(57)【要約】  制御データ等の特定のデータのチャネル推定精度を改善することにより、受信品質を向上させることができる無線送信装置。この装置において、マッピング制御部（１０９）は、パイロット位置情報を取得し（ＳＴ１０１０）、この情報に基づいて制御チャネルデータのマッピング位置の候補であるリソースブロックを決定する（ＳＴ１０２０）。また、マッピング制御部（１０９）は、上記候補以外のリソースブロックを、他のデータのマッピング位置として決定する（ＳＴ１０３０）。そして、マッピング制御部（１０９）は、制御データのマッピング位置の候補および他のデータのマッピング位置、すなわちマッピング方法をマッピング部（１０４）に指示するためのマッピング制御信号を生成し、マッピング部（１０４）に出力する（ＳＴ１０４０）。
2007052767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイロットを第１タイムスロットに周波数分割多重するパイロット多重手段と、
前記パイロット以外のデータを前記第１タイムスロット以外のタイムスロットに周波数分割多重するデータ多重手段と、
前記パイロット以外のデータのうち所要チャネル推定精度の高いデータが前記パイロットと同一周波数に多重されるように、前記データ多重手段を制御する制御手段と、
を具備する無線送信装置。
【請求項２】
前記所要チャネル推定精度の高いデータは、
制御チャネルデータまたはＭＣＳレベルが閾値以上のデータを含む、
請求項１記載の無線送信装置。
【請求項３】
前記所要チャネル推定精度の高いデータをレピティションするレピティション手段をさらに具備し、
前記データ多重手段は、
レピティションされた前記所要チャネル推定精度の高いデータを前記第１タイムスロット以外の複数のタイムスロットに周波数分割多重する、
請求項１記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記所要チャネル推定精度の高いデータの各タイムスロットにおける周波数が互いに異なるように、前記データ多重手段を制御する、
請求項１記載の無線送信装置。
【請求項５】
前記所要チャネル推定精度の高いデータをレピティションするレピティション手段をさらに具備し、
前記制御手段は、
レピティションされた前記所要チャネル推定精度の高いデータの各タイムスロットにおける周波数が互いに異なるように、前記データ多重手段を制御する、
請求項４記載の無線送信装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記所要チャネル推定精度の高いデータの時間方向の多重数が周波数方向の多重数よりも多くなるように、前記データ多重手段を制御する、
請求項１記載の無線送信装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記所要チャネル推定精度の高いデータの各タイムスロットにおける周波数が互いに異なるように、さらに前記データ多重手段を制御する、
請求項６記載の無線送信装置。
【請求項８】
前記制御手段は、
前記所要チャネル推定精度の高いデータが、前記第１タイムスロット以外の複数のタイムスロットのうち、前記第１タイムスロットにより近いタイムスロットに周波数分割多重されるように、前記データ多重手段を制御する、
請求項１記載の無線送信装置。
【請求項９】
前記制御手段は、
無線受信装置の移動速度に応じて、前記所要チャネル推定精度の高いデータの時間方向の多重数が周波数方向の多重数よりも多くなるように、または、前記所要チャネル推定精度の高いデータの時間方向の多重数が周波数方向の多重数よりも小さくなるように、前記データ多重手段を制御する、
請求項１記載の無線送信装置。
【請求項１０】
請求項１記載の無線送信装置を具備する通信端末装置。
【請求項１１】
請求項１記載の無線送信装置を具備する基地局装置。
【請求項１２】
パイロットを第１タイムスロットに周波数分割多重する第１ステップと、
前記パイロット以外のデータを前記第１タイムスロット以外のタイムスロットに周波数分割多重する第２ステップと、
を具備し、
前記第２ステップは、
前記パイロット以外のデータのうち所要チャネル推定精度の高いデータが前記パイロットと同一周波数に多重されるように制御される、
無線送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シングルキャリア伝送方式を採用した無線送信装置および無線送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、３ＧＰＰ ＲＡＮ ＬＴＥ（Long Term Evolution）では、上り回線の伝送方式としてＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）、すなわちシングルキャリア伝送方式が検討されている。また、このＳＣ−ＦＤＭＡ環境下におけるパイロット、ユーザデータ、制御データ等の多重方法も検討されている。【０００３】
例えば、複数ユーザが送信するパイロットの多重方法としては、チャネル推定およびＣＱＩ（Channel Quality Indicator）推定の両方の用途を実現するため、各ユーザが送信するパイロットをDistributed−ＦＤＭＡ方式を用いて多重する方法が有力である。一方、ユーザデータや制御データの多重方法としては、Localized−ＦＤＭＡ方式が有力である。また、非特許文献１、２には、制御データおよびユーザデータを時間多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）して送信する例が開示されている。
【非特許文献１】R1-050882, Samsung, “Data and Control Multiplexing in SC-FDMA Uplink for Evolved UTRA,” 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #42, London, UK, 29 August - 2 September, 2005
【非特許文献２】R1-050850, NTT DoCoMo, Fujitsu, NEC, SHARP, “Physical Channels and Multiplexing in Evolved UTRA Uplink,” 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #42, London, UK, 29 August - 2 September, 2005
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１、２に開示の技術には、以下に示すような問題がある。【０００５】
図１は、非特許文献１、２に開示されている１ＴＴＩ（Transmission Timing Interval）分のフレームフォーマットを示す図である。左端の縦１列の信号がパイロットチャネルであり、パイロットはDistributed−ＦＤＭＡ方式によって多重されている。また、残りの信号が、制御データ（ＳＣＣＨ：Shared Control Channel）およびユーザデータ（ＳＤＣＨ：Shared Data Channel）であり、制御データおよびユーザデータは時間多重されている。さらに、パイロットチャネルのうち、斜線を付したパイロットがＵＥ（User Equipment）＃１用のパイロットであり、残りの信号において斜線が付されている信号がＵＥ＃１用のＳＣＣＨである。【０００６】
図２は、Distributed−ＦＤＭＡ方式で多重されたパイロットとチャネル推定精度との関係を説明するための図である。【０００７】
図２の上段は、チャネル推定用パイロットと他ユーザのＣＱＩ測定用パイロットとがDistributed−ＦＤＭＡ方式で周波数軸上に多重された信号を模式的に示している。また、図２の中段は、周波数選択性フェージング環境下における伝搬路の周波数応答、およびパイロットシンボルを用いて推定されるチャネル推定値の一例を示している。さらに、図２の下段は、チャネル推定用パイロットの各位置におけるチャネル推定値の平均的な推定精度を示している。【０００８】
図２の中段に示すように、チャネル推定用のパイロットシンボルが配置されていない周波数位置でのチャネル推定値は、隣接するパイロットシンボルが配置されている周波数位置でのチャネル推定値から補間等により推定することができる。従って、図２の下段に示すように、チャネル推定用のパイロットシンボル間で伝搬路の周波数応答が大きく変化する場合は、チャネル推定用のパイロットシンボルが配置されていない周波数位置（図２下段のグラフの谷の部分）でのチャネル推定値は、正しく推定されなくなる。すなわち、チャネル推定用パイロットが配置されている周波数位置でのチャネル推定値の推定精度は高く、一方、チャネル推定用パイロット間におけるチャネル推定値の推定精度は低い結果となる。【０００９】
また、シングルキャリア伝送の場合、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア伝送の場合と異なり、特定の周波数成分が歪むと、その歪みが時間波形全体に渡る歪みとなって時間波形全体に重畳される。従って、非特許文献１、２に開示されているフレームフォーマットを使用する場合、伝搬路の状態（周波数選択性）によってパイロット間でのチャネル推定精度が低下するため、無線受信装置において等化処理を行ったとしても、所要品質が満たせなくなる場合がある。特に、高いチャネル推定精度が要求されるチャネル、例えば制御データチャネル等のチャネル推定精度が低下すると、制御データのみの品質劣化にとどまらず、受信信号全体の品質が劣化する。【００１０】
本発明の目的は、制御データ等の特定のデータのチャネル推定精度を改善することにより、受信品質を向上させることができる無線送信装置および無線送信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の無線送信装置は、パイロットを第１タイムスロットに周波数分割多重するパイロット多重手段と、前記パイロット以外のデータを前記第１タイムスロット以外のタイムスロットに周波数分割多重するデータ多重手段と、前記パイロット以外のデータのうち所要チャネル推定精度の高いデータが前記パイロットと同一周波数に多重されるように、前記データ多重手段を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、制御データ等の特定のデータのチャネル推定精度を改善し、受信品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】非特許文献１、２に開示されているフレームフォーマットを示す図
【図２】Distributed−ＦＤＭＡ方式で多重されたパイロットとチャネル推定精度との関係を説明するための図
【図３】実施の形態１に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図
【図４】実施の形態１に係るマッピング方法の決定処理の手順を示すフロー図
【図５】実施の形態１に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図
【図６】実施の形態２に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図
【図７】実施の形態２に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図
【図８】実施の形態２に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図
【図９】実施の形態２に係る無線受信装置の主要な構成を示すブロック図
【図１０】実施の形態３に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図
【図１１】実施の形態３に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの他の例を示す図
【図１２】実施の形態４に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図
【図１３】実施の形態４に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図
【図１４】実施の形態５に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図
【図１５】実施の形態５に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図
【図１６】ユーザ＃１のデータとユーザ＃２のデータとがエア中で多重された信号の一例を示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書において、データ１は制御データのことを指し、データ２はユーザデータのことを指す。【００１５】
（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図である。【００１６】
本実施の形態に係る無線送信装置は、符号化部１０１−１、１０１−２、変調部１０２−１、１０２−２、１０２−３、ＦＦＴ部１０３−１、１０３−２、１０３−３、マッピング部１０４、ＩＦＦＴ部１０５、ＣＰ付加部１０６、無線部１０７、アンテナ１０８、およびマッピング制御部１０９を備える。なお、同様の機能を有する複数の構成に対し同一の符号を付し、さらに各符号に続けて異なる枝番を付して互いを区別している。【００１７】
本実施の形態に係る無線送信装置の各部は以下の動作を行う。【００１８】
符号化部１０１−１は、入力されるデータ１に対し、ターボ符号等を用いた所定の誤り訂正符号化を施し、得られる信号を変調部１０２−１に出力する。同様に、符号化部１０１−２は、入力されるデータ２に対して所定の誤り訂正符号化を施し、得られる信号を変調部１０２−２に出力する。【００１９】
変調部１０２−１は、符号化部１０１−１から出力される信号に対し、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）等の所定の変調処理を施し、得られる変調信号をＦＦＴ部１０３−１に出力する。同様に、変調部１０２−２は、符号化部１０１−２から出力される信号に対して所定の変調処理を施し、得られる変調信号をＦＦＴ部１０３−２に出力する。変調部１０２−３は、入力されるパイロット信号に対し、所定の変調処理を施し、得られる変調信号をＦＦＴ部１０３−３に出力する。データ２（ユーザデータ）よりもデータ１（制御データ）、また、データ１よりもパイロットの方が重要であるため、通常、変調方式として、重要データになればなるほど誤り耐性の強い変調方式が採用される。【００２０】
ＦＦＴ部１０３−１は、変調部１０２−１から出力される変調信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を施し、時間領域信号である変調信号を周波数領域信号に変換し、マッピング部１０４に出力する。同様に、ＦＦＴ部１０３−２、１０３−３は、変調部１０２−２、１０２−３から出力される変調信号に対して高速フーリエ変換を施し、得られる周波数領域信号をマッピング部１０４に出力する。【００２１】
マッピング制御部１０９には、送信フレームにおけるパイロット信号の周波数軸上の位置に関する情報（パイロット位置情報）が入力される。マッピング制御部１０９は、このパイロット位置情報に基づいて、データ１およびデータ２のマッピング方法を決定し、決定したマッピング方法をマッピング制御信号を用いてマッピング部１０４に指示する。【００２２】
マッピング部１０４は、パイロット信号を送信するタイムスロット（パイロット用タイムスロット）では、マッピング制御部１０９を介して通知されるパイロット位置情報に従って、パイロット信号を周波数軸上にマッピングする。また、データを送信するタイムスロットにおいては、マッピング部１０４は、マッピング制御部１０９からの指示に基づいて、ＦＦＴ部１０３−１、１０３−２から出力される周波数領域のデータ１およびデータ２を、送信フレームのサブキャリア上へマッピングし、マッピング後の信号をＩＦＦＴ部１０５に出力する。【００２３】
ＩＦＦＴ部１０５は、マッピング部１０４から出力される周波数軸上にマッピングされたデータに対して逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理を施し、得られる時間領域信号をＣＰ付加部１０６に出力する。なお、ＦＦＴ部１０３−１〜１０３−３からＩＦＦＴ部１０５までの構成、すなわち、ＦＦＴ部１０３−１〜１０３−３において時間領域信号から周波数領域データに変換し、マッピング部１０４において周波数領域データのマッピングを変更する等の処理を施した後、ＩＦＦＴ部１０５において周波数領域データを時間領域信号に変換するこの一例の処理を行う構成を、特にＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ（Discrete Fourier Transform-spread-Orthogonal Frequency Division Multiplex）と呼ぶ。【００２４】
ＣＰ付加部１０６は、ＩＦＦＴ部１０５から出力される時間領域信号に対し、ＣＰ（Cyclic Prefix）を付加し、無線部１０７に出力する。【００２５】
無線部１０７は、ＣＰ付加部１０６から出力されるベースバンド信号を無線周波数帯域の無線信号へアップコンバートし、アンテナ１０８を介して送信する。【００２６】
図４は、マッピング制御部１０９におけるマッピング方法の決定処理の手順を示すフロー図である。このフローにおいてＳＴとはステップの略である。【００２７】
マッピング制御部１０９は、パイロット位置情報を取得し（ＳＴ１０１０）、この情報に基づいて制御チャネルデータのマッピング位置の候補を決定する（ＳＴ１０２０）。例えば、パイロット位置情報が、送信フレームにおけるパイロット信号の周波数軸上の位置、具体的には、パイロット信号の多重位置のサブキャリア番号であった場合、マッピング制御部１０９は、このサブキャリア番号を制御チャネルデータのマッピング位置の候補を示す情報とする。これにより、パイロットが多重されている周波数と同一の周波数に制御チャネルデータが周波数多重されることになり、制御データの受信品質が向上する。【００２８】
また、マッピング制御部１０９は、上記の制御チャネルデータのマッピング位置の候補以外のサブキャリアを、他のデータ（ユーザデータ）のマッピング位置として決定する（ＳＴ１０３０）。そして、マッピング制御部１０９は、制御データのマッピング位置の候補および他のデータのマッピング位置（すなわちマッピング方法）をマッピング部１０４に指示するためのマッピング制御信号を生成し、マッピング部１０４に出力する（ＳＴ１０４０）。【００２９】
マッピング部１０４は、上記処理によって決定されたマッピング方法に従って、制御データおよび他のデータのマッピングを行う。具体的には、制御データのマッピング位置の候補に制御データをマッピングしていき、他のデータのマッピング位置には他のデータ、すなわちユーザデータをマッピングしていく。ここで、ＦＦＴ部１０３−１から出力される制御データが必要とするサブキャリア数が、マッピング制御部１０９から通知されるマッピング位置の候補数（パイロット数）よりも少ない場合、マッピング部１０４は、マッピング位置の候補において、ＦＦＴ部１０３−１から出力される制御データを任意の位置に割り当てた後、余ったマッピング位置に、ユーザデータの一部を割り当てていく。これにより、一部のユーザデータの受信品質も向上する。【００３０】
なお、上記フローは、マッピング方法の決定処理の一例であり、他の手順でも良い。例えば、ＦＦＴ部１０３−１からの制御データが必要とするサブキャリア数をマッピング制御部１０９が把握できる場合には、マッピング制御部１０９自体が、制御データおよびユーザデータのマッピング位置を全て決定し、マッピング部１０４に通知するような構成であっても良い。【００３１】
図５は、マッピング部１０４から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図である。【００３２】
この図に示すように、先頭のタイムスロットには、各ユーザから送信されたパイロットがマッピングされ、これに続く次のタイムスロットには、複数のデータがマッピングされる。ここでは、パイロットチャネルにおいて、本実施の形態に係る無線送信装置が送信したパイロットは、斜線を付して示している。斜線が付されていないパイロットは、他ユーザが送信したパイロットである。本実施の形態に係る無線送信装置は、制御データであるデータ１（ＳＣＣＨ）を、自機のパイロットがマッピングされている周波数と同位置の周波数にマッピングする。制御チャネルであるＳＣＣＨは、所要チャネル推定精度の高いチャネルである。【００３３】
このように、本実施の形態によれば、シングルキャリア伝送において、ユーザデータや制御データ等の複数の送信データを同一の帯域に周波数多重し、かつ、周波数多重する各データのうち、制御データ、すなわち所要チャネル推定精度が高いデータを、パイロットの周波数と同一の周波数に割り当てて送信する。【００３４】
これにより、パイロットと同じ周波数に割当てられたデータは、精度の高いチャネル推定値により復調されるので、パイロット間の伝搬路の周波数変動に影響を受けることがない。すなわち、本実施の形態によれば、制御データ等の特定のデータのチャネル推定精度を改善し、受信品質を向上させることができる。【００３５】
なお、本実施の形態では、制御データをパイロットと同一周波数にマッピングする例を示したが、同一周波数ではなくこの周波数の近傍に制御データをマッピングするような構成であっても良い。ここで近傍とは、例えば、パイロットと同一周波数のサブキャリアと隣り合うサブキャリア等である。パイロットのマッピング位置の近傍であれば、パイロット間の伝搬路の周波数変動の影響が小さいと考えられるからである。【００３６】
また、本実施の形態では、制御データがマッピングされるタイムスロットが、パイロット用タイムスロットのすぐ後ろのタイムスロットである場合を例にとって説明を行ったが、これに限定されず、制御データがマッピングされるタイムスロットは、さらに後続のタイムスロットであっても良い。なお、これについては、実施の形態３以降でさらに詳細に説明する。【００３７】
また、本実施の形態では、パイロット用タイムスロットが先頭であるフレーム構成を例にとって説明を行ったが、パイロット用タイムスロットは先頭に限定されない。例えば、パイロット用タイムスロットが先頭でない場合、パイロット用タイムスロットより後ろに位置する後続のタイムスロットに対して、本実施の形態に係る制御データのマッピングを行えば良い。また、本実施の形態に係る制御データのマッピング対象は、必ずしもパイロット用タイムスロットの後続のタイムスロットである必要もなく、例えば、パイロット用タイムスロットに近接するタイムスロットに対し、本実施の形態に係る制御データのマッピングを行っても良い。【００３８】
また、本実施の形態では、パイロット用タイムスロットが１つである場合を例にとって説明したが、パイロット用タイムスロットは１つに限定されず、２以上のタイムスロットにパイロットがマッピングされていても良い。例えば、パイロット用タイムスロットが１サブフレームの先頭および中間の２箇所にある場合、本実施の形態に係る無線送信装置は、まず、サブフレームの前半部分について、先頭のパイロット用タイムスロットのパイロットに基づいて、あるマッピング方法を決定し、このマッピング方法に従って制御データチャネル等のマッピングを行っても良い。続いて、本実施の形態に係る無線送信装置は、サブフレームの後半部分について、中間のパイロット用タイムスロットのパイロットに基づいて、あるマッピング方法を決定し、このマッピング方法に従って制御データチャネル等のマッピングを行っても良い。さらに他の実施例として、パイロット用タイムスロットが１サブフレーム中に２箇所以上ある場合、各データ用タイムスロットにおける制御データ等のマッピングは、より近接するパイロット用タイムスロットのパイロットに基づいて行われる。【００３９】
また、本実施の形態では、サブキャリアを一例として説明したが、これに限定されず、複数のサブキャリアで構成されるリソースブロックでもよい。【００４０】
また、本実施の形態では、無線受信装置がＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ部を備えている場合を例にとって説明したが、無線受信装置の構成としては、これに限定されない。【００４１】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図である。なお、この無線送信装置は、実施の形態１に示した無線送信装置（図３参照）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。【００４２】
本実施の形態に係る無線送信装置は、複数の周波数多重データ間で、所要受信品質が高いデータを、所要チャネル推定精度の高いデータとし、このデータを優先的にパイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングする。具体的には、ユーザデータの受信品質に応じて、制御データのマッピング位置を切り替える構成をとる。そして、ユーザデータの受信品質としてＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）レベルを用いる。【００４３】
実施の形態１と異なる点は、マッピング制御部１０９にさらにＭＣＳ情報が入力されている点である。マッピング制御部１０９は、ＭＣＳ情報とパイロット位置情報とに基づいて、データ１およびデータ２の周波数軸上でのマッピング方法を制御し、マッピング制御信号をマッピング部１０４に出力する。【００４４】
マッピング制御部１０９におけるマッピング方法の決定処理の詳細についてさらに説明する。【００４５】
マッピング制御部１０９は、データスロットにおいて、データ２のＭＣＳ情報に基づいて、データ１またはデータ２のいずれをパイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングするかを決定する。すなわち、マッピング制御部１０９は、いずれのデータがより高いチャネル推定精度を要求されているのかをＭＣＳレベルに基づいて判断する。ここで、ＭＣＳレベルは、受信品質を一意的に示しているパラメータと考えることができる。より具体的には、マッピング制御部１０９は、データ２のＭＣＳレベルが所定の閾値未満であれば、データ１をパイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングするように決定し、データ２のＭＣＳレベルが所定の閾値以上であれば、データ２をパイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングするよう決定する。ここで、ＭＣＳレベルが高くなるということは、ＭＣＳレベルが高くなるにつれ、高多値化の変調方式が適用されるか、あるいは高符号化率の誤り訂正符号が適用されることを意味している。【００４６】
図７および図８は、マッピング部１０４から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例、すなわち、マッピング制御部１０９で決定されたマッピング方法によって無線フレーム上にマッピングされたパイロット、データ１、およびデータ２の一例を示す図である。特に図７は、データ２のＭＣＳレベルが低い場合、つまりＵＥがセルエッジ等に位置し、低ＳＩＲ環境下にある場合のこのＵＥに対する送信信号のマッピングの概要を示している。一方、図８は、データ２のＭＣＳレベルが高い場合、つまり基地局近傍に位置する等により高ＳＩＲ環境下にいるＵＥに対する送信信号のマッピングの概要を示している。なお、ここで、ＭＣＳレベルの閾値は、１６ＱＡＭが設定されている。【００４７】
図９は、上記の無線送信装置に対応する、本実施の形態に係る無線受信装置の主要な構成を示すブロック図である。同様の機能を有する複数の構成に対し同一の符号を付し、さらに各符号に続けて異なる枝番を付して互いを区別している。この無線受信装置の各部は以下の動作を行う。【００４８】
無線部１５２は、アンテナ１５１を介して受信された信号をベースバンド信号へ変換し、ＣＰ削除部１５３に出力する。ＣＰ削除部１５３は、無線部１５２から出力されるベースバンド信号に対し、ＣＰを削除する処理を施し、得られる信号をＦＦＴ部１５４へ出力する。ＦＦＴ部１５４は、ＣＰ削除部１５３から出力される時間領域の信号に対し、高速フーリエ変換を施し、得られる周波数領域の信号をデマッピング部１５５に出力する。デマッピング部１５５は、デマッピング制御部１５９の制御の下、フーリエ変換処理後の受信信号からデータ１およびデータ２の周波数成分を抽出し、等化部１６０−１、１６０−２に出力すると共に、フーリエ変換処理後の受信信号からパイロットの周波数成分も抽出し、受信品質測定部１５６に出力する。チャネル推定部１６４は、無線部１５２から出力されるベースバンド信号に基づいてチャネル推定値を算出し、等化部１６０−１、１６０−２に出力する。等化部１６０−１、１６０−２は、チャネル推定部１６４から出力されるチャネル推定値を基に、受信信号に対して周波数領域等化処理を行い、ＩＦＦＴ部１６１−１、１６１−２に出力する。ＩＦＦＴ部１６１−１、１６１−２は、等化部１６０−１、１６０−２から出力される信号に対して逆高速フーリエ変換を施し、復調部１６２−１、１６２−２に出力する。復調部１６２−１、１６２−２は、逆高速フーリエ変換後の信号に対して無線送信装置で使用されたものと同一の変調方式、符号化率等を用いて復調処理を施し、復調信号を復号部１６３−１、１６３−２に出力する。復号部１６３−１、１６３−２は、復調信号に対して誤り訂正を行い、受信信号からデータ１およびデータ２を取り出す。【００４９】
一方、受信品質測定部１５６は、受信パイロット信号から受信信号の受信品質を測定し、測定結果をＭＣＳ決定部１５７に出力する。ＭＣＳ決定部１５７は、受信品質測定部１５６の測定結果に基づいて、通信相手である無線送信装置での次の送信タイミングのＭＣＳを決定し、バッファ１５８に出力する。バッファ１５８は、ＭＣＳ決定部１５７からの出力を、通信相手である無線送信装置が先程のＭＣＳを用いてデータ送信を行い、このデータを受信するまでの間保持する。デマッピング制御部１５９は、バッファ１５８が保持しているＭＣＳに基づいて、パイロットの周波数位置と同一の周波数にデータ１またはデータ２のうちのいずれかがマッピングされているかを判断し、判断結果をデマッピング部１５５に出力する。なお、デマッピング制御部１５９がＭＣＳレベルを基にデータマッピング方法を判断する際の閾値は、本実施の形態に係る無線送信装置が用いている閾値と同値の閾値を使用する。【００５０】
このように、本実施の形態によれば、複数の多重データ間において、ユーザデータの受信品質等の通信状況に合わせて、所要受信品質が高いデータを所要チャネル推定精度が高いデータと判断し、このデータをパイロットが配置される周波数に優先的にマッピングする。これにより、伝搬路の周波数変動に依存することなく、多重される各データの受信品質を高く保つことができる。【００５１】
具体的には、ユーザデータのＭＣＳレベルが低い場合は、制御データをパイロットの周波数位置に割り当てることで、制御データを更にロバストに（誤り耐性に強く）できる。逆に、ユーザデータのＭＣＳレベルが高い場合、ユーザデータをパイロットの周波数位置に割り当てることにより、多値変調で送信されるユーザデータの受信品質をあるレベルに維持することが可能となる。【００５２】
なお、本実施の形態では、データ選択の際に使用されるＭＣＳレベルの閾値として１６ＱＡＭが使用される場合を例にとって説明したが、この閾値は１６ＱＡＭに限定されない。【００５３】
また、本実施の形態では、データ選択の際に使用されるＭＣＳレベルの閾値が１つの場合を例にとって説明したが、複数の閾値を設け、更に細かくデータ１のマッピング位置を制御するような構成としても良い。【００５４】
また、本実施の形態では、受信品質を表す指標としてＭＣＳレベルを用いた場合を例にとって説明したが、これに限らず、例えば、受信ＣＩＲ、受信ＳＮＲ、受信ＳＩＲ、受信ＳＩＮＲ、受信ＣＩＮＲ、受信電力、干渉電力、ビット誤り率、スループット等を用いることができる。【００５５】
また、本実施の形態では、無線受信装置がＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ部を備えている場合を例にとって説明したが、無線受信装置の構成としては、これに限定されない。【００５６】
また、制御データであるデータ１が、特にデータ２の制御に使用される制御データの場合には、データ２の復調および復号処理にデータ１を用いることができる。【００５７】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る無線送信装置の基本的構成は、実施の形態１に示した無線送信装置（図３参照）と同様である。よって、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。【００５８】
実施の形態１、２では、制御データがマッピングされるタイムスロットが１つのタイムスロットである場合を例にとって説明を行ったが、制御データがマッピングされるタイムスロットは複数のタイムスロットに渡っていても良い。本実施の形態に係る無線送信装置は、制御データのマッピング位置の候補（パイロットの周波数位置と同一の周波数）を決定した後、タイムスロットによって異なる位置のマッピング候補に制御チャネルをマッピングする。具体的には、制御データを、異なるタイムスロット間で周波数ホッピングまたはレピティションさせる。【００５９】
実施の形態１と異なる点は、マッピング制御部１０９の動作である。マッピング制御部１０９は、パイロットの周波数位置と同一周波数にマッピングされるデータを、タイムスロットが変わる毎に、異なる周波数位置にマッピングしたり（周波数ホッピング）、同一のデータを異なる周波数位置にマッピング（レピティション）する。【００６０】
図１０は、本実施の形態に係るマッピング部１０４から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図である。ここでは、パイロットの周波数位置と同一周波数にマッピングされるデータを、タイムスロットが変わる毎に、異なる周波数位置にマッピングした例を示している。より詳細には、図１０では、ＵＥ＃１のＳＣＣＨに含まれるシーケンシャルな制御データの周波数成分が、タイムスロットが変わる毎に、異なる周波数位置にマッピングされ、送信される。【００６１】
ここで、周波数ホッピングのパターンは、マッピング制御部１０９内蔵のメモリに記録されているパターンを用いる。パイロットの多重数および１サブフレーム中のタイムスロット数は固定であるから、例えば、制御データ１の最初のタイムスロットにおけるマッピング位置が決まれば、後続のタイムスロットにおける制御データ１のマッピング位置も、記録されている周波数ホッピングパターンに従って一意に決まる。【００６２】
図１１は、本実施の形態に係るマッピング部１０４から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの他の例を示す図である。ここでは、パイロットの周波数位置と同一周波数にマッピングされるデータを、タイムスロットが変わる毎に、異なる周波数位置にレピティションした例を示している。すなわち、各タイムスロットにマッピングされる制御データは、図１０のようにシーケンシャルなデータではなく、同一データがレピティションされて生成されたレピティションデータである。なお、同一データは同一のハッチングを付して示している。【００６３】
レピティションパターンも周波数ホッピングパターンと同様に、マッピング制御部１０９内蔵のメモリに記録されているパターンを用い、ランダムな周波数位置に制御データをマッピングする。ただし、複数存在する制御データを、重複なく少なくとも異なる周波数位置にマッピングしていくために、図１１に示すように、制御データのマッピング位置を規則正しく順にシフトしていくマッピング方法も考えられる。【００６４】
このように、本実施の形態によれば、パイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングされているデータを異なるタイムスロット間で周波数ホッピングさせる場合には、時間ダイバーシチ効果および周波数ダイバーシチ効果が向上し、データの伝送品質を高品質化することができる。また、パイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングされたデータを、異なるタイムスロット間でレピティションすることによっても、時間および周波数におけるダイバーシチ効果が向上し、データの伝送品質を高品質化することができる。【００６５】
なお、本実施の形態では、異なるタイムスロット間におけるレピティションに関して、同一の周波数位置でレピティションを行ってもプロセスゲインを得ることができる。【００６６】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る無線送信装置の基本的構成も、実施の形態１に示した無線送信装置（図３参照）と同様である。よって、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。【００６７】
本実施の形態に係る無線送信装置は、制御チャネルデータの１サブフレームあたりの周波数方向および時間方向のマッピング数に偏りを持たせる。具体的には、（１）周波数方向のマッピング数よりも時間方向のマッピング数が多くなる設定を使用するか、または（２）時間方向のマッピング数よりも周波数方向のマッピング数が多くなる設定を使用する。これらの設定は、マッピング制御部１０９内蔵のメモリに、マッピング数ルールとして記憶されており、マッピング制御部１０９は、この記録されているルールに従い制御データのマッピングを行う。なお、（１）の場合であっても（２）の場合であっても、マッピング制御部１０９の動作は、実施の形態１と一部異なるのみである。【００６８】
まず、上記（１）の場合のマッピング制御部１０９の動作について説明する。【００６９】
マッピング制御部１０９は、内蔵メモリに記憶されているマッピング数ルールに従って、パイロットの周波数位置と同一周波数にマッピングされる制御データに関し、周波数方向のマッピング数よりも時間方向のマッピング数が多くなるように、マッピング部１０４を制御する。【００７０】
図１２は、本実施の形態に係るマッピング部１０４から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例、すなわち、マッピング制御部１０９によって制御されたマッピング部１０４による各データのマッピング結果を示す図である。ここでは、周波数方向のマッピング数よりも時間方向のマッピング数が多くなる設定として、マッピング制御部１０９内蔵のメモリに、周波数方向のマッピング数＝２、時間方向のマッピング数＝４が設定されている例を示している。【００７１】
上記の構成により、周波数方向の制御チャネルのマッピング数が減少するので、制御チャネルとデータチャネルとを多重した際のＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）の増加を防止することができ、その結果、受信品質を向上させることができる。【００７２】
次に、上記（２）の場合のマッピング制御部１０９の動作について説明する。【００７３】
マッピング制御部１０９は、内蔵メモリに記憶されているマッピング数ルールに従って、パイロットの周波数位置と同一周波数にマッピングされる制御データに関し、時間方向のマッピング数よりも周波数方向のマッピング数が多くなるように、マッピング部１０４を制御する。【００７４】
図１３は、本実施の形態に係るマッピング部１０４から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例、すなわち、マッピング制御部１０９によって制御されたマッピング部１０４による各データのマッピング結果を示す図である。ここでは、時間方向のマッピング数よりも周波数方向のマッピング数が多くなる設定として、マッピング制御部１０９内蔵のメモリに、周波数方向のマッピング数＝４、時間方向のマッピング数＝２が設定されている例を示している。また、制御チャネルはデータチャネルよりも先に復調されることが望ましいため、サブフレーム等の受信単位の先頭に極力近いタイムスロットに制御チャネルがマッピングされることが望ましい。【００７５】
上記の構成により、制御データの時間方向のマッピング数を減少させて、サブフレームの先頭に配置することにより、ユーザデータの受信に先んじて制御データの復調が可能となるので、ユーザデータ復調までの処理遅延を低減させることができる。【００７６】
このように、本実施の形態によれば、制御チャネルデータの１サブフレームあたりの周波数方向および時間方向のマッピング数に偏りがあるので、ＰＡＰＲを減少させたり、処理遅延を低減させることができ、その結果、受信品質を向上させることができる。【００７７】
なお、本実施の形態では、ＵＥの移動速度に応じて、適応的に上記（１）と（２）とを切り替えられるような構成としても良い。具体的には、ユーザの移動速度がある閾値より小さければ上記（１）の動作を適用し、閾値より大きければ上記（２）の動作を適用する。これにより、ユーザの移動速度が速い場合は、パイロットと時間的に近い位置に所要チャネル推定精度が高いデータを配置することで、時間方向のフェージング変動にも追従可能となる。【００７８】
（実施の形態５）
図１４は、本発明の実施の形態５に係る無線送信装置５００ａの主要な構成を示すブロック図、図１５は本発明の実施の形態５に係る無線送信装置５００ｂの主要な構成を示すブロック図である。なお、実施の形態１に示した無線送信装置（図３参照）と同一の構成要素には同一の符号を付している。【００７９】
無線送信装置５００ａおよび無線送信装置５００ｂは、それぞれ異なるユーザの無線送信装置であり、互いに同期しているため、送信フレームの同一のタイムスロット内で、お互いの送信データが周波数軸上でマッピングされる。ここで、パイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングされるデータは、例えば、ＲＡＣＨ（Random Access Channel）等を伝送するためのコンテンション・ベースド・チャネル（contention based Channel）のデータとする。コンテンション・ベースド・チャネルとは、スケジューリングされていないために互いが競合する可能性のあるチャネルのことである。【００８０】
実施の形態１では、同一の無線送信装置からデータ１およびデータ２を周波数多重して送信していたが、本実施の形態では、無線送信装置５００ａからデータ１を送信し、無線送信装置５００ｂからデータ２を送信する。【００８１】
具体的には、ユーザ＃１の無線送信装置５００ａ内のマッピング制御部１０９は、パイロット用タイムスロットにおいて、パイロット位置情報に応じてパイロットの周波数成分を周波数軸上にマッピングする。また、ユーザ＃２の無線送信装置５００ｂ内のマッピング制御部１０９も、同様に、パイロット用タイムスロットにおいて、パイロット位置情報に応じてパイロットの周波数成分を周波数軸上にマッピングする。この時、パイロット信号がマッピングされる周波数位置は、ユーザ＃１およびユーザ＃２間で異なる周波数位置となるように予め決められている。【００８２】
一方、データを送信するタイムスロットにおいて、ユーザ＃１の無線送信装置５００ａ内のマッピング制御部１０９は、データ１をパイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングする。ユーザ＃２の無線送信装置５００ｂ内のマッピング制御部１０９は、データ２をユーザ１が使用していない周波数にマッピングする。【００８３】
図１６は、無線送信装置５００ａから送信されたユーザ＃１のデータと、無線送信装置５００ｂから送信されたユーザ＃２のデータとがエア中で多重された信号の一例を示す図である。【００８４】
この図に示すように、先頭のタイムスロットではパイロットがマッピングされており（他ユーザのＣＱＩ測定用パイロットも表示している）、次のタイムスロットでユーザ＃１のＲＡＣＨの一種であるＦＡＣＨ（Fast Access Channel）と、ユーザ＃２のＳＤＣＨとが多重してマッピングされている。ここでは、ユーザ＃１のデータ１がパイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングされる例を示している。【００８５】
このように、本実施の形態によれば、所要チャネル推定精度が高いデータを複数のユーザ間でパイロット位置にマッピングすることで、マルチユーザ環境においても高品質な伝送が可能となり、システムスループットを向上させることができる。また、contention-basedデータ用のパイロットとしてリソースを別途に確保する必要がないので、リソースの利用効率も向上させることができる。【００８６】
なお、本実施の形態では、ユーザ＃１のデータ１としてＦＡＣＨを使用する場合を例にとって説明したが、ＲＣＨ（Reservation Channel）、ＳＣＨ（Synchronization Channel）、synchronous ＲＡＣＨ（Random Access Channel）等のcontention based channelでも良い。【００８７】
また、本実施の形態では、ユーザ数が２の場合について説明したが、ユーザ数は３以上であっても良い。【００８８】
また、ユーザ＃２が送信するデータ２は、ユーザ＃１が送信する周波数位置でも送信するようにしても良い。かかる場合、データ１からデータ２に与える干渉を低減させるために、データ１を複数の周波数位置で低送信電力で送信する構成が考えられる。【００８９】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。【００９０】
本発明に係る無線送信装置および無線送信方法は、上記各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、実施の形態４に加え、実施の形態３で示したような周波数ホッピングを併用しても良い。これにより、周波数ホッピングの自由度が向上するので、ダイバーシチゲインがさらに向上し、高品質な伝送が可能となる。このように、各実施の形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。【００９１】
本発明に係る無線送信装置は、移動体通信システムにおける通信端末装置および基地局装置に搭載することが可能であり、これにより上記と同様の作用効果を有する通信端末装置、基地局装置、および移動体通信システムを提供することができる。【００９２】
なお、本明細書では、ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭによる無線送信装置の構成を例にとって説明したが、ＩＦＤＭＡ構成や通常のシングルキャリア送信構成を用いても良い。しかし、ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭによる構成では、複数のデータの周波数軸上での多重が容易に実施可能であり、さらに異なるデータ間で干渉が発生しない周波数多重方法を採ることも可能であることから、他の構成と比較して最も適した実施の形態であると考えられる。【００９３】
また、本明細書では、制御チャネルをＳＣＣＨと表記して説明したが、例えば、３ＧＰＰ規格の、ＨＳ−ＤＳＣＨに付随する（associated）チャネルであるＨＳ−ＳＣＣＨ、ＨＳ−ＤＰＣＣＨを使用しても良いし、ＲＲＭ（Radio Resource Management）用の制御情報を通知するためのＤＣＣＨ、Ｓ−ＣＣＰＣＨ、Ｐ−ＣＣＰＣＨ、ＰＣＨ、ＢＣＨでも良いし、また、物理チャネルの制御のためのＤＰＣＣＨ等でも良い。【００９４】
また、本明細書では、データチャネルをＳＤＣＨと表記して説明したが、例えば、３ＧＰＰ規格の、ＨＳ−ＤＳＣＨ、ＤＳＣＨ、ＤＰＤＣＨ、ＤＣＨ、Ｓ−ＣＣＰＣＨ、ＦＡＣＨ等でも良い。【００９５】
また、回線品質情報ＣＱＩは、ＣＳＩ（Channel State Information）等と表記されることもある。【００９６】
また、本明細書では、複数データの周波数多重の時間的単位をタイムスロットと表記したが、例えば、パイロットが多重される時間的単位をＳＢあるいはショートブロックと表記することもある。またデータが多重される時間的単位をＬＢあるいはロングブロックと表記することもある。【００９７】
またここでは、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、本発明をソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本発明に係る無線送信方法のアルゴリズムをプログラミング言語によって記述し、このプログラムをメモリに記憶しておいて情報処理手段によって実行させることにより、本発明に係る無線送信装置と同様の機能を実現することができる。【００９８】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部または全てを含むように１チップ化されても良い。【００９９】
また、ここではＬＳＩとしたが、集積度の違いによって、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩ等と呼称されることもある。【０１００】
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良い。ＬＳＩ製造後に、プログラム化することが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続もしくは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良い。【０１０１】
さらに、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良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。【０１０２】
本明細書は、２００５年１１月４日出願の特願２００５−３２１１１１に基づくものである。この内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明に係る無線送信装置および無線送信方法は、移動体通信システムにおける通信端末装置、基地局装置等の用途に適用することができる。
【図１】
2007052767.tif 000003
【図２】
2007052767.tif 000004
【図３】
2007052767.tif 000005
【図４】
2007052767.tif 000006
【図５】
2007052767.tif 000007
【図６】
2007052767.tif 000008
【図７】
2007052767.tif 000009
【図８】
2007052767.tif 000010
【図９】
2007052767.tif 000011
【図１０】
2007052767.tif 000012
【図１１】
2007052767.tif 000013
【図１２】
2007052767.tif 000014
【図１３】
2007052767.tif 000015
【図１４】
2007052767.tif 000016
【図１５】
2007052767.tif 000017
【図１６】
2007052767.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月25日(2008.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイロットを第１タイムスロットに周波数分割多重するパイロット多重手段と、
前記パイロット以外のデータを前記第１タイムスロット以外のタイムスロットに周波数分割多重するデータ多重手段と、
前記パイロット以外のデータのうち所要チャネル推定精度の高いデータが前記パイロットと同一周波数に多重されるように、前記データ多重手段を制御する制御手段と、
を具備する無線送信装置。
【請求項２】
前記所要チャネル推定精度の高いデータは、
制御チャネルデータまたはＭＣＳレベルが閾値以上のデータを含む、
請求項１記載の無線送信装置。
【請求項３】
前記所要チャネル推定精度の高いデータをレピティションするレピティション手段をさらに具備し、
前記データ多重手段は、
レピティションされた前記所要チャネル推定精度の高いデータを前記第１タイムスロット以外の複数のタイムスロットに周波数分割多重する、
請求項１記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記所要チャネル推定精度の高いデータの各タイムスロットにおける周波数が互いに異なるように、前記データ多重手段を制御する、
請求項１記載の無線送信装置。
【請求項５】
前記所要チャネル推定精度の高いデータをレピティションするレピティション手段をさらに具備し、
前記制御手段は、
レピティションされた前記所要チャネル推定精度の高いデータの各タイムスロットにおける周波数が互いに異なるように、前記データ多重手段を制御する、
請求項４記載の無線送信装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記所要チャネル推定精度の高いデータの時間方向の多重数が周波数方向の多重数よりも多くなるように、前記データ多重手段を制御する、
請求項１記載の無線送信装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記所要チャネル推定精度の高いデータの各タイムスロットにおける周波数が互いに異なるように、さらに前記データ多重手段を制御する、
請求項６記載の無線送信装置。
【請求項８】
前記制御手段は、
前記所要チャネル推定精度の高いデータが、前記第１タイムスロット以外の複数のタイムスロットのうち、前記第１タイムスロットにより近いタイムスロットに周波数分割多重されるように、前記データ多重手段を制御する、
請求項１記載の無線送信装置。
【請求項９】
前記制御手段は、
無線受信装置の移動速度に応じて、前記所要チャネル推定精度の高いデータの時間方向
の多重数が周波数方向の多重数よりも多くなるように、または、前記所要チャネル推定精度の高いデータの時間方向の多重数が周波数方向の多重数よりも小さくなるように、前記データ多重手段を制御する、
請求項１記載の無線送信装置。
【請求項１０】
請求項１記載の無線送信装置を具備する通信端末装置。
【請求項１１】
請求項１記載の無線送信装置を具備する基地局装置。
【請求項１２】
パイロットを第１タイムスロットに周波数分割多重する第１ステップと、
前記パイロット以外のデータを前記第１タイムスロット以外のタイムスロットに周波数分割多重する第２ステップと、
を具備し、
前記第２ステップは、
前記パイロット以外のデータのうち所要チャネル推定精度の高いデータが前記パイロットと同一周波数に多重されるように制御される、
無線送信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シングルキャリア伝送方式を採用した無線送信装置および無線送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、３ＧＰＰ ＲＡＮ ＬＴＥ（Long Term Evolution）では、上り回線の伝送方式としてＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）、すなわちシングルキャリア伝送方式が検討されている。また、このＳＣ−ＦＤＭＡ環境下におけるパイロット、ユーザデータ、制御データ等の多重方法も検討されている。
【０００３】
例えば、複数ユーザが送信するパイロットの多重方法としては、チャネル推定およびＣＱＩ（Channel Quality Indicator）推定の両方の用途を実現するため、各ユーザが送信するパイロットをDistributed−ＦＤＭＡ方式を用いて多重する方法が有力である。一方、ユーザデータや制御データの多重方法としては、Localized−ＦＤＭＡ方式が有力である。また、非特許文献１、２には、制御データおよびユーザデータを時間多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）して送信する例が開示されている。
【非特許文献１】R1-050882, Samsung, “Data and Control Multiplexing in SC-FDMA Uplink for Evolved UTRA,” 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #42, London, UK, 29 August - 2 September, 2005
【非特許文献２】R1-050850, NTT DoCoMo, Fujitsu, NEC, SHARP, “Physical Channels and Multiplexing in Evolved UTRA Uplink,” 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #42, London, UK, 29 August - 2 September, 2005
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１、２に開示の技術には、以下に示すような問題がある。
【０００５】
図１は、非特許文献１、２に開示されている１ＴＴＩ（Transmission Timing Interval）分のフレームフォーマットを示す図である。左端の縦１列の信号がパイロットチャネルであり、パイロットはDistributed−ＦＤＭＡ方式によって多重されている。また、残りの信号が、制御データ（ＳＣＣＨ：Shared Control Channel）およびユーザデータ（ＳＤＣＨ：Shared Data Channel）であり、制御データおよびユーザデータは時間多重されている。さらに、パイロットチャネルのうち、斜線を付したパイロットがＵＥ（User Equipment）＃１用のパイロットであり、残りの信号において斜線が付されている信号がＵＥ＃１用のＳＣＣＨである。
【０００６】
図２は、Distributed−ＦＤＭＡ方式で多重されたパイロットとチャネル推定精度との関係を説明するための図である。
【０００７】
図２の上段は、チャネル推定用パイロットと他ユーザのＣＱＩ測定用パイロットとがDistributed−ＦＤＭＡ方式で周波数軸上に多重された信号を模式的に示している。また、図２の中段は、周波数選択性フェージング環境下における伝搬路の周波数応答、およびパイロットシンボルを用いて推定されるチャネル推定値の一例を示している。さらに、図２の下段は、チャネル推定用パイロットの各位置におけるチャネル推定値の平均的な推定精度を示している。
【０００８】
図２の中段に示すように、チャネル推定用のパイロットシンボルが配置されていない周
波数位置でのチャネル推定値は、隣接するパイロットシンボルが配置されている周波数位置でのチャネル推定値から補間等により推定することができる。従って、図２の下段に示すように、チャネル推定用のパイロットシンボル間で伝搬路の周波数応答が大きく変化する場合は、チャネル推定用のパイロットシンボルが配置されていない周波数位置（図２下段のグラフの谷の部分）でのチャネル推定値は、正しく推定されなくなる。すなわち、チャネル推定用パイロットが配置されている周波数位置でのチャネル推定値の推定精度は高く、一方、チャネル推定用パイロット間におけるチャネル推定値の推定精度は低い結果となる。
【０００９】
また、シングルキャリア伝送の場合、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア伝送の場合と異なり、特定の周波数成分が歪むと、その歪みが時間波形全体に渡る歪みとなって時間波形全体に重畳される。従って、非特許文献１、２に開示されているフレームフォーマットを使用する場合、伝搬路の状態（周波数選択性）によってパイロット間でのチャネル推定精度が低下するため、無線受信装置において等化処理を行ったとしても、所要品質が満たせなくなる場合がある。特に、高いチャネル推定精度が要求されるチャネル、例えば制御データチャネル等のチャネル推定精度が低下すると、制御データのみの品質劣化にとどまらず、受信信号全体の品質が劣化する。
【００１０】
本発明の目的は、制御データ等の特定のデータのチャネル推定精度を改善することにより、受信品質を向上させることができる無線送信装置および無線送信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の無線送信装置は、パイロットを第１タイムスロットに周波数分割多重するパイロット多重手段と、前記パイロット以外のデータを前記第１タイムスロット以外のタイムスロットに周波数分割多重するデータ多重手段と、前記パイロット以外のデータのうち所要チャネル推定精度の高いデータが前記パイロットと同一周波数に多重されるように、前記データ多重手段を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、制御データ等の特定のデータのチャネル推定精度を改善し、受信品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書において、データ１は制御データのことを指し、データ２はユーザデータのことを指す。
【００１４】
（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図である。
【００１５】
本実施の形態に係る無線送信装置は、符号化部１０１−１、１０１−２、変調部１０２−１、１０２−２、１０２−３、ＦＦＴ部１０３−１、１０３−２、１０３−３、マッピング部１０４、ＩＦＦＴ部１０５、ＣＰ付加部１０６、無線部１０７、アンテナ１０８、およびマッピング制御部１０９を備える。なお、同様の機能を有する複数の構成に対し同一の符号を付し、さらに各符号に続けて異なる枝番を付して互いを区別している。
【００１６】
本実施の形態に係る無線送信装置の各部は以下の動作を行う。
【００１７】
符号化部１０１−１は、入力されるデータ１に対し、ターボ符号等を用いた所定の誤り訂正符号化を施し、得られる信号を変調部１０２−１に出力する。同様に、符号化部１０１−２は、入力されるデータ２に対して所定の誤り訂正符号化を施し、得られる信号を変調部１０２−２に出力する。
【００１８】
変調部１０２−１は、符号化部１０１−１から出力される信号に対し、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）等の所定の変調処理を施し、得られる変調信号をＦＦＴ部１０３−１に出力する。同様に、変調部１０２−２は、符号化部１０１−２から出力される信号に対して所定の変調処理を施し、得られる変調信号をＦＦＴ部１０３−２に出力する。変調部１０２−３は、入力されるパイロット信号に対し、所定の変調処理を施し、得られる変調信号をＦＦＴ部１０３−３に出力する。データ２（ユーザデータ）よりもデータ１（制御データ）、また、データ１よりもパイロットの方が重要であるため、通常、変調方式として、重要データになればなるほど誤り耐性の強い変調方式が採用される。
【００１９】
ＦＦＴ部１０３−１は、変調部１０２−１から出力される変調信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を施し、時間領域信号である変調信号を周波数領域信号に変換し、マッピング部１０４に出力する。同様に、ＦＦＴ部１０３−２、１０３−３は、変調部１０２−２、１０２−３から出力される変調信号に対して高速フーリエ変換を施し、得られる周波数領域信号をマッピング部１０４に出力する。
【００２０】
マッピング制御部１０９には、送信フレームにおけるパイロット信号の周波数軸上の位置に関する情報（パイロット位置情報）が入力される。マッピング制御部１０９は、この
パイロット位置情報に基づいて、データ１およびデータ２のマッピング方法を決定し、決定したマッピング方法をマッピング制御信号を用いてマッピング部１０４に指示する。
【００２１】
マッピング部１０４は、パイロット信号を送信するタイムスロット（パイロット用タイムスロット）では、マッピング制御部１０９を介して通知されるパイロット位置情報に従って、パイロット信号を周波数軸上にマッピングする。また、データを送信するタイムスロットにおいては、マッピング部１０４は、マッピング制御部１０９からの指示に基づいて、ＦＦＴ部１０３−１、１０３−２から出力される周波数領域のデータ１およびデータ２を、送信フレームのサブキャリア上へマッピングし、マッピング後の信号をＩＦＦＴ部１０５に出力する。
【００２２】
ＩＦＦＴ部１０５は、マッピング部１０４から出力される周波数軸上にマッピングされたデータに対して逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理を施し、得られる時間領域信号をＣＰ付加部１０６に出力する。なお、ＦＦＴ部１０３−１〜１０３−３からＩＦＦＴ部１０５までの構成、すなわち、ＦＦＴ部１０３−１〜１０３−３において時間領域信号から周波数領域データに変換し、マッピング部１０４において周波数領域データのマッピングを変更する等の処理を施した後、ＩＦＦＴ部１０５において周波数領域データを時間領域信号に変換するこの一例の処理を行う構成を、特にＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ（Discrete Fourier Transform-spread-Orthogonal Frequency Division Multiplex）と呼ぶ。
【００２３】
ＣＰ付加部１０６は、ＩＦＦＴ部１０５から出力される時間領域信号に対し、ＣＰ（Cyclic Prefix）を付加し、無線部１０７に出力する。
【００２４】
無線部１０７は、ＣＰ付加部１０６から出力されるベースバンド信号を無線周波数帯域の無線信号へアップコンバートし、アンテナ１０８を介して送信する。
【００２５】
図４は、マッピング制御部１０９におけるマッピング方法の決定処理の手順を示すフロー図である。このフローにおいてＳＴとはステップの略である。
【００２６】
マッピング制御部１０９は、パイロット位置情報を取得し（ＳＴ１０１０）、この情報に基づいて制御チャネルデータのマッピング位置の候補を決定する（ＳＴ１０２０）。例えば、パイロット位置情報が、送信フレームにおけるパイロット信号の周波数軸上の位置、具体的には、パイロット信号の多重位置のサブキャリア番号であった場合、マッピング制御部１０９は、このサブキャリア番号を制御チャネルデータのマッピング位置の候補を示す情報とする。これにより、パイロットが多重されている周波数と同一の周波数に制御チャネルデータが周波数多重されることになり、制御データの受信品質が向上する。
【００２７】
また、マッピング制御部１０９は、上記の制御チャネルデータのマッピング位置の候補以外のサブキャリアを、他のデータ（ユーザデータ）のマッピング位置として決定する（ＳＴ１０３０）。そして、マッピング制御部１０９は、制御データのマッピング位置の候補および他のデータのマッピング位置（すなわちマッピング方法）をマッピング部１０４に指示するためのマッピング制御信号を生成し、マッピング部１０４に出力する（ＳＴ１０４０）。
【００２８】
マッピング部１０４は、上記処理によって決定されたマッピング方法に従って、制御データおよび他のデータのマッピングを行う。具体的には、制御データのマッピング位置の候補に制御データをマッピングしていき、他のデータのマッピング位置には他のデータ、すなわちユーザデータをマッピングしていく。ここで、ＦＦＴ部１０３−１から出力される制御データが必要とするサブキャリア数が、マッピング制御部１０９から通知されるマ
ッピング位置の候補数（パイロット数）よりも少ない場合、マッピング部１０４は、マッピング位置の候補において、ＦＦＴ部１０３−１から出力される制御データを任意の位置に割り当てた後、余ったマッピング位置に、ユーザデータの一部を割り当てていく。これにより、一部のユーザデータの受信品質も向上する。
【００２９】
なお、上記フローは、マッピング方法の決定処理の一例であり、他の手順でも良い。例えば、ＦＦＴ部１０３−１からの制御データが必要とするサブキャリア数をマッピング制御部１０９が把握できる場合には、マッピング制御部１０９自体が、制御データおよびユーザデータのマッピング位置を全て決定し、マッピング部１０４に通知するような構成であっても良い。
【００３０】
図５は、マッピング部１０４から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図である。
【００３１】
この図に示すように、先頭のタイムスロットには、各ユーザから送信されたパイロットがマッピングされ、これに続く次のタイムスロットには、複数のデータがマッピングされる。ここでは、パイロットチャネルにおいて、本実施の形態に係る無線送信装置が送信したパイロットは、斜線を付して示している。斜線が付されていないパイロットは、他ユーザが送信したパイロットである。本実施の形態に係る無線送信装置は、制御データであるデータ１（ＳＣＣＨ）を、自機のパイロットがマッピングされている周波数と同位置の周波数にマッピングする。制御チャネルであるＳＣＣＨは、所要チャネル推定精度の高いチャネルである。
【００３２】
このように、本実施の形態によれば、シングルキャリア伝送において、ユーザデータや制御データ等の複数の送信データを同一の帯域に周波数多重し、かつ、周波数多重する各データのうち、制御データ、すなわち所要チャネル推定精度が高いデータを、パイロットの周波数と同一の周波数に割り当てて送信する。
【００３３】
これにより、パイロットと同じ周波数に割当てられたデータは、精度の高いチャネル推定値により復調されるので、パイロット間の伝搬路の周波数変動に影響を受けることがない。すなわち、本実施の形態によれば、制御データ等の特定のデータのチャネル推定精度を改善し、受信品質を向上させることができる。
【００３４】
なお、本実施の形態では、制御データをパイロットと同一周波数にマッピングする例を示したが、同一周波数ではなくこの周波数の近傍に制御データをマッピングするような構成であっても良い。ここで近傍とは、例えば、パイロットと同一周波数のサブキャリアと隣り合うサブキャリア等である。パイロットのマッピング位置の近傍であれば、パイロット間の伝搬路の周波数変動の影響が小さいと考えられるからである。
【００３５】
また、本実施の形態では、制御データがマッピングされるタイムスロットが、パイロット用タイムスロットのすぐ後ろのタイムスロットである場合を例にとって説明を行ったが、これに限定されず、制御データがマッピングされるタイムスロットは、さらに後続のタイムスロットであっても良い。なお、これについては、実施の形態３以降でさらに詳細に説明する。
【００３６】
また、本実施の形態では、パイロット用タイムスロットが先頭であるフレーム構成を例にとって説明を行ったが、パイロット用タイムスロットは先頭に限定されない。例えば、パイロット用タイムスロットが先頭でない場合、パイロット用タイムスロットより後ろに位置する後続のタイムスロットに対して、本実施の形態に係る制御データのマッピングを行えば良い。また、本実施の形態に係る制御データのマッピング対象は、必ずしもパイロ
ット用タイムスロットの後続のタイムスロットである必要もなく、例えば、パイロット用タイムスロットに近接するタイムスロットに対し、本実施の形態に係る制御データのマッピングを行っても良い。
【００３７】
また、本実施の形態では、パイロット用タイムスロットが１つである場合を例にとって説明したが、パイロット用タイムスロットは１つに限定されず、２以上のタイムスロットにパイロットがマッピングされていても良い。例えば、パイロット用タイムスロットが１サブフレームの先頭および中間の２箇所にある場合、本実施の形態に係る無線送信装置は、まず、サブフレームの前半部分について、先頭のパイロット用タイムスロットのパイロットに基づいて、あるマッピング方法を決定し、このマッピング方法に従って制御データチャネル等のマッピングを行っても良い。続いて、本実施の形態に係る無線送信装置は、サブフレームの後半部分について、中間のパイロット用タイムスロットのパイロットに基づいて、あるマッピング方法を決定し、このマッピング方法に従って制御データチャネル等のマッピングを行っても良い。さらに他の実施例として、パイロット用タイムスロットが１サブフレーム中に２箇所以上ある場合、各データ用タイムスロットにおける制御データ等のマッピングは、より近接するパイロット用タイムスロットのパイロットに基づいて行われる。
【００３８】
また、本実施の形態では、サブキャリアを一例として説明したが、これに限定されず、複数のサブキャリアで構成されるリソースブロックでもよい。
【００３９】
また、本実施の形態では、無線受信装置がＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ部を備えている場合を例にとって説明したが、無線受信装置の構成としては、これに限定されない。
【００４０】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図である。なお、この無線送信装置は、実施の形態１に示した無線送信装置（図３参照）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
本実施の形態に係る無線送信装置は、複数の周波数多重データ間で、所要受信品質が高いデータを、所要チャネル推定精度の高いデータとし、このデータを優先的にパイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングする。具体的には、ユーザデータの受信品質に応じて、制御データのマッピング位置を切り替える構成をとる。そして、ユーザデータの受信品質としてＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）レベルを用いる。
【００４２】
実施の形態１と異なる点は、マッピング制御部１０９にさらにＭＣＳ情報が入力されている点である。マッピング制御部１０９は、ＭＣＳ情報とパイロット位置情報とに基づいて、データ１およびデータ２の周波数軸上でのマッピング方法を制御し、マッピング制御信号をマッピング部１０４に出力する。
【００４３】
マッピング制御部１０９におけるマッピング方法の決定処理の詳細についてさらに説明する。
【００４４】
マッピング制御部１０９は、データスロットにおいて、データ２のＭＣＳ情報に基づいて、データ１またはデータ２のいずれをパイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングするかを決定する。すなわち、マッピング制御部１０９は、いずれのデータがより高いチャネル推定精度を要求されているのかをＭＣＳレベルに基づいて判断する。ここで、ＭＣＳレベルは、受信品質を一意的に示しているパラメータと考えることができる。より具体的には、マッピング制御部１０９は、データ２のＭＣＳレベルが所定の閾値未満であ
れば、データ１をパイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングするように決定し、データ２のＭＣＳレベルが所定の閾値以上であれば、データ２をパイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングするよう決定する。ここで、ＭＣＳレベルが高くなるということは、ＭＣＳレベルが高くなるにつれ、高多値化の変調方式が適用されるか、あるいは高符号化率の誤り訂正符号が適用されることを意味している。
【００４５】
図７および図８は、マッピング部１０４から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例、すなわち、マッピング制御部１０９で決定されたマッピング方法によって無線フレーム上にマッピングされたパイロット、データ１、およびデータ２の一例を示す図である。特に図７は、データ２のＭＣＳレベルが低い場合、つまりＵＥがセルエッジ等に位置し、低ＳＩＲ環境下にある場合のこのＵＥに対する送信信号のマッピングの概要を示している。一方、図８は、データ２のＭＣＳレベルが高い場合、つまり基地局近傍に位置する等により高ＳＩＲ環境下にいるＵＥに対する送信信号のマッピングの概要を示している。なお、ここで、ＭＣＳレベルの閾値は、１６ＱＡＭが設定されている。
【００４６】
図９は、上記の無線送信装置に対応する、本実施の形態に係る無線受信装置の主要な構成を示すブロック図である。同様の機能を有する複数の構成に対し同一の符号を付し、さらに各符号に続けて異なる枝番を付して互いを区別している。この無線受信装置の各部は以下の動作を行う。
【００４７】
無線部１５２は、アンテナ１５１を介して受信された信号をベースバンド信号へ変換し、ＣＰ削除部１５３に出力する。ＣＰ削除部１５３は、無線部１５２から出力されるベースバンド信号に対し、ＣＰを削除する処理を施し、得られる信号をＦＦＴ部１５４へ出力する。ＦＦＴ部１５４は、ＣＰ削除部１５３から出力される時間領域の信号に対し、高速フーリエ変換を施し、得られる周波数領域の信号をデマッピング部１５５に出力する。デマッピング部１５５は、デマッピング制御部１５９の制御の下、フーリエ変換処理後の受信信号からデータ１およびデータ２の周波数成分を抽出し、等化部１６０−１、１６０−２に出力すると共に、フーリエ変換処理後の受信信号からパイロットの周波数成分も抽出し、受信品質測定部１５６に出力する。チャネル推定部１６４は、無線部１５２から出力されるベースバンド信号に基づいてチャネル推定値を算出し、等化部１６０−１、１６０−２に出力する。等化部１６０−１、１６０−２は、チャネル推定部１６４から出力されるチャネル推定値を基に、受信信号に対して周波数領域等化処理を行い、ＩＦＦＴ部１６１−１、１６１−２に出力する。ＩＦＦＴ部１６１−１、１６１−２は、等化部１６０−１、１６０−２から出力される信号に対して逆高速フーリエ変換を施し、復調部１６２−１、１６２−２に出力する。復調部１６２−１、１６２−２は、逆高速フーリエ変換後の信号に対して無線送信装置で使用されたものと同一の変調方式、符号化率等を用いて復調処理を施し、復調信号を復号部１６３−１、１６３−２に出力する。復号部１６３−１、１６３−２は、復調信号に対して誤り訂正を行い、受信信号からデータ１およびデータ２を取り出す。
【００４８】
一方、受信品質測定部１５６は、受信パイロット信号から受信信号の受信品質を測定し、測定結果をＭＣＳ決定部１５７に出力する。ＭＣＳ決定部１５７は、受信品質測定部１５６の測定結果に基づいて、通信相手である無線送信装置での次の送信タイミングのＭＣＳを決定し、バッファ１５８に出力する。バッファ１５８は、ＭＣＳ決定部１５７からの出力を、通信相手である無線送信装置が先程のＭＣＳを用いてデータ送信を行い、このデータを受信するまでの間保持する。デマッピング制御部１５９は、バッファ１５８が保持しているＭＣＳに基づいて、パイロットの周波数位置と同一の周波数にデータ１またはデータ２のうちのいずれかがマッピングされているかを判断し、判断結果をデマッピング部１５５に出力する。なお、デマッピング制御部１５９がＭＣＳレベルを基にデータマッピング方法を判断する際の閾値は、本実施の形態に係る無線送信装置が用いている閾値と同
値の閾値を使用する。
【００４９】
このように、本実施の形態によれば、複数の多重データ間において、ユーザデータの受信品質等の通信状況に合わせて、所要受信品質が高いデータを所要チャネル推定精度が高いデータと判断し、このデータをパイロットが配置される周波数に優先的にマッピングする。これにより、伝搬路の周波数変動に依存することなく、多重される各データの受信品質を高く保つことができる。
【００５０】
具体的には、ユーザデータのＭＣＳレベルが低い場合は、制御データをパイロットの周波数位置に割り当てることで、制御データを更にロバストに（誤り耐性に強く）できる。逆に、ユーザデータのＭＣＳレベルが高い場合、ユーザデータをパイロットの周波数位置に割り当てることにより、多値変調で送信されるユーザデータの受信品質をあるレベルに維持することが可能となる。
【００５１】
なお、本実施の形態では、データ選択の際に使用されるＭＣＳレベルの閾値として１６ＱＡＭが使用される場合を例にとって説明したが、この閾値は１６ＱＡＭに限定されない。
【００５２】
また、本実施の形態では、データ選択の際に使用されるＭＣＳレベルの閾値が１つの場合を例にとって説明したが、複数の閾値を設け、更に細かくデータ１のマッピング位置を制御するような構成としても良い。
【００５３】
また、本実施の形態では、受信品質を表す指標としてＭＣＳレベルを用いた場合を例にとって説明したが、これに限らず、例えば、受信ＣＩＲ、受信ＳＮＲ、受信ＳＩＲ、受信ＳＩＮＲ、受信ＣＩＮＲ、受信電力、干渉電力、ビット誤り率、スループット等を用いることができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、無線受信装置がＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ部を備えている場合を例にとって説明したが、無線受信装置の構成としては、これに限定されない。
【００５５】
また、制御データであるデータ１が、特にデータ２の制御に使用される制御データの場合には、データ２の復調および復号処理にデータ１を用いることができる。
【００５６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る無線送信装置の基本的構成は、実施の形態１に示した無線送信装置（図３参照）と同様である。よって、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５７】
実施の形態１、２では、制御データがマッピングされるタイムスロットが１つのタイムスロットである場合を例にとって説明を行ったが、制御データがマッピングされるタイムスロットは複数のタイムスロットに渡っていても良い。本実施の形態に係る無線送信装置は、制御データのマッピング位置の候補（パイロットの周波数位置と同一の周波数）を決定した後、タイムスロットによって異なる位置のマッピング候補に制御チャネルをマッピングする。具体的には、制御データを、異なるタイムスロット間で周波数ホッピングまたはレピティションさせる。
【００５８】
実施の形態１と異なる点は、マッピング制御部１０９の動作である。マッピング制御部１０９は、パイロットの周波数位置と同一周波数にマッピングされるデータを、タイムスロットが変わる毎に、異なる周波数位置にマッピングしたり（周波数ホッピング）、同一のデータを異なる周波数位置にマッピング（レピティション）する。
【００５９】
図１０は、本実施の形態に係るマッピング部１０４から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図である。ここでは、パイロットの周波数位置と同一周波数にマッピングされるデータを、タイムスロットが変わる毎に、異なる周波数位置にマッピングした例を示している。より詳細には、図１０では、ＵＥ＃１のＳＣＣＨに含まれるシーケンシャルな制御データの周波数成分が、タイムスロットが変わる毎に、異なる周波数位置にマッピングされ、送信される。
【００６０】
ここで、周波数ホッピングのパターンは、マッピング制御部１０９内蔵のメモリに記録されているパターンを用いる。パイロットの多重数および１サブフレーム中のタイムスロット数は固定であるから、例えば、制御データ１の最初のタイムスロットにおけるマッピング位置が決まれば、後続のタイムスロットにおける制御データ１のマッピング位置も、記録されている周波数ホッピングパターンに従って一意に決まる。
【００６１】
図１１は、本実施の形態に係るマッピング部１０４から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの他の例を示す図である。ここでは、パイロットの周波数位置と同一周波数にマッピングされるデータを、タイムスロットが変わる毎に、異なる周波数位置にレピティションした例を示している。すなわち、各タイムスロットにマッピングされる制御データは、図１０のようにシーケンシャルなデータではなく、同一データがレピティションされて生成されたレピティションデータである。なお、同一データは同一のハッチングを付して示している。
【００６２】
レピティションパターンも周波数ホッピングパターンと同様に、マッピング制御部１０９内蔵のメモリに記録されているパターンを用い、ランダムな周波数位置に制御データをマッピングする。ただし、複数存在する制御データを、重複なく少なくとも異なる周波数位置にマッピングしていくために、図１１に示すように、制御データのマッピング位置を規則正しく順にシフトしていくマッピング方法も考えられる。
【００６３】
このように、本実施の形態によれば、パイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングされているデータを異なるタイムスロット間で周波数ホッピングさせる場合には、時間ダイバーシチ効果および周波数ダイバーシチ効果が向上し、データの伝送品質を高品質化することができる。また、パイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングされたデータを、異なるタイムスロット間でレピティションすることによっても、時間および周波数におけるダイバーシチ効果が向上し、データの伝送品質を高品質化することができる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、異なるタイムスロット間におけるレピティションに関して、同一の周波数位置でレピティションを行ってもプロセスゲインを得ることができる。
【００６５】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る無線送信装置の基本的構成も、実施の形態１に示した無線送信装置（図３参照）と同様である。よって、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
本実施の形態に係る無線送信装置は、制御チャネルデータの１サブフレームあたりの周波数方向および時間方向のマッピング数に偏りを持たせる。具体的には、（１）周波数方向のマッピング数よりも時間方向のマッピング数が多くなる設定を使用するか、または（２）時間方向のマッピング数よりも周波数方向のマッピング数が多くなる設定を使用する。これらの設定は、マッピング制御部１０９内蔵のメモリに、マッピング数ルールとして記憶されており、マッピング制御部１０９は、この記録されているルールに従い制御デー
タのマッピングを行う。なお、（１）の場合であっても（２）の場合であっても、マッピング制御部１０９の動作は、実施の形態１と一部異なるのみである。
【００６７】
まず、上記（１）の場合のマッピング制御部１０９の動作について説明する。
【００６８】
マッピング制御部１０９は、内蔵メモリに記憶されているマッピング数ルールに従って、パイロットの周波数位置と同一周波数にマッピングされる制御データに関し、周波数方向のマッピング数よりも時間方向のマッピング数が多くなるように、マッピング部１０４を制御する。
【００６９】
図１２は、本実施の形態に係るマッピング部１０４から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例、すなわち、マッピング制御部１０９によって制御されたマッピング部１０４による各データのマッピング結果を示す図である。ここでは、周波数方向のマッピング数よりも時間方向のマッピング数が多くなる設定として、マッピング制御部１０９内蔵のメモリに、周波数方向のマッピング数＝２、時間方向のマッピング数＝４が設定されている例を示している。
【００７０】
上記の構成により、周波数方向の制御チャネルのマッピング数が減少するので、制御チャネルとデータチャネルとを多重した際のＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）の増加を防止することができ、その結果、受信品質を向上させることができる。
【００７１】
次に、上記（２）の場合のマッピング制御部１０９の動作について説明する。
【００７２】
マッピング制御部１０９は、内蔵メモリに記憶されているマッピング数ルールに従って、パイロットの周波数位置と同一周波数にマッピングされる制御データに関し、時間方向のマッピング数よりも周波数方向のマッピング数が多くなるように、マッピング部１０４を制御する。
【００７３】
図１３は、本実施の形態に係るマッピング部１０４から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例、すなわち、マッピング制御部１０９によって制御されたマッピング部１０４による各データのマッピング結果を示す図である。ここでは、時間方向のマッピング数よりも周波数方向のマッピング数が多くなる設定として、マッピング制御部１０９内蔵のメモリに、周波数方向のマッピング数＝４、時間方向のマッピング数＝２が設定されている例を示している。また、制御チャネルはデータチャネルよりも先に復調されることが望ましいため、サブフレーム等の受信単位の先頭に極力近いタイムスロットに制御チャネルがマッピングされることが望ましい。
【００７４】
上記の構成により、制御データの時間方向のマッピング数を減少させて、サブフレームの先頭に配置することにより、ユーザデータの受信に先んじて制御データの復調が可能となるので、ユーザデータ復調までの処理遅延を低減させることができる。
【００７５】
このように、本実施の形態によれば、制御チャネルデータの１サブフレームあたりの周波数方向および時間方向のマッピング数に偏りがあるので、ＰＡＰＲを減少させたり、処理遅延を低減させることができ、その結果、受信品質を向上させることができる。
【００７６】
なお、本実施の形態では、ＵＥの移動速度に応じて、適応的に上記（１）と（２）とを切り替えられるような構成としても良い。具体的には、ユーザの移動速度がある閾値より小さければ上記（１）の動作を適用し、閾値より大きければ上記（２）の動作を適用する。これにより、ユーザの移動速度が速い場合は、パイロットと時間的に近い位置に所要チャネル推定精度が高いデータを配置することで、時間方向のフェージング変動にも追従可
能となる。
【００７７】
（実施の形態５）
図１４は、本発明の実施の形態５に係る無線送信装置５００ａの主要な構成を示すブロック図、図１５は本発明の実施の形態５に係る無線送信装置５００ｂの主要な構成を示すブロック図である。なお、実施の形態１に示した無線送信装置（図３参照）と同一の構成要素には同一の符号を付している。
【００７８】
無線送信装置５００ａおよび無線送信装置５００ｂは、それぞれ異なるユーザの無線送信装置であり、互いに同期しているため、送信フレームの同一のタイムスロット内で、お互いの送信データが周波数軸上でマッピングされる。ここで、パイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングされるデータは、例えば、ＲＡＣＨ（Random Access Channel）等を伝送するためのコンテンション・ベースド・チャネル（contention based Channel）のデータとする。コンテンション・ベースド・チャネルとは、スケジューリングされていないために互いが競合する可能性のあるチャネルのことである。
【００７９】
実施の形態１では、同一の無線送信装置からデータ１およびデータ２を周波数多重して送信していたが、本実施の形態では、無線送信装置５００ａからデータ１を送信し、無線送信装置５００ｂからデータ２を送信する。
【００８０】
具体的には、ユーザ＃１の無線送信装置５００ａ内のマッピング制御部１０９は、パイロット用タイムスロットにおいて、パイロット位置情報に応じてパイロットの周波数成分を周波数軸上にマッピングする。また、ユーザ＃２の無線送信装置５００ｂ内のマッピング制御部１０９も、同様に、パイロット用タイムスロットにおいて、パイロット位置情報に応じてパイロットの周波数成分を周波数軸上にマッピングする。この時、パイロット信号がマッピングされる周波数位置は、ユーザ＃１およびユーザ＃２間で異なる周波数位置となるように予め決められている。
【００８１】
一方、データを送信するタイムスロットにおいて、ユーザ＃１の無線送信装置５００ａ内のマッピング制御部１０９は、データ１をパイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングする。ユーザ＃２の無線送信装置５００ｂ内のマッピング制御部１０９は、データ２をユーザ１が使用していない周波数にマッピングする。
【００８２】
図１６は、無線送信装置５００ａから送信されたユーザ＃１のデータと、無線送信装置５００ｂから送信されたユーザ＃２のデータとがエア中で多重された信号の一例を示す図である。
【００８３】
この図に示すように、先頭のタイムスロットではパイロットがマッピングされており（他ユーザのＣＱＩ測定用パイロットも表示している）、次のタイムスロットでユーザ＃１のＲＡＣＨの一種であるＦＡＣＨ（Fast Access Channel）と、ユーザ＃２のＳＤＣＨとが多重してマッピングされている。ここでは、ユーザ＃１のデータ１がパイロットの周波数位置と同一の周波数にマッピングされる例を示している。
【００８４】
このように、本実施の形態によれば、所要チャネル推定精度が高いデータを複数のユーザ間でパイロット位置にマッピングすることで、マルチユーザ環境においても高品質な伝送が可能となり、システムスループットを向上させることができる。また、contention-basedデータ用のパイロットとしてリソースを別途に確保する必要がないので、リソースの利用効率も向上させることができる。
【００８５】
なお、本実施の形態では、ユーザ＃１のデータ１としてＦＡＣＨを使用する場合を例に
とって説明したが、ＲＣＨ（Reservation Channel）、ＳＣＨ（Synchronization Channel）、synchronous ＲＡＣＨ（Random Access Channel）等のcontention based channelでも良い。
【００８６】
また、本実施の形態では、ユーザ数が２の場合について説明したが、ユーザ数は３以上であっても良い。
【００８７】
また、ユーザ＃２が送信するデータ２は、ユーザ＃１が送信する周波数位置でも送信するようにしても良い。かかる場合、データ１からデータ２に与える干渉を低減させるために、データ１を複数の周波数位置で低送信電力で送信する構成が考えられる。
【００８８】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
【００８９】
本発明に係る無線送信装置および無線送信方法は、上記各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、実施の形態４に加え、実施の形態３で示したような周波数ホッピングを併用しても良い。これにより、周波数ホッピングの自由度が向上するので、ダイバーシチゲインがさらに向上し、高品質な伝送が可能となる。このように、各実施の形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００９０】
本発明に係る無線送信装置は、移動体通信システムにおける通信端末装置および基地局装置に搭載することが可能であり、これにより上記と同様の作用効果を有する通信端末装置、基地局装置、および移動体通信システムを提供することができる。
【００９１】
なお、本明細書では、ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭによる無線送信装置の構成を例にとって説明したが、ＩＦＤＭＡ構成や通常のシングルキャリア送信構成を用いても良い。しかし、ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭによる構成では、複数のデータの周波数軸上での多重が容易に実施可能であり、さらに異なるデータ間で干渉が発生しない周波数多重方法を採ることも可能であることから、他の構成と比較して最も適した実施の形態であると考えられる。
【００９２】
また、本明細書では、制御チャネルをＳＣＣＨと表記して説明したが、例えば、３ＧＰＰ規格の、ＨＳ−ＤＳＣＨに付随する（associated）チャネルであるＨＳ−ＳＣＣＨ、ＨＳ−ＤＰＣＣＨを使用しても良いし、ＲＲＭ（Radio Resource Management）用の制御情報を通知するためのＤＣＣＨ、Ｓ−ＣＣＰＣＨ、Ｐ−ＣＣＰＣＨ、ＰＣＨ、ＢＣＨでも良いし、また、物理チャネルの制御のためのＤＰＣＣＨ等でも良い。
【００９３】
また、本明細書では、データチャネルをＳＤＣＨと表記して説明したが、例えば、３ＧＰＰ規格の、ＨＳ−ＤＳＣＨ、ＤＳＣＨ、ＤＰＤＣＨ、ＤＣＨ、Ｓ−ＣＣＰＣＨ、ＦＡＣＨ等でも良い。
【００９４】
また、回線品質情報ＣＱＩは、ＣＳＩ（Channel State Information）等と表記されることもある。
【００９５】
また、本明細書では、複数データの周波数多重の時間的単位をタイムスロットと表記したが、例えば、パイロットが多重される時間的単位をＳＢあるいはショートブロックと表記することもある。またデータが多重される時間的単位をＬＢあるいはロングブロックと表記することもある。
【００９６】
またここでは、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、本発明をソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本発明に係る無線送信方法のアルゴリズムをプログラミング言語によって記述し、このプログラムをメモリに記憶しておい
て情報処理手段によって実行させることにより、本発明に係る無線送信装置と同様の機能を実現することができる。
【００９７】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部または全てを含むように１チップ化されても良い。
【００９８】
また、ここではＬＳＩとしたが、集積度の違いによって、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩ等と呼称されることもある。
【００９９】
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良い。ＬＳＩ製造後に、プログラム化することが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続もしくは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良い。
【０１００】
さらに、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良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
【０１０１】
本明細書は、２００５年１１月４日出願の特願２００５−３２１１１１に基づくものである。この内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明に係る無線送信装置および無線送信方法は、移動体通信システムにおける通信端末装置、基地局装置等の用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】非特許文献１、２に開示されているフレームフォーマットを示す図
【図２】Distributed−ＦＤＭＡ方式で多重されたパイロットとチャネル推定精度との関係を説明するための図
【図３】実施の形態１に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図
【図４】実施の形態１に係るマッピング方法の決定処理の手順を示すフロー図
【図５】実施の形態１に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図
【図６】実施の形態２に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図
【図７】実施の形態２に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図
【図８】実施の形態２に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図
【図９】実施の形態２に係る無線受信装置の主要な構成を示すブロック図
【図１０】実施の形態３に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図
【図１１】実施の形態３に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの他の例を示す図
【図１２】実施の形態４に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図
【図１３】実施の形態４に係るマッピング部から出力されるシングルキャリアのフレームフォーマットの一例を示す図
【図１４】実施の形態５に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図
【図１５】実施の形態５に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図
【図１６】ユーザ＃１のデータとユーザ＃２のデータとがエア中で多重された信号の一例を示す図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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