JPWO2009142025A1 - 無線通信移動局装置およびリソースエレメント分散配置方法 - Google Patents
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Abstract
移動局が複数の通信方式に適応する場合でも、移動局の回路規模の増大を最小限に抑えつつ、各通信方式で同等のダイバーシチ効果を得ることができる移動局。SC−FDMA通信またはOFDMA通信のいずれかを行う移動局(100)であって、インタリーブ部(103)は、SC−FDMA通信およびOFDMA通信のいずれが行われる場合にも、複数のコードブロックに分割される複数のリソースエレメントを複数のコードブロック間においてインタリーブする。また、OFDMA通信が行われる場合にのみ、S/P変換部(107)は、データシンボルを並列に変換してOFDMシンボルを生成する。シフト部(108)は、S/P変換部(107)から入力されるOFDMシンボルに対して、OFDMシンボル毎に異なる周波数シフトを与えることで、インタリーブ後の複数のコードブロック毎の複数のリソースエレメントを周波数領域に分散配置する。
Description
本発明は、無線通信移動局装置およびリソースエレメント分散配置方法に関する。
3GPP RAN LTE(3rd Generation Partnership Project Radio Access Network Long Term Evolution)では、下り回線の通信方式としてOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)が採用され、上り回線の通信方式としてSC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)が採用されている(例えば、非特許文献1参照)。
また、LTEの発展形であるLTE−Advancedでは、上り回線リソースの利用効率向上のため、移動局が複数の送信データを複数のアンテナにより同時に同一の周波数リソースを用いて送信し、基地局が空間多重された複数の信号を分離する空間分割多重(SDM:Space Division Multiple)技術の適用が考えられる。SDM技術を適用することで、上り回線における周波数利用効率を向上することが可能となる。
しかし、SC−FDMA等のシングルキャリア通信方式とSDM技術との組み合わせは、OFDMA等のマルチキャリア通信方式とSDM技術との組み合わせと比較して受信特性が悪くなってしまう(例えば、非特許文献2参照)。そこで、LTE−Advancedでは、上り回線の通信方式として、SC−FDMAに加え、OFDMAも採用することが検討されている。
また、移動局は、符号化利得を効率良く得るために、符号化後の送信データをインタリーブする。例えば、移動局は、符号化後の送信データに対して、時間領域でインタリーブ処理を行うことで、時間ダイバーシチ効果を得ることができ、周波数領域でインタリーブ処理を行うことで、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
3GPP TS 36.211 V8.1.0, "Physical Channels and Modulation (Release 8)," Nov. 2007
樋口,川本,川合,前田,佐和橋,"OFDMとDS−CDMA無線アクセスのMIMO多重パケット伝送を用いたときのマルチパスフェージングチャネルにおける特性比較",信学技報CS2004-188,RCS2004-295,pp.31-36,2005年1月(K.Higuchi, J.Kawamoto, H.Kawai, N.Maeda, M.Sawahashi, "Performance Comparisons Between OFDM and DS-CDMA Radio Access Using MIMO Multiplexing in Multi-path Fading Channels", IEICE technical report CS2004-188, RSC2004-295, pp.31-36, Jan. 2005)
移動局は、符号化後の送信データをインタリーブする場合、送信データの伝送に用いる通信方式に適したインタリーブを行う。
例えば、SC−FDMAでは、1つのSC−FDMAシンボルが複数の時間連続信号(Time-continuous signal)で構成され、各時間連続信号はすべての周波数リソースを占有する。よって、SC−FDMAでは、周波数領域でのインタリーブ処理が行われなくても周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。そこで、SC−FDMAでは、移動局は時間ダイバーシチ効果を得るために、時間領域でのインタリーブを行う。つまり、SC−FDMAでは、時間領域でのインタリーブ処理のみで、時間ダイバーシチ効果および周波数ダイバーシチ効果の双方を得ることができる。
これに対し、OFDMAでは、1つのOFDMシンボルが複数のサブキャリアで構成される。ここで、各サブキャリアは周波数リソースの一部のみしか占有しない。そのため、OFDMAでは、時間ダイバーシチ効果および周波数ダイバーシチ効果の双方を得るためには、時間領域および周波数領域双方でのインタリーブを行う必要ある。
よって、上り回線の通信方式としてSC−FDMAとOFDMAの双方が採用されて移動局がSC−FDMAとOFDMAの双方の通信方式に適応するためには、移動局はそれぞれの通信方式に適したインタリーバを有しなければならない。しかし、これでは、移動局の回路規模が増大してしまう。
本発明の目的は、移動局が複数の通信方式に適応する場合でも、移動局の回路規模の増大を最小限に抑えつつ、各通信方式で同等のダイバーシチ効果を得ることができる無線通信移動局装置およびリソースエレメント(RE:Resource Element)分散配置方法を提供することである。
本発明の無線通信移動局装置は、シングルキャリア通信またはマルチキャリア通信のいずれかを行う無線通信移動局装置であって、前記シングルキャリア通信および前記マルチキャリア通信のいずれが行われる場合にも、複数のコードブロックに分割される複数のリソースエレメントを前記複数のコードブロック間においてインタリーブするインタリーブ手段と、前記マルチキャリア通信が行われる場合にのみ、インタリーブ後の前記複数のリソースエレメントを前記複数のコードブロック毎に周波数領域に分散配置する配置手段と、を具備する構成を採る。
本発明によれば、移動局が複数の通信方式に適応する場合でも、移動局の回路規模の増大を最小限に抑えつつ、各通信方式で同等のダイバーシチ効果を得ることができる。
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。以下の説明では、移動局が上り回線で送信するデータ(すなわち、基地局が上り回線で受信するデータ)はSC−FDMAまたはOFDMAで伝送される。すなわち、移動局では、シングルキャリア通信(SC−FDMA通信)、または、マルチキャリア通信(OFDMA通信)のいずれかが行われる。
(実施の形態1)
本実施の形態に係る移動局100の構成を図1に示し、本実施の形態に係る基地局200の構成を図2に示す。
本実施の形態に係る移動局100の構成を図1に示し、本実施の形態に係る基地局200の構成を図2に示す。
なお、説明が煩雑になることを避けるために、図1では、本発明と密接に関連する上り回線データの送信、および、制御情報の下り回線での受信に係わる構成部を示し、下り回線データの受信に係わる構成部の図示および説明を省略する。同様に、図2では、本発明と密接に関連する上り回線データの受信、および、制御情報の下り回線での送信に係わる構成部を示し、下り回線データの送信に係わる構成部の図示および説明を省略する。
また、基地局200から移動局100に送信される制御情報には、上り回線データが割り当てられる送信用リソースを示すRB割当情報、および、SC−FDMA通信およびOFDMA通信の通信方式の切り替え指示を示す通信方式切替指示情報が含まれる。例えば、通信方式切替指示情報には、SC−FDMA通信およびOFDMA通信のうち、移動局100が使用する通信方式が示される。
また、図1のRS(Reference Signal:参照信号)付加部105、DFT(Discrete Fourier Transform)部106および図2のIDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)部208は、SC−FDMA通信で固有に使用される構成部である。同様に、図1のS/P(serial/Parallel)変換部107、シフト部108およびRS付加部109、図2のシフト部209およびP/S(Parallel/serial)変換部210は、OFDMA通信で固有に使用される構成部である。
図1に示す移動局100において、符号化部101には、送信データ(上り回線データ)が入力される。ここで、送信データは、符号化単位であるコードブロックに分割され、複数のコードブロックで構成される。さらに、各コードブロックは複数のREで構成される。換言すると、送信データを構成する複数のREは、複数のコードブロックに分割される。符号化部101は、例えばCRC(Cyclic Redundancy Check)符号等の誤り検出符号を用いて、各コードブロックを符号化する。また、符号化部101は、各コードブロック内の複数のREに対してインタリーブ(サブブロック内インタリーブ)を行う。そして、符号化部101は、符号化後の送信データを変調部102に出力する。
変調部102は、符号化部101から入力される送信データを変調して、データシンボルを生成する。そして、変調部102は、生成されたデータシンボルをインタリーブ部103に出力する。
インタリーブ部103は、SC−FDMA通信およびOFDMA通信のいずれが行われる場合にも、変調部102から入力されるデータシンボル(SC−FDMAシンボルまたはOFDMシンボル)をコードブロック間においてインタリーブする。具体的には、インタリーブ部103は、SC−FDMA通信およびOFDMA通信のいずれが行われる場合にも、データシンボル、すなわち、複数のコードブロックに分割される複数のREを複数のコードブロック間においてインタリーブする。つまり、インタリーブ部103は、複数のREを、時間領域においてインタリーブする。例えば、インタリーブ部103は、複数のREのうち隣接するRE同士が互いに異なるSC−FDMAシンボルまたは互いに異なるOFDMシンボルに配置されるように、複数のREを時間領域で並び替えることでインタリーブ処理を行う。そして、インタリーブ部103は、インタリーブ後のデータシンボルをスイッチ104に出力する。
スイッチ104は、復号部117から入力される通信方式切替指示情報に従って、RS付加部105との接続と、S/P変換部107との接続とを切り替える。具体的には、スイッチ104は、通信方式切替指示情報に示される通信方式がSC−FDMA通信である場合、RS付加部105と接続することで、インタリーブ部103から入力されるデータシンボルをRS付加部105に出力する。一方、スイッチ104は、通信方式切替指示情報に示される通信方式がOFDMA通信である場合、S/P変換部107と接続することで、インタリーブ部103から入力されるデータシンボルをS/P変換部107に出力する。
RS付加部105は、スイッチ104から入力されるデータシンボル(すなわち、SC−FDMAシンボル)にRSを時間多重で付加する。そして、RS付加部105は、RS付加後の信号(SC−FDMA信号)をDFT部106に出力する。
DFT部106は、RS付加部105から入力されるSC−FDMA信号にDFT処理を施し、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。そして、DFT部106は、DFT後のSC−FDMA信号をマッピング部110に出力する。
一方、S/P変換部107は、スイッチ104から直列に入力されるデータシンボルを並列に変換する。具体的には、S/P変換部107は、直列に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対応付けることでOFDMシンボルを生成する。すなわち、S/P変換部107は、インタリーブ部103で時間領域においてインタリーブされた複数のREを、周波数領域に軸変換してOFDMシンボルを生成する。そして、S/P変換部107は、OFDMシンボルをシフト部108に出力する。
シフト部108は、S/P変換部107から入力されるOFDMシンボルを、OFDMシンボル毎に異なるシフト量でOFDM毎に周波数領域においてシフトさせる。例えば、シフト部108は、シンボル番号nのOFDMシンボルにおいて、次式(1)により算出されるシフト量(サブキャリア数)を用いる。
シフト数=(n−1)×Nsub/Nsym (1)
シフト数=(n−1)×Nsub/Nsym (1)
ここで、Nsubは、OFDMA通信に用いられるサブキャリア数を示し、Nsymは、1スロットあたりのOFDMシンボル数のうち、送信データが割り当てられる情報シンボルの数を示す。また、シンボル番号n=1〜Nsymとする。つまり、シンボル番号nのOFDMシンボルを構成する複数のREは、上式(1)により算出されるシフト量(サブキャリア数)でシフトする。そして、シフト部108は、周波数シフト後のOFDMシンボルをRS付加部109に出力する。
RS付加部109は、RS付加部105と同様にして、シフト部108から入力されるOFDMシンボルにRSを時間多重で付加する。そして、RS付加部109は、RS付加後の信号(OFDMA信号)をマッピング部110に出力する。
マッピング部110は、復号部117から入力されるRB割当情報に従って、DFT部106から入力されるSC−FDMA信号、または、RS付加部109から入力されるOFDMA信号を、サブキャリアにマッピングする。そして、マッピング部110は、サブキャリアにマッピングされた信号をIDFT部111に出力する。
IDFT部111は、マッピング部110から入力される信号にIDFT処理を施し、IDFT後の信号をCP(Cyclic Prefix)付加部112に出力する。
CP付加部112は、IDFT部111から入力される信号の後尾部分と同じ信号をCPとして信号の先頭に付加する。
無線送信部113は、CP付加部112から入力される信号に対し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、送信処理後の信号をアンテナ114から基地局200(図2)へ送信する。
一方、無線受信部115は、基地局200(図2)から送信された制御情報をアンテナ114を介して受信し、この制御情報に対しダウンコンバート、A/D変換等の受信処理を行う。無線受信部115は、受信処理後の制御情報を復調部116に出力する。
復調部116は、無線受信部115から入力される制御情報を復調し、復調後の制御情報を復号部117に出力する。
復号部117は、復調部116から入力される制御情報を復号し、復号後の制御情報のうち、RB割当情報をマッピング部110に出力し、通信方式切替指示情報をスイッチ104に出力する。
次に、図2に示す基地局200において、無線受信部202は、移動局100(図1)から送信された信号(SC−FDMA信号またはOFDMA信号)をアンテナ201を介して受信し、この受信信号に対しダウンコンバート、A/D変換等の受信処理を行う。無線受信部202は、受信処理後の受信信号をCP除去部203に出力する。
CP除去部203は、受信処理後の受信信号からCPを除去する。
DFT部204は、CP除去部203から入力される受信信号にDFT処理を施し、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。そして、DFT部204は、DFT後の信号、すなわち、周波数領域の信号を分離部205に出力する。
分離部205は、DFT部204から入力される信号を、データ信号とRSとに分離する。そして、分離部205は、RSを推定部206に出力し、データ信号を周波数領域等化部207に出力する。
推定部206は、分離部205から入力されるRSを用いて伝搬路推定を行う。そして、推定部206は、推定結果を示す伝搬路情報を周波数領域等化部207に出力する。
周波数領域等化部207は、推定部206から入力される伝搬路情報を用いて、分離部205から入力されるデータ信号に対して周波数領域等化を行う。そして、周波数領域等化部207は、入力される制御情報に従って、周波数領域等化後のデータ信号をIDFT部208またはシフト部209に出力する。具体的には、制御情報に含まれる通信方式切替指示情報に示される通信方式がSC−FDMA通信の場合、周波数領域等化部207は、データ信号(すなわち、SC−FDMA信号)をIDFT部208に出力する。一方、制御情報に含まれる通信方式切替指示情報に示される通信方式がOFDMA通信である場合、周波数領域等化部207は、データ信号(すなわち、OFDMA信号)をシフト部209に出力する。
IDFT部208は、周波数領域等化部207から入力されるSC−FDMA信号にIDFT処理を施し、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。そして、IDFT部208は、時間領域のSC−FDMA信号を順にスイッチ211に出力する。
一方、シフト部209は、周波数領域等化部207から入力されるOFDMA信号を、移動局100のシフト部108(図1)でOFDMシンボルをシフトさせたシフト量と逆の特性のシフト量でシフトさせる。例えば、シフト部209は、OFDMA信号に含まれるシンボル番号nのOFDMシンボルにおいて、式(1)により算出されるシフト量(サブキャリア数)と同一のシフト量であり、かつ、シフト部108とは逆方向のシフト量を用いる。そして、シフト部209は、シフト後のOFDMA信号をP/S変換部210に出力する。
P/S変換部210は、シフト部209から入力されるOFDMA信号、すなわち、周波数領域に複数のREが配置された信号を直列に変換する。そして、P/S変換部210は、周波数領域に配置された複数のREを、順にスイッチ211に出力する。
スイッチ211は、入力される制御情報に含まれる通信方式切替指示情報に従って、IDFT部208との接続と、P/S変換部210との接続とを切り替える。具体的には、スイッチ211は、通信方式切替指示情報に示される通信方式がSC−FDMA通信である場合、IDFT部208と接続することで、IDFT部208から入力されるSC−FDMA信号をデインタリーブ部212に出力する。一方、スイッチ211は、通信方式切替指示情報に示される通信方式がOFDMA通信である場合、P/S変換部210と接続することで、P/S変換部210から入力されるOFDMA信号をデインタリーブ部212に出力する。
デインタリーブ部212は、スイッチ211から入力されるデータ信号(SC−FDMA信号またはOFDMA信号)をデインタリーブする。具体的には、デインタリーブ部212は、SC−FDMA通信およびOFDMA通信のいずれが行われる場合にも、移動局100のインタリーブ部103(図1)と同一のインタリーブパターンを用いてデインタリーブ処理を行う。そして、デインタリーブ部212は、デインタリーブ後のデータ信号を復調部213に出力する。すなわち、デインタリーブ部212では、インタリーブ部103(図1)と同様、SC−FDMA通信およびOFDMA通信の双方のデータ信号に対して共通のデインタリーブ処理を行う。
復調部213は、デインタリーブ部212から入力されるデータ信号を復調し、復調後のデータ信号を復号部214に出力する。
復号部214は、復調部213から入力されるデータ信号を復号し、復号後のデータ信号を受信データとして出力する。
一方、符号化部215は、入力される制御情報を符号化し、符号化後の制御情報を変調部216に出力する。
変調部216は、符号化部215から入力される制御情報を変調し、変調後の制御情報を無線送信部217に出力する。
無線送信部217は、変調部216から入力される制御情報に対し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、送信処理後の制御情報をアンテナ201から移動局100(図1)へ送信する。
次に、本実施の形態の移動局100におけるSC−FDMA通信処理およびOFDMA通信処理の詳細について説明する。ここでは、1スロットが、7個のSC−FDMAシンボルまたは7個のOFDMシンボルで構成される。また、送信データは、6個のコードブロック(コードブロック1〜6)に分割される。また、各コードブロックは、各コードブロック内でインタリーブ(サブブロック内インタリーブ)された12個のRE(RE1〜12)で構成される。換言すると、送信データは72個のREで構成され、72個のREは6個のコードブロックに分割される。また、1スロット内の7シンボル(シンボル番号1〜7のシンボル)のうち、1シンボルにRSが配置され、1スロット内の残りの6シンボルにコードブロック1〜6が配置される。つまり、1スロット内の情報シンボル数Nsymは、6シンボルとなる。ここでは、RSは、1スロット内の中央に位置するシンボル番号4のシンボルに配置される。また、1つのSC−FDMAシンボルは、12個の時間連続信号を含む。また、1つのOFDMシンボルは12個のサブキャリア(サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリア)を含む。また、説明を簡略するため、以下の説明では、送信データのCP部分は図示しない。
まず、インタリーブ部103は、各コードブロックに分割されたREをコードブロック1〜6間においてインタリーブする。具体的には、図3に示すように、インタリーブ部103は、コードブロック1〜6それぞれのRE1〜12を、シンボル番号1〜6のシンボルを構成する時間連続信号のいずれかに配置する。例えば、図3に示すように、インタリーブ部103は、コードブロック1のRE1および7を、シンボル番号1のシンボル内の時間連続信号に配置し、コードブロック1のRE2および8を、シンボル番号2のシンボル内の時間連続信号に配置し、コードブロック1のRE3および9を、シンボル番号3のシンボル内の時間連続信号に配置し、コードブロック1のRE4および10を、シンボル番号4のシンボル内の時間連続信号に配置し、コードブロック1のRE5および11を、シンボル番号5のシンボル内の時間連続信号に配置し、コードブロック1のRE6および12を、シンボル番号6のシンボル内の時間連続信号に配置する。コードブロック2〜6についても同様である。
次いで、移動局100がSC−FDMA通信を行う場合(通信方式切替指示情報に示される通信方式がSC−FDMA通信である場合)、RS付加部105は、図4に示すように、1スロット内の中央に位置するシンボル番号4のSC−FDMAシンボルにRSを付加する。すなわち、RS付加部105は、インタリーブ部103から入力される、図3に示すシンボル番号4〜6のSC−FDMAシンボルを、図4に示すように、シンボル番号5〜7のSC−FDMAシンボルにシフトし、図4に示すシンボル番号4のSC−FDMAシンボルにRSを付加する。
以上により、図4に示すSC−FDMA信号では、コードブロック1〜6に分割された72個の各REが時間領域(シンボル番号1〜3のSC−FDMAシンボルおよびシンボル番号5〜7のSC−FDMAシンボル)で分散配置される。よって、RSがスロットの中央(図4に示すシンボル番号4のSC−FDMAシンボル)に位置する場合でも、各SC−FDMAシンボル(図4に示すシンボル番号1〜7のSC−FDMAシンボル)間での伝搬路推定精度のばらつきによる影響が、コードブロック1〜6間で均一化される。換言すると、SC−FDMA通信を行う際、時間ダイバーシチ効果が得られる。また、図4に示すように、各時間連続信号は、周波数リソースをすべて占有するため、周波数ダイバーシチ効果が得られる。
一方、移動局100がOFDMA通信を行う場合(通信方式切替指示情報に示される通信方式がOFDMA通信である場合)、S/P変換部107およびシフト部108は、インタリーブ後の複数のREを複数のコードブロック毎に周波数領域に分散配置する配置手段として機能する。
S/P変換部107は、図3に示すシンボル番号1〜6のシンボルを構成するREを、OFDMシンボルを構成するサブキャリア単位毎に並列に変換する。具体的には、S/P変換部107は、図3に示すシンボル番号1のシンボルを構成する12RE(コードブロック1〜6それぞれのRE1および7)を、図5に示すように、シンボル番号1のOFDMシンボルを構成するサブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアにそれぞれ対応づける。例えば、図5に示すように、コードブロック1のRE1および7は、シンボル番号1のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス1および2のサブキャリアにそれぞれ対応付けられる。また、例えば、コードブロック2のRE1および7は、シンボル番号1のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス3および4のサブキャリアにそれぞれ対応付けられる。また、図5に示すシンボル番号2〜6のOFDMシンボルについても同様である。これにより、インタリーブ部103で時間領域においてインタリーブされた複数のREが周波数領域に配置される。
次いで、シフト部108は、図5に示すS/P変換後のOFDMシンボルを、OFDMシンボル毎に異なるシフト量でOFDMシンボル毎に周波数領域にシフトさせる。ここで、OFDMシンボルを構成するサブキャリア数Nsub=12であり、1スロットあたりの情報シンボル数(つまり、コードブロックが配置されるシンボル数)Nsym=6である。よって、式(1)により算出されるシフト量(サブキャリア数)は(n−1)×2(=(n−1)×12/6)サブキャリアとなる。また、Nsym=6であるので、n=1〜6となる。
よって、図6に示すように、シフト部108は、シンボル番号1(n=1)のOFDMシンボルにおいて、シフト量0(=(1−1)×2)であるので、周波数シフトを与えない。また、シフト部108は、シンボル番号2(n=2)のOFDMシンボルにおいて、2(=(2−1)×2)サブキャリアのシフト量を用いてREをシフトさせ、シンボル番号3(n=3)のOFDMシンボルにおいて、4(=(3−1)×2)サブキャリアのシフト量を用いてREをシフトさせる。シンボル番号4〜6のOFDMシンボルにおいても同様である。
図6において、例えば、コードブロック1に着目すると、RE1および7が、シンボル番号1のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス1および2のサブキャリアに配置され、RE2および8が、シンボル番号2のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス3および4のサブキャリアに配置され、RE3および9が、シンボル番号3のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス5および6のサブキャリアに配置され、RE4および10が、シンボル番号4のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス7および8のサブキャリアに配置され、RE5および11が、シンボル番号5のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス9および10のサブキャリアに配置され、RE6および12が、シンボル番号6のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス11および12のサブキャリアに配置される。すなわち、図6に示すコードブロック1のRE1〜12は、シンボル番号1〜6のOFDMシンボルに渡って、サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリア全てに配置される。コードブロック2〜6についても同様である。つまり、シフト部108は、1スロットに渡って、複数のREをコードブロック1〜6毎に周波数領域に均等に分散配置する。
そして、RS付加部109は、RS付加部105と同様にして、図7に示すように、1スロット内の中央に位置するシンボル番号4のOFDMシンボルにRSを付加する。すなわち、RS付加部109は、図6に示すシンボル番号4〜6のOFDMシンボルを図7に示すようにシンボル番号5〜7のOFDMシンボルにシフトし、図7に示すシンボル番号4のOFDMシンボルにRSを付加する。
以上により、図7に示すOFDMA信号では、コードブロック1〜6に分割された72個のREが、インタリーブ部103によって時間領域(シンボル番号1〜3のOFDMシンボルおよびシンボル番号5〜7のOFDMシンボル)に分散配置され、S/P変換部107およびシフト部108によってコードブロック毎に周波数領域(サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリア)に分散配置される。例えば、図7に示すように、コードブロック1は、時間領域では、シンボル番号1〜3のOFDMシンボルおよびシンボル番号5〜7のOFDMシンボルに2REずつ均等に配置され、周波数領域では、サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアに1REずつ均等に配置される。よって、移動局100がOFDMA通信を行う場合でも、時間ダイバーシチ効果および周波数ダイバーシチ効果の双方を得ることができる。
このように、移動局100は、インタリーブ部103で得られるインタリーブ後のデータシンボル(図3に示すシンボル番号1〜6のシンボル)を、SC−FDMAシンボルとしてそのまま用いる。一方、移動局100は、インタリーブ部103で得られるインタリーブ後のデータシンボルを、S/P変換部107でS/P変換を行うことで、図5に示すOFDMシンボルとして用いる。つまり、移動局100は、SC−FDMA通信およびOFDMA通信のいずれが行われる場合にも、それぞれのデータシンボルをインタリーブするためにインタリーブ部103を使用する。つまり、移動局100では、SC−FDMA通信およびOFDMA通信でインタリーブ部103を共有することができる。
ただし、インタリーブ部103では、時間領域におけるインタリーブのみが行われるため、図5に示すようにS/P変換後のREは、コードブロック毎に時間領域に万遍なく分散配置されているものの、周波数領域では一部のサブキャリアのみにしか配置されていない。そのため、移動局100でOFDMA通信が行われる場合にのみ、インタリーブ後の複数のREを、OFDMシンボル毎に異なるシフト量でOFDMシンボル毎に周波数領域においてシフトさせる。これにより、移動局100がOFDMA通信を行う場合でも、複数のREがコードブロック毎に周波数領域に分散配置されるため、周波数ダイバーシチ効果が得られる。すなわち、OFDMA通信においても、SC−FDMA通信と同様、時間ダイバーシチ効果および周波数ダイバーシチ効果の双方を得ることができる。また、S/P変換処理およびシフト処理という簡易な構成により、時間領域においてインタリーブされた複数のREを周波数領域においても分散配置することができる。
このように、本実施の形態では、移動局は、SC−FDMA通信およびOFDMA通信のいずれが行われる場合にも、複数のREを、双方で共有するインタリーバ(図1に示すインタリーブ部103)を用いて、複数のコードブロック間(すなわち、時間領域)においてインタリーブする。これにより、通信方式毎に時間ダイバーシチ効果を得るためのインタリーバを備えなくてよいため、移動局100の回路規模の増大を抑えることができる。また、OFDMA通信が行われる場合にのみ、移動局では、複数のREをOFDMシンボル毎に異なるシフト量でOFDMシンボル毎に周波数領域においてシフトさせる。これにより、複数のREがコードブロック毎に周波数領域に均等に分散配置されるため、OFDMA通信においても周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。つまり、SC−FDMA通信およびOFDMA通信の双方でインタリーバを共有しつつ、双方の通信方式で時間ダイバーシチ効果および周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。また、移動局は、S/P変換処理および周波数シフト処理という簡易な構成のみで複数のREを周波数領域に分散配置させるため、周波数ダイバーシチ効果を得るための移動局の回路規模の増大を最小限に抑えることができる。よって、本発明によれば、移動局が複数の通信方式に適応する場合でも、移動局の回路規模の増大を最小限に抑えつつ、各通信方式で同等のダイバーシチ効果を得ることができる。
(実施の形態2)
本実施の形態では、移動局は、OFDMA通信が行われる場合にのみ、インタリーブ後の複数のREを、複数のREから成る複数のOFDMシンボルの時間領域における中心位置を基準にして複数のコードブロック毎に周波数領域に鏡像関係となるように配置する。
本実施の形態では、移動局は、OFDMA通信が行われる場合にのみ、インタリーブ後の複数のREを、複数のREから成る複数のOFDMシンボルの時間領域における中心位置を基準にして複数のコードブロック毎に周波数領域に鏡像関係となるように配置する。
本実施の形態に係る移動局300の構成を図8に示す。なお、図8において図1(実施の形態1)と同一の構成部には同一符号を付し、説明を省略する。
図8に示す移動局300において、S/P変換部107およびミラーリング部301は、OFDMA通信が行われる場合にのみ、インタリーブ後の複数のREを複数のコードブロック毎に分散配置する配置手段として機能する。
ミラーリング部301は、OFDMA通信で固有に使用される構成部である。ミラーリング部301は、S/P変換部107から入力されるOFDMシンボルに対してミラーリング処理を行う。具体的には、ミラーリング部301は、複数のREを、複数のOFDMシンボルの時間領域における中心位置を基準にして複数のコードブロック毎に鏡像関係となるように配置する。そして、ミラーリング部301は、ミラーリング処理後のOFDMシンボルをRS付加部109に出力する。
移動局300のミラーリング部301におけるミラーリング処理の一例を図9に示す。以下の説明では、実施の形態1と同様、1スロットが7個のOFDMシンボルで構成される。また、送信データは、6個のコードブロック(コードブロック1〜6)に分割され、各コードブロックは、各コードブロック内でインタリーブ(サブブロック内インタリーブ)された12個のRE(RE1〜12)で構成される。換言すると、送信データは72個のREで構成され、72個のREは6個のコードブロックに分割される。また、1スロット内の7シンボルのうち、1シンボルにRSが配置され、6シンボルにコードブロック1〜6が配置される。また、1つのOFDMシンボルは12個のサブキャリア(サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリア)を含む。
ミラーリング部301は、図5に示すOFDMシンボルに対してミラーリング処理を行う。例えば、ミラーリング部301は、図5に示すコードブロック1〜6それぞれのRE1〜12を、シンボル番号1〜6のOFDMシンボルの時間領域における中心位置、すなわち、シンボル番号3のOFDMシンボルとシンボル番号4のOFDMシンボルとの境界位置を基準にして、コードブロック毎に鏡像関係となるように配置する。具体的には、図9に示すように、シンボル番号1〜3のOFDMシンボルでは、ミラーリング部301は、図5に示すシンボル番号1〜3のOFDMシンボルと同様にして、コードブロック1〜6それぞれのRE1〜3およびRE7〜9をサブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアに配置する。
これに対し、図9に示すシンボル番号4〜6のOFDMシンボルでは、ミラーリング部301は、コードブロック1のRE4〜6およびRE10〜12をサブキャリアインデックス11および12のサブキャリア(コードブロック1のRE1〜3およびRE7〜9が配置されたシンボル番号1〜3のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス1および2のサブキャリアと鏡像関係となるサブキャリア)にそれぞれ配置する。同様に、図9に示すシンボル番号4〜6のOFDMシンボルでは、ミラーリング部301は、コードブロック2のRE4〜6およびRE10〜12をサブキャリアインデックス9および10のサブキャリア(コードブロック2のRE1〜3およびRE7〜9が配置されたシンボル番号1〜3のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス3および4のサブキャリアと鏡像関係となるサブキャリア)にそれぞれ配置する。コードブロック3〜6についても同様である。
図9に示すように、シンボル番号1〜3のOFDMシンボルでは、コードブロック1〜6のREが、サブキャリアインデックス1のサブキャリアから昇順に配置される。これに対し、シンボル番号4〜6のOFDMシンボルでは、コードブロック1〜6のREが、サブキャリアインデックス12のサブキャリアから降順に配置される。つまり、コードブロック1〜6に分割された72個のREは、シンボル番号1〜3のOFDMシンボルとシンボル番号4〜6のOFDMシンボルとの間の位置(中心位置)を基準にしてコードブロック毎に鏡像関係となるサブキャリアにそれぞれ配置される。これにより、移動局300は、複数のREを、シンボル番号1〜6のOFDMシンボルに渡って、コードブロック毎に周波数領域に分散配置することができ、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
また、ミラーリング部301は、S/P変換部107から入力されるOFDMシンボル(図5に示すシンボル番号1〜6のOFDMシンボル)のうち、一方のOFDMシンボル(図5に示すシンボル番号1〜3のOFDMシンボル)をそのままの状態にし、その一方のOFDMシンボルと鏡像関係となる他方のOFDMシンボル(図5に示すシンボル番号4〜6のOFDMシンボル)に対してのみミラーリング処理を施す。これにより、移動局300は、実施の形態1におけるシフト処理と比較してより簡易な構成で周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
このようにして、本実施の形態によれば、ミラーリング処理を行うことで、複数のREが複数のコードブロック毎に周波数領域に分散配置される。よって、本実施の形態によれば、実施の形態1と同様、複数の通信方式で同等のダイバーシチ効果を得ることができる。また、本実施の形態におけるミラーリング処理を行うことにより、実施の形態1におけるシフト処理と比較して簡易な構成で周波数ダイバーシチ効果を得ることができるため、実施の形態1の移動局の回路規模と比較して、移動局の回路規模の増大をさらに抑えることができる。
(実施の形態3)
本実施の形態では、移動局は、インタリーブ後の複数のREを、複数のコードブロック毎に周波数領域にランダムに配置する。
本実施の形態では、移動局は、インタリーブ後の複数のREを、複数のコードブロック毎に周波数領域にランダムに配置する。
本実施の形態に係る移動局400の構成を図10に示す。なお、図10において図1(実施の形態1)と同一の構成部には同一符号を付し、説明を省略する。
図10に示す移動局400において、S/P変換部107およびランダマイズ部401は、OFDMA通信が行われる場合にのみ、インタリーブ後の複数のREを複数のコードブロック毎に分散配置する配置手段として機能する。
ランダマイズ部401は、OFDMA通信で固有に使用される構成部である。ランダマイズ部401は、S/P変換部107から入力されるOFDMシンボルに対してランダマイズ処理を行う。具体的には、ランダマイズ部401は、複数のREを、複数のコードブロック毎に周波数領域にランダムに配置する。そして、ランダマイズ部401は、ランダマイズ処理後のOFDMシンボルをRS付加部109に出力する。
移動局400のランダマイズ部401におけるランダマイズ処理の一例を図11に示す。以下の説明では、実施の形態1と同様、1スロットが7個のOFDMシンボルで構成される。また、送信データは、6個のコードブロック(コードブロック1〜6)に分割される。また、各コードブロックは、各コードブロック内でインタリーブ(サブブロック内インタリーブ)された12個のRE(RE1〜12)で構成される。換言すると、送信データは72個のREで構成され、72個のREは6個のコードブロックに分割される。また、1スロット内の7シンボルのうち、1シンボルにRSが配置され、6シンボルにコードブロック1〜6が配置される。また、1つのOFDMシンボルは12個のサブキャリア(サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリア)を含む。
ランダマイズ部401は、図5に示すOFDMシンボルに対してランダマイズ処理を行う。例えば、ランダマイズ部401は、図5に示すシンボル番号1〜6のOFDMシンボルに配置された72個のREを、コードブロック1〜6毎に、サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアにランダムに配置する。例えば、図11に示すように、ランダマイズ部401は、コードブロック1に対して、RE1および7をシンボル番号1のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス1および2のサブキャリアにそれぞれ配置し、RE2および8をシンボル番号2のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス5および6のサブキャリアにそれぞれ配置し、RE3および9をシンボル番号3のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス3および4のサブキャリアにそれぞれ配置し、RE4および10をシンボル番号4のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス7および8のサブキャリアにそれぞれ配置し、RE5および11をシンボル番号5のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス11および12のサブキャリアにそれぞれ配置し、RE6および12をシンボル番号6のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス9および10のサブキャリアにそれぞれ配置する。コードブロック2〜6についても同様である。
このように、ランダマイズ部401は、72個のREを、シンボル番号1〜6のOFDMシンボルに渡って、コードブロック1〜6毎にサブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアにランダムに配置する。これにより、移動局400は、複数のREを、複数のコードブロック毎に周波数領域に分散配置することができる。すなわち、実施の形態1と同様、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
このようにして、本実施の形態によれば、OFDMシンボルを構成する複数のREが、複数のコードブロック毎に周波数領域にランダムに分散配置されるため、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施の形態では、ランダマイズ処理の一例として図11に示す配置例について説明したが、本発明におけるランダマイズ処理は、図11に示す配置例に限らない。
(実施の形態4)
本実施の形態では、OFDMA通信を行う場合、移動局は、インタリーブ後の複数のREをコードブロック毎に1つのOFDMシンボルの周波数領域に分散配置する。
本実施の形態では、OFDMA通信を行う場合、移動局は、インタリーブ後の複数のREをコードブロック毎に1つのOFDMシンボルの周波数領域に分散配置する。
以下、具体的に説明する。以下の説明では、実施の形態1と同様、1スロットが7個のOFDMシンボルで構成される。また、送信データは、6個のコードブロック(コードブロック1〜6)に分割される。また、各コードブロックは、各コードブロック内でインタリーブ(サブブロック内インタリーブ)された12個のRE(RE1〜12)で構成される。換言すると、送信データは72個のREで構成され、72個のREは6個のコードブロックに分割される。また、1スロット内の7シンボル(シンボル番号1〜7のOFDMシンボル)のうち、1OFDMシンボル(シンボル番号4のOFDMシンボル)にRSが配置され、1スロット内の残りの6OFDMシンボルにコードブロック1〜6が配置される。また、1つのOFDMシンボルは12個のサブキャリア(サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリア)を含む。また、実施の形態1と同様、送信データのCP部分は図示しない。
本実施の形態における移動局は、コードブロック1〜6に分割された72個のREを、コードブロック1〜6毎に1つのOFDMシンボルを構成するサブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアに分散配置する。つまり、複数のREは、コードブロック単位で1つのOFDMシンボルに配置される。具体的には、図12に示すように、コードブロック1のRE1〜12がシンボル番号1のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアにそれぞれ配置される。同様に、コードブロック2のRE1〜12がシンボル番号2のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアにそれぞれ配置される。コードブロック3〜6についても同様である。
図12に示すように、コードブロック1〜6は、サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリア全てに分散配置される。このため、OFDMA通信では、周波数ダイバーシチ効果を最大限得ることができる。
また、図12に示すように、コードブロック1〜6は、コードブロック単位で1つのOFDMシンボルにまとまって配置される。これにより、基地局では、1スロット分のOFDMシンボルを受信しなくても、コードブロック単位での処理を順次行うことができる。
ここで、実施の形態1におけるOFDMA信号(図7)と本実施の形態におけるOFDMA信号(図12)とを比較する。例えば、図7に示すOFDMA信号(実施の形態1)の場合、各コードブロックのREがシンボル番号1〜3のOFDMシンボルおよびシンボル番号5〜7のOFDMシンボルに分散配置されている。このため、基地局では、最後尾のシンボル番号7のOFDMシンボルを受信するまでは、各コードブロックのすべてのREの受信が完了しない。
これに対し、図12に示すOFDMA信号の場合、基地局では、1つのOFDMシンボルを受信する度に1つのコードブロックのすべてのREの受信が完了する。そのため、基地局は、例えば、図12に示すシンボル番号1のOFDMシンボルを受信すればコードブロック1に対して処理を行うことができ、シンボル番号2のOFDMシンボルを受信すればコードブロック2に対して処理を行うことができる。シンボル番号3〜6のOFDMシンボルについても同様である。つまり、基地局では、各シンボルを受信する度に、コードブロックに対する処理を順次実施することが可能となる。換言すると、基地局は、パイプライン処理を行うことが可能となり、データ処理効率を向上することができる。
ただし、図12に示すOFDMA信号に配置された各コードブロックは、1つのOFDMシンボルにまとまって配置されるため、時間ダイバーシチ効果を得ることができない。しかし、移動局が高速移動していない場合には、時間ダイバーシチ効果が得られなくても基地局では正常に信号を受信することができるため、システムに与える影響は小さい。
このようにして、本実施の形態によれば、移動局は、複数のREを、複数のコードブロック毎に1つのOFDMシンボルの周波数領域に分散配置する。これにより、各コードブロックに対する周波数ダイバーシチ効果を優先的に得ることができる。また、移動局が1つのOFDMシンボルに1つのコードブロックをまとめて配置するため、基地局は1つのOFDMシンボルを受信する度に、1つのコードブロックの受信を完了することができ、コードブロックに対する処理を効率良く行うことができる。
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
なお、上記実施の形態では、1スロットを構成する複数のシンボルのうち、中央に位置するシンボルにRSが配置される場合を一例として説明した。しかし、本発明では、RSが配置される位置は、1スロット内の中央に位置するシンボルに限らない。
また、上記実施の形態では、1スロットを構成する複数のシンボルのうち、1つのシンボルにRSが配置される場合を一例として説明した。しかし、本発明では、例えば、OFDMA通信を行う場合、OFDMシンボルの一部のサブキャリアにRSが配置された複数のOFDMシンボルを定義してもよい。
また、上記実施の形態では、移動局が上り回線で送信する信号(すなわち、基地局が上り回線で受信する信号)がSC−FDMAまたはOFDMAで伝送される場合について説明した。しかし、本発明は、移動局が上り回線で送信する信号は、SC−FDMAおよびOFDMA以外の通信方式で伝送されてもよい。
また、上記実施の形態では、OFDMA通信が行われる場合、時間領域で順に配置されたデータシンボルがS/P変換部のS/P変換処理により周波数領域のサブキャリアに配置される場合について説明した。しかし、S/P変換処理はデータシンボルを周波数領域のサブキャリアに配置するための簡易な処理の一例である。よって、本発明では、OFDMA通信が行われる場合に、時間領域で順に配置されたデータシンボルを周波数領域に配置するための処理は、S/P処理に限られない。
また、移動局はUE、基地局はNode Bと称されることもある。
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。
2008年5月23日出願の特願2008−135568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、無線通信移動局装置およびリソースエレメント分散配置方法に関する。
3GPP RAN LTE(3rd Generation Partnership Project Radio Access Network Long Term Evolution)では、下り回線の通信方式としてOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)が採用され、上り回線の通信方式としてSC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)が採用されている(例えば、非特許文献1参照)。
また、LTEの発展形であるLTE−Advancedでは、上り回線リソースの利用効率向上のため、移動局が複数の送信データを複数のアンテナにより同時に同一の周波数リソースを用いて送信し、基地局が空間多重された複数の信号を分離する空間分割多重(SDM:Space Division Multiple)技術の適用が考えられる。SDM技術を適用することで、上り回線における周波数利用効率を向上することが可能となる。
しかし、SC−FDMA等のシングルキャリア通信方式とSDM技術との組み合わせは、OFDMA等のマルチキャリア通信方式とSDM技術との組み合わせと比較して受信特性が悪くなってしまう(例えば、非特許文献2参照)。そこで、LTE−Advancedでは、上り回線の通信方式として、SC−FDMAに加え、OFDMAも採用することが検討されている。
また、移動局は、符号化利得を効率良く得るために、符号化後の送信データをインタリーブする。例えば、移動局は、符号化後の送信データに対して、時間領域でインタリーブ処理を行うことで、時間ダイバーシチ効果を得ることができ、周波数領域でインタリーブ処理を行うことで、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
3GPP TS 36.211 V8.1.0, "Physical Channels and Modulation (Release 8)," Nov. 2007
樋口,川本,川合,前田,佐和橋,"OFDMとDS−CDMA無線アクセスのMIMO多重パケット伝送を用いたときのマルチパスフェージングチャネルにおける特性比較",信学技報CS2004-188,RCS2004-295,pp.31-36,2005年1月(K.Higuchi, J.Kawamoto, H.Kawai, N.Maeda, M.Sawahashi, "Performance Comparisons Between OFDM and DS-CDMA Radio Access Using MIMO Multiplexing in Multi-path Fading Channels", IEICE technical report CS2004-188, RSC2004-295, pp.31-36, Jan. 2005)
移動局は、符号化後の送信データをインタリーブする場合、送信データの伝送に用いる通信方式に適したインタリーブを行う。
例えば、SC−FDMAでは、1つのSC−FDMAシンボルが複数の時間連続信号(Time-continuous signal)で構成され、各時間連続信号はすべての周波数リソースを占有する。よって、SC−FDMAでは、周波数領域でのインタリーブ処理が行われなくても周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。そこで、SC−FDMAでは、移動局は時
間ダイバーシチ効果を得るために、時間領域でのインタリーブを行う。つまり、SC−FDMAでは、時間領域でのインタリーブ処理のみで、時間ダイバーシチ効果および周波数ダイバーシチ効果の双方を得ることができる。
間ダイバーシチ効果を得るために、時間領域でのインタリーブを行う。つまり、SC−FDMAでは、時間領域でのインタリーブ処理のみで、時間ダイバーシチ効果および周波数ダイバーシチ効果の双方を得ることができる。
これに対し、OFDMAでは、1つのOFDMシンボルが複数のサブキャリアで構成される。ここで、各サブキャリアは周波数リソースの一部のみしか占有しない。そのため、OFDMAでは、時間ダイバーシチ効果および周波数ダイバーシチ効果の双方を得るためには、時間領域および周波数領域双方でのインタリーブを行う必要ある。
よって、上り回線の通信方式としてSC−FDMAとOFDMAの双方が採用されて移動局がSC−FDMAとOFDMAの双方の通信方式に適応するためには、移動局はそれぞれの通信方式に適したインタリーバを有しなければならない。しかし、これでは、移動局の回路規模が増大してしまう。
本発明の目的は、移動局が複数の通信方式に適応する場合でも、移動局の回路規模の増大を最小限に抑えつつ、各通信方式で同等のダイバーシチ効果を得ることができる無線通信移動局装置およびリソースエレメント(RE:Resource Element)分散配置方法を提供することである。
本発明の無線通信移動局装置は、シングルキャリア通信またはマルチキャリア通信のいずれかを行う無線通信移動局装置であって、前記シングルキャリア通信および前記マルチキャリア通信のいずれが行われる場合にも、複数のコードブロックに分割される複数のリソースエレメントを前記複数のコードブロック間においてインタリーブするインタリーブ手段と、前記マルチキャリア通信が行われる場合にのみ、インタリーブ後の前記複数のリソースエレメントを前記複数のコードブロック毎に周波数領域に分散配置する配置手段と、を具備する構成を採る。
本発明によれば、移動局が複数の通信方式に適応する場合でも、移動局の回路規模の増大を最小限に抑えつつ、各通信方式で同等のダイバーシチ効果を得ることができる。
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。以下の説明では、移動局が上り回線で送信するデータ(すなわち、基地局が上り回線で受信するデータ)はSC−FDMAまたはOFDMAで伝送される。すなわち、移動局では、シングル
キャリア通信(SC−FDMA通信)、または、マルチキャリア通信(OFDMA通信)のいずれかが行われる。
キャリア通信(SC−FDMA通信)、または、マルチキャリア通信(OFDMA通信)のいずれかが行われる。
(実施の形態1)
本実施の形態に係る移動局100の構成を図1に示し、本実施の形態に係る基地局200の構成を図2に示す。
本実施の形態に係る移動局100の構成を図1に示し、本実施の形態に係る基地局200の構成を図2に示す。
なお、説明が煩雑になることを避けるために、図1では、本発明と密接に関連する上り回線データの送信、および、制御情報の下り回線での受信に係わる構成部を示し、下り回線データの受信に係わる構成部の図示および説明を省略する。同様に、図2では、本発明と密接に関連する上り回線データの受信、および、制御情報の下り回線での送信に係わる構成部を示し、下り回線データの送信に係わる構成部の図示および説明を省略する。
また、基地局200から移動局100に送信される制御情報には、上り回線データが割り当てられる送信用リソースを示すRB割当情報、および、SC−FDMA通信およびOFDMA通信の通信方式の切り替え指示を示す通信方式切替指示情報が含まれる。例えば、通信方式切替指示情報には、SC−FDMA通信およびOFDMA通信のうち、移動局100が使用する通信方式が示される。
また、図1のRS(Reference Signal:参照信号)付加部105、DFT(Discrete Fourier Transform)部106および図2のIDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)部208は、SC−FDMA通信で固有に使用される構成部である。同様に、図1のS/P(serial/Parallel)変換部107、シフト部108およびRS付加部109、図2のシフト部209およびP/S(Parallel/serial)変換部210は、OFDMA通信で固有に使用される構成部である。
図1に示す移動局100において、符号化部101には、送信データ(上り回線データ)が入力される。ここで、送信データは、符号化単位であるコードブロックに分割され、複数のコードブロックで構成される。さらに、各コードブロックは複数のREで構成される。換言すると、送信データを構成する複数のREは、複数のコードブロックに分割される。符号化部101は、例えばCRC(Cyclic Redundancy Check)符号等の誤り検出符号を用いて、各コードブロックを符号化する。また、符号化部101は、各コードブロック内の複数のREに対してインタリーブ(サブブロック内インタリーブ)を行う。そして、符号化部101は、符号化後の送信データを変調部102に出力する。
変調部102は、符号化部101から入力される送信データを変調して、データシンボルを生成する。そして、変調部102は、生成されたデータシンボルをインタリーブ部103に出力する。
インタリーブ部103は、SC−FDMA通信およびOFDMA通信のいずれが行われる場合にも、変調部102から入力されるデータシンボル(SC−FDMAシンボルまたはOFDMシンボル)をコードブロック間においてインタリーブする。具体的には、インタリーブ部103は、SC−FDMA通信およびOFDMA通信のいずれが行われる場合にも、データシンボル、すなわち、複数のコードブロックに分割される複数のREを複数のコードブロック間においてインタリーブする。つまり、インタリーブ部103は、複数のREを、時間領域においてインタリーブする。例えば、インタリーブ部103は、複数のREのうち隣接するRE同士が互いに異なるSC−FDMAシンボルまたは互いに異なるOFDMシンボルに配置されるように、複数のREを時間領域で並び替えることでインタリーブ処理を行う。そして、インタリーブ部103は、インタリーブ後のデータシンボルをスイッチ104に出力する。
スイッチ104は、復号部117から入力される通信方式切替指示情報に従って、RS付加部105との接続と、S/P変換部107との接続とを切り替える。具体的には、スイッチ104は、通信方式切替指示情報に示される通信方式がSC−FDMA通信である場合、RS付加部105と接続することで、インタリーブ部103から入力されるデータシンボルをRS付加部105に出力する。一方、スイッチ104は、通信方式切替指示情報に示される通信方式がOFDMA通信である場合、S/P変換部107と接続することで、インタリーブ部103から入力されるデータシンボルをS/P変換部107に出力する。
RS付加部105は、スイッチ104から入力されるデータシンボル(すなわち、SC−FDMAシンボル)にRSを時間多重で付加する。そして、RS付加部105は、RS付加後の信号(SC−FDMA信号)をDFT部106に出力する。
DFT部106は、RS付加部105から入力されるSC−FDMA信号にDFT処理を施し、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。そして、DFT部106は、DFT後のSC−FDMA信号をマッピング部110に出力する。
一方、S/P変換部107は、スイッチ104から直列に入力されるデータシンボルを並列に変換する。具体的には、S/P変換部107は、直列に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対応付けることでOFDMシンボルを生成する。すなわち、S/P変換部107は、インタリーブ部103で時間領域においてインタリーブされた複数のREを、周波数領域に軸変換してOFDMシンボルを生成する。そして、S/P変換部107は、OFDMシンボルをシフト部108に出力する。
シフト部108は、S/P変換部107から入力されるOFDMシンボルを、OFDMシンボル毎に異なるシフト量でOFDM毎に周波数領域においてシフトさせる。例えば、シフト部108は、シンボル番号nのOFDMシンボルにおいて、次式(1)により算出されるシフト量(サブキャリア数)を用いる。
シフト数=(n−1)×Nsub/Nsym (1)
シフト数=(n−1)×Nsub/Nsym (1)
ここで、Nsubは、OFDMA通信に用いられるサブキャリア数を示し、Nsymは、1スロットあたりのOFDMシンボル数のうち、送信データが割り当てられる情報シンボルの数を示す。また、シンボル番号n=1〜Nsymとする。つまり、シンボル番号nのOFDMシンボルを構成する複数のREは、上式(1)により算出されるシフト量(サブキャリア数)でシフトする。そして、シフト部108は、周波数シフト後のOFDMシンボルをRS付加部109に出力する。
RS付加部109は、RS付加部105と同様にして、シフト部108から入力されるOFDMシンボルにRSを時間多重で付加する。そして、RS付加部109は、RS付加後の信号(OFDMA信号)をマッピング部110に出力する。
マッピング部110は、復号部117から入力されるRB割当情報に従って、DFT部106から入力されるSC−FDMA信号、または、RS付加部109から入力されるOFDMA信号を、サブキャリアにマッピングする。そして、マッピング部110は、サブキャリアにマッピングされた信号をIDFT部111に出力する。
IDFT部111は、マッピング部110から入力される信号にIDFT処理を施し、IDFT後の信号をCP(Cyclic Prefix)付加部112に出力する。
CP付加部112は、IDFT部111から入力される信号の後尾部分と同じ信号をCPとして信号の先頭に付加する。
無線送信部113は、CP付加部112から入力される信号に対し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、送信処理後の信号をアンテナ114から基地局200(図2)へ送信する。
一方、無線受信部115は、基地局200(図2)から送信された制御情報をアンテナ114を介して受信し、この制御情報に対しダウンコンバート、A/D変換等の受信処理を行う。無線受信部115は、受信処理後の制御情報を復調部116に出力する。
復調部116は、無線受信部115から入力される制御情報を復調し、復調後の制御情報を復号部117に出力する。
復号部117は、復調部116から入力される制御情報を復号し、復号後の制御情報のうち、RB割当情報をマッピング部110に出力し、通信方式切替指示情報をスイッチ104に出力する。
次に、図2に示す基地局200において、無線受信部202は、移動局100(図1)から送信された信号(SC−FDMA信号またはOFDMA信号)をアンテナ201を介して受信し、この受信信号に対しダウンコンバート、A/D変換等の受信処理を行う。無線受信部202は、受信処理後の受信信号をCP除去部203に出力する。
CP除去部203は、受信処理後の受信信号からCPを除去する。
DFT部204は、CP除去部203から入力される受信信号にDFT処理を施し、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。そして、DFT部204は、DFT後の信号、すなわち、周波数領域の信号を分離部205に出力する。
分離部205は、DFT部204から入力される信号を、データ信号とRSとに分離する。そして、分離部205は、RSを推定部206に出力し、データ信号を周波数領域等化部207に出力する。
推定部206は、分離部205から入力されるRSを用いて伝搬路推定を行う。そして、推定部206は、推定結果を示す伝搬路情報を周波数領域等化部207に出力する。
周波数領域等化部207は、推定部206から入力される伝搬路情報を用いて、分離部205から入力されるデータ信号に対して周波数領域等化を行う。そして、周波数領域等化部207は、入力される制御情報に従って、周波数領域等化後のデータ信号をIDFT部208またはシフト部209に出力する。具体的には、制御情報に含まれる通信方式切替指示情報に示される通信方式がSC−FDMA通信の場合、周波数領域等化部207は、データ信号(すなわち、SC−FDMA信号)をIDFT部208に出力する。一方、制御情報に含まれる通信方式切替指示情報に示される通信方式がOFDMA通信である場合、周波数領域等化部207は、データ信号(すなわち、OFDMA信号)をシフト部209に出力する。
IDFT部208は、周波数領域等化部207から入力されるSC−FDMA信号にIDFT処理を施し、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。そして、IDFT部208は、時間領域のSC−FDMA信号を順にスイッチ211に出力する。
一方、シフト部209は、周波数領域等化部207から入力されるOFDMA信号を、移動局100のシフト部108(図1)でOFDMシンボルをシフトさせたシフト量と逆の特性のシフト量でシフトさせる。例えば、シフト部209は、OFDMA信号に含まれるシンボル番号nのOFDMシンボルにおいて、式(1)により算出されるシフト量(サブキャリア数)と同一のシフト量であり、かつ、シフト部108とは逆方向のシフト量を用いる。そして、シフト部209は、シフト後のOFDMA信号をP/S変換部210に出力する。
P/S変換部210は、シフト部209から入力されるOFDMA信号、すなわち、周波数領域に複数のREが配置された信号を直列に変換する。そして、P/S変換部210は、周波数領域に配置された複数のREを、順にスイッチ211に出力する。
スイッチ211は、入力される制御情報に含まれる通信方式切替指示情報に従って、IDFT部208との接続と、P/S変換部210との接続とを切り替える。具体的には、スイッチ211は、通信方式切替指示情報に示される通信方式がSC−FDMA通信である場合、IDFT部208と接続することで、IDFT部208から入力されるSC−FDMA信号をデインタリーブ部212に出力する。一方、スイッチ211は、通信方式切替指示情報に示される通信方式がOFDMA通信である場合、P/S変換部210と接続することで、P/S変換部210から入力されるOFDMA信号をデインタリーブ部212に出力する。
デインタリーブ部212は、スイッチ211から入力されるデータ信号(SC−FDMA信号またはOFDMA信号)をデインタリーブする。具体的には、デインタリーブ部212は、SC−FDMA通信およびOFDMA通信のいずれが行われる場合にも、移動局100のインタリーブ部103(図1)と同一のインタリーブパターンを用いてデインタリーブ処理を行う。そして、デインタリーブ部212は、デインタリーブ後のデータ信号を復調部213に出力する。すなわち、デインタリーブ部212では、インタリーブ部103(図1)と同様、SC−FDMA通信およびOFDMA通信の双方のデータ信号に対して共通のデインタリーブ処理を行う。
復調部213は、デインタリーブ部212から入力されるデータ信号を復調し、復調後のデータ信号を復号部214に出力する。
復号部214は、復調部213から入力されるデータ信号を復号し、復号後のデータ信号を受信データとして出力する。
一方、符号化部215は、入力される制御情報を符号化し、符号化後の制御情報を変調部216に出力する。
変調部216は、符号化部215から入力される制御情報を変調し、変調後の制御情報を無線送信部217に出力する。
無線送信部217は、変調部216から入力される制御情報に対し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、送信処理後の制御情報をアンテナ201から移動局100(図1)へ送信する。
次に、本実施の形態の移動局100におけるSC−FDMA通信処理およびOFDMA通信処理の詳細について説明する。ここでは、1スロットが、7個のSC−FDMAシンボルまたは7個のOFDMシンボルで構成される。また、送信データは、6個のコードブロック(コードブロック1〜6)に分割される。また、各コードブロックは、各コードブ
ロック内でインタリーブ(サブブロック内インタリーブ)された12個のRE(RE1〜12)で構成される。換言すると、送信データは72個のREで構成され、72個のREは6個のコードブロックに分割される。また、1スロット内の7シンボル(シンボル番号1〜7のシンボル)のうち、1シンボルにRSが配置され、1スロット内の残りの6シンボルにコードブロック1〜6が配置される。つまり、1スロット内の情報シンボル数Nsymは、6シンボルとなる。ここでは、RSは、1スロット内の中央に位置するシンボル番号4のシンボルに配置される。また、1つのSC−FDMAシンボルは、12個の時間連続信号を含む。また、1つのOFDMシンボルは12個のサブキャリア(サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリア)を含む。また、説明を簡略するため、以下の説明では、送信データのCP部分は図示しない。
ロック内でインタリーブ(サブブロック内インタリーブ)された12個のRE(RE1〜12)で構成される。換言すると、送信データは72個のREで構成され、72個のREは6個のコードブロックに分割される。また、1スロット内の7シンボル(シンボル番号1〜7のシンボル)のうち、1シンボルにRSが配置され、1スロット内の残りの6シンボルにコードブロック1〜6が配置される。つまり、1スロット内の情報シンボル数Nsymは、6シンボルとなる。ここでは、RSは、1スロット内の中央に位置するシンボル番号4のシンボルに配置される。また、1つのSC−FDMAシンボルは、12個の時間連続信号を含む。また、1つのOFDMシンボルは12個のサブキャリア(サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリア)を含む。また、説明を簡略するため、以下の説明では、送信データのCP部分は図示しない。
まず、インタリーブ部103は、各コードブロックに分割されたREをコードブロック1〜6間においてインタリーブする。具体的には、図3に示すように、インタリーブ部103は、コードブロック1〜6それぞれのRE1〜12を、シンボル番号1〜6のシンボルを構成する時間連続信号のいずれかに配置する。例えば、図3に示すように、インタリーブ部103は、コードブロック1のRE1および7を、シンボル番号1のシンボル内の時間連続信号に配置し、コードブロック1のRE2および8を、シンボル番号2のシンボル内の時間連続信号に配置し、コードブロック1のRE3および9を、シンボル番号3のシンボル内の時間連続信号に配置し、コードブロック1のRE4および10を、シンボル番号4のシンボル内の時間連続信号に配置し、コードブロック1のRE5および11を、シンボル番号5のシンボル内の時間連続信号に配置し、コードブロック1のRE6および12を、シンボル番号6のシンボル内の時間連続信号に配置する。コードブロック2〜6についても同様である。
次いで、移動局100がSC−FDMA通信を行う場合(通信方式切替指示情報に示される通信方式がSC−FDMA通信である場合)、RS付加部105は、図4に示すように、1スロット内の中央に位置するシンボル番号4のSC−FDMAシンボルにRSを付加する。すなわち、RS付加部105は、インタリーブ部103から入力される、図3に示すシンボル番号4〜6のSC−FDMAシンボルを、図4に示すように、シンボル番号5〜7のSC−FDMAシンボルにシフトし、図4に示すシンボル番号4のSC−FDMAシンボルにRSを付加する。
以上により、図4に示すSC−FDMA信号では、コードブロック1〜6に分割された72個の各REが時間領域(シンボル番号1〜3のSC−FDMAシンボルおよびシンボル番号5〜7のSC−FDMAシンボル)で分散配置される。よって、RSがスロットの中央(図4に示すシンボル番号4のSC−FDMAシンボル)に位置する場合でも、各SC−FDMAシンボル(図4に示すシンボル番号1〜7のSC−FDMAシンボル)間での伝搬路推定精度のばらつきによる影響が、コードブロック1〜6間で均一化される。換言すると、SC−FDMA通信を行う際、時間ダイバーシチ効果が得られる。また、図4に示すように、各時間連続信号は、周波数リソースをすべて占有するため、周波数ダイバーシチ効果が得られる。
一方、移動局100がOFDMA通信を行う場合(通信方式切替指示情報に示される通信方式がOFDMA通信である場合)、S/P変換部107およびシフト部108は、インタリーブ後の複数のREを複数のコードブロック毎に周波数領域に分散配置する配置手段として機能する。
S/P変換部107は、図3に示すシンボル番号1〜6のシンボルを構成するREを、OFDMシンボルを構成するサブキャリア単位毎に並列に変換する。具体的には、S/P変換部107は、図3に示すシンボル番号1のシンボルを構成する12RE(コードブロ
ック1〜6それぞれのRE1および7)を、図5に示すように、シンボル番号1のOFDMシンボルを構成するサブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアにそれぞれ対応づける。例えば、図5に示すように、コードブロック1のRE1および7は、シンボル番号1のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス1および2のサブキャリアにそれぞれ対応付けられる。また、例えば、コードブロック2のRE1および7は、シンボル番号1のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス3および4のサブキャリアにそれぞれ対応付けられる。また、図5に示すシンボル番号2〜6のOFDMシンボルについても同様である。これにより、インタリーブ部103で時間領域においてインタリーブされた複数のREが周波数領域に配置される。
ック1〜6それぞれのRE1および7)を、図5に示すように、シンボル番号1のOFDMシンボルを構成するサブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアにそれぞれ対応づける。例えば、図5に示すように、コードブロック1のRE1および7は、シンボル番号1のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス1および2のサブキャリアにそれぞれ対応付けられる。また、例えば、コードブロック2のRE1および7は、シンボル番号1のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス3および4のサブキャリアにそれぞれ対応付けられる。また、図5に示すシンボル番号2〜6のOFDMシンボルについても同様である。これにより、インタリーブ部103で時間領域においてインタリーブされた複数のREが周波数領域に配置される。
次いで、シフト部108は、図5に示すS/P変換後のOFDMシンボルを、OFDMシンボル毎に異なるシフト量でOFDMシンボル毎に周波数領域にシフトさせる。ここで、OFDMシンボルを構成するサブキャリア数Nsub=12であり、1スロットあたりの情報シンボル数(つまり、コードブロックが配置されるシンボル数)Nsym=6である。よって、式(1)により算出されるシフト量(サブキャリア数)は(n−1)×2(=(n−1)×12/6)サブキャリアとなる。また、Nsym=6であるので、n=1〜6となる。
よって、図6に示すように、シフト部108は、シンボル番号1(n=1)のOFDMシンボルにおいて、シフト量0(=(1−1)×2)であるので、周波数シフトを与えない。また、シフト部108は、シンボル番号2(n=2)のOFDMシンボルにおいて、2(=(2−1)×2)サブキャリアのシフト量を用いてREをシフトさせ、シンボル番号3(n=3)のOFDMシンボルにおいて、4(=(3−1)×2)サブキャリアのシフト量を用いてREをシフトさせる。シンボル番号4〜6のOFDMシンボルにおいても同様である。
図6において、例えば、コードブロック1に着目すると、RE1および7が、シンボル番号1のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス1および2のサブキャリアに配置され、RE2および8が、シンボル番号2のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス3および4のサブキャリアに配置され、RE3および9が、シンボル番号3のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス5および6のサブキャリアに配置され、RE4および10が、シンボル番号4のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス7および8のサブキャリアに配置され、RE5および11が、シンボル番号5のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス9および10のサブキャリアに配置され、RE6および12が、シンボル番号6のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス11および12のサブキャリアに配置される。すなわち、図6に示すコードブロック1のRE1〜12は、シンボル番号1〜6のOFDMシンボルに渡って、サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリア全てに配置される。コードブロック2〜6についても同様である。つまり、シフト部108は、1スロットに渡って、複数のREをコードブロック1〜6毎に周波数領域に均等に分散配置する。
そして、RS付加部109は、RS付加部105と同様にして、図7に示すように、1スロット内の中央に位置するシンボル番号4のOFDMシンボルにRSを付加する。すなわち、RS付加部109は、図6に示すシンボル番号4〜6のOFDMシンボルを図7に示すようにシンボル番号5〜7のOFDMシンボルにシフトし、図7に示すシンボル番号4のOFDMシンボルにRSを付加する。
以上により、図7に示すOFDMA信号では、コードブロック1〜6に分割された72個のREが、インタリーブ部103によって時間領域(シンボル番号1〜3のOFDMシンボルおよびシンボル番号5〜7のOFDMシンボル)に分散配置され、S/P変換部1
07およびシフト部108によってコードブロック毎に周波数領域(サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリア)に分散配置される。例えば、図7に示すように、コードブロック1は、時間領域では、シンボル番号1〜3のOFDMシンボルおよびシンボル番号5〜7のOFDMシンボルに2REずつ均等に配置され、周波数領域では、サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアに1REずつ均等に配置される。よって、移動局100がOFDMA通信を行う場合でも、時間ダイバーシチ効果および周波数ダイバーシチ効果の双方を得ることができる。
07およびシフト部108によってコードブロック毎に周波数領域(サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリア)に分散配置される。例えば、図7に示すように、コードブロック1は、時間領域では、シンボル番号1〜3のOFDMシンボルおよびシンボル番号5〜7のOFDMシンボルに2REずつ均等に配置され、周波数領域では、サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアに1REずつ均等に配置される。よって、移動局100がOFDMA通信を行う場合でも、時間ダイバーシチ効果および周波数ダイバーシチ効果の双方を得ることができる。
このように、移動局100は、インタリーブ部103で得られるインタリーブ後のデータシンボル(図3に示すシンボル番号1〜6のシンボル)を、SC−FDMAシンボルとしてそのまま用いる。一方、移動局100は、インタリーブ部103で得られるインタリーブ後のデータシンボルを、S/P変換部107でS/P変換を行うことで、図5に示すOFDMシンボルとして用いる。つまり、移動局100は、SC−FDMA通信およびOFDMA通信のいずれが行われる場合にも、それぞれのデータシンボルをインタリーブするためにインタリーブ部103を使用する。つまり、移動局100では、SC−FDMA通信およびOFDMA通信でインタリーブ部103を共有することができる。
ただし、インタリーブ部103では、時間領域におけるインタリーブのみが行われるため、図5に示すようにS/P変換後のREは、コードブロック毎に時間領域に万遍なく分散配置されているものの、周波数領域では一部のサブキャリアのみにしか配置されていない。そのため、移動局100でOFDMA通信が行われる場合にのみ、インタリーブ後の複数のREを、OFDMシンボル毎に異なるシフト量でOFDMシンボル毎に周波数領域においてシフトさせる。これにより、移動局100がOFDMA通信を行う場合でも、複数のREがコードブロック毎に周波数領域に分散配置されるため、周波数ダイバーシチ効果が得られる。すなわち、OFDMA通信においても、SC−FDMA通信と同様、時間ダイバーシチ効果および周波数ダイバーシチ効果の双方を得ることができる。また、S/P変換処理およびシフト処理という簡易な構成により、時間領域においてインタリーブされた複数のREを周波数領域においても分散配置することができる。
このように、本実施の形態では、移動局は、SC−FDMA通信およびOFDMA通信のいずれが行われる場合にも、複数のREを、双方で共有するインタリーバ(図1に示すインタリーブ部103)を用いて、複数のコードブロック間(すなわち、時間領域)においてインタリーブする。これにより、通信方式毎に時間ダイバーシチ効果を得るためのインタリーバを備えなくてよいため、移動局100の回路規模の増大を抑えることができる。また、OFDMA通信が行われる場合にのみ、移動局では、複数のREをOFDMシンボル毎に異なるシフト量でOFDMシンボル毎に周波数領域においてシフトさせる。これにより、複数のREがコードブロック毎に周波数領域に均等に分散配置されるため、OFDMA通信においても周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。つまり、SC−FDMA通信およびOFDMA通信の双方でインタリーバを共有しつつ、双方の通信方式で時間ダイバーシチ効果および周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。また、移動局は、S/P変換処理および周波数シフト処理という簡易な構成のみで複数のREを周波数領域に分散配置させるため、周波数ダイバーシチ効果を得るための移動局の回路規模の増大を最小限に抑えることができる。よって、本発明によれば、移動局が複数の通信方式に適応する場合でも、移動局の回路規模の増大を最小限に抑えつつ、各通信方式で同等のダイバーシチ効果を得ることができる。
(実施の形態2)
本実施の形態では、移動局は、OFDMA通信が行われる場合にのみ、インタリーブ後の複数のREを、複数のREから成る複数のOFDMシンボルの時間領域における中心位置を基準にして複数のコードブロック毎に周波数領域に鏡像関係となるように配置する。
本実施の形態では、移動局は、OFDMA通信が行われる場合にのみ、インタリーブ後の複数のREを、複数のREから成る複数のOFDMシンボルの時間領域における中心位置を基準にして複数のコードブロック毎に周波数領域に鏡像関係となるように配置する。
本実施の形態に係る移動局300の構成を図8に示す。なお、図8において図1(実施の形態1)と同一の構成部には同一符号を付し、説明を省略する。
図8に示す移動局300において、S/P変換部107およびミラーリング部301は、OFDMA通信が行われる場合にのみ、インタリーブ後の複数のREを複数のコードブロック毎に分散配置する配置手段として機能する。
ミラーリング部301は、OFDMA通信で固有に使用される構成部である。ミラーリング部301は、S/P変換部107から入力されるOFDMシンボルに対してミラーリング処理を行う。具体的には、ミラーリング部301は、複数のREを、複数のOFDMシンボルの時間領域における中心位置を基準にして複数のコードブロック毎に鏡像関係となるように配置する。そして、ミラーリング部301は、ミラーリング処理後のOFDMシンボルをRS付加部109に出力する。
移動局300のミラーリング部301におけるミラーリング処理の一例を図9に示す。以下の説明では、実施の形態1と同様、1スロットが7個のOFDMシンボルで構成される。また、送信データは、6個のコードブロック(コードブロック1〜6)に分割され、各コードブロックは、各コードブロック内でインタリーブ(サブブロック内インタリーブ)された12個のRE(RE1〜12)で構成される。換言すると、送信データは72個のREで構成され、72個のREは6個のコードブロックに分割される。また、1スロット内の7シンボルのうち、1シンボルにRSが配置され、6シンボルにコードブロック1〜6が配置される。また、1つのOFDMシンボルは12個のサブキャリア(サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリア)を含む。
ミラーリング部301は、図5に示すOFDMシンボルに対してミラーリング処理を行う。例えば、ミラーリング部301は、図5に示すコードブロック1〜6それぞれのRE1〜12を、シンボル番号1〜6のOFDMシンボルの時間領域における中心位置、すなわち、シンボル番号3のOFDMシンボルとシンボル番号4のOFDMシンボルとの境界位置を基準にして、コードブロック毎に鏡像関係となるように配置する。具体的には、図9に示すように、シンボル番号1〜3のOFDMシンボルでは、ミラーリング部301は、図5に示すシンボル番号1〜3のOFDMシンボルと同様にして、コードブロック1〜6それぞれのRE1〜3およびRE7〜9をサブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアに配置する。
これに対し、図9に示すシンボル番号4〜6のOFDMシンボルでは、ミラーリング部301は、コードブロック1のRE4〜6およびRE10〜12をサブキャリアインデックス11および12のサブキャリア(コードブロック1のRE1〜3およびRE7〜9が配置されたシンボル番号1〜3のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス1および2のサブキャリアと鏡像関係となるサブキャリア)にそれぞれ配置する。同様に、図9に示すシンボル番号4〜6のOFDMシンボルでは、ミラーリング部301は、コードブロック2のRE4〜6およびRE10〜12をサブキャリアインデックス9および10のサブキャリア(コードブロック2のRE1〜3およびRE7〜9が配置されたシンボル番号1〜3のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス3および4のサブキャリアと鏡像関係となるサブキャリア)にそれぞれ配置する。コードブロック3〜6についても同様である。
図9に示すように、シンボル番号1〜3のOFDMシンボルでは、コードブロック1〜6のREが、サブキャリアインデックス1のサブキャリアから昇順に配置される。これに対し、シンボル番号4〜6のOFDMシンボルでは、コードブロック1〜6のREが、サ
ブキャリアインデックス12のサブキャリアから降順に配置される。つまり、コードブロック1〜6に分割された72個のREは、シンボル番号1〜3のOFDMシンボルとシンボル番号4〜6のOFDMシンボルとの間の位置(中心位置)を基準にしてコードブロック毎に鏡像関係となるサブキャリアにそれぞれ配置される。これにより、移動局300は、複数のREを、シンボル番号1〜6のOFDMシンボルに渡って、コードブロック毎に周波数領域に分散配置することができ、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
ブキャリアインデックス12のサブキャリアから降順に配置される。つまり、コードブロック1〜6に分割された72個のREは、シンボル番号1〜3のOFDMシンボルとシンボル番号4〜6のOFDMシンボルとの間の位置(中心位置)を基準にしてコードブロック毎に鏡像関係となるサブキャリアにそれぞれ配置される。これにより、移動局300は、複数のREを、シンボル番号1〜6のOFDMシンボルに渡って、コードブロック毎に周波数領域に分散配置することができ、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
また、ミラーリング部301は、S/P変換部107から入力されるOFDMシンボル(図5に示すシンボル番号1〜6のOFDMシンボル)のうち、一方のOFDMシンボル(図5に示すシンボル番号1〜3のOFDMシンボル)をそのままの状態にし、その一方のOFDMシンボルと鏡像関係となる他方のOFDMシンボル(図5に示すシンボル番号4〜6のOFDMシンボル)に対してのみミラーリング処理を施す。これにより、移動局300は、実施の形態1におけるシフト処理と比較してより簡易な構成で周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
このようにして、本実施の形態によれば、ミラーリング処理を行うことで、複数のREが複数のコードブロック毎に周波数領域に分散配置される。よって、本実施の形態によれば、実施の形態1と同様、複数の通信方式で同等のダイバーシチ効果を得ることができる。また、本実施の形態におけるミラーリング処理を行うことにより、実施の形態1におけるシフト処理と比較して簡易な構成で周波数ダイバーシチ効果を得ることができるため、実施の形態1の移動局の回路規模と比較して、移動局の回路規模の増大をさらに抑えることができる。
(実施の形態3)
本実施の形態では、移動局は、インタリーブ後の複数のREを、複数のコードブロック毎に周波数領域にランダムに配置する。
本実施の形態では、移動局は、インタリーブ後の複数のREを、複数のコードブロック毎に周波数領域にランダムに配置する。
本実施の形態に係る移動局400の構成を図10に示す。なお、図10において図1(実施の形態1)と同一の構成部には同一符号を付し、説明を省略する。
図10に示す移動局400において、S/P変換部107およびランダマイズ部401は、OFDMA通信が行われる場合にのみ、インタリーブ後の複数のREを複数のコードブロック毎に分散配置する配置手段として機能する。
ランダマイズ部401は、OFDMA通信で固有に使用される構成部である。ランダマイズ部401は、S/P変換部107から入力されるOFDMシンボルに対してランダマイズ処理を行う。具体的には、ランダマイズ部401は、複数のREを、複数のコードブロック毎に周波数領域にランダムに配置する。そして、ランダマイズ部401は、ランダマイズ処理後のOFDMシンボルをRS付加部109に出力する。
移動局400のランダマイズ部401におけるランダマイズ処理の一例を図11に示す。以下の説明では、実施の形態1と同様、1スロットが7個のOFDMシンボルで構成される。また、送信データは、6個のコードブロック(コードブロック1〜6)に分割される。また、各コードブロックは、各コードブロック内でインタリーブ(サブブロック内インタリーブ)された12個のRE(RE1〜12)で構成される。換言すると、送信データは72個のREで構成され、72個のREは6個のコードブロックに分割される。また、1スロット内の7シンボルのうち、1シンボルにRSが配置され、6シンボルにコードブロック1〜6が配置される。また、1つのOFDMシンボルは12個のサブキャリア(サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリア)を含む。
ランダマイズ部401は、図5に示すOFDMシンボルに対してランダマイズ処理を行う。例えば、ランダマイズ部401は、図5に示すシンボル番号1〜6のOFDMシンボルに配置された72個のREを、コードブロック1〜6毎に、サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアにランダムに配置する。例えば、図11に示すように、ランダマイズ部401は、コードブロック1に対して、RE1および7をシンボル番号1のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス1および2のサブキャリアにそれぞれ配置し、RE2および8をシンボル番号2のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス5および6のサブキャリアにそれぞれ配置し、RE3および9をシンボル番号3のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス3および4のサブキャリアにそれぞれ配置し、RE4および10をシンボル番号4のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス7および8のサブキャリアにそれぞれ配置し、RE5および11をシンボル番号5のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス11および12のサブキャリアにそれぞれ配置し、RE6および12をシンボル番号6のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス9および10のサブキャリアにそれぞれ配置する。コードブロック2〜6についても同様である。
このように、ランダマイズ部401は、72個のREを、シンボル番号1〜6のOFDMシンボルに渡って、コードブロック1〜6毎にサブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアにランダムに配置する。これにより、移動局400は、複数のREを、複数のコードブロック毎に周波数領域に分散配置することができる。すなわち、実施の形態1と同様、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
このようにして、本実施の形態によれば、OFDMシンボルを構成する複数のREが、複数のコードブロック毎に周波数領域にランダムに分散配置されるため、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施の形態では、ランダマイズ処理の一例として図11に示す配置例について説明したが、本発明におけるランダマイズ処理は、図11に示す配置例に限らない。
(実施の形態4)
本実施の形態では、OFDMA通信を行う場合、移動局は、インタリーブ後の複数のREをコードブロック毎に1つのOFDMシンボルの周波数領域に分散配置する。
本実施の形態では、OFDMA通信を行う場合、移動局は、インタリーブ後の複数のREをコードブロック毎に1つのOFDMシンボルの周波数領域に分散配置する。
以下、具体的に説明する。以下の説明では、実施の形態1と同様、1スロットが7個のOFDMシンボルで構成される。また、送信データは、6個のコードブロック(コードブロック1〜6)に分割される。また、各コードブロックは、各コードブロック内でインタリーブ(サブブロック内インタリーブ)された12個のRE(RE1〜12)で構成される。換言すると、送信データは72個のREで構成され、72個のREは6個のコードブロックに分割される。また、1スロット内の7シンボル(シンボル番号1〜7のOFDMシンボル)のうち、1OFDMシンボル(シンボル番号4のOFDMシンボル)にRSが配置され、1スロット内の残りの6OFDMシンボルにコードブロック1〜6が配置される。また、1つのOFDMシンボルは12個のサブキャリア(サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリア)を含む。また、実施の形態1と同様、送信データのCP部分は図示しない。
本実施の形態における移動局は、コードブロック1〜6に分割された72個のREを、コードブロック1〜6毎に1つのOFDMシンボルを構成するサブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアに分散配置する。つまり、複数のREは、コードブロック単位で1つのOFDMシンボルに配置される。具体的には、図12に示すように、コードブロック1のRE1〜12がシンボル番号1のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアにそれぞれ配置される。同様に、コードブロック2のRE1〜12
がシンボル番号2のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアにそれぞれ配置される。コードブロック3〜6についても同様である。
がシンボル番号2のOFDMシンボルのサブキャリアインデックス1〜12のサブキャリアにそれぞれ配置される。コードブロック3〜6についても同様である。
図12に示すように、コードブロック1〜6は、サブキャリアインデックス1〜12のサブキャリア全てに分散配置される。このため、OFDMA通信では、周波数ダイバーシチ効果を最大限得ることができる。
また、図12に示すように、コードブロック1〜6は、コードブロック単位で1つのOFDMシンボルにまとまって配置される。これにより、基地局では、1スロット分のOFDMシンボルを受信しなくても、コードブロック単位での処理を順次行うことができる。
ここで、実施の形態1におけるOFDMA信号(図7)と本実施の形態におけるOFDMA信号(図12)とを比較する。例えば、図7に示すOFDMA信号(実施の形態1)の場合、各コードブロックのREがシンボル番号1〜3のOFDMシンボルおよびシンボル番号5〜7のOFDMシンボルに分散配置されている。このため、基地局では、最後尾のシンボル番号7のOFDMシンボルを受信するまでは、各コードブロックのすべてのREの受信が完了しない。
これに対し、図12に示すOFDMA信号の場合、基地局では、1つのOFDMシンボルを受信する度に1つのコードブロックのすべてのREの受信が完了する。そのため、基地局は、例えば、図12に示すシンボル番号1のOFDMシンボルを受信すればコードブロック1に対して処理を行うことができ、シンボル番号2のOFDMシンボルを受信すればコードブロック2に対して処理を行うことができる。シンボル番号3〜6のOFDMシンボルについても同様である。つまり、基地局では、各シンボルを受信する度に、コードブロックに対する処理を順次実施することが可能となる。換言すると、基地局は、パイプライン処理を行うことが可能となり、データ処理効率を向上することができる。
ただし、図12に示すOFDMA信号に配置された各コードブロックは、1つのOFDMシンボルにまとまって配置されるため、時間ダイバーシチ効果を得ることができない。しかし、移動局が高速移動していない場合には、時間ダイバーシチ効果が得られなくても基地局では正常に信号を受信することができるため、システムに与える影響は小さい。
このようにして、本実施の形態によれば、移動局は、複数のREを、複数のコードブロック毎に1つのOFDMシンボルの周波数領域に分散配置する。これにより、各コードブロックに対する周波数ダイバーシチ効果を優先的に得ることができる。また、移動局が1つのOFDMシンボルに1つのコードブロックをまとめて配置するため、基地局は1つのOFDMシンボルを受信する度に、1つのコードブロックの受信を完了することができ、コードブロックに対する処理を効率良く行うことができる。
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
なお、上記実施の形態では、1スロットを構成する複数のシンボルのうち、中央に位置するシンボルにRSが配置される場合を一例として説明した。しかし、本発明では、RSが配置される位置は、1スロット内の中央に位置するシンボルに限らない。
また、上記実施の形態では、1スロットを構成する複数のシンボルのうち、1つのシンボルにRSが配置される場合を一例として説明した。しかし、本発明では、例えば、OFDMA通信を行う場合、OFDMシンボルの一部のサブキャリアにRSが配置された複数のOFDMシンボルを定義してもよい。
また、上記実施の形態では、移動局が上り回線で送信する信号(すなわち、基地局が上り回線で受信する信号)がSC−FDMAまたはOFDMAで伝送される場合について説明した。しかし、本発明は、移動局が上り回線で送信する信号は、SC−FDMAおよびOFDMA以外の通信方式で伝送されてもよい。
また、上記実施の形態では、OFDMA通信が行われる場合、時間領域で順に配置されたデータシンボルがS/P変換部のS/P変換処理により周波数領域のサブキャリアに配置される場合について説明した。しかし、S/P変換処理はデータシンボルを周波数領域のサブキャリアに配置するための簡易な処理の一例である。よって、本発明では、OFDMA通信が行われる場合に、時間領域で順に配置されたデータシンボルを周波数領域に配置するための処理は、S/P処理に限られない。
また、移動局はUE、基地局はNode Bと称されることもある。
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。
2008年5月23日出願の特願2008−135568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 (7)
- シングルキャリア通信またはマルチキャリア通信のいずれかを行う無線通信移動局装置であって、
前記シングルキャリア通信および前記マルチキャリア通信のいずれが行われる場合にも、
複数のコードブロックに分割される複数のリソースエレメントを前記複数のコードブロック間においてインタリーブするインタリーブ手段と、
前記マルチキャリア通信が行われる場合にのみ、インタリーブ後の前記複数のリソースエレメントを前記複数のコードブロック毎に周波数領域に分散配置する配置手段と、
を具備する無線通信移動局装置。 - 前記配置手段は、インタリーブ後の前記複数のリソースエレメントを前記複数のコードブロック毎に周波数領域に均等に配置する、
請求項1記載の無線通信移動局装置。 - 前記配置手段は、インタリーブ後の前記複数のリソースエレメントをシンボル毎に異なるシフト量でシンボル毎に周波数領域においてシフトさせる、
請求項1記載の無線通信移動局装置。 - 前記配置手段は、シンボル番号nのシンボルにおいて、((n−1)×Nsub/Nsym)(但し、Nsubは前記マルチキャリア通信に用いられるサブキャリア数、Nsymは1スロットあたりのシンボル数)のシフト量を用いる、
請求項3記載の無線通信移動局装置。 - 前記配置手段は、インタリーブ後の前記複数のリソースエレメントを、前記複数のリソースエレメントから成る複数のシンボルの時間領域における中心位置を基準にして前記複数のコードブロック毎に鏡像関係となるように配置する、
請求項1記載の無線通信移動局装置。 - 前記配置手段は、インタリーブ後の前記複数のリソースエレメントを前記複数のコードブロック毎に周波数領域にランダムに配置する、
請求項1記載の無線通信移動局装置。 - シングルキャリア通信またはマルチキャリア通信のいずれかを行う無線通信移動局装置におけるリソースエレメント分散配置方法であって、
前記シングルキャリア通信および前記マルチキャリア通信のいずれが行われる場合にも、複数のリソースエレメントより構成される複数のコードブロック間においてインタリーブされた前記複数のリソースエレメントを、前記マルチキャリア通信が行われる場合にのみ、前記複数のコードブロック毎に周波数領域に分散配置する、
リソースエレメント分散配置方法。
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