JP2022184392A - 親局装置、子局装置、および、無線通信システム - Google Patents

親局装置、子局装置、および、無線通信システム Download PDF

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Abstract

【課題】フロントホールの伝送効率を向上できる親局装置、子局装置及び無線通信システムを提供する。【解決手段】親局装置及び子局装置を備える無線基地局を有する無線通信システムにおいて、親局装置は、サブキャリア変調信号を出力する親局信号処理部と、サブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分を、フロントホール（ＦＨ）へ送信する光信号にマッピングするＦＨ送信部と、を備える。子局装置は、フロントホールを介して、光信号を受信するＦＨ受信部と、光信号においてマッピングされたサブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分に基づいて、サブキャリア変調信号を識別する子局信号処理部と、を備える。【選択図】図３Ａ

Description

本開示は、親局装置、子局装置、および、無線通信システムに関する。
無線通信システムにおいて、ユーザ端末(user equipment, ＵＥ)との無線通信が可能な地域を柔軟に構築するために、無線基地局を親局装置と子局装置に分割し、子局装置を親局装置と異なる位置に配置する構成を採ることが可能である。
例えば、コアネットワークと接続された親局装置は、無線基地局のベースバンド信号処理機能を具備し、親局装置に１つ以上の子局装置が接続される。子局装置は、アナログ変換などの無線処理を行い、ＵＥと無線通信を行う。
特開２０１７－１５２９９０号公報 国際公開第２０１３／７６９０１号 特開２０１８－１７０８０５号公報
O-RAN.WG4.CUS.0-v05.00 T. TSUBOI, et. al,"Technical Features and Approaches on Optical Access Networks for Various Applications," IEICE TRANS. COMMUN., VOL.E100 - B, NO.9 SEPTEMBER 2017. 奥村,他,"5G実現に向けた高周波数帯・広帯域超多素子アンテナによる高速・低消費電力無線アクセス技術の研究開発,"IEICE総合大会, BP-1-3, 2019 小林, 他, "デジタル信号処理と回路技術を融合した 超高速光通信技術", NTT技術ジャーナル, 2019年3月 Common Public Radio Interface (CPRI) Interface Specification V7.0 (2015-10-09) Common Public Radio Interface: eCPRI Interface Specification V2.0 (2019-05-10)
しかしながら、既存の無線通信システム（例えば、無線基地局）においては、親局装置と子局装置との間（フロントホール）の伝送効率に関して検討の余地がある。
本開示の非限定的な実施例は、フロントホールの伝送効率を向上できる親局装置、子局装置、および、無線通信システムの提供に資する。
本開示の一実施例に係る親局装置は、サブキャリア変調信号を出力する処理部と、前記サブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分を、フロントホールへ送信する光信号にマッピングする送信部と、を備える。
本開示の一実施例に係る子局装置は、フロントホールを介して光信号を受信する受信部と、前記光信号においてマッピングされたサブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分に基づいて、前記サブキャリア変調信号を識別する処理部と、を備える。
本開示の一実施例に係る無線通信システムは、親局装置と子局装置とを備え、前記親局装置は、サブキャリア変調信号を出力する処理部と、前記サブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分を、フロントホールへ送信する光信号にマッピングする送信部と、を備え、前記子局装置は、前記フロントホールを介して、前記光信号を受信する受信部と、前記光信号においてマッピングされた前記サブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分に基づいて、前記サブキャリア変調信号を識別する処理部と、を備える。
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示の一実施例によれば、フロントホールの伝送効率を向上できる。
本開示の一実施例における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
ディジタルコヒーレント伝送の処理の一例を示す図 実施の形態１に係る無線通信システムの構成の第１の例を示す図 図２に例示した親局信号処理部及びＦＨ送信部の構成の一例を示す図 図２に例示したＦＨ受信部及び子局信号処理部の構成の一例を示す図 直接ＩＱマッピング及び軟判定処理の一例を示す図 実施の形態１に係る無線通信システムの構成の第２の例を示す図 図５に例示した子局信号処理部及びＦＨ送信部の構成の一例を示す図 図５に例示したＦＨ受信部及び親局信号処理部の構成の一例を示す図 実施の形態２に係る親局信号処理部及びＦＨ送信部の構成の第１の例を示す図 実施の形態２に係るＦＨ受信部及び子局信号処理部の構成の第１の例を示す図 ＩＱシンボル候補検出とシンボル判定の例を示す図 実施の形態２に係る子局信号処理部及びＦＨ送信部の構成の第２の例を示す図 実施の形態２に係るＦＨ受信部及び親局信号処理部の構成の第２の例を示す図
以下、図面を適宜参照して、実施の形態について説明する。なお、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
＜本開示に至った知見＞
既存技術（例えば、特許文献１）において、親局装置はＢＢＵ(baseband unit)と称され、子局装置はＲＲＨ(remote radio head)と称されることがある。親局装置と子局装置との間の接続には、例えば、同軸ケーブル、ＵＴＰ（unshielded twisted pair）ケーブル、ＳＴＰ（Shielded twisted pair）ケーブル、あるいは、光ファイバーケーブルといった、有線伝送手段（あるいは、有線インタフェース）が用いられる。このような親局装置と子局装置との間の接続は、「フロントホール接続」、あるいは単に「フロントホール」と称されることがある。
例えば、親局装置が、システムの集中制御を行う集約局舎に配置され、子局装置が、アンテナサイトに近い分散局舎に配置されるＣ－ＲＡＮ（Centralized - Radio Access Network）と称されるネットワーク構成が知られている。Ｃ－ＲＡＮでは、集約局舎において集中制御を行うことができ、及び、異なる複数の分散局舎において協調動作を行うことによって、干渉を回避できる。
フロントホール（ＦＨ）の通信方式に関する規定（例えば、非特許文献６）において、親局装置はＲＥＣ（radio equipment controller）と称され、子局装置はＲＥ（radio equipment）と称される。また、Ｏ－ＲＡＮ（Open-Radio Access Network）を規定する非特許文献１では、親局装置はＯ－ＤＵ（O-RAN Distributed Unit）と称され、子局装置はＯ－ＲＵ（O-RAN Radio Unit）と称される。
例えば、特許文献１では、親局装置（例えば、ＢＢＵ）に対して、複数の子局装置（例えば、ＲＲＨ）をＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いて接続することでＣ－ＲＡＮ構成を実現する方法が開示されている。
ＰＯＮなどの光伝送では、ディジタルコヒーレント伝送が用いられる（非特許文献１参照）。Ｃ－ＲＡＮ構成においても、ディジタルコヒーレント伝送の使用が検討される。図１は、ディジタルコヒーレント伝送の処理の一例を示す図である。
図１には、ＦＨにおけるディジタルコヒーレント伝送の送信側の構成に相当するＦＨ送信部３００と、受信側の構成に相当するＦＨ受信部４００との構成の例が示される。
図１に示すように、親局装置のＲＥマッピング（RE mapping）部２１００から出力される６４ＱＡＭ変調のシンボルが、量子化（Quantization）部２１０１によって量子化される。例えば、６４ＱＡＭ変調のシンボルのＩ（In-phase）成分とＱ（Quadrature-phase）成分とのそれぞれが、１６ビットで量子化される。なお、変調シンボルのＩ成分とＱ成分とは、それぞれ、Ｉサンプル、Ｑサンプルと称されてもよい。
量子化部から出力された量子化ビット列は、符号化（Encoding）部３００１によって誤り訂正などの符号化が施される。符号化部３００１によって符号化が施されることによって、冗長が付加されたビット列は、変調（Modulation）部３００２によって、２５６ＱＡＭ変調のシンボルにマッピングされる。
電気光（Ｅ／Ｏ）変換部３００３は、マッピングしたシンボルに対して光送信処理（例えば、アップサンプリング、波形整形、予等化、光信号への変換）を行い、光送信処理後の信号を伝送する。光伝送のＦＨ受信部４００は、ＦＨ送信部３００の処理に対応する処理を行い、受信ビット列を出力する。例えば、光電気（Ｏ／Ｅ）変換部４００１は、光受信処理を行い、復調（Demodulation）部４００２は、変調部３００２に対応する復調を行い、復号（Decoding）部４００３は、符号化部３００１に対応する復号を行う。受信ビット列は、逆量子化（Dequantization）部５００１によって逆量子化され、ＲＥマッピング部２１００によってマッピングされた６４ＱＡＭ変調のシンボルが得られる。
Ｃ－ＲＡＮ構成では、子局装置の数が多くなるほど、ＦＨの通信量（例えば、データトラフィック量）も増大し、ＦＨの通信帯域が逼迫する。
例えば、特許文献２では、ＦＨの帯域逼迫に対する対策の一例として、親局装置と子局装置との機能分割を変更することで、ＦＨのデータトラフィックを軽減する方法が開示されている。特許文献２では、子局装置にバッファ、PDCP、RLC、MAC、符号化、変調、リソースマッピング、IFFT、アップコンバージョン、増幅が具備され、親局装置にベアラ終端が具備する構成が示されている。一般に、送信に近い処理に進むほど、ヘッダ及び／又は冗長度が増加するため、データ量は大きくなる。親局装置よりも子局装置に多くの機能を配置することで、親局装置から子局装置へのデータトラフィックは軽減することができる。
特許文献３に記載されるように、子局装置に多くの機能を配置することでＦＨのデータトラフィックの軽減によって、ＦＨの帯域は低減できる。しかしながら、Ｃ－ＲＡＮ構成において、異なる複数の子局装置を協調制御するためには、MACおよびHigh-PHYの機能が親局装置にあることが望ましい。また、MACおよびHigh-PHYの機能を子局装置側に配置して、子局装置間の協調制御をする場合には、子局装置間での制御信号のシグナリングが増大する可能性がある。
そこで、本開示の一実施例では、例えば、非特許文献１で規定されるようなインタフェースを用いて、ＦＨの帯域の逼迫を低減するフロントホール伝送方法を提供する。
［実施の形態１］
図２は、実施の形態１に係る無線通信システムの構成の第１の例を示す図である。図２に例示したように、無線通信システムは、例えば、無線基地局１と、端末装置の一例であるＵＥ２と、を備える。無線基地局１及びＵＥ２の数は、それぞれ、２以上であってよい。
ＵＥ２は、無線基地局１と無線により接続して通信を行う。ＵＥ２と無線基地局１との間の無線通信には、上り（uplink, ＵＬ）通信及び下り（downlink, ＤＬ）通信の少なくとも１つが含まれる。なお、以下では、無線基地局１のＤＬに着目した構成及び動作の一例について説明する。ＵＬに着目した例については、図５、図６Ａ、及び、図６Ｂ）にて後述する。
無線基地局１は、例えば、ＦＨ１３によって相互に接続された親局装置１１と子局装置１２とを備える。親局装置１１は、例えば、ＢＢＵ、ＣＢＢＵ（centralized baseband unit）、ＲＥＣ、Central site、又は、ＣＵ（central unit）と称されてもよい。子局装置１２は、例えば、ＲＲＨ、ＲＥ、Distributed site、又は、ＤＵ（distributed unit）と称されてもよい。なお、１つの親局装置１１は２つ以上の子局装置１２と接続することも可能である。また、１つの子局装置１２は２つ以上のＵＥ２と接続することも可能である。
なお、以下の説明では、親局装置が、親局信号処理部と、ＦＨ送信部とを有する例を示すが、本開示はこれに限定されない。例えば、親局信号処理部を含み、ＦＨ送信部を含まない構成が、親局装置と称されてもよい。例えば、ＦＨ送信部は、親局送信装置と称されてもよい。また、以下の説明では、子局装置が、子局信号処理部と、ＦＨ受信部とを有する例を示すが、本開示はこれに限定されない。例えば、子局信号処理部を含み、ＦＨ受信部を含まない構成が、子局装置と称されてもよい。例えば、ＦＨ受信部は、子局受信装置と称されてもよい。
ＦＨ１３には、例示的に、ＵＴＰケーブル、ＳＴＰケーブル、あるいは、光ファイバーケーブルといった有線伝送手段（あるいは、有線インタフェース）が適用されてよい。有線インタフェースは、例えば、ＣＰＲＩ（common public radio interface）、ｅＣＰＲＩ（evolved CPRI）、ＯＢＳＡＩ（open base station architecture initiative）、ＲｏＥ（radio over Ethernet）、ＲｏＦ（radio over fiber）といった規格あるいは技術に準拠したインタフェースであってよい。なお、「Ethernet」は、登録商標である。
＜親局装置１１＞
図２に例示したように、親局装置１１は、例えば、親局信号処理部２０と、ＦＨ送信部３０と、を備え、子局装置１２は、ＦＨ受信部４０と、子局信号処理部５０と、を備える。図３Ａに、親局信号処理部２０及びＦＨ送信部３０の構成（ＤＬ）の一例を示し、図３Ｂに、ＦＨ受信部４０及び子局信号処理部５０の構成（ＤＬ）の一例を示す。
（親局信号処理部２０）
図３Ａに例示したように、親局信号処理部２０は、例えば、ＳＤＡＰ（service data adaptation protocol）部２０１、ＰＤＣＰ（packet data convergence protocol）部２０２、ＲＬＣ（radio link control）部２０３、及び、ＭＡＣ部２０４を備える。また、親局信号処理部２０は、例えば、符号化（encoding）部２０５、スクランブリング部２０６、変調（modulation）部２０７、レイヤマッピング部２０８、プリコーディング部２０９、及び、ＲＥ（resource element）マッピング部２１０を備える。
これらの各機能部２０１～２１０は、図３Ｂにより後述する子局信号処理部５０における各機能部５０１及び５０２と共に、無線基地局１に備えられる複数の基地局機能部の非限定的な一例である。なお、符号化部２０５、スクランブリング部２０６、変調部２０７、レイヤマッピング部２０８、プリコーディング部２０９、及び、ＲＥマッピング部２１０は、例えば、上位物理レイヤ（Ｈｉｇｈ－ＰＨＹ）ブロック２００１を成す。
ＳＤＡＰ部２０１には、例えば、上位のコアネットワーク（例えば、ＥＰＣや５ＧＣ）から送られてくる信号（例えば、ユーザーデータ）が入力される。「ＥＰＣ」は、「evolved packet core」の略記であり、５ＧＣは、「5th generation (5G) core network」の略記である。５Ｇは、第５世代無線アクセス技術（ＲＡＴ）を表し、ＮＲ（new radio）と表記されることもある。また、５ＧＣは、ＮＧＣ（next generation core network）と表記されることもある。
ＳＤＡＰ部２０１は、例えば、ＱｏＳフローと無線ベアラとのマッピングを行い、上位のコアネットワークから送られてくる信号（例えば、パケット）に、ＳＤＡＰヘッダを付与してＰＤＣＰ部２０２へ出力する。
ＰＤＣＰ部２０２は、ＳＤＡＰ部２０１の出力に対して、例えば、ユーザーデータの暗号化及びヘッダ圧縮といった処理を行い、ＰＤＣＰ ＰＤＵ（protocol data unit）をＲＬＣ部２０３へ出力する。
ＲＬＣ部２０３は、ＰＤＣＰ部２０２の出力に対して、例えば、エラー検出及びＡＲＱ（automatic repeat request）による再送制御といった処理を行い、ＲＬＣ ＰＤＵを出力する。
ＭＡＣ部２０４は、例えば、ＨＡＲＱ（hybrid automatic repeat request）による再送制御、スケジューリングによって通信機会を割り当てるＵＥ２の決定および無線伝送におけるＭＣＳ（modulation and coding scheme）の決定を行い、ＲＬＣ ＰＤＵからＭＡＣ ＰＤＵを生成してトランスポートブロックを出力する。ＭＣＳの決定には、ＵＥ２からフィードバックされるＣＱＩ（channel quality indicator）が用いられてよい。
ＭＡＣ部２０４は、例えば、決定したＭＣＳの情報や、無線伝送に使用するリソース（例えば、リソースエレメント(ＲＥ)）の情報といった制御情報を、後段のＨｉｇｈ－ＰＨＹブロック２００１に出力する。
Ｈｉｇｈ－ＰＨＹブロック２００１において、符号化部２０５は、例えば、ＭＡＣ部２０４から入力されたトランスポートブロックにＣＲＣ（cyclic redundancy check）符号を付加してコードブロックに分割する。また、符号化部２０５は、例えば、コードブロックの符号化およびＭＣＳに対応するレートマッチングを行う。
スクランブリング部２０６は、例えば、符号化部２０５の出力に対し、スクランブル処理を行う。
変調部２０７は、例えば、スクランブリング部２０６の出力を、ＱＰＳＫ（quadrature phase shift keying）、１６ＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭといった変調方式によって変調する。
レイヤマッピング部２０８は、例えば、変調部２０７の出力を複数のレイヤにマッピングする。
プリコーディング部２０９は、例えば、レイヤマッピング部２０８の出力にプリコーディングを施す。
ＲＥマッピング部２１０は、例えば、プリコーディング部２０９の出力を所定の無線リソース（例えば、ＲＥ）にマッピングする。１ＲＥは、例えば、１サブキャリア及び１シンボルの無線リソース領域である。１つ又は複数のＲＥによってリソースブロック（ＲＢ）が構成されてよい。１つ又は複数のＲＢは、物理リソースブロック（ＰＲＢ：physical RB）、サブキャリアグループ（ＳＣＧ：sub-carrier group）、ＲＥグループ（ＲＥＧ：resource element group）、ＰＲＢペア、ＲＢペアといった他の用語と可換である。
なお、レイヤマッピング部２０８及びプリコーディング部２０９は、ＭＩＭＯ（multiple-input and multiple-output）伝送のために用いられるため、ＭＩＭＯ伝送が適用されない場合には省略されてよい。
（ＦＨ送信部３０）
一方、ＦＨ送信部３０は、図３Ａに例示したように、例えば、正規化（Normalization）部３０１、直接ＩＱマッピング（Direct IQ mapping）部３０２、及び、電気光（Ｅ／Ｏ）変換部３０３を備える。
正規化部３０１は、ＲＥマッピング部２１０から出力される出力信号（例えば、サブキャリア信号）を正規化する。例えば、正規化部３０１は、後述する直接ＩＱマッピング部３０２においてマッピングに用いるシンボル配置の振幅レベルの範囲内に収めるように、正規化レベルを設定し、正規化レベルに基づいて、出力信号を正規化する。なお、ＲＥマッピング部２１０の出力信号の振幅レベルと、直接ＩＱマッピング部３０２におけるシンボルマッピングの振幅レベルとが揃えられている場合、正規化部３０１はＦＨ送信部３０に備えられなくてもよい。
直接ＩＱマッピング部３０２は、正規化部３０１から出力される正規化後のサブキャリア信号を、光送信のシンボルに設定する。別言すると、直接ＩＱマッピング部３０２は、正規化後のサブキャリア信号を、そのまま、光送信のシンボルとして処理を行う。なお、直接ＩＱマッピング部３０２の処理の例については後述する。
電気光変換部３０３は、例えば、直接ＩＱマッピング部３０２から出力される信号（シンボル）を電気－光変換して、変換によって得られた光信号をＦＨ１３へ送信する。
正規化部３０１、直接ＩＱマッピング部３０２、及び、電気光変換部３０３は、ＦＨ１３へ信号を送信する送信部の非限定的な一例を成す。
なお、ＦＨ送信部３０は、親局信号処理部２０から通知される制御情報に基づいて、ＦＨにおける信号送信を制御してもよい。また、後述するＦＨ受信部４０は、ＦＨ送信部３０を介して、親局信号処理部２０から通知される制御情報に基づいて、ＦＨにおける信号受信を制御してもよい。親局信号処理部２０から通知される制御情報は、例えば、ＦＨの送信方法に関する情報を含む。
制御情報の通知方法については、限定されない。例えば、Ｏ－ＲＡＮにて規定されるヘッダの領域を用いて制御情報が通知されてもよい（非特許文献１参照）。例えば、ヘッダ領域のCommon Header Fieldsと称される領域において、ＦＨの送信方法を通知する領域が追加されてよい。追加された領域の中に、ＦＨの誤り訂正の有無を指示する情報（例えば、１ビットのサイズ）、規定された送信モードの中で使用する送信モードを指示する情報（例えば、複数ビット）が含まれてよい。
制御情報の通知方法の例として、Common Header Fieldsの既存領域にＦＨの送信方法を拡張して通知されてもよい。例えば、payloadVersionと称されるペイロードの送信方法を規定する情報を用いて、ＦＨの送信方法が指示されてよい。
制御情報の通知方法の例として、Section header fieldsと称される領域にＦＨ送信方法を通知する領域が追加されてもよい。あるいは、ヘッダ領域が拡張され、新規に領域が追加されてもよいし、reserve領域にＦＨ送信方法を通知する領域が追加されてもよい。追加された領域において、ＦＨの誤り訂正の有無を指示する情報（例えば、１ビットのサイズ）、規定された送信モードの中で使用する送信モードを指示する情報（例えば、複数ビット）が含まれてよい。
制御情報の通知方法の例として、PRB fieldsにＦＨの送信方法を通知する領域が追加されてもよい。例えば、PRB fieldsに新規に領域が追加されてもよいし、既存のudCompParamが拡張され、ＦＨの送信方法が通知されてもよい。
＜子局装置１２＞
次に、図３Ｂを参照して子局装置１２の構成（ＤＬ）の一例を説明する。
（ＦＨ受信部４０）
図３Ｂに例示したように、子局装置１２において、ＦＨ受信部４０は、例えば、光電気（Ｏ／Ｅ）変換部４０１、等化（Equalization）部４０２、及び、軟判定（Soft decision）部４０３を備える。
光電気変換部４０１は、例えば、ＦＨ１３を伝送されてきた光信号を受光し、電気信号に変換する。
等化部４０２は、光電気変換部４０１から出力される電気信号に対して、ＦＨ１３の伝送路の特性に対応した等化処理を行う。
軟判定部４０３は、等化部４０２から出力される等化処理後の信号の軟判定処理を行う。例えば、軟判定部４０３は、等化処理後の信号のＩ成分の振幅レベル及びＱ成分の振幅レベルを判定する。
光電気変換部４０１、等化部４０２、及び、軟判定部４０３は、ＦＨ１３から信号を受信する受信部の非限定的な一例を成す。
（子局信号処理部５０）
子局信号処理部５０は、図３Ｂに例示したように、例えば、ビームフォーミング部５０１、ＩＦＦＴ（inverse fast Fourier transform）＋ＣＰ（cyclic prefix）部５０２、Ｄ／Ａ（digital to analog）変換部５０３、及び、無線（ＲＦ）部５０４を備える。
ビームフォーミング部５０１及びＩＦＦＴ＋ＣＰ部５０２は、例えば、下位物理レイヤ（Ｌｏｗ－ＰＨＹ）ブロック５００１を成す。
ビームフォーミング部５０１は、例えば、ＦＨ受信部４０の出力に対し、ビーム形成処理を行う。なお、ビームフォーミング部５０１は、子局装置１２においてビームフォーミングを実施しない場合、省略されてよい。或いは、ビームフォーミング形成処理は、親局装置１１において実施されても良い。
ＩＦＦＴ＋ＣＰ部５０２は、例えば、ビームフォーミング部５０１の出力に対し、ＩＦＦＴとＣＰの挿入とを行う。
Ｄ／Ａ変換部５０３は、例えば、ＩＦＦＴ＋ＣＰ部５０２の出力をデジタル信号からアナログ信号へ変換する。
ＲＦ部５０４は、例えば、Ｄ／Ａ変換部５０３の出力に対し、無線周波数へのアップコンバート処理や、増幅処理といった送信ＲＦ処理を施す。送信ＲＦ処理によって生成された無線信号は、例えば、ＲＦ部５０４に備えられたアンテナ（図示省略）を介して空間へ放射される（例えば、ＵＥ２宛に送信される）。
＜直接ＩＱマッピング及び軟判定処理の例＞
図４は、直接ＩＱマッピング及び軟判定処理の一例を示す図である。図４には、図３Ａに例示したＲＥマッピング部２１０、図３Ａに例示したＦＨ送信部３０、及び、図３Ｂに例示したＦＨ受信部４０に着目した構成例が、信号の複素平面（ＩＱ平面）における表現例と併せて示される。
図４には、ＲＥマッピング部２１０において、無線リソースにマッピングされたシンボルＳ（サブキャリア信号の一例）が示される。図４では、例示的に、変調部２０７において多値変調（例えば、６４ＱＡＭ変調）が行われ、プリコーディング部２０９においてプリコーディングを施されたシンボルＳが示される。なお、i sampleは、シンボルＳのＩ成分（同相成分）を示し、q sampleは、シンボルＳのＱ成分（直交成分）を示す。
直接ＩＱマッピング部３０２は、ＲＥマッピング部２１０から出力され、正規化部３０１において正規化されたサブキャリア信号を、直接、光送信のシンボルに設定（あるいは「マッピング」と称してもよい）する。
例えば、図４に例示するように、ＲＥマッピング部２１０から出力されたサブキャリア信号のシンボル（サブキャリアシンボルと称してもよい）Ｓは、そのＩ成分及びＱ成分が、それぞれ、光送信におけるシンボルのＩ成分及びＱ成分に設定される。なお、サブキャリア信号は、サブキャリア変調信号と称されてもよい。
別言すると、シンボルＳは、例えば、そのＩ成分及びＱ成分を光領域において有するシンボルにマッピングされる。マッピング後のシンボルＳは、電気－光変換され、ＦＨ１３を介して、ＦＨ受信部４０へ送信される。
このように、シンボルＳのＩ成分及びＱ成分を、それぞれ、そのまま光送信のシンボルのＩ成分及びＱ成分にマッピングする「直接ＩＱマッピング」の場合、光送信での多値変調の候補点（例えば、図１における２５６ＱＡＭの候補点）は存在しないと理解されてよい。別言すると、「直接ＩＱマッピング」では、光送信での多値数に依存しない。ＲＥマッピング部２１０から出力されたシンボルＳが、アナログＲｏＦ及び／またはコヒーレント伝送と同様に、ＦＨ１３において伝送される。
なお、本実施の形態において、「直接ＩＱマッピング」という用語は、電気領域のシンボルを光領域のシンボルとしてマッピングする処理の過程で他の処理が介在しないことを意味しない。例えば、既述の正規化のような処理がマッピング処理の過程に介在していてもよい。
また、シンボルＳは、ＦＨ１３への送信前に符号化（例えば、誤り訂正符号化）を施されなくてもよい。ＦＨ伝送において生じ得る誤りは、無線区間（例えば、無線基地局１とＵＥ２との間の区間）に対する誤り訂正処理によって訂正されてよい。
例えば、無線区間における誤り訂正能力に応じて、光伝送区間であるＦＨ１３における光信号に対して求められる誤り訂正能力を緩和できる。そのため、「直接ＩＱマッピング」の適用によってＦＨ１３における伝送誤り率が増大し得るとしても、無線区間での誤り訂正処理によって、無線基地局１とＵＥ２との間の通信品質は保証し易い。したがって、「直接ＩＱマッピング」を用いた光送信において誤り訂正は不要にできる。
光送信されたシンボルＳは、ＦＨ１３を介してＦＨ受信部４０によって受信される。なお、光送信シンボルＳは、例えば、ＦＨ１３において伝送路の影響（例えば、雑音の影響）を受け得る。ＦＨ受信部４０では、受信したシンボルが、例えば、光電気変換部４０１及び等化部４０２において、それぞれ、光－電気変換及び等化処理された後、軟判定部４０３において軟判定される。
例えば、図４に示すように、軟判定部４０３は、受信シンボルＳｒが、ＦＨ送信部３０から送信されたサブキャリア信号である、と判定する。軟判定部４０３は、例えば、受信シンボルＳｒのＩ成分及びＱ成分を判定する。
この場合、受信シンボルＳｒのＩ成分及びＱ成分をそのままサブキャリア信号のＩ成分及びＱ成分と判定するため、多値変調の信号点配置に基づいた受信シンボルＳｒの硬判定を行わなくてもよいため、信号の誤判定の影響はない。
なお、図４の例では、プリコーディングが実施される場合を示すが、プリコーディングが実施されなくてもよい。図４に例示したプリコーディングが実施される場合と同様に、プリコーディングが実施されない場合も、ＲＥマッピング部２１０から出力されたサブキャリア信号のシンボルＳのＩ成分及びＱ成分が、それぞれ、光送信におけるシンボルのＩ成分及びＱ成分に設定される。
以上、本実施の形態１のＤＬの構成における親局装置１１は、サブキャリア変調信号を出力する親局信号処理部２０（処理部の一例）と、サブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分を、ＦＨへ送信する光信号にマッピングするＦＨ送信部３０（送信部の一例）と、を備える。また、本実施の形態１のＤＬの構成における子局装置１２は、ＦＨを介して光信号を受信するＦＨ受信部４０（受信部の一例）と、光信号においてマッピングされたサブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分に基づいて、サブキャリア変調信号を識別する子局信号処理部５０（処理部の一例）と、を備える。この構成により、図４に例示したように、ＲＥマッピング部２１０から出力されるサブキャリア信号を光信号にマッピングするため、例えば、信号の量子化及び符号化を不要にできる。したがって、例えば、量子化及び符号化の適用に伴う冗長ビットの増加を抑制でき、伝送効率を向上できる。
また、図４の例では、ＦＨ受信部４０において軟判定を行うため、例えば、シンボルの硬判定を用いる場合に比して、生じ得るシンボル判定の誤りを抑制できる。
なお、図３Ａ及び図３Ｂには、ＤＬの構成の例を示したが、ＤＬの構成と同様の構成が、ＵＬに適用されてもよい。以下、ＵＬの構成例を示す。
図５は、実施の形態１に係る無線通信システムの構成の第２の例を示す図である。図５に例示したように、ＵＥ２から無線基地局１へのＵＬ通信に着目した場合、無線基地局１は、子局装置１２において、例えば子局信号処理部６０とＦＨ送信部７０とを備え、親局装置１１において、例えばＦＨ受信部８０と親局信号処理部９０とを備える。
図６Ａに、ＵＬに着目した子局装置１２（子局信号処理部６０及びＦＨ送信部７０）の構成の一例を示し、図６Ｂに、ＵＬに着目した親局装置１１（ＦＨ受信部８０及び親局信号処理部９０）の構成の一例を示す。
＜子局装置１２＞
まず、図６Ａを参照して、子局装置１２における子局信号処理部６０及びＦＨ送信部７０の構成の一例について説明する。なお、１つの親局装置１１に、２つ以上の子局装置１２が接続可能であること、１つの子局装置１２が、２つ以上のＵＥ２と接続可能であることは、図２と同様である。
（子局信号処理部６０）
図６Ａに例示したように、子局信号処理部６０は、例えば、ＲＦ部６０１、Ａ／Ｄ（analog to digital）変換部６０２、ＣＰ除去（removal）＋ＦＦＴ（first Fourier transform）部６０３、及び、ビームフォーミング部６０４を備える。
ＲＦ部６０１は、例えば、アンテナを有し、ＵＥ２から送信されたＵＬの無線信号をアンテナにて受信し、受信した無線信号に対し、ダウンコンバート処理や、低雑音増幅処理といった受信ＲＦ処理を施す。
Ａ／Ｄ変換部６０２は、例えば、ＲＦ部６０１の出力（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。
ＣＰ除去＋ＦＦＴ部６０３及びビームフォーミング部６０４は、例えば、下位物理レイヤ（Ｌｏｗ－ＰＨＹ）ブロック６００１を成す。
ＣＰ除去＋ＦＦＴ部６０３は、例えば、Ａ／Ｄ変換部６０２の出力に対し、ＦＦＴとＣＰの除去とを行う。
ビームフォーミング部６０４は、例えば、ＣＰ除去＋ＦＦＴ部６０３の出力に対し、受信ビームの形成処理を行う。なお、ビームフォーミング部６０４は、子局装置１２においてビームフォーミングを実施しない場合、省略されてよい。
（ＦＨ送信部７０）
一方、ＦＨ送信部７０は、図６Ａに例示したように、例えば、正規化部７０１、直接ＩＱマッピング（Direct IQ mapping）部７０２、及び、電気光（Ｅ／Ｏ）変換部７０３を備える。
ＵＬに関するＦＨ送信部７０の各機能部７０１～７０３は、それぞれ、ＤＬに関するＦＨ送信部３０の各機能部３０１～３０３（図３Ａ参照）と同等と捉えてよい。
例えば、正規化部７０１には、子局信号処理部６０から出力される信号の正規化を行う。例えば、正規化部７０１は、後述する直接ＩＱマッピング部７０２においてマッピングに用いるシンボル配置の振幅レベルの範囲内に収めるように、正規化レベルを設定し、正規化レベルに基づいて、出力信号を正規化する。なお、子局信号処理部６０の出力信号の振幅レベルと、直接ＩＱマッピング部７０２におけるシンボルマッピングの振幅レベルとが揃えられている場合、正規化部７０１はＦＨ送信部７０に含まれなくてもよい。
直接ＩＱマッピング部７０２は、直接ＩＱマッピング部３０２と同様に、正規化部７０１から出力される正規化後のサブキャリア信号を、光送信のシンボルに設定する。別言すると、直接ＩＱマッピング部７０２は、正規化後のサブキャリア信号を、そのまま、光送信のシンボルとして処理を行う。
電気光変換部７０３は、例えば、直接ＩＱマッピング部７０２から出力される信号（シンボル）を電気－光変換して、変換によって得られた光信号をＦＨ１３へ送信する。
＜親局装置１１＞
次に、図６Ｂを参照して、親局装置１１におけるＦＨ受信部８０及び親局信号処理部９０の構成の一例について説明する。
（ＦＨ受信部８０）
図６Ｂに例示したように、ＦＨ受信部８０は、例えば、光電気変換部８０１、等化（Equalization）部８０２、及び、軟判定（Soft decision）部８０３を備える。
ＵＬに関するＦＨ受信部８０の各機能部８０１～８０３は、それぞれ、ＤＬに関するＦＨ受信部４０の各機能部４０１～４０３（図３Ｂ参照）と同等と捉えてよい。
例えば、光電気変換部８０１は、ＦＨ１３を伝送されてきた光信号を受光し電気信号に変換する。
等化部８０２は、光電気変換部８０１から出力される電気信号に対して、ＦＨ１３の伝送路の特性に対応した等化処理を行う。
軟判定部８０３は、等化部８０２から出力される等化処理後の信号の軟判定処理を行う。例えば、軟判定部８０３は、等化処理後の信号のＩ成分の振幅レベル及びＱ成分の振幅レベルを判定する。
（親局信号処理部９０）
一方、親局信号処理部９０は、例えば図６Ｂに例示したように、ＲＥデマッピング部９０１、レイヤデマッピング部９０２、復調部９０３、デスクランブリング部９０４、及び、復号部９０５を備える。これらの各機能部９０１～９０５は、例えば、上位物理レイヤ（Ｈｉｇｈ－ＰＨＹ）ブロック９００１を成す。
また、親局信号処理部９０は、例えば、ＭＡＣ部９０６、ＲＬＣ部９０７、ＰＤＣＰ部９０８、及び、ＳＤＡＰ部９０９を備える。
ＲＥデマッピング部９０１は、無線リソース（例えば、ＲＥ）にマッピングされたＵＬ信号をデマッピングする。
レイヤデマッピング部９０２は、例えば、ＲＥデマッピング部９０１の出力においてレイヤごとにマッピングされたＵＬ信号をデマッピングする。なお、レイヤデマッピング部９０２は、ＭＩＭＯ伝送のために用いられるため、ＭＩＭＯ伝送を適用しない場合には省略されてよい。
復調部９０３は、例えば、レイヤデマッピング部９０２の出力を、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭといった変調方式に対応した復調方式によって復調する。
デスクランブリング部９０４は、例えば、復調部９０３の出力に対し、スクランブリングを解くためのデスクランブル処理を行う。
復号部９０５は、例えば、デスクランブリング部９０４の出力を復号する。
ＭＡＣ部９０６は、例えば、ＵＬ信号のＭＡＣ ＰＤＵからＲＬＣ ＰＤＵを生成してＲＬＣ部９０７へ出力する。
ＲＬＣ部９０７は、例えば、ＭＡＣ部９０６の出力に対して、例えば、エラー検出及びＡＲＱによる再送制御といった処理を行い、ＰＤＣＰ ＰＤＵを出力する。
ＰＤＣＰ部９０８は、ＲＬＣ部９０７の出力に対して、例えば、暗号化されているユーザーデータの復号化及びヘッダ解凍といった処理を行い、ＳＤＡＰ ＰＤＵをＳＤＡＰ部９０９へ出力する。
ＳＤＡＰ部９０９は、例えば、ＱｏＳフローと無線ベアラとのマッピングを行い、ＰＤＣＰ部９０８の出力からＳＤＡＰヘッダを除去して上位のコアネットワークへ送信する。
なお、ＦＨ受信部８０は、親局信号処理部９０から通知される制御情報に基づいて、ＦＨにおける信号受信を制御してもよい。また、ＦＨ送信部７０は、親局信号処理部９０から通知される制御情報に基づいて、ＦＨにおける信号送信を制御してもよい。なお、親局信号処理部９０から通知される制御情報の一例については、ＤＬについて上述した親局信号処理部２０から通知される制御情報と同様であってもよい。
以上、本実施の形態１のＵＬの構成における子局装置１２は、サブキャリア変調信号を出力する子局信号処理部６０と、サブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分を、ＦＨへ送信する光信号にマッピングするＦＨ送信部７０と、を備える。また、本実施の形態１のＵＬの構成における親局装置１１は、ＦＨを介して光信号を受信するＦＨ受信部８０と、光信号においてマッピングされたサブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分に基づいて、サブキャリア変調信号を識別する親局信号処理部９０と、を備える。このようなＵＬでの構成によって、図３Ａ、図３Ｂに示したＤＬの構成と同等あるいは同様の作用効果が得られる。
［実施の形態２］
次に、図７Ａ及び図７Ｂを参照して実施の形態２のＤＬの構成例について説明する。なお、図７Ａ、図７Ｂにおいて、図３Ａ、図３Ｂと同様の構成については同一の付番を付し、説明を省略する場合がある。実施の形態２では、実施の形態１と比較して、ＦＨ送信部及びＦＨ受信部の構成が異なる。なお、システム構成例は、図２と同一でよい。また、１つの親局装置１１に、２つ以上の子局装置１２が接続可能であること、１つの子局装置１２が、２つ以上のＵＥ２と接続可能であることも、実施の形態１と同様である。
実施の形態２において、ＦＨ送信部３０Ａは、図７Ａに例示したように、例えば、正規化（Normalization）部３０１、ＩＱシンボル候補検出（IQ symbol candidate detection）部３０４、及び、電気光（Ｅ／Ｏ）変換部３０３を備える。
ＩＱシンボル候補検出部３０４は、例えば、正規化部３０１から出力される正規化後のサブキャリア信号に基づいて、光送信においてマッピングするシンボルの候補を検出する。例えば、光送信において多値変調（例えば、２５６ＱＡＭ変調）が使用される場合、ＩＱシンボル候補検出部３０４は、ＩＱ平面の信号点配置において多値変調の次数に応じた数（例えば、２５６）の候補信号点のうち、サブキャリア信号のＩ成分及びＱ成分によって示される信号点との関係が所定の関係である候補信号点を、光送信における信号点（例えば、シンボル）に決定してよい。例えば、所定の関係は、ＩＱ平面において最も近いという関係である。この所定の関係を用いる場合、光送信における信号点は、多値変調の次数に応じた数の候補信号点のうち、サブキャリア信号のＩ成分及びＱ成分によって示される信号点に最も近い候補信号点であってよい。なお、ＩＱシンボル候補検出部３０４の処理の例については後述する。
実施の形態２において、ＦＨ受信部４０Ａは、図７Ｂに例示したように、例えば、光電気（Ｏ／Ｅ）変換部４０１、等化（Equalization）部４０２、及び、シンボル判定（Symbol decision）部４０４を備えてよい。
シンボル判定部４０４は、例えば、等化部４０２から出力される等化処理後の信号のシンボルを判定する。例えば、光送信において２５６ＱＡＭ変調が使用される場合、シンボル判定部４０４は、２５６ＱＡＭの候補信号点のうち、等化処理後のＩ成分及びＱ成分によって示される信号との関係が所定の関係である候補信号点を判定する。所定の関係は、例えば、ＩＱシンボル候補検出部３０４と同様である。
＜ＩＱシンボル候補検出とシンボル判定の例＞
図８は、ＩＱシンボル候補検出とシンボル判定の一例を示す図である。図８には、図７Ａに例示したＲＥマッピング部２１０、図７Ａに例示したＦＨ送信部３０Ａ、及び、図７Ｂに例示したＦＨ受信部４０Ａに着目した構成例が、信号のＩＱ平面における表現例と併せて示される。
図８には、ＲＥマッピング部２１０において、無線リソースにマッピングされたシンボルＳ（サブキャリア信号の一例）が示される。図４では、例示的に、変調部２０７において６４ＱＡＭ変調が行われ、プリコーディング部２０９においてプリコーディングが施されたシンボルＳが示される。なお、i sampleは、シンボルＳのＩ成分を示し、q sampleは、シンボルＳのＱ成分を示す。
ＩＱシンボル候補検出部２０４は、ＲＥマッピング部２１０から出力され、正規化部３０１において正規化されたサブキャリア信号に基づいて、候補信号点の中から、光送信においてマッピングするシンボルの候補を検出する。図８では、一例として、光送信において多値変調（例えば、２５６ＱＡＭ変調）が使用される。図８に例示するように、シンボルＳが、ＲＥマッピング部２１０から出力された場合、２５６ＱＡＭの候補信号点の中でシンボルＳに最も近いシンボルＴが、光送信のシンボルに設定される。シンボルＴは、電気－光変換され、ＦＨ１３を介して、ＦＨ受信部４０Ａへ送信される。
また、シンボルＴは、ＦＨ１３への送信前に、ＦＨ伝送のための符号化（例えば、誤り訂正符号化）を施されなくてもよい。ＦＨ伝送において生じ得る誤りは、無線区間（例えば、無線基地局１とＵＥ２との間の区間）に対する誤り訂正処理によって訂正されてよい。
例えば、無線区間における誤り訂正能力に応じて、光伝送区間であるＦＨ１３における光信号に対して求められる誤り訂正能力を緩和できる。そのため、ＦＨ伝送のための符号化が施されないことによって、ＦＨ１３における伝送誤り率が増大し得るとしても、無線区間での誤り訂正処理によって、無線基地局１とＵＥ２との間の通信品質は保証し易い。
光送信されたシンボルＴは、ＦＨ１３を介してＦＨ受信部４０Ａによって受信される。なお、光送信シンボルＴは、例えば、ＦＨ１３において伝送路の影響（例えば、雑音の影響）を受け得る。ＦＨ受信部４０Ａでは、受信したシンボルが、例えば、光電気変換部４０１及び等化部４０２において、それぞれ、光－電気変換及び等化処理された後、シンボル判定部４０４において、シンボルが判定される。
例えば、図８に示すように、２５６ＱＡＭの候補信号点のうち、受信シンボルＴｒに最も近いシンボルＴｘが、ＦＨ送信部３０Ａから送信されたシンボル（例えば、サブキャリア変調信号）である、と判定される。
なお、図８の例では、プリコーディングが実施される場合を示すが、プリコーディングが実施されなくてもよい。図８に例示したプリコーディングが実施される場合と同様に、プリコーディングが実施されない場合も、ＲＥマッピング部２１０から出力されたサブキャリア信号のシンボルＳのＩ成分及びＱ成分に基づいて、光送信におけるシンボルが決定される。
以上、本実施の形態２のＤＬの構成における親局装置１１は、サブキャリア変調信号を出力する親局信号処理部２０（処理部の一例）と、サブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分を、ＦＨへ送信する光信号にマッピングするＦＨ送信部３０Ａ（送信部の一例）と、を備える。また、本実施の形態２のＤＬの構成における子局装置１２は、ＦＨを介して光信号を受信するＦＨ受信部４０Ａ（受信部の一例）と、光信号においてマッピングされたサブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分に基づいて、サブキャリア変調信号を識別する子局信号処理部５０（処理部の一例）と、を備える。この構成により、図８に例示したように、ＲＥマッピング部２１０から出力されるサブキャリア信号を光信号にマッピングするため、例えば、信号の量子化及び符号化を不要にできる。したがって、例えば、量子化及び符号化の適用に伴う冗長ビットの増加を抑制でき、伝送効率を向上できる。
また、本実施の形態２では、図８に例示するように、光送信に用いる信号点配置に基づいて、シンボル判定を行うため、雑音の耐性を向上できる。
また、本実施の形態２では、光送信に用いる信号点配置に基づいて、光送信のシンボルマッピングおよびシンボル判定を行うため、既存の光送信の送信装置及び受信装置を使用してシステムを構成できる。
また、図８の例では、ＦＨ受信部４０Ａにおいて、シンボルの硬判定を行うため、ＦＨ送信部３０Ａから送信されたシンボルを復元できる。
なお、図７Ａ及び図７Ｂには、ＤＬの構成の例を示したが、ＤＬの構成と同様の構成が、ＵＬに適用されてもよい。以下、ＵＬの構成例を示す。
実施の形態２におけるＵＬのシステム構成例は、実施の形態１の図５に示した構成例と同一でよい。また、１つの親局装置１１に、２つ以上の子局装置１２が接続可能であること、１つの子局装置１２が、２つ以上のＵＥ２と接続可能であることは、実施の形態１と同様である。
図９Ａに、ＵＬに着目した子局装置１２（子局信号処理部６０及びＦＨ送信部７０Ａ）の構成の一例を示し、図９Ｂに、ＵＬに着目した親局装置１１（ＦＨ受信部８０Ａ及び親局信号処理部９０）の構成の一例を示す。なお、図９Ａ、図９Ｂにおいて、図６Ａ、図６Ｂと同様の構成については、同一の付番を付し、説明を省略する場合がある。
実施の形態２において、ＦＨ送信部７０Ａは、図９Ａに例示したように、例えば、正規化部７０１、ＩＱシンボル候補検出部７０４、及び、電気光（Ｅ／Ｏ）変換部７０３を備える。
ＩＱシンボル候補検出部７０４は、正規化部７０１から出力される正規化後のサブキャリア信号に基づいて、候補の中から、光送信のシンボルを検出する。例えば、光送信において２５６ＱＡＭ変調が使用される場合、ＩＱシンボル候補検出部７０４は、２５６ＱＡＭの候補点を示すＩＱ平面の信号点配置において、サブキャリア信号に最も近い候補点を、送信シンボルに決定する。
実施の形態２において、ＦＨ受信部８０Ａは、図９Ｂに例示したように、例えば、光電気変換部８０１、等化（Equalization）部８０２、及び、シンボル判定（Symbol decision）部８０４を備える。
シンボル判定部８０４は、等化部８０２から出力される等化処理後の信号のシンボルを判定する。例えば、光送信において２５６ＱＡＭ変調が使用される場合、シンボル判定部８０４は、２５６ＱＡＭの候補点を示すＩＱ平面の信号点配置において、サブキャリア信号に最も近い候補点を、受信シンボルである、と判定する。
以上、本実施の形態２のＵＬの構成における子局装置１２は、サブキャリア変調信号を出力する子局信号処理部６０と、サブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分を、ＦＨへ送信する光信号にマッピングするＦＨ送信部７０Ａと、を備える。また、本実施の形態２のＵＬの構成における親局装置１１は、ＦＨを介して光信号を受信するＦＨ受信部８０Ａと、光信号においてマッピングされたサブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分に基づいて、サブキャリア変調信号を識別する親局信号処理部９０と、を備える。このようなＵＬでの構成によって、図７Ａ、図７Ｂに示したＤＬの構成と同等あるいは同様の作用効果が得られる。
なお、実施の形態１に示した構成と、実施の形態２に示した構成とは、組み合わせて用いられてもよい。
例えば、ＤＬの構成において、実施の形態１に示したＦＨ送信部３０と、実施の形態２に示したＦＨ受信部４０Ａとが組み合わせられてもよい。この場合、ＦＨ送信部３０の直接ＩＱマッピング部３０２によってマッピングされたシンボルが、ＦＨ受信部４０Ａによって受信され、ＦＨ受信部４０Ａのシンボル判定部４０４によって受信されたシンボルに最も近いシンボルが、候補点の中から判定される。
例えば、ＤＬの構成において、実施の形態２に示したＦＨ送信部３０Ａと、実施の形態１に示したＦＨ受信部４０とが組み合わせられてもよい。この場合、ＦＨ送信部３０ＡのＩＱシンボル候補検出部３０４によってマッピングされたシンボルが、ＦＨ受信部４０によって受信され、ＦＨ受信部４０の軟判定部４０３によって受信されたシンボルが判定される。
また、実施の形態１と実施の形態２とにおいて、ＤＬの構成とＵＬの構成とを別に示したが、ＤＬの構成とＵＬの構成とは、物理的に異なる装置として構成されてもよいし、物理的に同じ装置内において実現されてもよい。
また、上述した実施の形態１、２に関して、親局装置１１において、ＤＬの親局信号処理部２０とＵＬの親局信号処理部９０とは、物理的に異なる装置として構成されてもよいし、物理的に同じ装置内において実現されてもよい。
同様に、親局装置１１において、ＤＬのＦＨ送信部３０（又は３０Ａ）とＵＬのＦＨ受信部８０（又は８０Ａ）とは、物理的に異なる装置として構成されてもよいし、物理的に同じ装置内において実現されてもよい。また、ＦＨ送信部３０（又は３０Ａ）とＦＨ受信部８０（又は８０Ａ）とは、例えば、ＤＬ及びＵＬに共用のＦＨ送受信装置又はＦＨ通信装置として一体化されてもよい。
子局装置１２についても、同様に、ＤＬのＦＨ受信部４０（又は４０Ａ）とＵＬのＦＨ送信部７０（又は７０Ａ）とは、物理的に異なる装置として構成されてもよいし、物理的に同じ装置内において実現されてもよい。また、ＦＨ受信部４０（又は４０Ａ）とＦＨ送信部７０（又は７０Ａ）とは、例えば、ＤＬとＵＬとに共用のＦＨ送受信装置又はＦＨ通信装置として一体化されてもよい。
また、ＤＬの子局信号処理部５０とＵＬの子局信号処理部６０とは、物理的に異なる装置として構成されてもよいし、物理的に同じ装置内において実現されてもよい。
また、親局装置１１において、ＤＬの親局信号処理部２０、及び、ＵＬの親局信号処理部９０の少なくとも１つは、論理的なスライスによって構成されてもよい。
同様に、子局装置１２において、ＤＬの子局信号処理部５０、及び、ＵＬの子局信号処理部６０の少なくとも１つは、論理的なスライスによって構成されてもよい。
親局装置１１及び子局装置１２の少なくとも１つが、論理的なスライスによって構成されてもよい。
また、上述した実施の形態１、２では、親局装置１１と子局装置１２との１対１の接続関係に着目して説明を行ったが、親局装置１１と子局装置１２との接続関係は、１対多の関係であってよい。
上述した実施の形態１～２において使用した「・・・部」という表記は、物理的なエレメントを意味する場合、「・・・回路（circuitry）」、「・・・デバイス」、「・・・ユニット」、又は、「・・・モジュール」といった他の表記に置換されてもよい。これに対し、論理的なエレメントを意味する場合、「・・・部」という表記は、例えば、既述のとおり「スライス」に置換されてよい。
例えば、ＤＬに関して、実施の形態１における親局信号処理部２０（図３Ａ参照）と、実施の形態２における親局信号処理部２０（図７Ａ参照）と、が１つの親局装置１１に備えられてもよい。また、ＤＬに関して、実施の形態１における子局信号処理部５０（図３Ｂ参照）と、実施の形態１における子局信号処理部５０（図７Ｂ参照）と、が１つの親局装置１１に備えられてもよい。
同様に、ＵＬに関して、実施の形態１における子局信号処理部６０（図６Ａ参照）と、実施の形態２における子局信号処理部６０（図９Ａ参照）とが１つの子局装置１２に備えられてよい。また、ＵＬに関して、実施の形態１における親局信号処理部９０（図６Ｂ参照）と、実施の形態２における親局信号処理部９０（図９Ｂ）とが１つの親局装置１１に備えられてよい。
また、実施の形態１、２では、機能分割点が１つ（別言すると、機能分割構成が、親局装置１１と子局装置１２との２つ）のケースについて説明したが、機能分割点は２つ以上であってもよい。例えば、複数の基地局機能部が、２つの機能分割点によってＣＵ、ＤＵ及びＲＵ（radio unit）の３つに分割配置されてもよい。
なお、実施の形態１、２のＤＬの構成では、周波数軸に並ぶ無線リソース（例えば、ＲＥ）にマッピングされるサブキャリア信号をＦＨにて伝送し、子局装置において、サブキャリア信号のＩＦＦＴ処理を施すことによって、ＯＦＤＭ信号が得られる構成例を示した。別言すると、実施の形態１、２のＤＬの構成では、親局装置と子局装置との間の機能分割において、ＲＥへのマッピングを行う機能が親局装置に含まれ、ＩＦＦＴ処理を行う機能が子局装置に含まれる。この機能分割に基づく構成例によって、ＦＨにおいて重畳される雑音による帯域外輻射の影響をＩＦＦＴ処理によって低減できる。
また、実施の形態１、２のＵＬの構成では、子局装置において、ＯＦＤＭ信号に対するＦＦＴ処理を施すことによって、サブキャリア信号が得られ、サブキャリア信号がＦＨにて伝送される。親局装置では、伝送されたサブキャリア信号のデマッピング処理が実行される。別言すると、実施の形態１、２のＵＬの構成では、親局装置と子局装置との間の機能分割において、デマッピング処理を行う機能が親局装置に含まれ、ＦＦＴ処理を行う機能が子局装置に含まれる。この機能分割に基づく構成例によって、ＦＨにおいて重畳される雑音による帯域外輻射の影響をＦＦＴ処理及びデマッピング処理によって低減できる。
また、実施の形態１、２では、ＦＨ伝送に対する誤り訂正符号化処理が実行されないが、ＦＨ伝送において生じ得る誤りは、無線区間（例えば、無線基地局１とＵＥ２との間の区間）に対する誤り訂正符号化処理によって訂正されてよい。無線区間に対する誤り訂正符号化処理は、例えば、ＤＬにおいては、図３Ａ、図７Ａにおける符号化部２０５によって実行される。また、無線区間に対する誤り訂正符号化の復号処理は、ＵＬにおいては、図６Ｂ，図９Ｂにおける復号部９０５によって実行される。
なお、この場合、無線区間に対する誤り訂正符号化処理は、ＦＨにおける伝送特性に応じて設定されてよい。
例えば、符号化率が高い（別言すると、冗長度が低い）ほど、伝送効率は高くなるが誤り訂正能力は低くなる傾向にあり、逆に、符号化率が低い（別言すると、冗長度が高い）ほど、伝送効率は低くなるが誤り訂正能力は高くなる傾向にある。
そのため、例えば、無線区間の伝送特性とＦＨにおける伝送特性に応じて、符号化率が設定されてよい。例えば、ＤＬにおいては、符号化部２０５において使用する符号化率が無線区間の伝送特性とＦＨにおける伝送特性に応じて設定されてよい。また、ＵＬにおいては、ＵＥ２が使用する符号化率が無線区間の伝送特性とＦＨにおける伝送特性に応じて設定されてよい。例えば、ＵＬにおいては、無線基地局１が、ＵＥ２が使用する符号化率を設定し、設定した符号化率を示す制御情報をＵＥ２に通知してもよい。
また、ＦＨ区間にて送信または受信される光信号には、親局装置と子局装置との間の伝送制御に関わる情報が含まれる場合がある。例えば、この伝送制御に関わる情報に対しては、ＦＨ伝送に対する誤り訂正符号化処理が実行されてもよい。
例えば、ｅＣＰＲＩの場合、信号のペイロード部には、例えば、親局装置あるいは子局装置において信号処理された無線伝送信号（例えば、ＰＤＳＣＨやＰＤＣＣＨの信号）が含まれる。「ＰＤＳＣＨ」は、「physical downlink shared channel」の略記であり、「ＰＤＣＣＨ」は、「physical downlink control channel」の略記である。無線伝送信号は、送信側で誤り訂正処理が行われる。
無線区間伝送のために親局装置において信号のペイロード部に誤り訂正が実施される場合、ＦＨ伝送区間においてペイロード部に誤りが生じたとしても、無線受信側（例えば、ダウンリンクにおけるＵＥ）において誤り訂正が可能である。
一方、信号のヘッダ部には、例えば、親局装置と子局装置との間の伝送制御に関わる情報が含まれ得る。例えば、複数の子局装置に対応した複数の宛先情報がヘッダ部に含まれることがある。
ヘッダ部に誤りが生じた場合、当該ヘッダ部が付与されたペイロード部は、受信側において復元に失敗して破棄され得る。そのため、ヘッダ部は、ペイロード部に比して、重要度が高く、また、高い誤り耐性が望まれる。そのため、ヘッダ部においては、ＦＨ伝送に対する誤り訂正符号化処理が実行され、ペイロード部に相当するサブキャリア信号に対しては、ＦＨ伝送に対する誤り訂正符号化処理が実行されずに、上述した実施の形態１及び／又は実施の形態２の伝送方法が適用されてもよい。
本開示はソフトウェア、ハードウェア、又は、ハードウェアと連携したソフトウェアで実現することが可能である。
上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、部分的に又は全体的に、集積回路であるＬＳＩとして実現され、上記実施の形態で説明した各プロセスは、部分的に又は全体的に、一つのＬＳＩ又はＬＳＩの組み合わせによって制御されてもよい。ＬＳＩは個々のチップから構成されてもよいし、機能ブロックの一部または全てを含むように一つのチップから構成されてもよい。ＬＳＩはデータの入力と出力を備えてもよい。ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路、汎用プロセッサ又は専用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。本開示は、デジタル処理又はアナログ処理として実現されてもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
［本開示のまとめ］
本開示の非限定的な一実施例に係る親局装置は、サブキャリア変調信号を出力する処理部と、前記サブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分を、フロントホールへ送信する光信号にマッピングする送信部と、を備える。
本開示の非限定的な一実施例に係る親局装置において、前記送信部は、前記サブキャリア変調信号の前記Ｉ成分及び前記Ｑ成分を、それぞれ、前記光信号のＩ成分及びＱ成分としてマッピングする。
本開示の非限定的な一実施例に係る親局装置において、前記送信部は、前記光信号のＩＱ平面における複数の候補信号点のうち、前記サブキャリア変調信号の前記Ｉ成分及び前記Ｑ成分によって表される信号点との関係が所定の関係にある候補信号点を前記光信号に設定する。
本開示の非限定的な一実施例に係る親局装置において、前記所定の関係は、前記ＩＱ平面において最も距離が近い関係である。
本開示の非限定的な一実施例に係る親局装置において、前記サブキャリア変調信号は、無線伝送区間の無線リソースにマッピングされる信号であり、前記無線伝送区間と前記フロントホールを含む光伝送区間とのうち、前記無線伝送区間に対応する誤り訂正符号化が施される。
本開示の非限定的な一実施例に係る親局装置において、前記フロントホールを介して上りの光信号を受信する受信部を備え、前記処理部は、前記上りの光信号においてマッピングされた上りのサブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分に基づいて、前記上りのサブキャリア変調信号を識別する。
本開示の非限定的な一実施例に係る子局装置は、フロントホールを介して光信号を受信する受信部と、前記光信号においてマッピングされたサブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分に基づいて、前記サブキャリア変調信号を識別する処理部と、を備える。
本開示の非限定的な一実施例に係る子局装置において、前記処理部は、上りのサブキャリア変調信号を出力し、前記上りのサブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分を、前記フロントホールへ送信する上りの光信号にマッピングする送信部を備える。
本開示の非限定的な一実施例に係る無線通信システムは、親局装置と子局装置とを備え、前記親局装置は、サブキャリア変調信号を出力する処理部と、前記サブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分を、フロントホールへ送信する光信号にマッピングする送信部と、を備え、前記子局装置は、前記フロントホールを介して、前記光信号を受信する受信部と、前記光信号においてマッピングされた前記サブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分に基づいて、前記サブキャリア変調信号を識別する処理部と、を備える。
本開示は、例えば、無線通信システムに好適である。
１ 無線基地局
２ ＵＥ
１１ 親局装置
１２ 子局装置
１３ フロントホール（ＦＨ）
２０，９０ 親局信号処理部
３０，３０Ａ，７０，７０Ａ ＦＨ送信部
４０，４０Ａ，８０，８０Ａ ＦＨ受信部
５０，６０ 子局信号処理部

Claims (9)

  1. サブキャリア変調信号を出力する処理部と、
    前記サブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分を、フロントホールへ送信する光信号にマッピングする送信部と、
    を備える親局装置。
  2. 前記送信部は、前記サブキャリア変調信号の前記Ｉ成分及び前記Ｑ成分を、それぞれ、前記光信号のＩ成分及びＱ成分としてマッピングする、
    請求項１に記載の親局装置。
  3. 前記送信部は、前記光信号のＩＱ平面における複数の候補信号点のうち、前記サブキャリア変調信号の前記Ｉ成分及び前記Ｑ成分によって表される信号点との関係が所定の関係にある候補信号点を前記光信号に設定する、
    請求項１に記載の親局装置。
  4. 前記所定の関係は、前記ＩＱ平面において最も距離が近い関係である、
    請求項３に記載の親局装置。
  5. 前記サブキャリア変調信号は、無線伝送区間の無線リソースにマッピングされる信号であり、前記無線伝送区間と前記フロントホールを含む光伝送区間とのうち、前記無線伝送区間に対応する誤り訂正符号化が施される、
    請求項１に記載の親局装置。
  6. 前記フロントホールを介して上りの光信号を受信する受信部を備え、
    前記処理部は、前記上りの光信号においてマッピングされた上りのサブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分に基づいて、前記上りのサブキャリア変調信号を識別する、
    請求項１に記載の親局装置。
  7. フロントホールを介して光信号を受信する受信部と、
    前記光信号においてマッピングされたサブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分に基づいて、前記サブキャリア変調信号を識別する処理部と、
    を備える子局装置。
  8. 前記処理部は、上りのサブキャリア変調信号を出力し、
    前記上りのサブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分を、前記フロントホールへ送信する上りの光信号にマッピングする送信部を備える、
    請求項７に記載の子局装置。
  9. 親局装置と子局装置とを備え、
    前記親局装置は、
    サブキャリア変調信号を出力する処理部と、
    前記サブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分を、フロントホールへ送信する光信号にマッピングする送信部と、
    を備え、
    前記子局装置は、
    前記フロントホールを介して、前記光信号を受信する受信部と、
    前記光信号においてマッピングされた前記サブキャリア変調信号のＩ成分及びＱ成分に基づいて、前記サブキャリア変調信号を識別する処理部と、
    を備える、
    無線通信システム。
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