WO2007013561A1 - マルチキャリア送信装置、マルチキャリア受信装置、およびこれらの方法 - Google Patents

マルチキャリア送信装置、マルチキャリア受信装置、およびこれらの方法 Download PDF

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WO2007013561A1
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replacement
symbol
repetition
pilot
data
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PCT/JP2006/314903
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Kenichi Kuri
Kenichi Miyoshi
Daichi Imamura
Akihiko Nishio
Masaru Fukuoka
Masayuki Hoshino
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/08—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by repeating transmission, e.g. Verdan system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
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    • H04L1/0071—Use of interleaving
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
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    • H04L27/2602—Signal structure
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    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation
    • H04L25/0224—Channel estimation using sounding signals
    • H04L25/0226—Channel estimation using sounding signals sounding signals per se

Definitions

  • Multi-carrier transmission apparatus multi-carrier reception apparatus, and methods thereof
  • the present invention relates to a multicarrier transmission device, a multicarrier reception device, a multicarrier transmission method, and a multicarrier reception method used in a communication system such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex).
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplex
  • Multi-carrier communication is a technology that performs high-speed transmission by transmitting data using a plurality of subcarriers whose transmission speed is suppressed to such an extent that frequency-selective fading does not occur.
  • the OFDM scheme has the highest frequency utilization efficiency among multicarrier communications because the frequencies of multiple subcarriers in which data is arranged are orthogonal to each other, and has a relatively simple hardware configuration. realizable. For this reason, the OFDM method has attracted attention as a communication method adopted for the fourth-generation cellular mobile communication, and various studies have been made.
  • Non-Patent Document 1 “Performance Comparison between Repetition OFDM and 2-DMC-C DMA for 4G Cellular Downlink Communication", 9th International OFDM-Workshop, Dresden, Germany, September 2004.
  • an object of the present invention is to provide a multicarrier transmission apparatus, a multicarrier reception apparatus, a multicarrier transmission method, and a multicarrier reception method capable of improving the error rate characteristics of data symbols and improving reception quality. Is to provide.
  • the multicarrier transmission apparatus includes repetition means for generating a repetition symbol by repetition of a data symbol, and replacement means for replacing a part of the repetition symbol with a pilot symbol. And a transmission means for transmitting a repetition symbol partially substituted with a no-lot symbol.
  • the repetition means repeats each of a plurality of data symbols to generate a plurality of data repetition symbols
  • the replacement means adopts a configuration in which the replacement is performed on a part of the repetition symbols of the plurality of data repetition symbols.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the main configuration of a multicarrier transmission apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of an MCS table according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the main configuration inside the second pilot replacement section according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a diagram showing a specific example of a transmission frame according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the replacement process with the second pilot according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram specifically showing what the transmission frame looks like by the replacement process with the second pilot according to Embodiment 1.
  • FIG. 8 A diagram showing an example of a frame format of allocation control information according to Embodiment 1.
  • FIG. 9 Block diagram showing a main configuration of the multicarrier receiver according to Embodiment 1.
  • Embodiment 1 Diagram for explaining another nomination of the method for determining the replacement position according to
  • FIG. 11 is a block diagram showing the main configuration inside the second pilot replacement section according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the procedure of replacement processing with the second pilot according to the second embodiment.
  • 13 A diagram specifically showing a transmission frame according to the second embodiment
  • FIG. 14 is a diagram specifically showing how the transmission frame is changed by the replacement process with the second pilot according to the second embodiment.
  • FIG. 15 A diagram showing an example of a frame format of allocation control information according to Embodiment 2.
  • FIG. 16 Block diagram showing a main configuration of a multicarrier receiver according to Embodiment 2.
  • Embodiment 2 Diagram for explaining another nomination of the method for determining the replacement position according to
  • FIG. 18 is a block diagram showing the main configuration inside the second pilot replacement section according to the third embodiment.
  • FIG. 19 is a flowchart showing the procedure of replacement processing with the second pilot according to the third embodiment.
  • 20] A diagram specifically showing what the transmission frame looks like by the replacement process with the second pilot according to Embodiment 3.
  • FIG. 21 is a diagram showing an example of a frame format of allocation control information according to the third embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining the nomination of each embodiment.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining the noriation of each embodiment.
  • FIG. 24 is a diagram for explaining the noriation of each embodiment.
  • FIG. 25 is a diagram for explaining the noriation of each embodiment.
  • FIG. 26 is a diagram for explaining the noriation of each embodiment.
  • FIG. 27 is a diagram for explaining the noriation of each embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the main configuration of the multicarrier transmission apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the multicarrier transmission apparatus includes an encoding section 101, a modulation section 102, a revision section 103, a second pilot substitution section 104, an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) section 105, a GI (Guard Interval). ) Insertion unit 106, transmission RF (Radio Frequency) unit 107, transmission antenna 108, CQI (Channel Quality Indicator) extraction unit 109, and scheduler 110.
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • GI Guard Interval
  • Each unit of the multicarrier transmission apparatus according to the present embodiment performs the following operation.
  • the encoding unit 101 encodes transmission data such as voice, document file, and video according to the encoding rate specified by the scheduler 110 and outputs the encoding signal to the modulation unit 102. Further, the encoding unit 101 also encodes allocation control information described later output from the scheduler 110 and outputs it to the modulating unit 102.
  • Modulation section 102 modulates the encoded signal output from encoding section 101 for each subcarrier with the modulation multi-level number instructed by scheduler 110, and outputs the resulting modulated signal to revision section 103. Output to.
  • the repetition unit 103 generates a repetition symbol by repeating the data symbol of the modulated signal according to the number of symbol repetitions (the number of repetitions) instructed by the scheduler 110, and generates a repetition signal including the repetition symbol. 2 Output to pilot replacement section 104.
  • Second pilot replacement section 104 replaces a part of the repetition symbol (data symbol) included in the repetition signal with the second pilot symbol in accordance with an instruction from scheduler 110, and converts the replaced signal into the second pilot symbol. Output to IFFT section 105. Details of the internal configuration of the second pilot replacement unit 104 and the replacement method with the second pilot will be described later.
  • IFFT section 105 performs inverse fast Fourier transform (IFFT) on the permutation signal output from second pilot permutation section 104, thereby multiplexing transmission data with a plurality of mutually orthogonal subcarriers.
  • the multiplexed signal is output to the GI insertion unit 106.
  • the GI insertion unit 106 inserts a guard interval (GI) into the multiplexed signal in order to reduce inter symbol interference (ISI) due to delayed waves.
  • the transmission RF unit 107 frequency-converts the baseband signal after the insertion of the guard interval into a high frequency, and then transmits the signal to the multicarrier reception device via the transmission antenna 108.
  • CQI extraction section 109 extracts CQI (line quality information) reported to each multicarrier receiving apparatus from the reception data obtained by a reception processing section (not shown), and outputs it to scheduler 110 .
  • the scheduler 110 Based on the CQI output from the CQI extraction unit 109, the scheduler 110 performs frequency scheduling such as subcarrier allocation while referring to the MCS table and the like, and assigns allocation control information indicating the result to the code.
  • the data are output to conversion section 101, modulation section 102, repetition section 103, and second pilot replacement section 104.
  • the allocation control information includes subchannel HD information, subchannel MCS (Modulation Coding Scheme) corresponding to this ID, replacement pattern information, and the like.
  • the subchannel is a band in which a single or a plurality of subcarriers are combined, and is a control unit such as frequency scheduling and adaptive control.
  • the MCS information includes the number of modulation levels, the coding rate of the error correction code, the number of repetitions RF (Repetition Factor), the number of substitutions for the second pilot (described later), etc.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the MCS table used in the scheduler 110.
  • the modulation method is QPSK and the coding rate is 1Z3.
  • other modulation methods (16QAM, 64QAM) and coding rate (1Z2, 3/4) can be set.
  • MCS bits are set corresponding to each CQI, and MCS information corresponding to each MCS bit, that is, the modulation multi-level number, the coding rate R, the repetition rate RF, and the second pilot are sent.
  • the number of replacements is preset.
  • the repetition signal output from the repetition unit 103 originally includes a pilot symbol (in particular, the first pilot symbol) in addition to the data symbol.
  • Second pilot replacement section 104 adds a second pilot symbol to the repetition signal by replacing a part of the data symbol with the second pilot symbol.
  • a pilot symbol (sometimes simply referred to as a pilot) is a symbol known to both the multicarrier transmitting apparatus and the multicarrier receiving apparatus, and this is an estimation of channel characteristics ( It is used for channel estimation) and synchronization.
  • the first pilot symbol according to the present invention is a pilot symbol (common pilot) that is commonly used for a plurality of multicarrier receivers.
  • the second pilot symbol according to the present invention refers to each multi-carrier receiving apparatus. This is the pilot that the carrier receiver uses for channel estimation (channel fluctuation compensation).
  • Scheduler 110 shows the power to replace the second pilot symbol in the second pilot replacement section 104 with the second pilot symbol, that is, the number of replacement to the second pilot symbol (hereinafter simply referred to as the replacement number). Determine according to the MCS table of 2 and instruct the second pilot replacement unit 104.
  • the second pilot symbol may be a known symbol individually assigned to each multicarrier receiving apparatus, or may be a known symbol common to each multicarrier receiving apparatus. Further, when the second pilot symbol is a known symbol common to each multicarrier receiving apparatus, it may be the same known symbol as the first pilot symbol or may be a known symbol different from the first pilot symbol.
  • the number of substitutions is set such that the number of substitutions decreases as the number of repetitions decreases.
  • the repetition symbol will be lost more than necessary due to the replacement, and it will not be possible to obtain a sufficient diversity gain due to the repetition. Because.
  • the scheduler 110 is each multicarrier receiving apparatus. Based on the reported CQI, one of the MCS information is selected, and the selected MCS information is selected by the MCS bit for specifying this MCS information, and the selected code section 101, modulation section 102, repetition section 103, second Output to pilot replacement section 104 and the like.
  • the scheduler 110 itself determines the MCS information of the receiving multicarrier receiving apparatus, and sends it to the encoding unit 101, the modulation unit 102, the repetition unit 103, the second pilot replacement unit 104, etc. Output.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the main configuration inside second pilot replacement section 104.
  • replacement position determining section 141 determines which data symbol of a plurality of data symbols is to be replaced with the second pilot. Specifically, in the present embodiment, the repetition symbol is arranged on a two-dimensional plane consisting of a time axis and a frequency axis in the transmission frame, so that replacement position determining section 141 is on this two-dimensional plane. Determines the replacement position of the data symbol at any position, that is, the replacement position.
  • the replacement position determination unit 141 uses two or more replacements as replacement positions in a data symbol of the same data (a group of repetition symbols indicating the same data generated by repetition of a certain data symbol). Select a position that does not occur. That is, the replacement position satisfies the constraint condition (RF after replacement) ⁇ (RF before replacement — 1). This is to prevent the diversity gain from being obtained due to the concentration of replacement with the second pilot in only a part of the data.
  • Replacement section 142 replaces a part of the data symbol included in the repetition signal with the second pilot symbol according to the replacement position output from replacement position determination section 141, and converts the obtained replacement signal into an IFFT section. Output to 105.
  • FIG. 4 is a diagram showing a specific example of a transmission frame transmitted from the multicarrier transmission apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 4A shows a transmission frame before the replacement with the second pilot is performed.
  • the data symbol force indicated by the diagonal lines indicates the replacement position determined by the replacement position determination unit 141.
  • “P” located in the left one column symbol indicates the first pilot symbol.
  • FIG. 4B shows the transmission frame after the replacement with the second pilot.
  • the data symbols that are hatched in FIG. 4A are replaced with the second pilot in FIG. 4B.
  • the replacement position determination unit 141 preliminarily stores a plurality of replacement position patterns that satisfy the constraint condition (RF after replacement) ⁇ (RF before replacement-1) and correspond to various replacement numbers. Recorded in memory.
  • the reason for preparing a plurality of replacement position patterns here is to enable replacement position patterns to be switched in accordance with fluctuations in reception characteristics.
  • Figure 5 shows three specific examples of substitution position patterns corresponding to the number of substitutions when the number of substitutions is 8 (PP (Pilot Pattern) 1, PP2, PP3).
  • the hatched position is the replacement position.
  • the replacement position determining unit 141 finally selects one of the medium forces of the plurality of replacement position patterns and notifies the replacement unit 142 of the selected one pattern. Note that all replacement position patterns stored in the internal memory of the replacement position determination unit satisfy the above constraint conditions.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the procedure for the replacement process with the second pilot.
  • Replacement position determining section 141 acquires the number of replacements from scheduler 110 (ST1010), and determines whether this replacement number is greater than 0 (ST1020). If it is determined that the number of substitutions is greater than 0, the substitution position pattern corresponding to this number of substitutions (here, the total number of substitution position patterns is Nrp) is extracted by brute force search for all patterns. (ST1030), and the medium power of the extracted Nrp patterns Finally, one pattern is selected (ST1040). Select this pattern in ascending order from pattern number 1. Alternatively, they may be selected in descending order from the pattern number Nrp. You can also select the medium number in the range of l to Nrp based on a uniform random number.
  • the replacement unit 142 Since the replacement position is substantially determined by determining the replacement position pattern, the replacement unit 142 replaces a part of the repetition symbol with the second pilot based on the replacement position. Yes (ST 1050) o Information identifying which replacement position pattern is used is notified to the multicarrier receiver as allocation control information.
  • FIG. 7 is a diagram specifically showing a state in which a transmission frame is processed by the replacement process with the second pilot.
  • Fig. 7 (b) shows the transmission frame before replacement
  • Fig. 7 (b) shows each replacement position pattern
  • Fig. 7C shows the transmission frame after replacement.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a frame format of allocation control information transmitted from the multicarrier transmission apparatus according to the present embodiment.
  • the multicarrier transmission apparatus transmits allocation control information such as an allocated band and MCS information to the multicarrier reception apparatus before starting data transmission to the multicarrier reception apparatus.
  • allocation control information such as an allocated band and MCS information
  • the UE—ID User Equipment IDentification
  • the MCS and second pilot corresponding to this ID The replacement pattern information of is arranged.
  • the number of assigned subchannels is denoted as M.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the main configuration of the multi-carrier receiving apparatus according to the present embodiment.
  • the multicarrier receiving apparatus includes reception antenna 151, reception RF section 152, GI removal section 153, FFT section 154, pilot symbol separation section 155, equalization section 156, demodulation section 157, and decoding And a transmission path estimation unit 159.
  • Each unit of the multicarrier receiving apparatus according to the present embodiment operates as follows.
  • Reception RF section 152 receives a signal transmitted from the multicarrier transmission apparatus according to the present embodiment via antenna 151, and converts the frequency into a baseband signal.
  • the GI removal unit 153 also removes the guard interval part from the received baseband signal power.
  • the FFT unit 154 converts the received signal from which the guard interval is removed into frequency domain data.
  • Pilot symbol demultiplexing section 155 demultiplexes frequency domain signal power data symbols and pilot symbols according to the allocation control information output from decoding section 158, and outputs the data symbols to equalization section 156.
  • the pilot symbols are output to transmission path estimation section 159. This pilot symbol consists of the first pilot symbol and the second pilot symbol.
  • pilot symbol separation section 155 records a plurality of replacement position patterns identical to the plurality of replacement position patterns used by the multicarrier transmission apparatus according to the present embodiment in the internal memory.
  • the identification information of the replacement position pattern actually used by the multicarrier transmission apparatus according to the present embodiment is also notified from the transmission apparatus as allocation control information to the multicarrier reception apparatus according to the present embodiment.
  • Pilot symbol separation section 155 separates the first pilot symbol arranged at a predetermined position and outputs the first pilot symbol to transmission path estimation section 159.
  • the replacement force pattern of the multiple replacement position patterns recorded from the notified replacement position pattern information identifies the replacement position pattern that was actually used, so that the replacement position for the second pilot can be ascertained.
  • the signal power in the frequency domain is also separated from the second pilot and output to the transmission path estimation unit 159.
  • Transmission path estimation section 159 estimates the transmission path response using the first pilot symbol and the second pilot symbol output from the separation section, and sends the estimated transmission path response estimation information to equalization section 1 56. Output.
  • the transmission path estimation unit 159 also has a function of estimating transmission path quality (eg, SIR) in order to generate CQI information to be reported to the transmission apparatus.
  • SIR transmission path quality
  • Equalization section 156 performs correction by equalization processing on the received data symbols based on the transmission path estimation information output from transmission path estimation section 159.
  • Demodulation section 157 demodulates the received data signal output from equalization section 156 using a demodulation method corresponding to the modulation multi-level number included in the allocation control information output from decoding section 158. .
  • Decoding section 158 applies error correction decoding corresponding to the coding rate included in the allocation control information to the demodulated received signal, and receives the received data and the allocation control notified from the multicarrier transmission apparatus Obtain information, ie, assigned subchannel ID, MCS information corresponding to this ID, and replacement pattern.
  • the allocation control information obtained after decryption is The data is output to the signal separation unit 155, the demodulation unit 157, and the decoding unit 158.
  • the multicarrier receiving apparatus receives the allocation control information transmitted from the multicarrier transmitting apparatus according to the present embodiment, and this allocation control information Data signal reception processing can be performed by a reception method corresponding to the above.
  • the transmission apparatus replaces a part of the repeated data symbols with pilot symbols. Send a signal.
  • the channel estimation accuracy is improved by performing channel estimation using the pilot symbol newly added by the replacement in the receiving apparatus, and only a part of the data symbol is replaced.
  • Diversity gain due to repetition can be obtained depending on the data symbol. That is, it is possible to improve the error rate characteristics of data symbols and improve the reception quality.
  • the present embodiment for example, when data symbols of a plurality of data are transmitted in repetition, as in the case of transmitting a plurality of data for a plurality of users in a multiplexed manner, Among the repeated data symbols of a plurality of data, a part of the data symbols that are not all of the data symbols are replaced with the pilot symbols as described above. This is because it is not necessary to embed pilot symbols for all data when trying to improve the reception quality of signals in which multiple data are multiplexed. This is because it is sufficient to embed. Therefore, depending on the transmission path environment, the number of pilot symbols embedded in one frame of multiplexed signals, that is, the number of substitutions for pilot symbols, can be set regardless of the number of multiplexing (number of users).
  • a repetition symbol composed of the same data is not replaced with a pilot symbol in two or more places. Even in the case where power is applied, a predetermined number of pilot symbols can be secured if viewed with a transmission frame having multiple data power, and channel estimation accuracy is improved.
  • the data symbols can be substantially replaced by replacing the data symbols with pilot symbols more than necessary. This reduces the number of repetitions, and suppresses the deterioration of the error rate characteristics of data symbols due to replacement.
  • the force replacement position determination method described by taking as an example the case where the multicarrier transmission apparatus previously records a plurality of replacement position patterns that satisfy the constraint conditions is used.
  • the following method may be used.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining another variation of the method for determining the replacement position.
  • each repetition symbol has an index number (in the figure, right of each data symbol so that repetition symbols made of the same data can be identified from each other).
  • the numbers 1 to 4 are attached below.
  • the replacement position determination unit 141 specifies both the data number and the index number, that is, does not specify two or more replacements in the same data number, and the index. By specifying the number, the replacement position can be uniquely determined.
  • data # 3, # 4, # 7, # 8, # 11, # 12, # 15, and # 16 are set as the data to be replaced, and data # 3 is indexed Index number 1 for data # 4, index number 2 for data # 7, index number 2 for data # 8, index number 3 for data # 11
  • index number 3 for data # 12 index number 4 for data # 15, and index number 4 for data # 16
  • the replacement position is determined. Thereby, as shown in FIG. 10C, replacement satisfying the constraint condition can be performed.
  • the multicarrier transmission apparatus according to Embodiment 2 of the present invention has the same basic configuration as that of the multicarrier transmission apparatus shown in Embodiment 1, the description thereof will be omitted, and the embodiment will be described.
  • the second pilot replacement unit 204 having a different configuration from the first second pilot replacement unit 104 will be described below.
  • FIG. 11 is a block diagram showing the main configuration inside second pilot replacement section 204.
  • the same components as those of second pilot replacement section 104 shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the multicarrier transmission apparatus according to the present embodiment is provided with interleaving section 241 in second pilot substitution section 204, thereby improving error resistance against frequency selective fading and the like.
  • Interleaving section 241 records a plurality of predetermined interleave patterns in the internal memory, and interleaves the repetition signal using one of these patterns.
  • This predetermined interleave pattern is associated with each replacement position pattern recorded in the replacement position determination unit 141, and a plurality of interleave patterns correspond to one replacement position pattern.
  • the reason for preparing a plurality of interleave patterns is to enable switching of the interleave patterns according to the characteristics of reception fluctuations.
  • the interleave pattern satisfies the constraint condition.
  • the interleave pattern is such that the same repetition symbol is not arranged at the replacement position determined by the replacement position determination unit 141. As a result, it is possible to prevent deterioration of the error rate characteristics due to excessive substitution.
  • replacement section 142 performs data symbol conversion at the replacement position among the data symbols included in the interleaved transmission frame output from interleaving section 241. Replace with 2 pilots.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the procedure of the replacement process with the second pilot. The same steps as those shown in the first embodiment (see FIG. 6) are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • replacement position determination section 141 selects one replacement position pattern corresponding to the number of replacements.
  • Interleaving section 241 extracts a plurality of interleave patterns corresponding to the replacement position pattern selected by replacement position determining section 141 from a plurality of predetermined interleave patterns stored in advance (ST2010).
  • One pattern is selected from the interleave patterns (ST2020), and interleaving is performed using the selected interleave pattern (ST2030).
  • Replacement unit 142 is selected in ST1040 According to the replacement position pattern, a part of the repetition symbol after the interleaving is replaced with the second pilot (ST2040).
  • FIG. 13 is a diagram specifically showing transmission frames interleaved by the plurality of predetermined interleaving patterns.
  • FIG. 13A shows the replacement position determined by the replacement position determination unit 141.
  • the symbol position that is shaded is the replacement position.
  • FIG. 13B shows a transmission frame after being interleaved with the above-mentioned predetermined interleave pattern (here, three patterns).
  • interleave pattern 1 the data at the replacement position indicated by diagonal lines is data # 3, data # 4, data # 9, data # 10, data # 13, data # 14, data # 15, And data # 16, and the same data is never duplicated. In other words, two or more replacements are not performed in the repetition symbol of the same data.
  • FIG. 14 is a diagram specifically illustrating a process in which a transmission frame is processed by the replacement processing with the second pilot.
  • FIG. 14A shows a transmission frame before replacement with the second pilot! /.
  • the data symbol force indicated by the diagonal lines indicates the replacement position determined by the replacement position determination unit 141.
  • FIG. 14B shows the transmission frame after interleaving. It can be seen that the data at the replacement position is different from Fig. 14A.
  • FIG. 14C shows the transmission frame after the replacement with the second pilot. Figure 14B ⁇ KOO! /, And the data symbol is hatched !, and the data symbol is replaced with the second pilot in Figure 14C!
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of a frame format of allocation control information transmitted from the multicarrier transmission apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 16 is a block diagram showing the main configuration of the multicarrier receiving apparatus according to the present embodiment, corresponding to the above multicarrier transmitting apparatus. Note that the same components as those of the multicarrier receiver shown in Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • a ding interleave section 251 is provided between pilot symbol demultiplexing section 155 and equalizing section 156.
  • the dingtering unit 251 refers to the interleaving pattern included in the allocation control information output from the demodulating unit 157 and deinterleaves each symbol of the received frame output from the FFT unit 154.
  • the multicarrier transmission apparatus records in advance a replacement position pattern and an interleave pattern that correspond to the number of replacements and satisfy the constraint conditions.
  • a method of determining the replacement position another variation as described below may be adopted.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining another variation of the method for determining the replacement position.
  • interleaving section 241 performs a transmission data signal output from repetition section 103 according to a predetermined mapping pattern that satisfies a constraint condition corresponding to the replacement position pattern output from replacement position determining section 141. Place each repetition symbol.
  • a plurality of patterns of this predetermined mapping pattern are stored in advance in the internal memory of the interleave unit 241. That is, in this example, each repetition symbol is arranged according to a mapping pattern that satisfies a constraint condition that does not select an interleaved pattern that satisfies the constraint condition.
  • the transmission data signal whose arrangement is changed according to the mapping pattern is output to replacement section 142.
  • FIG. 17A shows a replacement position pattern output from replacement position determination unit 141.
  • FIG. 17B and FIG. 17C show two patterns out of a plurality of mapping patterns stored in advance in the internal memory of the interleave unit 241.
  • the interleaving unit 241 selects one of a plurality of mapping patterns that satisfy the constraint conditions corresponding to the replacement position pattern output from the replacement position determining unit 141, and repeats the data that has been replicated with the mapping patterns in FIGS. 17B and 17C. Place each repetition symbol according to the symbol number correspondence.
  • FIG. 17D and FIG. 17E show the data frame after replacing the data symbols of the replacement position pattern shown in FIG. 17A with the second pilot. Alphabets A to P shown in FIG.
  • FIG. 17B and FIG. 17C correspond to each subcarrier, and the subcarrier to be mapped can be represented by linking with the data number of each repetition symbol.
  • the subcarrier to be mapped can be represented by linking with the data number of each repetition symbol.
  • FIG. 17C an example is shown in which data of repetition number in ascending order is mapped to subcarriers indicated in order from alphabet A.
  • the correspondence between the alphabet and the repetition number data is determined by an arbitrary method.
  • the multicarrier transmitting apparatus determines the replacement position for the second pilot after interleaving according to the interleaving pattern determined between the transmitting and receiving apparatuses in advance of the repetition signal. That is, since the interleave pattern is not changed according to the replacement position, it is not necessary to separately notify the multicarrier receiving apparatus of the interleave pattern as in the second embodiment.
  • the multicarrier transmission apparatus corresponds to the nomination of the multicarrier transmission apparatus shown in the second embodiment. Therefore, only second pilot replacement section 204a, which is partially different in operation from second pilot replacement section 204 shown in Embodiment 2, will be described below.
  • FIG. 18 is a block diagram showing the main configuration inside second pilot replacement section 204a. Note that the same components as those of the second pilot replacement unit 204 shown in Embodiment 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • Interleaving section 341 interleaves the repetition signal with a predetermined interleaving pattern determined in advance between the transmitting and receiving apparatuses without considering the constraint conditions described in the first and second embodiments. [0084] Based on the interleaving pattern output from interleaving section 341 and the number of permutations instructed from scheduler 110, permutation position determining section 342 performs (replaced RF) ⁇ (permutation) on the interleaved signal. Find the replacement position that satisfies the constraint condition of previous RF-1).
  • Replacement section 142 replaces the repetition symbol in the interleaved transmission frame with the second pilot according to the replacement position obtained by replacement position determination section 342.
  • FIG. 19 is a flowchart showing the procedure of the replacement process with the second pilot.
  • the same steps as those shown in the first embodiment (see FIG. 6) are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • interleaving section 341 performs interleaving with a predetermined interleaving pattern (ST3010). Then, the replacement position satisfying the above constraint condition that satisfies the number of replacements and (RF after replacement) ⁇ (RF before replacement – 1) is determined (ST3020), and replacement to the second pilot is performed at this replacement position. (ST1050).
  • the replacement position can be obtained, for example, by the method shown in the first embodiment, that is, by recording a predetermined replacement position pattern in advance and using this pattern.
  • FIG. 20 is a diagram specifically showing a process of processing a transmission frame by the replacement process with the second pilot.
  • FIG. 20A shows a transmission frame before replacement with the second pilot, interleaved with a predetermined interleaving pattern.
  • FIG. 20B is a diagram in which the replacement position determined by the replacement position determination unit 141 is indicated by hatching.
  • FIG. 20C shows the transmission frame after the replacement with the second pilot.
  • FIG. 21 is a diagram showing an example of a frame format of allocation control information transmitted from the multicarrier transmission apparatus according to the present embodiment.
  • the position of the second pilot is not uniquely determined. Therefore, the location of the replacement position corresponding to the number of replacements not included in the replacement pattern in the multicarrier receiver is determined. It is necessary to notify the replacement information described.
  • UE-ID is arranged at the head, and then allocation is performed.
  • the subchannel ID, the MCS corresponding to this ID, and replacement information regarding the replacement position of the second pilot are arranged.
  • the number of assigned subchannels is written as M.
  • the MCS information corresponding to each subchannel ID shown in Fig. 21 when the number of replacements for the second pilot is 0, information that has zero power is embedded in the corresponding replacement information part.
  • the multicarrier transmission apparatus, multicarrier reception apparatus, multicarrier transmission method, and multicarrier reception method according to the present invention are not limited to the above embodiments, and can be implemented with various modifications. is there.
  • the second pilot symbol is preferentially given to the repetition symbol composed of parity bits rather than the repetition symbol composed of systematic bits. May be substituted.
  • the error rate characteristics can be improved compared to the substitution of the second pilot in the repetition symbol consisting of systematic bits.
  • the replacement position determining units 141 and 342 derive pilot replacement positions that satisfy the constraint conditions.
  • the interleaving unit 241 Interleave transmission frames with an interleave pattern that satisfies the constraint conditions.
  • FIG. 22 specifically shows a process in which a transmission frame is processed by the above replacement process. It is a figure. Of the data symbols 1 to 16, it is assumed that 1 to 3 are repetition symbols consisting of systematic bits and 4 to 16 are parity symbols.
  • FIG. 22A shows a transmission frame after interleaving.
  • FIG. 22B replacement positions satisfying the constraint conditions are indicated by hatching.
  • Figure 22C shows the transmission frame after replacement with the second pilot. In this way, the repetition simponole force of 4, 5, 7, 10, 13, 14, 15, 16 is replaced with the second pilot, and the repetition symbol consisting of systematic bits is not selected, and No two or more replacements occur in the repetition symbol of the same data.
  • the repetition symbol consisting of NORITY bits when a repetition symbol consisting of systematic bits and a repetition symbol consisting of NORITY bits can be distinguished in a transmission frame, the repetition symbol consisting of NORITY bits is used. After replacement of each symbol from the second symbol to the second pilot symbol, if further replacement to the second pilot symbol is required, the repetition symbol consisting of systematic bits consists of parity bits. The repetition symbol may be replaced with the second pilot. As a result, it is possible to prevent the degradation of the error rate characteristics of systematic bits that are very important for decoding.
  • FIG. 23 is a diagram specifically illustrating a process in which a transmission frame is processed by the above replacement processing.
  • 1 to 9 are systematic bits among 10 to 16 data symbols, and 10 to 16 are repetition symbols composed of parity bits.
  • FIG. 23A shows a transmission frame after interleaving with a predetermined interleaving pattern.
  • FIG. 23B shows the replacement positions satisfying the constraint conditions by hatching.
  • Figure 23C shows the transmission frame after replacement with the second pilot. In this way, the 10, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 repetition symbols are replaced with the second pilot, the repetition symbols composed of systematic bits are not selected, and The above constraint conditions can be satisfied
  • the replacement position for the second pilot or the interleave pattern may be changed according to the delay spread or the Doppler frequency of the transmission path response of the multicarrier receiver.
  • the time axis direction and the frequency axis It is possible to flexibly cope with fluctuations in the direction of the transmission path.
  • Fig. 24 is a diagram specifically showing how a transmission frame is formed by the above replacement processing.
  • Fig. 24A is a CQI report from a multicarrier receiver, and it is reported that the time variation of the channel response with a large Doppler frequency is severe.
  • RF RF before replacement—1
  • the replacement position or interleave pattern should be set so that the second pilot is closely replaced in the time axis direction. The transmission frame that has been replaced with the second pilot by selection is shown.
  • FIG. 24B shows a CQI report for a multicarrier receiving device that reports that the frequency response of the channel response with a large delay spread is severe and the multicarrier transmitting device (after replacement) RF) ⁇ (RF before replacement—1) Select the replacement position or interleave pattern so that the second pilot is densely arranged in the frequency axis direction in order to follow the frequency fluctuations while satisfying the constraint condition By doing so, the transmission frame replaced with the second pilot is shown.
  • the remaining repetition symbols are set to a large transmission power. And may be transmitted. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the error rate characteristic due to the decrease in the number of repetitions due to the replacement.
  • FIG. 25 is a diagram showing the power with which the transmission power of which data symbol is set to be large in accordance with the above replacement processing.
  • FIG. 25A shows a transmission frame generated by repetition. Data symbol power with hatching The position of replacement with the second pilot is shown.
  • Figure 25B shows the transmission frame after replacement to the second pilot. The transmission power of the hatched symbols in Fig. 25B is
  • the symbol adjacent to the first pilot may be replaced with the second pie mouth.
  • the multicarrier receiving apparatus Since the second and second pilots are adjacent to each other, and the adjacent pilots are subject to similar transmission path fluctuations, the channel estimation accuracy is estimated by combining the channel estimation values estimated using each pilot. Can be improved.
  • FIG. 26 is a diagram specifically showing a process in which a transmission frame is processed by the above replacement processing.
  • Symbols shown by diagonal lines in Fig. 26A indicate the positions for replacement with the second pilot. As shown in this figure, the replacement position for the second pilot is adjacent to the first pilot.
  • Figure 26B shows a transmission frame interleaved with an interleave pattern that satisfies the constraint condition.
  • FIG. 26C shows the transmission frame after replacement with the second pilot.
  • FIG. 27 is a diagram specifically showing how a transmission frame is formed by the above replacement processing.
  • FIG. 27A shows a transmission frame interleaved with a predetermined interleave pattern.
  • FIG. 27B shows the replacement position for the second pilot recorded in the replacement position determination section.
  • the replacement position determined in advance between transmission and reception is Use.
  • FIG. 27C shows the transmission frame after replacement with the second pilot.
  • Figure 2 Replacing the repetition symbol of data # 3, data # 4, data # 10, data # 13, data # 14, data # 15, data # 15, data # 16 based on the replacement position in 7B Therefore, the replacement symbol is repeated twice for the repetition symbol of data # 15.
  • the multicarrier transmission apparatus and multicarrier reception apparatus are mobile communication devices.
  • the communication terminal device and the base station device in the communication system can be mounted, and thereby, a communication terminal device, a base station device, and a mobile communication system having the same effects as described above can be provided.
  • the present invention can also be applied to communication systems other than the OFDM scheme.
  • the power repetition symbol arrangement shown in the example of various arrangements of repetition symbols in the transmission frame is not limited to these.
  • allocation control information frame formats are shown.
  • the frame format of allocation control information of the present invention is not limited to these.
  • the power described with reference to an example in which the present invention is configured by nodeware can also be realized by software.
  • the algorithm of the multi-carrier transmission method according to the present invention is described in a programming language, the program is stored in a memory, and then executed by an information processing means. Similar functions can be realized.
  • Each functional block used in the description of each of the above embodiments is typically realized as an LSI which is an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include some or all of them.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • Reconfigurable FPGA Field Programmable Gate Array
  • LSI manufacture and circuit cell connection or setting inside LSI Reconfigurable processor may be used.
  • the multicarrier transmission apparatus, multicarrier reception apparatus, multicarrier transmission method, and multicarrier reception method according to the present invention can be applied to applications such as a communication terminal apparatus and a base station apparatus in a mobile communication system. it can.

Abstract

　データシンボルの誤り率特性を改善し、受信品質を向上させることができるマルチキャリア送信装置を開示する。この装置において、置換位置決定部（１４１）は、スケジューラ（１１０）から通知される置換数に基づいて、複数のデータシンボルのうち、いずれのデータシンボルを第２パイロットに置換するのかを決定する。ここで、（置換後のＲＦ）≧（置換前のＲＦ－１）という拘束条件を満たすようにする。置換部（１４２）は、置換位置決定部（１４１）から出力される置換位置に従って、レピティション信号に含まれるデータシンボルの一部を第２パイロットシンボルに置換し、得られる置換信号を、ＩＦＦＴ部（１０５）へ出力する。

Description

明 細 書
マルチキャリア送信装置、マルチキャリア受信装置、およびこれらの方法 技術分野
[0001] 本発明は、 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex)等の通信システム において使用されるマルチキャリア送信装置、マルチキャリア受信装置、マルチキヤリ ァ送信方法、およびマルチキャリア受信方法に関する。
背景技術
[0002] 近年、電子メール、文書ファイル、画像、音声等の様々な情報が伝送の対象となり 、インターネットトラフィックが増大している。また、これに伴い、移動体通信における 高速パケット伝送技術への要求も高まっている。しかし、移動体通信において高速伝 送を行う場合、マルチパスによる遅延波の影響が無視できなくなり、周波数選択性フ エージングにより伝送特性が劣化する。
[0003] 周波数選択性フェージング対策技術の一つとして、 OFDM方式に代表されるマル チキャリア通信が注目されている。マルチキャリア通信は、周波数選択性フェージン グが発生しない程度に伝送速度が抑えられた複数のサブキャリアを用いてデータを 伝送することにより、高速伝送を行う技術である。特に、 OFDM方式は、データが配 置される複数のサブキャリアの周波数が相互に直交しているため、マルチキャリア通 信の中でも最も周波数利用効率が高ぐまた、比較的簡単なハードウェア構成で実 現できる。このため、 OFDM方式は、第 4世代のセルラ方式移動体通信に採用され る通信方法として注目されており、様々な検討が加えられている。
[0004] また、 OFDM方式において、さらなる受信誤り対策として、同一データのデータシ ンボルを複数個のシンボルに複製（レビテイシヨン）してカゝら送信するレピテイシヨン O FDM (または、シンボル繰り返し OFDM)と呼ばれる技術が存在する（例えば、非特 許文献 1参照）。このレピテイシヨン OFDMは、受信装置において、最大比合成（MR C)、等利得合成 (EGC)等のコヒーレント合成を行うことによりダイバーシチ利得を得 ることができ、受信品質を向上させることができる。特に、セル境界付近等に位置する 伝送路環境の悪い移動端末に対し、有効である。 非特言午文献 1 : "Performance Comparison between Repetition OFDM and 2- D MC- C DMA for 4G Cellular Downlink Communication", 9th International OFDM- Worksho p， Dresden, Germany, September 2004.
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] しかしながら、レピテイシヨン OFDMでは、データシンボルのみをレピテイシヨンする ため、レピテイシヨンの効果がデータシンボルだけに及ぶ。すなわち、パイロットシンポ ルを用いて行われるチャネル推定にはレピテイシヨンの効果が現れな 、ため、フエ一 ジング等の影響によってチャネル推定誤差が生じれば、これに伴ってデータシンポ ルの誤り率特性も低下し、受信品質が劣化するという問題がある。
[0006] よって、本発明の目的は、データシンボルの誤り率特性を改善し、受信品質を向上 させることができるマルチキャリア送信装置、マルチキャリア受信装置、マルチキャリア 送信方法、およびマルチキャリア受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] 本発明の第 1の態様に係るマルチキャリア送信装置は、データシンボルをレビティ シヨンしてレピテイシヨンシンボルを生成するレピテイシヨン手段と、前記レピテイシヨン シンボルの一部をパイロットシンボルに置換する置換手段と、一部がノ ィロットシンポ ルに置換されたレピテイシヨンシンボルを送信する送信手段と、を具備する構成を採 る。
[0008] 本発明の第 2の態様に係るマルチキャリア送信装置は、上記の構成において、前 記レピテイシヨン手段は、複数データのデータシンボルをそれぞれレピテイシヨンして 複数データのレピテイシヨンシンボルを生成し、前記置換手段は、前記複数データの レピテイシヨンシンボルのうち、一部のデータのレピテイシヨンシンボルに対して前記 置換を施す構成を採る。
発明の効果
[0009] 本発明によれば、データシンボルの誤り率特性を改善し、受信品質を向上させるこ とがでさる。 図面の簡単な説明
[図 1]実施の形態 1に係るマルチキャリア送信装置の主要な構成を示すブロック図 [図 2]実施の形態 1に係る MCSテーブルの一例を示す図
[図 3]実施の形態 1に係る第 2パイロット置換部内部の主要な構成を示すブロック図
[図 4]実施の形態 1に係る送信フレームの具体例を示す図
圆 5]実施の形態 1に係る置換位置パターンの具体例を示した図
[図 6]実施の形態 1に係る第 2パイロットへの置換処理の手順について示すフロー図
[図 7]実施の形態 1に係る第 2パイロットへの置換処理によって送信フレームがどのよ うになるか具体的に示した図
[図 8]実施の形態 1に係る割当制御情報のフレームフォーマットの一例を示す図 [図 9]実施の形態 1に係るマルチキャリア受信装置の主要な構成を示すブロック図 圆 10]実施の形態 1に係る置換位置の決定方法の別のノ リエーシヨンを説明するた めの図
[図 11]実施の形態 2に係る第 2パイロット置換部内部の主要な構成を示すブロック図 [図 12]実施の形態 2に係る第 2パイロットへの置換処理の手順を示したフロー図 [図 13]実施の形態 2に係る送信フレームを具体的に示した図
[図 14]実施の形態 2に係る第 2パイロットへの置換処理によって送信フレームがどの ようになるか具体的に示した図
[図 15]実施の形態 2に係る割当制御情報のフレームフォーマットの一例を示す図 [図 16]実施の形態 2に係るマルチキャリア受信装置の主要な構成を示すブロック図 圆 17]実施の形態 2に係る置換位置の決定方法の別のノ リエーシヨンを説明するた めの図
[図 18]実施の形態 3に係る第 2パイロット置換部内部の主要な構成を示すブロック図 [図 19]実施の形態 3に係る第 2パイロットへの置換処理の手順を示したフロー図 [図 20]実施の形態 3に係る第 2パイロットへの置換処理によって送信フレームがどの ようになるか具体的に示した図
[図 21]実施の形態 3に係る割当制御情報のフレームフォーマットの一例を示す図 [図 22]各実施の形態のノ リエーシヨンを説明するための図 [図 23]各実施の形態のノ リエーシヨンを説明するための図
[図 24]各実施の形態のノ リエーシヨンを説明するための図
[図 25]各実施の形態のノ リエーシヨンを説明するための図
[図 26]各実施の形態のノ リエーシヨンを説明するための図
[図 27]各実施の形態のノ リエーシヨンを説明するための図
発明を実施するための最良の形態
[0011] 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。なお
、ここでは、本発明が OFDM— FDD (Frequency Division Duplex)方式の通信シス テムに適用されている場合を例にとって説明する。
[0012] (実施の形態 1)
図 1は、本発明の実施の形態 1に係るマルチキャリア送信装置の主要な構成を示す ブロック図である。
[0013] 本実施の形態に係るマルチキャリア送信装置は、符号化部 101、変調部 102、レビ テイシヨン部 103、第 2パイロット置換部 104、 IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) 部 105、 GI (Guard Interval)揷入部 106、送信 RF (Radio Frequency)部 107、送信 アンテナ 108、 CQI (Channel Quality Indicator)抽出部 109、およびスケジューラ 11 0を備える。
[0014] 本実施の形態に係るマルチキャリア送信装置の各部は以下の動作を行う。
[0015] 符号ィ匕部 101は、音声、文書ファイル、映像等の送信データを、スケジューラ 110 から指示される符号化率に従い符号化し、符号ィ匕信号を変調部 102に出力する。ま た、符号ィ匕部 101は、スケジューラ 110から出力される後述の割当制御情報も符号 化して変調部 102に出力する。
[0016] 変調部 102は、符号化部 101から出力される符号化信号に対し、スケジューラ 110 力 指示される変調多値数でサブキャリア毎に変調を施し、得られる変調信号をレビ テイシヨン部 103に出力する。レピテイシヨン部 103は、スケジューラ 110から指示され るシンボル繰り返し数（レビテイシヨン数）に従い、変調信号のうちのデータシンボルを レピテイシヨンしてレピテイシヨンシンボルを生成し、このレピテイシヨンシンボルを含む レピテイシヨン信号を第 2パイロット置換部 104に出力する。 [0017] 第 2パイロット置換部 104は、スケジューラ 110からの指示に従い、レピテイシヨン信 号に含まれるレピテイシヨンシンボル（データシンボル）の一部を第 2パイロットシンポ ルに置換し、置換後の信号を IFFT部 105に出力する。この第 2パイロット置換部 104 の内部構成および第 2パイロットへの置換方法の詳細については、後述する。
[0018] IFFT部 105は、第 2パイロット置換部 104から出力される置換信号に対して逆高速 フーリエ変換 (IFFT)を施すことにより、複数の互いに直交するサブキャリアで送信デ ータを多重し、多重信号を GI挿入部 106に出力する。 GI挿入部 106は、遅延波によ るシンボル間干渉（ISI : Inter Symbol Interference)を低減するために、多重信号にガ ードインターバル（GI)を挿入する。送信 RF部 107は、ガードインターバル挿入後の ベースバンド帯域の信号を、高周波に周波数変換した後、送信アンテナ 108を介し てマルチキャリア受信装置に送信する。
[0019] 一方、 CQI抽出部 109は、受信処理部（図示せず)で得られる受信データから、各 マルチキャリア受信装置力 報告された CQI (回線品質情報)を抽出し、スケジューラ 110に出力する。
[0020] スケジューラ 110は、 CQI抽出部 109から出力される CQIに基づいて、 MCSテー ブル等を参照しながらサブキャリア割当等の周波数スケジューリングを行 、、この結 果を示す割当制御情報を、符号化部 101、変調部 102、レピテイシヨン部 103、およ び第 2パイロット置換部 104に出力する。割当制御情報には、サブチャネルの HD情 報、およびこの IDに対応するサブチャネルの MCS (Modulation Coding Scheme)や 置換パターン情報等が含まれる。ここで、サブチャネルとは、単一または複数のサブ キャリアをまとめた帯域のことであり、周波数スケジューリング、適応制御等の制御単 位である。また、 MCS情報には、変調多値数、誤り訂正符号の符号化率、レピテイシ ヨン数 RF (Repetition Factor)、および第 2パイロットへの置換数（後述）等が含まれる
[0021] 図 2は、スケジューラ 110で使用される MCSテーブルの一例を示す図である。なお 、この例における MCSテーブルでは、変調方式を QPSK、符号化率を 1Z3としたが 、これ以外の変調方式（16QAM、 64QAM)や符号ィヒ率（1Z2、 3/4)を設定して ちょい。 [0022] MCSテーブルには、各 CQIに対応して MCSビットが設定され、各 MCSビットに応 じた MCS情報、すなわち変調多値数、符号化率 R、レピテイシヨン数 RF、および第 2 パイロットへの置換数が予め設定されている。レピテイシヨン部 103から出力されるレ ピテイシヨン信号には元々、データシンボルとは別にパイロットシンボル (特に第 1パイ ロットシンボルと呼ぶ）が含まれている。第 2パイロット置換部 104は、データシンボル の一部を第 2パイロットシンボルに置換することにより、レピテイシヨン信号に新たに第 2パイロットシンボルを追加する。一般的に、パイロットシンボル（単にパイロットと呼ぶ こともある）とは、マルチキャリア送信装置およびマルチキャリア受信装置の双方にお V、て既知のシンボルのことであり、これは伝送路特性の推定 (チャネル推定)や同期 等に利用されるものである。そして、本発明に係る第 1パイロットシンボルとは、複数の マルチキャリア受信装置に対して共通に用いられるパイロットシンボル（共通パイロッ ト）のことであり、本発明の第 2パイロットシンボルとは、各マルチキャリア受信装置が チャネル推定（回線変動補償）に使用するパイロットのことである。
[0023] スケジューラ 110は、第 2パイロット置換部 104力 データシンボルの何箇所を第 2 パイロットシンボルに置換する力、すなわち第 2パイロットシンボルへの置換数（以下、 単に置換数と呼ぶ）を、図 2の MCSテーブルに従って決定し、第 2パイロット置換部 1 04に指示する。
[0024] なお、第 2パイロットシンボルは、各マルチキャリア受信装置に対しそれぞれ個別に 割り当てられる既知シンボルであっても良いし、各マルチキャリア受信装置共通の既 知シンボルであっても良い。また、第 2パイロットシンボルが各マルチキャリア受信装 置共通の既知シンボルである場合、第 1パイロットシンボルと同一の既知シンボルで も良いし、第 1パイロットシンボルと異なる既知シンボルであっても良い。
[0025] また、図 2に示すように、置換数は、レピテイシヨン数が少なくなればなるほど置換数 も少なくなるように設定される。レピテイシヨン数が少ない場合にも多くの置換がされる ような設定では、置換によって必要以上にレピテイシヨンシンボルが失われ、レビティ シヨンによるダイバーシチ利得を充分に得ることができなくなるので、これを防止する ためである。
[0026] スケジューラ 110は、例えば、 FDDシステムの場合、各マルチキャリア受信装置か ら報告された CQIに基づいて、いずれか 1つの MCS情報を選択し、この MCS情報 を特定する MCSビットによって、選択した MCS情報を符号ィ匕部 101、変調部 102、 レピテイシヨン部 103、第 2パイロット置換部 104等に出力する。また、 TDDシステム の場合は、スケジューラ 110自身力 自機の受信のマルチキャリア受信装置の MCS 情報を決定し、符号化部 101、変調部 102、レピテイシヨン部 103、第 2パイロット置 換部 104等に出力する。
[0027] 図 3は、第 2パイロット置換部 104内部の主要な構成を示すブロック図である。
[0028] 置換位置決定部 141は、スケジューラ 110から通知される置換数に基づいて、複数 のデータシンボルのうち、いずれのデータシンボルを第 2パイロットに置換するのかを 決定する。具体的には、本実施の形態では、送信フレームにおいてレピテイシヨンシ ンボルが、時間軸と周波数軸とからなる 2次元平面上に配置されるので、置換位置決 定部 141は、この 2次元平面上のいずれの位置にあるデータシンボルを置換するの カゝ、すなわち置換位置を決定する。
[0029] また、置換位置決定部 141は、置換位置として、同一データのデータシンボル (ある データシンボルをレピテイシヨンして生成される同一データを示すレピテイシヨンシン ボルの一群）において、 2箇所以上の置換が行われないような位置を選択する。すな わち (置換後の RF)≥ (置換前の RF— 1)という拘束条件を満たすような置換位置と する。これは、一部のデータだけに第 2パイロットへの置換が集中して、ダイバーシチ 利得が得られなくなることを防止するためである。
[0030] 置換部 142は、置換位置決定部 141から出力される置換位置に従って、レピテイシ ヨン信号に含まれるデータシンボルの一部を第 2パイロットシンボルに置換し、得られ る置換信号を、 IFFT部 105へ出力する。
[0031] 図 4は、本実施の形態に係るマルチキャリア送信装置から送信される送信フレーム の具体例を示す図である。ここでは、 1フレームが 8サブキャリアで構成される 9個の O FDMシンボル、つまり 72個のシンボル（パイロットシンボル： 8個、データシンボル： 6 4個）によって構成され、 MCS情報として RF=4、置換数 =8が選択されている場合 を例にとって説明する。なお、送信フレームの例として、各実施の形態において、この 例を用いて説明を行うこととする。 [0032] 図 4Aは、第 2パイロットへの置換が施される前の送信フレームを示している。斜線 の付されたデータシンボル力 置換位置決定部 141によって決定された置換位置を 示している。また、左 1列のシンボルに位置する「P」は第 1パイロットシンボルを示して いる。ここでは、データ # 3、データ # 4、データ # 7、データ # 8、データ # 11、デー タ # 12、データ # 15、およびデータ # 16の各々 4つのレピテイシヨンシンボルのうち 、図に示すデータシンボルが置換位置である例を示している。一方、図 4Bは、第 2パ ィロットへの置換が施された後の送信フレームを示して 、る。図 4Aにお!/、て斜線が 付されていたデータシンボルが、図 4Bにおいては第 2パイロットに置換されている。
[0033] なお、ここでは、チャネル推定精度を向上させるために、置換位置が、 1フレームの OFDMシンボルにおいて、偏りなく一様に設定されている例を示した。
[0034] 次いで、上記の第 2パイロットへの置換処理について、より詳細に説明する。
[0035] 置換位置決定部 141は、（置換後の RF)≥ (置換前の RF— 1)という上記拘束条件 を満たし、かつ、様々な置換数に対応した複数の置換位置パターンを、予め内部メ モリに記録している。なお、ここで複数の置換位置パターンを用意するのは、受信特 性の変動に応じて置換位置パターンを切り替えることを可能にするためである。図 5 は、置換数 8の場合のこの置換数に対応する置換位置パターンの具体例を 3つ示し た図である（PP (Pilot Pattern) 1、 PP2、 PP3)。斜線が付された位置が置換位置で ある。置換位置決定部 141は、このような複数の置換位置パターンの中力も最終的 に 1パターンを選択し、置換部 142に通知する。なお、置換位置決定部の内部メモリ に記憶されて 、る置換位置パターンは、すべて上記の拘束条件を満たすものである
[0036] 図 6は、上記の第 2パイロットへの置換処理の手順について示すフロー図である。
[0037] 置換位置決定部 141は、スケジューラ 110から置換数を取得し（ST1010)、この置 換数が 0よりも大き 、かどうかを判定する（ST1020)。置換数が 0よりも大き 、と判定 された場合、この置換数に対応する置換位置パターン (ここでは、置換位置パターン の総数が Nrp個とする）を、全パターンの中力も総当たり検索により抽出し (ST1030 )、さらに、抽出された Nrp個のパターンの中力 最終的に 1つのパターンを選択する (ST1040)。この 1つのパターンを選択する方法は、パターン番号 1から昇順に選択 しても良いし、パターン番号 Nrpから降順に選択しても良い。また、パターン番号を一 様乱数に基づ 、て l〜Nrpの範囲の中力 選択しても良 、。置換位置パターンが決 定されることにより実質的に置換位置が決定されたこととなるので、置換部 142は、こ の置換位置に基づいて、レピテイシヨンシンボルの一部を第 2パイロットに置換する（S T1050) oなお、いずれの置換位置パターンを使用したかを識別する情報は、割当 制御情報としてマルチキャリア受信装置に通知される。
[0038] 図 7は、上記の第 2パイロットへの置換処理によって送信フレームが処理される状態 を具体的に示した図である。図 7Αは置換前の送信フレーム、図 7Βは各置換位置パ ターン、図 7Cは置換後の送信フレームである。
[0039] 図 8は、本実施の形態に係るマルチキャリア送信装置カゝら送信される割当制御情報 のフレームフォーマットの一例を示す図である。
[0040] 本実施の形態に係るマルチキャリア送信装置は、マルチキャリア受信装置へのデ ータ送信を開始する前に、割当帯域や MCS情報等の割当制御情報をマルチキヤリ ァ受信装置に対し送信する。この割当制御情報のフレームフォーマットは、この図に 示すように、先頭に UE— ID (User Equipment IDentification)が配置され、続いて割 当サブチャネル ID、およびこの IDに対応する MCSおよび第 2パイロットへの置換パ ターン情報が配置される。なお、ここでは、割当サブチャネル数を Mと表記している。
[0041] 次いで、上記のマルチキャリア送信装置に対応する、本実施の形態に係るマルチ キャリア受信装置について詳細に説明する。図 9は、本実施の形態に係るマルチキヤ リア受信装置の主要な構成を示すブロック図である。
[0042] 本実施の形態に係るマルチキャリア受信装置は、受信アンテナ 151、受信 RF部 15 2、 GI除去部 153、 FFT部 154、パイロットシンボル分離部 155、等化部 156、復調 部 157、復号化部 158、および伝送路推定部 159を備える。
[0043] 本実施の形態に係るマルチキャリア受信装置の各部は以下のように動作する。
[0044] 受信 RF部 152は、本実施の形態に係るマルチキャリア送信装置から送信された信 号をアンテナ 151を介して受信し、ベースバンド信号へ周波数変換する。 GI除去部 1 53は、受信ベースバンド信号力もガードインターバル部を除去する。 FFT部 154は、 ガードインターバルが除去された受信信号を周波数領域のデータに変換する。 [0045] パイロットシンボル分離部 155は、復号化部 158から出力される割当制御情報に従 つて、周波数領域の信号力 データシンボルとパイロットシンボルとを分離し、データ シンボルを等化部 156へ出力し、パイロットシンボルを伝送路推定部 159へ出力する 。このパイロットシンボルは、上記の第 1パイロットシンボルと第 2パイロットシンボルと からなる。
[0046] より詳細には、パイロットシンボル分離部 155は、本実施の形態に係るマルチキヤリ ァ送信装置が使用する複数の置換位置パターンと同一の複数の置換位置パターン を内部メモリに記録している。また、本実施の形態に係るマルチキャリア受信装置に は、本実施の形態に係るマルチキャリア送信装置が実際に使用した置換位置パター ンの識別情報も、割当制御情報として送信装置より通知される。パイロットシンボル分 離部 155は、既定の位置に配置された第 1パイロットシンボルを分離し、伝送路推定 部 159へ出力する。また、通知される置換位置パターン情報より記録されている複数 の置換位置パターンの中力 実際に使用された置換位置パターンを特定することに より、第 2パイロットへの置換位置を把握し、これにより周波数領域の信号力も第 2パイ ロットを分離し、伝送路推定部 159へ出力する。
[0047] 伝送路推定部 159は、分離部から出力される第 1パイロットシンボルと第 2パイロット シンボルとを用いて伝送路応答を推定し、推定した伝送路応答推定情報を等化部 1 56へ出力する。また、伝送路推定部 159は送信装置へ報告する CQI情報を生成す るために伝送路品質 (例えば SIR)を推定する機能も有する。
[0048] 等化部 156は、伝送路推定部 159から出力される伝送路推定情報を基に、受信デ ータシンボルに対し等化処理による補正を施す。
[0049] 復調部 157は、等化部 156から出力される受信データ信号を、復号ィ匕部 158から 出力される割当制御情報に含まれる変調多値数に対応した復調方式で復調処理を 行う。
[0050] 復号化部 158は、復調された受信信号に対し割当制御情報に含まれる符号化率 に対応した誤り訂正復号ィ匕を施して受信データおよび、マルチキャリア送信装置から 通知された割当制御情報、すなわち割当サブチャネル ID、およびこの IDに対応する MCS情報と、置換パターンを得る。復号後に得た割当制御情報は、ノ ィロットシンポ ル分離部 155、復調部 157、および復号ィ匕部 158へ出力する。
[0051] 上記の構成を採ることにより、本実施の形態に係るマルチキャリア受信装置は、本 実施の形態に係るマルチキャリア送信装置カゝら送信される割当制御情報を受信し、 この割当制御情報に対応する受信方法によってデータ信号の受信処理を行うことが できる。
[0052] 以上説明したように、本実施の形態によれば、データシンボルをレピテイシヨンして 力も送信をするレピテイシヨン送信において、送信装置は、レピテイシヨンされたデー タシンボルの一部をパイロットシンボルに置き換えたデータ信号を送信する。これによ り、受信装置において、置換で新たに追加されたパイロットシンボルを用いてチヤネ ル推定を行うことにより、チャネル推定精度が向上すると共に、データシンボルの一 部のみを置換するので、残りのデータシンボルに依って、レピテイシヨンによるダイバ ーシチ利得を得ることができる。すなわち、データシンボルの誤り率特性を改善し、受 信品質を向上させることができる。
[0053] また、本実施の形態によれば、例えば、複数のユーザに対する複数のデータを多 重して送信する場合のように、複数データのデータシンボルをそれぞれレピテイシヨン して送信する場合には、レピテイシヨンされた複数データのデータシンボルのうち、全 てのデータに対してではなぐ一部のデータのデータシンボルに対して、パイロットシ ンボルに置き換える上記置換を施す。これは、複数のデータが多重されている信号 の受信品質を向上させようとする場合、全てのデータに対してパイロットシンボルを埋 め込む必要はなぐ 1フレームの多重信号に対し、所要のパイロットシンボルを埋め込 めば足りるからである。よって、伝送路環境に応じて、多重数 (ユーザ数）に関係なぐ 1フレームの多重信号に対するパイロットシンボルの埋込数、すなわちパイロットシン ボルへの置換数を設定することができる。
[0054] また、本実施の形態によれば、同一データからなるレピテイシヨンシンボルに対して は、パイロットシンボルへの置換を 2箇所以上行わない。力かる場合においても、複 数データ力もなる送信フレームで見れば、所定数のパイロットシンボルを確保すること ができ、チャネル推定精度が向上する。また、上記の条件を満たせば、必要以上に データシンボルをパイロットシンボルに置換することにより、データシンボルの実質的 なレピテイシヨン数が低下し、置換によってデータシンボルの誤り率特性が劣化するこ とを抑制することがでさる。
[0055] なお、本実施の形態では、マルチキャリア送信装置が、拘束条件を満たすような複 数の置換位置パターンを予め記録して 、る場合を例にとって説明した力 置換位置 の決定方法には別のバリエーションもあり、以下に示すような方法でも良い。
[0056] 図 10は、置換位置の決定方法の別のバリエーションを説明するための図である。
[0057] ここでは、図 10Aに示すように、各レピテイシヨンシンボルには、同一のデータからな るレピテイシヨンシンボルでも互いを識別できるように、インデックス番号（図では、各 データシンボルの右下に小さく付された数字 1〜4)が付されている。
[0058] 置換位置決定部 141は、図 10Bに示すように、データ番号およびインデックス番号 の双方を指定することにより、すなわち同一のデータ番号において 2以上の置換を指 定しないようにすると共に、インデックス番号を指定することにより、置換位置を一意 に決定できる。
[0059] 具体的には、データ # 3、 # 4、 # 7、 # 8、 # 11、 # 12、 # 15、 # 16を置換対象の データに設定すると共に、データ # 3に対してはインデックス番号 1を、データ # 4に 対してはインデックス番号 1を、データ # 7に対してはインデックス番号 2を、データ # 8に対してはインデックス番号 2を、データ # 11に対してはインデックス番号 3を、デ ータ # 12に対してはインデックス番号 3を、データ # 15に対してはインデックス番号 4 を、データ # 16に対してはインデックス番号 4を指定することにより、置換位置を決定 する。これにより、図 10Cに示すように、拘束条件を満たす置換を行うことができる。
[0060] (実施の形態 2)
本発明の実施の形態 2に係るマルチキャリア送信装置は、実施の形態 1に示したマ ルチキャリア送信装置と同様の基本的構成を有しているので、その説明を省略し、実 施の形態 1の第 2パイロット置換部 104と異なる構成である第 2パイロット置換部 204 について以下説明する。
[0061] 図 11は、第 2パイロット置換部 204内部の主要な構成を示すブロック図である。な お、実施の形態 1に示した第 2パイロット置換部 104と同一の構成要素には同一の符 号を付し、その説明を省略する。 [0062] 本実施の形態に係るマルチキャリア送信装置は、第 2パイロット置換部 204内にィ ンタリーブ部 241を備えることにより、周波数選択性フェージング等に対する誤り耐性 が向上する。
[0063] インタリーブ部 241は、内部メモリに複数の所定インタリーブパターンを記録してお り、このうちの 1つのパターンを用いてレピテイシヨン信号のインタリーブを行う。この所 定インタリーブパターンは、置換位置決定部 141に記録されている置換位置パター ンのそれぞれに対応付けられたものとなっており、 1つの置換位置パターンに複数の インタリーブパターンが対応している。なお、ここで複数のインタリーブパターンを用 意するのは、受信変動の特性に応じてインタリーブパターンを切り替えることを可能 にするためである。また、この所定インタリーブパターンは、インタリーブ後に、対応の 置換位置パターンで置換を行っても、同一データのデータシンボルにお 、て 2っ以 上の置換が発生しておらず、かつ、（置換後の RF)≥ (置換前の RF— 1)という拘束 条件が満たされるようなインタリーブパターンとなっている。換言すると、置換位置決 定部 141で決定された置換位置に、同じレピテイシヨンシンボルが配置されな ヽような インタリーブパターンとなっている。これにより、置換がされ過ぎることによる誤り率特 性の劣化を防止することができる。
[0064] 置換部 142は、置換位置決定部 141から出力される置換位置に従って、インタリー ブ部 241から出力されるインタリーブ後の送信フレームに含まれるデータシンボルの うち、置換位置にあるデータシンボルを第 2パイロットへと置換する。
[0065] 図 12は、上記の第 2パイロットへの置換処理の手順を示したフロー図である。なお、 実施の形態 1で示した手順（図 6参照）と同一の手順については同一の符号を付し、 詳しい説明を省略する。
[0066] ST1010〜1040において、置換位置決定部 141は、置換数に対応する 1つの置 換位置パターンを選択する。インタリーブ部 241は、予め記憶されている複数の所定 のインタリーブパターンから、置換位置決定部 141によって選択された置換位置バタ ーンに対応する複数のインタリーブパターンを抽出し (ST2010)、抽出された複数の インタリーブパターンから 1パターンを選択し（ST2020)、この選択されたインタリー ブパターンでインタリーブを行う（ST2030)。置換部 142は、 ST1040において選択 された置換位置パターンに従って、インタリーブ後のレピテイシヨンシンボルの一部を 第 2パイロットへ置換する（ST2040)。
[0067] 図 13は、上記の複数の所定のインタリーブパターンによってインタリーブされた送 信フレームを具体的に示した図である。
[0068] 図 13Aは、置換位置決定部 141で決定された置換位置を示している。斜線が付さ れたシンボル位置が置換位置である。図 13Bは、上記の所定インタリーブパターン（ ここでは 3パターン）でインタリーブされた後の送信フレームを示している。この図に示 すように、斜線で示された置換位置に、同一データのレピテイシヨンシンボルが配置さ れることはない。例えば、インタリーブパターン 1の場合では、斜線で示された置換位 置のデータは、データ # 3、データ # 4、データ # 9、データ # 10、データ # 13、デー タ # 14、データ # 15、およびデータ # 16であり、同じデータが重複することがない。 すなわち、同一データのレピテイシヨンシンボルにおいて、 2箇所以上の置換は行わ れていない。
[0069] 図 14は、上記の第 2パイロットへの置換処理によって送信フレームが処理される過 程を具体的に示した図である。
[0070] 図 14Aは、第 2パイロットへの置換が施される前の送信フレームを示して!/、る。斜線 の付されたデータシンボル力 置換位置決定部 141によって決定された置換位置を 示している。図 14Bは、インタリーブ後の送信フレームを示している。置換位置にある データが図 14Aと異なっていることがわかる。図 14Cは、第 2パイロットへの置換が施 された後の送信フレームを示して 、る。図 14B〖こお!/、て斜線が付されて!、たデータ シンボルが、図 14Cにお!/、て第 2パイロットに置換されて!、る。
[0071] 図 15は、本実施の形態に係るマルチキャリア送信装置カゝら送信される割当制御情 報のフレームフォーマットの一例を示す図である。
[0072] このように、本実施の形態では、実施の形態 1と異なり、割当制御情報にインタリー ブパターン情報も含めて、マルチキャリア受信装置へ通知する必要がある。この割当 制御情報のフレームフォーマットは、図 15に示すように、先頭に UE— IDが配置され 、続いて割当サブチャネル ID、およびこの IDに対応する MCS、インタリーブパター ン情報および、第 2パイロットへの置換パターン情報が配置される。なお、ここでは、 割当サブチヤネノレ数を Mと表記して 、る。
[0073] 図 16は、上記のマルチキャリア送信装置に対応する、本実施の形態に係るマルチ キャリア受信装置の主要な構成を示すブロック図である。なお、実施の形態 1に示し たマルチキャリア受信装置と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省 略する。
[0074] 実施の形態 1のマルチキャリア受信装置と異なるのは、パイロットシンボル分離部 1 55と等化部 156との間にディンタリーブ部 251を備えることである。ディンタリーブ部 251は、復調部 157から出力される割当制御情報に含まれるインタリーブパターンを 参照し、 FFT部 154から出力される受信フレームの各シンボルをディンタリーブする
[0075] このように、本実施の形態によれば、インタリーブを行う場合でも、一部のデータの データシンボルに偏って第 2パイロットへの置換が施されることを防止することができ 、インタリーブによる誤り耐性の改善を得ることができると共に、残りのデータシンボル に依って、レピテイシヨンによるダイバーシチ利得を得ることができる。
[0076] なお、本実施の形態では、マルチキャリア送信装置が、置換数に対応し、拘束条件 を満たすような置換位置パターンおよびインタリーブパターンを予め記録している場 合を例にとって説明したが、置換位置の決定方法として、以下に示すような別のバリ エーシヨンを採っても良い。
[0077] 図 17は、置換位置の決定方法の別のバリエーションを説明するための図である。
[0078] この例では、インタリーブ部 241は、レピテイシヨン部 103から出力される送信データ 信号に対し、置換位置決定部 141から出力される置換位置パターンに対応する拘束 条件を満たす所定のマッピングパターンに従って、各レピテイシヨンシンボルを配置 する。この所定のマッピングパターンは、インタリーブ部 241の内部メモリに予め複数 ノ ターンが記憶される。すなわち、この例では、拘束条件を満たすインタリーブバタ ーンを選択するのではなぐ拘束条件を満たすマッピングパターンに従って各レピテ イシヨンシンボルを配置することを行う。マッピングパターンに従って配置を変更した 送信データ信号は、置換部 142へ出力する。
[0079] 例えば、図 17Aは、置換位置決定部 141から出力される置換位置パターンを示す 。図 17Bおよび図 17Cは、インタリーブ部 241の内部メモリに予め記憶されている複 数のマッピングパターンのうちの 2パターンを示す。インタリーブ部 241は、置換位置 決定部 141から出力される置換位置パターンに対応する拘束条件を満たす複数の マッピングパターンのうちの 1つを選択し、図 17Bおよび図 17Cのマッピングパターン とレピテイシヨンされたデータシンボル番号の対応に従って、各レピテイシヨンシンポ ルを配置する。図 17Dおよび図 17Eは、図 17Aに示す置換位置パターンのデータ シンボルを第 2パイロットへ置換した後のデータフレームを示す。図 17Bおよび図 17 Cに示したアルファベット A〜Pは、各サブキャリアに対応しており、各レピテイシヨンシ ンボルのデータ番号とリンクさせることにより、マッピングするサブキャリアを表すことが できる。ここでは、図に示すようにアルファベットの Aから順に示すサブキャリアに、昇 順のレピテイシヨン番号のデータをマッピングする例を示している。なお、このアルファ ベットとレピテイシヨン番号のデータの対応は、任意の方法で決定される。
[0080] (実施の形態 3)
本発明の実施の形態 3に係るマルチキャリア送信装置は、レピテイシヨン信号を予 め送受信装置間で定めたインタリーブパターンに従って、インタリーブした後に第 2パ ィロットへの置換位置を決定する。すなわち、置換位置に応じてインタリーブパターン が変更されることはないため、実施の形態 2のようにマルチキャリア受信装置にインタ リーブパターンを別途通知する必要がない。
[0081] すなわち、本実施の形態に係るマルチキャリア送信装置は、実施の形態 2に示した マルチキャリア送信装置のノ リエーシヨンに相当する。よって、実施の形態 2に示した 第 2パイロット置換部 204と一部動作が異なる第 2パイロット置換部 204aについての み以下説明する。
[0082] 図 18は、第 2パイロット置換部 204a内部の主要な構成を示すブロック図である。な お、実施の形態 2に示した第 2パイロット置換部 204と同一の構成要素には同一の符 号を付し、その説明を省略する。
[0083] インタリーブ部 341は、実施の形態 1、 2で説明したような拘束条件を考慮することな ぐ予め送受信装置間で定められた所定のインタリーブパターンで、レピテイシヨン信 号をインタリーブする。 [0084] 置換位置決定部 342は、インタリーブ部 341から出力されるインタリーブパターンと 、スケジューラ 110から指示された置換数に基づいて、インタリーブ後の信号に対し て、（置換後の RF)≥ (置換前の RF—1)という拘束条件を満たすような置換位置を 求める。
[0085] 置換部 142は、置換位置決定部 342で求められた置換位置に従って、インタリーブ 後の送信フレーム内のレピテイシヨンシンボルを第 2パイロットへ置換する。
[0086] 図 19は、上記の第 2パイロットへの置換処理の手順を示したフロー図である。なお、 実施の形態 1で示した手順（図 6参照）と同一の手順については同一の符号を付し、 詳しい説明を省略する。
[0087] ST1020で置換数が 0よりも大きいと判定された場合、インタリーブ部 341は、所定 のインタリーブパターンでインタリーブを行う（ST3010)。そして、置換数を満たし、か つ (置換後の RF)≥ (置換前の RF— 1)という上記拘束条件を満たす置換位置を決 定し（ST3020)、この置換位置で第 2パイロットへの置換を行う（ST1050)。なお、 置換位置は、例えば、実施の形態 1で示したような方法、すなわち所定の置換位置 パターンを予め記録しておいて、このパターンを利用することにより、求めることがで きる。
[0088] 図 20は、上記の第 2パイロットへの置換処理によって送信フレームが処理される過 程を具体的に示した図である。
[0089] 図 20Aは、所定のインタリーブパターンによってインタリーブされた、第 2パイロット への置換前の送信フレームを示している。図 20Bは、置換位置決定部 141によって 決定された置換位置を斜線で示した図である。図 20Cは、第 2パイロットへの置換が 施された後の送信フレームを示して ヽる。
[0090] 図 21は、本実施の形態に係るマルチキャリア送信装置カゝら送信される割当制御情 報のフレームフォーマットの一例を示す図である。
[0091] 本実施の形態では、実施の形態 1と異なり、第 2パイロットの位置が一意に決まって いるわけではないので、マルチキャリア受信装置に置換パターンではなぐ置換数分 の置換位置の所在を記した置換情報を通知する必要がある。この割当制御情報のフ レームフォーマットは、図 21に示すように、先頭に UE— IDが配置され、続いて割当 サブチャネル ID、およびこの IDに対応する MCS、および第 2パイロットの置換位置 に関する置換情報が配置される。なお、ここでは、割当サブチャネル数を Mと表記し ている。図 21に示す各サブチャネル IDに対応する MCS情報で、第 2パイロットへの 置換数が 0の場合は、それに対応する置換情報部分には、全てがゼロ力もなる情報 を埋め込むなどする。
[0092] このように、本実施の形態によれば、インタリーブを行う場合でも、一部のデータの データシンボルに偏って第 2パイロットへの置換が施されることを防止することができ 、インタリーブによる誤り耐性の改善を得ることができると共に、残りのデータシンボル に依って、レピテイシヨンによるダイバーシチ利得を得ることができる。また、置換位置 に応じて、インタリーブパターンを変更することはしないため、インタリーブパターンを マルチキャリア受信装置に通知する必要がなぐシグナリング量を削減することができ る。
[0093] 以上、本発明の各実施の形態について説明した。
[0094] 本発明に係るマルチキャリア送信装置、マルチキャリア受信装置、マルチキャリア送 信方法、およびマルチキャリア受信方法は、上記各実施の形態に限定されず、種々 変更して実施することが可能である。
[0095] 例えば、ターボ符号等を用いて誤り訂正符号ィ匕を行う場合、システマティックビット 力 なるレピテイシヨンシンボルよりも、パリティビットからなるレピテイシヨンシンボルに 対して優先的に第 2パイロットシンボルへの置換を施しても良い。これにより、システ マティックビットからなるレピテイシヨンシンボルにおいて第 2パイロットへの置換を施す よりも、誤り率特性を改善することができる。
[0096] 具体的には、（置換後の RF)≥ (置換前の RF—1)という拘束条件に加え、さらに、 ノ^ティビットからなるレピテイシヨンシンボルに対し優先的に置換を施すという拘束条 件を追加する。そして、実施の形態 1、 3ならば、置換位置決定部 141、 342において 、上記拘束条件を満たすパイロット置換位置を導出し、実施の形態 2ならば、インタリ ーブ部 241にお 、て、上記拘束条件を満たすインタリーブパターンで送信フレーム をインタリーブする。
[0097] 図 22は、上記の置換処理によって送信フレームが処理される過程を具体的に示し た図である。なお、 1〜16までのデータシンボルのうち、 1〜3がシステマティックビット 、 4〜16がパリティビットからなるレピテイシヨンシンボルであるとする。
[0098] 図 22Aは、インタリーブ後の送信フレームを示している。図 22Bは、上記拘束条件 を満たす置換位置を斜線で示している。図 22Cは、第 2パイロットへ置換後の送信フ レームを示す。このように、 4、 5、 7、 10、 13、 14、 15、 16のレピテイシヨンシンポノレ力 ^ 、第 2パイロットへ置換されることとなり、システマティックビットからなるレピテイシヨンシ ンボルは選択されず、かつ、同一データのレピテイシヨンシンボルにおいて 2以上の 置換が発生していない。
[0099] また、上記各実施の形態において、送信フレーム内でシステマティックビットからな るレピテイシヨンシンボルと、ノ リティビットからなるレピテイシヨンシンボルとを区別でき る場合、ノ リティビットからなるレピテイシヨンシンボルの中から 1シンボルずつ第 2パイ ロットシンボルへ置換した後であって、さらに第 2パイロットシンボルへの置換が必要 な場合には、システマティックビットからなるレピテイシヨンシンボルではなぐパリティ ビットからなるレピテイシヨンシンボルから、第 2パイロットへの置換を行うようにしても良 い。これにより、復号に非常に重要なシステマティックビットの誤り率特性の劣化を防 止することができる。
[0100] 図 23は、上記の置換処理によって送信フレームが処理される過程を具体的に示し た図である。ここでは、 1〜16までのデータシンボルのうち、 1〜9がシステマティック ビット、 10〜16がパリティビットからなるレピテイシヨンシンボルであるとする。
[0101] 図 23Aは、所定のインタリーブパターンでインタリーブ後の送信フレームを示す。図 23Bは、上記拘束条件を満たす置換位置を斜線で示す。図 23Cは、第 2パイロットへ 置換後の送信フレームを示す。このように、 10、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16のレビ テイシヨンシンボルが第 2パイロットへ置換されることとなり、システマティックビットから なるレピテイシヨンシンボルが選択されず、かつ、上記拘束条件を満たすことができる
[0102] また、上記各実施の形態において、第 2パイロットへの置換位置またはインタリーブ ノ ターンを、マルチキャリア受信装置の伝送路応答の遅延スプレッドもしくはドッブラ 周波数に応じ、変更するようにしても良い。これにより、時間軸方向および周波数軸 方向の伝送路環境の変動に対して柔軟に対応することができる。
[0103] 図 24は、上記の置換処理によって送信フレームがどのようになるか具体的に示した 図である。
[0104] 図 24Aは、マルチキャリア受信装置からの CQI報告で、ドッブラ周波数が大きぐ伝 送路応答の時間変動が激しいということを報告された場合に、マルチキャリア送信装 置が、（置換後の RF)≥ (置換前の RF— 1)という拘束条件を満たしつつ、時間変動 に追従するために、第 2パイロットが時間軸方向で密に置換されるような置換位置もし くはインタリーブパターンを選択することにより、第 2パイロットへの置換を行った送信 フレームを示す。
[0105] 一方、図 24Bは、マルチキャリア受信装置力もの CQI報告で、遅延スプレッドが大き ぐ伝送路応答の周波数変動が激しいということを報告された場合に、マルチキャリア 送信装置が、（置換後の RF)≥ (置換前の RF— 1)という拘束条件を満たしつつ、周 波数変動に追従するために、第 2パイロットが周波数軸方向で密に配置されるような 置換位置もしくはインタリーブパターンを選択することにより、第 2パイロットへの置換 を行った送信フレームを示す。
[0106] また、上記各実施の形態において、第 2パイロットシンボルへの置換を施したレピテ イシヨンシンボルのうち、残りのレピテイシヨンシンボル（同一データのデータシンボル） については、送信電力を大きく設定して送信するようにしても良い。これにより、置換 によってレピテイシヨン数が減少したことによる誤り率特性の劣化を抑制することがで きる。
[0107] 図 25は、上記の置換処理に伴い、具体的にどのデータシンボルの送信電力が大き く設定される力示した図である。
[0108] 図 25Aは、レピテイシヨンによって生成された送信フレームである。斜線の付された データシンボル力 第 2パイロットへの置換位置を示している。図 25Bは、第 2パイロッ トへ置換後の送信フレームを示す。図 25Bの斜線が付されたシンボルの送信電力が
、通常よりも大きく設定されて送信される。
[0109] また、上記各実施の形態において、第 1パイロットに隣接するシンボルを第 2パイ口 ットに置換するようにしても良い。これにより、マルチキャリア受信装置は、第 1パイロッ トおよび第 2パイロットが隣接しており、隣接パイロット間は同じような伝送路変動を受 けて ヽるため、各パイロットをそれぞれ用いて推定されるチャネル推定値を合成する ことにより、チャネル推定精度を向上させることができる。
[0110] 図 26は、上記の置換処理によって送信フレームが処理される過程を具体的に示し た図である。
[0111] 図 26Aの斜線で示されたシンボルは、第 2パイロットへの置換位置を示す。この図 に示すように、第 2パイロットへの置換位置は、第 1パイロットに隣接している。図 26B は、拘束条件を満たすようなインタリーブパターンでインタリーブされた送信フレーム を示している。図 26Cは、第 2パイロットに置換後の送信フレームを示している。
[0112] また、上記各実施の形態において、パイロット置換位置に同じレピテイシヨンシンポ ルが重なる場合は、どちらかのレピテイシヨンシンボルを置換せずに、パイロット置換 数を 1つ減らし、 V、ずれかのレピテイシヨンシンボルだけを置換するようにしても良!、。 これにより、インタリーブ部の設計や置換位置決定部の構成を簡易化することができ る。
[0113] 図 27は、上記の置換処理によって送信フレームがどのようになるか具体的に示した 図である。
[0114] 図 27Aは、所定のインタリーブパターンでインタリーブされた送信フレームを示して いる。図 27Bは、置換位置決定部に記録されている第 2パイロットへの置換位置を示 す。この例では、実施の形態 3のように、（置換後の RF)≥ (置換前の RF—1)という 拘束条件を満たす置換位置を導出するのではなぐ予め送受間で定められた置換 位置を用いる。図 27Cは、第 2パイロットに置換後の送信フレームを示している。図 2 7Bの置換位置に基づくと、データ # 3、データ # 4、データ # 10、データ # 13、デー タ # 14、データ # 15、データ # 15、データ # 16のレピテイシヨンシンボルを置換す ることとなるので、データ # 15のレピテイシヨンシンボルに対し 2回置換を施すこととな る。そこで、上から 2行目、左から 5列目のデータ # 15のレピテイシヨンシンボルに対 しては置換を行わず、上から 1行目、左から 3列目のデータ # 15のレピテイシヨンシン ボルの置換のみを行うようにする。すなわち、かかる場合、置換数は一つ減少する。
[0115] 本発明に係るマルチキャリア送信装置およびマルチキャリア受信装置は、移動体通 信システムにおける通信端末装置および基地局装置に搭載することが可能であり、こ れにより上記と同様の作用効果を有する通信端末装置、基地局装置、および移動体 通信システムを提供することができる。
[0116] なお、ここでは、本発明に係る通信システムが OFDM方式を採用している場合を例 にとつて説明した力 本発明は OFDM方式以外の通信システムにも適用することが できる。
[0117] また、ここでは、本発明に係る通信システム力FDD方式を採用している場合を例に とって説明したが、本発明は、 TDD (Time Division Duplex)方式の通信システムにお 、てち適用することができる。
[0118] また、各実施の形態で、送信フレームにおけるレピテイシヨンシンボルの様々な配置 の例を示した力 レピテイシヨンシンボルの配置は、これらに限定されるものではない
[0119] また、各実施の形態で、様々な割当制御情報のフレームフォーマットの例を示した 力 本発明の割当制御情報のフレームフォーマットは、これらに限定されるものでは ない。
[0120] また、ここでは、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力 本 発明をソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本発明に係るマルチキヤリ ァ送信方法のアルゴリズムをプログラミング言語によって記述し、このプログラムをメモ リに記憶してぉ 、て情報処理手段によって実行させることにより、本発明に係るマル チキャリア送信装置と同様の機能を実現することができる。
[0121] 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チップ化されても良いし、一部または 全てを含むように 1チップィ匕されても良い。
[0122] 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、ウノレ卜ラ LSI等と呼称されることちある。
[0123] 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 Pro grammable 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 、。
[0124] 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ィ匕を行って も良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
[0125] 本明糸田書 ίま、 2005年 7月 29日出願の特願 2005— 222218に基づく。この内容【ま すべてここに含めておく。
産業上の利用可能性
[0126] 本発明に係るマルチキャリア送信装置、マルチキャリア受信装置、マルチキャリア送 信方法、およびマルチキャリア受信方法は、移動体通信システムにおける通信端末 装置、基地局装置等の用途に適用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] データシンボルをレピテイシヨンしてレピテイシヨンシンボルを生成するレピテイシヨン 手段と、
前記レピテイシヨンシンボルの一部のシンボルをパイロットシンボルに置換する置換 手段と、
一部がパイロットシンボルに置換されたレピテイシヨンシンボルを送信する送信手段 と、
を具備するマルチキャリア送信装置。
[2] 前記レピテイシヨン手段は、
複数データのデータシンボルをそれぞれレピテイシヨンして複数データのレピテイシ ヨンシンポノレを生成し、
前記置換手段は、
前記複数データのレピテイシヨンシンボルのうち、一部のデータのレピテイシヨンシン ボルに対し前記置換を施す、
請求項 1記載のマルチキャリア送信装置。
[3] 前記置換が施されるシンボルのシンボル数であって、レピテイシヨン数に応じて設定 されるシンボル数を取得する取得手段をさらに具備し、
前記置換手段は、
前記レピテイシヨンシンボルのうち、取得されたシンボル数のシンボルに対し前記置 換を施す、
請求項 1記載のマルチキャリア送信装置。
[4] 前記置換手段は、
前記パイロットシンボル力 S、前記レピテイシヨンシンボルの時間軸と周波数軸とから なる 2次元平面における配置において、一様に分散されて配置されるように前記置換 を施す、
請求項 1記載のマルチキャリア送信装置。
[5] 前記置換手段は、
同一データのレピテイシヨンシンボルに対し 1回だけ前記置換を施す、 請求項 1記載のマルチキャリア送信装置。
[6] 前記レピテイシヨンシンボルをインタリーブするインタリーブ手段をさらに具備し、 前記置換手段は、
インタリーブされたレピテイシヨンシンボルに対し、前記置換を施す、
請求項 1記載のマルチキャリア送信装置。
[7] 前記置換手段は、
インタリーブされたレピテイシヨンシンボルにお 、て、同一データのレピテイシヨンシ ンボルに対し 1回だけ前記置換が施されるような複数の所定の置換パターンを具備 する、
請求項 6記載のマルチキャリア送信装置。
[8] 前記インタリーブ手段は、
同一データのレピテイシヨンシンボルに対し 1回だけ前記置換が施されるような複数 の所定のインタリーブパターンを具備する、
請求項 6記載のマルチキャリア送信装置。
[9] 前記置換手段は、
前記レピテイシヨンシンボルのうち、ノ リティビットからなるレピテイシヨンシンボルをシ ステマチックビットからなるレピテイシヨンシンボルよりも優先して前記置換を施す、 請求項 1記載のマルチキャリア送信装置。
[10] 前記置換手段は、
前記パイロットシンボル力 S、前記レピテイシヨンシンボルの時間軸と周波数軸とから なる 2次元平面における配置において、時間軸方向または周波数軸方向に偏って配 置されるように前記置換を施す、
請求項 1記載のマルチキャリア送信装置。
[11] 一部がパイロットシンボルに置換されたレピテイシヨンシンボルの残りのシンボルの 送信電力を、通常よりも高く設定する、
請求項 1記載のマルチキャリア送信装置。
[12] 請求項 1記載のマルチキャリア送信装置を具備する通信端末装置。
[13] 請求項 1記載のマルチキャリア送信装置を具備する基地局装置。 [14] データシンボルをレピテイシヨンしてレピテイシヨンシンボルを生成するステップと、 前記レピテイシヨンシンボルの一部のシンボルをパイロットシンボルに置換するステ ップと、
一部がパイロットシンボルに置換されたレピテイシヨンシンボルを送信するステップと を具備するマルチキャリア送信方法。
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