JP4734337B2 - 無線送信装置および無線送信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、適応変調方式を採用した通信システムで使用される無線送信装置および無線送信方法に関する。
現在、３ＧＰＰ ＲＡＮ ＬＴＥ（Long Term Evolution）の上り回線において、低いＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）を達成するために、シングルキャリア伝送が注目されており、また、各ユーザの回線品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）に応じてユーザ毎にＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）パターンを選択し、高いスループットを得るように適応変調（ＡＭＣ：Adaptive Modulation and Coding）する方式が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。
また、適応変調を行うために、データチャネルを復号するのに必要な制御チャネルをデータチャネルに多重して送信する技術が知られている（例えば、非特許文献２参照）。非特許文献２では、データチャネルとしてＳＤＣＨ（Scheduled Data Channel）が規定されており、また制御チャネルとしてはＳＣＣＨ（Scheduled Control Channel）が規定されている。
３ＧＰＰ ＴＳ２５.２１１ ｖ６.５.０、２００５年６月 ３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ１ Ｒ１−０５０６７９、２００５年６月
３ＧＰＰ ＲＡＮ ＬＴＥで検討されているサブフレーム・フォーマットを鑑みると、ＳＣＣＨ、ＳＤＣＨ等の複数チャネルを多重する場合、ＳＢにはパイロットチャネルを、ＬＢにはＳＣＣＨとＳＤＣＨとを時分割多重するフレーム構成が考えられる。図１、２は、ＳＣＣＨとＳＤＣＨとを時分割多重したフレーム構成の具体例を示す図である。
なお、図１、２では、ＳＣＣＨおよびＳＤＣＨの送信電力も併せて示した。これらの図に示すように、状況によってはＳＣＣＨとＳＤＣＨとの間の送信電力の差が大きくなることがある。これは以下の理由に依る。
ＳＣＣＨのＭＣＳは、受信環境が劣悪なユーザでも所要品質を満たすように、要求ＣＮＲの低い拡散率、変調方式、および符号化率が全ユーザに共通で使用される。すなわち、３ＧＰＰ ＲＡＮ ＬＴＥにおいて、ＳＤＣＨのＭＣＳパターンは、適応変調されるために様々に変化するのに対し、ＳＣＣＨのＭＣＳパターン（送信電力を除く）は固定である。
しかし、ＳＣＣＨの送信電力は、フェージングによるレベル変動誤りを低減してＳＣＣＨの要求品質を確保するために、ユーザの受信電力に応じてユーザ毎に送信電力を変化させる送信電力制御がなされる。
すなわち、ＳＣＣＨの送信電力は送信電力制御に従って変化するのに対し、ＳＤＣＨの送信電力は適応変調により変化することとなるので、両者は互いに独立に変化する。よって、図１に示すように、ＳＣＣＨの送信電力がＳＤＣＨの送信電力よりも高くなる場合もあれば、図２に示すように、ＳＣＣＨの送信電力がＳＤＣＨの送信電力よりも低くなる場合もある。
いずれの場合においても、ＳＣＣＨとＳＤＣＨ間の送信電力の差は大きくなる。よって
、これら２つのチャネルを含んだ送信信号のＰＡＰＲは高い値を示し、そのため、送信信号に歪を生じさせないように、送信アンプのバックオフを十分に取る必要があり、総送信電力を下げて送信する必要がある。その結果、これら２つのチャネルの所要品質を満たせなくなり、通信システムのスループットが低下する。
本発明の目的は、ＳＣＣＨとＳＤＣＨ間の送信電力の差を小さくし、ＰＡＰＲの増加を抑え、２つのチャネルの所要品質を満たし易くすることにより、通信システムのスループットを向上させることができる無線送信装置および無線送信方法を提供することである。
本発明の無線送信装置は、通信相手から報告されるＣＱＩに基づいて送信信号のＭＣＳを決定する無線送信装置であって、通信相手から報告されるＣＱＩに基づいてデータチャネルのＭＣＳを決定し、かつ、同一のＣＱＩに基づいて制御チャネルのＭＣＳも決定する決定手段と、前記データチャネルおよび前記制御チャネルを含む送信信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
本発明によれば、ＰＡＰＲの増加を抑え、２つのチャネルの所要品質を満たし易くなり、通信システムのスループットを向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、通信方式としてＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ（Discrete Fourier Transform - Spread - Orthogonal Frequency Division Multiplex）方式、すなわちシングルキャリア通信方式が採用されている場合を例にとって説明する。
（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１に係る無線送信装置を備える通信装置の主要な構成を示すブロック図である。
この通信装置は、主に受信部１００および送信部１１０からなる。そして、受信部１００は、無線受信部１０１、ＣＰ除去部１０２、ＦＦＴ部１０３、復調部１０４、復号化部１０５、および伝送路推定部１０６を備え、送信部１１０は、ＭＣＳ選択部１１１、符号化変調部１１２、１１３、チャネル多重化部１１４、ＤＦＴ-ｓ-ＯＦＤＭ部１１５、ＣＰ付加部１１６、および無線送信部１１７を備える。
上記通信装置の各部は以下の動作を行う。
受信部１００の無線受信部１０１は、アンテナ１２０を介して受信された信号をベースバンド信号へ変換し、ＣＰ除去部１０２に出力する。ＣＰ除去部１０２は、無線受信部１０１から出力されたベースバンド信号に対し、ＣＰ（Cyclic Prefix）部を除去する処理を施し、得られる信号をＦＦＴ部１０３へ出力する。ＦＦＴ部１０３は、ＣＰ除去部１０２から出力される時間領域の信号に対し、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を施し、得られる周波数領域の信号を復調部１０４および伝送路推定部１０６に出力する。伝送路推定部１０６は、ＦＦＴ部１０３からの出力信号に含まれるパイロット信号を用いて、受信信号の伝送路環境を推定し、推定結果を復調部１０４に出力する。復調部１０４は、ＦＦＴ部１０３においてフーリエ変換処理が施された受信信号のうち、パイロット信号等の制御情報が除かれた信号（データ情報）に対し、伝送路推定部１０６から出力される伝送路環境の推定結果に基づいて伝送路補償を行う。さらに、復調部１０４は、無線送信装置で使用されたものと同一のＭＣＳ、すなわち、無線送信装置と同一の変調方式、符号化率等に基づいて、伝送路補償後の信号に対し復調処理を施し、復号化部１０５に出力する。復号化部１０５は、復調信号に対して誤り訂正を行い、受信信号から情報データ列およびＣＱＩ情報を取り出す。ＣＱＩ情報は、ＭＣＳ選択部１１１へ出力される。
一方、送信部１１０のＭＣＳ選択部１１１は、後述のＣＱＩルックアップテーブルを参照しながら、復号化部１０５から出力されるＣＱＩ情報に基づいて、ＳＤＣＨのＭＣＳパターン（ＭＣＳ１）、ＳＣＣＨのＭＣＳパターン（ＭＣＳ２）、および、これら２つのチャネルの時間軸上における多重位置に関する情報（多重情報）を決定する。ＭＣＳ１は符号化変調部１１３に出力され、ＭＣＳ２は符号化変調部１１２に出力され、多重情報はチャネル多重化部１１４に出力される。
符号化変調部１１３は、入力されるユーザデータ（送信データ列）に対し、ＭＣＳ選択部１１１から出力されるＭＣＳパターン（ＭＣＳ１）に基づいて、符号化および変調処理を施し、ＳＤＣＨの送信データおよび符号化時に用いたＩＲパターンを生成する。ＳＤＣＨの送信データはチャネル多重化部１１４に出力され、ＩＲパターンは符号化変調部１１２に出力される。
符号化変調部１１２は、符号化変調部１１３から出力されるＩＲパターン等の制御情報に対し、ＭＣＳ選択部１１１から出力されるＭＣＳパターンに基づいて、符号化および変調処理を施し、ＳＣＣＨの送信データを生成する。生成されたＳＣＣＨの送信データはチャネル多重化部１１４に出力される。
チャネル多重化部１１４は、符号化変調部１１２、１１３から出力されるＳＣＣＨおよびＳＤＣＨの各送信データを、ＭＣＳ選択部１１１から出力される多重情報に従って時分割多重する。多重化された送信データは、ＤＦＴ-ｓ-ＯＦＤＭ部１１５に出力される。
ＤＦＴ-ｓ-ＯＦＤＭ部１１５は、チャネル多重化部１１４から出力される送信データに対し離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を施し、時系列データに時間−周波数変換を行い、周波数領域信号を得る。そして、送信サブキャリアに周波数領域信号をマッピングした後、逆
高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理を行い、時間領域信号に変換する。得られた時間領域信号はＣＰ付加部１１６に出力される。
ＣＰ付加部１１６は、ＤＦＴ-ｓ-ＯＦＤＭ部１１５から出力される送信データブロック毎に、ブロック末尾のデータを複製してブロック先頭に挿入することにより、送信データブロック毎にＣＰを付加し、無線送信部１１７に出力する。
無線送信部１１７は、ＣＰ付加部１１６から出力されるベースバンド信号を無線周波数帯域へ周波数変換し、アンテナ１２０を介して送信する。
図４は、ＭＣＳ選択部１１１内部の主要な構成を示すブロック図である。情報選択部１２１は、以下の図５に示すＣＱＩルックアップテーブル１２２を参照して、入力されるＣＱＩに基づいて、ＳＤＣＨのＭＣＳ１とＳＣＣＨのＭＣＳ２と多重情報とを決定する。
図５は、上述の通り、ＣＱＩルックアップテーブル１２２の内容の一例を示す図である。ここでは、変調方式としてＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、６４ＱＡＭを採用し、符号化率（Coding Rate）として１／３、１／２、２／３、３／４、５／６、７／８を採用し、レピティション数（ＲＦ：Repetition Factor）としてＢＰＳＫにのみ１、２、４、８、１６、３２を採用する場合を例にとって説明している。
例えば、ＣＱＩ＝７であった場合、情報選択部１２１は、ＣＱＩルックアップテーブル１２２を参照して、ＳＤＣＨに対して変調方式＝ＱＰＳＫ、符号化率＝３／４、レピティション数＝１を選択し、これらをまとめてＭＣＳ１として出力する。また、情報選択部１２１は、ＳＣＣＨに対し、同一のＣＱＩ＝７を用いてこれに対応する変調方式＝ＱＰＳＫ、符号化率＝１／３、レピティション数＝１を選択し、ＭＣＳ２として出力する。このように、図５により、各ＣＱＩに対応して、ＳＤＣＨのＭＣＳ１とＳＣＣＨのＭＣＳ２とがどのように関連付けられて設定されているかが理解される。
このＣＱＩルックアップテーブル１２２において、ＳＣＣＨのＭＣＳ２は、ＣＱＩ毎に設定されているＳＤＣＨのＭＣＳ１に応じて、以下の方法により設定されたものである。
まず、各ＣＱＩに対応してＳＤＣＨのＭＣＳが決定される。次に、各ＣＱＩにおけるＳＤＣＨの平均伝送レートを算出し、以下の判断手法によってＳＣＣＨのＭＣＳを決定する。すなわち、ＳＤＣＨの平均伝送レートをＡ、ＳＤＣＨのシンボル数をＢ、ＳＣＣＨでＭＣＳ１（例えばＱＰＳＫ、Ｒ＝１／２）が選択された場合のＰＥＲ（Packet Error Rate）をＣ、ＳＣＣＨにＭＣＳ２（例えばＱＰＳＫ、Ｒ＝１／３）が選択された場合のＰＥＲをＤ、ＳＣＣＨ（ＭＣＳ１）のシンボル数とＳＣＣＨ（ＭＣＳ２）のシンボル数との差をＥとし、「Ａ×（１−Ｃ）」と「Ａ×（１−Ｄ）×（Ｅ＋Ｂ）／Ｂ」とを比較することにより、値の大きい方、すなわち伝送レートの高い方のＭＣＳをＳＣＣＨのＭＣＳとする。なお、（１−Ｃ）および（１−Ｄ）は共にＳＣＣＨ受信誤りに起因するＳＤＣＨの伝送レートの減少割合を表しており、（Ｅ＋Ｂ）／ＢはＳＣＣＨリソースをＳＤＣＨリソースとしたときのＳＤＣＨの伝送レートの増加割合を表している。
換言するならば、ＣＱＩルックアップテーブル１２２は、ＳＣＣＨおよびＳＤＣＨのＰＡＰＲが想定ＰＡＰＲの範囲内に収まり、かつ、ＳＣＣＨおよびＳＤＣＨの伝送レートが最大になるように、ＭＣＳ１およびＭＣＳ２が設定されているということができる。
また、図５において、多重情報Ａ〜Ｐとは、以下に示すような情報である。図６は、ＳＣＣＨとＳＤＣＨとが多重された送信信号のフレームフォーマットの一例を示す図である
。
この図では、上段がＣＱＩ＝２の場合の送信信号、下段がＣＱＩ＝９の場合の送信信号、というようにＣＱＩが異なる場合の各送信信号のフレームフォーマットを示している。このように、ＳＣＣＨが先頭にマッピングされ、ＳＤＣＨがＳＣＣＨに続くようにマッピングされている場合、ＣＱＩに応じてＳＣＣＨの送信データ数、すなわちＳＣＣＨシンボル数が変わるために、ＳＤＣＨの先頭位置が変化する。そこで、本実施の形態では、２つのチャネルの時間軸上における多重位置に関する情報（多重情報）として、このＳＤＣＨの先頭位置を示す情報をＣＱＩルックアップテーブル１２２によって複数種類設定する。チャネル多重化部１１４は、ＣＱＩルックアップテーブル１２２に設定されている各ＣＱＩに対応する多重情報を、ＭＣＳ選択部１１１内の情報選択部１２１を介して取得し、この多重情報を用いてＳＣＣＨとＳＤＣＨとを多重する。
ここで、ＳＣＣＨで送信する符号化前の情報量は、ＳＤＣＨのＭＣＳに依存せずに固定レートであるため、特に、ＣＱＩが高い場合には、ＣＱＩが低い場合よりも符号化変調後のＳＣＣＨ送信シンボル数を減らすことができ、このＳＣＣＨのシンボルリソースをＳＤＣＨのシンボルリソースとして使用することができるため（図６の斜線部のリソース）、これにより、ＳＤＣＨのスループットをさらに向上させることができる。
なお、ＣＱＩルックアップテーブル１２２は、本実施の形態に係る無線送信装置に対応する無線受信装置も備える構成であり、よって、ＣＱＩルックアップテーブル１２２に設定させている情報は、送受間で既知の情報である。
このように、本実施の形態によれば、複数チャネルを多重するシングルキャリア伝送において、各ＣＱＩに対応して、ＳＣＣＨとＳＤＣＨ間の送信電力の差が所定範囲内に収まるように、各チャネルのＭＣＳパターンがＣＱＩテーブル（ＣＱＩルックアップテーブル１２２）において設定される。そして、本実施の形態に係る無線送信装置は、このＣＱＩテーブルを参照することにより、各ＣＱＩに対応するＳＣＣＨおよびＳＤＣＨの各チャネルのＭＣＳパターンを取得し、このＭＣＳパターンに基づいて適応変調を行って送信信号を生成する。よって、送信信号のＰＡＰＲを低く維持することができ、２つのチャネルの所要品質を満たし易くなる。すなわち、通信システムのスループットを向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、ＳＣＣＨのＭＣＳパターンを変化させることにより、ＳＣＣＨの所要品質を満たし易くなるため、ＳＣＣＨにおいて送信電力制御は不要となる。複数のチャネル間で互いに独立に送信電力が変動することはなくなるため、ＰＡＰＲを低く維持することにより、２つのチャネルが所要品質を満たし易くなり、通信システムのスループットを向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、ＳＣＣＨとＳＤＣＨとが同一のＣＱＩテーブル上で同一のＣＱＩに対応して設定されており、また、このＣＱＩテーブルは送受間で共有するものである。よって、本実施の形態に係る無線送信装置に対応する無線受信装置は、報告したＣＱＩに基づいて、送受間で共通のＣＱＩテーブルを参照することによりＳＣＣＨのＭＣＳに関する情報を取得することができ、本実施の形態に係る無線送信装置からＳＣＣＨのＭＣＳに関する情報を別途取得する必要がない。すなわち、新たなシグナリングを必要としない。
なお、本実施の形態では、時分割多重される複数チャネルの例として、ＳＣＣＨとＳＤＣＨとを示したが、本発明が対象とするチャネルはこれらに限定されず、例えば、要求品質が異なる３以上のチャネルを対象としても良いし、符号化方式の異なるチャネルを対象
としても良い。また、時分割多重をＳＣＣＨ、ＳＤＣＨの順で多重する例を示したが、これに限定されず、例えばＳＤＣＨ、ＳＣＣＨの順に時分割多重しても良い。
また、本実施の形態では、ＣＱＩルックアップテーブル１２２において、ＣＱＩが異なれば対応するＭＣＳパターン等も互いに異なるように設定されている構成を例にとって説明したが、ＣＱＩが異なっても、これらに対応するＭＣＳパターンは同一のものが設定されているような構成としても良い。
また、ＣＱＩルックアップテーブル１２２は、使用する帯域幅毎に異なるＭＣＳパターンを設定するような構成としても良い。
また、本実施の形態で、さらに、ＳＣＣＨとＳＤＣＨとをサブフレーム内で時間軸上でインタリーブする構成としても良い。
また、本実施の形態で、さらに、ＣＱＩルックアップテーブル１２２に、上記ＭＣＳ等に加え、パイロットシンボル数およびこのパイロットの多重位置も設定する構成としても良い。
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る無線送信装置を備える通信装置の主要な構成を示すブロック図である。なお、この通信装置は、実施の形態１に示した通信装置（図３参照）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態に係る通信装置は、電力差設定部２０１および電力制御部２０２をさらに備え、ＳＣＣＨは送信電力制御がされる。しかし、ＳＣＣＨとＳＤＣＨ間の送信電力の差には所定の制限が設けられているので、送信電力制御下においても送信信号は所要ＰＡＰＲを満たすことができる。この点が実施の形態１と異なる。
図８は、ＭＣＳ選択部１１１ａ内部の主要な構成を示すブロック図である。
情報選択部１２１ａは、基本的動作は、実施の形態１に示したＭＣＳ選択部１１１と同様であるが、ＣＱＩルックアップテーブル１２２ａを参照して、ＳＤＣＨのＭＣＳ１等の情報に加え、送信電力（の設定値）および送信電力差情報という新たな情報を出力する点が実施の形態１と異なる。よって、ＭＣＳ選択部１１１と同一の符号を付し、実施の形態１と区別をするために、さらに符号１１１にアルファベットａを付した。なお、他の構成についても、符号にアルファベットを付す理由は同様である。
図９は、ＣＱＩルックアップテーブル１２２ａの内容の一例を示す図である。
ＣＱＩルックアップテーブル１２２ａにおいて、ＣＱＩレベルが１〜８の範囲の場合、すなわちＣＱＩレベルが低い場合は、送信電力が同一の値２７ｄＢに設定される。一方、ＣＱＩレベルが９〜１６の範囲の場合、すなわちＣＱＩレベルが高い場合は、ＣＱＩレベルに応じて送信電力が異なる値１９〜２６ｄＢに設定される。
また、送信電力の電力差に関しては、ＳＤＣＨの変調方式とＳＣＣＨの変調方式とが同一の場合には０ｄＢ、すなわち両チャネルの送信電力は同一値に設定される。一方、ＳＤＣＨの変調方式とＳＣＣＨの変調方式とが異なる場合には、０ｄＢ以外の値が設定される。ここで、０ｄＢ以外の値が設定されると言っても無制限に設定されるわけではなく、以下の条件を満たすような０．５〜３．５ｄＢの範囲の値が設定される。これは、変調方式
が異なれば原理的にＰＡＰＲも異なることとなるため、ＳＤＣＨの変調方式とＳＣＣＨの変調方式とが異なる場合は、この原理的なＰＡＰＲの差を電力差として設定しても、全体のＰＡＰＲは増加せず、ＰＡＰＲの低い方の変調方式を用いたチャネルのスループットを向上させることができるためである。
また、例えばＣＱＩ＝１６において、ＳＤＣＨの変調方式は６４ＱＡＭであるのに対し、ＳＣＣＨの変調方式はＱＰＳＫであり、これら２つの変調方式の伝送レートおよび誤り耐性（互いにトレードオフの関係）には大きな差がある。かかる場合、誤り耐性の弱いＳＤＣＨの方の送信電力が送信電力制御によって低く設定される結果となった場合には、送信アンプで歪が生じない程度まではＰＡＰＲを増加させても良く、誤り耐性の強いＳＣＣＨの方の送信電力を極力強く設定できるように、送信電力差を最大の３．５ｄＢに設定し、ＳＣＣＨの誤りを生じにくくしている。
このように、本実施の形態によれば、複数チャネルの変調方式が異なる場合、ＰＡＰＲが増加しない程度にチャネル毎に送信電力差を設ける。これにより、複数チャネル間で多少のＰＡＰＲ差がある場合に、低いＰＡＰＲを維持したまま、チャネル毎のスループットを向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、ＣＱＩレベルが低い場合には、送信電力を一定値とする。すなわち、ＣＱＩレベルが低い場合には、送信電力制御を行わない。これにより、低いＰＡＰＲを維持したまま、チャネル毎のスループットを向上させることができる。
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３に係る無線送信装置を備える通信装置の主要な構成を示すブロック図である。なお、この通信装置も、実施の形態１に示した通信装置と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態に係る通信装置は、ＣＱＩおよびＣＱＩ補正コマンドを受信し、ＳＣＣＨまたはＳＤＣＨのＣＱＩレベルを補正することにより、最終的に選択される送信信号のＭＣＳを補正する。具体的には、復号化部１０５ｂが、復調後の受信データ列から、送信された情報データ列を取り出すと共に、ＣＱＩ情報およびＣＱＩ補正コマンド情報を取り出し、ＭＣＳ選択部１１１ｂへ出力する。
図１１は、復号化部１０５ｂ内部の主要な構成を示すブロック図である。
チャネル分割部３０１は、復調後データ系列をデータチャネルと制御チャネルとに分割して出力する。誤り訂正復号化部３０２は、チャネル分割部３０１から出力されるデータチャネルに対し誤り訂正復号を施し、得られる情報データすなわちユーザデータを出力する。一方、誤り訂正復号化部３０３は、チャネル分割部３０１から出力される制御チャネルに対し、誤り訂正復号を施し、得られる制御データを制御データ分割部３０４に出力する。制御データ分割部３０４は、予め定められている制御データのマッピング情報に基づいて、制御チャネルからＣＱＩ情報およびＣＱＩ補正コマンドを取り出し、ＭＣＳ選択部１１１ｂへ出力する。
図１２は、制御データ分割部３０４に入力される、ＣＱＩ情報とＣＱＩ補正コマンドとが多重された信号フォーマットの一例を示す図である。
図１３は、ＭＣＳ選択部１１１ｂ内部の主要な構成を示すブロック図である。
情報選択部１２１ｂは、実施の形態１に示したＣＱＩルックアップテーブル１２２を参
照し、まず、ＣＱＩ情報に応じてＳＤＣＨのＭＣＳ１を決定する。次に、同様にＣＱＩルックアップテーブル１２２を参照してＣＱＩ補正コマンドを取得する。このＣＱＩ補正コマンドは具体的には「−１」または「０（すなわち補正なし）」であり、情報選択部１２１ｂは、ＣＱＩ情報にこのＣＱＩ補正コマンドを加算し、補正後の新たなＣＱＩ情報に応じてＳＣＣＨのＭＣＳ２を決定する。ＭＣＳ２が決定されるのに伴い多重位置も決定されるので、ＭＣＳ１およびＭＣＳ２に多重情報も含めて出力する。
なお、ＣＱＩ補正コマンドが「−１」であるということは、ＣＱＩが誤り耐性の強い方向に１ステップだけ変化することを意味する。このように、ＣＱＩの補正幅を１ステップとすることにより、所要ＰＡＰＲは変わらない。元々、ＣＱＩルックアップテーブル１２２は、所要ＰＡＰＲを満たすような関係にあるＳＣＣＨおよびＳＤＣＨのＭＣＳパターンを設定したものである。よって、このＣＱＩテーブルに従って各チャネルのＭＣＳパターンを選択すれば所要ＰＡＰＲを満たすはずであり、よって、このＣＱＩテーブルから大きく外れるＭＣＳパターンを選択すべきではない。ＣＱＩの補正幅を１ステップとしたのは、補正幅を最低限に抑える趣旨である。
図１４は、上記のＣＱＩ補正コマンドによって、ＣＱＩが実際にどのように補正されるかを具体的に説明するための図である。なお、ここに示すＣＱＩテーブルは、実施の形態１で示したもの（図５参照）と同一内容のものである。
例えば、ＣＱＩ＝８、ＣＱＩ補正コマンド＝−１であった場合、まず、ＳＤＣＨのＭＣＳ１は、ＱＰＳＫ、Ｒ＝５／６、ＲＦ＝１が選択される。次に、ＳＣＣＨのＭＣＳ２は、現時点でＣＱＩ＝８であるので、ＣＱＩ補正コマンド＝−１が加算されることにより、ＣＱＩ＝７に補正される。よって、補正後のＳＣＣＨのＭＣＳ２は、ＱＰＳＫ、Ｒ＝１／３、ＲＦ＝１となり（図１４の斜線部）、符号化率がより誤り耐性の強いものへと補正されていることがわかる。
なお、上記のＣＱＩ補正コマンドは、本実施の形態に係る無線送信装置に対応する無線受信装置からＣＱＩと共に通知されるものである。以下に、当該無線受信装置でのＣＱＩ補正コマンドの生成方法を示す。
図１５は、上記無線受信装置を備える通信装置の主要な構成を示すブロック図である。なお、無線受信部１５１、ＣＰ除去部１５２、ＦＦＴ部１５３、伝送路推定部１５６、符号化変調部１６２、１６３、チャネル多重化部１６４、ＤＦＴ-ｓ-ＯＦＤＭ部１６５、ＣＰ付加部１６６、および無線送信部１６７は、それぞれ、実施の形態１に示した通信装置の無線受信部１０１、ＣＰ除去部１０２、ＦＦＴ部１０３、伝送路推定部１０６、符号化変調部１１２、１１３、チャネル多重化部１１４、ＤＦＴ-ｓ-ＯＦＤＭ部１１５、ＣＰ付加部１１６、および無線送信部１１７と同一の構成であるため、その説明を省略する。
周波数等化部１７１は、ＦＦＴ部１５３から出力される信号に対し、周波数等化処理を施し、ＤＦＴ部１７２に出力する。
ＤＦＴ部１７２は、周波数等化部１７１から出力される信号に対して離散フーリエ変換処理を施し、チャネル分離部１７３に出力する。
チャネル分離部１７３は、ＤＦＴ部１７２から出力される信号を、ＳＤＣＨ信号およびＳＣＣＨ信号に分離し、ＳＤＣＨ信号を復号化部１７４に、ＳＣＣＨ信号を復号化部１７５に出力する。
復号化部１７４、１７５は、チャネル分離部１７３から出力されるＳＤＣＨ、ＳＣＣＨ
をそれぞれ復号化し、出力する。
ＣＱＩ補正コマンド算出部１７６は、受信ＳＣＣＨの平均誤り率に基づいて、ＣＱＩ補正コマンドを算出し、送信部１６０の符号化変調部１６２に出力する。具体的には、ＳＣＣＨの平均誤り率が所定の閾値以上、すなわち、ＳＣＣＨの平均誤り率が要求品質を満たしていない場合には、ＣＱＩ補正コマンドに「−１」を設定し、ＳＣＣＨの平均誤り率が所定の閾値より小さい場合は、ＣＱＩ補正コマンドに「０」を設定する。
ＣＱＩ算出部１７７は、受信パイロット信号の受信レベルと雑音電力と干渉電力とに基づいて、報告するＣＱＩを算出し、送信部１６０の符号化変調部１６２に出力する。
このように、本実施の形態によれば、ＣＱＩ補正コマンドに基づいて、ＳＣＣＨまたはＳＤＣＨのいずれかのＣＱＩレベルを補正する。これにより、一方のチャネルの要求品質が満たせない場合に、このチャネルのＣＱＩを補正することにより、所要ＣＮＲのより低いＭＣＳパターンを用いることができ、チャネル毎のスループットを向上させることができる。
なお、本実施の形態では、ＣＱＩ補正コマンドが「−１」、「０」の２値である場合を例にとって説明したが、ＣＱＩ補正コマンドは「−１」、「０」、「１」の３値であっても良いし、３値以上であっても良い。
また、本実施の形態では、ＣＱＩの補正幅が１ステップの例（ＣＱＩ補正コマンドが「−１」の場合）を示したが、ＰＡＰＲが変化しない範囲内であれば、例えばＣＱＩ補正コマンド「−２」等の他の値を用いて、ＣＱＩの補正幅が２ステップ以上となっても良い。
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
本発明に係る無線送信装置および無線送信方法は、上記各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、各実施の形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。
本発明に係る無線送信装置は、移動体通信システムにおける移動局装置および基地局装置に搭載することが可能であり、これにより上記と同様の作用効果を有する移動局装置、基地局装置、および移動体通信システムを提供することができる。
また、本発明に係る無線送信装置および無線送信方法は、シングルキャリア通信以外の通信方式を採用する通信システムにおいても利用可能である。
なお、上記実施の形態におけるＳＣＣＨは、ＤＡＣＣＨ（Data associated control Channel）またはＤＮＡＣＣＨ（Data non-associated control Channel）であっても良い。
また、ここでは、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明をソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本発明に係る無線送信方法のアルゴリズムをプログラミング言語によって記述し、このプログラムをメモリに記憶しておいて情報処理手段によって実行させることにより、本発明に係る無線送信装置と同様の機能を実現することができる。
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部または全てを含むように１チップ化されても良い。
また、ここではＬＳＩとしたが、集積度の違いによって、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩ等と呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。ＬＳＩ製造後に、プログラム化することが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続もしくは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良い。
さらに、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良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
本明細書は、２００５年９月３０日出願の特願２００５−２８８３００に基づくものである。この内容はすべてここに含めておく。
本発明に係る無線送信装置および無線送信方法は、移動体通信システムにおける移動局装置、基地局装置等の用途に適用することができる。
ＳＣＣＨとＳＤＣＨとを時分割多重したフレーム構成の具体例を示す図 ＳＣＣＨとＳＤＣＨとを時分割多重したフレーム構成の具体例を示す図 実施の形態１に係る通信装置の主要な構成を示すブロック図 実施の形態１に係るＭＣＳ選択部内部の主要な構成を示すブロック図 実施の形態１に係るＣＱＩルックアップテーブルの内容の一例を示す図 ＳＣＣＨとＳＤＣＨとが多重された送信信号のフレームフォーマットの一例を示す図 実施の形態２に係る通信装置の主要な構成を示すブロック図 実施の形態２に係るＭＣＳ選択部内部の主要な構成を示すブロック図 実施の形態２に係るＣＱＩルックアップテーブルの内容の一例を示す図 実施の形態３に係る通信装置の主要な構成を示すブロック図 実施の形態３に係る復号化部内部の主要な構成を示すブロック図 ＣＱＩ情報とＣＱＩ補正コマンドとが多重された信号フォーマットの一例を示す図 実施の形態３に係るＭＣＳ選択部内部の主要な構成を示すブロック図 ＣＱＩ補正コマンドによって、ＣＱＩが実際にどのように補正されるかを具体的に説明するための図 実施の形態３に係る無線受信装置を備える通信装置の主要な構成を示すブロック図

Claims (12)

  1. 通信相手から報告されるＣＱＩ（Channel Quality Indicator）に基づいて送信信号のＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定する無線送信装置であって、
    通信相手から報告されるＣＱＩに基づいてデータチャネルのＭＣＳを決定し、かつ、同一のＣＱＩに基づいて制御チャネルのＭＣＳも決定する決定手段と、
    前記データチャネルおよび前記制御チャネルを含む送信信号を送信する送信手段と、
    を具備する無線送信装置。
  2. 一つのＣＱＩに対し、データチャネルのＭＣＳおよび制御チャネルのＭＣＳの双方が対応付けられて記憶されているＣＱＩテーブルをさらに具備し、
    前記決定手段は、
    前記ＣＱＩテーブルを参照して、前記データチャネルのＭＣＳおよび前記制御チャネルのＭＣＳを決定する、
    請求項１記載の無線送信装置。
  3. 前記ＣＱＩテーブルにおいて、一つのＣＱＩに対応するデータチャネルのＭＣＳおよび制御チャネルのＭＣＳは、所要ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）を満たすような関係にある、
    請求項２記載の無線送信装置。
  4. 前記ＣＱＩテーブルに、前記データチャネルおよび前記制御チャネルの時間軸上における多重位置も記憶されている、
    請求項３記載の無線送信装置。
  5. 前記ＣＱＩテーブルは、
    無線受信装置がＳＣＣＨのＭＣＳを決定する際に使用するＣＱＩテーブルと同一である、
    請求項３記載の無線送信装置。
  6. 報告されるＣＱＩが高い場合、前記データチャネルおよび前記制御チャネルに対し送信電力制御を施し、報告されるＣＱＩが低い場合、前記データチャネルおよび前記制御チャネルに対し送信電力制御を施さない送信電力制御手段、
    をさらに具備する請求項３記載の無線送信装置。
  7. 前記ＣＱＩテーブルに基づいて決定された前記データチャネルおよび前記制御チャネルの符号化方式が異なる場合、ＰＡＰＲが変化しない範囲内で前記データチャネルおよび前記制御チャネル間で所定の送信電力差を設定する設定手段、
    をさらに具備する請求項５記載の無線送信装置。
  8. 前記通信相手からＣＱＩ補正コマンドを取得する取得手段と、
    前記データチャネルまたは前記制御チャネルの一方について、前記ＣＱＩテーブルを参照する際に使用するＣＱＩを、前記ＣＱＩ補正コマンドに従って補正する補正手段と、
    をさらに具備する請求項３記載の無線送信装置。
  9. 前記データチャネルとしてＳＤＣＨ（Scheduled Data Channel）を用い、前記制御チャネルとしてＳＣＣＨ（Scheduled Control Channel）を用いる、
    請求項３記載の無線送信装置。
  10. 請求項１記載の無線送信装置を具備する移動局装置。
  11. 請求項１記載の無線送信装置を具備する基地局装置。
  12. 通信相手から報告されるＣＱＩに基づいて送信信号のＭＣＳを決定する無線送信方法であって、
    通信相手から報告されるＣＱＩに基づいてデータチャネルのＭＣＳを決定するステップと、
    同一のＣＱＩに基づいて制御チャネルのＭＣＳを決定するステップと、
    前記データチャネルおよび前記制御チャネルを含む送信信号を送信するステップと、
    を具備する無線送信方法。
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