WO2006118124A1 - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

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Akihiko Nishio
Yasuaki Yuda
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication device and a wireless communication method.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • Non-Patent Document 1 Nagata et al., “Effect of frequency packet scheduling on downlink Spread OFDM broadband packet wireless access”, IEICE technical report RCS2004-228, November 2004
  • control information such as scheduling information and modulation parameters is transmitted from the base station prior to data packet transmission.
  • This control information needs to be transmitted immediately before the transmission of the data packet in order to make the adaptive control follow the propagation path fluctuation that fluctuates at high speed.
  • a radio communication mobile station apparatus (hereinafter simply referred to as a mobile station) demodulates and decodes a data packet using a modulation parameter of the data packet obtained by demodulating / decoding control information.
  • low-latency transmission is achieved.
  • the mobile station needs to transmit a response such as ACK (ACKnowledgement) or NACK (Negative ACKnowledgement) to the received data packet in a short time (eg, within several TTIs).
  • An object of the present invention is to provide a wireless communication device and a wireless communication method capable of reducing the circuit scale of the wireless communication device on the data receiving side.
  • the wireless communication device of the present invention is a wireless communication device that divides a plurality of subcarriers constituting a multicarrier signal into a plurality of subchannels and performs adaptive control for each of the plurality of subchannels.
  • a configuration is provided that includes a timing setting unit that sets different transmission timings for a plurality of subchannels, and a transmission unit that transmits the multicarrier signal including the plurality of subchannels after the transmission timing is set.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radio communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of timing control according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of reception processing of the mobile station according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of timing control according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of transmission power control according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 1 shows the configuration of radio communication apparatus 100 according to the present embodiment.
  • Radio communication apparatus 100 divides a plurality of subcarriers constituting an OFDM symbol, which is a multicarrier signal, into a plurality of subchannels, and performs adaptive control such as scheduling and adaptive modulation for each of the plurality of subchannels.
  • adaptive control such as scheduling and adaptive modulation for each of the plurality of subchannels.
  • the encoding / modulation units 102-1 to 102-m and the frame forming units 103-1 to 103-m including the unit 22 are provided for the number m of subchannels.
  • the demodulation / decoding units 113-1 to 113-n including the demodulation unit 31 and the decoding unit 32 are provided by the number n of mobile stations with which the radio communication apparatus 100 can communicate.
  • Encoding 'modulation section 101-1 ⁇ In L01-m, encoding section 11 performs a modulation process on the control information output for each subchannel from adaptive control section 114, and performs modulation.
  • the unit 12 performs a modulation process on the encoded control information.
  • the control information is information necessary for adaptive control, including MCS (Modulation and Coding Scheme) information indicating the modulation scheme and coding rate of transmission data for each subchannel, and to which subcarrier each transmission data is assigned. It includes allocation information indicating whether it is allocated. Note that the coding rate in the encoding unit 11 and the modulation scheme in the modulation unit 12 are determined in advance.
  • encoding section 21 performs encoding processing such as turbo code on transmission data for each subchannel, and modulating section 22 performs encoding.
  • the subsequent transmission data is modulated using a modulation method such as QPSK or 16QAM.
  • the coding rate and modulation scheme at this time follow the MCS information input from adaptive control section 114.
  • the frame forming portion 103-1 to 1 03 m time-multiplexes pilot, control information, and transmission data in that order.
  • Subcarrier allocation section 104 allocates subcarriers instructed by adaptive control section 114 to each frame formed by frame formation sections 103-1 to 103-m.
  • Timing control section 105 sets different frame timing offsets for each frame (a plurality of frames formed for each of subchannels l to m) input from subcarrier allocation section 104. That is, the timing control unit 105 performs timing control for setting different transmission timings for the subchannels 1 to m. With this control, each frame of each subchannel is input to an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) unit 10 ⁇ in parallel at m different timings.
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • IFFT section 106 performs an IFFT on subcarriers to which each frame after timing control is assigned to obtain an OFDM symbol.
  • GI adding section 107 sets the GI (Guard Interval) by attaching the same signal as the tail part of the OFDM symbol to the head of the OFDM symbol.
  • Transmission radio processing section 108 performs transmission processing such as DZA conversion, amplification and up-conversion on the OFDM symbol after GI addition, and transmits the result from antenna 109 to the mobile station. That is, transmission radio processing section 108 transmits OFDM symbols including subchannels l to m set at different transmission timings by timing control section 105 to the mobile station.
  • radio communication apparatus 100 performs adaptive control for each subchannel in which a plurality of subcarriers are bundled, and transmits data.
  • reception radio processing section 110 receives n OF DM symbols simultaneously transmitted from a maximum of n mobile stations via antenna 109, down-converts, DZA conversion, etc. for these OFDM symbols Receive processing.
  • GI removal section 111 removes OFDM symbol power GI after reception processing.
  • An FFT (Fast Fourier Transform) unit 112 performs FFT on the OFDM symbol after GI removal to obtain a signal for each mobile station multiplexed on the frequency axis.
  • each mobile station transmits signals using mutually different subcarriers or mutually different subchannels, and each mobile station's signal has a reception quality information for each subchannel reported for each mobile station power. It is included.
  • Each mobile station measures the reception quality for each subchannel.
  • the received SNR, received SIR, received SINR, received CINR, received power, interference power, bit error rate, throughput, and MCS that can achieve the specified error rate can be used.
  • the reception quality information may be expressed as CQI (Channel Quality Indicator), CSI (Channel State Information), or the like.
  • demodulation section 31 performs modulation processing on the signal after FFT
  • decoding section 32 performs decoding processing on the demodulated signal.
  • received data is obtained.
  • the reception quality information for each subchannel in the received data is input to the adaptation control unit 114.
  • Adaptive control section 114 performs adaptive control based on reception quality information for each subchannel reported from each mobile station. That is, the adaptive control unit 114 selects an MCS that can satisfy a desired error rate for the encoding / modulation units 102-1 to 102-m based on the reception quality information for each subchannel ( MCS selection) is performed for each subchannel, and MCS information is output.
  • the subcarrier allocation unit 104 uses a scheduling algorithm such as the Max SIR method or the Proportional Fairness method to assign each transmission data to which subcarrier. Frequency scheduling for determining whether to apply is performed for each subchannel.
  • adaptive control section 114 generates control information including MCS information and allocation information for each sub-channel, and outputs the information to corresponding encoding / modulation sections 101-1 to L01-m.
  • the mobile station can perform reception processing as follows.
  • the reception processing of the mobile station will be described with reference to FIG.
  • the transmission signal from the base station is omitted from the four subchannels.
  • the data in each subchannel needs to be decoded within 1 TTI after being received by the mobile station.
  • the mobile station sequentially performs the following processing for each of the subchannels 1 to 4.
  • the mobile station stores the pilot (CPICH) and control information (HS—SCCH) in the memory for the received baseband signal (process (1)).
  • the mobile station After receiving the pilot and control information, the mobile station performs channel estimation and signal correction on the control information using the channel estimation value (Process (2)).
  • the mobile station demodulates and decodes the corrected control information (process (3)).
  • the circuit (nodware) required to perform a series of processes (1) to (3) is as follows: Each one is enough.
  • the mobile station sequentially stores the data (HS—DSCH) in memories # 1 to # 3 (processing)
  • the mobile station performs a data reception process according to the MCS information included in the decoded control information (process (5)).
  • the mobile station first performs signal correction on the data using the propagation path estimation value.
  • the mobile station performs repetition or symbol synthesis on the data.
  • the mobile station performs a dinter leave on the data.
  • the mobile station then performs turbo decoding on the data.
  • two decoding circuits # 1 and # 2 are used for turbo decoding in order to complete decoding within 1 TTI, which is the decoding time limit. Therefore, three memories are required to perform process (4), and one propagation path estimation and signal correction circuit, levitation synthesis circuit, and din-leave circuit are required to perform process (5). Only two turbo decoding circuits are enough.
  • the mobile station since the mobile station receives the frames of each subchannel at different timings, reception processing is performed at different timings for a large number of frames. Therefore, the circuit scale can be reduced.
  • the reception quality information of each subchannel is fed back to the mobile station base station. If the base station power is also transmitted at the same timing in all subchannels as in the conventional case, adaptive control is performed. In order to make the control delay in the same in all subchannels, the reception quality information needs to be fed back simultaneously in all subchannels.
  • the feedback timing of the reception quality information is also different for each subchannel. Therefore, according to the present embodiment, uplink feedback information does not concentrate in time, and interference caused by feed knock information on uplink data can be reduced.
  • the required maximum transmission power increases when a mobile station multiplexes multiple pieces of feedback information and transmits them simultaneously. The required maximum transmission power can be reduced by transmitting each piece of feedback information at different timings as described above. Can do.
  • wireless communication on the data reception side is performed by transmitting each frame for each base station 1S subchannel, which is a wireless communication device on the data transmission side, at different timings. It becomes possible to reduce the circuit scale of the mobile station as a device.
  • transmission power control is performed on each frame for each subchannel.
  • different frame timings are set for each cell.
  • FIG. 4 shows the configuration of radio communication apparatus 200 according to the present embodiment.
  • the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • transmission power control sections 201-1 to 201-m are provided by the number m of subchannels, and each frame into which frame forming sections 103-l to 103-m are also input. Pilot (CPICH), control information (HS—SCCH), and transmission power of transmission data (HS—DSC H) are controlled.
  • the transmission power control units 201-1 to 201-m set the transmission power by setting the power ratio of CPIC H: HS—SCCH: HS DSCH to 2: 2: 1.
  • the transmission power control sections 201-1 to 201-m set the transmission power of the pilot channel to be higher than the transmission power of the data channel.
  • the transmission power control sections 201-1 to 201 m set the transmission power of the control channel to a power higher than the transmission power of the data channel.
  • Timing information instructing a radio network controller (RNC) power is also input to the timing control unit 202, and the timing control unit 202 performs the timing control according to the timing information.
  • a different frame timing offset is indicated for each cell. Therefore, in the timing control unit 202, a transmission timing different from the transmission timing set in the wireless communication apparatus of the adjacent cell is set for each frame.
  • the timing offset is set in the radio communication device 200 of the cell 1 as shown in FIG. 2 above, and the radio communication device 200 of the cell 2 adjacent to the cell 1 is set as shown in FIG. An offset is set.
  • the timing offset for each subchannel differs for each cell, it is possible to avoid the overlap of the transmission timing of the pilot of the own cell and the transmission timing of the pilot of the adjacent cell. As a result, it is possible to prevent both pilots from interfering with each other in the mobile station located near the cell boundary. By preventing pilot interference in this way, propagation path estimation accuracy is improved in the mobile station, and as a result, throughput is improved.
  • each number indicates a transmission power value.
  • the maximum power (total transmission power) that can be transmitted per lOF DM symbol is 10.
  • the total transmission power is 10, and when an lOFDM symbol is configured with 8 subchannels as shown in FIG.
  • the power ratio of CPICH: HS—SCCH: HS—DSCH 2: 2: 1 can be set.
  • CPICH transmission power can be set to 2
  • HS-DSCH transmission power can be set to 1.
  • the transmission power of the pilot (CPICH) for performing channel estimation is set to a power larger than the transmission power of data (HS—DSC H) as in this embodiment.
  • the error rate is lower with this setting, and as a result, the throughput is improved.
  • the frame timing is different for each subchannel, that is, the transmission timings of the pilot channel, the control channel, and the data channel are different for each subchannel, so that the total transmission power is
  • the power ratio as described above that provides the best error rate characteristics between the pilot channel, the control channel, and the data channel, so that the throughput can be improved.
  • the signal described by the base station (that is, the signal transmitted by the mobile station on the uplink) is transmitted by the OFDM method. It may be transmitted by a transmission method other than the OFDM method, such as a carrier method or a CDMA method.
  • the timing control units 105 and 202 are connected to the subcarrier allocation unit 1.
  • the force timing control units 105 and 202 described for the configuration provided in the subsequent stage of 04 may be provided in the previous stage of the subcarrier allocation unit 104.
  • the present invention has been described in the case where the present invention is applied to a subchannel.
  • the present invention may be similarly applied to a subcarrier. That is, in a wireless communication apparatus that performs adaptive control for each subcarrier, different transmission timings may be set for a plurality of subcarriers.
  • different timing offsets may be set for each subframe or for each slot in the same manner as described for the case of setting different timing offsets for each frame.
  • the subchannel is described as a channel in which a continuous subcarrier force is also configured.
  • the subchannel may also be configured in a discontinuous subcarrier force.
  • a subchannel may be referred to as a subcarrier block, a subband, or a chunk.
  • a mobile station may be referred to as a UE, a base station apparatus as a Node B, and a subcarrier as a tone.
  • adaptive control adaptive transmission power control, adaptive spreading factor control, and the like may be performed in addition to scheduling and adaptive modulation.
  • an adaptive control you can perform a combination of several of these, or you can perform only one of them, V!
  • pilot channel for example, in the 3GPP standard, in addition to CPICH, P—CP ICH (Primary Common Pilot channel), S—PICH (secondary Common Pilot Channel), DPCCH (Dedicated Physical Control Channel) Dedicated Pilot Channel, etc.
  • control channel for example, in the 3GPP standard, in addition to HS-SCCH, DCC H (Dedicated Pnysical Control channel), P-CCPCH (Primary and ommon control Physical Channel), S-C and PCH ( Secondary Common Control Physical Channel) and D PCCH (Dedicated Physical Control Channel).
  • DCC H Dedicated Pnysical Control channel
  • P-CCPCH Primary and ommon control Physical Channel
  • S-C and PCH Secondary Common Control Physical Channel
  • D PCCH Dedicated Physical Control Channel
  • DSCH Downlink Shared Channel
  • DPCH Dedicated Physical Channel
  • DCH Dedicated channel
  • each functional block used in the description of each of the above embodiments is typically realized as an LSI that is an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include a part or all of them. Here, it is sometimes called IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI, depending on the difference in power integration.
  • circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • reconfigurable 'processor that can reconfigure the connection and settings of circuit cells inside the LSI may be used.
  • the present invention can be applied to mobile communication systems and the like.

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Abstract

 サブキャリア毎またはサブチャネル毎に適応制御が行われる無線通信において、データ受信側の無線通信装置の回路規模の削減を可能にすることができる無線通信装置。この装置において、フレーム形成部(103-1~103-m)は、サブチャネル1~mの各々において、パイロットと、制御情報と、送信データとを多重してフレームを形成し、サブキャリア割当部(104)は、フレーム形成部(103-1~103-m)で形成された各フレームに対して、適応制御部(114)から指示されたサブキャリアを割り当て、タイミング制御部(105)は、サブキャリア割当部(104)から入力された各フレームに対し互いに異なるフレームタイミングオフセットを設定する。

Description

明 細 書
無線通信装置および無線通信方法
技術分野
[0001] 本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関する。
背景技術
[0002] 次世代の移動通信システムへ向けて、 100Mbpsを超える高速伝送と、様々なトラヒ ックを収容するための低遅延伝送とを実現すベぐ高速パケット伝送に適した無線伝 送方式につ 、て様々な検討が行われて 、る。
[0003] 近年、このようなマルチパスの通信環境において高速伝送を可能とする伝送方式と して、多数のサブキャリアを用いてデータを並列伝送する OFDM (Orthogonal Frequ ency Division Multiplexing)が注目されている。また、低遅延伝送を実現するために、 0.5ms程度の短い TTI (Transmission Time Interval)を用いることが検討されている( 例えば、非特許文献 1参照)。 OFDMでは、無線通信基地局装置 (以下、単に基地 局という) 1S サブキャリア毎または複数のサブキャリアを束ねたサブチャネル毎に、 送信パケットのスケジューリングや適応変調等の適応制御を TTI単位で行うことにより 、スループットの向上を図ることができる。
非特許文献 1 :永田他,「下りリンク Spread OFDMブロードバンドパケット無線アクセス における周波数パケットスケジューリングの効果」,電子情報通信学会技術研究報告 RCS2004-228, 2004年 11月
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] スケジューリングや適応変調等の適応制御を行う場合は、基地局から、データパケ ットの送信に先立って、スケジューリング情報や変調パラメータ等の制御情報が送信 される。この制御情報は、高速で変動する伝搬路変動に適応制御を追従させるため に、データパケットの送信直前に送信する必要がある。無線通信移動局装置 (以下、 単に移動局という)では、制御情報を復調 *復号することにより得られるデータパケット の変調パラメータを用いてデータパケットを復調 '復号する。また、低遅延の伝送を実 現するためには、移動局は、受信したデータパケットに対する ACK (ACKnowledgem ent)または NACK (Negative ACKnowledgement)等の応答を短 、時間内(例えば、 数 TTI内)に送信する必要がある。
[0005] ここで、上記のようにサブキャリア毎またはサブチャネル毎に適応制御が行われる 場合には、多数の制御情報と多数のデータパケットが送信されることになる。よって、 移動局においては、多数のデータパケットを受信するための処理を限られた時間内 に同時に行う必要があり、その結果、移動局の回路規模が増大してしまう。
[0006] 本発明の目的は、データ受信側の無線通信装置の回路規模の削減を可能にする 無線通信装置および無線通信方法を提供することである。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明の無線通信装置は、マルチキャリア信号を構成する複数のサブキャリアを複 数のサブチャネルに分け、前記複数のサブチャネル毎に適応制御を行う無線通信装 置であって、前記複数のサブチャネルに対し互いに異なる送信タイミングを設定する タイミング設定手段と、送信タイミング設定後の前記複数のサブチャネルを含む前記 マルチキャリア信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
発明の効果
[0008] 本発明によれば、データ受信側の無線通信装置の回路規模の削減を可能にする ことができる。
図面の簡単な説明
[0009] [図 1]本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
[図 2]本発明の実施の形態 1に係るタイミング制御の説明図
[図 3]本発明の実施の形態 1に係る移動局の受信処理の説明図
[図 4]本発明の実施の形態 2に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
[図 5]本発明の実施の形態 2に係るタイミング制御の説明図
[図 6]本発明の実施の形態 2に係る送信電力制御の説明図
[図 7]従来の送信電力制御の説明図
発明を実施するための最良の形態 [0010] 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。
[0011] (実施の形態 1)
本実施の形態に係る無線通信装置 100の構成を図 1に示す。無線通信装置 100 は、マルチキャリア信号である OFDMシンボルを構成する複数のサブキャリアを複数 のサブチャネルに分け、それら複数のサブチャネル毎にスケジューリングや適応変調 等の適応制御を行う。なお、以下の説明では、無線通信装置 100が移動体通信シス テムで使用される基地局に搭載される場合を例に挙げて説明する。
[0012] 無線通信装置 100において、制御チャネルのための符号ィ匕部 11および変調部 12 からなる符号化 ·変調部 101— 1〜: L01— m、データチャネルのための符号化部 21 および変調部 22からなる符号化'変調部 102— 1〜102— m、および、フレーム形成 部 103— 1〜103— mは、サブチャネル数 mだけ備えられる。また、復調部 31および 復号部 32からなる復調 ·復号部 113— l〜113—nは、無線通信装置 100が通信可 能な移動局の数 nだけ備えられる。
[0013] 符号化'変調部 101— 1〜: L01—mにおいて、符号化部 11は、適応制御部 114か らサブチャネル毎に出力される制御情報に対して符号ィ匕処理を行い、変調部 12は、 符号化後の制御情報に対して変調処理を行う。制御情報は、適応制御を行うために 必要な情報であり、送信データの変調方式および符号化率をサブチャネル毎に示す MCS (Modulation and Coding Scheme)情報、および、各送信データがどのサブキヤ リアに割り当てられるかを示す割当情報を含む。なお、符号化部 11での符号化率お よび変調部 12での変調方式は、あらかじめ決められたものを用いる。
[0014] 符号化'変調部 102— 1〜102— mにおいて、符号ィ匕部 21は、サブチャネル毎の 送信データに対してターボ符号等の符号化処理を行い、変調部 22は、符号化後の 送信データに対して QPSKや 16QAM等の変調方式で変調処理を行う。このときの 符号化率および変調方式は、適応制御部 114から入力される MCS情報に従う。
[0015] フレーム形成部 103— l〜103—mは、サブチャネル l〜mの各々において、パイ ロットと、制御情報と、送信データとを多重してフレームを形成する。つまり、フレーム 形成部 103— l〜103—mは、サブチャネル l〜mの各々に、パイロットチャネル、制 御チャネルおよびデータチャネルを多重する。ここでは、フレーム形成部 103— 1〜1 03— mは、パイロット、制御情報、送信データの順にそれらを時間多重する。
[0016] サブキャリア割当部 104は、フレーム形成部 103— 1〜103— mで形成された各フ レームに対して、適応制御部 114から指示されたサブキャリアを割り当てる。
[0017] タイミング制御部 105は、サブキャリア割当部 104から入力された各フレーム (サブ チャネル l〜m毎にそれぞれ形成された複数のフレーム)に対し互いに異なるフレー ムタイミングオフセットを設定する。つまり、タイミング制御部 105は、サブチャネル 1〜 mに対し互いに異なる送信タイミングを設定するタイミング制御を行う。この制御により 、サブチャネル毎の各フレームは、それぞれ異なるタイミングで m個並列に IFFT(Inv erse Fast Fourier Transform)部 10οに入力される。
[0018] IFFT部 106は、タイミング制御後の各フレームが割り当てられたサブキャリアに対し て IFFTを行って OFDMシンボルを得る。
[0019] GI付加部 107は、 OFDMシンボルの後尾部分と同じ信号を OFDMシンボルの先 頭に付カ卩して GI (Guard Interval)を設ける。
[0020] 送信無線処理部 108は、 GI付加後の OFDMシンボルに対し DZA変換、増幅お よびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナ 109から移動局へ送信する。つ まり、送信無線処理部 108は、タイミング制御部 105にて互いに異なる送信タイミング を設定されたサブチャネル l〜mを含む OFDMシンボルを移動局へ送信する。
[0021] このようにして、無線通信装置 100は、複数のサブキャリアを束ねたサブチャネル毎 に適応制御を行ってデータ送信する。
[0022] 一方、受信無線処理部 110は、最大 n個の移動局から同時に送信された n個の OF DMシンボルをアンテナ 109を介して受信し、これらの OFDMシンボルに対しダウン コンバート、 DZA変換等の受信処理を行う。
[0023] GI除去部 111は、受信処理後の OFDMシンボル力 GIを除去する。
[0024] FFT(Fast Fourier Transform)部 112は、 GI除去後の OFDMシンボルに対して F FTを行って、周波数軸上で多重された移動局毎の信号を得る。ここで、各移動局は 互いに異なるサブキャリアまたは互いに異なるサブチャネルを用いて信号を送信して おり、移動局毎の信号にはそれぞれ、各移動局力 報告されるサブチャネル毎の受 信品質情報が含まれている。なお、各移動局では、サブチャネル毎の受信品質の測 定を、受信 SNR、受信 SIR、受信 SINR、受信 CINR、受信電力、干渉電力、ビット 誤り率、スループット、所定の誤り率を達成できる MCS等により行うことができる。また 、受信品質情報は、 CQI (Channel Quality Indicator)や CSI (Channel State Informat ion)等と表されることがある。
[0025] 復調.復号部 113— 1〜113— nにおいて、復調部 31は、 FFT後の信号対して変 調処理を行い、復号部 32は、復調後の信号に対して復号処理を行う。これにより、受 信データが得られる。また、受信データのうちサブチャネル毎の受信品質情報は適 応制御部 114に入力される。
[0026] 適応制御部 114は、各移動局から報告されたサブチャネル毎の受信品質情報に 基づいて適応制御を行う。すなわち、適応制御部 114は、サブチャネル毎の受信品 質情報に基づいて、符号化'変調部 102— 1〜102— mに対しては、所望の誤り率を 満たすことができる MCSの選択 (MCS選択)をサブチャネル毎に行って MCS情報 を出力し、サブキャリア割当部 104に対しては、 Max SIR法や Proportional Fairness法 等のスケジューリングアルゴリズムを用いて、各送信データをどのサブキャリアに割り 当てるかを決定する周波数スケジューリングをサブチャネル毎に行う。また、適応制 御部 114は、 MCS情報および割当情報を含む制御情報をサブチャネル毎に生成し て、それぞれ対応する符号化'変調部 101— 1〜: L01—mに出力する。
[0027] サブチャネル毎の各フレームに対して以上のようなタイミング制御を行うと、図 2に示 すように、各サブチャネル毎に異なるタイミングオフセットが設定されるため、従来は 同じタイミングで送信されていた m個(図 2では m=8)のフレームは、それぞれ異なる タイミングで送信されることになる。よって、複数のサブチャネルが 1つの移動局に対 して割り当てられた場合、サブチャネル毎の CPICH (Common Pilot Channel) , HS -SCCH (Shared Control Channel for HS— DSCH)、 HS— DSCH (High Speed Dow nlink Shared Channel)はそれぞれ、その移動局においてタイミングオフセットの分だ け異なるタイミングで受信されることになる。なお、図 2では、サブチャネル数は m= 8 とし、タイミングオフセットはサブチャネル毎に 1/4フレームとした。よって、図 2では、 4サブチャネル毎に同じ送信タイミングをとる。また、 CPICHはパイロット用のチヤネ ル、 HS— SCCHは上記制御情報用のチャネル、 HS— DSCHは送信データ用のチ ャネルである。
[0028] サブチャネル毎の CPICH、 HS SCCH、 HS DSCHがそれぞれ、移動局にお いて異なるタイミングで受信されることになると、移動局では以下のようにして受信処 理を行うことができる。以下、移動局の受信処理について図 3を用いて説明する。な お、説明を簡単にするために、図 3では、基地局からの送信信号を 4つのサブチヤネ ルに省略して示す。また、ここでは、遅延要求を満たすために、各サブチャネルでの データは、移動局での受信後 1TTI以内に復号を完了する必要があるものとする。
[0029] 移動局は、サブチャネル 1〜4毎に、以下の処理を順次行う。すなわち、移動局は、 受信したベースバンド信号に対して、ノ ィロット(CPICH)と制御情報 (HS— SCCH) をメモリに保存する(処理(1) )。移動局は、パイロットおよび制御情報を受信した後に 、伝搬路推定および伝搬路推定値を用いた制御情報に対する信号補正を行う (処理 (2) )。次いで、移動局は、補正された制御情報を復調および復号する (処理 (3) )。 ここで、サブチャネル毎のフレームタイミングはそれぞれ異なっているため、処理(1) 〜(3)の一連の処理を行うために必要な回路 (ノヽ一ドウエア)は、
Figure imgf000008_0001
、てそ れぞれ 1個ずつあれば足りる。
[0030] 次いで、移動局は、データ (HS— DSCH)をメモリ # 1〜# 3に順次保存する(処理
(4) )。各メモリにデータが保存される度に、移動局は、復号した制御情報に含まれる MCS情報に従って、データの受信処理を行う(処理(5) )。移動局は、処理(5)にお いて、まず、データに対して、伝搬路推定値による信号補正を行う。次いで、移動局 は、データに対して、レピテイシヨンまたはシンボル合成を行う。次いで、移動局は、 データに対するディンターリーブを行う。そして、移動局は、データに対してターボ復 号を行う。ここで、復号制限時間である 1TTI内に復号を完了するために、ターボ復 号には 2つの復号回路 # 1, # 2を用いる。よって、処理 (4)を行うために必要なメモリ は 3個、処理 (5)を行うために必要な、伝搬路推定および信号補正回路、レビティショ ン合成回路、ディンターリーブ回路は、それぞれ 1個で足り、また、ターボ復号回路は 2個で足りる。
[0031] これに対し、従来のように全サブチャネルが同じタイミングで基地局力も送信された 場合は、制限時間である 1TTI内に復号を完了するためには、処理(1)〜(3)につい ては、各処理についてそれぞれ 4個の回路が必要となり、また、処理(5)については 、伝搬路推定および信号補正回路、レピテイシヨン合成回路、ディンターリーブ回路 1S それぞれ 4個必要となる。
[0032] このように、本実施の形態によれば、移動局では、各サブチャネルのフレームがそ れぞれ異なるタイミングで受信されるため、多数のフレームに対してそれぞれ異なる タイミングで受信処理を行うことが可能となるので、回路規模を削減することが可能に なる。
[0033] また、上り回線では各サブチャネル毎の受信品質情報が移動局力 基地局へフィ ードバックされる力 従来のように全サブチャネルが同じタイミングで基地局力も送信 される場合は、適応制御における制御遅延を全サブチャネルで同じにするためには 、受信品質情報も全サブチャネル同時にフィードバックする必要がある。しかし、本実 施の形態では、各サブチャネル毎にフレームタイミングが異なるため、受信品質情報 のフィードバックタイミングも各サブチャネルで異なる。よって、本実施の形態によれ ば、上り回線のフィードバック情報が時間的に集中することがなくなるため、フィード ノ ック情報が上り回線のデータに与える干渉を低減することができる。また、移動局 が多数のフィードバック情報を多重して同時に送信すると所要最大送信電力が大きく なる力 上記のようにして各フィードバック情報を異なるタイミングで送信することによ り所要最大送信電力を低減することができる。
[0034] このように、本実施の形態によれば、データ送信側の無線通信装置である基地局 1S サブチャネル毎の各フレームをそれぞれ異なるタイミングで送信することで、デー タ受信側の無線通信装置である移動局の回路規模を削減することが可能になる。
[0035] (実施の形態 2)
本実施の形態では、サブチャネル毎の各フレームに対して送信電力制御を行う。ま た、本実施の形態では、セル毎に異なるフレームタイミングを設定する。
[0036] 本実施の形態に係る無線通信装置 200の構成を図 4に示す。図 4において、実施 の形態 1 (図 1)と同一の構成には同一符号を付し、説明を省略する。
[0037] 無線通信装置 200において、送信電力制御部 201— 1〜201— mは、サブチヤネ ル数 mだけ備えられ、フレーム形成部 103— l〜103—m力も入力される各フレーム のパイロット(CPICH)、制御情報(HS— SCCH)、および、送信データ(HS— DSC H)の送信電力を制御する。送信電力制御部 201— 1〜201— mは、例えば、 CPIC H: HS— SCCH: HS DSCHの電力比を 2 : 2 : 1にして送信電力を設定する。つま り、送信電力制御部 201— 1〜201— mは、パイロットチャネルの送信電力をデータ チャネルの送信電力より大きな電力に設定する。また、送信電力制御部 201— 1〜2 01 mは、制御チャネルの送信電力をデータチャネルの送信電力より大きな電力に 設定する。
[0038] タイミング制御部 202には無線ネットワーク制御装置(RNC: Radio Network Contro ller)力も指示されるタイミング情報が入力され、タイミング制御部 202は、このタイミン グ情報に従って、上記タイミング制御を行う。このタイミング情報では、セル毎に異な るフレームタイミングオフセットが指示される。よって、タイミング制御部 202では、各フ レームに対して、隣接セルの無線通信装置において設定される送信タイミングと異な る送信タイミングが設定される。このようなタイミング制御により、例えば、セル 1の無線 通信装置 200では上記図 2に示すようにタイミングオフセットが設定され、セル 1に隣 接するセル 2の無線通信装置 200では図 5に示すようにタイミングオフセットが設定さ れる。このように、本実施の形態では、サブチャネル毎のタイミングオフセットがセル 毎に異なるため、自セルのパイロットの送信タイミングと隣接セルのパイロットの送信タ イミングとが重なることを避けることができ、その結果、セル境界付近に位置する移動 局において双方のパイロットが互いに干渉してしまうことを防ぐことができる。このよう にパイロットの干渉を防ぐことで、移動局では伝搬路推定精度が向上し、その結果、 スループットが向上する。
[0039] ここで、上記送信電力制御について図 6を用いて詳細に説明する。また、従来の送 信電力制御(図 7)と対比しながら説明する。なお、図 6および図 7において、各数字 は、送信電力値を示している。また、ここでは、図 6および図 7いずれの場合も、 lOF DMシンボルあたりで送信可能な最大電力(総送信電力)は 10とする。
[0040] 本実施の形態では、フレームタイミングオフセットがサブチャネル毎に異なるため、 総送信電力が 10であり、図 6に示すように 8サブチャネルで lOFDMシンボルが構成 される場合、上記のように、例えば CPICH :HS— SCCH :HS— DSCHの電力比を 2 : 2 : 1に設定することができる。つまり、 CPICHの送信電力を 2、 HS— SCCHの送 信電力を 2に対し、 HS— DSCHの送信電力を 1に設定することができる。
[0041] これに対し、このような送信電力制御を行わな 、従来では、 CPICH: HS SCCH : HS— DSCHの電力比は 1: 1: 1であるため、総送信電力が 10であり、 8サブチヤネ ルで lOFDMシンボルが構成される場合、図 7に示すように、 CPICHの送信電力、 HS— SCCHの送信電力、および、 HS— DSCHの送信電力は、すべて 1.25とする 必要がある。
[0042] ここで、移動局にお!、てデータを誤りなく復調するためには、高精度な伝搬路推定 が必要である。伝搬路推定精度が低い場合は、たとえデータの受信電力が大きくて も誤り率は高くなる。よって、総送信電力が一定の条件の下では、本実施の形態のよ うに、伝搬路推定を行うためのパイロット(CPICH)の送信電力をデータ (HS— DSC H)の送信電力より大きな電力に設定する方が、誤り率は低くなり、その結果、スルー プットが向上する。
[0043] また、 HS— SCCHについては、適応変調が行われず変調方式および符号化率が 固定され、また、 HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request)による再送も行われな いため、本実施の形態のように、 HS— DSCHに比べて送信電力を大きく設定する 必要がある。また、 HS— SCCHの送信電力が十分でなく制御情報が誤ると、データ を正しく復号できな 、だけでなぐデータに対する HARQゲインが得られなくなりスル 一プットが大きく低下する。このため、本実施の形態にようにして、 HS— SCCHの送 信電力を従来に比べて大きなものとする。
[0044] なお、従来にぉぃてもじ?1じ11 :113— 3じじ11 :113— 03じ11の電カ比を2 : 2 : 1に 設定することは可能である。しかし、従来のようにすベてのサブチャネルを同じタイミ ングで送信する場合は、図 7に示すように、各サブチャネルの CPICHおよび HS— S CCHはすべて同じタイミング送信されることになる。よって、総送信電力が 10で一定 の条件の下では、 8サブチャネルで lOFDMシンボルが構成される場合、 CPICHお よび HS— SCCHの送信電力が 1.25であれば、 HS— DSCHの送信電力は 1.25Z 2に減少されてしまい、その結果、データの誤り率が高くなつてスループットが低下し てしまう。 [0045] このように、本実施の形態によれば、サブチャネル毎にフレームタイミングが異なる 、すなわち、サブチャネル毎にパイロットチャネル、制御チャネルおよびデータチヤネ ルの送信タイミングが互いに異なることで、総送信電力が一定の条件の下で、パイ口 ットチャネル、制御チャネル、データチャネル間において、誤り率特性が最も良好に なる上記のような電力比を設定することができるため、スループットを向上させることが できる。換言すれば、総送信電力を一定に保ったまま、所要誤り率を満たす所要送 信電力を最小にするような電力比を設定することができる。
[0046] なお、上記各実施の形態に係る無線通信装置を移動局に搭載することも可能であ る。
[0047] また、上記各実施の形態では、基地局が受信する信号 (すなわち、移動局が上り回 線で送信する信号)は OFDM方式で伝送されるものとして説明した力 この信号は、 例えばシングルキャリア方式や CDMA方式等、 OFDM方式以外の伝送方式で伝 送されてもよい。
[0048] また、上記各実施の形態では、タイミング制御部 105, 202をサブキャリア割当部 1
04の後段に設ける構成について説明した力 タイミング制御部 105, 202を、サブキ ャリア割当部 104の前段に設けてもょ ヽ。
[0049] また、上記各実施の形態では、本発明をサブチャネルに適用する場合にっ 、て説 明したが、同様にサブキャリアに対して本発明を適用してもよい。すなわち、サブキヤ リア毎に適応制御を行う無線通信装置において、複数のサブキャリアに対して互いに 異なる送信タイミングを設定してもよ 、。
[0050] また、上記各実施の形態では、フレーム毎に異なるタイミングオフセットを設定する 場合について説明した力 同様にして、サブフレーム毎、または、スロット毎に異なる タイミングオフセットを設定してもよ 、。
[0051] また、上記各実施の形態では、サブチャネルを、連続したサブキャリア力も構成れる チャネルとして説明した力 サブチャネルは、非連続のサブキャリア力も構成されても よい。また、サブチャネルは、サブキャリアブロック、サブバンド、または、チャンクと称 されることがある。
[0052] また、移動局は UE、基地局装置は Node B、サブキャリアはトーンと称されることがあ る。
[0053] また、適応制御としては、スケジューリングや適応変調の他に、適応送信電力制御 、適応拡散率制御等を行うこともある。また、適応制御として、これらのうち複数を組み 合わせて行ってもょ 、し、 V、ずれか一つだけ行ってもよ!、。
[0054] また、パイロットチャネルとしては、例えば 3GPP規格では、 CPICHの他に、 P— CP ICH (Primary Common Pilot channel)、 S—し PICH (secondary Common Pilot Cha nnel)、 DPCCH (Dedicated Physical Control Channel)内の Dedicated Pilot Channel (個別パイロットチャネル)等がある。
[0055] また、制御チャネルとしては、例えば 3GPP規格では、 HS— SCCHの他に、 DCC H (Dedicated Pnysical Control channel)、 P― CCPCH (Primaryし ommon control P hysical Channel)、 S— Cし PCH (Secondary Common Control Physical Channel)、 D PCCH (Dedicated Physical Control Channel)等がある。
[0056] また、データチャネルとしては、例えば、 3GPP規格では、 HS— DSCHの他に、 D SCH (Downlink Shared Channel)、 DPCH (Dedicated Physical Channel)、 DCH (De dicated channel)等力め
[0057] また、上記各実施の形態では、本発明をノヽードウエ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。
[0058] また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路 である LSIとして実現される。これらは個別に 1チップ化されてもよいし、一部または全 てを含むように 1チップィ匕されてもよい。ここでは、 LSIとした力 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。
[0059] 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 サで実現してもよい。 LSI製造後に、プログラムすることが可能な FPGA (Field Progra mmable 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 ィギユラブル'プロセッサーを利用してもよい。
[0060] 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ィ匕を行って もよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。 [0061] 本明細書は、 2005年 4月 28日出願の特願 2005— 133721に基づくものである この内容はすべてここに含めておく。
産業上の利用可能性
[0062] 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

請求の範囲
[1] マルチキャリア信号を構成する複数のサブキャリアを複数のサブチャネルに分け、 前記複数のサブチャネル毎に適応制御を行う無線通信装置であって、
前記複数のサブチャネルに対し互いに異なる送信タイミングを設定するタイミング 設定手段と、
送信タイミング設定後の前記複数のサブチャネルを含む前記マルチキャリア信号を 送信する送信手段と、
を具備する無線通信装置。
[2] 前記複数のサブチャネルの各々にパイロットチャネルとデータチャネルとを多重す る多重手段と、
前記ノ ィロットチャネルの送信電力を前記データチャネルの送信電力より大きな電 力に設定する電力設定手段と、
をさらに具備する請求項 1記載の無線通信装置。
[3] 前記複数のサブチャネルの各々に制御チャネルとデータチャネルとを多重する多 重手段と、
前記制御チャネルの送信電力を前記データチャネルの送信電力より大きな電力に 設定する電力設定手段と、
をさらに具備する請求項 1記載の無線通信装置。
[4] 前記タイミング設定手段は、隣接セルの無線通信装置において設定される送信タ イミングと異なる送信タイミングを設定する、
請求項 1記載の無線送信装置。
[5] 請求項 1記載の無線通信装置を具備する無線通信基地局装置。
[6] 請求項 1記載の無線通信装置を具備する無線通信移動局装置。
[7] マルチキャリア信号を構成する複数のサブキャリアを複数のサブチャネルに分け、 前記複数のサブチャネル毎に適応制御を行う無線通信方法であって、
前記複数のサブチャネルにそれぞれ形成される複数のフレームに対し互いに異な るフレームタイミング才フセットを設ける、
無線通信方法。
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