WO2007102492A1

WO2007102492A1 - Ｏｆｄｍ信号送信方法

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Publication number: WO2007102492A1
Application number: PCT/JP2007/054297
Authority: WO
Inventors: Haitao Li; Jifeng Li
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2007-09-13
Also published as: CN101035102A

Abstract

　セル間又はセル内の干渉を抑制することができるＯＦＤＭ信号送信方法。このＯＦＤＭ信号送信方法は、それぞれが異なるセルをカバーする複数の基地局と、当該基地局との間でＯＦＤＭ通信方式を用いて通信を行う複数の端末とを有する無線通信システムにおいて用いられるＯＦＤＭ信号送信方法であって、セル間で互いに異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号を用いて送信データを形成するステップと、前記形成された送信データを周波数上の並列データに変換すると共に、前記並列データを逆フーリエ変換することによりＯＦＤＭ信号を形成するステップと、前記ＯＦＤＭ信号を送信するステップと、を具備するようにした。こうすることにより、送信データを送信するためのサブキャリアがセル間で重複する場合でも、前記送信データをＩＦＦＴした後の周波数領域キャリア信号の直交性が保たれるため、セル間の干渉を抑制することができる。

Description

明細書

OFDM信号送信方法

技術分野

[0001] 本発明は、 OFDM信号送信方法に関し、特に、それぞれが異なるセルをカバーする複数の基地局と、当該基地局との間で OFDM通信方式を用いて通信を行う複数の端末とを有する無線通信システムにおいて用いられる OFDM信号送信方法に関する。

背景技術

[0002] 無線ネットワーク、マルチメディア技術とインターネットとの技術融合が進むにつれて、無線通信の形態と品質に対する要求がますます高くなつている。無線マルチメディァと高速データ伝送の要望に応えるために、たとえば直交周波数分割多重 (OFD M)技術やマルチアンテナ（MIMO)技術などの新、技術を組み込んだ次世代無線通信システムを開発する必要がある。

[0003] OFDMでは、周波数帯域においてチャネルを複数の直交サブチャネルに分けることにより、広帯域周波数選択性チャネルが相対的に平坦なサブチャネルに分けられる。さらに、各 OFDMシンボルの間にガードインターバル（GI)としてサイクリック 'プリフィックス (CP)を挿入することにより、シンボル間干渉 (ISI)を大幅に低減させて!/、る。現在、第 3世代パートナーシップ 'プロジェクト（3GPP)の長期的エボリユーシヨン (L TE)においては、 OFDM技術を下り（上り）リンクの基本的な伝送技術としている。

[0004] OFDMをセルラー移動通信システムに適用するためには、マルチユーザアクセスをサポートする必要がある。たとえば時間分割多元接続 (TDMA)、周波数分割多元接続 (FDMA)、コード分割多元接続 (CDMA)のような従来の多元接続方式は、いずれも OFDMシステムに適用できる。直交周波数分割多元接続 (OFDMA)と TD MAとを組合せた混合多元接続技術である OFDMA-TDMAは、両者の長所を備えており、スロットごとに異なるユーザに対してキャリアを動的に割り当て、きめ細かでかつ柔軟な時間周波数リソースの割り当てを提供することにより、マルチユーザダイバーシチゲインを取得することが可能である。この技術は、たとえばブロードバンド無線アクセスの IEEE802. 16規格及び Flash- OFDMを基礎とする IEEE802. 20規格のような OFDMに基づく新型無線通信システムに適用されている。 3GPP LTE 提案の、くつかの勧告案の中にお、ては、 OFDMA-TDMAを基本の伝送方式としている。

非特許文献 1 : 3GPP Rl-050590, NTT DoCoMo, Physical channels and multiplexing in evolved UTRA downlink, RANI Ad Hoc on LTE

非特許文献 2 : 3GPP Rl-050591, NTT DoCoMo, Physical channels and multiplexing in evolved UTRA uplink, RANI Ad Hoc on LTE

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] ところで、セルラー環境のようなマルチセルをとり、 OFDM通信方式が適用される無線通信システムにお、て、ユーザ端末がマルチメディアやオーディオ電話などの信号を伝送する際には、低遅延及び低パケット (データパケット)廃棄率を求められる。しかしながら、セルエッジに位置するユーザ端末は、チャネルシャドーイングフエ一ジング及び他セルの信号による同一チャネル干渉の影響を受けやすぐ往々にして伝送業務の品質が低下する。そのため、セル間の干渉を抑制するために、 LTEの提案では、隣接するセルに異なるキャリアブロックを割り当てる方法が用いられて、る。この方法では、先に、セルにおいて使用されるキャリアブロックについて周波数プランユングを行う必要がある。し力しながら、或るセルにおいて使用されるキャリアに変化が生じた場合には、全ての隣接するセルのキャリアを配置し直さなければならず、実現は単純ではない。

[0006] 本発明の目的は、それぞれが異なるセルをカバーする複数の基地局と、当該基地局との間で OFDM通信方式を用いて通信を行う複数の端末とを有する無線通信システムにおいて用いられる OFDM信号送信方法であって、セル間又はセル内の干渉を抑制することができる OFDM信号送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 OFDM信号送信方法は、それぞれが異なるセルをカバーする複数の基地局と、当該基地局との間で OFDM通信方式を用いて通信を行う複数の端末とを有する無線通信システムにお、て用いられる OFDM信号送信方法であって、セル間で互いに異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号を用いて送信データを形成する送信データ形成ステップと、前記形成された送信データを周波数上の並列データに変換すると共に、前記並列データを逆フーリエ変換することにより OFDM信号を形成する OFDM信号形成ステップと、前記 OFDM信号を送信する送信ステツプと、を具備するようにした。

[0008] 本発明の OFDM信号送信方法は、それぞれが異なるセルをカバーする複数の基地局と、当該基地局との間で OFDM通信方式を用いて通信を行う複数の端末とを有する無線通信システムにお、て用いられる OFDM信号送信方法であって、前記複数の端末の間で互いに異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号を用いて送信データを形成する通信データ形成ステップと、前記形成された送信データを周波数上の並列データに変換すると共に、前記並列データを逆フーリエ変換することにより OFDM信号を形成する OFDM信号形成ステップと、前記 OFDM信号を送信する送信ステップと、を具備するようにした。

発明の効果

[0009] 本発明によれば、それぞれが異なるセルをカバーする複数の基地局と、当該基地局との間で OFDM通信方式を用いて通信を行う複数の端末とを有する無線通信システムにおいて用いられる OFDM信号送信方法であって、セル間又はセル内の干渉を抑制することができる OFDM信号送信方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0010] [図 1]本発明の実施の形態に係る OFDM通信方式を適用する無線通信システムのシステム概略図

[図 2]本実施の形態の無線通信システムを構成する OFDM送信装置および OFDM 受信装置の概略構成を示すブロック図

[図 3]セル内干渉およびセル間干渉の説明に供する図

[図 4]一般的な OFDMキャリア割り当ての説明に供する図

[図 5]マルチセルが適用される OFDM通信システムにおける OFDMキャリアの動的配置の説明に供する図 [図 6]本実施の形態の OFDM信号波形の説明に供する図

[図 7]OFDMキャリア配置の説明に供する図

[図 8]複数のセルに対する、送信データを表すための波形およびサブキャリアの割り当て方法を示すフロー図

[図 9]MIMO OFDM送信装置および MIMO OFDM受信装置のの概略構成を示すブロック図

[図 10]1つのセル内に存在する複数の端末にマルチレートの適用した状態の説明に供する図

[図 11]同一セル内の複数ユーザに対する異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号の割り当て方法を示すフロー図

発明を実施するための最良の形態

[0011] 以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は説明のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。また、以下に述べる各種の数値も本発明の範囲を制限するものではなぐ当業者によって必要に応じて適切な修正を行うことが可能である。

[0012] 図 1は、本実施の形態の OFDM通信方式を適用する無線通信システムのシステム概略図である。ここでは、特に無線通信システムとしてセルラー無線システムを用いる場合のシステム概略図が示されている。同図に示すように本実施の形態の無線通信システムは、マルチセルが適用される。マルチセルは、六角形のハチの巣状をとることができる。すなわち、マルチセルでは、各セルの周囲に 6つの隣接セルがあり、各基地局が 1つのセルをカバーしている。セル内に位置するユーザ端末は、そのセルをカバーする基地局との間で通信を行う。

[0013] 一般的には、基地局からユーザ端末への下り回線伝送においては、 OFDM方式を用いる。図 2は、本実施の形態の無線通信システムを構成する、 OFDM送信装置および OFDM受信装置の概略構成を示すブロック図である。図 2Aには、送信側の構成が示され、図 2Bには、受信側の構成が示されている。

[0014] 図 2Aに示すように、入力ビットストリームは、符号ィ匕変調部 201によって、チャネル符号化及びコード変調される。チャネル符号ィ匕及びコード変調された後のストリームは、周波数上データに分けられ、この周波数上データが IFFT部 202によって IFFT されること〖こより、 OFDM信号が形成される。そして、 OFDM信号は、 CP挿入部 20 3によってシンボルの後ろに CPが挿入された後に、アンテナを介してチャネルに送信される。

[0015] また、図 2Bに示すように OFDM受信装置では、受信信号は、 CP除去部 204によつて CPが除去される。そして、 FFT部 205では、 CP除去後の受信信号が OFDM復調されることにより、周波数上データが取得される。そして、復調復号部 206では、周波数上データ（シンボルストリーム）を復調及び復号することにより、ビットストリームが復元される。

[0016] 次に、セル内干渉およびセル間干渉について、図 3を用いて説明する。ユーザがセルエッジに位置する際には、受信信号の強度が弱ぐ当該セルのユーザによるセル内干渉と隣接するセルによるセル間干渉を同時に受ける。図 3を参考にすると、 Aセル内のユーザ端末 1は、セル Bとの間のセルエッジに位置しており、ユーザ端末 2のセル内干渉に加えて、基地局 Bにカバーされるエリアのユーザ端末 3および基地局 C にカバーされるエリアのユーザ端末 4によるセル間干渉を受ける。

[0017] 図 4は、一般的な OFDMキャリア割り当ての説明に供する図である。一般的な OF DM通信システムにおいては、隣接するセルに異なるキャリア周波数を割り当てることにより、干渉が抑制されている。図 4Aは、 1つのサンプルが IFFT変換されることにより得られた OFDMキャリア波形を示す図である。図 4Bは、いくつかのサンプルが IFF T変換されることにより得られた OFDMシンボルの全てのキャリアを示す図である。各キャリア (各サブキャリア）は、直交性を保持しており、正規ィ匕幅も同じである。

[0018] 図 5は、マルチセルが適用される OFDM通信システムにおける OFDMキャリアの動的配置の説明に供する図である。

[0019] キャリア割り当て時には、セルごとに異なるキャリアを割り当てる。セルごとにそれぞれ 2つキャリアを割り当てるものとすると、キャリア flおよび f2を Aセル内のユーザに、キャリア f 3および f4を Bセル内のユーザに割り当て、順次同様に、キャリア fl3および f 14を Gセル内のユーザに割り当てる（図 1および図 5を参照）。 Aセルが一定の条件でより多くのキャリアを必要とする場合に、例えば、当該セルに fl力も f3を割り当てるとすると、元々 Bセルに割り当てられていたキャリア f 3が Aセルに割り当てられたため、各セルキャリアの直交性を保っために、セル B、 C' · ·、 Gのキャリアを再配分することが必要となる。このように、 1つのセルのキャリアに変化が生じる場合には、セルラーシステムにおける隣接するセルのキャリアをリアルタイムで再配置する必要があり、複雑である。そこで、以下に示すように工夫する。

[0020] 図 6は、本実施の形態の OFDM信号波形の説明に供する図である。

[0021] 同図に示すように、送信データを表す波形として時間領域インパルス信号が用いられる。そして、この時間領域インパルス信号として、異なる持続時間を持つ複数の時間領域インパルス信号が用いられる。更に、その時間領域インパルス信号は、同じサブキャリアに重畳される周波数上データとして逆フーリエ変換しても、これにより得られる周波数領域キャリア信号力互いに略直交関係にある特徴を有する。ここで「略直交関係」とは、或るキャリアのピークにおいて、他のキャリアのサイドローブがゼロであるか、または、前記或るキャリアのピークより低い 3dB (又は、 3dB未満）として現れ、また前記或るキャリアと前記他のキャリアとを逆にした場合にも成り立つときの関係を意味する。

[0022] 上記異なる持続時間を持つ時間領域インパルス信号は、具体的には、図 6A〜C のそれぞれの下段に示されているようなものである。そして、それぞれの上段に示されている周波数領域キャリア信号は、各時間領域インノルス信号に対して、同じサブキャリアに重畳される周波数上データとして逆フーリエ変換することにより得られるものである。そして、各周波数領域キャリア信号を重ね合わせたもの力図 6Dに示されている。同図から分力るように、周波数領域キャリア信号は、互いに略直交関係にある。

[0023] 以上のような時間領域インパルス信号の利用形態として、例えば、次のような場合が考えられる。すなわち、隣接する複数のセルに、互いに持続時間が異なる時間領域インパルス信号を割り当てる。

[0024] 例えば、 Aセル、 Bセル、 Cセルと!/、う 3つの隣接するセルを考える。 Aセルのセルェッジ部にぉ、ては、図 6Aに示す Iタイプの時間領域インパルス信号が割り当てられる。この時間領域インパルス信号に逆フーリエ変換された後のキャリア力図 6Aの上段に含まれている。 Bセルのセルエッジ部においては、図 6Bに示す IIタイプの時間領域インパルス信号が割り当てられる。 Cセルのセルエッジ部においては、図 6Cに示す ΙΠタイプの時間領域インパルス信号が割り当てられる。一般的なセルラー OFDM が全てのセルにぉ、て同じ持続時間の時間領域インノルス信号を用いることと比較すると、これとの相違点は、各セルの時間領域インパルス信号の持続時間が異なるということである。そして、これらの時間領域インパルス信号が IFFT変換された後の特徴は、互いに「略直交関係」にあることである。図 6Dは、 3つのセルキャリアを重ねた結果が示されており、依然として直交性を保っていることが理解できる。すなわち、各セルに、上述の特徴を持つ異なる持続時間を持つ時間領域インパルス信号を割り当てることにより、仮に複数のセルで使用する周波数上データが重複する場合でも、すなわち複数のセルで送信データが同じサブキャリアに重畳される周波数上データとして IFFTされる場合でも、 IFFT後の周波数領域キャリア信号には略直交性が保たれるため、例えば、或るセルにてキャリア分配の必要が生じた場合でも他のセルのキヤリア分配に影響を及ぼすことがな、。

[0025] 図 7は、 OFDMキャリア配置の説明に供する図である。同図に示すように、 Aセルのセルエッジにおいては、送信データを表すために Iタイプの波形が使用され、更に、周波数が fl〜f 2であるサブキャリアが割り当てられている。また、 Bセルのセルエツジにおいては、 IIタイプの波形が使用され、更に、周波数が f3〜f4であるサブキヤリァが割り当てられている。また、 Cセルのセルエッジにおいては、 IIIタイプの波形が使用され、周波数が f5〜f 6であるサブキャリアが割り当てられている。

[0026] セル内においては、 IFFT変調がそもそも直交性を有していることにより、 IFFT後の周波数領域キャリア信号の直交性は保たれている。更に、 Iセル間においては、先に述べた、送信データを表すための波形の特徴により、「類似直交 (つまり上述の略直交）」が保たれるため、干渉を低く抑制することができる。

[0027] ここで、 Aセルの送信キャリア数に変化が生じたとする。そして、 Aセルの使用サブキャリアが fl〜f3に増加するとする。この場合、送信データを表すための波形が各セルで同じときには、サブキャリア f 3が Aセルと Bセルとで重複するため、セルで用いるサブキャリアの再配置を行わなければ干渉が生じてしまう。し力しながら、本実施の形態に示すように各セルに、送信データを表す波形として、異なる持続時間を持つ時間領域インパルス信号を割り当てることにより、周波数が同じサブキャリアが複数のセルに割り当てられても、 IFFT後の周波数領域キャリア信号が「類似直交性」を有していることから、セル間での干渉を防止することができる。すなわち、上述のように Aセルのキャリアに変更が生じた場合でも、 B、 Cセルのキャリアはその影響を受けずに、 f 3〜f4および f5〜f6のままでもよい、つまり、他のセルキャリアの再配置を行う必要がない。

[0028] 次に、その原理を説明する。

[0029] まず、シンボルタイミングの検出方法としては、図 4Aに示すように、受信信号の自己相関を計算して粗タイミングウィンドウを求めるとともに、受信信号とトレーニング系列の畳み込みを計算して出力ピーク値を求める。そして、最終的に粗タイミングウィンドウで最後のピーク値をサーチしてシンボルタイミング位置を求める。この方法では、受信信号の自己相関計算と、受信信号とトレーニング系列との畳み込み演算とを平行して処理することが可能である。一方、特許文献 1に示す方法では、図 4Bに示すように、受信信号の自己相関を計算する工程も受信信号とトレーニング系列の相互相関を計算する工程も存在する。しかし具体的な処理が異なるため、以下で詳細に分析する。

[0030] 第 iのセルが送信した第 kのサンプル信号を X [k]rect (t/t )とし、 tをサンプル持続時間とすると、その信号に対して IFFT変換を行うことにより、以下の式（1)に示される OFDMシンボルを得ることができる。

[数 1] x,(t) = ( 1 )

さらに、式（1)を下式（2)のように表す。

[数 2] - ) rect \ / = 1,2 ··· ( 2 )

[0032] ：で、 rect (tZT )は、 OFDMシンボル持続時間関数を示し、次の条件を満たす

[数 3]

また、 Tは、全持続時間（IFFTデータ持続時間 T と、ガードインターバル周期 Τ ，

を含む)を示す。

[0033] 異なるセルに対しては、サンプルごとの持続時間 tが異なるため、 k個のサンプルに対して IFFT変換後の IFFTデータ持続時間 T も異なる。これに応じて、各キャリア，

周波数帯域幅 Δ fi= 1/T も異なる。これに対して、一般的なセルラー OFDMシス，

テムでは、セルごとのキャリア周波数幅はいずれも同じであり、その OFDMシンボルは下の式（3)によって示される。

[数 4]

7 = 1,2, ( 3 )

ここで、全 OFDMシンボル持続時間 T、 IFFTデータ持続時間 Τおよびガードインターバル周期 Τは、全てのセルで同一である。

[0034] 図 8は、複数のセルに対する、送信データを表すための波形およびサブキャリアの割り当て方法を示すフロー図である。同図に示すように、まず、ステップ S701において、セルラー通信システムにおける隣接する各セルに、周波数が互いに直交する異なるサブキャリアを割り当てる。そして、ステップ S702において、各セルに、異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号を通信信号 (送信データを表すための波形 )として割り当てる。最後に、ステップ S703において、各セルにおいて、割り当てられた通信信号を基地局とユーザ端末の間で送受信して通信を行う。

[0035] なお、以上の方法は、 MIMOのようなマルチアンテナ通信システムにも適用することができる。 MIMO通信システムは、送信側と受信側とがマルチアンテナアレーを使用するものであって、システム容量と無線伝送回線品質を著しく向上させることができる。 MIMOと OFDMとを組合せた MIMO OFDMは、両者の長所を備えており、 O FDM変調によって周波数選択性フェージングチャネルをパラレルかつ平坦なサブキャリアの組に分けることができる。さらに、 MIMOを用いてシステム容量を向上させるため、高レートかつ高品質のマルチメディア通信に適している。

[0036] 図 9に、 MIMO OFDM送受信装置を示す。図 9Aには、 MIMO OFDM送信装置が示され、図 9Bには、 MIMO OFDM受信装置が示される。図 9Aに示すように MIMO OFDM送信装置では、入力ビットストリーム力シリアル Zパラレル（SZP) 変換部 801を介して各ブランチである符号ィ匕変調部 802に入力される。各 SZP変換部 801では、各サブストリームがチャネル符号ィ匕及びコード変調された後、 IFFT部 8 03によって、シンボルがキャリア側にマッピングされて IFFT変調される。そして、 IFF T後の信号は、 CP揷入部 804よって、 IFFT後のシンボルの後ろに CPが挿入された後、アンテナを介してチャネルに送信される。

[0037] また、図 9Bに示すように MIMO OFDM受信装置では、受信信号は、 CP除去部 805によって、 CPが除去される。 CP除去後の受信信号は、 FFT部 806にて OFDM 復調される。そして、 FFT部 806にて OFDM復調されることにより得られたシンボルストリームは、復調復号部 807により復調及び復号された後、信号検出部 808に送られて、そこでビットストリームが復元される。

[0038] またなお、上記説明では、複数のセルに、送信データを表す波形として、異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号を割り当てる態様の説明を行った。しかし、上述の考え方によれば、送信波形のインパルスの持続時間が異なると！ヽぅ特徴を利用して、マルチレート OFDM伝送方式を実現することができる。

[0039] 比較例として一般的な OFDMシステムでは、 OFDMのキャリア数を調整することにより、ユーザの送信レートを調整する。たとえば、高いレートのユーザにはより多くのサブキャリアを割り当てる一方、ユーザのレートが低い場合にはそのユーザのサブキヤリアを減少させることにより、異なるレートを取得する。この場合も同様に、先に述べたセル間干渉を抑制するためにキャリア分配を行う場合と同様の問題に、すなわち、あるユーザ端末のキャリア分配に変化が生じた場合には、セル内における他のユーザのキャリアを同時に調整する必要があるという問題に直面する。

[0040] 図 10は、上記マルチレートの適用を示す図である。同図に示すように、キャリア再配分による複雑性を抑制するために、図 6に示すような異なる持続時間の時間領域ィンノルス信号を同一のセル内に存在する複数ユーザのそれぞれに割り当てることにより、前記ユーザのマルチレートをサポートすることができる。具体的には、持続時間の短いインノルス（たとえば、図 6の波形 III)を高いレートのユーザに割り当て、持続時間の長、インパルス（たとえば波形 I)を低、レートのユーザに割り当てる。このように、インパルスの持続時間が異なることにより伝送レートが異なるため、レート要求が異なるマルチメディア通信をサポートできる。さら〖こ、上述のとおり、これらの波形が IF FT変換された後も直交性を保っているため、ユーザ端末間の干渉を防ぐことができる。すなわち、或るユーザのレートに変化が生じた場合でも、そのユーザへ割り当てるキャリアのみを調整すればよぐ他のユーザのキャリア分配状況を変化させる必要がない。先に述べた一般的な OFDMの場合と比較すると、システムを実現するための複雑性が低減されている。

[0041] 図 11は、同一セル内の複数ユーザに対する異なる持続時間を有する時間領域ィンノルス信号の割り当て方法を示すフロー図である。同図に示すように、まず、ステツプ S901において、セルラー通信システムにおける同一セル内のユーザ端末の各伝送レートに基づいて、各ユーザ端末に周波数が互いに直交する異なるキャリアを割り当てる。そして、ステップ S902において、セルラー通信システムにおける同一セル内のユーザ端末の各伝送レートに基づいて、各ユーザ端末に異なる持続時間を有する OFDM時間領域インパルス信号を通信信号として割り当てる。最後に、ステップ S90 3において、各セルの基地局とユーザ端末の間で、割り当てられた通信信号を送受信し通信を行う。

[0042] 以上本実施の形態を簡単に纏めると、以下のようになる。

[0043] 一般的な OFDM通信システムにおいては、互いに隣接するセルに異なるキャリア周波数を割り当てることにより、干渉を抑制する。しかしながら、或るセルのキャリアが変化するたびに、リアルタイムでセルラーシステムにおける各セルのキャリアを再配分しなければならないので、複雑性が高い。 [0044] そこで、 OFDM送信波形についての提案を行った。隣接する各セル（のセルエッジ )において、持続時間の異なる時間領域インパルス信号を用いる。更に、その信号を逆フーリエ変換 (IFFT)した後の周波数領域キャリア信号は、「類似直交性」を有している。

[0045] このようにすることで、セル内にぉ、ては、 IFFT変調がそもそも直交性を有して!/、ることにより、 IFFT後の周波数領域キャリア信号の直交性は保たれている。更に、セル間においては、先に述べた、送信データを表すための波形の特徴により、「類似直交 (つまり上述の略直交）」が保たれるため、干渉を低く抑制することができる。

[0046] さらに、送信波形のインパルスの持続時間が異なると!ヽぅ特徴を利用して、マルチレート OFDM伝送方式を提案した。一般的に、 OFDM通信システムにおいては、 OF DMのキャリア数を調整することにより、異なるレートを取得する。し力しながら、このように動的にキャリアを変化させることは大変複雑である。そこで、キャリアを割り当て直すことによる複雑性を低減させるために、当該送信波形を同一セルに適用し、かつ、持続時間の短、インノルスを高レートのユーザに割り当て、持続時間の長!、インパルスを低レートのユーザに割り当てる。すなわち、異なる持続時間の時間領域インパルス信号を同一のセル内に存在する複数ユーザのそれぞれに割り当てることにより、前記ユーザのマルチレートをサポートすることができる。更に、これらの波形は、 IFF T変換された後に直交性を保っているため、ユーザ間の干渉を防止することができる。或るユーザのレートに変化が生じた場合でも、そのユーザに割り当てるキャリアのみを調整すればよぐ他のユーザに対するキャリア割り当てを変化させる必要がない。前記の一般的な OFDMの場合と比較すると、実現のための複雑性を低減することができる。

[0047] このように本実施の形態によれば、それぞれが異なるセルをカバーする複数の基地局と、当該基地局との間で OFDM通信方式を用いて通信を行う複数の端末とを有する無線通信システムにお、て、セル間で互いに異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号を用いて送信データを形成する送信データ形成ステップと、前記形成された送信データを周波数上の並列データに変換すると共に、前記並列データを逆フーリエ変換することにより OFDM信号を形成する OFDM信号形成ステップと、前記 OFDM信号を送信する送信ステップと、を具備する OFDM信号送信方法を行うようにした。そして、前記互いに異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号は、当該時間領域インパルス信号を逆フーリエ変換することにより得られる周波数領域キャリア信号が、類似直交関係 (一方の周波数領域キャリア信号のピーク周波数において他方の周波数領域キャリア信号のサイドローブが 0又は 3dB未満である関係）を有する。

[0048] こうすることにより、セル間で互いに異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号を用いて送信データを形成することにより、前記送信データを送信するためのサブキャリアがセル間で重複する場合でも、前記送信データを IFFTした後の周波数領域キャリア信号の直交性が保たれるため、セル間の干渉を抑制することができる。また、前記送信データを送信するためのサブキャリアがセル間で重複する場合でも、前記送信データを IFFTした後の周波数領域キャリア信号の直交性が保たれるため、従来のように或るセルの送信キャリア数に変化が生じた場合でも、他のセルのキャリア再配置の必要がないので、システムにおける処理量が軽減される。

[0049] また本実施の形態によれば、それぞれが異なるセルをカバーする複数の基地局と、当該基地局との間で OFDM通信方式を用いて通信を行う複数の端末とを有する無線通信システムにお、て、前記複数の端末の間で互いに異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号を用いて送信データを形成する通信データ形成ステップと、前記形成された送信データを周波数上の並列データに変換すると共に、前記並列データを逆フーリエ変換することにより OFDM信号を形成する OFDM信号形成ステップと、前記 OFDM信号を送信する送信ステップと、を具備する OFDM信号送信方法を行うようにした。

[0050] こうすることにより、複数の端末の間で互いに異なる持続時間を有する時間領域ィンパルス信号を用いて送信データを形成するので、前記送信データを送信するためのサブキャリアが端末間で重複する場合でも、前記送信データを IFFTした後の周波数領域キャリア信号の直交性が保たれるため、端末間の干渉を抑制することができる。このとき、当然にセル間の干渉も抑制することができる。また、前記送信データを送信するためのサブキャリアが端末間で重複する場合でも、前記送信データを IFFTした後の周波数領域キャリア信号の直交性が保たれるため、従来のように或る端末の送信キャリア数に変化が生じた場合でも、他の端末のキャリア再配置の必要がないので、システムにおける処理量が軽減される。またこのとき、前記複数の端末の属するセルが異なる場合にのみ、互いに異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号を用いて送信データを形成するで、上記セル間で互いに異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号を用いて送信データを形成する OFDM信号送信方法と同様の効果が得られる。

[0051] さらに、上記通信データ形成ステップにおいて、端末に要求される通信レートに応じた長さの持続時間を有する時間領域インパルス信号を用いて前記端末と基地局との間の送信データを形成することにより、端末のマルチレートをサポートすることができる。

[0052] また、本発明の第 1の態様は、 OFDM信号送信方法であって、セルラー通信システムにおいて、互いに隣接する各セルに、周波数が互いに直交する異なるキャリアを割り当てるステップと、セルラー通信システムにおいて、互いに隣接する各セルに、異なる持続時間を有する OFDM時間領域インパルス信号を通信信号として割り当てるステップと、各セルにおいて、割り当てられた通信信号を基地局とユーザ端末の間で送受信して通信を行うステップと、を有する。

[0053] 本発明の第 2の態様は、上記第 1の態様における OFDM時間領域インパルス信号は、或るキャリアのピークにおいて、他のキャリアがゼロを通過するサイドローブ周波数である力または振幅が前記ピークより低い 3dB未満として現れるという特徴を有する。

[0054] 本発明の第 3の態様は、上記第 1の態様又は上記第 2の態様において、前記セルラー通信システムが、シングルアンテナ OFDMシステムまたはマルチアンテナ OFD Mシステムである。

[0055] 本発明の第 4の態様は、 OFDM信号送信方法であって、セルラー通信システムにおいて、同一セル内の各ユーザ端末の伝送レートに基づいて、各ユーザ端末に周波数が互いに直交する異なるキャリアを割り当てるステップと、セルラー通信システムにおいて、同一セル内の各ユーザ端末の伝送レートに基づいて、各ユーザ端末に異なる持続時間を有する OFDM時間領域インパルス信号を通信信号として割り当てるステップと、各セルにおいて、割り当てられた通信信号を基地局とユーザ端末の間で送受信して通信を行うステップと、を有する。

[0056] 本発明の第 5の態様は、上記第 4の態様における OFDM時間領域インパルス信号は、或るキャリアのピークにおいて、他のキャリアがゼロを通過するサイドローブ周波数である力または振幅が前記ピークより低い 3dB未満として現れるという特徴を有する。

[0057] 本発明の第 6の態様は、上記第 4の態様において、伝送レートが高いユーザ端末により多くのキャリアを割り当てる。

[0058] 本発明の第 7の態様は、上記第 4の態様において、短い持続時間を有する OFDM 時間領域インパルス信号を伝送レートの高、ユーザ端末に割り当てる。

[0059] 本発明の第 8の態様は、本発明の第 4の態様乃至第 7の態様のいずれか 1つにおいて、前記セルラー通信システム力シングルアンテナ OFDMシステムまたはマルチアンテナ OFDMシステムである。

[0060] 2006年 3月 6日出願の第 200610051600. 6の中国出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

産業上の利用可能性

[0061] 本発明の OFDM信号送信方法は、それぞれが異なるセルをカバーする複数の基地局と、当該基地局との間で OFDM通信方式を用いて通信を行う複数の端末とを有する無線通信システムにお、て用いられる OFDM信号送信方法であって、セル間又はセル内の干渉を抑制することができるものとして有用である。

Claims

請求の範囲

[1] それぞれが異なるセルをカバーする複数の基地局と、当該基地局との間で OFDM 通信方式を用いて通信を行う複数の端末とを有する無線通信システムにお、て用いられる OFDM信号送信方法であって、

セル間で互いに異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号を用いて送信データを形成する送信データ形成ステップと、

前記形成された送信データを周波数上の並列データに変換すると共に、前記並列データを逆フーリエ変換することにより OFDM信号を形成する OFDM信号形成ステップと、

前記 OFDM信号を送信する送信ステップと、

を具備する OFDM信号送信方法。

[2] 前記互いに異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号は、当該時間領域ィンパルス信号を逆フーリエ変換することにより得られる周波数領域キャリア信号が、一方の周波数領域キャリア信号のピーク周波数において他方の周波数領域キャリア信号のサイドローブが 3dB未満である関係を有する請求項 1に記載の OFDM信号送信方法。

[3] それぞれが異なるセルをカバーする複数の基地局と、当該基地局との間で OFDM 通信方式を用いて通信を行う複数の端末とを有する無線通信システムにお、て用いられる OFDM信号送信方法であって、

前記複数の端末の間で互いに異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号を用いて送信データを形成する通信データ形成ステップと、

前記 OFDM信号を送信する送信ステップと、

を具備する OFDM信号送信方法。

[4] 前記送信データ形成ステップは、前記端末に要求される通信レートに応じた長さの持続時間を有する時間領域インパルス信号を用いて前記端末と基地局との間の送信データを形成する請求項 3に記載の OFDM信号送信方法。

[5] 前記送信データ形成ステップは、前記複数の端末の属するセルが異なる場合にのみ、互いに異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号を用いて送信データを形成する請求項 3に記載の OFDM信号送信方法。

[6] 前記互いに異なる持続時間を有する時間領域インパルス信号は、当該時間領域ィンパルス信号を逆フーリエ変換することにより得られる周波数領域キャリア信号が、一方の周波数領域キャリア信号のピーク周波数において他方の周波数領域キャリア信号のサイドローブが 3dB未満である関係を有する請求項 3に記載の OFDM信号送信方法。