JP5081966B2 - 集積回路、通信装置および通信方法 - Google Patents

集積回路、通信装置および通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、集積回路、通信装置および通信方法に関する。
現在、３ＧＰＰ ＲＡＮ ＬＴＥ(Third Generation Partnership Project Radio Access Network Long Term Evolution)では、上り回線のSounding Reference Signal(ＳＲＳ)が検討されている。ここで、Soundingとは回線品質を推定することを称し、ＳＲＳは主に、上り回線データチャネルのＣＱＩ(Channel Quality Indicator)推定、および基地局と移動局との間のタイミングオフセット推定を行うために、特定のタイムスロットにおいて時間多重されて送信される。
また、ＳＲＳの送信方法として、特定のタイムスロットで広帯域で送信し、一度に広帯域にわたるＣＱＩを推定する方法と、周波数帯をずらしながら（周波数ホッピング）狭帯域のＳＲＳを複数のタイムスロットで送信し、数回に分けて広帯域のＣＱＩを推定する方法とが提案されている。
一般的に、セル境界付近に存在するＵＥ(User Equipment)は、パスロスが大きく、また最大送信電力が限られている。そのため、広帯域にＳＲＳ送信すると、単位周波数あたりの基地局受信電力が低くなり、受信ＳＮＲ(Signal to Noise Ratio)が低くなるため、その結果、ＣＱＩ推定精度が劣化する。従って、セル境界付近のＵＥは、限られた電力を所定の周波数帯域に絞って送信する狭帯域ＳＲＳ送信方法をとる。逆に、セル中央付近のＵＥは、パスロスが小さくて、広帯域にＳＲＳを送信しても、単位周波数あたりの基地局受信電力は十分確保可能であるため、広帯域ＳＲＳ送信方法をとる。
一方、ＳＲＳを送信するもう１つの目的は、基地局と移動局との間のタイミングオフセット推定のためである。従って、定められたタイミング推定精度Δｔを確保するためには、１送信単位（１周波数多重単位）のＳＲＳの帯域幅は、１／Δｔ以上とする必要がある。すなわち、１送信単位のＳＲＳの帯域幅は、ＣＱＩ推定精度とタイミング推定精度との両方を満足させる必要がある。
また、ＬＴＥにおいて、上り回線制御チャネルであるＰＵＣＣＨ(Physical Uplink Control Channel)は、システム帯域の両端に周波数多重される。従って、ＳＲＳはシステム帯域から上記ＰＵＣＣＨを除いた帯域で送信される。
さらに、ＰＵＣＣＨの送信帯域幅(１チャネルのＰＵＣＣＨの帯域幅のチャネル数倍)は、制御データの収容数に応じて変動する。つまり、制御データの収容数が少ない場合は、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が狭く（チャネル数が少なく）なり、逆に制御データの収容数が多い場合は、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が広く（チャネル数が多く）なる。従って、図１に示すように、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動するとＳＲＳ送信帯域幅も変動する。図１において、横軸は周波数軸を示し、縦軸は時間軸を示す（以下同様）。なお、以下では、１チャネルのＰＵＣＣＨの帯域幅を単にＰＵＣＣＨ帯域幅と省略し、ＰＵＣＣＨ帯域幅にチャネル数を乗じた帯域幅をＰＵＣＣＨ送信帯域幅と称す。同様に、１送信単位のＳＲＳの帯域幅を単にＳＲＳ帯域幅と省略し、複数送信単位のＳＲＳの帯域幅をＳＲＳ送信帯域幅と称す。
3GPP R1-072229, Samsung, "Uplink channel sounding RS structure",7th-11th May 2007
ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動する場合の狭帯域ＳＲＳ送信方法として、非特許文献１には、図２に示すような方法が開示されている。非特許文献１記載のＳＲＳ送信方法においては、図２に示すようにＳＲＳ送信帯域幅を、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が最大となるときのＳＲＳ送信帯域幅に固定し、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動してもＳＲＳ送信帯域幅を変更しない。また、図２に示すように、ＳＲＳを狭帯域で送信する際には、ＳＲＳを周波数ホッピングして送信する。非特許文献１記載の方法によれば、図２下段に示すようにＰＵＣＣＨ送信帯域幅が最大値未満である場合には、ＳＲＳが送信されない帯域が生じ、周波数領域におけるＣＱＩ推定精度が著しく劣化する。
また、図３Ａに示すように、ＳＲＳ送信帯域幅を、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が最小の時のＳＲＳ送信帯域幅に固定すると、図３Ｂに示すようにＰＵＣＣＨ送信帯域幅が増加した場合には、ＳＲＳとＰＵＣＣＨとの間で干渉が生じ、ＰＵＣＣＨの受信性能が劣化する。
ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が増加した場合に、図３Ｂに示したようなＳＲＳとＰＵＣＣＨとの干渉を防止するためには、図４Ｂに示すように、ＰＵＣＣＨと干渉が生じるＳＲＳの送信を停止する方法が考えられる。ここで、図４Ａは図３Ａと同様であり、説明を明確にするために重複して示した図である。ただし、この方法によれば、ＳＲＳが送信されない帯域が生じてしまい、周波数領域におけるＣＱＩ推定精度が劣化する。
本発明の目的は、狭帯域ＳＲＳの送信において、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動する場合に、ＳＲＳとＰＵＣＣＨとの干渉を防止しつつ、ＳＲＳが送信されない帯域によるＣＱＩ推定精度の劣化を抑えることができる集積回路、通信装置および通信方法を提供することである。
本発明の第１の態様に係る無線通信装置は、上り回線データチャネルの品質を測定するための参照信号を生成する生成手段と、前記参照信号を送信する参照信号送信帯域に、前記参照信号を周波数多重して配置する配置手段と、前記参照信号送信帯域幅の変動に応じて、前記参照信号の１多重単位の帯域幅を変更せずに、周波数的に均等となるように前記周波数多重の多重位置を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
本発明の第２の態様に係る無線通信方法は、上り回線データチャネルの品質を推定するための参照信号を生成するステップと、前記参照信号を送信する参照信号送信帯域に、前記参照信号を周波数多重して配置するステップと、前記参照信号送信帯域幅の変動に応じて、前記参照信号の１多重単位の帯域幅を変更せずに、周波数的に均等となるように前記周波数多重の多重位置を制御するステップと、を有するようにした。
本発明によれば、狭帯域ＳＲＳの送信において、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動する場合に、ＳＲＳとＰＵＣＣＨとの干渉を防止しつつ、ＳＲＳが送信されない帯域によるＣＱＩ推定精度の劣化を抑えることができる。
ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動に応じてＳＲＳ送信帯域幅が変動する様子を示す図（従来） ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動する場合の狭帯域ＳＲＳ送信方法を示す図（従来） ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動する場合の狭帯域ＳＲＳ送信方法のバリエーションを示す図（従来） ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動する場合の狭帯域ＳＲＳ送信方法のバリエーションを示す図（従来） ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動する場合の狭帯域ＳＲＳ送信方法のバリエーションを示す図（従来） ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動する場合の狭帯域ＳＲＳ送信方法のバリエーションを示す図（従来） 本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る移動局の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係るＳＲＳ配置決定部における処理手順を示すフロー図 本発明の実施の形態１に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置を例示する図 本発明の実施の形態１に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置を例示する図 本発明の実施の形態２に係るＳＲＳ配置決定部における処理手順を示すフロー図 本発明の実施の形態２に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置を例示する図 本発明の実施の形態２に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置を例示する図 本発明の実施の形態３に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置を例示する図 本発明の実施の形態３に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置を例示する図 本発明の実施の形態４に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置を例示する図 本発明の実施の形態４に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置を例示する図 本発明の実施の形態５に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置を例示する図 本発明の実施の形態５に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置を例示する図 本発明に係るＲＳ配置決定部のバリエーションにおいて決定されたＳＲＳの配置を例示する図（その一） 本発明に係るＲＳ配置決定部のバリエーションにおいて決定されたＳＲＳの配置を例示する図（その一） 本発明に係るＲＳ配置決定部のバリエーションにおいて決定されたＳＲＳの配置を例示する図（その二） 本発明に係るＲＳ配置決定部のバリエーションにおいて決定されたＳＲＳの配置を例示する図（その二） 本発明に係るＳＲＳ配置定義テーブルの一例を示す図 本発明に係るＲＳ配置決定部のバリエーションにおいて決定されたＳＲＳの配置を例示する図（その三） 本発明に係るＲＳ配置決定部のバリエーションにおいて決定されたＳＲＳの配置を例示する図（その三） 本発明に係るＲＳ配置決定部のバリエーションにおいて決定されたＳＲＳの配置を例示する図（その四） 本発明に係るＲＳ配置決定部のバリエーションにおいて決定されたＳＲＳの配置を例示する図（その四）
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。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る基地局１００の構成を図５に示し、本発明の実施の形態１に係る移動局２００の構成を図６に示す。
なお、説明が煩雑になることを避けるために、図５では、本発明と密接に関連するＳＲＳの受信に係わる構成部を示し、上り回線データおよび下り回線データの送受信等に係わる構成部の図示及び説明を省略する。同様に、図６では、本発明と密接に関連するＳＲＳの送信に係わる構成部を示し、上り回線データおよび下り回線データの送受信等に係わる構成部の図示及び説明を省略する。
図５に示す基地局１００において、ＳＲＳ配置決定部１０１は、ＰＵＣＣＨチャネル数に基づき周波数／時間領域においてＳＲＳの配置を決定し、決定したＳＲＳ配置に関する情報（以下、ＳＲＳ配置情報と称す）を制御信号生成部１０２およびＳＲＳ抽出部１０８に出力する。なお、ＳＲＳ配置決定部１０１における処理の詳細については後述する。制御信号生成部１０２は、ＳＲＳ配置情報を含む制御信号を生成し、変調部１０３に出力する。変調部１０３は、制御信号を変調し無線送信部１０４に出力する。無線送信部１０４は、変調信号に対しＤ／Ａ変換、アップコンバート、増幅等の送信処理を施し、アンテナ１０５から無線送信する。
無線受信部１０６は、アンテナ１０５を介して無線受信した移動局２００からのＳＲＳに対しダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を施し、復調部１０７に出力する。復調部１０７は、受信したＳＲＳを復調しＳＲＳ抽出部１０８に出力する。ＳＲＳ抽出部１０８は、ＳＲＳ配置決定部１０１からのＳＲＳ配置情報に基づき、周波数／時間領域に配置されたＳＲＳを抽出し、ＣＱＩ/タイミングオフセット推定部１０９に出力する。ＣＱＩ/タイミングオフセット推定部１０９は、ＳＲＳからＣＱＩおよびタイミングオフセットを推定する。
図６に示す移動局２００において、ＳＲＳ符号生成部２０１は、上り回線データチャネルの品質を測定するためのＳＲＳとして用いられる符号系列、すなわちＳＲＳ符号を生成しＳＲＳ配置部２０２に出力する。ＳＲＳ配置部２０２は、ＳＲＳ配置制御部２０８の指示に従って、ＳＲＳ符号を周波数／時間領域のリソース上に配置し変調部２０３に出力する。変調部２０３は、ＳＲＳ符号を変調し無線送信部２０４に出力する。無線送信部２０４は、変調信号に対しＤ／Ａ変換、アップコンバート、増幅等の送信処理を施し、アンテナ２０５から無線送信する。
無線受信部２０６は、アンテナ２０５を介して無線受信した基地局１００からの制御信号に対しダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を施し、復調部２０７に出力する。復調部２０７は、受信した制御信号を復調しＳＲＳ配置制御部２０８に出力する。ＳＲＳ配置制御部２０８は、復調された制御信号に含まれるＳＲＳ配置情報に従って、ＳＲＳ配置部２０２を制御する。
次に、基地局１００のＳＲＳ配置決定部１０１における処理について詳述する。
図７は、ＳＲＳ配置決定部１０１における処理手順を示すフロー図である。
まず、ステップ（以下、「ＳＴ」と記す）１０１０において、ＳＲＳ配置決定部１０１は、所要ＣＱＩ推定精度および所要タイミングオフセット推定精度に基づきＳＲＳ帯域幅を決定する。
次いで、ＳＴ１０２０において、ＳＲＳ配置決定部１０１は、システム帯域幅、ＰＵＣＣＨチャネル数、およびＳＲＳ帯域幅に基づき、ＳＲＳの周波数領域での多重数を算出する。具体的に、ＳＲＳの周波数領域での多重数は、システム帯域幅からＰＵＣＣＨ送信帯域幅を除いたＳＲＳ送信帯域幅に、ＳＴ１０１０で１送信単位の帯域幅が決定されたＳＲＳが多重可能な最大数である。すなわち、ＳＲＳの周波数領域での多重数は、ＳＲＳ送信帯域幅を、ＳＴ１０１０で決定されたＳＲＳ帯域幅で除算して得られる商の整数部分となる。ここで、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅は、ＰＵＣＣＨチャネル数により決まり、制御データの収容数に応じて変動するものである。
次いで、ＳＴ１０３０において、ＳＲＳ配置決定部１０１は、ＳＲＳがＳＲＳ送信帯域幅において所定の時間間隔で周波数ホッピング（周波数多重）するように、ＳＲＳ配置を決定する。具体的には、ＳＲＳ配置決定部１０１は、周波数領域では、ＣＱＩ推定対象となる周波数帯域を均等にカバーするように、時間領域では所定の時間間隔となるように、ＳＲＳを周波数／時間領域に配置すると決定する。
図８Ａおよび図８Ｂは、ＳＲＳ配置決定部１０１において決定されたＳＲＳの配置を例示する図である。なお、図８Ａは、ＰＵＣＣＨチャネル数が２である場合を示し、図８Ｂは、ＰＵＣＣＨチャネル数が４である場合を示す。
図８Ａおよび図８Ｂにおいて、ＳＲＳ帯域幅は、所要ＣＱＩ推定精度および所要タイミングオフセット推定精度を満たすように決定されたものであり、ＰＵＣＣＨチャネル数、ＳＲＳ送信帯域幅が変動してもＳＲＳ帯域幅を変更しない。
また、図８Ａおよび図８ＢそれぞれにおけるＰＵＣＣＨチャネル数が異なるため、ＳＲＳ送信帯域幅がそれぞれ異なり、ＳＲＳ送信帯域幅をＳＲＳ帯域幅で除算して得られるＳＲＳ周波数多重数、すなわちＳＲＳホッピング数もそれぞれ異なる。図８ＡにおいてＰＵＣＣＨチャネル数が２である場合には、ＳＲＳ周波数多重数が４となり、図８ＢにおいてＰＵＣＣＨチャネル数が４である場合には、ＳＲＳ周波数多重数が３となる。
そして図８に示すように、ＳＲＳ送信帯域においてＳＲＳが周波数多重される位置は、ＳＲＳがＳＲＳ送信帯域、すなわちＣＱＩ推定対象となる周波数帯域を均等にカバーするような位置となる。これにより、ＳＲＳが送信されない帯域は、帯域幅がより小さく数がより多くの帯域に分割されるため、つまり、特定の広い範囲の帯域にわたってＳＲＳが送信されない状況が回避されるため、ＳＲＳが送信されない帯域によるＣＱＩ推定精度の劣化を抑えることができる。
このように、本実施の形態によれば、ＰＵＣＣＨチャネル数の増減に伴い、ＳＲＳ帯域幅を固定としたまま、ＣＱＩ推定帯域幅を均等にカバーするようにＳＲＳの配置を変更するため、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動する場合に、ＣＱＩ推定精度およびタイミングオフセット推定精度を維持しつつ、ＳＲＳとＰＵＣＣＨとの間の干渉を防止することができ、さらにＳＲＳが送信されない帯域によるＣＱＩ推定精度の劣化を抑えることができる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る基地局および移動局は、実施の形態１に係る基地局および移動局と基本的に同様な構成をとり、基本的に同様な動作を行う。従って、ここではブロック図を図示せず、詳細な説明を省略する。本実施の形態に係る基地局、移動局と、実施の形態１に係る基地局、移動局との相違点は基地局のＳＲＳ配置決定部のみにある。なお、本実施の形態に係る基地局が備えるＳＲＳ配置決定部は、実施の形態１に係る基地局が備えるＳＲＳ配置決定部１０１と一部の処理のみにおいて相違する。
以下、本実施の形態に係るＳＲＳ配置決定部の処理について説明する。
図９は、本実施の形態に係るＳＲＳ配置決定部における処理手順を示すフロー図である。なお、図９に示す手順は、図７に示した手順と基本的に同様なステップを有しており、同一のステップには同一の符号を付し、その説明を省略する。図９に示す手順は、ＳＴ１０３０の代わりにＳＴ２０３０を有する点のみにおいて、図７に示した手順と相違する。
ＳＴ２０３０において、ＳＲＳ配置決定部は、まず、下記の式（１）に従ってＳＲＳを周波数／時間領域に配置する時間間隔を算出する。式（１）に従って算出される時間間隔τ（ｃＰＵＣＣＨ）を用いてＳＲＳが送信されると、ＰＵＣＣＨチャネル数が変動した場合でも、ＣＱＩ推定対象帯域に対するＣＱＩ推定期間が一定となる。
τ（ｃＰＵＣＣＨ）≒Ｔ／ｎ（ｃＰＵＣＣＨ） …（１）
式（１）において、Ｔは、ＣＱＩ推定対象帯域に対するＣＱＩ推定期間を示し、ｃＰＵＣＣＨはＰＵＣＣＨチャネル数を示す。ｎ（ｃＰＵＣＣＨ）は、ＰＵＣＣＨチャネル数がｃＰＵＣＣＨである場合のＳＲＳ周波数多重数、すなわち周波数ホッピング数を示す。なお、送信間隔タイムスロットを単位とするため、τ（ｃＰＵＣＣＨ）は式（１）の右辺の値をタイムスロットに合わせた結果となる。
また、ＳＴ２０３０において、ＳＲＳ配置決定部は、ＳＲＳがＳＲＳ送信帯域幅において、算出した時間間隔τで周波数多重するように、ＳＲＳ配置を決定する。すなわち、ＳＲＳ配置決定部は、周波数領域ではＣＱＩ推定対象となる周波数帯域を、時間領域ではＣＱＩ推定期間Ｔを均等にカバーするようにＳＲＳを配置すると決定する。
図１０Ａおよび図１０Ｂは、本実施の形態に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置を例示する図である。なお、図１０は図８と基本的に同様であり、重複な説明は省略する。
図１０Ａおよび図１０Ｂにおいて、ＳＲＳ送信帯域幅の変動に伴い、ＳＲＳ帯域幅は変更せず、ＳＲＳはＳＲＳ送信帯域を均等にカバーするように周波数多重される。
また、図１０Ａにおいては、時間間隔τ（２）を用いてＳＲＳを配置し、図１０Ｂにおいては、時間間隔τ（４）を用いてＳＲＳを配置する。すなわち、本実施の形態においては、ＰＵＣＣＨチャネル数が小さくなる場合には、ＳＲＳ送信間隔を短くし、ＰＵＣＣＨチャネル数が大きくなる場合には、ＳＲＳ送信間隔を長くする。これにより、ＰＵＣＣＨチャネル数が変動しても、ＣＱＩ推定期間Ｔは変動しない。
このように、本実施の形態によれば、ＰＵＣＣＨチャネル数の増減に伴い、ＳＲＳ帯域幅を固定としたまま、ＣＱＩ推定帯域幅を均等にカバーするようにＳＲＳの配置を変更する。このため、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動する場合に、ＣＱＩ推定精度およびタイミングオフセット推定精度を維持しつつ、ＳＲＳとＰＵＣＣＨとの間の干渉を防止することができ、さらにＳＲＳが送信されない帯域によるＣＱＩ推定精度の劣化を抑えることができる。
さらに、本実施の形態によれば、ＰＵＣＣＨチャネル数が小さくなる場合には、ＳＲＳ送信間隔を短くし、ＰＵＣＣＨチャネル数が大きくなる場合には、ＳＲＳ送信間隔を長くする。このため、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動する場合に、ＣＱＩ推定期間を一定に維持することができ、ＣＱＩ推定精度の劣化を防止することができる。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る基地局および移動局は、実施の形態１に係る基地局および移動局と基本的に同様な構成をとり、基本的に同様な動作を行う。従って、ここではブロック図を図示せず、詳細な説明を省略する。本実施の形態に係る基地局、移動局と、実施の形態１に係る基地局、移動局との相違点は基地局のＳＲＳ配置決定部のみにある。なお、本実施の形態に係る基地局が備えるＳＲＳ配置決定部は、実施の形態１に係る基地局が備えるＳＲＳ配置決定部１０１と一部の処理のみにおいて相違する。
以下、本実施の形態に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置について説明する。
図１１Ａおよび図１１Ｂは、本実施の形態に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置を例示する図である。なお、図１１は図１０と基本的に同様であり、重複な説明を省略する。
図１１Ａおよび図１１Ｂにおいて、ＳＲＳ送信帯域幅の変動に伴い、ＳＲＳ帯域幅は変更せず、ＳＲＳはＳＲＳ送信帯域を均等にカバーするように周波数多重される。
また、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、ＳＲＳ周波数多重数は、ＰＵＣＣＨチャネル数の増減にかかわらず、ＰＵＣＣＨチャネル数が最大の時のＳＲＳ周波数多重数である。ここでは、ＰＵＣＣＨチャネル数の最大値を４とし、ＳＲＳ周波数多重数は３となる。
また、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、ＳＲＳの送信間隔は、ＰＵＣＣＨチャネル数の増減にかかわらず、ＰＵＣＣＨチャネル数が最大の時の送信間隔である。ここでは、ＰＵＣＣＨチャネル数の最大値を４とし、送信間隔はτ（４）で表される。図１１に示すような方法によれば、ＰＵＣＣＨチャネル数が変動する度に送信間隔を算出する必要がなく、ＳＲＳ配置の決定処理を簡略化できる。
このように、本実施の形態によれば、ＰＵＣＣＨチャネル数の増減に伴い、ＳＲＳ帯域幅を固定としたまま、ＣＱＩ推定帯域幅を均等にカバーするようにＳＲＳの配置を変更する。このため、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動する場合に、ＣＱＩ推定精度およびタイミングオフセット推定精度を維持しつつ、ＳＲＳとＰＵＣＣＨとの間の干渉を防止することができ、さらにＳＲＳが送信されない帯域によるＣＱＩ推定精度の劣化を抑えることができる。
さらに、本実施の形態によれば、ＰＵＣＣＨチャネル数の増減に伴い、ＳＲＳ周波数多重数およびＳＲＳ送信間隔を変化せずＳＲＳを配置するため、ＳＲＳ配置処理を簡略化することができる。
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４においては、ＰＵＣＣＨ送信帯域の変動に伴い、複数の移動局からのＳＲＳの配置方法について説明する。
本発明の実施の形態４に係る基地局および移動局は、実施の形態１に係る基地局および移動局と基本的に同様な構成をとり、基本的に同様な動作を行う。従って、ここではブロック図を図示せず、詳細な説明を省略する。本実施の形態に係る基地局、移動局と、実施の形態１に係る基地局、移動局との相違点は基地局のＳＲＳ配置決定部のみにある。なお、本実施の形態に係る基地局が備えるＳＲＳ配置決定部は、実施の形態１に係る基地局が備えるＳＲＳ配置決定部１０１と一部の処理のみにおいて相違する。
以下、本実施の形態に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置について説明する。
図１２Ａおよび図１２Ｂは、本実施の形態に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置を例示する図である。なお、図１２は図８と基本的に同様であり、重複な説明を省略する。
図１２Ａおよび図１２Ｂにおいて、ＳＲＳ送信帯域幅の変動に伴い、ＳＲＳ帯域幅は変更せず、ＳＲＳはＳＲＳ送信帯域を均等にカバーするように周波数多重される。
また、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、本実施の形態に係るＳＲＳ配置決定部は、ＰＵＣＣＨ送信帯域の変動に伴い、所定の周波数帯域におけるＳＲＳのホッピングパターンを変更せず、ＳＲＳを配置する。逆に、変更となるＳＲＳ配置は、異なるホッピングパターン間で同じ帯域となるように制御する。具体的には、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅の増減に応じて、特定の帯域に配置したＳＲＳの送信をＯＮ／ＯＦＦすることによって、その他の帯域のホッピングパターンを変更しなくてもすむ。
このように、本実施の形態によれば、ＰＵＣＣＨチャネル数の増減に伴い、ＳＲＳ帯域幅を固定としたまま、ＣＱＩ推定帯域幅を均等にカバーするようにＳＲＳの配置を変更する。このため、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動する場合に、ＣＱＩ推定精度およびタイミングオフセット推定精度を維持しつつ、ＳＲＳとＰＵＣＣＨとの間の干渉を防止することができ、さらにＳＲＳが送信されない帯域によるＣＱＩ推定精度の劣化を抑えることができる。
さらに、本実施の形態によれば、ＰＵＣＣＨチャネル数の増減に伴い、ＳＲＳのホッピングパターンを変更せず、ＳＲＳを周波数／時間領域に配置するため、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動する場合に、移動局多重数、および各移動局のＣＱＩ推定対象帯域に対するＣＱＩ推定期間を維持することができる。
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５に係る基地局および移動局は、実施の形態１に係る基地局および移動局と基本的に同様な構成をとり、基本的に同様な動作を行う。従って、ここではブロック図を図示せず、詳細な説明を省略する。本実施の形態に係る基地局、移動局と、実施の形態１に係る基地局、移動局との相違点は基地局のＳＲＳ配置決定部のみにある。なお、本実施の形態に係る基地局が備えるＳＲＳ配置決定部は、実施の形態１に係る基地局が備えるＳＲＳ配置決定部１０１と一部の処理のみにおいて相違する。
以下、本実施の形態に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置について説明する。
図１３Ａおよび図１３Ｂは、本実施の形態に係るＳＲＳ配置決定部において決定されたＳＲＳの配置を例示する図である。
図１３Ａおよび図１３Ｂにおいて、ＳＲＳ送信帯域幅の変動に伴い、ＳＲＳ帯域幅は変更せず、ＳＲＳはＳＲＳ送信帯域を均等にカバーするように周波数多重される。
また、図１３Ａおよび図１３Ｂにおいて、ＳＲＳ周波数多重数は、ＰＵＣＣＨチャネル数が最小の時のＳＲＳ周波数多重数であり、ＰＵＣＣＨチャネル数の増減にかかわらず固定となる。図１３Ａおよび図１３Ｂにおいて、ＰＵＣＣＨチャネル数の最小値は２であり、ＳＲＳ周波数多重数は４である。
また、図１３Ａおよび図１３Ｂにおいて、ＰＵＣＣＨチャネル数の増減に伴い、ＳＲＳ送信帯域が変動するものの、ＳＲＳ周波数多重数が固定となるため、複数のＳＲＳの一部が重なるようにＳＲＳを周波数領域に配置する。
また、図１３Ａおよび図１３Ｂにおいて、ＰＵＣＣＨチャネル数の増減に伴い、ＳＲＳ周波数多重数が変動しないため、ＳＲＳ送信間隔も変動しない。
このように、本実施の形態によれば、ＰＵＣＣＨチャネル数の増減に伴い、ＳＲＳ帯域幅を固定としたまま、ＣＱＩ推定帯域幅を均等にカバーするようにＳＲＳの配置を変更する。このため、ＰＵＣＣＨ送信帯域幅が変動する場合に、ＣＱＩ推定精度およびタイミングオフセット推定精度を維持しつつ、ＳＲＳとＰＵＣＣＨとの間の干渉を防止することができ、さらにＳＲＳが送信されない帯域によるＣＱＩ推定精度の劣化を抑えることができる。
さらに、本実施の形態によれば、ＰＵＣＣＨチャネル数の増減に伴い、ＳＲＳ周波数多重数を変更せず、周波数多重されるＳＲＳの一部の帯域が重なるようにＳＲＳを配置するため、ＣＱＩ推定精度をさらに向上し、ＳＲＳが送信されない帯域によるＣＱＩ推定精度の劣化を防止することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明した。
なお、上記各実施の形態においてあげられたＰＵＣＣＨチャネル数、例えば２、または４は、例としてあげられたものであり、これに限定するものではない。
また、上記各実施の形態では、ＳＲＳ送信帯域はシステム帯域からＰＵＣＣＨ送信帯域を除いた帯域である場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、ＳＲＳ送信帯域はＰＵＣＣＨチャネル数の増減に応じて変動する特定の帯域でも良い。
また、上記各実施の形態では、ＰＵＣＣＨチャネル数の増減に伴いＳＲＳ帯域幅を変更せず、ＳＲＳがＳＲＳ送信帯域に周波数多重される位置を変更する場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、ＰＵＣＣＨチャネル数の増減に伴い、ＳＲＳがＳＲＳ送信帯域に多重される位置を変更し、さらにＳＲＳ帯域幅を変更しても良い。ただし、ＳＲＳ帯域幅の変動は、ＣＱＩ推定精度、タイミングオフセット推定精度の劣化が無視できる範囲内において、例えば±１〜２ＲＢ以内において限定される必要があり、この限定によってＣＱＩ推定精度の劣化を抑えることができる。ここで、ＲＢ(Resource Block)とは、無線リソース上の特定の範囲を表す単位である。図１４Ａは、所定範囲内においてＳＲＳ帯域を拡張する場合を例示する図であり、図１４Ａにおいて拡張される帯域の範囲は１ＲＢ以下である。また、ここでＳＲＳ帯域幅の拡張、および短縮は、ＣＡＺＡＣ(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)系列、またはＣＡＺＡＣと同様な性質を有する系列のcyclic extension、およびtruncationにしても良い。
また、上記各実施の形態で、狭帯域ＳＲＳでＣＱＩ推定できなかった上り回線データチャネルを、広帯域ＳＲＳを送信している移動局に優先的に割り当てることが考えられる。図１４Ｂは、狭帯域ＳＲＳでＣＱＩ推定できなかった上り回線データチャネルを、広帯域ＳＲＳを送信している移動局に優先的に割り当てる場合を説明するための図である。上記、パケット割当方法により、周波数スケジューリング効果の低下を防止することが可能となる。
また、図１５Ａに示す通り、ＳＲＳの配置は、ＰＵＣＣＨと隣接させても良い。さらに、図１５Ｂに示す通り、ホッピング周期毎に異なるＳＲＳ配置としても良い。
また、ＳＲＳは、単にパイロット信号、参照信号、リファレンス信号などと呼ばれる場合がある。
また、ＳＲＳに使用する既知信号としては、ＣＡＺＡＣ系列、またはＣＡＺＡＣと同様な性質を有する系列を用いて良い。
また、上記各実施の形態に係る基地局において得られたＳＲＳ配置情報は、Ｌ１／Ｌ２control channelであるＰＤＣＣＨ(Physical Downlink Control Channel)を用いて移動局に通知されても良く、またはＬ３ messageとしてＰＤＳＣＨ(Physical Downlink Shared Channel)を用いて移動局に通知されても良い。
また、上記各実施の形態において、上り回線は、ＬＴＥで用いられているＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ（Discrete Fourier Transform-s-Orthogonal Frequency Division Multiplexing）構成をとっても良い。
また、上記各実施の形態において、下り回線は、ＬＴＥで用いられているＯＦＤＭ構成をとっても良い。
また、上記各実施の形態に係るＳＲＳ配置情報は、報知チャネル、例えば、ＢＣＨ(Broadcast Channel)で通知されるＰＵＣＣＨ構成情報と一意的に予め関連付けられても良い。これにより、ＵＥ毎にＳＲＳ配置情報を送信する必要がなくなるため、シグナリングオーバヘッド(Signaling Overhead)が低減される。例えば、以下のように、ＰＵＣＣＨチャネル数から各ＵＥがＳＲＳ配置を算出しても良い。
以下、ＰＵＣＣＨチャネル数からＳＲＳ配置を算出する算出式の一例を示す。
ＳＲＳの周波数領域の配置開始サブキャリアをｋ０とすると、ｋ０は下記の式（２）のように表される。
Figure 0005081966
式（２）において、ｎは周波数領域でのＳＲＳ多重番号を示し、Ｎｓｃ ＲＢは、１ＲＢあたりのサブキャリア(sub-carrier)数を示す。また、ｋＲＢ（ｎ）は、周波数多重番号ｎのＳＲＳが配置されるＲＢの番号を示し、下記の式（３）または（４）で表される。
Figure 0005081966
Figure 0005081966
式（３）および式（４）において、ＮＳＲＳはＳＲＳ周波数多重数を示し、下記の式（５）で表される。
Figure 0005081966
式（３）、（４）、および（５）において、ＮＲＢ ＰＵＣＣＨは、ＰＵＣＣＨ送信帯域に含まれるＲＢ数を示し、ＮＲＢ ＵＬは、システム帯域に含まれるＲＢ数を示す。ＮＳＲＳ ＢＡＳＥは、ＳＲＳ帯域幅に含まれるＲＢ数を示す。
上記パラメータのうち、ＮＲＢ ＰＵＣＣＨ以外はシステムパラメータであるため、一度シグナリング、あるいは報知されれば、固定的に用いることができる。従って、移動局はＮＲＢ ＰＵＣＣＨが与えられれば、上記の式（２）〜式（５）に従ってＳＲＳ配置を導出することができる。ここで、ＮＲＢ ＰＵＣＣＨはＰＵＣＣＨチャネル数により決まるパラメータであるため、移動局は、基地局からＰＵＣＣＨチャネル数が与えられればＳＲＳ配置を導出し、ＳＲＳを送信することができる。
また、移動局は、上記の式（２）〜式（５）の代わりに、ＳＲＳ配置定義テーブルを参照して、ＰＵＣＣＨチャネル数からＳＲＳ配置を得て、ＳＲＳを送信しても良い。図１６は、ＳＲＳ配置定義テーブルの一例を示す図である。図１６に示すＳＲＳ配置定義テーブルは、ＰＵＣＣＨチャネル数が１、および４の場合のＳＲＳ配置ＲＢ番号を定義したテーブルである。また、ｔはホッピング周期における送信タイミングを示す。また、図１６に示すように、異なるＳＲＳ多重番号ｎに応じて、ホッピングパターンも異なる。また、テーブル中の「−」はＳＲＳを割り当てないことを示す。移動局は、ＳＲＳ配置定義テーブルを保持することにより、基地局からＰＵＣＣＨチャネル数が与えられればＳＲＳ配置を得て、ＳＲＳを送信することができる。
また、ＰＵＣＣＨ構成情報と一意的に予め関連付けられる情報として、ＳＲＳ配置情報の他に、上記ＳＲＳ帯域幅の可変情報や、ＳＲＳ系列情報といった他のＳＲＳ構成情報でも良い。
また、上記各実施の形態では、１つのＳＲＳ送信帯域幅に対して、狭帯域のＳＲＳ帯域幅を周波数領域において均等にカバーする例を挙げて説明した。しかし本発明はこれに限定されない。本発明では、１つのＳＲＳ送信帯域幅を複数のより帯域幅の小さなＳＲＳ送信帯域幅（以下、ＳＲＳサブバンドと称す）に分割し、それぞれのＳＲＳサブバンドの帯域幅に対して、狭帯域のＳＲＳ帯域幅を周波数領域において均等にカバーするように配置しても良い。
１つのＳＲＳ送信帯域幅に対して２つのＳＲＳサブバンド１，２を設け、各サブバンドに３つのＳＲＳが配置される場合の例を図１７Ａおよび図１７Ｂに示す。
図１７Ａに示す例のように、ＳＲＳサブバンド１内に配置されるＳＲＳの配置および間隔は、ＳＲＳサブバンド１の帯域幅の変動に対応してＳＲＳサブバンド１内でＣＱＩ推定帯域幅を均等にカバーするように変更される。同様にＳＲＳサブバンド２内に配置されるＳＲＳの配置および間隔は、ＳＲＳサブバンド２の帯域幅の変動に対応してＳＲＳサブバンド２内でＣＱＩ推定帯域幅を均等にカバーするように変更される。
また、図１７Ｂに示す例のように、ＳＲＳサブバンドの帯域幅がそれぞれ異なっていても良い。この場合は、ＳＲＳサブバンド内のＳＲＳの配置および間隔を、ＳＲＳサブバンド毎に、ＣＱＩ推定帯域幅を均等にカバーするように変更すると良い。
なお、図１７Ａおよび図１７ＢではＳＲＳサブバンド数が２の場合を一例に挙げた。しかし本発明では、ＳＲＳサブバンド数は３以上であっても良い。また、図１７Ａおよび図１７ＢではＳＲＳサブバンド内のＳＲＳ数が３の場合を一例に挙げた。しかし本発明では、ＳＲＳサブバンド内に３以外の複数のＳＲＳが配置されても良い。
また、上記各実施の形態では、ＳＲＳ送信帯域幅内においてＳＲＳと隣り合うＳＲＳの周波数間隔も均等になるような配置例を挙げて説明した。しかし実際のシステムにおいては、ＳＲＳ帯域幅やＳＲＳの周波数割当位置は離散的な値をとる。したがって、ＳＲＳ送信帯域幅が１つのＳＲＳ帯域幅で割り切れない場合が発生する。このような場合、割り切れずに残る端数の周波数割当単位を利用せずに、割り切れる範囲の周波数領域にＣＱＩ推定帯域幅を均等にカバーするようにＳＲＳを配置しても良い（図１８Ａ）。または、割り切れずに残る端数の周波数割当単位を各ＳＲＳの間に１つずつ割り当てる構成をとるようにしても良い（図１８Ｂ）。
ここで、図１８Ａおよび図１８ＢのＲＢ（Resource Block）は周波数領域における割当単位を表す。図１８Ａおよび図１８Ｂは、ＳＲＳ帯域幅を４ＲＢ、ＳＲＳ送信帯域幅を１８ＲＢとした場合の一例である。
また、上記各実施の形態では、ＳＲＳがＳＲＳ送信帯域幅において所定の時間間隔で周波数ホッピング（周波数多重）する場合について説明した。しかし本発明はこれに限定されない。本発明は、周波数ホッピングを行わない場合においても、上記各実施の形態で述べた効果と同様の効果を得ることができる。
上記各実施の形態におけるＳＲＳの配置は、ＲＢ単位でも、サブキャリア単位でも良く、いずれかに限定されるものではない。
また、回線品質情報を示すＣＱＩは、ＣＳＩ(Channel State Information)などと表されることがある。
また、基地局装置は、Node Ｂ、移動局装置はＵＥと表現されることもある。
また、上記各実施の形態では、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、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
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。ここでは、ＬＳＩとしたが、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。
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・プロセッサーを利用しても良い。
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良い。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
２００７年８月１４日出願の特願２００７−２１１５４８および２００８年２月５日出願の特願２００８−０２５５３５の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明は、移動体通信システム等に適用することができる。

Claims (18)

  1. 両端に制御チャネルが配置される一定のシステム帯域幅において、前記制御チャネルの間に設定される送信帯域幅の周波数帯域を、前記送信帯域幅の変動に応じて均等に分割した複数の周波数リソースの少なくとも一つに、リファレンス信号を配置する配置部と、
    配置された前記リファレンス信号を送信する送信部と、
    を有する、
    通信装置。
  2. 前記一定のシステム帯域幅において、複数の異なる前記送信帯域幅が、設定可能である、
    請求項１に記載の通信装置。
  3. 前記複数の周波数リソースのそれぞれは、前記送信帯域幅の変動によらない一定の帯域幅を有する、
    請求項１又は２に記載の通信装置。
  4. 前記複数の周波数リソースは、前記送信帯域幅の周波数帯域に均等に分散している、
    請求項１から３のいずれかに記載の通信装置。
  5. 前記複数の周波数リソースの数が、前記送信帯域幅の変動に応じて異なる、
    請求項１から４のいずれかに記載の通信装置。
  6. 前記複数の周波数リソースのそれぞれは狭帯域幅であり、前記送信帯域幅は広帯域幅である、
    請求項１から５のいずれかに記載の通信装置。
  7. 前記配置部は、周波数ホッピングして送信されるリファレンス信号を、前記複数の周波数リソースのそれぞれに配置する、
    請求項１から６のいずれかに記載の通信装置。
  8. 前記配置部は、周波数ホッピングしないで送信されるリファレンス信号を、前記送信帯域幅の周波数リソースに配置する、
    請求項１から７のいずれかに記載の通信装置。
  9. 前記複数の周波数リソースは、前記送信帯域幅の周波数帯域をカバーする、
    請求項１から８のいずれかに記載の通信装置。
  10. 前記配置部は、前記リファレンス信号を、前記複数の周波数リソースであって、異なる時間リソースである複数のリソースの少なくとも一つに配置する、
    請求項１から９のいずれかに記載の通信装置。
  11. 前記配置部は、リファレンス信号を、前記送信帯域幅の周波数リソースに配置する、
    請求項１から１０のいずれかに記載の通信装置。
  12. 前記リファレンス信号の配置に関する制御情報を受信する受信部、をさらに有し、
    前記配置部は、前記制御情報に基づいて、前記リファレンス信号を配置する、
    請求項１から１１のいずれかに記載の通信装置。
  13. 前記送信帯域幅は、前記システム帯域幅から、前記制御チャネルが配置される帯域幅を除いて得られる、
    請求項１から１２のいずれかに記載の通信装置。
  14. 前記複数の周波数リソースのそれぞれは、前記リファレンス信号の一送信単位である、
    請求項１から１３のいずれかに記載の通信装置。
  15. 前記リファレンス信号は、サウンディング・リファレンス信号である、
    請求項１から１４のいずれかに記載の通信装置。
  16. 前記一定のシステム帯域幅において、前記送信帯域幅は、中心周波数を同一として変動する、
    請求項１から１５のいずれかに記載の通信装置。
  17. 両端に制御チャネルが配置される一定のシステム帯域幅において、前記制御チャネルの間に設定される送信帯域幅であって、中心周波数を同一として変動する前記送信帯域幅の周波数帯域を、前記送信帯域幅の変動に応じて均等に分割した複数の周波数リソースの少なくとも一つに、リファレンス信号を配置する処理と、
    配置された前記リファレンス信号を送信する処理と、
    を制御する、
    集積回路。
  18. 両端に制御チャネルが配置される一定のシステム帯域幅において、前記制御チャネルの間に設定される送信帯域幅であって、中心周波数を同一として変動する前記送信帯域幅の周波数帯域を、前記送信帯域幅の変動に応じて均等に分割した複数の周波数リソースの少なくとも一つに、リファレンス信号を配置し、
    配置された前記リファレンス信号を送信する、
    通信方法。
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