JPWO2008041546A1 - 無線通信装置およびパイロット配置方法 - Google Patents

無線通信装置およびパイロット配置方法 Download PDF

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Abstract

チャネル推定精度を保ちつつパイロット数を減少させることができる無線通信装置。この無線通信装置において、ユニキャストパイロット生成部（１０５）は、ユニキャストパイロット系列を生成して配置部（１０６）に出力し、配置部（１０６）は、ユニキャストデータ、マルチキャストデータ、ユニキャストパイロット系列、および、マルチキャストパイロット系列を、周波数軸と時間軸とからなる二次元平面上のいずれかの位置に配置してＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部（１０７）に出力する。この際、配置部（１０６）は、１サブフレーム内において、ユニキャストパイロット系列の各パイロットのうち複数のセクタ間において互いに同一のパイロットが配置される位置と同一周波数の異なる時刻にはマルチキャストパイロット系列の各パイロットを配置しない。

Description

本発明は、無線通信装置およびパイロット配置方法に関する。
近年、移動体通信においては、音声以外に画像やデータ等の様々な情報が伝送の対象になっている。これに伴って、高信頼かつ高速な伝送に対する必要性がさらに高まっている。しかし、移動体通信において高速伝送を行う場合、マルチパスによる遅延波の影響が無視できなくなり、周波数選択性フェージングにより伝送特性が劣化する。
周波数選択性フェージング対策技術の１つとして、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）通信に代表されるマルチキャリア通信が注目されている。マルチキャリア通信では、周波数選択性フェージングが発生しない程度に伝送速度が抑えられた複数のサブキャリアを用いてデータが伝送される。特に、ＯＦＤＭ通信は、データが配置される複数のサブキャリアの周波数が互いに直交しているため、マルチキャリア通信の中でも最も周波数利用効率が高く、また、比較的簡単なハードウェア構成でマルチキャリア通信を実現できる。このため、ＯＦＤＭ通信は、セルラ方式の移動体通信に採用される通信方法として注目されており、様々な検討が加えられている。また、ＯＦＤＭ通信では、符号間干渉（ＩＳＩ：Intersymbol Interference）を防止するために、各ＯＦＤＭシンボルの先頭にそのＯＦＤＭシンボルの後尾部分をサイクリック・プリフィクス（ＣＰ：Cyclic Prefix）として付加する。これにより、受信側では、遅延波の遅延時間がＣＰの時間長（ＣＰ長）以内に収まる限りＩＳＩを防止することができる。
また、最近、マルチキャスト通信に関する検討が行われている。マルチキャスト通信は、ユニキャスト通信のような１対１の通信ではなく、１対多の通信となる。すなわち、マルチキャスト通信では、１つの無線通信基地局装置（以下、基地局と省略する）が複数の無線通信移動局装置（以下、移動局と省略する）に同時に同じデータ（マルチキャストデータ）を送信する。このマルチキャスト通信により、移動体通信システムにおいて音楽データやビデオ画像データの配信サービス、テレビ放送等の放送サービス等が実現される。
また、マルチキャスト通信では上記のように１つの基地局が複数の移動局に同時に同じマルチキャストデータを送信するため、１つのセルが複数のセクタに分割されている場合、マルチキャストデータは複数のセクタにおいて互いに同一のデータとなる。また、１つのセルが複数のセクタに分割されている場合、それら複数のセクタに対して同時に同じマルチキャストデータが送信されるため、セクタ境界に位置する移動局では、複数のセクタのマルチキャストデータが混合された状態で受信される。
ここで、マルチキャスト通信にＯＦＤＭ方式を用いる場合、セクタ境界付近に位置する移動局では、複数のセクタに対して同時に送信される複数の同一ＯＦＤＭシンボルがＣＰ長以内の時間差で受信されると、それらのＯＦＤＭシンボルが合成されて受信電力が増幅された状態で受信される。このように同一データを同一のリソース（同一時刻および同一周波数）を用いて複数の経路で送信する方法をＳＦＮ（Single Frequency Network）送信と呼ぶ。ＳＦＮ送信においては、移動局ではセクタ間干渉なくデータを受信することができるため、誤り率が低い高品質な伝送が可能となる。
また、このような合成された信号の伝搬路変動（位相変動および振幅変動）をチャネル推定により補正するためには、合成された信号のチャネル推定値が必要となる。よって、ＯＦＤＭ方式を利用したマルチキャスト通信では、チャネル推定値を求めるために使用されるマルチキャストデータ用パイロット（マルチキャストパイロット）についても、マルチキャストデータ同様、複数のセクタに対して同時に同一のパイロットが送信される必要がある。つまり、マルチキャストパイロットは複数のセクタに共通のパイロットである必要がある。
一方、ユニキャスト通信では、１つのセルが複数のセクタに分割されている場合、複数のセクタに対して互いに異なるデータ（ユニキャストデータ）が送信される。つまり、ユニキャストデータは、複数のセクタ毎に互いに異なるデータとなる。よって、ユニキャスト通信では、チャネル推定値を求めるために使用されるパイロットについても、ユニキャストデータ同様、複数のセクタに対して互いに異なるユニキャストデータ用パイロット（ユニキャストパイロット）が送信される必要がある。つまり、ユニキャストパイロットは複数のセクタ毎に互いに個別のパイロットである必要がある。
なお、マルチキャスト通信がニュースグループ等そのサービスに加入している特定の移動局に対してのみ情報送信するような通信形態をとるのに対し、ブロードキャスト通信は現在のテレビ放送やラジオ放送のように全移動局に対して情報送信するような通信形態をとる。しかし、１対多の通信となる点においてマルチキャストとブロードキャストとは同一であるため、文献によっては、マルチキャストとブロードキャストとを合わせたＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast/Multicast Service）を用いた説明がなされることもある。また、文献によっては、マルチキャストの代わりにブロードキャストを用いた説明がなされることもある。
ここで、１つのセルが複数のセクタに分割されている場合、セクタ間相互での干渉を低減するために、セクタ間で相互に直交する直交パイロット系列をユニキャストパイロット系列として設定する。例えば、１つのセルがセクタ１〜３の３つセクタで構成される場合、図１に示すように、セクタ１にすべて‘１’（位相回転量：θ＝０）からなる系列を設定し、セクタ２に対しては、セクタ１の系列に１,exp(j2π/3),exp(j4π/3)…（位相回転量：θ＝2π/3）からなる系列を乗算した系列を設定し、セクタ３に対しては、セクタ１の系列に１,exp(j4π/3),exp(j2π/3)…（位相回転量：θ＝4π/3）からなる系列を乗算した系列を設定する。よって、セクタ１〜３の各ユニキャストパイロット系列は、図１に示すように、１,exp(j2π/3),exp(j4π/3)の組合せからなる３チップを一単位（直交系列単位）として相互に直交する。また、各ユニキャストパイロット系列は、複数の同一の直交系列単位からなる。例えば、セクタ１のユニキャストパイロット系列は‘１,１,１’の直交系列単位が繰り返されたものであり、セクタ２のユニキャストパイロット系列は‘１,exp(j2π/3),exp(j4π/3)’の直交系列単位が繰り返されたものであり、セクタ３のユニキャストパイロット系列は‘１,exp(j4π/3),exp(j2π/3)’の直交系列単位が繰り返されたものである。
そして、このようなユニキャストパイロットの配置方法として図１に示すものが検討されている（非特許文献１参照）。図１では、説明を簡単にするために、１ＯＦＤＭシンボルがサブキャリアｆ１〜ｆ２５から構成され、１サブフレームがＯＦＤＭシンボル＃１〜＃７から構成される場合を一例として示す。以下に示す図でも同様である。図１に示す例では、各セクタにおいて、ユニキャストパイロットは、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ７,ｆ１３,ｆ１９,ｆ２５およびＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ４,ｆ１０,ｆ１６,ｆ２２に配置される。よって、例えば、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１ではセクタ１のユニキャストパイロット‘１’とセクタ２のユニキャストパイロット‘１’とセクタ３のユニキャストパイロット‘１’とが伝搬路上で多重され、ＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ４ではセクタ１のユニキャストパイロット‘１’とセクタ２のユニキャストパイロット‘exp(j2π/3)’とセクタ３のユニキャストパイロット‘exp(j4π/3)’とが伝搬路上で多重され、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ７ではセクタ１のユニキャストパイロット‘１’とセクタ２のユニキャストパイロット‘exp(j4π/3)’とセクタ３のユニキャストパイロット‘exp(j2π/3)’とが伝搬路上で多重されることになる。つまり、同一時刻の同一周波数に複数のセクタのユニキャストパイロットが多重されることになる。このような配置を採ることにより、ユニキャストパイロットを１サブフレーム内において周波数軸方向および時間軸方向の双方に万遍なく配置することができる。
一方、このような配置を採るユニキャストパイロットに対するマルチキャストパイロットの配置方法として図２に示すものが検討されている（非特許文献２参照）。上記説明からも分かるように、複数のセクタのマルチキャストパイロットは同一時刻の同一周波数に配置される必要がある。図２に示す例では、各セクタにおいて、マルチキャストパイロットは、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ４,ｆ１０,ｆ１６,ｆ２２およびＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ１,ｆ７,ｆ１３,ｆ１９,ｆ２５に配置される。このような配置を採ることにより、ユニキャストパイロット同様、マルチキャストパイロットを１サブフレーム内において周波数軸方向および時間軸方向の双方に万遍なく配置することができる。また、従来は、図２に示すように、すべての周波数でマルチキャストデータに対する十分なチャネル推定精度を得るために、１サブフレーム内においてユニキャストパイロットと同数のマルチキャストパイロットを配置している。

3GPP TSG RAN WG1 Meeting #46, R1-062099, Tallinn, Estonia, August 28 - September 1, 2006, NTT DoCoMo, Ericsson, Fujitsu, Intel Corporation, KDDI, Mitsubishi Electric, NEC, Panasonic, Qualcomm, Sharp, Toshiba Corporation, "Orthogonal Reference Signal Structure for Sectored Beams in E-UTRA Downlink" 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #44bis, R1-060779, Athens, Greece, 27 - 31 March, 2006, NTT DoCoMo, Mitsubishi Electric, NEC, Sharp, Toshiba Corporation, "Investigations on Pilot Channel Structure for MBMS in E-UTRA Downlink"
ここで、移動体通信システムにおいて使用可能な通信リソースには限りがあるため、高速かつ大容量なデータ伝送に対する要求がさらに高まっている今日では、その限られたリソースの中でできるだけ多くのデータ用リソースを確保したい。できるだけ多くのデータ用リソースを確保するためには、パイロットの数を減らして、そのパイロットに割り当てられていたリソースにデータを割り当てることが考えられる。しかし、単にパイロットを減らしたのでは、チャネル推定精度が劣化してしまう。
本発明の目的は、チャネル推定精度を保ちつつパイロット数を減少させることができる無線通信装置およびパイロット配置方法を提供することである。
本発明の無線通信装置は、複数のセクタ毎または複数のセル毎に互いに個別の第１パイロット系列（すなわち、ユニキャストパイロット系列）、および、前記複数のセクタまたは前記複数のセル間において互いに共通の第２パイロット系列（すなわち、マルチキャストパイロット系列）を、周波数軸と時間軸とからなる二次元平面上のいずれかの位置に配置する配置手段と、前記二次元平面上に配置された前記第１パイロット系列および前記第２パイロット系列を送信する送信手段と、を具備し、前記配置手段は、１サブフレーム内において、前記第１パイロット系列の各パイロットのうち隣接セクタまたは隣接セルと同一のパイロットが配置される位置と同一周波数の異なる時刻には前記第２パイロット系列の各パイロットを配置しない構成を採る。
本発明によれば、チャネル推定精度を保ちつつパイロット数を減少させることができる。
従来のユニキャストパイロットの配置を示す図 従来のマルチキャストパイロットの配置を示す図 本発明の一実施の形態に係る移動体通信システムの構成図（３セクタ構成） 本発明の一実施の形態に係る基地局のブロック構成図 本発明の一実施の形態に係る無線通信装置のブロック構成図 本発明の一実施の形態に係る移動局のブロック構成図 本発明の一実施の形態に係るユニキャストパイロット系列を示す図（３セクタ構成の場合） 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例１を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例２を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例３を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例４を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例５を示す図 本発明の一実施の形態に係る移動体通信システムの構成図（６セクタ構成） 本発明の一実施の形態に係るユニキャストパイロット系列を示す図（６セクタ構成の場合） 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例６を示す図 本発明の一実施の形態に係るユニキャストパイロット系列を示す図（６セクタ構成の場合） 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例７を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例７におけるパイロット利用例１を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例７におけるパイロット利用例２を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例８を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例８におけるユニキャストパイロット系列例１を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例８におけるユニキャストパイロット系列例２を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例８におけるユニキャストパイロット系列例３を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例８におけるパイロット利用例１を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例８におけるパイロット利用例２を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例８におけるパイロット利用例３を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例９を示す図
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。なお、以下の説明では、ＯＦＤＭ方式をマルチキャリア通信方式の一例として説明するが、本発明はＯＦＤＭ方式に限定されるものではない。
まず、図３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１〜３の３つのセクタに分割されている場合を一例として示す。また、セクタ１〜３は互いに隣接する。基地局１０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へ信号を送信する。
次いで、図４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１〜３用にそれぞれ、無線通信装置１００−１〜１００−３を備える。また、基地局１０は、無線通信装置１００−１〜１００−３に共通、すなわち、セクタ１〜３に共通のマルチキャストパイロット生成部１５０を備える。マルチキャストパイロット生成部１５０は、マルチキャストパイロット系列、すなわち、セクタ１〜３の間において互いに共通のパイロット系列を生成して無線通信装置１００−１〜１００−３に出力する。
各無線通信装置の構成は図５に示すようになる。本実施の形態では、図４に示す無線通信装置１００−１〜１００−３はすべて図５に示す構成を採る。
無線通信装置１００において、符号化部１０１は、ユニキャストデータを符号化して変調部１０２に出力する。
変調部１０２は、符号化後のユニキャストデータを変調して配置部１０６に出力する。
符号化部１０３は、マルチキャストデータを符号化して変調部１０４に出力する。
変調部１０４は、符号化後のマルチキャストデータを変調して配置部１０６に出力する。
ユニキャストパイロット生成部１０５は、ユニキャストパイロット系列、すなわち、各セクタ１,２,３毎に互いに個別のパイロット系列を生成して配置部１０６に出力する。例えば、無線通信装置１００がセクタ１用の無線通信装置１００−１である場合、ユニキャストパイロット生成部１０５は、ユニキャストパイロット‘１,１,１,…’からなるユニキャストパイロット系列を生成する。また、無線通信装置１００がセクタ２用の無線通信装置１００−２である場合、ユニキャストパイロット生成部１０５は、ユニキャストパイロット‘１,exp(j2π/3),exp(j4π/3),…’からなるユニキャストパイロット系列を生成する。また、無線通信装置１００がセクタ３用の無線通信装置１００−３である場合、ユニキャストパイロット生成部１０５は、ユニキャストパイロット‘１,exp(j4π/3),exp(j2π/3),…’からなるユニキャストパイロット系列を生成する。
また、配置部１０６には、マルチキャストパイロット生成部１５０（図４）からマルチキャストパイロット系列が入力される。
配置部１０６は、ユニキャストデータ、マルチキャストデータ、ユニキャストパイロット系列、および、マルチキャストパイロット系列を、周波数軸と時間軸とからなる二次元平面上のいずれかの位置に配置してＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１０７に出力する。周波数軸は１ＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアに対応し、時間軸は順に送信される複数のＯＦＤＭシンボルに対応する。つまり、配置部１０６は、複数のＯＦＤＭシンボルにおいて複数のサブキャリアのいずれかに、ユニキャストデータ、マルチキャストデータ、ユニキャストパイロット系列、および、マルチキャストパイロット系列をそれぞれ配置する。配置部１０６での配置処理の詳細については後述する。
ＩＦＦＴ部１０７は、ユニキャストデータ、マルチキャストデータ、ユニキャストパイロット系列、および、マルチキャストパイロット系列が配置された複数のサブキャリアに対してＩＦＦＴを行って時間領域の信号に変換し、マルチキャリア信号であるＯＦＤＭシンボルを生成する。
ＣＰ付加部１０８は、各ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとして各ＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。
無線送信部１０９は、ＣＰ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１１０から移動局２００（図６）へ送信する。よって、送信部１０９は、周波数軸と時間軸とからなる二次元平面上に配置された、ユニキャストデータ、マルチキャストデータ、ユニキャストパイロット系列、および、マルチキャストパイロット系列を送信することになる。
次いで、本実施の形態に係る移動局２００について説明する。図６に本実施の形態に係る移動局２００の構成を示す。
移動局２００において、無線受信部２０２は、ＯＦＤＭシンボルをアンテナ２０１を介して受信し、受信されたＯＦＤＭシンボルに対してダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行ってＣＰ除去部２０３に出力する。
ＣＰ除去部２０３は、ＯＦＤＭシンボルに付加されたＣＰを除去してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２０４に出力する。
ＦＦＴ部２０４は、ＣＰ除去部２０３より入力されるＯＦＤＭシンボルをＦＦＴして周波数領域の信号に変換し、ユニキャストデータ、マルチキャストデータ、ユニキャストパイロット、または、マルチキャストパイロットを得てＰ／Ｓ部２０５にサブキャリア数分並列に出力する。
Ｐ／Ｓ部２０５は、ＦＦＴ部２０４から並列に入力されるユニキャストデータ、マルチキャストデータ、ユニキャストパイロット、または、マルチキャストパイロットを直列に変換して分別部２０６に出力する。
分別部２０６は、データとパイロットとを分別して、ユニキャストデータおよびマルチキャストデータを補正部２０９に出力し、ユニキャストパイロットおよびマルチキャストパイロットをパイロット選択部２０７に出力する。
パイロット選択部２０７は、チャネル推定がなされるデータの種類に応じたパイロットを選択する。パイロット選択部２０７は、分別部２０６から補正部２０９にユニキャストデータが出力される場合は、ユニキャストパイロットを選択してチャネル推定部２０８に出力し、分別部２０６から補正部２０９にマルチキャストデータが出力される場合は、マルチキャストパイロットを選択してチャネル推定部２０８に出力する。
チャネル推定部２０８は、パイロット選択部２０７で選択されたパイロットを用いてチャネル推定値を算出し、補正部２０９に出力する。
補正部２０９は、チャネル推定部２０８で算出されたチャネル推定値を用いてユニキャストデータまたはマルチキャストデータの伝搬路変動を補正して復調部２１０に出力する。補正部２０９は、各データにチャネル推定値の複素共役を乗算することにより各データの伝搬路変動を補正する。
復調部２１０は、補正部２０９から入力される各データを復調して復号部２１１に出力する。
復号部２１１は、復調後の各データを復号する。これにより、受信データが得られる。
次いで、無線通信装置１００の配置部１０６（図５）での配置処理の詳細についていくつかの配置例を示して説明する。
セクタ毎に互いに個別の直交パイロット系列をユニキャストパイロット系列として設定し上記図１に示すようにして配置する場合、図７に示すように直交系列単位の１チップ目（先頭チップ）はセクタ１〜３のすべてにおいて‘１’であるため、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１，ＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ１０，および、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１９では、セクタ１のユニキャストパイロット‘１’とセクタ２のユニキャストパイロット‘１’とセクタ３のユニキャストパイロット‘１’とが伝搬路上で多重される。つまり、基地局１０（図３,図４）では、各セクタへのユニキャストパイロット系列送信時でも、それらのユニキャストパイロット系列の一部において複数のアンテナから同時に同一のパイロットが送信される。換言すえば、周波数軸と時間軸とからなる二次元平面上において、ユニキャストパイロット系列の各パイロットのうち複数のセクタ間において互いに同一のパイロットが配置される位置がある。そして、ユニキャストパイロット系列のうち複数のセクタに対して同時に送信される同一のパイロットはマルチキャストパイロットとしても利用可能である。
そこで、本実施の形態では、以下のパイロット配置例１〜８に示すように、無線通信装置１００の配置部１０６（図５）は、１サブフレーム内において、ユニキャストパイロット系列の各パイロットのうちセクタ１〜３の間において互いに同一のパイロットをマルチキャストパイロットとみなし、それら互いに同一のパイロットが配置される位置と同一周波数の異なる時刻にはマルチキャストパイロット系列の各パイロットを配置しない。また、移動局２００のパイロット選択部２０７（図６）は、分別部２０６から補正部２０９にマルチキャストデータが出力される場合は、ユニキャストパイロット系列のうちマルチキャストパイロットとして利用できるパイロットもさらに選択してチャネル推定部２０８に出力する。
これにより、ユニキャストデータおよびマルチキャストデータ双方のチャネル推定精度を保ちつつマルチキャストパイロットの数を減少させることができる。そして、その減らしたマルチキャストパイロットが配置されていた位置にデータを割り当てることが可能となるため、データ用のリソースを増加させることができる。
以下、１セルがセクタ１〜３の３つのセクタに分割されている場合の配置部１０６（図５）でのパイロット配置例１〜５について説明する。
＜パイロット配置例１（図８）＞
本配置例では、図８に示すように、上記図１および図７同様、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ７,ｆ１３,ｆ１９,ｆ２５およびＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ４,ｆ１０,ｆ１６,ｆ２２にユニキャストパイロットを配置する。また、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ４,ｆ１６,ｆ２２およびＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ７,ｆ１３,ｆ２５にマルチキャストパイロットを配置する。しかし、上記のようにＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ１９およびＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ１０に配置されたユニキャストパイロットはマルチキャストパイロットとしても利用可能であるため、従来マルチキャストパイロットが配置されていたＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１０およびＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ１,ｆ１９にはマルチキャストパイロットを配置せず、代わりにユニキャストデータまたはマルチキャストデータを配置する。
これにより、マルチキャストデータのチャネル推定に使用できるパイロットを周波数軸方向に均等な間隔（一定の周期）で配置したまま、１サブフレーム内におけるマルチキャストパイロットの数を減らすことができる。よって、マルチキャストデータに対する周波数軸方向でのチャネル推定精度を保ったまま、マルチキャストパイロットの数を減らしてデータ用リソースを増加させることができる。
＜パイロット配置例２（図９）＞
本配置例は、図９に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃２のサブキャリアｆ７,ｆ１３,ｆ２５およびＯＦＤＭシンボル＃６のサブキャリアｆ４,ｆ１６,ｆ２２にマルチキャストパイロットを配置する点において配置例１（図８）と相違する。
これにより、マルチキャストデータのチャネル推定に使用できるパイロットを周波数軸方向だけでなく時間軸方向にも均等な間隔（一定の周期）で配置することができる。つまり、本配置例によれば、マルチキャストデータのチャネル推定に使用できるパイロットを周波数軸方向および時間軸方向の双方で均等な間隔（一定の周期）で配置したまま、１サブフレーム内におけるマルチキャストパイロットの数を減らすことができる。よって、配置例１に比べ、マルチキャストデータに対する時間軸方向でのチャネル推定精度を高めることができる。本配置例は、特にセル内の移動局が高速で移動する場合に好適である。
＜パイロット配置例３（図１０）＞
各セクタ毎に互いに個別のチャネルに対するチャネル推定にはマルチキャストパイロットは不要である。そこで、本配置例は、１サブフレーム内において、ＳＣＣＨ（Shared Control Channel）等、各セクタ１,２,３毎に互いに個別の制御チャネルが配置される領域以外の領域にマルチキャストパイロットを配置する点において配置例２（図９）と相違する。図１０では、サブキャリアｆ１〜ｆ２５（周波数軸）とＯＦＤＭシンボル＃１〜＃２（時間軸）とからなる領域をＳＣＣＨが配置される領域として示す。よって、本配置例では、図１０に示すように、サブキャリアｆ１〜ｆ２５とＯＦＤＭシンボル＃１〜＃２とからなる領域以外の領域、すなわち、ＯＦＤＭシンボル＃３のサブキャリアｆ７,ｆ１３,ｆ２５およびＯＦＤＭシンボル＃６のサブキャリアｆ４,ｆ１６,ｆ２２にマルチキャストパイロットを配置する。
これにより、配置例２に比べ、１サブフレーム内において、各セクタ毎に互いに個別のチャネル（ＳＣＣＨ等）が配置される領域以外の領域に配置されるマルチキャストチャネルに対するチャネル推定精度を高めることができる。
＜パイロット配置例４（図１１）＞
セクタ間において互いに共通のチャネルに対するチャネル推定にのみマルチキャストパイロットが必要とされる。そこで、本配置例は、１サブフレーム内において、ＰＣＨ（Paging Channel），ＢＣＨ（Broadcast Channel）等、セクタ１〜３の間において互いに共通のチャネルが配置される領域にマルチキャストパイロットを配置する点において配置例２（図９）と相違する。図１１では、サブキャリアｆ１〜ｆ１３（周波数軸）とＯＦＤＭシンボル＃３〜＃７（時間軸）とからなる領域をＰＣＨまたはＢＣＨが配置される領域として示す。よって、本配置例では、図１１に示すように、サブキャリアｆ１〜ｆ１３とＯＦＤＭシンボル＃３〜＃７とからなる領域、すなわち、ＯＦＤＭシンボル＃３のサブキャリアｆ７,ｆ１３およびＯＦＤＭシンボル＃６のサブキャリアｆ４にマルチキャストパイロットを配置する。
これにより、配置例２に比べ、ＰＣＨ，ＢＣＨ等、セクタ間において互いに共通のチャネルに対するチャネル推定精度を高めることができる。
＜パイロット配置例５（図１２）＞
本配置例は、１サブフレーム内において、ＳＣＣＨ，ＰＤＣＣＨ（Physical downlink control channel）等、各セクタ１,２,３毎に互いに個別の制御チャネルが配置される領域にＰＣＨ，ＢＣＨ等、セクタ１〜３の間において互いに共通のチャネルが配置される場合に、その共通のチャネルに対するチャネル推定精度を高めるために、その領域にマルチキャストパイロットを配置する点において配置例３（図１０）と相違する。より具体的には、本配置例では、図１２に示すように、サブキャリアｆ１〜ｆ２５（周波数軸）とＯＦＤＭシンボル＃１〜＃２（時間軸）とからなる領域がＳＣＣＨが配置される領域であり、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ２,ｆ８,ｆ１４,ｆ２０にページング・インジケータが配置される場合、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ４,ｆ１６,ｆ２２およびＯＦＤＭシンボル＃２のサブキャリアｆ７,ｆ１３,ｆ２５にマルチキャストパイロットを配置する。
次いで、図１３に示すように、１セルがセクタ１〜６の６つのセクタに分割されている場合の配置例を示す。
図１３に示すようにセクタ１はセクタ２,６と隣接し、セクタ２はセクタ１,３と隣接し、セクタ３はセクタ２,４と隣接し、セクタ４はセクタ３,５と隣接し、セクタ５はセクタ４,６と隣接し、セクタ６はセクタ１,５と隣接する。この場合、基地局１０は、各セクタ用に６つのアンテナを備え、各アンテナからそれぞれのセクタへ信号を送信する。つまり、６セクタ用の基地局１０は、セクタ１〜６用として図５に示す無線通信装置１００を６つ備える。
また、１セルがセクタ１〜６の６つのセクタに分割されている場合には、各セクタに対し、図１４に示すような直交パイロット系列をユニキャストパイロット系列として設定する。これにより、セクタ１〜６の各ユニキャストパイロット系列は、図１４に示すように、６チップを一単位（直交系列単位）として相互に直交する。そこで、１セルがセクタ１〜６の６つのセクタに分割されている場合には、無線通信装置１００のユニキャストパイロット生成部１０５（図５）は、図１４に示すユニキャストパイロット系列を生成して配置部１０６に出力する。
そして、セクタ毎に互いに個別の直交パイロット系列をユニキャストパイロット系列として設定し図１４に示すようにして配置する場合、１セルが３つのセクタに分割される場合同様、直交系列単位の１チップ目（先頭チップ）はセクタ１〜６のすべてにおいて‘１’であるため、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１，ｆ１９では、セクタ１〜６のすべてのユニキャストパイロット‘１’が伝搬路上で多重される。つまり、基地局１０（図１３）では、１セルが３つのセクタに分割される場合同様、各セクタへのユニキャストパイロット系列送信時でも、それらのユニキャストパイロット系列の一部において複数のアンテナから同時に同一のパイロットが送信される。そして、上記のように、ユニキャストパイロット系列のうち複数のアンテナから同時に送信される同一のパイロットはマルチキャストパイロットとしても利用可能である。
以下、１セルがセクタ１〜６の６つのセクタに分割されている場合の配置部１０６（図５）でのパイロット配置例６〜８について説明する。
＜パイロット配置例６（図１５）＞
本配置例では、図１５に示すように、上記図１４同様、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ７,ｆ１３,ｆ１９,ｆ２５およびＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ４,ｆ１０,ｆ１６,ｆ２２にユニキャストパイロットを配置する。また、ＯＦＤＭシンボル＃２のサブキャリアｆ７,ｆ１３,ｆ２５およびＯＦＤＭシンボル＃６のサブキャリアｆ４,ｆ１０,ｆ１６,ｆ２２にマルチキャストパイロットを配置する。しかし、上記のようにＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ１９に配置されたユニキャストパイロットはマルチキャストパイロットとしても利用可能であるため、ＯＦＤＭシンボル＃２のサブキャリアｆ１,ｆ１９にはマルチキャストパイロットを配置せず、代わりにユニキャストデータまたはマルチキャストデータを配置する。
これにより、１セルが６つのセクタに分割されている場合でも、１サブフレーム内におけるマルチキャストパイロットの数を減らしつつ、マルチキャストデータのチャネル推定に使用できるパイロットを周波数軸方向および時間軸方向の双方に均等な間隔（一定の周期）で配置することができる。
＜パイロット配置例７（図１６〜図１９）＞
１セルが図１３に示すようにセクタ１〜６の６つのセクタに分割されている場合、セクタ境界は、セクタ１と２との間（セクタ境界１）、セクタ２と３との間（セクタ境界２）、セクタ３と４との間（セクタ境界３）、セクタ４と５との間（セクタ境界４）、セクタ５と６との間（セクタ境界５）、セクタ６と１との間（セクタ境界６）にそれぞれ存在する。つまり、セクタ境界に位置する移動局２００（図６）は、ほぼ２つのセクタのマルチキャストデータが混合された状態で受信される。よって、ユニキャストパイロット系列のうちマルチキャストパイロットとしても利用可能なパイロットを、図１６に示すように、セクタ境界１〜６の全てのセクタ境界においてマルチキャストパイロットとして利用可能なパイロットと、セクタ境界３,６においてマルチキャストパイロットとして利用可能なパイロットと、および、セクタ境界１,２,４,５においてマルチキャストパイロットとして利用可能なパイロットとに分類することができる。
そこで、本配置例では、図１７に示すようなパイロット配置を採る。本配置例は、ＯＦＤＭシンボル＃６のサブキャリアｆ１０にマルチキャストパイロットを配置しない点において配置例６（図１５）と相違する。これにより、さらにマルチキャストパイロットの数を減らすことができる。
このようにしてパイロットが配置される場合、セクタ境界１,２,４,５に位置する移動局２００では、図１８に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ１９に配置されたユニキャストパイロットおよびＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ１０に配置されたユニキャストパイロットをマルチキャストパイロットとしても利用可能となる。また、セクタ境界３,６に位置する移動局２００では、図１９に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ７,ｆ１３,ｆ１９,ｆ２５に配置されたユニキャストパイロットをマルチキャストパイロットとしても利用可能となる。
＜パイロット配置例８（図２０〜図２６）＞
配置例７では、移動局２００がいずれのセクタ境界に位置するかによって、マルチキャストパイロットとしても利用可能なユニキャストパイロットの数が異なっていた。具体的には、セクタ境界１,２,４,５に位置する移動局２００ではその数が３つ（図１８）であったのに対し、セクタ境界３,６に位置する移動局２００ではその数が５つ（図１９）であった。
しかし、移動局２００がいずれのセクタ境界に位置するかに依らずマルチキャストデータに対するチャネル推定精度を一定に保つために、移動局２００がいずれのセクタ境界に位置するかに依らず、マルチキャストパイロットとしても利用可能なユニキャストパイロットの数は同じであることが好ましい。
そこで、本配置例では、図２０〜図２３に示すように、ユニキャストパイロット系列をＯＦＤＭシンボル毎にセクタ間でローテーションして配置する。具体的には、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ５,ｆ９,ｆ１３,ｆ１７,ｆ２１,ｆ２５に配置するユニキャストパイロット系列を図２１に示すもの（ユニキャストパイロット系列１）とし、ＯＦＤＭシンボル＃４のサブキャリアｆ３,ｆ７,ｆ１１,ｆ１５,ｆ１９,ｆ２３に配置するユニキャストパイロット系列を図２２に示すもの（ユニキャストパイロット系列２）とし、ＯＦＤＭシンボル＃７のサブキャリアｆ１,ｆ５,ｆ９,ｆ１３,ｆ１７,ｆ２１,ｆ２５に配置するユニキャストパイロット系列を図２３に示すもの（ユニキャストパイロット系列３）にする。
このようなユニキャストパイロットが配置される場合、セクタ境界１,４に位置する移動局２００では、図２４に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ１３に配置されたユニキャストパイロット、ＯＦＤＭシンボル＃４のサブキャリアｆ３,ｆ１５に配置されたユニキャストパイロット、および、ＯＦＤＭシンボル＃７のサブキャリアｆ１,ｆ９,ｆ１７に配置されたユニキャストパイロットをマルチキャストパイロットとしても利用可能となる。また、セクタ境界２,５に位置する移動局２００では、図２５に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ１３に配置されたユニキャストパイロット、ＯＦＤＭシンボル＃４のサブキャリアｆ３,ｆ１１,ｆ１９に配置されたユニキャストパイロット、および、ＯＦＤＭシンボル＃７のサブキャリアｆ１,ｆ１３に配置されたユニキャストパイロットをマルチキャストパイロットとしても利用可能となる。また、セクタ境界３,６に位置する移動局２００では、図２６に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ９,ｆ１７に配置されたユニキャストパイロット、ＯＦＤＭシンボル＃４のサブキャリアｆ３,ｆ１５に配置されたユニキャストパイロット、および、ＯＦＤＭシンボル＃７のサブキャリアｆ１,ｆ１３に配置されたユニキャストパイロットをマルチキャストパイロットとしても利用可能となる。よって、移動局２００がいずれのセクタ境界に位置するかに依らず、マルチキャストパイロットとしても利用可能なユニキャストパイロットの数はいずれも７つとなる。
このように、本配置例によれば、移動局２００がいずれのセクタ境界に位置するかに依らず、マルチキャストパイロットとしても利用可能なユニキャストパイロットの数を同じにすることができる。
＜パイロット配置例９（図２７）＞
本配置例は、１サブフレーム内において、各セクタ１,２,３毎に互いに個別の制御チャネル（ＳＣＣＨ，ＰＤＣＣＨ等）が配置される領域以外の領域にマルチキャストパイロットを配置する一方、各セクタ１,２,３毎に互いに個別の制御チャネルが配置される領域にのみユニキャストパイロットを配置する点において配置例３（図１０）と相違する。より具体的には、本配置例では、図２７に示すように、サブキャリアｆ１〜ｆ２５とＯＦＤＭシンボル＃３〜＃１２とからなる領域において、ＯＦＤＭシンボル＃３のサブキャリアｆ１,ｆ１９にマルチキャストパイロットを配置しない。
本配置例によれば、マルチキャストデータのチャネル推定に使用できるパイロットを周波数軸上に均等な間隔（一定の周期）で配置したまま、１サブフレーム内におけるマルチキャストパイロットの数を減少させることができる。
以上、本発明の実施の形態について説明した。
なお、上記説明では１セルが３セクタまたは６セクタに分割される場合を一例として説明したが、これに限定されず、本発明はいずれのセクタ数でも上記同様に実施することができる。
また、上記実施の形態では本発明をセクタ間において実施する場合について説明したが、上記同様にして本発明をセル間においても実施することもできる。本発明をセル間において実施する場合、各セルに配置される基地局がそれぞれ上記図５に示す構成に上記図４に示すマルチキャストパイロット生成部１５０を加えた構成を採る。
また、上記説明で用いた「マルチキャスト」を「ブロードキャスト」と読み替えることにより、ブロードキャストデータとユニキャストデータとが多重される移動体通信システムにおいて本発明を上記同様にして実施することができる。また、上記説明で用いた「マルチキャスト」を「ＭＢＭＳ」と読み替えることにより、ＭＢＭＳデータとユニキャストデータとが多重される移動体通信システムにおいて本発明を上記同様にして実施することができる。
また、ＰＣＨ，ＢＣＨ等、マルチキャストチャネル以外の、複数のセクタ間において互いに共通の他のチャネルについても、本発明を上記同様にして実施することができる。
また、上記説明で用いたサブフレームは、例えばタイムスロットやフレーム等、他の送信時間単位であってもよい。さらには、移動体通信システムにおいて想定される移動局の最高速度から算出されるフェージング変動が一定である時間、すなわち、コヒーレント時間の単位であってもよい。
また、上記説明で用いたパイロットは参照信号（Reference signal）と称されることもある。また、マルチキャストパイロットは、MBSFN参照信号（Multicast/Broadcast Single Frequency Network Reference signal）と称されることもある。
また、上記説明で用いたユニキャストパイロット系列は、移動局毎に異なるパイロット系列であってもよく、また、セクタ毎に異なるパイロット系列、すなわち、１つのセクタ内に位置する複数の移動局に共通のパイロット系列であってもよい。また、移動局毎に異なるパイロット系列はUE-specific reference signalと、セクタ毎に異なるパイロット系列はCell-specific reference signalと称されることもある。
また、マルチキャストチャネルはＳＦＮチャネルと称されることもある。
また、上記説明で用いたＣＰはガードインターバル（ＧＩ：Guard Interval）と称されることもある。また、サブキャリアはトーンと称されることもある。また、基地局はNode B、移動局はUEと表されることがある。
また、上記実施の形態では、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。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
２００６年９月２５日出願の特願２００６−２５９６３３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。
本発明は、無線通信装置およびパイロット配置方法に関する。
近年、移動体通信においては、音声以外に画像やデータ等の様々な情報が伝送の対象になっている。これに伴って、高信頼かつ高速な伝送に対する必要性がさらに高まっている。しかし、移動体通信において高速伝送を行う場合、マルチパスによる遅延波の影響が無視できなくなり、周波数選択性フェージングにより伝送特性が劣化する。
周波数選択性フェージング対策技術の１つとして、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）通信に代表されるマルチキャリア通信が注目されている。マルチキャリア通信では、周波数選択性フェージングが発生しない程度に伝送速度が抑えられた複数のサブキャリアを用いてデータが伝送される。特に、ＯＦＤＭ通信は、データが配置される複数のサブキャリアの周波数が互いに直交しているため、マルチキャリア通信の中でも最も周波数利用効率が高く、また、比較的簡単なハードウェア構成でマルチキャリア通信を実現できる。このため、ＯＦＤＭ通信は、セルラ方式の移動体通信に採用される通信方法として注目されており、様々な検討が加えられている。また、ＯＦＤＭ通信では、符号間干渉（ＩＳＩ：Intersymbol Interference）を防止するために、各ＯＦＤＭシンボルの先頭にそのＯＦＤＭシンボルの後尾部分をサイクリック・プリフィクス（ＣＰ：Cyclic Prefix）として付加する。これにより、受信側では、遅延波の遅延時間がＣＰの時間長（ＣＰ長）以内に収まる限りＩＳＩを防止することができる。
また、最近、マルチキャスト通信に関する検討が行われている。マルチキャスト通信は、ユニキャスト通信のような１対１の通信ではなく、１対多の通信となる。すなわち、マルチキャスト通信では、１つの無線通信基地局装置（以下、基地局と省略する）が複数の無線通信移動局装置（以下、移動局と省略する）に同時に同じデータ（マルチキャストデータ）を送信する。このマルチキャスト通信により、移動体通信システムにおいて音楽データやビデオ画像データの配信サービス、テレビ放送等の放送サービス等が実現される。
また、マルチキャスト通信では上記のように１つの基地局が複数の移動局に同時に同じマルチキャストデータを送信するため、１つのセルが複数のセクタに分割されている場合、マルチキャストデータは複数のセクタにおいて互いに同一のデータとなる。また、１つのセルが複数のセクタに分割されている場合、それら複数のセクタに対して同時に同じマルチキャストデータが送信されるため、セクタ境界に位置する移動局では、複数のセクタのマルチキャストデータが混合された状態で受信される。
ここで、マルチキャスト通信にＯＦＤＭ方式を用いる場合、セクタ境界付近に位置する移動局では、複数のセクタに対して同時に送信される複数の同一ＯＦＤＭシンボルがＣＰ長以内の時間差で受信されると、それらのＯＦＤＭシンボルが合成されて受信電力が増幅された状態で受信される。このように同一データを同一のリソース（同一時刻および同一周波数）を用いて複数の経路で送信する方法をＳＦＮ（Single Frequency Network）送信と呼ぶ。ＳＦＮ送信においては、移動局ではセクタ間干渉なくデータを受信することができるため、誤り率が低い高品質な伝送が可能となる。
また、このような合成された信号の伝搬路変動（位相変動および振幅変動）をチャネル推定により補正するためには、合成された信号のチャネル推定値が必要となる。よって、ＯＦＤＭ方式を利用したマルチキャスト通信では、チャネル推定値を求めるために使用さ
れるマルチキャストデータ用パイロット（マルチキャストパイロット）についても、マルチキャストデータ同様、複数のセクタに対して同時に同一のパイロットが送信される必要がある。つまり、マルチキャストパイロットは複数のセクタに共通のパイロットである必要がある。
一方、ユニキャスト通信では、１つのセルが複数のセクタに分割されている場合、複数のセクタに対して互いに異なるデータ（ユニキャストデータ）が送信される。つまり、ユニキャストデータは、複数のセクタ毎に互いに異なるデータとなる。よって、ユニキャスト通信では、チャネル推定値を求めるために使用されるパイロットについても、ユニキャストデータ同様、複数のセクタに対して互いに異なるユニキャストデータ用パイロット（ユニキャストパイロット）が送信される必要がある。つまり、ユニキャストパイロットは複数のセクタ毎に互いに個別のパイロットである必要がある。
なお、マルチキャスト通信がニュースグループ等そのサービスに加入している特定の移動局に対してのみ情報送信するような通信形態をとるのに対し、ブロードキャスト通信は現在のテレビ放送やラジオ放送のように全移動局に対して情報送信するような通信形態をとる。しかし、１対多の通信となる点においてマルチキャストとブロードキャストとは同一であるため、文献によっては、マルチキャストとブロードキャストとを合わせたＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast/Multicast Service）を用いた説明がなされることもある。また、文献によっては、マルチキャストの代わりにブロードキャストを用いた説明がなされることもある。
ここで、１つのセルが複数のセクタに分割されている場合、セクタ間相互での干渉を低減するために、セクタ間で相互に直交する直交パイロット系列をユニキャストパイロット系列として設定する。例えば、１つのセルがセクタ１〜３の３つセクタで構成される場合、図１に示すように、セクタ１にすべて‘１’（位相回転量：θ＝０）からなる系列を設定し、セクタ２に対しては、セクタ１の系列に１,exp(j2π/3),exp(j4π/3)…（位相回転量：θ＝2π/3）からなる系列を乗算した系列を設定し、セクタ３に対しては、セクタ１の系列に１,exp(j4π/3),exp(j2π/3)…（位相回転量：θ＝4π/3）からなる系列を乗算した系列を設定する。よって、セクタ１〜３の各ユニキャストパイロット系列は、図１に示すように、１,exp(j2π/3),exp(j4π/3)の組合せからなる３チップを一単位（直交系列単位）として相互に直交する。また、各ユニキャストパイロット系列は、複数の同一の直交系列単位からなる。例えば、セクタ１のユニキャストパイロット系列は‘１,１,１’の直交系列単位が繰り返されたものであり、セクタ２のユニキャストパイロット系列は‘１,exp(j2π/3),exp(j4π/3)’の直交系列単位が繰り返されたものであり、セクタ３のユニキャストパイロット系列は‘１,exp(j4π/3),exp(j2π/3)’の直交系列単位が繰り返されたものである。
そして、このようなユニキャストパイロットの配置方法として図１に示すものが検討されている（非特許文献１参照）。図１では、説明を簡単にするために、１ＯＦＤＭシンボルがサブキャリアｆ１〜ｆ２５から構成され、１サブフレームがＯＦＤＭシンボル＃１〜＃７から構成される場合を一例として示す。以下に示す図でも同様である。図１に示す例では、各セクタにおいて、ユニキャストパイロットは、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ７,ｆ１３,ｆ１９,ｆ２５およびＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ４,ｆ１０,ｆ１６,ｆ２２に配置される。よって、例えば、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１ではセクタ１のユニキャストパイロット‘１’とセクタ２のユニキャストパイロット‘１’とセクタ３のユニキャストパイロット‘１’とが伝搬路上で多重され、ＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ４ではセクタ１のユニキャストパイロット‘１’とセクタ２のユニキャストパイロット‘exp(j2π/3)’とセクタ３のユニキャストパイロット‘exp(j4π/3)’とが伝搬路上で多重され、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ７ではセ
クタ１のユニキャストパイロット‘１’とセクタ２のユニキャストパイロット‘exp(j4π/3)’とセクタ３のユニキャストパイロット‘exp(j2π/3)’とが伝搬路上で多重されることになる。つまり、同一時刻の同一周波数に複数のセクタのユニキャストパイロットが多重されることになる。このような配置を採ることにより、ユニキャストパイロットを１サブフレーム内において周波数軸方向および時間軸方向の双方に万遍なく配置することができる。
一方、このような配置を採るユニキャストパイロットに対するマルチキャストパイロットの配置方法として図２に示すものが検討されている（非特許文献２参照）。上記説明からも分かるように、複数のセクタのマルチキャストパイロットは同一時刻の同一周波数に配置される必要がある。図２に示す例では、各セクタにおいて、マルチキャストパイロットは、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ４,ｆ１０,ｆ１６,ｆ２２およびＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ１,ｆ７,ｆ１３,ｆ１９,ｆ２５に配置される。このような配置を採ることにより、ユニキャストパイロット同様、マルチキャストパイロットを１サブフレーム内において周波数軸方向および時間軸方向の双方に万遍なく配置することができる。また、従来は、図２に示すように、すべての周波数でマルチキャストデータに対する十分なチャネル推定精度を得るために、１サブフレーム内においてユニキャストパイロットと同数のマルチキャストパイロットを配置している。
3GPP TSG RAN WG1 Meeting #46, R1-062099, Tallinn, Estonia, August 28 - September 1, 2006, NTT DoCoMo, Ericsson, Fujitsu, Intel Corporation, KDDI, Mitsubishi Electric, NEC, Panasonic, Qualcomm, Sharp, Toshiba Corporation, "Orthogonal Reference Signal Structure for Sectored Beams in E-UTRA Downlink" 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #44bis, R1-060779, Athens, Greece, 27 - 31 March, 2006, NTT DoCoMo, Mitsubishi Electric, NEC, Sharp, Toshiba Corporation, "Investigations on Pilot Channel Structure for MBMS in E-UTRA Downlink"
ここで、移動体通信システムにおいて使用可能な通信リソースには限りがあるため、高速かつ大容量なデータ伝送に対する要求がさらに高まっている今日では、その限られたリソースの中でできるだけ多くのデータ用リソースを確保したい。できるだけ多くのデータ用リソースを確保するためには、パイロットの数を減らして、そのパイロットに割り当てられていたリソースにデータを割り当てることが考えられる。しかし、単にパイロットを減らしたのでは、チャネル推定精度が劣化してしまう。
本発明の目的は、チャネル推定精度を保ちつつパイロット数を減少させることができる無線通信装置およびパイロット配置方法を提供することである。
本発明の無線通信装置は、複数のセクタ毎または複数のセル毎に互いに個別の第１パイロット系列（すなわち、ユニキャストパイロット系列）、および、前記複数のセクタまたは前記複数のセル間において互いに共通の第２パイロット系列（すなわち、マルチキャストパイロット系列）を、周波数軸と時間軸とからなる二次元平面上のいずれかの位置に配置する配置手段と、前記二次元平面上に配置された前記第１パイロット系列および前記第２パイロット系列を送信する送信手段と、を具備し、前記配置手段は、１サブフレーム内において、前記第１パイロット系列の各パイロットのうち隣接セクタまたは隣接セルと同一のパイロットが配置される位置と同一周波数の異なる時刻には前記第２パイロット系列の各パイロットを配置しない構成を採る。
本発明によれば、チャネル推定精度を保ちつつパイロット数を減少させることができる。
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。なお、以下の説明では、ＯＦＤＭ方式をマルチキャリア通信方式の一例として説明するが、本発明はＯＦＤＭ方式に限定されるものではない。
まず、図３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１〜３の３つのセクタに分割されている場合を一例として示す。また、セクタ１〜３は互いに隣接する。基地局１０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へ信号を送信する。
次いで、図４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１〜３用にそれぞれ、無線通信装置１００−１〜１００−３を備える。また、基地局１０は、無線通信装置１００−１〜１００−３に共通、すなわち、セクタ１〜３に共通のマルチキャストパイロット生成部１５０を備える。マルチキャストパイロット生成部１５０は、マルチキャストパイロット系列、すなわち、セクタ１〜３の間において互いに共通のパイロット系列を生成して無線通信装置１００−１〜１００−３に出力する。
各無線通信装置の構成は図５に示すようになる。本実施の形態では、図４に示す無線通信装置１００−１〜１００−３はすべて図５に示す構成を採る。
無線通信装置１００において、符号化部１０１は、ユニキャストデータを符号化して変調部１０２に出力する。
変調部１０２は、符号化後のユニキャストデータを変調して配置部１０６に出力する。
符号化部１０３は、マルチキャストデータを符号化して変調部１０４に出力する。
変調部１０４は、符号化後のマルチキャストデータを変調して配置部１０６に出力する。
ユニキャストパイロット生成部１０５は、ユニキャストパイロット系列、すなわち、各セクタ１,２,３毎に互いに個別のパイロット系列を生成して配置部１０６に出力する。例えば、無線通信装置１００がセクタ１用の無線通信装置１００−１である場合、ユニキャストパイロット生成部１０５は、ユニキャストパイロット‘１,１,１,…’からなるユニキャストパイロット系列を生成する。また、無線通信装置１００がセクタ２用の無線通信装置１００−２である場合、ユニキャストパイロット生成部１０５は、ユニキャストパイロット‘１,exp(j2π/3),exp(j4π/3),…’からなるユニキャストパイロット系列を生成する。また、無線通信装置１００がセクタ３用の無線通信装置１００−３である場合、ユニキャストパイロット生成部１０５は、ユニキャストパイロット‘１,exp(j4π/3),exp(j2π/3),…’からなるユニキャストパイロット系列を生成する。
また、配置部１０６には、マルチキャストパイロット生成部１５０（図４）からマルチキャストパイロット系列が入力される。
配置部１０６は、ユニキャストデータ、マルチキャストデータ、ユニキャストパイロット系列、および、マルチキャストパイロット系列を、周波数軸と時間軸とからなる二次元平面上のいずれかの位置に配置してＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１０７に出力する。周波数軸は１ＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアに対応し、時間軸は順に送信される複数のＯＦＤＭシンボルに対応する。つまり、配置部１０６は、複数のＯＦＤＭシンボルにおいて複数のサブキャリアのいずれかに、ユニキャストデータ、マルチキャストデータ、ユニキャストパイロット系列、および、マルチキャストパイロット系列をそれぞれ配置する。配置部１０６での配置処理の詳細については後述する。
ＩＦＦＴ部１０７は、ユニキャストデータ、マルチキャストデータ、ユニキャストパイロット系列、および、マルチキャストパイロット系列が配置された複数のサブキャリアに対してＩＦＦＴを行って時間領域の信号に変換し、マルチキャリア信号であるＯＦＤＭシ
ンボルを生成する。
ＣＰ付加部１０８は、各ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとして各ＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。
無線送信部１０９は、ＣＰ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１１０から移動局２００（図６）へ送信する。よって、送信部１０９は、周波数軸と時間軸とからなる二次元平面上に配置された、ユニキャストデータ、マルチキャストデータ、ユニキャストパイロット系列、および、マルチキャストパイロット系列を送信することになる。
次いで、本実施の形態に係る移動局２００について説明する。図６に本実施の形態に係る移動局２００の構成を示す。
移動局２００において、無線受信部２０２は、ＯＦＤＭシンボルをアンテナ２０１を介して受信し、受信されたＯＦＤＭシンボルに対してダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行ってＣＰ除去部２０３に出力する。
ＣＰ除去部２０３は、ＯＦＤＭシンボルに付加されたＣＰを除去してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２０４に出力する。
ＦＦＴ部２０４は、ＣＰ除去部２０３より入力されるＯＦＤＭシンボルをＦＦＴして周波数領域の信号に変換し、ユニキャストデータ、マルチキャストデータ、ユニキャストパイロット、または、マルチキャストパイロットを得てＰ／Ｓ部２０５にサブキャリア数分並列に出力する。
Ｐ／Ｓ部２０５は、ＦＦＴ部２０４から並列に入力されるユニキャストデータ、マルチキャストデータ、ユニキャストパイロット、または、マルチキャストパイロットを直列に変換して分別部２０６に出力する。
分別部２０６は、データとパイロットとを分別して、ユニキャストデータおよびマルチキャストデータを補正部２０９に出力し、ユニキャストパイロットおよびマルチキャストパイロットをパイロット選択部２０７に出力する。
パイロット選択部２０７は、チャネル推定がなされるデータの種類に応じたパイロットを選択する。パイロット選択部２０７は、分別部２０６から補正部２０９にユニキャストデータが出力される場合は、ユニキャストパイロットを選択してチャネル推定部２０８に出力し、分別部２０６から補正部２０９にマルチキャストデータが出力される場合は、マルチキャストパイロットを選択してチャネル推定部２０８に出力する。
チャネル推定部２０８は、パイロット選択部２０７で選択されたパイロットを用いてチャネル推定値を算出し、補正部２０９に出力する。
補正部２０９は、チャネル推定部２０８で算出されたチャネル推定値を用いてユニキャストデータまたはマルチキャストデータの伝搬路変動を補正して復調部２１０に出力する。補正部２０９は、各データにチャネル推定値の複素共役を乗算することにより各データの伝搬路変動を補正する。
復調部２１０は、補正部２０９から入力される各データを復調して復号部２１１に出力する。
復号部２１１は、復調後の各データを復号する。これにより、受信データが得られる。
次いで、無線通信装置１００の配置部１０６（図５）での配置処理の詳細についていくつかの配置例を示して説明する。
セクタ毎に互いに個別の直交パイロット系列をユニキャストパイロット系列として設定し上記図１に示すようにして配置する場合、図７に示すように直交系列単位の１チップ目（先頭チップ）はセクタ１〜３のすべてにおいて‘１’であるため、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１，ＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ１０，および、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１９では、セクタ１のユニキャストパイロット‘１’とセクタ２のユニキャストパイロット‘１’とセクタ３のユニキャストパイロット‘１’とが伝搬路上で多重される。つまり、基地局１０（図３,図４）では、各セクタへのユニキャストパイロット系列送信時でも、それらのユニキャストパイロット系列の一部において複数のアンテナから同時に同一のパイロットが送信される。換言すえば、周波数軸と時間軸とからなる二次元平面上において、ユニキャストパイロット系列の各パイロットのうち複数のセクタ間において互いに同一のパイロットが配置される位置がある。そして、ユニキャストパイロット系列のうち複数のセクタに対して同時に送信される同一のパイロットはマルチキャストパイロットとしても利用可能である。
そこで、本実施の形態では、以下のパイロット配置例１〜８に示すように、無線通信装置１００の配置部１０６（図５）は、１サブフレーム内において、ユニキャストパイロット系列の各パイロットのうちセクタ１〜３の間において互いに同一のパイロットをマルチキャストパイロットとみなし、それら互いに同一のパイロットが配置される位置と同一周波数の異なる時刻にはマルチキャストパイロット系列の各パイロットを配置しない。また、移動局２００のパイロット選択部２０７（図６）は、分別部２０６から補正部２０９にマルチキャストデータが出力される場合は、ユニキャストパイロット系列のうちマルチキャストパイロットとして利用できるパイロットもさらに選択してチャネル推定部２０８に出力する。
これにより、ユニキャストデータおよびマルチキャストデータ双方のチャネル推定精度を保ちつつマルチキャストパイロットの数を減少させることができる。そして、その減らしたマルチキャストパイロットが配置されていた位置にデータを割り当てることが可能となるため、データ用のリソースを増加させることができる。
以下、１セルがセクタ１〜３の３つのセクタに分割されている場合の配置部１０６（図５）でのパイロット配置例１〜５について説明する。
＜パイロット配置例１（図８）＞
本配置例では、図８に示すように、上記図１および図７同様、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ７,ｆ１３,ｆ１９,ｆ２５およびＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ４,ｆ１０,ｆ１６,ｆ２２にユニキャストパイロットを配置する。また、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ４,ｆ１６,ｆ２２およびＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ７,ｆ１３,ｆ２５にマルチキャストパイロットを配置する。しかし、上記のようにＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ１９およびＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ１０に配置されたユニキャストパイロットはマルチキャストパイロットとしても利用可能であるため、従来マルチキャストパイロットが配置されていたＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１０およびＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ１,ｆ１９にはマルチキャストパイロットを配置せず、代わりにユニキャストデータまたはマルチキャストデータを配置する。
これにより、マルチキャストデータのチャネル推定に使用できるパイロットを周波数軸方向に均等な間隔（一定の周期）で配置したまま、１サブフレーム内におけるマルチキャストパイロットの数を減らすことができる。よって、マルチキャストデータに対する周波数軸方向でのチャネル推定精度を保ったまま、マルチキャストパイロットの数を減らしてデータ用リソースを増加させることができる。
＜パイロット配置例２（図９）＞
本配置例は、図９に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃２のサブキャリアｆ７,ｆ１３,ｆ２５およびＯＦＤＭシンボル＃６のサブキャリアｆ４,ｆ１６,ｆ２２にマルチキャストパイロットを配置する点において配置例１（図８）と相違する。
これにより、マルチキャストデータのチャネル推定に使用できるパイロットを周波数軸方向だけでなく時間軸方向にも均等な間隔（一定の周期）で配置することができる。つまり、本配置例によれば、マルチキャストデータのチャネル推定に使用できるパイロットを周波数軸方向および時間軸方向の双方で均等な間隔（一定の周期）で配置したまま、１サブフレーム内におけるマルチキャストパイロットの数を減らすことができる。よって、配置例１に比べ、マルチキャストデータに対する時間軸方向でのチャネル推定精度を高めることができる。本配置例は、特にセル内の移動局が高速で移動する場合に好適である。
＜パイロット配置例３（図１０）＞
各セクタ毎に互いに個別のチャネルに対するチャネル推定にはマルチキャストパイロットは不要である。そこで、本配置例は、１サブフレーム内において、ＳＣＣＨ（Shared Control Channel）等、各セクタ１,２,３毎に互いに個別の制御チャネルが配置される領域以外の領域にマルチキャストパイロットを配置する点において配置例２（図９）と相違する。図１０では、サブキャリアｆ１〜ｆ２５（周波数軸）とＯＦＤＭシンボル＃１〜＃２（時間軸）とからなる領域をＳＣＣＨが配置される領域として示す。よって、本配置例では、図１０に示すように、サブキャリアｆ１〜ｆ２５とＯＦＤＭシンボル＃１〜＃２とからなる領域以外の領域、すなわち、ＯＦＤＭシンボル＃３のサブキャリアｆ７,ｆ１３,ｆ２５およびＯＦＤＭシンボル＃６のサブキャリアｆ４,ｆ１６,ｆ２２にマルチキャストパイロットを配置する。
これにより、配置例２に比べ、１サブフレーム内において、各セクタ毎に互いに個別のチャネル（ＳＣＣＨ等）が配置される領域以外の領域に配置されるマルチキャストチャネルに対するチャネル推定精度を高めることができる。
＜パイロット配置例４（図１１）＞
セクタ間において互いに共通のチャネルに対するチャネル推定にのみマルチキャストパイロットが必要とされる。そこで、本配置例は、１サブフレーム内において、ＰＣＨ（Paging Channel），ＢＣＨ（Broadcast Channel）等、セクタ１〜３の間において互いに共通のチャネルが配置される領域にマルチキャストパイロットを配置する点において配置例２（図９）と相違する。図１１では、サブキャリアｆ１〜ｆ１３（周波数軸）とＯＦＤＭシンボル＃３〜＃７（時間軸）とからなる領域をＰＣＨまたはＢＣＨが配置される領域として示す。よって、本配置例では、図１１に示すように、サブキャリアｆ１〜ｆ１３とＯＦＤＭシンボル＃３〜＃７とからなる領域、すなわち、ＯＦＤＭシンボル＃３のサブキャリアｆ７,ｆ１３およびＯＦＤＭシンボル＃６のサブキャリアｆ４にマルチキャストパイロットを配置する。
これにより、配置例２に比べ、ＰＣＨ，ＢＣＨ等、セクタ間において互いに共通のチャネルに対するチャネル推定精度を高めることができる。
＜パイロット配置例５（図１２）＞
本配置例は、１サブフレーム内において、ＳＣＣＨ，ＰＤＣＣＨ（Physical downlink control channel）等、各セクタ１,２,３毎に互いに個別の制御チャネルが配置される領域にＰＣＨ，ＢＣＨ等、セクタ１〜３の間において互いに共通のチャネルが配置される場合に、その共通のチャネルに対するチャネル推定精度を高めるために、その領域にマルチキャストパイロットを配置する点において配置例３（図１０）と相違する。より具体的には、本配置例では、図１２に示すように、サブキャリアｆ１〜ｆ２５（周波数軸）とＯＦＤＭシンボル＃１〜＃２（時間軸）とからなる領域がＳＣＣＨが配置される領域であり、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ２,ｆ８,ｆ１４,ｆ２０にページング・インジケータが配置される場合、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ４,ｆ１６,ｆ２２およびＯＦＤＭシンボル＃２のサブキャリアｆ７,ｆ１３,ｆ２５にマルチキャストパイロットを配置する。
次いで、図１３に示すように、１セルがセクタ１〜６の６つのセクタに分割されている場合の配置例を示す。
図１３に示すようにセクタ１はセクタ２,６と隣接し、セクタ２はセクタ１,３と隣接し、セクタ３はセクタ２,４と隣接し、セクタ４はセクタ３,５と隣接し、セクタ５はセクタ４,６と隣接し、セクタ６はセクタ１,５と隣接する。この場合、基地局１０は、各セクタ用に６つのアンテナを備え、各アンテナからそれぞれのセクタへ信号を送信する。つまり、６セクタ用の基地局１０は、セクタ１〜６用として図５に示す無線通信装置１００を６つ備える。
また、１セルがセクタ１〜６の６つのセクタに分割されている場合には、各セクタに対し、図１４に示すような直交パイロット系列をユニキャストパイロット系列として設定する。これにより、セクタ１〜６の各ユニキャストパイロット系列は、図１４に示すように、６チップを一単位（直交系列単位）として相互に直交する。そこで、１セルがセクタ１〜６の６つのセクタに分割されている場合には、無線通信装置１００のユニキャストパイロット生成部１０５（図５）は、図１４に示すユニキャストパイロット系列を生成して配置部１０６に出力する。
そして、セクタ毎に互いに個別の直交パイロット系列をユニキャストパイロット系列として設定し図１４に示すようにして配置する場合、１セルが３つのセクタに分割される場合同様、直交系列単位の１チップ目（先頭チップ）はセクタ１〜６のすべてにおいて‘１’であるため、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１，ｆ１９では、セクタ１〜６のすべてのユニキャストパイロット‘１’が伝搬路上で多重される。つまり、基地局１０（図１３）では、１セルが３つのセクタに分割される場合同様、各セクタへのユニキャストパイロット系列送信時でも、それらのユニキャストパイロット系列の一部において複数のアンテナから同時に同一のパイロットが送信される。そして、上記のように、ユニキャストパイロット系列のうち複数のアンテナから同時に送信される同一のパイロットはマルチキャストパイロットとしても利用可能である。
以下、１セルがセクタ１〜６の６つのセクタに分割されている場合の配置部１０６（図５）でのパイロット配置例６〜８について説明する。
＜パイロット配置例６（図１５）＞
本配置例では、図１５に示すように、上記図１４同様、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ７,ｆ１３,ｆ１９,ｆ２５およびＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ４,ｆ１０,ｆ１６,ｆ２２にユニキャストパイロットを配置する。また、ＯＦＤＭシンボル
＃２のサブキャリアｆ７,ｆ１３,ｆ２５およびＯＦＤＭシンボル＃６のサブキャリアｆ４,ｆ１０,ｆ１６,ｆ２２にマルチキャストパイロットを配置する。しかし、上記のようにＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ１９に配置されたユニキャストパイロットはマルチキャストパイロットとしても利用可能であるため、ＯＦＤＭシンボル＃２のサブキャリアｆ１,ｆ１９にはマルチキャストパイロットを配置せず、代わりにユニキャストデータまたはマルチキャストデータを配置する。
これにより、１セルが６つのセクタに分割されている場合でも、１サブフレーム内におけるマルチキャストパイロットの数を減らしつつ、マルチキャストデータのチャネル推定に使用できるパイロットを周波数軸方向および時間軸方向の双方に均等な間隔（一定の周期）で配置することができる。
＜パイロット配置例７（図１６〜図１９）＞
１セルが図１３に示すようにセクタ１〜６の６つのセクタに分割されている場合、セクタ境界は、セクタ１と２との間（セクタ境界１）、セクタ２と３との間（セクタ境界２）、セクタ３と４との間（セクタ境界３）、セクタ４と５との間（セクタ境界４）、セクタ５と６との間（セクタ境界５）、セクタ６と１との間（セクタ境界６）にそれぞれ存在する。つまり、セクタ境界に位置する移動局２００（図６）は、ほぼ２つのセクタのマルチキャストデータが混合された状態で受信される。よって、ユニキャストパイロット系列のうちマルチキャストパイロットとしても利用可能なパイロットを、図１６に示すように、セクタ境界１〜６の全てのセクタ境界においてマルチキャストパイロットとして利用可能なパイロットと、セクタ境界３,６においてマルチキャストパイロットとして利用可能なパイロットと、および、セクタ境界１,２,４,５においてマルチキャストパイロットとして利用可能なパイロットとに分類することができる。
そこで、本配置例では、図１７に示すようなパイロット配置を採る。本配置例は、ＯＦＤＭシンボル＃６のサブキャリアｆ１０にマルチキャストパイロットを配置しない点において配置例６（図１５）と相違する。これにより、さらにマルチキャストパイロットの数を減らすことができる。
このようにしてパイロットが配置される場合、セクタ境界１,２,４,５に位置する移動局２００では、図１８に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ１９に配置されたユニキャストパイロットおよびＯＦＤＭシンボル＃５のサブキャリアｆ１０に配置されたユニキャストパイロットをマルチキャストパイロットとしても利用可能となる。また、セクタ境界３,６に位置する移動局２００では、図１９に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ７,ｆ１３,ｆ１９,ｆ２５に配置されたユニキャストパイロットをマルチキャストパイロットとしても利用可能となる。
＜パイロット配置例８（図２０〜図２６）＞
配置例７では、移動局２００がいずれのセクタ境界に位置するかによって、マルチキャストパイロットとしても利用可能なユニキャストパイロットの数が異なっていた。具体的には、セクタ境界１,２,４,５に位置する移動局２００ではその数が３つ（図１８）であったのに対し、セクタ境界３,６に位置する移動局２００ではその数が５つ（図１９）であった。
しかし、移動局２００がいずれのセクタ境界に位置するかに依らずマルチキャストデータに対するチャネル推定精度を一定に保つために、移動局２００がいずれのセクタ境界に位置するかに依らず、マルチキャストパイロットとしても利用可能なユニキャストパイロットの数は同じであることが好ましい。
そこで、本配置例では、図２０〜図２３に示すように、ユニキャストパイロット系列をＯＦＤＭシンボル毎にセクタ間でローテーションして配置する。具体的には、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ５,ｆ９,ｆ１３,ｆ１７,ｆ２１,ｆ２５に配置するユニキャストパイロット系列を図２１に示すもの（ユニキャストパイロット系列１）とし、ＯＦＤＭシンボル＃４のサブキャリアｆ３,ｆ７,ｆ１１,ｆ１５,ｆ１９,ｆ２３に配置するユニキャストパイロット系列を図２２に示すもの（ユニキャストパイロット系列２）とし、ＯＦＤＭシンボル＃７のサブキャリアｆ１,ｆ５,ｆ９,ｆ１３,ｆ１７,ｆ２１,ｆ２５に配置するユニキャストパイロット系列を図２３に示すもの（ユニキャストパイロット系列３）にする。
このようなユニキャストパイロットが配置される場合、セクタ境界１,４に位置する移動局２００では、図２４に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ１３に配置されたユニキャストパイロット、ＯＦＤＭシンボル＃４のサブキャリアｆ３,ｆ１５に配置されたユニキャストパイロット、および、ＯＦＤＭシンボル＃７のサブキャリアｆ１,ｆ９,ｆ１７に配置されたユニキャストパイロットをマルチキャストパイロットとしても利用可能となる。また、セクタ境界２,５に位置する移動局２００では、図２５に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ１３に配置されたユニキャストパイロット、ＯＦＤＭシンボル＃４のサブキャリアｆ３,ｆ１１,ｆ１９に配置されたユニキャストパイロット、および、ＯＦＤＭシンボル＃７のサブキャリアｆ１,ｆ１３に配置されたユニキャストパイロットをマルチキャストパイロットとしても利用可能となる。また、セクタ境界３,６に位置する移動局２００では、図２６に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアｆ１,ｆ９,ｆ１７に配置されたユニキャストパイロット、ＯＦＤＭシンボル＃４のサブキャリアｆ３,ｆ１５に配置されたユニキャストパイロット、および、ＯＦＤＭシンボル＃７のサブキャリアｆ１,ｆ１３に配置されたユニキャストパイロットをマルチキャストパイロットとしても利用可能となる。よって、移動局２００がいずれのセクタ境界に位置するかに依らず、マルチキャストパイロットとしても利用可能なユニキャストパイロットの数はいずれも７つとなる。
このように、本配置例によれば、移動局２００がいずれのセクタ境界に位置するかに依らず、マルチキャストパイロットとしても利用可能なユニキャストパイロットの数を同じにすることができる。
＜パイロット配置例９（図２７）＞
本配置例は、１サブフレーム内において、各セクタ１,２,３毎に互いに個別の制御チャネル（ＳＣＣＨ，ＰＤＣＣＨ等）が配置される領域以外の領域にマルチキャストパイロットを配置する一方、各セクタ１,２,３毎に互いに個別の制御チャネルが配置される領域にのみユニキャストパイロットを配置する点において配置例３（図１０）と相違する。より具体的には、本配置例では、図２７に示すように、サブキャリアｆ１〜ｆ２５とＯＦＤＭシンボル＃３〜＃１２とからなる領域において、ＯＦＤＭシンボル＃３のサブキャリアｆ１,ｆ１９にマルチキャストパイロットを配置しない。
本配置例によれば、マルチキャストデータのチャネル推定に使用できるパイロットを周波数軸上に均等な間隔（一定の周期）で配置したまま、１サブフレーム内におけるマルチキャストパイロットの数を減少させることができる。
以上、本発明の実施の形態について説明した。
なお、上記説明では１セルが３セクタまたは６セクタに分割される場合を一例として説明したが、これに限定されず、本発明はいずれのセクタ数でも上記同様に実施することができる。
また、上記実施の形態では本発明をセクタ間において実施する場合について説明したが、上記同様にして本発明をセル間においても実施することもできる。本発明をセル間において実施する場合、各セルに配置される基地局がそれぞれ上記図５に示す構成に上記図４に示すマルチキャストパイロット生成部１５０を加えた構成を採る。
また、上記説明で用いた「マルチキャスト」を「ブロードキャスト」と読み替えることにより、ブロードキャストデータとユニキャストデータとが多重される移動体通信システムにおいて本発明を上記同様にして実施することができる。また、上記説明で用いた「マルチキャスト」を「ＭＢＭＳ」と読み替えることにより、ＭＢＭＳデータとユニキャストデータとが多重される移動体通信システムにおいて本発明を上記同様にして実施することができる。
また、ＰＣＨ，ＢＣＨ等、マルチキャストチャネル以外の、複数のセクタ間において互いに共通の他のチャネルについても、本発明を上記同様にして実施することができる。
また、上記説明で用いたサブフレームは、例えばタイムスロットやフレーム等、他の送信時間単位であってもよい。さらには、移動体通信システムにおいて想定される移動局の最高速度から算出されるフェージング変動が一定である時間、すなわち、コヒーレント時間の単位であってもよい。
また、上記説明で用いたパイロットは参照信号（Reference signal）と称されることもある。また、マルチキャストパイロットは、MBSFN参照信号（Multicast/Broadcast Single Frequency Network Reference signal）と称されることもある。
また、上記説明で用いたユニキャストパイロット系列は、移動局毎に異なるパイロット系列であってもよく、また、セクタ毎に異なるパイロット系列、すなわち、１つのセクタ内に位置する複数の移動局に共通のパイロット系列であってもよい。また、移動局毎に異なるパイロット系列はUE-specific reference signalと、セクタ毎に異なるパイロット系列はCell-specific reference signalと称されることもある。
また、マルチキャストチャネルはＳＦＮチャネルと称されることもある。
また、上記説明で用いたＣＰはガードインターバル（ＧＩ：Guard Interval）と称されることもある。また、サブキャリアはトーンと称されることもある。また、基地局はNode
B、移動局はUEと表されることがある。
また、上記実施の形態では、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。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
２００６年９月２５日出願の特願２００６−２５９６３３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。
従来のユニキャストパイロットの配置を示す図 従来のマルチキャストパイロットの配置を示す図 本発明の一実施の形態に係る移動体通信システムの構成図（３セクタ構成） 本発明の一実施の形態に係る基地局のブロック構成図 本発明の一実施の形態に係る無線通信装置のブロック構成図 本発明の一実施の形態に係る移動局のブロック構成図 本発明の一実施の形態に係るユニキャストパイロット系列を示す図（３セクタ構成の場合） 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例１を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例２を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例３を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例４を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例５を示す図 本発明の一実施の形態に係る移動体通信システムの構成図（６セクタ構成） 本発明の一実施の形態に係るユニキャストパイロット系列を示す図（６セクタ構成の場合） 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例６を示す図 本発明の一実施の形態に係るユニキャストパイロット系列を示す図（６セクタ構成の場合） 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例７を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例７におけるパイロット利用例１を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例７におけるパイロット利用例２を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例８を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例８におけるユニキャストパイロット系列例１を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例８におけるユニキャストパイロット系列例２を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例８におけるユニキャストパイロット系列例３を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例８におけるパイロット利用例１を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例８におけるパイロット利用例２を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例８におけるパイロット利用例３を示す図 本発明の一実施の形態に係るパイロット配置例９を示す図

Claims (6)

  1. 複数のセクタ毎または複数のセル毎に互いに個別の第１パイロット系列、および、前記複数のセクタ間または前記複数のセル間において互いに共通の第２パイロット系列を、周波数軸と時間軸とからなる二次元平面上のいずれかの位置に配置する配置手段と、
    前記二次元平面上に配置された前記第１パイロット系列および前記第２パイロット系列を送信する送信手段と、を具備し、
    前記配置手段は、１サブフレーム内において、前記第１パイロット系列の各パイロットのうち隣接セクタまたは隣接セルと同一のパイロットが配置される位置と同一周波数の異なる時刻には前記第２パイロット系列の各パイロットを配置しない、
    無線通信装置。
  2. 前記配置手段は、前記１サブフレーム内において、前記第１パイロット系列の各パイロットのうち前記複数のセクタ間または前記複数のセル間において互いに同一のパイロットが配置される位置と同一周波数の異なる時刻には前記第２パイロット系列の各パイロットを配置しない、
    請求項１記載の無線通信装置。
  3. 前記配置手段は、前記１サブフレーム内において前記複数のセクタ毎または前記複数のセル毎に互いに個別のチャネルが配置される領域以外の領域に、前記第２パイロット系列を配置する、
    請求項１記載の無線通信装置。
  4. 前記配置手段は、前記１サブフレーム内において前記複数のセクタ間または前記複数のセル間において互いに共通のチャネルが配置される領域に、前記第２パイロット系列を配置する、
    請求項１記載の無線通信装置。
  5. 請求項１記載の無線通信装置を具備する無線通信基地局装置。
  6. 移動体通信システムにおけるパイロット配置方法であって、
    複数のセクタ毎または複数のセル毎に互いに個別の第１パイロット系列、および、前記複数のセクタ間または前記複数のセル間において互いに共通の第２パイロット系列を、周波数軸と時間軸とからなる二次元平面上のいずれかの位置に配置する際に、
    １サブフレーム内において、前記第１パイロット系列の各パイロットのうち隣接セクタまたは隣接セルと同一のパイロットが配置される位置と同一周波数の異なる時刻には前記第２パイロット系列の各パイロットを配置しない、
    パイロット配置方法。
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