JPWO2010113456A1 - 基地局装置、端末装置、パイロット送信方法及びチャネル推定方法 - Google Patents

基地局装置、端末装置、パイロット送信方法及びチャネル推定方法 Download PDF

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Abstract

MBS SFN伝送時のように周波数相関の低い伝搬路においても、高いゾーン間干渉抑圧特性が得られ、かつ、高いチャネル推定精度を確保することができる基地局装置、端末装置、パイロット送信方法及びチャネル推定方法を開示する。パイロットシンボル生成部（１１０）は、MBSゾーン内の伝搬路の遅延スプレッドに応じた相関帯域幅に基づいて、MBS伝送時のリソース割当の最小単位である最小リソース単位を複数のサブブロックに分割し、各々のサブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さを直交コード長とする直交コード系列を、各々のサブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算して、パイロット系列を生成する。

Description

本発明は、MBS(Multicast and Broadcast Service)を適用した無線通信システムにおける基地局装置、端末装置、パイロット送信方法及びチャネル推定方法に関する。
近年、種々の無線通信システム（ex. 3GPP, WiMAX）において、MBS（Multicast and Broadcast Service）の適用が進められている。MBSにおけるコンテンツとして、ストリーミング（streaming）配信等が挙げられるが、今後、更なる大容量化と高品質化とが求められている。
MBSにおける高品質化技術の一つとしてSFN（Single Frequency Network)伝送が用いられている。SFN伝送は、MBSゾーン内の複数基地局装置（BS：Base Station、以下「基地局」と略記する）が同期して、同一のコンテンツを同一の物理フォーマットで送信することにより、セルエッジにおいてもマクロ・ダイバーシチ効果によって、端末装置（MS：Mobile Station、以下「端末」と略記する）における受信品質を高めることができる。このようなSFN伝送をひとつの単位として形成するゾーンを以下MBSゾーンと呼ぶ。
IEEE802.16mにおける標準化等では、このようなMBSゾーンをさらに複数用いる（以下「マルチMBSゾーン」という）ことが検討されている。図１は、マルチMBSゾーンの概念図を示す。マルチMBSゾーンにおいて、それぞれのMBSゾーンに、同一の周波数及び時間リソースを割り当てる場合、端末は、MBSゾーン間干渉を受けることになる。この場合、MBSゾーン端に近い端末ほど、他のMBSゾーンからより多くの干渉を受けることとなる。
マルチMBSゾーンにおいて、各MBSゾーンでの端末におけるチャネル推定精度の改善を図るために、MBSゾーン個別（specific）パイロットが検討されている。MBSゾーン個別パイロットでは、MBSゾーン内における複数のBSから送信されるパイロットには同一のパイロット信号（同一のパイロットパターン）を用い、MBSゾーン間では、互いに異なるパイロット信号（異なるパイロットパターン）を用いる。これにより、チャネル推定のために埋め込まれたパイロット信号（あるいはリファレンス信号とも呼ばれる）のゾーン間干渉を低減することができるので、自ゾーンのMBSデータ信号に対するチャネル推定精度が改善され、MBS受信性能の改善が図られる。
OFDM変調を用いた場合のデータ信号とパイロット信号のマッピングパターン（図２参照）を用いて、MBSゾーン個別パイロットについて説明する。なお、図２は、データ信号とパイロット信号のマッピングとして、FDM（Frequency Division Multiplexing）を用いてデータ信号とパイロット信号とを多重した場合のOFDM信号構成を示すが、多重化方法はFDMに限定されず、TDM（Time Division Multiplexing）、CDM（code Division Multiplexing）等の他の多重化方法による多重化が可能である。
［１］ゾーン間インタレースパイロット構成
図３に、ゾーン間インタレースパイロット構成の一例を示す。図３は、図２に示したOFDM信号構成のうち、部分的なサブキャリア及びOFDMシンボルで構成される基本単位（以下、リソースユニット（RU：Resource Unit）と呼ぶ）を示している。
ゾーン間インタレースパイロット構成は、データシンボルに対して高い電力で送信されるパイロットシンボルの配置をMBSゾーン＃１，MBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３間で異なる配置とする。すなわち、ゾーン間でパイロットシンボルが、同一の時間及び周波数リソースに配置されないようにする。
図３は、第ｋ番目のMBSゾーン（MBSゾーン＃ｋ）において、RU内で、正の時間軸方向に（ｋ−１）OFDMシンボルだけパイロットシンボルが巡回シフトされている例を示している。ゾーン間インタレースパイロット構成では、伝搬路の変動状況（時間／周波数相関）に依存せずに、一定のゾーン間干渉抑圧効果が得られる。一方、パイロット密度が高い場合、データへの干渉の影響が大きくなり、受信性能が劣化する要因となる。
［２］ゾーン間直交パイロット構成
図４に、ゾーン間直交パイロット構成の一例を示す。図３と同様に、図４は、図２に示したOFDM信号構成のうち、部分的なサブキャリア及びOFDMシンボルで構成される基本単位であるRUを示している。
ゾーン間直交パイロット構成では、パイロット信号にゾーン個別の直交コードを重畳する。すなわち、パイロット系列P(m)に対し、第ｋ番目のMBSゾーン（MBSゾーン＃ｋ）における直交コード長Ｎの直交コード系列SFN{k}を乗算し、Qk(m)=P(m)SFN{k}[m]とすることにより、パイロット信号にゾーン個別の直交コードを重畳する。
ここで、SFN{k}[m]は、直交コード系列SFN{k}におけるｍ番目の要素をあらわす。また、ｍ＝１、…、Npであり、Npは、パイロットシンボル数を示す。
例えば、直交コード長Ｎ＝３の場合、直交コード系列は、SF3{k}[m]＝exp[i mφ(k)]であらわされる。なお、exp[x]は自然対数の底eに対する指数関数exponentialである。また、ｉは、虚数単位をあらわす。ここで、直交コード系列SF3{k}[m]＝exp[i mφ(k)]において、φ(1)＝０、φ(2)＝2π/3、φ(3)＝4π/3である。
すなわち、MBSゾーン＃１〜＃３に対し、以下のような直交コードが割り当てられる。
SF3{1}= [1, 1, 1] ,
SF3{2}= [exp(i 2π/3), exp{i 2(2π/3)}, exp{i 3(2π/3)} ] ,
SF3{3}= [exp(i 4π/3), exp{i 2(4π/3)}, exp{i 3(4π/3)} ]
端末においては、複数のMBSゾーンからの、直交コードが乗算されたパイロットシンボルが重畳して受信される。ここで、Qk(m)に対する受信シンボルをR(m)とした場合、式（１）のような直交コード長にわたる平均化処理（逆拡散処理）を行うことで、ゾーン間干渉が抑圧されたチャネル推定値H(w)を算出することができる。
例えば、直交コード長Ｎの場合の場合、式（１）を用いて、最大（Ｎ−１）個のゾーン間干渉を抑圧したチャネル推定値H(w)を算出することができる。なお、式（１）において、ｗ＝１、…、Np-2であり、Prep(m)はパイロット系列P(m)のレプリカ信号である。また、floor(x)は、ｘを超えない最大の自然数をあらわす。
Figure 2010113456
このように、チャネル推定値H(w)の算出では、直交コード長にわたる平均化処理が行われるため、ゾーン間直交パイロット構成では、パイロット間の周波数相関が高い場合、高いゾーン間干渉抑圧効果が得られる。一方、パイロット間の周波数相関が低い場合、直交コード間で干渉し合うため、ゾーン間干渉の抑圧効果が低減する。また、直交コード長にわたる平均化処理が行われるため、チャネル推定精度が大きく劣化する。
MBS SFN伝送時は、MBSゾーン内の複数の基地局からのパスが合成された伝搬路となるため、遅延スプレッドがユニキャスト時に比べ大きくなり、その結果、相対的に周波数相関が低くなる。このようなMBS SFN伝搬路に対し、ゾーン個別パイロットとして、直交パイロットを適用すると、ゾーン間干渉が大きい場合には、高い干渉抑圧効果を示す一方、ゾーン間干渉が比較的小さい場合には、直交コード長にわたるパイロットシンボルの平均化処理に起因するチャネル推定精度の劣化の影響により、ゾーン個別パイロットとしてインタレースパイロットを適用する場合と受信特性が逆転する現象（ゾーン間の干渉量よりも、直交パイロット間の符号間干渉量が大きくなることに起因する受信特性の劣化現象）が生じる。
図５に、パイロットパターンとして、図３及び図４に示すゾーン個別パイロットを用いた場合のシミュレーション結果の一例を示す。なお、図５に示すシミュレーション結果は、MBS SFNの伝搬路モデルとして、非特許文献１に記載のパスモデルを用いた場合の結果である。
図５に示すシミュレーション結果をまとめると、図６のようになる。図６は、ゾーン間の干渉量ΔＩをパラメータとし、直交パイロット構成及びインタレースパイロット構成を用いた場合のＢＬＥＲ（Block Error Rate）の比較結果である。図５から、ゾーン間の干渉量ΔＩにより、ゾーン間直交パイロット構成とゾーン間インタレースパイロット構成との受信特性が逆転する現象が現れることが分かる。
このように、MBS SFN伝送時のように周波数相関の低い伝搬路において、MBSゾーン個別パイロットとして、ゾーン間直交パイロットを適用しても、高いゾーン間干渉抑圧特性を得つつ、かつ、高いチャネル推定精度とを確保することができるとは限らない。
本発明の目的は、MBS SFN伝送時のように周波数相関の低い伝搬路においても、高いゾーン間干渉抑圧特性が得られ、かつ、高いチャネル推定精度を確保することができる基地局装置、端末装置、パイロット送信方法及びチャネル推定方法を提供することである。
本発明の基地局装置は、ＭＢＳゾーン内の伝搬路の遅延スプレッドに応じた相関帯域幅に基づいて、ＭＢＳ伝送時のリソース割当の最小単位である最小リソース単位を複数のサブブロックに分割し、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さをコード長とする直交コード系列を、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算して、パイロット系列を生成するパイロットシンボル生成手段と、
前記生成されたパイロット系列を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
本発明の端末装置は、ＭＢＳゾーン内の伝搬路の遅延スプレッドに応じた相関帯域幅に基づいて、ＭＢＳ伝送時のリソース割当の最小単位である最小リソース単位を複数のサブブロックに分割し、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さをコード長とする直交コード系列を、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算して生成されたパイロット系列を受信する受信手段と、前記パイロット系列を用いてチャネル推定するチャネル推定手段と、を具備する構成を採る。
本発明のパイロット送信方法は、ＭＢＳゾーン内の伝搬路の遅延スプレッドに応じた相関帯域幅に基づいて、ＭＢＳ伝送時のリソース割当の最小単位である最小リソース単位を複数のサブブロックに分割し、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さをコード長とする直交コード系列を、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算し、前記直交コード系列が乗算されたパイロットシンボルを送信するようにした。
本発明のチャネル推定方法は、ＭＢＳゾーン内の伝搬路の遅延スプレッドに応じた相関帯域幅に基づいて、ＭＢＳ伝送時のリソース割当の最小単位である最小リソース単位を複数のサブブロックに分割し、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さをコード長とする直交コード系列を、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算して生成されたパイロット系列を受信し、前記パイロット系列を用いてチャネル推定するようにした。
本発明によれば、MBS SFN伝送時のように周波数相関の低い伝搬路においても、高いゾーン間干渉抑圧特性が得られ、かつ、高いチャネル推定精度を確保することができる。
マルチMBSゾーンの概念図を示す図 OFDM変調を用いた場合のデータ信号とパイロット信号のマッピングパターンを示す図 ゾーン間インタレースパイロット構成の一例を示す図 ゾーン間直交パイロット構成の一例を示す図 図３及び図４に示すゾーン個別パイロットを用いた場合のシミュレーション結果の一例を示す図 シミュレーション結果のまとめを示す図 リソースユニット（RU）の一例を示す図 BS伝送の最小伝送単位となるリソースユニットブロック（RUB）の一例を示す図 RUBが９つのパイロットブロックに分割された様子を示す図 パイロットシンボルPPB(Npb)-n(m)のｍのナンバリング方法を説明するための図 MBS識別子のフォーマット図 MBS識別子と直交コード系列の対応例を示す図 本発明の実施の形態１に係る基地局の要部構成を示す図 実施の形態１に係る端末の要部構成を示す図 チャネル推定部の内部構成を示す図 本発明の実施の形態２における直交コード割当の例を示す図 図９に示したRUBに対し、図１６に示したゾーン間個別パイロット構成を適用した例を示す図 実施の形態２におけるゾーン間個別パイロットの適用効果を説明するための図 図９に示したRUBに対し、パイロットシンボルを部分的にインタレースした例を示す図 ゾーン間でパイロットシンボルをインタレースした場合のパイロットシンボルの電力レベルを示す図 本発明の実施の形態３におけるゾーン間個別パイロットの適用効果を説明するための図 実施の形態３に係る基地局の要部構成を示す図 実施の形態３に係る端末の要部構成を示す図 本発明の実施の形態４におけるRUBの一例を示す図 実施の形態４における直交コードの割当の例を示す図 実施の形態４における直交コードの割当の別の例を示す図 実施の形態４における直交コードの割当の更に別の例を示す図 本発明の実施の形態５におけるRUBの一例を示す図 実施の形態５における直交コードの割当の例を示す図
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。
本発明者らは、MBS伝搬路で想定される周波数サブキャリア間の相関性と、MBS伝送の最小伝送単位（OFDM上でリソース割当されるリソースの単位）におけるパイロットシンボルの分布に偏りがあることに着目し、本発明をするに至った。なお、以下では、マルチキャリア伝送方式としてOFDM変調方式を用いる場合を例に説明する。
また、以下の説明では、複数のOFDMシンボルからなるサブフレーム中における特定のサブキャリア数からなるリソース割当の最小単位をリソースユニット（RU：Resource Unit）と定義する。
また、以下の説明では、複数（Ｍ個）のRUから構成されるリソースユニットブロック（RUB：Resource Unit Block）を最小単位としてMBS伝送されるとして説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態では、MBS伝送の最小伝送単位となるリソースユニットブロックRUBを、所定のサブキャリア間隔毎に複数のサブブロックに分割する。そして、各サブブロック内に含まれる複数のパイロットシンボルからなるパイロットブロックに対し、パイロットシンボル数に応じた長さの直交コードを重畳する。
図７は、RUが、６OFDMシンボル、１８サブキャリアから構成される例を示す。図７に示すように、RU内には、パイロットシンボル（図中、網掛け四角）及びデータシンボル（図中、白抜き四角）が含まれる。パイロットシンボルは、予め既知のシンボルパターンで送信され、受信側におけるチャネル推定（回線推定）に用いられる。
図８に、MBS伝送の最小伝送単位となるRUBの一例を示す。図８は、RUBが４（Ｍ＝４）個のRUから構成される例である。図８に示されるように、MBS伝送の最小伝送単位であるRUBにおいて、パイロットシンボルの分布に偏りがある。
以下では、図８に示すようなパイロットパターンで配置されるRUB内のパイロットシンボルに対し、本実施の形態におけるゾーン間個別パイロットの構成方法を適用する場合について説明する。
［ゾーン間個別パイロットの構成方法］
本実施の形態では、先ず、MBS SFN伝送でのＭＢＳゾーン端における伝搬路で想定される遅延スプレッドから算出される相関帯域幅Bc[Hz]を基に、RUBに分散して配置されるパイロットシンボルを、複数のパイロットブロックに分割する。
ここで、パイロットブロックは、式（２）を満たすNsc単位でRUBを分割し、分割されたRUB内の各サブブロックに含まれるパイロットシンボルと定義する。式（２）において、Dfは、サブキャリア周波数間隔[Hz]、αは、１以下の所定の正値をとる係数を示す。
Figure 2010113456
このようにして、相関帯域幅Bcに基づいてNscを決定し、Nsc単位でRUBをサブブロックに分割することにより、サブブロック内のサブキャリアは、互いに相関性が比較的高いことが保証される。
ここで、例えば、図８に示すように、RUBにおけるパイロットシンボルの配置が一様でなく、パイロットシンボルの分布に偏りがある場合、式（２）を満たし、かつ、パイロットシンボルの密度が低い領域で、パイロットブロック間の分割がされるようRUB分割を行う。これにより、パイロットシンボルが密集した部分を、ひとつのパイロットブロックに含めることができ、パイロットブロック内におけるパイロットシンボル間の間隔（周波数サブキャリア間隔）をより小さくすることができる。この結果、パイロットブロック内におけるパイロットシンボル間の周波数相関をより高めることができるので、後述のように、パイロットブロック毎に直交コードを重畳することにより、直交コード間の干渉低減とチャネル推定値精度の向上とをより効果的に行うことができる。
図９は、図８に示したパイロットパターンに対し、パイロットシンボルの密度が低い領域で、式（２）を満たすように分割した結果を示す。図９に示す例は、RUBが９つのパイロットブロックに分割された様子を示している。このとき、各パイロットブロックに含まれるパイロットシンボル数Npbは、RUにおけるパイロットパターンに依存する。
次に、本実施の形態では、同数のパイロットシンボル数を含むパイロットブロックを抽出し、抽出したパイロットグループをグループ化する。なお、以下では、パイロットシンボル数NpbがＫとなるグループをパイロットブロックグループPB(K)と表記し、そのグループ内の第ｎ番目のパイロットブロックをPB(K)-nと表記する。
図９に示す例では、PB(2)とPB(4)の２つのPBグループが存在し、PB(2)には、PB(2)-1〜PB(2)-6の６個のパイロットブロックが存在する。また、PB(4)には、PB(4)-1〜PB(4)-3の３個のパイロットブロックが存在する。
このような、各パイロットブロックグループPB(K)に対し、PB(K)に含まれるパイロットシンボル数に応じた長さを直交コード長SFとする直交コードを割り当て、それぞれのパイロットブロック内のパイロットシンボルに重畳する。なお、この際、想定されるMBSゾーン間干渉数NIを考慮して、直交コード長SFを決定する。具体的には、想定されるMBSゾーン間干渉数NIに対し、SF≧NI+1を満たすような直交コード長SFを決定する。これにより、十分な干渉抑圧効果を得ることができる。
例えば、図９において、PBグループPB(4)には、４（Npb=4）個のパイロットシンボルが含まれる。このとき、NI=2の場合は、直交コード長SFとして３又は４を選択すると、想定されるMBSゾーン間干渉数NI=2に対し、SF≧NI+1を満たすので、十分な干渉抑圧効果を得ることができる。また、PBグループPB(2)には、２（Npb=2）個のパイロットシンボルが含まれるので、想定されるMBSゾーン間干渉数NI=1であれば、十分な干渉抑圧効果を得ることができる。
［直交コードの重畳方法＃１］
次に、パイロットブロック内のパイロットシンボルへの直交コードの重畳方法について説明する。以下では、パイロットブロックグループPB(Npb)のパイロットシンボルPPB(Npb)(m)に対し、直交コード長SFPB(Npb)の直交コードが割り当てられた場合を例に説明する。
直交コード長SFPB(Npb)の直交コードは、SFPB(Npb)個の種類の直交コード系列を含む。例えば、長さ２（SF=2）の直交コードは、
SF2{1}=[1, 1] ,
SF2{2}=[1, -1]の２種類の直交コード系列を含む。
また、長さ３（SF=3）の直交コードは、SF3{k}[m]＝exp[i mφ(k)]で示される３種類の直交コード系列を含む。ここで、φ(1)＝０、φ(2)＝2π/3、φ(3)＝4π/3である。具体的には、長さ３（SF=3）の直交コードは、
SF3{1}=[1, 1, 1] ,
SF3{2}=[exp(i 2π/3), exp{i 2(2π/3)}, exp{i 3(2π/3)} ] ,
SF3{3}=[exp(i 4π/3), exp{i 2(4π/3)}, exp{i 3(4π/3)} ]を含む。
また、長さ４（SF=4）の直交コードは、
SF4{1}=[1, 1 , 1, 1] ,
SF4{2}=[1, 1, -1, -1] ,
SF4{3}=[1, -1, 1, -1] ,
SF4{4}=[1, -1, -1, 1]を含む。
本実施の形態では、互いに近接する第Nz番目のMBSゾーンと第Nz＋１番目のMBSゾーンとに対し、異なる直交コード系列をそれぞれ割り当てる。すなわち、第Nz番目のMBSゾーンに対し、SFPB(Npb){j}を割り当て、第Nz＋１番目のMBSゾーンに対しSFPB(Npb){k}を割り当てる。ここで、ｊ≠ｋである。
なお、第Nz番目のMBSゾーンと第Nz＋１番目のMBSゾーンとへの直交コード系列の割り当ては、ブロック直交パイロット情報あるいはMBS識別子（ID:Identifier）に基づいて行う。各MBSゾーンへの直交コード系列の割り当て方法については、後述する。
そして、パイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボルPPB(Npb)-n(m)に対し、SFPB(Npb){j}[m]×PPB(Npb)-n(m)となるように、SFPB(Npb){j}[m]を重畳する。ここで、SFPB(Npb){j}[m]は、直交コード系列SFPB(Npb){j}におけるｍ番目の要素をあらわし、ｍ＝１、…、Npbである。
なお、割り当てられた直交コード長SFPB(Npb)よりも、第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボル数が多い場合（Nbp＞SFPB(Npb)）は、直交コードSFPB(Npb){j}の要素を巡回的に生成させてPPB(Npb)-n(m)に重畳する。すなわち、SFPB(Npb){j}[mod(m-1,SFPB(Npb))+1]×PPB(Npb)-n(m)となるように、重畳する。ここで、mod（x,y）はｘをｙで割ったときの余り（剰余）を行うモジュロー演算子である。
パイロットシンボルPPB(Npb)-n(m)のｍのナンバリングは、例えば、図１０に示すように行う。すなわち、サブフレーム内の第１のOFDMシンボルにおいて、まず、パイロットブロック内PB-n(Npb)の小さいサブキャリア番号から大きいサブキャリア番号にスイープしたときに現れるパイロットシンボルに対し、PPB(Npb)-n(1)、PPB(Npb)-n(2)、…、PPB(Npb)-n(k)のように、順次ｍを付与していく。そして、パイロットブロック内のサブキャリア番号が最大になったら、続く第２のOFDMシンボル以降も、パイロットブロック内で順次サブキャリアをスイープし、PPB(Npb)-n(k+1)、PPB(Npb)-n(k+2)、…のように、順次にｍを付与していく。なお、ナンバリングの方法に関しては、特に限定されず、互いに近接するパイロットシンボルの順にナンバリングする手法であればよい。
次に、各MBSゾーンへの直交コード系列の割り当て方法について説明する。
各MBSゾーンへの直交コード系列の割り当ては、MBSゾーン間個別パイロット構成情報（ブロック直交パイロット情報）あるいは、MBS識別子に基づいて行うことができる。以下では、MBS識別子を基に行う場合を詳細に説明する。ここで、MBS識別子（あるいはマルチキャスト識別情報）は、送信されるMBSデータ信号に対する識別情報であり、ＭＢＳ識別子が同一であれば同一の内容のデータであることを意味するものであり、データのコンテンツの同一性を識別することができる。また、後述する基地局から送信される制御情報には、MBS識別子と、OFDM上のMBSデータへのマッピング配置とは関連づけられて送信されるものである。
このようなＭＢＳ識別子に対し、例えば、MBS識別子を４つのグループ＃１〜グループ＃４に分け、それぞれのグループに異なる直交コード系列を以下のように対応付けることにより行う。
グループ＃１：直交コード系列＃１（Multiple SFN）
グループ＃２：直交コード系列＃２（Multiple SFN）
グループ＃３：直交コード系列＃３（Multiple SFN）
グループ＃４：直交コード系列なし（Single SFN）
そして、それぞれのグループを隣接するMBSゾーンに割り当てる。このようにして、直交コード系列をMBSゾーンに割り当てる場合には、MBS識別子とMBSゾーンとを、１対１に関連付けることができるため（ＭＢＳゾーンは異なる複数基地局から同一のコンテンツを送信するため、異なる複数基地局かのＭＢＳ識別子も同一となるため）、MBS識別子情報に、MBSゾーン間個別パイロット構成情報（ブロック直交パイロット情報）を含めることができる。例えば、図１１に示すように、ＮビットからなるMBS識別子（Ｍ−ＩＤ）の上位（あるいは下位）Ｋビットに対し、MBSゾーン間個別パイロット構成情報を含めて構成させることができる。
図１２は、MBSゾーン間の干渉数NI=2を想定する場合に、ＮビットからなるMBS識別子のうちの２ビット（Ｋ＝２）に対し、MBSゾーン間個別パイロット構成情報を含める場合の例である。図１２に示す例では、例えば、Ｋビットが「01」のMBS識別子が通知された場合、端末は、ゾーン間個別パイロットを適用し、直交コード系列＃１を用いることが分かる。
このようにして、MBS識別子にゾーン間個別パイロット構成情報を含ませる場合、MBS識別子として用いる総数は従来通り変わらずＮビットとし、ＮビットにMBSゾーン間個別パイロット構成情報を含めることができるので、ゾーン間個別パイロット構成情報の明示的な送信が不要となり、制御情報の削減が可能となる。
なお、MBS識別子に代えて、MBSゾーンを識別するMBSゾーン識別子を用いてもよい。また、MBS識別子に代えて、MBSのコンテンツを識別するMBSコンテンツ識別子を用いてもよい。
各MBSに用いる直交コード系列の情報は、制御情報信号に含めて、基地局から端末へ伝送する。端末では、制御情報信号から自ゾーンに割り当てられた直交コード系列の情報を抽出し、当該直交コード系列を用いて、MBSデータ信号受信時のチャネル推定処理を行う。
次に、本実施の形態に係る基地局及び端末の構成について説明する。
図１３は、本実施の形態に係る基地局１００の要部構成を示す。なお、説明が煩雑になることを避けるために、図１３では、本発明と密接に関連する下り回線での送信に係わる構成部を示し、上り回線での受信に係わる構成部の図示及び説明を省略する。
パイロットシンボル生成部１１０は、ブロック直交パイロット情報あるいはMBS識別子に基づいて、ゾーン間個別パイロットを生成する。パイロットシンボル生成部１１０は、パイロットブロック分割部１１１、ゾーン個別パイロットブロック直交コード生成部１１２及びブロック直交パイロット重畳部１１３を備える。
パイロットブロック分割部１１１は、想定されるMBS SFN伝送における伝搬路の遅延スプレッドから算出される相関帯域幅Bc[Hz]を基に、MBS伝送時の最小伝送単位であるRUBを複数のパイロットブロックに分割することで、RUBに含まれるパイロット系列P(m)を分割する。なお、パイロット系列P(m)は、受信側に既知である所定の信号系列である。また、パイロットブロックは、上述したように、式（２）を満たすNsc単位で分割されたRUB内の各サブブロックに含まれるパイロットシンボルである。
ゾーン個別パイロットブロック直交コード生成部１１２は、ブロック直交パイロット情報あるいはMBS識別子に応じて、隣接するMBSゾーン間で互いにゾーン間干渉を低減することができる直交コード系列を、各パイロットブロックに割り当てる。ゾーン個別パイロットブロック直交コード生成部１１２は、パイロットブロックごとの直交コード系列を生成し、生成したパイロットブロックごとの直交コード系列を、ブロック直交パイロット重畳部１１３に出力する。
ブロック直交パイロット重畳部１１３は、上述の［直交パイロットの重畳方法］に従って、各パイロットブロックに対し、パイロットブロック単位に直交パイロットを重畳し、重畳後のパイロット信号を信号多重部１４０に出力する。
リソース割当制御部１２０は、パイロット信号、MBSデータ信号あるいはユニキャストデータ信号のOFDM上のマッピング配置（OFDMシンボル、周波数サブキャリアの位置情報、データ長）を決定し、決定したマッピング配置の情報を制御情報生成部１３０及び信号多重部１４０に出力する。なお、MBS識別子（あるいはマルチキャスト識別情報）によりMBSデータ信号の同一性を識別することができ、MBS識別子と、OFDM上のMBSデータへのマッピング配置とは関連づけられるので、MBS識別子（あるいはマルチキャスト識別情報）から、MBSデータ信号のマッピング配置を割り出す（参照する）ことができる。
制御情報生成部１３０は、制御情報信号を生成する。具体的には、制御情報生成部１３０は、パイロット信号、MBSデータ信号あるいはユニキャストデータ信号のOFDM上のマッピング情報（OFDMシンボル、周波数サブキャリアの位置情報、データ長、MBS識別子（あるいはマルチキャスト識別情報）が含まれる）、送信フォーマット情報（変調多値数、誤り訂正符号化方法、符号化率など）、及びゾーン間個別パイロット構成情報（以下ブロック直交パイロット情報ともよぶ）を含めた制御情報信号を生成する。
信号多重部１４０は、マッピング情報に基づいて、パイロット信号、データ信号（ユニキャストデータ信号又はMBSデータ信号）、及び制御情報信号をOFDM上にマッピングする。
OFDM変調部１５０は、OFDM上にマッピングされた周波数領域の信号に対し、IFFT（Inverse Fast Fourier Transform）処理を施すことにより、時間領域の信号に変換し、さらに、ガードインターバルを付加して、送信部１６０に出力する。
送信部１６０は、ガードインターバル付加後の時間領域の信号に対して、D/A（Digital to Analog）変換、アップコンバート等の無線送信処理を行った後、無線送信処理後の信号をアンテナを介して各端末に送信する。
図１４は、本実施の形態に係る端末２００の要部構成を示す。なお、説明が煩雑になることを避けるために、図１４では、本発明と密接に関連する下り回線の受信に係わる構成部を示し、上り回線の送信に係わる構成部の図示及び説明を省略する。
受信部２１０−１，２１０−２は、基地局から送信された信号を受信し、受信信号に対してダウンコンバート、A/D（Analog to Digital）変換等の無線受信処理を行った後、無線受信処理後の信号をOFDM復調部２２０−１，２２０−２に出力する。
OFDM復調部２２０−１，２２０−２は、無線受信処理後の信号に対しOFDM復調処理を施し、復調後の信号をリソース割当情報抽出部２３０、パイロット信号抽出部２４０、ブロック直交パイロット情報抽出部２５０及びMBS／ユニキャスト信号抽出部２６０に出力する。
リソース割当情報抽出部２３０は、OFDM復調部２２０−１，２２０−２から入力される信号から制御情報信号を抽出する。そして、リソース割当情報抽出部２３０は、制御情報信号に含まれるマッピング情報を、パイロット信号抽出部２４０及びMBS／ユニキャスト信号抽出部２６０に出力する。また、リソース割当情報抽出部２３０は、制御情報信号に含まれる送信フォーマット情報（変調多値数、誤り訂正符号化方法、符号化率など）を復調／復号部２８０に出力する。さらに、リソース割当情報抽出部２３０は、制御情報信号に含まれるその他の情報（ブロック直交パイロット情報など）をブロック直交パイロット情報抽出部２５０に出力する。
パイロット信号抽出部２４０は、MBSデータ信号あるいはユニキャストデータ信号と共に送信されるパイロットシンボルを抽出する。なお、MBSデータ信号あるいはユニキャストデータ信号によって、パイロットシンボルの挿入位置が同一あるいは異なる場合がある。後者の場合、パイロット信号抽出部２４０は、制御情報信号に含まれるマッピング情報に基づきパイロットシンボルを抽出する。
ブロック直交パイロット情報抽出部２５０は、MBSゾーン個別にパイロットブロック毎に割り当てた直交コードの割当情報（ブロック直交パイロット情報）を抽出する。または、ブロック直交パイロット情報抽出部２５０は、MBS識別子に基づいて、ブロック直交パイロット情報を抽出する。
MBS／ユニキャスト信号抽出部２６０は、制御情報信号に含まれるマッピング情報に基づいて、MBSデータ信号あるいはユニキャストデータ信号を抽出し、抽出後のMBSデータ信号あるいはユニキャストデータ信号を復調／復号部２８０に出力する。
チャネル推定部２７０は、パイロット信号抽出部２４０から入力されるパイロットシンボル及びブロック直交パイロット情報抽出部２５０から入力されるブロック直交パイロット情報を用いて、チャネル推定を行い、推定したチャネル推定値を復調／復号部２８０に出力する。
チャネル推定部２７０の動作及び内部構成について、図１５を用いて説明する。なお、以下では、上述の［直交コードの重畳方法＃１］において説明したように、第Nz番目のMBSゾーンにおける、パイロットブロックグループPB(Npb)に、直交コード系列SFPB(Npb){j}が割り当てられた場合を例に説明する。
図１５は、チャネル推定部２７０の内部構成を示す図である。
ゾーン個別パイロットブロック直交コード生成部２７１は、ブロック直交パイロット情報に基づいて、パイロットブロックグループPB(Npb)毎の直交コード系列SFPB(Npb){j}を生成する。
パイロットブロック分割部２７２は、抽出されたパイロットシンボル群R(k)を、複数のパイロットブロックPB(Npb)-nに分割し、パイロットブロック毎PB(Npb)-nの受信シンボル群RPB(Npb)-n(m)とする。上述したように、PB(Npb)-nは、パイロットブロックグループPB(Npb)に属する第ｎ番目のパイロットブロックをあらわす。また、ｍ＝１、…、Npbである。
送信パイロットシンボル生成部２７３は、送信される予め既知のパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボルのレプリカシンボルTPB(Npb)-n(m)を生成する。
ブロック直交パイロット分離部２７４は、パイロットブロックPB(Npb)-n毎に、割り当てられた直交コード系列SFPB(Npb){j}を基に、複数のMBSゾーンからの信号が重畳されたパイロットシンボルから、所望の（当該端末が受信する）MBSゾーンのパイロット信号の受信品質（SINR:Signal-to-Interference and Noise power Ratio）を高めたチャネル推定値HPB(Npb)-n(w)を算出する。
具体的には、ブロック直交パイロット分離部２７４は、式（３−１）、式（３−２）を用いて、チャネル推定値HPB(Npb)-n(w)を算出する。なお、式（３−１）及び式（３−２）において、floor(x)は、ｘを超えない最大の自然数をあらわす。
Figure 2010113456
チャネル推定補間処理部２７５は、ブロック直交パイロット分離部２７４で得られたチャネル推定値を用いて、データシンボルに対するチャネル推定値を補間し、データシンボルに対するチャネル推定値を算出する。
このようにして、チャネル推定部２７０は、MBSゾーン内の伝搬路の遅延スプレッドに応じた相関帯域幅に基づいて分割されたサブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さを、直交コード長とする直交コード系列を、サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算して生成されたパイロット系列を用いて、チャネル推定するようにした。これにより、サブブロック内の周波数相関が高いパイロットシンボルに対し、直交関係を確保するために必要な最小の直交コード長の直交コード系列が重畳されたパイロットシンボルを用いてチャネル推定することができるので、直交コード長にわたる平均化処理が、周波数相関が高いパイロット間で行われるようになり、高いチャネル推定精度が得られるようになる。
再度図１４に戻って、復調／復号部２８０は、抽出されたMBSデータ信号あるいはユニキャストデータ信号に対し、制御情報信号に含まれる送信フォーマット情報、及び、チャネル推定部２７０でのチャネル推定結果に基づき復調及び復号処理を行う。
以上のように、本実施の形態では、パイロットシンボル生成部１１０は、MBSゾーン内の伝搬路の遅延スプレッドに応じた相関帯域幅に基づいて、MBS伝送時のリソース割当の最小単位である最小リソース単位を複数のサブブロックに分割し、各々のサブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さを直交コード長とする直交コード系列を、各々のサブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算して、パイロット系列を生成するようにした。これにより、サブブロック内の周波数相関が高いパイロットシンボルに対し、直交関係を確保するために必要な最小の直交コード長の直交コード系列が重畳されたパイロットシンボルを用いてチャネル推定することができるので、直交コード長にわたる平均化処理が、周波数相関が高いパイロット間で行われるようになり、高いチャネル推定精度が得られるようになる。
（実施の形態２）
実施の形態１では、各々のパイロットブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さを直交コード長とする直交コード系列を、各々のパイロットブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算した。
そのため、各々のパイロットブロックに含まれるパイロットシンボル数が、MBSゾーン干渉数よりも少ない場合、MBSゾーンによって直交コード間干渉の抑圧効果にばらつきが生じる場合がある。
例えば、図９において、パイロットブロックPB(2)では、最大の直交コード長SFPB(2)が２となる。したがって、MBSゾーン間干渉数NI＝１の場合、SF≧２となるため、十分な干渉抑圧効果を得ることができる。一方、MBSゾーン間干渉数NI＝２の場合、十分な干渉抑圧効果を得るためには、SF≧３を満たす必要があるが、最大の直交コード長SFPB(2)が２のため、SF≧３を満たさず、十分な干渉抑圧効果がえることが困難となる。この結果、割り当てる直交コードによって、MBSゾーン間で干渉抑圧効果にばらつきが生じ、ワーストケースのMBSゾーンでは、干渉抑圧性能が著しく低下する。
そこで、本実施の形態では、直交コードの割当を、周波数方向のパイロットブロック毎に可変するようにした。
［直交コードの重畳方法＃２］
以下、本実施の形態における、パイロットブロック内のパイロットシンボルへの直交コードの重畳方法について説明する。以下では、パイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nのパイロットシンボルPPB(Npb)-n(m)に対し、直交コード長SFPB(Npb)の直交コードが割り当てられた場合を例に説明する。ここで、ｍ＝１、…、Npbである。なお、以下では、PB(2)、NI=2の場合に限定して説明する。
本実施の形態では、ブロック直交パイロット情報あるいはMBS識別子に基づいて、互いに近接する第Nz番目〜第Nz＋NI番目のMBSゾーンに対し、パイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nに、以下のような直交コード系列SFPB(Npb){j}をそれぞれ割り当てる。
すなわち、第Nz＋s番目（ｓ＝0，1，2）のMBSゾーン（MBSゾーン＃Nz＋s）に対し、式（４−１）及び式（４−２）に従って、直交コードを割り当てる。
Figure 2010113456
上記式（４−１）及び式（４−２）に従って、直交コードを割り当てることにより、直交コードの割当を、周波数方向のパイロットブロック毎に可変するゾーン個別パイロットを得ることができる。すなわち、周波数方向に隣り合うパイロットブロックPB(Npb)-nとパイロットブロックPB(Npb)-(n+1)に、直交コード長が同一でかつパターンが異なる直交コード系列が割り当てられるようになる。
図１６は、式（４−１）及び式（４−２）に従って、MBSゾーン＃Nz＋s（ｓ＝0，1，2）において、Nz=１の場合に、各MBSゾーン＃Nz＋sにおける各パイロットブロックPB(2)-n（n=1,2,3）に対し直交コードを割り当てた例である。
図１７を用いて、図９に示したRUBに対し、図１６に示したゾーン間個別パイロット構成を適用する場合について考える。NI=2の場合に、本実施の形態におけるゾーン間個別パイロット構成を適用する場合、PB(4)に対しては、SFPB(4)≧NI+1=3となり十分な干渉抑圧特性が得られる。
一方、PB(4)に対しては、同一の周波数帯域にあるパイロットブロックPB(2)-nに対して、直交コード長が同一でかつパターンが同一の直交コード系列が割り当てられている。図１７において、*印が付されたMBSゾーン同士に、直交コード長が同一でかつパターンが同一の直交コード系列が割り当てられている。しかし、直交コード長が同一でかつパターンが同一の直交コード系列が割り当てられた周波数領域は、図１７から分かるように、３つのMBSゾーン間に均等に分散されている。
このように、例えば、周波数方向に隣り合うパイロットブロックPB(Npb)-nとパイロットブロックPB(Npb)-(n+1)に、直交コード長が同一でかつパターンが異なる直交コード系列を割り当てることにより、ゾーン間干渉を受ける周波数領域をゾーン間で均等に分散させることができるので、MBSゾーンに依存せずに、干渉電力を平均的に低減することができる。
図１８は、本実施の形態におけるゾーン間個別パイロットの適用効果を説明するための図である。図１８において、S1は、MBSゾーン＃１に位置する端末における所望信号電力を示し、I2及びI3は、隣接するMBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３からのそれぞれの干渉電力を示す。
例えば、図９に示すように、PB(2)及びPB(4)にそれぞれ含まれるパイロット数の総数（１２個）が等しい場合の干渉電力の大きさについて考える。
ゾーン間共通パイロット構成を適用する場合には、MBSゾーン＃１は、隣接するMBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３のRUBに含まれる４８個（＝２４×２）全てのパイロットシンボルから干渉を受ける。
これに対し、本実施の形態におけるゾーン間個別パイロット構成を適用する場合には、PB(4)においては、SFPB(4)≧NI+1=3となり十分な干渉抑圧特性が得られ、MBSゾーン＃１は、隣接するMBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３からの干渉を受けず、干渉電力の大きさをほぼ０とみなすことができる。
また、PB(2)においては、図１６に示したように、MBSゾーン＃１のパイロットブロックPB(2)-1及びPB(2)-4では、割り当てられた直交コード系列のパターンが、MBSゾーン＃３のパイロットブロックPB(2)-1及びPB(2)-4に割り当てられた直交コード系列のパターンと同一であり、MBSゾーン＃２のパイロットブロックPB(2)-1及びPB(2)-4に割り当てられた直交コード系列のパターンとは異なるため、MBSゾーン＃１は、MBSゾーン＃３のパイロットブロックPB(2)-1及びPB(2)-4に含まれる４個のパイロットシンボルからの干渉を受ける。
同様に、MBSゾーン＃１のパイロットブロックPB(2)-2及びPB(2)-5では、割り当てられた直交コード系列のパターンが、MBSゾーン＃２のパイロットブロックPB(2)-2及びPB(2)-5に割り当てられた直交コード系列のパターンと同一であり、MBSゾーン＃３のパイロットブロックPB(2)-2及びPB(2)-5に割り当てられた直交コード系列のパターンとは異なるため、MBSゾーン＃１は、MBSゾーン＃２のパイロットブロックPB(2)-2及びPB(2)-5に含まれる４個のパイロットシンボルからの干渉を受ける。
また、MBSゾーン＃１のパイロットブロックPB(2)-3及びPB(2)-6では、割り当てられた直交コード系列のパターンが、MBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３のパイロットブロックPB(2)-3及びPB(2)-6に割り当てられた直交コード系列のパターンと異なるため、MBSゾーン＃１は、MBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３からの干渉を受けず、干渉電力の大きさをほぼ０とみなすことができる。
以上を考慮すると、PB(2)及びPB(4)においては、MBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３の各RUBに含まれる総パイロットシンボル数４８個のうち、MBSゾーン＃１に干渉を与えるパイロットシンボル数が８個となるため、ゾーン間共通パイロット適用時に比べ、他MBSゾーンからの干渉電力Ikを1/6に低減することができるようになる。
以上のように、直交コードの割当を、周波数方向のパイロットブロック毎に可変することにより、ゾーン間干渉を分散でき、平均的な干渉抑圧効果を高めることができる。
（実施の形態３）
実施の形態２では、直交コードの割当を、周波数方向のパイロットブロック毎に可変にし、周波数方向に隣り合うパイロットブロックPB(Npb)-nとパイロットブロックPB(Npb)-(n+1)に、直交コード長が同一でかつパターンが異なる直交コード系列を割り当てるようにした。
しかし、SFPB(Npb)≧NI+1を満たさないパイロットブロックグループPB(Npb)では、一部のMBSゾーン間でMBSゾーン間干渉が残ることになる。例えば、図１６に示す例では、パイロットブロックPB(Npb)-1及びPB(Npb)-4において、MBSゾーン＃１に割り当てられた直交コード系列のパターンと、MBSゾーン＃３に割り当てられた直交コード系列のパターンとが同一となり、ゾーン間干渉が残る。
そこで、本実施の形態では、ゾーン間干渉が残るゾーン間のパイロットシンボルを部分的にインタレース配置とする。
以下、本実施の形態におけるゾーン個別パイロットの構成方法について説明する。なお、直交コードの重畳方法は、実施の形態２と同様とし、説明を省略する。
［ゾーン個別パイロットの構成方法］
以下、図９に示したRUBに対し、本実施の形態におけるゾーン個別パイロットの構成方法を適用する場合を例に説明する。
図１９は、図９に示したRUBに対し、パイロットシンボルを部分的にインタレースした例である。
図１６及び図１７に示したように、例えば、PB(2)-1においては、MBSゾーン＃１とMBSゾーン＃３とに重複する直交コード系列として、共に[1,1]が割り当てられている。そこで、MBSゾーン＃１又はMBSゾーン＃３のパイロットブロックPB(2)-1に含まれるパイロットパターンを、周波数方向、あるいは時間方向に、パイロットブロック内で巡回的なインタレース配置とする。図１９は、MBSゾーン＃３において、正の時間周波数方向に１つのOFDMシンボル分、パイロット信号を巡回シフトさせた例である。
このようにして、PB(2)-1において同一の周波数及び時間リソースに配置されるパイロットシンボルをMBNSゾーン＃１とMBSゾーン＃３間で衝突しないようにインタレースすることにより、MBSゾーン＃１とMBSゾーン＃３間の干渉を低減することができる。
図２０，図２１は本実施の形態におけるゾーン間個別パイロットの適用効果を説明するための図である。
図２０は、上述したように、ゾーン間でパイロットシンボルをインタレースした場合のパイロットシンボルの電力レベルを示す図である。図２０において、横軸は周波数を示し、縦軸は各パイロットシンボルの電力レベルを示す。図２０において、βは、パイロットブースティング電力（データシンボル電力に対するパイロットシンボル電力比）である。
図２１において、S1は、MBSゾーン＃１に位置する端末における所望信号電力を示し、I2及びI3は、隣接するMBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３からのそれぞれの干渉電力を示す。
例えば、図１９に示すように、PB(2)及びPB(4)にそれぞれ含まれるパイロット数の総数（１２個）が等しい場合の干渉電力の大きさについて考える。
ゾーン間共通パイロット構成を適用する場合には、MBSゾーン＃１は、隣接するMBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３のRUBに含まれる４８個（＝２４×２）全てのパイロットシンボルから干渉を受ける。
これに対し、本実施の形態におけるゾーン間個別パイロット構成を適用する場合には、実施の形態２と同様に、PB(4)においては、SFPB(4)≧NI+1=3となり十分な干渉抑圧特性が得られ、MBSゾーン＃１は、隣接するMBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３からの干渉を受けず、干渉電力の大きさをほぼ０とみなすことができる。
また、PB(2)においては、図１６に示したように、MBSゾーン＃１のパイロットブロックPB(2)-1及びPB(2)-4では、割り当てられた直交コード系列のパターンが、MBSゾーン＃３のパイロットブロックPB(2)-1及びPB(2)-4に割り当てられた直交コード系列のパターンと同一である。しかし、実施の形態２とは異なり、MBSゾーン＃１とMBSゾーン＃３のパイロットブロックPB(2)-1及びPB(2)-4に割り当てられた直交コード系列のパターンは同一であるが、図１９に示すように、配置されるパイロットシンボルの時間軸方向の位置が、MBSゾーン＃１とMBSゾーン＃３とで異なるようにインタレースされる。これにより、パイロットブロックPB(2)-1及びPB(2)-4では、MBSゾーン＃１とMBSゾーン＃３とでのパイロットシンボルの衝突を避けることができ、パイロットブースディングされた電力分だけ、干渉電力を低減することができる。この結果、他ゾーンからの干渉電力Ikを1/(3β)に低減することができる。上述したように、βは、パイロットブースティング電力であり、β＞２以上の場合、実施の形態２よりもさらに高い干渉抑圧効果を得ることができる。
以上のように、直交コードの割当を、周波数方向のパイロットブロック毎に可変し、さらに、ゾーン間干渉が残るゾーン間のパイロットシンボルを部分的にインタレース配置とすることにより、実施の形態２に比し、干渉抑圧効果をさらに高めることができる。
次に、本実施の形態に係る基地局及び端末の構成について説明する。
図２２は、本実施の形態に係る基地局の要部構成を示す。なお、図２２の本実施の形態に係る基地局において、図１３と共通する構成部分には、図１３と同一の符号を付して説明を省略する。図２２の基地局３００は、図１３の基地局１００に対して、リソース割当制御部１２０に代えてリソース割当制御部３２０を備え、パイロットブロックインタレース制御部３１０を更に追加した構成を採る。
パイロットブロックインタレース制御部３１０は、MBS識別子（あるいはブロック直交パイロット情報）ｓと、パイロットグループにおけるパイロットブロック番号ｎを基にインタレース配置を行うパイロットブロックを決定し、その情報をリソース割当制御部３２０に出力する。
具体的には、パイロットブロックインタレース制御部３１０は、mod(n-s,SFPB(Npb)+1)≠0 の場合に更に、mod(n-s, SFPB(Npb)+1)＝１あるいは２となる第Nz+s番目のMBSゾーンのパイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nにおいて、部分的なインタレース配置を行うと決定する。これにより、mod(n-s,SFPB(Npb)+1)≠0 の場合に、ブロック直交パイロット重畳部１１３によって、同一のSFPB(Npb){１}が重畳されたパイロットシンボルが、時間軸方向にインタレースされ、異なる時間リソースに配置されるようになるので、干渉電力を低減することができるようになる。
なお、パイロットブロックインタレース制御部３１０におけるインタレース方法は、上述の方法に限られず、他の方法を用いてもよく、パイロットブロックインタレース制御部３１０は、同一のSFPB(Npb){１}が重畳されたパイロットシンボルを、MBSゾーン間でインタレースすればよい。
リソース割当制御部３２０は、リソース割当制御部１２０の処理に加え、インタレース配置を行うパイロットブロックの情報に基づき、パイロットブロックに対するインタレース配置制御を更に追加して行う。
図２３は、本実施の形態に係る端末の要部構成を示す。なお、図２３の本実施の形態に係る端末において、図１４と共通する構成部分には、図１４と同一の符号を付して説明を省略する。図２３の端末４００は、図１４の端末２００に対して、ブロック直交パイロット情報抽出部２５０及びパイロット信号抽出部２４０に代えて、ブロック直交パイロット情報抽出部４１０及びパイロット信号抽出部４２０を備える。
ブロック直交パイロット情報抽出部４１０は、ブロック直交パイロット情報抽出部２５０の処理に加え、パイロットブロックインタレース制御部３１０と同様に、MBS識別子（あるいはブロック直交パイロット情報）ｓと、パイロットグループにおけるパイロットブロック番号ｎを基にインタレース配置されたパイロットブロックを特定し、その情報をパイロット信号抽出部４２０に出力する。
パイロット信号抽出部４２０は、パイロット信号抽出部２４０の処理に加え、インタレース配置されたパイロットブロックの情報に基づきパイロットシンボルを抽出する。
以上のように、本実施の形態によれば、MBSゾーン間で同じ周波数帯域に割り当てられたサブブロックにおいて、同一の直交コード系列が乗算されたパイロットシンボルをMBSゾーン間でインタレースするようにした。これにより、同一の周波数及び時間リソースに配置されるパイロットシンボルが、MBNSゾーン間で衝突しないようになるため、MBSゾーン間干渉を低減することができるようになる。
（実施の形態４）
実施の形態１から実施の形態３では、MBS伝送が単一のサブフレームを用いて送信される場合について説明した。
本実施の形態では、MBS伝送が複数のサブフレームを用いて送信される場合においても、干渉抑圧特性向上を図ることができるゾーン間個別パイロット構成について説明する。
［ゾーン間個別パイロット構成方法］
図２４に、本実施の形態におけるRUBの一例を示す。図２４は、２つのサブフレームをMBS伝送時のリソース割当の単位とする場合の例である。
図２４に示すように、本実施の形態でも、上述の各実施の形態と同様に、想定されるMBS SFN伝送における伝搬路において想定されるＭＢＳゾーン端での遅延スプレッドから算出される相関帯域幅Bc[Hz]を基に、RUBに分散して配置されるパイロットシンボルを、複数のパイロットブロックに分割する。
そして、時間的に連続するサブフレーム＃１及びサブフレーム＃２に跨り、かつ、同一の周波数帯域にあるパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さの直交コードを割り当て、時間的に連続するサブフレーム＃１及びサブフレーム＃２に跨り、かつ、同一の周波数帯域にあるパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボルに、直交コード系列を重畳する。
すなわち、パイロットブロックグループPB(2)に対し、サブフレーム＃１のパイロットブロックPB(Npb)-n及びこれに連続するサブフレーム＃２のパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボルに、より長い直交コード長の直交コードを割り当てる。
図２５は、図２４に示した時間的に連続する２つのサブフレームごとに、直交コードを割り当てた例である。図２５に示す例は、実施の形態１と同様に、サブフレーム＃１のPB(2)に含まれるパイロットブロックに対して、長さ２（SF=2）の直交コードを割り当てている。さらに、本実施の形態では、サブフレーム＃１及び＃２のPB(2)に含まれるパイロットブロックに対して、長さ４（SF=4）の直交コード（Ｗａｌｓｈコード)を割り当てている。
また、図２５に示す例では、さらに、サブフレーム＃３以降も連続してリソース割り当てされた場合に、サブフレーム＃１及び＃２で割り当てた直交コードを２サブフレーム周期で繰り返し割り当てている。
なお、さらにサブフレーム＃３以降も連続してリソース割当された場合は、サブフレーム＃１及び＃２で割り当てた直交コードをMBSゾーン間で、２サブフレーム周期で可変して割り当てるようにしてもよい。図２６に、２サブフレーム周期で可変して割り当てた場合の直交コード割当の例を示す。
また、パイロットブロックグループPB(2)のパイロットブロック毎に、MBSゾーン個別の直交コード割当を可変するようにしてもよい。
［直交コードの重畳方法＃４］
第２ｋ―１番目及び第２ｋ番目の２つの連続したサブフレームを単位に、同一の周波数位置にあるパイロットブロックに跨る直交コードを割り当てる。すなわち、パイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nにおける、第２ｋ―１番目及び第２ｋ番目の２つの連続サブフレームに跨るパイロットシンボルPPB(Npb)-n(m)に対し、パイロットシンボル数2Npbに応じた直交コード長SFPB(2Npb)の直交コードを割り当てる。ここで、ｍ＝１、…、2Npbである。また、ｋ＝１、…、Nsfである。なお、Nsfは、MBSリソース割り当てされたサブフレーム数である。
このようにして、サブフレーム＃１のパイロットブロックPB(Npb)-n及びこれに連続するサブフレーム＃２のパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボルに対して、より長い直交コード長の直交コードを割り当てることにより、MBSゾーン間の干渉抑圧効果を更に高めることができる。
［直交コードの重畳方法＃４−１］
［直交コードの重畳方法＃４］と同様に、第２ｋ―１番目及び第２ｋ番目の２つの連続したサブフレームを単位に、同一の周波数位置にあるパイロットブロックに跨る直交コードを割り当てる。すなわち、パイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nにおける、第２ｋ―１番目及び第２ｋ番目の２つの連続サブフレームに跨るパイロットシンボルPPB(Npb)-n(m)に対し、パイロットシンボル数2Npbに応じた直交コード長SFPB(2Npb)の直交コードを割り当てる。ここで、ｍ＝１、…、2Npbである。また、ｋ＝１、…、Nsfである。なお、Nsfは、MBSリソース割り当てされたサブフレーム数である。
さらに、パイロットシンボルPPB(Npb)-n(m)への直交コード系列を次のように割り当てる。なお、以下では、PB(2)、NI=2の場合に限定して説明する。
具体的には、ブロック直交パイロット情報あるいはMBS識別子に基づいて、お互いに近接する第Nz番目〜第Nz＋NI番目のMBSゾーン（MBS識別子）に対し、パイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nに、以下のような直交コード系列SFPB(Npb){j}をそれぞれ割り当てる。
すなわち、第Nz＋s番目（ｓ＝0，1，2）のMBSゾーン（MBSゾーン＃Nz＋s）に対し、式（５−１）〜式（５−３）に従って、直交コードを割り当てる。
Figure 2010113456
なお、SFPB(2Npb)=4の場合、SF4{1}=[1, 1 , 1, 1] ,SF4{2}=[1, 1, -1, -1] ,SF4{3}=[1, -1, 1, -1] ,SF4{4}=[1, -1, -1, 1]を、上記式（５−１）〜式（５−３）に従って、パイロットブロックPB(Npb)-nに割り当てる。
図２７Ａ、図２７Ｂ、図２７Ｃは、それぞれ、図２４に示したRUB内のパイロットブロックPB(2)-1、PB(2)-2、PB(2)-3に対し直交コードを割り当てた例を示す。
なお、PB(2)-4以降に対してもMBSゾーン間で同様に巡回的に可変して割り当てを行う。このようにして、直交コードを割り当てることにより、奇数個のサブフレームのRUBがMBSデータ伝送のリソース割当の単位とされた場合においても、実施の形態２と同様に、MBSゾーン間干渉の影響をMBSゾーン間で均一化させることができる。
（実施の形態５）
本実施の形態では、MBS伝送が複数のサブフレームを用いて送信される場合に、チャネル推定精度を更に向上することができるゾーン間個別パイロット構成について説明する。
［ゾーン間個別パイロット構成方法］
図２８に、本実施の形態におけるRUBの一例を示す。図２８は、２つのサブフレームをMBS伝送時のリソース割当の単位とする場合の例である。
図２８に示すように、本実施の形態でも、上述の各実施の形態と同様に、想定されるMBS SFN伝送における伝搬路で想定されるＭＢＳゾーン端での遅延スプレッドから算出される相関帯域幅Bc[Hz]を基に、RUBに分散して配置されるパイロットシンボルを、複数のパイロットブロックに分割する。
そして、時間的に連続するサブフレーム＃１及びサブフレーム＃２に跨り、かつ、同一の周波数位置にあるパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さの直交コードを割り当て、時間的に連続するサブフレーム＃１及びサブフレーム＃２に跨り、かつ、同一の周波数位置にあるパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボルに、直交コード系列を重畳する。
［直交コードの重畳方法＃５］
２つ以上の連続したサブフレームに対し、同一の周波数位置にあるパイロットブロックに跨り、直交コードを割り当てる。すなわち、第ｋ番目のサブフレームにおける、パイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)−ｎにおけるパイロットシンボルPPB(Npb)-n ｋ(m)に対し、パイロットブロック内のパイロットシンボル数Npbの２倍の長さ以下の直交コードSFPB(2Npb)を割り当てる。ここで、ｍ＝１,…,Npbである。
本実施の形態では、パイロットシンボルPPB(Npb)-n(m)への直交コード系列を次のように割り当てる。なお、以下では、PB(2)、NI=2、SFPB(2Npb)=3の直交コードを割り当てた場合について説明する。
ここで、ブロック直交パイロット情報あるいはMBS識別子に基づいて、お互いに近接する第Nz番目〜第Nz＋NI番目のMBSゾーン（MBS識別子）に対し,パイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nに、以下のような直交コード系列SFPB(Npb){j}をそれぞれ割り当て、パイロットシンボルに重畳する。
すなわち、第Nz＋s番目（ｓ＝0，1，2）のMBSゾーン（MBSゾーン＃Nz＋s）に対し、式（６−１）に従って、直交コードを割り当てる。
Figure 2010113456
 ここで、p(1)=0, p(2)=2π/3, p(3)=4π/3である。
図２９は、図２８に示したRUB内のパイロットブロックグループPB(2)のうち、サブフレーム＃１のパイロットブロックPB(Npb)-n及びそれに連続するサブフレーム＃２のパイロットブロックPB(Npb)-nに対し、直交コードを割り当てた例を示す。
このようにして、直交コード系列を順次巡回させて時間的に連続するサブフレームに跨りかつ同じ周波数帯域に割り当てられたサブブロック（同一の周波数位置にあるパイロットブロック）に含まれるパイロットシンボルに乗算することにより、直交コードの平均化処理を複数のサブフレームに跨っておこなうことができるので、パイロットブロック内の端に位置するパイロットシンボルを用いたチャネル推定精度を向上することができる。
なお、パイロットブロック内のパイロットシンボル数が、割り当てられた直交コードの直交コード長の整数倍でない場合においても、同様にして、後続するサブフレームのパイロットブロックに対し直交コードを連続的に重畳することにより、パイロットブロック内のサブフレーム端に位置するパイロットシンボルを用いたチャネル推定制度を向上させることができる。
以上の説明では、MBS伝送が、複数Ｍ個のリソースユニットから構成されるリソースユニットブロック（RUB：Resource Unit Block）を最小単位に伝送されるものとして説明するが、これに限定されるものではない。例えば、MBS伝送に割当られてリソースを一つの単位として、本発明を適用しても良く、同様な効果が得られる。
なお、上記実施の形態ではアンテナとして説明したが、本発明はアンテナポート（antenna port）でも同様に適用できる。
アンテナポートとは、１本または複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも１本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。
例えば３ＧＰＰ ＬＴＥにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なる参照信号（Reference signal）を送信できる最小単位として規定されている。
また、アンテナポートはプリコーディングベクトル（Precoding vector）の重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。
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。
２００９年３月３１日出願の特願２００９−０８６５１９に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明にかかる基地局装置、端末装置、パイロット送信方法及びチャネル推定方法は、MBS SFN伝送時のように周波数相関の低い伝搬路においても、高いゾーン間干渉抑圧特性が得られ、かつ、高いチャネル推定精度を確保することができ、MBSを適用した無線通信システムにおける基地局装置、端末装置、パイロット送信方法及びチャネル推定方法等として有用である。
１００，３００ 基地局
１１０ パイロットシンボル生成部
１１１，２７２ パイロットブロック分割部
１１２，２７１ ゾーン個別パイロットブロック直交コード生成部
１１３ ブロック直交パイロット重畳部
１２０，３２０ リソース割当制御部
１３０ 制御情報生成部
１４０ 信号多重部
１５０ OFDM変調部
１６０ 送信部
２００，４００ 端末
２１０−１，２１０−２ 受信部
２２０−１，２２０−２ OFDM復調部
２３０ リソース割当情報抽出部
２４０，４２０ パイロット信号抽出部
２５０，４１０ ブロック直交パイロット情報抽出部
２６０ MBS／ユニキャスト信号抽出部
２７０ チャネル推定部
２７３ 送信パイロットシンボル生成部
２７４ ブロック直交パイロット分離部
２７５ チャネル推定補間処理部
２８０ 復調／復号部
３１０ パイロットブロックインタレース制御部
本発明は、MBS(Multicast and Broadcast Service)を適用した無線通信システムにおける基地局装置、端末装置、パイロット送信方法及びチャネル推定方法に関する。
近年、種々の無線通信システム（ex. 3GPP, WiMAX）において、MBS（Multicast and Broadcast Service）の適用が進められている。MBSにおけるコンテンツとして、ストリーミング（streaming）配信等が挙げられるが、今後、更なる大容量化と高品質化とが求められている。
MBSにおける高品質化技術の一つとしてSFN（Single Frequency Network)伝送が用いられている。SFN伝送は、MBSゾーン内の複数基地局装置（BS：Base Station、以下「基地局」と略記する）が同期して、同一のコンテンツを同一の物理フォーマットで送信することにより、セルエッジにおいてもマクロ・ダイバーシチ効果によって、端末装置（MS：Mobile Station、以下「端末」と略記する）における受信品質を高めることができる。このようなSFN伝送をひとつの単位として形成するゾーンを以下MBSゾーンと呼ぶ。
IEEE802.16mにおける標準化等では、このようなMBSゾーンをさらに複数用いる（以下「マルチMBSゾーン」という）ことが検討されている。図１は、マルチMBSゾーンの概念図を示す。マルチMBSゾーンにおいて、それぞれのMBSゾーンに、同一の周波数及び時間リソースを割り当てる場合、端末は、MBSゾーン間干渉を受けることになる。この場合、MBSゾーン端に近い端末ほど、他のMBSゾーンからより多くの干渉を受けることとなる。
マルチMBSゾーンにおいて、各MBSゾーンでの端末におけるチャネル推定精度の改善を図るために、MBSゾーン個別（specific）パイロットが検討されている。MBSゾーン個別パイロットでは、MBSゾーン内における複数のBSから送信されるパイロットには同一のパイロット信号（同一のパイロットパターン）を用い、MBSゾーン間では、互いに異なるパイロット信号（異なるパイロットパターン）を用いる。これにより、チャネル推定のために埋め込まれたパイロット信号（あるいはリファレンス信号とも呼ばれる）のゾーン間干渉を低減することができるので、自ゾーンのMBSデータ信号に対するチャネル推定精度が改善され、MBS受信性能の改善が図られる。
OFDM変調を用いた場合のデータ信号とパイロット信号のマッピングパターン（図２参照）を用いて、MBSゾーン個別パイロットについて説明する。なお、図２は、データ信号とパイロット信号のマッピングとして、FDM（Frequency Division Multiplexing）を用いてデータ信号とパイロット信号とを多重した場合のOFDM信号構成を示すが、多重化方法はFDMに限定されず、TDM（Time Division Multiplexing）、CDM（code Division Multiplexing）等の他の多重化方法による多重化が可能である。
［１］ゾーン間インタレースパイロット構成
図３に、ゾーン間インタレースパイロット構成の一例を示す。図３は、図２に示したOFDM信号構成のうち、部分的なサブキャリア及びOFDMシンボルで構成される基本単位（以下、リソースユニット（RU：Resource Unit）と呼ぶ）を示している。
ゾーン間インタレースパイロット構成は、データシンボルに対して高い電力で送信されるパイロットシンボルの配置をMBSゾーン＃１，MBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３間で異なる配置とする。すなわち、ゾーン間でパイロットシンボルが、同一の時間及び周波数リソースに配置されないようにする。
図３は、第ｋ番目のMBSゾーン（MBSゾーン＃ｋ）において、RU内で、正の時間軸方向に（ｋ−１）OFDMシンボルだけパイロットシンボルが巡回シフトされている例を示している。ゾーン間インタレースパイロット構成では、伝搬路の変動状況（時間／周波数相関）に依存せずに、一定のゾーン間干渉抑圧効果が得られる。一方、パイロット密度が高い場合、データへの干渉の影響が大きくなり、受信性能が劣化する要因となる。
［２］ゾーン間直交パイロット構成
図４に、ゾーン間直交パイロット構成の一例を示す。図３と同様に、図４は、図２に示したOFDM信号構成のうち、部分的なサブキャリア及びOFDMシンボルで構成される基本単位であるRUを示している。
ゾーン間直交パイロット構成では、パイロット信号にゾーン個別の直交コードを重畳する。すなわち、パイロット系列P(m)に対し、第ｋ番目のMBSゾーン（MBSゾーン＃ｋ）における直交コード長Ｎの直交コード系列SFN{k}を乗算し、Qk(m)=P(m)SFN{k}[m]とすることにより、パイロット信号にゾーン個別の直交コードを重畳する。
ここで、SFN{k}[m]は、直交コード系列SFN{k}におけるｍ番目の要素をあらわす。また、ｍ＝１、…、Npであり、Npは、パイロットシンボル数を示す。
例えば、直交コード長Ｎ＝３の場合、直交コード系列は、SF3{k}[m]＝exp[i mφ(k)]であらわされる。なお、exp[x]は自然対数の底eに対する指数関数exponentialである。また、ｉは、虚数単位をあらわす。ここで、直交コード系列SF3{k}[m]＝exp[i mφ(k)]において、φ(1)＝０、φ(2)＝2π/3、φ(3)＝4π/3である。
すなわち、MBSゾーン＃１〜＃３に対し、以下のような直交コードが割り当てられる。
SF3{1}= [1, 1, 1] ,
SF3{2}= [exp(i 2π/3), exp{i 2(2π/3)}, exp{i 3(2π/3)} ] ,
SF3{3}= [exp(i 4π/3), exp{i 2(4π/3)}, exp{i 3(4π/3)} ]
端末においては、複数のMBSゾーンからの、直交コードが乗算されたパイロットシンボルが重畳して受信される。ここで、Qk(m)に対する受信シンボルをR(m)とした場合、式（１）のような直交コード長にわたる平均化処理（逆拡散処理）を行うことで、ゾーン間干渉が抑圧されたチャネル推定値H(w)を算出することができる。
例えば、直交コード長Ｎの場合の場合、式（１）を用いて、最大（Ｎ−１）個のゾーン間干渉を抑圧したチャネル推定値H(w)を算出することができる。なお、式（１）において、ｗ＝１、…、Np-2であり、Prep(m)はパイロット系列P(m)のレプリカ信号である。また、floor(x)は、ｘを超えない最大の自然数をあらわす。
Figure 2010113456
このように、チャネル推定値H(w)の算出では、直交コード長にわたる平均化処理が行われるため、ゾーン間直交パイロット構成では、パイロット間の周波数相関が高い場合、高いゾーン間干渉抑圧効果が得られる。一方、パイロット間の周波数相関が低い場合、直交コード間で干渉し合うため、ゾーン間干渉の抑圧効果が低減する。また、直交コード長にわたる平均化処理が行われるため、チャネル推定精度が大きく劣化する。
MBS SFN伝送時は、MBSゾーン内の複数の基地局からのパスが合成された伝搬路となるため、遅延スプレッドがユニキャスト時に比べ大きくなり、その結果、相対的に周波数相関が低くなる。このようなMBS SFN伝搬路に対し、ゾーン個別パイロットとして、直交パイロットを適用すると、ゾーン間干渉が大きい場合には、高い干渉抑圧効果を示す一方、ゾーン間干渉が比較的小さい場合には、直交コード長にわたるパイロットシンボルの平均化処理に起因するチャネル推定精度の劣化の影響により、ゾーン個別パイロットとしてインタレースパイロットを適用する場合と受信特性が逆転する現象（ゾーン間の干渉量よりも、直交パイロット間の符号間干渉量が大きくなることに起因する受信特性の劣化現象）が生じる。
図５に、パイロットパターンとして、図３及び図４に示すゾーン個別パイロットを用いた場合のシミュレーション結果の一例を示す。なお、図５に示すシミュレーション結果は、MBS SFNの伝搬路モデルとして、非特許文献１に記載のパスモデルを用いた場合の結果である。
図５に示すシミュレーション結果をまとめると、図６のようになる。図６は、ゾーン間の干渉量ΔＩをパラメータとし、直交パイロット構成及びインタレースパイロット構成を用いた場合のＢＬＥＲ（Block Error Rate）の比較結果である。図５から、ゾーン間の干渉量ΔＩにより、ゾーン間直交パイロット構成とゾーン間インタレースパイロット構成との受信特性が逆転する現象が現れることが分かる。
このように、MBS SFN伝送時のように周波数相関の低い伝搬路において、MBSゾーン個別パイロットとして、ゾーン間直交パイロットを適用しても、高いゾーン間干渉抑圧特性を得つつ、かつ、高いチャネル推定精度とを確保することができるとは限らない。
本発明の目的は、MBS SFN伝送時のように周波数相関の低い伝搬路においても、高いゾーン間干渉抑圧特性が得られ、かつ、高いチャネル推定精度を確保することができる基地局装置、端末装置、パイロット送信方法及びチャネル推定方法を提供することである。
本発明の基地局装置は、伝送時のリソース割当の最小単位である最小リソース単位を複数のサブブロックに分割し、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さをコード長とする直交コード系列を、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算して、パイロット系列を生成するパイロットシンボル生成手段と、前記生成されたパイロット系列を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
本発明の端末装置は、伝送時のリソース割当の最小単位である最小リソース単位を複数のサブブロックに分割し、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さをコード長とする直交コード系列を、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算して生成されたパイロット系列を受信する受信手段と、前記パイロット系列を用いてチャネル推定するチャネル推定手段と、を具備する構成を採る。
本発明のパイロット送信方法は、伝送時のリソース割当の最小単位である最小リソース単位を複数のサブブロックに分割し、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さをコード長とする直交コード系列を、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算し、前記直交コード系列が乗算されたパイロットシンボルを送信するようにした。
本発明のチャネル推定方法は、伝送時のリソース割当の最小単位である最小リソース単位を複数のサブブロックに分割し、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さをコード長とする直交コード系列を、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算して生成されたパイロット系列を受信し、前記パイロット系列を用いてチャネル推定するようにした。
本発明によれば、MBS SFN伝送時のように周波数相関の低い伝搬路においても、高いゾーン間干渉抑圧特性が得られ、かつ、高いチャネル推定精度を確保することができる。
マルチMBSゾーンの概念図を示す図 OFDM変調を用いた場合のデータ信号とパイロット信号のマッピングパターンを示す図 ゾーン間インタレースパイロット構成の一例を示す図 ゾーン間直交パイロット構成の一例を示す図 図３及び図４に示すゾーン個別パイロットを用いた場合のシミュレーション結果の一例を示す図 シミュレーション結果のまとめを示す図 リソースユニット（RU）の一例を示す図 BS伝送の最小伝送単位となるリソースユニットブロック（RUB）の一例を示す図 RUBが９つのパイロットブロックに分割された様子を示す図 パイロットシンボルPPB(Npb)-n(m)のｍのナンバリング方法を説明するための図 MBS識別子のフォーマット図 MBS識別子と直交コード系列の対応例を示す図 本発明の実施の形態１に係る基地局の要部構成を示す図 実施の形態１に係る端末の要部構成を示す図 チャネル推定部の内部構成を示す図 本発明の実施の形態２における直交コード割当の例を示す図 図９に示したRUBに対し、図１６に示したゾーン間個別パイロット構成を適用した例を示す図 実施の形態２におけるゾーン間個別パイロットの適用効果を説明するための図 図９に示したRUBに対し、パイロットシンボルを部分的にインタレースした例を示す図 ゾーン間でパイロットシンボルをインタレースした場合のパイロットシンボルの電力レベルを示す図 本発明の実施の形態３におけるゾーン間個別パイロットの適用効果を説明するための図 実施の形態３に係る基地局の要部構成を示す図 実施の形態３に係る端末の要部構成を示す図 本発明の実施の形態４におけるRUBの一例を示す図 実施の形態４における直交コードの割当の例を示す図 実施の形態４における直交コードの割当の別の例を示す図 実施の形態４における直交コードの割当の更に別の例を示す図 本発明の実施の形態５におけるRUBの一例を示す図 実施の形態５における直交コードの割当の例を示す図
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。
本発明者らは、MBS伝搬路で想定される周波数サブキャリア間の相関性と、MBS伝送の最小伝送単位（OFDM上でリソース割当されるリソースの単位）におけるパイロットシンボルの分布に偏りがあることに着目し、本発明をするに至った。なお、以下では、マルチキャリア伝送方式としてOFDM変調方式を用いる場合を例に説明する。
また、以下の説明では、複数のOFDMシンボルからなるサブフレーム中における特定のサブキャリア数からなるリソース割当の最小単位をリソースユニット（RU：Resource Unit）と定義する。
また、以下の説明では、複数（Ｍ個）のRUから構成されるリソースユニットブロック（RUB：Resource Unit Block）を最小単位としてMBS伝送されるとして説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態では、MBS伝送の最小伝送単位となるリソースユニットブロックRUBを、所定のサブキャリア間隔毎に複数のサブブロックに分割する。そして、各サブブロック内に含まれる複数のパイロットシンボルからなるパイロットブロックに対し、パイロットシンボル数に応じた長さの直交コードを重畳する。
図７は、RUが、６OFDMシンボル、１８サブキャリアから構成される例を示す。図７に示すように、RU内には、パイロットシンボル（図中、網掛け四角）及びデータシンボル（図中、白抜き四角）が含まれる。パイロットシンボルは、予め既知のシンボルパターンで送信され、受信側におけるチャネル推定（回線推定）に用いられる。
図８に、MBS伝送の最小伝送単位となるRUBの一例を示す。図８は、RUBが４（Ｍ＝４）個のRUから構成される例である。図８に示されるように、MBS伝送の最小伝送単位であるRUBにおいて、パイロットシンボルの分布に偏りがある。
以下では、図８に示すようなパイロットパターンで配置されるRUB内のパイロットシンボルに対し、本実施の形態におけるゾーン間個別パイロットの構成方法を適用する場合について説明する。
［ゾーン間個別パイロットの構成方法］
本実施の形態では、先ず、MBS SFN伝送でのＭＢＳゾーン端における伝搬路で想定される遅延スプレッドから算出される相関帯域幅Bc[Hz]を基に、RUBに分散して配置されるパイロットシンボルを、複数のパイロットブロックに分割する。
ここで、パイロットブロックは、式（２）を満たすNsc単位でRUBを分割し、分割されたRUB内の各サブブロックに含まれるパイロットシンボルと定義する。式（２）において、Dfは、サブキャリア周波数間隔[Hz]、αは、１以下の所定の正値をとる係数を示す。
Figure 2010113456
このようにして、相関帯域幅Bcに基づいてNscを決定し、Nsc単位でRUBをサブブロックに分割することにより、サブブロック内のサブキャリアは、互いに相関性が比較的高いことが保証される。
ここで、例えば、図８に示すように、RUBにおけるパイロットシンボルの配置が一様でなく、パイロットシンボルの分布に偏りがある場合、式（２）を満たし、かつ、パイロットシンボルの密度が低い領域で、パイロットブロック間の分割がされるようRUB分割を行う。これにより、パイロットシンボルが密集した部分を、ひとつのパイロットブロックに含めることができ、パイロットブロック内におけるパイロットシンボル間の間隔（周波数サブキャリア間隔）をより小さくすることができる。この結果、パイロットブロック内におけるパイロットシンボル間の周波数相関をより高めることができるので、後述のように、パイロットブロック毎に直交コードを重畳することにより、直交コード間の干渉低減とチャネル推定値精度の向上とをより効果的に行うことができる。
図９は、図８に示したパイロットパターンに対し、パイロットシンボルの密度が低い領域で、式（２）を満たすように分割した結果を示す。図９に示す例は、RUBが９つのパイロットブロックに分割された様子を示している。このとき、各パイロットブロックに含まれるパイロットシンボル数Npbは、RUにおけるパイロットパターンに依存する。
次に、本実施の形態では、同数のパイロットシンボル数を含むパイロットブロックを抽出し、抽出したパイロットグループをグループ化する。なお、以下では、パイロットシンボル数NpbがＫとなるグループをパイロットブロックグループPB(K)と表記し、そのグループ内の第ｎ番目のパイロットブロックをPB(K)-nと表記する。
図９に示す例では、PB(2)とPB(4)の２つのPBグループが存在し、PB(2)には、PB(2)-1〜PB(2)-6の６個のパイロットブロックが存在する。また、PB(4)には、PB(4)-1〜PB(4)-3の３個のパイロットブロックが存在する。
このような、各パイロットブロックグループPB(K)に対し、PB(K)に含まれるパイロットシンボル数に応じた長さを直交コード長SFとする直交コードを割り当て、それぞれのパイロットブロック内のパイロットシンボルに重畳する。なお、この際、想定されるMBSゾーン間干渉数NIを考慮して、直交コード長SFを決定する。具体的には、想定されるMBSゾーン間干渉数NIに対し、SF≧NI+1を満たすような直交コード長SFを決定する。これにより、十分な干渉抑圧効果を得ることができる。
例えば、図９において、PBグループPB(4)には、４（Npb=4）個のパイロットシンボルが含まれる。このとき、NI=2の場合は、直交コード長SFとして３又は４を選択すると、想定されるMBSゾーン間干渉数NI=2に対し、SF≧NI+1を満たすので、十分な干渉抑圧効果を得ることができる。また、PBグループPB(2)には、２（Npb=2）個のパイロットシンボルが含まれるので、想定されるMBSゾーン間干渉数NI=1であれば、十分な干渉抑圧効果を得ることができる。
［直交コードの重畳方法＃１］
次に、パイロットブロック内のパイロットシンボルへの直交コードの重畳方法について説明する。以下では、パイロットブロックグループPB(Npb)のパイロットシンボルPPB(Npb)(m)に対し、直交コード長SFPB(Npb)の直交コードが割り当てられた場合を例に説明する。
直交コード長SFPB(Npb)の直交コードは、SFPB(Npb)個の種類の直交コード系列を含む。例えば、長さ２（SF=2）の直交コードは、
SF2{1}=[1, 1] ,
SF2{2}=[1, -1]
の２種類の直交コード系列を含む。
また、長さ３（SF=3）の直交コードは、SF3{k}[m]＝exp[i mφ(k)]で示される３種類の直交コード系列を含む。ここで、φ(1)＝０、φ(2)＝2π/3、φ(3)＝4π/3である。具体的には、長さ３（SF=3）の直交コードは、
SF3{1}=[1, 1, 1] ,
SF3{2}=[exp(i 2π/3), exp{i 2(2π/3)}, exp{i 3(2π/3)} ] ,
SF3{3}=[exp(i 4π/3), exp{i 2(4π/3)}, exp{i 3(4π/3)} ]
を含む。
また、長さ４（SF=4）の直交コードは、
SF4{1}=[1, 1 , 1, 1] ,
SF4{2}=[1, 1, -1, -1] ,
SF4{3}=[1, -1, 1, -1] ,
SF4{4}=[1, -1, -1, 1]
を含む。
本実施の形態では、互いに近接する第Nz番目のMBSゾーンと第Nz＋１番目のMBSゾーンとに対し、異なる直交コード系列をそれぞれ割り当てる。すなわち、第Nz番目のMBSゾーンに対し、SFPB(Npb){j}を割り当て、第Nz＋１番目のMBSゾーンに対しSFPB(Npb){k}を割り当てる。ここで、ｊ≠ｋである。
なお、第Nz番目のMBSゾーンと第Nz＋１番目のMBSゾーンとへの直交コード系列の割り当ては、ブロック直交パイロット情報あるいはMBS識別子（ID:Identifier）に基づいて行う。各MBSゾーンへの直交コード系列の割り当て方法については、後述する。
そして、パイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボルPPB(Npb)-n(m)に対し、SFPB(Npb){j}[m]×PPB(Npb)-n(m)となるように、SFPB(Npb){j}[m]を重畳する。ここで、SFPB(Npb){j}[m]は、直交コード系列SFPB(Npb){j}におけるｍ番目の要素をあらわし、ｍ＝１、…、Npbである。
なお、割り当てられた直交コード長SFPB(Npb)よりも、第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボル数が多い場合（Nbp＞SFPB(Npb)）は、直交コードSFPB(Npb){j}の要素を巡回的に生成させてPPB(Npb)-n(m)に重畳する。すなわち、SFPB(Npb){j}[mod(m-1,SFPB(Npb))+1]×PPB(Npb)-n(m)となるように、重畳する。ここで、mod（x,y）はｘをｙで割ったときの余り（剰余）を行うモジュロー演算子である。
パイロットシンボルPPB(Npb)-n(m)のｍのナンバリングは、例えば、図１０に示すように行う。すなわち、サブフレーム内の第１のOFDMシンボルにおいて、まず、パイロットブロック内PB-n(Npb)の小さいサブキャリア番号から大きいサブキャリア番号にスイープしたときに現れるパイロットシンボルに対し、PPB(Npb)-n(1)、PPB(Npb)-n(2)、…、PPB(Npb)-n(k)のように、順次ｍを付与していく。そして、パイロットブロック内のサブキャリア番号が最大になったら、続く第２のOFDMシンボル以降も、パイロットブロック内で順次サブキャリアをスイープし、PPB(Npb)-n(k+1)、PPB(Npb)-n(k+2)、…のように、順次にｍを付与していく。なお、ナンバリングの方法に関しては、特に限定されず、互いに近接するパイロットシンボルの順にナンバリングする手法であればよい。
次に、各MBSゾーンへの直交コード系列の割り当て方法について説明する。
各MBSゾーンへの直交コード系列の割り当ては、MBSゾーン間個別パイロット構成情報（ブロック直交パイロット情報）あるいは、MBS識別子に基づいて行うことができる。以下では、MBS識別子を基に行う場合を詳細に説明する。ここで、MBS識別子（あるいはマルチキャスト識別情報）は、送信されるMBSデータ信号に対する識別情報であり、ＭＢＳ識別子が同一であれば同一の内容のデータであることを意味するものであり、データのコンテンツの同一性を識別することができる。また、後述する基地局から送信される制御情報には、MBS識別子と、OFDM上のMBSデータへのマッピング配置とは関連づけられて送信されるものである。
このようなＭＢＳ識別子に対し、例えば、MBS識別子を４つのグループ＃１〜グループ＃４に分け、それぞれのグループに異なる直交コード系列を以下のように対応付けることにより行う。
グループ＃１：直交コード系列＃１（Multiple SFN）
グループ＃２：直交コード系列＃２（Multiple SFN）
グループ＃３：直交コード系列＃３（Multiple SFN）
グループ＃４：直交コード系列なし（Single SFN）
そして、それぞれのグループを隣接するMBSゾーンに割り当てる。このようにして、直交コード系列をMBSゾーンに割り当てる場合には、MBS識別子とMBSゾーンとを、１対１に関連付けることができるため（ＭＢＳゾーンは異なる複数基地局から同一のコンテンツを送信するため、異なる複数基地局かのＭＢＳ識別子も同一となるため）、MBS識別子情報に、MBSゾーン間個別パイロット構成情報（ブロック直交パイロット情報）を含めることができる。例えば、図１１に示すように、ＮビットからなるMBS識別子（Ｍ−ＩＤ）の上位（あるいは下位）Ｋビットに対し、MBSゾーン間個別パイロット構成情報を含めて構成させることができる。
図１２は、MBSゾーン間の干渉数NI=2を想定する場合に、ＮビットからなるMBS識別子のうちの２ビット（Ｋ＝２）に対し、MBSゾーン間個別パイロット構成情報を含める場合の例である。図１２に示す例では、例えば、Ｋビットが「01」のMBS識別子が通知された場合、端末は、ゾーン間個別パイロットを適用し、直交コード系列＃１を用いることが分かる。
このようにして、MBS識別子にゾーン間個別パイロット構成情報を含ませる場合、MBS識別子として用いる総数は従来通り変わらずＮビットとし、ＮビットにMBSゾーン間個別パイロット構成情報を含めることができるので、ゾーン間個別パイロット構成情報の明示的な送信が不要となり、制御情報の削減が可能となる。
なお、MBS識別子に代えて、MBSゾーンを識別するMBSゾーン識別子を用いてもよい。また、MBS識別子に代えて、MBSのコンテンツを識別するMBSコンテンツ識別子を用いてもよい。
各MBSに用いる直交コード系列の情報は、制御情報信号に含めて、基地局から端末へ伝送する。端末では、制御情報信号から自ゾーンに割り当てられた直交コード系列の情報を抽出し、当該直交コード系列を用いて、MBSデータ信号受信時のチャネル推定処理を行う。
次に、本実施の形態に係る基地局及び端末の構成について説明する。
図１３は、本実施の形態に係る基地局１００の要部構成を示す。なお、説明が煩雑になることを避けるために、図１３では、本発明と密接に関連する下り回線での送信に係わる構成部を示し、上り回線での受信に係わる構成部の図示及び説明を省略する。
パイロットシンボル生成部１１０は、ブロック直交パイロット情報あるいはMBS識別子に基づいて、ゾーン間個別パイロットを生成する。パイロットシンボル生成部１１０は、パイロットブロック分割部１１１、ゾーン個別パイロットブロック直交コード生成部１１２及びブロック直交パイロット重畳部１１３を備える。
パイロットブロック分割部１１１は、想定されるMBS SFN伝送における伝搬路の遅延スプレッドから算出される相関帯域幅Bc[Hz]を基に、MBS伝送時の最小伝送単位であるRUBを複数のパイロットブロックに分割することで、RUBに含まれるパイロット系列P(m)を分割する。なお、パイロット系列P(m)は、受信側に既知である所定の信号系列である。また、パイロットブロックは、上述したように、式（２）を満たすNsc単位で分割されたRUB内の各サブブロックに含まれるパイロットシンボルである。
ゾーン個別パイロットブロック直交コード生成部１１２は、ブロック直交パイロット情報あるいはMBS識別子に応じて、隣接するMBSゾーン間で互いにゾーン間干渉を低減することができる直交コード系列を、各パイロットブロックに割り当てる。ゾーン個別パイロットブロック直交コード生成部１１２は、パイロットブロックごとの直交コード系列を生成し、生成したパイロットブロックごとの直交コード系列を、ブロック直交パイロット重畳部１１３に出力する。
ブロック直交パイロット重畳部１１３は、上述の［直交パイロットの重畳方法］に従って、各パイロットブロックに対し、パイロットブロック単位に直交パイロットを重畳し、重畳後のパイロット信号を信号多重部１４０に出力する。
リソース割当制御部１２０は、パイロット信号、MBSデータ信号あるいはユニキャストデータ信号のOFDM上のマッピング配置（OFDMシンボル、周波数サブキャリアの位置情報、データ長）を決定し、決定したマッピング配置の情報を制御情報生成部１３０及び信号多重部１４０に出力する。なお、MBS識別子（あるいはマルチキャスト識別情報）によりMBSデータ信号の同一性を識別することができ、MBS識別子と、OFDM上のMBSデータへのマッピング配置とは関連づけられるので、MBS識別子（あるいはマルチキャスト識別情報）から、MBSデータ信号のマッピング配置を割り出す（参照する）ことができる。
制御情報生成部１３０は、制御情報信号を生成する。具体的には、制御情報生成部１３０は、パイロット信号、MBSデータ信号あるいはユニキャストデータ信号のOFDM上のマッピング情報（OFDMシンボル、周波数サブキャリアの位置情報、データ長、MBS識別子（あるいはマルチキャスト識別情報）が含まれる）、送信フォーマット情報（変調多値数、誤り訂正符号化方法、符号化率など）、及びゾーン間個別パイロット構成情報（以下ブロック直交パイロット情報ともよぶ）を含めた制御情報信号を生成する。
信号多重部１４０は、マッピング情報に基づいて、パイロット信号、データ信号（ユニキャストデータ信号又はMBSデータ信号）、及び制御情報信号をOFDM上にマッピングする。
OFDM変調部１５０は、OFDM上にマッピングされた周波数領域の信号に対し、IFFT（Inverse Fast Fourier Transform）処理を施すことにより、時間領域の信号に変換し、さらに、ガードインターバルを付加して、送信部１６０に出力する。
送信部１６０は、ガードインターバル付加後の時間領域の信号に対して、D/A（Digital to Analog）変換、アップコンバート等の無線送信処理を行った後、無線送信処理後の信号をアンテナを介して各端末に送信する。
図１４は、本実施の形態に係る端末２００の要部構成を示す。なお、説明が煩雑になることを避けるために、図１４では、本発明と密接に関連する下り回線の受信に係わる構成部を示し、上り回線の送信に係わる構成部の図示及び説明を省略する。
受信部２１０−１，２１０−２は、基地局から送信された信号を受信し、受信信号に対してダウンコンバート、A/D（Analog to Digital）変換等の無線受信処理を行った後、無線受信処理後の信号をOFDM復調部２２０−１，２２０−２に出力する。
OFDM復調部２２０−１，２２０−２は、無線受信処理後の信号に対しOFDM復調処理を施し、復調後の信号をリソース割当情報抽出部２３０、パイロット信号抽出部２４０、ブロック直交パイロット情報抽出部２５０及びMBS／ユニキャスト信号抽出部２６０に出力する。
リソース割当情報抽出部２３０は、OFDM復調部２２０−１，２２０−２から入力される信号から制御情報信号を抽出する。そして、リソース割当情報抽出部２３０は、制御情報信号に含まれるマッピング情報を、パイロット信号抽出部２４０及びMBS／ユニキャスト信号抽出部２６０に出力する。また、リソース割当情報抽出部２３０は、制御情報信号に含まれる送信フォーマット情報（変調多値数、誤り訂正符号化方法、符号化率など）を復調／復号部２８０に出力する。さらに、リソース割当情報抽出部２３０は、制御情報信号に含まれるその他の情報（ブロック直交パイロット情報など）をブロック直交パイロット情報抽出部２５０に出力する。
パイロット信号抽出部２４０は、MBSデータ信号あるいはユニキャストデータ信号と共に送信されるパイロットシンボルを抽出する。なお、MBSデータ信号あるいはユニキャストデータ信号によって、パイロットシンボルの挿入位置が同一あるいは異なる場合がある。後者の場合、パイロット信号抽出部２４０は、制御情報信号に含まれるマッピング情報に基づきパイロットシンボルを抽出する。
ブロック直交パイロット情報抽出部２５０は、MBSゾーン個別にパイロットブロック毎に割り当てた直交コードの割当情報（ブロック直交パイロット情報）を抽出する。または、ブロック直交パイロット情報抽出部２５０は、MBS識別子に基づいて、ブロック直交パイロット情報を抽出する。
MBS／ユニキャスト信号抽出部２６０は、制御情報信号に含まれるマッピング情報に基づいて、MBSデータ信号あるいはユニキャストデータ信号を抽出し、抽出後のMBSデータ信号あるいはユニキャストデータ信号を復調／復号部２８０に出力する。
チャネル推定部２７０は、パイロット信号抽出部２４０から入力されるパイロットシンボル及びブロック直交パイロット情報抽出部２５０から入力されるブロック直交パイロット情報を用いて、チャネル推定を行い、推定したチャネル推定値を復調／復号部２８０に出力する。
チャネル推定部２７０の動作及び内部構成について、図１５を用いて説明する。なお、以下では、上述の［直交コードの重畳方法＃１］において説明したように、第Nz番目のMBSゾーンにおける、パイロットブロックグループPB(Npb)に、直交コード系列SFPB(Npb){j}が割り当てられた場合を例に説明する。
図１５は、チャネル推定部２７０の内部構成を示す図である。
ゾーン個別パイロットブロック直交コード生成部２７１は、ブロック直交パイロット情報に基づいて、パイロットブロックグループPB(Npb)毎の直交コード系列SFPB(Npb){j}を生成する。
パイロットブロック分割部２７２は、抽出されたパイロットシンボル群R(k)を、複数のパイロットブロックPB(Npb)-nに分割し、パイロットブロック毎PB(Npb)-nの受信シンボル群RPB(Npb)-n(m)とする。上述したように、PB(Npb)-nは、パイロットブロックグループPB(Npb)に属する第ｎ番目のパイロットブロックをあらわす。また、ｍ＝１、…、Npbである。
送信パイロットシンボル生成部２７３は、送信される予め既知のパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボルのレプリカシンボルTPB(Npb)-n(m)を生成する。
ブロック直交パイロット分離部２７４は、パイロットブロックPB(Npb)-n毎に、割り当てられた直交コード系列SFPB(Npb){j}を基に、複数のMBSゾーンからの信号が重畳されたパイロットシンボルから、所望の（当該端末が受信する）MBSゾーンのパイロット信号の受信品質（SINR:Signal-to-Interference and Noise power Ratio）を高めたチャネル推定値HPB(Npb)-n(w)を算出する。
具体的には、ブロック直交パイロット分離部２７４は、式（３−１）、式（３−２）を用いて、チャネル推定値HPB(Npb)-n(w)を算出する。なお、式（３−１）及び式（３−２）において、floor(x)は、ｘを超えない最大の自然数をあらわす。
Figure 2010113456
チャネル推定補間処理部２７５は、ブロック直交パイロット分離部２７４で得られたチャネル推定値を用いて、データシンボルに対するチャネル推定値を補間し、データシンボルに対するチャネル推定値を算出する。
このようにして、チャネル推定部２７０は、MBSゾーン内の伝搬路の遅延スプレッドに応じた相関帯域幅に基づいて分割されたサブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さを、直交コード長とする直交コード系列を、サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算して生成されたパイロット系列を用いて、チャネル推定するようにした。これにより、サブブロック内の周波数相関が高いパイロットシンボルに対し、直交関係を確保するために必要な最小の直交コード長の直交コード系列が重畳されたパイロットシンボルを用いてチャネル推定することができるので、直交コード長にわたる平均化処理が、周波数相関が高いパイロット間で行われるようになり、高いチャネル推定精度が得られるようになる。
再度図１４に戻って、復調／復号部２８０は、抽出されたMBSデータ信号あるいはユニキャストデータ信号に対し、制御情報信号に含まれる送信フォーマット情報、及び、チャネル推定部２７０でのチャネル推定結果に基づき復調及び復号処理を行う。
以上のように、本実施の形態では、パイロットシンボル生成部１１０は、MBSゾーン内の伝搬路の遅延スプレッドに応じた相関帯域幅に基づいて、MBS伝送時のリソース割当の最小単位である最小リソース単位を複数のサブブロックに分割し、各々のサブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さを直交コード長とする直交コード系列を、各々のサブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算して、パイロット系列を生成するようにした。これにより、サブブロック内の周波数相関が高いパイロットシンボルに対し、直交関係を確保するために必要な最小の直交コード長の直交コード系列が重畳されたパイロットシンボルを用いてチャネル推定することができるので、直交コード長にわたる平均化処理が、周波数相関が高いパイロット間で行われるようになり、高いチャネル推定精度が得られるようになる。
（実施の形態２）
実施の形態１では、各々のパイロットブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さを直交コード長とする直交コード系列を、各々のパイロットブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算した。
そのため、各々のパイロットブロックに含まれるパイロットシンボル数が、MBSゾーン干渉数よりも少ない場合、MBSゾーンによって直交コード間干渉の抑圧効果にばらつきが生じる場合がある。
例えば、図９において、パイロットブロックPB(2)では、最大の直交コード長SFPB(2)が２となる。したがって、MBSゾーン間干渉数NI＝１の場合、SF≧２となるため、十分な干渉抑圧効果を得ることができる。一方、MBSゾーン間干渉数NI＝２の場合、十分な干渉抑圧効果を得るためには、SF≧３を満たす必要があるが、最大の直交コード長SFPB(2)が２のため、SF≧３を満たさず、十分な干渉抑圧効果がえることが困難となる。この結果、割り当てる直交コードによって、MBSゾーン間で干渉抑圧効果にばらつきが生じ、ワーストケースのMBSゾーンでは、干渉抑圧性能が著しく低下する。
そこで、本実施の形態では、直交コードの割当を、周波数方向のパイロットブロック毎に可変するようにした。
［直交コードの重畳方法＃２］
以下、本実施の形態における、パイロットブロック内のパイロットシンボルへの直交コードの重畳方法について説明する。以下では、パイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nのパイロットシンボルPPB(Npb)-n(m)に対し、直交コード長SFPB(Npb)の直交コードが割り当てられた場合を例に説明する。ここで、ｍ＝１、…、Npbである。なお、以下では、PB(2)、NI=2の場合に限定して説明する。
本実施の形態では、ブロック直交パイロット情報あるいはMBS識別子に基づいて、互いに近接する第Nz番目〜第Nz＋NI番目のMBSゾーンに対し、パイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nに、以下のような直交コード系列SFPB(Npb){j}をそれぞれ割り当てる。
すなわち、第Nz＋s番目（ｓ＝0，1，2）のMBSゾーン（MBSゾーン＃Nz＋s）に対し、式（４−１）及び式（４−２）に従って、直交コードを割り当てる。
Figure 2010113456
上記式（４−１）及び式（４−２）に従って、直交コードを割り当てることにより、直交コードの割当を、周波数方向のパイロットブロック毎に可変するゾーン個別パイロットを得ることができる。すなわち、周波数方向に隣り合うパイロットブロックPB(Npb)-nとパイロットブロックPB(Npb)-(n+1)に、直交コード長が同一でかつパターンが異なる直交コード系列が割り当てられるようになる。
図１６は、式（４−１）及び式（４−２）に従って、MBSゾーン＃Nz＋s（ｓ＝0，1，2）において、Nz=１の場合に、各MBSゾーン＃Nz＋sにおける各パイロットブロックPB(2)-n（n=1,2,3）に対し直交コードを割り当てた例である。
図１７を用いて、図９に示したRUBに対し、図１６に示したゾーン間個別パイロット構成を適用する場合について考える。NI=2の場合に、本実施の形態におけるゾーン間個別パイロット構成を適用する場合、PB(4)に対しては、SFPB(4)≧NI+1=3となり十分な干渉抑圧特性が得られる。
一方、PB(4)に対しては、同一の周波数帯域にあるパイロットブロックPB(2)-nに対して、直交コード長が同一でかつパターンが同一の直交コード系列が割り当てられている。図１７において、*印が付されたMBSゾーン同士に、直交コード長が同一でかつパターンが同一の直交コード系列が割り当てられている。しかし、直交コード長が同一でかつパターンが同一の直交コード系列が割り当てられた周波数領域は、図１７から分かるように、３つのMBSゾーン間に均等に分散されている。
このように、例えば、周波数方向に隣り合うパイロットブロックPB(Npb)-nとパイロットブロックPB(Npb)-(n+1)に、直交コード長が同一でかつパターンが異なる直交コード系列を割り当てることにより、ゾーン間干渉を受ける周波数領域をゾーン間で均等に分散させることができるので、MBSゾーンに依存せずに、干渉電力を平均的に低減することができる。
図１８は、本実施の形態におけるゾーン間個別パイロットの適用効果を説明するための図である。図１８において、S1は、MBSゾーン＃１に位置する端末における所望信号電力を示し、I2及びI3は、隣接するMBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３からのそれぞれの干渉電力を示す。
例えば、図９に示すように、PB(2)及びPB(4)にそれぞれ含まれるパイロット数の総数（１２個）が等しい場合の干渉電力の大きさについて考える。
ゾーン間共通パイロット構成を適用する場合には、MBSゾーン＃１は、隣接するMBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３のRUBに含まれる４８個（＝２４×２）全てのパイロットシンボルから干渉を受ける。
これに対し、本実施の形態におけるゾーン間個別パイロット構成を適用する場合には、PB(4)においては、SFPB(4)≧NI+1=3となり十分な干渉抑圧特性が得られ、MBSゾーン＃１は、隣接するMBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３からの干渉を受けず、干渉電力の大きさをほぼ０とみなすことができる。
また、PB(2)においては、図１６に示したように、MBSゾーン＃１のパイロットブロックPB(2)-1及びPB(2)-4では、割り当てられた直交コード系列のパターンが、MBSゾーン＃３のパイロットブロックPB(2)-1及びPB(2)-4に割り当てられた直交コード系列のパターンと同一であり、MBSゾーン＃２のパイロットブロックPB(2)-1及びPB(2)-4に割り当てられた直交コード系列のパターンとは異なるため、MBSゾーン＃１は、MBSゾーン＃３のパイロットブロックPB(2)-1及びPB(2)-4に含まれる４個のパイロットシンボルからの干渉を受ける。
同様に、MBSゾーン＃１のパイロットブロックPB(2)-2及びPB(2)-5では、割り当てられた直交コード系列のパターンが、MBSゾーン＃２のパイロットブロックPB(2)-2及びPB(2)-5に割り当てられた直交コード系列のパターンと同一であり、MBSゾーン＃３のパイロットブロックPB(2)-2及びPB(2)-5に割り当てられた直交コード系列のパターンとは異なるため、MBSゾーン＃１は、MBSゾーン＃２のパイロットブロックPB(2)-2及びPB(2)-5に含まれる４個のパイロットシンボルからの干渉を受ける。
また、MBSゾーン＃１のパイロットブロックPB(2)-3及びPB(2)-6では、割り当てられた直交コード系列のパターンが、MBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３のパイロットブロックPB(2)-3及びPB(2)-6に割り当てられた直交コード系列のパターンと異なるため、MBSゾーン＃１は、MBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３からの干渉を受けず、干渉電力の大きさをほぼ０とみなすことができる。
以上を考慮すると、PB(2)及びPB(4)においては、MBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３の各RUBに含まれる総パイロットシンボル数４８個のうち、MBSゾーン＃１に干渉を与えるパイロットシンボル数が８個となるため、ゾーン間共通パイロット適用時に比べ、他MBSゾーンからの干渉電力Ikを1/6に低減することができるようになる。
以上のように、直交コードの割当を、周波数方向のパイロットブロック毎に可変することにより、ゾーン間干渉を分散でき、平均的な干渉抑圧効果を高めることができる。
（実施の形態３）
実施の形態２では、直交コードの割当を、周波数方向のパイロットブロック毎に可変にし、周波数方向に隣り合うパイロットブロックPB(Npb)-nとパイロットブロックPB(Npb)-(n+1)に、直交コード長が同一でかつパターンが異なる直交コード系列を割り当てるようにした。
しかし、SFPB(Npb)≧NI+1を満たさないパイロットブロックグループPB(Npb)では、一部のMBSゾーン間でMBSゾーン間干渉が残ることになる。例えば、図１６に示す例では、パイロットブロックPB(Npb)-1及びPB(Npb)-4において、MBSゾーン＃１に割り当てられた直交コード系列のパターンと、MBSゾーン＃３に割り当てられた直交コード系列のパターンとが同一となり、ゾーン間干渉が残る。
そこで、本実施の形態では、ゾーン間干渉が残るゾーン間のパイロットシンボルを部分的にインタレース配置とする。
以下、本実施の形態におけるゾーン個別パイロットの構成方法について説明する。なお、直交コードの重畳方法は、実施の形態２と同様とし、説明を省略する。
［ゾーン個別パイロットの構成方法］
以下、図９に示したRUBに対し、本実施の形態におけるゾーン個別パイロットの構成方法を適用する場合を例に説明する。
図１９は、図９に示したRUBに対し、パイロットシンボルを部分的にインタレースした例である。
図１６及び図１７に示したように、例えば、PB(2)-1においては、MBSゾーン＃１とMBSゾーン＃３とに重複する直交コード系列として、共に[1,1]が割り当てられている。そこで、MBSゾーン＃１又はMBSゾーン＃３のパイロットブロックPB(2)-1に含まれるパイロットパターンを、周波数方向、あるいは時間方向に、パイロットブロック内で巡回的なインタレース配置とする。図１９は、MBSゾーン＃３において、正の時間周波数方向に１つのOFDMシンボル分、パイロット信号を巡回シフトさせた例である。
このようにして、PB(2)-1において同一の周波数及び時間リソースに配置されるパイロットシンボルをMBNSゾーン＃１とMBSゾーン＃３間で衝突しないようにインタレースすることにより、MBSゾーン＃１とMBSゾーン＃３間の干渉を低減することができる。
図２０，図２１は本実施の形態におけるゾーン間個別パイロットの適用効果を説明するための図である。
図２０は、上述したように、ゾーン間でパイロットシンボルをインタレースした場合のパイロットシンボルの電力レベルを示す図である。図２０において、横軸は周波数を示し、縦軸は各パイロットシンボルの電力レベルを示す。図２０において、βは、パイロットブースティング電力（データシンボル電力に対するパイロットシンボル電力比）である。
図２１において、S1は、MBSゾーン＃１に位置する端末における所望信号電力を示し、I2及びI3は、隣接するMBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３からのそれぞれの干渉電力を示す。
例えば、図１９に示すように、PB(2)及びPB(4)にそれぞれ含まれるパイロット数の総数（１２個）が等しい場合の干渉電力の大きさについて考える。
ゾーン間共通パイロット構成を適用する場合には、MBSゾーン＃１は、隣接するMBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３のRUBに含まれる４８個（＝２４×２）全てのパイロットシンボルから干渉を受ける。
これに対し、本実施の形態におけるゾーン間個別パイロット構成を適用する場合には、実施の形態２と同様に、PB(4)においては、SFPB(4)≧NI+1=3となり十分な干渉抑圧特性が得られ、MBSゾーン＃１は、隣接するMBSゾーン＃２及びMBSゾーン＃３からの干渉を受けず、干渉電力の大きさをほぼ０とみなすことができる。
また、PB(2)においては、図１６に示したように、MBSゾーン＃１のパイロットブロックPB(2)-1及びPB(2)-4では、割り当てられた直交コード系列のパターンが、MBSゾーン＃３のパイロットブロックPB(2)-1及びPB(2)-4に割り当てられた直交コード系列のパターンと同一である。しかし、実施の形態２とは異なり、MBSゾーン＃１とMBSゾーン＃３のパイロットブロックPB(2)-1及びPB(2)-4に割り当てられた直交コード系列のパターンは同一であるが、図１９に示すように、配置されるパイロットシンボルの時間軸方向の位置が、MBSゾーン＃１とMBSゾーン＃３とで異なるようにインタレースされる。これにより、パイロットブロックPB(2)-1及びPB(2)-4では、MBSゾーン＃１とMBSゾーン＃３とでのパイロットシンボルの衝突を避けることができ、パイロットブースディングされた電力分だけ、干渉電力を低減することができる。この結果、他ゾーンからの干渉電力Ikを1/(3β)に低減することができる。上述したように、βは、パイロットブースティング電力であり、β＞２以上の場合、実施の形態２よりもさらに高い干渉抑圧効果を得ることができる。
以上のように、直交コードの割当を、周波数方向のパイロットブロック毎に可変し、さらに、ゾーン間干渉が残るゾーン間のパイロットシンボルを部分的にインタレース配置とすることにより、実施の形態２に比し、干渉抑圧効果をさらに高めることができる。
次に、本実施の形態に係る基地局及び端末の構成について説明する。
図２２は、本実施の形態に係る基地局の要部構成を示す。なお、図２２の本実施の形態に係る基地局において、図１３と共通する構成部分には、図１３と同一の符号を付して説明を省略する。図２２の基地局３００は、図１３の基地局１００に対して、リソース割当制御部１２０に代えてリソース割当制御部３２０を備え、パイロットブロックインタレース制御部３１０を更に追加した構成を採る。
パイロットブロックインタレース制御部３１０は、MBS識別子（あるいはブロック直交パイロット情報）ｓと、パイロットグループにおけるパイロットブロック番号ｎを基にインタレース配置を行うパイロットブロックを決定し、その情報をリソース割当制御部３２０に出力する。
具体的には、パイロットブロックインタレース制御部３１０は、mod(n-s,SFPB(Npb)+1)≠0 の場合に更に、mod(n-s, SFPB(Npb)+1)＝１あるいは２となる第Nz+s番目のMBSゾーンのパイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nにおいて、部分的なインタレース配置を行うと決定する。これにより、mod(n-s,SFPB(Npb)+1)≠0 の場合に、ブロック直交パイロット重畳部１１３によって、同一のSFPB(Npb){１}が重畳されたパイロットシンボルが、時間軸方向にインタレースされ、異なる時間リソースに配置されるようになるので、干渉電力を低減することができるようになる。
なお、パイロットブロックインタレース制御部３１０におけるインタレース方法は、上述の方法に限られず、他の方法を用いてもよく、パイロットブロックインタレース制御部３１０は、同一のSFPB(Npb){１}が重畳されたパイロットシンボルを、MBSゾーン間でインタレースすればよい。
リソース割当制御部３２０は、リソース割当制御部１２０の処理に加え、インタレース配置を行うパイロットブロックの情報に基づき、パイロットブロックに対するインタレース配置制御を更に追加して行う。
図２３は、本実施の形態に係る端末の要部構成を示す。なお、図２３の本実施の形態に係る端末において、図１４と共通する構成部分には、図１４と同一の符号を付して説明を省略する。図２３の端末４００は、図１４の端末２００に対して、ブロック直交パイロット情報抽出部２５０及びパイロット信号抽出部２４０に代えて、ブロック直交パイロット情報抽出部４１０及びパイロット信号抽出部４２０を備える。
ブロック直交パイロット情報抽出部４１０は、ブロック直交パイロット情報抽出部２５０の処理に加え、パイロットブロックインタレース制御部３１０と同様に、MBS識別子（あるいはブロック直交パイロット情報）ｓと、パイロットグループにおけるパイロットブロック番号ｎを基にインタレース配置されたパイロットブロックを特定し、その情報をパイロット信号抽出部４２０に出力する。
パイロット信号抽出部４２０は、パイロット信号抽出部２４０の処理に加え、インタレース配置されたパイロットブロックの情報に基づきパイロットシンボルを抽出する。
以上のように、本実施の形態によれば、MBSゾーン間で同じ周波数帯域に割り当てられたサブブロックにおいて、同一の直交コード系列が乗算されたパイロットシンボルをMBSゾーン間でインタレースするようにした。これにより、同一の周波数及び時間リソースに配置されるパイロットシンボルが、MBNSゾーン間で衝突しないようになるため、MBSゾーン間干渉を低減することができるようになる。
（実施の形態４）
実施の形態１から実施の形態３では、MBS伝送が単一のサブフレームを用いて送信される場合について説明した。
本実施の形態では、MBS伝送が複数のサブフレームを用いて送信される場合においても、干渉抑圧特性向上を図ることができるゾーン間個別パイロット構成について説明する。
［ゾーン間個別パイロット構成方法］
図２４に、本実施の形態におけるRUBの一例を示す。図２４は、２つのサブフレームをMBS伝送時のリソース割当の単位とする場合の例である。
図２４に示すように、本実施の形態でも、上述の各実施の形態と同様に、想定されるMBS SFN伝送における伝搬路において想定されるＭＢＳゾーン端での遅延スプレッドから算出される相関帯域幅Bc[Hz]を基に、RUBに分散して配置されるパイロットシンボルを、複数のパイロットブロックに分割する。
そして、時間的に連続するサブフレーム＃１及びサブフレーム＃２に跨り、かつ、同一の周波数帯域にあるパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さの直交コードを割り当て、時間的に連続するサブフレーム＃１及びサブフレーム＃２に跨り、かつ、同一の周波数帯域にあるパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボルに、直交コード系列を重畳する。
すなわち、パイロットブロックグループPB(2)に対し、サブフレーム＃１のパイロットブロックPB(Npb)-n及びこれに連続するサブフレーム＃２のパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボルに、より長い直交コード長の直交コードを割り当てる。
図２５は、図２４に示した時間的に連続する２つのサブフレームごとに、直交コードを割り当てた例である。図２５に示す例は、実施の形態１と同様に、サブフレーム＃１のPB(2)に含まれるパイロットブロックに対して、長さ２（SF=2）の直交コードを割り当てている。さらに、本実施の形態では、サブフレーム＃１及び＃２のPB(2)に含まれるパイロットブロックに対して、長さ４（SF=4）の直交コード（Ｗａｌｓｈコード)を割り当てている。
また、図２５に示す例では、さらに、サブフレーム＃３以降も連続してリソース割り当てされた場合に、サブフレーム＃１及び＃２で割り当てた直交コードを２サブフレーム周期で繰り返し割り当てている。
なお、さらにサブフレーム＃３以降も連続してリソース割当された場合は、サブフレーム＃１及び＃２で割り当てた直交コードをMBSゾーン間で、２サブフレーム周期で可変して割り当てるようにしてもよい。図２６に、２サブフレーム周期で可変して割り当てた場合の直交コード割当の例を示す。
また、パイロットブロックグループPB(2)のパイロットブロック毎に、MBSゾーン個別の直交コード割当を可変するようにしてもよい。
［直交コードの重畳方法＃４］
第２ｋ―１番目及び第２ｋ番目の２つの連続したサブフレームを単位に、同一の周波数位置にあるパイロットブロックに跨る直交コードを割り当てる。すなわち、パイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nにおける、第２ｋ―１番目及び第２ｋ番目の２つの連続サブフレームに跨るパイロットシンボルPPB(Npb)-n(m)に対し、パイロットシンボル数2Npbに応じた直交コード長SFPB(2Npb)の直交コードを割り当てる。ここで、ｍ＝１、…、2Npbである。また、ｋ＝１、…、Nsfである。なお、Nsfは、MBSリソース割り当てされたサブフレーム数である。
このようにして、サブフレーム＃１のパイロットブロックPB(Npb)-n及びこれに連続するサブフレーム＃２のパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボルに対して、より長い直交コード長の直交コードを割り当てることにより、MBSゾーン間の干渉抑圧効果を更に高めることができる。
［直交コードの重畳方法＃４−１］
［直交コードの重畳方法＃４］と同様に、第２ｋ―１番目及び第２ｋ番目の２つの連続したサブフレームを単位に、同一の周波数位置にあるパイロットブロックに跨る直交コードを割り当てる。すなわち、パイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nにおける、第２ｋ―１番目及び第２ｋ番目の２つの連続サブフレームに跨るパイロットシンボルPPB(Npb)-n(m)に対し、パイロットシンボル数2Npbに応じた直交コード長SFPB(2Npb)の直交コードを割り当てる。ここで、ｍ＝１、…、2Npbである。また、ｋ＝１、…、Nsfである。なお、Nsfは、MBSリソース割り当てされたサブフレーム数である。
さらに、パイロットシンボルPPB(Npb)-n(m)への直交コード系列を次のように割り当てる。なお、以下では、PB(2)、NI=2の場合に限定して説明する。
具体的には、ブロック直交パイロット情報あるいはMBS識別子に基づいて、お互いに近接する第Nz番目〜第Nz＋NI番目のMBSゾーン（MBS識別子）に対し、パイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nに、以下のような直交コード系列SFPB(Npb){j}をそれぞれ割り当てる。
すなわち、第Nz＋s番目（ｓ＝0，1，2）のMBSゾーン（MBSゾーン＃Nz＋s）に対し、式（５−１）〜式（５−３）に従って、直交コードを割り当てる。
Figure 2010113456
なお、SFPB(2Npb)=4の場合、
SF4{1}=[1, 1 , 1, 1] ,
SF4{2}=[1, 1, -1, -1] ,
SF4{3}=[1, -1, 1, -1] ,
SF4{4}=[1, -1, -1, 1]
を、上記式（５−１）〜式（５−３）に従って、パイロットブロックPB(Npb)-nに割り当てる。
図２７Ａ、図２７Ｂ、図２７Ｃは、それぞれ、図２４に示したRUB内のパイロットブロックPB(2)-1、PB(2)-2、PB(2)-3に対し直交コードを割り当てた例を示す。
なお、PB(2)-4以降に対してもMBSゾーン間で同様に巡回的に可変して割り当てを行う。このようにして、直交コードを割り当てることにより、奇数個のサブフレームのRUBがMBSデータ伝送のリソース割当の単位とされた場合においても、実施の形態２と同様に、MBSゾーン間干渉の影響をMBSゾーン間で均一化させることができる。
（実施の形態５）
本実施の形態では、MBS伝送が複数のサブフレームを用いて送信される場合に、チャネル推定精度を更に向上することができるゾーン間個別パイロット構成について説明する。
［ゾーン間個別パイロット構成方法］
図２８に、本実施の形態におけるRUBの一例を示す。図２８は、２つのサブフレームをMBS伝送時のリソース割当の単位とする場合の例である。
図２８に示すように、本実施の形態でも、上述の各実施の形態と同様に、想定されるMBS SFN伝送における伝搬路で想定されるＭＢＳゾーン端での遅延スプレッドから算出される相関帯域幅Bc[Hz]を基に、RUBに分散して配置されるパイロットシンボルを、複数のパイロットブロックに分割する。
そして、時間的に連続するサブフレーム＃１及びサブフレーム＃２に跨り、かつ、同一の周波数位置にあるパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さの直交コードを割り当て、時間的に連続するサブフレーム＃１及びサブフレーム＃２に跨り、かつ、同一の周波数位置にあるパイロットブロックPB(Npb)-nに含まれるパイロットシンボルに、直交コード系列を重畳する。
［直交コードの重畳方法＃５］
２つ以上の連続したサブフレームに対し、同一の周波数位置にあるパイロットブロックに跨り、直交コードを割り当てる。すなわち、第ｋ番目のサブフレームにおける、パイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)−ｎにおけるパイロットシンボルPPB(Npb)-n ｋ(m)に対し、パイロットブロック内のパイロットシンボル数Npbの２倍の長さ以下の直交コードSFPB(2Npb)を割り当てる。ここで、ｍ＝１,…,Npbである。
本実施の形態では、パイロットシンボルPPB(Npb)-n(m)への直交コード系列を次のように割り当てる。なお、以下では、PB(2)、NI=2、SFPB(2Npb)=3の直交コードを割り当てた場合について説明する。
ここで、ブロック直交パイロット情報あるいはMBS識別子に基づいて、お互いに近接する第Nz番目〜第Nz＋NI番目のMBSゾーン（MBS識別子）に対し,パイロットブロックグループPB(Npb)の第ｎ番目のパイロットブロックPB(Npb)-nに、以下のような直交コード系列SFPB(Npb){j}をそれぞれ割り当て、パイロットシンボルに重畳する。
すなわち、第Nz＋s番目（ｓ＝0，1，2）のMBSゾーン（MBSゾーン＃Nz＋s）に対し、式（６−１）に従って、直交コードを割り当てる。
Figure 2010113456
 ここで、p(1)=0, p(2)=2π/3, p(3)=4π/3である。
図２９は、図２８に示したRUB内のパイロットブロックグループPB(2)のうち、サブフレーム＃１のパイロットブロックPB(Npb)-n及びそれに連続するサブフレーム＃２のパイロットブロックPB(Npb)-nに対し、直交コードを割り当てた例を示す。
このようにして、直交コード系列を順次巡回させて時間的に連続するサブフレームに跨りかつ同じ周波数帯域に割り当てられたサブブロック（同一の周波数位置にあるパイロットブロック）に含まれるパイロットシンボルに乗算することにより、直交コードの平均化処理を複数のサブフレームに跨っておこなうことができるので、パイロットブロック内の端に位置するパイロットシンボルを用いたチャネル推定精度を向上することができる。
なお、パイロットブロック内のパイロットシンボル数が、割り当てられた直交コードの直交コード長の整数倍でない場合においても、同様にして、後続するサブフレームのパイロットブロックに対し直交コードを連続的に重畳することにより、パイロットブロック内のサブフレーム端に位置するパイロットシンボルを用いたチャネル推定制度を向上させることができる。
以上の説明では、MBS伝送が、複数Ｍ個のリソースユニットから構成されるリソースユニットブロック（RUB：Resource Unit Block）を最小単位に伝送されるものとして説明するが、これに限定されるものではない。例えば、MBS伝送に割当られてリソースを一つの単位として、本発明を適用しても良く、同様な効果が得られる。
なお、上記実施の形態ではアンテナとして説明したが、本発明はアンテナポート（antenna port）でも同様に適用できる。
アンテナポートとは、１本または複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも１本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。
例えば３ＧＰＰ ＬＴＥにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なる参照信号（Reference signal）を送信できる最小単位として規定されている。
また、アンテナポートはプリコーディングベクトル（Precoding vector）の重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。
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。
２００９年３月３１日出願の特願２００９−０８６５１９に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明にかかる基地局装置、端末装置、パイロット送信方法及びチャネル推定方法は、MBS SFN伝送時のように周波数相関の低い伝搬路においても、高いゾーン間干渉抑圧特性が得られ、かつ、高いチャネル推定精度を確保することができ、MBSを適用した無線通信システムにおける基地局装置、端末装置、パイロット送信方法及びチャネル推定方法等として有用である。
１００，３００ 基地局
１１０ パイロットシンボル生成部
１１１，２７２ パイロットブロック分割部
１１２，２７１ ゾーン個別パイロットブロック直交コード生成部
１１３ ブロック直交パイロット重畳部
１２０，３２０ リソース割当制御部
１３０ 制御情報生成部
１４０ 信号多重部
１５０ OFDM変調部
１６０ 送信部
２００，４００ 端末
２１０−１，２１０−２ 受信部
２２０−１，２２０−２ OFDM復調部
２３０ リソース割当情報抽出部
２４０，４２０ パイロット信号抽出部
２５０，４１０ ブロック直交パイロット情報抽出部
２６０ MBS／ユニキャスト信号抽出部
２７０ チャネル推定部
２７３ 送信パイロットシンボル生成部
２７４ ブロック直交パイロット分離部
２７５ チャネル推定補間処理部
２８０ 復調／復号部
３１０ パイロットブロックインタレース制御部

Claims (12)

  1. ＭＢＳゾーン内の伝搬路の遅延スプレッドに応じた相関帯域幅に基づいて、ＭＢＳ伝送時のリソース割当の最小単位である最小リソース単位を複数のサブブロックに分割し、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さをコード長とする直交コード系列を、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算して、パイロット系列を生成するパイロットシンボル生成手段と、
    前記生成されたパイロット系列を送信する送信手段と、
    を具備する基地局装置。
  2. 前記直交コード系列の割り当ては、ＭＢＳ識別子に基づいて決定される、
    請求項１に記載の基地局装置。
  3. 前記直交コード系列の割り当ては、ＭＢＳゾーン間個別パイロット構成情報に基づいて決定される、
    請求項１に記載の基地局装置。
  4. 前記パイロットシンボル生成手段は、
    第１のサブブロックと、前記第１のサブブロックに周波数方向において最も近くかつサブブロックに含まれるパイロットシンボル数が前記第１のサブブロックと同じ第２のサブブロックとに、前記コード長が同一でかつパターンが異なる前記直交コード系列を乗算する、
    請求項１に記載の基地局装置。
  5. 前記ＭＢＳゾーン間で同じ周波数帯域に割り当てられた前記サブブロックにおいて、同一の前記直交コード系列が乗算されたパイロットシンボルを前記ＭＢＳゾーン間でインタレース配置とするインタレース手段、を具備する、
    請求項１に記載の基地局装置。
  6. 前記パイロットシンボル生成手段は、
    時間的に連続する前記最小リソース単位に跨りかつ同じ周波数帯域に割り当てられた前記サブブロックに含まれるパイロットシンボル数の合計に応じた長さを前記コード長とする直交コード系列を、前記時間的に連続する前記最小リソース単位に跨りかつ同じ周波数帯域に割り当てられた前記サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算する、
    請求項１に記載の基地局装置。
  7. 前記パイロットシンボル生成手段は、
    前記直交コード系列を順次巡回させて前記サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算する、
    請求項１に記載の基地局装置。
  8. 前記パイロットシンボル生成手段は、
    前記直交コード系列を順次巡回させて前記時間的に連続する前記最小リソース単位に跨りかつ同じ周波数帯域に割り当てられた前記サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算する、
    請求項６に記載の基地局装置。
  9. 前記直交コード系列は、Ｗａｌｓｈ直交コード系列である、
    請求項６に記載の基地局装置。
  10. ＭＢＳゾーン内の伝搬路の遅延スプレッドに応じた相関帯域幅に基づいて、ＭＢＳ伝送時のリソース割当の最小単位である最小リソース単位を複数のサブブロックに分割し、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さをコード長とする直交コード系列を、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算して生成されたパイロット系列を受信する受信手段と、
    前記パイロット系列を用いてチャネル推定するチャネル推定手段と、
    を具備する端末装置。
  11. ＭＢＳゾーン内の伝搬路の遅延スプレッドに応じた相関帯域幅に基づいて、ＭＢＳ伝送時のリソース割当の最小単位である最小リソース単位を複数のサブブロックに分割し、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さをコード長とする直交コード系列を、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算し、
    前記直交コード系列が乗算されたパイロットシンボルを送信する、
    パイロット送信方法。
  12. ＭＢＳゾーン内の伝搬路の遅延スプレッドに応じた相関帯域幅に基づいて、ＭＢＳ伝送時のリソース割当の最小単位である最小リソース単位を複数のサブブロックに分割し、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボル数に応じた長さをコード長とする直交コード系列を、各々の前記サブブロックに含まれるパイロットシンボルに乗算して生成されたパイロット系列を受信し、
    前記パイロット系列を用いてチャネル推定する、
    チャネル推定方法。
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