WO2010122869A1 - 基地局装置、リレー局装置および移動通信システム - Google Patents

基地局装置、リレー局装置および移動通信システム Download PDF

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WO2010122869A1
WO2010122869A1 PCT/JP2010/055043 JP2010055043W WO2010122869A1 WO 2010122869 A1 WO2010122869 A1 WO 2010122869A1 JP 2010055043 W JP2010055043 W JP 2010055043W WO 2010122869 A1 WO2010122869 A1 WO 2010122869A1
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WO
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station apparatus
phase rotation
component carrier
base station
component carriers
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Application number
PCT/JP2010/055043
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English (en)
French (fr)
Inventor
秀和 坪井
克成 上村
Original Assignee
シャープ株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2614—Peak power aspects
    • H04L27/2621—Reduction thereof using phase offsets between subcarriers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/047—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using dedicated repeater stations

Definitions

  • the present invention relates to a technique for bundling and transmitting a plurality of component carriers.
  • 3G third generation of cellular mobile communication
  • EUTRA Evolved, Universal, Terrestrial, Radio Access
  • EUTRAN Evolution
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • A-EUTRA Advanced EUTRA
  • LTE-A Long Term Evolution-A
  • A-EUTRAN Advanced EUTRAN
  • component carrier the frequency band of A-EUTRA is divided into a plurality of frequencies
  • EUTRA has decided to adopt an OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) method that is resistant to multipath interference and suitable for high-speed transmission as a downlink communication method.
  • the mobile station apparatus receives signals transmitted from the base station apparatus in a cell or sector that is a communication area of the base station apparatus. Must be synchronized.
  • the base station apparatus transmits a synchronization channel SCH having a prescribed configuration, obtains a correlation with the synchronization channel SCH stored in advance in the mobile station apparatus, and synchronizes with the base station apparatus by detecting the synchronization channel SCH.
  • a primary synchronization channel P-SCH Primary SCH
  • S-SCH Secondary synchronization channel
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a configuration of a radio frame in EUTRA.
  • the horizontal axis represents the time axis
  • the vertical axis represents the frequency axis.
  • a radio frame is configured with a frequency axis as 12 subcarriers (sc) and a time axis as a unit of a slot which is a set of a plurality of OFDM symbols, and an area divided by 12 subcarriers and 1 slot length is called a resource block.
  • Non-Patent Document 1 A group of two slots is called a subframe, and a group of ten subframes is called a frame.
  • the # 0 and # 5 subframes include the above-described P-SCH, S-SCH, and broadcast information channel, and the mobile station apparatus determines the time between the received signal and a plurality of sequence replica signals of the primary synchronization channel P-SCH.
  • Slot synchronization is established by taking correlation in the domain (step 1), and further, correlation is obtained in the time domain or frequency domain with the received signal and a plurality of replica signals of the secondary synchronization channel S-SCH.
  • the frame synchronization is established by the secondary synchronization channel S-SCH sequence, and the physical cell ID (Identification: identification information) Nid (0 ⁇ Nid) for identifying the base station apparatus together with the previously detected P-SCH sequence ⁇ 503) is specified (step 2).
  • the above two steps are called a cell search procedure.
  • main parameters such as the number of transmission antenna ports can be acquired by demodulating the broadcast information channel.
  • 5 to 7 are diagrams showing details of one resource block.
  • 5 to 7 show the positions of reference signals (also referred to as pilot signals and reference signals) of the antenna ports when the number of transmission antenna ports is 1, 2, and 4, respectively.
  • the reference signal is a known signal used for demodulating the signal, and the use sequence and the arrangement pattern are uniquely specified by the physical cell ID Nid of the base station.
  • FIG. 8 is an excerpt of only the arrangement of antenna port 1 with 4 antenna ports.
  • the reference signal RS1 of the first antenna (Ant1) and the reference signal RS2 of the second antenna (Ant2) are the first of the resource blocks.
  • the third antenna reference signal RS3 and the fourth antenna reference signal RS4 are arranged in the second OFDM symbol.
  • each component carrier of A-EUTRA has the EUTRA frame structure shown in FIG. 4, the frame structure of A-EUTRA in which the component carriers are continuously arranged is as shown in FIG.
  • the guard band of each component carrier is arrange
  • a signal is transmitted from the A-EUTRA base station apparatus in the A-EUTRA frame configuration of FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of an A-EUTRA base station apparatus.
  • base station apparatus 1000 encoding sections 1001-1 to 1001-n code transmission data for each component carrier.
  • the signal encoded by the modulators 1002-1 to 1002-n is modulated.
  • the SCH / RS generation units 1003-1 to 1003-n generate a synchronization channel and a reference signal based on a physical cell ID (common to all component carriers) notified from a control unit (to be described later) and generation timing.
  • Multiplexers 1004-1 to 1004-n receive the signals modulated by modulators 1002-1 to 1002-n and the synchronization channels and reference signals generated by SCH / RS generators 1003-1 to 1003-n. Multiplex in 1 OFDM symbol unit.
  • the component carrier multiplexing unit 1006 maps the signal for one OFDM symbol multiplexed by the multiplexing units 1004-1 to 1004-n for each component carrier in the frequency domain as shown in FIG.
  • the frequency / time conversion unit 1007 converts the frequency domain signal multiplexed by the component carrier multiplexing unit 1006 into a time domain signal by IFFT calculation.
  • the transmission unit 1008 converts the digital signal converted into the time domain signal into an analog signal, performs power amplification on a carrier wave with a predetermined frequency, and transmits the analog signal. Note that the encoding units 1001-1 to 1008 described above constitute a transmission processing unit.
  • base station apparatus 1000 converts the signal received from mobile station apparatus by receiving section 1010 into a baseband digital signal. Further, the demodulation units 1011-1 to 1011-n demodulate the signals for each component carrier, and decode the signals demodulated by the decoding units 1012-1 to 1012-n. Note that the reception unit 1010 to the decoding unit 1012-n constitute a reception processing unit.
  • the control unit 1013 controls each component of the transmission processing unit and the reception processing unit.
  • the upper layer 1015 outputs a transmission signal to the transmission processing unit, inputs the reception signal from the reception processing unit, and outputs control information to the control unit 1013.
  • an EUTRA signal is encoded for each component carrier by encoders 1001-1 to 1001-n, modulators 1002-1 to 1002-n, and SCH / RS generators 1003-1 to 1003-1.
  • 1003-n and multiplexing units 1004-1 to 1004-n, and the component carrier multiplexing unit 1006 bundles the signals of the component carriers and transmits them as an A-EUTRA signal.
  • the physical cell ID of each component carrier may be a different ID or the same ID.
  • the A-EUTRA OFDM symbol including the reference signal includes: The same signal is inserted periodically.
  • the same signal is inserted periodically in the OFDM signal generation, there is a characteristic that the PAPR increases as the number of periodically inserted signals increases.
  • Non-Patent Document 2 proposes that the reference signal is made a different sequence by using different IDs for each component carrier, and that the PAPR is kept low by preventing the same signal from being periodically inserted (non-patent document).
  • Patent Document 2 uses Cubic® Metric (CM), which is the same index as PAPR).
  • Non-Patent Document 2 when the mobile station apparatus of A-EUTRA is assigned resources of a plurality of component carriers, processing depending on the physical cell ID for each component carrier, for example, descrambling of the downlink signal, position / code of the reference signal.
  • Non-Patent Document 2 when different physical cell IDs are used for each component carrier as shown in Non-Patent Document 2, it is necessary to perform different processing for each component carrier.
  • the same physical cell ID is used for each component carrier, a common process can be performed for each component carrier, and the process can be simplified.
  • Non-Patent Document 3 proposes to reduce CM while suppressing an increase in circuit scale by performing predetermined sign inversion for each component carrier in accordance with the number of component carriers to be bundled. Specifically, sign inversion as shown in Table 1 is performed. Each column in Table 1 is a component carrier number, and each row is the number of component carriers to be bundled. For example, a base station apparatus with three component carriers to be bundled inverts only the sign of component carrier 3, and a base station apparatus with five component carriers to be bundled inverts only the sign of component carrier 4.
  • the CM value can be lowered by the sign inversion method.
  • A-EUTRA it is considered to install a relay station device in addition to the base station device in order to expand coverage and improve throughput.
  • the types of relay station devices are repeaters that only amplify the received radio waves as analog signals and transmit them, or convert the received radio waves into digital signals at the frequency and time specified by the base station device.
  • L1 relay that amplifies and transmits signals
  • L2 relay that converts received radio waves into digital signals, demodulates them, remodulates and transmits them, and functions equivalent to base station devices
  • the repeater, the L1 relay station device, and the L2 relay station device serve to relay signals between the base station device and the mobile station device, and the L3 relay station device serves as the base station device itself.
  • the characteristics of each relay are listed below, but are merely examples, and may have different characteristics depending on the functions of each relay.
  • the repeater has a simpler circuit compared to other relays, so it can be installed at low cost, but it amplifies the received signal as it is, amplifying the noise, and improving the error rate characteristics of the low SINR signal. Can not be done.
  • L1 relay Since the circuit of L1 relay is simpler than that of L2 / L3 relay, it can be installed at low cost. However, since the received signal is amplified as it is, noise is also amplified, and SINR can be improved. Can not. However, since it is possible to amplify and transmit only a signal of a specific frequency and time, it is possible to limit the amplification of noise to a part of resources as compared with a repeater.
  • the L2 relay demodulates the signal transmitted from the base station device once, remodulates the signal to the mobile station device, and transmits the signal
  • the SINR of the signal can be improved and the throughput can be improved. Comparing with repeaters and L1 relays. More specifically, a relay that demodulates a signal received from a base station device, remodulates and transmits the signal without changing the frequency resource position or modulation method (a relay that does not have a scheduling function), and a signal that is received from the base station device
  • the L3 relay has a function equivalent to that of the base station apparatus, so that flexible scheduling is possible for the mobile station apparatus, and backward compatibility can be maintained. It becomes.
  • At least each of the relays L1, L2, and L3 receives a control signal (hereinafter referred to as a relay control signal) from the base station apparatus, and based on this relay control signal, relay operations such as setting of resources to be used and power control are performed. Control.
  • a relay control signal a control signal (hereinafter referred to as a relay control signal) from the base station apparatus, and based on this relay control signal, relay operations such as setting of resources to be used and power control are performed. Control.
  • 3GPP TS36.213, V8.3.0 (2008-05), Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedure (Release 8) .http: //www.3gpp.org/ ftp / Specs / html-info / 36213.htm
  • a base station device of a cell in which a relay station device that performs each of the relays described above is bundled and transmits a plurality of component carriers, basically, a signal having the same bandwidth as the transmission bandwidth of the base station device is received. It is possible to retransmit.
  • the base station device under the control of the base station device, only the signal of some component carriers of a plurality of component carriers is transmitted, or some component carriers are used for communication (relay link) between the base station device and the relay station device. It is also conceivable to transmit to the mobile station apparatus using the component carrier.
  • the operation of the L1 relay station apparatus when a relay station apparatus arranged in a cell having four component carriers bundled by the base station apparatus relays the signals of the component carriers 1, 2, and 3 will be described below.
  • the L1 relay station apparatus includes at least the downlink relay unit 1100 shown in FIG. Although not described in the present invention, a circuit for processing an uplink relay (transfer of a signal from a mobile station apparatus to a base station apparatus) may be provided.
  • the downlink relay unit 1100 receives the downlink signals of all component carriers transmitted from the base station apparatus by the reception unit 1101 and converts them into digital signals, and then converts them into frequency domain signals by the time / frequency conversion unit 1102. To do.
  • the converted signal is input to demodulator 1108 and component carrier selector 1103.
  • the demodulator 1108 demodulates a signal including a control signal addressed to the local station. Whether or not a signal addressed to the own station is included can be determined from the resource allocation information included in the PDCCH, or can be determined from the resource allocation information set at the time of initial connection.
  • the control signal demodulated by the demodulator 1108 (information such as component carrier to be transferred and transmission power) is notified to the upper layer 1107, and each unit is controlled through the controller 1106.
  • the upper layer 1107 generates a response signal for the signal addressed to the local station in the uplink signal generation unit 1109 through the control unit 1106, converts the digital signal into an analog signal in the uplink transmission unit 1110, and places it on a carrier wave of a predetermined frequency.
  • the power is amplified and transmitted to the base station apparatus.
  • the signal converted by the time / frequency conversion unit 1102 selects and outputs only the component carriers (here, 1, 2, 3) to be transferred by the component carrier selection unit 1103.
  • the signal output from the component carrier selection unit 1103 is reconverted into a time domain signal by the frequency / time conversion unit 1104, and the transmission unit 1105 converts the digital signal into an analog signal and places it on a carrier wave having a predetermined frequency.
  • the power is amplified and transmitted to the mobile station apparatus. Note that synchronization with the base station apparatus is performed based on the timing at which the synchronization channel SCH transmitted by the base station apparatus is received.
  • the signal converted by the frequency / time conversion unit 1104 is the signal of the component carriers 1, 2, and 3 among the signals transmitted from the base station apparatus. Inversion is not performed, and as a result, a signal having a high CM value is generated.
  • An object of the present invention is to provide a mobile communication system capable of suppressing the PAPR low while suppressing an increase in circuit scale.
  • the base station apparatus of the present invention is a base station apparatus that bundles and transmits a plurality of component carriers, and a phase rotation unit that performs phase rotation for each component carrier, and a plurality of components that have undergone the phase rotation
  • a transmission unit that transmits a carrier to the relay station device, and a component carrier to be relayed by the relay station device is determined based on a phase rotation amount applied by the phase rotation unit.
  • the relay station apparatus since the component carrier to be relayed by the relay station apparatus is determined based on the phase rotation amount, an increase in PAPR (CM) is suppressed even when the same physical cell ID is used for all component carriers.
  • the relay station apparatus can transfer only some component carriers.
  • the base station apparatus of the present invention further includes a correspondence table that stores the number of component carriers and the amount of phase rotation of each component carrier in association with each other, and the phase rotation unit includes the number of component carriers in the correspondence table. And a phase rotation amount for each component carrier based on the phase rotation amount of each component carrier.
  • the relay station apparatus can transfer only some component carriers while suppressing an increase in PAPR (CM).
  • the base station apparatus of the present invention is characterized in that the number of component carriers having the same phase rotation amount is set to 2 or less, and the component carriers to be relayed by the relay station apparatus are determined.
  • the relay station apparatus can transfer only some component carriers while suppressing an increase in PAPR (CM). Thereby, the efficiency of the power amplification in the transmission part of a relay station apparatus can be achieved.
  • CM PAPR
  • the base station apparatus of the present invention is characterized in that the component carrier to be relayed by the relay station apparatus is determined so as to include at least one component carrier having a different phase rotation amount.
  • the component carrier to be relayed by the relay station apparatus is determined so that at least one component carrier having a different amount of phase rotation is included, so even if the same physical cell ID is used for all component carriers.
  • the relay station apparatus can transfer only some component carriers while suppressing an increase in PAPR (CM). Thereby, the efficiency of the power amplification in the transmission part of a relay station apparatus can be achieved.
  • CM PAPR
  • the relay station apparatus of the present invention is a relay station apparatus that relays a part of the plurality of received component carriers, and relays a part of the received component carriers.
  • phase rotation is performed on each selected component carrier with the amount of phase rotation determined according to the number of selected partial component carriers, so that it is the same as the base station apparatus and L3 relay station apparatus.
  • the relay station apparatus can transfer only some of the component carriers while suppressing an increase in PAPR (CM).
  • the relay station apparatus of the present invention further includes a relay station side correspondence table that stores the number of component carriers and the phase rotation amount of each component carrier in association with each other, and the relay station side phase rotation unit includes Based on the number of component carriers in the relay station side correspondence table and the phase rotation amount of each component carrier, phase rotation is performed for each of the selected component carriers.
  • the relay station apparatus can transfer only some component carriers while suppressing an increase in PAPR (CM).
  • the mobile communication system of the present invention is characterized by comprising a mobile station device and the base station device according to any one of claims 1 to 4.
  • the relay station apparatus since the component carrier to be relayed by the relay station apparatus is determined based on the phase rotation amount, even if the same physical cell ID is used for all component carriers, the increase in PAPR (CM) is suppressed. However, the relay station apparatus can transfer only some component carriers.
  • the mobile communication system of the present invention is characterized by comprising a mobile station device, a base station device, and a relay station device according to claim 5 or claim 6.
  • the relay station apparatus since the component carrier to be relayed by the relay station apparatus is determined based on the phase rotation amount, even if the same physical cell ID is used for all component carriers, the increase in PAPR (CM) is suppressed. However, the relay station apparatus can transfer only some component carriers.
  • a relay station apparatus that transfers only some of the component carriers of the connected base station apparatus determines the position of the component carrier to be transferred according to the number of component carriers of the base station apparatus. Therefore, even if the base station apparatus uses the same physical cell ID for all component carriers, the relay station apparatus can transfer only some of the component carriers while suppressing an increase in PAPR (CM).
  • another relay station apparatus of the present invention performs phase rotation according to the number of component carriers to be transferred. Therefore, even when the base station apparatus uses the same physical cell ID for all component carriers, the PAPR (CM ), The relay station apparatus can transfer only some component carriers.
  • another base station apparatus of the present invention sets the number of component carriers having the same phase rotation to be 2 or less, the base station apparatus uses the same physical cell ID for all component carriers. Even so, the relay station apparatus can transfer only some of the component carriers while suppressing an increase in PAPR (CM). Thereby, the efficiency of the power amplification in the transmission part of a relay station apparatus can be achieved.
  • CM PAPR
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows schematic structure of the base station apparatus which concerns on this embodiment. It is a figure which shows the flowchart which determines the transfer component carrier of the base station apparatus which concerns on 1st Embodiment. It is a block diagram which shows schematic structure of the L1 relay station apparatus which concerns on 3rd Embodiment. It is a figure which shows an example of a structure of the radio
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a base station apparatus according to the present embodiment.
  • Base station apparatus 100 in the present embodiment encodes transmission data for each component carrier by encoding sections 101-1 to 101-n. Further, the signals encoded by the modulators 102-1 to 102-n are modulated. Further, the SCH / RS generators 103-1 to 103-n generate a synchronization channel and a reference signal based on a physical cell ID (common to all component carriers) and generation timing notified from a control unit described later.
  • Multiplexers 104-1 to 104-n receive the signals modulated by modulators 102-1 to 102-n and the synchronization channels and reference signals generated by SCH / RS generators 103-1 to 103-n. Multiplex in 1 OFDM symbol unit.
  • the phase rotation units 105-1 to 105-n uniformly rotate the signals multiplexed by the multiplexing units 104-1 to 104-n by a phase designated by the control unit described later.
  • the component carrier multiplexing unit 106 maps the signal for one OFDM symbol whose phase is rotated by the phase rotation units 105-1 to 105-n for each component carrier in the frequency domain as shown in FIG.
  • the frequency / time conversion unit 107 converts the frequency domain signal multiplexed by the component carrier multiplexing unit 106 into a time domain signal by IFFT calculation.
  • the transmission unit 108 converts the digital signal converted into the time domain signal into an analog signal, performs power amplification on a carrier wave of a predetermined frequency, and transmits the analog signal. Note that the encoding unit 101-1 to the transmission unit 108 constitute a transmission processing unit.
  • the base station apparatus 100 converts the signal received from the mobile station apparatus by the receiving unit 110 into a baseband digital signal. Further, the demodulation units 111-1 to 111-n demodulate the signals for each component carrier, and decode the signals demodulated by the decoding units 112-1 to 112-n.
  • the reception unit 110 to decoding unit 112-n constitute a reception processing unit.
  • the control unit 113 controls each component of the transmission processing unit and the reception processing unit.
  • the component carrier number / phase rotation amount correspondence table 114 stores the physical cell ID and each phase rotation amount of the component carrier in association with each other.
  • Upper layer 115 outputs a transmission signal to the transmission processing unit, receives the reception signal from the reception processing unit, and outputs control information to control unit 113.
  • the component carrier transmission signals generated by the multiplexing units 104-1 to 104-n are individually subjected to phase rotation by the component carriers in the phase rotation units 105-1 to 105-n. It is done.
  • Each phase rotation amount is specified by the control unit 113 based on the number of component carriers to be transmitted and Table 1.
  • the signal whose phase has been rotated by each component carrier is arranged on the subcarrier of the A-EUTRA frame by the component carrier multiplexing unit 106 as before, and is converted into a time domain signal by the frequency / time conversion unit 107 and transmitted. Transmitted from the unit 108.
  • the component carrier that performs the transfer in this embodiment is determined by the following steps shown in FIG.
  • step S201 The component carrier including the signal addressed to the mobile station device via the relay station device is selected, the selected component carrier number k is calculated (step S201), and the process proceeds to step S202.
  • step S202 it is determined whether or not the number of component carriers (k) is greater than 2 (step S202). If it is 2 or less, there is no PAPR reduction effect due to phase rotation, so the component carrier selected in step S201 is replaced with a relay station.
  • the processing ends as the component carrier to which the device performs transfer. When k is larger than 2, the process proceeds to step S203.
  • phase rotation amount for the component carrier selected in step S201 is acquired from the component carrier number / phase rotation amount correspondence table 114, the phase rotation amount is compared (step S203), and the process proceeds to step S204. It is determined whether or not all the phase rotation amounts compared in step S203 are the same (step S204), and in all cases, the process proceeds to step S205. If the phase rotation amount of at least one component carrier is different, the process ends with the component carrier selected in step S201 as the component carrier to be transferred by the relay station apparatus.
  • the resource allocation of signals destined for all mobile station devices via the relay station device in at least one component carrier is changed to another component carrier (step S205).
  • the other component carrier may be a component carrier having a different phase rotation, or may be the component carrier selected in step S201. That is, the number of component carriers to be transferred may be 2 or less, or at least one component carrier having a different amount of phase rotation may be selected.
  • the downlink relay unit of the relay station apparatus has the same configuration as the conventional one shown in FIG.
  • the downlink relay unit of the relay station apparatus is always phase-rotated (sign-inverted) when selecting and transmitting three or more component carriers by the control signal received from the base station apparatus. Since the component carrier is selected to be included, the PAPR (CM) of the transmission signal can be kept low, and the efficiency of power amplification in the transmission unit 1105 can be improved.
  • CM PAPR
  • the L1 relay station apparatus is exemplified as an example. However, even if another relay station apparatus having a different transfer layer is used, if the base station apparatus sets the component carrier to be transmitted, Implementation of the invention is possible. The same applies to the following embodiments.
  • the base station apparatus of this embodiment has the same circuit configuration as that of the first embodiment.
  • the table shown in Table 2 is used as the component carrier number / phase rotation amount correspondence table 114 shown in FIG.
  • Each column in Table 2 is a component carrier number, and each row is the number of component carriers to be bundled.
  • a base station apparatus with four bundled component carriers inverts the sign of component carrier 3 ( ⁇ 1 in the table) and rotates the signal of component carrier 4 by 90 degrees (j in the table).
  • the base station It is possible to suppress the PAPR (CM) of the transmission signal to be low without limiting the combination of component carriers to which the relay station device connected to the device performs the transfer as in the first embodiment, and power amplification in the transmission unit 1105 Can be made more efficient. Further, by limiting the phase rotation to sign inversion and 90 ° phase rotation as in the above example, an increase in circuit scale can be suppressed as in the conventional technique.
  • CM PAPR
  • the L1 relay station apparatus in this embodiment includes a downlink relay unit 300 shown in FIG.
  • the downlink relay unit 300 receives the downlink signals of all component carriers transmitted from the base station apparatus by the downlink reception unit 301, converts them to digital signals, and then converts the frequency domain signals by the time / frequency conversion unit 302. Convert to The converted signal is input to the downlink demodulator 308 and the component carrier selector 303. Downlink demodulating section 308 demodulates a signal including a control signal addressed to the own station. Whether or not a signal addressed to the own station is included can be determined from the resource allocation information included in the PDCCH, or can be determined from the resource allocation information set at the time of initial connection.
  • the control signal demodulated by the downlink demodulator 308 (information such as component carrier to be transferred and transmission power) is notified to the higher layer 307 and controls each unit through the controller 306.
  • the upper layer 307 generates a response signal for the signal addressed to the local station in the uplink signal generation unit 309 through the control unit 306, converts the digital signal into an analog signal in the uplink transmission unit 310, and converts it into a carrier wave having a predetermined frequency.
  • the power is amplified by being carried and transmitted to the base station apparatus.
  • the phase rotation unit 311 (relay station side phase rotation unit) converts the phase rotation amount for each component carrier into a component carrier number / phase rotation amount correspondence table 312 (relay). The phase rotation is performed on the signal obtained from the station side correspondence table) and input from the component carrier selection unit 303.
  • the signal subjected to the phase rotation by the phase rotation unit 311 is reconverted into a time domain signal by the frequency / time conversion unit 304, the digital signal is converted into an analog signal by the downlink transmission unit 305, and a predetermined frequency is obtained.
  • Power amplification is performed on a carrier wave, and transmitted to the mobile station apparatus. Note that synchronization with the base station apparatus is performed based on the timing at which the synchronization channel SCH transmitted by the base station apparatus is received.
  • the L2 relay station apparatus also includes a phase rotation unit and obtains the same effect by controlling the phase rotation amount based on the number of component carriers to be relayed. be able to.
  • the base station apparatus that bundles and transmits the component carriers has been described.
  • the present invention is not limited to this, and the above-described phase rotation unit is also used in the uplink of the mobile station apparatus. Can be applied to the transmission processing of the mobile station apparatus.
  • a program for realizing the function of each unit in FIG. 1 or FIG. 3 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed to execute processing.
  • the processing of each unit may be realized by dedicated hardware.
  • the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
  • the “computer-readable recording medium” means a storage device such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case is also used to hold a program for a certain period of time.
  • the program may be for realizing a part of the functions described above, and the function described above may be realized in combination with a program already recorded in the computer system.
  • Base station apparatuses 101-1 to 101-n Encoding units 102-1 to 102-n Modulating units 103-1 to 103-n SCH / RS generating units 104-1 to 104-n Multiplexing units 105-1 to 105-n Phase rotation unit 106
  • Component carrier multiplexing unit 107
  • Frequency / time conversion unit 108
  • Transmission unit 110
  • Reception units 111-1 to 111-n Demodulation units 112-1 to 112-n
  • Decoding unit 113
  • Control unit 114 Component carrier number / phase rotation amount correspondence Table 115
  • Component carrier selection section 304 Frequency / time conversion section 305
  • Control section 307
  • Upper layer 308 Downlink demodulation section 309
  • Uplink signal generation section 310
  • Phase rotation unit 311 Phase rotation unit 312

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Abstract

　すべてのコンポーネントキャリアで同一物理セルＩＤの基地局装置の送信信号を一部コンポーネントキャリアのみ転送するリレー局装置を用いる場合にも、回路規模の増大を抑えつつＰＡＰＲを低く抑える。複数のコンポーネントキャリアを束ねて送信する基地局装置１００であって、コンポーネントキャリア毎に位相回転を施す位相回転部１０５－１～１０５－ｎと、位相回転が施された複数のコンポーネントキャリアをリレー局装置に対して送信する送信部１０８と、を備え、位相回転部１０５－１～１０５－ｎで施された位相回転量に基づいて、リレー局装置が中継するコンポーネントキャリアを決定する。

Description

基地局装置、リレー局装置および移動通信システム
　本発明は、複数のコンポーネントキャリアを束ねて送信する技術に関する。
　従来から、セルラ移動通信の第三世代（3rd Generation；以下、「３Ｇ」と呼称する。）無線アクセス方式の進化（Evolved Universal Terrestrial Radio Access；以下、「ＥＵＴＲＡ」と呼称する。）および３Ｇネットワークの進化（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network；以下、「ＥＵＴＲＡＮ」と呼称する。）が、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project；第三世代パートナーシッププロジェクト）において検討されている。
　また、３ＧＰＰにおいて、セルラ移動通信の第四世代（4th Generation；以下、「４Ｇ」と呼称する。）無線アクセス方式（Advanced EUTRA；以下、「Ａ－ＥＵＴＲＡ」あるいは、「ＬＴＥ－Ａ」と呼称する。）および、４Ｇネットワーク（Advanced EUTRAN；以下、「Ａ－ＥＵＴＲＡＮ」と呼称する。）の検討が開始された。Ａ－ＥＵＴＲＡでは、ＥＵＴＲＡよりも広帯域に対応すること、およびＥＵＴＲＡとの互換性が検討されており、Ａ－ＥＵＴＲＡの周波数帯域を複数に分割した周波数帯域（以下、「コンポーネントキャリア」と呼称する。）の各々において、Ａ－ＥＵＴＲＡの基地局装置がＥＵＴＲＡの移動局装置と通信を行なうことが提案されている。つまり、複数のコンポーネントキャリアがＥＵＴＲＡと同じ構成のチャネルを送信できる機能を持つことが提案されている。
　ＥＵＴＲＡでは、下りリンクの通信方式として、マルチパス干渉に強く、高速伝送に適したＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access：直交周波数分割多重）方式を採用することが決まっている。また、セルラ移動通信方式では、移動局装置が基地局装置の通信エリアであるセルまたはセクタ内において、基地局装置から送信される信号を受信するため、基地局装置の無線フレームにおけるスロットとフレームとの同期をとる必要がある。基地局装置は、規定の構成から成る同期チャネルＳＣＨを送信し、移動局装置にて予め記憶する同期チャネルＳＣＨとの相関をとり、同期チャネルＳＣＨを検出することで、基地局装置と同期をとる。ＥＵＴＲＡでは、同期チャネルＳＣＨとしてプライマリ同期チャネルＰ－ＳＣＨ（Primary SCH）とセカンダリ同期チャネルＳ－ＳＣＨ（Secondary SCH）が想定されている。
　図４は、ＥＵＴＲＡにおける無線フレームの構成の一例を示す図である。図４では、横軸に時間軸をとっており、縦軸に周波数軸をとっている。無線フレームは、周波数軸を１２サブキャリア（ｓｃ）、時間軸を複数のＯＦＤＭシンボルの集合であるスロットを一単位として構成され、１２サブキャリアと１スロット長で区切られた領域をリソースブロックと呼ぶ（非特許文献１）。２つのスロットをまとめたものをサブフレームと呼び、更に１０個のサブフレームをまとめたものをフレームと呼ぶ。周波数方向には複数のリソースブロックが連続して配置され、ＢＷ＝２０ＭＨｚ帯域幅では１００リソースブロックが配置される。その両端には隣接する帯域への輻射を防止するために信号が送信されないガードバンドが配置される。
　＃０、＃５サブフレームには前述のＰ－ＳＣＨ、Ｓ－ＳＣＨ、および報知情報チャネルが含まれ、移動局装置は、受信信号とプライマリ同期チャネルＰ－ＳＣＨの複数系列のレプリカ信号との時間領域での相関をとることによってスロット同期を確立し（ステップ１）、更に受信信号とセカンダリ同期チャネルＳ－ＳＣＨの複数のレプリカ信号とで、時間領域あるいは周波数領域での相関をとり、得られたセカンダリ同期チャネルＳ－ＳＣＨの系列によってフレーム同期を確立すると共に、先に検出したＰ－ＳＣＨの系列とあわせて基地局装置を識別するための物理セルＩＤ（Identification：識別情報）Ｎｉｄ（０≦Ｎｉｄ≦５０３）を特定する（ステップ２）。上記の２つのステップをセルサーチ手順と呼ぶ。その後、報知情報チャネルを復調することで送信アンテナポート数などの主要なパラメータを取得できる。
　図５～図７は、１つのリソースブロックの詳細を示す図である。図５～図７では、送信アンテナポート数がそれぞれ１、２、４における各アンテナポートの参照信号（パイロット信号、リファレンス信号とも称する）の位置を示している。参照信号とは信号を復調するために用いる既知の信号であり、基地局の物理セルＩＤ　Ｎｉｄによって使用系列と配置パターンが一意に指定されている。図５は（Ｎｉｄ　ｍｏｄ　６）＝０の場合の配置であるが、（Ｎｉｄ　ｍｏｄ　６）＝Ｓの場合、図５の配置から周波数が高くなる方向へＳサブキャリアだけリソースブロック内で巡回シフトした位置となる。
　図８は、アンテナポート数４におけるアンテナポート１の配置のみを抜粋した図である。図８に示すように、何れの物理セルＩＤであっても、第１のアンテナ（Ａｎｔ１）の参照（リファレンス）信号ＲＳ１と第２のアンテナ（Ａｎｔ２）の参照信号ＲＳ２は、リソースブロックの第１、第５ＯＦＤＭシンボルに配置され、第３のアンテナの参照信号ＲＳ３と第４のアンテナの参照信号ＲＳ４は第２ＯＦＤＭシンボルに配置される。
　Ａ－ＥＵＴＲＡの各コンポーネントキャリアは、上記図４で示すＥＵＴＲＡのフレーム構造を持つため、各コンポーネントキャリアが連続して配置されるＡ－ＥＵＴＲＡのフレーム構造は、図９に示すものになる。なお、ここでは各コンポーネントキャリアのガードバンドが含まれる形で配置されているが、コンポーネントキャリアを連続配置する場合にガードバンドを除去することもできる。図９のＡ－ＥＵＴＲＡのフレーム構成で信号がＡ－ＥＵＴＲＡの基地局装置から送信される。
　図１０は、Ａ－ＥＵＴＲＡの基地局装置の概略構成を示す図である。この基地局装置１０００は、符号部１００１－１～１００１－ｎでコンポーネントキャリアごとに送信データの符号を行なう。また、変調部１００２－１～１００２－ｎで符号化した信号の変調を行なう。また、ＳＣＨ／ＲＳ生成部１００３－１～１００３－ｎで後述する制御部から通知される（コンポーネントキャリアすべてで共通の）物理セルＩＤと生成タイミングに基づいて同期チャネルと参照信号を生成する。
　多重部１００４－１～１００４－ｎは、変調部１００２－１～１００２－ｎで変調された信号と、ＳＣＨ／ＲＳ生成部１００３－１～１００３－ｎで生成された同期チャネルや参照信号とを１ＯＦＤＭシンボル単位で多重する。コンポーネントキャリア多重部１００６は、コンポーネントキャリアごとに多重部１００４－１～１００４－ｎで多重された１ＯＦＤＭシンボル分の信号を周波数領域に、図９のようにマッピングする。周波数／時間変換部１００７は、コンポーネントキャリア多重部１００６で多重された周波数領域の信号をＩＦＦＴ演算によって時間領域の信号へ変換する。送信部１００８は、時間領域の信号に変換されたデジタル信号をアナログ信号に変換し、既定の周波数の搬送波に乗せて電力増幅を行ない、送信する。なお、上記の符号部１００１－１～送信部１００８は、送信処理部を構成する。
　また、基地局装置１０００は、受信部１０１０で移動局装置から受信した信号をベースバンドのデジタル信号に変換する。また、復調部１０１１－１～１０１１－ｎでコンポーネントキャリアごとに信号を復調し、復号部１０１２－１～１０１２－ｎで復調した信号を復号する。なお、上記の受信部１０１０～復号部１０１２－ｎは、受信処理部を構成する。
　制御部１０１３は、上記送信処理部および受信処理部の各構成要素の制御を行なう。上位レイヤ１０１５は、上記送信処理部へ送信信号を出力し、受信処理部から受信信号を入力し、制御部１０１３へ制御情報を出力する。このような基地局装置１０００を用いることで、ＥＵＴＲＡの信号がコンポーネントキャリアごとに、符号部１００１－１～１００１－ｎ、変調部１００２－１～１００２－ｎ、ＳＣＨ／ＲＳ生成部１００３－１～１００３－ｎ、多重部１００４－１～１００４－ｎで生成され、コンポーネントキャリア多重部１００６にて各コンポーネントキャリアの信号を束ねることでＡ－ＥＵＴＲＡの信号として送信される。
　ここで、基地局装置１０００の送信部１００８で行なわれる電力増幅を効率的に用いるためには、一般的に送信信号のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を低くすることが望ましい。各コンポーネントキャリアは、異なる周波数帯域であるため、各コンポーネントキャリアの物理セルＩＤは異なるＩＤであっても同一のＩＤであっても構わない。
　しかし、前述の参照信号は、物理セルＩＤから一意に生成されるため、各コンポーネントキャリアで同一のＩＤを用いる場合、図９に示すように、参照信号を含むＡ－ＥＵＴＲＡのＯＦＤＭシンボルには、周期的に同じ信号が挿入されることになる。ＯＦＤＭの信号生成において周期的に同じ信号が挿入された場合、周期的に挿入された回数が増えるにしたがって、ＰＡＰＲも高くなる特性がある。
　そのため、非特許文献２では、各コンポーネントキャリアで異なるＩＤを用いることで参照信号を異なる系列とし、周期的に同じ信号が挿入されないようにすることでＰＡＰＲを低く抑えることが提案されている（非特許文献２ではＰＡＰＲと同様の指標であるCubic Metric(CM)を用いている）。
　しかしながら、Ａ－ＥＵＴＲＡの移動局装置が複数のコンポーネントキャリアのリソースを割り当てられた際に、コンポーネントキャリアごとに物理セルＩＤに依存した処理、例えば、下りリンク信号のスクランブル解除、参照信号の位置・符号の同定などを行なう必要があるが、非特許文献２に示すように各コンポーネントキャリアに異なる物理セルＩＤを用いた場合、コンポーネントキャリアごとに異なる処理を行なう必要がある。これに対し、各コンポーネントキャリアに同一の物理セルＩＤを用いた場合には、コンポーネントキャリアごとに共通の処理を行なうことが可能となり、処理の簡素化を図ることができる。
　そのため、非特許文献３では、束ねられるコンポーネントキャリア数に応じて、コンポーネントキャリアごとに既定の符号反転を施すことで、回路規模の増大を抑えつつＣＭを低減する提案がなされている。具体的には、表１に示すような符号反転を施す。表１の各列はコンポーネントキャリア番号であり、各行は束ねるコンポーネントキャリア数である。例えば、束ねるコンポーネントキャリア数が３の基地局装置はコンポーネントキャリア３の符号のみを反転し、束ねるコンポーネントキャリア数が５の基地局装置はコンポーネントキャリア４の符号のみを反転する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　上記符号反転手法により、ＣＭ値を低くすることができる。
　また、Ａ－ＥＵＴＲＡでは、カバレッジの拡張やスループットの向上を図るために、基地局装置のほかにリレー局装置を設置することが検討されている。一般的にリレー局装置の種類としては、受信した電波をアナログ信号のまま増幅して送信するだけのリピーターや、受信した電波をデジタル信号に変換して基地局装置から指定された周波数・時間の信号を増幅して送信するＬ１リレーや、受信した電波をデジタル信号に変換して復調し、再度変調して送信するＬ２リレーや、基地局装置と同等の機能を具備し、コアネットワークとの接続を無線経由で行なうＬ３リレーなどがある。すなわち、リピーターやＬ１リレー局装置やＬ２リレー局装置は、基地局装置と移動局装置との間の信号を中継する役割りを果たし、Ｌ３リレー局装置は基地局装置自体の役割りを果たす。以下に各リレーの特徴を挙げるが、あくまで一例であり、各リレーの具備する機能の違いにより異なる特徴を有する場合もある。
　リピーターは、回路が他のリレーと比較して簡易であるため、低コストで設置ができる反面、受信した信号をそのまま増幅するため、ノイズも増幅してしまい、低ＳＩＮＲ信号の誤り率特性の改善を行なうことができない。
　Ｌ１リレーは、回路がＬ２／Ｌ３リレーと比較して簡易であるため、低コストで設置ができる反面、受信した信号をそのまま増幅するため、ノイズも増幅してしまい、ＳＩＮＲの改善を行なうことができない。しかし、特定の周波数・時間の信号のみを増幅して送信することもできるため、リピーターと比較してノイズの増幅を一部のリソースに限定することができる。
　Ｌ２リレーは、基地局装置から送信される信号を一度復調し、移動局装置へ再変調して送信するため、信号のＳＩＮＲの改善が可能であり、スループットの向上が可能となるが、回路はリピーターやＬ１リレーと比較して複雑になる。さらに詳しくは、基地局装置から受信した信号を復調し、周波数リソース位置や変調方式などを変えずに再変調して送信するリレー（スケジューリング機能を有しないリレー）や、基地局装置から受信した信号を復調し、移動局装置の受信品質などに基づいて、リソース位置や変調方式などを変えて再変調して送信するリレー（スケジューリング機能を有するリレー）などがあり、後者の回路規模は前者と比較して増大する。
　Ｌ３リレーは、基地局装置と同等の機能を具備するため、移動局装置に対して柔軟なスケジューリングが可能であり、後方互換性を保つこともできるが、基地局装置と同程度の複雑な回路となる。
　少なくともＬ１、Ｌ２、Ｌ３の各リレーには基地局装置からの制御信号（以降、リレー制御信号と称する）を受信し、このリレー制御信号に基づいて、使用するリソースの設定や電力制御などリレー動作の制御を行なう。
3GPP TS36.213,V8.3.0(2008-05)、Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures (Release 8).http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/36213.htm 3GPP TSG RAN WG1 #55,R1-084195,"Issues on the physical cell ID allocation to the aggregated component carriers", LG Electronics 3GPP TSG RAN WG1 #55bis,R1-090281,"Resolving CM and Cell ID Issues Associated with Aggregated Carriers", Texas Instruments
　前述の各リレーを行なうリレー局装置が配置されるセルの基地局装置が複数コンポーネントキャリアを束ねて送信する場合、基本的には基地局装置の送信帯域幅と同じ帯域幅の信号を受信して再送信することが考えられる。
　しかしながら、基地局装置の制御により、複数コンポーネントキャリアの一部コンポーネントキャリアの信号のみを送信する場合や、一部のコンポーネントキャリアを基地局装置とリレー局装置の通信（リレーリンク）に用いて、残りのコンポーネントキャリアを用いて移動局装置に対して送信する場合なども考えられる。
　例えば、基地局装置の束ねるコンポーネントキャリア数が４であるセルに配置されたリレー局装置が、コンポーネントキャリア１、２、３の信号をリレーする場合のＬ１リレー局装置の動作を以下に述べる。
　Ｌ１リレー局装置は少なくとも図１１に示す下りリンクリレー部１１００を具備する。本発明では説明を省略するが上りリンクのリレー（移動局装置から基地局装置への信号の転送）を処理する回路を具備することもある。
　前記下りリンクリレー部１１００は、基地局装置から送信される全コンポーネントキャリアの下り信号を受信部１１０１にて受信し、デジタル信号に変換後、時間／周波数変換部１１０２にて周波数領域の信号に変換する。変換された信号は復調部１１０８とコンポーネントキャリア選択部１１０３に入力される。復調部１１０８において、自局宛の制御信号が含まれる信号を復調する。自局宛の信号が含まれるか否かはＰＤＣＣＨに含まれるリソース割り当て情報により判断することもできるし、初期接続時に設定されたリソース割り当て情報により判断することもできる。復調部１１０８で復調された制御信号（転送を行なうコンポーネントキャリアや送信電力などの情報）は上位レイヤ１１０７に通知され、制御部１１０６を通じて各部を制御する。
　また、上位レイヤ１１０７は制御部１１０６を通じて上り信号生成部１１０９にて前記自局宛信号に対する応答信号を生成し、上り送信部１１１０でデジタル信号をアナログ信号に変換し、既定の周波数の搬送波に乗せて電力増幅を行ない、基地局装置に対して送信する。
　また、時間／周波数変換部１１０２にて変換された信号は、コンポーネントキャリア選択部１１０３において転送するコンポーネントキャリア（ここでは１、２、３）のみを選択し、出力する。コンポーネントキャリア選択部１１０３から出力された信号は周波数／時間変換部１１０４にて時間領域の信号に再変換され、送信部１１０５にてデジタル信号をアナログ信号に変換し、既定の周波数の搬送波に乗せて電力増幅を行ない、移動局装置に向けて送信する。なお、基地局装置との同期は、基地局装置が送信する同期チャネルＳＣＨを受信したタイミングに基づいて行なわれる。
　ここで、前記周波数／時間変換部１１０４で変換される信号は、基地局装置から送信される信号のうちコンポーネントキャリア１、２、３の信号であるが、基地局装置ではいずれの信号にも符号反転が行なわれておらず、結果としてＣＭ値の高い信号が生成されてしまう。
　上記の例では、一部のコンポーネントキャリアを転送するリレー局装置について述べたが、コンポーネントキャリア１、２、３をアクセスリンクとして利用し、コンポーネントキャリア４をリレーリンクとして利用するリレー局装置においても同様の問題が発生する。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、すべてのコンポーネントキャリアで同一物理セルＩＤの基地局装置の送信信号を一部コンポーネントキャリアのみ転送するリレー局装置を用いる場合にも、回路規模の増大を抑えつつＰＡＰＲを低く抑えることができる移動通信システムを提供することを目的とする。
　（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の基地局装置は、複数のコンポーネントキャリアを束ねて送信する基地局装置であって、前記コンポーネントキャリア毎に位相回転を施す位相回転部と、前記位相回転が施された複数のコンポーネントキャリアをリレー局装置に対して送信する送信部と、を備え、前記位相回転部で施された位相回転量に基づいて、前記リレー局装置が中継するコンポーネントキャリアを決定することを特徴としている。
　このように、位相回転量に基づいて、前記リレー局装置が中継するコンポーネントキャリアを決定するので、全コンポーネントキャリアで同一の物理セルＩＤを用いる場合であっても、ＰＡＰＲ（ＣＭ）の増大を抑えつつリレー局装置が一部のコンポーネントキャリアのみを転送することができる。
　（２）また、本発明の基地局装置は、コンポーネントキャリア数と各コンポーネントキャリアの位相回転量とを対応付けて格納する対応テーブルをさらに備え、前記位相回転部は、前記対応テーブルにおけるコンポーネントキャリア数と各コンポーネントキャリアの位相回転量とに基づいて、コンポーネントキャリア毎に位相回転を施すことを特徴としている。
　このように、対応テーブルにおけるコンポーネントキャリア数と各コンポーネントキャリアの位相回転量とに基づいて、コンポーネントキャリア毎に位相回転を施すので、全コンポーネントキャリアで同一の物理セルＩＤを用いる場合であっても、ＰＡＰＲ（ＣＭ）の増大を抑えつつリレー局装置が一部のコンポーネントキャリアのみを転送することができる。
　（３）また、本発明の基地局装置は、前記位相回転量が同一であるコンポーネントキャリア数を２以下として、前記リレー局装置が中継するコンポーネントキャリアを決定することを特徴としている。
　このように、位相回転量が同一であるコンポーネントキャリア数を２以下として、前記リレー局装置が中継するコンポーネントキャリアを決定するので、全コンポーネントキャリアで同一の物理セルＩＤを用いる場合であっても、ＰＡＰＲ（ＣＭ）の増大を抑えつつリレー局装置が一部のコンポーネントキャリアのみを転送することができる。これにより、リレー局装置の送信部における電力増幅の効率化を図ることができる。
　（４）また、本発明の基地局装置は、少なくとも一つの位相回転量の異なるコンポーネントキャリアが含まれるように、前記リレー局装置が中継するコンポーネントキャリアを決定することを特徴としている。
　このように、少なくとも一つの位相回転量の異なるコンポーネントキャリアが含まれるように、前記リレー局装置が中継するコンポーネントキャリアを決定するので、全コンポーネントキャリアで同一の物理セルＩＤを用いる場合であっても、ＰＡＰＲ（ＣＭ）の増大を抑えつつリレー局装置が一部のコンポーネントキャリアのみを転送することができる。これにより、リレー局装置の送信部における電力増幅の効率化を図ることができる。
　（５）また、本発明のリレー局装置は、受信した複数のコンポーネントキャリアの一部を中継するリレー局装置であって、前記受信した複数のコンポーネントキャリアのうちの一部のコンポーネントキャリアを、中継するコンポーネントキャリアとして選択するコンポーネントキャリア選択部と、前記選択された一部のコンポーネントキャリア数に応じて決定された位相回転量で、前記選択された各コンポーネントキャリアに対して位相回転を施すリレー局側位相回転部と、を備えることを特徴としている。
　このように、選択された一部のコンポーネントキャリア数に応じて決定された位相回転量で、前記選択された各コンポーネントキャリアに対して位相回転を施すので、基地局装置やＬ３リレー局装置と同様に、ＰＡＰＲ（ＣＭ）の増大を抑えつつリレー局装置が一部のコンポーネントキャリアのみを転送することができる。
　（６）また、本発明のリレー局装置は、コンポーネントキャリア数と各コンポーネントキャリアの位相回転量とを対応付けて格納するリレー局側対応テーブルをさらに備え、前記リレー局側位相回転部は、前記リレー局側対応テーブルにおけるコンポーネントキャリア数と各コンポーネントキャリアの位相回転量とに基づいて、前記選択されたコンポーネントキャリア毎に位相回転を施すことを特徴としている。
　このように、対応テーブルにおけるコンポーネントキャリア数と各コンポーネントキャリアの位相回転量とに基づいて、コンポーネントキャリア毎に位相回転を施すので、全コンポーネントキャリアで同一の物理セルＩＤを用いる場合であっても、ＰＡＰＲ（ＣＭ）の増大を抑えつつリレー局装置が一部のコンポーネントキャリアのみを転送することができる。
　（７）また、本発明の移動通信システムは、移動局装置と、請求項１から請求項４のいずれかに記載の基地局装置と、から構成されることを特徴としている。
　この構成により、位相回転量に基づいて、前記リレー局装置が中継するコンポーネントキャリアを決定するので、全コンポーネントキャリアで同一の物理セルＩＤを用いる場合であっても、ＰＡＰＲ（ＣＭ）の増大を抑えつつリレー局装置が一部のコンポーネントキャリアのみを転送することができる。
　（８）また、本発明の移動通信システムは、移動局装置と、基地局装置と、請求項５または請求項６記載のリレー局装置と、から構成されることを特徴としている。
　この構成により、位相回転量に基づいて、前記リレー局装置が中継するコンポーネントキャリアを決定するので、全コンポーネントキャリアで同一の物理セルＩＤを用いる場合であっても、ＰＡＰＲ（ＣＭ）の増大を抑えつつリレー局装置が一部のコンポーネントキャリアのみを転送することができる。
　本発明によれば、接続する基地局装置のコンポーネントキャリアのうち、一部のコンポーネントキャリアのみを転送するリレー局装置が、基地局装置のコンポーネントキャリア数に応じて、転送するコンポーネントキャリアの位置を決定するので、基地局装置が全コンポーネントキャリアで同一の物理セルＩＤを用いる場合であっても、ＰＡＰＲ（ＣＭ）の増大を抑えつつリレー局装置が一部のコンポーネントキャリアのみを転送することができる。また、本発明の別のリレー局装置は、転送するコンポーネントキャリア数に応じて位相回転を施すので、基地局装置が全コンポーネントキャリアで同一の物理セルＩＤを用いる場合であっても、ＰＡＰＲ（ＣＭ）の増大を抑えつつリレー局装置が一部のコンポーネントキャリアのみを転送することができる。また、本発明の別の基地局装置は、位相回転が同じとなるコンポーネントキャリアの数を２以下となるように設定を行なうので、基地局装置が全コンポーネントキャリアで同一の物理セルＩＤを用いる場合であっても、ＰＡＰＲ（ＣＭ）の増大を抑えつつリレー局装置が一部のコンポーネントキャリアのみを転送することができる。これにより、リレー局装置の送信部における電力増幅の効率化を図ることができる。
本実施形態に係る基地局装置の概略構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る基地局装置の転送コンポーネントキャリアを決定するフローチャートを示す図である。 第３の実施形態に係るＬ１リレー局装置の概略構成を示すブロック図である。 ＥＵＴＲＡにおける無線フレームの構成の一例を示す図である。 １つのリソースブロックの詳細を示す図である。 １つのリソースブロックの詳細を示す図である。 １つのリソースブロックの詳細を示す図である。 アンテナポート数４におけるアンテナポート１の配置のみを抜粋した図である。 各コンポーネントキャリアが連続して配置されるＡ－ＥＵＴＲＡのフレーム構造を示す図である。 Ａ－ＥＵＴＲＡの基地局装置の概略構成を示す図である。 コンポーネントキャリア間の位相差検出のために使用する参照信号の配置を示す図である。
　［第１の実施形態］
　以下、本発明の第１の実施形態に係るＡ－ＥＵＴＲＡの基地局装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る基地局装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態における基地局装置１００は、符号部１０１－１～１０１－ｎでコンポーネントキャリアごとに送信データの符号を行なう。また、変調部１０２－１～１０２－ｎで符号化した信号の変調を行なう。また、ＳＣＨ／ＲＳ生成部１０３－１～１０３－ｎで後述する制御部から通知される（コンポーネントキャリアすべてで共通の）物理セルＩＤと生成タイミングに基づいて同期チャネルと参照信号を生成する。
　多重部１０４－１～１０４－ｎは、変調部１０２－１～１０２－ｎで変調された信号と、ＳＣＨ／ＲＳ生成部１０３－１～１０３－ｎで生成された同期チャネルや参照信号とを１ＯＦＤＭシンボル単位で多重する。位相回転部１０５－１～１０５－ｎは、多重部１０４－１～１０４－ｎで多重された信号を、後述する制御部で指定された位相だけ一律に回転させる。コンポーネントキャリア多重部１０６は、コンポーネントキャリアごとに位相回転部１０５－１～１０５－ｎで位相回転された１ＯＦＤＭシンボル分の信号を周波数領域に、図９のようにマッピングする。周波数／時間変換部１０７は、コンポーネントキャリア多重部１０６で多重された周波数領域の信号をＩＦＦＴ演算によって時間領域の信号へ変換する。送信部１０８は、時間領域の信号に変換されたデジタル信号をアナログ信号に変換し、既定の周波数の搬送波に乗せて電力増幅を行ない、送信する。なお、上記の符号部１０１－１～送信部１０８は、送信処理部を構成する。
　また、基地局装置１００は、受信部１１０で移動局装置から受信した信号をベースバンドのデジタル信号に変換する。また、復調部１１１－１～１１１－ｎでコンポーネントキャリアごとに信号を復調し、復号部１１２－１～１１２－ｎで復調した信号を復号する。なお、上記の受信部１１０～復号部１１２－ｎは、受信処理部を構成する。
　制御部１１３は、上記送信処理部および受信処理部の各構成要素の制御を行なう。コンポーネントキャリア数／位相回転量対応テーブル１１４は、物理セルＩＤとコンポーネントキャリアの各位相回転量を対応付けて格納する。上位レイヤ１１５は、上記送信処理部へ送信信号を出力し、受信処理部から受信信号を入力し、制御部１１３へ制御情報を出力する。
　上記基地局装置１００において、各多重部１０４－１～１０４－ｎまでで生成されたコンポーネントキャリア送信信号は、位相回転部１０５－１～１０５－ｎにおいて、各コンポーネントキャリアで個別の位相回転が加えられる。各位相回転量は、送信するコンポーネントキャリア数と表１に基づいて、制御部１１３によって指定される。各コンポーネントキャリアで位相回転された信号は従来と同様に、コンポーネントキャリア多重部１０６でＡ－ＥＵＴＲＡフレームのサブキャリア上に配置され、周波数／時間変換部１０７にて時間領域の信号へ変換されて送信部１０８から送信される。
　次に、上記基地局装置に接続するリレー局装置に対する制御信号のうち、転送を行なうコンポーネントキャリアの決定方法について述べる。本実施形態における転送を行なうコンポーネントキャリアは図２に示す以下のステップで決定される。
　リレー局装置を経由する移動局装置宛の信号を含むコンポーネントキャリアを選択し、選択されたコンポーネントキャリア数ｋを算出し（ステップＳ２０１）、ステップＳ２０２に進む。次に、コンポーネントキャリア数（ｋ）が２より大きいかどうかを判断し（ステップＳ２０２）、２以下である場合、位相回転によるＰＡＰＲ低減効果がないため、ステップＳ２０１で選択したコンポーネントキャリアを、リレー局装置が転送を行なうコンポーネントキャリアとして処理を終了する。ｋが２より大きい場合、ステップＳ２０３に進む。
　ステップＳ２０１で選択したコンポーネントキャリアに対する各位相回転量をコンポーネントキャリア数／位相回転量対応テーブル１１４より取得し、位相回転量を比較して（ステップＳ２０３）、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０３にて比較した各位相回転量がすべて同じであるかどうかを判断し（ステップＳ２０４）、すべて場合には、ステップＳ２０５に進む。少なくとも１つのコンポーネントキャリアの位相回転量が異なる場合には、ステップＳ２０１で選択したコンポーネントキャリアを、リレー局装置が転送を行なうコンポーネントキャリアとして処理を終了する。
　ステップＳ２０１で選択されたコンポーネントキャリアのうち、少なくとも１つのコンポーネントキャリアにおけるリレー局装置を経由するすべての移動局装置宛の信号のリソース割り当てを、他のコンポーネントキャリアに変更し（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０１へ戻る。ここで、他のコンポーネントキャリアとは、位相回転の異なるコンポーネントキャリアであってもよいし、ステップＳ２０１で選択されたコンポーネントキャリアであってもよい。すなわち、転送を行なうコンポーネントキャリア数が２以下となるか、あるいは少なくとも１つの位相回転量の異なるコンポーネントキャリアを含むように選択すればよい。
　次に、上記基地局装置１００と通信を行なうリレー局装置について説明する。本実施形態に係るリレー局装置の下りリンクリレー部は、図１１で示す従来と同じ構成とする。
　本実施形態におけるリレー局装置の下りリンクリレー部は、前記基地局装置から受信する制御信号により、３つ以上のコンポーネントキャリアを選択して送信する際には、必ず位相回転（符号反転）されたコンポーネントキャリアを含むよう選択されるため、送信信号のＰＡＰＲ（ＣＭ）を低く抑えることが可能となり、送信部１１０５における電力増幅の効率化を図ることができる。
　なお、本実施形態ではＬ１リレー局装置を一例として挙げているが、転送するレイヤが異なる他のリレー局装置であっても、送信を行なうコンポーネントキャリアが基地局装置より設定される場合には本発明の実施が可能である。以下の実施形態においても同様である。
　［第２の実施形態］
　次に、本発明の第２の実施形態に係るＡ－ＥＵＴＲＡの基地局装置について、説明する。本実施形態の基地局装置は、第１の実施形態と同じ回路構成とする。ここで本実施形態では、図１に示すコンポーネントキャリア数／位相回転量対応テーブル１１４として例えば表２に示すテーブルを用いる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　表２の各列はコンポーネントキャリア番号であり、各行は束ねるコンポーネントキャリア数である。例えば、束ねるコンポーネントキャリア数が４の基地局装置はコンポーネントキャリア３の符号を反転し（表中の－１）、コンポーネントキャリア４の信号を９０度位相回転させる（表中のｊ）。
　このように、３つ以上のコンポーネントキャリアを転送する際に、必ず異なる位相回転のコンポーネントキャリアが含まれるように基地局装置のコンポーネントキャリア数／位相回転量対応テーブルを設定することにより、上記基地局装置に接続するリレー局装置が転送を行なうコンポーネントキャリアの組み合わせを第１の実施形態のように制限することなく、送信信号のＰＡＰＲ（ＣＭ）を低く抑えることが可能となり、送信部１１０５における電力増幅の効率化を図ることができる。また、上記の例のように位相回転を、符号反転と９０度位相回転に限定することで、従来の技術と同様、回路規模の増大を抑えることができる。
　［第３の実施形態］
　次に、本発明の第３の実施形態に係るＡ－ＥＵＴＲＡのＬ１リレー局装置について、図面を参照しながら説明する。本実施形態におけるＬ１リレー局装置は図３に示す下りリンクリレー部３００を具備する。
　前記下りリンクリレー部３００は、基地局装置から送信される全コンポーネントキャリアの下り信号を、下り受信部３０１にて受信し、デジタル信号に変換後、時間／周波数変換部３０２にて周波数領域の信号に変換する。変換された信号は、下り復調部３０８とコンポーネントキャリア選択部３０３に入力される。下り復調部３０８において、自局宛の制御信号が含まれる信号を復調する。自局宛の信号が含まれるか否かはＰＤＣＣＨに含まれるリソース割り当て情報により判断することもできるし、初期接続時に設定されたリソース割り当て情報により判断することもできる。
　下り復調部３０８で復調された制御信号（転送を行なうコンポーネントキャリアや送信電力などの情報）は、上位レイヤ３０７に通知され、制御部３０６を通じて各部を制御する。また、上位レイヤ３０７は、制御部３０６を通じて上り信号生成部３０９にて前記自局宛信号に対する応答信号を生成し、上り送信部３１０でデジタル信号をアナログ信号に変換し、既定の周波数の搬送波に乗せて電力増幅を行ない、基地局装置に対して送信する。
　また、時間／周波数変換部３０２にて変換された信号は、コンポーネントキャリア選択部３０３において転送するコンポーネントキャリア（ここでは１、２、３）のみを選択し、出力する。位相回転部３１１（リレー局側位相回転部）は、制御部３０６から入力される転送するコンポーネントキャリア数に基づいて、各コンポーネントキャリアに対する位相回転量をコンポーネントキャリア数／位相回転量対応テーブル３１２（リレー局側対応テーブル）から取得し、コンポーネントキャリア選択部３０３から入力された信号に対して位相回転を行なう。
　位相回転部３１１で位相回転が施された信号は、周波数／時間変換部３０４にて時間領域の信号に再変換され、下り送信部３０５にてデジタル信号をアナログ信号に変換し、既定の周波数の搬送波に乗せて電力増幅を行ない、移動局装置に向けて送信する。なお、基地局装置との同期は、基地局装置が送信する同期チャネルＳＣＨを受信したタイミングに基づいて行なわれる。
　上記のように従来では位相回転を行なわずに転送を行なうＬ１リレー局に対して位相回転部３１１を設けることにより、基地局装置やＬ３リレー局装置と同様に、ＰＡＰＲ（ＣＭ）の増大を抑えつつリレー局装置が一部のコンポーネントキャリアのみを転送することができる。本実施形態ではＬ１リレー局装置を用いる場合を説明したが、Ｌ２リレー局装置においても位相回転部を具備し、中継するコンポーネントキャリア数に基づいて位相回転量を制御することにより同様の効果を得ることができる。
　上記の第１乃至２の実施形態では、コンポーネントキャリアを束ねて送信する基地局装置の説明を行なったが、これに限定されるものではなく、移動局装置の上りリンクでも、前述の位相回転部を移動局装置の送信処理に適用することが可能である。また、図１または図３における各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより処理を行ってもよいし、各部の処理が専用のハードウェアにより実現されるものであってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
　また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能はコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
１００　基地局装置
１０１－１～１０１－ｎ　符号部
１０２－１～１０２－ｎ　変調部
１０３－１～１０３－ｎ　ＳＣＨ／ＲＳ生成部
１０４－１～１０４－ｎ　多重部
１０５－１～１０５－ｎ　位相回転部
１０６　コンポーネントキャリア多重部
１０７　周波数／時間変換部
１０８　送信部
１１０　受信部
１１１－１～１１１－ｎ　復調部
１１２－１～１１２－ｎ　復号部
１１３　制御部
１１４　コンポーネントキャリア数／位相回転量対応テーブル
１１５　上位レイヤ
３００　リンクリレー部
３０１　下り受信部
３０２　時間／周波数変換部
３０３　コンポーネントキャリア選択部
３０４　周波数／時間変換部
３０５　下り送信部
３０６　制御部
３０７　上位レイヤ
３０８　下り復調部
３０９　上り信号生成部
３１０　上り送信部
３１１　位相回転部
３１２　コンポーネントキャリア数／位相回転量対応テーブル

Claims (8)

  1. 　複数のコンポーネントキャリアを束ねて送信する基地局装置であって、
    　前記コンポーネントキャリア毎に位相回転を施す位相回転部と、
    　前記位相回転が施された複数のコンポーネントキャリアをリレー局装置に対して送信する送信部と、を備え、
    　前記位相回転部で施された位相回転量に基づいて、前記リレー局装置が中継するコンポーネントキャリアを決定することを特徴とする基地局装置。
  2. 　コンポーネントキャリア数と各コンポーネントキャリアの位相回転量とを対応付けて格納する対応テーブルをさらに備え、
    　前記位相回転部は、前記対応テーブルにおけるコンポーネントキャリア数と各コンポーネントキャリアの位相回転量とに基づいて、コンポーネントキャリア毎に位相回転を施すことを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
  3. 　前記位相回転量が同一であるコンポーネントキャリア数を２以下として、前記リレー局装置が中継するコンポーネントキャリアを決定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の基地局装置。
  4. 　少なくとも一つの位相回転量の異なるコンポーネントキャリアが含まれるように、前記リレー局装置が中継するコンポーネントキャリアを決定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の基地局装置。
  5. 　受信した複数のコンポーネントキャリアの一部を中継するリレー局装置であって、
    　前記受信した複数のコンポーネントキャリアのうちの一部のコンポーネントキャリアを、中継するコンポーネントキャリアとして選択するコンポーネントキャリア選択部と、
    　前記選択された一部のコンポーネントキャリア数に応じて決定された位相回転量で、前記選択された各コンポーネントキャリアに対して位相回転を施すリレー局側位相回転部と、を備えることを特徴とするリレー局装置。
  6. 　コンポーネントキャリア数と各コンポーネントキャリアの位相回転量とを対応付けて格納するリレー局側対応テーブルをさらに備え、
    　前記リレー局側位相回転部は、前記リレー局側対応テーブルにおけるコンポーネントキャリア数と各コンポーネントキャリアの位相回転量とに基づいて、前記選択されたコンポーネントキャリア毎に位相回転を施すことを特徴とする請求項５記載のリレー局装置。
  7. 　移動局装置と、請求項１から請求項４のいずれかに記載の基地局装置と、から構成されることを特徴とする移動通信システム。
  8. 　移動局装置と、基地局装置と、請求項５または請求項６記載のリレー局装置と、から構成されることを特徴とする移動通信システム。
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