JP5074007B2 - ユーザ端末装置及び基地局装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムに関し、特にユーザ端末装置及び基地局装置に関する。
Ｗ−ＣＤＭＡやＨＳＤＰＡの後継となる通信方式、すなわちＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）が、Ｗ−ＣＤＭＡの標準化団体３ＧＰＰにより検討され、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。
ＯＦＤＭは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式であり、サブキャリアを周波数上に、一部重なりあいながらも互いに干渉することなく密に並べることで、高速伝送を実現し、周波数の利用効率を上げることができる。
ＳＣ−ＦＤＭＡは、周波数帯域を分割し、複数の端末間で異なる周波数帯域を用いて伝送することで、端末間の干渉を低減することができる伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡでは、送信電力の変動が小さくなる特徴を持つことから、端末の低消費電力化及び広いカバレッジを実現できる。
3GPP TR 25.814 (V7.0.0), "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA,"June 2006
しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。
上りリンク伝送では、図１に示すように、各サブフレーム当たり２個のショートブロック（ＳＢ： ｓｈｏｒｔ ｂｌｏｃｋ）と６個のロングブロック（ＬＢ： ｌｏｎｇ ｂｌｏｃｋ）を用いることが検討されている。ロングブロックは、主にデータ及び制御情報の伝送に使用される。２つのショートブロックは、広帯域に伝送されるＣＱＩ測定及び／又はＣＱＩ測定用よりは狭い帯域で伝送されるデータ復調のためのリファレンス信号（パイロット信号）の伝送に使用される。
１ＴＴＩは、２サブフレームで構成されるため、１ＴＴＩは、図２に示すように、４個のショートブロックと１２個のロングブロックにより構成される。
パイロット信号のフレーム内の多重法に対する要求事項として、パイロットチャネルのオーバヘッドを小さくすること、パイロット信号の系列数をできるだけ大きくすること、チャネル推定精度の劣化を避けることが挙げられる。
上りリンクでは、パイロットチャネルの系列として、例えばカザック系列（ＣＡＺＡＣ ｓｅｑｕｅｎｃｅ： Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｚｅｒｏ ＡｕｔｏＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）が使用される。カザック系列は、自己及び相互相関特性のよい系列であるが、系列の数に限りがある。この系列数は、カザック系列長に比例する。
そこで、本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、パイロットチャネルのオーバヘッドを抑えつつ、データを効率的に送信することができるユーザ端末装置及び基地局装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明のユーザ端末装置は、
シングルキャリア方式で少なくとも上りリンクでパイロットチャネルを基地局装置に送信するユーザ端末装置であって：
サブフレームが複数のショートブロック及びロングブロックにより構成され、前記基地局装置により、送信帯域及び送信方法が通知され、
前記送信帯域及び送信方法に基づいて、送信データを前記ロングブロックにマッピングし、データチャネル復調用パイロットチャネルとＣＱＩ測定用パイロットチャネルとを前記ショートブロックにマッピングするマッピング手段；
を備え、
前記マッピング手段は、前記基地局装置から通知された送信帯域が所定の閾値以下である場合に、前記ロングブロックにデータ復調用パイロットチャネルをマッピングする。
このように構成することにより、パイロットチャネルのオーバヘットを低減でき、送信効率を大きくできる。
本発明の他のユーザ端末装置は、
シングルキャリア方式で少なくとも上りリンクでパイロットチャネルを基地局装置に送信するユーザ端末装置であって：
サブフレームが複数のショートブロック及びロングブロックにより構成され、基地局装置により、送信帯域及び送信方法が通知され、
前記送信帯域及び送信方法に基づいて、送信データ及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルを前記ロングブロックにマッピングし、データチャネル復調用パイロットチャネルを前記ショートブロックにマッピングするマッピング手段；
を備える。
このように構成することにより、パイロットチャネルのオーバヘットは多少増大するものの、前記の構成よりもパイロット信号の系列数を大きくできるため、セル間の系列の再使用を容易にできる。また、各ブロックには、１つの目的のみのパイロットが多重されるため、送受信処理が簡単である。
本発明の基地局装置は、
シングルキャリア方式で少なくとも上りリンクでパイロットチャネルを複数のユーザ端末装置から受信する基地局装置であって：
各ユーザ端末装置におけるチャネル状態情報に基づいて、各ユーザ端末装置に無線リソースを割り当て、
自局のカバーするセルに在圏するユーザ端末装置間で、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルが互いに直交するようにパラメータを決定するパラメータ決定手段；
前記パラメータを、前記各ユーザ端末装置に通知する通知手段；
を備え、
前記パラメータにより、各ユーザ端末装置に、送信データ及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルをロングブロックにマッピングし、データチャネル復調用パイロットチャネルをショートブロックにマッピングすることが通知される。

このように構成することにより、ユーザ端末装置が送信するパイロットチャネルのオーバヘットを低減でき、送信効率を大きくできる。また、ユーザ端末装置が送信するパイロット信号の系列数を大きくできるため、セル間の系列の再使用を容易にできる。
本発明の実施例によれば、パイロットチャネルのオーバヘッドを抑えつつ、データを効率的に送信することができるユーザ端末装置及び基地局装置を実現できる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
本発明の実施例に係る基地局装置及びユーザ端末装置が適用される無線通信システムについて説明する。
無線通信システムには、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭ、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡが適用される。上述したように、ＯＦＤＭは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、周波数帯域を分割し、複数の端末間で異なる周波数帯域を用いて伝送することで、端末間の干渉を低減することができる伝送方式である。
次に、本発明の第１の実施例に係るユーザ端末装置１００について、図３を参照して説明する。
本実施例に係る移動局１００は、チャネル符号化部１０２と、データ変調部１０４と、離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）１０６と、サブキャリアマッピング部１０８と、逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１１０と、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）付加部１１２と、カザック（ＣＡＺＡＣ）符号生成部１１４と、巡回シフト部１１６と、離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）１１８と、サブキャリアマッピング部１２０と、逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１２２と、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）付加部１２４と、下りリンク受信信号復調部１２６と、多重部１２８と、ＲＦ送信回路１３０と、電力増幅器１３２と、デュプレクサ１３４とを備える。
下りリンク受信信号復調部１２６では、基地局２００で測定し、各ユーザ装置に対して送信された上りチャネル状態を示す量、すなわちチャネル状態情報（ＣＱＩ： Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を復調する。上りチャネル状態を示す情報は、チャネル符号化部１０２及びデータ変調部１０４に入力される。
また、下りリンク受信信号復調部１２６は、基地局装置２００から送信された制御情報を復調し、該制御情報に含まれるＣＡＺＡＣ符号の識別子、巡回シフト量、及び送信帯域・送信方法を、それぞれＣＡＺＡＣ符号生成部１１４、巡回シフト部１１６、及びサブキャリアマッピング部１０８及び１２０に入力する。
チャネル符号化部１０２及びデータ変調部１０４では、伝搬環境の変動に応じて、変調方式や誤り訂正符号化レートを適応的に変更する伝送方式、すなわちＡＭＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ）により、送信データに対して、チャネル状態情報（ＣＱＩ）に基づいて決定される符号化率、データ変調方式の組み合わせにより、チャネル符号化処理及びデータ変調処理が行われる。
チャネル符号化部１０２では、送信データのチャネル符号化を行う。
図４はブロック、サブフレーム及びＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）の一例を示す。図示の例では、１．０ｍｓのＴＴＩの中に、０．５ｍｓのサブフレームが２つ含まれ、各サブフレームは６つのロングブロック（ＬＢ）と２つのショートブロック（ＳＢ）とを含み、ロングブロックは例えば６６．７μｓであり、ショートブロックは例えば３３．３μｓである。これらの数値例は単なる一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。一般に、ロングブロックは受信側で未知のデータ（制御チャネルやデータチャネル等）を伝送するのに使用され、ショートブロックは受信側で既知のデータ（パイロットチャネル等）を伝送するのに使用される。図示の例では、１つのＴＴＩに１２個のロングブロック（ＬＢ１〜ＬＢ１２）及び４つのショートブロック（ＳＢ１〜ＳＢ４）が含まれる。
離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）１０６は離散フーリエ変換を行い、時系列の情報を周波数領域の情報に変換する。
サブキャリアマッピング部１０８は、周波数領域でのマッピングを行う。例えば、サブキャリアマッピング部１０８は、下りリンク受信信号復調部１２６により入力された送信帯域・送信方法にしたがって、送信データのマッピングを行う。
入力される送信方法には、複数のユーザ装置の多重化に周波数分割多重化（ＦＤＭ）方式を適用することを指定する情報が含まれる。この場合、サブキャリアマッピング部１０８は、入力された送信帯域に合わせて信号をマッピングする。ＦＤＭ方式には、ローカライズド（ｌｏｃａｌｉｚｅｄ）FDM方式及びディストリビュート(ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ)FDM方式の２種類がある。ローカライズドＦＤＭ方式では、周波数軸上で個々のユーザに連続的な帯域、すなわち連続するサブキャリアが割り当てられる。ディストリビュートＦＤＭ方式では、帯域全体に分散したサブキャリアが割り当てられる。この場合、分散したサブキャリアの内、割り当てるサブキャリアが指定される。
逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１１０は、逆フーリエ変換を行うことで、周波数領域の信号を時間領域の信号に戻す。
サイクリックプレフィックス（ＣＰ）付加部１１２は、送信する情報にサイクリックプレフィックス（ＣＰ： Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）を付加する。サイクリックプレフィックス（ＣＰ）は、マルチパス伝搬遅延および基地局における複数ユーザ間の受信タイミングの差を吸収するためのガードインターバルとして機能する。サイクリックプレフィックス付加部１１２の出力信号はデータブロックとして、多重部１２８に入力される。
カザック符号生成部１１４は、下りリンク受信信号復調部１２６により入力されたカザック符号の識別子、例えばカザック番号に従ってカザック符号系列を生成する。
巡回シフト部１１６は、下りリンク受信信号復調部１２６により入力された巡回シフト量に従って、カザック符号系列を巡回式に並べ直すことで別の符号を導出する。
離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）１１８は離散フーリエ変換を行い、時系列の情報を周波数領域の情報に変換する。
サブキャリアマッピング部１２０は、周波数領域でのマッピングを行う。例えば、サブキャリアマッピング部１０８は、下りリンク受信信号復調部１２６により入力された送信帯域・送信方法にしたがって、送信データのマッピングを行う。
入力される送信方法には、複数のユーザ装置の多重化に周波数分割多重化（ＦＤＭ）方式を適用することを指定する情報が含まれる。この場合、サブキャリアマッピング部１０８は、入力された送信帯域に合わせて信号をマッピングする。ＦＤＭ方式には、ローカライズド（ｌｏｃａｌｉｚｅｄ）FDM方式及びディストリビュート(ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ)FDM方式の２種類がある。ローカライズドＦＤＭ方式では、周波数軸上で個々のユーザに連続的な帯域、すなわち連続するサブキャリアが割り当てられる。ディストリビュートＦＤＭ方式では、帯域全体に分散したサブキャリアが割り当てられる。
逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１２２は、逆フーリエ変換を行うことで、周波数領域の信号を時間領域の信号に戻す。
サイクリックプレフィックス（ＣＰ）付加部１２４は、送信する情報にサイクリックプレフィックス（ＣＰ： Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）を付加する。サイクリックプレフィックス（ＣＰ）は、マルチパス伝搬遅延および基地局における複数ユーザ間の受信タイミングの差を吸収するためのガードインターバルとして機能する。サイクリックプレフィックス付加部１２４の出力信号はパイロットブロックとして、多重部１２８に入力される。
多重部１２８は、送信データにパイロットチャネルを多重し、送信フレームを作成する。例えば、図５に示すように、送信データを前記ロングブロックにマッピングし、データチャネル復調用パイロットチャネルとＣＱＩ測定用パイロットチャネルとを前記ショートブロックにマッピングする。具体的には、同一ショートブロック内に、データチャネル復調用パイロットチャネルとＣＱＩ測定用パイロットチャネルとを多重する。この場合、データチャネル復調用パイロットチャネルとＣＱＩ測定用パイロットチャネルとの多重は、ディストリビュート(ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ)ＦＤＭ方式が適用される。
データ送信をしているユーザに対して、データチャネル復調用パイロットチャネルとＣＱＩ測定用パイロットチャネルとを同時に送信する場合、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルを優先して送信する。この場合、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルの一部を用いてチャネルを推定することは可能である。
このように、パイロットチャネルの送信にショートブロックのみを用いることにより、パイロットチャネルのオーバヘッドを小さくでき、送信効率を向上させることができる。また、１ＴＴＩで４個のショートブロックを用いて、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルを送信できるため、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルの多重ユーザ数を大きくとることができる。また、１ＴＴＩで４個のショートブロックを用いて、データ復調用パイロットチャネルが送信されるため、基地局２００におけるチャネル推定精度を向上させることができる。
ＲＦ送信回路１３０は、送信シンボルを無線周波数で送信するためのディジタルアナログ変換、周波数変換及び帯域制限等の処理を行う。
電力増幅器１３２は送信電力を調整する。
デュプレクサ１３４は、同時通信が実現されるように、送信信号及び受信信号を適切に分離する。
次に、本発明の実施例に係る基地局装置２００について、図６を参照して説明する。
本実施例に係る基地局装置２００は、カザック符号生成部２０２と、巡回シフト部２０４と、離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）２０６と、サブキャリアマッピング部２０８と、逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）２１０と、受信タイミング推定部２１２と、チャネル推定・ＣＱＩ測定部２１４と、デュプレクサ２１６と、ＲＦ受信回路２１８と、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２２０と、サブキャリアデマッピング部２２２と、周波数領域等化部２２４と、逆離散フーリエ変換部（ＩＤＦＴ）２２６と、復調部２２８と、スケジューラ２３０と、符号情報設定部２３２とを備える。
カザック符号生成部２０２は、後述する符号情報設定部２３２において設定されたカザック符号の識別子に基づいてカザック符号を生成する。
巡回シフト部２０４は、符号情報設定部２３２において設定された巡回シフト量に基づいて、カザック符号系列を巡回式に並べ直す。
離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）２０６は離散フーリエ変換を行い、時系列の情報を周波数領域の情報に変換する。
サブキャリアマッピング部２０８は、周波数領域でのマッピングを行う。例えば、サブキャリアマッピング部２０８は、符号情報設定部２３２により設定された送信方法に基づいて、パイロットチャネル及び／又はＣＱＩ測定用パイロットチャネルのマッピングを行う。
送信方法には、複数のユーザ装置の多重化に周波数分割多重化（ＦＤＭ）方式が含まれる。この場合、サブキャリアマッピング部２０８は、送信帯域に合わせてパイロットチャネル及び／又はＣＱＩ測定用パイロットチャネルをマッピングする。ＦＤＭ方式には、ローカライズド（ｌｏｃａｌｉｚｅｄ）FDM方式及びディストリビュート(ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ)ＦＤＭ方式の２種類がある。ローカライズドＦＤＭ方式では、周波数軸上で個々のユーザに連続的な帯域、すなわち連続するサブキャリアが割り当てられる。ディストリビュートＦＤＭ方式では、帯域全体に分散したサブキャリアが割り当てられる。
逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）２１０は、逆フーリエ変換を行うことで、周波数領域の信号を時間領域の信号に戻す。その結果、パイロット信号レプリカが生成される。このパイロット信号レプリカは、受信タイミング推定部２１２及びチャネル推定・ＣＱＩ測定部２１４に入力される。
デュプレクサ２１６は、同時通信が実現されるように、送信信号及び受信信号を適切に分離する。
ＲＦ受信回路２１８は、受信シンボルをベースバンドで処理するためにディジタルアナログ変換、周波数変換及び帯域制限等の処理を行う。
受信タイミング推定部２１２は、受信信号中のパイロットチャネルに基づいて、該パイロットチャネルとパイロット信号レプリカとの相関検出により、受信タイミングを推定する。
高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２２０は、推定された受信タイミングにしたがって、フーリエ変換を行い、時系列の情報を周波数領域の情報に変換する。
チャネル推定・ＣＱＩ測定部２１４は、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２２０の出力信号からＣＱＩを測定し、また、出力信号からパイロット信号レプリカを差し引くことにより、チャネル推定を行い、チャネル補償を行うための情報を出力する。
サブキャリアデマッピング部２２２は、周波数領域でのデマッピングを行う。この処理は個々のユーザ装置で行われた周波数領域でのマッピングに対応して行われる。
周波数領域等化部２２４は、チャネル推定値に基づいて受信信号の等化を行う。
逆離散フーリエ変換部（ＩＤＦＴ）２２６は、逆離散フーリエ変換を行うことで、周波数領域の信号を時間領域の信号に戻す。復調部２２８は受信信号を復調する。
スケジューラ２３０は、下りチャネルのチャネル状態情報（ＣＱＩ）の良否や他の判断基準に基づいて、下りリンクのリソース割り当て内容を決定する。また、各ユーザ装置から送信されるＣＱＩ測定用パイロットチャネルの受信結果や他の判断基準に基づいて、上りリンクのリソース割り当ての内容を決定する。決定された内容は、スケジューリング情報として出力される。スケジューリング情報は、信号の伝送に使用される周波数、時間、伝送フォーマット（データ変調方式及びチャネル符号化率等）等を特定する。
符号情報設定部２３２は、スケジューラ２３０による割り当て結果に基づき，上りリンクのユーザ装置が使用するパラメータ、例えばカザック符号を示す系列番号、巡回シフト量、使用可能な周波数帯域等を含む符号情報を特定する。符号情報は報知チャネルで各ユーザ装置に共通に通知されてもよいし、個々のユーザ装置に個別に通知されてもよい。前者の場合各ユーザ装置は自装置用の特定の符号情報を報知情報から一意に導出することを要する。
次に、本発明の第２の実施例に係るユーザ端末について説明する。
本実施例にかかるユーザ端末の構成は、図３を参照して説明したユーザ端末と同様である。
本実施例に係るユーザ端末１００は、図７に示すようにデータチャネル復調用パイロットチャネルとＣＱＩ測定用パイロットチャネルとを別々のブロック、言い換えれば異なるショートブロックに多重する。例えば、ＴＴＩ内の1つのショートブロックにＣＱＩ測定用パイロットチャネル、ＴＴＩ内の残りのショートブロックにチャネル復調用パイロットチャネルを多重する。このように、パイロットチャネルの送信にショートブロックのみを用いることにより、オーバヘッドを小さくすることができる。
チャネル推定の観点からは、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルを送信するショートブロックは、ＴＴＩ内の第２番目（あるいは第３番目）のショートブロックであるほうが望ましい。
また、１つのショートブロック内に、データ復調用パイロットチャネルとＣＱＩ測定用パイロットチャネルが混在しない、すなわちディストリビュートFDMを用いないため、データ復調用パイロットチャネルの系列数を大きくとることができる。
具体的には、サブキャリアマッピング部１０８はロングブロックにデータをマッピングし、サブキャリアマッピング部１２０はショートブロックにデータ及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルをマッピングする。
次に、本発明の第３の実施例に係るユーザ端末について説明する。
本実施例にかかるユーザ端末の構成は、図３を参照して説明したユーザ端末と同様である。
本実施例に係るユーザ端末１００は、図８に示すように、データチャネル復調用パイロットチャネルとＣＱＩ測定用パイロットチャネルとを別々のブロック、言い換えればデータチャネル復調用パイロットチャネルをショートブロックに多重し、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルをロングブロックに多重する。例えば、ショートブロックをデータチャネル復調用パイロットチャネルの送信に用い、ＴＴＩ内の1つのロングブロックをＣＱＩ測定用パイロットチャネルの送信に用いる。このようにすることにより、ＣＱＩ測定用パイロット信号を１つのロングブロックに割り当てるため、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルの系列数を大きくとることができる。また、１つのショートブロック内に、データ復調用パイロットチャネルとＣＱＩ測定用パイロットチャネルが混在しない、すなわちディストリビュートFDMを用いないため、データ復調用パイロットチャネルの系列数を大きくとることができ、チャネル推定精度を向上させることができる。
具体的には、サブキャリアマッピング部１０８はロングブロックにデータ及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルをマッピングし、サブキャリアマッピング部１２０はショートブロックにデータ復調用パイロットチャネルをマッピングする。
次に、本発明の第４の実施例に係るユーザ端末について説明する。
本実施例にかかるユーザ端末の構成は、図３を参照して説明したユーザ端末と同様である。
本実施例に係るユーザ端末１００は、データチャネル復調用パイロットチャネルとＣＱＩ測定用パイロットチャネルとを別々のブロック、言い換えれば、データ及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルをロングブロックに多重し、データチャネル復調用パイロットチャネルをショートブロックに多重する。例えば、ショートブロックをデータチャネル復調用パイロットチャネルの送信に用い、ＴＴＩ内の１つのロングブロックをＣＱＩ測定用パイロットチャネルの送信に用いる。オーバヘッド低減のため、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルの送信に使用されるロングブロックには、ディストリビュートＦＤＭ方式が適用され、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルの送信に使用されるロングブロック以外のロングブロックではデータチャネルが送信される。
このようにすることにより、第３の実施例に係るユーザ端末よりも、パイロットチャネルのオーバヘッドを低減できる。また、１つのショートブロック内に、データ復調用パイロットチャネルとＣＱＩ測定用パイロットチャネルが混在しない、すなわちディストリビュートFDMを用いないため、データ復調用パイロットチャネルの系列数を大きくとることができ、チャネル推定精度を向上させることができる。
具体的には、サブキャリアマッピング部１０８はロングブロックにデータ及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルをマッピングし、サブキャリアマッピング部１２０はショートブロックにデータ復調用パイロットチャネルをマッピングする。
次に、本発明の第５の実施例に係るユーザ端末について説明する。
本実施例にかかるユーザ端末の構成は、図３を参照して説明したユーザ端末と同様である。
本実施例に係るユーザ端末１００は、同一ブロック内に、データチャネル復調用パイロットチャネルとＣＱＩ測定用パイロットチャネルとを多重する。
上述したサブフレーム構成、すなわちショートブロックが２個、ロングブロックが６個であるサブフレーム構成を変更して、図１０に示すように、ロングブロックが７ブロックのサブフレーム構成として、真ん中付近のロングブロックをパイロットチャネルの送信に用いる。
オーバヘッド低減のため、パイロットチャネルの送信に使用されるロングブロックには、ディストリビュートＦＤＭ方式が適用され、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルと、データ復調用パイロットチャネルとが多重される。
この送信方法では、データ送信をしているユーザに対して、データチャネル復調用とＣＱＩ測定用のパイロットチャネルを同時に送信する場合、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルを優先して送信する。この場合、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルの一部を用いてチャネル推定を行うことは可能である。
このようにすることにより、パイロットチャネルのオーバヘッドを小さくできる。また、１ＴＴＩで２個のロングブロックを用いて、ＣＱＩ測定用パイロットチャネル及びデータチャネル復調用パイロットチャネルを送信できるため、ＣＱＩ測定用パイロットチャネル及びデータチャネル復調用パイロットチャネルの系列数を大きくとることができ、チャネル推定精度を向上させることができる。
具体的には、サブキャリアマッピング部１０８は所定のロングブロックにデータチャネルをマッピングし、サブキャリアマッピング部１２０はデータチャネルがマッピングされた所定のロングブロック以外のロングブロックにデータ復調用パイロットチャネル及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルをマッピングする。
次に、本発明の第６の実施例に係るユーザ端末について説明する。
本実施例にかかるユーザ端末の構成は、図３を参照して説明したユーザ端末と同様である。
本実施例に係るユーザ端末１００は、図１１及び図１２に示すように、第１及び第２の実施例に係るユーザ端末装置１００において、狭帯域伝送時に、１つのロングブロックをパイロットチャネル送信に用いる。このようにすることにより、パイロットチャネルの受信信号電力を増大させることができ、チャネル推定精度を改善させることができる。また、パイロット信号の系列数を増大させることができる。系列数の問題は、特に狭帯域送信時に顕著であるため、狭帯域伝送時に系列数を増大させることの利点は大きい。
また、このような構成とした場合に、オーバヘッドが増大してしまうのは、狭帯域で伝送する該当ユーザのみであり、その他のユーザのパイロットオーバヘッドは増大しない。このため、他のユーザに影響を与えずに適用できる。
具体的には、サブキャリアマッピング部１０８はロングブロックにデータチャネルをマッピングし、サブキャリアマッピング部１２０はショートブロック及びロングブロックにデータ復調用パイロットチャネル及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルをマッピングする。
また、狭帯域伝送時に、データチャネルの帯域幅よりも大きい帯域幅を用いてチャネル復調用パイロットを送信するようにしてもよい。具体的には、図１３に示すように、ＵＥ１のデータ復調用パイロットチャネルとＵＥ２のデータ復調用パイロットチャネルは、ＵＥ１に割り当てられた帯域とＵＥ２に割り当てられた同じ帯域幅の帯域でＣＤＭ方式が適用される。この場合、ユーザ間はカザック符号の巡回シフトによる直交ＣＤＭで多重される。
このようにすることにより、広い帯域で、パイロットチャネルが送信されるため、パイロット信号の系列数を増大させることができる。
本実施例に係るユーザ端末の動作について、図１４を参照して説明する。
基地局装置により割り当てられる帯域幅に対し、ロングブロックによりパイロットチャネルを送信するか否かを決定するため、帯域幅の閾値Ｘ及び受信品質の閾値Ｙが予め設定される。また、ロングブロックをパイロットチャネルの送信に使用する場合のフレーム構成も予め決定される。
サブキャリアマッピング部１０８及び１２０は、基地局２００から送信された符号情報に含まれる送信帯域を示す情報に基づいて、通知された送信帯域が帯域幅の閾値Ｘよりも小さいか（狭い）否かを判断する（ステップＳ１４０２）。
通知された送信帯域が帯域幅の閾値Ｘより小さい場合（ステップＳ１４０２：ＹＥＳ）、サブキャリアマッピング部１０８及び１２０は、ロングブロックをパイロットチャネルの送信に用いる構成に切り替える（ステップＳ１４０４）。
一方、通知された送信帯域が帯域幅の閾値より小さくない場合（ステップＳ１４０２：ＮＯ）、サブキャリアマッピング部１０８及び１２０は、受信品質が必要とされる閾値Ｙよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ１４０６）。
受信品質が必要とされる閾値Ｙよりも小さい場合（ステップＳ１４０６：ＹＥＳ）、サブキャリアマッピング部１０８及び１２０は、ロングブロックをパイロットチャネルの送信に用いる構成に切り替える（ステップＳ１４０４）。
一方、受信品質が必要とされる閾値Ｙよりも小さくない場合（ステップＳ１４０６：ＮＯ）、サブキャリアマッピング部１０８及び１２０は、フレームの構成を変更しないと決定する（ステップＳ１４０８）。
次に、本発明の第７の実施例に係るユーザ端末について説明する。
本実施例にかかるユーザ端末の構成は、図３を参照して説明したユーザ端末と同様である。
本実施例に係るユーザ端末１００は、図１５に示すように、データチャネル復調用パイロットチャネルとＣＱＩ測定用パイロットチャネルとを別々のブロック、言い換えればデータチャネル復調用パイロットチャネルをショートブロックに多重し、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルをロングブロックに多重する。例えば、ショートブロックをデータチャネル復調用パイロットチャネルの送信に用い、ＴＴＩ内の1つのロングブロックをＣＱＩ測定用パイロットチャネルの送信に用いる。このＣＱＩ測定用パイロットチャネルは、複数のＴＴＩ、例えば２ＴＴＩ毎に多重される。ＣＱＩ測定用パイロットチャネルが送信されないＴＴＩのロングブロックでは、データチャネルが送信される。
例えば、図１６に示すように、２ＴＴＩ毎にフレームの先頭ブロックを使用して、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルを送信する。図１６には、ＣＱＩ測定用パイロットの帯域が２種類の場合、例えば５ＭＨｚと１０ＭＨｚの例が示される。図１６において、データ復調用パイロットチャネルは割愛される。ＣＱＩ測定用パイロットチャネルの送信帯域幅は、基地局と移動局とのパスロス（距離減衰）又は移動局の送信可能帯域幅の制限によって決定される。異なる帯域幅を有するＣＱＩ測定用パイロットの間の多重はディストリビュート(ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ)ＦＤＭＡが適用される。同一の帯域幅を有するＣＱＩ測定用パイロットの多重は、直交ＣＤＭＡが適用される。ローカライズドＦＤＭＡを適用するようにしてもよい。移動局の送信可能帯域幅が２０ＭＨｚの場合、１０ＭＨｚ帯域のＣＱＩ測定用パイロットに周波数ホッピングを適用し、２ＴＴＩにわたって２０ＭＨｚのチャネル品質を測定する。
このようにすることにより、ＣＱＩ測定用パイロット信号を１つのロングブロックに割り当てることができるため、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルの系列数を大きくとることができる。また、１ＴＴＩで４個のショートブロックを用いて、データ復調用パイロットチャネルを送信できるため、データ復調用パイロットチャネルの系列数を大きくとることができ、チャネル推定精度を向上させることができる。さらに、パイロットチャネル、特にＣＱＩ測定用パイロットチャネルのオーバヘッドを低減することができる。
具体的には、サブキャリアマッピング部１０８はロングブロックにデータ及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルをマッピングし、サブキャリアマッピング部１２０はショートブロックにデータ復調用パイロットチャネルをマッピングする。
次に、本発明の第８の実施例に係るユーザ端末について説明する。
本実施例にかかるユーザ端末の構成は、図３を参照して説明したユーザ端末と同様である。
本実施例に係るユーザ端末１００は、図１７に示すように、上述した実施例に係るユーザ端末装置１００において、基地局装置２００により送信される符号情報に含まれる送信方法に基づいて、複数ユーザのＣＱＩ測定用パイロットチャネルを多重する。具体的には、ユーザ端末装置１００はＴＤＭＡ／ＣＤＭＡ／ＦＤＭＡのハイブリッド多重構成を適用できる。
基地局装置２００から送信タイミング情報が送信された場合には、ユーザ端末装置は、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルの送信間隔内で、異なるユーザを時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、すなわちブロック毎にユーザをグループ化して送信する。
基地局装置２００から、送信タイミング情報、送信帯域情報、カザック系列の巡回シフト量情報が送信された場合には、ユーザ端末装置は、同一ブロック、すなわちショートブロック又はロングブロック内のユーザ間において、同一送信帯域で送信するＣＱＩ測定パイロットを符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、すなわちカザック系列の巡回シフトを用いた直交ＣＤＭＡにより送信する。
基地局装置２００から、送信タイミング情報、送信帯域情報が送信された場合には、同一ブロック、すなわちショートブロック又はロングブロック内のユーザ間において、異なる送信帯域で送信するＣＱＩ測定用パイロットチャネルをローカライズドFDMAにより多重する。
次に、本発明の第８の実施例に係るユーザ端末について説明する。
本実施例にかかるユーザ端末の構成は、図３を参照して説明したユーザ端末と同様である。
本実施例に係るユーザ端末１００は、図１８に示すように、上述した第３の実施例に係るユーザ端末装置１００において、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルに周波数ホッピングを適用する。周波数ホッピングは、ＴＴＩ間で行うようにし、空いたリソースでデータチャネルを送信する。周波数ホッピングを適用することにより、パイロットオーバヘッドを低減することができる。
サブフレームの構成を示す説明図である。 ＴＴＩの構成を示す説明図である。 本発明の一実施例に係るユーザ端末装置を示す部分ブロック図である。 ＴＴＩ、サブフレーム及びブロックを示す説明図である。 本発明の一実施例にかかるユーザ端末装置におけるデータチャネル、データ復調用パイロットチャネル及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルのマッピングの一例を示す説明図である。 本発明の一実施例に係る基地局装置を示す部分ブロック図である。 本発明の一実施例にかかるユーザ端末装置におけるデータチャネル、データ復調用パイロットチャネル及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルのマッピングの一例を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかるユーザ端末装置におけるデータチャネル、データ復調用パイロットチャネル及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルのマッピングの一例を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかるユーザ端末装置におけるデータチャネル、データ復調用パイロットチャネル及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルのマッピングの一例を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかるユーザ端末装置におけるデータチャネル、データ復調用パイロットチャネル及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルのマッピングの一例を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかるユーザ端末装置におけるデータチャネル、データ復調用パイロットチャネル及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルのマッピングの一例を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかるユーザ端末装置におけるデータチャネル、データ復調用パイロットチャネル及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルのマッピングの一例を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかるユーザ端末装置におけるデータチャネル、データ復調用パイロットチャネル及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルのマッピングの一例を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかるユーザ端末装置の動作を示すフロー図である。 本発明の一実施例にかかるユーザ端末装置におけるデータチャネル、データ復調用パイロットチャネル及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルのマッピングの一例を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかるユーザ端末装置におけるデータチャネル、データ復調用パイロットチャネル及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルのマッピングの一例を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかるユーザ端末装置におけるＣＱＩ測定用パイロットチャネル多重法を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかるユーザ端末装置におけるＣＱＩ測定用パイロットチャネルの送信法を示す説明図である。
符号の説明
１００ ユーザ端末装置
１０２ チャネル符号化部
１０４ データ変調部
１０６ 離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）
１０８ サブキャリアマッピング部
１１０ 逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
１１２ サイクリックプレフィックス（ＣＰ）付加部
１１４ カザック（ＣＡＺＡＣ）符号生成部
１１６ 巡回シフト部
１１８ 離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）
１２０ サブキャリアマッピング部
１２２ 逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
１２４ サイクリックプレフィックス（ＣＰ）付加部
１２６ 下りリンク受信信号復調部
１２８ 多重部
１３０ ＲＦ送信回路
１３２ 電力増幅器
１３４ デュプレクサ
２００ 基地局装置
２０２ カザック符号生成部
２０４ 巡回シフト部
２０６ 離散フーリエ変換部（ＤＦＴ）
２０８ サブキャリアマッピング部
２１０ 逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
２１２ 受信タイミング推定部
２１４ チャネル推定・ＣＱＩ測定部
２１６ デュプレクサ
２１８ ＲＦ受信回路
２２０ 高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）
２２２ サブキャリアデマッピング部
２２４ 周波数領域等化部
２２６ 逆離散フーリエ変換部（ＩＤＦＴ）
２２８ 復調部
２３０ スケジューラ
２３２ 符号情報設定部

Claims (15)

  1. シングルキャリア方式で少なくとも上りリンクでパイロットチャネルを基地局装置に送信するユーザ端末装置であって：
    サブフレームが複数のショートブロック及びロングブロックにより構成され、前記基地局装置により、送信帯域及び送信方法が通知され、
    前記送信帯域及び送信方法に基づいて、送信データを前記ロングブロックにマッピングし、データチャネル復調用パイロットチャネルとＣＱＩ測定用パイロットチャネルとを前記ショートブロックにマッピングするマッピング手段；
    を備え、
    前記マッピング手段は、前記基地局装置から通知された送信帯域が所定の閾値以下である場合に、前記ロングブロックにデータ復調用パイロットチャネルをマッピングすることを特徴とするユーザ端末装置。
  2. 請求項１に記載のユーザ端末装置において：
    前記マッピング手段は、データチャネル復調用パイロットチャネルとＣＱＩ測定用パイロットチャネルとを同一のショートブロックに多重することを特徴とするユーザ端末装置。
  3. 請求項２に記載のユーザ端末装置において：
    前記ロングブロックは、前記ショートブロック以上の送信時間を有し、
    前記マッピング手段は、前記データチャネル復調用パイロットチャネルと前記ＣＱＩ測定用パイロットチャネルとを連続したショートブロックにマッピングすることを特徴とするユーザ端末装置。
  4. 請求項１に記載のユーザ端末装置において：
    前記マッピング手段は、前記データチャネル復調用パイロットチャネルと前記ＣＱＩ測定用パイロットチャネルとを異なるショートブロックに多重することを特徴とするユーザ端末装置。
  5. 請求項１に記載のユーザ端末装置において：
    前記マッピング手段は、前記データチャネル復調用パイロットチャネルを、データチャネルを送信する帯域幅よりも広い帯域幅にマッピングすることを特徴とするユーザ端末装置。
  6. シングルキャリア方式で少なくとも上りリンクでパイロットチャネルを基地局装置に送信するユーザ端末装置であって：
    サブフレームが複数のショートブロック及びロングブロックにより構成され、基地局装置により、送信帯域及び送信方法が通知され、
    前記送信帯域及び送信方法に基づいて、送信データ及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルを前記ロングブロックにマッピングし、データチャネル復調用パイロットチャネルを前記ショートブロックにマッピングするマッピング手段；
    を備えることを特徴とするユーザ端末装置。
  7. 請求項６に記載のユーザ端末装置において：
    前記マッピング手段は、前記送信データと前記ＣＱＩ測定用パイロットチャネルとを同一のロングブロックに多重することを特徴とするユーザ端末装置。
  8. 請求項６に記載のユーザ端末装置において：
    前記マッピング手段は、前記送信データと前記ＣＱＩ測定用パイロットチャネルとを異なるロングブロックに多重することを特徴とするユーザ端末装置。
  9. 請求項６ないし８のいずれか１項に記載のユーザ端末装置において：
    複数のサブフレームにより、ＴＴＩが構成され、
    前記マッピング手段は、前記ＴＴＩ間でＣＱＩ測定用パイロットチャネルを送信する周波数帯を切り替えるように、該ＣＱＩ測定用パイロットチャネルをマッピングすることを特徴とするユーザ端末装置。
  10. 請求項６ないし８のいずれか１項に記載のユーザ端末装置において：
    複数のサブフレームにより、ＴＴＩが構成され、
    前記マッピング手段は、複数のＴＴＩ毎にＣＱＩ測定用パイロットチャネルを多重することを特徴とするユーザ端末装置。
  11. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のユーザ端末装置において：
    予め決定された送信間隔で、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルを時分割多重することを特徴とするユーザ端末装置。
  12. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のユーザ端末装置において：
    予め決定された送信間隔で、前記ＣＱＩ測定用パイロットチャネルを符号分割多重することを特徴とするユーザ端末装置。
  13. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のユーザ端末装置において：
    予め決定された送信間隔で、前記ＣＱＩ測定用パイロットチャネルを周波数分割多重することを特徴とするユーザ端末装置。
  14. シングルキャリア方式で少なくとも上りリンクでパイロットチャネルを複数のユーザ端末装置から受信する基地局装置であって：
    各ユーザ端末装置におけるチャネル状態情報に基づいて、各ユーザ端末装置に無線リソースを割り当て、
    自局のカバーするセルに在圏するユーザ端末装置間で、ＣＱＩ測定用パイロットチャネルが互いに直交するようにパラメータを決定するパラメータ決定手段；
    前記パラメータを、前記各ユーザ端末装置に通知する通知手段；
    を備え、
    前記パラメータにより、各ユーザ端末装置に、送信データ及びＣＱＩ測定用パイロットチャネルをロングブロックにマッピングし、データチャネル復調用パイロットチャネルをショートブロックにマッピングすることが通知されることを特徴とする基地局装置。
  15. 請求項１４に記載の基地局装置において：
    前記パラメータは、カザック符号の識別子、巡回シフト量、送信帯域の情報を含むことを特徴とする基地局装置。
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