JPWO2007018154A1 - マルチキャリア通信における無線通信基地局装置および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

マルチキャリア通信においてレピティション技術を用いる場合に、ダイバーシチゲインの低下を最小限に抑えることができる無線通信装置。無線通信装置（１００）において、レピティション部（１０２−１〜１０２−ｎ）は、変調部（１０１−１〜１０１−ｎ）から入力される各データシンボルを複製（レピティション）して複数の同一データシンボルを作成し、配置部（１０３）は、各データシンボルをＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアに配置して多重部（１０５）に出力する。この際。配置部（１０３）は、レピティションされて複製された複数の同一シンボルの少なくとも一つを、隣接セクタにおいてシンボルが配置されるサブキャリアと異なるサブキャリアに配置する。

Description

本発明は、マルチキャリア通信における無線通信基地局装置および無線通信方法に関する。

近年、無線通信、特に移動体通信では、音声以外に画像やデータなどの様々な情報が伝送の対象になっている。今後は、さらに高速な伝送に対する要求がさらに高まるであろうと予想され、高速伝送を行うために、限られた周波数資源をより効率よく利用して、高い伝送効率を実現する無線伝送技術が求められている。

このような要求に応え得る無線伝送技術の一つにＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）がある。ＯＦＤＭは、多数のサブキャリアを用いてデータを並列伝送するマルチキャリア伝送技術であり、高い周波数利用効率、マルチパス環境下のシンボル間干渉低減などの特徴を持ち、伝送効率の向上に有効であることが知られている。

このＯＦＤＭを下り回線に用い、複数の無線通信移動局装置（以下、単に移動局という）へのデータを複数のサブキャリアに周波数多重する場合に、周波数スケジューリング送信および周波数ダイバーシチ送信を行うことが検討されている（例えば、非特許文献１参照）。

周波数スケジューリング送信では、無線通信基地局装置（以下、単に基地局という）が各移動局での周波数帯域毎の受信品質に基づいて各移動局に対して適応的にサブキャリアを割り当てるため、最大限のマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができ、非常に効率良く通信を行うことができる。このような周波数スケジューリング送信は、主に、移動局の低速移動時のデータ通信に適した方式である。一方で、周波数スケジューリング送信には各移動局からの受信品質情報のフィードバックが必要となるため、周波数スケジューリング送信は移動局の高速移動時のデータ通信には不向きである。また、周波数スケジューリング送信は各移動局毎の受信品質に基づいて行われるため、周波数スケジューリング送信を共通チャネルに適用することは難しい。さらに、周波数スケジューリングは、通常、コヒーレント帯域幅程度に隣接するサブキャリアをいくつかまとめてブロック化したサブバンド毎に行われるため、それほど高い周波数ダイバーシチ効果は得られない。

これに対し、周波数ダイバーシチ送信は、各移動局へのデータを全帯域のサブキャリアに分散させて配置するため、高い周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。また、周波数ダイバーシチ送信は、移動局からの受信品質情報を必要としないため、上記のように周波数スケジューリング送信が適用困難な状況において有効な方式である。一方で、周波数ダイバーシチ送信は、各移動局での受信品質と無関係に行われるため、周波数スケジューリング送信のようなマルチユーザダイバーシチ効果を得られない。

一方、ＯＦＤＭでは、マルチパスに起因する周波数選択性フェージングにより、サブキャリア毎の品質が大きく変動することがある。このような場合、フェージングの谷となる位置のサブキャリアに割り当てられた信号は、品質が悪く復調が困難となるため、復調可能となるように品質を向上させる必要がある。

ＯＦＤＭにおける品質を向上させるための技術として、レピティション技術と言われるものがある。レピティション技術とは、あるシンボルを複製（レピティション）して複数の同一シンボルを作成し、それら複数の同一シンボルを複数の異なるサブキャリアまたは異なる時刻に割り当てて送信する技術であり、受信側では、それらの同一シンボルを最大比合成することでダイバーシチゲインを得ることができる（例えば、非特許文献２参照）。
R1-050604 "Downlink Channelization and Multiplexing for EUTRA"3GPP TSG RAN WG1 Ad Hoc on LTE,Sophia Antipolis, France, 20 - 21 June, 2005 前田，新，岸山，佐和橋、"下りリンクブロードバンドチャネルにおけるＯＦＣＤＭとＯＦＤＭの特性比較"、電子情報通信学会、信学技報ＲＣＳ２００２−１６２、２００２年８月

ここで、周波数スケジューリング送信および周波数ダイバーシチ送信とレピティション技術とを組み合わせて、移動局における受信品質をさらに高めることが考えられる。

しかし、例えば、１セルに複数のセクタが存在する移動体通信システムを考えた場合、レピティションして作成した複数の同一シンボルのすべてを、隣接セクタでシンボルが配置されるサブキャリアと同じサブキャリアに配置したのでは、それら複数の同一シンボルのすべてが隣接セクタのシンボルからの干渉を受けてしまい、レピティションによるダイバーシチゲインが大きく低下してしまう。この課題は、隣接セル間においても同様に生じる。

本発明目的は、マルチキャリア通信においてレピティション技術を用いる場合に、ダイバーシチゲインの低下を最小限に抑えることができる基地局および無線通信方法を提供することである。

本発明の基地局は、複数のサブキャリアからなるマルチキャリア信号を送信する無線通信基地局装置であって、シンボルを複製して複数の同一シンボルを作成する複製手段と、前記複数の同一シンボルを前記複数のサブキャリアのいずれかに配置する配置手段と、を具備し、前記配置手段は、前記複数の同一シンボルの少なくとも一つを、隣接セクタまたは隣接セルにおいてシンボルが配置されるサブキャリアと異なるサブキャリアに配置する構成を採る。

本発明によれば、ダイバーシチゲインの低下を最小限に抑えることができる。

本発明の実施の形態１に係る移動体通信システムの構成図 本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る配置処理の説明図（その１） 本発明の実施の形態１に係る配置処理の説明図（サブバンド２） 本発明の実施の形態１に係る配置処理の説明図（その２） 本発明の実施の形態１に係る配置処理の説明図（その３） 本発明の実施の形態１に係る配置処理の説明図（その４） 本発明の実施の形態１に係る配置処理の説明図（その５） 本発明の実施の形態２に係る配置処理の説明図 本発明の実施の形態３に係る配置処理の説明図（その１） 本発明の実施の形態３に係る使用順位テーブル 本発明の実施の形態３に係る配置処理の説明図（その２） 他の配置処理の説明図 本発明を同様にして適用できる移動体通信システムの構成図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態では、基地局は、レピティションにより作成した複数の同一シンボルの少なくとも一つを、隣接セクタにおいてシンボルが配置されるサブキャリアと異なるサブキャリアに配置する。

まず、図１に、本実施の形態に係る移動体通信システムの構成を示す。ここでは、１セルがセクタＡ〜Ｃの３つのセクタに分割されている場合を一例として挙げる。また、セクタＡにて周波数スケジューリング送信とレピティション技術とを組み合わせた送信が行われており、セクタＢにて周波数ダイバーシチ送信が行われる場合について説明する。

基地局ＢＳは、各セクタ用に３つのアンテナを備え、各アンテナからそれぞれのセクタに位置する移動局ＭＳへ信号を送信する。

基地局ＢＳは、レピティションにより作成した複数の同一シンボルを複数のサブキャリアに配置したマルチキャリア信号Ａを、周波数スケジューリング送信により、セクタＡに位置する移動局ＭＳ＃１に送信する。また、同時に、基地局ＢＳは、マルチキャリア信号Ｂを、周波数ダイバーシチ送信により、セクタＢに位置する移動局ＭＳ_Ｂに送信する。セクタＡとセクタＢが隣接しており、移動局ＭＳ＃１がセクタＡとセクタＢの境界付近に位置するとき、移動局ＭＳ＃１では、希望波としてマルチキャリア信号Ａを受信するが、同時に、移動局ＭＳ_Ｂにとっての希望波であるマルチキャリア信号Ｂを干渉波として受信してしまう。

ここで、上記のように、マルチキャリア信号Ａにおいて、レピティションして作成した複数の同一シンボルのすべてを、マルチキャリア信号Ｂにおいてシンボルが配置されるサブキャリアと同じサブキャリアに配置したのでは、それら複数の同一シンボルのすべてが隣接セクタＢからの干渉を受けてしまい、セクタＡにおいてレピティションによるダイバーシチゲインが大きく低下してしまう。

そこで基地局ＢＳは、マルチキャリア信号Ａにおいて、レピティションにより作成した複数の同一シンボルの少なくとも一つを、隣接セクタＢのマルチキャリア信号Ｂにおいてシンボルが配置されるサブキャリアと異なるサブキャリアに配置する。

次いで、図２に、本実施の形態に係る基地局１０の構成を示す。基地局１０は、各セクタＡ〜Ｃ用にそれぞれ、無線通信装置１００−１〜１００−３を有する。また、これらの無線通信装置間では、互いに、各シンボルの各サブキャリアへの配置状態を示す配置情報がやりとりされる。

各無線通信装置の構成は図３に示すようになる。本実施の形態では、図２に示す無線通信装置１００−１〜１００−３はすべて図３に示す構成を採る。また、図３に示す無線通信装置１００は、各セクタにおいて、ＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアに各セクタ内の複数の移動局ＭＳ＃１〜ＭＳ＃ｎへのデータを周波数多重して送信するものである。なお、以下の説明では、図３に示す無線通信装置１００が、セクタＡ用の無線通信装置１００−１である場合について説明する。

無線通信装置１００において、変調部１０１−１〜１０１−ｎは、最大ｎ個の移動局ＭＳ＃１〜ＭＳ＃ｎへのデータをそれぞれ変調してデータシンボルを生成する。生成されたデータシンボルは、レピティション部１０２−１〜１０２−ｎに入力される。

レピティション部１０２−１〜１０２−ｎは、変調部１０１−１〜１０１−ｎから入力される各データシンボルを複製（レピティション）して複数の同一データシンボルを作成し、配置部１０３に出力する。なお、この複数の同一データシンボルを一単位としてレピティション単位という。

配置部１０３は、レピティション部１０２−１〜１０２−ｎから入力されるデータシンボルを、ＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアに配置して多重部１０５に出力する。また、配置部１０３は、どの移動局のどのデータシンボルをどのサブキャリアに配置したかを示す配置情報を制御情報生成部１０４および他のセクタ用の無線通信装置に出力する。なお、配置部１０３での配置処理についての詳細は後述する。

制御情報生成部１０４は、配置情報を含む制御情報を生成して多重部１０５に出力する。

多重部１０５は、配置部１０３から入力されるデータシンボルに制御情報を多重してＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１０６に出力する。これにより、制御情報またはデータシンボルが各サブキャリアに割り当てられる。なお、制御情報の多重は、例えばＴＴＩ（Transmission Time Interval）＝０.５ms毎に行われる。また、制御情報の多重は、周波数多重または時間多重のいずれでもよい。

ＩＦＦＴ部１０６は、制御情報またはデータシンボルが割り当てられた複数のサブキャリアに対してＩＦＦＴを行って、マルチキャリア信号であるＯＦＤＭシンボルを生成する。このＯＦＤＭシンボルは、ＧＩ付加部１０７に入力される。

ＧＩ付加部１０７は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＧＩ（Guard Interval）としてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。

無線送信部１０８は、ＧＩ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナ１０９から各移動局へ送信する。

一方、無線受信部１１１は、最大ｎ個の移動局ＭＳ＃１〜ＭＳ＃ｎから同時に送信されたｎ個のＯＦＤＭシンボルをアンテナ１０９を介して受信し、これらのＯＦＤＭシンボルに対しダウンコンバート、Ｄ／Ａ変換等の受信処理を行う。受信処理後のＯＦＤＭシンボルはＧＩ除去部１１２に入力される。

ＧＩ除去部１１２は、受信処理後のＯＦＤＭシンボルからＧＩを除去してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１１３に出力する。

ＦＦＴ部１１３は、ＧＩ除去後のＯＦＤＭシンボルに対してＦＦＴを行って、周波数軸上で多重された移動局毎の信号を得る。ＦＦＴ後の移動局毎の信号は、復調部１１４−１〜１１４−ｎに入力される。

ここで、各移動局は互いに異なるサブキャリアまたは互いに異なるサブバンドを用いて信号を送信しており、移動局毎の信号にはそれぞれ、各移動局から報告されるサブバンド毎の受信品質情報が含まれている。なお、各移動局では、サブバンド毎の受信品質の測定を、受信ＳＮＲ、受信ＳＩＲ、受信ＳＩＮＲ、受信ＣＩＮＲ、受信電力、干渉電力、ビット誤り率、スループット、所定の誤り率を達成できるＭＣＳ等により行う。また、受信品質情報は、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）やＣＳＩ（Channel State Information）等と表されることがある。

また、サブバンドとは、ＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアをいくつかのブロックに分割したものであり、各サブバンドにはそれぞれ複数のサブキャリアが含まれる。例えば、サブキャリアｆ_１〜ｆ_１８で構成されるＯＦＤＭシンボルを３つのサブバンド１〜３に分けた場合は、各サブバンド１〜３にはそれぞれ６つのサブキャリアが含まれる。また、サブバンドは、サブチャネル、サブキャリアブロック、チャンク、または、リソースブロックと称されることがある。

復調部１１４−１〜１１４−ｎは移動局ＭＳ＃１〜ＭＳ＃ｎに対応して備えられ、ＦＦＴ後の信号に対して復調処理を行い、この復調処理により得られるサブバンド毎の受信品質情報を配置部１０３に出力する。

配置部１０３は、各移動局から報告されたサブバンド毎の受信品質情報、および、他のセクタ用の無線通信装置から入力される配置情報に従ってデータシンボルの配置を行う。配置部１０３は、各移動局から報告されたサブバンド毎の受信品質情報に従ってサブバンド単位での周波数スケジューリングによるデータシンボルの配置を行った後に、他のセクタ用の無線通信装置から入力される配置情報に従って各サブバンド内でサブキャリア単位でのデータシンボルの配置を行う。なお、配置部１０３は、サブバンド毎の受信品質情報に基づいて、Max SIR法やProportional Fairness法等のスケジューリングアルゴリズムを用いて、サブバンド単位で、各データシンボルをどのサブキャリアに配置するか決定する周波数スケジューリングを行う。

次いで、配置部１０３での配置処理について図４および図５を用いて説明する。ここでは、説明を簡単にするために、ＯＦＤＭシンボルがサブキャリアｆ_１〜ｆ_１８で構成され、サブキャリアｆ_１〜ｆ_１８を図４に示すように３つのサブバンド１〜３に分けるものとする。また、基地局１０が有するセクタＡ用の無線通信装置１００−１が、セクタＡ内に位置する移動局ＭＳ＃１〜ＭＳ＃３の３つの移動局に対するそれぞれ６つのデータシンボル（計１８データシンボル）を周波数多重して同時に送信するものとする。また、各移動局では、サブバンド毎の受信品質の測定を受信ＳＮＲにより行うものとする。

今、サブバンド１〜３において、移動局ＭＳ＃１〜ＭＳ＃３のＳＮＲが図４上段に示すようになった場合、サブバンド１では移動局ＭＳ＃２のＳＮＲが最も高く、サブバンド２では移動局ＭＳ＃１のＳＮＲが最も高く、サブバンド３では移動局ＭＳ＃３のＳＮＲが最も高い。よって、セクタＡ用の配置部１０３は、図４中段に示すように、周波数スケジューリングによって、移動局ＭＳ＃２のデータシンボルをサブバンド１（サブキャリアｆ_１〜ｆ_６）に配置し、移動局ＭＳ＃１のデータシンボルをサブバンド２（サブキャリアｆ_７〜ｆ_１２）に配置し、移動局ＭＳ＃３のデータシンボルをサブバンド３（サブキャリアｆ_１３〜ｆ_１８）に配置する。

このようにして、配置部１０３は、まず、周波数軸上において、各データシンボルを、それぞれの移動局毎にまとめて複数のサブバンドに配置する。換言すれば、配置部１０３は、複数の移動局のいずれか一つに対する複数のデータシンボルを、複数のサブバンドのいずれか一つにまとめて配置する。これにより、各データシンボルについて周波数スケジューリング送信がなされる。なお、配置部１０３は、このような周波数スケジューリングを、例えば、ＴＴＩ＝０.５ms毎に行う。

そして、このとき、セクタＢ用の無線通信装置１００−２からセクタＡ用の無線通信装置１００−１に入力される配置情報により示されたシンボル配置、つまり、セクタＢでのシンボル配置が、図４下段に示すものであるとする。図４下段に示すセクタＢでのシンボル配置では、時刻ｔ_１，ｔ_２において、サブキャリアｆ_１，ｆ_３，ｆ_５，ｆ_７，ｆ_９，ｆ_１１，ｆ_１３，ｆ_１５，ｆ_１７にデータシンボルが配置され、サブキャリアｆ_２，ｆ_４，ｆ_６，ｆ_８，ｆ_１０，ｆ_１２，ｆ_１４，ｆ_１６，ｆ_１８にデータシンボルが配置されないことを示す。このように、セクタＢでは、各サブバンドにおいて、データシンボルが配置されるサブキャリアが分散して存在し、周波数ダイバーシチ送信が行われる。

ここで、移動局ＭＳ＃１（サブバンド２）に着目すると、セクタＡ用の配置部１０３は、セクタＢ用の無線通信装置１００−２からの配置情報に従って、移動局ＭＳ＃１へのデータシンボルを図５上段に示すように配置する。図５上段において、データシンボルＳ_１'，Ｓ_２'，Ｓ_３'，Ｓ_４'，Ｓ_５'，Ｓ_６'はそれぞれ、データシンボルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４，Ｓ_５，Ｓ_６をレピティション・ファクター（ＲＦ）＝２でレピティションして作成した、Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４，Ｓ_５，Ｓ_６と同一のデータシンボルである。すなわち、配置部１０３は、レピティションされて複製された複数の同一シンボルの少なくとも一つを、隣接セクタにおいてシンボルが配置されるサブキャリアと異なるサブキャリアに配置する。

例えば、図５に示す例では、セクタＡ用の配置部１０３は、データシンボルＳ_６，Ｓ_４，Ｓ_３，Ｓ_２，Ｓ_１'，Ｓ_５をセクタＢにおいてデータシンボルが配置されないサブキャリアｆ_８,ｆ_１０,ｆ_１２に配置し、データシンボルＳ_１，Ｓ_６'，Ｓ_２'，Ｓ_５'，Ｓ_４'，Ｓ_３'をセクタＢにおいてデータシンボルが配置されるサブキャリアｆ_７,ｆ_９,ｆ_１１に配置する。つまり、配置部１０３は、セクタＡにおいて、２つの同一データシンボルの一方をセクタＢからの干渉を受けないサブキャリアに配置し、他方をセクタＢからの干渉を受けるサブキャリアに配置する。

このように、セクタＡ用の配置部１０３は、複数の同一データシンボルを、複数のサブバンドのいずれか一つにまとめて配置する際に、セクタＢにおいてデータシンボルが配置されるサブキャリアとセクタＢにおいてデータシンボルが配置されないサブキャリアの双方にそれぞれ配置する。

このように配置することで、レピティションして作成した複数の同一シンボルのすべてが隣接セクタからの干渉を受けてしまうことを防止することができる。よって、本実施の形態によれば、移動体通信でのマルチキャリア通信においてレピティション技術を用いる場合に、ダイバーシチゲインの低下を最小限に抑えることができる。

なお、上記説明では、セクタＢでの配置が時刻ｔ_１，ｔ_２において同一である場合について説明したが（図４，５）、図６に示すように、セクタＢでの配置が時間の経過とともに、すなわち、ＯＦＤＭシンボル毎に変化する場合についても、上記同様にして本発明を実施することができる。図６の例では、セクタＡ用の配置部１０３は、時刻ｔ_１では、データシンボルＳ_６，Ｓ_３，Ｓ_１'をセクタＢにおいてデータシンボルが配置されないサブキャリアｆ_８,ｆ_１０,ｆ_１２に配置する一方、データシンボルＳ_１，Ｓ_２'，Ｓ_４'をセクタＢにおいてデータシンボルが配置されるサブキャリアｆ_７,ｆ_９,ｆ_１１に配置し、時刻ｔ_２では、データシンボルＳ_２，Ｓ_４，Ｓ_５をセクタＢにおいてデータシンボルが配置されないサブキャリアｆ_７,ｆ_９,ｆ_１１に配置し、データシンボルＳ_５'，Ｓ_６'，Ｓ_３'をセクタＢにおいてデータシンボルが配置されるサブキャリアｆ_８,ｆ_１０,ｆ_１２に配置する。

また、上記説明では、セクタＢにおいてデータシンボルが配置されるサブキャリアが分散して存在する場合について説明したが、図７に示すように、セクタＢにおいてデータシンボルがサブバンド毎にまとめて配置される場合にも、上記同様にして本発明を実施することができる。この場合、セクタＡ用の配置部１０３は、複数の同一データシンボルを、複数のサブキャリアに分散して配置して、セクタＢにおいてデータシンボルが配置されるサブキャリアとセクタＢにおいてデータシンボルが配置されないサブキャリアの双方にそれぞれ配置する。図７の例では、セクタＢにおいてサブバンド１，３にデータシンボルがまとめて配置されるため、セクタＡ用の配置部１０３は、データシンボルＳ_４'，Ｓ_１'，Ｓ_３'，Ｓ_２'をセクタＢにおいてデータシンボルが配置されないサブバンド２，４に配置するとともに、データシンボルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_４，Ｓ_３をセクタＢにおいてデータシンボルが配置されるサブバンド１，３に配置する。

また、セクタＡおよびＢの双方においてデータシンボルが配置されるサブキャリアが分散して存在する場合についても、上記同様にして本発明を実施することができる。例えば、図８に示すように、セクタＢでの配置パターンが８２，８４，８６のいずれかをとる場合に、セクタＡでは、配置パターン８１，８３，８５のいずれかを用い、複数の同一データシンボルを複数のサブキャリアに分散して配置する。例えば、図８において、セクタＡ用の配置部１０３は、配置パターン８１を用い、データシンボルＳ_１，Ｓ_３，Ｓ_２'をサブキャリアｆ_１に配置し、データシンボルＳ_２，Ｓ_１'，Ｓ_３'をサブキャリアｆ_４に配置する。セクタＡにおいてこのような配置を行うことで、セクタＢでの配置パターンが８２，８４，８６のいずれをとる場合でも、セクタＡにおいて、複数の同一データシンボルを、セクタＢにおいてデータシンボルが配置されないサブキャリアと配置されるサブキャリアの双方にそれぞれ配置することができる。

また、隣接セクタのデータシンボルからの干渉だけでなく、隣接セクタのパイロットチャネル、制御チャネル、ブロードキャストチャネル、同期用チャネル等からの干渉に対しても、上記同様にして本発明を実施することができる。つまり、パイロットチャネル、制御チャネル、ブロードキャストチャネル、同期用チャネル等のシンボルをレピティションする場合にも上記同様にして本発明を実施することができる。例えば、図９に示すように、セクタＢにおいてパイロットシンボルＰがサブキャリアｆ_２,ｆ_５に配置される場合、セクタＡ用の配置部１０３は、データシンボルＳ_２，Ｓ_３'，Ｓ_４'，Ｓ_１'をセクタＢにおいてパイロットシンボルＰが配置されないサブキャリアｆ_３,ｆ_６に配置するとともに、データシンボルＳ_１，Ｓ_４，Ｓ_２'，Ｓ_３をセクタＢにおいてパイロットシンボルＰが配置されるサブキャリアｆ_２,ｆ_５に配置する。セクタＡにおいてこのような配置を行うことで、複数の同一データシンボルを、セクタＢにおいてパイロットシンボルが配置されないサブキャリアと配置されるサブキャリアの双方にそれぞれ配置することができる。以下の実施の形態においても同様である。

また、本発明を適用するのに好ましい制御チャネルとしては、L1/L2 control channel、ＳＣＣＨ（Shared Control channel）、ＰＣＨ（Paging Channel）、ACK/NACK channel等があり、本発明を適用するのに好ましい同期用チャネルとしては、ＳＣＨ（Synchronization Channel）、セルサーチ用チャネル等がある。また、パイロットチャネルの信号はReference signalと称されることがある。

また、制御情報生成部１０４で生成される制御情報に隣接セクタにおける配置情報を含めてもよい。これにより、移動局では、受信した複数の同一データシンボルを、隣接セクタからの干渉を受けるデータシンボルと干渉を受けないデータシンボルとに区別することができるため、これらのデータシンボルを最大比合成する際に、干渉を受けるデータシンボルに対しては小さな重みを、干渉を受けないデータシンボルに対しては大きな重みを乗算することで合成後のデータシンボルの受信品質をさらに高めることができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、隣接セクタが採り得る複数の配置パターンが予め特定されている場合について説明する。

例えば、図１０に示すように、セクタＢでの配置パターンが、配置パターン１または配置パターン２のいずれかを採ることが予め決まっている場合、セクタＡ用の配置部１０３は、これら複数の配置パターンに基づいて、移動局ＭＳ＃１へのデータシンボルを図１０上段に示すように配置する。図１０に示す例では、セクタＡ用の配置部１０３は、データシンボルＳ_１，Ｓ_６'，Ｓ_２'，Ｓ_５'，Ｓ_４'，Ｓ_３'をセクタＢでの配置パターン１によって配置し、データシンボルＳ_６，Ｓ_４，Ｓ_３，Ｓ_２，Ｓ_１'，Ｓ_５をセクタＢでの配置パターン２によって配置する。すなわち、配置部１０３は、複数の同一シンボルの各々を互いに異なる配置パターンに属する異なるサブキャリアに配置する。例えば、配置部１０３は、データシンボルＳ１をセクタＢでの配置パターン１に属するサブキャリアｆ_７に配置し、データシンボルＳ１'をセクタＢでの配置パターン２に属するサブキャリアｆ_１２に配置する。

セクタＡ用の配置部１０３がこのようして配置することで、セクタＢにおいて双方の配置パターンが同時に使用されない限り、セクタＡでは、実施の形態１同様、レピティションされて複製された複数の同一シンボルの少なくとも一つを、隣接セクタにおいてシンボルが配置されるサブキャリアと異なるサブキャリアに配置することができる。

よって、本実施の形態によれば、実施の形態１同様、移動体通信でのマルチキャリア通信においてレピティション技術を用いる場合に、レピティションして作成した複数の同一シンボルのすべてが隣接セクタからの干渉を受けてしまうことを防止することができ、ダイバーシチゲインの低下を最小限に抑えることができる。

なお、隣接セクタで使用され得る複数の配置パターンが一定の周期または通信品質等に応じて変化する場合は、変化する都度、無線通信装置１００−１〜１００−３の間において互いに、各セクタにおいて使用する配置パターンについての情報（配置パターン情報）をやりとりすればよい。

（実施の形態３）
本実施の形態では、隣接セクタが採り得る複数の配置パターンのうちいくつかが同時に使用される場合について説明する。

今、例えば、図１１に示すように、セクタＢでは、配置パターン１〜４の４つの配置パターンを使用する可能性があり、データ量に応じて、これらの配置パターンのいくつかが同時に使用されるものとする。この場合、図１２に示すようなテーブルにて、配置パターン１〜４に使用順位を付けておく。すなわち、セクタＢでは、データ量が多くなるに従い、配置パターン１に加え、同時に、配置パターン３，２，４を順に使用する。

このようにセクタＢでの複数の配置パターン１〜４に使用順位が設定されている場合、セクタＡ用の配置部１０３は、その使用順位に従って、複数の同一シンボルの各々を互いに異なる配置パターンに属する異なるサブキャリアに配置する。例えば、図１１上段に示すように、配置部１０３は、複数の同一シンボルの各々を、使用順位が１の配置パターン１と使用順位が４の配置パターン４との組合せで、または、使用順位が２の配置パターン３と使用順位が３の配置パターン２との組合せで配置する。より具体的には、例えば、配置部１０３は、データシンボルＳ_１を配置パターン１に属するサブキャリアｆ_１に配置する際には、データシンボルＳ_１'を配置パターン４に属するサブキャリアｆ_８に配置する。また、配置部１０３は、データシンボルＳ_４'を配置パターン３に属するサブキャリアｆ_３に配置する際には、データシンボルＳ_４を配置パターン２に属するサブキャリアｆ_６に配置する。

このように配置することで、隣接セクタにおいて複数の配置パターンが同時に使用され得る場合に、レピティションして作成した複数の同一シンボルのすべてが隣接セクタにおいて使用されるサブキャリアと同一のサブキャリアに配置されてしまう可能性を低くすることができる。よって、本実施の形態によれば、隣接セクタにおいて複数の配置パターンが同時に使用され得る場合でも、レピティションして作成した複数の同一シンボルのすべてが隣接セクタからの干渉を受けてしまう可能性を低くすることができる。

なお、セクタＢにおける複数の配置パターンの使用順位が決められていない場合は、セクタＡ用の配置部１０３は、図１３に示すように、複数の同一シンボルの各々を、配置パターン１と配置パターン２との組合せ、配置パターン２と配置パターン３との組合せ、配置パターン３と配置パターン４との組合せ、配置パターン１と配置パターン３との組合せ、配置パターン１と配置パターン４との組合せ、または、配置パターン２と配置パターン４との組合せで、各配置パターンを均等に使用して配置する。

以上、本発明の各実施の形態について説明した。

なお、上記説明において、セクタＢにおいてデータシンボルが配置されないサブキャリアとは送信パワーがゼロのサブキャリアと見なすことができる。また、セクタＢにおいて、セクタＡに対して干渉を与えるデータシンボルとは、送信パワーが比較的大きいデータシンボルであると言える。つまり、セクタＢがセクタＡに対して与える干渉の大きさは、セクタＢにおける送信パワーに依る。そこで、セクタＡにおけるデータシンボルの配置を、セクタＢでのサブキャリア毎の送信パワーに応じて行ってもよい。例えば、セクタＢでのサブキャリア毎の送信パワーが、図１４に示すように、小，中，大と３段階に区分される場合は、セクタＡ用の配置部１０３は、データシンボルＳ_１，Ｓ_６'，Ｓ_３，Ｓ_２をセクタＢにおける送信パワーが小のサブキャリアｆ_１,ｆ_４に配置し、データシンボルＳ_４，Ｓ_５'，Ｓ_４'，Ｓ_５をセクタＢにおける送信パワーが中のサブキャリアｆ_２,ｆ_５に配置し、データシンボルＳ_６，Ｓ_１'，Ｓ_２'，Ｓ_３'をセクタＢにおける送信パワーが大のサブキャリアｆ_３,ｆ_６に配置する。セクタＡにおいてこのような配置を行うことで、複数の同一データシンボルを、セクタＢにおいて送信パワーが小さいサブキャリアと大きいサブキャリアの双方にそれぞれ配置して、上記同様、レピティションして作成した複数の同一シンボルのすべてが隣接セクタからの干渉を受けてしまうことを防止することができる。

また、隣接セクタのリソース使用率に応じて本発明を適用するか否か切り替えてもよい。すなわち、隣接セクタのリソース使用率が０％および１００％に近い場合以外に本発明を適用し、隣接セクタのリソース使用率が０％および１００％に近い場合は、周波数ダイバーシチ効果を最大限得られるような配置を複数の同一シンボルに対して行ってもよい。

また、上記説明では、本発明を隣接セクタ間で実施する場合について説明したが、隣接セル間においても上記同様にして本発明を実施することができる。例えば、図１５に示すような移動体通信システムの場合は、図１に示す移動体通信システムの場合と同様にして本発明を実施することができる。すなわち、上記説明において、セクタＡをセルＡ、セクタＢをセルＢ、セクタＣをセルＣと見なすことで、上記同様にして本発明を実施することができる。この場合、各基地局ＢＳ_Ａ，ＢＳ_Ｂ，ＢＳ_Ｃがそれぞれ、図３に示す構成を採る。なお、図１５に示す移動体通信システムにおける各基地局間での配置情報および配置パターン情報のやりとりは、無線回線制御局（ＲＮＣ）を介して行われる。

また、上記各実施の形態では、基地局が受信する信号（すなわち、移動局が上り回線で送信する信号）はＯＦＤＭ方式で伝送されるものとして説明したが、この信号は、例えばシングルキャリア方式、ＣＤＭＡ方式、ＤＦＴ−ＳＯＦＤＭ（Discrete Fourier Transform−Spread OFDM）方式等、ＯＦＤＭ方式以外の伝送方式で伝送されてもよい。

また、移動局はUE、基地局装置はNode B、サブキャリアはトーンと称されることがある。

また、周波数スケジューリング送信を行うためのチャネルをLocalized ChannelまたはLocalized Resource Blockと称し、周波数ダイバーシチ送信を行うためのチャネルをDistributed ChannelまたはDistributed Resource Blockと称することがある。また、Localized Channelは、通常、サブバンド単位や、連続した複数のサブキャリア単位で割り当てられる。また、Distributed Channelは、通常、ＯＦＤＭシンボルの全帯域に渡って、等間隔の複数のサブキャリアにより構成されたり、ＦＨ（Frequency Hopping）パターンにより定義される。さらに、Distributed Channelは、周波数インタリーブの対象とされることもある。

また、上記各実施の形態では、配置情報をセクタ間でやりとりする場合について説明したが、各セクタにおいて使用するデータシンボル配置が予め決まっている場合には、配置情報のやりとりは不要である。

また、上記各実施の形態では、干渉を与える隣接セクタが１つの場合について説明したが、干渉を与える隣接セクタが複数存在する場合でも、上記同様にして本発明を実施することができる。

また、上記各実施の形態ではＲＦ＝２の場合の具体例について説明したが、ＲＦ＝３以上の場合でも上記同様にして本発明を実施することができる。

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チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。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よい。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よい。

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よい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

本明細書は、２００５年８月５日出願の特願２００５−２２８４５６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。

本発明は、移動体通信システム等に好適である。

本発明は、マルチキャリア通信における無線通信基地局装置および無線通信方法に関する。

近年、無線通信、特に移動体通信では、音声以外に画像やデータなどの様々な情報が伝送の対象になっている。今後は、さらに高速な伝送に対する要求がさらに高まるであろうと予想され、高速伝送を行うために、限られた周波数資源をより効率よく利用して、高い伝送効率を実現する無線伝送技術が求められている。

このような要求に応え得る無線伝送技術の一つにＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）がある。ＯＦＤＭは、多数のサブキャリアを用いてデータを並列伝送するマルチキャリア伝送技術であり、高い周波数利用効率、マルチパス環境下のシンボル間干渉低減などの特徴を持ち、伝送効率の向上に有効であることが知られている。

このＯＦＤＭを下り回線に用い、複数の無線通信移動局装置（以下、単に移動局という）へのデータを複数のサブキャリアに周波数多重する場合に、周波数スケジューリング送信および周波数ダイバーシチ送信を行うことが検討されている（例えば、非特許文献１参照）。

周波数スケジューリング送信では、無線通信基地局装置（以下、単に基地局という）が各移動局での周波数帯域毎の受信品質に基づいて各移動局に対して適応的にサブキャリアを割り当てるため、最大限のマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができ、非常に効率良く通信を行うことができる。このような周波数スケジューリング送信は、主に、移動局の低速移動時のデータ通信に適した方式である。一方で、周波数スケジューリング送信には各移動局からの受信品質情報のフィードバックが必要となるため、周波数スケジューリング送信は移動局の高速移動時のデータ通信には不向きである。また、周波数スケジューリング送信は各移動局毎の受信品質に基づいて行われるため、周波数スケジューリング送信を共通チャネルに適用することは難しい。さらに、周波数スケジューリングは、通常、コヒーレント帯域幅程度に隣接するサブキャリアをいくつかまとめてブロック化したサブバンド毎に行われるため、それほど高い周波数ダイバーシチ効果は得られない。

これに対し、周波数ダイバーシチ送信は、各移動局へのデータを全帯域のサブキャリアに分散させて配置するため、高い周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。また、周波数ダイバーシチ送信は、移動局からの受信品質情報を必要としないため、上記のように周波数スケジューリング送信が適用困難な状況において有効な方式である。一方で、周波数ダイバーシチ送信は、各移動局での受信品質と無関係に行われるため、周波数スケジューリング送信のようなマルチユーザダイバーシチ効果を得られない。

一方、ＯＦＤＭでは、マルチパスに起因する周波数選択性フェージングにより、サブキャリア毎の品質が大きく変動することがある。このような場合、フェージングの谷となる位置のサブキャリアに割り当てられた信号は、品質が悪く復調が困難となるため、復調可能となるように品質を向上させる必要がある。

ＯＦＤＭにおける品質を向上させるための技術として、レピティション技術と言われるものがある。レピティション技術とは、あるシンボルを複製（レピティション）して複数
の同一シンボルを作成し、それら複数の同一シンボルを複数の異なるサブキャリアまたは異なる時刻に割り当てて送信する技術であり、受信側では、それらの同一シンボルを最大比合成することでダイバーシチゲインを得ることができる（例えば、非特許文献２参照）。
R1-050604 "Downlink Channelization and Multiplexing for EUTRA"3GPP TSG RAN WG1 Ad Hoc on LTE,Sophia Antipolis, France, 20 - 21 June, 2005 前田，新，岸山，佐和橋、"下りリンクブロードバンドチャネルにおけるＯＦＣＤＭとＯＦＤＭの特性比較"、電子情報通信学会、信学技報ＲＣＳ２００２−１６２、２００２年８月

ここで、周波数スケジューリング送信および周波数ダイバーシチ送信とレピティション技術とを組み合わせて、移動局における受信品質をさらに高めることが考えられる。

しかし、例えば、１セルに複数のセクタが存在する移動体通信システムを考えた場合、レピティションして作成した複数の同一シンボルのすべてを、隣接セクタでシンボルが配置されるサブキャリアと同じサブキャリアに配置したのでは、それら複数の同一シンボルのすべてが隣接セクタのシンボルからの干渉を受けてしまい、レピティションによるダイバーシチゲインが大きく低下してしまう。この課題は、隣接セル間においても同様に生じる。

本発明目的は、マルチキャリア通信においてレピティション技術を用いる場合に、ダイバーシチゲインの低下を最小限に抑えることができる基地局および無線通信方法を提供することである。

本発明の基地局は、複数のサブキャリアからなるマルチキャリア信号を送信する無線通信基地局装置であって、シンボルを複製して複数の同一シンボルを作成する複製手段と、前記複数の同一シンボルを前記複数のサブキャリアのいずれかに配置する配置手段と、を具備し、前記配置手段は、前記複数の同一シンボルの少なくとも一つを、隣接セクタまたは隣接セルにおいてシンボルが配置されるサブキャリアと異なるサブキャリアに配置する構成を採る。

本発明によれば、ダイバーシチゲインの低下を最小限に抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態では、基地局は、レピティションにより作成した複数の同一シンボルの少なくとも一つを、隣接セクタにおいてシンボルが配置されるサブキャリアと異なるサブキャリアに配置する。

まず、図１に、本実施の形態に係る移動体通信システムの構成を示す。ここでは、１セルがセクタＡ〜Ｃの３つのセクタに分割されている場合を一例として挙げる。また、セクタＡにて周波数スケジューリング送信とレピティション技術とを組み合わせた送信が行われており、セクタＢにて周波数ダイバーシチ送信が行われる場合について説明する。

基地局ＢＳは、各セクタ用に３つのアンテナを備え、各アンテナからそれぞれのセクタに位置する移動局ＭＳへ信号を送信する。

基地局ＢＳは、レピティションにより作成した複数の同一シンボルを複数のサブキャリアに配置したマルチキャリア信号Ａを、周波数スケジューリング送信により、セクタＡに位置する移動局ＭＳ＃１に送信する。また、同時に、基地局ＢＳは、マルチキャリア信号Ｂを、周波数ダイバーシチ送信により、セクタＢに位置する移動局ＭＳ_Ｂに送信する。セクタＡとセクタＢが隣接しており、移動局ＭＳ＃１がセクタＡとセクタＢの境界付近に位置するとき、移動局ＭＳ＃１では、希望波としてマルチキャリア信号Ａを受信するが、同時に、移動局ＭＳ_Ｂにとっての希望波であるマルチキャリア信号Ｂを干渉波として受信してしまう。

ここで、上記のように、マルチキャリア信号Ａにおいて、レピティションして作成した複数の同一シンボルのすべてを、マルチキャリア信号Ｂにおいてシンボルが配置されるサブキャリアと同じサブキャリアに配置したのでは、それら複数の同一シンボルのすべてが隣接セクタＢからの干渉を受けてしまい、セクタＡにおいてレピティションによるダイバーシチゲインが大きく低下してしまう。

そこで基地局ＢＳは、マルチキャリア信号Ａにおいて、レピティションにより作成した複数の同一シンボルの少なくとも一つを、隣接セクタＢのマルチキャリア信号Ｂにおいてシンボルが配置されるサブキャリアと異なるサブキャリアに配置する。

次いで、図２に、本実施の形態に係る基地局１０の構成を示す。基地局１０は、各セクタＡ〜Ｃ用にそれぞれ、無線通信装置１００−１〜１００−３を有する。また、これらの無線通信装置間では、互いに、各シンボルの各サブキャリアへの配置状態を示す配置情報がやりとりされる。

各無線通信装置の構成は図３に示すようになる。本実施の形態では、図２に示す無線通信装置１００−１〜１００−３はすべて図３に示す構成を採る。また、図３に示す無線通信装置１００は、各セクタにおいて、ＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアに各セクタ内の複数の移動局ＭＳ＃１〜ＭＳ＃ｎへのデータを周波数多重して送信するものである。なお、以下の説明では、図３に示す無線通信装置１００が、セクタＡ用の無線通信装置１００−１である場合について説明する。

無線通信装置１００において、変調部１０１−１〜１０１−ｎは、最大ｎ個の移動局ＭＳ＃１〜ＭＳ＃ｎへのデータをそれぞれ変調してデータシンボルを生成する。生成されたデータシンボルは、レピティション部１０２−１〜１０２−ｎに入力される。

レピティション部１０２−１〜１０２−ｎは、変調部１０１−１〜１０１−ｎから入力される各データシンボルを複製（レピティション）して複数の同一データシンボルを作成し、配置部１０３に出力する。なお、この複数の同一データシンボルを一単位としてレピティション単位という。

配置部１０３は、レピティション部１０２−１〜１０２−ｎから入力されるデータシンボルを、ＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアに配置して多重部１０５に出力する。また、配置部１０３は、どの移動局のどのデータシンボルをどのサブキャリアに配置したかを示す配置情報を制御情報生成部１０４および他のセクタ用の無線通信装置に出力する。なお、配置部１０３での配置処理についての詳細は後述する。

制御情報生成部１０４は、配置情報を含む制御情報を生成して多重部１０５に出力する。

多重部１０５は、配置部１０３から入力されるデータシンボルに制御情報を多重してＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１０６に出力する。これにより、制御情報またはデータシンボルが各サブキャリアに割り当てられる。なお、制御情報の多重は、例えばＴＴＩ（Transmission Time Interval）＝０.５ms毎に行われる。また、制御情報の多重は、周波数多重または時間多重のいずれでもよい。

ＩＦＦＴ部１０６は、制御情報またはデータシンボルが割り当てられた複数のサブキャリアに対してＩＦＦＴを行って、マルチキャリア信号であるＯＦＤＭシンボルを生成する。このＯＦＤＭシンボルは、ＧＩ付加部１０７に入力される。

ＧＩ付加部１０７は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＧＩ（Guard Interval）としてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。

無線送信部１０８は、ＧＩ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナ１０９から各移動局へ送信する。

一方、無線受信部１１１は、最大ｎ個の移動局ＭＳ＃１〜ＭＳ＃ｎから同時に送信されたｎ個のＯＦＤＭシンボルをアンテナ１０９を介して受信し、これらのＯＦＤＭシンボルに対しダウンコンバート、Ｄ／Ａ変換等の受信処理を行う。受信処理後のＯＦＤＭシンボルはＧＩ除去部１１２に入力される。

ＧＩ除去部１１２は、受信処理後のＯＦＤＭシンボルからＧＩを除去してＦＦＴ（Fast
Fourier Transform）部１１３に出力する。

ＦＦＴ部１１３は、ＧＩ除去後のＯＦＤＭシンボルに対してＦＦＴを行って、周波数軸上で多重された移動局毎の信号を得る。ＦＦＴ後の移動局毎の信号は、復調部１１４−１〜１１４−ｎに入力される。

ここで、各移動局は互いに異なるサブキャリアまたは互いに異なるサブバンドを用いて信号を送信しており、移動局毎の信号にはそれぞれ、各移動局から報告されるサブバンド毎の受信品質情報が含まれている。なお、各移動局では、サブバンド毎の受信品質の測定
を、受信ＳＮＲ、受信ＳＩＲ、受信ＳＩＮＲ、受信ＣＩＮＲ、受信電力、干渉電力、ビット誤り率、スループット、所定の誤り率を達成できるＭＣＳ等により行う。また、受信品質情報は、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）やＣＳＩ（Channel State Information）等と表されることがある。

また、サブバンドとは、ＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアをいくつかのブロックに分割したものであり、各サブバンドにはそれぞれ複数のサブキャリアが含まれる。例えば、サブキャリアｆ_１〜ｆ_１８で構成されるＯＦＤＭシンボルを３つのサブバンド１〜３に分けた場合は、各サブバンド１〜３にはそれぞれ６つのサブキャリアが含まれる。また、サブバンドは、サブチャネル、サブキャリアブロック、チャンク、または、リソースブロックと称されることがある。

復調部１１４−１〜１１４−ｎは移動局ＭＳ＃１〜ＭＳ＃ｎに対応して備えられ、ＦＦＴ後の信号に対して復調処理を行い、この復調処理により得られるサブバンド毎の受信品質情報を配置部１０３に出力する。

配置部１０３は、各移動局から報告されたサブバンド毎の受信品質情報、および、他のセクタ用の無線通信装置から入力される配置情報に従ってデータシンボルの配置を行う。配置部１０３は、各移動局から報告されたサブバンド毎の受信品質情報に従ってサブバンド単位での周波数スケジューリングによるデータシンボルの配置を行った後に、他のセクタ用の無線通信装置から入力される配置情報に従って各サブバンド内でサブキャリア単位でのデータシンボルの配置を行う。なお、配置部１０３は、サブバンド毎の受信品質情報に基づいて、Max SIR法やProportional Fairness法等のスケジューリングアルゴリズムを用いて、サブバンド単位で、各データシンボルをどのサブキャリアに配置するか決定する周波数スケジューリングを行う。

次いで、配置部１０３での配置処理について図４および図５を用いて説明する。ここでは、説明を簡単にするために、ＯＦＤＭシンボルがサブキャリアｆ_１〜ｆ_１８で構成され、サブキャリアｆ_１〜ｆ_１８を図４に示すように３つのサブバンド１〜３に分けるものとする。また、基地局１０が有するセクタＡ用の無線通信装置１００−１が、セクタＡ内に位置する移動局ＭＳ＃１〜ＭＳ＃３の３つの移動局に対するそれぞれ６つのデータシンボル（計１８データシンボル）を周波数多重して同時に送信するものとする。また、各移動局では、サブバンド毎の受信品質の測定を受信ＳＮＲにより行うものとする。

今、サブバンド１〜３において、移動局ＭＳ＃１〜ＭＳ＃３のＳＮＲが図４上段に示すようになった場合、サブバンド１では移動局ＭＳ＃２のＳＮＲが最も高く、サブバンド２では移動局ＭＳ＃１のＳＮＲが最も高く、サブバンド３では移動局ＭＳ＃３のＳＮＲが最も高い。よって、セクタＡ用の配置部１０３は、図４中段に示すように、周波数スケジューリングによって、移動局ＭＳ＃２のデータシンボルをサブバンド１（サブキャリアｆ_１〜ｆ_６）に配置し、移動局ＭＳ＃１のデータシンボルをサブバンド２（サブキャリアｆ_７〜ｆ_１２）に配置し、移動局ＭＳ＃３のデータシンボルをサブバンド３（サブキャリアｆ_１３〜ｆ_１８）に配置する。

このようにして、配置部１０３は、まず、周波数軸上において、各データシンボルを、それぞれの移動局毎にまとめて複数のサブバンドに配置する。換言すれば、配置部１０３は、複数の移動局のいずれか一つに対する複数のデータシンボルを、複数のサブバンドのいずれか一つにまとめて配置する。これにより、各データシンボルについて周波数スケジューリング送信がなされる。なお、配置部１０３は、このような周波数スケジューリングを、例えば、ＴＴＩ＝０.５ms毎に行う。

そして、このとき、セクタＢ用の無線通信装置１００−２からセクタＡ用の無線通信装置１００−１に入力される配置情報により示されたシンボル配置、つまり、セクタＢでのシンボル配置が、図４下段に示すものであるとする。図４下段に示すセクタＢでのシンボル配置では、時刻ｔ_１，ｔ_２において、サブキャリアｆ_１，ｆ_３，ｆ_５，ｆ_７，ｆ_９，ｆ_１１，ｆ_１３，ｆ_１５，ｆ_１７にデータシンボルが配置され、サブキャリアｆ_２，ｆ_４，ｆ_６，ｆ_８，ｆ_１０，ｆ_１２，ｆ_１４，ｆ_１６，ｆ_１８にデータシンボルが配置されないことを示す。このように、セクタＢでは、各サブバンドにおいて、データシンボルが配置されるサブキャリアが分散して存在し、周波数ダイバーシチ送信が行われる。

ここで、移動局ＭＳ＃１（サブバンド２）に着目すると、セクタＡ用の配置部１０３は、セクタＢ用の無線通信装置１００−２からの配置情報に従って、移動局ＭＳ＃１へのデータシンボルを図５上段に示すように配置する。図５上段において、データシンボルＳ_１'，Ｓ_２'，Ｓ_３'，Ｓ_４'，Ｓ_５'，Ｓ_６'はそれぞれ、データシンボルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４，Ｓ_５，Ｓ_６をレピティション・ファクター（ＲＦ）＝２でレピティションして作成した、Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４，Ｓ_５，Ｓ_６と同一のデータシンボルである。すなわち、配置部１０３は、レピティションされて複製された複数の同一シンボルの少なくとも一つを、隣接セクタにおいてシンボルが配置されるサブキャリアと異なるサブキャリアに配置する。

例えば、図５に示す例では、セクタＡ用の配置部１０３は、データシンボルＳ_６，Ｓ_４，Ｓ_３，Ｓ_２，Ｓ_１'，Ｓ_５をセクタＢにおいてデータシンボルが配置されないサブキャリアｆ_８,ｆ_１０,ｆ_１２に配置し、データシンボルＳ_１，Ｓ_６'，Ｓ_２'，Ｓ_５'，Ｓ_４'，Ｓ_３'をセクタＢにおいてデータシンボルが配置されるサブキャリアｆ_７,ｆ_９,ｆ_１１に配置する。つまり、配置部１０３は、セクタＡにおいて、２つの同一データシンボルの一方をセクタＢからの干渉を受けないサブキャリアに配置し、他方をセクタＢからの干渉を受けるサブキャリアに配置する。

このように、セクタＡ用の配置部１０３は、複数の同一データシンボルを、複数のサブバンドのいずれか一つにまとめて配置する際に、セクタＢにおいてデータシンボルが配置されるサブキャリアとセクタＢにおいてデータシンボルが配置されないサブキャリアの双方にそれぞれ配置する。

このように配置することで、レピティションして作成した複数の同一シンボルのすべてが隣接セクタからの干渉を受けてしまうことを防止することができる。よって、本実施の形態によれば、移動体通信でのマルチキャリア通信においてレピティション技術を用いる場合に、ダイバーシチゲインの低下を最小限に抑えることができる。

なお、上記説明では、セクタＢでの配置が時刻ｔ_１，ｔ_２において同一である場合について説明したが（図４，５）、図６に示すように、セクタＢでの配置が時間の経過とともに、すなわち、ＯＦＤＭシンボル毎に変化する場合についても、上記同様にして本発明を実施することができる。図６の例では、セクタＡ用の配置部１０３は、時刻ｔ_１では、データシンボルＳ_６，Ｓ_３，Ｓ_１'をセクタＢにおいてデータシンボルが配置されないサブキャリアｆ_８,ｆ_１０,ｆ_１２に配置する一方、データシンボルＳ_１，Ｓ_２'，Ｓ_４'をセクタＢにおいてデータシンボルが配置されるサブキャリアｆ_７,ｆ_９,ｆ_１１に配置し、時刻ｔ_２では、データシンボルＳ_２，Ｓ_４，Ｓ_５をセクタＢにおいてデータシンボルが配置されないサブキャリアｆ_７,ｆ_９,ｆ_１１に配置し、データシンボルＳ_５'，Ｓ_６'，Ｓ_３'をセクタＢにおいてデータシンボルが配置されるサブキャリアｆ_８,ｆ_１０,ｆ_１２に配置する。

また、上記説明では、セクタＢにおいてデータシンボルが配置されるサブキャリアが分
散して存在する場合について説明したが、図７に示すように、セクタＢにおいてデータシンボルがサブバンド毎にまとめて配置される場合にも、上記同様にして本発明を実施することができる。この場合、セクタＡ用の配置部１０３は、複数の同一データシンボルを、複数のサブキャリアに分散して配置して、セクタＢにおいてデータシンボルが配置されるサブキャリアとセクタＢにおいてデータシンボルが配置されないサブキャリアの双方にそれぞれ配置する。図７の例では、セクタＢにおいてサブバンド１，３にデータシンボルがまとめて配置されるため、セクタＡ用の配置部１０３は、データシンボルＳ_４'，Ｓ_１'，Ｓ_３'，Ｓ_２'をセクタＢにおいてデータシンボルが配置されないサブバンド２，４に配置するとともに、データシンボルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_４，Ｓ_３をセクタＢにおいてデータシンボルが配置されるサブバンド１，３に配置する。

また、セクタＡおよびＢの双方においてデータシンボルが配置されるサブキャリアが分散して存在する場合についても、上記同様にして本発明を実施することができる。例えば、図８に示すように、セクタＢでの配置パターンが８２，８４，８６のいずれかをとる場合に、セクタＡでは、配置パターン８１，８３，８５のいずれかを用い、複数の同一データシンボルを複数のサブキャリアに分散して配置する。例えば、図８において、セクタＡ用の配置部１０３は、配置パターン８１を用い、データシンボルＳ_１，Ｓ_３，Ｓ_２'をサブキャリアｆ_１に配置し、データシンボルＳ_２，Ｓ_１'，Ｓ_３'をサブキャリアｆ_４に配置する。セクタＡにおいてこのような配置を行うことで、セクタＢでの配置パターンが８２，８４，８６のいずれをとる場合でも、セクタＡにおいて、複数の同一データシンボルを、セクタＢにおいてデータシンボルが配置されないサブキャリアと配置されるサブキャリアの双方にそれぞれ配置することができる。

また、隣接セクタのデータシンボルからの干渉だけでなく、隣接セクタのパイロットチャネル、制御チャネル、ブロードキャストチャネル、同期用チャネル等からの干渉に対しても、上記同様にして本発明を実施することができる。つまり、パイロットチャネル、制御チャネル、ブロードキャストチャネル、同期用チャネル等のシンボルをレピティションする場合にも上記同様にして本発明を実施することができる。例えば、図９に示すように、セクタＢにおいてパイロットシンボルＰがサブキャリアｆ_２,ｆ_５に配置される場合、セクタＡ用の配置部１０３は、データシンボルＳ_２，Ｓ_３'，Ｓ_４'，Ｓ_１'をセクタＢにおいてパイロットシンボルＰが配置されないサブキャリアｆ_３,ｆ_６に配置するとともに、データシンボルＳ_１，Ｓ_４，Ｓ_２'，Ｓ_３をセクタＢにおいてパイロットシンボルＰが配置されるサブキャリアｆ_２,ｆ_５に配置する。セクタＡにおいてこのような配置を行うことで、複数の同一データシンボルを、セクタＢにおいてパイロットシンボルが配置されないサブキャリアと配置されるサブキャリアの双方にそれぞれ配置することができる。以下の実施の形態においても同様である。

また、本発明を適用するのに好ましい制御チャネルとしては、L1/L2 control channel、ＳＣＣＨ（Shared Control channel）、ＰＣＨ（Paging Channel）、ACK/NACK channel等があり、本発明を適用するのに好ましい同期用チャネルとしては、ＳＣＨ（Synchronization Channel）、セルサーチ用チャネル等がある。また、パイロットチャネルの信号はReference signalと称されることがある。

また、制御情報生成部１０４で生成される制御情報に隣接セクタにおける配置情報を含めてもよい。これにより、移動局では、受信した複数の同一データシンボルを、隣接セクタからの干渉を受けるデータシンボルと干渉を受けないデータシンボルとに区別することができるため、これらのデータシンボルを最大比合成する際に、干渉を受けるデータシンボルに対しては小さな重みを、干渉を受けないデータシンボルに対しては大きな重みを乗算することで合成後のデータシンボルの受信品質をさらに高めることができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、隣接セクタが採り得る複数の配置パターンが予め特定されている場合について説明する。

例えば、図１０に示すように、セクタＢでの配置パターンが、配置パターン１または配置パターン２のいずれかを採ることが予め決まっている場合、セクタＡ用の配置部１０３は、これら複数の配置パターンに基づいて、移動局ＭＳ＃１へのデータシンボルを図１０上段に示すように配置する。図１０に示す例では、セクタＡ用の配置部１０３は、データシンボルＳ_１，Ｓ_６'，Ｓ_２'，Ｓ_５'，Ｓ_４'，Ｓ_３'をセクタＢでの配置パターン１によって配置し、データシンボルＳ_６，Ｓ_４，Ｓ_３，Ｓ_２，Ｓ_１'，Ｓ_５をセクタＢでの配置パターン２によって配置する。すなわち、配置部１０３は、複数の同一シンボルの各々を互いに異なる配置パターンに属する異なるサブキャリアに配置する。例えば、配置部１０３は、データシンボルＳ１をセクタＢでの配置パターン１に属するサブキャリアｆ_７に配置し、データシンボルＳ１'をセクタＢでの配置パターン２に属するサブキャリアｆ_１２に配置する。

セクタＡ用の配置部１０３がこのようして配置することで、セクタＢにおいて双方の配置パターンが同時に使用されない限り、セクタＡでは、実施の形態１同様、レピティションされて複製された複数の同一シンボルの少なくとも一つを、隣接セクタにおいてシンボルが配置されるサブキャリアと異なるサブキャリアに配置することができる。

よって、本実施の形態によれば、実施の形態１同様、移動体通信でのマルチキャリア通信においてレピティション技術を用いる場合に、レピティションして作成した複数の同一シンボルのすべてが隣接セクタからの干渉を受けてしまうことを防止することができ、ダイバーシチゲインの低下を最小限に抑えることができる。

なお、隣接セクタで使用され得る複数の配置パターンが一定の周期または通信品質等に応じて変化する場合は、変化する都度、無線通信装置１００−１〜１００−３の間において互いに、各セクタにおいて使用する配置パターンについての情報（配置パターン情報）をやりとりすればよい。

（実施の形態３）
本実施の形態では、隣接セクタが採り得る複数の配置パターンのうちいくつかが同時に使用される場合について説明する。

今、例えば、図１１に示すように、セクタＢでは、配置パターン１〜４の４つの配置パターンを使用する可能性があり、データ量に応じて、これらの配置パターンのいくつかが同時に使用されるものとする。この場合、図１２に示すようなテーブルにて、配置パターン１〜４に使用順位を付けておく。すなわち、セクタＢでは、データ量が多くなるに従い、配置パターン１に加え、同時に、配置パターン３，２，４を順に使用する。

このようにセクタＢでの複数の配置パターン１〜４に使用順位が設定されている場合、セクタＡ用の配置部１０３は、その使用順位に従って、複数の同一シンボルの各々を互いに異なる配置パターンに属する異なるサブキャリアに配置する。例えば、図１１上段に示すように、配置部１０３は、複数の同一シンボルの各々を、使用順位が１の配置パターン１と使用順位が４の配置パターン４との組合せで、または、使用順位が２の配置パターン３と使用順位が３の配置パターン２との組合せで配置する。より具体的には、例えば、配置部１０３は、データシンボルＳ_１を配置パターン１に属するサブキャリアｆ_１に配置する際には、データシンボルＳ_１'を配置パターン４に属するサブキャリアｆ_８に配置する。また、配置部１０３は、データシンボルＳ_４'を配置パターン３に属するサブキャリア
ｆ_３に配置する際には、データシンボルＳ_４を配置パターン２に属するサブキャリアｆ_６に配置する。

このように配置することで、隣接セクタにおいて複数の配置パターンが同時に使用され得る場合に、レピティションして作成した複数の同一シンボルのすべてが隣接セクタにおいて使用されるサブキャリアと同一のサブキャリアに配置されてしまう可能性を低くすることができる。よって、本実施の形態によれば、隣接セクタにおいて複数の配置パターンが同時に使用され得る場合でも、レピティションして作成した複数の同一シンボルのすべてが隣接セクタからの干渉を受けてしまう可能性を低くすることができる。

なお、セクタＢにおける複数の配置パターンの使用順位が決められていない場合は、セクタＡ用の配置部１０３は、図１３に示すように、複数の同一シンボルの各々を、配置パターン１と配置パターン２との組合せ、配置パターン２と配置パターン３との組合せ、配置パターン３と配置パターン４との組合せ、配置パターン１と配置パターン３との組合せ、配置パターン１と配置パターン４との組合せ、または、配置パターン２と配置パターン４との組合せで、各配置パターンを均等に使用して配置する。

以上、本発明の各実施の形態について説明した。

なお、上記説明において、セクタＢにおいてデータシンボルが配置されないサブキャリアとは送信パワーがゼロのサブキャリアと見なすことができる。また、セクタＢにおいて、セクタＡに対して干渉を与えるデータシンボルとは、送信パワーが比較的大きいデータシンボルであると言える。つまり、セクタＢがセクタＡに対して与える干渉の大きさは、セクタＢにおける送信パワーに依る。そこで、セクタＡにおけるデータシンボルの配置を、セクタＢでのサブキャリア毎の送信パワーに応じて行ってもよい。例えば、セクタＢでのサブキャリア毎の送信パワーが、図１４に示すように、小，中，大と３段階に区分される場合は、セクタＡ用の配置部１０３は、データシンボルＳ_１，Ｓ_６'，Ｓ_３，Ｓ_２をセクタＢにおける送信パワーが小のサブキャリアｆ_１,ｆ_４に配置し、データシンボルＳ_４，Ｓ_５'，Ｓ_４'，Ｓ_５をセクタＢにおける送信パワーが中のサブキャリアｆ_２,ｆ_５に配置し、データシンボルＳ_６，Ｓ_１'，Ｓ_２'，Ｓ_３'をセクタＢにおける送信パワーが大のサブキャリアｆ_３,ｆ_６に配置する。セクタＡにおいてこのような配置を行うことで、複数の同一データシンボルを、セクタＢにおいて送信パワーが小さいサブキャリアと大きいサブキャリアの双方にそれぞれ配置して、上記同様、レピティションして作成した複数の同一シンボルのすべてが隣接セクタからの干渉を受けてしまうことを防止することができる。

また、隣接セクタのリソース使用率に応じて本発明を適用するか否か切り替えてもよい。すなわち、隣接セクタのリソース使用率が０％および１００％に近い場合以外に本発明を適用し、隣接セクタのリソース使用率が０％および１００％に近い場合は、周波数ダイバーシチ効果を最大限得られるような配置を複数の同一シンボルに対して行ってもよい。

また、上記説明では、本発明を隣接セクタ間で実施する場合について説明したが、隣接セル間においても上記同様にして本発明を実施することができる。例えば、図１５に示すような移動体通信システムの場合は、図１に示す移動体通信システムの場合と同様にして本発明を実施することができる。すなわち、上記説明において、セクタＡをセルＡ、セクタＢをセルＢ、セクタＣをセルＣと見なすことで、上記同様にして本発明を実施することができる。この場合、各基地局ＢＳ_Ａ，ＢＳ_Ｂ，ＢＳ_Ｃがそれぞれ、図３に示す構成を採る。なお、図１５に示す移動体通信システムにおける各基地局間での配置情報および配置パターン情報のやりとりは、無線回線制御局（ＲＮＣ）を介して行われる。

また、上記各実施の形態では、基地局が受信する信号（すなわち、移動局が上り回線で送信する信号）はＯＦＤＭ方式で伝送されるものとして説明したが、この信号は、例えばシングルキャリア方式、ＣＤＭＡ方式、ＤＦＴ−ＳＯＦＤＭ（Discrete Fourier Transform−Spread OFDM）方式等、ＯＦＤＭ方式以外の伝送方式で伝送されてもよい。

また、移動局はUE、基地局装置はNode B、サブキャリアはトーンと称されることがある。

また、周波数スケジューリング送信を行うためのチャネルをLocalized ChannelまたはLocalized Resource Blockと称し、周波数ダイバーシチ送信を行うためのチャネルをDistributed ChannelまたはDistributed Resource Blockと称することがある。また、Localized Channelは、通常、サブバンド単位や、連続した複数のサブキャリア単位で割り当てられる。また、Distributed Channelは、通常、ＯＦＤＭシンボルの全帯域に渡って、等間隔の複数のサブキャリアにより構成されたり、ＦＨ（Frequency Hopping）パターンにより定義される。さらに、Distributed Channelは、周波数インタリーブの対象とされることもある。

また、上記各実施の形態では、配置情報をセクタ間でやりとりする場合について説明したが、各セクタにおいて使用するデータシンボル配置が予め決まっている場合には、配置情報のやりとりは不要である。

また、上記各実施の形態では、干渉を与える隣接セクタが１つの場合について説明したが、干渉を与える隣接セクタが複数存在する場合でも、上記同様にして本発明を実施することができる。

また、上記各実施の形態ではＲＦ＝２の場合の具体例について説明したが、ＲＦ＝３以上の場合でも上記同様にして本発明を実施することができる。

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チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。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よい。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よい。

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よい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

本明細書は、２００５年８月５日出願の特願２００５−２２８４５６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。

本発明は、移動体通信システム等に好適である。

本発明の実施の形態１に係る移動体通信システムの構成図 本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る配置処理の説明図（その１） 本発明の実施の形態１に係る配置処理の説明図（サブバンド２） 本発明の実施の形態１に係る配置処理の説明図（その２） 本発明の実施の形態１に係る配置処理の説明図（その３） 本発明の実施の形態１に係る配置処理の説明図（その４） 本発明の実施の形態１に係る配置処理の説明図（その５） 本発明の実施の形態２に係る配置処理の説明図 本発明の実施の形態３に係る配置処理の説明図（その１） 本発明の実施の形態３に係る使用順位テーブル 本発明の実施の形態３に係る配置処理の説明図（その２） 他の配置処理の説明図 本発明を同様にして適用できる移動体通信システムの構成図

Claims (6)

1. 複数のサブキャリアからなるマルチキャリア信号を送信する無線通信基地局装置であって、
   シンボルを複製して複数の同一シンボルを作成する複製手段と、
   前記複数の同一シンボルを前記複数のサブキャリアのいずれかに配置する配置手段と、を具備し、
   前記配置手段は、前記複数の同一シンボルの少なくとも一つを、隣接セクタまたは隣接セルにおいてシンボルが配置されるサブキャリアと異なるサブキャリアに配置する、
   無線通信基地局装置。
2. 前記複数のサブキャリアは複数のサブバンドに分けられており、
   前記配置手段は、さらに、前記複数の同一シンボルを前記複数のサブバンドのいずれか一つにまとめて配置する、
   請求項１記載の無線通信基地局装置。
3. 前記隣接セクタまたは前記隣接セルでは、前記複数のサブバンドの各々において、シンボルが配置されるサブキャリアが分散して存在し、
   前記配置手段は、前記複数の同一シンボルを、前記複数のサブバンドのいずれか一つにまとめて配置する際に、前記隣接セクタまたは前記隣接セルにおいてシンボルが配置されるサブキャリアとシンボルが配置されないサブキャリアの双方にそれぞれ配置する、
   請求項２記載の無線通信基地局装置。
4. 前記配置手段は、前記隣接セクタまたは前記隣接セルにおける複数の配置パターンに基づいて、前記複数の同一シンボルの各々を互いに異なる配置パターンに属する異なるサブキャリアに配置して、前記複数の同一シンボルの少なくとも一つを、前記隣接セクタまたは前記隣接セルにおいてシンボルが配置されるサブキャリアと異なるサブキャリアに配置する、
   請求項１記載の無線通信基地局装置。
5. 前記配置手段は、さらに、前記複数の配置パターンに付けられた順位に従って、前記複数の同一シンボルの各々を互いに異なる配置パターンに属する異なるサブキャリアに配置する、
   請求項４記載の無線通信基地局装置。
6. 複数のサブキャリアからなるマルチキャリア信号を送信する無線通信基地局装置における無線通信方法であって、
   シンボルを複製して複数の同一シンボルを作成する複製工程と、
   前記複数の同一シンボルを前記複数のサブキャリアのいずれかに配置する配置工程と、を具備し、
   前記配置工程において、前記複数の同一シンボルの少なくとも一つを、隣接セクタまたは隣接セルにおいてシンボルが配置されるサブキャリアと異なるサブキャリアに配置する、
   無線通信方法。

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