WO2017126074A1 - Transmitting device, receiving device, wireless communication system and processing method - Google Patents

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Abstract

A transmitting device (110) time-division multiplexes a plurality of symbols (131, 132, …, 141 142, …) that are OFDM modulated and have different symbol lengths from each other in one subframe. The transmitting device (110) wirelessly transmits the time-division multiplexed symbols (131, 132, …, 141 142, …). A receiving device (120) receives symbols wirelessly transmitted by the transmitting device (110), and separates and acquires at least any of (131, 132, …, 141 142, …) from the received symbols.

Description

送信装置、受信装置、無線通信システムおよび処理方法Transmitting apparatus, receiving apparatus, radio communication system, and processing method
　本発明は、送信装置、受信装置、無線通信システムおよび処理方法に関する。 The present invention relates to a transmission device, a reception device, a wireless communication system, and a processing method.
　従来、第３世代移動通信システム（３Ｇ）、第３．９世代移動通信システムに対応するＬＴＥ、第４世代移動通信システムに対応するＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、第５世代移動通信システム（５Ｇ）などの移動通信システムが知られている。ＬＴＥはＬｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎの略である。また、近年の移動通信システムにおいては、デジタル変調方式としてＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）が用いられている。また、データペイロードを増やすために、連続したタイムスロットを分離するガードインターバルにデータを挿入する技術が知られている（たとえば、下記特許文献１参照。）。 Conventionally, mobiles such as LTE corresponding to third generation mobile communication system (3G), LTE corresponding to 3.9 generation mobile communication system, LTE-Advanced corresponding to fourth generation mobile communication system, and fifth generation mobile communication system (5G) Communication systems are known. LTE is an abbreviation for Long Term Evolution. In recent mobile communication systems, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is used as a digital modulation scheme. Also, a technique is known in which data is inserted into a guard interval that separates consecutive time slots in order to increase the data payload (see, for example, Patent Document 1 below).
特開２００６－５９３２号公報JP 2006-5932 A
　しかしながら、上述したＯＦＤＭに関する従来技術では、ＯＦＤＭ信号のシンボル単位が長いことにより、符号化や復号に時間がかかり、遅延時間が短い通信を実現できなくなる場合がある。これに対して、たとえばＯＦＤＭ信号のシンボル単位を短くすることが考えられるが、この場合はＯＦＤＭ信号のガード領域のオーバヘッドが大きくなってスループットが低下する場合がある。 However, in the above-described prior art related to OFDM, since the symbol unit of the OFDM signal is long, it takes time for encoding and decoding, and communication with a short delay time may not be realized. On the other hand, for example, it is conceivable to shorten the symbol unit of the OFDM signal, but in this case, the overhead of the guard area of the OFDM signal may increase and the throughput may decrease.
　１つの側面では、本発明は、スループットが高い通信と遅延時間が短い通信とを共存させることができる送信装置、受信装置、無線通信システムおよび処理方法を提供することを目的とする。 In one aspect, an object of the present invention is to provide a transmission device, a reception device, a wireless communication system, and a processing method capable of coexisting communication with high throughput and communication with a short delay time.
　上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一側面によれば、それぞれＯＦＤＭ変調され、１サブフレーム内でシンボル長が互いに異なる複数のシンボルの時分割多重を行い、前記時分割多重により得られたシンボルを無線伝送する送信装置、受信装置、無線通信システムおよび処理方法が提案される。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to one aspect of the present invention, time division multiplexing is performed on a plurality of symbols each OFDM-modulated and having different symbol lengths within one subframe, and the time division multiplexing is performed. A transmitting device, a receiving device, a wireless communication system, and a processing method that wirelessly transmit symbols obtained by multiplexing are proposed.
　本発明の一側面によれば、スループットが高い通信と遅延時間が短い通信とを共存させることができるという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, there is an effect that communication with high throughput and communication with short delay time can coexist.
図１は、実施の形態にかかる無線通信システムの一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a wireless communication system according to an embodiment. 図２は、実施の形態に適用可能なＯＦＤＭの無線リソースの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of OFDM radio resources applicable to the embodiment. 図３は、実施の形態におけるガード領域の使用の一例を示す図（その１）である。FIG. 3 is a diagram (part 1) illustrating an example of use of a guard region in the embodiment. 図４は、実施の形態におけるガード領域の使用の一例を示す図（その２）である。FIG. 4 is a diagram (part 2) illustrating an example of use of the guard area in the embodiment. 図５は、実施の形態にかかる送信装置からの送信信号の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a transmission signal from the transmission apparatus according to the embodiment. 図６は、実施の形態にかかる送信装置からの送信信号の他の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating another example of a transmission signal from the transmission apparatus according to the embodiment. 図７は、実施の形態にかかる送信装置からの送信信号の切り替えの一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of switching of transmission signals from the transmission apparatus according to the embodiment. 図８は、実施の形態にかかる無線通信システムを適用した移動通信システムの一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a mobile communication system to which the wireless communication system according to the embodiment is applied. 図９は、実施の形態にかかる端末および基地局の送信処理部の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a transmission processing unit of a terminal and a base station according to the embodiment. 図１０は、実施の形態にかかる端末および基地局の受信処理部の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a reception processing unit of a terminal and a base station according to the embodiment. 図１１は、実施の形態にかかる移動通信システムにおける処理の一例を示すシーケンス図である。FIG. 11 is a sequence diagram illustrating an example of processing in the mobile communication system according to the embodiment.
　以下に図面を参照して、本発明にかかる送信装置、受信装置、無線通信システムおよび処理方法の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a transmission device, a reception device, a wireless communication system, and a processing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
（実施の形態）
（実施の形態にかかる無線通信システム）
　図１は、実施の形態にかかる無線通信システムの一例を示す図である。図１に示すように、実施の形態にかかる無線通信システム１００は、送信装置１１０と、受信装置１２０と、を含む。無線通信システム１００においては、送信装置１１０から受信装置１２０へデータの無線送信が行われる。 (Embodiment)
(Radio communication system according to embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a wireless communication system according to an embodiment. As illustrated in FIG. 1, the wireless communication system 100 according to the embodiment includes a transmission device 110 and a reception device 120. In the wireless communication system 100, data is wirelessly transmitted from the transmission device 110 to the reception device 120.
　送信装置１１０は、それぞれＯＦＤＭ変調された複数のシンボルを時分割多重して無線送信する。また、送信装置１１０が時分割多重して無線送信する複数のシンボルは、シンボル長が互いに異なる。たとえば、送信装置１１０が時分割多重して無線送信する複数のシンボルには、第１のシンボルと、第１のシンボルよりシンボル長が短い第２のシンボルと、が含まれる。 The transmission device 110 wirelessly transmits a plurality of OFDM-modulated symbols by time division multiplexing. In addition, the symbol lengths of the plurality of symbols transmitted by the transmission apparatus 110 by time division multiplexing are different from each other. For example, the plurality of symbols that are wirelessly transmitted by the transmission apparatus 110 by time division multiplexing include a first symbol and a second symbol having a shorter symbol length than the first symbol.
　第１のシンボルは、第２のシンボルよりも符号化されるデータ長の単位が長いため、第１のシンボルによる通信よりもＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ　Ｐｒｅｆｉｘ：巡回プレフィクス）のオーバヘッドが短い。このため、第１のシンボルは、第２のシンボルよりもスループットが高い高スループットの通信となる。スループットは、たとえば伝送可能な時間あたりのデータ量（伝送速度）である。 Since the first symbol has a longer unit of data length than the second symbol, the overhead of CP (Cyclic Prefix) is shorter than communication using the first symbol. For this reason, the first symbol is a high-throughput communication having a higher throughput than the second symbol. Throughput is, for example, the amount of data (transmission speed) per hour that can be transmitted.
　また、第２のシンボルは、第１のシンボルよりも符号化されるデータ長の単位が短いため、第１のシンボルよりも、符号化や復号の処理が可能になるまでの時間や、符号化や復号の処理にかかる時間が短い。このため、第２のシンボルによる通信は、第１のシンボルによる通信よりも遅延時間が短い低遅延の通信となる。遅延時間は、たとえば、送信側においてデータの送信処理を開始してから、そのデータが受信側で復号されるまでの時間である。 Further, since the second symbol has a shorter unit of data length to be encoded than the first symbol, the time until the encoding and decoding processing becomes possible, the encoding, and the like. And the time required for the decoding process is short. For this reason, the communication using the second symbol is a low-delay communication with a shorter delay time than the communication using the first symbol. The delay time is, for example, the time from the start of data transmission processing on the transmission side until the data is decoded on the reception side.
　受信装置１２０は、送信装置１１０によって無線送信されたシンボルを受信し、受信したシンボルから上述した複数のＯＦＤＭシンボルを分離して取得する。また、送信装置１１０が時分割多重して無線送信する複数のシンボルには、受信装置１２０とは異なる受信装置を宛先とするＯＦＤＭシンボルが含まれていてもよい。この場合は、受信装置１２０は、受信したシンボルから、受信したシンボルに含まれる複数のＯＦＤＭシンボルのうちの自装置宛のＯＦＤＭシンボルのみを分離して取得してもよい。 The receiving device 120 receives the symbol wirelessly transmitted by the transmitting device 110 and separates and acquires the above-described plurality of OFDM symbols from the received symbol. In addition, the plurality of symbols that are transmitted by the transmission device 110 in a time-division multiplexed manner and wirelessly transmitted may include OFDM symbols destined for a reception device different from the reception device 120. In this case, the receiving apparatus 120 may acquire only the OFDM symbol addressed to itself from among the plurality of OFDM symbols included in the received symbol, from the received symbol.
　図１に示すＯＦＤＭシンボル１３１，１３２，…は、上述した第１のシンボルの一例である。ＯＦＤＭシンボル１３１は、ＣＰ１３１ａと、データ領域１３１ｂと、を有する。ＯＦＤＭシンボル１３２は、ＣＰ１３２ａと、データ領域１３２ｂと、を有する。ＯＦＤＭシンボル１４１，１４２，…は、上述した第２のシンボルの一例である。ＯＦＤＭシンボル１４１は、ＣＰ１４１ａと、データ領域１４１ｂと、を有する。ＯＦＤＭシンボル１４２は、ＣＰ１４２ａと、データ領域１４２ｂと、を有する。 The OFDM symbols 131, 132,... Shown in FIG. 1 are an example of the first symbol described above. The OFDM symbol 131 has a CP 131a and a data area 131b. The OFDM symbol 132 has a CP 132a and a data area 132b. The OFDM symbols 141, 142,... Are an example of the second symbol described above. The OFDM symbol 141 has a CP 141a and a data area 141b. The OFDM symbol 142 has a CP 142a and a data area 142b.
　図１に示す例では、送信装置１１０は、第１のシンボル（ＯＦＤＭシンボル１３１，１３２，…）と、第２のシンボル（ＯＦＤＭシンボル１４１，１４２，…）と、を１シンボルずつ交互に送信することによって時分割多重している。 In the example shown in FIG. 1, transmitting apparatus 110 alternately transmits a first symbol ( OFDM symbols 131, 132,...) And a second symbol ( OFDM symbols 141, 142,...) One by one. By time division multiplexing.
　このように、実施の形態によれば、シンボル長が異なる複数のシンボルを時分割多重して無線伝送することで、シンボル長が長いことによりスループットが高い通信と、シンボル長が短いことにより遅延時間が短い通信と、を共存させることができる。このため、たとえば、大容量のユーザデータを伝送する通信サービスや、短時間での応答時間が要求される通信サービスが混在していても、それぞれの通信サービスで要求される通信品質を提供することができる。 As described above, according to the embodiment, a plurality of symbols having different symbol lengths are time-division multiplexed and wirelessly transmitted, so that communication with high throughput due to long symbol length and delay time due to short symbol length. Can coexist with short communication. For this reason, for example, even when communication services that transmit large amounts of user data and communication services that require a short response time are mixed, the communication quality required for each communication service is provided. Can do.
　なお、送信装置１１０から受信装置１２０へデータの無線送信が行われる構成について説明したが、送信装置１１０にさらに受信装置１２０の構成を設け、受信装置１２０にさらに送信装置１１０の構成を設けてもよい。これにより、送信装置１１０と受信装置１２０との間において双方向でデータの無線送信を行うことができる。 Note that the configuration in which data is wirelessly transmitted from the transmission device 110 to the reception device 120 has been described, but the configuration of the reception device 120 may be further provided in the transmission device 110, and the configuration of the transmission device 110 may be further provided in the reception device 120. Good. Thereby, wireless transmission of data can be performed bidirectionally between the transmission device 110 and the reception device 120.
　また、時分割多重して無線送信される複数のシンボルに第１、第２のシンボルが含まれる場合について説明したが、時分割多重して無線送信される複数のシンボルにはさらに第３以降のＯＦＤＭシンボルが含まれていてもよい。 Further, the case where the first and second symbols are included in the plurality of symbols transmitted by radio in time division multiplexing is described, but the third and subsequent symbols are further included in the plurality of symbols transmitted in radio by time division multiplexing. An OFDM symbol may be included.
（実施の形態に適用可能なＯＦＤＭの無線リソース）
　図２は、実施の形態に適用可能なＯＦＤＭの無線リソースの一例を示す図である。図２において、横方向は時間を示す。図２においてはＬＴＥにおけるＯＦＤＭの無線リソースについて説明する。図２に示すサブフレーム２１０（ｓｕｂ－ｆｒａｍｅ）は、たとえば１［ｍｓ］の時間リソースである。１個の無線フレームは１０個のサブフレーム２１０を含む。また、サブフレーム２１０は２個のスロット２２１，２２２（＃０，＃１）を含む。ＯＦＤＭによる無線通信は、たとえばサブフレーム２１０を単位として行われる。 (OFDM radio resource applicable to the embodiment)
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of OFDM radio resources applicable to the embodiment. In FIG. 2, the horizontal direction indicates time. In FIG. 2, OFDM radio resources in LTE will be described. A subframe 210 (sub-frame) illustrated in FIG. 2 is a time resource of 1 [ms], for example. One radio frame includes 10 subframes 210. The subframe 210 includes two slots 221, 222 (# 0, # 1). Wireless communication by OFDM is performed in units of subframes 210, for example.
　スロット２２１，２２２（ｓｌｏｔ）は、それぞれ０．５［ｍｓ］の時間リソースである。また、スロット２２１，２２２のそれぞれは、７個のＯＦＤＭシンボル２３０を含む。ＯＦＤＭシンボル２３０のそれぞれは、１４４サンプルのＣＰと、２０４８サンプルのデータ領域と、を含む。なお、これは２０［ＭＨｚ］の帯域幅においてノーマルＣＰ（Ｎｏｒｍａｌ　ＣＰ）を用いる場合の例である。また、図２に示す例ではサンプリング周波数を３０．７２［ＭＨｚ］とする。 Slots 221 and 222 (slots) are time resources of 0.5 [ms], respectively. Each of the slots 221 and 222 includes seven OFDM symbols 230. Each of the OFDM symbols 230 includes a 144-sample CP and a 2048-sample data area. This is an example in which a normal CP (normal CP) is used in a bandwidth of 20 [MHz]. In the example shown in FIG. 2, the sampling frequency is 30.72 [MHz].
　ＯＦＤＭシンボル２３０のＣＰは、マルチパス干渉の低減のためのガード領域である。データ領域は、ＯＦＤＭシンボル２３０によって伝送されるユーザデータや制御情報などのデータである。制御情報は、たとえばユーザデータの伝送を制御するための情報である。ＯＦＤＭシンボル２３０のＣＰは、ＯＦＤＭシンボル２３０のデータ領域の末尾部分を複製したものである。 The CP of the OFDM symbol 230 is a guard area for reducing multipath interference. The data area is data such as user data and control information transmitted by the OFDM symbol 230. The control information is information for controlling transmission of user data, for example. The CP of the OFDM symbol 230 is a copy of the end portion of the data area of the OFDM symbol 230.
　ＯＦＤＭシンボル２３０におけるＣＰ（１４４サンプル）＋データ領域（２０４８サンプル）から、適切なタイミングの連続する２０４８サンプル分を取り出してＦＦＴを行うことにより２０［ＭＨｚ］幅の２０４８［ＳＣ］が得られる。なお、ＦＦＴはＦａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ（高速フーリエ変換）の略である。また、［ＳＣ］はサブキャリア（Ｓｕｂ　Ｃａｒｒｉｅｒ）の数を示す単位である。２０［ＭＨｚ］幅の２０４８［ＳＣ］のうち、隣接帯域との分離のために使用されない２［ＭＨｚ］分のサブキャリアを除いた１８［ＭＨｚ］幅の１２００個のサブキャリア２５０が実際の通信に使用される。 2048 [SC] with a width of 20 [MHz] is obtained by taking out 2048 samples at appropriate timing from the CP (144 samples) + data region (2048 samples) in the OFDM symbol 230 and performing FFT. FFT is an abbreviation for Fast Fourier Transform. [SC] is a unit indicating the number of subcarriers. Of 2048 [SC] of 20 [MHz] width, 1200 subcarriers 250 of 18 [MHz] width excluding 2 [MHz] subcarriers that are not used for separation from adjacent bands are actually communicated. Used for.
（実施の形態におけるガード領域の使用）
　図３および図４は、実施の形態におけるガード領域の使用の一例を示す図である。図３に示す直接波３１１，３１２は、遅延が比較的大きい場合（遅延大）において受信装置１２０が送信装置１１０から直接受信するＯＦＤＭ信号の直接波である。遅延は、上述した送信装置１１０と受信装置１２０との間の無線通信における遅延時間である。 (Use of guard area in embodiment)
3 and 4 are diagrams illustrating an example of use of the guard region in the embodiment. Direct waves 311 and 312 shown in FIG. 3 are direct waves of an OFDM signal directly received by the receiving apparatus 120 from the transmitting apparatus 110 when the delay is relatively large (large delay). The delay is a delay time in the wireless communication between the transmission device 110 and the reception device 120 described above.
　図３に示す遅延波３２１，３２２は、遅延が比較的大きい場合（遅延大）において受信装置１２０が送信装置１１０からマルチパスにより受信するＯＦＤＭ信号の遅延波である。遅延が比較的大きい場合とは、たとえば送信装置１１０がマクロセルであり、送信装置１１０と受信装置１２０との間の距離が長い場合である。 3 are delay waves of an OFDM signal that the receiving apparatus 120 receives from the transmitting apparatus 110 via multipath when the delay is relatively large (delay is large). The case where the delay is relatively large is, for example, a case where the transmission apparatus 110 is a macro cell and the distance between the transmission apparatus 110 and the reception apparatus 120 is long.
　図４に示す直接波３１１，３１２は、遅延が比較的小さい場合（遅延小）において受信装置１２０が送信装置１１０から直接受信するＯＦＤＭ信号の直接波である。図４に示す遅延波３２１，３２２は、遅延が比較的小さい場合（遅延小）において受信装置１２０が送信装置１１０からマルチパスにより受信するＯＦＤＭ信号の遅延波（反射波）である。遅延が比較的小さい場合とは、たとえば送信装置１１０がスモールセルであり、送信装置１１０と受信装置１２０との間の距離が短い場合である。 The direct waves 311 and 312 shown in FIG. 4 are direct waves of an OFDM signal that the receiving device 120 directly receives from the transmitting device 110 when the delay is relatively small (small delay). Delay waves 321 and 322 shown in FIG. 4 are OFDM signal delay waves (reflected waves) that the reception device 120 receives from the transmission device 110 via multipath when the delay is relatively small (low delay). The case where the delay is relatively small is, for example, a case where the transmission device 110 is a small cell and the distance between the transmission device 110 and the reception device 120 is short.
　図３，図４に示す直接波３１１，３１２および遅延波３２１，３２２のそれぞれの先頭にはＣＰが含まれている。ＣＰは、上述したようにＯＦＤＭ信号の末尾の部分の複製（コピー）である。遅延波３２１がある場合は、直接波３１１，３１２のデータ部分に遅延波３２１の一部が重なった状態で受信装置１２０に受信される。この場合に、ＣＰは元のＯＦＤＭ信号を位相回転したものであるため、周波数領域に変換して復調処理を行うことにより干渉の影響を受けないようにすることができる。 CPs are included at the heads of the direct waves 311 and 312 and the delayed waves 321 and 322 shown in FIGS. As described above, the CP is a copy (copy) of the last part of the OFDM signal. When there is a delayed wave 321, the data is received by the receiving device 120 in a state where a part of the delayed wave 321 overlaps the data portion of the direct waves 311 and 312. In this case, since the CP is obtained by phase-rotating the original OFDM signal, it can be prevented from being affected by interference by performing demodulation processing after conversion to the frequency domain.
　図３に示すように、遅延が比較的大きい場合（たとえばマクロセル）は、直接波３１１，３１２と遅延波３２１，３２２の到着時刻の差が大きく、ＣＰのうちの使用される区間（たとえば図３の区間３０１）が長くなる。 As shown in FIG. 3, when the delay is relatively large (for example, a macro cell), the difference in arrival time between the direct waves 311 and 312 and the delayed waves 321 and 322 is large, and the used section of the CP (for example, FIG. 3). Section 301) becomes longer.
　一方、図４に示すように、遅延が比較的小さい場合（たとえばスモールセル）は、直接波３１１，３１２と遅延波３２１，３２２の到着時刻の差が小さいため、ＣＰのうちの使用される区間（たとえば図４の区間４０１）が短くなる。したがって、たとえばスモールセルにおいては、マクロセルと比べて、ＣＰにおける多くの区間（たとえば図４の区間４０２）が使用されないことになり、無線リソースの利用効率が低くなる。 On the other hand, as shown in FIG. 4, when the delay is relatively small (for example, a small cell), the difference between the arrival times of the direct waves 311 and 312 and the delay waves 321 and 322 is small. (For example, section 401 in FIG. 4) is shortened. Therefore, for example, in a small cell, many sections (for example, the section 402 in FIG. 4) in the CP are not used as compared with a macro cell, and the utilization efficiency of radio resources is lowered.
　これに対して、たとえば図４に示すように送信装置１１０と受信装置１２０との間の無線通信の遅延が小さい場合は、たとえば区間４０２に収まるＯＦＤＭシンボルを生成し、生成したＯＦＤＭシンボルを区間４０２に挿入する。これにより、使用されない区間４０２の無線リソースを通信に使用可能になり、スループットを向上させることができる。 On the other hand, for example, as illustrated in FIG. 4, when the delay of wireless communication between the transmission device 110 and the reception device 120 is small, for example, an OFDM symbol that fits in the section 402 is generated, and the generated OFDM symbol is Insert into. As a result, radio resources in the section 402 that are not used can be used for communication, and throughput can be improved.
（実施の形態にかかる送信装置からの送信信号）
　図５は、実施の形態にかかる送信装置からの送信信号の一例を示す図である。図５においては、送信装置１１０を基地局に適用し、受信装置１２０を端末に適用する場合について、送信装置１１０が送信するセル半径ごとの送信信号について説明する。セル半径は、たとえば送信装置１１０のセル半径であり、送信装置１１０と受信装置１２０との間で無線通信が可能な距離である。ただし、送信装置１１０を端末に適用し、受信装置１２０を基地局に適用する場合も同様である。 (Transmission signal from the transmission apparatus according to the embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a transmission signal from the transmission apparatus according to the embodiment. In FIG. 5, transmission signals for each cell radius transmitted by transmission apparatus 110 will be described in the case where transmission apparatus 110 is applied to a base station and reception apparatus 120 is applied to a terminal. The cell radius is, for example, a cell radius of the transmission device 110, and is a distance that enables wireless communication between the transmission device 110 and the reception device 120. However, the same applies when the transmitting apparatus 110 is applied to a terminal and the receiving apparatus 120 is applied to a base station.
　図５に示す送信信号５１０は、たとえばセル半径が１０［ｋｍ］程度である場合に送信装置１１０が無線送信する信号である。送信信号５１０は、たとえば、ＬＴＥに規定されたＯＦＤＭの１シンボル分の長さであり、ＣＰ５１１およびデータ区間５１２を有するＯＦＤＭ信号である。ＣＰ５１１は、データ区間５１２の末尾の複製である。 The transmission signal 510 shown in FIG. 5 is a signal that is transmitted by the transmitter 110 when the cell radius is about 10 [km], for example. The transmission signal 510 is, for example, an OFDM signal having a length corresponding to one symbol of OFDM defined in LTE and having a CP 511 and a data section 512. CP 511 is a duplicate at the end of the data section 512.
　送信信号５２０は、たとえばセル半径が２．５［ｋｍ］程度である場合に送信装置１１０が無線送信する信号である。この場合は、セル半径＝１０［ｋｍ］の場合と比べて、無線送信される信号の最大の遅延時間が１／４程度になる。したがって、送信信号５２０におけるＣＰ５１１は、送信信号５１０におけるＣＰ５１１の長さの１／４程度の長さであってもガード領域として用いることができる。 The transmission signal 520 is a signal wirelessly transmitted by the transmission device 110 when the cell radius is about 2.5 [km], for example. In this case, the maximum delay time of a signal transmitted by radio becomes about ¼ compared to the case where the cell radius = 10 [km]. Therefore, the CP 511 in the transmission signal 520 can be used as a guard region even if the length is about ¼ of the length of the CP 511 in the transmission signal 510.
　このため、送信装置１１０は、送信信号５２０におけるＣＰ５１１を送信信号５１０におけるＣＰ５１１の長さの１／４程度にし、それによって生じた空き区間に、ＣＰ５２１およびデータ区間５２２を有するＯＦＤＭ信号を挿入して送信する。すなわち、送信信号５２０は、ＣＰ５１１およびデータ区間５１２を有するＯＦＤＭ信号と、ＣＰ５２１およびデータ区間５２２を有するＯＦＤＭ信号と、を含む。 For this reason, the transmitting apparatus 110 sets the CP 511 in the transmission signal 520 to about ¼ of the length of the CP 511 in the transmission signal 510, and inserts an OFDM signal having the CP 521 and the data section 522 into the generated empty section. Send. That is, the transmission signal 520 includes an OFDM signal having a CP 511 and a data interval 512, and an OFDM signal having a CP 521 and a data interval 522.
　送信信号５２０におけるＣＰ５２１の長さは、送信信号５２０におけるＣＰ５１１の長さと同程度、すなわち送信信号５１０におけるＣＰ５１１の長さの１／４程度とすることができる。したがって、データ区間５２２の長さは、送信信号５１０におけるＣＰ５１１の長さの２／４程度となる。この場合の、データ区間５２２に利用可能なサブキャリアの数は４２［ＳＣ］となる。これにより、送信信号５１０よりも通信容量を３．５％程度増加させることができる。 The length of the CP 521 in the transmission signal 520 can be about the same as the length of the CP 511 in the transmission signal 520, that is, about ¼ of the length of the CP 511 in the transmission signal 510. Therefore, the length of the data section 522 is about 2/4 of the length of the CP 511 in the transmission signal 510. In this case, the number of subcarriers available for the data section 522 is 42 [SC]. As a result, the communication capacity can be increased by about 3.5% compared to the transmission signal 510.
　送信信号５３０は、たとえばセル半径が１．２［ｋｍ］程度である場合に送信装置１１０が無線送信する信号である。この場合は、セル半径＝１０［ｋｍ］の場合と比べて、無線送信される信号の最大の遅延時間が１／８程度になる。したがって、送信信号５３０におけるＣＰ５１１は、送信信号５１０におけるＣＰ５１１の長さの１／８程度の長さであってもガード領域として用いることができる。 The transmission signal 530 is a signal wirelessly transmitted by the transmission apparatus 110 when the cell radius is about 1.2 [km], for example. In this case, the maximum delay time of the signal transmitted by radio is about 1/8 compared to the case of cell radius = 10 [km]. Therefore, the CP 511 in the transmission signal 530 can be used as a guard region even if the length is about の of the length of the CP 511 in the transmission signal 510.
　このため、送信装置１１０は、送信信号５３０におけるＣＰ５１１を送信信号５１０におけるＣＰ５１１の長さの１／８程度の長さとし、それによって生じた空き区間に、ＣＰ５２１およびデータ区間５２２を有するＯＦＤＭ信号を挿入して送信する。すなわち、送信信号５３０は、送信信号５２０と同様に、ＣＰ５１１およびデータ区間５１２を有するＯＦＤＭ信号と、ＣＰ５２１およびデータ区間５２２を有するＯＦＤＭ信号と、を含む。 For this reason, the transmission apparatus 110 sets the CP 511 in the transmission signal 530 to be about 1/8 of the length of the CP 511 in the transmission signal 510, and inserts an OFDM signal having the CP 521 and the data section 522 in the empty section generated thereby. Then send. That is, the transmission signal 530 includes an OFDM signal having a CP 511 and a data section 512 and an OFDM signal having a CP 521 and a data section 522, similarly to the transmission signal 520.
　送信信号５３０におけるＣＰ５２１の長さは、送信信号５３０におけるＣＰ５１１の長さと同程度、すなわち送信信号５１０におけるＣＰ５１１の長さの１／８程度とすることができる。したがって、送信信号５３０におけるデータ区間５２２の長さは、送信信号５１０におけるＣＰ５１１の長さの６／８程度となる。この場合の、データ区間５２２に利用可能なサブキャリアの数は６３［ＳＣ］となる。これにより、送信信号５１０よりも通信容量を５．２％程度増加させることができる。 The length of the CP 521 in the transmission signal 530 can be about the same as the length of the CP 511 in the transmission signal 530, that is, about 1/8 of the length of the CP 511 in the transmission signal 510. Therefore, the length of the data section 522 in the transmission signal 530 is about 6/8 of the length of the CP 511 in the transmission signal 510. In this case, the number of subcarriers available for the data section 522 is 63 [SC]. As a result, the communication capacity can be increased by about 5.2% compared to the transmission signal 510.
　送信信号５４０は、たとえば送信装置１１０のセル半径が０．６［ｋｍ］程度である場合に送信装置１１０が無線送信する信号である。この場合は、セル半径＝１０［ｋｍ］の場合と比べて、無線送信される信号の最大の遅延時間が１／１６程度になる。したがって、送信信号５４０におけるＣＰ５１１は、送信信号５１０におけるＣＰ５１１の長さの１／１６程度の長さであってもガード領域として用いることができる。 The transmission signal 540 is a signal wirelessly transmitted by the transmission apparatus 110 when the cell radius of the transmission apparatus 110 is about 0.6 [km], for example. In this case, the maximum delay time of a signal transmitted by radio is about 1/16 compared to the case where the cell radius is 10 [km]. Therefore, CP 511 in transmission signal 540 can be used as a guard region even if it is about 1/16 of the length of CP 511 in transmission signal 510.
　このため、送信装置１１０は、送信信号５４０におけるＣＰ５１１を送信信号５１０におけるＣＰ５１１の長さの１／１６程度の長さとし、それによって生じた空き区間に、ＣＰ５２１およびデータ区間５２２を有するＯＦＤＭ信号を挿入して送信する。すなわち、送信信号５４０は、送信信号５２０，５３０と同様に、ＣＰ５１１およびデータ区間５１２を有するＯＦＤＭ信号と、ＣＰ５２１およびデータ区間５２２を有するＯＦＤＭ信号と、を含む。 Therefore, transmitting apparatus 110 sets CP 511 in transmission signal 540 to be approximately 1/16 of the length of CP 511 in transmission signal 510, and inserts an OFDM signal having CP 521 and data section 522 into the empty section generated thereby. Then send. That is, transmission signal 540 includes an OFDM signal having CP 511 and data section 512 and an OFDM signal having CP 521 and data section 522, similarly to transmission signals 520 and 530.
　送信信号５４０におけるＣＰ５２１の長さは、送信信号５４０におけるＣＰ５１１の長さと同程度、すなわち送信信号５１０におけるＣＰ５１１の長さの１／１６程度とすることができる。したがって、送信信号５４０におけるデータ区間５２２の長さは、送信信号５１０におけるＣＰ５１１の長さの１４／１６程度となる。この場合の、データ区間５２２に利用可能なサブキャリアの数は７５［ＳＣ］となる。これにより、送信信号５１０よりも通信容量を６．２％程度増加させることができる。 The length of the CP 521 in the transmission signal 540 can be about the same as the length of the CP 511 in the transmission signal 540, that is, about 1/16 of the length of the CP 511 in the transmission signal 510. Therefore, the length of the data section 522 in the transmission signal 540 is about 14/16 of the length of the CP 511 in the transmission signal 510. In this case, the number of subcarriers available for the data section 522 is 75 [SC]. As a result, the communication capacity can be increased by about 6.2% compared to the transmission signal 510.
　図５に示したように、セル半径が大きい場合は、ＣＰ５１１を短くし、それによって生じた空き区間に新たなＯＦＤＭシンボルを挿入することで、通信容量を増加させることができる。一例としては、ＬＴＥのＲｅｌ．８におけるカテゴリ４ではダウンリンクの通信容量が１５０［Ｍｂｐｓ］であるため、図５に示した送信信号５４０を用いることによる通信容量の増加量は９．３［Ｍｂｐｓ］程度となる。 As shown in FIG. 5, when the cell radius is large, it is possible to increase the communication capacity by shortening the CP 511 and inserting a new OFDM symbol in the empty section generated thereby. As an example, LTE Rel. In Category 4 in FIG. 8, the downlink communication capacity is 150 [Mbps], and therefore the increase in communication capacity by using the transmission signal 540 shown in FIG. 5 is about 9.3 [Mbps].
　たとえば、ＯＦＤＭ方式を使用するＬＴＥセルラシステムでは、当初１０［ｋｍ］程度の大きなセル半径を持つマクロセルを基本に設計が行われたが、ユーザ数の増加等により数十［ｍ］程度の半径を持つセルまでサポートすることが求められるようになった。大きなセル半径を想定した無線フレーム構成は、マルチパス干渉のためのガード領域が長く取られているが、半径数十［ｍ］程度の小セルではこのガード領域は非常に短い時間でよく、小セルでは使用されない無線リソースが生じてしまっている。また、ガード領域が大きなオーバヘッドとならないようにシンボル長は比較的長い時間になっている。このため、データ通信の遅延時間が大きくなっている。 For example, in the LTE cellular system using the OFDM system, the design was originally made on the basis of a macro cell having a large cell radius of about 10 [km]. It has become necessary to support even the cells that have it. The radio frame configuration that assumes a large cell radius has a long guard area for multipath interference. However, in a small cell with a radius of several tens [m], this guard area can be very short and small. Radio resources that are not used in the cell have been generated. Also, the symbol length is relatively long so that the guard area does not have a large overhead. For this reason, the delay time of data communication is increased.
　これに対して、本実施の形態によれば、小セルでは使用されない無線リソースを用いて、シンボル単位が短いＯＦＤＭ信号を伝送することが可能になる。これにより、低遅延の通信が可能になるとともに、全体のスループットを向上させることができる。 On the other hand, according to the present embodiment, it is possible to transmit an OFDM signal having a short symbol unit using radio resources that are not used in a small cell. This enables low-latency communication and improves the overall throughput.
　このように、送信装置１１０は、ＣＰ５１１およびデータ区間５１２を有するＯＦＤＭシンボル（第１のシンボル）の先頭に付されたＣＰ５１１の先頭部分に、ＣＰ５２１およびデータ区間５２２を有するＯＦＤＭシンボル（第２のシンボル）を挿入する。これにより、低遅延の通信が可能になるとともに、スループットを向上させることができる。 In this way, the transmitter 110 transmits an OFDM symbol (second symbol) having a CP 521 and a data interval 522 at the beginning of the CP 511 attached to the beginning of the OFDM symbol (first symbol) having the CP 511 and the data interval 512. ) Is inserted. As a result, low-latency communication is possible and throughput can be improved.
（実施の形態にかかる送信装置からの送信信号の他の一例）
　図６は、実施の形態にかかる送信装置からの送信信号の他の一例を示す図である。図６に示す例では、互いに無線通信を行う基地局および端末のそれぞれに送信装置１１０および受信装置１２０を適用する場合について説明する。図６に示す送信信号６１０は、基地局が端末へ送信するダウンリンクの信号である。図６に示す送信信号６２０は、端末が基地局へ送信するアップリンクの信号である。 (Another example of transmission signal from transmission apparatus according to embodiment)
FIG. 6 is a diagram illustrating another example of a transmission signal from the transmission apparatus according to the embodiment. In the example illustrated in FIG. 6, a case where the transmission device 110 and the reception device 120 are applied to a base station and a terminal that perform wireless communication with each other will be described. A transmission signal 610 illustrated in FIG. 6 is a downlink signal transmitted from the base station to the terminal. A transmission signal 620 illustrated in FIG. 6 is an uplink signal transmitted from the terminal to the base station.
　これらの各送信信号は、シンボル＃１とシンボル＃２とを含む。シンボル＃２は、たとえば２０４８サンプルのデータと、セル半径に応じて短く設定されたＣＰと、を有するＯＦＤＭシンボルである。シンボル＃１は、シンボル＃２のＣＰを短く設定することにより空いた領域に挿入されたＯＦＤＭシンボルである。 Each of these transmission signals includes symbol # 1 and symbol # 2. Symbol # 2 is an OFDM symbol having, for example, data of 2048 samples and a CP set short according to the cell radius. Symbol # 1 is an OFDM symbol inserted into an empty area by setting the CP of symbol # 2 short.
　シンボル＃１のシンボル単位は、シンボル＃２のシンボル単位より短い。このため、基地局は、シンボル＃１を用いることで、データを短時間で符号化してダウンリンクによって送信することができる。また、端末は、シンボル＃１のデータを短時間で復号することができる。したがって、端末は、シンボル＃１のデータの受信に対する応答信号（たとえばＡＣＫまたはＮＡＣＫ）を、つぎのシンボル＃１のタイミングでアップリンクによって送信することができる。 The symbol unit of symbol # 1 is shorter than the symbol unit of symbol # 2. For this reason, the base station can encode the data in a short time by using the symbol # 1, and transmit the encoded data in the downlink. Also, the terminal can decode the data of symbol # 1 in a short time. Therefore, the terminal can transmit a response signal (for example, ACK or NACK) for reception of the data of symbol # 1 by the uplink at the timing of the next symbol # 1.
　シンボル＃１のデータの受信が成功した場合は、端末から基地局へＡＣＫが送信され、データの送信が完了する。シンボル＃１のデータの受信が失敗した場合は、端末から基地局へＮＡＣＫが送信され、データが再送される。 When the data of symbol # 1 is successfully received, an ACK is transmitted from the terminal to the base station, and the data transmission is completed. If reception of the data of symbol # 1 fails, NACK is transmitted from the terminal to the base station, and the data is retransmitted.
　シンボル＃１を用いた基地局から端末へのデータ伝送について説明する。図６に示す例では、まず、期間Ｔ１において、基地局がプロセス＃１の送信信号Ｔｘ＃１を端末へ送信している。つぎに、期間Ｔ２において、基地局がプロセス＃２の送信信号Ｔｘ＃１を端末へ送信している。また、期間Ｔ２において、端末がプロセス＃１の送信信号Ｔｘ＃１に対する応答信号ＲＸ＃１（ＡＣＫ）を基地局へ送信している。 Data transmission from the base station to the terminal using symbol # 1 will be described. In the example shown in FIG. 6, first, in the period T1, the base station transmits the transmission signal Tx # 1 of the process # 1 to the terminal. Next, in the period T2, the base station transmits the transmission signal Tx # 1 of the process # 2 to the terminal. Further, in the period T2, the terminal transmits a response signal RX # 1 (ACK) to the transmission signal Tx # 1 of the process # 1 to the base station.
　つぎに、期間Ｔ３において、基地局がプロセス＃１の送信信号Ｔｘ＃２を端末へ送信している。プロセス＃１の送信信号Ｔｘ＃２は、期間Ｔ１において送信されたプロセス＃１の送信信号Ｔｘ＃１に続くプロセス＃１の信号である。また、期間Ｔ３において、端末がプロセス＃２の送信信号Ｔｘ＃１に対する応答信号ＲＸ＃１（ＡＣＫ）を基地局へ送信している。 Next, in period T3, the base station transmits the transmission signal Tx # 2 of process # 1 to the terminal. The transmission signal Tx # 2 of the process # 1 is a signal of the process # 1 following the transmission signal Tx # 1 of the process # 1 transmitted in the period T1. Further, in period T3, the terminal transmits a response signal RX # 1 (ACK) to the transmission signal Tx # 1 of process # 2 to the base station.
　つぎに、期間Ｔ４において、基地局がプロセス＃２の送信信号Ｔｘ＃２を端末へ送信している。プロセス＃２の送信信号Ｔｘ＃２は、期間Ｔ２において送信されたプロセス＃１の送信信号Ｔｘ＃１に続くプロセス＃２の信号である。また、期間Ｔ４において、端末がプロセス＃１の送信信号Ｔｘ＃２に対する応答信号ＲＸ＃２（ＡＣＫ）を基地局へ送信している。つぎに、期間Ｔ５において、端末がプロセス＃２の送信信号Ｔｘ＃２に対する応答信号ＲＸ＃２（ＡＣＫ）を基地局へ送信している。 Next, in period T4, the base station transmits the transmission signal Tx # 2 of process # 2 to the terminal. The transmission signal Tx # 2 of the process # 2 is a signal of the process # 2 following the transmission signal Tx # 1 of the process # 1 transmitted in the period T2. Further, in the period T4, the terminal transmits a response signal RX # 2 (ACK) to the transmission signal Tx # 2 of the process # 1 to the base station. Next, in the period T5, the terminal transmits a response signal RX # 2 (ACK) to the transmission signal Tx # 2 of the process # 2 to the base station.
　上述したように、シンボル＃１のデータは短時間で復号することができるため、応答信号を送信するまでの時間を短くし、データの送信完了や再送までの時間を短くすることができる。このため、シンボル＃１においては低遅延の通信を実現することができる。 As described above, since the data of symbol # 1 can be decoded in a short time, the time until the response signal is transmitted can be shortened, and the time until data transmission is completed or retransmitted can be shortened. For this reason, low-delay communication can be realized in symbol # 1.
　一方、シンボル＃２のシンボル単位は、シンボル＃１のシンボル単位より長い。このため、ＣＰのオーバヘッドを短くすることができる。このため、シンボル＃２においては高スループットの通信を実現することができる。 On the other hand, the symbol unit of symbol # 2 is longer than the symbol unit of symbol # 1. For this reason, the overhead of CP can be shortened. Therefore, high-throughput communication can be realized in symbol # 2.
　また、図６に示したように、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するためのアップリンクも、ダウンリンクと同様に低遅延のシンボル＃１を利用することで、シンボル単位でのプロトコルを実現でき、低遅延の通信を行うことができる。 Also, as shown in FIG. 6, the uplink for transmitting ACK / NACK can also implement a protocol in symbol units by using low-delay symbol # 1 in the same way as the downlink, thereby reducing the delay. Can communicate.
　また、受信結果の成否を受け取るまでの空き時間に別のデータの低遅延の通信を行うように構成する複数のプロセスを使用することで、連続した低遅延の通信を行うことができる。図６に示す例では、１シンボルごとに符号化を行ってＡＣＫを返信しているが、複数のシンボルにまたがって符号化を行ってもよい。 Moreover, continuous low-latency communication can be performed by using a plurality of processes configured to perform low-latency communication of different data in the idle time until the success or failure of the reception result is received. In the example illustrated in FIG. 6, encoding is performed for each symbol and ACK is returned, but encoding may be performed over a plurality of symbols.
　たとえば、次世代のセルラ通信に求められる要件として低遅延がある。現行のＬＴＥではサブフレーム単位でのデータの符号化が行われるため、受信側においては１サブフレームのデータを受信しないと復号を行うことができない。このため、復号を開始するまでに１サブフレーム分の遅延が発生する。また、１サブフレームのデータを符号化する符号化や復号の処理には長い時間がかかるため、これらの処理によってさらに遅延が発生する。 For example, low latency is a requirement for next-generation cellular communications. In the current LTE, data is encoded in units of subframes, and therefore, the receiving side cannot perform decoding unless data of one subframe is received. For this reason, a delay of one subframe occurs before decoding is started. In addition, since encoding and decoding processing for encoding data of one subframe takes a long time, further delay occurs due to these processing.
　一方、符号化する単位を小さくすると、ＣＰなどのガード領域のオーバヘッドが大きくなり、スループット（伝送速度）が低下する。このため、低遅延が要求されない場合には、データはまとめて符号化した方が効率がよい。 On the other hand, if the unit to be encoded is reduced, the overhead of the guard area such as the CP is increased and the throughput (transmission speed) is lowered. For this reason, when low delay is not required, it is more efficient to encode the data together.
　また、全てのアプリケーションに対して低遅延が求められるわけでなく、たとえば大きなファイルのダウンロードやＷｅｂブラウジングなどでは、低遅延であるよりもデータ転送速度が求められる。この場合に、短いＯＦＤＭシンボルで送信するよりも長いＯＦＤＭシンボルで送信する方が、ＣＰのオーバヘッドが小さくなり、トータルのスループットが大きくなる。 Also, low latency is not required for all applications. For example, when downloading a large file or Web browsing, a data transfer rate is required rather than low delay. In this case, transmission using a long OFDM symbol rather than transmission using a short OFDM symbol reduces the CP overhead and increases the total throughput.
　低遅延が求められるアプリケーションとしては、たとえば、ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｒｅａｌｉｔｙ：仮想現実）、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ　Ｒｅａｌｉｔｙ：拡張現実）、ゲームなどがある。低遅延は求められないが高スループットが求められるアプリケーションとしては、たとえば、大容量のファイル転送やＷｅｂブラウジングなどがある。このように、アプリケーションによって、低遅延がより優先的に求められる場合や、スループットがより優先的に求められる場合などがある。 Examples of applications that require low delay include VR (Virtual Reality), AR (Augmented Reality), and games. Examples of applications that do not require low delay but require high throughput include large-capacity file transfer and Web browsing. As described above, depending on the application, there is a case where low delay is required more preferentially, or a case where throughput is required more preferentially.
　これに対して、実施の形態にかかる無線通信システム１００によれば、シンボル長が短いＯＦＤＭシンボル（たとえば図６のシンボル＃１）と、シンボル長が長いＯＦＤＭシンボル（たとえば図６のシンボル＃２）と、を混在して無線伝送することができる。これにより、高スループットの通信と、低遅延の通信と、を同時に行うことができる。 On the other hand, according to radio communication system 100 according to the embodiment, an OFDM symbol with a short symbol length (for example, symbol # 1 in FIG. 6) and an OFDM symbol with a long symbol length (for example, symbol # 2 in FIG. 6). Can be mixed and wirelessly transmitted. Thereby, high-throughput communication and low-delay communication can be performed simultaneously.
（実施の形態にかかる送信装置からの送信信号の切り替え）
　図７は、実施の形態にかかる送信装置からの送信信号の切り替えの一例を示す図である。送信装置１１０および受信装置１２０は、たとえば図７に示す送信信号７１０，７２０，７３０のうちの複数の送信信号を、状況に応じて切り替えて用いてもよい。 (Switching of transmission signal from transmission apparatus according to embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of switching of transmission signals from the transmission apparatus according to the embodiment. For example, the transmission device 110 and the reception device 120 may switch and use a plurality of transmission signals among the transmission signals 710, 720, and 730 illustrated in FIG.
　送信信号７１０は、スループットを優先した送信信号（スループット優先）であり、たとえば図６に示した送信信号６１０と同様の信号である。送信信号７１０においては、シンボル＃ｎ－１，＃ｎ，＃ｎ＋１，＃ｎ＋２，…のそれぞれに、シンボル単位が比較的短い１個のＯＦＤＭシンボルと、シンボル単位が比較的長い１個のＯＦＤＭシンボルと、が含まれる。 The transmission signal 710 is a transmission signal giving priority to throughput (throughput priority), and is, for example, a signal similar to the transmission signal 610 shown in FIG. In transmission signal 710, for each of symbols # n-1, #n, # n + 1, # n + 2,..., One OFDM symbol having a relatively short symbol unit and one OFDM symbol having a relatively long symbol unit. And are included.
　送信信号７２０は、低遅延を優先した送信信号（低遅延優先）である。送信信号７２０においては、シンボル＃ｎ－１，＃ｎ，＃ｎ＋１，＃ｎ＋２，…のそれぞれに、シンボル単位が比較的短い２個のＯＦＤＭシンボルと、シンボル単位が比較的長い１個のＯＦＤＭシンボルと、が含まれている。また、送信信号７２０においては、シンボル単位が比較的短いＯＦＤＭシンボルが２個含まれることにより、シンボル単位が比較的長いＯＦＤＭシンボルのシンボル単位が送信信号７１０より短くなっている。したがって、送信信号７２０は、送信信号７１０と比べてスループットが低くなるが、低遅延の通信を高い頻度で行うことができる。 The transmission signal 720 is a transmission signal giving priority to low delay (low delay priority). In transmission signal 720, each of symbols # n−1, #n, # n + 1, # n + 2,..., Two OFDM symbols having a relatively short symbol unit and one OFDM symbol having a relatively long symbol unit. And are included. In addition, the transmission signal 720 includes two OFDM symbols having a relatively short symbol unit, so that the symbol unit of the OFDM symbol having a relatively long symbol unit is shorter than that of the transmission signal 710. Therefore, although the transmission signal 720 has a lower throughput than the transmission signal 710, low-delay communication can be performed with high frequency.
　送信信号７３０は、送信信号７１０のようなスループット優先の信号と、送信信号７２０のような低遅延優先の信号と、が混在する信号である。図７に示す送信信号７３０の例では、スループット優先の信号と低遅延優先の信号とが交互に送信されている。ただし、このような混在方法に限らず、たとえば、スループット優先の信号と低遅延優先の信号とを状況に応じて動的に切り替えて用いるようにしてもよい。 The transmission signal 730 is a signal in which a throughput priority signal such as the transmission signal 710 and a low delay priority signal such as the transmission signal 720 are mixed. In the example of the transmission signal 730 illustrated in FIG. 7, the throughput priority signal and the low delay priority signal are alternately transmitted. However, the present invention is not limited to such a mixing method, and for example, a throughput priority signal and a low delay priority signal may be dynamically switched depending on the situation.
　低遅延が要求されるアプリケーションと高スループットが要求されるアプリケーションの比率は、状況により変化する。たとえば、低遅延が要求されるアプリケーションの数が所定数より少ない場合は、送信装置１１０は、送信信号７１０を用いることで、全体のスループットを向上させることができる。なお、低遅延が要求されるアプリケーションの数が所定数より少ない場合には、低遅延が要求されるアプリケーションがない場合も含まれる。また、低遅延が要求されるアプリケーションの数が所定数以上である場合は、送信装置１１０は、送信信号７２０を用いることで、低遅延の通信を確保することができる。 The ratio of applications that require low latency and applications that require high throughput varies depending on the situation. For example, when the number of applications for which low delay is required is less than a predetermined number, the transmission apparatus 110 can improve the overall throughput by using the transmission signal 710. When the number of applications requiring low delay is less than a predetermined number, the case where there is no application requiring low delay is included. Further, when the number of applications for which low delay is required is equal to or greater than a predetermined number, the transmission apparatus 110 can ensure low-delay communication by using the transmission signal 720.
　また、低遅延が要求されるアプリケーションによるパケット送信が発生するタイミングが不明である場合もある。このような場合に、たとえば、サブフレーム単位でシンボルの構成を決めていると、遅延時間が大きくなる場合が発生する。これに対して、シンボルの構成を瞬時に決定するように構成してもよい。 Also, there are cases where the timing of packet transmission by an application requiring low delay is unknown. In such a case, for example, if the symbol configuration is determined in units of subframes, the delay time may increase. On the other hand, you may comprise so that the structure of a symbol may be determined instantaneously.
　または、送信信号７３０のように、スループット優先と低遅延優先が交互になるようなシンボル構成のサブフレームを用意しておき、低遅延を要求するアプリケーションに備えるように構成してもよい。 Alternatively, a subframe having a symbol configuration that alternates between throughput priority and low delay priority, such as a transmission signal 730, may be prepared and prepared for an application that requires low delay.
　このように、送信装置１１０は、時分割多重するスループット優先のＯＦＤＭシンボル（第１のシンボル）と低遅延優先のＯＦＤＭシンボル（第２のシンボル）との間の比率を制御する制御部を備えていてもよい。この比率は、たとえば、時分割多重後の信号に対する、時分割多重するスループット優先のＯＦＤＭシンボルの挿入頻度と、低遅延優先のＯＦＤＭシンボルの挿入頻度と、の間の比率である。 As described above, the transmission apparatus 110 includes a control unit that controls the ratio between the OFDM symbol with priority for throughput (first symbol) and the OFDM symbol with priority for low delay (second symbol) that are time-division multiplexed. May be. This ratio is, for example, a ratio between the insertion frequency of the OFDM symbol with priority for throughput and the OFDM symbol with priority for low delay with respect to the signal after time division multiplexing.
　これにより、要求される通信の性質に応じて柔軟にスループット優先の通信の頻度と低遅延優先の通信の頻度との間の比率を調整し、それぞれの通信によるサービス品質を向上させることができる。このような制御部は、たとえば図８に示す通信制御部８１５やＭＡＣスケジューラ８２６によって実現することができる。 This makes it possible to flexibly adjust the ratio between the frequency of communication with priority to throughput and the frequency of communication with priority to low delay according to the nature of the required communication, and improve the service quality of each communication. Such a control unit can be realized by, for example, the communication control unit 815 or the MAC scheduler 826 shown in FIG.
（実施の形態にかかる無線通信システムを適用した移動通信システム）
　図８は、実施の形態にかかる無線通信システムを適用した移動通信システムの一例を示す図である。実施の形態にかかる無線通信システム１００は、たとえば図８に示す移動通信システム８００に適用することができる。移動通信システム８００は、端末８１０と、基地局８２０と、を含む。 (Mobile communication system to which the radio communication system according to the embodiment is applied)
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a mobile communication system to which the wireless communication system according to the embodiment is applied. The radio communication system 100 according to the embodiment can be applied to, for example, the mobile communication system 800 shown in FIG. Mobile communication system 800 includes a terminal 810 and a base station 820.
　端末８１０は、アンテナ８１１と、ＲＦ部８１２と、受信処理部８１３と、ユーザアプリ部８１４と、通信制御部８１５と、送信処理部８１６と、ＲＦ部８１７と、アンテナ８１８と、を備える。上述の受信装置１２０は、たとえばアンテナ８１１、ＲＦ部８１２および受信処理部８１３により実現することができる。上述の送信装置１１０は、たとえば送信処理部８１６、ＲＦ部８１７およびアンテナ８１８により実現することができる。 The terminal 810 includes an antenna 811, an RF unit 812, a reception processing unit 813, a user application unit 814, a communication control unit 815, a transmission processing unit 816, an RF unit 817, and an antenna 818. The above-described receiving device 120 can be realized by the antenna 811, the RF unit 812, and the reception processing unit 813, for example. The transmission apparatus 110 described above can be realized by, for example, the transmission processing unit 816, the RF unit 817, and the antenna 818.
　アンテナ８１１およびＲＦ部８１２は、基地局８２０からシンボル長が互いに異なる複数のＯＦＤＭシンボルが時分割多重されたシンボルを無線受信する受信部である。たとえば、アンテナ８１１は、他の通信装置（たとえば基地局８２０）から無線送信された信号を受信してＲＦ部８１２へ出力する。ＲＦ部８１２は、アンテナ８１１から出力された信号のＲＦ受信処理を行う。ＲＦ部８１２によるＲＦ受信処理には、たとえば、増幅、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：高周波）帯からベースバンド帯への周波数変換、アナログ信号からデジタル信号への変換などが含まれる。ＲＦ部８１２は、ＲＦ受信処理を行った信号を受信処理部８１３へ出力する。 The antenna 811 and the RF unit 812 are reception units that wirelessly receive a symbol obtained by time-division multiplexing a plurality of OFDM symbols having different symbol lengths from the base station 820. For example, the antenna 811 receives a signal wirelessly transmitted from another communication apparatus (for example, the base station 820) and outputs the signal to the RF unit 812. The RF unit 812 performs an RF reception process on the signal output from the antenna 811. The RF reception processing by the RF unit 812 includes, for example, amplification, frequency conversion from an RF (Radio Frequency) band to a baseband, conversion from an analog signal to a digital signal, and the like. The RF unit 812 outputs the signal subjected to the RF reception process to the reception processing unit 813.
　受信処理部８１３は、アンテナ８１１およびＲＦ部８１２（受信部）によって受信されたシンボルから複数のＯＦＤＭシンボルのうちの少なくともいずれかを分離して取得する分離部である。たとえば、受信処理部８１３は、ＲＦ部８１２から出力された信号を復調し、復調した信号を復号する。そして、受信処理部８１３は、復号により得られたデータをユーザアプリ部８１４および通信制御部８１５へ出力する。 The reception processing unit 813 is a separation unit that separates and acquires at least one of a plurality of OFDM symbols from the symbols received by the antenna 811 and the RF unit 812 (reception unit). For example, the reception processing unit 813 demodulates the signal output from the RF unit 812 and decodes the demodulated signal. Then, the reception processing unit 813 outputs the data obtained by the decoding to the user application unit 814 and the communication control unit 815.
　ユーザアプリ部８１４は、受信処理部８１３から出力されたデータに基づくアプリケーション処理を行う。ユーザアプリ部８１４におけるアプリケーション処理は、端末８１０において実行されるアプリケーションによる処理であって、たとえば基地局８２０を介した通信を伴う処理である。また、ユーザアプリ部８１４は、アプリケーション処理に基づく送信すべきデータを生成し、生成したデータを送信処理部８１６へ出力する。 The user application unit 814 performs application processing based on the data output from the reception processing unit 813. The application process in the user application unit 814 is a process by an application executed in the terminal 810, for example, a process involving communication via the base station 820. In addition, the user application unit 814 generates data to be transmitted based on the application process, and outputs the generated data to the transmission processing unit 816.
　また、ユーザアプリ部８１４は、通信制御部８１５に対して、レイテンシ（遅延）の小さな通信の要求を行う。たとえば、ユーザアプリ部８１４は、低遅延要求情報をヘッダにセットしたデータを通信制御部８１５へ出力する。低遅延要求情報は、レイテンシの小さな通信であることを示すビットである。 In addition, the user application unit 814 requests the communication control unit 815 for communication with a small latency (delay). For example, the user application unit 814 outputs data in which the low delay request information is set in the header to the communication control unit 815. The low delay request information is a bit indicating that the communication has a low latency.
　通信制御部８１５は、受信処理部８１３から出力されたデータに含まれる制御情報に基づいて送信処理部８１６を制御することにより、端末８１０における通信の制御を行う。また、通信制御部８１５は、低遅延要求情報がヘッダにセットされたデータがユーザアプリ部８１４から出力されると低遅延スケジューリング要求信号を生成する。低遅延スケジューリング要求信号は、基地局８２０に対してデータを送信するための低レイテンシのリソース割当を要求する制御情報である。 The communication control unit 815 controls communication in the terminal 810 by controlling the transmission processing unit 816 based on the control information included in the data output from the reception processing unit 813. Also, the communication control unit 815 generates a low-delay scheduling request signal when data having the low-delay request information set in the header is output from the user application unit 814. The low-latency scheduling request signal is control information for requesting low-latency resource allocation for transmitting data to the base station 820.
　通信制御部８１５は、生成した低遅延スケジューリング要求信号を、送信処理部８１６へ出力することにより基地局８２０へ送信する。そして、通信制御部８１５は、低遅延スケジューリング要求信号に対する基地局８２０によるスケジューリングの結果を、受信処理部８１３から取得する。そして、通信制御部８１５は、低遅延要求情報がヘッダにセットされたデータを、基地局８２０によるスケジューリングの結果が示す無線リソースによって送信するように送信処理部８１６を制御する。 The communication control unit 815 transmits the generated low-delay scheduling request signal to the base station 820 by outputting it to the transmission processing unit 816. Then, the communication control unit 815 acquires the result of scheduling by the base station 820 for the low delay scheduling request signal from the reception processing unit 813. Then, the communication control unit 815 controls the transmission processing unit 816 to transmit the data in which the low delay request information is set in the header using the radio resource indicated by the scheduling result by the base station 820.
　また、通信制御部８１５は、送信処理部８１６が時分割多重するスループット優先のＯＦＤＭシンボル（第１のシンボル）と低遅延優先のＯＦＤＭシンボル（第２のシンボル）との間の比率を制御する制御部としての機能を有していてもよい。この場合に、通信制御部８１５は、たとえばユーザアプリ部８１４において実行されるアプリケーションからの要求に基づいて、送信処理部８１６が時分割多重するスループット優先のＯＦＤＭシンボルと低遅延優先のＯＦＤＭシンボルとの間の比率を制御する。 Also, the communication control unit 815 controls the ratio between the throughput-priority OFDM symbol (first symbol) and the low-delay priority OFDM symbol (second symbol) that the transmission processing unit 816 performs time division multiplexing. It may have a function as a part. In this case, for example, based on a request from an application executed in the user application unit 814, the communication control unit 815 performs a throughput-priority OFDM symbol and a low-delay priority OFDM symbol that are time-division multiplexed by the transmission processing unit 816. Control the ratio between.
　送信処理部８１６は、ユーザアプリ部８１４および通信制御部８１５から出力されたデータを符号化し、符号化したデータを変調する。そして、送信処理部８１６は、変調により得られた信号をＲＦ部８１７へ出力する。端末８１０において、それぞれＯＦＤＭ変調され、シンボル長が互いに異なる複数のＯＦＤＭシンボルを時分割多重する多重部は、たとえば送信処理部８１６によって実現することができる。 The transmission processing unit 816 encodes the data output from the user application unit 814 and the communication control unit 815, and modulates the encoded data. Then, the transmission processing unit 816 outputs the signal obtained by the modulation to the RF unit 817. In terminal 810, a multiplexing unit that time-division-multiplexes a plurality of OFDM symbols that are OFDM-modulated and have different symbol lengths can be realized by transmission processing unit 816, for example.
　ＲＦ部８１７およびアンテナ８１８は、送信処理部８１６（多重部）によって時分割多重されたシンボルを無線送信する送信部である。たとえば、ＲＦ部８１７は、送信処理部８１６から出力された信号のＲＦ送信処理を行う。ＲＦ部８１７によるＲＦ送信処理には、たとえば、デジタル信号からアナログ信号への変換、ベースバンド帯からＲＦ帯への周波数変換、増幅などが含まれる。ＲＦ部８１７は、ＲＦ送信処理を行った信号をアンテナ８１８へ出力する。アンテナ８１８は、ＲＦ部８１７から出力された信号を他の通信装置（たとえば基地局８２０）へ無線送信する。 The RF unit 817 and the antenna 818 are transmitting units that wirelessly transmit the symbols time-division multiplexed by the transmission processing unit 816 (multiplexing unit). For example, the RF unit 817 performs an RF transmission process on the signal output from the transmission processing unit 816. The RF transmission processing by the RF unit 817 includes, for example, conversion from a digital signal to an analog signal, frequency conversion from a baseband to an RF band, amplification, and the like. The RF unit 817 outputs the signal subjected to the RF transmission process to the antenna 818. The antenna 818 wirelessly transmits the signal output from the RF unit 817 to another communication device (for example, the base station 820).
　基地局８２０は、アンテナ８２１と、ＲＦ部８２２と、受信処理部８２３と、ネットワーク処理部８２４と、ＭＡＣスケジューラ８２６と、送信処理部８２７と、ＲＦ部８２８と、アンテナ８２９と、を備える。上述の受信装置１２０は、たとえばアンテナ８２１、ＲＦ部８２２および受信処理部８２３により実現することができる。上述の送信装置１１０は、たとえば送信処理部８２７、ＲＦ部８２８およびアンテナ８２９により実現することができる。 The base station 820 includes an antenna 821, an RF unit 822, a reception processing unit 823, a network processing unit 824, a MAC scheduler 826, a transmission processing unit 827, an RF unit 828, and an antenna 829. The above-described receiving device 120 can be realized by the antenna 821, the RF unit 822, and the reception processing unit 823, for example. The transmission apparatus 110 described above can be realized by, for example, the transmission processing unit 827, the RF unit 828, and the antenna 829.
　アンテナ８２１およびＲＦ部８２２は、端末８１０からシンボル長が互いに異なる複数のＯＦＤＭシンボルが時分割多重されたシンボルを無線受信する受信部である。たとえば、アンテナ８２１は、他の通信装置（たとえば端末８１０）から無線送信された信号を受信してＲＦ部８２２へ出力する。ＲＦ部８２２は、アンテナ８２１から出力された信号のＲＦ受信処理を行う。ＲＦ部８２２によるＲＦ受信処理には、たとえば、増幅、ＲＦ帯からベースバンド帯への周波数変換、アナログ信号からデジタル信号への変換などが含まれる。ＲＦ部８２２は、ＲＦ受信処理を行った信号を受信処理部８２３へ出力する。 The antenna 821 and the RF unit 822 are reception units that wirelessly receive a symbol obtained by time-division multiplexing a plurality of OFDM symbols having different symbol lengths from the terminal 810. For example, the antenna 821 receives a signal wirelessly transmitted from another communication device (for example, the terminal 810) and outputs the signal to the RF unit 822. The RF unit 822 performs an RF reception process on the signal output from the antenna 821. The RF reception processing by the RF unit 822 includes, for example, amplification, frequency conversion from the RF band to the baseband, conversion from an analog signal to a digital signal, and the like. The RF unit 822 outputs the signal subjected to the RF reception process to the reception processing unit 823.
　受信処理部８２３は、アンテナ８２１およびＲＦ部８２２（受信部）によって受信されたシンボルから複数のＯＦＤＭシンボルのうちの少なくともいずれかを分離して取得する分離部である。たとえば、受信処理部８２３は、ＲＦ部８２２から出力された信号を復調し、復調した信号を復号する。そして、受信処理部８２３は、復号により得られたデータをネットワーク処理部８２４およびＭＡＣスケジューラ８２６へ出力する。 The reception processing unit 823 is a separation unit that separates and acquires at least one of a plurality of OFDM symbols from symbols received by the antenna 821 and the RF unit 822 (reception unit). For example, the reception processing unit 823 demodulates the signal output from the RF unit 822 and decodes the demodulated signal. Then, the reception processing unit 823 outputs the data obtained by decoding to the network processing unit 824 and the MAC scheduler 826.
　ネットワーク処理部８２４は、受信処理部８２３から出力されたデータを、コアネットワークを介して端末８１０の通信先へ送信する。端末８１０の通信先は、たとえば端末８１０からの要求に応じてコンテンツデータを提供するサーバや、端末８１０とは異なる端末などである。コアネットワークは、たとえばＳ－ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ－Ｇａｔｅｗａｙ）、Ｐ－ＧＷ（Ｐａｃｋｅｔ　ｄａｔａ　ｎｅｔｗｏｒｋ－Ｇａｔｅｗａｙ）、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｅｎｔｉｔｙ）などにより実現される。また、ネットワーク処理部８２４は、端末８１０の通信先からコアネットワークを介して送信されたデータを送信処理部８２７へ出力する。 The network processing unit 824 transmits the data output from the reception processing unit 823 to the communication destination of the terminal 810 via the core network. The communication destination of the terminal 810 is, for example, a server that provides content data in response to a request from the terminal 810, a terminal different from the terminal 810, or the like. The core network is realized by, for example, S-GW (Serving-Gateway), P-GW (Packet data network-Gateway), MME (Mobility Management Entity), and the like. Further, the network processing unit 824 outputs data transmitted from the communication destination of the terminal 810 via the core network to the transmission processing unit 827.
　また、ネットワーク処理部８２４は、低遅延要求検出部８２５を有する。低遅延要求検出部８２５は、端末８１０の通信先からコアネットワークを介して送信されたデータに含まれる低遅延要求情報を検出する。そして、低遅延要求検出部８２５は、低遅延要求情報を検出すると、検出結果をＭＡＣスケジューラ８２６へ通知する。 In addition, the network processing unit 824 has a low delay request detection unit 825. The low delay request detection unit 825 detects low delay request information included in data transmitted from the communication destination of the terminal 810 via the core network. When the low delay request detection unit 825 detects the low delay request information, the low delay request detection unit 825 notifies the MAC scheduler 826 of the detection result.
　ＭＡＣスケジューラ８２６は、受信処理部８２３から出力されたデータに含まれる制御情報に基づいて、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）層のスケジューリングを行う。ＭＡＣスケジューラ８２６によるスケジューリングは、端末８１０とは異なるユーザからの要求や要求の優先度などに基づいて行われてもよい。 The MAC scheduler 826 performs MAC (Media Access Control) layer scheduling based on control information included in the data output from the reception processing unit 823. The scheduling by the MAC scheduler 826 may be performed based on a request from a user different from the terminal 810, a priority of the request, or the like.
　また、スケジューリングには、端末８１０から基地局８２０への無線送信に無線リソースを割り当てるアップリンクのスケジューリングと、基地局８２０から端末８１０への無線送信に無線リソースを割り当てるダウンリンクのスケジューリングと、がある。ＭＡＣスケジューラ８２６は、アップリンクのスケジューリングの結果を、送信処理部８２７へ出力することにより端末８１０へ送信する。また、ＭＡＣスケジューラ８２６は、アップリンクのスケジューリングの結果を受信処理部８２３へ通知してもよい。これにより、端末８１０からのデータを受信処理部８２３が正常に受信することができる。 Scheduling includes uplink scheduling for allocating radio resources for radio transmission from the terminal 810 to the base station 820 and downlink scheduling for allocating radio resources for radio transmission from the base station 820 to the terminal 810. . The MAC scheduler 826 transmits the uplink scheduling result to the terminal 810 by outputting the result to the transmission processing unit 827. Further, the MAC scheduler 826 may notify the reception processing unit 823 of the uplink scheduling result. As a result, the reception processing unit 823 can normally receive data from the terminal 810.
　また、ＭＡＣスケジューラ８２６は、ダウンリンクのスケジューリングの結果を送信処理部８２７へ通知することにより、基地局８２０から端末８１０への無線送信に用いる無線リソースを指定する。また、ＭＡＣスケジューラ８２６は、ダウンリンクのスケジューリングの結果を、送信処理部８２７へ出力することにより端末８１０へ送信する。これにより、基地局８２０からのデータを端末８１０が正常に受信することができる。 Further, the MAC scheduler 826 specifies a radio resource used for radio transmission from the base station 820 to the terminal 810 by notifying the transmission processing unit 827 of the downlink scheduling result. The MAC scheduler 826 transmits the downlink scheduling result to the terminal 810 by outputting the result to the transmission processing unit 827. Thereby, the terminal 810 can normally receive data from the base station 820.
　また、ＭＡＣスケジューラ８２６は、受信処理部８２３から出力された端末８１０からのデータのヘッダに低遅延要求情報があった場合は、端末８１０からの無線送信に、上述したシンボル単位が短いＯＦＤＭシンボルの無線リソースを割り当てる。また、ＭＡＣスケジューラ８２６は、低遅延要求検出部８２５によって端末８１０へのデータに低遅延要求情報を検出したことが通知されると、端末８１０への無線送信に、上述したシンボル単位が短いＯＦＤＭシンボルの無線リソースを割り当てる。 Also, when there is low delay request information in the header of the data from the terminal 810 output from the reception processing unit 823, the MAC scheduler 826 transmits an OFDM symbol having a short symbol unit to the wireless transmission from the terminal 810. Allocate radio resources. Further, when the MAC scheduler 826 is notified by the low delay request detection unit 825 that the low delay request information has been detected in the data to the terminal 810, the OFDM symbol having the short symbol unit described above is used for wireless transmission to the terminal 810. Allocate radio resources.
　また、ＭＡＣスケジューラ８２６は、送信処理部８２７が時分割多重するスループット優先のＯＦＤＭシンボル（第１のシンボル）と低遅延優先のＯＦＤＭシンボル（第２のシンボル）との間の比率を制御する制御部としての機能を有していてもよい。この場合に、ＭＡＣスケジューラ８２６は、たとえば端末８１０のユーザアプリ部８１４において実行されるアプリケーションからの要求（たとえば低遅延要求情報）に従ってこの比率を制御する。 The MAC scheduler 826 also controls the ratio between the throughput-priority OFDM symbol (first symbol) and the low-delay priority OFDM symbol (second symbol) that the transmission processing unit 827 performs time division multiplexing. It may have the function as. In this case, the MAC scheduler 826 controls this ratio according to a request (for example, low delay request information) from an application executed in the user application unit 814 of the terminal 810, for example.
　送信処理部８２７は、ネットワーク処理部８２４およびＭＡＣスケジューラ８２６から出力されたデータを符号化し、符号化した信号を変調する。そして、送信処理部８２７は、変調により得られた信号をＲＦ部８２８へ出力する。基地局８２０において、それぞれＯＦＤＭ変調され、シンボル長が互いに異なる複数のＯＦＤＭシンボルを時分割多重する多重部は、たとえば送信処理部８２７によって実現することができる。 The transmission processing unit 827 encodes data output from the network processing unit 824 and the MAC scheduler 826, and modulates the encoded signal. Then, the transmission processing unit 827 outputs the signal obtained by the modulation to the RF unit 828. In base station 820, a multiplexing unit that time-division-multiplexes a plurality of OFDM symbols that are OFDM-modulated and have different symbol lengths can be realized by transmission processing unit 827, for example.
　ＲＦ部８２８およびアンテナ８２９は、送信処理部８２７（多重部）によって時分割多重されたシンボルを無線送信する送信部である。たとえば、ＲＦ部８２８は、送信処理部８２７から出力された信号のＲＦ送信処理を行う。ＲＦ部８２８によるＲＦ送信処理には、たとえば、デジタル信号からアナログ信号への変換、ベースバンド帯からＲＦ帯への周波数変換、増幅などが含まれる。ＲＦ部８２８は、ＲＦ送信処理を行った信号をアンテナ８２９へ出力する。アンテナ８２９は、ＲＦ部８２８から出力された信号を他の通信装置（たとえば端末８１０）へ無線送信する。 The RF unit 828 and the antenna 829 are transmission units that wirelessly transmit the symbols time-division multiplexed by the transmission processing unit 827 (multiplexing unit). For example, the RF unit 828 performs RF transmission processing of the signal output from the transmission processing unit 827. The RF transmission processing by the RF unit 828 includes, for example, conversion from a digital signal to an analog signal, frequency conversion from a baseband to an RF band, amplification, and the like. The RF unit 828 outputs the signal subjected to the RF transmission process to the antenna 829. The antenna 829 wirelessly transmits the signal output from the RF unit 828 to another communication device (for example, the terminal 810).
（実施の形態にかかる端末および基地局の送信処理部）
　図９は、実施の形態にかかる端末および基地局の送信処理部の一例を示す図である。図８に示した端末８１０の送信処理部８１６および基地局８２０の送信処理部８２７のそれぞれは、たとえば図９に示す送信処理部９００により実現することができる。送信処理部９００は、符号化／変調部９１０，９３０と、ＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９２０，９４０と、ＯＦＤＭシンボル合成部９５０と、を備える。 (Transmission processing unit of terminal and base station according to embodiment)
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a transmission processing unit of a terminal and a base station according to the embodiment. Each of transmission processing section 816 of terminal 810 and transmission processing section 827 of base station 820 shown in FIG. 8 can be realized by transmission processing section 900 shown in FIG. 9, for example. Transmission processing section 900 includes encoding / modulation sections 910 and 930, CP addition / OFDM symbol modulation sections 920 and 940, and OFDM symbol synthesis section 950.
　符号化／変調部９１０には、たとえば、低遅延が求められない、あるいは高スループットが求められるメインのユーザデータが入力される。符号化／変調部９１０は、入力されたユーザデータの符号化および変調を行う。符号化／変調部９１０による変調には、たとえばＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）や１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などの各種の変調方式を用いることができる。符号化／変調部９１０は、符号化および変調により得られた信号をＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９２０へ出力する。 For example, main user data for which low delay is not required or high throughput is required is input to the encoding / modulation unit 910. The encoding / modulation unit 910 encodes and modulates input user data. Various types of modulation such as QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) and 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) can be used for the modulation by the encoding / modulation unit 910. Encoding / modulating section 910 outputs a signal obtained by encoding and modulation to CP addition / OFDM symbol modulating section 920.
　ＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９２０は、符号化／変調部９１０から出力された信号の先頭に、符号化／変調部９１０から出力された信号の末尾部分をＣＰとして付加し、ＯＦＤＭ変調を行う。そして、ＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９２０は、ＯＦＤＭ変調により得られたＯＦＤＭシンボルをＯＦＤＭシンボル合成部９５０へ出力する。 The CP addition / OFDM symbol modulation section 920 adds the end portion of the signal output from the encoding / modulation section 910 to the head of the signal output from the encoding / modulation section 910 as a CP, and performs OFDM modulation. Then, CP addition / OFDM symbol modulation section 920 outputs the OFDM symbol obtained by OFDM modulation to OFDM symbol synthesis section 950.
　ＯＦＤＭシンボル９２１は、ＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９２０が出力するＯＦＤＭシンボルである。ＯＦＤＭシンボル９２１は、低遅延が求められない、あるいは高スループットが求められるメインの信号である。ＯＦＤＭシンボル９２１のシンボル長は、たとえば図５に示した送信信号５１０の長さである。 The OFDM symbol 921 is an OFDM symbol output from the CP addition / OFDM symbol modulation unit 920. The OFDM symbol 921 is a main signal for which low delay is not required or high throughput is required. The symbol length of the OFDM symbol 921 is, for example, the length of the transmission signal 510 shown in FIG.
　符号化／変調部９３０には、たとえば、低遅延が求められる、あるいは高スループットが求められないサブのユーザデータや制御情報等が入力される。送信装置１１０を端末８１０に適用する場合は、この制御情報には、一例としては端末８１０と基地局８２０との間のチャネル状態（無線品質）の端末８１０による測定結果を示す情報を含めてもよい。 The encoding / modulation unit 930 receives, for example, sub user data, control information, or the like for which low delay is required or high throughput is not required. When the transmission apparatus 110 is applied to the terminal 810, the control information may include information indicating a measurement result by the terminal 810 of the channel state (wireless quality) between the terminal 810 and the base station 820 as an example. Good.
　符号化／変調部９３０は、入力されたユーザデータおよび制御情報等の符号化および変調を行う。符号化／変調部９３０による変調には、たとえばＱＰＳＫや１６ＱＡＭなどの各種の変調方式を用いることができる。符号化／変調部９３０は、符号化および変調により得られた信号をＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９４０へ出力する。 The encoding / modulation unit 930 encodes and modulates input user data and control information. Various modulation schemes such as QPSK and 16QAM can be used for modulation by the encoding / modulation unit 930, for example. Encoding / modulating section 930 outputs a signal obtained by encoding and modulation to CP addition / OFDM symbol modulating section 940.
　ＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９４０は、符号化／変調部９３０から出力された信号の先頭に、符号化／変調部９３０から出力された信号の末尾部分をＣＰとして付加し、ＯＦＤＭ変調を行う。そして、ＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９４０は、ＯＦＤＭ変調により得られたＯＦＤＭシンボルをＯＦＤＭシンボル合成部９５０へ出力する。 The CP addition / OFDM symbol modulation section 940 adds the end portion of the signal output from the encoding / modulation section 930 as a CP to the head of the signal output from the encoding / modulation section 930, and performs OFDM modulation. Then, CP addition / OFDM symbol modulation section 940 outputs the OFDM symbol obtained by OFDM modulation to OFDM symbol synthesis section 950.
　ＯＦＤＭシンボル９４１は、ＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９４０が出力するＯＦＤＭシンボルである。ＯＦＤＭシンボル９４１は、低遅延が求められる、あるいは高スループットが求められないサブの信号である。ＯＦＤＭシンボル９４１のシンボル長は、たとえば、図５に示した送信信号５２０，５３０，５４０のいずれかにおける、ＣＰ５２１およびデータ区間５２２を有するＯＦＤＭシンボルの長さである。 The OFDM symbol 941 is an OFDM symbol output from the CP addition / OFDM symbol modulation unit 940. The OFDM symbol 941 is a sub signal for which low delay is required or high throughput is not required. The symbol length of the OFDM symbol 941 is, for example, the length of the OFDM symbol having the CP 521 and the data section 522 in one of the transmission signals 520, 530, and 540 shown in FIG.
　ＯＦＤＭシンボル合成部９５０は、それぞれＯＦＤＭ変調され、シンボル長が互いに異なる複数のＯＦＤＭシンボルを時分割多重する多重部である。たとえば、ＯＦＤＭシンボル合成部９５０は、ＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９２０から出力されたメインのＯＦＤＭシンボル９２１と、ＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９４０から出力されたサブのＯＦＤＭシンボル９４１と、を合成する。そして、ＯＦＤＭシンボル合成部９５０は、合成により得られたＯＦＤＭシンボルを出力する。ＯＦＤＭシンボル合成部９５０は、たとえばマルチプレクサにより実現することができる。 The OFDM symbol combining unit 950 is a multiplexing unit that time-division-multiplexes a plurality of OFDM symbols that are OFDM-modulated and have different symbol lengths. For example, OFDM symbol combining section 950 combines main OFDM symbol 921 output from CP addition / OFDM symbol modulation section 920 and sub OFDM symbol 941 output from CP addition / OFDM symbol modulation section 940. . Then, OFDM symbol combining section 950 outputs the OFDM symbol obtained by combining. The OFDM symbol synthesizer 950 can be realized by a multiplexer, for example.
　送信シンボル９５１は、ＯＦＤＭシンボル合成部９５０が出力するシンボルである。送信シンボル９５１は、ＯＦＤＭシンボル９２１のＣＰの先頭の一部にＯＦＤＭシンボル９４１が上書きされた信号である。このとき、ＯＦＤＭシンボル９２１のＣＰの残りの部分がガード領域として働くように、ＯＦＤＭシンボル９４１のシンボル長が調整される（たとえば図５参照）。ＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９４０によるＯＦＤＭシンボル９４１のシンボル長の調整は、たとえば図８に示した通信制御部８１５やＭＡＣスケジューラ８２６によって制御される。 The transmission symbol 951 is a symbol output from the OFDM symbol synthesis unit 950. The transmission symbol 951 is a signal in which the OFDM symbol 941 is overwritten on a part of the beginning of the CP of the OFDM symbol 921. At this time, the symbol length of the OFDM symbol 941 is adjusted so that the remaining CP of the OFDM symbol 921 serves as a guard region (see, for example, FIG. 5). The adjustment of the symbol length of the OFDM symbol 941 by the CP addition / OFDM symbol modulation unit 940 is controlled by, for example, the communication control unit 815 and the MAC scheduler 826 shown in FIG.
　図９に示した構成により、シンボル長が長く高スループットのＯＦＤＭシンボル（メイン）と、シンボル長が短く低遅延のＯＦＤＭシンボル（サブ）と、を時分割多重して送信することができる。このため、高スループットの通信と、低遅延の通信と、を同時に行うことができる。また、低遅延の通信は、従来のＯＦＤＭシンボルのＣＰにおける使用しない期間を利用して行われるため、全体のスループットを向上させることができる。 With the configuration shown in FIG. 9, an OFDM symbol (main) having a long symbol length and a high throughput and an OFDM symbol (sub) having a short symbol length and a low delay can be time-division multiplexed and transmitted. For this reason, high-throughput communication and low-delay communication can be performed simultaneously. In addition, since low-delay communication is performed using a period in which the conventional OFDM symbol CP is not used, overall throughput can be improved.
　図９に示す例では、ＯＦＤＭシンボル９２１のＣＰの先頭部分の一部にＯＦＤＭシンボル９４１を上書きすることにより送信シンボル９５１を得る構成について説明したが、送信シンボル９５１を得る構成はこれに限らない。たとえば、ＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９２０は、ＣＰがガード領域として働く範囲でＣＰを短くしたＯＦＤＭシンボル９２１を生成するようにしてもよい。 In the example illustrated in FIG. 9, the configuration in which the transmission symbol 951 is obtained by overwriting the OFDM symbol 941 on a part of the beginning portion of the CP of the OFDM symbol 921 has been described, but the configuration in which the transmission symbol 951 is obtained is not limited thereto. For example, the CP addition / OFDM symbol modulation unit 920 may generate the OFDM symbol 921 in which the CP is shortened in a range where the CP works as a guard region.
　すなわち、図９に示した送信シンボル９５１におけるＯＦＤＭシンボル９２１のＣＰのうちのＯＦＤＭシンボル９４１によって上書きされる部分については、ＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９２０において予め生成しないようにしてもよい。この場合に、ＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９２０によるＯＦＤＭシンボル９２１のシンボル単位の調整（ＣＰ長の調整）は、たとえば図８に示した通信制御部８１５やＭＡＣスケジューラ８２６によって制御される。 That is, the CP addition / OFDM symbol modulation unit 920 may not generate in advance the portion of the transmission symbol 951 shown in FIG. 9 that is overwritten by the OFDM symbol 941 in the CP of the OFDM symbol 921. In this case, the symbol unit adjustment (CP length adjustment) of the OFDM symbol 921 by the CP addition / OFDM symbol modulation unit 920 is controlled by, for example, the communication control unit 815 or the MAC scheduler 826 shown in FIG.
　これにより、ＯＦＤＭシンボル合成部９５０において、ＯＦＤＭシンボル９２１のＣＰの一部にＯＦＤＭシンボル９４１を上書きしなくても、ＯＦＤＭシンボル９２１とＯＦＤＭシンボル９４１とを時分割多重することができる。 Thereby, the OFDM symbol 921 and the OFDM symbol 941 can be time-division multiplexed in the OFDM symbol combining unit 950 without overwriting the OFDM symbol 941 in part of the CP of the OFDM symbol 921.
　図９に示す例では、２通り（メインとサブ）のシンボル単位の各ＯＦＤＭシンボルを生成する構成について説明したが、３つ目以降のシンボル単位のＯＦＤＭシンボルを生成する構成をさらに送信処理部９００に設けてもよい。また、複数通りのシンボル単位の各ＯＦＤＭ信号を生成する生成部を設けておき、アプリケーションからの要求によっていずれの生成部を用いるかを切り替える制御部をさらに設けてもよい。これにより、たとえば図７に示した送信信号７３０において、スループット優先の信号と低遅延優先の信号とを状況に応じて動的に切り替えて用いることが可能になる。 In the example illustrated in FIG. 9, the configuration for generating each OFDM symbol in two (main and sub) symbol units has been described. However, the transmission processing unit 900 further includes a configuration for generating the third and subsequent symbol symbols. May be provided. In addition, a generation unit that generates each OFDM signal in a plurality of symbol units may be provided, and a control unit that switches which generation unit is used according to a request from an application may be further provided. Accordingly, for example, in the transmission signal 730 shown in FIG. 7, it is possible to dynamically switch between the throughput priority signal and the low delay priority signal according to the situation.
（実施の形態にかかる端末および基地局の受信処理部）
　図１０は、実施の形態にかかる端末および基地局の受信処理部の一例を示す図である。図８に示した端末８１０の受信処理部８１３および基地局８２０の受信処理部８２３のそれぞれは、たとえば図１０に示す受信処理部１０００により実現することができる。受信処理部１０００は、ＯＦＤＭシンボル分離部１０１０と、ＣＰ除去／ＯＦＤＭシンボル復調部１０２０，１０４０と、復調／復号部１０３０，１０５０と、を備える。 (Reception processing unit of terminal and base station according to embodiment)
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a reception processing unit of a terminal and a base station according to the embodiment. Each of the reception processing unit 813 of the terminal 810 and the reception processing unit 823 of the base station 820 illustrated in FIG. 8 can be realized by, for example, the reception processing unit 1000 illustrated in FIG. The reception processing unit 1000 includes an OFDM symbol separation unit 1010, CP removal / OFDM symbol demodulation units 1020 and 1040, and demodulation / decoding units 1030 and 1050.
　受信シンボル１０１１は、図９に示した送信側の送信処理部９００によって生成されて無線送信され、受信側の受信処理部１０００によって受信されたシンボルである。したがって、受信シンボル１０１１は、図９に示した送信シンボル９５１と同内容である。ただし、受信シンボル１０１１は、無線伝送において生じたノイズやマルチパスなどを含む。 The reception symbol 1011 is a symbol generated by the transmission processing unit 900 on the transmission side illustrated in FIG. 9 and wirelessly transmitted and received by the reception processing unit 1000 on the reception side. Therefore, the reception symbol 1011 has the same content as the transmission symbol 951 shown in FIG. However, the reception symbol 1011 includes noise, multipath, and the like generated in wireless transmission.
　ＯＦＤＭシンボル分離部１０１０は、送信側から受信されたシンボルから複数のＯＦＤＭシンボルのうちの少なくともいずれかを分離して取得する分離部である。たとえば、ＯＦＤＭシンボル分離部１０１０は、受信シンボル１０１１を時分割多重分離することによりＯＦＤＭシンボル９２１およびＯＦＤＭシンボル９４１を得る。そして、ＯＦＤＭシンボル分離部１０１０は、時分割多重分離により得られたＯＦＤＭシンボル９２１をＣＰ除去／ＯＦＤＭシンボル復調部１０２０へ出力する。また、ＯＦＤＭシンボル分離部１０１０は、時分割多重分離により得られたＯＦＤＭシンボル９４１をＣＰ除去／ＯＦＤＭシンボル復調部１０４０へ出力する。 The OFDM symbol separation unit 1010 is a separation unit that separates and acquires at least one of a plurality of OFDM symbols from a symbol received from the transmission side. For example, OFDM symbol demultiplexing section 1010 obtains OFDM symbol 921 and OFDM symbol 941 by time division demultiplexing received symbol 1011. Then, OFDM symbol demultiplexing section 1010 outputs OFDM symbol 921 obtained by time division demultiplexing to CP removal / OFDM symbol demodulation section 1020. Further, OFDM symbol demultiplexing section 1010 outputs OFDM symbol 941 obtained by time division demultiplexing to CP removal / OFDM symbol demodulation section 1040.
　ＣＰ除去／ＯＦＤＭシンボル復調部１０２０は、ＯＦＤＭシンボル分離部１０１０から出力されたＯＦＤＭシンボル９２１のＣＰを除去し、ＯＦＤＭ復調を行う。そして、ＣＰ除去／ＯＦＤＭシンボル復調部１０２０は、ＯＦＤＭ復調した信号を復調／復号部１０３０へ出力する。 CP removal / OFDM symbol demodulation section 1020 removes the CP of OFDM symbol 921 output from OFDM symbol separation section 1010 and performs OFDM demodulation. Then, CP removal / OFDM symbol demodulation section 1020 outputs the OFDM demodulated signal to demodulation / decoding section 1030.
　復調／復号部１０３０は、ＣＰ除去／ＯＦＤＭシンボル復調部１０２０から出力された信号の復調および復号を行う。復調／復号部１０３０による復調は、たとえば図９に示したＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９２０による変調に対応する復調である。復調／復号部１０３０による復号は、たとえば図９に示したＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９２０による符号化に対応する復号である。復調／復号部１０３０は、復調および復号により得られたユーザデータを出力する。 Demodulation / decoding section 1030 demodulates and decodes the signal output from CP removal / OFDM symbol demodulation section 1020. Demodulation by demodulation / decoding section 1030 is demodulation corresponding to the modulation by CP addition / OFDM symbol modulation section 920 shown in FIG. 9, for example. The decoding by demodulation / decoding section 1030 is decoding corresponding to the encoding by CP addition / OFDM symbol modulation section 920 shown in FIG. Demodulation / decoding section 1030 outputs user data obtained by demodulation and decoding.
　ＣＰ除去／ＯＦＤＭシンボル復調部１０４０は、ＯＦＤＭシンボル分離部１０１０から出力されたＯＦＤＭシンボル９４１のＣＰを除去し、ＯＦＤＭ復調を行う。そして、ＣＰ除去／ＯＦＤＭシンボル復調部１０４０は、ＯＦＤＭ復調した信号を復調／復号部１０５０へ出力する。 CP removal / OFDM symbol demodulation section 1040 removes the CP of OFDM symbol 941 output from OFDM symbol separation section 1010 and performs OFDM demodulation. Then, CP removal / OFDM symbol demodulation section 1040 outputs the OFDM demodulated signal to demodulation / decoding section 1050.
　復調／復号部１０５０は、ＣＰ除去／ＯＦＤＭシンボル復調部１０４０から出力された信号の復調および復号を行う。復調／復号部１０５０による復調は、たとえば図９に示したＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９４０による変調に対応する復調である。復調／復号部１０５０による復号は、たとえば図９に示したＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部９４０による符号化に対応する復号である。復調／復号部１０５０は、復調および復号により得られたユーザデータや制御情報等を出力する。 Demodulation / decoding section 1050 performs demodulation and decoding of the signal output from CP removal / OFDM symbol demodulation section 1040. Demodulation by demodulation / decoding section 1050 is demodulation corresponding to the modulation by CP addition / OFDM symbol modulation section 940 shown in FIG. The decoding by demodulation / decoding section 1050 is decoding corresponding to the encoding by CP addition / OFDM symbol modulation section 940 shown in FIG. Demodulation / decoding section 1050 outputs user data, control information, and the like obtained by demodulation and decoding.
　図１０に示した構成により、図９に示した送信処理部９００から受信した信号から、シンボル単位が長く高スループットのＯＦＤＭシンボル（メイン）と、シンボル単位が短く低遅延のＯＦＤＭシンボル（サブ）と、を時分割多重分離して取得することができる。 With the configuration shown in FIG. 10, from the signal received from the transmission processing unit 900 shown in FIG. 9, an OFDM symbol (main) having a long symbol unit and a high throughput, an OFDM symbol (sub) having a short symbol unit and a low delay, and Can be obtained by time division demultiplexing.
（実施の形態にかかる移動通信システムにおける処理）
　図１１は、実施の形態にかかる移動通信システムにおける処理の一例を示すシーケンス図である。図８に示した移動通信システム８００においては、たとえば図１１に示す各ステップが実行される。図１１に示す無線ネットワーク１１０１は、図８に示した端末８１０のアンテナ８１１，８１８と、基地局８２０のアンテナ８２１，８２９と、の間の無線通信によって実現されるネットワークである。 (Processing in Mobile Communication System According to Embodiment)
FIG. 11 is a sequence diagram illustrating an example of processing in the mobile communication system according to the embodiment. In the mobile communication system 800 shown in FIG. 8, for example, each step shown in FIG. 11 is executed. A wireless network 1101 shown in FIG. 11 is a network realized by wireless communication between the antennas 811 and 818 of the terminal 810 and the antennas 821 and 829 of the base station 820 shown in FIG.
　図１１に示すコンテンツサーバ１１０２は、端末８１０の通信先のサーバであって、たとえば端末８１０からの要求に応じてテキスト、画像、音声、動画などのコンテンツデータを提供するサーバである。コンテンツサーバ１１０２は、コアネットワーク１１０３を介して基地局８２０と接続されている。コアネットワーク１１０３は、たとえば上述したＳ－ＧＷ、Ｐ－ＧＷ、ＭＭＥなどによって実現されるコアネットワークである。 A content server 1102 illustrated in FIG. 11 is a server that is a communication destination of the terminal 810, and is a server that provides content data such as text, images, sounds, and moving images in response to a request from the terminal 810, for example. The content server 1102 is connected to the base station 820 via the core network 1103. The core network 1103 is a core network realized by, for example, the above-described S-GW, P-GW, MME, and the like.
　まず、端末８１０のユーザアプリ部８１４において、コンテンツサーバ１１０２との間の低遅延の通信要求が発生したとする。この場合に、ユーザアプリ部８１４が、低遅延要求情報をヘッダに含むデータを通信制御部８１５へ出力する（ステップＳ１１０１）。このデータは、たとえば、コンテンツサーバ１１０２に対して特定のコンテンツデータを要求するリクエスト信号である。 First, it is assumed that a low-latency communication request with the content server 1102 is generated in the user application unit 814 of the terminal 810. In this case, the user application unit 814 outputs data including the low delay request information in the header to the communication control unit 815 (step S1101). This data is, for example, a request signal for requesting specific content data from the content server 1102.
　通信制御部８１５は、ユーザアプリ部８１４から出力されたデータに低遅延要求情報が含まれているため、基地局８２０に対して低遅延のリソースを割り当てることを要求する低遅延スケジューリング要求信号を生成する。そして、通信制御部８１５は、生成した低遅延スケジューリング要求信号を、送信処理部８１６、ＲＦ部８１７およびアンテナ８１８（図８参照）を介して基地局８２０へ送信する（ステップＳ１１０２）。ステップＳ１１０２によって送信された低遅延スケジューリング要求信号は、基地局８２０のアンテナ８２１、ＲＦ部８２２および受信処理部８２３（図８参照）によって受信され、受信処理部８２３からＭＡＣスケジューラ８２６へ出力される。 The communication control unit 815 generates a low-delay scheduling request signal for requesting the base station 820 to allocate low-delay resources because the data output from the user application unit 814 includes low-delay request information. To do. Then, the communication control unit 815 transmits the generated low delay scheduling request signal to the base station 820 via the transmission processing unit 816, the RF unit 817, and the antenna 818 (see FIG. 8) (step S1102). The low delay scheduling request signal transmitted in step S1102 is received by the antenna 821, the RF unit 822, and the reception processing unit 823 (see FIG. 8) of the base station 820, and is output from the reception processing unit 823 to the MAC scheduler 826.
　つぎに、ＭＡＣスケジューラ８２６が、受信処理部８２３から出力された低遅延スケジューリング要求信号に基づいて端末８１０の低遅延の無線リソースのスケジューリングを行う（ステップＳ１１０３）。このスケジューリングは、たとえば、アップリンクの無線リソースであって、上述したシンボル単位が比較的短いＯＦＤＭシンボルの無線リソースを端末８１０に対して割り当てるスケジューリングである。 Next, the MAC scheduler 826 performs scheduling of low-delay radio resources of the terminal 810 based on the low-delay scheduling request signal output from the reception processing unit 823 (step S1103). This scheduling is, for example, scheduling that allocates, to the terminal 810, an OFDM radio resource that is an uplink radio resource and that has a relatively short symbol unit as described above.
　つぎに、ＭＡＣスケジューラ８２６が、ステップＳ１１０３によるスケジューリングの結果を示す低遅延スケジューリング結果情報を、送信処理部８２７、ＲＦ部８２８およびアンテナ８２９（図８参照）を介して端末８１０へ送信する（ステップＳ１１０４）。ステップＳ１１０４によって送信された低遅延スケジューリング結果情報は、端末８１０のアンテナ８１１、ＲＦ部８１２および受信処理部８１３（図８参照）によって受信され、受信処理部８１３から通信制御部８１５へ出力される。 Next, the MAC scheduler 826 transmits low-delay scheduling result information indicating the result of scheduling in step S1103 to the terminal 810 via the transmission processing unit 827, the RF unit 828, and the antenna 829 (see FIG. 8) (step S1104). ). The low delay scheduling result information transmitted in step S1104 is received by the antenna 811, the RF unit 812, and the reception processing unit 813 (see FIG. 8) of the terminal 810, and is output from the reception processing unit 813 to the communication control unit 815.
　つぎに、通信制御部８１５が、ステップＳ１１０１においてユーザアプリ部８１４から出力されたデータを、送信処理部８１６、ＲＦ部８１７およびアンテナ８１８を介して基地局８２０へ送信する（ステップＳ１１０５）。また、通信制御部８１５は、ステップＳ１１０５において、ステップＳ１１０４によって受信した低遅延スケジューリング結果情報が示す低遅延の無線リソースに割り当てることによってデータを送信する。ステップＳ１１０５によって送信されたデータは、基地局８２０のアンテナ８２１、ＲＦ部８２２および受信処理部８２３によって受信され、受信処理部８２３からネットワーク処理部８２４へ出力される。 Next, the communication control unit 815 transmits the data output from the user application unit 814 in step S1101 to the base station 820 via the transmission processing unit 816, the RF unit 817, and the antenna 818 (step S1105). In step S1105, the communication control unit 815 transmits data by allocating to the low-delay radio resource indicated by the low-delay scheduling result information received in step S1104. The data transmitted in step S1105 is received by the antenna 821, the RF unit 822, and the reception processing unit 823 of the base station 820, and is output from the reception processing unit 823 to the network processing unit 824.
　つぎに、ネットワーク処理部８２４が、受信処理部８２３から出力されたデータを、コアネットワーク１１０３を介して宛先のコンテンツサーバ１１０２へ送信する（ステップＳ１１０６）。 Next, the network processing unit 824 transmits the data output from the reception processing unit 823 to the destination content server 1102 via the core network 1103 (step S1106).
　つぎに、コンテンツサーバ１１０２が、基地局８２０から送信された端末８１０からの上りのデータに対する応答処理を行う（ステップＳ１１０７）。そして、コンテンツサーバ１１０２は、ステップＳ１１０７の応答処理によって得られた端末８１０への下りのデータ（たとえば特定のコンテンツデータ）を、コアネットワーク１１０３を介して基地局８２０へ送信する（ステップＳ１１０８）。また、コンテンツサーバ１１０２は、基地局８２０から送信された端末８１０からの上りのデータのヘッダに含まれる低遅延要求情報に基づいて、ステップＳ１１０８によって送信するデータのヘッダに、低遅延要求情報を含める。 Next, the content server 1102 performs a response process to the uplink data from the terminal 810 transmitted from the base station 820 (step S1107). Then, the content server 1102 transmits downlink data (for example, specific content data) to the terminal 810 obtained by the response process in step S1107 to the base station 820 via the core network 1103 (step S1108). Further, the content server 1102 includes the low delay request information in the header of the data transmitted in step S1108 based on the low delay request information included in the upstream data header from the terminal 810 transmitted from the base station 820. .
　つぎに、基地局８２０のネットワーク処理部８２４が、低遅延要求検出部８２５により、ステップＳ１１０８によって送信されたデータのヘッダに含まれる低遅延要求情報を検出する（ステップＳ１１０９）。つぎに、ネットワーク処理部８２４が、低遅延要求のデータであることを通知する低遅延通知をＭＡＣスケジューラ８２６へ出力する（ステップＳ１１１０）。 Next, the network processing unit 824 of the base station 820 detects the low delay request information included in the header of the data transmitted in step S1108 by the low delay request detection unit 825 (step S1109). Next, the network processing unit 824 outputs a low delay notification for notifying that the data is a low delay request data to the MAC scheduler 826 (step S1110).
　つぎに、ＭＡＣスケジューラ８２６が、ネットワーク処理部８２４から出力された低遅延通知に基づいて端末８１０の低遅延の無線リソースのスケジューリングを行う（ステップＳ１１１１）。このスケジューリングは、たとえば、ダウンリンクの無線リソースであって、上述したシンボル単位が比較的短いＯＦＤＭシンボルの無線リソースを端末８１０に対して割り当てるスケジューリングである。 Next, the MAC scheduler 826 performs scheduling of low-delay radio resources of the terminal 810 based on the low-delay notification output from the network processing unit 824 (step S1111). This scheduling is, for example, scheduling that allocates to the terminal 810 radio resources of the OFDM symbols that are downlink radio resources and have a relatively short symbol unit as described above.
　つぎに、ネットワーク処理部８２４が、ステップＳ１１０８においてコンテンツサーバ１１０２から受信したデータを、送信処理部８２７、ＲＦ部８２８およびアンテナ８２９を介して端末８１０へ送信する（ステップＳ１１１２）。また、ステップＳ１１１２によって送信されるデータは、ステップＳ１１１１のＭＡＣスケジューラ８２６によるスケジューリングによって割り当てられた低遅延の無線リソースによって送信される。 Next, the network processing unit 824 transmits the data received from the content server 1102 in step S1108 to the terminal 810 via the transmission processing unit 827, the RF unit 828, and the antenna 829 (step S1112). Further, the data transmitted in step S1112 is transmitted by the low-delay radio resource allocated by the scheduling by the MAC scheduler 826 in step S1111.
　ステップＳ１１１２によって送信されたデータは、端末８１０のアンテナ８１１、ＲＦ部８１２および受信処理部８１３によって受信され、受信処理部８１３からユーザアプリ部８１４へ出力される。これにより、ユーザアプリ部８１４は、目的のデータ（たとえばコンテンツデータ）を低遅延でコンテンツサーバ１１０２から取得することができる。 The data transmitted in step S1112 is received by the antenna 811, the RF unit 812, and the reception processing unit 813 of the terminal 810, and is output from the reception processing unit 813 to the user application unit 814. Thereby, the user application unit 814 can acquire target data (for example, content data) from the content server 1102 with low delay.
　以上説明したように、送信装置、受信装置、無線通信システムおよび処理方法によれば、スループットが高い通信と遅延時間が短い通信とを共存させることができる。 As described above, according to the transmission device, the reception device, the wireless communication system, and the processing method, communication with high throughput and communication with short delay time can coexist.
　たとえば、近年、第４世代の無線セルラ通信方式としてＬＴＥが導入され、ＬＴＥをベースとして次世代の通信方式が検討されている。次世代の通信方式では、通信による遅延を削減することや、より高速な通信を行うことが求められている。 For example, in recent years, LTE has been introduced as a fourth-generation wireless cellular communication system, and a next-generation communication system has been studied based on LTE. In the next generation communication system, it is required to reduce delay due to communication and to perform higher speed communication.
　通信の遅延について説明する。現在のＬＴＥシステムでは、無線リソースは１［ｍｓ］の無線サブフレームを基本単位としたデータ送信が行われている。この無線サブフレーム全体を受信しないと受信データの復調や復号の処理はできず、原理的にこの分の遅延が発生する。リアルタイム性が求められる仮想現実（ＡＲ）やゲーム等のアプリケーションを、無線通信を介して行うには、この遅延時間の短縮を要する。 Explain communication delay. In the current LTE system, data transmission is performed with a radio resource as a basic unit of a radio subframe of 1 [ms]. If the entire radio subframe is not received, the received data cannot be demodulated or decoded, and a delay corresponding to this occurs in principle. In order to perform applications such as virtual reality (AR) and games that require real-time properties via wireless communication, it is necessary to reduce the delay time.
　遅延時間を削減する方法の一つとしては、無線サブフレームを短くすることが考えられる。しかしながら、単純にサブフレーム長を変更してしまうと、既存の無線インフラ設備やユーザの端末などが利用できなくなるため、何らかの工夫によって現在のＬＴＥ通信と共存できる方法が求められる。 One way to reduce the delay time is to shorten the radio subframe. However, if the subframe length is simply changed, existing wireless infrastructure equipment or user terminals cannot be used, so a method capable of coexisting with the current LTE communication by some device is required.
　また、より高速な通信を実現することも次世代の通信方式に求められる。通信速度を向上させるひとつの方法としてセル半径の縮小がある。セル半径を縮小することでセルあたりのユーザ数を小さく抑えることができるため、１ユーザあたりの通信速度を向上することができる。 Also, it is required for next-generation communication methods to realize higher-speed communication. One method for improving the communication speed is to reduce the cell radius. Since the number of users per cell can be reduced by reducing the cell radius, the communication speed per user can be improved.
　現在のＬＴＥシステムで想定されているセル半径は標準で１０［ｋｍ］程度である。したがって、都市部などユーザの密集する地域では、非常に多くのユーザがひとつのセルに接続することになる。このため、このセル半径を見直し、小型の基地局を多数設置することにより、たとえば数十［ｍ］程度のセル半径での運用が次世代のセルラシステムでは想定されている。 The cell radius assumed in the current LTE system is about 10 [km] as a standard. Therefore, in a densely populated area such as an urban area, a very large number of users are connected to one cell. For this reason, by reviewing this cell radius and installing a large number of small base stations, for example, operation with a cell radius of about several tens [m] is assumed in the next generation cellular system.
　このように、次世代のセルラ通信方式には、低遅延であることや、現行システムより高速な通信を行えることが求められている。これに対して、上述した実施の形態によれば、現行のＯＦＤＭシンボルに、よりシンボル長の短いＯＦＤＭシンボルを挿入することで、データの伝送を短時間で行うことができ、通信による遅延時間を低減することができる。また、小セルでは使用されない領域のあるガード領域が新たに無線リソースとして使用できるため、通信速度を向上させることができる。 Thus, next-generation cellular communication systems are required to have low latency and to perform higher-speed communication than current systems. On the other hand, according to the above-described embodiment, data can be transmitted in a short time by inserting an OFDM symbol having a shorter symbol length into the current OFDM symbol, and delay time due to communication can be reduced. Can be reduced. In addition, since a guard region having a region that is not used in a small cell can be newly used as a radio resource, the communication speed can be improved.
　１００　無線通信システム
　１１０　送信装置
　１２０　受信装置
　１３１，１３２，１４１，１４２，２３０，９２１，９４１　ＯＦＤＭシンボル
　１３１ａ，１３２ａ，１４１ａ，１４２ａ，５１１，５２１　ＣＰ
　１３１ｂ，１３２ｂ，１４１ｂ，１４２ｂ　データ領域
　２１０　サブフレーム
　２２１，２２２　スロット
　２５０　サブキャリア
　３０１，４０１，４０２　区間
　３１１，３１２　直接波
　３２１，３２２　遅延波
　５１０，５２０，５３０，５４０，６１０，６２０，７１０，７２０，７３０　送信信号
　５１２，５２２　データ区間
　８００　移動通信システム
　８１０　端末
　８１１，８１８，８２１，８２９　アンテナ
　８１２，８１７，８２２，８２８　ＲＦ部
　８１３，８２３，１０００　受信処理部
　８１４　ユーザアプリ部
　８１５　通信制御部
　８１６，８２７，９００　送信処理部
　８２０　基地局
　８２４　ネットワーク処理部
　８２５　低遅延要求検出部
　８２６　ＭＡＣスケジューラ
　９１０，９３０　符号化／変調部
　９２０，９４０　ＣＰ付加／ＯＦＤＭシンボル変調部
　９５０　ＯＦＤＭシンボル合成部
　９５１　送信シンボル
　１０１０　ＯＦＤＭシンボル分離部
　１０１１　受信シンボル
　１０２０，１０４０　ＣＰ除去／ＯＦＤＭシンボル復調部
　１０３０，１０５０　復調／復号部
　１１０１　無線ネットワーク
　１１０２　コンテンツサーバ
　１１０３　コアネットワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Wireless communication system 110 Transmission apparatus 120 Reception apparatus 131,132,141,142,230,921,941 OFDM symbol 131a, 132a, 141a, 142a, 511,521 CP
131b, 132b, 141b, 142b Data area 210 Subframe 221, 222 Slot 250 Subcarrier 301, 401, 402 Section 311, 312 Direct wave 321, 322 Delay wave 510, 520, 530, 540, 610, 620, 710, 720 , 730 Transmission signal 512, 522 Data section 800 Mobile communication system 810 Terminal 811, 818, 821, 829 Antenna 812, 817, 822, 828 RF unit 813, 823, 1000 Reception processing unit 814 User application unit 815 Communication control unit 816 827,900 Transmission processing unit 820 Base station 824 Network processing unit 825 Low delay request detection unit 826 MAC scheduler 910,930 Coding / modulation unit 920,940 CP addition / OFDM symbol modulation 950 OFDM symbol combining unit 951 transmission symbols 1010 OFDM symbol separating unit 1011 receives symbols 1020, 1040 CP removing / OFDM symbol demodulator 1030,1050 demodulator / decoder 1101 wireless network 1102 content server 1103 Core Network

Claims (13)

  1. 　それぞれ直交周波数分割多重変調され、シンボル長が互いに異なる複数のシンボルを１サブフレーム内で時分割多重する多重部と、
    　前記多重部によって時分割多重されたシンボルを無線送信する送信部と、
    　を備えることを特徴とする送信装置。     A multiplexing unit that performs orthogonal frequency division multiplexing modulation and time division multiplexing a plurality of symbols having different symbol lengths in one subframe;
    A transmitter that wirelessly transmits the symbols time-division multiplexed by the multiplexer;
    A transmission device comprising:
  2. 　前記複数のシンボルは、直交周波数分割多重変調された第１のシンボルと、直交周波数分割多重変調され、前記第１のシンボルよりシンボル長が短い第２のシンボルと、を含み、
    　前記多重部は、前記第１のシンボルの先頭に付された巡回プレフィクスの先頭部分に前記第２のシンボルを挿入することによって前記第１のシンボルと前記第２のシンボルとを時分割多重する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。     The plurality of symbols include: a first symbol that has been orthogonal frequency division multiplexing modulated; and a second symbol that has been orthogonal frequency division multiplexing modulated and has a shorter symbol length than the first symbol;
    The multiplexing unit time-division multiplexes the first symbol and the second symbol by inserting the second symbol at a head part of a cyclic prefix attached to the head of the first symbol. ,
    The transmission apparatus according to claim 1, wherein:
  3. 　前記第１のシンボルおよび前記第２のシンボルの少なくともいずれかはユーザデータを含み、
    　前記第２のシンボルは、前記ユーザデータの伝送を制御するための制御情報を含む、
    　ことを特徴とする請求項２に記載の送信装置。     At least one of the first symbol and the second symbol includes user data;
    The second symbol includes control information for controlling transmission of the user data.
    The transmission apparatus according to claim 2, wherein:
  4. 　前記第１のシンボルおよび前記第２のシンボルはユーザデータを含むことを特徴とする請求項３に記載の送信装置。 4. The transmission apparatus according to claim 3, wherein the first symbol and the second symbol include user data.
  5. 　前記多重部が時分割多重する前記第１のシンボルと前記第２のシンボルとの間の比率を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項２～４のいずれか一つに記載の送信装置。 5. The transmission according to claim 2, further comprising a control unit that controls a ratio between the first symbol and the second symbol that are multiplexed by the multiplexing unit. apparatus.
  6. 　前記制御部は、自装置と、前記送信部によって送信された前記シンボルを受信する受信装置と、の少なくともいずれかによって実行されるアプリケーションからの要求に基づいて前記比率を制御することを特徴とする請求項５に記載の送信装置。 The control unit controls the ratio based on a request from an application executed by at least one of the own device and a receiving device that receives the symbol transmitted by the transmitting unit. The transmission device according to claim 5.
  7. 　端末に設けられる送信装置であって、
    　前記送信部によって送信された前記シンボルを受信する受信装置は、前記端末と無線通信が可能な基地局に設けられ、
    　前記端末は、前記第２のシンボルによる前記端末から前記基地局へのデータの無線送信を要求する制御情報を前記基地局へ送信し、
    　前記基地局は、前記端末から送信された前記制御情報に基づいて、前記第２のシンボルの無線リソースを前記端末に割り当て、
    　前記端末は、前記基地局によって割り当てられた前記第２のシンボルの無線リソースによって前記基地局へのデータを前記基地局へ無線送信する、
    　ことを特徴とする請求項２～６のいずれか一つに記載の送信装置。     A transmission device provided in a terminal,
    A receiving device for receiving the symbol transmitted by the transmitting unit is provided in a base station capable of wireless communication with the terminal,
    The terminal transmits, to the base station, control information for requesting wireless transmission of data from the terminal to the base station using the second symbol,
    The base station allocates radio resources of the second symbol to the terminal based on the control information transmitted from the terminal,
    The terminal wirelessly transmits data to the base station to the base station using the radio resource of the second symbol allocated by the base station.
    The transmitting apparatus according to any one of claims 2 to 6, wherein:
  8. 　基地局に設けられる送信装置であって、
    　前記送信部によって送信された前記シンボルを受信する受信装置は、前記基地局と無線通信が可能な端末に設けられ、
    　前記基地局は、前記端末へのデータから、前記端末へのデータの前記第２のシンボルによる無線送信を要求する制御情報を検出した場合に、前記第２のシンボルの無線リソースを前記端末に割り当て、前記端末に割り当てた前記第２のシンボルの無線リソースによって前記端末へのデータを前記端末へ無線送信する、
    　ことを特徴とする請求項２～７のいずれか一つに記載の送信装置。     A transmission device provided in a base station,
    A receiving device for receiving the symbol transmitted by the transmitting unit is provided in a terminal capable of wireless communication with the base station,
    The base station allocates radio resources of the second symbol to the terminal when detecting control information requesting radio transmission of the data to the terminal using the second symbol from data to the terminal Wirelessly transmitting data to the terminal to the terminal by the radio resource of the second symbol allocated to the terminal;
    The transmission device according to any one of claims 2 to 7, wherein:
  9. 　端末に設けられる送信装置であって、
    　前記送信部によって送信された前記シンボルを受信する受信装置は、前記端末と無線通信が可能な基地局に設けられ、
    　前記第２のシンボルは、前記端末と前記基地局との間の無線のチャネル状態の前記端末による測定結果を含む、
    　ことを特徴とする請求項２～８のいずれか一つに記載の送信装置。     A transmission device provided in a terminal,
    A receiving device for receiving the symbol transmitted by the transmitting unit is provided in a base station capable of wireless communication with the terminal,
    The second symbol includes a measurement result by the terminal of a radio channel state between the terminal and the base station,
    The transmitting apparatus according to any one of claims 2 to 8, wherein
  10. 　それぞれ直交周波数分割多重変調され、シンボル長が互いに異なる複数のシンボルが１サブフレーム内で時分割多重されたシンボルを無線受信する受信部と、
    　前記受信部によって受信されたシンボルから前記複数のシンボルのうちの少なくともいずれかを分離して取得する分離部と、
    　を備えることを特徴とする受信装置。     A receiver that wirelessly receives a symbol each of which is subjected to orthogonal frequency division multiplexing modulation and a plurality of symbols having different symbol lengths and time-division multiplexed within one subframe;
    A separation unit that separates and obtains at least one of the plurality of symbols from the symbol received by the reception unit;
    A receiving apparatus comprising:
  11. 　それぞれ直交周波数分割多重変調され、シンボル長が互いに異なる複数のシンボルを１サブフレーム内で時分割多重して無線送信する送信装置と、
    　前記送信装置によって無線送信されたシンボルを受信し、受信したシンボルから前記複数のシンボルのうちの少なくともいずれかを分離して取得する受信装置と、
    　を備えることを特徴とする無線通信システム。     A transmitter that wirelessly transmits a plurality of symbols, each of which is orthogonal frequency division multiplex modulated and having different symbol lengths, in a time division multiplexed manner within one subframe;
    A receiving device that receives a symbol wirelessly transmitted by the transmitting device and separates and acquires at least one of the plurality of symbols from the received symbol;
    A wireless communication system comprising:
  12. 　送信装置による処理方法であって、
    　それぞれ直交周波数分割多重変調され、１サブフレーム内でシンボル長が互いに異なる複数のシンボルの時分割多重を行い、
    　前記時分割多重により得られたシンボルを無線送信する、
    　ことを特徴とする処理方法。     A processing method by a transmitting device,
    Orthogonal frequency division multiplexing modulation is performed, and time division multiplexing of a plurality of symbols having different symbol lengths in one subframe is performed.
    Radio transmission of symbols obtained by the time division multiplexing,
    A processing method characterized by the above.
  13. 　受信装置による処理方法であって、
    　それぞれ直交周波数分割多重変調され、１サブフレーム内でシンボル長が互いに異なる複数のシンボルが時分割多重されたシンボルを無線受信し、
    　受信した前記シンボルから前記複数のシンボルのうちの少なくともいずれかを分離して取得する、
    　ことを特徴とする処理方法。     A processing method by a receiving device,
    Radio receiving a symbol each of which is orthogonal frequency division multiplexing modulated and time-division multiplexed with a plurality of symbols having different symbol lengths within one subframe,
    Separating and obtaining at least one of the plurality of symbols from the received symbol;
    A processing method characterized by the above.
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