(57)【要約】  親局装置は、少なくとも同期信号と制御信号を含む下りリンクのデジタルの制御データを変調し、リソースエレメント情報を変調制御データに付加し、リソースエレメント情報が付加された変調制御データに由来するデータと、変調されていない下りリンクのデジタルの周波数領域のユーザデータとを合成する。子局装置は、受信した光信号を電気信号に変換し、電気信号から変調制御データに由来するデータと周波数領域のユーザデータを分離し、周波数領域のユーザデータを変調し、リソースエレメント情報を変調ユーザデータに付加し、変調ユーザデータに由来する成分と変調制御データに由来する成分を含む時間領域結合データを電波で送信する。
2016088820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局装置と、
ユーザ装置と無線通信する子局装置と、
前記子局装置と前記親局装置とを接続する光伝送路とを備え、
前記親局装置は、
少なくとも同期信号と制御信号を含む下りリンクのデジタルの制御データを変調して変調制御データを生成する変調制御データ生成部と、
前記制御データを前記子局装置で無線送信するためのリソースエレメントを示すリソースエレメント情報を前記変調制御データに付加するリソースエレメントマッピング部と、
前記リソースエレメント情報が付加された前記変調制御データに由来するデータと、変調されていない下りリンクのデジタルの周波数領域のユーザデータとを合成する合成部と、
前記合成部の出力データを前記光伝送路で伝送可能な光信号に変換する出力変換部とを備え、
前記子局装置は、
前記光伝送路を介して受信した前記光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記電気信号から前記変調制御データに由来するデータと、前記周波数領域のユーザデータを分離する分離部と、
前記周波数領域のユーザデータを変調して、変調ユーザデータを生成する変調ユーザデータ生成部と、
前記ユーザデータを無線送信するためのリソースエレメントを示すリソースエレメント情報を前記変調ユーザデータに付加するリソースエレメントマッピング部と、
前記リソースエレメント情報が付加された前記変調ユーザデータに由来する成分と、前記リソースエレメント情報が付加された前記変調制御データに由来する成分を含む時間領域結合データを電波で送信する無線送信部とを備える
無線基地局。
【請求項２】
前記親局装置の前記合成部は、
前記リソースエレメント情報が付加された周波数領域の前記変調制御データと、変調されていない下りリンクのデジタルの周波数領域のユーザデータとを合成し、
前記子局装置は、
前記リソースエレメント情報が付加された周波数領域の前記変調ユーザデータと、前記子局装置で前記リソースエレメント情報が付加された周波数領域の前記変調制御データを結合して、周波数領域結合データを生成する周波数領域データ結合部と、
前記周波数領域結合データを逆フーリエ変換して時間領域結合データを生成する時間領域結合データ生成部とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記親局装置は、
前記子局装置が前記同期信号の電力および下りリンクの参照信号の電力を制御するための情報を示す補助信号を前記子局装置に送信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記親局装置は、
前記子局装置が宛先のユーザ装置ごとに前記ユーザデータを変調すべき変調フォーマットを示す補助信号を前記子局装置に送信することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線基地局。
【請求項５】
前記親局装置は、
前記子局装置がＭＩＭＯ送信に用いるためのユーザデータのレイヤマッピングおよびプリコーディングのための情報を示す補助信号を前記子局装置に送信することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線基地局。
【請求項６】
少なくとも各リソースブロック内で前記ユーザデータと同時に無線送信されるべき参照信号を、前記親局装置の前記変調制御データ生成部は変調せずに、前記変調制御データの元となる制御データからこれらの参照信号を除外し、
前記親局装置の前記出力変換部は、これらの参照信号に由来する成分を含まない前記光信号を生成し、
前記子局装置は、これらの参照信号を生成する参照信号生成部を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線基地局。
【請求項７】
前記親局装置は、
前記子局装置が前記参照信号を生成することが可能なように、前記子局装置に対応する物理セルＩＤを前記子局装置に通知することを特徴とする請求項６に記載の無線基地局。
【請求項８】
ユーザ装置と無線通信する子局装置に光伝送路で接続される親局装置であって、
少なくとも同期信号と制御信号を含む下りリンクのデジタルの制御データを変調して変調制御データを生成する変調制御データ生成部と、
前記制御データを前記子局装置で無線送信するためのリソースエレメントを示すリソースエレメント情報を前記変調制御データに付加するリソースエレメントマッピング部と、
前記リソースエレメント情報が付加された前記変調制御データに由来するデータと、変調されていない下りリンクのデジタルの周波数領域のユーザデータとを合成する合成部と、
前記合成部の出力データを前記光伝送路で伝送可能な光信号に変換する出力変換部と
を備える親局装置。
【請求項９】
請求項８に記載の親局装置に光伝送路で接続され、ユーザ装置と無線通信する子局装置であって、
前記光伝送路を介して受信した前記光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記電気信号から前記変調制御データに由来するデータと、前記周波数領域のユーザデータを分離する分離部と、
前記周波数領域のユーザデータを変調して、変調ユーザデータを生成する変調ユーザデータ生成部と、
前記ユーザデータを無線送信するためのリソースエレメントを示すリソースエレメント情報を前記変調ユーザデータに付加するリソースエレメントマッピング部と、
前記リソースエレメント情報が付加された前記変調ユーザデータに由来する成分と、前記リソースエレメント情報が付加された前記変調制御データに由来する成分を含む時間領域結合データを電波で送信する無線送信部と
を備える子局装置。
【請求項１０】
ユーザ装置と無線通信する子局装置と、
親局装置と、
前記子局装置と前記親局装置とを接続する光伝送路とを備え、
前記子局装置は、
ユーザ装置から受信した信号に由来する上りリンクのデジタルの時間領域データをフーリエ変換して、周波数領域データを生成するフーリエ変換部と、
前記周波数領域データのうちのユーザデータに相当する周波数領域ユーザデータを逆フーリエ変換して時間領域ユーザデータを生成する第１の逆フーリエ変換部と、
前記時間領域ユーザデータを復調して前記ユーザデータを復元するユーザデータ復調部と、
前記周波数領域データのうちの少なくとも制御信号を含む制御データに相当する周波数領域制御データと前記ユーザデータとを合成する合成部と、
前記合成部の出力データを前記光伝送路で伝送可能な光信号に変換する出力変換部とを備え、
前記親局装置は、
前記光伝送路を介して受信した前記光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記電気信号を前記ユーザデータと前記周波数領域制御データとに分離する分離部と、
前記周波数領域制御データを逆フーリエ変換して時間領域制御データを生成する第２の逆フーリエ変換部と、
前記時間領域制御データを復調して前記制御データを復元する制御データ復調部とを備える
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項１１】
親局装置と、
ユーザ装置と無線通信する子局装置と、
前記子局装置と前記親局装置とを接続する光伝送路とを備える無線基地局における制御方法であって、
前記親局装置において、
少なくとも同期信号と制御信号を含む下りリンクのデジタルの制御データを変調して変調制御データを生成することと、
前記制御データを前記子局装置で無線送信するためのリソースエレメントを示すリソースエレメント情報を前記変調制御データに付加することと、
前記リソースエレメント情報が付加された前記変調制御データに由来するデータと、変調されていない下りリンクのデジタルの周波数領域のユーザデータとを合成することと、
合成されたデータを前記光伝送路で伝送可能な光信号に変換することとを備え、
前記子局装置において、
前記光伝送路を介して受信した前記光信号を電気信号に変換することと、
前記電気信号から前記変調制御データに由来するデータと、前記周波数領域のユーザデータを分離することと、
前記周波数領域のユーザデータを変調して、変調ユーザデータを生成することと、
前記ユーザデータを無線送信するためのリソースエレメントを示すリソースエレメント情報を前記変調ユーザデータに付加することと、
前記リソースエレメント情報が付加された前記変調ユーザデータに由来する成分と、前記リソースエレメント情報が付加された前記変調制御データに由来する成分を含む時間領域結合データを電波で送信することとを備える
制御方法。
【請求項１２】
ユーザ装置と無線通信する子局装置に光伝送路で接続される親局装置における制御方法であって、
少なくとも同期信号と制御信号を含む下りリンクのデジタルの制御データを変調して変調制御データを生成することと、
前記制御データを前記子局装置で無線送信するためのリソースエレメントを示すリソースエレメント情報を前記変調制御データに付加することと、
前記リソースエレメント情報が付加された前記変調制御データに由来するデータと、変調されていない下りリンクのデジタルの周波数領域のユーザデータとを合成することと、
合成されたデータを前記光伝送路で伝送可能な光信号に変換することと
を備える制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の制御方法を実行する親局装置に光伝送路で接続され、ユーザ装置と無線通信する子局装置における制御方法であって、
前記光伝送路を介して受信した前記光信号を電気信号に変換することと、
前記電気信号から前記変調制御データに由来するデータと、前記周波数領域のユーザデータを分離することと、
前記周波数領域のユーザデータを変調して、変調ユーザデータを生成することと、
前記ユーザデータを無線送信するためのリソースエレメントを示すリソースエレメント情報を前記変調ユーザデータに付加することと、
前記リソースエレメント情報が付加された前記変調ユーザデータに由来する成分と、前記リソースエレメント情報が付加された前記変調制御データに由来する成分を含む時間領域結合データを電波で送信することと
を備える制御方法。
【請求項１４】
ユーザ装置と無線通信する子局装置と、
親局装置と、
前記子局装置と前記親局装置とを接続する光伝送路とを備える無線基地局における制御方法であって、
前記子局装置において、
ユーザ装置から受信した信号に由来する上りリンクのデジタルの時間領域データをフーリエ変換して、周波数領域データを生成することと、
前記周波数領域データのうちのユーザデータに相当する周波数領域ユーザデータを逆フーリエ変換して時間領域ユーザデータを生成することと、
前記時間領域ユーザデータを復調して前記ユーザデータを復元することと、
前記周波数領域データのうちの少なくとも制御信号を含む制御データに相当する周波数領域制御データと前記ユーザデータとを合成することと、
合成されたデータを前記光伝送路で伝送可能な光信号に変換することとを備え、
前記親局装置において、
前記光伝送路を介して受信した前記光信号を電気信号に変換することと、
前記電気信号を前記ユーザデータと前記周波数領域制御データとに分離することと、
前記周波数領域制御データを逆フーリエ変換して時間領域制御データを生成することと、
前記時間領域制御データを復調して前記制御データを復元することとを備える
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムの無線基地局ならびに無線基地局を構成する親局装置および子局装置、ならびに無線基地局、親局装置および子局装置における制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話システムなどの無線通信システムでは、携帯電話端末のようなユーザ装置と無線基地局との間の信号の交換が電波を用いた無線通信によって行われている。無線通信システムでは、ユーザ装置との無線通信が可能な地域を拡大するために、リモートアンテナユニット（子局装置、RAU）が使用されることがある。具体的には、無線基地局のベースバンドユニット（親局装置、BBU）に、１つ以上の子局装置が接続され、子局装置がユーザ装置と無線通信を行う。無線基地局の電波が届かない地域に、このような子局装置を配置することにより、サービスエリアが拡大される。典型的には、子局装置は高層ビルディング、地下街、鉄道の駅などに配置される。子局装置（RAU)は、光張出し（optical feeder）無線装置またはリモート無線ヘッド（RRH）とも呼ばれる。【０００３】
無線基地局では、各子局装置と親局装置は、典型的には、信号の伝搬損失が少ない光ファイバで接続される。例えば特許文献１には、各子局装置と親局装置が光ファイバで接続された無線通信システムを開示する。このように、無線通信システムの一部の伝送路に光ファイバを使用する技術は、ＲＯＦ（Radio over Fiber）技術として知られている。【０００４】
ユーザ装置からの無線周波数信号（RF信号）は子局装置のアンテナで受信された後、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）に準拠したインターフェースなどのインターフェースを介して、親局装置に光伝送される。【０００５】
3GPP（Third Generation Partnership Project）におけるLTE（Long Term Evolution）において、無線基地局からユーザ装置への無線区間の下りリンクの無線アクセス方式には、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が利用され、ユーザ装置から無線基地局への無線区間の上りリンクの無線アクセス方式には、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）が利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2013-183253号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
下りリンク送信において、親局装置は、下りリンクのデジタル信号にＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などの変調処理を施すためのコンスタレーションマッピングを行って、変調されたデジタル信号を逆フーリエ変換し、逆フーリエ変換された信号を光信号に変換し、光信号を子局装置に送信する。子局装置は、光信号を電気信号に変換し、送信アンテナを用いて下りリンク信号を電波で送信する。しかし、親局装置で変調されたデジタル信号は、コンスタレーションを表すため、変調されないデジタル信号よりも長くなってしまう。特に変調多値数（modulation level）が大きい場合には、変調されたデジタル信号は変調されないデジタル信号よりも大幅に長くなってしまう。したがって、光伝送路で送信されるデータ量が大きくなる。【０００８】
例えば、下りリンクの電波による無線送信で１５０Ｍｂｐｓの伝送レートを、２０ＭＨｚ帯域幅で２×２ＭＩＭＯを利用して達成する場合には、光伝送路で送信されるデータ量が大きくなるため、光伝送路では２．５Ｇｂｐｓの伝送レートが必要とされる。無線での伝送レートと光での伝送レートの比率が維持されると仮定すると、下りリンクの電波による無線送信で１Ｇｂｐｓの伝送レートを達成するには、光伝送路では１６Ｇｂｐｓ以上の伝送レートが必要とされる。現状のＣＰＲＩ規格では、光伝送路の最大伝送レートは１０Ｇｂｐｓなので、これの実現は困難である。【０００９】
また、ユーザ装置に送信されるべき下りリンクのユーザデータの量は経時的に変動する。しかし、親局装置では、ユーザデータが少ない場合には、ゼロを逆フーリエ変換部に入力するため、光伝送路で送信されるデータ量は一定である。つまり、ユーザデータが少ない場合には、ユーザデータに由来する光データの量は、大幅に増加する。【００１０】
上りリンク送信において、子局装置は、ユーザ装置から受信アンテナで受信された信号をデジタル変換し、デジタル信号を光信号に変換し、光信号を親局装置に送信する。親局装置は、光信号を電気信号に変換し、さらに電気信号に各種の処理を行って、ユーザデータおよび制御データを分離する。しかし、子局装置でデジタル変換されて得られるデジタル信号は、ユーザ装置での変調に起因するコンスタレーションを表すために長い。特にユーザ装置で使用した変調多値数が大きい場合には、子局装置でデジタル変換されて得られるデジタル信号は極めて長い。したがって、光伝送路で送信されるデータ量が大きくなる。【００１１】
したがって、親局装置と子局装置の間の光フロントホール（fronthaul）での光信号のデータ量を削減することが望ましい。とはいえ、信号を単に削除するのでは、ユーザ装置と無線基地局の間の通信を阻害する。【００１２】
そこで、本発明は、ユーザ装置と無線基地局の間の通信を阻害せずに、親局装置と子局装置の間の光伝送路で送信されるデータ量を削減することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の下りリンク送信の態様に係る無線基地局は、親局装置と、ユーザ装置と無線通信する子局装置と、前記子局装置と前記親局装置とを接続する光伝送路とを備え、前記親局装置は、少なくとも同期信号と制御信号を含む下りリンクのデジタルの制御データを変調して変調制御データを生成する変調制御データ生成部と、前記制御データを前記子局装置で無線送信するためのリソースエレメントを示すリソースエレメント情報を前記変調制御データに付加するリソースエレメントマッピング部と、前記リソースエレメント情報が付加された前記変調制御データに由来するデータと、変調されていない下りリンクのデジタルの周波数領域のユーザデータとを合成する合成部と、前記合成部の出力データを前記光伝送路で伝送可能な光信号に変換する出力変換部とを備え、前記子局装置は、前記光伝送路を介して受信した前記光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、前記電気信号から前記変調制御データに由来するデータと、前記周波数領域のユーザデータを分離する分離部と、前記周波数領域のユーザデータを変調して、変調ユーザデータを生成する変調ユーザデータ生成部と、前記ユーザデータを無線送信するためのリソースエレメントを示すリソースエレメント情報を前記変調ユーザデータに付加するリソースエレメントマッピング部と、前記リソースエレメント情報が付加された前記変調ユーザデータに由来する成分と、前記リソースエレメント情報が付加された前記変調制御データに由来する成分を含む時間領域結合データを電波で送信する無線送信部とを備える。【００１４】
本発明の上りリンク送信の態様に係る無線基地局は、ユーザ装置と無線通信する子局装置と、親局装置と、前記子局装置と前記親局装置とを接続する光伝送路とを備え、前記子局装置は、ユーザ装置から受信した信号に由来する上りリンクのデジタルの時間領域データをフーリエ変換して、周波数領域データを生成するフーリエ変換部と、前記周波数領域データのうちのユーザデータに相当する周波数領域ユーザデータを逆フーリエ変換して時間領域ユーザデータを生成する第１の逆フーリエ変換部と、前記時間領域ユーザデータを復調して前記ユーザデータを復元するユーザデータ復調部と、前記周波数領域データのうちの少なくとも制御信号を含む制御データに相当する周波数領域制御データと前記ユーザデータとを合成する合成部と、前記合成部の出力データを前記光伝送路で伝送可能な光信号に変換する出力変換部とを備え、前記親局装置は、前記光伝送路を介して受信した前記光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、前記電気信号を前記ユーザデータと前記周波数領域制御データとに分離する分離部と、前記周波数領域制御データを逆フーリエ変換して時間領域制御データを生成する第２の逆フーリエ変換部と、前記時間領域制御データを復調して前記制御データを復元する制御データ復調部とを備える。【００１５】
以上の無線基地局に関する本発明は、無線基地局に含まれる各要素が実行する動作（ステップ）についての制御方法の発明としても把握される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の下りリンク送信の態様に係る親局装置は、変調されずリソースエレメント情報が付加されていないデジタルの周波数領域のユーザデータと、変調されリソースエレメント情報が付加された変調制御データに由来するデータと合成し、合成されたデータを光信号に変換する。親局装置はデジタルのユーザデータを変調しないため、ユーザデータに由来する光データの量は増えない。また、親局装置はユーザデータを逆フーリエ変換せずに周波数領域のユーザデータとして光信号に変換するため、この点でもユーザデータに由来する光データの量は増えない。したがって、親局装置がユーザデータを変調し逆フーリエ変換する場合に比べて、親局装置と子局装置の間の光伝送路で送信されるデータ量を大幅に削減することができる。
制御データについては、ユーザデータに比べてリソースエレメントマッピングの処理が複雑であるため、一般的に処理能力が小さい子局装置が制御データの変調およびリソースエレメントマッピングを行うと、子局装置の処理が増加する。また、制御データの生成は複雑であり、子局装置が制御データを生成するのは、子局装置の処理負担が極めて増加する。そこで、親局装置が制御データの変調およびリソースエレメントマッピングを行うことで、子局装置の処理負担を低減する。他方、ユーザデータは、ＯＦＤＭＡによる無線送信を実行する子局装置で変調処理、リソースエレメントマッピングおよび逆フーリエ変換の対象とされる。しかし、ユーザデータのこれらの処理の負担は小さい。したがって、本発明の下りリンク送信の態様に係る無線基地局では、子局装置での処理負担の増加を最小限にしつつ、光伝送路で送信されるデータ量を大幅に削減することができる。【００１７】
本発明の上りリンク送信の態様に係る無線基地局では、子局装置が周波数領域ユーザデータを逆フーリエ変換して時間領域ユーザデータを生成し、時間領域ユーザデータを復調してデジタルのユーザデータを復元する。このように復調されたユーザデータは、コンスタレーションを表さないため短い。したがって、子局装置がユーザデータを復調しない場合に比べて、親局装置と子局装置の間の光伝送路で送信されるデータ量を削減することができる。他方、制御データについては、子局装置が逆フーリエ変換および復調を行うと子局装置の処理負担が増える。そこで、親局装置が制御データの逆フーリエ変換および復調を行うことで、一般的に処理能力が小さい子局装置の処理負担を低減する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の各種の実施の形態に係る無線通信システムを示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る親局装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る子局装置の構成を示すブロック図である。
【図４】LTEで規定されている無線区間での下りリンクの物理チャネルのフォーマットを示す図である。
【図５】LTE Advancedで規定されている下りリンク送信の１つのリソースブロックＲＢにおける各種信号のマッピングの例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る子局装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る親局装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る子局装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係る親局装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る子局装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態に係る子局装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態に係る親局装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】LTEで規定されている無線区間での上りリンクの物理チャネルのフォーマットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。
図１に示すように、本発明の各種の実施の形態に係る無線通信システムは、携帯電話システムであって、複数の無線基地局１，３を備える。無線基地局１，３は互いに有線または無線で通信可能である。本発明に係る無線通信システムは、LTEに準拠した無線アクセス技術のシステムである。無線基地局１，３の各々は、移動端末であるユーザ装置（user equipment）６と無線通信可能であって、ユーザ装置６から送信された信号およびユーザ装置６宛の信号を処理する。
【００２０】
無線基地局１は親局装置２（ベースバンドユニット、（BBU））および複数の子局装置４（リモートアンテナユニット（RAU）、リモート無線ヘッド（RRH））を備える。親局装置２は、例えば、無線基地局１に着脱可能なボードまたはブレードの形態を有していてもよい。親局装置２には、複数の子局装置４（４ａ，４ｂ，４ｃ，．．．）が接続されている。
【００２１】
親局装置２と各子局装置４は、光ファイバで接続されており、これらの子局装置４は親局装置２から遠隔に配置される。親局装置２は子局装置４と通信する機能を有する。各子局装置４は、対応する光ファイバを介して親局装置２と通信可能である。また、子局装置４は、無線通信機能を有し、これによりユーザ装置６と通信することが可能である。
【００２２】
下りリンク通信においては、親局装置２は、親局装置２に接続されたすべての子局装置４にユーザ装置６宛の信号を光ファイバを介して送信する。ＯＦＤＭＡを利用し、子局装置４はユーザ装置６宛に信号を無線で送信する。ユーザ装置６は、いずれかの子局装置４から無線で受信できた信号を復調および復号する。
【００２３】
上りリンク通信においては、ユーザ装置６からＳＣ−ＦＤＭＡで送信された無線信号は、受信が可能な子局装置４に受信され、子局装置４で受信された信号は光ファイバを介して親局装置２に送信される。複数の子局装置４で、一つのユーザ装置６からの上りリンク無線信号が受信された場合には、無線基地局１は品質の良い信号を選択する。
【００２４】
子局装置４は親局装置２から遠隔に配置されているため、無線基地局１のサービスエリアが拡大される。複数の子局装置４は、１つの建物（例えば高層ビルディング、地下街、または鉄道の駅）に配置されてもよいし、異なる建物に配置されてもよい。
【００２５】
以上の説明から明らかなように、親局装置２と子局装置４は、それらの間の距離にかかわらず、１つの無線基地局１を構成するとみなすことができる。また、無線基地局１は、それ自体がユーザ装置６と無線通信可能な無線基地局３の付属物とみなすことができ、この場合には、無線基地局１，３は１つの無線基地局を構成するとみなすことができる。
【００２６】
第１の実施の形態
図２は、第１の実施の形態に係る親局装置２の構成を示すブロック図である。図２においては、下りリンク通信に関連する部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。
【００２７】
図２に示すように、親局装置２は、光ファイバ（光伝送路）５に接続されている。親局装置２は、例えばＣＰＲＩに準拠して光ファイバ５で子局装置４に光信号を送信することができる。
【００２８】
親局装置２は、下りリンクスケジューラ２０、スクランブル部２２Ｃ，２２Ｄ、変調マッピング部２４、リソースエレメントマッピング部２６、逆フーリエ変換部２８、Ｐ／Ｓ（パラレルシリアル）変換部３０、マルチプレクサ３２、およびＥ／Ｏ（電気光）変換部３６を有する。
【００２９】
下りリンクスケジューラ２０、スクランブル部２２Ｃ，２２Ｄ、変調マッピング部２４、およびリソースエレメントマッピング部２６は、親局装置２の図示しないＣＰＵ（central processing unit）がコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。
【００３０】
スクランブル部２２Ｃは、下りリンクのデジタルの制御データのうちスクランブリングが必要な制御データをスクランブルする。スクランブル部２２Ｄは符号化された下りリンクのデジタルのユーザデータをスクランブルする。この明細書において、下りリンクのユーザデータとは、PDSCH（物理下りリンク共有チャネル（(Physical Downlink Shared Channel））およびPMCH（物理マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel））で送信されるユーザデータ信号をいう。
【００３１】
また、この明細書において、下りリンクの制御データとは、上記の下りリンクのユーザデータ信号以外の物理レイヤのあらゆる下りリンクの信号をいう。具体的には、下りリンクの制御データは、PHICH（物理ハイブリッドARQ指示チャネル（Physical HARQ Indicator Channel））、PDCCH（物理下りリンク制御チャネル（Physical Downlink Control Channel））、PCFICH（物理制御フォーマット指示チャネル（Physical Control Format Indicator Channel））、およびPBCH（物理報知チャネル（Physical Broadcast Channel））で送信される信号、ならびにSS（同期信号（Synchronization Signal））およびRS（参照信号（Reference Signal））をいう。したがって、下りリンクの制御データは、少なくとも同期信号と制御信号（PDCCHの信号）を含む。
【００３２】
変調マッピング部（変調制御データ生成部）２４は、制御データに変調フォーマットを適用した変調処理を施して、変調制御データを生成する。変調制御データは、コンスタレーションを表すデジタルデータである。下りリンクスケジューラ２０は、制御データの種類などに応じて、変調すべき変調フォーマット（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ）を指定し、この指定に従って、変調マッピング部２４は制御データを変調する。
【００３３】
リソースエレメントマッピング部２６は、制御データを子局装置４で無線送信するためのＯＦＤＭＡのリソースエレメントを示すリソースエレメント情報を変調制御データに付加する。下りリンクスケジューラ２０は、制御データの種類などに応じて、制御データに割り当てるべきリソースエレメントを指定し、この指定に従って、リソースエレメントマッピング部２６は、リソースエレメント情報を変調制御データに付加する。
【００３４】
逆フーリエ変換部（時間領域制御データ生成部）２８は、リソースエレメント情報が付加された変調制御データを逆フーリエ変換して時間領域制御データを生成する。逆フーリエ変換部２８は、親局装置２の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックでもよいし、ＩＣチップでもよい。逆フーリエ変換部２８は、逆離散フーリエ変換を行ってもよいし、逆高速フーリエ変換を行ってもよい。
【００３５】
Ｐ／Ｓ変換部３０は、逆フーリエ変換部２８から出力されたパラレルな時間領域制御データを、子局装置４への光伝送のために、シリアル系列に変換する。
【００３６】
デジタルのマルチプレクサ（合成部）３２は、Ｐ／Ｓ変換部３０から出力された変調されリソースエレメント情報が付加され逆フーリエ変換がされたデジタルの時間領域制御データと、スクランブル部２２Ｄから出力された変調されておらずリソースエレメント情報が付加されず逆フーリエ変換もされていないデジタルの周波数領域のユーザデータを合成する。
【００３７】
また、下りリンクスケジューラ２０は、親局装置２で別々に処理されたユーザデータと制御データを子局装置４で適切に無線送信することを補助するための補助信号（サイドインフォメーション（点線で示す））をマルチプレクサ３２に供給する。マルチプレクサ３２は、補助信号をユーザデータと時間領域制御データに合成する。補助信号については後述する。
【００３８】
Ｅ／Ｏ（電気光）変換部（出力変換部）３６は、マルチプレクサ３２で合成されたデータを光信号に変換し、光信号を光ファイバ５に送出する。したがって、Ｅ／Ｏ変換部３６は、マルチプレクサ３２の出力データを光ファイバ５で伝送可能な光信号に変換する出力変換部として機能する。
【００３９】
図３は、第１の実施の形態に係る子局装置４の構成を示すブロック図である。図３においては、下りリンク通信に関連する部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。説明の簡略化のため、図３は単一の子局装置４のみを示す。
【００４０】
図３に示すように、子局装置４は光ファイバ５に接続されている。子局装置４は、ＣＰＲＩに準拠して光ファイバ５で親局装置２から光信号を受信することができる。
【００４１】
子局装置４は、Ｏ／Ｅ（光電気）変換部４０、デマルチプレクサ４４、変調マッピング部４６、リソースエレメントマッピング部４８、逆フーリエ変換部５０、Ｐ／Ｓ変換部５２、時間領域データ結合部５６、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入部５８、無線送信部６０、および送信アンテナ６４を有する。
【００４２】
変調マッピング部４６およびリソースエレメントマッピング部４８は、子局装置４の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。
【００４３】
Ｏ／Ｅ変換部４０は、親局装置２から光ファイバ５を介して受信した光信号を電気信号に変換する。
【００４４】
デジタルのデマルチプレクサ（分離部）４４は、光信号から変換された電気信号を、親局装置２で変調されリソースエレメント情報が付加され逆フーリエ変換がされたデジタルの時間領域制御データと、変調されておらずリソースエレメント情報が付加されず逆フーリエ変換もされていないデジタルの周波数領域のユーザデータと、補助信号（点線で示す）に分離する。デマルチプレクサ４４による時間領域制御データとユーザデータと補助信号の分離の規則は、親局装置２のマルチプレクサ３２の合成の規則に対応する。
【００４５】
変調されリソースエレメント情報が付加され逆フーリエ変換がされたデジタルの時間領域制御データは、時間領域データ結合部５６に供給される。変調されておらずリソースエレメント情報が付加されず逆フーリエ変換もされていないデジタルの周波数領域のユーザデータは、変調マッピング部４６に供給される。
【００４６】
変調マッピング部（変調ユーザデータ生成部）４６は、ユーザデータに変調フォーマットを適用した変調処理を施して、変調ユーザデータを生成する。変調ユーザデータは、コンスタレーションを表すデジタルデータである。親局装置２の下りリンクスケジューラ２０は、それぞれのユーザ装置６からフィードバックされるチャネル品質インジケータ（CQI）に基づいて、ユーザ装置６のための変調フォーマット（例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ）を決定する。変調マッピング部４６は、親局装置２の下りリンクスケジューラ２０がPDSCH信号の宛先のユーザ装置６ごとに指定する変調フォーマットに従って、ユーザデータを変調する。
【００４７】
親局装置２から供給される上記の補助信号は、宛先の各ユーザ装置６についてユーザデータを変調すべき変調フォーマットを表す情報を示す。このように親局装置２が宛先の各ユーザ装置６についてユーザデータを変調すべき変調フォーマットを表す情報を子局装置４に通知することにより、親局装置２から変調されずに送信されたユーザデータを子局装置４は変調することができる。
【００４８】
リソースエレメントマッピング部４８は、ユーザデータを無線送信するためのＯＦＤＭＡのリソースエレメントを示すリソースエレメント情報を周波数領域の変調ユーザデータに付加する。親局装置２の下りリンクスケジューラ２０は、各ユーザ装置６からフィードバックされる情報に基づいて、公知の手法（例えばプロポーショナルフェアネスアルゴリズム）に従って、各ユーザ装置６を宛先とするユーザデータをリソースブロックに割り当て、さらにリソースエレメントにユーザデータを割り当てる。リソースエレメントマッピング部４８は、親局装置２の下りリンクスケジューラ２０がPDSCH信号の宛先のユーザ装置６ごとに指定するリソースエレメント割り当てに準拠して、変調ユーザデータにリソースエレメント情報を付加する。
【００４９】
親局装置２から供給される上記の補助信号は、宛先の各ユーザ装置６についてユーザデータを割り当てるべきリソースエレメントを表す情報を示す。このように親局装置２が宛先の各ユーザ装置６についてユーザデータを割り当てるべきリソースエレメントを表す情報を子局装置４に通知することにより、親局装置２からリソースエレメント情報が付加されずに送信されたユーザデータに子局装置４はリソースエレメント情報を付加することができる。
【００５０】
逆フーリエ変換部（時間領域ユーザデータ生成部）５０はリソースエレメント情報が付加された周波数領域の変調ユーザデータを逆フーリエ変換して時間領域ユーザデータを生成する。逆フーリエ変換部５０は、子局装置４の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックでもよいし、ＩＣチップでもよい。逆フーリエ変換部５０は、逆離散フーリエ変換を行ってもよいし、逆高速フーリエ変換を行ってもよい。
【００５１】
Ｐ／Ｓ変換部５２は、逆フーリエ変換部５０から出力されたパラレルな時間領域ユーザデータをシリアル系列に変換する。Ｐ／Ｓ変換部５２の出力である子局装置４で変調処理が施され逆フーリエ変換がされたデジタルの時間領域ユーザデータは、時間領域データ結合部５６に供給される。
【００５２】
時間領域データ結合部５６は、親局装置２で変調されリソースエレメント情報が付加され逆フーリエ変換がされたデジタルの時間領域制御データと、子局装置４で変調されリソースエレメント情報が付加され逆フーリエ変換がされたデジタルの時間領域ユーザデータとを結合して、時間領域結合データを生成する。子局装置４は、図４および図５に例示するＯＦＤＭＡの下りリンク無線送信のためのユーザデータと制御データのリソースマッピングを完全に達成しなければならない。時間領域データ結合部５６は、このリソースマッピングが達成されるように、時間領域制御データと時間領域ユーザデータとを結合する。親局装置２の下りリンクスケジューラ２０は、通常の無線基地局３の下りリンクスケジューラと同様に、ユーザデータと制御データのリソースマッピングを行う。
【００５３】
リソースマッピングの情報は、上記の補助信号によって、子局装置４に供給される。子局装置４の時間領域データ結合部５６は、補助信号に示されたリソースマッピングの情報に従って、時間領域制御データと時間領域ユーザデータとを結合する。このように親局装置２がリソースマッピングの情報（すなわち結合のための情報）を子局装置４に通知することにより、子局装置４は、ＯＦＤＭＡの下りリンク無線送信のためのユーザデータと制御データのリソースマッピングが達成されるように、時間領域制御データと時間領域ユーザデータとを結合することができる。
【００５４】
但し、親局装置２が一義的な規則に従って、ユーザデータと制御データを子局装置４に供給する場合には、時間領域データ結合部５６は、親局装置２の規則に対応する一義的な規則に従って、時間領域制御データと時間領域ユーザデータとを結合してもよい。この場合には、親局装置２は、ユーザデータと制御データのリソースマッピングの情報を補助信号に示さなくてよい。
【００５５】
ＣＰ挿入部５８は、時間領域データ結合部５６から出力される時間領域結合データにＣＰを挿入する。無線送信部６０は、下りリンク信号を無線送信するための回路であって、送信アンテナ６４を用いて、ＣＰが挿入された下りリンクの時間領域結合データを電波で送信する。
【００５６】
無線送信部６０は、同期信号および参照信号を、ユーザデータに比べて高い電力で送信すべきである。親局装置２は、通常の無線基地局３の下りリンクスケジューラと同様に、同期信号の電力および参照信号の送信電力を制御するための情報を生成する。同期信号の送信電力を制御するための情報は、同期信号の振幅を示す情報であってよく、例えばユーザデータの振幅に対する比率または相違として表される。参照信号の送信電力を制御するための情報は、参照信号の振幅を示す情報であってよく、例えばユーザデータの振幅に対する比率または相違として表される。
【００５７】
同期信号の送信電力および参照信号の送信電力を制御するための情報は、上記の補助信号によって、子局装置４に供給される。子局装置４の無線送信部６０は、補助信号に示された同期信号の送信電力および参照信号の送信電力を制御するための情報に従って、同期信号の電力および参照信号の送信電力を制御する。このように親局装置２が同期信号の電力および参照信号の電力を制御するための情報を子局装置４に通知することにより、子局装置４は適切に同期信号の電力および参照信号の電力を制御することができる。
【００５８】
以上のように、この実施の形態においては、親局装置２は、変調されリソースエレメント情報が付加され逆フーリエ変換がされたデジタルの時間領域制御データと、変調されておらずリソースエレメント情報が付加されず逆フーリエ変換もされていないデジタルの周波数領域のユーザデータを合成し、合成されたデータを光信号に変換する。親局装置２はデジタルのユーザデータを変調せずリソースエレメント情報を付加しないため、ユーザデータに由来する光データの量は増えない。また、親局装置２はユーザデータを逆フーリエ変換せずに周波数領域のユーザデータとして光信号に変換するため、この点でもユーザデータに由来する光データの量は増えない。したがって、親局装置がユーザデータを変調し逆フーリエ変換する場合に比べて、親局装置２と子局装置４の間の光ファイバ５で送信されるデータ量を大幅に削減することができる。
制御データについては、ユーザデータに比べてリソースエレメントマッピングの処理が複雑であるため、一般的に処理能力が小さい子局装置４が制御データの変調処理およびリソースエレメントマッピングを行うと、子局装置４の処理が増加する。また、制御データの生成は複雑であり、子局装置４が制御データを生成するのは、子局装置４の処理負担が極めて増加する。例えば、同期信号の生成に使用されるZadoff-Chu系列の生成は面倒である。そこで、親局装置２が制御データの変調処理およびリソースエレメントマッピングを行うことで、子局装置４の処理負担を低減する。他方、ユーザデータは、ＯＦＤＭＡによる無線送信を実行する子局装置４で変調処理、リソースエレメントマッピングおよび逆フーリエ変換の対象とされる。しかし、ユーザデータのこれらの処理の負担は小さい。したがって、無線基地局では、子局装置での処理負担の増加を最小限にしつつ、光伝送路で送信されるデータ量を大幅に削減することができる。
【００５９】
第２の実施の形態
図５は、LTE Advancedでの下りリンク送信の１つのリソースブロックＲＢにおける各種信号のマッピングの例を示す。符号ＲＢは１つのリソースブロックを示し、各升目は、最小リソース単位である１つのサブキャリア、１つのOFDMシンボルからなるリソースエレメントＲＥを示す。
【００６０】
図５に示すように、CSI-RS（チャネル状態情報参照信号（channel state information RS））およびDM-RS（復調用参照信号（demodulation RS））は、ユーザデータ（PDSCHの信号）が送信されるＯＦＤＭシンボルで送信される（ユーザデータの範囲に存在する）。CRS（セル固有参照信号（cell-specific RS））の一部は、制御データ（PCFICH、PDCCH、PHICH）が送信される第１番目のＯＦＤＭシンボルで送信される（制御データの範囲に存在する）が、大部分はユーザデータが送信されるＯＦＤＭシンボルで送信される（ユーザデータの範囲に存在する）。
【００６１】
各リソースブロック内でユーザデータと同時に送信されるべき参照信号（ユーザデータが送信されるＯＦＤＭシンボルで送信される参照信号）は、ユーザ装置に送信されるべき下りリンクのユーザデータがない場合でも、無線基地局から無線で下りリンク送信しなければならない。親局装置２と子局装置４を有する無線基地局では、子局装置４は、ユーザ装置６に送信されるべき下りリンクのユーザデータがない場合でも、これらの参照信号を無線で下りリンク送信しなければならない。
【００６２】
第１の実施の形態においては、親局装置２の変調マッピング部２４は、すべての参照信号を含む制御データを変調する。したがって、すべての参照信号に由来する成分を含む時間領域制御データに由来する光信号を親局装置２は光ファイバ５を介して子局装置４に送信する。子局装置４は、親局装置２からの時間領域制御データに含まれる参照信号を無線で下りリンク送信する。
【００６３】
しかし、第１の実施の形態においては、ユーザ装置６に送信されるべき下りリンクのユーザデータがない場合でも、子局装置４での無線送信のために、親局装置２はすべての参照信号を変調し、すべての参照信号に由来する成分を含む時間領域制御データに由来する光信号を親局装置２は光ファイバ５を介して子局装置４に送信する。これは、光ファイバ５で伝送される光データの量の増加に帰結する。
【００６４】
次に説明する本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局は、光ファイバ５で伝送される光データの量をさらに削減する。第２の実施の形態に係る親局装置２の構成は、図２に示すものと同じでよい。但し、親局装置２は、参照信号のうち少なくとも各リソースブロック内でユーザデータと同時に無線送信されるべき参照信号を生成しない。このため、変調マッピング部２４はこれらの参照信号を変調せずに、変調制御データの元となる制御データからこれらの参照信号を除外する。したがって、これらの参照信号に由来する成分を含まない時間領域制御データに由来する光信号を親局装置２は光ファイバ５を介して子局装置４に送信する。
【００６５】
図６は、第２の実施の形態に係る子局装置４の構成を示すブロック図である。図６において、第１の実施の形態（図３）と共通する構成要素を示すために同一の参照符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。
【００６６】
第２の実施の形態に係る子局装置４は、第１の実施の形態に関連して上記した構成要素に加えて、参照信号生成部７０を有する。参照信号生成部７０は、子局装置４の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。参照信号生成部７０は、少なくとも各リソースブロック内でユーザデータと同時に送信されるべき参照信号を生成する。例えば、参照信号生成部７０は、CSI-RS、DM-RSを生成し、CRSのうち各リソースブロック内でユーザデータと同時に送信されるべきCRSを生成する。
【００６７】
子局装置４がこれらの参照信号を生成することが可能なように、親局装置２は、子局装置４に対応する物理セルＩＤを示す補助信号を子局装置４に送信することが好ましい。この補助信号は、マルチプレクサ３２でユーザデータと時間領域制御データに合成されて、子局装置４に受信されることが好ましい。デマルチプレクサ４４は、光信号から変換された電気信号を、親局装置２で変調され逆フーリエ変換がされたデジタルの時間領域制御データと、変調されておらず逆フーリエ変換もされていないデジタルのユーザデータと、補助信号（点線で示す）に分離する。物理セルＩＤを示す補助信号は参照信号生成部７０に供給される。
【００６８】
3GPP TS 36.211 V10.7.0の節6.10に記載されているように、参照信号は、物理セルＩＤに基づいて生成することが可能である。したがって、子局装置４に対応する物理セルＩＤを親局装置２が子局装置４に通知することにより、子局装置４の参照信号生成部７０はこれらの参照信号を生成することが可能である。特に、子局装置４の物理セルＩＤが変化する場合には、子局装置４の物理セルＩＤを親局装置２が子局装置４に通知することが好ましい。
【００６９】
但し、子局装置４が既に子局装置４の物理セルＩＤを知っている場合、すなわち子局装置４の図示しないメモリに子局装置４の物理セルＩＤが記憶されている場合には、親局装置２は子局装置４に子局装置４の物理セルＩＤを通知しなくてもよい。この場合には、参照信号生成部７０はメモリに記憶された物理セルＩＤに基づいて、参照信号を生成してよい。例えば、子局装置４の物理セルＩＤが親局装置２のそれと同じであり、変化しない場合には、参照信号生成部７０は、メモリに記憶されたその物理セルＩＤに基づいて、参照信号を生成してよく、親局装置２は子局装置４に子局装置４の物理セルＩＤを通知しなくてよい。子局装置４の物理セルＩＤが親局装置２のそれと違っていても、変化しない場合には、参照信号生成部７０は、メモリに記憶されたその物理セルＩＤに基づいて、参照信号を生成してよく、親局装置２は子局装置４に子局装置４の物理セルＩＤを通知しなくてよい。
【００７０】
参照信号生成部７０で生成された参照信号は、変調マッピング部４６に供給される。変調マッピング部４６は、参照信号の種類に応じた変調フォーマットを適用し、周波数領域の参照信号を変調し、変調参照信号を生成する。リソースエレメントマッピング部４８は、参照信号の種類に応じて、参照信号を無線送信するためのＯＦＤＭＡのリソースエレメントを決定し、決定されたリソースエレメントを示すリソースエレメント情報を周波数領域の変調参照信号に付加する。
【００７１】
第１の実施の形態と同様に、変調マッピング部４６は、親局装置２から供給される補助信号に示されるユーザデータを変調すべき変調フォーマットに従って、周波数領域のユーザデータを変調する。また、第１の実施の形態と同様に、リソースエレメントマッピング部４８は、親局装置２から供給される補助信号に示されるユーザデータを割り当てるべきリソースエレメントを表す情報に従って、周波数領域のユーザデータにリソースエレメント情報を付加する。
【００７２】
逆フーリエ変換部５０はリソースエレメント情報が付加された周波数領域の変調ユーザデータおよびリソースエレメント情報が付加された周波数領域の変調参照信号を逆フーリエ変換する。したがって、逆フーリエ変換部５０は、ユーザデータに対応する成分と参照信号に対応する成分を含む時間領域ユーザデータを生成する。子局装置４の他の構成要素の動作は第１の実施の形態のそれらと同じである。
【００７３】
この実施の形態は、第１の実施の形態により達成される効果を達成することができる。さらに、少なくとも各リソースブロック内でユーザデータと同時に無線送信されるべき参照信号に由来する成分を光ファイバ５で伝送される光データは含まないので、光ファイバ５で伝送される光データの量をさらに削減することができる。
【００７４】
図５を参照して上記した通り、CRSの一部は、各リソースブロックにおいて、制御データ（PCFICH、PDCCH、PHICH）が送信される第１番目のＯＦＤＭシンボルで送信される。このような各リソースブロックにおいてユーザデータと同時に無線送信されない参照信号については制御データの一部として、親局装置２は、変調などの処理を施して光ファイバ５で子局装置４に送信してもよい。あるいは、他の参照信号と同様に、子局装置４がこのような参照信号を生成してもよい。
【００７５】
第３の実施の形態
図７は、第３の実施の形態に係る親局装置２の構成を示すブロック図である。図７においては、下りリンク通信に関連する部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。図７において、第１の実施の形態（図２）と共通する構成要素を示すために同一の参照符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。
【００７６】
図８は、第３の実施の形態に係る子局装置４の構成を示すブロック図である。図８においては、下りリンク通信に関連する部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。説明の簡略化のため、図８は単一の子局装置４のみを示す。図８において、第１の実施の形態（図３）と共通する構成要素を示すために同一の参照符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。
【００７７】
図７に示す第３の実施の形態に係る親局装置２では、リソースエレメントマッピング部２６から出力された、リソースエレメント情報が付加された変調制御データは、逆フーリエ変換を介さずに、マルチプレクサ３２に直接供給される。デジタルのマルチプレクサ（合成部）３２は、リソースエレメントマッピング部２６から出力された変調されているが逆フーリエ変換されていないデジタルの周波数領域制御データと、スクランブル部２２Ｄから出力された変調されておらず逆フーリエ変換もされていないデジタルの周波数領域のユーザデータと、補助信号を合成する。
【００７８】
図８に示す第３の実施の形態に係る子局装置４は、逆フーリエ変換部５０、Ｐ／Ｓ変換部５２、および時間領域データ結合部５６（図３参照）の代わりに、逆フーリエ変換部１５０、Ｐ／Ｓ変換部１５２、および周波数領域データ結合部１５６を有する。
【００７９】
デジタルのデマルチプレクサ（分離部）４４は、光信号から変換された電気信号を、親局装置２で変調されリソースエレメント情報が付加されたデジタルの周波数領域制御データと、変調されておらずリソースエレメント情報が付加されず逆フーリエ変換もされていないデジタルの周波数領域のユーザデータと、補助信号（点線で示す）に分離する。デマルチプレクサ４４による周波数領域制御データとユーザデータと補助信号の分離の規則は、親局装置２のマルチプレクサ３２の合成の規則に対応する。
【００８０】
変調されリソースエレメント情報が付加されたデジタルの周波数領域制御データは、周波数領域データ結合部１５６に供給される。変調されておらずリソースエレメント情報が付加されないデジタルの周波数領域のユーザデータは、変調マッピング部４６に供給される。
【００８１】
第１の実施の形態と同様に、ユーザデータのための変調マッピング部（変調ユーザデータ生成部）４６は、親局装置２から供給される補助信号に示されるユーザデータを変調すべき変調フォーマットに従って、周波数領域のユーザデータを変調する。また、第１の実施の形態と同様に、リソースエレメントマッピング部４８は、親局装置２から供給される補助信号に示されるユーザデータを割り当てるべきリソースエレメントを表す情報に従って、周波数領域のユーザデータにリソースエレメント情報を付加する。
【００８２】
周波数領域データ結合部１５６は、親局装置２で変調されリソースエレメント情報が付加されたデジタルの周波数領域制御データと、子局装置４で変調されリソースエレメント情報が付加されたデジタルの周波数領域ユーザデータとを結合して、周波数領域結合データを生成する。周波数領域データ結合部１５６は、図４および図５に例示するＯＦＤＭＡの下りリンク無線送信のためのユーザデータと制御データのリソースマッピングが達成されるように、周波数領域制御データと周波数領域ユーザデータとを結合する。第１の実施の形態に関連して上記したのと類似の手法で、親局装置２から補助信号で通知されるリソースマッピングの情報、または親局装置２がユーザデータと制御データを子局装置４に供給する規則に対応する規則に従って、周波数領域データ結合部１５６は、周波数領域制御データと周波数領域ユーザデータとを結合する。
【００８３】
逆フーリエ変換部（時間領域結合データ生成部）１５０は、周波数領域結合データを逆フーリエ変換して時間領域結合データを生成する。逆フーリエ変換部１５０は、子局装置４の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックでもよいし、ＩＣチップでもよい。逆フーリエ変換部１５０は、逆離散フーリエ変換を行ってもよいし、逆高速フーリエ変換を行ってもよい。
【００８４】
Ｐ／Ｓ変換部１５２は、逆フーリエ変換部１５０から出力されたパラレルな時間領域結合データをシリアル系列に変換する。ＣＰ挿入部５８は、Ｐ／Ｓ変換部１５２から出力される時間領域結合データにＣＰを挿入する。無線送信部６０は、下りリンク信号を無線送信するための回路であって、送信アンテナ６４を用いて、ＣＰが挿入された下りリンクの時間領域結合データを電波で送信する。
【００８５】
この実施の形態においては、親局装置２は、変調されリソースエレメント情報が付加されるが逆フーリエ変換されていないデジタルの周波数領域制御データと、変調されておらずリソースエレメント情報が付加されず逆フーリエ変換もされていないデジタルの周波数領域のユーザデータを合成し、合成されたデータを光信号に変換する。親局装置２はデジタルのユーザデータを変調せずリソースエレメント情報を付加しないため、ユーザデータに由来する光データの量は増えない。また、親局装置２はユーザデータを逆フーリエ変換せずに周波数領域のユーザデータとして光信号に変換するため、この点でもユーザデータに由来する光データの量は増えない。したがって、親局装置がユーザデータを変調し逆フーリエ変換する場合に比べて、親局装置２と子局装置４の間の光ファイバ５で送信されるデータ量を大幅に削減することができる。また、この実施の形態では、親局装置２では、逆フーリエ変換されていないデジタルの周波数領域制御データに対応する成分を含む光信号を、光ファイバ５で伝送するので、デジタルの時間領域制御データに対応する成分を含む光信号を、光ファイバ５で伝送する第１の実施の形態に比べて、光ファイバ５で伝送される光データの量をさらに削減することができる。また、この実施の形態では、親局装置２の逆フーリエ変換部２８およびＰ／Ｓ変換部３０（図２参照）が不要であるから、無線基地局全体での構成要素数を削減することができる。
【００８６】
制御データについては、ユーザデータに比べてリソースエレメントマッピングの処理が複雑であるため、子局装置４が制御データの変調処理およびリソースエレメントマッピングを行うと、子局装置４の処理が増加する。また、制御データの生成は複雑であり、子局装置４が制御データを生成するのは、子局装置４の処理負担が極めて増加する。例えば、同期信号の生成に使用されるZadoff-Chu系列の生成は面倒である。そこで、親局装置２が制御データの変調処理およびリソースエレメントマッピングを行うことで、子局装置４の処理負担を低減する。但し、制御データについては、子局装置がユーザデータとともに逆フーリエ変換して時間領域の形式にする。ユーザデータは、ＯＦＤＭＡによる無線送信を実行する子局装置４で変調処理、リソースエレメントマッピングおよび逆フーリエ変換の対象とされる。しかし、ユーザデータのこれらの処理の負担は小さい。したがって、無線基地局では、子局装置での処理負担の増加を最小限にしつつ、光伝送路で送信されるデータ量を大幅に削減することができる。
【００８７】
この実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に、すべての参照信号を制御データとして取り扱ってもよいし、第２の実施の形態と同様に、少なくとも各リソースブロック内でユーザデータと同時に無線送信されるべき参照信号を子局装置４で生成してもよい。
【００８８】
第４の実施の形態
図９は、第４の実施の形態に係る親局装置２の構成を示すブロック図である。図９においては、下りリンク通信に関連する部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。図９において、第１の実施の形態（図２）と共通する構成要素を示すために同一の参照符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。
【００８９】
図１０は、第４の実施の形態に係る子局装置４の構成を示すブロック図である。図１０においては、下りリンク通信に関連する部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。説明の簡略化のため、図１０は単一の子局装置４のみを示す。図１０において、第１の実施の形態（図３）と共通する構成要素を示すために同一の参照符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。
【００９０】
第４の実施の形態はＭＩＭＯ（multiple-input and multiple-output）に関する。図１０に示す第４の実施の形態に係る子局装置４は、複数の送信アンテナ６４Ａ，６４Ｂを有する。
【００９１】
図９に示す第４の実施の形態に係る親局装置２は、レイヤマッピングおよびプリコーディング処理部２５を有する。レイヤマッピングおよびプリコーディング処理部２５は、制御データのうちレイヤマッピングおよびプリコーディングが必要な制御データにレイヤマッピングおよびプリコーディングを行う。レイヤマッピングおよびプリコーディングが必要な制御データは、PBCHの信号、PCFICHの信号、PDCCHの信号、PHICHの信号である。また、参照信号のうちDM-RSもレイヤマッピングおよびプリコーディングが必要な制御データに含まれる。レイヤマッピングおよびプリコーディング処理部２５は、親局装置２の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。
【００９２】
親局装置２は、子局装置４の複数の送信アンテナ６４Ａ，６４Ｂに対応する複数ブランチのリソースエレメントマッピング部２６Ａ，２６Ｂ、逆フーリエ変換部（時間領域制御データ生成部）２８Ａ，２８Ｂ、およびＰ／Ｓ変換部３０Ａ，３０Ｂを有する。
【００９３】
レイヤマッピングおよびプリコーディングが行われた制御データは、制御データを送信すべき子局装置４の送信アンテナ６４Ａまたは６４Ｂに対応するリソースエレメントマッピング部２６Ａまたは２６Ｂに供給される。レイヤマッピングおよびプリコーディングが行われた制御データ（例えば同期信号）は、リソースエレメントマッピング部２６Ａ，２６Ｂのいずれに供給されてもよいし、両方に供給されてもよい。
【００９４】
リソースエレメントマッピング部２６Ａ，２６Ｂ、逆フーリエ変換部２８Ａ，２８Ｂ、およびＰ／Ｓ変換部３０Ａ，３０Ｂは、Ａ，Ｂの添字がない第１の実施の形態の制御データのためのリソースエレメントマッピング部２６、逆フーリエ変換部２８およびＰ／Ｓ変換部３０と同じであり、これらは、複数ブランチに分岐された制御データを処理する。
【００９５】
第１の実施の形態と同様に、スクランブル部２２Ｄから出力されたデジタルのユーザデータは、変調もリソースマッピングも逆フーリエ変換もされずに直接マルチプレクサ３２に供給される。親局装置２は、ユーザデータのレイヤマッピングおよびプリコーディングも行わない。
【００９６】
デジタルのマルチプレクサ（合成部）３２は、Ｐ／Ｓ変換部３０Ａ，３０Ｂから出力された複数ブランチの変調されリソースエレメント情報が付加され逆フーリエ変換がされたデジタルの時間領域制御データと、スクランブル部２２Ｄから出力された変調されておらずリソースエレメント情報が付加されずレイヤマッピングもプリコーディングもされず逆フーリエ変換もされていないデジタルの周波数領域のユーザデータと、補助信号を合成する。
【００９７】
図１０に示すように、子局装置４は、ユーザデータのためのレイヤマッピングおよびプリコーディング処理部４７を有する。また、子局装置４は、複数の送信アンテナ６４Ａ，６４Ｂに対応する複数ブランチのリソースエレメントマッピング部４８Ａ，４８Ｂ、逆フーリエ変換部（時間領域ユーザデータ生成部）５０Ａ，５０Ｂ、Ｐ／Ｓ変換部５２Ａ，５２Ｂ、時間領域データ結合部５６Ａ，５６Ｂ、ＣＰ挿入部５８Ａ，５８Ｂ、および無線送信部６０Ａ，６０Ｂを有する。
【００９８】
デジタルのデマルチプレクサ（分離部）４４は、光信号から変換された電気信号を、複数ブランチの親局装置２で変調されリソースエレメント情報が付加され逆フーリエ変換がされたデジタルの時間領域制御データと、変調されておらずリソースエレメント情報が付加されず逆フーリエ変換もされていないデジタルの周波数領域のユーザデータと、補助信号（点線で示す）に分離する。デマルチプレクサ４４による複数ブランチの時間領域制御データと、ユーザデータと、補助信号の分離の規則は、親局装置２のマルチプレクサ３２の合成の規則に対応する。
【００９９】
複数ブランチの変調されリソースエレメント情報が付加され逆フーリエ変換がされたデジタルの時間領域制御データは、時間領域データ結合部５６Ａ，５６Ｂに供給される。変調されておらずリソースエレメント情報が付加されず逆フーリエ変換もされていないデジタルの周波数領域のユーザデータは、変調マッピング部４６に供給される。
【０１００】
第１の実施の形態と同様に、ユーザデータのための変調マッピング部（変調ユーザデータ生成部）４６は、親局装置２から供給される補助信号に示されるユーザデータを変調すべき変調フォーマットに従って、周波数領域のユーザデータを変調する。
【０１０１】
レイヤマッピングおよびプリコーディング処理部４７は、周波数領域のユーザデータのレイヤマッピングおよびプリコーディングを行う。レイヤマッピングおよびプリコーディング処理部４７は、子局装置４の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。
【０１０２】
親局装置２の下りリンクスケジューラ２０は、各ユーザ装置６からフィードバックされる情報に基づいて、各ユーザ装置に適するように、公知の手法でユーザデータのレイヤマッピングおよびプリコーディングのための情報を生成する。レイヤマッピングおよびプリコーディング処理部４７は、親局装置２の下りリンクスケジューラ２０が生成したユーザデータのレイヤマッピングおよびプリコーディングのための情報に準拠して、ユーザデータのレイヤマッピングおよびプリコーディングを行う。
【０１０３】
親局装置２から供給される上記の補助信号は、ユーザデータのレイヤマッピングおよびプリコーディングのための情報を示す。このように親局装置２がユーザデータのレイヤマッピングおよびプリコーディングのための情報を子局装置４に通知することにより、親局装置２からユーザデータのレイヤマッピングおよびプリコーディングされずに送信されたユーザデータのレイヤマッピングおよびプリコーディングを子局装置４は行うことができる。
【０１０４】
レイヤマッピングおよびプリコーディングが行われた周波数領域のユーザデータは、ユーザデータを送信すべき子局装置４の送信アンテナ６４Ａまたは６４Ｂに対応するリソースエレメントマッピング部４８Ａまたは４８Ｂに供給される。
【０１０５】
リソースエレメントマッピング部４８Ａ，４８Ｂ、逆フーリエ変換部５０Ａ，５０Ｂ、Ｐ／Ｓ変換部５２Ａ，５２Ｂ、時間領域データ結合部５６Ａ，５６Ｂ、ＣＰ挿入部５８Ａ，５８Ｂ、および無線送信部６０Ａ，６０Ｂは、Ａ，Ｂの添字がない第１の実施の形態のリソースエレメントマッピング部４８、逆フーリエ変換部５０、Ｐ／Ｓ変換部５２、時間領域データ結合部５６、ＣＰ挿入部５８、および無線送信部６０と同じであり、これらは、複数ブランチに分岐されたデータを処理する。
【０１０６】
リソースエレメントマッピング部４８Ａ，４８Ｂの各々は、親局装置２から供給される補助信号に示されるユーザデータを割り当てるべきリソースエレメントを表す情報に従って、そのリソースエレメントマッピング部に供給されたブランチのユーザデータにリソースエレメント情報を付加する。
【０１０７】
親局装置２から補助信号で通知されるリソースマッピングの情報、または親局装置２がユーザデータと制御データを子局装置４に供給する規則に対応する規則に従って、時間領域データ結合部５６Ａ，５６Ｂの各々は、その時間領域データ結合部に供給された親局装置２で変調されリソースエレメント情報が付加され逆フーリエ変換がされたデジタルの時間領域制御データと、その時間領域データ結合部に供給された子局装置４で変調されリソースエレメント情報が付加され逆フーリエ変換がされたデジタルの時間領域ユーザデータとを結合して、時間領域結合データを生成する。
【０１０８】
無線送信部６０Ａ，６０Ｂの各々は、下りリンク信号を無線送信するための回路であって、その無線送信部に対応する送信アンテナ６４Ａまたは６４Ｂを用いて、ＣＰが挿入された下りリンクの時間領域結合データを電波で送信する。無線送信部６０Ａ，６０Ｂの各々は、親局装置２から供給される補助信号に示される補助信号に示される同期信号の電力および参照信号の電力を制御するための情報に従って、同期信号の電力および参照信号の電力を制御する。
【０１０９】
この実施の形態は、第１の実施の形態により達成される効果を達成することができる。さらに、この実施の形態では、子局装置４でのＭＩＭＯ送信を実行することができる。
【０１１０】
この実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に、すべての参照信号を制御データとして取り扱ってもよいし、第２の実施の形態と同様に、少なくとも各リソースブロック内でユーザデータと同時に無線送信されるべき参照信号を子局装置４で生成してもよい。
【０１１１】
この実施の形態は、第１の実施の形態または第２の実施の形態の修正である。しかし、第３の実施の形態を、この実施の形態に類似するように修正してもよい。具体的には、親局装置２では、リソースエレメントマッピング部２６Ａ，２６Ｂから出力された、リソースエレメント情報が付加された変調制御データは、逆フーリエ変換を介さずに、マルチプレクサ３２に直接供給され、逆フーリエ変換されていないデジタルの周波数領域制御データの成分を含む光信号が光ファイバ５で伝送されてよい。子局装置４は、ユーザデータを単独で逆フーリエ変換するのではなく、親局装置２で変調されリソースエレメント情報が付加されたデジタルの周波数領域制御データと、子局装置４で変調されリソースエレメント情報が付加されたデジタルの周波数領域ユーザデータとを結合して、周波数領域結合データを生成し、周波数領域結合データを逆フーリエ変換して時間領域結合データを生成し、ＣＰが挿入された時間領域結合データを電波で送信してよい。
【０１１２】
第５の実施の形態
図１１は、第５の実施の形態に係る子局装置４の構成を示すブロック図である。図１１においては、上りリンク通信に関連する部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。説明の簡略化のため、図１１は単一の子局装置４のみを示す。
【０１１３】
図１１に示すように、子局装置４は光ファイバ（光伝送路）５に接続されている。子局装置４は、ＣＰＲＩに準拠して光ファイバ５で親局装置２に光信号を送信することができる。
【０１１４】
子局装置４は、受信アンテナ２４０、無線受信部２４１、ＣＰ除去部２４２、Ｓ／Ｐ変換部２４４、フーリエ変換部２４６、Ｐ／Ｓ変換部２４８、周波数等化部２５０、逆フーリエ変換部２５２、Ｐ／Ｓ変換部２５３、検知部２５４、マルチプレクサ２５６、およびＥ／Ｏ変換部２６０を有する。
【０１１５】
無線受信部２４１は、ユーザ装置６からの上りリンク信号を無線受信するための回路であって、受信アンテナ２４０を用いて、上りリンクの電波を上りリンクの電気信号に変換する。ＣＰ除去部２４２は、ユーザ装置６から受信した電気信号からＣＰを除去する。Ｓ／Ｐ変換部２４４は、ＣＰ除去部２４２から出力されたシリアル系列の時間領域の電気信号をパラレル系列に変換する。
【０１１６】
図１３は、LTEで規定されている無線区間での上りリンクの物理チャネルのフォーマットを示す。ユーザ装置６から制御情報を送信するための上りリンク制御チャネル(PUCCH)は、システム帯域の両端のリソースブロックに配置され、ユーザ装置６からユーザデータを送信するための上りリンク共有チャネル(PUSCH)は他のリソースブロックに配置される。
【０１１７】
復調用参照信号(DM-RS)は、ユーザ装置６から送信されるユーザデータの無線基地局１での復調のために使用される。また、DM-RSは上りリンクの伝搬路推定およびその他の用途に使用される。DM-RSはPUCCHおよびPUSCHで送信される。
【０１１８】
サウンディング参照信号(SRS)は、上りリンクチャネル品質を無線基地局で測定するために使用される。SRSはPUCCHおよびPUSCHで送信される。SRSは各サブフレームの最終シンボルに配置される。
【０１１９】
ランダムアクセスチャネル(PRACH)は、ユーザ装置６が初期アクセスまたはハンドオーバのために、無線基地局１とコネクションを確立するために使用される。PRACHは、無線基地局１によって決まる特定のサブフレームの６リソースブロックに配置される。
【０１２０】
フーリエ変換部２４６は、Ｓ／Ｐ変換部２４４から出力されたパラレル系列の時間領域の電気信号（上りリンクのデジタルの時間領域データ）をフーリエ変換して、周波数領域データを生成する。フーリエ変換部２４６は、子局装置４の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックでもよいし、ＩＣチップでもよい。フーリエ変換部２４６は、離散フーリエ変換を行ってもよいし、高速フーリエ変換を行ってもよい。
【０１２１】
フーリエ変換部２４６から出力される上りリンクの周波数領域データは、上りリンクのユーザデータに相当する周波数領域ユーザデータと、上りリンクの制御データに相当する周波数領域制御データに分類される。この明細書において、上りリンクのユーザデータとは、PUSCH（物理上りリンク共有チャネル（Physical Uplink Shared Channel））で送信されるユーザデータ信号をいう。また、この明細書において、上りリンクの制御データとは、上記の上りリンクのユーザデータ信号と上りリンクのDM-RS（復調用参照信号（demodulation RS））以外の物理レイヤのあらゆる上りリンクの信号をいう。具体的には、上りリンクの制御データは、PUCCH（物理上りリンク制御チャネル（Physical Uplink Control Channel））およびPRACH（物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel））で送信される信号、ならびにSRS（サウンディング参照信号（Sounding Reference Signal））をいう。したがって、上りリンクの制御データは、少なくとも制御信号（PUCCHの信号）を含む。
【０１２２】
フーリエ変換部２４６から出力される周波数領域ユーザデータは周波数等化部２５０に供給される。周波数等化部２５０は、フーリエ変換部２４６から出力された周波数領域ユーザデータの周波数等化を行って、ユーザ装置６と子局装置４の間の無線区間で周波数選択性フェージングの影響を受けた信号の雑音を抑圧する。
【０１２３】
逆フーリエ変換部（第１の逆フーリエ変換部）２５２は、周波数等化部２５０から出力された周波数領域ユーザデータを逆フーリエ変換して時間領域ユーザデータを生成する。逆フーリエ変換部２５２は、子局装置４の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックでもよいし、ＩＣチップでもよい。逆フーリエ変換部２５２は、逆離散フーリエ変換を行ってもよいし、逆高速フーリエ変換を行ってもよい。Ｐ／Ｓ変換部２５３は、逆フーリエ変換部２５２から出力されたパラレル系列の時間領域ユーザデータをシリアル系列に変換する。
【０１２４】
検知部（ユーザデータ復調部）２５４は、時間領域ユーザデータを復調して上りリンクのユーザデータを復元する。ここでの復調は、ユーザ装置６における例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭといった変調フォーマットを使用した変調に対応する。検知部２５４は、子局装置４の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。
【０１２５】
上りリンクのユーザデータの復調においては、検知部２５４は、上りリンクの電気信号に含まれる上りリンクのDM-RSを使用する。このように上りリンクのDM-RSは子局装置４で使用されるので、子局装置４は親局装置２に上りリンクのDM-RSを送信しなくてよい。但し、親局装置２でなんらかの理由により、上りリンクのDM-RSを使用する場合には、子局装置４は上りリンクのDM-RSを上りリンクの制御データに含めて、親局装置２に送信してもよい。検知部２５４で復元されたユーザデータはマルチプレクサ２５６に供給される。
【０１２６】
また、上りリンクのユーザデータの復調においては、検知部２５４は、親局装置２の上りリンクスケジューラ２２０（後述する）で生成された上りリンクスケジューリング情報を参照する。検知部２５４は、上りリンクスケジューリング情報に示された宛先のユーザ装置６ごとの変調フォーマットに従って、ユーザデータを復調する。親局装置２は、子局装置４に上りリンクスケジューリング情報を補助信号（図示せず）で通知する。
【０１２７】
フーリエ変換部２４６から出力される周波数領域制御データは、Ｐ／Ｓ変換部２４８に供給される。Ｐ／Ｓ変換器２４８は、親局装置２への光伝送のために、パラレルな周波数領域制御データをシリアル系列に変換する。Ｐ／Ｓ変換部２４８から出力されたシリアル系列の周波数領域制御データはマルチプレクサ２５６に供給される。
【０１２８】
デジタルのマルチプレクサ（合成部）２５６は、検知部２５４で復元されたユーザデータと、Ｐ／Ｓ変換部２４８から出力されたシリアル系列の周波数領域制御データを合成する。
【０１２９】
Ｅ／Ｏ変換部（出力変換部）２６０は、マルチプレクサ２５６で合成されたデータを光信号に変換し、光信号を光ファイバ５に送出する。したがって、Ｅ／Ｏ変換部２６０は、マルチプレクサ２５６の出力データを光ファイバ５で伝送可能な光信号に変換する出力変換部として機能する。
【０１３０】
図１２は、第５の実施の形態に係る親局装置２の構成を示すブロック図である。図１２においては、上りリンク通信に関連する部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。
【０１３１】
図１２に示すように、親局装置２は、光ファイバ５に接続されている。親局装置２は、ＣＰＲＩに準拠して光ファイバ５で子局装置４から光信号を受信することができる。
【０１３２】
親局装置２は、上りリンクスケジューラ２２０、Ｏ／Ｅ変換部２２２、デマルチプレクサ２２６、デスクランブル部２２８、周波数等化部２３０、逆フーリエ変換部２３２、Ｐ／Ｓ変換部２３３、検知部２３４、およびデスクランブル部２３６を有する。
【０１３３】
上りリンクスケジューラ２２０、デスクランブル部２２８、検知部２３４、およびデスクランブル部２３６は、親局装置２の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。
【０１３４】
Ｏ／Ｅ変換部２２２は、子局装置４から光ファイバ５を介して受信した光信号を電気信号に変換する。
【０１３５】
デジタルのデマルチプレクサ（分離部）２２６は、光信号から変換された電気信号を、子局装置４で復調されたユーザデータと、復調されていない周波数領域制御データとに分離する。デマルチプレクサ２２６によるユーザデータと周波数領域制御データの分離の規則は、子局装置４のマルチプレクサ２５６の合成の規則に対応する。
【０１３６】
デマルチプレクサ２２６から出力された子局装置４で復調されたユーザデータは、デスクランブル部２２８でデスクランブルされ、デスクランブル部２２８は符号化ユーザデータを出力する。
【０１３７】
他方、デマルチプレクサ２２６から出力された復調されていない周波数領域制御データは、周波数等化部２３０に供給される。周波数等化部２３０は、周波数領域制御データの周波数等化を行って、ユーザ装置６と子局装置４の間の無線区間で周波数選択性フェージングの影響を受けた信号の雑音を抑圧する。
【０１３８】
逆フーリエ変換部（第２の逆フーリエ変換部）２３２は、周波数等化部２３０から出力された周波数領域制御データを逆フーリエ変換して時間領域制御データを生成する。逆フーリエ変換部２３２は、親局装置２の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックでもよいし、ＩＣチップでもよい。逆フーリエ変換部２３２は、逆離散フーリエ変換を行ってもよいし、逆高速フーリエ変換を行ってもよい。Ｐ／Ｓ変換部２３３は、逆フーリエ変換部２３２から出力されたパラレル系列の時間領域制御データをシリアル系列に変換する。
【０１３９】
検知部（制御データ復調部）２３４は、時間領域制御データを復調して上りリンクの制御データを復元する。ここでの復調は、ユーザ装置６における例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫといった変調フォーマットを使用した変調に対応する。検知部２３４は、親局装置２の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することによって実現される機能ブロックである。上りリンクの制御データの復調においては、検知部２３４は、上りリンクスケジューラ２２０で生成された上りリンクスケジューリング情報を参照する。検知部２３４は、上りリンクスケジューリング情報に示された制御データの種類などに応じた変調フォーマットに従って、制御データを復調する。デスクランブル部２３６は、復調された制御データをデスクランブルし、符号化制御データを出力する。
【０１４０】
以上のように、上りリンク送信に関するこの実施の形態においては、子局装置４が周波数領域ユーザデータを逆フーリエ変換して時間領域ユーザデータを生成し、時間領域ユーザデータを復調してデジタルのユーザデータを復元する。このように復調されたユーザデータは、コンスタレーションを表さないため短い。したがって、子局装置がユーザデータを復調しない場合に比べて、親局装置２と子局装置４の間の光ファイバ５で送信されるデータ量を削減することができる。他方、制御データについては、子局装置４が逆フーリエ変換および復調を行うと子局装置４の処理負担が増える。そこで、親局装置２が制御データの逆フーリエ変換および復調を行うことで、一般的に処理能力が小さい子局装置４の処理負担を低減する。
【０１４１】
他の変形
第１〜第４の実施の形態においては、親局装置２は、子局装置４での無線送信のための各種の情報を示す補助信号（サイドインフォメーション）をマルチプレクサで他の下りリンクのデータに混合し、混合されたデータを光信号に変換して、光ファイバ５を介して子局装置４に送信する。しかし、親局装置２は、他のデータに起因する光信号とは別系列の光信号に補助信号を載せて、その光信号を子局装置４に送信してもよい。あるいは、親局装置２は、補助信号を電波で子局装置４に送信してもよい。
【０１４２】
第５の実施の形態においては、親局装置２は子局装置４に上りリンクスケジューリング情報を示す補助信号を送信する。この場合の補助信号は、マルチプレクサで下りリンクのデータに混合されて、光信号に載せられて子局装置４に送信されてもよい。あるいは、親局装置２は、下りリンクのデータに起因する光信号とは別系列の光信号に補助信号を載せて、その光信号を子局装置４に送信してもよい。あるいは、親局装置２は、補助信号を電波で子局装置４に送信してもよい。
【０１４３】
各実施の形態において、送信装置（第１〜第４の実施の形態では親局装置、第５の実施の形態では子局装置）は、電気信号のビット数を送信装置内の処理に適したビット数から、光伝送に適したビット数に適合させる１つ以上のビット幅調整部を適切な位置に有していてもよい。受信装置（第１〜第４の実施の形態では子局装置、第５の実施の形態では親局装置）は、電気信号のビット数を光伝送で受信したビット数から受信装置内の処理に適したビット数に適合させる１つ以上のビット幅復元部を適切な位置に有していてもよい。
【０１４４】
親局装置２および子局装置４において、ＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばFPGA（Field Programmable Gate Array），DSP（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
【符号の説明】
【０１４５】
１，３  無線基地局、２  親局装置、４  子局装置、５  光ファイバ（光伝送路）、６  ユーザ装置、２０  下りリンクスケジューラ、２２Ｃ，２２Ｄ  スクランブル部、２４  変調マッピング部（変調制御データ生成部）、２５  レイヤマッピングおよびプリコーディング処理部、２６，２６Ａ，２６Ｂ  リソースエレメントマッピング部、２８，２８Ａ，２８Ｂ    逆フーリエ変換部（時間領域制御データ生成部）、３０，３０Ａ，３０Ｂ  Ｐ／Ｓ（パラレルシリアル）変換部、３２  マルチプレクサ（合成部）、３６  Ｅ／Ｏ（電気光）変換部（出力変換部）、４０  Ｏ／Ｅ（光電気）変換部、４４  デマルチプレクサ（分離部）、４６  変調マッピング部（変調ユーザデータ生成部）、４７  レイヤマッピングおよびプリコーディング処理部、４８，４８Ａ，４８Ｂ  リソースエレメントマッピング部、５０，５０Ａ，５０Ｂ  逆フーリエ変換部（時間領域ユーザデータ生成部）、５２，５２Ａ，５２Ｂ  Ｐ／Ｓ（パラレルシリアル）変換部、５６，５６Ａ，５６Ｂ  時間領域データ結合部、５８，５８Ａ，５８Ｂ  サイクリックプレフィックス（ＣＰ）挿入部、６０，６０Ａ，６０Ｂ  無線送信部、６４，６４Ａ，６４Ｂ  送信アンテナ、７０  参照信号生成部、１５０  逆フーリエ変換部（時間領域結合データ生成部）、１５２  Ｐ／Ｓ（パラレルシリアル）変換部、１５６  周波数領域データ結合部、２２０  上りリンクスケジューラ、２２２  Ｏ／Ｅ（光電気）変換部、２２６  デマルチプレクサ、２２８  デスクランブル部、２３０  周波数等化部、２３２  逆フーリエ変換部（第２の逆フーリエ変換部）、２３３  Ｐ／Ｓ変換部、２３４  検知部（制御データ復調部）、２３６  デスクランブル部、２４０  受信アンテナ、２４１  無線受信部、２４２  サイクリックプレフィックス（ＣＰ）除去部、２４４  Ｓ／Ｐ変換部、２４６  フーリエ変換部、２４８  Ｐ／Ｓ変換部、２５０  周波数等化部、２５２  逆フーリエ変換部（第１の逆フーリエ変換部）、２５３  Ｐ／Ｓ変換部、２５４  検知部（ユーザデータ復調部）、２５６  マルチプレクサ（合成部）、２６０  Ｅ／Ｏ（電気光）変換部（出力変換部）。
【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】
2016088820.tif 000015
【国際調査報告】
2016088820.tif 000016
2016088820.tif 000017
2016088820.tif 000018
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