(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイズが異なる複数のデータ群を多重した信号を通信端末に伝送する無線通信装置であって、
時間方向及び周波数方向のリソースブロックが所定数割り当てられた前記複数のデータ群の内、前記所定数のリソースブロックを全て利用しないデータ群の空リソースブロックを検出する空リソースブロック検出部と、
空リソースブロックを含むリソースが割り当てられたデータ群に対して、リソースブロックに配置されたデータの一部を、前記空リソースブロック中に設けられたパイロットシンボルの近傍に再配置するデータ再配置部と、
を具備する、無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記複数のデータ群の各々に割り当てられたリソースブロックの数と、前記空リソースブロック検出部が検出した空リソースブロックの数に応じて、データの再配置のパターンを決定する再配置パターン決定部を具備し、
前記データ再配置部は、前記再配置パターン決定部が決定したパターンに基づいてデータを再配置する、無線通信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記パイロットシンボルは、前記所定数のリソースブロックの各々に、時間方向又は周波数方向に対して等間隔で配置され、
前記複数のデータ群の各々に割り当てられたパイロットシンボルは、時間方向及び周波数方向でそれぞれ近傍した位置に設けられる、無線通信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信装置であって、
前記複数のデータ群の各々に割り当てられたパイロットシンボルは、時間方向及び周波数方向で隣接する、無線通信装置。
【請求項５】
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記データ再配置部は、リソースブロックに配置されたデータの内、当該リソースブロック中に設けられたパイロットシンボルから時間方向及び周波数方向の少なくともいずれか一方で最も離れたデータから優先して、前記空リソースブロック中に設けられたパイロットシンボルの近傍に再配置する、無線通信装置。
【請求項６】
請求項２に記載の無線通信装置であって、
前記再配置パターンの種類を示すシグナリングビットの数は、空リソースブロックに配置されたパイロットシンボルを活用し、チャネル推定精度を向上させることによる平均ＳＩＮＲの改善と、シグナリングビット数の増加に基づく電力損が増大することによる平均ＳＩＮＲの劣化との差が最大となるビット数である、無線通信装置。
【請求項７】
請求項６に記載の無線通信装置であって、
前記再配置パターンの種類を示すシグナリングビットの粒度は、前記空リソースブロックの数に基づく再配置パターンの数に応じて変更される、無線通信装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の無線通信装置であって、
当該無線通信装置は、前記複数のデータ群を多重した信号を複数の通信端末に空間多重伝送し、
前記複数のデータ群の各々は、前記複数の通信端末の各々に送信されるデータである、無線通信装置。
【請求項９】
サイズが異なる複数のデータ群を多重した信号を通信端末に伝送する無線通信装置が行うデータ再配置方法であって、
時間方向及び周波数方向のリソースブロックが所定数割り当てられた前記複数のデータ群の内、前記所定数のリソースブロックを全て利用しないデータ群の空リソースブロックを検出し、
空リソースブロックを含むリソースが割り当てられたデータ群に対して、リソースブロックに配置されたデータの一部を、前記空リソースブロック中に設けられたパイロットシンボルの近傍に再配置する、データ再配置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の異なるデータ群を多重した信号を通信端末に空間多重伝送する無線通信装置及びデータ再配置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
標準化団体３ＧＰＰ（The 3rd Generation Partnership Project）で規格化されているＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution Advanced）及びIEEE 802.16委員会で規格化されているIEEE 802.16m（次世代ＷｉＭＡＸ）では、下りリンクのＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）伝送方式としてＭＵ−ＭＩＭＯ（MultiUser-MIMO）方式が検討されている。ＭＵ−ＭＩＭＯ方式とは、複数アンテナを有する基地局が、複数アンテナを有する複数の通信端末（以下、単に「端末」という）と通信する方式である。当該方式によれば、基地局は、端末へのリソースの配分を行って、指向性毎に異なる信号を複数の端末に送信する。【０００３】
基地局は、チャネル適応型スケジューリングを行う。チャネル適応型スケジューリングを行う基地局は、基本的にはチャネル状態の良い端末に、時間方向と周波数方向のリソースをブロック単位で割り当てる。また、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式を採用する基地局は、時間方向と周波数方向のリソースの割り当てに加え、空間方向にもリソースも割り当てる。【０００４】
基地局から端末に送信されるデータサイズは、端末毎に異なる場合がある。また、上述したように、チャネル適応型スケジューリングでは、チャネル状態に応じて端末が選択される。したがって、通信機会が与えられた複数の端末にそれぞれ送信される各データサイズは必ずしも一致しない。その結果、データサイズの小さな端末に割り当てられたリソースには、実データのない空リソースブロックが含まれる。【０００５】
図１２は、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式を採用した基地局が２つの端末の各々に送信する、周波数方向の論理リソースブロックに割り当てられたデータの一例を示す図である。図１２に示す例では、端末＃１及び端末＃２に、周波数方向のＶＲＢ（Virtual Resource Block）がそれぞれ４つ割り当てられている。ＶＲＢとは、後述するデータの配置前におけるデータの割当単位である。当該例では、端末＃１に送信するデータのデータサイズは４つのＶＲＢ分であるが、端末＃２に送信するデータのデータサイズは２つのＶＲＢ分である。このように、端末＃２に割り当てられた４つのＶＲＢの内、２つのＶＲＢには実データが含まれていないため、リソース中に空リソースブロックが発生する。なお、本明細書においては、当該空リソースブロックに、端末＃１，＃２以外の他の端末に送信するデータは割り当てないことを想定している。【０００６】
図１３（ａ）及び（ｂ）は、時間方向と周波数方向のＰＲＢ（Physical Resource Block）に割り当てられた各端末に送信されるデータの一例を示す図である。図１３（ａ）は、端末＃１に送信されるデータであり、図１３（ｂ）は、端末＃２に送信されるデータである。図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、各端末の各ＶＲＢに割り当てられたデータは、端末毎に、周波数方向でＶＲＢと一対一に対応するＰＲＢ上に配置される。ＰＲＢとは、データの配置後におけるデータの割当単位であり、複数の周波数および時間のリソースブロックから構成されている。例えば、図１３（ｂ）に示すように、周波数方向に１８のサブキャリアと時間方向に６のシンボルとから構成されている。また、ＰＲＢ上にデータが配置されるとき、端末毎に異なる位置にパイロットシンボルが挿入される。【０００７】
無線移動通信では、伝搬チャネル（以下、単に「チャネル」という）上で、マルチパスフェージングの影響により信号波形に歪みが生じる。基地局から端末に送信される信号も同様である。基地局から送信された信号を端末が正しく復号するためには、端末がチャネルを推定し、信号を補償する必要がある。このチャネル推定のため、基地局は、基地局と端末の双方にとって既知のパイロットシンボルを送信する。なお、パイロットシンボルは、時間方向又は周波数方向に対して等間隔で各ＰＲＢ内に複数配置される。【０００８】
図１４は、図１３（ａ）及び（ｂ）に示した各端末のデータが多重されたデータの一例を示す図である。図１４に示すように、多重される各端末のパイロットシンボルは、時間方向又は周波数方向に等間隔で複数配置されている。チャネル推定は、パイロットシンボルを用いて推定したチャネルの変動量に重み付けや平均化等の補間処理を施し、パイロットシンボルの間に存在するデータのチャネルを、図１４に示したリソースエレメント（Resource Element：RE）毎に推定する処理である。【０００９】
なお、特許文献１に開示されている技術は、ＭＩＭＯ方式を採用しておらず、一端末との通信を前提としている。また、特許文献１には、空リソースブロックに関する開示もない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】日本国特開２００７−１３５０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
端末側で行われるチャネル推定の精度は、時間と周波数の両方向に対し、パイロットシンボルに近いリソースエレメントのデータ程良い。言い換えると、パイロットシンボルから離れる程、チャネル推定精度は低下する。但し、パイロットシンボルは、図１３（ａ）及び（ｂ）並びに図１４に示したように、ＰＲＢにデータが割り当てられているか否かにかかわらず、全てのＰＲＢに挿入される。図１３（ｂ）に示した例では、右側２つのＰＲＢ（空リソースブロック）にデータは割り当てられていないが、パイロットシンボルは、周波数の両方向に対して一定間隔で配置されている。しかし、右側２つのＰＲＢに挿入されたパイロットシンボルの近傍には、端末＃２に送信するデータが割り当てられていない。このため、パイロットシンボルの一部は有効活用されていない。すなわち、パイロットシンボルの機能を利用する機会を一部損失している。【００１２】
本発明の目的は、全てのパイロットシンボルの機能を十分に活用し、誤り率特性を改善する無線通信装置及びデータ再配置方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、サイズが異なる複数のデータ群を多重した信号を通信端末に伝送する無線通信装置であって、時間方向及び周波数方向のリソースブロックが所定数割り当てられた前記複数のデータ群の内、前記所定数のリソースブロックを全て利用しないデータ群の空リソースブロックを検出する空リソースブロック検出部と、空リソースブロックを含むリソースが割り当てられたデータ群に対して、リソースブロックに配置されたデータの一部を、前記空リソースブロック中に設けられたパイロットシンボルの近傍に再配置するデータ再配置部と、を具備する無線通信装置を提供する。【００１４】
本発明は、サイズが異なる複数のデータ群を多重した信号を通信端末に空間多重伝送する無線通信装置が行うデータ再配置方法であって、時間方向及び周波数方向のリソースブロックが所定数割り当てられた前記複数のデータ群の内、前記所定数のリソースブロックを全て利用しないデータ群の空リソースブロックを検出し、空リソースブロックを含むリソースが割り当てられたデータ群に対して、リソースブロックに配置されたデータの一部を、前記空リソースブロック中に設けられたパイロットシンボルの近傍に再配置するデータ再配置方法を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る無線通信装置及びデータ再配置方法によれば、全てのパイロットシンボルの機能を十分に活用し、誤り率特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態の基地局の構成を示すブロック図
【図２】再配置の対象となるデータの選択方法を示す図
【図３】第１の実施形態の端末の構成を示すブロック図
【図４】（ａ）及び（ｂ）はデータの再配置が行われた後のＰＲＢに割り当てられた各端末に送信されるデータの一例を示す図
【図５】（ａ）及び（ｂ）はデータの再配置が行われた後のＰＲＢに割り当てられた各端末に送信されるデータの他の例を示す図であり、（ａ）は端末＃１に送信されるデータであり、（ｂ）は端末＃２に送信されるデータである。
【図６】データの再配置を行っていない図１３（ａ）及び（ｂ）に示した例の、各チャネルの推定精度と、端末＃１のチャネルにおける端末＃２のチャネルからの干渉と、端末＃１のＳＩＮＲの分布とを示す図
【図７】データの再配置を行う図１４に示した例の、各チャネルの推定精度と、端末＃１のチャネルにおける端末＃２のチャネルからの干渉と、端末＃１のＳＩＮＲの分布とを示す図
【図８】端末＃２の空ＲＢ数に応じたチャネル推定精度と制御データの電力損がＳＩＮＲに与える影響を示すグラフ
【図９】シグナリングビットの上限が３ビットに制限された際の、割り当てられたリソースブロック数と空リソースブロック数と再配置パターンを示すシグナリングビットの関係を示す図
【図１０】（ａ）及び（ｂ）はシグナリングビット数の上限値が３の場合の空ＲＢ数と粒度の関係を示し、（ａ）は８の空ＲＢを粒度１で量子化する際の概念図であり、（ｂ）は１６の空ＲＢを粒度２で量子化する際の概念図
【図１１】端末＃２のＲＢ数と空ＲＢ数と再配置パターンを示すシグナリングビットの関係を示す図
【図１２】ＭＵ−ＭＩＭＯ方式を採用した基地局が２つの端末の各々に送信する、周波数方向の論理リソースブロックに割り当てられたデータの一例を示す図
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は時間方向と周波数方向のＰＲＢに割り当てられた各端末に送信されるデータの一例を示す図であり、（ａ）は端末＃１に送信されるデータであり、（ｂ）は端末＃２に送信されるデータ
【図１４】図１３（ａ）及び（ｂ）に示した各端末のデータが多重されたデータの一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。以下説明する通信システムは、複数アンテナを有する基地局と、複数アンテナを有する複数の通信端末（以下、単に「端末」という）とから構成され、下りリンクの伝送方式としてＭＵ−ＭＩＭＯ（MultiUser-MIMO）方式を採用している。したがって、基地局は、チャネル状態の良い端末に、時間方向と周波数方向に加え空間方向にもブロック単位でリソースを割り当てて、指向性毎に異なる信号を複数の端末に送信する。
【００１８】
なお、本通信システムの多重数は２である。以下説明する実施形態では、基地局から端末に送信される信号には、端末＃１に送信するデータと端末＃２に送信するデータが多重されている。但し、端末＃２に送信するデータサイズは、端末＃１に送信するデータサイズよりも小さい。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の基地局の構成を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態の基地局は、スケジューリング部１０１と、空リソースブロック検出部（空ＲＢ検出部）１０３と、再配置パターン決定部１０５と、制御データ生成部１０７と、制御データ符号化部１０９と、制御データ変調部１１１と、符号化部１１３と、変調部１１５と、データ配置部１１７と、データ再配置部１１９と、ＭＩＭＯ多重部１２１と、ＯＦＤＭ変調部１２３と、フィードバックデータ復調部（ＦＢデータ復調部）１２５と、フィードバックデータ復号部（ＦＢデータ復号部）１２７とを備える。
【００２０】
スケジューリング部１０１は、各端末から送信されたフィードバックデータに含まれるＣＱＩ（Channel Quality Information）に基づいて、基地局がデータを送信する端末を選択する。なお、スケジューリング部１０１は、チャネルのＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise power Ratio）特性が良い端末に通信機会を割り当てるチャネル適応型スケジューリングを行う。空ＲＢ検出部１０３は、各端末に送信するデータサイズを比較して、各端末の空リソースブロック（空ＲＢ）数を検出する。なお、空リソースブロックは、実データを含まないリソースブロックである。
【００２１】
再配置パターン決定部１０５は、端末＃２に割り当てられたリソースブロック数及び端末＃２の空リソースブロック数に基づいて、ＰＲＢ（Physical Resource Block）上に割り当てられたデータを再配置する際のパターン（再配置パターン）を決定する。再配置パターン決定部１０５において再配置されるデータの対象としては、パイロットシンボルから時間方向及び周波数方向で最も離れたリソースエレメントのデータから優先的に選択される。
【００２２】
図２は、再配置の対象となるデータの選択方法を示す図である。図２に示した例では、隣り合うサブキャリア間の間隔が符号ａによって示されている。図２に例として示された、パイロットシンボルから距離３ａ離れたリソースエレメントと、同パイロットシンボルから距離１．４１ａ離れたリソースエレメントを比較すると、再配置の対象となるデータとしては、距離３ａ離れた前者のリソースエレメントの方が優先して選択される。
【００２３】
再配置パターン決定部１０５は、時間と周波数の両方向での距離に限らず、時間方向又は周波数方向のチャネル変動の状況に応じて再配置するデータを選択しても良い。例えば、周波数方向のチャネル変動が時間方向のチャネル変動と比較して大きいとき、再配置パターン決定部１０５は、パイロットシンボルから周波数方向で最も離れたリソースエレメントのデータから優先的に選択する。逆に、時間方向のチャネル変動が周波数方向のチャネル変動と比較して大きいとき、再配置パターン決定部１０５は、パイロットシンボルから時間方向で最も離れたリソースエレメントのデータから優先的に選択する。
【００２４】
また、再配置するデータを選択する際の指標として、サブキャリア間のチャネル相関値が用いられても良い。この場合、パイロットシンボルが配置されているサブキャリアとのチャネル相関値が小さいサブキャリアに配置されているデータが優先して選択される。
【００２５】
上述したように、再配置パターンは、リソースブロック数と空リソースブロック数の関係によって異なる。このため、再配置パターン決定部１０５は、各関係に対応する再配置パターンをテーブル化してメモリに記憶する。
【００２６】
制御データ生成部１０７は、スケジューリングされた端末のＣＱＩ、レイヤ（ＭＩＭＯのデータ多重数に関する情報であって、本実施形態では「２」）、ＭＩＭＯ送信ウェイト及び再配置パターン等の情報から構成される制御データを生成する。符号化部１１３は、制御データ生成部１０７から入力される符号化率に従って、誤り訂正符号化を実施する。変調部１１５は、制御データ生成部１０７から入力される変調レベルに従って、符号化データをディジタル変調する。
【００２７】
データ配置部１１７は、周波数方向でＶＲＢ（Virtual Resource Block）に対応する各ＰＲＢ内に、変調データ及びチャネル推定のためのパイロットシンボルを時間方向又は周波数方向に対して等間隔で配置する。データ再配置部１１９は、再配置パターン決定部１０５から入力される再配置パターンに従って、端末＃２に送信する実データの一部を空リソースブロック中のパイロットシンボルの近傍に再配置する。なお、データ再配置部１１９は、端末＃１に送信する実データに対しては再配置処理を行わない。データ再配置部１１９が行う再配置の詳細については後述する。
【００２８】
ＭＩＭＯ多重部１２１は、各端末に送信するデータにＭＩＭＯ送信ウェイトを乗算し、各データを加算して多重する。ＯＦＤＭ変調部１２３は、多重されたデータを逆高速フーリエ変換して、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調信号を生成する。ＯＦＤＭ変調信号は、アンテナから送信データとして端末に送信される。
【００２９】
制御データ符号化部１０９は、制御データ生成部１０７が生成した制御データを所定の符号化率で符号化する。制御データ変調部１１１は、符号化制御データを所定の変調レベルでディジタル変調する。変調された符号化制御データは、個別制御チャネルで端末に送信される。
【００３０】
ＦＢデータ復調部１２５は、受信したフィードバックデータを復調する。ＦＢデータ復号部１２７は、復調したフィードバックデータを復号化し、各端末のＣＱＩを抽出する。
【００３１】
図３は、第１の実施形態の端末の構成を示すブロック図である。図３に示すように、第１の実施形態の端末は、ＯＦＤＭ復調部２０１と、回線推定部２０３と、回線品質測定部２０５と、ＭＩＭＯ分離部２０７と、再配置データ戻し部２０９と、配置データ戻し部２１１と、復調部２１３と、復号部２１５と、フィードバックデータ生成部（ＦＢデータ生成部）２１７と、フィードバックデータ符号化部（ＦＢデータ符号化部）２１９と、フィードバックデータ変調部（ＦＢデータ変調部）２２１と、制御データ復調部２２３と、制御データ復号部２２５とを備える。
【００３２】
ＯＦＤＭ復調部２０１は、受信したデータを高速フーリエ変換して、受信データがサブキャリア単位に変換されたＭＩＭＯデータを出力する。回線推定部２０３は、パイロットシンボルを用いて本端末の伝搬チャネルを推定する。回線品質測定部２０５は、パイロットシンボルを用いて平均ＳＩＮＲを推定する。
【００３３】
ＭＩＭＯ分離部２０７は、ＯＦＤＭ復調部２０１から出力されたＭＩＭＯデータに基地局と同じＭＩＭＯ送信ウェイトを乗算又は加算して、変調データに分離する。なお、ＭＩＭＯ送信ウェイトは、制御データ復号部２２５から入力される。再配置データ戻し部２０９は、制御データ復号部２２５から入力される再配置パターンに従って、再配置された端末＃２のデータの一部を元の位置に戻す。なお、端末＃１のデータは再配置されていないため、再配置データ戻し部２０９は、端末＃１のデータに対して再配置戻しは行わない。配置データ戻し部２１１は、ＰＲＢ上に配置されたデータを抽出する。
【００３４】
復調部２１３は、配置データ戻し部２１１が抽出したデータをディジタル復調して符号化データに変換する。復号部２１５は、誤り訂正復号を実施して符号化データを復号する。
【００３５】
ＦＢデータ生成部２１７は、回線品質測定部２０５が導出した平均ＳＩＮＲから、本端末のＣＱＩ及びＭＩＭＯ送信ウェイト等の情報から構成される制御データを決定する。ＦＢデータ符号化部２１９は、ＦＢデータ生成部２１７が生成した制御データを所定の符号化率で符号化する。ＦＢデータ変調部２２１は、符号化制御データを所定の変調レベルでディジタル変調する。
【００３６】
制御データ復調部２２３は、受信した制御データを復調する。制御データ復号部２２５は、復調された受信制御データを復号する。
【００３７】
以下、図１に示した基地局のデータ再配置部１１９が行うデータの再配置について詳細に説明する。図１２に示した例と同様、端末＃１に送信するデータのデータサイズは４つのＶＲＢ分であり、端末＃２に送信するデータのデータサイズは２つのＶＲＢ分である場合について説明する。
【００３８】
データ配置部１１７は、ＶＲＢに割り当てられた図１２に示すデータを、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すよう、周波数方向でＶＲＢと一対一に対応するＰＲＢに割り当てる。データ再配置部１１９は、図１３（ａ）及び（ｂ）に示したデータの内、端末＃２に送信する実データの一部を空リソースブロックに再配置する。図４（ａ）及び（ｂ）は、データの再配置が行われた後のＰＲＢに割り当てられた各端末に送信されるデータの一例を示す図である。図４（ａ）は、端末＃１に送信されるデータであり、再配置されていない。図４（ｂ）は、端末＃２に送信されるデータであり、再配置されている。
【００３９】
図４（ｂ）に示されているように、データ再配置部１１９は、図１３（ｂ）に示された空リソースブロック中のパイロットシンボルの近傍に実データの一部を再配置する。上述したように、データ再配置部１１９は、再配置パターン決定部１０５から入力される再配置パターンに従って、当該再配置を行う。再配置パターン決定部１０５は、割り当てられたリソースブロック数及び空リソースブロック数に基づいて、データ再配置部１１９がデータを再配置する際のパターン（再配置パターン）を決定する。
【００４０】
再配置パターンは、割り当てられたリソースブロック数と空リソースブロック数の関係によって異なる。４つのリソースブロックに対して２つの空リソースブロックがある場合は、先に示した図１３（ｂ）から図４（ｂ）への再配置が行われる。また、４つのリソースブロックに対して３つの空リソースブロックがある場合は、先に示した図１３（ｂ）から図５（ｂ）への再配置が行われる。図５（ａ）及び（ｂ）は、データの再配置が行われた後のＰＲＢに割り当てられた各端末に送信されるデータの他の例を示す図である。図５（ａ）は、端末＃１に送信されるデータであり、再配置されていない。図５（ｂ）は、端末＃２に送信されるデータであり、再配置されている。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態では、割り当てられたリソースブロックに空リソースブロックが含まれる場合には、実データの一部が空リソースブロック中のパイロットシンボルの近傍に再配置される。したがって、当該実データが送信された端末では、割り当てられたリソースブロックに挿入された全てのパイロットシンボルが、当該端末の伝搬チャネルの推定のために有効活用される。その結果、端末＃２のチャネルの平均ＳＩＮＲ特性が改善され、誤り率特性が改善される。また、端末＃１のＳＩＮＲ特性が平準化され、その結果、端末＃１の誤り率特性が改善される。
【００４２】
以下、端末＃２の誤り率特性が改善される理由について説明する。端末に送信されるデータの内、パイロットシンボルの近傍に配置されるデータが多い程、チャネル推定精度は向上する。ＳＩＮＲは、チャネル推定精度が良いほど改善され、かつ、多重された他の端末のチャネルからの干渉が低減するほど改善する（ＳＩＮＲ∝チャネル推定精度／多重された他の端末のチャネルからの干渉）。このため、端末＃２の平均ＳＩＮＲ特性は大幅に改善される。したがって、端末＃２のチャネルにおける誤り率特性が改善される。また、インターリーブ効果による誤り率特性の改善も期待される。なお、空リソースブロック数が多い程、再配置される実データがパイロットシンボルの近傍に配置される。このため、空リソースブロック数の多いほど、チャネル推定精度が向上し、平均ＳＩＮＲ特性がより一層改善される。
【００４３】
次に、端末＃１の誤り率特性が改善される理由について説明する。まず、データの再配置を行わない例の平均ＳＩＮＲについて説明する。図６は、データの再配置を行っていない図１３（ａ）及び（ｂ）に示した例の、各チャネルの推定精度と、端末＃１のチャネルにおける端末＃２のチャネルからの干渉と、端末＃１のＳＩＮＲの分布とを示す図である。図６に点線で示されているように、各チャネルの推定精度は、各端末のＰＲＢに挿入されたパイロットシンボルの近傍で高く、パイロットシンボルから離れるに従って低下する。また、端末＃１のチャネルにおける端末＃２のチャネルからの干渉が一点鎖線で示されているように、当該干渉を示す値は、端末＃２のデータ割当リソースブロックに対応するＰＲＢでは高く、空リソースブロックに対応するＰＲＢでは小さい。その結果、端末＃１のＳＩＮＲは、端末＃２のデータ割当リソースブロックに対応するＰＲＢではチャネル推定精度に応じた値となり、空リソースブロックに対応するＰＲＢではチャネル推定精度にかかわらず一定値となる。このように、各端末に送信されるデータサイズが異なり、割り当てられたＰＲＢがデータ割当リソースブロックと空リソースブロックに二極化されている場合、ＳＩＮＲの分布特性はリソースブロックによって異なる。
【００４４】
一方、図７は、データの再配置を行う図１４に示した例の、各チャネルの推定精度と、端末＃１のチャネルにおける端末＃２のチャネルからの干渉と、端末＃１のＳＩＮＲの分布とを示す図である。端末＃２のチャネルでは、パイロットシンボルから遠くチャネル推定精度が低いリソースエレメントには実データが割り当てられていない。したがって、端末＃１のチャネルにおける同位置のリソースエレメントは、端末＃２のチャネルからの干渉を受けない。一方、パイロットシンボルに近いリソースエレメントでは干渉は受ける。その結果、図６に示した例ではＳＩＮＲが相対的に良くないパイロットシンボルの遠くにあるリソースエレメントのＳＩＮＲが改善し、かつ、図６に示した例ではＳＩＮＲが相対的に良いパイロットシンボルの近くにあるリソースエレメントのＳＩＮＲが劣化する。このため、図７に太線で示すように、端末＃１のＳＩＮＲ特性が平準化する。
【００４５】
なお、符号化部１１３における誤り訂正符号としてターボ符号といったランダム誤り訂正符号を対象としても良い。ターボ復号器に入力するデータのＳＩＮＲが平準化されているほど、すなわち正規分布に近いほど、符号化利得をより向上させることができる。したがって、端末＃１のチャネルにおける誤り率特性が改善される。
【００４６】
（第２の実施形態）
図１に示した基地局が備える再配置パターン決定部１０５は、端末＃２に割り当てられたリソースブロック数（以下、単に「ＲＢ数」という）及び端末＃２の空リソースブロック数（以下、単に「空ＲＢ数」という）に基づいて、再配置パターンを決定する。再配置パターンの種類は、所定数のシグナリングビットによって表される。空ＲＢ数が多いと再配置パターンの種類が増すため、シグナリングビット数も増す。配置パターンの種類を示すデータは、制御データの一部として基地局から端末＃２に送信される。したがって、配置パターンの種類を示すデータのシグナリングビット数が多いと、制御データを送信するために要する電力が増大する。すなわち、シグナリングビット数が増すと電力損が増大し、平均ＳＩＮＲ特性が悪化する。
【００４７】
一方、空ＲＢ数が多いと、パイロットシンボルの近傍に配置されるデータが増加する。このため、第１の実施形態で説明したように、空ＲＢ数が多いとチャネル推定精度が向上する。その結果、平均ＳＩＮＲ特性が改善され、誤り率特性が改善される。図８は、端末＃２の空ＲＢ数に応じたチャネル推定精度と制御データの電力損が平均ＳＩＮＲに与える影響を示すグラフである。図８に示すように、空ＲＢ数が増すにつれ、チャネル推定精度の向上による平均ＳＩＮＲ改善量は一定値まで増加するが、空ＲＢ数が所定値以上になると頭打ちとなる。
【００４８】
したがって、第２の実施形態では、空ＲＢ数の増加による平均ＳＩＮＲ特性の改善利得と劣化利得の差が改善方向で最大となる最適な空ＲＢ数が設定される。図８に示した例によれば、空ＲＢ数が８以上では、チャネル推定精度の向上による平均ＳＩＮＲ特性の改善量増加が見込めないことが分かる。したがって、再配置パターンを示すシグナリングビットの上限を３ビットに制限することで、シグナリングビット数の増大による電力損を抑制し、平均ＳＩＮＲ特性を改善することができる。なお、シグナリングビットの上限値は、システム毎に決められた値（２のべき乗）を使用する。
【００４９】
図９は、シグナリングビットの上限が３ビットに制限された際の、割り当てられたリソースブロック数と空リソースブロック数と再配置パターンを示すシグナリングビットの関係を示す図である。図９に示すように、空リソースブロック数が実際には９つ以上あっても、再配置パターンは空ＲＢ数が８つの場合のシグナリングビットによって表現される。
【００５０】
（第３の実施形態）
第２の実施形態で説明した再配置パターンを示すシグナリングビットの粒度を一定にすると、空ＲＢ数が大きくなるに従いシグナリングビット数が増大する。なお、シグナリングビットの粒度は、リソース中の空領域を量子化する際の単位（量子化単位）に等しい。例えば、粒度を１のとき、空領域は１ＲＢ単位で量子化されるため、空ＲＢが８つある場合のシグナリングビット数は３ビットである。しかし、空ＲＢが１６つある場合、シグナリングビット数は４ビットとなり、第２の実施形態で説明したシグナリングビットの上限値を超えてしまう。第３の実施形態では、空ＲＢ数に応じて粒度（量子化単位）を設定する。
【００５１】
図１０（ａ）及び（ｂ）は、シグナリングビット数の上限値が３の場合の空ＲＢ数と粒度の関係を示す。図１０（ａ）は、８の空ＲＢを粒度１で量子化する際の概念図であり、図１０（ｂ）は、１６の空ＲＢを粒度２で量子化する際の概念図である。図１０（ｂ）に示すように、１６の空ＲＢを粒度１で量子化するとシグナリングット数は４ビットとなり上限値を超えてしまう。したがって、本実施形態では、１６の空ＲＢを量子化する際の単位を２ＲＢとし、粒度を２に設定することによって、シグナリングビット数を３ビットに抑える。図１１は、端末＃２のＲＢ数と空ＲＢ数と再配置パターンを示すシグナリングビットの関係を示す図である。
【００５２】
このように、第３の実施形態では、空ＲＢ数に応じて、シグナリングビットの上限値を超えないよう、シグナリングビットの粒度（量子化単位）が設定される。このため、空ＲＢ数が第２の実施形態で説明した平均ＳＩＮＲ特性の改善利得が最大となる最適な空ＲＢ数を超えても、シグナリングビットの上限値で再配置パターンを表すことができる。
【００５３】
上記説明した実施形態では、多重数が２の場合を例に説明したが、多重数は３以上であっても良い。また、上記実施形態では、下りリンクの伝送方式としてＭＵ−ＭＩＭＯ方式を例に説明したが、例えば、ＳＵ−ＭＩＭＯ（SingleUser-MIMO）方式であっても良い。このとき、基地局で多重されるデータは、一端末に複数の伝搬チャネルを介して送信される複数の異なるデータである。また、上記実施形態では、多重される各端末のパイロットシンボルは、時間軸上又は周波数軸上で隣接しているが、隣接せず互いに近傍した位置にあっても良い。さらに、各端末のパイロットシンボルの数が異なっていてもよく、その場合、あるパイロットシンボルの近傍では複数の端末のパイロットシンボルが存在し、あるパイロットシンボルの近傍には複数の端末のパイロットシンボルが存在しない場合でもよい。
【００５４】
また、基地局は、端末＃１のＲＢ数を端末＃２の個別チャネルで通知しても良い。端末＃２は、自分自身のＲＢ数を個別制御チャネルから取得できるため、端末＃１のＲＢ数を自分宛の個別制御チャネルから取得し、その差分を計算することにより、空ＲＢ数を求めることができるからである。
【００５５】
また、共通制御チャネルを使用する場合、基地局は、端末＃１のＲＢ数を制御データとして通知すれば良い。端末＃２は、自分自身のＲＢ数を個別制御チャネルから取得できるため、端末＃１のＲＢ数を共通制御チャネルから取得し、その差分を計算することにより、空ＲＢ数を求めることができるからである。また、この方法を用いると既存のシステムに対して、追加するシグナリングを考えなくても良い。
【００５６】
さらに、上記実施形態では、空ＲＢの発生要因を端末間のデータサイズの差異に限定して説明したが、例えば、データを割り当てる端末が存在しないという状況であっても空ＲＢが発生する。このような場合でも、上記説明したデータの再配置を適用可能である。
【００５７】
上記各実施形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【００５８】
また、上記各実施形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００５９】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、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 Programmable 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ュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【００６０】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【００６１】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【００６２】
本出願は、2010年3月3日出願の日本特許出願（特願2010-046773）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に係る無線通信装置は、全てのパイロットシンボルの機能を十分に活用する基地局等として有用である。
【符号の説明】
【００６４】
１０１  スケジューリング部
１０３  空リソースブロック検出部（空ＲＢ検出部）
１０５  再配置パターン決定部
１０７  制御データ生成部
１０９  制御データ符号化部
１１１  制御データ変調部
１１３  符号化部
１１５  変調部
１１７  データ配置部
１１９  データ再配置部
１２１  ＭＩＭＯ多重部
１２３  ＯＦＤＭ変調部
１２５  フィードバックデータ復調部（ＦＢデータ復調部）
１２７  フィードバックデータ復号部（ＦＢデータ復号部）
２０１  ＯＦＤＭ復調部
２０３  回線推定部
２０５  回線品質測定部
２０７  ＭＩＭＯ分離部
２０９  再配置データ戻し部
２１１  配置データ戻し部
２１３  復調部
２１５  復号部
２１７  フィードバックデータ生成部（ＦＢデータ生成部）
２１９  フィードバックデータ符号化部（ＦＢデータ符号化部）
２２１  フィードバックデータ変調部（ＦＢデータ変調部）
２２３  制御データ復調部
２２５  制御データ復号部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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