JP5039713B2 - 多重搬送波システムに適用されるパイロット信号転送方法 - Google Patents

Description

本発明は、多重搬送波システムに係り、特に、多重搬送波システムに適用されるパイロット信号転送方法に関する。

多重搬送波を用いた通信方式としては、直交周波数分割多重化（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；以下、‘ＯＦＤＭ’という。）方式及びＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（ＤＦＴ Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ＯＦＤＭ）方式が挙げられる。

ＯＦＤＭの基本原理は、高速転送率（ｈｉｇｈ−ｒａｔｅ）を持つデータ列（ｄａｔａ ｓｔｒｅａｍ）を、低い転送率（ｓｌｏｗ−ｒａｔｅ）を持つ多数のデータ列に分け、これらを多数の搬送波を用いて同時に転送するものである。ここで、多数の搬送波のそれぞれを、副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）という。このＯＦＤＭの多数の搬送波間には直交性（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｉｔｙ）が存在するので、搬送波の周波数成分は重なり合っても受信端での検出が可能である。なお、高速転送率を持つデータ列は、直／並列変換部（Ｓｅｒｉａｌ ｔｏ Ｐａｒａｌｌｅｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を通じて多数の低い転送率のデータ列（ｄａｔａ ｓｔｒｅａｍ）に変換され、この並列に変換された多数のデータ列にそれぞれの副搬送波がかけられたのちそれぞれのデータ列が合わせられて受信端に転送される。

直／並列変換部で生成された多数の並列データストリームは、逆離散フーリエ変換（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；以下、‘ＩＤＦＴ’という。）されることによって多数の副搬送波を介して転送されることができ、このＩＤＦＴは、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ；Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いて效率的に具現されることができる。

低い転送率を持つ副搬送波のシンボル区間（ｓｙｍｂｏｌ ｄｕｒａｔｉｏｎ）は増加するので、多重経路遅延拡散によって発生する時間上での相対的な信号分散（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）が減少する。一方、ＯＦＤＭシンボルの間に、チャンネルの遅延拡散よりも長い保護区間（ｇｕａｒｄ ｉｎｔｅｒｖａｌ）を挿入し、シンボル間の干渉（Ｉｎｔｅｒ−Ｓｙｍｂｏｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を減らすことができる。また、保護区間にＯＦＤＭ信号の一部を複写し、シンボルの開始部分に配置すると、ＯＦＤＭシンボルは循環的に拡張（ｃｙｃｌｉｃａｌｌｙ ｅｘｔｅｎｄｅｄ）され、シンボルを保護することが可能になる。

次に、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式（または、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ−ＦＤＭＡ））について説明する。ＳＣ−ＦＤＭＡ方式はアップリンクに主に適用される方式で、ＯＦＤＭ信号を生成する前に、周波数領域でまずＤＦＴ行列で分散（ｓｐｒｅａｄｉｎｇ）を適用し、その結果を従来のＯＦＤＭ方式で変調して転送する。

図１は、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式送信機の一実施例を示す構成図である。図１に示すように、入力されたデータシンボルは、直／並列変換部１１０で並列信号に変換され、ＤＦＴ拡散モジュール１２０に入力される。

ＳＣ−ＦＤＭＡでは、データシンボル‘ｓ’を転送する前にＤＦＴ行列を用いて分散させるが、これは数学式１で表現されることができる。

前記数学式１で、

は、データシンボル‘ｓ’を分散させるために使われたＮ_ｂ大きさのＤＦＴ行列である。このように分散されたベクトル‘ｘ’に、一定の副搬送波割当技法によって副搬送波マッピング（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｍａｐｐｉｎｇ）が行われ、ＩＤＦＴモジュールにより時間領域信号に変換され、受信側に転送しようとする信号が得られる。

受信側へと転送される信号は、数学式２で表されることができる。

数学式１及び数学式２において、Ｎは、ＯＦＤＭ信号を転送する副搬送波の個数を表し、Ｎ_ｂは、任意の使用者のための副搬送波の個数を表し、Ｆは、離散フーリエ変換行列、すなわち、ＤＦＴ行列を表し、ｓは、データシンボルベクトルを表し、ｘは、周波数領域でデータが分散されたベクトルを表し、ｙは、時間領域で転送されるＯＦＤＭシンボルベクトルを表す。

上記数学式２で、

は、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換するために使われる大きさＮのＤＦＴ行列である。上記の方法によって生成された信号ｙは、循環前置（ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ）が挿入されて転送される。上記の方法によって転送信号を生成し、受信側に転送する方法をＳＣ−ＦＤＭＡ方法という。ＤＦＴ行列の大きさは、特定の目的のために様々に制御可能である。

以下、ＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）について説明する。ＯＦＤＭＡは、直交する多数の副搬送波を用いる変調方式のシステムにおいて利用可能な副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）の一部を各使用者に提供し、多重接続を実現する多重接続方法のことをいう。ＯＦＤＭＡでは、副搬送波という周波数資源を各使用者に提供するが、それぞれの周波数資源は多数の使用者にそれぞれ独立して提供され、互いに重なり合わないのが一般的である。

アップリンクでデータ転送のために必ず必要なもの一つが、パイロットの転送である。パイロット信号は、用途によって２種類に大別される。その一つは、移動局（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；以下、‘ＵＥ’という。）スケジューリングと適応的変調及びコーディング（ａｄａｐｔｉｖｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ；以下‘ＡＭＣ’という。）を適用可能にするためにチャンネル品質（ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ；以下、‘ＣＱ’という。）を測定するためのＣＱパイロットであり、もう一つは、データ転送時にチャンネル推定及びデータ復調のためのパイロットである。ＣＱパイロットは、周波数領域で既に定められた時間に転送される。基地局（以下、‘Ｎｏｄｅ Ｂ’という。）は、ＣＱパイロットを用いてＵＥのチャンネル状態を把握し、このチャンネル状態情報に基づき、定められたスケジューリング方式によってＵＥをスケジューリングする。したがって、Ｎｏｄｅ Ｂのアップリンクスケジューリングのためには、セル内の多くのＵＥがＣＱパイロットを転送できるように、周波数領域で限られた時間に、多くの直交チャンネルを提供する必要がある。ＣＱパイロット転送のための直交チャンネル生成方法としては、時間分割多重（ＴＤＭ）、周波数分割多重（ＦＤＭ）、コード分割多重（ＣＤＭ）あるいはこれらを結合する方法を考慮すれば良い。

一方、データ転送時のチャンネル推定及びデータ復調のためのパイロットは、ＵＥが特定の周波数領域で特定時間にデータを転送するようにスケジューリングされるときに、特定の周波数領域で転送されるデータパイロットである。

例えば、移動通信に関する標準中の一つである３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、転送の基本単位であるサブフレーム（ｓｕｂ−ｆｒａｍｅ）は、パイロット転送のための１つ以上のパイロット転送区間を含む。パイロットが転送される区間は、データが転送される区間よりも長さが小さいか等しいので、以下では、前記パイロットを転送するための区間をショートブロック（ｓｈｏｒｔ ｂｌｏｃｋ；以下、‘ＳＢ’という。）と呼ぶ。一方、１つのサブフレームに２つのショートブロックがある場合、それぞれＳＢ１、ＳＢ２とする。

周波数領域のスケジューリングや、サブフレーム及びそれに相応する単位の高速スケジューリング及びＡＭＣのためには、より多くのＵＥがＣＱパイロットを転送できるように直交チャンネルを提供する必要がある。したがって、限定された周波数及び時間資源を用いて最大限に多いＵＥがＣＱパイロットを転送できるようにする方法が要求される。

例えば、単純に１つのサブフレーム内で時分割多重方式で直交チャンネルを形成すると、最大対平均電力比（Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ；以下、‘ＰＡＰＲ’という。）が増加し、アップリンクでＳＣ−ＦＤＭＡを使用する利点が減少する。また、周波数分割方式で直交チャンネルを形成し、多くのＵＥを収容できるとしても、周波数資源は限定されているので、収容可能なＵＥの数に限界がある。

コード分割多重方式で直交チャンネルを形成する場合、多くの直交コードを使用するほど多くのＵＥにコードを割り当てることが可能になるが、転送電力を下げなければならなく、また、ＵＥの時間遅延が一定時間よりも大きくなると、コード間の直交性が崩れ、他のＵＥに干渉を招くという恐れがある。

一方、データを転送するＵＥは、チャンネル推定及びデータ復調のためのパイロットを基地局に転送しなければならないので、多数のＵＥからの相互に異なる種類のパイロットを適切に多重化させて転送する方案が必要である。

本発明の目的は、パイロット信号を多重化して転送することによって、效率的に通信を可能にすることにある。

上記の目的を達成するための本発明は、２以上の搬送波を使用して通信を行うシステムにおけるパイロット信号転送方法は、少なくとも一つの移動局が第１パイロット及び第２パイロットを基地局に転送するものの、前記少なくとも一つの移動局が転送する前記第１パイロット及び前記第２パイロットは、コード分割方式によって多重化して転送され、特定移動局が転送する前記第１パイロットと前記第２パイロットは、転送電力を別々にして転送する段階と、前記少なくとも一つの移動局が前記第１パイロット及び前記第２パイロットによって、前記基地局にデータを転送する段階と、を含んでなる。

また、本発明は、２以上の搬送波を使用して通信を行うシステムにおけるパイロット信号転送方法は、少なくとも一つの移動局が第１パイロット及び第２パイロットを基地局に転送するものの、前記少なくとも一つの移動局が転送する前記第１パイロット及び前記第２パイロットは、周波数分割方式により多重化して転送され、前記周波数分割による周波数軸上における前記第１パイロットと前記第２パイロットの配置間隔を別々にして転送する段階と、前記少なくとも一つの移動局が前記第１パイロット及び前記第２パイロットによって、前記基地局にデータを転送する段階と、を含んでなる。

また、本発明は、２以上の搬送波を使用して通信を行うシステムにおけるパイロット信号転送方法において、少なくとも一つの移動局が第１パイロット及び第２パイロットを基地局に転送するものの、前記少なくとも一つの移動局が転送する前記パイロットは、周波数分割方式により多重化して転送され、各周波数内では割り当てられたコードにより多重化して転送される段階と、前記少なくとも一つの移動局が前記第１パイロット及び前記第２パイロットによって、前記基地局にデータを転送する段階と、を含んでなる。

また、本発明は、２以上の搬送波を使用して通信を行うシステムにおけるパイロット信号転送方法において、少なくとも一つの移動局が第１パイロット及び第２パイロットを基地局に転送するものの、前記少なくとも一つの移動局が転送する前記第１パイロット及び前記第２パイロットは、一定の時間単位に基づいて周期及びオフセットを用いて転送される段階と、前記少なくとも一つの移動局が前記第１パイロット及び前記第２パイロットによって、前記基地局にデータを転送する段階と、を含んでなる。

また、本発明は、２以上の搬送波を使用して通信を行うシステムにおけるパイロット信号転送方法において、２以上の移動局が、一つのサブフレームに含まれる少なくとも一つの転送ブロックを用いて第１パイロット及び第２パイロットを基地局に転送するものの、一つのサブフレーム内で２以上の移動局が前記第１パイロットを転送する場合、これらのパイロットの転送時点によって、これらパイロットの転送のための無線資源を割り当てる段階と、前記割り当てられた無線資源を用いて、前記第１パイロット及び前記第２パイロットによって前記基地局にデータを転送する段階と、を含んでなる。

上述した目的、特徴及び長所は、添付の図面に基づく下記の詳細な説明から一層明確になる。以下、添付の図面を参照しつつ、本発明による好適な実施例について詳細に説明する。

本発明は、多数の搬送波（ｃａｒｒｉｅｒ）を使用してデータを転送する方式、例えば、ＯＦＤＭ、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭＡシステムに適用されることができる。この時、多数の副搬送波は相互直交性を持つことが好ましい。

本発明による一実施例では、多数の副搬送波を使用して信号を転送するシステムのアップリンクにおいてデータパイロットとＣＱパイロット信号を多重転送する方式を提供する。パイロットが転送されるべき区間内で多数のＵＥのパイロット信号は、互いに直交性を維持しながら転送されなければならないが、ＵＥのパイロット信号が直交性を持つようにする方式には、コード分割多重方式、周波数分割多重方式、時分割多重方式、及びこれら３つの方式を組み合わせた方式がある。

データパイロットとＣＱパイロット信号を多重化する方式の実施例について説明すると、下記の通りである。以下に説明される実施例は、１つのサブフレームがパイロット転送のために、２つのＳＢ、すなわち、ＳＢ１とＳＢ２を含む場合と関連した実施例である。他の例として、１つのサブフレームがパイロット転送のために１つのロングブロック（ＬＢ：Ｌｏｎｇ Ｂｌｏｃｋ）を含む場合にも同一の説明が可能である。

第１実施例として、ＳＢ１にＣＱパイロットが転送され、ＳＢ２にはデータパイロットを転送することができる。第２実施例として、ＳＢ１にデータパイロットが転送され、ＳＢ２にはＣＱパイロットを転送できる。第３実施例として、ＳＢ１にデータパイロットのみ転送され、ＳＢ２にはデータパイロットとＣＱパイロットを共に転送できる。第４実施例として、ＳＢ１にデータパイロットとＣＱパイロットが共に転送され、ＳＢ２にはデータパイロットのみを転送できる。第５実施例として、ＳＢ１にデータパイロットとＣＱパイロットが共に転送され、ＳＢ２にもデータパイロットとＣＱパイロットを共に転送できる。

第１実施例及び第２実施例は、一つのＳＢにデータパイロットを限定させ、他のＳＢに、多数のＵＥから転送されるＣＱパイロットを多重化して転送する方式である。第１実施例及び第２実施例では、２つのＳＢのうちいずれかをＣＱパイロット転送に専用して使用するから、多くのＵＥがＣＱパイロットを転送するようにすることができる。

しかし、データ送信時に正確なチャンネル推定のためにチャンネル推定及びデータ復調のために転送されるデータパイロットが、２つのＳＢのいずれか一つにのみ転送することでは足りない場合に、第３実施例及び第４実施例のように、一つのＳＢはデータパイロット転送に専用して使用し、残り一つのＳＢは、その一部をデータパイロット転送に、その残りはＣＱパイロットの転送にそれぞれ使用する方式を使用する。この方式は、速い変化のチャンネル環境でチャンネル応答をＳＢ１とＳＢ２に測定しインターポレーション（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）することによって、チャンネル推定の性能を向上させることができるという長所を有する。ただし、ＣＱパイロットを転送できる無線資源が減少するので、ＣＱパイロットを転送するＵＥの数が減少する。一方、第５実施例によれば、ＳＢ１とＳＢ２の一部にデータパイロットを転送し、残りにＣＱパイロットを転送するので、ＣＱパイロットを転送できる無線資源の減少を減らしながら、チャンネル環境が速く変化する場合にも效率的に対処可能である。

図２は、コード分割多重化（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いたパイロット転送方法の一実施例を示す図である。図２を参照すると、コード分割多重化を用いたパイロット信号転送方式は、時間または周波数領域でそれぞれのＵＥに相異なるコードを与えることによって、ＵＥ間の信号を区分できるようにする方式である。この時、ＵＥに与えられるコードは、互いに直交性が維持される性質を持っていてこそ、相互に異なるＵＥ間の干渉無しで、各ＵＥ信号を区分することができる。

パイロット転送区間でパイロットを転送すべきＵＥの数が多いほど、転送電力を下げなければならないが、これは、システム負荷（Ｓｙｓｔｅｍ ｌｏａｄ）により発生する隣接セル間の干渉を減らすためである。すなわち、ＵＥのＣＱパイロット転送電力は、パイロットを転送するＵＥの数が多いほど小さく設定する。ＣＱパイロットを同じ時間に同じ周波数領域に送信するＵＥの数と、データパイロットを同じ時間に同じ周波数領域に送信するＵＥの数とが異なることができるので、ＣＱパイロットの送信電力とデータパイロットの送信電力を、同じＵＥに対しても別々に設定することができる。この時、一般的に同時間にアップリンクでデータを転送するＵＥの数よりもＣＱパイロットを転送するＵＥの数が多いはずなので、ＣＱパイロット送信電力をデータパイロット送信電力よりも小さく設定することが好ましい。

使用されるコードが互いに直交性を持つコードであるとしても、同時に過多数のＵＥがパイロットを転送し、１つのＵＥ当たり転送電力が小さすぎになるか、時間遅延が長すぎになるか、または、その他の要因によってコード間直交性が維持されないこともありうる。したがって、コード分割によってパイロット信号の直交性を得ようとする時には、受信端でパイロット受信に干渉除去（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）手法を適用し、多くのＵＥが同時にパイロットを転送できるようにすることができる。

図３Ａ〜図３Ｄは、周波数分割多重化（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いたパイロット転送方法を示す例示図である。図３に示すように、周波数分割多重化方式は、与えられた時間−周波数領域でパイロット信号を転送するＵＥを周波数で区分する方式である。すなわち、相互に異なるＵＥは、相互に異なる副搬送波にパイロット信号を転送する。

図３Ａは、Ｄ−ＦＤＭＡ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＦＤＭＡ）方式を示す例示図である。一方、図３Ｂは、Ｌ−ＦＤＭＡ（ｌｏｃａｌｉｚｅｄ ＦＤＭＡ）方式を示す例示図である。周波数軸上でパイロットを転送する時、相互に異なるＵＥの信号を区分し、ＵＥに周波数帯域を割り当てる方式には、図３Ａに示すＤ−ＦＤＭＡ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＦＤＭＡ）方式と図３Ｂに示すＬ−ＦＤＭＡ（ｌｏｃａｌｉｚｅｄ ＦＤＭＡ）方式がある。

図３Ａに示すように、Ｄ−ＦＤＭＡ形態の波数分割多重パイロット転送方式では、一つのＵＥが送るパイロット信号は、パイロットを転送する周波数帯域で一定の間隔で分布するようになる。全帯域にわたって一定の間隔で一つのＵＥのＣＱパイロットが転送されるので、周波数スケジューリングが容易になる。

図３Ｃ及び図３Ｄは、周波数分割多重化（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）において、パイロットを転送するＵＥの数による周波数間隔を示す例示図である。図３Ｃ及び図３Ｄに示すように、同時にパイロット信号を転送するＵＥ数が増加するほど、１つのＵＥのパイロット信号の周波数間隔は大きくなる。すなわち、図３Ａのように、一回にパイロット信号を転送するＵＥ数が２である時には、各ＵＥの自己パイロット信号は、周波数上で２の間隔で位置するが、図３ｂに示すように、同時にパイロット信号を転送するＵＥ数が４である時には、自己パイロット信号の間隔は４となる。

周波数分割多重方式を用いて、より多いＵＥを同時に支援するためには、ＵＥの自己パイロット信号の間隔はそれだけ広くなるわけである。したがって、ＣＱパイロットを同時間に送信するＵＥの数とデータパイロットを同時間に送信するＵＥの数が異なることができるので、ＣＱパイロットの周波数領域での配置間隔とデータパイロットの配置間隔を、同じＵＥに対しても別々に設定することができる。この時、同時間にアップリンクでデータを転送するＵＥの数よりもＣＱパイロットを転送するＵＥの数が多いのが一般的であるので、ＣＱパイロットの周波数領域での配置間隔がデータパイロットのそれよりも大きく設定されることができる。

Ｌ−ＦＤＭＡ形態の周波数分割多重パイロット転送方式は、図３Ｂに示すように、一つのＵＥが一定の区間の周波数帯域を受け、パイロットを転送するようになる。したがって、この場合には、局部的な一部帯域に対するＣＱパイロット転送のみ可能なので、全体周波数帯域に対するチャンネル特性を得ることができない。

図４Ａ及び図４Ｂは、コード分割多重と周波数分割多重とを結合したパイロット信号転送方式を示す例示図である。パイロット信号の転送において、コード分割多重と周波数分割多重とを結合した方式を用いると、より多いＵＥが同時にパイロット信号を転送可能になる。一般的には、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、全体転送帯域から周波数で分割されたそれぞれの周波数領域でコードを使用することによって、一つの分割された周波数領域で同時に多数のＵＥがパイロットを転送できるようになる。

図５Ａ及び図５Ｂは、時間分割多重化（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いたパイロット信号転送方式を示す例示図である。

一般的な時分割多重方式によれば、図５Ａに示すように、各ＵＥが一つのＳＢ２で時間を異ならせてＣＱパイロットを転送する。 一方、スケラブール帯域幅（Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）のためには、図５Ｂに示すような方式で転送することができる。ここで、スケラブール帯域幅は、通信主体間に互いに異なる帯域幅を使用できるということを意味する。しかし、一つのサブフレーム内で多数のＵＥが時分割方式を用いてＣＱパイロットを転送すると、ＰＡＰＲ問題につながる恐れがある。

したがって、ＵＥが、サブフレームの倍数単位に、ＣＱパイロット転送時点を異ならせることが好ましい。以下、このような方法を、サブフレーム単位の時分割方式（ｓｕｂ−ｆｒａｍｅ ｌｅｖｅｌ ＴＤＭ）と称する。この時、サブフレーム単位の時分割多重方式の他、上記したコード分割多重化方式、周波数分割多重化方式、及びコード分割と周波数分割とを結合した方式を適用可能である。

ＣＱパイロットを毎サブフレームごとに転送する方式は、チャンネル特性の変化を速くＮｏｄｅ Ｂに知らせることができる。しかし、サブフレーム長が、チャンネル変化に比べて十分に小さいとすれば、ＣＱパイロットを毎サブフレームごとに転送せずに、ＣＱパイロットを転送する周期をもう少し長くすることによって、より多いＵＥがＣＱパイロットを転送できるようにすることができる。

サブフレーム単位の時分割方式は、パイロットを転送できるＵＥの数をより増やすための方式で、各ＵＥが毎サブフレームごとにパイロット信号を転送せずに、定められた周期当たり一回ずつパイロット信号を転送するようにする。すなわち、全てのＵＥは、Ｎｏｄｅ ＢからＣＱパイロット信号を転送し始める時間のオフセットと幾つかのサブフレームごとにパイロット信号を転送するかを表す転送周期に関する情報を、シグナルリングを通じて受信する。

図６Ａ及び図６Ｂは、サブフレーム単位の時分割方式を示す例示図である。図６Ａは、ＣＱパイロットがＳＢ２に転送される場合の一例を示す。図６Ａの一例のように、全てのＵＥの転送周期が２サブフレームであり、転送オフセットが、一部のＵＥは０サブフレーム、残りのＵＥは１サブフレームである時、一つのセルまたはセクター内にあるＵＥは、偶数番目のサブフレームにＣＱパイロットを転送するＵＥと、奇数番目のサブフレームにＣＱパイロットを転送するＵＥとに区分される。

特定サブフレームでパイロットを転送するＵＥは、周波数分割多重方式やコード分割多重方式あるいはこれらを結合した形態でそのサブフレームで直交チャンネルを形成し、パイロット信号を転送しなければならない。この時、転送サブフレームで実際に特定ＵＥに割り当てられる資源は、転送サブフレーム時間によって決定される。すなわち、あるサブフレーム内で周波数分割方式でＵＥのパイロット信号が多重化される場合、各ＵＥが自分の転送タイミングに使用する周波数は、転送時点によって決定される。したがって、あるＵＥが使用できる周波数資源は、毎転送時点ごとに等しくてもよく、異なっても良い。転送時点ごとに周波数資源を異ならせる場合、周波数全帯域の情報をより正確に把握することが可能になる。

一方、コード分割方式でＵＥのパイロット信号が多重化される場合には、各ＵＥが使用するコードまたはコードの位相オフセットもまた、転送時点によって決定される。したがって、各ＵＥのコード位相オフセット値は、毎転送時点ごとに等しくてもよく、異なっても良い。あるいは、各ＵＥが使用するコードが、毎転送時点ごとに等しくても良く、異なっても良い。あるＵＥが毎転送時点ごとにコード位相値の異なるコードを使用する場合、あるいは、相互に異なるコードを使用する場合、コード間の干渉をランダム化できるメリットを持つこととなる。

また、限定されたＵＥ転送電力及び様々な要因から、一つのサブフレームまたはそれに相応するパイロット転送時間に、全帯域に対するパイロット信号を一度に転送せず、副帯域（ｓｕｂ−ｂａｎｄ）に分けてパイロット信号を転送しても良い。この場合、各ＵＥのＣＱパイロット信号転送オフセットと転送周期を各副帯域（ｓｕｂ−ｂａｎｄ）別に独立してＵＥに知らせる方式を提案する。この時、一つのＵＥが互いに副帯域（ｓｕｂ−ｂａｎｄ）で持つ転送周期は同一であっても良い。

図６Ｂは、全体帯域が１０ＭＨｚであるシステムにおいて、ＵＥがパイロット信号を転送する時に、５ＭＨｚ副帯域（ｓｕｂ−ｂａｎｄ）の２つに分けて転送する方法の一例を示す。スケラブール帯域幅（Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）を考慮すると、一つのセル内には、例えば、５ＭＨｚで転送できるＵＥと、１０ＭＨｚで転送できるＵＥが共存することができる。また、ＵＥの電力、トラフィック量等にしたがって一つのＵＥが１０ＭＨｚを支援できるとしても、パイロット信号を１０ＭＨｚで転送しない場合もある。図示の如く、パイロット転送をサブフレーム単位に時分割しながら、各副帯域（ｓｕｂ−ｂａｎｄ）でパイロット信号転送のオフセット及び転送周期を異ならせるわけである。

１０ＭＨｚのＵＥでは、自分のパイロット信号を１サブフレームに全体１０ＭＨｚに対して転送せず、１サブフレームに５ＭＨｚずつ分けて転送することができる。また、１０ＭＨｚのＵＥに２つの５ＭＨｚ帯域に対して同一時間オフセット（ｏｆｆｓｅｔ）を与え、同一サブフレームで１０ＭＨｚに該当するＣＱパイロットを転送しても良い。このような方式で、副帯域（ｓｕｂ−ｂａｎｄ）別に独立して各ＵＥがＣＱパイロットを転送するが、Ｎｏｄｅ Ｂが１０ＭＨｚ全帯域のチャンネル情報を把握可能になるので、各副帯域（ｓｕｂ−ｂａｎｄ）単位（図６Ｂの実施例では５ＭＨｚ）の周波数スケジューリングだけでなく、全帯域（図６Ｂの実施例では１０ＭＨｚ）における周波数スケジューリングも可能である。

一方、データ送信時にチャンネル推定のための２次パイロットが基本的に転送されなければならない場合、パイロット信号転送方法について説明すると、次の通りである。前述したように、パイロットは、ＣＱパイロットとデータパイロットを含む。ＵＥがデータを転送する時に、より正確なチャンネル推定のために、パイロットを追加してさらに転送しなければならない場合がある。

すなわち、ＳＢ１にデータパイロットのみを転送し、ＳＢ２にはデータパイロットとＣＱパイロットを共に転送する方式、及びＳＢ１にデータパイロットとＣＱパイロットを共に転送し、ＳＢ２にはデータパイロットのみを転送する方式において、一つのＳＢを用いてデータパイロットのみ転送され、ＳＢ２ではデータパイロットとＣＱパイロットが共に転送される方式がそれに該当する。

例えば、ＳＢ１にデータパイロットのみ転送され、ＳＢ２にはデータパイロットとＣＱパイロットを共に転送する方式で、ＳＢ１に転送されるデータパイロットを１次パイロットとし、ＳＢ２に転送されるデータパイロットを２次パイロットとすれば、データ転送ＵＥがＣＱパイロットを転送する場合に、ＣＱパイロットが２次パイロットに取り替えられても良く、または、データ転送ＵＥがＣＱパイロットを転送しない場合、追加して２次データパイロットを転送することができる。

一方、一つのサブフレーム内でＵＥがデータとＣＱパイロットを転送する場合、パイロット信号転送方法について説明すると、次の通りである。一つのサブフレーム内でＵＥがデータも転送しＣＱパイロットも転送する場合、２次パイロットを転送する方式を提案する。２次パイロットをＣＱパイロットと多重して転送したり、２次パイロットを転送せずにＣＱパイロットを２次パイロットとして使用することができる。

図７Ａ及び図７Ｂは、一つのサブフレーム内でＵＥがデータとＣＱパイロットを同時に転送する時、２次パイロットを転送する方法を示す例示図である。ＣＱパイロットをＳＢ２に転送し、データパイロットをＳＢ１に転送する場合、ＳＢ１でパイロットを転送するＵＥは、該当のサブフレームでデータを転送するＵＥを意味する。ＵＥ０は、該当のサブフレームでデータを転送し、ＣＱパイロットも転送する。図７Ａは、ＵＥ ０は追加的な２次パイロットを転送せずに、ＣＱパイロットを２次パイロットとして使用する場合の一例である。図７Ｂで、ＵＥ０は２次パイロットをさらに転送する。この時、２次パイロットは、ＣＱパイロットと多重化して転送される。

２次パイロットがＣＱパイロットと一つのＳＢで多重化して転送される場合、２次パイロット転送のために、ＣＱパイロットチャンネルうち一つが予約（ｒｅｓｅｒｖｅ）されて割り当てられる。例えば、図３Ｄでは４つのＣＱパイロットチャンネル１，２，３，４があるが、このうち一つのチャンネルが２次パイロットのために予約（ｒｅｓｅｒｖｅ）され、ＣＱパイロットと共に多重化される。データパイロットとＣＱパイロットがそれぞれのＳＢ１，ＳＢ２にいずれも転送されなければならない場合にも、データパイロットのための資源が、上記のような方式で予約（ｒｅｓｅｒｖｅ）されることができる。

２次パイロットとＣＱパイロットが多重化される方式は、上に提案した時分割、周波数分割、コード分割、あるいはこれらの結合による様々な方式で多重化して転送されることができる。２次パイロットは、１次パイロットに比べて、割り当てられる資源の量が少ない。ＣＱパイロットがＳＢ１、データパイロットがＳＢ２に転送されたり、ＣＱパイロットとデータパイロットがＳＢ１，ＳＢ２にいずれも転送される場合にも、このような方法が適用されることができる。

図８は、データ送信時にチャンネル推定のための２次パイロットが基本的に転送されなければならなく、また、時分割方式でＵＥがＣＱパイロットを転送する場合、ＣＱパイロットを転送しないタイミングでデータを転送する時の２次パイロット転送方式を示す例示図である。

前述したように、サブフレーム単位の時分割多重方式を適用する場合、ＵＥは、毎サブフレームごとにＣＱパイロットを転送しない。この時、ＵＥが、ＣＱパイロットを転送しないサブフレームでデータを転送する場合、２次パイロットの転送方式について説明すると、次の通りである。すなわち、図８に示すように、ＵＥ０は、サブフレーム１と２でデータを転送し、ＣＱパイロットはサブフレーム１でのみ転送する。図８は、ＣＱパイロットがＳＢ２、データパイロットがＳＢ１に転送される場合の一例を示す。ＣＱパイロットを転送するサブフレーム１では、ＣＱパイロットを２次パイロットと使用し、ＣＱパイロットを転送しないサブフレーム２では、２次パイロットを転送する方法を提案する。この時、２次パイロットとＣＱパイロットは、コード分割多重化、周波数分割多重化、時間分割多重化及びコード分割と周波数分割との結合方式などで多重化して転送されることができる。また、ＣＱパイロットがＳＢ１、データパイロットがＳＢ２に転送されるか、または、ＣＱパイロットとデータパイロットがＳＢ１，ＳＢ２にいずれも転送される場合にもこの方式は適用されることができる。本発明は、多くのＵＥがＣＱパイロットを転送できるようにすることによって、正確なチャンネル推定を可能にし、通信効率を高めるという効果を奏する。

以上使用された用語は、同一の意味を持つ他の名称に取って代わっても良い。例えば、パイロットは、参照信号またはシンボル（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ ｏｒ ｓｙｍｂｏｌ）、または訓練信号またはシンボル（ｔｒａｉｎｉｎｇ ｓｉｇｎａｌ ｏｒ ｓｙｍｂｏｌ）などに取って代わることができる。

以上説明してきた本発明は、本発明の属する技術分野における通常の知識を持つ者にとっては、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であるということは明らかであり、よって、本発明は以上の実施例及び添付の図面によって限定されることはない。

本発明は、多重搬送波（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ）を用いてデータを転送する方式、例えば、ＯＦＤＭ、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭＡシステムに適用されることができる。

ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式送信機の一実施を示す構成図である。 コード分割多重化（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いたパイロット転送方法を示す例示図である。 周波数分割多重化（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いたパイロット転送方法を示す例示図である。 コード分割多重と周波数分割多重とを結合したパイロット信号転送方式を示す例示図である。 コード分割多重と周波数分割多重とを結合したパイロット信号転送方式を示す例示図である。 時間分割多重化（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いたパイロット信号転送方式を示す例示図である。 時間分割多重化（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いたパイロット信号転送方式を示す例示図である。 サブフレーム単位の時分割方式を示す例示図である。 サブフレーム単位の時分割方式を示す例示図である。 一つのサブフレーム内でＵＥがデータとＣＱパイロットを同時に転送する時に、２次パイロットを転送する方法を示す例示図である。 データ送信時にチャンネル推定のための２次パイロットが基本的に転送されなければならなく、また、時分割方式でＵＥがＣＱパイロットを転送する場合、ＣＱパイロットを転送しないタイミングでデータを転送する時の２次パイロット転送方式を示す例示図である。

Claims (5)

1. 移動通信システムにおいて、ユーザ機器（ＵＥ）が２種類のパイロット信号を基地局に転送する方法であって、該方法は、
   該ＵＥがデータを転送するようにスケジューリングされるサブフレームにおいて、データの復調に関連する第１の種類のパイロット信号を、該ＵＥから該基地局に転送することであって、該サブフレームは、該第１の種類のパイロット信号の第１のパイロット信号を転送する第１の時間領域単位と、該第１の種類のパイロット信号の第２のパイロット信号を転送する第２の時間領域単位とを備える、ことと、
   周期値およびオフセット値に対応するサブフレームにおいて、チャネル品質推定に関連する第２の種類のパイロット信号を、該ＵＥから該基地局に転送することであって、該周期値および該オフセット値は、サブフレーム単位において与えられる、ことと
   を包含し、該ＵＥは、該第１の種類のパイロット信号の転送と、該第２の種類のパイロット信号の転送とが同時に起こるサブフレームにおいて、該第１の時間領域単位において、該第１の種類のパイロット信号の該第１のパイロット信号を転送し、該第２の時間領域単位において、該第１の種類のパイロット信号の該第２のパイロット信号を該第２の種類のパイロット信号と共に転送することを特徴とする、方法。
2. 前記ＵＥは、時間分割多重化方式、周波数分割多重化方式およびコード分割多重化方式のうちの任意の１つ以上によって、前記第２の時間領域単位において、前記第２の種類のパイロット信号と多重化された前記第１の種類のパイロット信号の前記第２のパイロット信号を転送する、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＵＥは、副帯域情報に対応する周波数領域内の副帯域を介して、前記第２の種類のパイロット信号を転送し、該副帯域は、全周波数帯域の一部である、請求項１に記載の方法。
4. 前記周期値および前記オフセット値は、前記基地局から情報を受信することによって与えられる、請求項１に記載の方法。
5. 前記周波数領域における前記副帯域の位置であって、前記第２の種類のパイロット信号を転送する位置は、前記第１の種類のパイロット信号の各転送によって決定される、請求項３に記載の方法。

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