JP4319665B2

JP4319665B2 - 周波数分割多重接続基盤の無線通信システムにおけるデータ及び制御情報の多重化方法及び装置

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Publication number: JP4319665B2
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Description

本発明は、周波数分割多重接続基盤の無線通信システムに係り、詳しくは、データと制御情報とを多重化して転送する方法及び装置に関する。

近年、放送及び移動通信システムの技術の発達に伴い、直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；以下、「ＯＦＤＭ」と称する。）転送技術が汎用されている。ＯＦＤＭ技術は、無線通信チャンネルによく見られるマルチパス信号成分間の干渉を排除して多重接続ユーザ間の直交性を保証すると共に、周波数資源の効率よい使用を可能にするものである。この理由から、ＯＦＤＭ技術は、既存のコード分割多重接続（Code Division Multiple Access；以下、「ＣＤＭＡ」と称する。）技術と比較して、データの高速転送が可能であり、しかも、広域システムに有用な技術とされている。しかしながら、上記ＯＦＤＭ技術は、マルチキャリア転送技術であって、送信データを多数のサブキャリアに分けて載せて並列転送するが故に、送信信号の最大電力対平均電力比（Peak-to-Average Power Ratio；以下、「ＰＡＰＲ」と称する。）を高めてしまうという不都合がある。

ＰＡＰＲが高いと、送信機の無線周波数（ＲＦ）の電力増幅器からの出力信号に歪みを生じさせるため、送信機は、このような不都合を防ぐために、増幅器の入力電力を減らす電力バックオフを必要とする。このため、ＯＦＤＭ技術を移動通信システムの上りリンクに適用する場合、端末が転送信号に対して電力バックオフを行う必要があり、その結果、セルカバーリッジが低減することになる。

上記ＯＦＤＭ技術のＰＡＰＲ問題を解決できる技術として、近年、ＩＦＤＭＡ（Interleaved Frequency Division Multiple Accesｓ）に関する研究が盛んに行われている。ＩＦＤＭＡは、ＯＦＤＭと同様に、多重接続ユーザ間の直交性を保証できるシングルキャリア転送基盤の技術であって、送信信号のＰＡＰＲが非常に低いというメリットがある。このため、上記ＩＦＤＭＡを移動通信システムに適用する場合、ＯＦＤＭ技術に比べてＰＡＰＲによるセルカバーリッジの減少の問題が抑えられる。

図１は、通常のＩＦＤＭＡ送信機の構造図である。

図１には、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform；以下、「ＦＦＴ」と称する。）１０４と、逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform；以下、「ＩＦＦＴ」と称する。）１０６とを用いた構造を示しているが、他の具現方法も採用可能である。このようなＦＦＴ１０４とＩＦＦＴ１０６とを用いた具現は、ハードウェアの複雑度が高くないことから、ＩＦＤＭＡシステムのパラメータの変更を変更し易くするというメリットがある。

ＯＦＤＭとＩＦＤＭＡとの違いを送信機の構造の点からみたとき、ＯＦＤＭ送信機においてマルチキャリアの転送に用いられるＩＦＦＴ１０６に加えて、ＩＦＤＭＡ送信機においては、ＦＦＴ１０４が上記ＩＦＦＴ１０６の前端にさらに設けられる。このため、図１に示すように、Ｍ個の送信変調シンボル１００が集まってなるブロック単位で上記ＦＦＴ１０４に入力する。上記ブロックを以下ではシンボルブロックと呼び、上記シンボルブロックがＦＦＴに入力する周期をシンボルブロック周期と言う。上記ＦＦＴ１０４からの信号は、等間隔にてＩＦＦＴ１０６の入力に印加され、これは、ＩＦＤＭＡ送信信号成分が周波数領域において等間隔のサブキャリアを介して転送されるようにする。このような過程中に、通常、上記ＩＦＦＴ１０６の入出力サイズＮは、上記ＦＦＴ１０４の入出力サイズＭに比べて大となる。ＯＦＤＭにおいては、上記変調シンボルブロック１００が上記ＦＦＴ１０４を経ることなく直ちにＩＦＦＴ１０６に入力し、多数のサブキャリアを介して転送されるので、高い値のＰＡＰＲが得られる。

ＩＦＤＭは、送信シンボルが上記ＩＦＦＴ１０６において最終的に処理されてマルチキャリアに転送されるにも拘わらず、その前に上記送信シンボルブロックを上記ＦＦＴ１０４により前処理することにより、ＦＦＴ１０４とＩＦＦＴ１０６との相殺作用により上記ＩＦＦＴ１０６からの出力信号がシングルキャリアに転送されたのと同様な効果が得られ、これは、ＰＡＰＲの低下につながる。また、最終的に、上記ＩＦＦＴ１０６からの出力を並列−直列変換器（ＰＳＣ）１０２において直列ストリームに変換後、ＯＦＤＭシステムのように、サイクリック及びプレフィックス（cyclic prefix；以下、「ＣＰ」と称する。）あるいは保護区間１０８を付けて転送することにより、マルチパスチャンネル信号成分同士の干渉を防ぐことができる。

図２は、ＩＦＤＭＡとほとんど同じ技術であって、多重接続ユーザ間の直交性を保証すると共に、シングルキャリア転送を基盤とする、ＯＦＤＭに比べて低いＰＡＰＲが得られるＬＦＤＭＡ（Localized Frequency Division Multiple Access）技術の送信機の構造を示す。図１と図２に示すように、送信機の構造面でＬＦＤＭＡ技術がＩＦＤＭＡ技術と異なる点は、ＦＦＴ２０４からの出力が連続するインデックスのＩＦＦＴ２０６入力に印加されるということである。このため、ＬＦＤＭＡ送信信号を周波数領域において考慮すると、上記ＦＦＴ２０４からの出力が上記ＩＦＦＴ２０６入力にマッピングされるときに用いられた隣り合うサブキャリアよりなる帯域を占める。換言すると、周波数領域において、ＩＦＤＭＡ送信信号は、等間隔にて散在しているサブキャリア帯域を占め、ＬＦＤＭＡ信号は、隣り合うサブキャリアよりなるサブキャリア帯域を占める。

上記ＩＦＤＭＡ及びＬＦＤＭＡ基盤のシステムを放送あるいは移動通信システムに適用するためには、データ転送に加えて、上記データを受信器において復調・復号可能にするための制御情報及びパイロットの転送が必要となる。パイロットは、送信機と受信器との間の所定のパターンを持つため、無線フェージングチャンネルにより受信信号に歪みが生じた場合、受信器は、上記パイロットを基に上記無線フェージングチャンネルにより受信信号に生じた歪みを推定して除去することができる。一方、上記制御情報は、送信データに適用された変調方式、チャンネルコード方式、データブロックのサイズ、サブパケットＩＤなどの複合自動再送要求（Hybrid Automatic Repeat Request；以下、「ＨＡＲＱ」と称する。）関係の情報などを含んでいる。受信器は、上記制御情報を受信することにより、送信データに適用された上記情報を取得して受信データの復調・復号などの動作を行うことが可能になる。

現在、移動通信システムに汎用されているＣＤＭＡ技術においては、上記データ、制御情報、パイロットなどに相異なるチャンネル区分コードを適用して転送することにより、受信器が上記信号を干渉無しに分離して検出できるようにしている。一方、ＯＦＤＭ技術においては、上記データ、制御情報、パイロットなどを相異なるサブキャリアに載せて送るか、あるいは時分割して送る。

しかしながら、通常、上記制御情報は、１タイムスロットを全て占める程度に情報量が多くないため、上記時分割基盤の多重化方式を採用する場合、資源の無駄遣いが起こることがある。そして、上記制御情報をＯＦＤＭ技術に適用するように、データとは異なる別途のサブキャリアを用いて転送する場合、送信信号のＰＡＰＲが高くなるという不都合がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＩＦＤＭＡ及びＬＦＤＭＡ基盤の通信システムにおいて、送信信号のＰＡＰＲを低減し、かつ資源を有効利用できるようにデータと制御情報とを多重化する方法及び装置を提供するところにある。

また、本発明は、ＩＦＤＭＡ及びＬＦＤＭＡ基盤の通信システムにおいて、データと制御情報とを１つのＦＦＴブロック周期内におけるＦＦＴ入力端において多重化する方法及び装置を提供する。

さらに、本発明は、ＩＦＤＭＡ及びＬＦＤＭＡ基盤の通信システムにおいて、データと制御情報とを転送時間間隔（Trasmission Time Interval；以下、「ＴＴＩ」と称する。）内における各シンボルブロック周期中に分散させて多重化する方法及び装置を提供する。

上記目的を達成するために、本発明の一実施の形態による装置は、周波数分割多重接続基盤の通信システムのデータ転送装置において、複数のシンボルブロック周期よりなる１つのＴＴＩ中に転送しようとする制御情報が存在する場合、上記ＴＴＩ内における予め定められたシンボルブロック周期中に、上記制御情報と転送すべきデータとを含むシンボルブロックを生成するシンボルブロック生成部と、上記シンボルブロックをＦＦＴするＦＦＴ部と、上記ＦＦＴ部からの信号をＩＦＦＴして転送するＩＦＦＴ部と、を備えることを特徴とする。

本発明の他の実施の形態による装置は、周波数分割多重接続基盤の通信システムのデータ受信装置において、１シンボルブロック周期中の受信信号を入力されてＦＦＴを行うＦＦＴ部と、上記ＦＦＴ部からの信号に対してＩＦＦＴを行い、シンボルブロックを修復するＩＦＦＴ部と、上記シンボルブロック周期が、データと制御情報とを多重化する予め定められるシンボルブロック周期である場合、上記シンボルブロックのうち予め定められるＩＦＦＴ出力インデックスに該当する変調シンボルを上記ＩＦＦＴ部から受け取り、復調・復号して制御情報を出力する制御情報復調復号部と、上記制御情報を用いて、上記シンボルブロックのうち上記制御情報を除く残りのＩＦＦＴ出力インデックスに該当する変調シンボルを上記ＩＦＦＴ部から受け取り、復調・復号してデータを出力するデータ復調復号部と、を備えることを特徴とする。

本発明の一実施の形態による方法は、周波数分割多重接続基盤の通信システムのデータ転送方法において、複数のシンボル周期よりなる１つのＴＴＩ中に転送しようとする制御情報が存在する場合、上記ＴＴＩ内における予め定められたシンボル周期中に、上記制御情報と転送すべきデータとを含むシンボルブロックを生成するステップと、上記シンボルブロックをＦＦＴするステップと、上記ＦＦＴされた信号をＩＦＦＴして転送するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明の他の実施の形態による方法は、周波数分割多重接続基盤の通信システムにおけるデータ受信方法において、１シンボルブロック周期中の受信信号が入力されてＦＦＴ部により変換するステップと、上記ＦＦＴされた信号をＩＦＦＴ部によりシンボルブロックとして修復するステップと、上記シンボルブロック周期が、データと制御情報とを多重化する予め定められるシンボルブロック周期である場合、上記シンボルブロックのうち予め定められるＩＦＦＴ出力インデックスに該当する変調シンボルを上記ＩＦＦＴ部から受け取り、復調・復号して制御情報を出力するステップと、上記制御情報を用いて、上記シンボルブロックのうち上記制御情報を除く残りのＩＦＦＴ出力インデックスに該当する変調シンボルを上記ＩＦＦＴ部から受け取り、復調・復号してデータを出力するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、データと制御情報とを同じ１シンボルブロック内に多重化した後、シングルキャリアを用いてＩＦＤＭＡあるいはＬＦＤＭＡ転送することにより、既存の時分割及び周波数分割多重化方法と比較して、資源の使用効率の向上とＰＡＰＲの低減化を両立できる。

以下、添付した図面に基づき、本発明に係る好適な実施の形態を詳細に説明する。下記の説明においては、本発明に係る動作を理解する上で必要となる部分だけが説明され、それ以外の部分についての説明は、本発明の要旨を曖昧にしないために省かれていることに留意すべきである。さらに、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これは、ユーザ、運用者の意図または慣例などによって異なる。よって、その定義は、この明細書の全般に亘る内容を基に行われるべきである。

本発明においては、データと制御情報とを１つのＴＴＩ内に属する多数のシンボルブロックのうち少なくとも１つのシンボルブロックに多重化して同時転送する方法を提案する。この方法によれば、既存の諸方法と比較して、ＰＡＰＲの低減化及び資源の使用効率の向上を両立できる。ここで、上記制御情報は、送信データに適用される変調方式、チャンネルコード方式、データブロックのサイズ、サブパケットＩＤなどのＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）関係の情報などであり、必要に応じて、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）やＡＣＫ／ＮＡＣＫなどの制御情報を含むこともある。

＜第１の実施の形態＞
図３は、本発明の好適な第１の実施の形態によるデータ、制御情報、パイロットの多重化転送装置を示す。

図３に示すように、送信機のシンボルブロック生成部３０４は、各シンボルブロック周期ごとに転送すべきデータ、制御情報及びパイロットよりなる群から選ばれる少なくとも１以上を多重化してシンボルブロックを生成する。図３の実施の形態において、１つのＴＴＩ３００中には、８個のシンボルブロック周期が存在する。

このとき、シンボルブロック生成器３０４は、現在ＴＴＩ３００内に転送すべき制御情報が存在するかどうかを判断し、もし、存在する場合、上記ＴＴＩ３００内における予め定められたシンボルブロック周期３０２中に、上記制御情報と上記データとを含むシンボルブロックを生成する。そして、上記シンボルブロック生成器３０４は、他のシンボルブロック周期中に、データあるいはパイロットのみを含むシンボルブロックを生成する。上記各シンボルブロックはＭ個のシンボルよりなり、上記Ｍ個のシンボルは、ＦＦＴ３１０のＭ個の入力にマッピングされる。

図３中、ＩＦＤＭＡ及びＬＦＤＭＡ転送技術は、上記ＦＦＴ３１０からの出力信号をＩＦＦＴ３１４を用いてマルチキャリアに転送するものである。このため、上記ＩＦＦＴ３１４からのＮ個の出力は、図１に示すように、ＰＳＣ１０２により直列ストリームに変換された後、ＣＰが付けられて転送される。この時、各Ｎ個の出力が生じる周期がシンボルブロック周期となる。

このため、図３中、上記ＴＴＩ３００内に存在する８個のシンボルブロックは、それぞれ該当するシンボルブロック周期毎に上記ＦＦＴ３１０に入力される。ここで、各シンボルブロックは、ＦＦＴ３１０の全体の入力タップに入力するＦＦＴ入力ブロックとなり、ＦＦＴ３１０のタップサイズＭと同じサイズを持つ。そして、上記ＦＦＴ３１０からのＭ個の出力は、図１と図２に示すように、適用したいＩＦＤＭＡあるいはＬＦＤＭＡ技術に該当するマッピングルールに基づき、ＩＦＦＴ３１４の入力にマッピング３１２される。最後に、上記ＩＦＦＴ３１４からの出力は、直列ストリームに変換された後、ＣＰが付けられて転送される。

図９は、本発明の好適な実施の形態による送信機の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ９００において、送信機は、転送すべきデータ、制御情報、パイロットなどを多重化してＴＴＩ内のフレーム、すなわち、転送データを形成する。すなわち、１つのＴＴＩ中に転送すべき制御情報が存在する場合、送信機は、上記ＴＴＩ中における予め定められるシンボルブロック内に上記制御情報を含め、上記シンボルブロックの残りの部分にはデータを含める。このとき、パイロット信号は１シンボルブロックに含まれて転送され、データは、上記制御信号が含まれているシンボルブロックの一部と、上記パイロット信号が含まれているシンボルブロックを除く他のシンボルブロックとに含まれる。ステップＳ９０２において、送信機は、各シンボルブロック周期毎に該当周期のシンボルブロックに対してＦＦＴを行う。

ステップＳ９０４において、上記ＦＦＴからの出力は、適用したいＩＦＤＭＡあるいはＬＦＤＭＡ技術に該当するマッピングルールに基づき、ＩＦＦＴ入力にマッピングされてＩＦＦＴが行われる。その後、ステップＳ９０６において、送信機は、上記ＩＦＦＴからの出力にＣＰを付けて転送する。

このように、上記第１の実施の形態において提案する方法は、図３に示すように、データ３０６と制御情報３０４とを１シンボルブロック周期中にＦＦＴ入力端において多重化することである。そして、パイロット３０８は、データ３０６及び制御情報３０４とは異なり、１シンボルブロック周期の全体に亘って転送する。ＩＦＤＭＡ及びＬＦＤＭＡ転送の場合、上記パイロット３０８がデータと同じ１シンボルブロック周期中に多重化されると、チャンネルの推定が困難になるため、受信データ及び制御情報が正常に復調され難い。ところが、受信器の動作についての記述のように、制御情報３０４の場合は、１シンボルブロック周期内にデータ３０６と共に多重化されても、受信データ３０６及び制御情報３０４の正常な復調・復号が可能になる。

上記データ３０６、制御情報３０４及びパイロット３０８の多重化方法は、ＦＦＴ３１０及びＩＦＦＴ３１４を基盤としないＩＦＤＭＡ及びＬＦＤＭＡ送信機の構造にも適用可能である。

図３に示すように、データと制御情報とを１本のＩＦＤＭＡシンボルストリーム内において多重化することにより、ＯＦＤＭシステムのように、データと制御情報とを周波数領域において分割して相異なるサブキャリア帯域にＩＦＤＭＡあるいはＬＦＤＭＡ方式により転送する場合に比べて、低いＰＡＰＲが得られるというメリットがある。そして、データと制御情報とを時間上に多重化して相異なるシンボルブロック周期中にＩＦＤＭＡあるいはＬＦＤＭＡ転送する場合と比較すると、資源の有効利用が可能になる。これは、通常、制御情報の量が多くないため、１シンボルブロック周期を制御情報の転送に全て割り当てる場合、余剰の資源が制御情報の転送に割り当てられ、その分、データの転送に使用可能な資源が減るという問題があるからである。このような問題は、大量のデータを高いデータレートをもって転送する必要がある場合に一層深刻化する。

以下、このように、データと制御情報とを多重化する場合、受信器がデータを正常に復調・復号できるようにするための送信ＩＦＤＭＡ及びＬＦＤＭＡ信号のフレームフォーマットについて説明する。通常、転送すべきデータの量や転送される無線チャンネルの状況に応じて、異なる変調方式及びコード方式がデータの転送に適用可能であり、ＨＡＲＱ技術が適用されるときは、再転送の状況によって異なるＨＡＲＱ制御情報が転送されることがある。このため、受信器が上記制御情報を復調・復号して上記制御情報を正確に取得してはじめて、データの正常な復調が可能になる。

受信器が上記制御情報を常に正常に復調できるようにするために、上記制御情報の転送フォーマットを１つに固定するか、あるいは、無線リンクの設定時に送信機と受信器との間にどのフォーマットを用いるかを定めておく必要がある。すなわち、制御情報は、常に固定された変調方式とチャンネル符号化方式、制御情報のビット数、そして固定されたタイムスロット及びＦＦＴ入力にマッピングされて転送されなければ、受信器が上記制御情報を正常に復調して復号することができない。例えば、図３に示すように、制御情報には、符号化率１／３の畳み込み符号化が行われた後、ＱＰＳＫ変調方式により転送される。この制御情報は、Ｌ個の変調シンボルにより構成され、上記Ｌ個の変調シンボルは、ＴＴＩ内における第２のシンボルブロック周期中に、入力インデックス０〜（Ｌ−１）のＦＦＴ入力に印加されて転送される。これにより、受信器は、既知の上記制御情報の転送フォーマットを用いて、上記制御情報に対して復調・復号を行うことができる。もし、制御情報が固定フォーマットにより転送されない場合、受信機は、種々なフォーマットに対する検出を試みるブラインドフォーマットの検出方式を採用しなければならない。

図４は、本発明の好適な第１の実施の形態による、制御情報とデータとが多重化されたシンボルブロック周期におけるＦＦＴマッピングを示す。図４中、Ｌ個の変調シンボルにより構成された制御情報４００が上記ＦＦＴ４０４の入力インデックス０〜（Ｌ−１）の入力に印加され、データ４０２は、残りのＦＦＴ入力に印加される。すなわち、入力インデックスＬ〜（Ｍ−１）に印加される。ここで、制御情報４００の変調シンボルがマッピングされる位置が、上記上位インデックス０〜（Ｌ−１）に限定されないことに留意しなければならない。すなわち、制御情報は、ＦＦＴのＭ個の入力タップのうち送信機と受信器とに既に知られているＬ個のタップにもマッピング可能である。

図５は、本発明の好適な第１の実施の形態による受信器の構造図である。

図５を参照すると、上記受信器は、先ず、受信信号成分からＣＰを除去した後にＦＦＴ５０２を行い、上記ＦＦＴ５０２からの出力からパイロットを取り出してチャンネル推定を行う。より具体的には、上記受信器のＦＦＴ５０２は、図３に示す送信部のＩＦＦＴ３１４に対応して、上記ＦＦＴ５０２に入力する受信信号５００を周波数領域の信号に変換する。このとき、上記ＦＦＴ５０２からの出力がパイロット５１０に該当する場合、上記ＦＦＴ５０２からの出力は、チャンネル推定器５０４に入力される。すなわち、上記ＦＦＴ５０２からの出力が生じるシンボルブロック周期が、図３に示すように、１つのＴＴＩ内における予め定められるパイロット周期である場合に、上記ＦＦＴ５０２からの出力をパイロット５１０と見なす。

上記チャンネル推定器５０４は、上記パイロット５１０からチャンネル状態を推定してチャンネル推定情報５１２を生成し、ＩＦＦＴ５０６においてデータ及び制御情報を復調可能に、上記チャンネル推定情報５１２を上記チャンネル補償ブロック５２４に渡す。その後、上記ＦＦＴ５０２からの出力がデータ及び制御情報５１４を含むシンボルブロック周期、あるいはデータを含むシンボルブロック周期に該当する場合、上記ＦＦＴ５０２からの出力は、上記チャンネル補償ブロック５２４により上記チャンネル推定情報５１２に基づいてチャンネル補償される。図示は省略するが、上記チャンネル推定器５０４においてパイロット５１０を取り出し、チャンネル補償ブロック５２４においてチャンネル補償動作を行うことは、上記ＩＦＦＴ５０６の出力端において行うことも可能である。

上記チャンネル補償の行われた信号５２６は、送信機に適用されたＩＦＤＭＡあるいはＬＦＤＭＡマッピングルールに基づいて上記ＩＦＦＴ５０６に入力した後、復調・復号が行われる。

特に、制御情報とデータとを含むシンボルブロック周期の場合、送信機において、制御情報は、ＦＦＴ４０４の入力インデックス０〜（Ｌ−１）に印加されて転送されるため、図５の上記ＩＦＦＴ５０６においては、出力インデックス０〜（Ｌ−１）の出力５２０を制御情報復調復号器５０８に印加することにより、制御情報を取り出すことが可能になる。そして、データの場合は、１シンボルブロック周期中に専らデータのみが転送される場合もあるため、上記ＩＦＦＴ５０６からの全ての出力、すなわち、出力インデックス０〜（Ｍ−１）からの出力５１８がデータ復調復号器５２２に印加される。上記制御情報に該当するシンボルブロック周期中に上記制御情報の復調・復号が行われて、送信機においてデータの転送時に用いられた変調及びコード方式、データ量、ＨＡＲＱ制御情報など５１６が上記データ復調復号器５２２に渡されると、最終的に復号されたデータが上記データ復調復号器５２２から出力される。

図８は、本発明の好適な第１の実施の形態による受信器の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ８００において、上記受信器は、受信信号成分からＣＰを除去した後にＦＦＴを行い、上記ＦＦＴ出力からパイロットを取り出してチャンネル推定を行う。ステップＳ８０２において、上記ＦＦＴ出力が、データ及び制御情報を含むシンボルブロック周期、あるいは、データを含むシンボルブロック周期に該当する場合、上記ＦＦＴ出力は、上記チャンネル補償ブロック５２４においてチャンネル補償が行われる。

ステップＳ８０４において、上記チャンネル補償の行われた信号は、送信機に適用されたＩＦＤＭＡあるいはＬＦＤＭＡマッピングルールに基づいてＩＦＦＴに入力し、データ及び制御情報を含むシンボルブロック周期に該当するＩＦＦＴ出力のうち制御情報に該当するインデックスの出力は、復調・復号によりデータに適用された変調及びコード、ＨＡＲＱ制御情報などを含む制御情報に変換される。

ステップＳ８０６において、上記制御情報は、データ及び制御情報を含むシンボルブロック周期、あるいはデータのみを含むシンボル周期に該当するＩＦＦＴ出力を復調・復号してデータを復元するのに用いられる。

＜第２の実施の形態＞
図６は、本発明の好適な第２の実施の形態による制御情報とデータの多重化方法を示す。

上記第１の実施の形態との違いは、制御情報６０２を１つのＴＴＩ６００内の多数のシンボルブロック周期内に分散して転送するということである。すなわち、データと制御情報６０２とを各シンボルブロック周期６０４中に多重化するが、ＴＴＩ６００内の多数のシンボルブロック周期に分散して転送することにより、フェージングチャンネルから時間ダイバーシティゲインを得て制御情報の検出能を改善しているところに、第２の実施の形態の核心がある。図６において、データと制御情報とが多重化されたシンボルブロック周期中に、制御情報はＫ個のシンボルよりなり、データは（Ｍ−Ｋ）個のシンボルよりなり、上記制御情報及びデータはそれぞれＦＦＴ６１０の入力インデックス０〜（Ｋ−１）とＫ〜（Ｍ−１）とに印加される。上記Ｋ及びＭの値は、それぞれ必要な制御情報の量及び転送すべきデータの量により決められる。

上記第１の実施の形態と同様に、上記制御情報６０２において、適用された変調及びコード方式、シンボルの総数、ＦＦＴ６１０入力へのマッピングなどが送信機と受信器との間に予め定められているため、受信器は、所定の上記制御情報の転送フォーマットを基に制御情報の復調・復号を行うことができる。そして、上記第２の実施の形態においては、上記第１の実施の形態とは異なり、パイロットのオーバーヘッドを減らすために、パイロット６０６を１つのＴＴＩ内における第４のシンボルブロック周期中にのみ転送することができる。

このような送信信号は、第１の実施の形態と同様に、ＦＦＴ６１０を介して適用されるＩＦＤＭＡあるいはＬＦＤＭＡ技術によってＩＦＦＴ入力にマッピング６１２された後、ＩＦＦＴ６１４により処理され、ＣＰが付けられて転送される。上記送信信号を処理するための受信器の構造及び処理の手続きは、図５と図８に示す上記第１の実施の形態と基本的に同様である。上記第１の実施の形態とは異なり、第２の実施の形態においては、多数のシンボルブロック周期内に分散されて転送された制御情報のシンボルをいずれも受信し、復調・復号により制御情報を取得した後、データシンボルに対して復調・復号を行う。

一方、上記第１の実施の形態による図８及び図９のフローチャートは、第２の実施の形態にも同様に適用可能である。

図７は、本発明の好適な第１及び第２の実施の形態による受信部のＩＦＦＴ出力が制御情報復調復号器とデータ復調復号器とにマッピングされる構造の一例を示す。

図７に示すように、受信部のＩＦＦＴ７００において、インデックス０〜（Ｋ−１）とＫ〜（Ｍ−１）からの出力はそれぞれ制御情報復調復号器７０２とデータ復調復号器７０４とに印加され、各復調復号器７０２、７０４においては、制御情報とデータとの正常な復調・復号が可能になる。

一方、本発明の詳細な説明の欄においては、その具体的な実施の形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限り、種々な変形が可能であることは言うまでもない。よって、本発明の範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲及びその均等物により定まるべきである。

通常のＩＦＤＭＡ送信機の構造図。通常のＬＦＤＭＡ送信機の構造図。本発明の好適な第１の実施の形態による制御情報とデータとの多重化装置を示す図。本発明の好適な第１の実施の形態による制御情報とデータとが多重化されたシンボルブロック周期におけるＦＦＴマッピングを示す図。本発明の好適な第１及び第２の実施の形態による受信器の構造及び動作を示す図。本発明の好適な第２の実施の形態による制御情報とデータとの多重化方法を示す図。本発明の好適な第１及び第２の実施の形態により受信部のＩＦＦＴ出力が制御情報復調復号器とデータ復調復号器とにマッピングされる構造の一例を示す図。本発明の好適な第１及び第２の実施の形態による受信器の動作手続きを示すフローチャート。本発明の好適な第１及び第２の実施の形態による送信機の動作手続きを示すフローチャート。

符号の説明

３００：ＴＴＩ
３０２：シンボルブロック周期
３０４：シンボルブロック生成部
３０６：データ
３０８：パイロット
３１０：ＦＦＴ
３１２：ＩＦＤＭＡ又はＬＦＤＭＡマッピング
３１４：ＩＦＦＴ

Claims

周波数分割多重接続基盤の通信システムのデータ転送装置において、
複数のシンボルブロック周期よりなる１転送時間間隔（ＴＴＩ）中に転送しようとする制御情報が存在する場合、前記ＴＴＩ内における予め定められたシンボルブロック周期中に、前記制御情報と転送すべきデータとを含むシンボルブロックを生成するシンボルブロック生成部と、
前記シンボルブロックを高速フーリエ変換（ＦＦＴ）するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部からの信号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）して転送するＩＦＦＴ部と、
を備えることを特徴とするデータ転送装置。
前記制御情報は、前記転送データの変調情報、チャンネルコード情報、シンボル数に関する情報及びＦＦＴマッピング情報よりなる群から選ばれる少なくとも１以上を含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ転送装置。
前記シンボルブロック生成部は、前記ＴＴＩ内における残りのシンボルブロック周期中に、データあるいはパイロットのみをそれぞれ含むシンボルブロックを生成することを特徴とする請求項１に記載のデータ転送装置。
周波数分割多重接続基盤の通信システムのデータ転送方法において、
複数のシンボル周期よりなる１転送時間間隔（ＴＴＩ）中に転送しようとする制御情報が存在する場合、前記ＴＴＩ内における予め定められたシンボル周期中に、前記制御情報と転送すべきデータとを含むシンボルブロックを生成するステップと、
前記シンボルブロックを高速フーリエ変換（ＦＦＴ）するステップと、
前記ＦＦＴされた信号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）して転送するステップと、
を含むことを特徴とするデータ転送方法。
前記制御情報は、前記転送データの変調情報、チャンネルコード情報、シンボル数に関する情報及びＦＦＴマッピング情報よりなる群から選ばれる少なくとも１以上を含むことを特徴とする請求項４に記載のデータ転送方法。
前記信号を生成するステップは、前記ＴＴＩ内における残りのシンボル周期中に、データあるいはパイロットのみをそれぞれ含むシンボルブロックを生成することを特徴とする請求項４に記載のデータ転送方法。
周波数分割多重接続基盤の通信システムのデータ受信装置において、
１シンボルブロック周期中の受信信号が入力されて高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行うＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部からの信号に対して逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を行い、シンボルブロックを修復するＩＦＦＴ部と、
前記シンボルブロック周期が、データと制御情報とを多重化する予め定められるシンボルブロック周期である場合、前記シンボルブロックのうち予め定められるＩＦＦＴ出力インデックスに該当する変調シンボルを前記ＩＦＦＴ部から受け取り、復調・復号して制御情報を出力する制御情報復調復号部と、
前記制御情報を用いて、前記シンボルブロックのうち前記制御情報を除く残りのＩＦＦＴ出力インデックスに該当する変調シンボルを前記ＩＦＦＴ部から受け取り、復調・復号してデータを出力するデータ復調復号部と、
を備えることを特徴とするデータ受信装置。
前記シンボルブロック周期が、パイロットを含む予め定められるシンボルブロック周期である場合、前記ＦＦＴ部からのパイロットシンボルを用いてチャンネル推定情報を生成するチャンネル推定器と、
前記チャンネル推定情報を用いて前記ＦＦＴ部からのデータ及び制御情報を含むシンボルブロックをチャンネル補償した後、前記ＩＦＦＴ部に出力するチャンネル補償部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のデータ受信装置。
前記シンボルブロック周期が、パイロットを含む予め定められるシンボルブロック周期である場合、前記ＩＦＦＴ部からのパイロットシンボルを用いてチャンネル推定情報を生成するチャンネル推定器と、
前記チャンネル推定情報を用いて前記ＦＦＴ部からのデータ及び制御情報を含むシンボルブロックをチャンネル補償した後、前記ＩＦＦＴ部に出力するチャンネル補償部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のデータ受信装置。
前記シンボルブロック周期が、パイロットを含む予め定められるシンボルブロック周期である場合、前記ＩＦＦＴ部からのパイロットシンボルを用いてチャンネル推定情報を生成するチャンネル推定器と、
前記チャンネル推定情報を用いて前記ＩＦＦＴ部からのデータ及び制御情報を含むシンボルブロックをチャンネル補償した後、前記復調部に出力するチャンネル補償部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のデータ受信装置。
前記シンボルブロック周期が、パイロットを含む予め定められるシンボルブロック周期である場合、前記ＩＦＦＴ部からのパイロットシンボルを用いてチャンネル推定情報を生成するチャンネル推定器と、
前記チャンネル推定情報を用いて前記ＦＦＴ部からのデータ及び制御情報を含むシンボルブロックをチャンネル補償した後、前記復調部に出力するチャンネル補償部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のデータ受信装置。
前記制御情報は、変調情報、チャンネルコード情報、シンボル数に関する情報及びＦＦＴマッピング情報よりなる群から選ばれる少なくとも１以上を含むことを特徴とする請求項７に記載のデータ受信装置。
前記シンボルブロック周期が、データのみを含むシンボルブロック周期である場合、前記データ復調復号部は、さらに、前記データのみを含むシンボルブロックを前記ＩＦＦＴ部から受け取り、復調・復号してデータを出力することを特徴とする請求項７に記載のデータ受信装置。
周波数分割多重接続基盤の通信システムのデータ受信方法において、
１シンボルブロック周期中の受信信号が入力されて高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部により変換するステップと、
前記ＦＦＴされた信号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部によりシンボルブロックとして修復するステップと、
前記シンボルブロック周期が、データと制御情報とを多重化する予め定められるシンボルブロック周期である場合、前記シンボルブロックのうち予め定められるＩＦＦＴ出力インデックスに該当する変調シンボルを前記ＩＦＦＴ部から受け取り、復調・復号して制御情報を出力するステップと、
前記制御情報を用いて、前記シンボルブロックのうち前記制御情報を除く残りのＩＦＦＴ出力インデックスに該当する変調シンボルを前記ＩＦＦＴ部から受け取り、復調・復号してデータを出力するステップと、
を含むことを特徴とするデータ受信方法。
前記シンボルブロック周期が、パイロットを含む予め定められるシンボルブロック周期である場合、前記ＦＦＴ部からのパイロットシンボルを用いてチャンネル推定情報を生成するステップと、
前記チャンネル推定情報を用いて前記ＦＦＴ部からのデータ及び制御情報を含むシンボルブロックをチャンネル補償した後、前記ＩＦＦＴ部に出力するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のデータ受信方法。
前記シンボルブロック周期が、パイロットを含む予め定められるシンボルブロック周期である場合、前記ＩＦＦＴ部からのパイロットシンボルを用いてチャンネル推定情報を生成するステップと、
前記チャンネル推定情報を用いて前記ＦＦＴ部からのデータ及び制御情報を含むシンボルブロックをチャンネル補償した後、前記ＩＦＦＴ部に出力するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のデータ受信方法。
前記シンボルブロック周期が、パイロットを含む予め定められるシンボルブロック周期である場合、前記ＦＦＴ部からのパイロットシンボルを用いてチャンネル推定情報を生成するステップと、
前記チャンネル推定情報を用いて前記ＩＦＦＴ部からのデータ及び制御情報を含むシンボルブロックをチャンネル補償した後、前記復調部に出力するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のデータ受信方法。
前記シンボルブロック周期が、パイロットを含む予め定められるシンボルブロック周期である場合、前記ＩＦＦＴ部からのパイロットシンボルを用いてチャンネル推定情報を生成するステップと、
前記チャンネル推定情報を用いて前記ＩＦＦＴ部からのデータ及び制御情報を含むシンボルブロックをチャンネル補償した後、前記復調部に出力するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のデータ受信方法。
前記制御情報は、変調情報、チャンネルコード情報、シンボル数に関する情報及びＦＦＴマッピング情報よりなる群から選ばれる少なくとも１以上を含むことを特徴とする請求項１４に記載のデータ受信方法。
前記データ復調・復号するステップは、前記シンボルブロック周期が、データのみを含むシンボルブロック周期である場合、さらに、前記データのみを含むシンボルブロックを前記ＩＦＦＴ部から受け取り、復調・復号して前記データを出力することを特徴とする請求項１４に記載のデータ受信方法。