JP2010041587A - マルチキャリア送信装置、受信装置、通信システム、送信方法、受信方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】参照信号とデータ信号との電力比の取り得る範囲が、参照信号を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、参照信号を含まない送信信号におけるデータ信号の電力の比により異なる範囲を必要とすることに対し、適切な電力比設定方法を提供する。
【解決手段】参照信号L1の電力を基に参照信号の電力を決定(L2)。報知チャネルL3からP_Bを受信、タイプAとタイプBとの電力の比を決定(L4)。通知チャネルL5からP_Aを受信、参照信号とタイプAとの電力の比を決定(L6)。対応する参照信号とタイプAのデータ電力との比をP_Aに加え、P_Bの値やシステム帯域幅、アンテナ本数、多重モード等も加味して、参照信号とタイプAのデータ電力比を決定。この値と参照信号の電力から、タイプAのデータ電力比を決定。次にタイプAのデータ電力とP_Bで表すタイプAとタイプBの電力比と、からタイプBのデータ電力を決定。
【選択図】図3
【解決手段】参照信号L1の電力を基に参照信号の電力を決定(L2)。報知チャネルL3からP_Bを受信、タイプAとタイプBとの電力の比を決定(L4)。通知チャネルL5からP_Aを受信、参照信号とタイプAとの電力の比を決定(L6)。対応する参照信号とタイプAのデータ電力との比をP_Aに加え、P_Bの値やシステム帯域幅、アンテナ本数、多重モード等も加味して、参照信号とタイプAのデータ電力比を決定。この値と参照信号の電力から、タイプAのデータ電力比を決定。次にタイプAのデータ電力とP_Bで表すタイプAとタイプBの電力比と、からタイプBのデータ電力を決定。
【選択図】図3
Description
本発明は、無線通信技術を利用したマルチキャリア通信技術に関し、特に、電力割り当て方法の通知技術に関する。
現在、進化した第三世代無線アクセス(Evolved Universal Terrestrial Radio Access、以下、「EUTRA」と称する。)及び進化した第三世代無線アクセスネットワーク(Evolvde Universal Terrestrial Radio Access Network、以下、「EUTRAN」と称する。)が検討されている。EUTRAの下りリンクとしては、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)方式が提案されている。
以下の上記の技術の内容について簡単に説明する。
1)EUTRAの下りリンク無線フレーム構成に関する説明
OFDMA方式における下りリンク無線チャネルの配置については、OFDM信号の周波数軸(サブキャリア)と時間軸(OFDMシンボル)とのリソースを用いて、時間分割多重TDM(Time Divion Multiplexing)、周波数分割多重FDM(Frequency Divion Multiplexing)、または、TDM・FDMの組み合わせで、時間・周波数に多重する方法が提案されている。
1)EUTRAの下りリンク無線フレーム構成に関する説明
OFDMA方式における下りリンク無線チャネルの配置については、OFDM信号の周波数軸(サブキャリア)と時間軸(OFDMシンボル)とのリソースを用いて、時間分割多重TDM(Time Divion Multiplexing)、周波数分割多重FDM(Frequency Divion Multiplexing)、または、TDM・FDMの組み合わせで、時間・周波数に多重する方法が提案されている。
また、3GPPのEUTRA技術検討の国際会合により作成された技術仕様文書において、下りリンク無線フレームの構成、無線チャネルのマッピング方法が提案されている。
図13は、3GPPで提案されているEUTRAの下りリンク無線フレーム構成例であり、無線チャネルマッピングの例を示す図である。図13に示す下りリンク無線フレームは、周波数軸(縦軸)の複数サブキャリアのかたまりで周波数帯域幅Bchと時間軸(横軸)のシンボルにより構成されている。図示するように、1スロットは7シンボルからなっており、2スロットで1サブフレームを構成する。12サブキャリア×7シンボルにより、2次元の無線リソースブロックが構成されており、時間軸上において連続する2つの無線リソースブロックにより、図13において太線で囲まれているリソースブロックペア(RBペア)が構成されている。このリソースブロックペア(RBペア)が複数集まって、無線フレームを構成する。尚、1つのサブキャリアと1つのOFDMシンボルから構成される、最小の単位をリソースエレメントと称する。
例えば、図13に示すように、周波数軸では、下りリンクの全体のスペクトル(基地局固有のシステム周波数帯域幅Bch)が20MHz、1つの無線フレームが10ms、サブフレームSFが1msであり、12本のサブキャリアと1つのサブフレーム(1ms)とでリソースブロックペア(RBペア)が構成される。サブキャリア周波数帯域幅Bscを15kHzとする場合、リソースブロックの周波数帯域幅Bchは180kHz(15kHz×12)であり、下りリンクでは、20MHz帯域全体で1200本のサブキャリアが含まれる。無線フレームには100個のRBが含まれる。
4送信アンテナの場合には、全体で見ると、第1、第5、第8、第12のOFDMシンボルに、第1のアンテナ(Ant1)の参照(リファレンス)信号RS1と第2のアンテナ(Ant2)の参照信号RS2とが含まれていることがわかる。また、第2、第9OFDMシンボルには、第3のアンテナの参照信号RS3と第4のアンテナの参照信号RS4とが同様に配置されている(下記非特許文献1参照)。
2)リソースブロックへの送信データのアンテナペアの配置
図14は、4送信アンテナにおける1リソースブロックペア中の送信信号の配置の一例を示す図である。図14では、12本のサブキャリアと14個のOFDMシンボルからなる1リソースブロックペアを表している。図14において、リソースエレメントD1234においては、Ant1、Ant2、Ant3、Ant4からデータ信号の送信信号がこの位置で送信されることを表す。すなわち、Dの後の数字が、データ信号を送信するアンテナを示す。
図14は、4送信アンテナにおける1リソースブロックペア中の送信信号の配置の一例を示す図である。図14では、12本のサブキャリアと14個のOFDMシンボルからなる1リソースブロックペアを表している。図14において、リソースエレメントD1234においては、Ant1、Ant2、Ant3、Ant4からデータ信号の送信信号がこの位置で送信されることを表す。すなわち、Dの後の数字が、データ信号を送信するアンテナを示す。
尚、EUTRAでは各リソースブロックペアの第1OFDMシンボルから、最大第4OFDMシンボルについては、一部の制御信号の送信に使用される。図14では、第1、第2OFDMシンボルが制御信号の送信に使用される場合の例を示しており、これを符号Cで表す。符号の後の数字の意味は、データ信号の場合と同じである。リソースエレメントR1は、Ant1の参照信号がこの位置で送信されることを示す。すなわち、Rの後の数字が、対応するアンテナの参照信号を表す。あるアンテナから参照信号が送信される位置においては、他の信号は送信されない。
図15は、2送信アンテナにおける1リソースブロックペア中の送信信号の配置の一例を示す図である。記号の説明は4送信アンテナの場合と同様であるため省略する。2送信アンテナの場合には、Cの後に2桁の数字12が、参照信号Rの後には、1又は2の1桁の数字が記載されている。
図16は、1送信アンテナにおける1リソースブロックペア中の送信信号の配置の一例を示す図である。記号の説明は4送信アンテナの場合と同様であるので省略する。1送信アンテナの場合には、Cの後に21の数字1が、参照信号Rの後にも1が記載されている。
3)各アンテナのサブキャリアの電力
EUTRAでは、参照信号が全てのOFDMシンボルには配置されず、また、1つのOFDMシンボルにおいては一部のアンテナに関する参照信号しか配置されない。従って、OFDMシンボル間およびアンテナ間で送信される電力にアンバランスが生じ、これを解消するため、参照信号を送信するOFDMシンボルにおけるデータ信号(タイプBと称する)の電力と参照信号を送信しないOFDMシンボルにおけるデータ信号(タイプAと称する)とでは、データ電力の値を異なるものとしている。参照信号を送信するOFDMシンボルについては参照信号の電力を除いた電力をデータ信号(タイプB)の電力とすることにより、シンボル間の電力バランスを保つものである。
EUTRAでは、参照信号が全てのOFDMシンボルには配置されず、また、1つのOFDMシンボルにおいては一部のアンテナに関する参照信号しか配置されない。従って、OFDMシンボル間およびアンテナ間で送信される電力にアンバランスが生じ、これを解消するため、参照信号を送信するOFDMシンボルにおけるデータ信号(タイプBと称する)の電力と参照信号を送信しないOFDMシンボルにおけるデータ信号(タイプAと称する)とでは、データ電力の値を異なるものとしている。参照信号を送信するOFDMシンボルについては参照信号の電力を除いた電力をデータ信号(タイプB)の電力とすることにより、シンボル間の電力バランスを保つものである。
図17は、このような概念を示す図である。図17の(a−1)は、図16の1送信アンテナにおける参照信号が存在するOFDMシンボルである第5OFDMシンボルにおける参照信号およびデータ信号の電力分布を模式的に表した図である。また、(a−2)は参照信号が存在しないOFDMシンボルである第6OFDMシンボルにおける参照信号およびデータ信号の電力分布を模式的に表した図である。1送信アンテナでは、第5OFDMシンボルには参照信号が2つ、データ信号が10個配置され、第6OFDMシンボルにはデータ信号が12個配置される。このとき、例えば参照信号1つ当たりの電力を、参照信号が存在しないOFDMシンボル中のデータ信号(タイプA)の電力の3倍に設定する場合に、参照信号が存在するOFDMシンボル中のデータ信号(タイプB)の電力をタイプAの電力の3/5に設定することにより、各OFDMシンボル間の電力バランスを保つことができる。この点を式で表すと、R1の電力=3、D1(タイプB)の電力=3/5、D1(タイプA)の電力=1として、
2×3 + 10×3/5 = 12×1
の関係が成り立っている。
2×3 + 10×3/5 = 12×1
の関係が成り立っている。
同様に(b−1)は図15の2送信アンテナにおける参照信号が存在するOFDMシンボルである第5OFDMシンボルにおける参照信号およびデータ信号の電力分布を送信アンテナ毎に模式的に表したものである。また、(b−2)は参照信号が存在しないOFDMシンボルである第6OFDMシンボルにおける参照信号およびデータ信号の電力分布を送信アンテナ毎に模式的に表した図である。2送信アンテナでは、第5OFDMシンボルには参照信号が各送信アンテナについて2つ、データ信号が8個配置され、第6OFDMシンボルにはデータ信号が12個配置される。このとき、例えば参照信号1つ当たりの電力を、参照信号が存在しないOFDMシンボル中のデータ信号(タイプA)の電力の3倍に設定する場合に、参照信号が存在するOFDMシンボル中のデータ信号(タイプB)の電力をタイプAの電力の3/4に設定することにより、各OFDMシンボル間の電力バランスを保つことができる。式で表すと、R1の電力=3、D1(タイプB)の電力=3/4、D1(タイプA)の電力=1として、
2×3 + 8×3/4 = 12×1の関係がそれぞれの送信アンテナについて成り立っている。
2×3 + 8×3/4 = 12×1の関係がそれぞれの送信アンテナについて成り立っている。
同様に(C−1)は図16の4送信アンテナにおける参照信号が存在するOFDMシンボルである第5OFDMシンボルにおける参照信号およびデータ信号の電力分布を送信アンテナ毎に模式的に表した図である。また、(C−2)は参照信号が存在しないOFDMシンボルである第6OFDMシンボルにおける参照信号およびデータ信号の電力分布を送信アンテナ毎に模式的に表した図である。4送信アンテナでは、第5OFDMシンボルには参照信号が各送信アンテナについて2つ、データ信号が8個配置され、第6OFDMシンボルにはデータ信号が12個配置される。このとき、例えば参照信号1つ当たりの電力を、参照信号が存在しないOFDMシンボル中のデータ信号(タイプA)の電力の3倍に設定する場合、参照信号が存在するOFDMシンボル中のデータ信号(タイプB)の電力をタイプAの電力の3/4に設定することにより、各OFDMシンボル間の電力バランスを保つことができる。式で表すと、R1の電力=3、D1(タイプB)の電力=4/5、D1(タイプA)の電力=1として、
2×3 + 8×3/4 = 12×1
の関係がそれぞれの送信アンテナについて成り立っている。
2×3 + 8×3/4 = 12×1
の関係がそれぞれの送信アンテナについて成り立っている。
上記非特許文献1においては、これらのタイプBとタイプAとのデータ電力の比として、図18の値が定められている。これらの値は、図19、図20に示すように、参照信号の存在するOFDMシンボルにおけるデータ信号(タイプB)のP_B個分の電力を各参照信号に追加し、その分データ信号(タイプB)の電力を減じたものと考えれば理解しやすい。P_Bの値は、追加前の参照信号の電力の値を1単位として、何単位追加するかを表すものとも解釈できる。図19は1送信アンテナの場合、図20は2、4送信アンテナの場合について示している。横方向は周波数(サブキャリア)方向を表し、縦方向は電力を表している。(a−0)から(a−3)はそれぞれ、P_B=0からP_B=3のときのタイプAの電力を表している。(b−0)から(b−3)はそれぞれ、P_B=0からP_B=3のときのタイプBのデータ信号の電力がそれぞれP_B個分、参照信号に分配されると考えた場合を模式的に表したものであり、(c−0)から(c−3)はそれぞれ、P_B=0からP_B=3のときの、分配された残りの電力がデータ信号に均等に分配された後の電力を表したものである。
ここで、斜線の部分は参照信号を表している。尚、図20の2および4送信アンテナについては、もともと参照信号の存在しないOFDMシンボルにおけるデータ信号(タイプB)の個数は8個であり、2つ分のデータ信号の電力が余っていることになるため、参照信号の電力を追加しない場合(すなわち、P_B=0の場合)は、タイプBの電力は増加する。尚、リソースブロックは、12サブキャリア中の半分の6サブキャリア毎に同じ構造を繰り返すので、図19、図20では6サブキャリア分について説明した。
3GPP TS 36.213、V8.3.0(2008−05)、Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E−UTRA); Physical layer procedures (Release 8).http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html−info/36213.htm
3GPP TSG RAN1 #47bis,Sorrento,Italy,15−19 Jan.,2007,R1−070088 "Power Boosting of Reference Signal in E−UTRA Downlink"
3GPP TS 36.211、V8.3.0(2008−05)、Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E−UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8).http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html−info/36211.htm
菊間信良:"アダプティブアンテナ技術"、オーム社、2003年
3GPP TSG RAN1 #53bis,Warsaw,Porland,30 June −4 July,2008,R1−082607 "Way forward on DRS EPRE"
LTE(Long Time Evolution)では、各移動端末に対して異なる送信電力で送信を行なう電力制御が行なわれる。上記非特許文献1には、基地局から端末局へ参照信号とタイプAのデータ信号との電力比情報を3ビットのインデックスP_Aを用いて通知することが記載され、その値の一例である8種類の値{−6、−3、−2、−1、0、1、2、3デシベル}が表されている。例えばP_Aにより電力差が3デシベル(2倍)であることが通知されると、タイプAのデータ電力は参照信号の2倍で送信される。P_Aの値は端末装置毎に異なり、端末装置の位置や所要信号品質に応じて基地局が決定し電力を割り当てる。尚、参照信号の電力については、1つの基地局装置内で送信される参照信号の電力は端末装置にかかわらず一定である。図21は、ある基地局装置において、端末装置10台と通信を行なう場合の電力割当の一例を示した図である。基地局装置は10リソースブロック(120サブキャリア)の送信を行なうものとし、1つの端末装置には1つのリソースブロックを割り当てているものとする。基地局は1サブキャリア平均1の電力を送信できるもとすると、基地局が送信できる全電力は120である。端末装置毎の電力制御を行なわず、各端末への電力割当が等しいとするならば、1端末装置に割りあてられる電力は12となる。これに図21に示した電力制御を行なうものとする。尚、送信アンテナは1であるとし、P_Bは0、すなわちタイプAとタイプBのデータ電力は等しいものとする。また、参照信号の1つあたりの電力も1とする。このとき、図19の(a−0)、(c−0)でも図示したように、タイプAデータ電力およびタイプBの1つ当たりのデータ電力もまた1つあたりの電力は1となる。
このとき、端末装置1、端末装置2、端末装置3への電力制御をP_A=3デシベル(2倍)、端末装置4、端末装置5への電力制御をP_A=0デシベル(1倍)、端末装置6、端末装置7、端末装置8への電力制御をP_A=−3デシベル(1/2倍)、端末装置9、端末装置10への電力制御をP_A=−6デシベル(1/4倍)とすると、それぞれの端末装置のタイプAのデータ信号電力の端末毎の電力はそれぞれ24、24、24、12、12、6、6、6、3、3となり、合計では120となる。このように、合計電力が送信装置の出力可能な範囲内において、各端末装置へ割り当てる電力を電力制御により可変にすることができる。
しかしながら、上記非特許文献1に記載されている値は、参照信号の電力を基準とした値であるため、参照信号の電力が大きい場合は同じP_Aのインデックスの値を指定した場合でもデータ信号の電力も参照信号の電力の大きさに応じて大きな値となる。これは前述のP_Bで示される値が小さい場合には問題となる。その理由を以下に説明する。
図22は、1送信アンテナの場合に、P_B=0において電力制御を−6デシベル(1/4倍)、−3デシベル(1/2倍)、0デシベル(1倍)、3デシベル(2倍)とした場合の電力を1リソースブロック(12サブキャリア)について模式的に表した図である。また、図23は、同じく1送信アンテナの場合に、P_B=3において電力制御を−6デシベル(1/4倍)、−3デシベル(1/2倍)、0デシベル(1倍)、3デシベル(2倍)とした場合の電力を1リソースブロック(12サブキャリア)について模式的に表した図である。図22、図23において、(a−1)から(a−4)はそれぞれP_A=−6デシベル(dB)、−3デシベル、0デシベル、3デシベルにおける、1リソースブロック(12サブキャリア)のタイプAのデータ電力を表した模式図であり、(b−1)から(b−4)までは、それぞれP_A=−6デシベル、−3デシベル、0デシベル、3デシベルにおける、1リソースブロック(12サブキャリア)のタイプBのデータ電力、および参照信号の電力を模式的に示す図である。
ここで、送信装置の合計電力を考えてみる。P_B=0のとき、すなわち図22において、タイプAのデータ電力の1リソースブロック(12サブキャリア)の合計は、P_A=−6デシベル、−3デシベル、0デシベル、3デシベルにおいてそれぞれ、
1/4 × 12 = 3
1/2 × 12 = 6
1 × 12 = 12
2 × 12 = 24
である。これはすなわち、図21に示した端末毎小計の値であり、合計電力は前述したように3+3+6+6+6+12+12+24+24+24 = 120となる。
1/4 × 12 = 3
1/2 × 12 = 6
1 × 12 = 12
2 × 12 = 24
である。これはすなわち、図21に示した端末毎小計の値であり、合計電力は前述したように3+3+6+6+6+12+12+24+24+24 = 120となる。
これに対して、参照信号とタイプBのデータ電力との1リソースブロック(12サブキャリア)の合計を同様に考えると、P_A=−6デシベル、−3デシベル、0デシベル、3デシベルにおいてそれぞれ、
1×2 + 1/4 × 10 = 2 + 5/2
1×2 + 1/2 × 10 = 7
1×2 + 1 × 10 = 12
1×2 + 2 × 10 = 22
である。合計電力は、 (2 + 5/2)+(2 + 5/2)+7+7+7+12+12+22+22+22 = 120 となり、タイプAのデータ電力の合計と等しくなることが分かる。すなわち、参照信号が存在するOFDMシンボルと、参照信号が存在しないOFDMシンボルとで送信電力のバランスが保たれている。
1×2 + 1/4 × 10 = 2 + 5/2
1×2 + 1/2 × 10 = 7
1×2 + 1 × 10 = 12
1×2 + 2 × 10 = 22
である。合計電力は、 (2 + 5/2)+(2 + 5/2)+7+7+7+12+12+22+22+22 = 120 となり、タイプAのデータ電力の合計と等しくなることが分かる。すなわち、参照信号が存在するOFDMシンボルと、参照信号が存在しないOFDMシンボルとで送信電力のバランスが保たれている。
次に、P_B=3のとき、すなわち図23においては、タイプAのデータ電力の1リソースブロック(12サブキャリア)の合計は、P_A=−6デシベル、−3デシベル、0デシベル、3デシベルにおいてそれぞれ、
1 × 12 = 12
2 × 12 = 24
4 × 12 = 48
8 × 12 = 96
であり、同様に、端末装置10台に対して図24に示されたP_Aにより電力割当により電力制御を行って通信を行なう場合を考えると、合計電力は96+96+96+48+48+24+24+24+12+12=480となる。
1 × 12 = 12
2 × 12 = 24
4 × 12 = 48
8 × 12 = 96
であり、同様に、端末装置10台に対して図24に示されたP_Aにより電力割当により電力制御を行って通信を行なう場合を考えると、合計電力は96+96+96+48+48+24+24+24+12+12=480となる。
これに対して、参照信号とタイプBのデータ電力との1リソースブロック(12サブキャリア)の合計を同様に考えると、P_A=−6デシベル、−3デシベル、0デシベル、3デシベルにおいてそれぞれ、
4×2 + 2/5 × 10 = 12
4×2 + 4/5 × 10 = 16
4×2 + 8/5 × 10 = 24
4×2 + 16/5 × 10 = 40
である。合計電力は、 12+12+16+16+16+24+24+40+40+40 = 240 となり、タイプAのデータ電力の合計の半分となることが分かる。これは、参照信号が存在するOFDMシンボルでは、参照信号が存在しないOFDMシンボルの50%しか電力が利用できていないことを意味し、OFDMシンボル間で送信電力のバランス保たれない。また、参照信号が存在するOFDMシンボル、参照信号が存在しないOFDMシンボルいずれにおいても、P_B=3の場合、P_B=0の場合に比べてより大きな合計電力を出力する必要があることとなり、これは高能力電力増幅器を必要とすることとなりコストが増加する。
4×2 + 2/5 × 10 = 12
4×2 + 4/5 × 10 = 16
4×2 + 8/5 × 10 = 24
4×2 + 16/5 × 10 = 40
である。合計電力は、 12+12+16+16+16+24+24+40+40+40 = 240 となり、タイプAのデータ電力の合計の半分となることが分かる。これは、参照信号が存在するOFDMシンボルでは、参照信号が存在しないOFDMシンボルの50%しか電力が利用できていないことを意味し、OFDMシンボル間で送信電力のバランス保たれない。また、参照信号が存在するOFDMシンボル、参照信号が存在しないOFDMシンボルいずれにおいても、P_B=3の場合、P_B=0の場合に比べてより大きな合計電力を出力する必要があることとなり、これは高能力電力増幅器を必要とすることとなりコストが増加する。
前述したように、P_Bの値は、具体的には参照信号の電力の増加値である。参照信号の電力を増加させる目的としては、送信装置の合計出力を大きく増加させることなく、参照信号のみを増幅して通信システムの特性向上を図ることである(非特許文献2参照)。従って、各端末装置へ割り当てられる電力は、参照信号の電力の増幅値に係らないことが望ましい。しかしながら、現在のLTEの仕様においては、参照信号の値を基準とした、参照信号とタイプAのデータ信号との電力差である相対値として規定されており、かつ、P_Bの値に係らず同じ値の範囲が定めているため、P_Bの値が小さい、すなわち参照信号が増幅されている場合は、結果として電力制御できる電力の範囲が高い値になってしまうという問題点がある。非特許文献1において示されている方法は、固定の値{−6、−3、−2、−1、0、1、2、3デシベル}であり、P_Bの値が異なる場合を考慮したものとはなっていない。P_Bの値を変えた場合も各電力を参照信号の値により正規化することにより、電力の増大を抑える方法もあるが、この場合においても前述したように参照信号が存在するOFDMシンボルと参照信号が存在しないOFDMシンボルとの電力は、P_Bの値によりアンバランスとなる問題点は解消できない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、参照信号の電力の値にかかわらず、端末装置に対する適切な電力制御を行うことが出来る技術を提供することにある。
本発明は、参照信号とデータ信号との電力比の取り得る範囲を、例えば参照信号を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、参照信号を含まない送信信号におけるデータ信号の電力の比に依存した値とする。
本発明の一観点によれば、基地局装置と端末装置とを含み、参照信号を含む送信シンボルと、参照信号を含まない送信シンボルと、を用いて通信を行うマルチキャリア通信システムにおいて使用される基地局装置の送信装置であって、前記基地局装置の送信装置は、少なくとも前記参照信号を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、参照信号を含まない送信シンボルにおけるデータ信号の電力とをそれぞれ決定する手段と、前記端末装置への送信電力を決定する手段と、前記参照信号を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、前記参照信号を含まない送信シンボルにおけるデータ信号の電力との電力比情報を送信する手段と、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報を送信する手段と、を有し、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比の取り得る値の範囲は、参照を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、前記参照信号を含まない送信信号におけるデータ信号の電力との電力比の値に依存して異なる値を設定することを特徴とする基地局装置の送信装置が提供される。
また、基地局装置と端末装置とを含み、参照信号を含む送信シンボルと、参照信号を含まない送信シンボルと、を用いて通信を行うマルチキャリア通信システムにおいて使用される端末装置の受信装置であって、前記端末装置の受信装置は少なくとも、前記参照信号を受信する手段と、前記参照を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、前記参照信号を含まない送信シンボルにおけるデータ信号の電力との電力比情報を受信する手段と、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報を受信する手段と、受信した前記参照信号と、前記参照を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、参照信号を含まない送信シンボルにおけるデータ信号の電力との電力比情報と、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報とから、受信した参照信号を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力、および、参照信号を含まない送信シンボルにおけるデータ信号の電力を決定する手段とを有することを特徴とする端末装置の受信装置が提供される。
また、基地局装置と端末装置とを含み、通信に使用する帯域幅が可変であるマルチキャリア通信システムにおいて使用される基地局装置の送信装置であって、前記基地局装置の送信装置は、少なくとも、端末装置への送信電力を決定する手段と、前記通信に使用する帯域幅情報を送信する手段と、前記参照信号の電力とデータ信号の電力との電力比情報を送信する手段と、を有し、前記参照信号と前記データ信号の電力との電力比の取り得る値の範囲は、前記通信に使用する帯域幅情報に依存して異なる値を設定することを特徴とする基地局装置の送信装置が提供される。
さらに、基地局装置と端末装置とを含み、参照信号を含む送信シンボルと、参照信号を含まない送信シンボルと、を用いて通信を行うマルチキャリア通信システムにおいて使用される端末装置の受信装置であって、前記端末装置の受信装置は、少なくとも、前記参照信号を受信する手段と、前記通信に使用する帯域幅情報を受信する手段と、前記参照信号と前記データ信号の電力との電力比情報を受信する手段と、前記受信した参照信号と、前記通信に使用する帯域幅情報と、前記参照信号と前記データ信号の電力との電力比情報とから、受信したデータ信号の電力を決定する手段とを有することを特徴とする端末装置の受信装置が提供される。
また、基地局装置と端末装置とを含み、前記基地局装置の送信装置が使用する送信アンテナ数が一意でないマルチキャリア通信システムにおいて使用される基地局装置の送信装置であって、前記基地局装置の送信装置は少なくとも、前記端末装置への送信電力を決定する手段と、前記基地局装置の送信装置が通信に使用する送信アンテナ数を送信する手段と、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報を送信する手段と、を有し、前記参照信号とデータ信号の電力との電力比の取り得る値の範囲は、前記通信に使用する送信アンテナ数に依存して異なる値を設定することを特徴とする基地局装置の送信装置が提供される。
さらに、基地局装置と端末装置とを含み、参照信号を含む送信シンボルと、参照信号を含まない送信シンボルと、を用いて通信を行うマルチキャリア通信システムにおいて使用される端末装置の受信装置であって、前記端末装置の受信装置は少なくとも、前記参照信号を受信する手段と、前記基地局装置の前記送信装置が通信に使用する送信アンテナ数を受信する手段と、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報を受信する手段と、前記受信した参照信号と、前記基地局装置の前記送信装置が通信に使用する送信アンテナ数と、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報とから、受信したデータ信号の電力を決定する手段と、を有することを特徴とする端末装置の受信装置が提供される。
また、基地局装置と端末装置とを含み、4本の送信アンテナを使用し、少なくとも空間多重モードと、送信ダイバシティモードと、を備え、前記送信ダイバシティモードに用いる方式はSFTD(Space Frequency Block Code;空間周波数ブロック符号)+FSBC(Frequency Switched Transmit Diversity;周波数切換送信ダイバシティ)方式を用いるマルチキャリア通信システムにおいて使用される基地局装置の送信装置であって、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比の取り得る値の範囲として、前記空間多重モードと、前記アンテナダイバシティモードとの場合で異なる値が設定されていることを特徴とする請求項5記載の基地局装置の送信装置が提供される。基地局装置と端末装置とを含み、4本の送信アンテナを使用し、少なくとも空間多重モードと、送信ダイバシティモードと、を備え、前記送信ダイバシティモードに用いる方式はSFTD(Space Frequency Block Code;空間周波数ブロック符号)+FSBC(Frequency Switched Transmit Diversity;周波数切換送信ダイバシティ)方式を用いるマルチキャリア通信システムにおいて使用される端末装置の受信装置であって、前記受信したデータ信号の電力を決定する手段は、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報から決定する電力比を、前記空間多重モードとアンテナダイバシティモードとの適用状況に応じて異なる値として決定することが好ましい。前記基地局装置の前記送信装置が使用する送信アンテナ数が一意でないシステムにおいて、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報として表す電力比は、前記参照信号の電力と、各送信アンテナより送信される前記データ信号の電力の合計を使用する送信アンテナの数で除した値と、の比として求めることが好ましい。
また、前記基地局装置の前記送信装置が使用する送信アンテナ数が一意でないシステムにおいて、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報から決定する電力比は、前記参照信号の電力と、各送信アンテナより送信される前記データ信号の電力の合計を使用する送信アンテナの数で除した値と、の比として求めるようにしても良い。
また、基地局装置と端末装置とを含み、前記基地局装置の送信装置がビームフォーミング方式を併用するマルチキャリア通信システムにおいて使用される基地局装置の送信装置であって、前記基地局装置の前記送信装置は、少なくとも、前記端末装置への送信にビームフォーミング方式を用いるか否かを決定する手段と、前記端末装置への送信電力を決定する手段と、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報を送信する手段と、を有し、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比の取り得る値の範囲は、適用するビームフォーミング方式の有無もしくはその種類に依存して異なる値を設定することを特徴とする基地局装置の送信装置が提供される。
また、基地局装置と端末装置とを含み、参照信号を含む送信シンボルと、参照信号を含まない送信シンボルと、を用いて通信を行うマルチキャリア通信システムにおいて使用される端末装置の受信装置であって、前記端末装置の受信装置は、少なくとも、前記参照信号を受信する手段と、自己の端末装置への通信に適用されるビームフォーミング方式の有無もしくはその種類を判断する手段と、前記参照信号とデータ信号の電力との電力比情報を受信する手段と、前記受信した参照信号と、前記適用されるビームフォーミング方式の有無もしくはその種類と、前記参照信号とデータ信号の電力との電力比情報とから、受信したデータ信号の電力を決定する手段とを有することを特徴とする端末装置の受信装置が提供される。前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比は、基準となる値に対して少なくとも、前記参照信号を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、前記参照信号を含まない送信信号におけるデータ信号の電力との電力比の値、通信に使用する帯域幅、通信に使用する送信アンテナ数、適用するビームフォーミング方式の有無、適用するビームフォーミング方式の種類のうちから選択される少なくとも1つに対して、それらの各値に対応する増減値を、前記基準となる値に対して加えることにより決定することが好ましい。前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比から決定する電力比は、基準となる値に対して少なくとも、前記参照信号を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、前記参照信号を含まない送信信号におけるデータ信号の電力との電力比の値、通信に使用する帯域幅、通信に使用する送信アンテナ数、適用するビームフォーミング方式の有無、適用するビームフォーミング方式の種類のうちから選択される少なくとも1つに対して、それらの各値に対応する増減値を、前記基準となる値に対して加えることにより決定するようにしても良い。
また、基地局装置と端末装置とを含み、参照信号を含む送信シンボルと、参照信号を含まない送信シンボルと、を用いて通信を行うマルチキャリア通信システムにおいて使用される基地局装置の送信装置であって、前記参照信号とデータ信号の電力との電力比情報は、少なくとも、前記参照信号を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と前記参照信号を含まない送信シンボルにおけるデータ信号の電力との電力比の値、もしくは、前記通信に使用する帯域幅、もしくは、前記基地局装置の前記送信装置が通信に使用する送信アンテナ数、もしくは、空間多重モードとアンテナダイバシティモードとの適用状況、もしくは、適用するビームフォーミング方式の種類に関わらず同一のフォーマットにより送信することが好ましい。基地局装置と端末装置とを含み、参照信号を含む送信シンボルと、参照信号を含まない送信シンボルと、を用いて通信を行うマルチキャリア通信システムであって、前記基地局装置は、上記に記載のマルチキャリア通信システムにおける端末装置であって、前記端末装置は、上記に記載のマルチキャリア通信システムにおける端末装置であることを特徴とするマルチキャリア通信システムであっても良い。
本発明の他の観点によれば、基地局装置と端末装置とを含むマルチキャリア通信システムにおける基地局装置における送信方法であって、前記端末装置への送信電力を決定する過程と、少なくとも、参照を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、前記参照信号を含まない送信信号におけるデータ信号の電力と、の電力比の値、通信に使用する帯域幅、通信に使用する送信アンテナ数、空間多重モードとアンテナダイバシティモードとの適用状況、適用するビームフォーミング方式の種類のうちから選択される1つを決定する過程と、前記参照信号を送信する過程と、前記端末装置への送信電力を決定するために使用した情報を送信する過程と、前記決定した端末装置への送信電力でデータ信号を送信する過程と、を有することを特徴とする送信方法が提供される。
本発明の上記に記載の送信方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであっても良い。
また、本発明は、基地局装置と端末装置とを含むマルチキャリア通信システムに使用される端末装置における受信方法であって、参照信号を受信する過程と、参照信号の電力とデータ信号の電力との電力比情報を受信する過程と、前記基地局装置の送信装置が前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比を決定するために用いた、少なくとも、
参照を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、前記参照信号を含まない送信信号におけるデータ信号の電力との電力比の値、通信に使用する帯域幅、通信に使用する送信アンテナ数、空間多重モードとアンテナダイバシティモードとの適用状況、適用するビームフォーミング方式のその種類のうちから選択される1つを受信する過程と、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報と、前記受信した前記基地局装置の送信装置が前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比を決定するために用いた情報と、から、参照信号とデータ信号の電力比情報を決定する過程と、決定した前記電力比情報と、受信した前記参照信号の電力と、から、データ信号の電力を決定する過程と、を有することを特徴とする受信方法が提供される。
参照を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、前記参照信号を含まない送信信号におけるデータ信号の電力との電力比の値、通信に使用する帯域幅、通信に使用する送信アンテナ数、空間多重モードとアンテナダイバシティモードとの適用状況、適用するビームフォーミング方式のその種類のうちから選択される1つを受信する過程と、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報と、前記受信した前記基地局装置の送信装置が前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比を決定するために用いた情報と、から、参照信号とデータ信号の電力比情報を決定する過程と、決定した前記電力比情報と、受信した前記参照信号の電力と、から、データ信号の電力を決定する過程と、を有することを特徴とする受信方法が提供される。
本発明は、上記に記載の受信方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであっても良く、該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体であっても良い。プログラムは、インターネットなどの伝送媒体によって取得されても良い。
本発明によれば、参照信号を含むOFDMシンボルのおけるデータ信号の電力と、参照信号を含まないOFDMシンボルにおけるデータ信号の電力との比を、参照信号とデータ信号との電力比に応じて異なる値とするマルチキャリア通信システムにおいて、参照信号とデータ信号との電力比の取り得る範囲を、前記参照信号を含むOFDMシンボルのおけるデータ信号の電力と、参照信号を含まないOFDMシンボルにおけるデータ信号の電力との比に応じて可変とすることで電力を適切に全端末へ割り当てることができる。これにより、参照信号の電力の値にかかわらず、端末装置に対する適切な電力制御を行うことができる。また、参照信号の存在するOFDMシンボルにおけるデータ電力と、参照信号の存在しないOFDMシンボルにおけるデータ電力とのバランスを保つことが出来る。
以下に、本発明の実施の形態によるマルチキャリア通信技術について図面を参照しながら説明を行う。図1は、本発明の第1の実施の形態によるマルチキャリア通信システムであって、4送信アンテナに適用した場合の基地局装置内の送信装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
送信装置1には、送信されるデータが入力される。また、適応する電力制御に関する情報や、送信アンテナ数、多重モード等の情報(報知情報、通知情報)の一部もデータ信号の形式で送信されるデータと合わせて入力される。これらのデータは、データ信号処理部3内のターボ符号部4へ入力される。
ターボ符号部4は、制御部(CPU)15からの符号化率の指示に従い、入力されたデータの誤り耐性を高めるためのターボ符号による誤り訂正符号化を行う。次段のデータ変調部5は、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying;4相位相偏移変調)、16QAM(16Quadrature Amplitude Modulation;16値直交振幅変調)、64QAM(64Quadrature Amplitude Modulation;64値直交振幅変調)等のようないくつかの変調方式のうち、制御部15から指示された変調方式で、ターボ符号部4により誤り訂正符号化されたデータを変調する。プリコーディング部6は、データ変調部5により変調された信号を、制御部15から指示された多重モードに応じて、位相回転、重み付け、冗長化等を行うことにより、各移動局装置宛に送信する送信アンテナ毎の信号を生成する。
重み付け部7は、プリコーディング部6からの信号に対し、電力決定部14で定められた電力に基づき重み付けを行い、多重部16へ出力する。重み付け部7は、プリコーディング部6の重み付け機能の一部として含めても良いが、図1では分けた構成として説明する。
複数のデータ系列を処理するために、データ信号処理部3は複数設けられている。それぞれの処理内容は同じである。制御情報は、制御信号処理部8の畳込み符号部9に入力される。畳込み符号部9は、制御部15からの符号化率の指示に従い、入力された情報の誤り耐性を高めるための畳込み符号による誤り訂正符号化を行う。
QPSK変調部10は、QPSK変調方式で、畳込み符号部9により誤り訂正符号化された制御情報を変調する。プリコーディング部11は、QPSK変調部10により変調された信号を、制御部15から指示された多重モードに応じて、位相回転、重み付け、冗長化等を行うことにより、各移動局装置宛に送信する送信アンテナ毎の制御信号を生成する。重み付け部12はプリコーディング部からの信号に対し、電力決定部14で定められた電力に基づき重み付けを行い、多重部16へ出力する。この重み付け部12を、プリコーディング部11の重み付け機能の一部として含めても良い点は、データ信号処理部3の場合と同様である。
参照信号発生部13は、送信装置1の各送信アンテナ21が送信する参照信号を生成する。
多重部16では、それぞれのデータ信号処理部3、制御信号処理部8および参照信号発生部13から出力された各送信データ、制御情報および参照信号を、制御部15から指示された多重モードの方式に従い、リソースエレメントへの配置を決定し、アンテナ毎の信号を生成して、各アンテナのOFDM送信部0へ送る。例えば送信モードが送信ダイバシティの場合、図9に示すアンテナ毎の信号配置がなされ、信号が生成される。送信モードが空間多重の場合、図14に示すアンテナ毎の信号配置がなされ、信号が生成される。
各OFDM送信部0(図では4つのアンテナ21に対応して4つのOFDM送信部0が設けられている)は、入力側から順番に、それぞれ、IFFT(逆フーリエ変換)部17、CP挿入部18、D/A部19、送信RF部20、送信アンテナ21、を具備する。複数のOFDM送信部0のそれぞれの機能は同じである。
IFFT部17は、多重部16から入力された信号を高速逆フーリエ変換し、OFDM方式の変調を行う。CP挿入部18は、OFDM変調済みの信号にサイクリックプレフィクス(CP)を付加することにより、OFDM方式におけるシンボルを生成する。サイクリックプレフィクスは、伝送するシンボルの先頭又は末尾の一部を複製する公知の方法によって得ることができる。D/A部19は、CP挿入部18から入力されたベースバンドのディジタル信号をアナログ信号にD/A変換する。送信RF部20は、D/A部19から入力されたアナログ信号から、中間周波数の同相成分及び直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去し、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換(アップコンバート)し、余分な周波数成分を除去し、電力増幅し、送信アンテナ21に出力する。
尚、本実施の形態では、OFDM送信部を4つ具備する例を示しているが、1アンテナ、2アンテナの場合は、OFDM送信部はそれぞれ1つ、2つで良い。
図2は、本発明の一実施の形態によるマルチキャリア通信装置の端末装置の受信装置の一構成例を示す機能ブロック図である。図2に示すように、本実施の形態による受信装置の受信処理部39は、アンテナ22と、受信RF部23と、A/D部24と、CP除去部25と、FFT部26と、多重分離部27と、伝搬路推定部28と、伝搬路補償部29と、多重モード復元部30と、データ復調部31と、ターボ復号部32と、伝搬路補償部33と、多重モード復元部34と、QPSK復調部35と、畳込み復号部36と、制御部37と、信号電力決定部38と、を具備する。
受信RF部23は、受信アンテナ22を介して受信した信号を増幅し、中間周波数に変換し(ダウンコンバート)、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信した信号の同相成分及び直交成分に基づいて、直交復調する。A/D部24は、受信RF部23により直交復調されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。CP除去部25は、A/D部24の出力したディジタル信号からサイクリックプレフィクスに相当する部分を除去する。FFT部26は、CP除去部25から入力された信号を高速フーリエ変換し、OFDM方式の復調を行う。伝搬路補償部29からターボ復号部32まではデータ信号の復調処理に、伝搬路補償部33から畳込み復号部36までは制御情報信号の復調処理に用いられる。
多重分離部27は、制御部37からの指示に基づき、FFT部26がフーリエ変換した信号、すなわちOFDM方式により復調された受信信号から参照信号を、配置されたリソースエレメントから抽出して出力する。具体的には、多重分離部27は固定の配置である参照信号を抽出して、伝搬路推定部28に出力する。また、多重分離部27はデータ信号と制御情報信号との分離も行なう。
伝搬路推定部28は、多重分離部27が分離、抽出した既知の参照信号の受信結果に基づいて送信装置1の送信アンテナ1〜送信アンテナ4までの各々に対する伝搬路変動を推定し、伝搬路変動補償値を出力する。伝搬路補償部29、33は、伝搬路推定部28からの伝搬路変動補償値に基づいて、入力された信号の伝搬路変動の補償を行う。多重モード復元部30、34は、伝搬路補償部29、33がそれぞれ伝搬路変動の補償を行った信号について、送信装置が使用する多重モードに基づき、信号電力決定部38が決定したデータ電力を考慮して、送信装置が生成した送信信号の各アンテナの周波数セットを再生し、合成して冗長化前の信号を生成する。
データ復調部31は、多重モード復元部30により生成されたデータ信号の復調を行う。この復調は、送信装置1のデータ変調部5で用いた変調方式に対応したものが行われ、変調方式に関する情報は制御部37から指示される。ターボ復号部32は、データ復調部31が復調したデータ信号を復号する。復号されたデータのうち、通知情報や報知情報が抽出され、制御部37へ入力される。また、電力に関する情報は、信号電力決定部38に入力される。QPSK復調部35は、多重モード復元部34により生成された制御情報信号のQPSK復調を行う。畳込み復号部36は、QPSK復調部35が復調した制御情報信号を復号する。信号電力決定部38では、多重分離部27で分離した参照信号の電力と、制御情報、報知情報、通知情報に含まれる情報から受信信号の電力を決定する。
図3は、送信装置1と受信装置39との間における電力情報のやりとりの一例を示すシーケンス図である。受信装置39は、受信した参照信号(L1)の電力を基に参照信号の電力を決定する(ステップL2)。
LTEでは、基地局装置が、対象とする全ての端末装置に共通の情報は報知チャネルを用いて報知を行い、各端末装置について個別の情報は、通知チャネルを用いて通知するのが一般的である。タイプAとタイプBとのデータ電力の比を表すP_Bは、全ての端末装置に共通の情報である、従って、本実施の形態では、報知チャネルを用いて報知されるものとして説明する。また、参照信号とタイプAのデータ電力との比を表すP_Aは、各端末装置について個別の情報である。従って、通知チャネルを用いて通知されるものとする。尚、これらの情報の伝達方法はこれらに限定されるものではなく、他の方法を使用して伝達するようにしても良い。受信装置は、報知チャネル(L3)からP_Bを受信し、タイプAとタイプBとの電力の比決定する(ステップL4)。次に、受信装置は、受信装置向けのパワーコントロールレベルを報知する通知チャネル(L5)からP_Aを受信し、参照信号とタイプAとの電力の比を決定する(ステップL6)。
受信装置39は、P_Aの値を求めた後に、対応する参照信号とタイプAのデータ電力との比をP_Aで表されたインデックスに加えて、P_Bの値やシステム帯域幅、アンテナ本数、多重モード等も加味して、参照信号とタイプAのデータ電力比を決定する。具体的には、受信装置が受信した参照信号の電力をP_RSとするとき、参照信号とタイプAのデータ電力との比をρAとしたとき、タイプAのデータ電力は、
(参照信号の電力)/ρA
として求められる。ただし、ρAはP_Aで示されたインデックスにP_Bの値やシステム帯域幅、アンテナ本数、多重モード等も加味して導かれた値である。
(参照信号の電力)/ρA
として求められる。ただし、ρAはP_Aで示されたインデックスにP_Bの値やシステム帯域幅、アンテナ本数、多重モード等も加味して導かれた値である。
このデータ電力比が決定すると、この値と受信した参照信号の電力から、タイプAのデータ電力を決定できる。次に、この分野のこの決定したタイプAのデータ電力と、P_Bで表されるタイプAとタイプBの電力比と、からタイプBのデータ電力を決定する。具体的には
(タイプAのデータ電力)/rB
として求められる。ここでrBはP_Bの値で示されるタイプBとタイプAのデータ電力比である。
(タイプAのデータ電力)/rB
として求められる。ここでrBはP_Bの値で示されるタイプBとタイプAのデータ電力比である。
図4は、本発明の一実施の形態におけるインデックスP_Aと、参照信号とタイプAのデータ電力との比の対応を表す一例であり、P_Bの値に応じて指し示される値を変える例を示す図である。尚、ここで用いられるP_Bの値は、この例では図18に示した値を用いるものとして説明する。 本実施の形態においては、P_Aの値に対して、適用する参照信号とタイプAのデータ電力との比の値は、P_B毎に異なる値を用意する。具体的には、P_B=0の場合には、P_Aのインデックス0からインデックス7に対して、参照信号とタイプAのデータ電力との比(TypeA/RS)は、{−6、−3、−2、−1、0、1、2、3デシベル(dB)}の値を対応させる。P_B=3の場合には、P_Aのインデックス0からインデックス7に対して、参照信号とタイプAのデータ電力の比は{−12、−9、−8、−7、−6、−5、−4、−3デシベル(dB)}の値を対応させる。
これにより、例えば、端末装置10台に対して図21に示されたP_Aにより電力割当により電力制御を行って通信を行なう場合、図25に示したように、それぞれの端末装置1から10までに割り当てられるタイプAのデータ電力の端末毎小計は、P_B=0、P_B=3いずれにおいてもそれぞれ24、24、24、12、12、6、6、6、3、3となり、合計では120となり、P_Bの値に関わらず適切な電力制御を行うことができる。またP_B=0の場合、タイプBのデータ電力の端末毎小計は、それぞれ20、20、20、10、10、5、5、5、2.5、2.5であり合計は100である。参照信号電力の端末毎小計は端末に関わらず2であり、合計は20である。参照信号の存在するOFDMシンボルにおける合計電力はこの両者の和であり、120となる。これはタイプAのデータ電力の合計と同じ値であり、OFDMシンボル間の電力バランスが取れていることを示している。一方、P_B=3の場合については、タイプBのデータ電力の端末毎小計は、それぞれ8、8、8、4、4、2、2、2、1、1であり合計は40である。参照信号電力の端末毎小計は端末に関わらず8であり、合計は80である。この両者の和である、参照信号の存在するOFDMシンボルにおける合計電力は同じく120となる。すなわち、タイプAのデータ電力の合計と同じ値であり、P_B=3においてもOFDMシンボル間の電力バランスが取れていることを示している。なお、参照信号とタイプAのデータ電力の比の値をP_B毎に異なる値を用意する方法としては、予め、P_Aのインデックス数を増やしておいて、これら対応する値の全てをP_Aで指し示すことが出来るようにしておいても良いが、このようにP_Bにより異なる意味付けを与えることにより、P_Aのシグナリングに要するビット数を増大させることなくシグナリングを行なうことができる。
尚、上記の例では、各P_Bの値に対して、P_Aのインデックスに対応する値を表形式で表す例を示したが、対応関係を数式等で表すようにしても良い。
下記の式は、P_Bの値とP_Aの値とから、参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を表す式の一例である。
ρA = ρAs + Boffset
ρA = ρAs + Boffset
ここで、ρAは参照信号とタイプAのデータ電力との比であり、ρAsは、基準となる参照信号とタイプAのデータ電力との比であり、例えば3ビットのインデックスP_Asで表される8つの値、BoffsetはP_Bに対応して与えられる値である。例えば、ρAsは図5、Boffsetが図6のように与えられる。
もしくは、これらの値も、さらに以下のような計算式で与えられる。例えば、
ρAs = ρA0 + ρAinc0 + ρAinc1 × (P_A − 1)
Boffset = −1 × Round(10 × log(P_B + 1))
ρAs = ρA0 + ρAinc0 + ρAinc1 × (P_A − 1)
Boffset = −1 × Round(10 × log(P_B + 1))
図6は、インデックスP_Bとオフセット値Boffset(dB)との対応関係を示す図である。
上記の式において、ρA0はP_A=0のときの参照信号とタイプAのデータ電力との比の値(デシベル値)(すなわち、P_Aの最小値)、ρAinc0はP_A=0のときの参照信号とタイプAのデータ電力との比の値と、P_A=1のときの参照信号とタイプAのデータ電力との比の値との比(デシベル値)、ρAinc1はP_A=1のときの参照信号とタイプAのデータ電力との比の値と、P_A=2のときの参照信号とタイプAのデータ電力との比の値との比(デシベル値)であり、P_Aはそのときにシグナリングされるインデックス値である。例えば、ρA0=−6、ρAinc0=3、ρAinc1=1であれば、上式のρAsの値は図5のρAsの値と同じになる。
また、Roundは四捨五入関数であり、P_Bはそのときにシグナリングされるインデックス値である。
もしくは、前記式と、前記P_B毎に異なる値が用意されるP_Aとの対応の表とを組合せて使用する。なお、計算式を用いる場合、端数の丸め精度は整数単位ではなく、調整が実用的に出来る任意の精度で丸めるようにしても良い。
図7は、本発明の第2の実施の形態における通信技術の一例を示す図である。本実施の形態は、P_Aにより指し示される参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を、通信システムの帯域幅によって異なるものとすることを特徴とするものである。
各端末装置へ割り当てる電力を電力制御により可変にする場合には、合計電力は送信装置の出力可能な範囲内とするのであれば、通信システム内において割り当てることのできる端末装置が多いシステム、すなわち通信システムの帯域幅が広い場合には、ある端末装置への送信電力に大きい電力を割り当てたとしても、他の残りの端末装置への送信電力に小さな電力を割り当てることにより、システム全体での合計電力を送信装置の出力可能な範囲内とすることができる。
しかしながら、通信システム内において割り当てることのできる端末装置が少ないシステム、すなわち通信システムの帯域幅が狭い場合、ある端末装置への送信電力に大きい電力を割り当てた場合、他の残りの端末装置の数が少ないためそれらの端末への送信電力に小さい電力を割り当てたとしても全体での合計電力を送信装置の出力可能な範囲内に収めることが出来ない。すなわち、システムの帯域幅が大きいほど参照信号とタイプAのデータ電力との比の値に大きい範囲をもたせることが出来る。これをP_Aのインデックス数を増やして大きい範囲を持たせるようにしても良いが、P_Aにより指し示される参照信号とタイプAのデータ電力との比の値をシステムの帯域幅に応じて別の意味づけをさせることで、P_Aのシグナリングに要するビット数を増大させること無く、シグナリングを行なうことができる。
図7は、本実施の形態における、インデックスP_Aにより指し示される参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を、通信システムの帯域幅によって異なるものとする場合の、値を示す表である。ここでBWは、通信システムの帯域幅をリソースブロック数で表したものである。ここでは、BWについて4通りの範囲をとる場合の上記比の値を示している。このような表を用いると、P_Aのシグナリングに要するビット数を増大させること無く、実用上必要となる範囲の参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を指し示すことが出来る。
尚、ここでは表による上記比の値とインデックスとの対応関係を示す例について説明したが、表の代わりに計算式で表すようにしても良い。さらに、第1の実施の形態による通信技術における、P_Bの値をも加味して組合わせて表すようにしても良い。例えば、システム帯域幅とP_Bの値とを加味して、参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を式で示す場合の一例として、次式で表すことができる。
ρA = ρAs + Boffset + Woffset
ρA = ρAs + Boffset + Woffset
ここで、ρA、ρAs、Boffsetの定義は前述した定義と同じであり、Woffsetはシステム帯域幅によるオフセット値である。このオフセット値は、表や式で与えることができる。
次に、本発明の第3の実施の形態による通信技術について図面を参照しながら説明する。図8は、本発明の第3の実施の形態による通信技術の一例を示す表であり、P_Aにより指し示される参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を、送信アンテナ数や送信モードにより異なるものとする例を示す図である。LTEでは、基地局装置が端末装置に向けて送信を行なう際のアンテナ本数は4送信アンテナ、2送信アンテナ、1送信アンテナの場合がある(上記非特許文献3参照)。
参照信号は、1つのリソースエレメントに対しては、常に1つの送信アンテナからしか送信されないのであるが、データ信号に関しては送信アンテナ数や送信モードにより、1つのリソースエレメントについて、データ信号の送信に同時に使用される送信アンテナ数が異なる。例えば、図14、図15、図16に示したように、1送信アンテナの場合、1つのリソースエレメントについて、データ信号は1送信アンテナを用いて送信されるが、2送信アンテナの場合、1つのリソースエレメントについて、2送信アンテナからデータ信号が同時に送信される。4送信アンテナの場合、4送信アンテナからデータ信号が同時に送信される。これに対し、端末装置の受信機ではこれら複数の送信アンテナから送信されるデータ信号は1つのリソースエレメントについては各送信アンテナからの信号の合成信号として受信される。従って、1送信アンテナから送信される場合に比べて通常は大きい電力として受信され、最大送信アンテナ本数倍として受信される。
さらに、4送信アンテナの場合であって、送信モードが送信ダイバシティの場合には、1リソースブロック当たり、各アンテナポートについてみると、半分のリソースエレメントのみしか用いずにデータ信号が送信される。これは、1つの端末に割り当てられる送信電力が同じである場合は、リソースエレメント当たり2倍の電力で送信されることを意味する。
図9は、4送信アンテナの場合であって送信モードが送信ダイバシティである場合の、1リソースブロックペア中の送信信号の配置の一例を示す図である。参照信号(R)は、前述したように1送信アンテナのみからしか送信されない。従って、タイプAのデータ信号の電力を、端末装置の受信装置の観点で考えた場合は、アンテナ本数を考慮すると、受信するデータ電力の値は、例えば4送信アンテナの通常モード(空間多重モード)では1送信アンテナの場合に比べその4倍になる。すなわち、P_Aが指し示す受信する参照信号とタイプAのデータ電力との比の値の範囲も、1送信アンテナから4送信アンテナまでを考慮する場合は4倍になる。これをP_Aのインデックス数を増やして大きい範囲を指し示すようにしても良いが、P_Aにより指し示される参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を使用する送信アンテナ数に応じて別の意味付けをすることにより、P_Aのシグナリングに要するビット数を増大させること無く、実用上必要となる範囲の参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を指し示すことが出来る。尚、本実施の形態においても、第1・2の実施の形態の場合と同様に、表による対応付けに代えて、これを計算式で表しても良い。さらに本実施の形態による技術を、前述したように、P_Aにより指し示される参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を、P_Bや通信システムの帯域幅に応じて異なる意味づけをする手法と合わせて用いても良い。
次に、本発明の第4の実施の形態による通信技術について、図面を参照しながら説明を行う。図10は、本実施の形態によるインデックスと比との対応関係の一例を表した図であり、インデックスP_Aにより指し示される参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を変えることなく、送信アンテナ数や送信モードにより異なる、参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を端末装置へ正しく伝達できるようすることを特徴とする技術例である。上記の第3の実施の形態の説明は、複数送信アンテナの基地局における合計の送信可能電力は、1送信アンテナの基地局における送信可能電力よりも大きい場合、例えば4送信アンテナの基地局は1送信アンテナの基地局の送信装置およびアンテナを4台使用して動作させる場合等を想定している。
本実施の形態においては、送信アンテナ数や送信モードにより、P_Aにより指し示される参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を異なる意味付けとするのではなく、P_Aにより指し示される値を、1つのリソースエレメントにおいて送信される、1送信アンテナ当たりの電力として正規化した値とするものである。各送信アンテナ数、および4送信アンテナ時の各送信モード時においては、1つのリソースエレメントにおいては、合計電力が異なる。
図11は、1送信アンテナ(図16)、2送信アンテナ(図15)、4送信アンテナ(空間多重)(図14)、4送信アンテナ(送信ダイバシティ)(図9)について、第5OFDMシンボルにおける各送信アンテナにおける電力、および、合計電力を模式的に表した図である。図11(a−*)、(b−*)、(c−*)、(d−*)はそれぞれ1送信アンテナ、2送信アンテナ、4送信アンテナ(空間多重)、4送信アンテナ(送信ダイバシティ)における図であり、−(ハイフン)のあとの数字(*)は、送信アンテナの番号を示すものである。“Total”は、合計電力である。また、図11中の数字(1、2)は電力を表し、網掛け領域は参照信号、網掛けのない領域はデータ信号を示す。図11に示すように、送信アンテナ数、送信モードにかかわらず、データ信号の合計電力をアンテナ本数で除したものは1となり同じ値であることが分かる。
すなわち、この合計電力を送信アンテナ数で除した値をP_Aとしてシグナリングすれば、アンテナ本数、送信モードによる合計電力の変化を考慮することなくシグナリングができる。特に、このことは、4送信アンテナ送信時に、空間多重モードと送信ダイバシティモードとを切替えて送信を行なう場合に、逐一電力に関するシグナリングを更新しなくても良いという利点がある。LTEシステムにおいては、送信アンテナ数や送信モードは報知情報もしくは通知情報としてシグナリングされるので、この情報と、シグナリングされるP_Aの値とから、端末装置は各送信アンテナの電力を正しく知ることができる。尚、このデータ信号の電力を1送信アンテナ当たりの電力として正規化した値とする考え方は、他の実施の形態の場合にも適用することができる。
なお、本発明の第3および第4の実施形態では、各送信アンテナの合計電力は送信アンテナ数の増加に従い増加することを前提として説明したが、送信アンテナ数が増加した場合は、1本当たりの送信アンテナからの電力をその分減少させて、各送信アンテナの合計電力は送信アンテナ本数に関わらず一定とする運用方法もある。一般に送信装置が出力することが出来る最大電力は送信装置の能力や、法的制約から一定とされる。
通信システムにおいては、基地局のアンテナ本数にかかわらず、各送信アンテナの合計の電力を一定と考えて動作させるようにしても良い。この場合、4送信アンテナの基地局で使用される1送信アンテナ当たりの電力は、1送信アンテナの基地局の場合の1/4となる。このとき、P_Aが指し示す参照信号とタイプAのデータ電力との比の値は、4送信アンテナの基地局の場合は1送信アンテナの基地局に比べ、1/4となる。P_Aが指し示す参照信号とタイプAのデータ電力との比の値が、1つのアンテナポートについての値の比であるとする場合、このような通信システム全体で考えるとやはり大きい範囲を指し示すようにするのが好ましい。その場合に、P_Aのインデックス数を増やして大きい範囲を指し示すようにしても良いが、この場合でも同様にP_Aにより指し示される参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を使用する送信アンテナ数に応じて別の意味付けをさせることにより、P_Aのシグナリングに要するビット数を増大させること無く、実用上必要となる範囲の参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を指し示すことができる。実際の値については、今まで説明したように、表で定義しても良いし、計算式で表しても良い。さらにP_Aにより指し示される参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を、P_Bや通信システムの帯域幅に応じて異なる意味付けをする手法と合わせて用いても良い。
本発明の第5の実施の形態による通信技術を図面を参照しながら説明を行う。図26は、本実施の形態によるインデックスと比との対応関係の一例を表した図であり、インデックスP_Aにより指し示される参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を変えることなく、送信アンテナ数や送信モードにより異なる、参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を端末装置へ正しく伝達できるようすることを特徴とする技術例である。本実施形態においては、送信アンテナ数および送信モードに従い、P_Aにより指し示される参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を異なる意味付けとする。具体的には、指し示される値は1送信アンテナ時における値に対し、送信アンテナ本数で除した値となる。ただし4送信アンテナ時の送信ダイバシティモードにおいては、4送信アンテナ時の空間多重の値の倍の値とする。
図28は、1送信アンテナ(図16)、2送信アンテナ(図15)、4送信アンテナ(空間多重)(図14)、4送信アンテナ(送信ダイバシティ)(図9)について、第5OFDMシンボルにおける各送信アンテナにおける電力、および、合計電力を模式的に表した図である。図28(a−*)、(b−*)、(c−*)、(d−*)はそれぞれ1送信アンテナ、2送信アンテナ、4送信アンテナ(空間多重)、4送信アンテナ(送信ダイバシティ)における図であり、−(ハイフン)のあとの数字(*)は、送信アンテナの番号を示すものである。“Total”は、合計電力である。また、図28中の数字(1、2)は電力を表し、網掛け領域は参照信号、網掛けのない領域はデータ信号を示す。図28に示すように、送信アンテナ数、送信モードにかかわらず、データ信号の合計電力は1となり同じ値であることが分かる。尚、このデータ信号の電力を送信アンテナ本数に応じて現ずる値とする考え方は、他の実施の形態の場合にも適用することができる。例えば、第1の実施形態と組合わせた場合、式で表す場合は下記のように表すことができる。
ρA = ρAs + Boffset + BANToffset
ここで、ρAは参照信号とタイプAのデータ電力との比であり、ρAsは、基準となる参照信号とタイプAのデータ電力との比であり、例えば3ビットのインデックスP_Asで表される8つの値、Boffsetは第一の実施形態にあるP_Bに対応して与えられる値、BANToffsetは送信アンテナ本数および送信アンテナモードにより定められた値である。例えば、BANToffsetは図27のように与えられる。
ここで、ρAは参照信号とタイプAのデータ電力との比であり、ρAsは、基準となる参照信号とタイプAのデータ電力との比であり、例えば3ビットのインデックスP_Asで表される8つの値、Boffsetは第一の実施形態にあるP_Bに対応して与えられる値、BANToffsetは送信アンテナ本数および送信アンテナモードにより定められた値である。例えば、BANToffsetは図27のように与えられる。
送信アンテナ数が増加した場合に、1本当たりの送信アンテナからの電力をその分減少させて、各送信アンテナの合計電力は送信アンテナ本数に関わらず一定とする場合の実施形態としては、第5の実施形態を用いる以外にも、アンテナ本数に応じて第1の実施形態の中からP_Bの値を選択して使用する方法もある。例えば、参照信号の電力を各送信アンテナのタイプBのデータ電力の合計と等しいようする場合、図19および図20からもわかるように、1送信アンテナの場合はP_B=0を、2送信アンテナの場合はP_B=1を、4送信アンテナの場合は送信モードに関わらずP_B=2を選択すればよい。参照信号の電力を各送信アンテナのタイプBのデータ電力の合計の2倍にする場合は、2送信アンテナの場合はP_B=2を、4送信アンテナの場合は送信モードに関わらずP_B=3を選択すればよい。1送信アンテナの場合は、図19に示したP_Bの値においては参照信号の電力がタイプBのデータ電力のちょうど2倍、4倍となる場合がないが、あらたなP_Bの値を設定しても良い。また、4送信アンテナの場合は、図20に示したP_Bの値においては参照信号の電力をタイプBのデータ電力の4倍に設定することは出来ないが、同様にあらたなP_Bの値を設定しても良い。図29に拡張した場合のP_Bの値と、タイプBの電力とタイプAの電力との比を表す。ただしN/Aは未定義であることを示す。図30にそのときの各P_Bに対する、P_Aを算出する際のオフセット値Boffsetの値を示す。ただしここでは、図6の場合と異なり、小数点以下1桁まで表した例を示した。尚これらの場合、P_Bの値の種類が増加し、P_Bのシグナリングに要するビット数が増加する問題があるのでこれを避けるためにアンテナ本数および、参照信号の電力とデータ電力との組み合わせによってP_BおよびP_Aの値を選択するようにしても良い。すなわち、第1の実施形態においては、P_Bの値は、追加前の参照信号の電力の値を1単位として、何単位追加するかを表すものと解釈できたが、この場合、P_Bは参照信号の電力が、各送信アンテナのタイプBのデータ電力の合計の何倍であるかをあらわしていることとなる。この時のP_Bの例を図31に示す。また、各P_Bに対する、P_Aを算出する際のオフセット値Boffsetの値を図32に示す。これらの値は下記式より導出される。
1送信アンテナの場合
タイプBの電力/タイプAの電力 = (P_B+6)/ 6
Boffset = (P_B+6)/(6×(P_B+1))
タイプBの電力/タイプAの電力 = (P_B+6)/ 6
Boffset = (P_B+6)/(6×(P_B+1))
2送信アンテナの場合
タイプBの電力/タイプAの電力 = ( 2×(P_B+1)+4 )/ 6
Boffset = (2×(P_B+1)+4)/(12×(P_B+1))
タイプBの電力/タイプAの電力 = ( 2×(P_B+1)+4 )/ 6
Boffset = (2×(P_B+1)+4)/(12×(P_B+1))
4送信アンテナであって空間多重の場合
タイプBの電力/タイプAの電力 = ( 4×(P_B+1)+4 )/ 6
Boffset = (4×(P_B+1)+4)/(24×(P_B+1))
タイプBの電力/タイプAの電力 = ( 4×(P_B+1)+4 )/ 6
Boffset = (4×(P_B+1)+4)/(24×(P_B+1))
4送信アンテナであって送信ダイバシティの多重の場合
タイプBの電力/タイプAの電力 = ( 4×(P_B+1)+4 )/ 6
Boffset = 2 ×(4×(P_B+1)+4)/(24×(P_B+1))
タイプBの電力/タイプAの電力 = ( 4×(P_B+1)+4 )/ 6
Boffset = 2 ×(4×(P_B+1)+4)/(24×(P_B+1))
いずれの場合も、第1の実施形態の中で説明したように参照信号の存在するOFDMシンボルにおけるデータ電力と、参照信号の存在しないOFDMシンボルにおけるデータ電力とのバランスは保たれる。
図12は、ビームフォーミングを行っている時に、本発明の第6の実施の形態による通信技術を適用した場合の例を示す図である。LTEでは、信号を複数のアンテナ素子からそれぞれ異なる重み、位相を与え出力することにより、合成信号として指向性のあるビームパターンを実現する、ビームフォーミングと呼ばれる技術(上記非特許文献4参照)の適用が検討されている。端末装置との通信にビームフォーミングを適用するかどうかは、基地局装置が決定し、ビームフォーミングが適用される場合、基地局装置は端末装置に対してシグナリングにより適用する旨を通知する。LTEでは、ビームフォーミングが適用されるリソースブロックでは、その中のデータ信号の一部を使用して、各端末装置向けに異なる端末装置個別の参照信号が送信され、ビームフォーミングが適用されたデータ信号の位相、振幅基準として使用される。従って、ビームフォーミングが適用されるリソースブロックの電力制御を行なう場合に、この端末装置における個別参照信号の電力制御を行なえばよい。端末装置の個別の参照信号の電力制御の方法としては、P_Aを用いることが提案されている(上記非特許文献5)。
しかしながら、ビームフォーミングが送出されるアンテナポートは、実際には複数のアンテナポートが合成されたものであり、その合計電力はビームフォーミングを適用しない場合に比べ、一般に大きくなる。従って、P_Aが指し示すべき値も、ビームフォーミングが適用されない場合に比べ、大きい値とする必要がある。これをP_Aのインデックス数を増やして大きい範囲を指し示すようにしても良いが、P_Aにより指し示される参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を、ビームフォーミングの適用の有無に応じて別の意味づけをさせることにより、P_Aのシグナリングに要するビット数を増大させることなく、実用上必要となる範囲の参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を指し示すことができる。尚、ビームフォーミングの指向性パターンは、送信アンテナの構成により異なり、この構成は基地局により異なる。指向性パターンが異なると、基地局から同じ電力で送信したとしても、端末装置において受信する電力が異なってくる。すなわち、受信される参照信号とタイプAのデータ電力との比の値の範囲も異なる。従って、さらにP_Aが指し示すべき値を適応するビームフォーミングの種類に応じて変えるようにしても良い。
尚、本実施の形態においても、上記各実施の形態の場合と同様に、比を計算式で表しても良い。さらに、本実施の形態による技術を、前述した、P_Aにより指し示される参照信号とタイプAのデータ電力との比の値を、P_Bや通信システムの帯域幅に応じて異なる意味付けをする手法と合わせて用いても良い。
本発明の各実施の形態による通信技術においては、参照信号とデータ信号との電力比の取り得る範囲を、可変とすることで電力を適切に全端末へ割り当てることができる。これにより、参照信号の電力の値にかかわらず、端末装置に対する適切な電力制御を行うことができるという利点がある。また、参照信号の存在するOFDMシンボルにおけるデータ電力と、参照信号の存在しないOFDMシンボルにおけるデータ電力とのバランスを保つことが出来る。
尚、上記の説明においては参照信号とタイプAのデータ電力との比のシグナリング手法について説明したが、前述のとおり、これはLTEにおける電力制御のパラメータを表すものであり、これを参照信号とタイプBのデータ電力との比としても良い。また、参照信号とタイプAとタイプBの平均値等、各端末に対する電力制御のパラメータに対して適用しても良い。他の通信システムにおいては、同等の電力制御の表すパラメータについて本発明を適用しても良い。
また、上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
また、本実施の形態で説明した機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また前記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
本発明は、通信装置に利用可能である。
1…送信装置、3…データ信号処理部、4…ターボ符号部、5…データ変調部、6…プリコーディング部、7…重み付け部、8…制御信号処理部、9…畳込み符号部、10…QPSK変調部、11…プリコーディング部、12…重み付け部、13…参照信号発生部、14…電力決定部、15…制御部、16…多重部、17…IFFT部、18…CP挿入部、19…D/A部、20…送信RF部、21…送信アンテナ、0…受信アンテナ、23…受信RF部、24…A/D部、25…CP除去部、26…FFT部、27…多重分離部、28…伝搬路推定部、29…伝搬路補償部、30…多重モード復元部、31…データ復調部、32…ターボ復号部、33…伝搬路補償部、34…多重モード復元部、35…QPSK復調部、36…畳込み復号部、37…制御部、38…信号電力決定部、39…受信装置。
Claims (20)
- 基地局装置と端末装置とを含み、参照信号を含む送信シンボルと、参照信号を含まない送信シンボルと、を用いて通信を行うマルチキャリア通信システムにおいて使用される基地局装置の送信装置であって、
前記基地局装置の送信装置は、少なくとも前記参照信号を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、参照信号を含まない送信シンボルにおけるデータ信号の電力とをそれぞれ決定する手段と、
前記端末装置への送信電力を決定する手段と、
前記参照信号を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、前記参照信号を含まない送信シンボルにおけるデータ信号の電力との電力比情報を送信する手段と、
前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報を送信する手段と、を有し、
前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比の取り得る値の範囲は、参照信号を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、前記参照信号を含まない送信信号におけるデータ信号の電力との電力比の値に依存して異なる値を設定することを特徴とする基地局装置の送信装置。 - 基地局装置と端末装置とを含み、参照信号を含む送信シンボルと、参照信号を含まない送信シンボルと、を用いて通信を行うマルチキャリア通信システムにおいて使用される端末装置の受信装置であって、前記端末装置の受信装置は少なくとも、
前記参照信号を受信する手段と、
前記参照を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、前記参照信号を含まない送信シンボルにおけるデータ信号の電力との電力比情報を受信する手段と、
前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報を受信する手段と、
受信した前記参照信号と、前記参照を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、参照信号を含まない送信シンボルにおけるデータ信号の電力との電力比情報と、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報とから、受信した参照信号を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力、および、参照信号を含まない送信シンボルにおけるデータ信号の電力を決定する手段とを有することを特徴とする端末装置の受信装置。 - 基地局装置と端末装置とを含み、通信に使用する帯域幅が可変であるマルチキャリア通信システムにおいて使用される基地局装置の送信装置であって、
前記基地局装置の送信装置は、少なくとも、
端末装置への送信電力を決定する手段と、
前記通信に使用する帯域幅情報を送信する手段と、
前記参照信号の電力とデータ信号の電力との電力比情報を送信する手段と、を有し、
前記参照信号と前記データ信号の電力との電力比の取り得る値の範囲は、前記通信に使用する帯域幅情報に依存して異なる値を設定することを特徴とする基地局装置の送信装置。 - 基地局装置と端末装置とを含み、参照信号を含む送信シンボルと、参照信号を含まない送信シンボルと、を用いて通信を行うマルチキャリア通信システムにおいて使用される端末装置の受信装置であって、
前記端末装置の受信装置は、少なくとも、
前記参照信号を受信する手段と、
前記通信に使用する帯域幅情報を受信する手段と、
前記参照信号と前記データ信号の電力との電力比情報を受信する手段と、
前記受信した参照信号と、前記通信に使用する帯域幅情報と、前記参照信号と前記データ信号の電力との電力比情報とから、受信したデータ信号の電力を決定する手段とを有することを特徴とする端末装置の受信装置。 - 基地局装置と端末装置とを含み、前記基地局装置の送信装置が使用する送信アンテナ数が一意でないマルチキャリア通信システムにおいて使用される基地局装置の送信装置であって、
前記基地局装置の送信装置は少なくとも、
前記端末装置への送信電力を決定する手段と、
前記基地局装置の送信装置が通信に使用する送信アンテナ数を送信する手段と、
前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報を送信する手段と、を有し、
前記参照信号とデータ信号の電力との電力比の取り得る値の範囲は、前記通信に使用する送信アンテナ数に依存して異なる値を設定することを特徴とする基地局装置の送信装置。 - 基地局装置と端末装置とを含み、参照信号を含む送信シンボルと、参照信号を含まない送信シンボルと、を用いて通信を行うマルチキャリア通信システムにおいて使用される端末装置の受信装置であって、
前記端末装置の受信装置は少なくとも、
前記参照信号を受信する手段と、
前記基地局装置の前記送信装置が通信に使用する送信アンテナ数を受信する手段と、
前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報を受信する手段と、
前記受信した参照信号と、前記基地局装置の前記送信装置が通信に使用する送信アンテナ数と、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報とから、受信したデータ信号の電力を決定する手段と、を有することを特徴とする端末装置の受信装置。 - 基地局装置と端末装置とを含み、4本の送信アンテナを使用し、少なくとも空間多重モードと、送信ダイバシティモードと、を備え、前記送信ダイバシティモードに用いる方式はSFTD(Space Frequency Block Code;空間周波数ブロック符号)+FSBC(Frequency Switched Transmit Diversity;周波数切換送信ダイバシティ)方式を用いるマルチキャリア通信システムにおいて使用される基地局装置の送信装置であって、
前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比の取り得る値の範囲として、前記空間多重モードと、前記アンテナダイバシティモードとの場合で異なる値が設定されていることを特徴とする請求項5記載の基地局装置の送信装置。 - 基地局装置と端末装置とを含み、4本の送信アンテナを使用し、少なくとも空間多重モードと、送信ダイバシティモードと、を備え、前記送信ダイバシティモードに用いる方式はSFTD(Space Frequency Block Code;空間周波数ブロック符号)+FSBC(Frequency Switched Transmit Diversity;周波数切換送信ダイバシティ)方式を用いるマルチキャリア通信システムにおいて使用される端末装置の受信装置であって、
前記受信したデータ信号の電力を決定する手段は、前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報から決定する電力比を、前記空間多重モードとアンテナダイバシティモードとの適用状況に応じて異なる値として決定することを特徴とする請求項6記載の端末装置の受信装置。 - 前記基地局装置の前記送信装置が使用する送信アンテナ数が一意でないシステムにおいて、
前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報として表す電力比は、前記参照信号の電力と、各送信アンテナより送信される前記データ信号の電力の合計を使用する送信アンテナの数で除した値と、の比として求めることを特徴とする請求項1もしくは請求項3もしくは請求項5もしくは請求項7のいずれか1項に記載の基地局装置の送信装置。 - 前記基地局装置の前記送信装置が使用する送信アンテナ数が一意でないシステムにおいて、
前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報から決定する電力比は、前記参照信号の電力と、各送信アンテナより送信される前記データ信号の電力の合計を使用する送信アンテナの数で除した値と、の比として求めることを特徴とする請求項2もしくは請求項4もしくは請求項6もしくは請求項8のいずれか1項に記載の端末装置の受信装置。 - 基地局装置と端末装置とを含み、前記基地局装置の送信装置がビームフォーミング方式を併用するマルチキャリア通信システムにおいて使用される基地局装置の送信装置であって、
前記基地局装置の前記送信装置は、少なくとも、
前記端末装置への送信にビームフォーミング方式を用いるか否かを決定する手段と、
前記端末装置への送信電力を決定する手段と、
前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報を送信する手段と、を有し、
前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比の取り得る値の範囲は、適用するビームフォーミング方式の有無もしくはその種類に依存して異なる値を設定することを特徴とする基地局装置の送信装置。 - 基地局装置と端末装置とを含み、参照信号を含む送信シンボルと、参照信号を含まない送信シンボルと、を用いて通信を行うマルチキャリア通信システムにおいて使用される端末装置の受信装置であって、前記端末装置の受信装置は、少なくとも、
前記参照信号を受信する手段と、
自己の端末装置への通信に適用されるビームフォーミング方式の有無もしくはその種類を判断する手段と、
前記参照信号とデータ信号の電力との電力比情報を受信する手段と、
前記受信した参照信号と、前記適用されるビームフォーミング方式の有無もしくはその種類と、前記参照信号とデータ信号の電力との電力比情報とから、受信したデータ信号の電力を決定する手段とを有することを特徴とする端末装置の受信装置。 - 前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比は、基準となる値に対して少なくとも、
前記参照信号を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、前記参照信号を含まない送信信号におけるデータ信号の電力との電力比の値、通信に使用する帯域幅、通信に使用する送信アンテナ数、適用するビームフォーミング方式の有無、適用するビームフォーミング方式の種類のうちから選択される少なくとも1つに対して、それらの各値に対応する増減値を、前記基準となる値に対して加えることにより決定することを特徴とする請求項1、3、5、7、又は9のいずれか1項に記載の基地局装置の送信装置。 - 前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比から決定する電力比は、基準となる値に対して少なくとも、
前記参照信号を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、前記参照信号を含まない送信信号におけるデータ信号の電力との電力比の値、通信に使用する帯域幅、通信に使用する送信アンテナ数、適用するビームフォーミング方式の有無、適用するビームフォーミング方式の種類のうちから選択される少なくとも1つに対して、それらの各値に対応する増減値を、前記基準となる値に対して加えることにより決定することを特徴とする請求項2もしくは請求項4もしくは請求項6、8、10、又は12のいずれか1項に記載の端末装置の受信装置。 - 基地局装置と端末装置とを含み、参照信号を含む送信シンボルと、参照信号を含まない送信シンボルと、を用いて通信を行うマルチキャリア通信システムにおいて使用される基地局装置の送信装置であって、
前記参照信号とデータ信号の電力との電力比情報は、少なくとも、
前記参照信号を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と前記参照信号を含まない送信シンボルにおけるデータ信号の電力との電力比の値、
もしくは、前記通信に使用する帯域幅、
もしくは、前記基地局装置の前記送信装置が通信に使用する送信アンテナ数、
もしくは、空間多重モードとアンテナダイバシティモードとの適用状況、
もしくは、適用するビームフォーミング方式の種類
に関わらず同一のフォーマットにより送信することを特徴とする請求項1もしくは請求項3もしくは請求項5、7、9、11又は13のいずれか1項に記載の基地局装置の送信装置。 - 基地局装置と端末装置とを含み、参照信号を含む送信シンボルと、参照信号を含まない送信シンボルと、を用いて通信を行うマルチキャリア通信システムであって、
前記基地局装置は、請求項1、3、5、7、9、11、13又は15いずれか1項に記載のマルチキャリア通信システムにおける端末装置であって、前記端末装置は、請求項2もしくは請求項4、6、8、10、12又は14のいずれか1項に記載のマルチキャリア通信システムにおける端末装置であることを特徴とするマルチキャリア通信システム。 - 基地局装置と端末装置とを含むマルチキャリア通信システムにおける基地局装置における送信方法であって、
前記端末装置への送信電力を決定する過程と、
少なくとも、
参照を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、前記参照信号を含まない送信信号におけるデータ信号の電力と、の電力比の値、
通信に使用する帯域幅、
通信に使用する送信アンテナ数、
空間多重モードとアンテナダイバシティモードとの適用状況、適用するビームフォーミング方式の種類のうちから選択される1つを決定する過程と、
前記参照信号を送信する過程と、
前記端末装置への送信電力を決定するために使用した情報を送信する過程と、
前記決定した端末装置への送信電力でデータ信号を送信する過程と、を有することを特徴とする送信方法。 - 請求項17に記載の送信方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 基地局装置と端末装置とを含むマルチキャリア通信システムに使用される端末装置における受信方法であって、
参照信号を受信する過程と、
参照信号の電力とデータ信号の電力との電力比情報を受信する過程と、
前記基地局装置の送信装置が前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比を決定するために用いた、少なくとも、
参照を含む送信シンボルにおけるデータ信号の電力と、前記参照信号を含まない送信信号におけるデータ信号の電力との電力比の値、通信に使用する帯域幅、通信に使用する送信アンテナ数、空間多重モードとアンテナダイバシティモードとの適用状況、適用するビームフォーミング方式のその種類のうちから選択される1つ
を受信する過程と、
前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比情報と、前記受信した前記基地局装置の送信装置が前記参照信号の電力と前記データ信号の電力との電力比を決定するために用いた情報と、から、参照信号とデータ信号の電力比情報を決定する過程と、
決定した前記電力比情報と、受信した前記参照信号の電力と、から、データ信号の電力を決定する過程と、を有することを特徴とする受信方法。 - 請求項19に記載の受信方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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