WO2007020996A1

WO2007020996A1 - 無線通信装置および無線通信方法

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Publication number: WO2007020996A1
Application number: PCT/JP2006/316220
Authority: WO
Inventors: Kenichi Kuri; Akihiko Nishio; Daichi Imamura; Kenichi Miyoshi; Takashi Aramaki; Katsuhiko Hiramatsu
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2007-02-22
Also published as: US7782896B2; US20090109999A1; JPWO2007020996A1; EP1906570A1

Abstract

　マルチキャリア通信において、所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることを可能とする無線通信装置。この装置において、符号化部（１０１）は、複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で誤り訂正符号化し、変調部（１０３－１～１０３－ｎ）は、符号化データをリソースブロック１～ｎ毎に変調してデータシンボルを生成し、レピティション部（１０４－１～１０４－ｎ）は、変調部（１０３）から入力されるデータシンボルをリソースブロック１～ｎ毎にレピティションして複数の同一データシンボルを生成する。つまり、本発明では、符号化率は、複数のリソースブロックすべてにおいて同一であるのに対し、変調方式およびレピティション数は、リソースブロック毎に異なる。

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] 近年、無線通信、特に移動体通信では、音声以外に画像やデータなどの様々な情報が伝送の対象になつている。今後は、さらに高速な伝送に対する要求がさらに高まるであろうと予想され、高速伝送を行うために、限られた周波数資源をより効率よく利用して、高!/ヽ伝送効率を実現する無線伝送技術が求められて！/、る。

[0003] このような要求に応え得る無線伝送技術の一つに OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)がある。 OFDMは、多数のサブキャリアを用いてデータを並列伝送するマルチキャリア伝送技術であり、高い周波数利用効率、マルチパス環境下のシンボル間干渉低減などの特徴を持ち、伝送効率の向上に有効であることが知られている。

[0004] この OFDMを下り回線に用い、複数の無線通信移動局装置（以下、単に移動局という）へのデータを複数のサブキャリアに周波数多重する場合に、周波数スケジユーリングを行うことが検討されている (非特許文献 1参照)。

[0005] 周波数スケジューリングでは、無線通信基地局装置 (以下、単に基地局と!/、う）が各移動局での周波数帯域毎の受信品質に基づいて各移動局に対して適応的にサブキャリアを割り当てるため、最大限のマルチユーザダイバーシチゲインを得ることができ、非常に効率良く通信を行うことができる。このような周波数スケジューリングは、主に、移動局の低速移動時のデータ通信に適した方式である。

[0006] マルチユーザダイバーシチゲインを効果的に得るためには、リソースブロックの帯域幅を通信システムが対象とする伝送路応答の相関帯域幅より小さく設定する必要がある。一方で、リソースブロックの帯域幅を小さくすると、 1つのリソースブロックで送信可能なビット数が減少する。なお、リソースブロックとは、 1つのサブキャリアの帯域、または、いくつかのサブキャリアをまとめた帯域であり、周波数スケジューリングおよび適応制御の制御単位となるものである。

[0007] ここで、ターボ符号等の誤り訂正符号では、 1つのリソースブロックで送信可能なビット数が減少して、符号化ブロックサイズが小さくなると、誤り訂正能力が著しく低下する。そこで、誤り訂正符号を用いた周波数スケジューリングを行う場合に、符号化プロックサイズを誤り訂正能力を最大限得ることができるサイズにし、符号化後の送信データを複数のリソースブロックに分割して送信する技術が提案されている（非特許文献 2参照)。この技術では、複数のリソースブロックをすベて同一の符号ィ匕率で誤り訂正符号ィ匕した後、符号ィ匕後のデータを複数のリソースブロックにそれぞれ分割し、リソースブロック毎に受信品質に応じて変調方式を適応制御する。

非特許文献 1 : R1— 050604 "Downlink Channelization and Multiplexing for EUTRA"3 GPP TSG RAN WG1 Ad Hoc on LTE, Sophia Antipolis, France, 20 - 21 June, 2005 非特許文献 2 : Rl— 050590, "Physical Channels and Multiplexing in Evolved UTRA D ownlink", NTT DoCoMo, 3GPP TSG- RAN WG1, 2005/06

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] ここで、上記非特許文献 2記載の技術では、リソースブロック毎に適応制御されるのは変調方式だけである。また、使用できる変調方式（64QAM, 16QAM, QPSK等

)にも限りがある。このため、上記非特許文献 2記載の技術では、細かい受信品質の制御および細かい伝送レートの制御ができず、所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができな、ことがある。

[0009] 本発明の目的は、所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることを可能と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

[0010] 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リソースブロックに分け、前記複数のリソースブロック毎に適応制御を行う無線通信装置であって、前記複数のリソースブロックをすベて同一の符号ィ匕率で符号ィ匕する符号化手段と、前記複数のリソースブロック毎に変調方式およびレピテイシヨン数を制御する制御手段と、制御された変調方式にて前記複数のリソースブロック毎に変調を行う変調手段と、制御されたレピテイシヨン数にて前記複数のリソースブロック毎にレピテイシヨンを行うレピテイシヨン手段と、を具備する構成を採る。

発明の効果

[0011] 本発明によれば、所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができる。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]本発明の実施の形態 1に係る送信側の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に係る受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図 [図 3]本発明の実施の形態 1に係る参照テーブル

[図 4]本発明の実施の形態 1に係る適応制御例

[図 5]本発明の実施の形態 1に係る SCCHのフォーマット例

[図 6]本発明の実施の形態 1に係る送信側の処理フロー

[図 7]本発明の実施の形態 2に係る受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図

[図 8]本発明の実施の形態 2に係る CQIフォーマット例（フォーマット例 1)

[図 9]本発明の実施の形態 2に係る CQIフォーマット例（フォーマット例 2)

[図 10]本発明の実施の形態 2に係る参照テーブル

[図 11]本発明の実施の形態 3に係る送信側の処理フロー

[図 12]本発明の実施の形態 3に係る送信側の無線通信装置の構成を示すブロック図

[図 13]本発明の実施の形態 3に係る受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図

[図 14]本発明の実施の形態 3に係る信号点配置図

[図 15]本発明の実施の形態 4に係る送信側の処理フロー

[図 16]本発明の実施の形態 4に係る判定方法を示す図

[図 17]本発明の実施の形態 4に係る送信側の無線通信装置の構成を示すブロック図 [図 18]本発明の実施の形態 4に係る受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図発明を実施するための最良の形態

[0013] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

[0014] (実施の形態 1)

図 1に、本実施の形態に係る送信側の無線通信装置 100の構成を示す。また、図 2 に、本実施の形態に係る受信側の無線通信装置 200の構成を示す。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リソースブロックに分け、それら複数のリソースブロック毎に適応制御を行う。また、無線通信装置 200は、無線通信装置 100においてリソースブロック毎に適応制御されて送信されたマルチキャリア信号を受信する。

[0015] 図 1に示す無線通信装置 100において、符号ィ匕部 101は、適応制御部 113から入力される全リソースブロック共通の符号ィ匕率にて、送信データ (ビット列）を誤り訂正符号化し、 SZP (シリアル Zパラレル)部 102に出力する。つまり、符号ィ匕部 101は、複数のリソースブロックをすベて同一の符号ィ匕率で符号ィ匕する。

[0016] SZP部 102は、符号ィ匕部 101から直列に入力される符号ィ匕データを並列に変換して変調部 103に出力する。

[0017] 変調部 103は、変調部 103— 1〜103— nからなる。また、変調部 103— 1〜103— nは、 lOFDMシンボルに含まれるリソースブロック数 nだけ備えられる。変調部 103 - l〜103-nは、 SZP部 102から入力される符号化データをリソースブロック l〜n 毎に変調してデータシンボルを生成し、レピテイシヨン部 104に出力する。この際、変調部 103— l〜103—nは、適応制御部 113から入力されるリソースブロック毎の変調方式に従って変調を行う。つまり、符号ィ匕部 101が複数のリソースブロックをすベて同一の符号化率で符号化するのに対し、変調部 103は、適応制御部 113によってリソースブロック毎に制御される変調方式にて、リソースブロック毎に変調を行う。

[0018] レピテイシヨン部 104は、レピテイシヨン部 104— 1〜104— nからなる。また、レピテイシヨン部 104— 1〜104— nは、 lOFDMシンボルに含まれるリソースブロック数 nだけ備えられる。ここで、マルチキャリア伝送における受信品質を向上させるための技術として、レピテイシヨン技術と言われるものがある。レピテイシヨン技術では、送信側は、あるシンボルまたはビットを複製（レビテイシヨン）して複数の同一シンボルまたはビットを作成して送信し、受信側は、それらの同一シンボルまたはビットを合成することでダイバーシチゲインを得ることができる。そこで、レピテイシヨン部 104— 1〜 104 — nは、変調部 103から入力されるデータシンボルをリソースブロック l〜n毎にレピテイシヨンして複数の同一データシンボルを生成し、多重部 105に出力する。この際、レピテイシヨン部 104— l〜104—nは、適応制御部 113から入力されるリソースブロック毎のレピテイシヨン数に従ってレピテイシヨンを行う。つまり、符号ィ匕部 101が複数のリソースブロックをすベて同一の符号ィ匕率で符号ィ匕するのに対し、レピテイシヨン部 10 4は、適応制御部 113によってリソースブロック毎に制御されるレピテイシヨン数にて、リソースブロック毎にレピテイシヨンを行う。なお、以下の説明では、レピテイシヨン数を、適宜、レピテイシヨン'ファクター (RF)という。また、レピテイシヨン数とは、複製元のシンボルまたはビットとレピテイシヨンにより複製されて生成されたシンボルまたはビットとの合計数である。よって、例えば、 RF = 2の場合は、複製により生成されるデータシンボルまたはビットは 1つとなる。また、以下の説明では、複数の同一データシンポルまたはビットを一単位としてレピテイシヨン単位という。

[0019] 多重部 105は、レピテイシヨン部 104から入力されるデータシンボルにパイロットシンボルおよび変調部 115から入力される制御情報を時間多重して IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部 106に出力する。これにより、パイロットシンボル、制御情報またはデータシンボル力各サブキャリアに割り当てられる。なお、パイロットシンボルおよび制御情報の多重は 1フレーム毎に行われる。なお、制御情報の多重は、周波数多重でもよい。また、制御情報は、 SCCH (Shared Control Channel)にて送信される

[0020] IFFT部 106は、パイロットシンボル、制御情報またはデータシンボルが割り当てられた複数のサブキャリアに対して IFFTを行って時間領域に変換し、マルチキャリア信号である OFDMシンボルを生成する。この OFDMシンボルは、 GI付加部 107に入力される。

[0021] GI付加部 107は、 OFDMシンボルの後尾部分と同じ信号を GI (Guard Interval)として OFDMシンボルの先頭に付カ卩して、無線送信部 108に出力する。

[0022] 無線送信部 108は、 GI付加後の OFDMシンボルに対し DZA変換、増幅およびァップコンバート等の送信処理を行ってアンテナ 109から図 2に示す無線通信装置 20 0へ送信する。

[0023] 無線受信部 110は、無線通信装置 200から送信された信号であってリソースブロック毎の CQI (Channel Quality Indicator)を含む信号をアンテナ 109を介して受信し、この受信信号に対しダウンコンバート、 AZD変換等の受信処理を行う。受信処理後の信号は復調部 111で復調され、復号部 112で復号されて、適応制御部 113に入力される。

[0024] 適応制御部 113は、無線通信装置 200から報告されたリソースブロック毎の CQIに基づいて適応制御を行う。すなわち、適応制御部 113は、リソースブロック毎の CQI に応じて、変調部 103での変調方式およびレピテイシヨン部 104でのレピテイシヨン数をリソースブロック毎に適応制御する。また、適応制御部 113は、リソースブロック毎の CQIの平均値に応じて、符号化部 101での符号化率を適応制御する。さらに、制御部 113は、リソースブロック毎の変調方式およびレピテイシヨン数と、全リソースブロック共通の符号ィ匕率とを含む制御情報を生成し、符号化部 114に出力する。この制御情報は、符号化部 114で符号化され、変調部 115で変調されて、多重部 105に入力される。なお、適応制御の詳細については後述する。

[0025] 一方、図 2に示す無線通信装置 200において、無線受信部 202は、図 1に示す無線通信装置 100から送信された OFDMシンボルをアンテナ 201を介して受信し、受信された OFDMシンボルに対して、ダウンコンバート、 AZD変換等の受信処理を行つて GI除去部 203に出力する。

[0026] GI除去部 203は、 OFDMシンボルに付カ卩された GIを除去して FFT (Fast Fourier Transform)部 204に出力する。

[0027] FFT部 204は、 GI除去部 203より入力される OFDMシンボルを FFTして周波数領域に変換し、パイロットシンボル、制御情報およびデータシンボルを得る。パイロットシンボルはチャネル推定部 205に入力され、制御情報は復調部 207に入力され、データシンボルはチャネル補正部 206に入力される。

[0028] 復調部 207は制御情報を復調し、復号部 208は復調後の制御情報を復号する。復号後の制御情報のうち、リソースブロック毎のレピテイシヨン数は合成部 209に入力され、リソースブロック毎の変調方式は復調部 210に入力され、全リソースブロック共通の符号ィ匕率は復号部 212に入力される。

[0029] チャネル推定部 205は、サブキャリア毎のパイロットシンボルを用いて、サブキャリア毎のチャネル推定値を算出して、チャネル補正部 206に出力する。また、チャネル推定部 205は、サブキャリア毎のパイロットシンボルの信号電力値 (S)、干渉電力値 (I) および雑音電力値 (N)を検出して SINR算出部 213に出力する。

[0030] チャネル補正部 206は、サブキャリア毎のチャネル推定値を用いて、データシンポルのチャネル変動（振幅変動および位相変動）を補正する。チャネル変動を補正されたデータシンボルは合成部 209に入力される。

[0031] 合成咅 209ίま、合成咅 209 1〜209— η力らなる。また、合成咅 209 1〜209— ηは、 lOFDMシンボルに含まれるリソースブロック数 ηだけ備えられる。合成部 209 1〜209— ηは、チャネル補正部 206から入力されるデータシンボルを、復号部 20 8から入力されるリソースブロック毎のレピテイシヨン数に従って、リソースブロック 1〜η 毎にレビティション単位で合成して復調部 210に出力する。

[0032] 復調部 210は、復調部 210— 1〜210—ηからなる。また、復調部 210— 1〜210— ηは、 lOFDMシンボルに含まれるリソースブロック数 ηだけ備えられる。復調部 210 — 1〜210— ηは、合成部 209から入力される合成後のデータシンボルを、復号部 2 08力入力されるリソースブロック毎の変調方式に従って、リソースブロック 1〜η毎に復調し、復調後のデータを PZS (パラレル Ζシリアル)部 211に出力する。

[0033] PZS部 211は、復調部 210から並列に入力される復調後のデータを直列に変換して復号部 212に出力する。

[0034] 復号部 212は、復調後のデータを、復号部 208から入力される全リソースブロック共通の符号化率に従って復号する。これにより、受信データが得られる。

[0035] 一方、 SINR算出部 213は、チャネル推定部 205から入力された信号電力値（S)、干渉電力値 (I)および雑音電力値 (Ν)より、リソースブロック毎の受信品質として、リソースブロック毎の平均 SINR (Signal to Interference and Noise Ratio)を算出して、 C QI生成部 214に出力する。

[0036] CQI生成部 214は、リソースブロック毎の平均 SINRを示す CQIを生成する。この C QIは、符号化部 215で符号化され、変調部 216で変調され、無線送信部 217で DZ A変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理が施された後、アンテナ 201から図 1に示す無線通信装置 100へ送信される。

[0037] 次いで、変調方式およびレピテイシヨン数の適応制御の詳細について説明する。 [0038] 適応制御部 113は、図 3に示すテーブル、すなわち、変調方式とレピテイシヨン数（ RF)との複数の組合せが設定されたテーブルを有し、リソースブロック毎に、このテーブルを参照して、 SINRに応じた組合せを選択する。例えば、 CQI〖こより示される SI NRが F≤SINR<Eであるリソースブロックに対しては、変調方式： QPSK、 RF : 2が選択される。また、このテーブルにおいては、図 3に示すように、同一の複数の変調方式に対し互いに異なる複数のレピテイシヨン数が設定される。例えば、図 3において、 3つの QPSKに対し、それぞれ異なるレピテイシヨン数 4, 2, 1が設定される。よつて、適応制御部 113は、 1つの変調方式に対し複数のレピテイシヨン数を制御することとなる。例えば、図 3において、 QPSKに対して制御されるレピテイシヨン数は 4, 2, 1のいずれ力となる。

[0039] また、このテーブルに示す SINRのしきい値 A〜Fは、 Aが最も大きい値であり、 Fが最も小さい値である。つまり、図 3に示すテーブルでは、受信品質が高くなるほど、より伝送レートを高めるために、変調多値数がより大き、変調方式が設定されて、る。また、同一の変調方式においては、受信品質が低くなるほど、よりダイバーシチゲインを高めるために、より大きヽレピテイシヨン数 (RF)が設定されて!ヽる。

[0040] なお、図 3において、 RF: 1.2または RF: 1.5が選択された場合は、リソースブロック内の 20%または 50%のデータシンボルに対してのみレピテイシヨンがなされる。

[0041] 図 4に、図 3のテーブルに従った適応制御部 113での制御例を示す。図 4では、 lO FDMシンボルに含まれる複数のサブキャリアが RB # 1〜 # 4の 4つのリソースブロックに分けられている場合を一例として示す。この例では、 RB # 1の SINRが E≤SIN R< Dであるため、 RB # 1については、変調方式： QPSK、RF : 1が選択される。同様に、 RB # 2につ!/、ては変調方式： 64QAM、 RF： 1.2が選択され、 RB # 3につ!/ヽては変調方式： QPSK、 RF: 2が選択され、 RB # 4については変調方式： 16QAM、 RF: 1.5が選択される。このように、本実施の形態では、変調方式の選択基準となるしきい値 41, 42に対し、さらにレピテイシヨン数の選択基準となるしきい値 51, 52, 5 3, 54が設定される。

[0042] このように、本実施の形態によれば、従来に比べ、 SINRのしきい値をより細力べ設定することができるため、同一の変調方式において、さらに細かい受信品質の制御およびさらに細かい伝送レートの制御が可能となる。よって、本実施の形態によれば、伝送路状態の変化により細力べ追従して、より細かい受信品質の制御およびより細かい伝送レートの制御が可能となるため、常に所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができる。

[0043] 次いで、制御情報が送信される SCCHのフォーマット例を図 5に示す。無線通信装置 100が基地局に適用される場合、 1フレームは、 CPICH (Common Pilot Channel) 、 SCCH, DSCH (Downlink Shared Channel)力構成される。 CPICHはパイロットシンボル用のチャネル、 SCCHは制御情報用のチャネル、 DSCHはデータシンボル用のチャネルである。そして、 SCCHは、最初に全リソースブロック共通の符号ィ匕率が設定され、次に、リソースブロック毎に、リソースブロック ID (RB— ID)、変調方式およびレピテイシヨン数 (RF)の組合せが続くフォーマットを採る。

[0044] 次いで、本実施の形態における送信側の処理フローを図 6に示す。 ST (ステップ） 1 1では、上位層 (データリンク層以上)力ゝらのデータに対して CRCビットを付カ卩（ァタツチメント）する。 ST12では、必要に応じてビットスクランプリングを行う。 ST13では、チャネルコーディング、すなわち、誤り訂正符号化を行う。 ST14では、チャネルインタリーブ、すなわち、ビット単位のインタリーブを行う。 ST15では、 HARQ (Hybrid ARQ) のためにデータを保存する。 ST16では、レートマッチングを行う。ここで、 ST11〜S T16の処理は、全リソースブロックに対して共通に行われる。つまり、 ST13においては、複数のリソースブロックがすべて同一の符号ィ匕率で符号ィ匕される。次いで、 ST1 7では、チャネル分割が行われ、レートマッチング後のデータ力複数のリソースブロック l〜nに分割される。 ST18— 1〜18— nでは、リソースブロック l〜nの各々を並列に適応変調する。 ST19— 1〜19 nでは、複数のリソースブロック l〜nの各々に対し並列にレピテイシヨンを行う。そして、 ST20—l〜20—nでは、必要に応じて、複数のリソースブロック l〜nの各々に対し並列にスクランプリングやホッピングの処理を行う。

[0045] (実施の形態 2)

本実施の开態では、 SINRの他に、 INR (Interference to Noise Ratio)も用いて適応制御を行う。 [0046] 本実施の形態に係る受信側の無線通信装置 400の構成を図 7に示す。図 7において、実施の形態 1 (図 2)と同一の構成には同一符号を付し、説明を省略する。

[0047] チャネル推定部 205は、サブキャリア毎のパイロットシンボルを用いて、サブキャリア毎のチャネル推定値を算出する。これらのチャネル推定値は、チャネル補正部 206 に入力される。また、チャネル推定部 205は、サブキャリア毎のパイロットシンボルの信号電力値 (S)、干渉電力値 (I)および雑音電力値 (N)を検出して SINR算出部 21 3に出力する。さらに、チャネル推定部 205は、干渉電力値 (I)および雑音電力値 (N )を INR算出部 401に出力する。

[0048] INR算出部 401は、チャネル推定部 205から入力された干渉電力値 (I)および雑音電力値 (N)より、リソースブロック毎の受信品質として、リソースブロック毎の平均 IN Rまたは全サブキャリアの平均 INRを算出して、 CQI生成部 214に出力する。

[0049] CQI生成部 214は、平均 SINRおよび平均 INRを示す CQIを生成して、符号化部 215に出力する。

[0050] CQIのフォーマット例を、図 8 (フォーマット例 1)および図 9 (フォーマット例 2)に示す。図 8は、 INR算出部 401がリソースブロック毎の平均 INRを算出する場合のフォ一マット例である。図 8のフォーマットでは、リソースブロック1^8 # 1〜1^8 # 11の順で、リソースブロック毎に平均 SINRと平均 INRとが設定される。一方、図 9は、 INR算出部 401が全サブキャリアの平均 INRを算出する場合のフォーマット例である。図 9のフォーマットは、最初に、全リソースブロック共通の INRとして全サブキャリアの平均 INR が設定され、次に、リソースブロック1^8 # 1〜1^8 # 11の順で、リソースブロック毎の平均 SINRが設定される。図 9のフォーマットを用いることにより、 CQIの情報量を削減することができる。

[0051] 次いで、本実施の形態に係る適応制御の詳細について説明する。

[0052] マルチパス環境下では、希望波のみならず干渉波も周波数選択性フージングの影響を受けている。このため、 INRが大きい場合には、シンボル合成によるダイバーシチゲインを大きくして干渉波の影響を低減するために、レピテイシヨン数をより大きくすることが有効である。さらに、レピテイシヨン数の増加による伝送レートの低下を抑えるために、レピテイシヨン数をより大きくした場合には、同時に、変調多値数をより大きくすることが望ましい。

[0053] そこで、本実施の形態では、図 1に示す適応制御部 113は、図 3に示すテーブルに加え、さらに図 10に示すテーブルを有する。図 3のテーブルと図 10のテーブルとを比べると、変調方式とレピテイシヨン数 (RF)との複数の組合せが設定されている点は同じだが、同一の SINRに対し互いに異なる組合せが設定されている点が異なる。例えば、 C≤SINR< Bに対し、図 3のテーブルでは変調方式： 16QAM、 RF : 1が設定されているのに対し、図 10のテーブルでは変調方式： 64QAM、 RF: 1.5が設定されている。つまり、 SINRく Bの範囲においては、同一の SINRに対し、図 10のテープルに設定される変調方式は、図 3のテーブルに設定される変調方式より変調多値数が大きい。また、 SINR< Bの範囲においては、同一の SINRに対し、図 10のテープルに設定されるレピテイシヨン数は、図 3のテーブルに設定されるレピテイシヨン数より大きい。

[0054] そして、適応制御部 113は、 CQIが示す INRに応じて、参照するテーブルを異ならせる。適応制御部 113は、 INRがしきい値以上の場合 (INRが大きい場合）には図 1 0のテーブルを参照し、 INRがしきい値より小さい場合 (INRが小さい場合）には図 3 のテーブルを参照する。よって、適応制御部 113は、 SINRに応じて変調方式とレビテイシヨン数との複数の組合せのいずれ力 1つを選択するにあたり、 INRが大きい場合と小さ、場合とで、同一の SINRに対して選択する組合せを異ならせることとなる。つまり、適応制御部 113は、 INRが大きい場合には、同一の SINRに対し、より大きい変調多値数の変調方式とより大きいレピテイシヨン数との組合せを選択する。

[0055] なお、上記説明では、適応制御部 113が 2つのテーブルを有する場合を一例として説明したが、 INRのしきい値を複数設定し、 INR毎に異なるさらに多くのテーブルを有してちょい。

[0056] このように、本実施の形態では、 SINRが同一であっても、干渉電力（I)が雑音電力

(N)に比べ支配的であり INRが大きくなる場合には、より大きい変調多値数の変調方式とより大きいレピテイシヨン数とが用いられて適応制御が行われるため、受信側の無線通信装置では、 INRが大きい場合でも、受信品質を向上させて、所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができる。 [0057] (実施の形態 3)

本実施の形態は、実施の形態 1ではシンボルレピテイシヨンを行って、たのに対し、ビットレピテイシヨンを行う点において実施の形態 1と相違する。

[0058] 本実施の形態における送信側の処理フローを図 11に示す。図 11の処理フローが実施の形態 1の処理フロー（図 6)と異なる点は、適応変調（ST18— 1〜18— n)とレピテイシヨン（ST19— 1〜19— n)の処理順序が逆になり、レピテイシヨン（ST19— 1 〜19— n)の後に適応変調（ST18— 1〜18— n)を行う点である。よって、図 6の ST1 9 1〜 19 nではシンボルレピテイシヨンが行われて!/、たのに対し、図 11の ST19 - 1〜19—nではビットレピテイシヨンが行われる。

[0059] 図 12に、本実施の形態に係る送信側の無線通信装置 300の構成を示す。図 11の処理フローに合わせ、無線通信装置 300は、変調部 103の前段にレピテイシヨン部 1 04を備える構成を採る。その他は、実施の形態 1 (図 1)と同一である。

[0060] レピテイシヨン部 104— 1〜104— nは、 SZP部 102から入力される符号化データをリソースブロック l〜n毎にビットレピテイシヨンして複数の同一ビットを生成し、変調部 103に出力する。この際、レピテイシヨン部 104— 1〜104— nは、実施の形態 1同様、適応制御部 113から入力されるリソースブロック毎のレピテイシヨン数に従ってレピテイシヨンを行う。つまり、符号ィ匕部 101が複数のリソースブロックをすベて同一の符号化率で符号化するのに対し、レピテイシヨン部 104は、適応制御部 113によってリソースブロック毎に制御されるレピテイシヨン数にて、リソースブロック毎にレピテイシヨンを行う。

[0061] 変調部 103— 1〜103— nは、レピテイシヨン部 104— 1〜104— nから入力されるデータをリソースブロック 1〜n毎に変調してデータシンボルを生成し、多重部 105に出力する。この際、変調部 103— 1〜103— nは、実施の形態 1同様、適応制御部 11 3から入力されるリソースブロック毎の変調方式に従って変調を行う。つまり、符号ィ匕部 101が複数のリソースブロックをすベて同一の符号ィ匕率で符号ィ匕するのに対し、変調部 103は、適応制御部 113によってリソースブロック毎に制御される変調方式にて、リソースブロック毎に変調を行う。

[0062] 図 13に、本実施の形態に係る受信側の無線通信装置 600の構成を示す。無線通信装置 600は、合成部 209の前段に復調部 210を備える点において実施の形態 1 ( 図 2)と相違する。その他は、実施の形態 1 (図 2)と同一である。

[0063] 復調部 210— 1〜210— nは、チャネル補正部 206から入力されるデータシンボルを、復号部 208から入力されるリソースブロック毎の変調方式に従って、リソースブロック l〜n毎に復調し、復調後のデータを合成部 209— 1〜209— nに出力する。

[0064] 合成部 209— 1〜209— nは、復調部 210— 1〜210— nから入力される復調後のデータを、復号部 208から入力されるリソースブロック毎のレピテイシヨン数に従って、リソースブロック l〜n毎にレピテイシヨン単位で合成して PZS部 211に出力する。

[0065] 次いで、ビットレピテイシヨンの詳細について説明する。

[0066] <ビットレビティション例 1 >

本例では、重要度がより高いビットほどより優先的にレピテイシヨンする。例えば、符号化部 101がターボ符号や LDPC符号等の組織符号を用、た誤り訂正符号ィ匕を行う場合は、送信ビットそのものであるシステマチックビットと、冗長ビットであるノリテイビットとが生成される。システマチックビットに誤りが発生すると著しく BER特性が劣化するが、パリティビットのうちいくつかに誤りが発生しても所要の BER特性を維持することができる。つまり、システマチックビットはパリティビットよりも重要度が高いビットと言える。そこで、例えば、図 3において RF: 1.2または RF: 1.5が選択され、リソースブロック内の 20%または 50%のビットに対してのみレピテイシヨンがなされる場合は、まず 2 0%または 50%の範囲内でシステマチックビットをレピテイシヨンし、システマチックビットがリソースブロック内の全ビットの 20%または 50%に満たない場合のみ、残りの範囲内でノリティビットをレピテイシヨンする。また、 LDPC符号を用いた誤り訂正符号ィ匕では符号化に利用する検査行列の列重みが大きい列に対応するシステマチックビットの方が BER特性の改善に対する寄与が大きいため、 LDPC符号を用いた誤り訂正符号ィ匕を行う場合には、検査行列の列重みの大き、列に対応するシステマチックビットから順にレピテイシヨンするとよ、。このように BER特性に対する影響度が大きヽシステマチックビットを優先的にレピテイシヨンすることにより、受信側ではシステマチックビットの信頼度が向上し、 BER特性を向上させることができる。

[0067] <ビットレビティション例 2 > 本例では、 1シンボル内において信頼度がより低いビットほどより優先的にレビティシヨンする。変調部 103が QAM変調を行う場合、 1シンボル内における各ビットの信頼度は 1シンボル内での各ビットの位置によって相違する。一例として、図 14に 16Q AMの信号点配置を示す。 16QAMでは図 14に示すように 1シンボル力ビット（i ,q

,i ,q )で構成される。図 14より、 i , qは i , qに比べてビット判定時の信号点間距

1 2 2 2 2 1 1

離が小さいため、 i , qより信頼度が低いビットと言える。そこで、例えば、図 3において RF: 1.2または RF: 1.5が選択され、リソースブロック内の 20%または 50%のビットに対してのみレピテイシヨンがなされる場合は、まず 20%または 50%の範囲内で i ,

2 qをレピテイシヨンする。なお、 i , qは 1シンボルを構成する 4ビット中の 2ビットであり

2 2 2

、全ビットの 50%しか存在しないため、全ビットの 50%以上に対してレピテイシヨンが行われる場合は、その 50%以上の範囲では i ,qをレピテイシヨンする。例えば、 1.5 く RF≤2である場合は、まず i , qをすベてレピテイシヨンし、残りの（（RF— 1.5) X I

2 2

00) %の範囲で i ,Qをレピテイシヨンする。このように信頼度が低いビットを優先的にレピテイシヨンすることにより、それらのビットの信頼度が高まり、 1シンボル内におけるビット間での信頼度の差を小さくすることができるので、 BER特性を向上させることができる。

[0068] なお、レピテイシヨン部 104— l〜104—nが互いに異なるビットレピテイシヨンを行つてもよい。例えば、変調部 103— 1が QPSKによる変調を行い、変調部 103— 2が 16 QAMによる変調を行う場合に、レピテイシヨン部 104— 1がレピテイシヨン例 1によるレピテイシヨンを行、、レピテイシヨン部 104— 2がレピテイシヨン例 2によるレピテイシヨンを行ってもよい。

[0069] このように、本実施の形態によれば、実施の形態 1同様の効果を得ることができるとともに、ビット毎の重要度や信頼度を加味したレピテイシヨンを行うことができるため、 BER特性を向上させることできる。

[0070] (実施の形態 4)

本実施の形態では、受信品質の変動が大き、リソースブロックに対してはシンボルレピテイシヨンを行、、受信品質の変動が小さ、リソースブロックに対してはビットレビテイシヨンを行う。つまり、本実施の形態では、リソースブロック毎の受信品質に応じて、リソースブロック毎にシンボルレピテイシヨンとビットレピテイシヨンとを切り替えて用いる。

[0071] 本実施の形態における送信側の処理フローを図 15に示す。図 15の処理フローが実施の形態 1の処理フロー（図 6)と異なる点は、適応変調 ST18— 2とレピテイシヨン ST19- 2の処理順序が逆になり、レピテイシヨン ST19— 2の後に適応変調 ST18— 2を行う点である。よって、図 6の ST19— 2ではシンボルレピテイシヨンが行われていたのに対し、図 15の ST19— 2ではビットレピテイシヨンが行われる。つまり、本実施の形態では、リソースブロック l〜nにおいて、シンボルレピテイシヨンが行われるリソースブロックとビットレピテイシヨンが行われるリソースブロックが混在する。

[0072] ここで、 1リソースブロック内での受信品質の変動が大きい場合は、シンボル単位での合成の方がビット単位での合成より大きいダイバーシチゲインを得ることができる。一方、 1リソースブロック内での受信品質の変動が小さい場合は、シンボルレピテイシヨンを行ってシンボルを構成する全てのビットをレピテイシヨンせずとも、信頼度が低ヽビットのみをレピテイシヨンするだけで十分なダイバーシチゲインを得ることができる。そこで、本実施の形態では、図 16に示すように、 1リソースブロック内での受信品質の変動が小さいリソースブロックに対してはビットレピテイシヨンを行い、 1リソースブロック内での受信品質の変動が大きいリソースブロックに対してはシンボルレピテイシヨンを行う。より具体的には、レピテイシヨン対象のリソースブロックの平均 SINRが全リソースブロックの平均 SINRより大きい場合は、 1リソースブロック内での受信品質の変動が小さいものと判定し、ビットレピテイシヨンを行う。一方、レピテイシヨン対象のリソースブロックの平均 SINRが全リソースブロックの平均 SINR以下の場合は、 1リソースブロック内での受信品質の変動が大き、ものと判定し、シンボルレピテイシヨンを行う。

[0073] 図 17に、本実施の形態に係る送信側の無線通信装置 500の構成を示す。無線通信装置 500では、適応制御部 113が、ビットレピテイシヨンを行うかシンボルレピテイシヨンを行うかをリソースブロック毎に制御するために、リソースブロック毎の CQIに応じて、変調部 103— 1〜103— nとレピテイシヨン部 104— 1〜104— nとの処理順序を制御する。 CQIには受信品質の変動の判定結果がリソースブロック毎に変動パラメ一タ（図 16)として含まれているため、適応制御部 113は、変調部 103— l〜103—nおよびレピテイシヨン部 104— 1〜104— nに対し、変動パラメータが' 0，のリソースブロック（受信品質の変動が小さいリソースブロック）については変調の前にレピテイシヨンを行わせ、変動パラメータが ' 1，のリソースブロック (受信品質の変動が大き、リソースブロック）については変調の後にレピテイシヨンを行わせる。適応制御部 113は、リソースブロック毎の変調方式およびレピテイシヨン数と、全リソースブロック共通の符号化率と、リソースブロック毎の変調とレピテイシヨンとの処理順序とを示す制御情報を生成し、符号化部 114に出力する。この制御情報は、符号化部 114で符号化され、変調部 115で変調されて、多重部 105に入力される。その他の構成部分は、実施の形態 1 (図 1)と同一である。図 17では、図 15の処理フローに合わせ、リソースブロック 1, nに対してシンボルレピテイシヨンを行い、リソースブロック 2に対してビットレビティシヨンを行う場合を示して、る。

[0074] 図 18に、本実施の形態に係る受信側の無線通信装置 800の構成を示す。無線通信装置 800は、変動判定部 801を備え、この変動判定部 801が、 SINR算出部 213 で算出された SINRを用いてリソースブロック毎の受信品質の変動を図 16に示すようにして判定する。そして、変動判定部 801は、判定結果を変動パラメータとして CQI 生成部 214に出力する。

[0075] CQI生成部 214は、この変動パラメータも含む CQIを生成する。

[0076] 復調部 207は制御情報を復調し、復号部 208は復調後の制御情報を復号する。復号後の制御情報のうち、リソースブロック毎のレピテイシヨン数は合成部 209— 1〜20 9— nに入力され、リソースブロック毎の変調方式は復調部 210— l〜210—nに入力され、全リソースブロック共通の符号ィ匕率は復号部 212に入力される。

[0077] また、リソースブロック毎の変調とレピテイシヨンとの処理順序は合成部 209— 1〜2 09— nおよび復調部 210— 1〜210— nに入力される。そして、合成部 209— 1〜20 9— nおよび復調部 210— 1〜210— nでは、送信側の無線通信装置 500でビットレピテイシヨンが行われたリソースブロックについては復調の後に合成が行われ、シンポルレピテイシヨンが行われたリソースブロックについては復調の前に合成が行われる。図 18では、送信側の無線通信装置 500においてリソースブロック 1, nに対してシンボルレピテイシヨンが行われ、リソースブロック 2に対してビットレピテイシヨンが行われる場合を示している。

[0078] このように、本実施の形態によれば、実施の形態 1同様の効果を得ることができるとともに、リソースブロック毎の受信品質の変動の大きさに応じてシンボルレピテイシヨンとビットレピテイシヨンとを適応的に切り替えることができるため、リソースブロック毎にフエージング変動に追従した最適なレピテイシヨンを行うことができ BER特性を向上させることでさる。

[0079] 以上、本発明の実施の形態について説明した。

[0080] なお、無線通信装置 100を移動体通信システムにおける基地局に備え、無線通信装置 200または 400を移動体通信システムにおける移動局に備えることで、下り回線でマルチキャリア信号が伝送される場合に、下り回線において所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができる。また、無線通信装置 100を移動局に備え、無線通信装置 200または 400を基地局に備えることで、上り回線でマルチキャリア信号が伝送される場合に、上り回線において所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができる。

[0081] また、基地局は Node B、移動局は UE、サブキャリアはトーンと称されることがある。

また、レピテイシヨンは、シンボル繰り返し、ビット繰り返し、または拡散と称されることがある。

[0082] また、上記実施の形態では、リソースブロックを、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リソースブロックは、非連続のサブキャリア力も構成されてもよい。また、リソースブロックは、サブチャネル、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。

[0083] また、上記実施の形態では、変調方式とレピテイシヨン数の適応制御を SINRに基づいて行った力 SINRの代わりに、 SNR、 SIR, 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 (Modulation and Coding Sch eme)等に基づいて適応制御を行ってもよい。つまり、本発明では、変調方式とレピテイシヨン数の適応制御を、受信品質を示す上記!/、ずれのパラメータに基づ、ても行うことができる。

[0084] また、上記実施の形態では、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。

[0085] また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路である LSIとして実現される。これらは個別に 1チップ化されてもよいし、一部またはすベてを含むように 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と称されることもある。

[0086] 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。

[0087] 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、。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。

[0088] 本明細書は、 2005年 8月 19日出願の特願 2005— 238781および 2005年 9月 30 日出願の特願 2005— 287620〖こ基づくものである。これらの内容はすべてここに含めておく。

産業上の利用可能性

[0089] 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リソースブロックに分け

、前記複数のリソースブロック毎に適応制御を行う無線通信装置であって、

前記複数のリソースブロックをすベて同一の符号ィヒ率で符号ィヒする符号ィヒ手段と、前記複数のリソースブロック毎に変調方式およびレピテイシヨン数を制御する制御手段と、

制御された変調方式にて前記複数のリソースブロック毎に変調を行う変調手段と、制御されたレピテイシヨン数にて前記複数のリソースブロック毎にレピテイシヨンを行うレピテイシヨン手段と、

を具備する無線通信装置。

[2] 変調方式とレピテイシヨン数との複数の組合せが設定されたテーブル、をさらに具備し、

前記制御手段は、前記テーブルを参照して、受信品質に応じた組合せを選択する請求項 1記載の無線通信装置。

[3] 前記テーブルにおいて、同一の複数の変調方式に対し互いに異なる複数のレピテイシヨン数が設定される、

請求項 2記載の無線通信装置。

[4] 前記制御手段は、 1つの変調方式に対し複数のレピテイシヨン数を制御する、請求項 1記載の無線通信装置。

[5] 変調方式とレピテイシヨン数との複数の組合せが設定され、かつ、同一の受信品質に対し互!、に異なる組合せが設定された複数のテーブル、をさらに具備し、前記制御手段は、干渉電力対雑音電力比に応じて前記複数のテーブルの!/、ずれカゝ 1つを参照して、受信品質に応じた組合せを選択する、

請求項 1記載の無線通信装置。

[6] 前記複数のテーブルは、干渉電力対雑音電力比が大きい場合に参照される第 1テ一ブルと、干渉電力対雑音電力比が小さい場合に参照される第 2テーブルと、力なり、同一の受信品質に対し、前記第 1テーブルに設定される変調方式は、前記第 2テ一ブルに設定される変調方式より変調多値数が大きい、

請求項 5記載の無線通信装置。

[7] 前記複数のテーブルは、干渉電力対雑音電力比が大きい場合に参照される第 1テ一ブルと、干渉電力対雑音電力比が小さい場合に参照される第 2テーブルと、力なり、

同一の受信品質に対し、前記第 1テーブルに設定されるレピテイシヨン数は、前記第 2テーブルに設定されるレピテイシヨン数より大きい、

請求項 5記載の無線通信装置。

[8] 前記制御手段は、

受信品質に応じて、変調方式とレピテイシヨン数との複数の組合せの、ずれか 1つを選択し、

干渉電力対雑音電力比が大き、場合と小さ、場合とで、同一の受信品質に対して選択する組合せを異ならせる、

請求項 1記載の無線通信装置。

[9] 前記制御手段は、干渉電力対雑音電力比が大きい場合には、同一の受信品質に対し、より大きい変調多値数の変調方式とより大きいレピテイシヨン数との組合せを選択する、

請求項 8記載の無線通信装置。

[10] 前記レピテイシヨン手段を前記変調手段の後段に備え、前記レピテイシヨン手段がシンポノレレビティションを行う、

請求項 1記載の無線通信装置。

[11] 前記レピテイシヨン手段を前記変調手段の前段に備え、前記レピテイシヨン手段がビットレビティションを行う、

請求項 1記載の無線通信装置。

[12] 前記レピテイシヨン手段は、重要度がより高いビットほどより優先的にビットレピテイシヨンする、

請求項 11記載の無線通信装置。

[13] 前記レピテイシヨン手段は、 1シンボル内において信頼度がより低いビットほどより優先的にビットレピテイシヨンする、

請求項 11記載の無線通信装置。

[14] 前記レピテイシヨン手段は、前記複数のリソースブロックのうち第 1リソースブロックに対してシンボルレピテイシヨンを行うとともに第 2リソースブロックに対してビットレビティシヨンを行う、

請求項 1記載の無線通信装置。

[15] 前記レピテイシヨン手段は、受信品質の変動が大きい前記第 1リソースブロックに対してシンボルレピテイシヨンを行うとともに、受信品質の変動が小さい前記第 2リソースブロックに対してビットレピテイシヨンを行う、

請求項 14記載の無線通信装置。

[16] 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。

[17] 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。

[18] 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リソースブロックに分け、前記複数のリソースブロック毎に適応制御を行う無線通信方法であって、

前記複数のリソースブロックをすベて同一の符号ィ匕率で符号ィ匕する符号化ステップと、

前記複数のリソースブロック各々を並列に適応変調する適応変調ステップと、前記複数のリソースブロック各々に対し並列にレピテイシヨンを行うレピテイシヨンステツプと、

を具備する無線通信方法。