WO2005015797A1 - 無線通信装置およびパイロットシンボル伝送方法 - Google Patents

Abstract

　パイロットシンボルの伝送によって情報の伝送効率を低下させることがなく、フィードバック情報による回線容量への影響を最小限に抑制することができる無線通信装置を開示する。この装置において、遅延分散測定部（２７２）は、受信信号を用いて遅延プロファイルを作成し、遅延波の分散を示す遅延分散を測定する。移動速度推定部（２７４）は、パイロットシンボルの受信電力の変動に基づいて当該パイロットシンボルを送信した移動局装置の移動速度を推定する。他セル干渉測定部（２７６）は、パイロットシンボルを用いて、自装置が属するセル以外のセルにおいて伝送されている信号による他セル干渉を測定する。パイロットパタン情報生成部（２７８）は、遅延分散、移動速度、および他セル干渉に応じて、フレーム内のパイロットシンボルの配置が最適となるパイロットパタンを選択しパイロットパタン情報を生成する。

Description

明 細 書

無線通信装置およびパイロットシンボル伝送方法

技術分野

[0001] 本発明は、無線通信装置およびパイロットシンボル伝送方法に関し、特に、ユーザ ごとに個別のパイロットシンボルが伝送される無線通信システムにおいて用いられる 無線通信装置およびパイロットシンボル伝送方法に関する。

背景技術

[0002] 無線通信システムにおいては、伝搬環境が刻々と変動するため、信号の受信側は 、受信信号に対して伝搬環境の影響を補正する必要がある。そこで、無線通信シス テムにおいて伝送される信号には、一般に既知のパイロットシンボルが含まれている 。信号の受信側は、パイロットシンボルの歪みの状態をチャネル推定によって求め、 この結果を用いて情報を含むデータシンボルに対して伝搬環境の影響を補正する。

[0003] 具体的には、例えば図 1に示すように、信号の送信側ではフレームの先頭にパイ口 ットシンボル（図中斜線で示す部分）を配置し、その後にデータシンボル（図中白色で 示す部分）を配置する。そして、受信側では、連続する 2フレームのパイロットシンポ ルを用いてチャネル推定を行レ、、例えば内揷補間を行うことにより、これら 2つのパイ ロットシンボル間のデータシンボルについて伝搬路変動を補償する。

[0004] このように、データシンボルは、当該データシンボルを挟むように配置されたパイ口 ットシンボルのチャネル推定結果に基づいて伝搬路変動補償されるため、パイロット シンボルの間隔が小さくなれば、データシンボルの伝搬路変動補償の精度は向上す る。すなわち、フレーム内にパイロットシンボルが占める割合を大きくすれば、データ シンボルは、精度良く受信されることになる。

[0005] ところ力 パイロットシンボルは、伝送すべき情報を含まないシンボルであるため、フ レーム内にパイロットシンボルが占める割合を大きくすると、データシンボルが占める 割合が小さくなり、情報の伝送効率が低下することになる。

[0006] このような事情を考慮して、例えば特許文献 1では、 OFDM (Orthogonal

Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重）において、周波数が異なる 各サブキャリアの受信電力差に応じてパイロットシンボルを挿入するサブキャリアを適 応的に決定する技術が開示されている。特許文献 1に開示された技術においては、 信号の受信側がパイロットシンボルを挿入するサブキャリアを決定し、このサブキヤリ ァに関する情報を信号の送信側へフィードバックしている。そして、信号の送信側は

、このフィードバック情報に従ってパイロットシンボルを揷入して送信する。

特許文献 1 :特開 2003 - 174426号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] し力しながら、上述した技術にぉレ、ては、信号の受信側は、パイロットシンボルを挿 入するサブキャリアに関する情報を逐一フィードバックする必要があり、フィードバック のための信号量が膨大になるという問題がある。結果として、フィードバック情報によ つて回線容量が圧迫されてしまうことがある。

[0008] 特に、パイロットシンボルの揷入位置を適応的に決定する場合、基地局装置から送 信されるパイロットシンボルは各移動局装置に共通であるのが好ましいため、主に移 動局装置から基地局装置へ向力 上り回線のパイロットシンボルの揷入位置を決定 することになる。このため、フィードバック情報は、基地局装置から移動局装置へ向か う下り回線を伝送される。したがって、上記の技術のようにフィードバック情報が膨大と なると、例えば動画や音楽配信などで比較的データ量の大きレ、データが伝送される 下り回線の回線容量が圧迫され、通信品質が劣化してしまうことがある。

[0009] 本発明の目的は、パイロットシンボルの伝送によって情報の伝送効率を低下させる ことがなぐフィードバック情報による回線容量への影響を最小限に抑制することがで きる無線通信装置およびパイロットシンボル伝送方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0010] 本発明の無線通信装置は、パイロットシンボルが伝送される伝搬環境の指標となる パラメータを取得する取得手段と、取得されたパラメータに応じて周波数方向および 時間方向のパイロットシンボルの位置を示すパイロットパタンを選択するパイロットパ タン選択手段と、選択されたパイロットパタンの情報を含む信号を送信する送信手段 と、を有する構成を採る。すなわち、本発明は、伝搬環境を示すパラメータに基づい てパイロットシンボルを配置するパタン（以下、「パイロットパタン」という）を決定し、パ ィロットパタンに従ってパイロットシンボルを伝送する。

発明の効果

[0011] 本発明によれば、パイロットシンボルの伝送によって情報の伝送効率を低下させる ことがなぐフィードバック情報による回線容量への影響を最小限に抑制することがで きる。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]従来のフレームフォーマットの例を示す図

[図 2]実施の形態 1に係る基地局装置の要部構成を示すブロック図

[図 3]実施の形態 1に係るパイロットパタン選択部の内部構成を示すブロック図

[図 4]実施の形態 1に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図

[図 5A]実施の形態 1に係る他セル干渉によるパイロットパタンの差異を説明するため の図

[図 5B]実施の形態 1に係る他セル干渉によるパイロットパタンの差異を説明するため の図

[図 6A]実施の形態 1に係る周波数方向の受信電力変動の例を示す図

[図 6B]実施の形態 1に係る周波数方向の受信電力変動の例を示す図

[図 7A]実施の形態 1に係る時間方向の受信電力変動の例を示す図

[図 7B]実施の形態 1に係る時間方向の受信電力変動の例を示す図

[図 8]実施の形態 1に係る遅延分散および移動速度に対応するパイロットパタンの例 を示す図

[図 9]実施の形態 2に係る基地局装置の要部構成を示すブロック図

[図 10]実施の形態 2に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図

[図 11]実施の形態 2に係るパイロットパタン選択部の内部構成を示すブロック図

[図 12]実施の形態 2に係るパイロットパタン選択部の内部構成を示すブロック図

[図 13]実施の形態 2に係る変調方式に対応するパイロットパタンの例を示す図

[図 14]実施の形態 3に係る基地局装置の要部構成を示すブロック図

[図 15]実施の形態 3に係るパイロットパタン選択部の内部構成を示すブロック図 [図 16]実施の形態 3に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図

[図 17]実施の形態 3に係るパイロットパタンとタイムスロットとの対応関係の例を示す 図

発明を実施するための最良の形態

[0013] (実施の形態 1)

以下、本発明の実施の形態 1について、図面を参照して詳細に説明する。以下の 説明においては、基地局装置および移動局装置が OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式による通信を行うものとし、移動局装置から基地局装置へ 向力う上り回線のパイロットシンボルの伝送について説明する。

[0014] 図 2は、本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の要部構成を示すブロック図で ある。同図に示す基地局装置は、符号化部 100、変調部 110、符号化部 120、変調 部 130、サブキャリア割当部 140、 IFFT (Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フ 一リエ変換）部 150、 GI (Guard Interval :ガードインターノくル）揷入部 160、および無 線送信部 170からなる送信部と、無線受信部 200、 GI除去部 210、 FFT(Fast Fourier Transform :高速フーリエ変換）部 220、パイロット抽出部 230、チャネル推定 部 240、復調部 250、復号部 260、およびパイロットパタン選択部 270からなる受信 部と、を有している。

[0015] 符号化部 100は、送信データを符号化し、符号化データを変調部 110へ出力する

[0016] 変調部 110は、符号化部 100から出力される符号化データを変調し、変調データ をサブキャリア割当部 140へ出力する。

[0017] 符号化部 120は、パイロットパタン選択部 270によって生成されるパイロットパタン 情報 (後述)を符号化し、符号化データを変調部 130へ出力する。

[0018] 変調部 130は、符号化部 120から出力される符号化データを変調し、変調データ をサブキャリア割当部 140へ出力する。

[0019] サブキャリア割当部 140は、周波数が互いに直交する複数のサブキャリアを、送信 データおよびパイロットパタン情報に割り当てる。具体的には、サブキャリア割当部 14

0は、例えば送信データに対して S/P (Serial/Parallel)変換を行って複数系列のパ ラレルデータとし、各系列のデータおよびパイロットパタン情報にそれぞれサブキヤリ ァを割り当てる。

[0020] IFFT部 150は、送信データおよびパイロットパタン情報を逆高速フーリエ変換し、 それぞれ割り当てられたサブキャリアに重畳して OFDM信号を生成する。

[0021] GI揷入部 160は、 OFDM信号の末尾部分を先頭へ複製して、ガードインターバル を揷入する。

[0022] 無線送信部 170は、ガードインターバルが揷入された OFDM信号に所定の無線 送信処理 (DZA変換、アップコンバートなど）を施し、アンテナを介して送信する。

[0023] 無線受信部 200は、アンテナを介して信号を受信し、受信信号に所定の無線受信 処理 (ダウンコンバート、 A/D変換など）を施し、 GI除去部 210およびパイロットパタ ン選択部 270へ出力する。

[0024] GI除去部 210は、受信信号からガードインターバルを除去し、ガードインターバル 除去後の OFDM信号を FFT部 220へ出力する。

[0025] FFT部 220は、 OFDM信号を高速フーリエ変換し、各サブキャリアに重畳されてい るデータを分離し、パイロット抽出部 230および復調部 250へ出力する。

[0026] パイロット抽出部 230は、 FFT部 220から出力されたデータ力も既知のシンボルで あるパイロットシンボルをパイロットパタン選択部 270で選択されたパイロットパタンに 従って抽出し、チャネル推定部 240およびパイロットパタン選択部 270へ出力する。

[0027] チャネル推定部 240は、既知のパイロットシンボルを用いてチャネル推定を行い、 チャネル推定結果を復調部 250へ出力する。

[0028] 復調部 250は、各サブキャリアに重畳されていたデータを、チャネル推定結果を用 いて復調し、復調データを復号部 260へ出力する。

[0029] 復号部 260は、復調データを復号し、受信データを出力する。

[0030] パイロットパタン選択部 270は、パイロットシンボルの送信元の移動局装置と自装置 との間の伝搬環境に応じて、フレーム内のパイロットシンボルの周波数方向および時 間方向の配置が最適となるパイロットパタンを選択する。具体的には、ノ ィロットパタ ン選択部 270は、図 3に示すように、遅延分散測定部 272、移動速度推定部 274、 他セル干渉測定部 276、およびパイロットパタン情報生成部 278を有している。 [0031] 遅延分散測定部 272は、受信信号を用いて遅延プロファイルを作成し、遅延波の 分散を示す遅延分散を測定する。遅延分散が大きい場合、すなわち直接波が受信 されてからすべての遅延波が受信されるまでの時間が長い場合は、周波数選択性フ エージングが大きぐ反対に遅延分散が小さい場合は、周波数選択性フェージングも 小さレ、。具体的には、例えば遅延波が発生せず直接波のみである伝搬環境の場合 は、周波数選択性フェージングは存在しない。

[0032] なお、本実施の形態においては、基地局装置において遅延プロファイルを作成す るものとして説明するが、マルチパス伝搬路においては信号が上下回線で同じパス を経由して伝送されるため、移動局装置において下り回線の遅延プロファイルを作成 し、遅延分散を測定した上で基地局装置へ通知するようにしても良レ、。

[0033] 移動速度推定部 274は、パイロットシンボルの受信電力の変動に基づいて当該パ ィロットシンボルを送信した移動局装置の移動速度を推定する。すなわち、移動速度 推定部 274は、パイロットシンボルの受信電力の変動が速ければ、移動局装置は高 速に移動しているものと推定し、反対にパイロットシンボルの受信電力が大きく変動し なければ、移動局装置は停止しているかまたは低速で移動しているものと推定する。

[0034] 他セル干渉測定部 276は、パイロットシンボルを用いて、 自装置が属するセル以外 のセルにぉレ、て伝送されてレ、る信号による干渉 (他セル干渉）を測定する。他セル干 渉測定部 276は、パイロットシンボルが既知であるため、伝搬路上で他セルの信号か ら受ける干渉 (すなわち、他セル干渉）を測定することができる。

[0035] パイロットパタン情報生成部 278は、遅延分散、移動速度、および他セル干渉に応 じて、フレーム内のパイロットシンボルの配置が最適となるパイロットパタンを選択し、 選択したパイロットパタンを示すパイロットパタン情報を生成する。パイロットパタンの 選択については、後に詳述する。

[0036] 図 4は、本発明の実施の形態 1に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図で ある。同図に示す移動局装置は、無線受信部 300、 GI除去部 310、 FFT部 320、パ ィロット抽出部 330、チャネル推定部 340、復調部 350、および復号部 360からなる 受信部と、符号化部 400、変調部 410、パイロット生成部 420、多重部 430、 IFFT部 440、 GI揷入部 450、および無線送信部 460からなる送信部と、を有している。 [0037] 無線受信部 300は、アンテナを介して信号を受信し、受信信号に所定の無線受信 処理 (ダウンコンバート、 A/D変換など）を施し、 GI除去部 310へ出力する。

[0038] GI除去部 310は、受信信号からガードインターバルを除去し、ガードインターバル 除去後の OFDM信号を FFT部 320へ出力する。

[0039] FFT部 320は、 OFDM信号を高速フーリエ変換し、各サブキャリアに重畳されてい るデータを分離し、パイロット抽出部 330および復調部 350へ出力する。

[0040] パイロット抽出部 330は、 FFT部 320から出力されたデータ力もパイロットシンボル を抽出し、チャネル推定部 340へ出力する。

[0041] チャネル推定部 340は、既知のパイロットシンボルを用いてチャネル推定を行い、 チャネル推定結果を復調部 350へ出力する。

[0042] 復調部 350は、各サブキャリアに重畳されていたデータを、チャネル推定結果を用 いて復調し、復調データを復号部 360へ出力する。

[0043] 復号部 360は、復調データを復号し、受信データを出力するとともに、復調データ 中のパイロットパタン情報をパイロット生成部 420および多重部 430へ出力する。

[0044] 符号化部 400は、送信データを符号化し、符号化データを変調部 410へ出力する

[0045] 変調部 410は、符号化部 400から出力される符号化データを変調し、得られたデ ータシンボルを多重部 430へ出力する。

[0046] パイロット生成部 420は、パイロットパタン情報に従った量のパイロットシンボルを生 成し、多重部 430へ出力する。

[0047] 多重部 430は、パイロットパタン情報に従ってフレーム内にパイロットシンボルを配 置し、パイロットシンボルおよびデータシンボルを多重し、多重データをパラレルなデ ータに変換して IFFT部 440へ出力する。

[0048] IFFT部 440は、パラレルな多重データを逆高速フーリエ変換し、それぞれ割り当て られたサブキャリアに重畳して OFDM信号を生成する。

[0049] GI揷入部 450は、 OFDM信号の末尾部分を先頭へ複製して、ガードインターバル を揷入する。

[0050] 無線送信部 460は、ガードインターバルが揷入された OFDM信号に所定の無線 送信処理 (D/A変換、アップコンバートなど）を施し、アンテナを介して送信する。

[0051] 次いで、上記のように構成された基地局装置および移動局装置の動作について、 具体的に例を挙げながら説明する。

[0052] ここでは、まず、基地局装置の無線受信部 200によって信号が受信されてからパイ ロットパタンが選択されてパイロットパタン情報が送信されるまでの基地局装置の動作 について説明する。

[0053] 基地局装置のアンテナから受信された信号は、無線受信部 200によって所定の無 線受信処理 (ダウンコンバート、 A/D変換など）が施され、 GI除去部 210およびパイ ロットパタン選択部 270内の遅延分散測定部 272へ出力される。

[0054] 受信信号は、 GI除去部 210によってガードインターバルが除去され、 FFT部 220 によって高速フーリエ変換され、各サブキャリアに重畳されているデータが分離され、 パイロット抽出部 230および復調部 250へ出力される。

[0055] そして、パイロット抽出部 230によって、パイロットシンボルが抽出され、チャネル推 定部 240によって、パイロットシンボルが用いられてチャネル推定が行われる。チヤネ ル推定結果は復調部 250へ出力され、復調部 250によって、チャネル推定結果が用 レ、られてデータの復調が行われる。そして、復調されて得られた復調データは、復号 部 260によって復号され、受信データが得られる。

[0056] また、パイロット抽出部 230によって抽出されたパイロットシンボルは、パイロットパタ ン選択部 270内の移動速度推定部 274および他セル干渉測定部 276へ出力される

[0057] そして、パイロットパタン選択部 270によって、以下のように最適なパイロットパタン が選択される。

[0058] まず、遅延分散測定部 272によって受信信号の遅延プロファイルが作成され、遅延 分散が測定される。上述のように、遅延分散は、周波数選択性フェージングの大きさ の指標となる。ここで、本実施の形態においては、遅延プロファイルを作成することに より遅延分散が測定される構成としたが、セルごとに固有の遅延分散をあらかじめ設 定しておく構成としても良レ、。遅延分散は、セルの半径やセル内の地形などによって 定まり、セルごとにほぼ一定の値である。したがって、遅延プロファイルを作成して遅 延分散を求めるのではなぐあらかじめ測定して得られたセルに固有の遅延分散を 記憶しておく構成とすることができる。このようにした場合は、パイロットパタン選択の ための演算量を削減し、処理の高速化を図ることができる。

[0059] また、移動速度推定部 274によって移動局装置の移動速度が推定される。すなわ ち、パイロットシンボルの受信電力の変動が速ければ、移動局装置の移動速度が速 ぐノ ィロットシンボルの受信電力の変動が遅ければ、移動局装置の移動速度も遅い

[0060] さらに、他セル干渉測定部 276によって他セルの信号から受ける他セル干渉が測 定される。パイロットシンボルは既知シンボルであるため、受信信号中のパイロットシ ンボルに対応する部分と本来のパイロットシンボルとを比較することにより、伝搬路上 で他セルの信号から受けた他セル干渉を測定することができる。

[0061] 以上のように求められた、遅延分散、移動速度、および他セル干渉のパラメータに 基づいて、パイロットパタン情報生成部 278によって、以下のような方針に従ってパイ ロットパタンが選択され、選択されたパイロットパタンを示すパイロットパタン情報が生 成される。

[0062] 他セル干渉測定部 276によって測定された他セル干渉が大きい場合には、受信品 質が低下するため、図 5Aに示すようにフレーム内に占めるパイロットシンボルの割合 を高くして受信品質を向上させる必要があり、一方、他セル干渉が小さい場合には、 図 5Bに示すようにフレーム内に占めるパイロットシンボルの割合を低くする。なお、図 5Aおよび図 5Bにおいては、斜線部分がパイロットシンボルを示しており、白色部分 がデータシンボルを示している。また、図 5Aおよび図 5Bは、それぞれが 1フレームを 示しており、横方向が時間方向の大きさを示し、縦方向が周波数方向の大きさを示し ている。

[0063] また、遅延分散測定部 272によって測定された遅延分散が大きい場合は、図 6Aに 示すようにフェージングの周波数選択性が大きぐ近い周波数でも異なるフェージン グを受けるため、フレームの周波数方向に密にパイロットシンボルを配置する必要が あり、一方、遅延分散が小さい場合は、図 6Bに示すようにフェージングの周波数選 択性が小さぐフレームの周波数方向には密にパイロットシンボルを配置する必要が ない。

[0064] そして、移動速度推定部 274によって推定された移動局装置の移動速度が速い場 合は、図 7Aに示すように伝搬環境の経時的な変化が激しいため、フレームの時間方 向に密にパイロットシンボルを配置する必要があり、一方、移動局装置の移動速度が 遅ければ、図 7Bに示すように伝搬環境の経時的な変化が緩やかであるため、フレー ムの時間方向には密にパイロットシンボルを配置する必要がない。

[0065] このような方針に従って、パイロットパタン情報生成部 278は、例えば、まず他セル 干渉に応じてパイロットシンボルの周波数方向および時間方向の単位となる大きさを 決定する。すなわち、他セル干渉が大きい場合は、例えば図 5Aのように単位となる パイロットシンボルの大きさを大きくし（図では、斜線で示す各四角形が 1単位を示し ている）、反対に、他セル干渉が小さい場合は、例えば図 5Bのように単位となるパイ ロットシンボルの大きさを小さくする。

[0066] そして、パイロットシンボルの単位の大きさが決定されると、この単位の配置を例え ば図 8に示すテーブルから決定し、ノ ィロットパタンを選択する。なお、図 8に示す各 パイロットパタンは、 1フレーム内のパイロットシンボルの配置を示しており、斜線部分 がパイロットシンボルを示している。また、各パイロットパタンにおいて、横方向が時間 方向を示し、縦方向が周波数方向を示している。

[0067] 図 8に示す例においては、遅延分散が所定の閾値 Ta未満であれば、周波数方向 に 1単位のみのパイロットシンボルが配置されている（パタン 1、 2、 3)。そして、遅延 分散が所定の閾値 Ta以上 Tb未満であれば、周波数方向に 3単位のパイロットシンポ ルが配置されている（パタン 4、 5、 6)。さらに、遅延分散が所定の閾値 Tb以上であれ ば、周波数方向には連続してパイロットシンボルが配置されている（パタン 7、 8)。

[0068] 同様に、移動速度が所定の閾値 Tc未満であれば、時間方向に 1単位のみのパイ口 ットシンボルが配置されている（パタン 1、 4、 7)。そして、移動速度が所定の閾値 Tc 以上 Td未満であれば、時間方向に 3単位のパイロットシンボルが配置されている（パ タン 2、 5、 8)。さらに、移動速度が所定の閾値 Td以上であれば、時間方向には連続 してパイロットシンボルが配置されている（パタン 3、 6)。

[0069] ただし、図 8において、遅延分散が所定の閾値 Tb以上かつ移動速度が所定の閾 値 Td以上である場合は、遅延分散か移動速度のレ、ずれか一方が低レ、場合のパイ口 ットパタンと同じもの（パタン 6または 8)が選択される。これは、周波数方向および時 間方向双方にパイロットシンボルが連続していると、フレーム内に占めるデータシンポ ルの割合が大きく減少し、情報の伝送効率が低下してしまうためである。

[0070] 現実的には、周波数選択性フェージングの変動に比べ、経時的なフェージングの 変動の方が緩やかであるため、遅延分散および移動速度とも大きい場合は、遅延分 散が所定の閾値 Tb以上かつ移動速度が所定の閾値 Tc以上 Td未満の場合のパイ口 ットパタン (パタン 8)が選択される。

[0071] このようにして選択されたパイロットパタンを移動局装置へ通知するため、ノ ィロット パタン情報生成部 278によってパイロットパタン情報が生成される。ここで、上述した 例では、他セル干渉に応じて決定されるパイロットシンボルの単位の大きさ力 ¾種類（ 図 5Aおよび図 5B)あり、各パイロットシンボルの単位の大きさについて 8種類（図 8) のパタンがあるため、 16 ( = 2 X 8)種類のパイロットパタンのうちどのパイロットパタン が選択されたかを示すパイロットパタン情報が生成される。このため、パイロットパタン 情報は、最大でも 4ビット以内で表現することができ（2⁴= 16)、パイロットシンボルの 伝送を適応的に制御するためのフィードバック情報によって回線容量が圧迫されるこ とを防止すること力 Sできる。なお、上述したパイロットパタンは、一例に過ぎず、パイ口 ットパタン数によってはさらにパイロットパタン情報の情報量を削減することもできる。

[0072] 生成されたパイロットパタン情報は、符号化部 120によって符号化され、変調部 13 0によって変調され、サブキャリア割当部 140へ出力される。また、パイロットパタン情 報は、パイロット抽出部 230へ出力される。ノ ィロット抽出部 230では、基地局装置か ら通知されたパイロットパタン情報に従って移動局装置が送信するパイロットシンボル を、入力されたパイロットパタン情報に従って抽出する。

[0073] 一方、送信データは、符号化部 100によって符号化され、変調部 110によって変調 され、サブキャリア割当部 140へ出力される。

[0074] そして、サブキャリア割当部 140によって、パイロットパタン情報および送信データ にそれぞれサブキャリアが割り当てられ、 IFFT部 150によって逆高速フーリエ変換が 行われ、パイロットパタン情報および送信データを含む OFDM信号が生成される。 [0075] そして、 GI挿入部 160によって、 OFDM信号の末尾部分が先頭に複製されること により、 OFDM信号にガードインターバルが挿入され、無線送信部 170によって所 定の無線送信処理 (D/A変換、アップコンバートなど）が行われ、アンテナを介して 送信される。

[0076] 次に、移動局装置の無線受信部 300によってパイロットパタン情報が受信されてか らパイロットシンボルを含む信号が送信されるまでの移動局装置の動作について説 明する。

[0077] 移動局装置のアンテナから受信された信号は、無線受信部 300によって所定の無 線受信処理 (ダウンコンバート、 A/D変換など）が施され、 GI除去部 310によってガ ードインターバルが除去され、 FFT部 320によって高速フーリエ変換され、各サブキ ャリアに重畳されているデータが分離され、パイロット抽出部 330および復調部 350 へ出力される。

[0078] そして、パイロット抽出部 330によって、パイロットシンボルが抽出され、チャネル推 定部 340によって、パイロットシンボルが用いられてチャネル推定が行われる。チヤネ ル推定結果は復調部 350へ出力され、復調部 350によって、チャネル推定結果が用 レ、られてデータの復調が行われる。そして、復調されて得られた復調データは、復号 部 360によって復号され、受信データおよびパイロットパタン情報が得られる。

[0079] 得られたパイロットパタン情報は、パイロット生成部 420および多重部 430へ出力さ れる。そして、パイロット生成部 420によって、パイロットパタン情報が示すパイロットパ タンのフレームを構成することができる量のパイロットシンボルが生成され、生成され たパイロットシンボルは、多重部 430へ出力される。

[0080] 一方、送信データは、符号化部 400によって符号化され、変調部 410によって変調 され、データシンボルとして多重部 430へ出力される。

[0081] そして、多重部 430によって、パイロットシンボルおよびデータシンボルがパイロット パタン情報に従って多重され、ノ ィロットパタン情報が示すパイロットパタンのフレー ムが生成される。

[0082] 生成されたフレームは、 IFFT部 440によって逆高速フーリエ変換が行われ、パイ口 ットシンボルおよびデータシンボルを含む OFDM信号が生成される。 [0083] そして、 GI挿入部 450によって、 OFDM信号の末尾部分が先頭に複製されること により、 OFDM信号にガードインターバルが挿入され、無線送信部 460によって所 定の無線送信処理 (D/A変換、アップコンバートなど）が行われ、アンテナを介して 送信される。

[0084] 以下、再び基地局装置によってパイロットパタンが選択され、上記の動作が繰り返さ れる。

[0085] このように、本実施の形態によれば、遅延分散、移動局装置の移動速度、および他 セルの信号による干渉をパラメータとして、伝搬環境に最適かつ必要十分なパイロッ トシンボルが伝送されるパイロットパタンを選択するため、パイロットシンボルの伝送に よって情報の伝送効率を低下させることがなぐフィードバック情報による回線容量へ の影響を最小限に抑制することができる。

[0086] なお、本実施の形態においては、上り回線におけるパイロットシンボルの伝送につ いて説明したが、本発明はこれに限定されず、移動局装置がパイロットパタンを選択 し、パイロットパタン情報を基地局装置へ通知することにより、基地局装置から移動局 装置へ向力う下り回線のパイロットシンボルの伝送を制御することもできる。

[0087] また、本実施の形態においては、 OFDM方式によって通信を行う場合について説 明したが、本発明はこれに限定されず、 OFDM方式以外のマルチキャリア通信、 CD MA (Code Division Multiple Access :符号分割多元接続）方式、および TDMA( Time Division Multiple Access：時分割多元接続）方式などを用いた通信にも適用す ること力 Sできる。

[0088] また、適用する通信方式によっては、他セル干渉のみではなぐ 自セル内の他の移 動局装置による干渉やマルチパスによる干渉も含めたすべての干渉量をパラメータと して、パイロットシンボルがフレーム内に占める割合を決定する。

[0089] また、本実施の形態においては、遅延分散、移動局装置の移動速度、および他セ ルの信号による干渉の 3つのパラメータを同時に用いてパイロットパタンを選択する 構成としたが、これらのパラメータのうち 1つまたは 2つのみを用いてパイロットパタン を選択しても良い。

[0090] さらに、ノ メータは、上記の 3つに限定されず、伝搬環境を反映するパラメータで あれば、そのパラメータに応じてフレームの周波数方向および時間方向のパイロット シンボルの配置を決定することができる。

[0091] (実施の形態 2)

パイロットシンボルを用いて行うチャネル推定の精度がビット誤り率に与える影響は 変調方式によって異なる。すなわち、変調レベルが大きい変調方式ほど高いチヤネ ル推定精度が要求される。特に、 16QAMや 64QAMなどの QAM変調では、復調 の際に位相の判定だけでなく振幅の判定も必要となるため、高いチャネル推定精度 が必要とされる。また、高いチャネル推定精度を達成するには、フレーム内に占める パイロットシンボルの割合（すなわち、パイロットシンボルの密度）を大きくする必要が ある。

[0092] そこで、本実施の形態では、実施の形態 1で用いた 3つのパラメータ（遅延分散、移 動局装置の移動速度、他セル干渉）に、さらに変調方式を考慮したパイロットパタン の選択を行う。なお、以下の説明においては、実施の形態 1同様、基地局装置およ び移動局装置が OFDM方式により通信を行うものとし、移動局装置から基地局装置 へ向力う上り回線のパイロットシンボルの伝送について説明する。

[0093] 図 9は、本発明の実施の形態 2に係る基地局装置の要部構成を示すブロック図で ある。本実施の形態に係る基地局装置は、実施の形態 1 (図 2)の構成に加えて、受 信品質測定部 280および MCS (Modulation and Coding Scheme)選択部 290を有す る。

[0094] 受信品質測定部 280は、パイロット抽出部 230から入力されるパイロットシンボルを 用いて、受信品質として SIRを測定し、測定値を MCS選択部 290に出力する。

[0095] MCS選択部 290は、受信品質測定部 280から入力される SIR値に基づいて、移動 局装置が送信するデータの変調方式と符号化率を選択し、選択した変調方式と符号 化率とを示す情報 (MCS情報）をパイロットパタン選択部 270および符号ィ匕部 120へ 出力する。 MCS選択部 290は、所定の誤り率でデータを受信できるような変調方式 と符号化率の複数の組み合わせが複数の SIR値に各々対応づけられて設定されて いるテーブル（MCSテーブル）を有しており、 SIR値に基づいてこの MCSテーブル を参照することにより、最適な変調方式と符号化率の組み合わせを複数の組合せの 中から選択する。 MCS情報はパイロットパタン情報と同様の処理を施されて移動局 装置へ送信される。

[0096] パイロットパタン選択部 270は、実施の形態 1で説明した 3つのパラメータ（遅延分 散、移動局装置の移動速度、他セル干渉）に、さらに MCS選択部 290で選択された 変調方式を加味してパイロットパタンを選択する。選択方法については後述する。

[0097] 図 10は、本発明の実施の形態 2に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図で ある。本実施の形態に係る移動局装置の構成は実施の形態 1 (図 4)とほぼ同一であ るが、復号部 360で復号された MCS情報が符号化部 400および変調部 410へ出力 され、符号化部 400での符号化率と変調部 410での変調率がこの MCS情報に従つ て制御される点において異なる。つまり、移動局装置は、基地局へ送信するデータを 、 MCS情報で示される符号化率で符号化し、 MCS情報で示される変調方式で変調 する。

[0098] 次いで、本実施の形態のパイロットパタンの選択について説明する。変調方式を考 慮したパイロットパタンの選択方法としては以下の 2つが挙げられる。すなわち、遅延 分散の測定値と移動速度の推定値に変調方式に基づいて定められるオフセットをカロ えた値を用いて、図 8に従ってパイロットパタンを選択する方法（以下、選択方法 1と いう）と、図 8に従って決定されたパイロットパタンに対して、さらに各パイロットシンポ ルの単位の間に変調方式に基づいて決定される数のパイロットシンボルを挿入する 方法（以下、選択方法 2という）の 2つの方法である。

[0099] <選択方法 1 >

選択方法 1の場合、パイロットパタン選択部 270の構成は図 11に示すようになる。 図 11に示すパイロットパタン選択部 270は、実施の形態 1 (図 3)の構成にさらにオフ セット付加部 271を備えて構成される。

[0100] オフセット付加部 271には、 MCS選択部 290から MCS情報が入力される。オフセ ット付加部 271は、遅延分散測定部 272から入力される遅延分散および移動速度推 定部 274から入力される移動速度に対して、 MCS情報によって示される変調方式に 従ったオフセットを加える。このオフセットは、変調レベルが大きいほど大きな値となる 。つまり、 64QAMに対するオフセットは 16QAMに対するオフセットより大きぐ 16Q AMに対するオフセットは QPSKに対するオフセットより大きレ、。なお、 QPSKに対す るオフセットを 0にすることも可能である。また、移動速度に加えるオフセットと遅延分 散に加えるオフセットを異なる値にすることも可能である。オフセットが加えられた遅 延分散と移動速度は、パイロットパタン情報生成部 278へ出力される。

[0101] パイロットパタン情報生成部に 278は、オフセットが加えられた遅延分散と移動速度 に基づいて、実施の形態 1 (図 8)において説明した閾値判定を行ってパイロットパタ ンを選択する。変調レベルが大きいほどオフセットが大きいため、このようにしてパイ ロットパタンを選択すると、変調レベルが大きくなるほど、フレーム内に占めるパイロッ トシンボルの割合、すなわち、パイロットシンボルの密度が大きくなる。

[0102] <選択方法 2 >

選択方法 2の場合、パイロットパタン選択部 270の構成は図 12に示すようになる。 図 12に示すパイロットパタン選択部 270は、実施の形態 1 (図 3)の構成にさらに揷入 パイロット決定部 273を備えて構成される。

[0103] 挿入パイロット決定部 273には、 MCS選択部 290から MCS情報が入力される。挿 入パイロット決定部 273は、 MCS情報によって示される変調方式に基づいて、各パ ィロットシンボルの単位の間に挿入するパイロットシンボルの個数を決定する。この個 数は、変調レベルが大きいほど多くなる。つまり、 64QAMに対する個数は 16QAM に対する個数より多ぐ 16QAMに対する個数は QPSKに対する個数より多い。決定 された個数は、パイロットパタン情報生成部 278へ出力される。

[0104] パイロットパタン情報生成部 278は、実施の形態 1 (図 8)において説明した閾値判 定の結果選択したパイロットパタンに対して、さらに挿入パイロット決定部 273で決定 された個数のパイロットシンボルを揷入したパイロットパタンを選択する。例えば、移 動速度が Tc以上 Td未満、遅延分散が Ta以上 Tb未満であれば、まず、図 8のパタン 5が選択される。そして、例えば、 QPSKに対する揷入個数が 0個、 16QAMに対す る揷入個数が 1個、 64QAMに対する揷入個数が 2個と予め決められていた場合、 各変調方式に対して選択されるパイロットパタンは図 13に示すようになる。つまり、変 調方式が QPSKの場合、揷入個数が 0個であるので、図 8のパタン 5がそのまま選択 される。また、変調方式が 16QAMの場合、揷入個数が 1個であるので、図 8のパタン 5の各パイロットシンボルの単位の間にさらにパイロットシンボルが 1個ずつ挿入され たパタンが選択される。また、変調方式が 64QAMの場合、挿入個数が 2個であるの で、図 8のパタン 5の各パイロットシンボルの単位の間にさらにパイロットシンボルが 2 個ずっ揷入されたパタンが選択される。変調レベルが大きいほど挿入されるパイロッ トシンボルの個数が多いため、このようにしてパイロットパタンを選択すると、変調レべ ルが大きくなるほど、フレーム内に占めるパイロットシンボルの割合（すなわち、パイ口 ットシンポノレの密度）が大きくなる。

[0105] ここで、 16QAMや 64QAMなどの QAM変調では、上記のように、復調の際に位 相の判定だけでなく振幅の判定も行うため、少なくとも振幅変動にさえ追従できれば 誤り率は大きく改善される。つまり、 QAM変調では、振幅変動に追従するのに必要 な最小限のパイロットシンボルがあればよレ、。そこで、選択方法 2において、図 13に 示すように、変調方式が 16QAMおよび 64QAMの場合に揷入されるパイロットシン ボルの 1単位を、移動速度と遅延分散とに基づいて選択されるパイロットパタン（図 8) におけるパイロットシンボルの 1単位よりも小さくしてもよい。これにより、フレーム内に 占めるパイロットシンボルの割合が大きくなることによるデータ伝送効率の低下を防ぐ こと力 Sできる。

[0106] なお、選択方法 1および選択方法 2共に、実施の形態 1と同様、さらに他セル干渉 を用いて、フレーム内に占めるパイロットシンボルの割合を制御することも可能である

[0107] このように、本実施の形態によれば、変調方式に応じてフレーム内に占めるパイロッ トシンボルの割合を変化させるため、変調方式に応じた最適かつ必要十分なパイロッ トシンボルが伝送されるパイロットパタンを選択することができる。

[0108] (実施の形態 3)

実施の形態 1および 2では、移動局装置から基地局装置へ向力 上り回線のパイ口 ットシンボルの伝送について説明したが、本実施の形態では、基地局装置から移動 局装置へ向力、う下り回線のパイロットシンボルの伝送について説明する。さらに、本 実施の形態では、基地局装置および移動局装置が実施の形態 1および 2同様、 OF DM方式により通信を行うが、さらにタイムスロット毎の伝送単位で通信を行うものとす る。

[0109] 図 14は、本発明の実施の形態 3に係る基地局装置の要部構成を示すブロック図で ある。図 14において実施の形態 1 (図 2)と同一の構成には同一の符号を付け説明を 省略する。

[0110] 符号化部 100—1 100-Kおよび変調部 110—1— 110-Kはそれぞれ、移動局装 置 1一移動局装置 Kに対する送信データ 1一 Kに対して、符号化および変調を行う。 変調後の送信データ 1一 Kはタイムスロット割当部 180へ出力される。

[0111] 符号化部 120へ入力されるパタン情報は、 1フレームを構成する各タイムスロットに どのパイロットパタンが設定されているかを移動局装置に通知するための情報である

。パタン情報は、符号化部 120で符号化され、変調部 130で変調された後、タイムス ロット割当部 180へ出力される。

[0112] パイロットパタン選択部 270は、図 15に示すように、遅延分散測定部 272、移動速 度推定部 274およびパイロットパタン情報生成部 278から構成され、遅延分散、各移 動局装置の移動速度に基づいて、下り回線で送信されるパイロットシンボルのパイ口 ットパタンを移動局装置毎に選択する。選択方法については後述する。パイロットパ タン情報生成部 278で生成されたパイロットパタン情報はタイムスロット割当部 180へ 出力される。

[0113] タイムスロット割当部 180は、パイロットパタン選択部 270で選択された移動局装置 毎のパイロットパタンに従って、フレーム中のどのタイムスロットにどの移動局装置へ の送信データを割り当てるかを決定する。割当方法については後述する。そして、ど のタイムスロットにどの移動局装置への送信データが割り当てられているかを示す割 当情報を符号化部 120へ入力する。割当情報は、符号化部 120で符号化され、変 調部 130で変調された後、タイムスロット割当部 180へ入力される。そして、タイムス口 ット割当部 180は、各移動局装置 1一 Kへの送信データ 1一 K、パタン情報、および 割当情報をフレーム中の各タイムスロットに割り当て、それらのデータや情報が割り当 てられた各タイムスロットを順に多重部 190へ出力する。

[0114] 多重部 190は、タイムスロット単位で、パイロットパタンに従って、送信データ 1一 Κ、 パタン情報、および割当情報と、パイロットシンボルとを多重する。多重後の各タイム スロットは IFFT部 150で逆高速フーリエ変換される。

[0115] 図 16は、本発明の実施の形態 3に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図で ある。本実施の形態に係る移動局装置の構成は実施の形態 1 (図 4)とほぼ同一であ る力 復号部 360で復号されたパイロットパタン情報がパイロット抽出部 330へ入力さ れ、その入力されたパイロットパタン情報に従って、パイロット抽出部 330が、 FFT部 320から出力されたデータ力 パイロットシンボルを抽出する点において異なる。

[0116] 次いで、本実施の形態のパイロットパタンの選択およびタイムスロットの割り当てに ついて説明する。なお、以下の説明では、 1フレームが 8個のタイムスロット（TS1 T S8)で構成され、各タイムスロットへの割り当てはフレーム毎に行われるものとする。な お、 1フレームを構成するタイムスロットの数はこれに限定されない。

[0117] 図 17に示すように、 1フレームを構成する各タイムスロット（TS1 TS8)には図 8に 示すパイロットパタンが設定されている。なお、ここでは、図 8に示すパイロットパタン は、各タイムスロット内のパイロットシンボルの配置を示している。上記のパタン情報は 、TS1— TS8の各タイムスロットにパタン 1一 8のいずれのパイロットパタンが設定され ているかを示す情報である。なお、各タイムスロットに対するパイロットパタンの設定は 、予め設定しておいて固定としてもよいし、パイロットパタンを選択される移動局装置 の数や回線品質等に応じてフレーム毎に変化させてもよい。また、同一のパイロット パタンが複数のタイムスロットに設定されてもよい。

[0118] パイロットパタン選択部 270においては、移動局装置毎に、遅延分散測定部 272で 遅延分散が測定され、移動速度推定部 274で移動速度が推定される。本実施の形 態では、各移動局装置からの上り回線でのデータ送信もタイムスロット単位で時分割 で行われるので、パイロットパタン選択部 270では、移動局装置毎に遅延分散および 移動速度を測定することができる。パイロットパタン情報生成部 278は、その遅延分 散と移動速度に基づいて、実施の形態 1 (図 8)において説明した閾値判定を行って 移動局装置毎にパイロットパタンを選択する。この際、パイロットパタン情報生成部 27 8は、パタン 8以外のパイロットパタンの中から移動局装置毎のパイロットパタンを選択 する。上記のようにパタン 8は、パタン 1一 8のうち、伝搬環境の変化に対して最も追 従性のよいパタンであるため、パタン 8をフレーム先頭のタイムスロットである TS1に 設定するとともに、パタン 8をパタン情報および割当情報のパイロットパタンとして固定 的に使用するためである。なお、パイロットパタン情報生成部 278は、図 8において、 遅延分散が所定の閾値 Tb以上で移動速度が所定の閾値 Tc以上である場合は、パ タン 8の代わりにパタン 6を選択するものとする。以下の説明では、移動局装置 1一 5 ( MS1 5)の 5つの移動局装置を想定し、移動局装置 1および 2 (MS1、 MS2)にパ タン 6が選択され、移動局装置 3および 4 (MS3、 MS4)にパタン 5が選択され、移動 局装置 5 (MS5)にパタン 3が選択されたものとする。このように、 1つのパイロットパタ ンを複数の移動局装置に対して同時に選択し、 1つのパイロットパタンを複数の移動 局装置で共有することもできる。そして、この選択結果を示すパイロットパタン情報が タイムスロット割当部 180へ入力される。

[0119] タイムスロット割当部 180では、パイロットパタン選択部 270で移動局装置毎に選択 されたパイロットパタンに従って、各タイムスロットに各移動局装置への送信データを 割り当てる。すなわち、パタン 6が選択された移動局装置 1に対する送信データ 1をパ タン 6が設定されている TS3に割り当てる。同様に、パタン 6が選択された移動局装 置 2に対する送信データ 2を TS3に割り当て、パタン 5が選択された移動局装置 3、 4 に対する送信データ 3、 4をパタン 5が設定されている TS4に割り当て、パタン 3が選 択された移動局装置 5に対する送信データ 5をパタン 3が設定されている TS6に割り 当てる。このように、 1つのパイロットパタンを複数の移動局装置に対して同時に選択 した結果、 1つのタイムスロットに複数の移動局装置への送信データが割り当てられる ことになる。

[0120] また、この割当結果を示す割当情報とパタン情報は、常に、パタン 8が設定されて レ、る先頭タイムスロットである TS1に割り当てる。割当情報とパタン情報は、セル内の 全移動局装置で受信される必要がある情報であり、ユーザデータに比べて重要な情 報であるため、周波数方向および時間方向ともに十分なパイロットシンボルが配置さ れるパイロットパタンを用いる必要があるためである。各移動局装置は、 TS1を受信 することにより、自局へのデータがどのタイムスロットでどのパイロットパタンで送信さ れてレ、る力を知ること力 Sできる。

[0121] 多重部 190では、各タイムスロットに設定されているパタン 1一 8の各パイロットパタ ンに従って、送信データとパイロットシンボルとを多重する。また、 1つのタイムスロット に複数の移動局装置への送信データが割り当てられた場合は、多重部 190では、そ れら複数の送信データを多重する。送信データの多重は、例えば、直接拡散方式や 周波数ホッピング方式等を用いて行う。よって、 TS3には、移動局装置 1に対する送 信データ 1、移動局装置 2に対する送信データ 2およびパタン 6に従ったパイロットシ ンボルが多重される。同様に、 TS4には、移動局装置 3に対する送信データ 3、移動 局装置 4に対する送信デー 4およびパタン 5に従ったパイロットシンボルが多重され、 また、 TS6には、移動局装置 5に対する送信データ 5とパタン 3に従ったパイロットシ ンボルとが多重される。

[0122] このように、本実施の形態では、下り回線でのパイロットシンボルの伝送にあたり、タ ィムスロット毎に異なるパイロットパタンが設定されており、各移動局装置の伝搬環境 に応じて選択されたパイロットパタンに従って、各タイムスロットへの送信データの割り 当てを行う。このようにして、伝搬環境が同じ状態にある複数の移動局装置に対して 共通のパイロットパタンのパイロットシンボルを送信することができるので、下り回線の 伝送効率を向上させることができる。

[0123] なお、本発明は、移動局装置や基地局装置以外でも、パイロットシンボルを用いて 伝搬環境の推定等を行う無線通信システムで使用される無線通信装置にはすべて 適用可能である。

[0124] なお、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路 である LSIとして実現される。これらは個別に 1チップィ匕されていても良いし、一部ま たは全てを含むように 1チップ化されていても良い。

[0125] また、ここでは LSIとした力 集積度の違いによって、 IC、システム LSI、スーパー L SI、ゥノレトラ LSI等と呼称されることもある。

[0126] また、集積回路化の手法は LSIに限るものではなぐ専用回路または汎用プロセッ サで実現しても良い。 LSI製造後に、プログラム化することが可能な FPGA (Field Programmable Gate Array)や、 LSI内部の回路セルの接続もしくは設定を再構成可 能なリコンフィギユラブル'プロセッサを利用しても良い。

[0127] さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術により、 LSIに置き換わる集積回 路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行って も良い。ノくィォ技術の適応等が可能性としてあり得る。

[0128] 本発明の無線通信装置の第 1の態様は、パイロットシンボルが伝送される伝搬環境 の指標となるパラメータを取得する取得手段と、取得されたパラメータに応じて周波 数方向および時間方向のパイロットシンボルの位置を示すパイロットパタンを選択す るパイロットパタン選択手段と、選択されたパイロットパタンの情報を含む信号を送信 する送信手段と、を有する構成を採る。

[0129] この構成によれば、伝搬環境の指標となるパラメータに応じて周波数方向および時 間方向のパイロットパタンを選択し、このパイロットパタンの情報を送信するため、通 信相手局へは、どのパイロットパタンを選択したかについてのみフィードバックすれば 良ぐフィードバック情報の情報量増大を防止すると同時に、通信相手局は、伝搬環 境に応じた最適なパイロットシンボルを送信することができ、パイロットシンボルの伝 送によって情報の伝送効率を低下させることがなぐフィードバック情報による回線容 量への影響を最小限に抑制することができる。

[0130] 本発明の無線通信装置の第 2の態様は、前記取得手段は、通信相手局以外の無 線通信装置から送信される信号またはマルチパスの信号による干渉量を測定する干 渉量測定部、を有し、前記パイロットパタン選択手段は、前記干渉量が大きいほど、 パイロットシンボルが大きい割合を占めるパイロットパタンを選択する構成を採る。

[0131] この構成によれば、干渉量が大きいほど、パイロットシンボルがフレーム内において 大きい割合を占めるパイロットパタンを選択するため、他の無線通信装置からの干渉 およびマルチパス干渉による受信品質の低下を防ぐことができ、チャネル推定の精 度を向上させ、データシンボルを正しく復調することができる。

[0132] 本発明の無線通信装置の第 3の態様は、前記干渉量測定部は、受信信号に含ま れるパイロットシンボルを用いて干渉量を測定する構成を採る。

[0133] この構成によれば、受信信号に含まれるパイロットシンボルを用いて干渉量を測定 するため、既知のパイロットシンボルと比較を行うことにより、正確に干渉量を測定す ること力 Sできる。

[0134] 本発明の無線通信装置の第 4の態様は、前記取得手段は、受信信号の遅延波が 示す遅延分散を測定する遅延分散測定部、を有し、前記パイロットパタン選択手段 は、前記遅延分散が大きいほどパイロットシンボルが周波数方向に密に配置される パイロットパタンを選択する構成を採る。

[0135] この構成によれば、遅延分散が大きいほどパイロットシンボルが周波数方向に密に 配置されるパイロットパタンを選択するため、遅延分散が大きぐ周波数選択性フエ一 ジングの変動が激しい場合にも、チャネル推定の精度を向上させ、例えば周波数が 異なるサブキャリアに重畳されたデータシンボルを正しく復調することができる。

[0136] 本発明の無線通信装置の第 5の態様は、前記遅延分散測定部は、受信信号の遅 延プロファイルを作成して遅延分散を測定する構成を採る。

[0137] この構成によれば、受信信号の遅延プロファイルを作成して遅延分散を測定するた め、信号を受信する度に正確な遅延分散を測定することができる。

[0138] 本発明の無線通信装置の第 6の態様は、前記遅延分散測定部は、 自装置が属す るセルの形状に応じた遅延分散をあらかじめ記憶する構成を採る。

[0139] この構成によれば、 自装置が属するセルの形状に応じた遅延分散をあらかじめ記 憶するため、遅延分散を測定するための演算量を削減することができ、処理の高速 ィ匕を図ることができる。

[0140] 本発明の無線通信装置の第 7の態様は、前記取得手段は、 自装置または通信相 手局の移動速度を推定する移動速度推定部、を有し、前記パイロットパタン選択手 段は、前記移動速度が大きいほどパイロットシンボルが時間方向に密に配置される パイロットパタンを選択する構成を採る。

[0141] この構成によれば、移動速度が大きいほどパイロットシンボルが時間方向に密に配 置されるパイロットパタンを選択するため、移動速度が大きぐ経時的なフェージング の変動が激しい場合にも、チャネル推定の精度を向上させ、データシンボルを正しく 復調すること力 Sできる。

[0142] 本発明の無線通信装置の第 8の態様は、前記移動速度推定部は、受信信号に含 まれるパイロットシンボルの受信電力変動に基づいて移動速度を推定する構成を採 る。

[0143] この構成によれば、受信信号に含まれるパイロットシンボルの受信電力変動に基づ いて移動速度を推定するため、容易な演算で正確に移動速度を推定することができ る。

[0144] 本発明の無線通信装置の第 9の態様は、通信相手局から送信されるデータの変調 方式を選択する変調方式選択手段、を有し、前記パイロットパタン選択手段は、前記 パラメータおよび前記変調方式選択手段で選択された変調方式の変調レベルに応 じて前記パイロットパタンを選択する構成を採る。

[0145] 本発明の無線通信装置の第 10の態様は、前記パイロットパタン選択手段は、前記 変調方式選択手段で選択された変調方式の変調レベルが大きいほど、パイロットシ ンボルが時間方向または周波数方向に密に配置されるパイロットパタンを選択する 構成を採る。

[0146] 本発明の無線通信装置の第 11の態様は、前記変調方式選択手段で選択された 変調方式の変調レベルに応じて異なる値のオフセットを前記パラメータに付加する付 加手段、を有し、前記パイロットパタン選択手段は、オフセットが付加されたパラメータ に応じて前記パイロットパタンを選択する構成を採る。

[0147] 本発明の無線通信装置の第 12の態様は、前記パイロットパタン選択手段は、前記 パラメータに応じて選択されるパイロットパタンにさらに前記変調方式選択手段で選 択された変調方式の変調レベルに応じた数のパイロットシンボルを挿入したパイロット パタンを選択する構成を採る。

[0148] これらの構成によれば、変調方式に応じてパイロットシンボルの割合を変化させるた め、変調方式に応じた最適かつ必要十分なパイロットシンボルが伝送されるパイロッ トパタンを選択することができる。

[0149] 本発明の無線通信装置の第 13の態様は、前記送信手段は、タイムスロット毎に設 定されるパイロットパタンに従って配置されるパイロットシンボルを含む信号を送信し、 前記パイロットパタン選択手段は、複数の通信相手局毎にパイロットパタンを選択す る構成を採る。

[0150] 本発明の無線通信装置の第 14の態様は、前記パイロットパタン選択手段で選択さ れたパイロットパタンに基づいて、前記複数の通信相手局それぞれに対しタイムス口 ットを割り当てる割当手段、を有する構成を採る。 [0151] これらの構成によれば、伝搬環境が同じ状態にある複数の通信相手局に対して共 通のパイロットパタンのパイロットシンボルを送信することができるので、下り回線の伝 送効率を向上させることができる。

[0152] 本発明のパイロットシンボル伝送方法の第 1の態様は、パイロットシンボルが伝送さ れる伝搬環境の指標となるパラメータを取得するステップと、取得されたパラメータに 応じて周波数方向および時間方向のパイロットシンボルの位置を示すパイロットパタ ンを選択するステップと、選択されたパイロットパタンの情報を含む信号を送信するス テツプと、を有するようにした。

[0153] この方法によれば、伝搬環境の指標となるパラメータに応じて周波数方向および時 間方向のパイロットパタンを選択し、このパイロットパタンの情報を送信するため、通 信相手局へは、どのパイロットパタンを選択したかについてのみフィードバックすれば 良ぐフィードバック情報の情報量増大を防止すると同時に、通信相手局は、伝搬環 境に応じた最適なパイロットシンボルを送信することができ、ノ ィロットシンボルの伝 送によって情報の伝送効率を低下させることがなぐフィードバック情報による回線容 量への影響を最小限に抑制することができる。

[0154] 本明糸田書 ίま、 2003年 8月 12曰出願の特願 2003— 292667、および 2004年 5月 3 1曰出願の特願 2004— 162388ίこ基づく。この内容 ίますべてここ ίこ含めておく。 産業上の利用可能性

[0155] 本発明に係る無線通信装置およびパイロットシンボル伝送方法は、パイロットシンポ ルの伝送によって情報の伝送効率を低下させることがなぐフィードバック情報による 回線容量への影響を最小限に抑制することができ、ユーザごとに個別のパイロットシ ンボルが伝送される無線通信システムにおレ、て用いられる無線通信装置およびパイ ロットシンボル伝送方法などとして有用である。

Claims

請求の範囲

[1] パイロットシンボルが伝送される伝搬環境の指標となるパラメータを取得する取得手 段と、

取得されたパラメータに応じて周波数方向および時間方向のパイロットシンボルの 位置を示すパイロットパタンを選択するパイロットパタン選択手段と、

選択されたパイロットパタンの情報を含む信号を送信する送信手段と、 を有する無線通信装置。

[2] 前記取得手段は、

通信相手局以外の無線通信装置から送信される信号またはマルチパスの信号によ る干渉量を測定する干渉量測定部、を有し、

前記パイロットパタン選択手段は、

前記干渉量が大きいほど、パイロットシンボルが大きい割合を占めるパイロットパタ ンを選択する、

請求項 1記載の無線通信装置。

[3] 前記干渉量測定部は、

受信信号に含まれるパイロットシンボルを用いて干渉量を測定する、

請求項 2記載の無線通信装置。

[4] 前記取得手段は、

受信信号の遅延波が示す遅延分散を測定する遅延分散測定部、を有し、 前記パイロットパタン選択手段は、

前記遅延分散が大きいほどパイロットシンボルが周波数方向に密に配置されるパイ ロットパタンを選択する、

請求項 1記載の無線通信装置。

[5] 前記遅延分散測定部は、

受信信号の遅延プロファイルを作成して遅延分散を測定する、

請求項 4記載の無線通信装置。

[6] 前記遅延分散測定部は、

自装置が属するセルの形状に応じた遅延分散をあらかじめ記憶する、 請求項 4記載の無線通信装置。

[7] 前記取得手段は、

自装置または通信相手局の移動速度を推定する移動速度推定部、を有し、 前記パイロットパタン選択手段は、

前記移動速度が大きいほどパイロットシンボルが時間方向に密に配置されるパイ口 ットパタンを選択する、

請求項 1記載の無線通信装置。

[8] 前記移動速度推定部は、

受信信号に含まれるパイロットシンボルの受信電力変動に基づいて移動速度を推 定する、

請求項 7記載の無線通信装置。

[9] 通信相手局から送信されるデータの変調方式を選択する変調方式選択手段、を有 し、

前記パイロットパタン選択手段は、

前記パラメータおよび前記変調方式選択手段で選択された変調方式の変調レべ ルに応じて前記パイロットパタンを選択する、

請求項 1記載の無線通信装置。

[10] 前記パイロットパタン選択手段は、

前記変調方式選択手段で選択された変調方式の変調レベルが大きいほど、パイ口 ットシンボルが時間方向または周波数方向に密に配置されるパイロットパタンを選択 する、

請求項 9記載の無線通信装置。

[11] 前記変調方式選択手段で選択された変調方式の変調レベルに応じて異なる値の オフセットを前記パラメータに付加する付加手段、を有し、

前記パイロットパタン選択手段は、

オフセットが付加されたパラメータに応じて前記パイロットパタンを選択する、 請求項 9記載の無線通信装置。

[12] 前記パイロットパタン選択手段は、 前記パラメータに応じて選択されるパイロットパタンにさらに前記変調方式選択手段 で選択された変調方式の変調レベルに応じた数のパイロットシンボルを挿入したパイ ロットパタンを選択する、

請求項 9記載の無線通信装置。

[13] 前記送信手段は、

タイムスロット毎に設定されるパイロットパタンに従って配置されるパイロットシンボル を含む信号を送信し、

前記パイロットパタン選択手段は、

複数の通信相手局毎にパイロットパタンを選択する、

請求項 1記載の無線通信装置。

[14] 前記パイロットパタン選択手段で選択されたパイロットパタンに基づいて、前記複数 の通信相手局それぞれに対しタイムスロットを割り当てる割当手段、を有する、 請求項 13記載の無線通信装置。

[15] パイロットシンボルが伝送される伝搬環境の指標となるパラメータを取得するステツ プと、

取得されたパラメータに応じて周波数方向および時間方向のパイロットシンボルの 位置を示すパイロットパタンを選択するステップと、

選択されたパイロットパタンの情報を含む信号を送信するステップと、

を有するパイロットシンボル伝送方法。