JP2013055473A - Transmitter, receiver, and transmission method and program for spectrum aggregation to which interleaving is applied across different carrier signals - Google Patents

Transmitter, receiver, and transmission method and program for spectrum aggregation to which interleaving is applied across different carrier signals Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmitter, etc. for spectrum aggregation which improves frequency diversity gain by transmitting a transmission signal consisting of transmission bit strings per carrier signal which have been interleaved at random across the carrier signals in different frequency bands to impart correlationship to the transmission bit strings.SOLUTION: A transmitter includes interleave means which interleaves each coded bit string output from channel coding means across carrier signals. The interleave means includes: bit string dividing means of dividing across the carrier signals each coded bit string which is output from the channel coding means on the basis of the number of carrier signals, and also executes this dividing operation from a carrier signal having high priority of radio characteristic values on the basis of priority corresponding to radio characteristic values so that many data bits will be included; and bit string multiplexing means which multiplexes, according to symbol mapping, a plurality of coded bit strings per carrier signal which are output from the bit string dividing means.

Description

本発明は、スペクトラムアグリゲーション(又はキャリアアグリゲーション若しくは周波数アグリゲーション)用の送信機及び受信機の技術に関する。   The present invention relates to a transmitter and receiver technology for spectrum aggregation (or carrier aggregation or frequency aggregation).

近年、無線通信規格の発展に伴って、通信の大容量化が進んできている。特に、IMT-Advancedによれば、静止時に1Gbps、移動時でも数百Mbpsの伝送レートを達成することが目標とされている。この目標を達成するためには、周波数帯域幅が、100MHz程度、必要と考えられている。しかしながら、周波数リソースは既に逼迫しており、連続的な広帯域を一括で確保することは、非常に困難となっている。   In recent years, with the development of wireless communication standards, communication capacity has been increased. In particular, according to IMT-Advanced, the goal is to achieve a transmission rate of 1 Gbps when stationary and several hundred Mbps even when moving. In order to achieve this goal, a frequency bandwidth of about 100 MHz is considered necessary. However, frequency resources are already tight, and it is very difficult to secure a continuous broadband at once.

この問題を解決するため、スペクトラムアグリゲーションの技術がある。「スペクトラムアグリゲーション」とは、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号を束ねて同時に送信する技術である。この技術によれば、周波数特性が異なる複数のキャリア信号を同時に利用することによって、広い周波数帯域を確保することができる。   In order to solve this problem, there is a spectrum aggregation technique. “Spectrum aggregation” is a technique in which a plurality of carrier signals having frequency bands separated from each other are bundled and transmitted simultaneously. According to this technique, a wide frequency band can be secured by simultaneously using a plurality of carrier signals having different frequency characteristics.

スペクトラムアグリゲーションシステムとして、伝搬特性の異なる複数の周波数帯域のキャリア信号を、ユーザのQoS(Quality Of Service)に応じてユーザに割り当てる技術がある(例えば特許文献1参照)。この技術によれば、ユーザのQoSとして、ユーザが端末で起動するアプリケーション毎に必要な平均伝送速度、遅延(平均、最大遅延、ジッタなど)、フレーム誤り率、送信電力、最大伝送速度、最低保証伝送速度などが考慮される。各ユーザにQoSに応じた最適な周波数帯域を割り当てることができ、周波数リソースを効率的に運用することができる。   As a spectrum aggregation system, there is a technique in which carrier signals in a plurality of frequency bands having different propagation characteristics are allocated to users according to the user's QoS (Quality Of Service) (see, for example, Patent Document 1). According to this technology, as the user's QoS, the average transmission rate, delay (average, maximum delay, jitter, etc.), frame error rate, transmission power, maximum transmission rate, and minimum guarantee required for each application started by the user on the terminal Consider transmission speed. Each user can be allocated an optimal frequency band according to QoS, and frequency resources can be efficiently operated.

特開2006−094001号公報JP 2006-094001 A

前述した従来技術は、各ユーザに対する周波数帯域の割当方式に基づくものに過ぎない。そのために、異なる周波数帯域のキャリア信号毎に、独立した信号処理(例えば誤り訂正符号処理、変調処理、復調処理)が実行される。即ち、複数の周波数帯域を有する複数のキャリア信号が同時に利用されるもの、送信ビット列がキャリア信号間に跨って信号処理が実行させるものではない。   The above-described prior art is merely based on a frequency band allocation method for each user. Therefore, independent signal processing (for example, error correction code processing, modulation processing, demodulation processing) is executed for each carrier signal in a different frequency band. That is, a plurality of carrier signals having a plurality of frequency bands are not used at the same time, and a transmission bit string does not execute signal processing across carrier signals.

これに対し、スペクトラムアグリゲーションの技術を用いることによって、一般的に、異なるキャリア信号間で送信する送信ビット列に相関を持たせることができる。これによって、受信機における復調の際に合成を可能とし、周波数ダイバーシチゲインを効果的に得ることができる。更に、異なるキャリア信号間に跨ったインタリーブを適用することによって、送信ビット列に相関を持たせ、伝送特性を改善することも考えられる。   On the other hand, by using a spectrum aggregation technique, it is generally possible to correlate transmission bit strings transmitted between different carrier signals. As a result, synthesis is possible at the time of demodulation in the receiver, and frequency diversity gain can be obtained effectively. Furthermore, by applying interleaving across different carrier signals, it is conceivable that the transmission bit sequence is correlated to improve the transmission characteristics.

しかしながら、従来技術におけるインタリーブ処理の技術は、同一周波数帯域内における周波数ダイバーシチ利得を十分に得るために、送信ビット列をできる限りランダムにインタリーブするものに過ぎない。一方で、スペクトラムアグリゲーションシステムによればキャリア信号毎に異なる周波数帯域を用いるため、それら伝搬特性を考慮したインタリーブ処理を適用しなければ、十分な特性が得られない可能性が高い。   However, the interleaving technique in the prior art is merely an interleaving of the transmission bit string as much as possible in order to obtain a sufficient frequency diversity gain within the same frequency band. On the other hand, according to the spectrum aggregation system, since different frequency bands are used for each carrier signal, there is a high possibility that sufficient characteristics cannot be obtained unless an interleaving process considering these propagation characteristics is applied.

そこで、本発明は、キャリア信号毎の送信ビット列を、異なる周波数帯域のキャリア信号間に跨って、できる限りランダムにインタリーブした送信信号を送信することによって、送信ビット列に相関を持たせ、周波数ダイバーシチゲインを向上させることができる、スペクトラムアグリゲーション用の送信機、受信機、方法及びプログラムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a frequency diversity gain by correlating the transmission bit string by transmitting a transmission signal in which the transmission bit string for each carrier signal is interleaved between the carrier signals of different frequency bands as randomly as possible. An object of the present invention is to provide a transmitter, a receiver, a method, and a program for spectrum aggregation that can improve performance.

本発明によれば、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、複数のアンテナから同時に送信するスペクトラムアグリゲーション用の送信機であって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び/又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力するチャネル符号化手段と、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブするインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する周波数信号処理手段と
を有し、
インタリーブ手段は、
キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶手段と、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するビット列分割手段と、
ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するビット列多重化手段と、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成する実行フラグ生成手段と
を有することを特徴とする。
According to the present invention, a transmitter for spectrum aggregation that transmits simultaneously from a plurality of antennas for each of a plurality of carrier signals whose frequency bands are separated from each other,
Channel coding means for performing error correction coding on a bit string of a transmission block for each carrier signal and outputting a coded bit string including data bits and / or parity bits divided based on the number of resource blocks;
Interleaving means for interleaving each coded bit string output from the channel coding means across the carrier signal;
For each carrier signal, frequency signal processing is performed on the encoded bit string output from the interleaving unit, and the signal is output to each transmitting antenna.
Interleaving means
Wireless characteristic storage means for storing a wireless characteristic value for each carrier signal;
Each coded bit string output from the channel coding means is divided based on the number of carrier signals across the carrier signals, and the priority order of the radio characteristic values is high based on the priority order according to the radio characteristic values. Bit string dividing means for dividing the carrier signal so as to include many data bits;
Bit string multiplexing means for multiplexing a plurality of encoded bit strings for each carrier signal output from the bit string dividing means according to symbol mapping;
It has an execution flag generating means for generating an execution flag including whether or not inter-carrier interleaving is executed to be transmitted to the receiver.

本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機における他の実施形態によれば、
インタリーブ手段は、
キャリア信号毎の無線特性値として、無線品質値、ドップラー周波数、中心周波数及びこれらの組み合わせを用いるものであり、
優先順は、当該無線特性値に応じて無線環境が良好なキャリア信号からの順であることも好ましい。
According to another embodiment of the transmitter for spectrum aggregation of the present invention,
Interleaving means
As a radio characteristic value for each carrier signal, a radio quality value, a Doppler frequency, a center frequency and a combination thereof are used.
It is also preferable that the priority order is the order from the carrier signal in which the radio environment is favorable according to the radio characteristic value.

本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機における他の実施形態によれば、
各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が、同一である場合、
ビット列分割手段は、各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて等分に分割し、
ビット列多重化手段は、ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、送信可能ビット数ずつ交互に多重化する
ことも好ましい。
According to another embodiment of the transmitter for spectrum aggregation of the present invention,
When the number of transmittable bits based on the symbol mapping of each carrier signal is the same,
The bit string dividing means divides each encoded bit string equally based on the number of carrier signals,
The bit string multiplexing means preferably multiplexes a plurality of encoded bit strings for each carrier signal output from the bit string dividing means alternately by the number of transmittable bits.

本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機における他の実施形態によれば、
各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が、異なる場合、
ビット列分割手段は、各符号化ビット列を、各キャリア信号の送信可能ビット数に応じた比率で分割し、
ビット列多重化手段は、ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、キャリア信号毎の送信可能ビット数に応じて当該送信可能ビット数ずつ交互に多重化する
ことも好ましい。
According to another embodiment of the transmitter for spectrum aggregation of the present invention,
When the number of transmittable bits based on the symbol mapping of each carrier signal is different,
The bit string dividing means divides each encoded bit string at a ratio corresponding to the number of transmittable bits of each carrier signal,
It is also preferable that the bit string multiplexing unit alternately multiplexes a plurality of encoded bit strings for each carrier signal output from the bit string dividing unit by the number of transmittable bits according to the number of transmittable bits for each carrier signal. .

本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機における他の実施形態によれば、
インタリーブ手段のビット列多重化手段は、シンボルマッピングに応じたビット数ずつを多重化する
QPSKのシンボルマッピング :2ビットずつ
16QAMのシンボルマッピング:4ビットずつ
64QAMのシンボルマッピング:6ビットずつ
ことも好ましい。
According to another embodiment of the transmitter for spectrum aggregation of the present invention,
The bit string multiplexing means of the interleaving means multiplexes the number of bits according to the symbol mapping. QPSK symbol mapping: 2 bits each 16QAM symbol mapping: 4 bits 64 QAM symbol mapping: 6 bits each

本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機における他の実施形態によれば、
ビット列分割手段及びビット列多重化手段は、無線特性記憶手段を参照し、キャリア信号同士の間の無線特性値の差が所定閾値以内であった場合のみ、実行されることも好ましい。
According to another embodiment of the transmitter for spectrum aggregation of the present invention,
The bit string dividing means and the bit string multiplexing means are preferably executed only when the difference between the radio characteristic values between the carrier signals is within a predetermined threshold with reference to the radio characteristic storage means.

本発明によれば、前述した送信機と通信する受信機であって、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、複数のアンテナから同時に受信するスペクトラムアグリゲーション用の受信機であって、
キャリア信号毎に、受信アンテナから出力された受信信号を周波数信号処理をし、各符号化ビット列を出力する周波数信号処理手段と
キャリア信号に跨って、周波数信号処理手段から出力された各符号化ビット列をデインタリーブするデインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、デインタリーブ手段から出力された符号化ビット列を復号するチャネル復号手段と
を有し、
デインタリーブ手段は、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、送信機から受信し、
実行フラグを用いて、キャリア信号に跨って、周波数信号処理手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号毎に逆多重化して分離し、
分離された各符号化ビット列を、キャリア信号毎に結合して復元する
ことを特徴とする。
According to the present invention, it is a receiver that communicates with the transmitter described above, and is a receiver for spectrum aggregation that receives simultaneously from a plurality of antennas for each of a plurality of carrier signals whose frequency bands are separated from each other,
Frequency signal processing means for performing frequency signal processing on the reception signal output from the receiving antenna for each carrier signal and outputting each encoded bit string, and each encoded bit string output from the frequency signal processing means across the carrier signal Deinterleaving means for deinterleaving,
Channel decoding means for decoding the encoded bit string output from the deinterleaving means for each carrier signal;
Deinterleaving means
The execution flag including the presence / absence of inter-carrier interleaving is received from the transmitter,
Using the execution flag, each encoded bit string output from the frequency signal processing means across the carrier signal is demultiplexed and separated for each carrier signal,
The separated encoded bit strings are combined and restored for each carrier signal.

本発明によれば、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、複数のアンテナから同時に送信する送信機におけるスペクトラムアグリゲーション用の送信方法であって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び/又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力する第1のステップと、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブする第2のステップと、
キャリア信号毎に、インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する第3のステップと、
を有し、
第2のステップは、
受信機からフィードバックされた、キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶部を有し、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するステップと、
ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するステップと、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成するステップと
を有することを特徴とする。
According to the present invention, for each of a plurality of carrier signals whose frequency bands are separated from each other, a transmission method for spectrum aggregation in a transmitter that simultaneously transmits from a plurality of antennas,
A first step of performing error correction coding on a bit string of a transmission block for each carrier signal and outputting a coded bit string including data bits and / or parity bits, which is partitioned based on the number of resource blocks;
A second step of interleaving each encoded bit string output from the channel encoding means across the carrier signal;
A third step of performing frequency signal processing on the encoded bit string output from the interleaving means for each carrier signal, and outputting to each transmitting antenna;
Have
The second step is
A radio characteristic storage unit that stores a radio characteristic value for each carrier signal fed back from the receiver;
Each coded bit string output from the channel coding means is divided based on the number of carrier signals across the carrier signals, and the priority order of the radio characteristic values is high based on the priority order according to the radio characteristic values. Dividing the carrier signal so as to include many data bits;
A step of multiplexing a plurality of encoded bit sequences for each carrier signal output from the bit sequence dividing means according to symbol mapping;
Generating an execution flag including the presence / absence of inter-carrier interleaving to be transmitted to the receiver.

本発明によれば、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、複数のアンテナから同時に送信するスペクトラムアグリゲーション用の送信機に搭載されたコンピュータを機能させる送信プログラムであって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び/又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力するチャネル符号化手段と、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブするインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する周波数信号処理手段と
を有し、
インタリーブ手段は、
受信機からフィードバックされた、キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶手段と、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するビット列分割手段と、
ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するビット列多重化手段と、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成する実行フラグ生成手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the present invention, for each of a plurality of carrier signals whose frequency bands are separated from each other, a transmission program for causing a computer mounted on a transmitter for spectrum aggregation to transmit simultaneously from a plurality of antennas,
Channel coding means for performing error correction coding on a bit string of a transmission block for each carrier signal and outputting a coded bit string including data bits and / or parity bits divided based on the number of resource blocks;
Interleaving means for interleaving each coded bit string output from the channel coding means across the carrier signal;
For each carrier signal, frequency signal processing is performed on the encoded bit string output from the interleaving unit, and the signal is output to each transmitting antenna.
Interleaving means
Radio characteristic storage means for storing a radio characteristic value for each carrier signal fed back from the receiver;
Each coded bit string output from the channel coding means is divided based on the number of carrier signals across the carrier signals, and the priority order of the radio characteristic values is high based on the priority order according to the radio characteristic values. Bit string dividing means for dividing the carrier signal so as to include many data bits;
Bit string multiplexing means for multiplexing a plurality of encoded bit strings for each carrier signal output from the bit string dividing means according to symbol mapping;
The computer is caused to function as an execution flag generating means for generating an execution flag including whether or not inter-carrier interleaving is performed to be transmitted to the receiver.

本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機、受信機、方法及びプログラムによれば、キャリア信号毎の送信ビット列を、異なる周波数帯域のキャリア信号間に跨って、できる限りランダムにインタリーブした送信信号を送信することによって、送信ビット列に相関を持たせ、周波数ダイバーシチゲインを向上させることができる。   According to the transmitter, receiver, method, and program for spectrum aggregation of the present invention, a transmission signal in which a transmission bit string for each carrier signal is interleaved between carrier signals in different frequency bands as randomly as possible is transmitted. Thus, the transmission bit string can be correlated, and the frequency diversity gain can be improved.

本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用通信システムの構成図である。It is a block diagram of the communication system for spectrum aggregation in this invention. 本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用の送信機の機能構成図である。It is a functional block diagram of the transmitter for spectrum aggregation in this invention. 本発明におけるチャネル符号化部及びインタリーブ部の内部構成図である。It is an internal block diagram of the channel encoding part and interleaving part in this invention. チャネル符号化部におけるバッファリング部の処理を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the process of the buffering part in a channel encoding part. キャリア信号数2の場合におけるインタリーブ部の処理を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the process of the interleaving part in the case of the number of carrier signals 2. キャリア信号数3の場合におけるインタリーブ部の処理を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the process of the interleaving part in the case of the number of carrier signals 3. 各キャリア信号の送信ビット数が異なる場合におけるビット列分割部の処理を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the process of the bit sequence division | segmentation part in case the number of transmission bits of each carrier signal differs. データビットを最も多く含むビット列を選択するビット列分割部の処理を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the process of the bit sequence division part which selects the bit sequence which contains the most data bits. 各キャリア信号の送信ビット数が異なる場合におけるビット列多重化部の処理を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the process of the bit sequence multiplexing part in case the number of transmission bits of each carrier signal differs. 本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用の受信機の機能構成図である。It is a functional block diagram of the receiver for spectrum aggregation in this invention. 平均SNR対ビット誤り率(BER)特性を表すグラフである。5 is a graph showing average SNR vs. bit error rate (BER) characteristics.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用通信システムの構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram of a communication system for spectrum aggregation according to the present invention.

図1によれば、本発明における送信機1は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を採用している。また、送信機1は、スペクトラムアグリゲーション用のものであって、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号をそれぞれ、複数の送信アンテナから同時に送信する。   According to FIG. 1, the transmitter 1 in the present invention employs an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) transmission system. The transmitter 1 is for spectrum aggregation, and simultaneously transmits a plurality of carrier signals having frequency bands separated from each other from a plurality of transmission antennas.

送信機1は、互いに異なる第1及び第2の送信ブロック(TB:Transport Block)ビット列に基づく送信信号を、第1及び第2の送信アンテナから、異なるキャリア信号(例えば、800MHz帯キャリア及び2GHz帯キャリアの組合せ)で同時に送信する。送信機1から送信された送信信号は、キャリア信号毎に、異なるチャネル(その特性(例えば、応答特性、チャネル状態情報CSI(channel state information)は、チャネル行列hによって表される)を通過し、ノイズ(その特性は、ノイズ行列nによって表される)を受ける。   The transmitter 1 transmits transmission signals based on different first and second transmission block (TB) bit strings from the first and second transmission antennas to different carrier signals (for example, an 800 MHz band carrier and a 2 GHz band). Simultaneously transmitted by a combination of carriers). The transmission signal transmitted from the transmitter 1 passes through different channels (characteristics (for example, response characteristics, channel state information CSI (channel state information) is represented by a channel matrix h) for each carrier signal, Receives noise (its characteristic is represented by a noise matrix n).

一方で、受信機2は、送信機1と通信可能であって、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリアの信号をそれぞれ、複数の受信アンテナから同時に受信することによってスペクトラムアグリゲーションを実現する。受信機2は、第1及び第2の受信アンテナによって受信した受信信号から、第1及び第2の送信ブロックビット列を復元する。   On the other hand, the receiver 2 can communicate with the transmitter 1 and realizes spectrum aggregation by simultaneously receiving signals from a plurality of carriers whose frequency bands are separated from each other from a plurality of receiving antennas. The receiver 2 restores the first and second transmission block bit strings from the reception signals received by the first and second reception antennas.

ここで、従来技術におけるMIMO(Multiple Input Multiple Output:多入力・多出力)通信方式は、複数の送信ビット列が同一周波数帯で伝送される。これに対し、本発明のスペクトラムアグリゲーション通信方式は、複数の送信ビット列が異なる周波数帯で伝送される。その点について、両者は相違する。   Here, in the MIMO (Multiple Input Multiple Output) communication method in the prior art, a plurality of transmission bit strings are transmitted in the same frequency band. On the other hand, in the spectrum aggregation communication system of the present invention, a plurality of transmission bit strings are transmitted in different frequency bands. In that respect, they are different.

そのために、図1によれば、送信機1の第1の送信アンテナから送信された第1の送信信号は、受信機2の第1の受信アンテナのみによって受信信号として受信される。同様に、送信機1の第2の送信アンテナから送信された第2の送信信号は、受信機2の第2の受信アンテナのみによって受信信号として受信される。従って、本発明によれば、MIMO方式のように、送信機1の各送信アンテナから送信された1つの送信信号が、受信機2の全ての受信アンテナによって同時に受信されることはない。   Therefore, according to FIG. 1, the first transmission signal transmitted from the first transmission antenna of the transmitter 1 is received as a reception signal only by the first reception antenna of the receiver 2. Similarly, the second transmission signal transmitted from the second transmission antenna of the transmitter 1 is received as a reception signal only by the second reception antenna of the receiver 2. Therefore, according to the present invention, unlike the MIMO scheme, one transmission signal transmitted from each transmission antenna of the transmitter 1 is not received simultaneously by all the reception antennas of the receiver 2.

尚、図1によれば、第1の送信信号の周波数帯域が800MHz、第2の送信信号の周波数帯域が2GHzであるとして説明している。勿論、利用可能な周波数帯域が、これに限定されるものではない。   In FIG. 1, the frequency band of the first transmission signal is 800 MHz, and the frequency band of the second transmission signal is 2 GHz. Of course, the available frequency band is not limited to this.

図2は、本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用の送信機の機能構成図である。   FIG. 2 is a functional configuration diagram of a transmitter for spectrum aggregation in the present invention.

図2によれば、送信機1は、データ送信部10と、第1及び第2のチャネル符号化部111,112と、インタリーブ部12と、第1及び第2の周波数信号処理部131,132と、第1及び第2の送信アンテナ141,142とを有する。送信アンテナを除くこれら機能構成部は、送信機に搭載されたプロセッサ(例えば、DSP(Digital Signal Processor)やFPGA(Field Programmable Gate Array))に所定のプログラムを、メモリを用いて実行させることによって実現される。尚、以下では、送信機1は、例えば、LTE(Long-Term Evolution)-Advancedの基地局にも適用されるものとして説明する。   According to FIG. 2, the transmitter 1 includes a data transmission unit 10, first and second channel encoding units 111 and 112, an interleaving unit 12, and first and second frequency signal processing units 131 and 132. And first and second transmission antennas 141 and 142. These functional components excluding the transmitting antenna are realized by causing a processor (for example, DSP (Digital Signal Processor) or FPGA (Field Programmable Gate Array)) installed in the transmitter to execute a predetermined program using a memory. Is done. In the following description, it is assumed that the transmitter 1 is also applied to, for example, an LTE (Long-Term Evolution) -Advanced base station.

チャネル符号化部111,112及び周波数信号処理部131,132は、キャリア信号(CC(Component Carrier))毎に備えられる。一方で、インタリーブ部12だけは、複数のキャリア信号に跨って共通に備えられる。本発明によれば、複数のキャリア信号に跨って、2つの送信ビット列がインタリーブされることに特徴がある。即ち、2つの送信信号はいずれも、送信ブロックビット列の成分情報と、送信ブロックビット列に成分情報とを含む。   Channel encoders 111 and 112 and frequency signal processors 131 and 132 are provided for each carrier signal (CC (Component Carrier)). On the other hand, only the interleave unit 12 is provided in common across a plurality of carrier signals. The present invention is characterized in that two transmission bit strings are interleaved across a plurality of carrier signals. That is, each of the two transmission signals includes component information of the transmission block bit sequence and component information in the transmission block bit sequence.

[チャネル符号化部]
チャネル符号化部111,112は、キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び/又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力する。
[Channel coding section]
Channel coding sections 111 and 112 perform error correction coding on a bit string of a transmission block for each carrier signal, and output a coded bit string including data bits and / or parity bits, which is divided based on the number of resource blocks. .

図3は、本発明におけるチャネル符号化部及びインタリーブ部の機能構成部である。   FIG. 3 shows functional components of the channel coding unit and interleaving unit in the present invention.

図3によれば、チャネル符号化部111,112は、符号化部と、サブブロックインタリーバと、バッファリング部とを有する。   According to FIG. 3, channel coding sections 111 and 112 have a coding section, a sub-block interleaver, and a buffering section.

符号化部は、キャリア信号毎に独立に伝送される送信ブロックビット列(TB(Transport Block))を入力する。符号化部は、送信ブロックビット列毎に、誤り訂正符号化処理を実行し、パリティビットとしてのCRC(Cyclic Redundancy Check,巡回冗長検査)が付加される。LTE-Advancedでは、符号化率=1/3のターボ符号が用いられる。データビット数がNビットである場合、符号化部は、以下のような符号化ビット列をそれぞれ、サブブロックインタリーバへ出力する。
データビット(システマチックビット):Nビット
第1のパリティビット :Nビット
第2のパリティビット :Nビット
The encoding unit inputs a transmission block bit string (TB (Transport Block)) transmitted independently for each carrier signal. The encoding unit performs error correction encoding processing for each transmission block bit string, and a CRC (Cyclic Redundancy Check) as a parity bit is added. In LTE-Advanced, a turbo code with a coding rate = 1/3 is used. When the number of data bits is N bits, the encoding unit outputs the following encoded bit strings to the sub-block interleaver.
Data bits (systematic bits): N bits First parity bit: N bits Second parity bit: N bits

サブブロックインタリーバは、データビット、第1のパリティビット、第2のパリティビットをそれぞれ独立に、インタリーブする。   The sub-block interleaver interleaves the data bit, the first parity bit, and the second parity bit independently of each other.

バッファリング部は、各サブブロックインタリーブ部から出力された符号化ビット列を連結する。   The buffering unit concatenates the encoded bit strings output from the sub-block interleave units.

図4は、チャネル符号化部におけるバッファリング部の処理を表す説明図である。   FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating processing of the buffering unit in the channel encoding unit.

図4(a)によれば、符号化率1/3の場合を表す。データビット数がNビットである場合、符号化ビット列のビット数は、3Nビットとなる。バッファリング部によって生成される符号化ビット列は、先頭にデータビット列を格納し、それに続いて、第1のパリティビット及び第2のパリティビットが1ビットずつ、それぞれ交互に格納したものである。   FIG. 4A shows a case where the coding rate is 1/3. When the number of data bits is N bits, the number of bits of the encoded bit string is 3N bits. The encoded bit string generated by the buffering unit stores a data bit string at the head, and subsequently stores the first parity bit and the second parity bit alternately one bit at a time.

図4(b)によれば、次に、符号化ビット列は、円状バッファ(Circular Buffer)にバッファリングされる。また、図4(b)によれば、LTE-Advancedでは4つのビット読み出し位置(RV(Redundancy version))が指定されており、送信の都度、RVを選択的に変更することができる。即ち、RVのいずれかの位置から、送信可能なビット数分を読み出す。尚、送信可能なビット数は、受信機に割り当てられたリソースブロック(RB(Resouce Block))の数と、MCS(Modulation and Coding Scheme)によって決定される。   According to FIG. 4B, the encoded bit string is then buffered in a circular buffer. Further, according to FIG. 4B, four bit reading positions (RV (Redundancy version)) are designated in LTE-Advanced, and RV can be selectively changed at each transmission. That is, the number of bits that can be transmitted is read from any position of RV. The number of bits that can be transmitted is determined by the number of resource blocks (RB (Resouce Block)) allocated to the receiver and MCS (Modulation and Coding Scheme).

図4(c)によれば、各RVの位置を先頭とした符号化ビット列に区分される。割り当てられたRB数と、選択されたRVによって、ビット系列におけるデータビット及びパリティビットのビットの数や配置が異なる。図4(c)によれば、キャリア信号それぞれについて、RV=0からLビットを読み出した場合を想定する。RV=0は、先頭からδビットの位置に規定されており、RV=0からLビットを読み出した場合、各キャリア信号における符号化ビット列のデータビット(ビット長N)及びパリティビットは、以下のようになる。
[第1のキャリア信号向け]
データビット :δビットから、(N+δ)ビットまで
パリティビット:((N+δ)+1)ビットから、(L−(N+δ))ビットまで
[第2のキャリア信号向け]
パリティビット:(L−(N+δ)+1)ビットから、2Lビットまで
データビット :1ビットから、(δ−1)ビットまで
According to FIG.4 (c), it divides into the encoding bit sequence which made the position of each RV the head. The number and arrangement of data bits and parity bits in the bit sequence differ depending on the number of assigned RBs and the selected RV. According to FIG.4 (c), the case where L bit is read from RV = 0 about each carrier signal is assumed. RV = 0 is defined at a position of δ bits from the beginning, and when L bits are read from RV = 0, the data bits (bit length N) and parity bits of the encoded bit string in each carrier signal are as follows: It becomes like this.
[For first carrier signal]
Data bit: From δ bit to (N + δ) bit Parity bit: From ((N + δ) +1) bit to (L- (N + δ)) bit [For second carrier signal]
Parity bits: (L- (N + δ) +1) bits to 2L bits Data bits: 1 bit to (δ-1) bits

[インタリーブ部]
インタリーブ部12は、キャリア信号に跨って、チャネル符号化部111,112から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割する。
[Interleave part]
The interleaving unit 12 divides each encoded bit string output from the channel encoding units 111 and 112 over the carrier signal based on the number of carrier signals, and based on the priority order according to the radio characteristic value, A carrier signal having a higher priority order of radio characteristic values is divided so as to include more data bits.

図3を参照すると、インタリーブ部12は、無線特性記憶部121と、ビット列分割部122と、ビット列多重化部123と、実行フラグ送信部124とを有する。   Referring to FIG. 3, the interleaving unit 12 includes a radio characteristic storage unit 121, a bit string dividing unit 122, a bit string multiplexing unit 123, and an execution flag transmitting unit 124.

(無線特性記憶部)
無線特性記憶部121は、受信側からフィードバックされた、キャリア信号毎の無線特性値を記憶する。キャリア信号毎の無線特性値としては、例えば以下のようなものである。
(1)無線品質値
(2)ドップラー周波数
(3)中心周波数
勿論、無線特性値として、これら値の組み合わせることによって、優先順の高->低を特定できるものであってもよい。優先順とは、当該無線特性値に応じて無線環境が良好なキャリア信号からの順である。無線特性値が、例えば受信機の受信レベルである場合、優先順は、受信レベルが高い順を意味する。一方で、無線特性値が、例えば受信機のSINR(Signal to Interference and Noise power Ratio)である場合、優先順は、SINRが低い順を意味する。尚、以下では、無線特性値は、無線品質値であって、良好な無線環境ほど、無線品質値が高いとする。
(Wireless characteristics storage unit)
The radio characteristic storage unit 121 stores the radio characteristic value for each carrier signal fed back from the receiving side. Examples of the radio characteristic value for each carrier signal are as follows.
(1) Radio quality value (2) Doppler frequency (3) Center frequency Of course, as a radio characteristic value, a combination of these values may be used to specify high-> low in priority order. The priority order is an order from a carrier signal having a good radio environment according to the radio characteristic value. When the wireless characteristic value is, for example, the reception level of the receiver, the priority order means the order in which the reception level is high. On the other hand, when the radio characteristic value is, for example, the receiver's SINR (Signal to Interference and Noise Power Ratio), the priority order means the order of the lower SINR. In the following, it is assumed that the radio characteristic value is a radio quality value, and the better the radio environment, the higher the radio quality value.

ここで、無線品質値は、受信機の受信アンテナ毎に計測されたものであって、受信機から送信機へフィードバックされたものである。無線品質値は、例えば以下ようなものであってもよい。
(1)キャリア信号帯域全体の受信レベルを表すWideband CQI(Channel Quality
Indicator)(端末における受信品質に対応したインデックス)
(2)受信機に割り当てられたRB(Resource Block)が存在する複数Subbandの
Subband CQIの平均値
(3)RSRP(Reference Signal Received Power)(基準シンボル受信電力)
(4)RSPQ
(5)Wideband CQIにおける長時間平均値と短時間平均値との変動値
(6)Subband CQIにおける長時間平均値と短時間平均値との変動値
Here, the wireless quality value is measured for each reception antenna of the receiver and is fed back from the receiver to the transmitter. The radio quality value may be as follows, for example.
(1) Wideband CQI (Channel Quality that represents the reception level of the entire carrier signal band
Indicator) (index corresponding to the reception quality at the terminal)
(2) Multiple subbands with RB (Resource Block) assigned to the receiver
Average value of Subband CQI (3) RSRP (Reference Signal Received Power)
(4) RSPQ
(5) Fluctuation value between long-time average value and short-time average value in Wideband CQI (6) Fluctuation value between long-time average value and short-time average value in Subband CQI

ここで、無線特性記憶部121に記憶された、受信機における第1のキャリア信号の第1の無線特性値と第2のキャリア信号の第2の無線特性値との変動差に基づいて、ビット列分割部122及びビット列多重化部123の実行の可否を制御することも好ましい。
(1)キャリア信号の無線特性値の変動差が、所定閾値以内である場合、ビット列分割部122及びビット列多重化部123を実行する。
(2)キャリア信号の無線特性値の変動差が、所定閾値よりも大きい場合、ビット列分割部122及びビット列多重化部123を実行しない。既存技術のとおり、符号化ビット列を独立で伝送する。
Here, based on the variation difference between the first radio characteristic value of the first carrier signal and the second radio characteristic value of the second carrier signal stored in the radio characteristic storage unit 121 in the receiver, the bit string It is also preferable to control whether the dividing unit 122 and the bit string multiplexing unit 123 can be executed.
(1) When the variation difference in the radio characteristic value of the carrier signal is within a predetermined threshold, the bit string dividing unit 122 and the bit string multiplexing unit 123 are executed.
(2) When the variation difference in the radio characteristic value of the carrier signal is larger than the predetermined threshold, the bit string dividing unit 122 and the bit string multiplexing unit 123 are not executed. As in the existing technology, the encoded bit string is transmitted independently.

(ビット列分割部)
ビット列分割部122は、キャリア信号に跨って、チャネル符号化部111,112から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割する。尚、以下では、無線特性値は、無線品質値Wideband CQIであるとして説明する。この場合の優先順は、Wideband CQIが高い順となる。
(Bit string division part)
The bit string dividing unit 122 divides each encoded bit string output from the channel encoding units 111 and 112 over the carrier signal based on the number of carrier signals, and based on the priority order according to the radio characteristic value. Then, a carrier signal having a higher priority order of radio characteristic values is divided so as to include many data bits. In the following description, it is assumed that the wireless characteristic value is the wireless quality value Wideband CQI. In this case, the priority order is wideband CQI.

図5は、キャリア信号数2の場合におけるインタリーブ部の処理を表す説明図である。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing the processing of the interleave unit when the number of carrier signals is two.

図5によれば、第1のキャリア信号のCQIの方が、第2のキャリア信号のCQIよりも高いとする。
第1のキャリア信号のCQI > 第2のキャリア信号のCQI
According to FIG. 5, it is assumed that the CQI of the first carrier signal is higher than the CQI of the second carrier signal.
CQI of first carrier signal> CQI of second carrier signal

ビット列分割部122は、キャリア信号毎の無線品質値に基づいて、符号化ビット列(ビット数:Lビット)を分割する。図5によれば、Lビットの符号化ビット列を、L/2に分割している。ビット列分割部122は、各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が同一である場合、各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて等分に分割する。そして、前半L/2ビット列と、後半L/2ビット列とのいずれのビット列が、データビットを多く含むかを判定する。   The bit string dividing unit 122 divides the encoded bit string (number of bits: L bits) based on the radio quality value for each carrier signal. According to FIG. 5, the encoded bit string of L bits is divided into L / 2. When the number of transmittable bits based on the symbol mapping of each carrier signal is the same, the bit string dividing unit 122 divides each encoded bit string equally based on the number of carrier signals. Then, it is determined which of the first half L / 2 bit string and the second half L / 2 bit string contains many data bits.

図5の第1の符号化ビット列について、後半L/2ビット列の方が、前半L/2ビット列よりも、多くのデータビットを含む。この場合、ビット列分割部122は、後半L/2ビット列を、無線品質値が高い第1のキャリア信号へ転送するべく分配し、前半L/2ビット列を無線品質値が低い第2のキャリア信号へ転送するべく分配する。   Regarding the first encoded bit string of FIG. 5, the latter half L / 2 bit string includes more data bits than the first half L / 2 bit string. In this case, the bit string dividing unit 122 distributes the latter half L / 2 bit string to be transferred to the first carrier signal having a high radio quality value, and converts the first half L / 2 bit string to the second carrier signal having a low radio quality value. Distribute to transfer.

同様に、図5の第2の符号化ビット列について、前半L/2ビット列の方が、後半L/2ビット列よりも、多くのデータビットを含む。この場合、ビット列分割部122は、前半L/2ビット列を無線品質値が高い第1のキャリア信号へ転送するべく分配し、後半L/2ビット列を無線品質値が低い第2のキャリア信号へ転送するべく分配する。   Similarly, for the second encoded bit string of FIG. 5, the first half L / 2 bit string contains more data bits than the second half L / 2 bit string. In this case, the bit string dividing unit 122 distributes the first half L / 2 bit string to transfer to the first carrier signal having a high radio quality value, and transfers the second half L / 2 bit string to the second carrier signal having a low radio quality value. Distribute as much as possible.

ビット列分割部122から出力される符号化ビット列は、無線特性値の優先順が高いキャリア信号に対して、パリティビットよりも重要度の高いデータビットが多く含まれる。これによって、伝送効率を改善することができる。   The encoded bit string output from the bit string dividing unit 122 includes many data bits having higher importance than parity bits with respect to a carrier signal having a higher priority order of radio characteristic values. Thereby, the transmission efficiency can be improved.

(ビット列多重化部)
ビット列多重化部123は、ビット列分割部122から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化する。具体的には、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、送信可能ビット数ずつ交互に多重化する。分割された符号化ビット列を、多重化することによって、Lビットの符号化ビット列に組み立てる。
(Bit string multiplexing unit)
The bit string multiplexing unit 123 multiplexes a plurality of encoded bit strings for each carrier signal output from the bit string dividing unit 122 according to symbol mapping. Specifically, a plurality of encoded bit sequences for each carrier signal are alternately multiplexed by the number of transmittable bits. The divided encoded bit string is multiplexed into an L-bit encoded bit string.

ビット列多重化部123は、例えば以下のように、シンボルマッピングに応じたビット数ずつを取り出しながら多重化する。
QPSKのシンボルマッピング :2ビットずつ
16QAMのシンボルマッピング:4ビットずつ
64QAMのシンボルマッピング:6ビットずつ
これは、各シンボルマッピングについて、1シンボルあたりで送信可能なビット数を表す。
For example, the bit string multiplexing unit 123 performs multiplexing while extracting the number of bits corresponding to the symbol mapping as follows.
QPSK symbol mapping: 2 bits each 16 QAM symbol mapping: 4 bits 64 QAM symbol mapping: 6 bits each This represents the number of bits that can be transmitted per symbol for each symbol mapping.

これによって、インタリーブ部12からは、キャリア信号毎に、Lビットの符号化ビット列が出力される。これら符号化ビット列は、周波数信号処理部13へ出力される。   As a result, the interleave unit 12 outputs an L-bit encoded bit string for each carrier signal. These encoded bit strings are output to the frequency signal processing unit 13.

(実行フラグ生成部)
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成する。実行フラグ生成部124は、その実行フラグを、制御帯域を介して受信機へ送信する。実行フラグは、どの符号化ビット列がインタリーブの対象となっているか表す。具体的には、符号化ビット列毎に、インタリーブを実行した場合はフラグ「1」が含まれ、実行しない場合はフラグ「0」が含まれる。
(Execution flag generator)
An execution flag including presence / absence of inter-carrier interleaving is generated to be transmitted to the receiver. The execution flag generation unit 124 transmits the execution flag to the receiver via the control band. The execution flag represents which encoded bit sequence is the target of interleaving. Specifically, for each encoded bit string, a flag “1” is included when interleaving is executed, and a flag “0” is included when it is not executed.

[周波数信号処理部]
図2に戻って、第1及び第2の周波数信号処理部131,132は、キャリア信号毎に個別に設置される。周波数信号処理部131,132は、キャリア信号毎に、インタリーブ部13から出力された符号化ビット列を周波数信号処理をするものであって、周波数軸上の波形を、時間軸上の波形に変換する。変換された周波数信号はそれぞれ、各送信アンテナ141,142へ出力される。
[Frequency signal processor]
Returning to FIG. 2, the first and second frequency signal processing units 131 and 132 are individually installed for each carrier signal. The frequency signal processing units 131 and 132 perform frequency signal processing on the encoded bit string output from the interleaving unit 13 for each carrier signal, and convert a waveform on the frequency axis into a waveform on the time axis. . The converted frequency signals are output to the transmission antennas 141 and 142, respectively.

第1及び第2の周波数信号処理部131,132は、共通の構成を有し、スクランブリング部と、シンボルマッピング部と、RB(Resource Block)マッピング部と、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform、逆高速フーリエ変換)部と、CP(Cyclic Prefix)挿入部とを有する。   The first and second frequency signal processing units 131 and 132 have a common configuration, and are a scrambling unit, a symbol mapping unit, an RB (Resource Block) mapping unit, an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform). A Fourier transform unit and a CP (Cyclic Prefix) insertion unit.

スクランブリング部は、セル固有のGold符号によって符号化ビット列をスクランブルする。
シンボルマッピング(コンステレーション・マッピング)部は、各キャリア信号の送信ビット列を、2次元シンボル配置図上の複数個の信号点(即ち、複数個のシンボル)にマッピングする。これによって、送信シンボルがキャリア信号毎に生成される。
RBマッピング部は、各シンボルをリソースブロックにマッピングする。
IFFT部は、各送信シンボルの周波数軸上の波形を時間軸上の波形に変換する。具体的には、複数のサブキャリアを合成して、マルチチャリア波信号である各キャリアの送信信号を生成するものであって、直並列変換器及び並直列変換器を有する。
CP挿入部は、各キャリアの送信信号にCPを挿入し、CP時間長以下の遅延波に対してサブキャリア間の直交性を保持する。これによって、マルチパス遅延波に対するロバスト性を高める。
The scrambling unit scrambles the encoded bit string with a cell-specific Gold code.
The symbol mapping (constellation mapping) unit maps the transmission bit string of each carrier signal to a plurality of signal points (that is, a plurality of symbols) on the two-dimensional symbol arrangement diagram. As a result, a transmission symbol is generated for each carrier signal.
The RB mapping unit maps each symbol to a resource block.
The IFFT unit converts the waveform on the frequency axis of each transmission symbol into a waveform on the time axis. Specifically, a plurality of subcarriers are combined to generate a transmission signal of each carrier that is a multi-charier wave signal, and includes a serial-parallel converter and a parallel-serial converter.
The CP insertion unit inserts a CP into the transmission signal of each carrier and maintains orthogonality between subcarriers with respect to a delayed wave having a CP time length or less. This enhances robustness against multipath delayed waves.

送信アンテナ141及び142は、CPが挿入された送信信号を、無線を介して受信機2へ出力する。   The transmission antennas 141 and 142 output the transmission signal in which the CP is inserted to the receiver 2 via radio.

前述した実施形態によれば、LTE-Advancedシステムを対象として、[キャリア信号数=2、各キャリア信号の送信ビット数:同一]について説明した。キャリア信号数と同数のRB(Resource Block)が各キャリア信号に割り当てられ、各キャリア信号で送信可能なビット数は同一である。   According to the embodiment described above, [number of carrier signals = 2, number of transmission bits of each carrier signal: the same] has been described for the LTE-Advanced system. The same number of RBs (Resource Blocks) as the number of carrier signals are allocated to each carrier signal, and the number of bits that can be transmitted by each carrier signal is the same.

ここで、キャリア信号数と送信ビット数との関係について、以下のような実施形態がある。
[キャリア信号数=2、各キャリア信号の送信ビット数:同一](前述した図5)
[キャリア信号数>2、各キャリア信号の送信ビット数:同一]
[キャリア信号数>2、各キャリア信号の送信ビット数:異なる]
Here, there are the following embodiments regarding the relationship between the number of carrier signals and the number of transmission bits.
[Number of carrier signals = 2, number of transmission bits of each carrier signal: the same] (FIG. 5 described above)
[Number of carrier signals> 2, Number of transmission bits of each carrier signal: the same]
[Number of carrier signals> 2, number of transmission bits of each carrier signal: different]

図6は、キャリア信号数3の場合におけるインタリーブ部の処理を表す説明図である。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing the processing of the interleaving unit when the number of carrier signals is three.

[キャリア信号数>2、各キャリア信号の送信ビット数:同一]
図6によれば、各キャリア信号の無線品質値は、以下のような関係にあるとする。
CQI-W2 > CQI-W1 > CQI-W3
[Number of carrier signals> 2, Number of transmission bits of each carrier signal: the same]
According to FIG. 6, it is assumed that the radio quality values of the carrier signals have the following relationship.
CQI-W2>CQI-W1> CQI-W3

図6によれば、Lビットの符号化ビット列を、L/3に分割している。ビット列分割部122は、各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が同一である場合、各符号化ビット列を、キャリア信号の数(図6によれば3)に基づいて等分に分割する。即ち、この点について、図5と図6とは同様である。   According to FIG. 6, the L-bit encoded bit string is divided into L / 3. When the number of transmittable bits based on the symbol mapping of each carrier signal is the same, the bit string dividing unit 122 divides each encoded bit string equally based on the number of carrier signals (3 according to FIG. 6). . That is, in this respect, FIG. 5 and FIG. 6 are the same.

そして、前半L/3ビット列と、中半L/3ビット列と、後半L/2ビット列とのいずれのビット列が、データビットを多く含むかを判定する。そして、データビットを多く含むL/3ビット列から順に、無線品質値に応じて、第2のキャリア信号->第1のキャリア信号->第3のキャリア信号へ分配する。   Then, it is determined which of the first half L / 3 bit string, the middle half L / 3 bit string, and the second half L / 2 bit string contains more data bits. Then, in order from the L / 3 bit string including a large number of data bits, distribution is performed in the order of the second carrier signal-> first carrier signal-> third carrier signal according to the radio quality value.

図6によれば、以下のように割り当てられる。
第1の前半L/3ビット列(データビット量:小) -> 第3のキャリア信号
第1の中半L/3ビット列(データビット量:中) -> 第1のキャリア信号
第1の後半L/3ビット列(データビット量:大) -> 第2のキャリア信号
第2の前半L/3ビット列(データビット量:大) -> 第2のキャリア信号
第2の中半L/3ビット列(データビット量:大) -> 第1のキャリア信号
第2の後半L/3ビット列(データビット量:小) -> 第3のキャリア信号
これによって、無線品質値が高い第2のキャリア信号には、データビットが多いビット列を送信することができる。一方で、無線品質値が低い第3のキャリア信号には、パリティビットが多いビット列を送信することとなる。
尚、ビット列を比較して、データビット量に差がない場合、先頭に近いビット列を、無線品質値が高いキャリアへ割り当てるようにするものであってもよい(例えば前述の第2の前半L/3ビット列と、第2の中半L/3ビット列との関係)。
According to FIG. 6, the assignment is as follows.
First first half L / 3 bit string (data bit amount: small)-> Third carrier signal First middle half L / 3 bit string (data bit amount: medium)-> First carrier signal First second half L / 3 bit string (data bit amount: large)-> second carrier signal Second first half L / 3 bit string (data bit amount: large)-> second carrier signal Second middle half L / 3 bit string (data Bit amount: large)-> first carrier signal second latter L / 3 bit string (data bit amount: small)-> third carrier signal Thereby, the second carrier signal having a high radio quality value is A bit string having many data bits can be transmitted. On the other hand, a bit string having many parity bits is transmitted to the third carrier signal having a low radio quality value.
When bit strings are compared and there is no difference in the amount of data bits, a bit string close to the head may be assigned to a carrier having a high radio quality value (for example, the second first half L / Relationship between 3 bit string and second middle half L / 3 bit string).

そして、ビット列多重化部123は、シンボルマッピングに対応した送信可能ビット数ずつ多重化する。図6によれば、全てのキャリア信号の送信可能ビット数は、同一である。   Then, the bit string multiplexing unit 123 multiplexes the number of transmittable bits corresponding to the symbol mapping. According to FIG. 6, the number of transmittable bits of all carrier signals is the same.

図7は、各キャリア信号の送信ビット数が異なる場合におけるビット列分割部の処理を表す説明図である。   FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating processing of the bit string dividing unit when the number of transmission bits of each carrier signal is different.

[キャリア信号数>2、各キャリア信号の送信ビット数:異なる]
図7によれば、キャリア信号数=3であって、キャリア信号毎の送信可能ビット数が異なる場合について説明する。受信機に割り当てられるリソースブロックがキャリア信号毎に異なるために、送信可能ビット数も異なる。例えば、第1のキャリア信号がQPSKであり、第2のキャリア信号が16QAMであり、第3のキャリア信号が64QAMであるような場合である。図7によれば、キャリア信号毎の送信可能ビット数は、以下のように規定されており、このビット長の単位で、チャネル符号化部11から、チャネル信号毎に出力される。
第1のキャリア信号: 6Lビット
第2のキャリア信号:12Lビット
第3のキャリア信号:18Lビット
尚、各キャリア信号の無線品質値は、以下のような関係にあるとする。
CQI-W2 > CQI-W1 > CQI-W3
[Number of carrier signals> 2, number of transmission bits of each carrier signal: different]
According to FIG. 7, the case where the number of carrier signals = 3 and the number of transmittable bits for each carrier signal is different will be described. Since the resource block allocated to the receiver is different for each carrier signal, the number of transmittable bits is also different. For example, the first carrier signal is QPSK, the second carrier signal is 16QAM, and the third carrier signal is 64QAM. According to FIG. 7, the number of transmittable bits for each carrier signal is defined as follows, and is output from the channel encoder 11 for each channel signal in units of this bit length.
First carrier signal: 6L bits Second carrier signal: 12L bits Third carrier signal: 18L bits Note that the radio quality value of each carrier signal has the following relationship.
CQI-W2>CQI-W1> CQI-W3

図7に表されたように、ビット列分割部122は、入力された第1〜第3の符号化ビット列をそれぞれ、3つに分割する。ここでは、各符号化ビット列を、以下の比率で分割する。
6L:12L:18=1:2:3
この比率は、各キャリア信号における送信可能ビット数と比例する。
As shown in FIG. 7, the bit string dividing unit 122 divides each of the input first to third encoded bit strings into three. Here, each encoded bit string is divided at the following ratio.
6L: 12L: 18 = 1: 2: 3
This ratio is proportional to the number of transmittable bits in each carrier signal.

図7によれば、第1の符号化ビット列は6Lビットであるので、Lビット、2Lビット、3Lビットに分割される。ここで、最も無線品質値が高いキャリア信号は、第2のキャリア信号であって、送信可能ビット数の比率は1/3(=2/6)である。そこで、2Lビットの符号化ビット列に、データビットが最も多く含まれるように分割する。一方で、最も無線品質値が低いキャリア信号は、第3のキャリア信号であって、送信可能ビット数の比率は1/2(=3/6)である。そこで、3Lビットの符号化ビット列に、パリティビットが最も多く含まれるように分割する。そうすると、第1の符号化ビット列は、以下のように割り当てられる。
第1の前半1Lビット列(データビット量:小) -> 第1のキャリア信号
第1の中半3Lビット列(データビット量:小) -> 第3のキャリア信号
第1の後半2Lビット列(データビット量:大) -> 第2のキャリア信号
According to FIG. 7, since the first encoded bit string is 6L bits, it is divided into L bits, 2L bits, and 3L bits. Here, the carrier signal with the highest radio quality value is the second carrier signal, and the ratio of the number of transmittable bits is 1/3 (= 2/6). Therefore, the 2L-bit encoded bit string is divided so that the most data bits are included. On the other hand, the carrier signal with the lowest radio quality value is the third carrier signal, and the ratio of the number of transmittable bits is 1/2 (= 3/6). Therefore, the 3L-bit encoded bit string is divided so that the most parity bits are included. Then, the first encoded bit string is assigned as follows.
First first half 1L bit string (data bit amount: small)-> first carrier signal First middle half 3L bit string (data bit amount: small)-> Third carrier signal First second half 2L bit string (data bits Amount: large)-> second carrier signal

同様に、図7によれば、第2の符号化ビット列は12Lビットであるので、2Lビット、4Lビット、6Lビットに分割される。そうすると、第2の符号化ビット列は、以下のように割り当てられる。
第2の前半2Lビット列(データビット量:小) -> 第1のキャリア信号
第2の中半4Lビット列(データビット量:小) -> 第2のキャリア信号
第2の後半6Lビット列(データビット量:大) -> 第3のキャリア信号
Similarly, according to FIG. 7, since the second encoded bit string is 12L bits, it is divided into 2L bits, 4L bits, and 6L bits. Then, the second encoded bit string is assigned as follows.
Second first half 2L bit string (data bit amount: small)-> first carrier signal Second middle half 4L bit string (data bit amount: small)-> Second carrier signal Second second half 6L bit string (data bits Quantity: large)-> third carrier signal

同様に、図7によれば、第3の符号化ビット列は18Lビットであるので、3Lビット、6Lビット、9Lビットに分割される。そうすると、第3の符号化ビット列は、以下のように割り当てられる。
第3の前半3Lビット列(データビット量:小) -> 第1のキャリア信号
第3の中半6Lビット列(データビット量:小) -> 第2のキャリア信号
第3の後半9Lビット列(データビット量:小) -> 第3のキャリア信号
Similarly, according to FIG. 7, since the third encoded bit string is 18 L bits, it is divided into 3 L bits, 6 L bits, and 9 L bits. Then, the third encoded bit string is assigned as follows.
Third first half 3L bit string (data bit amount: small)-> first carrier signal Third middle half 6L bit string (data bit amount: small)-> second carrier signal Third second half 9L bit string (data bits Amount: small)-> 3rd carrier signal

図8は、データビットを最も多く含むビット列を選択するビット列分割部の処理を表す説明図である。   FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating processing of the bit string dividing unit that selects a bit string including the most data bits.

図8によれば、最も無線品質値(例えばWideband CQI)の優先順が高いキャリア信号は、第2のキャリア信号であって、その送信可能ビット数が2Lであるとする。このとき、符号化ビット列6Lから、データビットを最も多く含む2Lビット列をどのように選択するかが問題となる。一方で、第1のキャリア信号に割り当てるLビット列と、第3のキャリア信号に割り当てる3Lビット列も連続的に確保する必要がある。そのために、2Lビット列を確保できる位置は、以下の4カ所のいずれか1つとなる。
(位置a1)L〜2Lビット
(位置a2)2L〜3Lビット
(位置a3)4L〜5Lビット
(位置a4)5L〜6Lビット
図8によれば、位置a1のL〜2Lビットが、データビットを最も多く含むものであるとして選択される。そして、位置a1のL〜2Lビットが、最も無線品質値が高い第2のキャリア信号へ分配される。
According to FIG. 8, it is assumed that the carrier signal with the highest priority of the radio quality value (for example, Wideband CQI) is the second carrier signal, and the number of transmittable bits is 2L. At this time, it becomes a problem how to select a 2L bit string including the most data bits from the encoded bit string 6L. On the other hand, it is necessary to continuously secure the L bit string assigned to the first carrier signal and the 3L bit string assigned to the third carrier signal. Therefore, the position where the 2L bit string can be secured is one of the following four locations.
(Position a1) L to 2L bits (Position a2) 2L to 3L bits (Position a3) 4L to 5L bits (Position a4) 5L to 6L bits According to FIG. 8, the L to 2L bits at position a1 are the data bits. Selected as containing the most. Then, L to 2L bits at the position a1 are distributed to the second carrier signal having the highest radio quality value.

次に、2番目に無線品質値が高い第1のキャリア信号へ分配すべき、ビット列を選択する。第1のキャリア信号の送信可能ビット列は、Lビットである。そこで、図8によれば、残り3L〜6Lビットの中で、最も多くデータビットを含む連続したLビットを選択する。但し、第3のキャリア信号へ分配すべき3Lビットも連続的に確保する必要がある。そのために、1Lビット列を確保できる位置は、以下の2カ所のいずれか1つとなる。
(位置b1)3Lビット
(位置b2)6Lビット
図8によれば、位置b1の3Lビットが、データビットを最も多く含むものであるとして選択される。位置b1の3Lビットが、2番目に無線品質値が高い第1のキャリア信号へ分配される。
Next, a bit string to be distributed to the first carrier signal having the second highest radio quality value is selected. The transmittable bit string of the first carrier signal is L bits. Therefore, according to FIG. 8, among the remaining 3L to 6L bits, the continuous L bits including the most data bits are selected. However, it is necessary to continuously secure 3L bits to be distributed to the third carrier signal. Therefore, the position where the 1L bit string can be secured is one of the following two locations.
(Position b1) 3L bit (Position b2) 6L bit According to FIG. 8, the 3L bit at position b1 is selected as containing the most data bits. The 3L bits at position b1 are distributed to the first carrier signal with the second highest radio quality value.

最後に、最も無線品質値が低い第3のキャリア信号へ分配すべきビット列は、4L〜6Lビットが選択される。4L〜6Lビットは、最も無線品質値が低い第3のキャリア信号へ分配される。   Finally, 4L to 6L bits are selected as the bit string to be distributed to the third carrier signal having the lowest radio quality value. The 4L to 6L bits are distributed to the third carrier signal having the lowest radio quality value.

図8によれば、6Lビットの符号化ビット列について説明したが、12Lビット及び18Lビットの符号化ビット列についても同様に処理される。   According to FIG. 8, the 6L bit encoded bit string has been described, but the 12L bit and 18L bit encoded bit strings are processed in the same manner.

図9は、各キャリア信号の送信ビット数が異なる場合におけるビット列多重化部の処理を表す説明図である。   FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating processing of the bit string multiplexing unit when the number of transmission bits of each carrier signal is different.

図9によれば、キャリア信号毎に、異なるビット長の符号化ビット列が分配されている。そのために、送信可能ビット数に基づいて交互に多重化した場合、一方の符号化ビット列について多重化すべきビット列が無くなることなる。図9における第1の符号化ビット列によれば、L/2L/3Lビットの分割ビット列が割り当てられているため、最後に3Lビットの分割ビット列が残ることとなる。Lビットの多重化が終了すると、次に、2Lビット及び3Lビットの多重化のみを実行する。更に、2Lビットの多重化が終了すると、3Lビットの残りのビットをそのまま格納する。   According to FIG. 9, encoded bit strings having different bit lengths are distributed for each carrier signal. For this reason, when multiplexing is alternately performed based on the number of transmittable bits, there is no bit string to be multiplexed for one encoded bit string. According to the first encoded bit string in FIG. 9, since a divided bit string of L / 2L / 3L bits is assigned, a divided bit string of 3L bits remains at the end. When multiplexing of L bits is completed, only multiplexing of 2L bits and 3L bits is executed next. Further, when the 2L bit multiplexing is completed, the remaining 3L bits are stored as they are.

尚、CordWord数=2の場合、各キャリア信号で空間多重伝送を適用する。送信ブロックビット列を2個ずつ伝送する。この場合、各キャリア信号の符号化ビット列は2個ずつ生成されるために、各キャリア信号で1個ずつの符号化ビット列を選択し、インタリーブを実行する。   When the number of CordWords = 2, spatial multiplexing transmission is applied for each carrier signal. Two transmission block bit strings are transmitted. In this case, since two encoded bit strings of each carrier signal are generated, one encoded bit string is selected for each carrier signal and interleaving is executed.

図10は、本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用の受信機の機能構成図である。   FIG. 10 is a functional configuration diagram of a receiver for spectrum aggregation in the present invention.

図10の受信機の機能構成は、図2の送信機の機能構成に対して逆方向に処理を実行する。図10によれば、受信機2は、第1及び第2の受信アンテナ241,242と、第1及び第2の周波数信号処理部231,232と、デインタリーブ部22と、第1及び第2のチャネル復号部211,212と、データ受信部20とを有する。送信アンテナを除くこれら機能構成部は、受信機2に搭載されたプロセッサ(例えばDSPやFPGA)に所定のプログラムを、メモリを用いて実行させることによって実現される。   The functional configuration of the receiver in FIG. 10 executes processing in the opposite direction to the functional configuration of the transmitter in FIG. According to FIG. 10, the receiver 2 includes first and second receiving antennas 241 and 242, first and second frequency signal processing units 231 and 232, a deinterleaving unit 22, and first and second Channel decoding units 211 and 212 and a data receiving unit 20. These functional components excluding the transmission antenna are realized by causing a processor (for example, DSP or FPGA) mounted on the receiver 2 to execute a predetermined program using a memory.

各受信アンテナ241,242によって受信された各受信信号はそれぞれ、周波数信号処理部231,232へ出力される。   The reception signals received by the reception antennas 241 and 242 are output to the frequency signal processing units 231 and 232, respectively.

周波数信号処理部231,232は、入力された受信信号毎に、時間軸成分を周波数軸成分に変換することによって、各受信信号を複数の受信シンボルに変換する。周波数信号処理部231,232は、図2の送信機1の周波数信号処理部の機能構成に対して逆方向に処理を実行する。周波数信号処理部231,232は、CP(Cyclic Prefix)削除部と、FFT(Fast Fourier Transform、高速フーリエ変換)部と、シンボルでマッピング部と、デスクランブリング部とを有する。   The frequency signal processing units 231 and 232 convert each received signal into a plurality of received symbols by converting a time axis component into a frequency axis component for each input received signal. The frequency signal processing units 231 and 232 execute processing in the reverse direction with respect to the functional configuration of the frequency signal processing unit of the transmitter 1 of FIG. The frequency signal processing units 231 and 232 include a CP (Cyclic Prefix) deletion unit, an FFT (Fast Fourier Transform) unit, a symbol mapping unit, and a descrambling unit.

各CP削除部は、各キャリア信号の受信信号からCPを削除する。
各FFT部は、各受信信号の時間軸成分を周波数軸成分に変換する。各FFT部は、マルチキャリア波信号である各キャリアの受信信号から複数の受信シンボルを抽出するものであって、直並列変換器及び並直列変換器を有する。それら複数の受信シンボルは、シンボルデマッピング部へ出力される。
シンボルデマッピング(コンステレーション・デマッピング)部は、検出された複数個の信号点(複数個のシンボル)をデマッピングする。
デスクランブリング部は、スクランブルされた受信ビット列を復元する。
Each CP deletion unit deletes the CP from the reception signal of each carrier signal.
Each FFT unit converts a time axis component of each received signal into a frequency axis component. Each FFT unit extracts a plurality of received symbols from the received signal of each carrier, which is a multicarrier wave signal, and includes a serial-parallel converter and a parallel-serial converter. The plurality of received symbols are output to the symbol demapping unit.
A symbol demapping (constellation demapping) unit demaps a plurality of detected signal points (a plurality of symbols).
The descrambling unit restores the scrambled received bit string.

デインタリーブ部22は、複数のキャリア信号に共通に備えられる。本発明によれば、複数のキャリア信号に跨って、複数の受信ビット列をデインタリーブする。尚、デインタリーブ部22は、送信機1から制御チャネルを介して実行フラグを受信する。実行フラグが、「インタリーブ実行」を示す場合、デインタリーブ処理を実行する。デインタリーブ処理は、図3のインタリーブ部の機能構成に対して逆方向に処理を実行する。   The deinterleave unit 22 is provided in common for a plurality of carrier signals. According to the present invention, a plurality of received bit strings are deinterleaved across a plurality of carrier signals. The deinterleave unit 22 receives an execution flag from the transmitter 1 via the control channel. When the execution flag indicates “interleaved execution”, the deinterleaving process is executed. The deinterleaving process is performed in the reverse direction with respect to the functional configuration of the interleaving unit in FIG.

デインタリーブ部22は、キャリア信号に跨って、周波数信号処理部231,232から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号毎に逆多重化して分離する。例えば図5に基づくビット列を受信した場合、キャリア信号毎のL/2ビット列に分離する。そして、分離された各符号化ビット列(L/2ビット列)を、キャリア信号毎に結合して復元する。   The deinterleaving unit 22 demultiplexes and separates each encoded bit sequence output from the frequency signal processing units 231 and 232 for each carrier signal across the carrier signal. For example, when a bit string based on FIG. 5 is received, it is separated into L / 2 bit strings for each carrier signal. The separated encoded bit strings (L / 2 bit strings) are combined and restored for each carrier signal.

チャネル復号部211,212は、キャリア信号毎に、デインタリーブ部22から出力された符号化ビット列を復号する。誤り訂正復号によって、CRCのパリティビットを取り除く。   The channel decoding units 211 and 212 decode the encoded bit string output from the deinterleaving unit 22 for each carrier signal. CRC parity bits are removed by error correction decoding.

尚、受信機2は、受信アンテナ241,242毎の無線品質値を、送信アンテナから、送信機1へ送信する。   The receiver 2 transmits the radio quality value for each of the reception antennas 241 and 242 from the transmission antenna to the transmitter 1.

送信機1のチャネル符号化部111における円状バッファに含まれるデータビット数は、初期送信時に割り当てられたMCS(Modulation and Coding Scheme)情報及びRB(Resource Block)数によって一意に定まる。また、送信機1は、MCS情報及びRB数を、制御チャネルを介して、受信機2へ送信済みである。即ち、受信機についても、送信機で生成した円状バッファと同一のものを複製することができる。また、送信機1は、どの位置から円状バッファを読み出すかを示すRV情報に関しても、受信機2へ送信済みである。そのために、無線品質値、円状バッファ及びRV情報を用いて、送信機が実行した処理アルゴリズムを同様に実行することによって、相関情報(割り当て情報)を送信することなく、どのキャリア信号にどのビット列が割り当てられているかを表す情報を、受信機が一意に決定することができる。勿論、送信機1が、インタリーブ情報を、受信機2へ送信するものであってもよい。   The number of data bits included in the circular buffer in the channel encoding unit 111 of the transmitter 1 is uniquely determined by MCS (Modulation and Coding Scheme) information and RB (Resource Block) number assigned at the time of initial transmission. The transmitter 1 has already transmitted the MCS information and the number of RBs to the receiver 2 through the control channel. That is, the same receiver as the circular buffer generated by the transmitter can be duplicated. Also, the transmitter 1 has already transmitted to the receiver 2 regarding RV information indicating from which position the circular buffer is read. Therefore, by using the wireless quality value, the circular buffer, and the RV information, the processing algorithm executed by the transmitter is executed in the same manner, so that which bit sequence is transmitted to which carrier signal without transmitting correlation information (allocation information). Can be uniquely determined by the receiver. Of course, the transmitter 1 may transmit interleave information to the receiver 2.

図11は、平均SNR対ビット誤り率(BER)特性を表すグラフである。   FIG. 11 is a graph showing average SNR versus bit error rate (BER) characteristics.

第1のキャリア信号の平均SNR(Signal-to-Noise Ratio)が、第2のキャリア信号の平均SNRよりも、8dB高く設定されているとする。
[インタリーブ無し]:キャリア信号間でインタリーブを実行せず、キャリア信号毎に独立して送信ブロックを伝送した場合の特性を表す。
[インタリーブ有り(ランダム)]:符号化ビット列をランダムに多重しており、データビットビット及びパリティビットの位置を考慮することなく、ビット列をランダムに各キャリア信号に割り当てている。
[インタリーブ有り(本発明)]は、本発明におけるインタリーブ部が実行されている。
It is assumed that the average SNR (Signal-to-Noise Ratio) of the first carrier signal is set 8 dB higher than the average SNR of the second carrier signal.
[No interleaving]: Indicates characteristics when transmission blocks are transmitted independently for each carrier signal without interleaving between carrier signals.
[Interleaved (Random)]: An encoded bit string is randomly multiplexed, and a bit string is randomly assigned to each carrier signal without considering the positions of data bit bits and parity bits.
[Interleaved (Invention)] is the execution of the interleaving unit in the invention.

図11によれば、[インタリーブ有り(本発明)]、[インタリーブ有り(ランダム)]は、「インタリーブ無し」よりもBER(Bit Error Rate)特性が改善していることが理解できる。これは、キャリア信号間に跨ってインタリーブを実行することにより、異なる周波数帯の伝搬特性の差に起因する周波数ダイバーシチ利得を得たためである。   According to FIG. 11, it can be understood that [with interleaving (present invention)] and [with interleaving (random)] have improved BER (Bit Error Rate) characteristics over “without interleaving”. This is because the frequency diversity gain resulting from the difference in the propagation characteristics of different frequency bands is obtained by executing interleaving across the carrier signals.

また、[インタリーブ有り(本発明)]と[インタリーブ有り(ランダム)]とを比較すると、[インタリーブ有り(本発明)]の特性の方が良好となっていることが理解できる。これは、データビットを多く含むビット列を、平均SNRが高いキャリア信号に優先的に割り当てることによって、復号特性が改善しているためである。   Further, when [with interleaving (present invention)] and [with interleaving (random)] are compared, it can be understood that the characteristic of [with interleaving (present invention)] is better. This is because the decoding characteristics are improved by preferentially allocating a bit string including many data bits to a carrier signal having a high average SNR.

以上、詳細に説明したように、本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機、受信機、方法及びプログラムによれば、キャリア信号毎の送信ビット列を、異なる周波数帯域のキャリア信号間に跨って、できる限りランダムにインタリーブした送信信号を送信することによって、送信ビット列に相関を持たせ、周波数ダイバーシチゲインを向上させることができる。   As described above in detail, according to the transmitter, receiver, method, and program for spectrum aggregation of the present invention, the transmission bit string for each carrier signal is spread as much as possible across the carrier signals in different frequency bands. By transmitting a transmission signal that is randomly interleaved, the transmission bit string can be correlated, and the frequency diversity gain can be improved.

前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。   Various changes, modifications, and omissions of the above-described various embodiments of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.

1 送信機
10 データ送信部
111、112 チャネル符号化部
12 インタリーブ部
121 無線特性記憶部
122 ビット列分割部
123 ビット列多重化部
124 実行フラグ生成部
131,132 周波数信号処理部
141,142 送信アンテナ
2 受信機
20 データ受信部
211,212 チャネル復号部
22 デインタリーブ部
231,232 周波数信号処理部
241,242 受信アンテナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmitter 10 Data transmission part 111,112 Channel encoding part 12 Interleaving part 121 Radio | wireless characteristic memory | storage part 122 Bit stream division part 123 Bit stream multiplexing part 124 Execution flag generation part 131,132 Frequency signal processing part 141,142 Transmission antenna 2 Reception 20 Data receiving unit 211, 212 Channel decoding unit 22 Deinterleaving unit 231, 232 Frequency signal processing unit 241, 242 Receiving antenna

Claims (9)

周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、複数のアンテナから同時に送信するスペクトラムアグリゲーション用の送信機であって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び/又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力するチャネル符号化手段と、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブするインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、前記インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する周波数信号処理手段と
を有し、
前記インタリーブ手段は、
キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶手段と、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、前記無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するビット列分割手段と、
前記ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するビット列多重化手段と、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成する実行フラグ生成手段と
を有することを特徴とするスペクトラムアグリゲーション用の送信機。
A transmitter for spectrum aggregation that transmits simultaneously from a plurality of antennas for each of a plurality of carrier signals whose frequency bands are separated from each other,
Channel coding means for performing error correction coding on a bit string of a transmission block for each carrier signal and outputting a coded bit string including data bits and / or parity bits divided based on the number of resource blocks;
Interleaving means for interleaving each coded bit string output from the channel coding means across a carrier signal;
For each carrier signal, frequency signal processing is performed on the encoded bit string output from the interleaving means, and frequency signal processing means for outputting to each transmitting antenna,
The interleaving means is
Wireless characteristic storage means for storing a wireless characteristic value for each carrier signal;
Each encoded bit string output from the channel encoding means is divided based on the number of carrier signals across carrier signals, and based on a priority order corresponding to the wireless characteristic values, Bit string dividing means for dividing a high carrier signal so as to include many data bits;
Bit string multiplexing means for multiplexing a plurality of encoded bit strings for each carrier signal output from the bit string dividing means according to symbol mapping;
A transmitter for spectrum aggregation, comprising execution flag generation means for generating an execution flag including whether or not inter-carrier interleaving is performed to be transmitted to a receiver.
前記インタリーブ手段は、
キャリア信号毎の無線特性値として、無線品質値、ドップラー周波数、中心周波数及びこれらの組み合わせを用いるものであり、
前記優先順は、当該無線特性値に応じて無線環境が良好なキャリア信号からの順であることを特徴とする請求項1に記載のスペクトラムアグリゲーション用の送信機。
The interleaving means is
As a radio characteristic value for each carrier signal, a radio quality value, a Doppler frequency, a center frequency and a combination thereof are used.
The transmitter for spectrum aggregation according to claim 1, wherein the priority order is an order from a carrier signal having a good radio environment according to the radio characteristic value.
各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が、同一である場合、
前記ビット列分割手段は、各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて等分に分割し、
前記ビット列多重化手段は、前記ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、前記送信可能ビット数ずつ交互に多重化する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のスペクトラムアグリゲーション用の送信機。
When the number of transmittable bits based on the symbol mapping of each carrier signal is the same,
The bit string dividing means divides each encoded bit string equally based on the number of carrier signals,
3. The bit string multiplexing means alternately multiplexes a plurality of encoded bit strings for each carrier signal output from the bit string dividing means for each number of transmittable bits. Transmitter for spectrum aggregation.
各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が、異なる場合、
前記ビット列分割手段は、各符号化ビット列を、各キャリア信号の送信可能ビット数に応じた比率で分割し、
前記ビット列多重化手段は、前記ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、キャリア信号毎の送信可能ビット数に応じて当該送信可能ビット数ずつ交互に多重化する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のスペクトラムアグリゲーション用の送信機。
When the number of transmittable bits based on the symbol mapping of each carrier signal is different,
The bit string dividing means divides each encoded bit string at a ratio according to the number of transmittable bits of each carrier signal,
The bit string multiplexing means alternately multiplexes a plurality of encoded bit strings for each carrier signal output from the bit string dividing means by the number of transmittable bits according to the number of transmittable bits for each carrier signal. The transmitter for spectrum aggregation according to claim 1 or 2.
前記インタリーブ手段の前記ビット列多重化手段は、シンボルマッピングに応じたビット数ずつを多重化する
QPSKのシンボルマッピング :2ビットずつ
16QAMのシンボルマッピング:4ビットずつ
64QAMのシンボルマッピング:6ビットずつ
ことを特徴とする請求項3又は4に記載のスペクトラムアグリゲーション用の送信機。
The bit sequence multiplexing means of the interleaving means multiplexes the number of bits according to the symbol mapping QPSK symbol mapping: 2 bits each 16 QAM symbol mapping: 4 bits 64 QAM symbol mapping: 6 bits each The transmitter for spectrum aggregation according to claim 3 or 4.
前記ビット列分割手段及び前記ビット列多重化手段は、前記無線特性記憶手段を参照し、キャリア信号同士の間の無線特性値の差が所定閾値以内であった場合のみ、実行されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の送信機。   The bit string dividing means and the bit string multiplexing means are executed only when a difference in radio characteristic values between carrier signals is within a predetermined threshold with reference to the radio characteristic storage means. The transmitter according to any one of claims 1 to 5. 請求項1から6のいずれか1項に記載の送信機と通信する受信機であって、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、複数のアンテナから同時に受信するスペクトラムアグリゲーション用の受信機であって、
キャリア信号毎に、受信アンテナから出力された受信信号を周波数信号処理をし、各符号化ビット列を出力する周波数信号処理手段と
キャリア信号に跨って、前記周波数信号処理手段から出力された各符号化ビット列をデインタリーブするデインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、前記デインタリーブ手段から出力された符号化ビット列を復号するチャネル復号手段と
を有し、
前記デインタリーブ手段は、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、送信機から受信し、
実行フラグを用いて、キャリア信号に跨って、前記周波数信号処理手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号毎に逆多重化して分離し、
分離された各符号化ビット列を、キャリア信号毎に結合して復元する
ことを特徴とするスペクトラムアグリゲーション用の受信機。
A receiver for communication with the transmitter according to any one of claims 1 to 6, wherein the receiver for spectrum aggregation receives simultaneously from a plurality of antennas for each of a plurality of carrier signals whose frequency bands are separated from each other. Because
For each carrier signal, the received signal output from the receiving antenna is subjected to frequency signal processing, and the frequency signal processing means for outputting each encoded bit string, and each encoding signal output from the frequency signal processing means across the carrier signal A deinterleaving means for deinterleaving the bit string;
Channel decoding means for decoding the encoded bit string output from the deinterleaving means for each carrier signal;
The deinterleaving means is
The execution flag including the presence / absence of inter-carrier interleaving is received from the transmitter,
Using the execution flag, each encoded bit string output from the frequency signal processing means across the carrier signal is demultiplexed and separated for each carrier signal,
A receiver for spectrum aggregation, characterized in that the separated encoded bit strings are combined and restored for each carrier signal.
周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、複数のアンテナから同時に送信する送信機におけるスペクトラムアグリゲーション用の送信方法であって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び/又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力する第1のステップと、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブする第2のステップと、
キャリア信号毎に、前記インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する第3のステップと、
を有し、
第2のステップは、
受信機からフィードバックされた、キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶部を有し、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、前記無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するステップと、
前記ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するステップと、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成するステップと
を有することを特徴とするスペクトラムアグリゲーション用の送信方法。
A transmission method for spectrum aggregation in a transmitter that simultaneously transmits from a plurality of antennas for each of a plurality of carrier signals whose frequency bands are separated from each other,
A first step of performing error correction coding on a bit string of a transmission block for each carrier signal and outputting a coded bit string including data bits and / or parity bits, which is partitioned based on the number of resource blocks;
A second step of interleaving each encoded bit string output from the channel encoding means across a carrier signal;
A third step of performing frequency signal processing on the encoded bit sequence output from the interleaving means for each carrier signal, and outputting to each transmitting antenna;
Have
The second step is
A radio characteristic storage unit that stores a radio characteristic value for each carrier signal fed back from the receiver;
Each encoded bit string output from the channel encoding means is divided based on the number of carrier signals across carrier signals, and based on a priority order corresponding to the wireless characteristic values, Dividing from a high carrier signal to include many data bits;
Multiplexing a plurality of encoded bit sequences for each carrier signal output from the bit sequence dividing means according to symbol mapping;
A transmission method for spectrum aggregation, comprising: generating an execution flag including whether or not inter-carrier interleaving is performed to be transmitted to the receiver.
周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、複数のアンテナから同時に送信するスペクトラムアグリゲーション用の送信機に搭載されたコンピュータを機能させる送信プログラムであって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び/又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力するチャネル符号化手段と、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブするインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、前記インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する周波数信号処理手段と
を有し、
前記インタリーブ手段は、
受信機からフィードバックされた、キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶手段と、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、前記無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するビット列分割手段と、
前記ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するビット列多重化手段と、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成する実行フラグ生成手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とするスペクトラムアグリゲーション用の送信プログラム。
A transmission program for causing a computer mounted on a transmitter for spectrum aggregation to simultaneously transmit from a plurality of antennas for each of a plurality of carrier signals whose frequency bands are separated from each other,
Channel coding means for performing error correction coding on a bit string of a transmission block for each carrier signal and outputting a coded bit string including data bits and / or parity bits divided based on the number of resource blocks;
Interleaving means for interleaving each coded bit string output from the channel coding means across a carrier signal;
For each carrier signal, frequency signal processing is performed on the encoded bit string output from the interleaving means, and frequency signal processing means for outputting to each transmitting antenna,
The interleaving means is
Radio characteristic storage means for storing a radio characteristic value for each carrier signal fed back from the receiver;
Each encoded bit string output from the channel encoding means is divided based on the number of carrier signals across carrier signals, and based on a priority order corresponding to the wireless characteristic values, Bit string dividing means for dividing a high carrier signal so as to include many data bits;
Bit string multiplexing means for multiplexing a plurality of encoded bit strings for each carrier signal output from the bit string dividing means according to symbol mapping;
A transmission program for spectrum aggregation, characterized by causing a computer to function as an execution flag generation means for generating an execution flag including whether or not inter-carrier interleaving is performed to be transmitted to a receiver.
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