC14を、データサブキャリアDSC13,DSC14に変更したものである。このように、奇数シンボルの2つのパイロットサブキャリアをデータサブキャリアに変更することで、伝送速度及び通信スループットの向上を実現することができる。例えば、マルチアンテナシステムを使用しない場合のWiMAXシステムにおいて、理論上の最大伝送速度は19.44Mbpsであるのに対し、本実施例のようにパイロットサブキャリアをデータサブキャリアに置換したクラスタを用いる場合は、最大伝送速度21Mbpsを実現することができる。
 上述の処理を、フローチャートを用いて説明する。図10は、無線通信端末100との無線通信における、基地局200のパイロットサブキャリア挿入処理の一例のフローチャートである。基地局200の参照信号挿入部214は、フレーム内にDCサブキャリア、ガードサブキャリアを挿入する(ステップS31)。次に、判定部240は、無線通信端末100が、パイロットサブキャリアを減少させたフレームに対応しているか否かを判定する(ステップS32)。この判定は、無線通信端末100から通知信号を受信したか否か、すなわち、無線通信端末100から受信したRNG-REQのUL Burstにおいて、パイロットサブキャリアが例えば図7のタイルTL1′のように配置されているか否かで行うことができる。ステップS32にて、無線通信端末100がパイロットサブキャリアを減少させたフレームに対応していないと判定されると、参照信号挿入部214は、図6に示す通常のクラスタCL1に示す位置にパイロットサブキャリアを挿入する(ステップS36)。ステップS32にて、無線通信端末100がパイロットサブキャリアを減少させたフレームに対応していると判定されると、参照信号挿入部214は、無線通信端末100へのDL Burstにおけるクラスタにおいて、パイロットサブキャリアが配置される位置を、図6のクラスタCL1′のようにデータサブキャリアDSC13,DSC14とする(ステップS33)。すなわち、奇数シンボルにパイロットサブキャリアを配置しないようにする。次に、参照信号挿入部114は、クラスタ内の所定の位置(規格上の位置)に、パイロットサブキャリアを挿入する(ステップS34)。すなわち、図6の例では、偶数シンボルにパイロットサブキャリアを挿入する。ステップS34又はステップS36ののち、サブキャリア割当部212は、クラスタ内のパイロットサブキャリア以外のサブキャリアに、データサブキャリアを割り当てる(ステップS35)。図10に示す処理によって、図6のクラスタCL1′に示すような、所定のパイロットサブキャリアがデータサブキャリアに置換されたクラスタが全フレームにわたって生成される。
 なお、図6では、奇数シンボルに配置されるパイロットサブキャリアをデータサブキャリアに置換したクラスタの例を示したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、偶数シンボルのパイロットサブキャリアをデータサブキャリアに変更してもよいし、奇数シンボルと偶数シンボルの両者のパイロットサブキャリアのうち少なくとも1つのパイロットサブキャリアを残すように、パイロットサブキャリアをデータサブキャリアに変更してもよい。
 次に、無線通信端末100の受信動作時の処理について説明する。図11は、本発明の一実施例による、無線通信端末100の受信動作時の処理の一例のフローチャートである。まず、無線通信端末100の補正部154は、DCサブキャリア及びガードサブキャリアを受信データから取り除く(ステップS41)。判定部140は、イニシャルレンジング完了後に基地局200から受信したDL Burstにおいて、パイロットサブキャリアの数が減少されているか否かを判定する(ステップS42)。ステップS42にて、パイロットサブキャリアの数は減少されていないと判定されると、補正部154は、受信したフレームに含まれているパイロットサブキャリアを用いて、通常行われているように補正値を算出し(ステップS45)、算出した補正値をデータサブキャリアに適用する(ステップS46)。ステップS42にて、パイロットサブキャリアの数が減少されていると判定されると、補正部254は、DL Burstに含まれるパイロットサブキャリア、すなわち、図6に示すクラスタCL1′における偶数シンボルに配置されているパイロットサブキャリアのみを用いて周波数応答の補正値を算出し(ステップS43)、算出した補正値をデータサブキャリアに適用する(ステップS44)。
 このように、本発明の一実施例によれば、パイロットサブキャリアの数を減少させたフレームが送受信されるため、受信側において、パイロットサブキャリアを用いた補正処理に伴う負荷が低減される。このことは、特に、省電力化が進む無線通信端末にとって有利である。また、パイロットサブキャリアの代わりにデータサブキャリアが送信されるため、通信スループットを向上させることが可能となる。
 上述では、無線通信端末100において、クラスタ毎に補正値を算出する実施例について説明した。しかしながら、伝播環境が良好になると、複数のクラスタにわたって、算出された補正値がほぼ等しくなることが考えられる。例えば、基地局200として屋内に設置されるフェムトセルを利用する場合は、無線通信端末100を有するユーザが時速3km以上で移動することはまれである。従って、無線通信端末100が受信する信号において周波数は大きく変動せず、位相の変動は一定になると考えられる。そのため、隣接するクラスタであれば、受信データの変動は少ない。そのような場合に、クラスタ毎に補正値を算出することは、無線通信端末100にとって無駄な演算処理となり好ましくない。従って、基地局200と無線通信端末100との間の無線通信が安定している場合は、無線通信端末100において、複数のクラスタにわたって同じ補正値を適用することができる。このことを、以下に図を用いて説明する。
 図12は、受信フレーム内のパイロットサブキャリアにより算出された周波数応答の補正値(チャネル補正値)を、周波数方向に隣接するクラスタに適用する場合を説明する概略図である。図12には、縦軸を周波数方向、横軸を時間方向とするフレーム構成の一部を示してある。図12において、矩形部分は1つのクラスタを示している。なお、図12の各クラスタにおけるパイロットサブキャリアの配置は、上述の例えば図6のクラスタCL1′のように、パイロットサブキャリアを減少させたものとすることができる。図12において、クラスタ内に同じ番号が付与されているものは、それらのクラスタ内のうちいずれか1つのクラスタに含まれるパイロットサブキャリアで算出された補正値を用いて、同じ番号が付与されているクラスタ全てのデータサブキャリアが補正されることを示している。
 まず、図12(a)の例では、各クラスタ(1)~(12)において求められた補正値を用いて、各クラスタに含まれるデータサブキャリアの周波数補正が行われる。図12(b)の例では、周波数方向に隣接する2つのクラスタ毎、すなわちサブチャネル毎において、データサブキャリアの補正が行われる。このとき、補正値は、1つのクラスタに含まれるパイロットサブキャリアのみを用いて算出することができる。図12(c)の例では、周波数方向に隣接するサブチャネル2つ毎に補正値が適用される。
 さらに、基地局200は、100フレーム、1000フレームにわたって補正値をモニタし、補正値から周波数変動が大きくないと判定した場合には、1つのクラスタにおいて算出した補正値の適用範囲を、周波数方向及び時間方向に拡大することもできる。図13は、受信フレーム内のパイロットサブキャリアにより算出された周波数応答の補正値(チャネル補正値)を、時間方向に隣接するクラスタに適用する場合を説明する概略図である。図13(a)は、各クラスタで補正値を算出する場合、図13(b)は、時間方向に隣接する4つのクラスタ毎に補正値を算出する場合を示している。図13のように、時間方向に補正値の適用範囲を拡大していく場合は、例えば、基地局200と無線通信端末100との間の無線通信が開始されてから、例えば100フレーム又は1000フレームといった期間までは通常の方法で、クラスタ毎に補正値の算出を行う。その後、伝播環境が緩やかであると判定された場合に、補正値を適用させる範囲(クラスタ)を増加させる。これにより、無線通信端末100における演算処理が軽減し、負荷を低減することができる。全てのクラスタで補正処理を行う場合と比較すると、サブチャネル毎では1/2に、サブチャネル2つ毎では1/4に、全時間方向に適用した場合には、1/60に処理を低減することが可能になる。
 また、基地局200がフェムトセルである場合など、伝播環境が良好で受信信号の周波数変動が生じにくい環境において、無線通信端末100における補正演算の負荷を低減し、さらに通信スループットを向上させるために、パイロットサブキャリアの数を規定値よりも大幅に削減することも考えられる。このような場合に、無線通信端末100に割り当てられるデータバーストにおけるパイロットサブキャリアの配置例を、図14に示す。基地局200は、自局に接続する、パイロットサブキャリアの数を減少させたフレームに対応する無線通信端末100に対し、割り当てられたデータバーストにおけるパイロットサブキャリアを、図14に示すように、通常よりも少ない数で配置する。図14の例では、時間方向の先頭シンボル、周波数方向の先頭から4番目のサブキャリアと最後尾から4番目のサブキャリア、さらに、時間方向の最後尾のシンボル、周波数方向の先頭のサブキャリアと最後尾から2番目のサブキャリアの4つのサブキャリアに、パイロットサブキャリアが配置されている。
 なお、DL Burstにおけるパイロットサブキャリアの位置は、無線通信端末100によって送信された通知信号に基づき決定する。例えば、無線通信端末100がイニシャルレンジング時に送信する通知信号におけるパイロットサブキャリアの配置パターンと、DL Burstにおけるパイロットサブキャリアの配置パターンとの関連付けを、基地局200及び無線通信端末100の双方で格納しておく。このようにすれば、無線通信端末100は、DL Burstにおいてどの位置にパイロットサブキャリアが配置されているかを判定することができる。例えば、判定部140は、当該無線通信端末100と基地局200との間の無線通信の状態に応じてこれから使用する参照信号の数を決定するようにしてもよい。また、基地局200と無線通信端末100とは、参照信号の数とパイロットサブキャリアの配置とを予め対応付けた配置情報を互いに保有しており、参照信号の数が決定された場合、その配置情報に従ってパイロットサブキャリアの配置を知ることができる。
 例えば、参照信号の数は、基地局200と無線通信端末100との間の通信品質の度合い(例えば、通信品質がRSSIであればその数値)に応じて決定され、決定された参照信号の数を含む上記通知信号が基地局200に送信されてもよい。
 また、判定部240は、当該基地局200と無線通信端末100との間の無線通信の状態に応じてこれから使用する参照信号の数を決定し、決定された参照信号の数をWiMAXに規定された信号に含めて無線通信端末100に通知してもよい。
 図14に示すデータバーストを受信した無線通信端末100は、4つのパイロットサブキャリアを用いて周波数補正を行う。すなわち、4つのパイロットサブキャリアを用いて算出した補正値を、バースト内の全てのデータサブキャリアに適用する。これにより、無線通信端末100において、周波数補正の演算を軽減することができる。さらにデータサブキャリアが増加するため、通信スループットを向上させることもできる。
 上述の処理を、フローチャートを用いて説明する。図15は、パイロットサブキャリアの数を減少させたフレームに対応する無線通信端末100に対し、割り当てられたデータバーストにおけるパイロットサブキャリアを、通常よりも少ない数で配置する基地局200の処理の一例のフローチャートである。基地局200の参照信号挿入部214は、フレーム内にDCサブキャリア、ガードサブキャリアを挿入する(ステップS51)。次に、判定部240は、無線通信端末100が、パイロットサブキャリアを減少させたフレームに対応しているか否かを判定する(ステップS52)。この判定は、無線通信端末100から通知信号を受信したか否か、すなわち、無線通信端末100から受信したRNG-REQのUL Burstにおいて、パイロットサブキャリアが例えば図7のタイルTL1′のように配置されているか否かで行うことができる。ステップS52にて、無線通信端末100がパイロットサブキャリアを減少させたフレームに対応していないと判定されると、参照信号挿入部214は、図6に示す通常のクラスタCL1に示す位置にパイロットサブキャリアを挿入する(ステップS54)。ステップS52にて、無線通信端末100がパイロットサブキャリアを減少させたフレームに対応していると判定されると、参照信号挿入部214は、無線通信端末100へのDL Burstにおいて、パイロットサブキャリアを、図14に示すように配置する(ステップS53)。すなわち、無線通信端末100へのパイロットサブキャリアの数を規定値よりも減らして配置する。
 図15に示す処理によって、図14に示すような、規定値よりも減少させた数のパイロットサブキャリアが配置されたデータバーストが生成される。基地局200によって生成された、例えば図15のようにパイロットサブキャリアの数が少ないDL Burstを受信した無線通信端末100は、DL Burstにおけるパイロットサブキャリアの配置パターンを自端末で指定しているため、どのサブキャリアがパイロットサブキャリアであるかを判定することができる。従って、無線通信端末100の補正部154は、4つのパイロットサブキャリアを抽出し、それらに基づいて補正値を算出する。その後、フレーム全体のデータサブキャリアに、算出した補正値に基づいて補正をかけることができる。基地局200がフェムトセルのような周波数変動が少ない無線通信の場合は、上述のように少ないパイロットサブキャリアから補正値を算出しても、十分に補正の効果を得ることができる。
 本発明の利点を再度述べる。本発明によれば、伝播環境が良好であり、受信信号に周波数誤差等が生じにくい場合に、基地局と無線通信端末とで送受信するフレームに含まれる参照信号数を減少させることにより、受信側における周波数応答の補正が行われる回数を削減することができる。従って、受信側での処理負荷を低減することができ、特に、端末における処理遅延や消費電力の増大を回避することが可能となる。さらに、パイロットサブキャリアの代わりにデータサブキャリアをフレームに挿入するため、通信スループットを向上させることができる。
 特許文献1のような参照信号グループの位置を変更した旨を基地局へ通知するのに、例えばMAC層のメッセージを用いることを仮定した場合、端末側において参照信号グループの増減の判定を行う必要が生じる。このことは、端末側の処理を増加させることになり、端末における消費電流の増加や、処理遅延によるスループットの劣化が発生するおそれがある。本願発明によれば、フレームにおいて参照信号の数が変更されている旨や、参照信号がデータ信号に置換されている旨を双方で通知する手段としては、通信を確立するための初期動作中にやり取りされるフレームにおいて、参照信号の位置を変化させるだけである。従って、端末の処理負荷の増加や、新たなメッセージの策定を行う必要がない。
 本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを1つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。また、上述の実施例では、無線通信システムとしてWiMAXを想定して説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、LTE等、OFDMA方式を採用する無線通信システムに適用することが可能である。
 100 無線通信端末
 200 基地局
 101,201 誤り訂正符号化部
 102,202 変調部
 103,203 挿入部
 104,204 DAC
 105,205 ADC
 106,206 CP除去部
 107,207 復調部
 108,208 誤り訂正復号部
 110,210 送信フレーム生成部
 112,212 サブキャリア割当部
 114,214 参照信号挿入部
 116,216 IFFT部
 120,220 送信部
 130,230 受信部
 140,240 判定部
 150,250 受信フレーム解析部
 152,252 サブキャリア解析部
 154,254 補正部
 156,256 FFT部
 260 記憶部
 ANT11,ANT21 送信アンテナ
 ANT12,ANT22 受信アンテナ
 PSC11~PSC34 パイロットサブキャリア
 TL1,TL1′ タイル
 CL1,CL1′ クラスタ
 DSC13,DSC14 データサブキャリア

Claims (10)

  1.  データ信号及び当該データ信号の補正に用いる参照信号を含むフレームを用いた直交周波数分割多元接続方式で基地局と無線通信を行う無線通信端末であって、
     前記基地局との間の無線通信が良好に行い得るか否かを判定する判定部と、
     前記判定部によって無線通信が良好に行い得ると判定された場合、前記参照信号の数を減少させるための通知信号を前記基地局に送信する送信部と、
     前記基地局から受信した受信フレームに含まれる前記参照信号を用いて、当該受信フレームに含まれるデータ信号の補正を行う補正部と、
     を備えることを特徴とする無線通信端末。
  2.  前記判定部は、前記基地局との間の無線通信の状態に基づいて前記基地局との間の無線通信が良好に行い得るか否かを判定する、ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信端末。
  3.  前記判定部は、前記基地局の種類に基づいて前記基地局との間の無線通信が良好に行い得るか否かを判定する、ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信端末。
  4.  前記判定部は、前記基地局との間の無線通信の状態に応じて、前記参照信号の数を決定する、ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信端末。
  5.  前記通知信号は、所定の参照信号をヌル信号に置換した送信フレームである、ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信端末。
  6.  データ信号及び当該データ信号の補正に用いる参照信号を含むフレームを用いた直交周波数分割多元接続方式で無線通信端末と無線通信を行う基地局であって、
     前記参照信号の数を減少させるための通知信号を受信した場合、前記参照信号の数を減少させた送信フレームを生成する送信フレーム生成部と、
     前記送信フレーム生成部によって生成された前記送信フレームを送信する送信部と、
     を備えることを特徴とする基地局。
  7.  前記送信フレーム生成部は、減少させた参照信号をデータ信号に置換する、ことを特徴とする請求項6に記載の基地局。
  8.  請求項1に記載の無線通信端末と、請求項5に記載の基地局とを有する、ことを特徴とする無線通信システム。
  9.  無線通信端末が、データ信号及び当該データ信号の補正に用いる参照信号を含むフレームを用いた直交周波数分割多元接続方式で基地局と無線通信を行う無線通信方法であって、
     前記基地局から受信した受信フレームに含まれる参照信号を用いて、当該受信フレームに含まれるデータ信号の補正を行うステップと、
     前記受信フレームに含まれる情報に基づいて前記基地局との無線通信を良好に行い得るか否かを判定するステップと、
     前記判定するステップにて無線通信を良好に行い得ると判定されると、前記参照信号を減少させた送信フレームを生成するステップと、
     前記生成するステップにより生成された前記参照信号の数を減少させた送信フレームを、通知信号として前記基地局に送信するステップと、
    を含み、
     前記補正を行うステップは、
     前記通知信号に応じた前記基地局によって少なくとも1つの参照信号がデータ信号に置換された受信フレームに含まれる参照信号を用いてデータ信号の補正を行う、ことを特徴とする無線通信方法。
  10.  基地局が、データ信号及び当該データ信号の補正に用いる参照信号を含むフレームを用いた直交周波数分割多元接続方式で無線通信端末と無線通信を行う無線通信方法であって、
     前記無線通信端末から、通知信号として参照信号を減少させたフレームを受信すると、少なくとも1つの参照信号をデータ信号に置換した送信フレームを生成するステップと、
     前記生成するステップにより生成された前記送信フレームを前記無線通信端末に送信するステップと、
     を含むことを特徴とする無線通信方法。
     
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5073786B2 (ja) * 2010-06-21 2012-11-14 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 移動通信方法及び無線基地局
EP2561638B1 (en) * 2011-06-04 2014-07-23 Ofinno Technologies, LLC Enhanced multicarrier transmission using carrier aggregation
US10868650B2 (en) * 2015-05-27 2020-12-15 Qualcomm Incorporated Pilot reconfiguration and retransmission in wireless networks
US10779277B2 (en) * 2016-07-07 2020-09-15 Qualcomm Incorporated General authorized access (GAA) primary channel assignment for multiple operators
EP3651425B1 (en) * 2017-07-06 2023-04-19 Sony Group Corporation Communication device and communication method
US11258565B2 (en) 2019-08-30 2022-02-22 Huawei Technologies Co., Ltd. Sparse reference signal-related signaling apparatus and methods
US11569961B2 (en) * 2019-08-30 2023-01-31 Huawei Technologies Co., Ltd. Reference signaling overhead reduction apparatus and methods

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007150971A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Fujitsu Ltd 無線基地局及び無線通信方法
WO2007125889A1 (ja) * 2006-04-28 2007-11-08 Nec Corporation パイロット信号送信方法、無線通信システム、それらに用いられる装置及びプログラム
WO2009028095A1 (ja) * 2007-08-31 2009-03-05 Fujitsu Limited 制御情報通信方法及びその装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5987012A (en) * 1996-12-19 1999-11-16 Motorola, Inc. Method of handing off and a wireless communication device
US6131016A (en) * 1997-08-27 2000-10-10 At&T Corp Method and apparatus for enhancing communication reception at a wireless communication terminal
US20060281462A1 (en) * 2005-06-14 2006-12-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for performing handover in a mobile communication system
WO2007043108A1 (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 無線通信システムおよび無線通信方法
CN1988434B (zh) 2005-12-19 2011-07-27 株式会社Ntt都科摩 正交频分多址***中的导频子载波分组方法
US20070149249A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-28 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for efficient configuration of hybrid sub-carrier allocation
US20070224995A1 (en) * 2006-03-16 2007-09-27 Nokia Corporation Apparatus, methods and computer program products providing signaling of time staggered measurement reports and scheduling in response thereto
JP4716907B2 (ja) * 2006-03-28 2011-07-06 富士通株式会社 サブバンド通知方法及び端末装置
JP4957212B2 (ja) * 2006-11-29 2012-06-20 富士通株式会社 無線フレーム可変制御による最適な無線通信方法及び,これを適用する無線通信システム
CN102246438A (zh) * 2008-12-09 2011-11-16 爱立信电话股份有限公司 用于估计上行链路控制信道质量的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007150971A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Fujitsu Ltd 無線基地局及び無線通信方法
WO2007125889A1 (ja) * 2006-04-28 2007-11-08 Nec Corporation パイロット信号送信方法、無線通信システム、それらに用いられる装置及びプログラム
WO2009028095A1 (ja) * 2007-08-31 2009-03-05 Fujitsu Limited 制御情報通信方法及びその装置

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