(57)【要約】  マルチキャリア通信において、所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることを可能とする無線通信装置。この装置において、符号化部（１０１）は、複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で誤り訂正符号化し、変調部（１０３−１〜１０３−ｎ）は、符号化データをリソースブロック１〜ｎ毎に変調してデータシンボルを生成し、レピティション部（１０４−１〜１０４−ｎ）は、変調部（１０３）から入力されるデータシンボルをリソースブロック１〜ｎ毎にレピティションして複数の同一データシンボルを生成する。つまり、本発明では、符号化率は、複数のリソースブロックすべてにおいて同一であるのに対し、変調方式およびレピティション数は、リソースブロック毎に異なる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャリア信号を構成する複数のサブキャリアを複数のリソースブロックに分け、前記複数のリソースブロック毎に適応制御を行う無線通信装置であって、
前記複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で符号化する符号化手段と、
前記複数のリソースブロック毎に変調方式およびレピティション数を制御する制御手段と、
制御された変調方式にて前記複数のリソースブロック毎に変調を行う変調手段と、
制御されたレピティション数にて前記複数のリソースブロック毎にレピティションを行うレピティション手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
変調方式とレピティション数との複数の組合せが設定されたテーブル、をさらに具備し、
前記制御手段は、前記テーブルを参照して、受信品質に応じた組合せを選択する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記テーブルにおいて、同一の複数の変調方式に対し互いに異なる複数のレピティション数が設定される、
請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記制御手段は、１つの変調方式に対し複数のレピティション数を制御する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
変調方式とレピティション数との複数の組合せが設定され、かつ、同一の受信品質に対し互いに異なる組合せが設定された複数のテーブル、をさらに具備し、
前記制御手段は、干渉電力対雑音電力比に応じて前記複数のテーブルのいずれか１つを参照して、受信品質に応じた組合せを選択する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記複数のテーブルは、干渉電力対雑音電力比が大きい場合に参照される第１テーブルと、干渉電力対雑音電力比が小さい場合に参照される第２テーブルと、からなり、
同一の受信品質に対し、前記第１テーブルに設定される変調方式は、前記第２テーブルに設定される変調方式より変調多値数が大きい、
請求項５記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記複数のテーブルは、干渉電力対雑音電力比が大きい場合に参照される第１テーブルと、干渉電力対雑音電力比が小さい場合に参照される第２テーブルと、からなり、
同一の受信品質に対し、前記第１テーブルに設定されるレピティション数は、前記第２テーブルに設定されるレピティション数より大きい、
請求項５記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記制御手段は、
受信品質に応じて、変調方式とレピティション数との複数の組合せのいずれか１つを選択し、
干渉電力対雑音電力比が大きい場合と小さい場合とで、同一の受信品質に対して選択する組合せを異ならせる、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記制御手段は、干渉電力対雑音電力比が大きい場合には、同一の受信品質に対し、より大きい変調多値数の変調方式とより大きいレピティション数との組合せを選択する、
請求項８記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記レピティション手段を前記変調手段の後段に備え、前記レピティション手段がシンボルレピティションを行う、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記レピティション手段を前記変調手段の前段に備え、前記レピティション手段がビットレピティションを行う、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記レピティション手段は、重要度がより高いビットほどより優先的にビットレピティションする、
請求項１１記載の無線通信装置。
【請求項１３】
前記レピティション手段は、１シンボル内において信頼度がより低いビットほどより優先的にビットレピティションする、
請求項１１記載の無線通信装置。
【請求項１４】
前記レピティション手段は、前記複数のリソースブロックのうち第１リソースブロックに対してシンボルレピティションを行うとともに第２リソースブロックに対してビットレピティションを行う、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記レピティション手段は、受信品質の変動が大きい前記第１リソースブロックに対してシンボルレピティションを行うとともに、受信品質の変動が小さい前記第２リソースブロックに対してビットレピティションを行う、
請求項１４記載の無線通信装置。
【請求項１６】
請求項１記載の無線通信装置を具備する無線通信基地局装置。
【請求項１７】
請求項１記載の無線通信装置を具備する無線通信移動局装置。
【請求項１８】
マルチキャリア信号を構成する複数のサブキャリアを複数のリソースブロックに分け、前記複数のリソースブロック毎に適応制御を行う無線通信方法であって、
前記複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で符号化する符号化ステップと、
前記複数のリソースブロック各々を並列に適応変調する適応変調ステップと、
前記複数のリソースブロック各々に対し並列にレピティションを行うレピティションステップと、
を具備する無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信、特に移動体通信では、音声以外に画像やデータなどの様々な情報が伝送の対象になっている。今後は、さらに高速な伝送に対する要求がさらに高まるであろうと予想され、高速伝送を行うために、限られた周波数資源をより効率よく利用して、高い伝送効率を実現する無線伝送技術が求められている。【０００３】
このような要求に応え得る無線伝送技術の一つにＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）がある。ＯＦＤＭは、多数のサブキャリアを用いてデータを並列伝送するマルチキャリア伝送技術であり、高い周波数利用効率、マルチパス環境下のシンボル間干渉低減などの特徴を持ち、伝送効率の向上に有効であることが知られている。【０００４】
このＯＦＤＭを下り回線に用い、複数の無線通信移動局装置（以下、単に移動局という）へのデータを複数のサブキャリアに周波数多重する場合に、周波数スケジューリングを行うことが検討されている（非特許文献１参照）。【０００５】
周波数スケジューリングでは、無線通信基地局装置（以下、単に基地局という）が各移動局での周波数帯域毎の受信品質に基づいて各移動局に対して適応的にサブキャリアを割り当てるため、最大限のマルチユーザダイバーシチゲインを得ることができ、非常に効率良く通信を行うことができる。このような周波数スケジューリングは、主に、移動局の低速移動時のデータ通信に適した方式である。【０００６】
マルチユーザダイバーシチゲインを効果的に得るためには、リソースブロックの帯域幅を通信システムが対象とする伝送路応答の相関帯域幅より小さく設定する必要がある。一方で、リソースブロックの帯域幅を小さくすると、１つのリソースブロックで送信可能なビット数が減少する。なお、リソースブロックとは、１つのサブキャリアの帯域、または、いくつかのサブキャリアをまとめた帯域であり、周波数スケジューリングおよび適応制御の制御単位となるものである。【０００７】
ここで、ターボ符号等の誤り訂正符号では、１つのリソースブロックで送信可能なビット数が減少して、符号化ブロックサイズが小さくなると、誤り訂正能力が著しく低下する。そこで、誤り訂正符号を用いた周波数スケジューリングを行う場合に、符号化ブロックサイズを誤り訂正能力を最大限得ることができるサイズにし、符号化後の送信データを複数のリソースブロックに分割して送信する技術が提案されている（非特許文献２参照）。この技術では、複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で誤り訂正符号化した後、符号化後のデータを複数のリソースブロックにそれぞれ分割し、リソースブロック毎に受信品質に応じて変調方式を適応制御する。
【非特許文献１】R1-050604 “Downlink Channelization and Multiplexing for EUTRA”3GPP TSG RAN WG1 Ad Hoc on LTE, Sophia Antipolis, France, 20 - 21 June, 2005
【非特許文献２】R1-050590, “Physical Channels and Multiplexing in Evolved UTRA Downlink”, NTT DoCoMo, 3GPP TSG-RAN WG1, 2005/06
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、上記非特許文献２記載の技術では、リソースブロック毎に適応制御されるのは変調方式だけである。また、使用できる変調方式（６４ＱＡＭ，１６ＱＡＭ，ＱＰＳＫ等）にも限りがある。このため、上記非特許文献２記載の技術では、細かい受信品質の制御および細かい伝送レートの制御ができず、所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができないことがある。【０００９】
本発明の目的は、所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることを可能とする無線通信装置および無線通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】
【００１０】
本発明の無線通信装置は、マルチキャリア信号を構成する複数のサブキャリアを複数のリソースブロックに分け、前記複数のリソースブロック毎に適応制御を行う無線通信装置であって、前記複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で符号化する符号化手段と、前記複数のリソースブロック毎に変調方式およびレピティション数を制御する制御手段と、制御された変調方式にて前記複数のリソースブロック毎に変調を行う変調手段と、制御されたレピティション数にて前記複数のリソースブロック毎にレピティションを行うレピティション手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る参照テーブル
【図４】本発明の実施の形態１に係る適応制御例
【図５】本発明の実施の形態１に係るＳＣＣＨのフォーマット例
【図６】本発明の実施の形態１に係る送信側の処理フロー
【図７】本発明の実施の形態２に係る受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態２に係るＣＱＩフォーマット例（フォーマット例１）
【図９】本発明の実施の形態２に係るＣＱＩフォーマット例（フォーマット例２）
【図１０】本発明の実施の形態２に係る参照テーブル
【図１１】本発明の実施の形態３に係る送信側の処理フロー
【図１２】本発明の実施の形態３に係る送信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態３に係る受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態３に係る信号点配置図
【図１５】本発明の実施の形態４に係る送信側の処理フロー
【図１６】本発明の実施の形態４に係る判定方法を示す図
【図１７】本発明の実施の形態４に係る送信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図１８】本発明の実施の形態４に係る受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【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、図面を参照して詳細に説明する。【００１４】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態に係る送信側の無線通信装置１００の構成を示す。また、図２に、本実施の形態に係る受信側の無線通信装置２００の構成を示す。無線通信装置１００は、マルチキャリア信号であるＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアを複数のリソースブロックに分け、それら複数のリソースブロック毎に適応制御を行う。また、無線通信装置２００は、無線通信装置１００においてリソースブロック毎に適応制御されて送信されたマルチキャリア信号を受信する。【００１５】
図１に示す無線通信装置１００において、符号化部１０１は、適応制御部１１３から入力される全リソースブロック共通の符号化率にて、送信データ（ビット列）を誤り訂正符号化し、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）部１０２に出力する。つまり、符号化部１０１は、複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で符号化する。【００１６】
Ｓ／Ｐ部１０２は、符号化部１０１から直列に入力される符号化データを並列に変換して変調部１０３に出力する。【００１７】
変調部１０３は、変調部１０３−１〜１０３−ｎからなる。また、変調部１０３−１〜１０３−ｎは、１ＯＦＤＭシンボルに含まれるリソースブロック数ｎだけ備えられる。変調部１０３−１〜１０３−ｎは、Ｓ／Ｐ部１０２から入力される符号化データをリソースブロック１〜ｎ毎に変調してデータシンボルを生成し、レピティション部１０４に出力する。この際、変調部１０３−１〜１０３−ｎは、適応制御部１１３から入力されるリソースブロック毎の変調方式に従って変調を行う。つまり、符号化部１０１が複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で符号化するのに対し、変調部１０３は、適応制御部１１３によってリソースブロック毎に制御される変調方式にて、リソースブロック毎に変調を行う。【００１８】
レピティション部１０４は、レピティション部１０４−１〜１０４−ｎからなる。また、レピティション部１０４−１〜１０４−ｎは、１ＯＦＤＭシンボルに含まれるリソースブロック数ｎだけ備えられる。ここで、マルチキャリア伝送における受信品質を向上させるための技術として、レピティション技術と言われるものがある。レピティション技術では、送信側は、あるシンボルまたはビットを複製（レピティション）して複数の同一シンボルまたはビットを作成して送信し、受信側は、それらの同一シンボルまたはビットを合成することでダイバーシチゲインを得ることができる。そこで、レピティション部１０４−１〜１０４−ｎは、変調部１０３から入力されるデータシンボルをリソースブロック１〜ｎ毎にレピティションして複数の同一データシンボルを生成し、多重部１０５に出力する。この際、レピティション部１０４−１〜１０４−ｎは、適応制御部１１３から入力されるリソースブロック毎のレピティション数に従ってレピティションを行う。つまり、符号化部１０１が複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で符号化するのに対し、レピティション部１０４は、適応制御部１１３によってリソースブロック毎に制御されるレピティション数にて、リソースブロック毎にレピティションを行う。なお、以下の説明では、レピティション数を、適宜、レピティション・ファクター（ＲＦ）という。また、レピティション数とは、複製元のシンボルまたはビットとレピティションにより複製されて生成されたシンボルまたはビットとの合計数である。よって、例えば、ＲＦ＝２の場合は、複製により生成されるデータシンボルまたはビットは１つとなる。また、以下の説明では、複数の同一データシンボルまたはビットを一単位としてレピティション単位という。【００１９】
多重部１０５は、レピティション部１０４から入力されるデータシンボルにパイロットシンボルおよび変調部１１５から入力される制御情報を時間多重してＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１０６に出力する。これにより、パイロットシンボル、制御情報またはデータシンボルが、各サブキャリアに割り当てられる。なお、パイロットシンボルおよび制御情報の多重は１フレーム毎に行われる。なお、制御情報の多重は、周波数多重でもよい。また、制御情報は、ＳＣＣＨ（Shared Control Channel）にて送信される。【００２０】
ＩＦＦＴ部１０６は、パイロットシンボル、制御情報またはデータシンボルが割り当てられた複数のサブキャリアに対してＩＦＦＴを行って時間領域に変換し、マルチキャリア信号であるＯＦＤＭシンボルを生成する。このＯＦＤＭシンボルは、ＧＩ付加部１０７に入力される。【００２１】
ＧＩ付加部１０７は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＧＩ（Guard Interval）としてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加して、無線送信部１０８に出力する。【００２２】
無線送信部１０８は、ＧＩ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナ１０９から図２に示す無線通信装置２００へ送信する。【００２３】
無線受信部１１０は、無線通信装置２００から送信された信号であってリソースブロック毎のＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を含む信号をアンテナ１０９を介して受信し、この受信信号に対しダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行う。受信処理後の信号は復調部１１１で復調され、復号部１１２で復号されて、適応制御部１１３に入力される。【００２４】
適応制御部１１３は、無線通信装置２００から報告されたリソースブロック毎のＣＱＩに基づいて適応制御を行う。すなわち、適応制御部１１３は、リソースブロック毎のＣＱＩに応じて、変調部１０３での変調方式およびレピティション部１０４でのレピティション数をリソースブロック毎に適応制御する。また、適応制御部１１３は、リソースブロック毎のＣＱＩの平均値に応じて、符号化部１０１での符号化率を適応制御する。さらに、制御部１１３は、リソースブロック毎の変調方式およびレピティション数と、全リソースブロック共通の符号化率とを含む制御情報を生成し、符号化部１１４に出力する。この制御情報は、符号化部１１４で符号化され、変調部１１５で変調されて、多重部１０５に入力される。なお、適応制御の詳細については後述する。【００２５】
一方、図２に示す無線通信装置２００において、無線受信部２０２は、図１に示す無線通信装置１００から送信されたＯＦＤＭシンボルをアンテナ２０１を介して受信し、受信されたＯＦＤＭシンボルに対して、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行ってＧＩ除去部２０３に出力する。【００２６】
ＧＩ除去部２０３は、ＯＦＤＭシンボルに付加されたＧＩを除去してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２０４に出力する。【００２７】
ＦＦＴ部２０４は、ＧＩ除去部２０３より入力されるＯＦＤＭシンボルをＦＦＴして周波数領域に変換し、パイロットシンボル、制御情報およびデータシンボルを得る。パイロットシンボルはチャネル推定部２０５に入力され、制御情報は復調部２０７に入力され、データシンボルはチャネル補正部２０６に入力される。【００２８】
復調部２０７は制御情報を復調し、復号部２０８は復調後の制御情報を復号する。復号後の制御情報のうち、リソースブロック毎のレピティション数は合成部２０９に入力され、リソースブロック毎の変調方式は復調部２１０に入力され、全リソースブロック共通の符号化率は復号部２１２に入力される。【００２９】
チャネル推定部２０５は、サブキャリア毎のパイロットシンボルを用いて、サブキャリア毎のチャネル推定値を算出して、チャネル補正部２０６に出力する。また、チャネル推定部２０５は、サブキャリア毎のパイロットシンボルの信号電力値（Ｓ）、干渉電力値（Ｉ）および雑音電力値（Ｎ）を検出してＳＩＮＲ算出部２１３に出力する。【００３０】
チャネル補正部２０６は、サブキャリア毎のチャネル推定値を用いて、データシンボルのチャネル変動（振幅変動および位相変動）を補正する。チャネル変動を補正されたデータシンボルは合成部２０９に入力される。【００３１】
合成部２０９は、合成部２０９−１〜２０９−ｎからなる。また、合成部２０９−１〜２０９−ｎは、１ＯＦＤＭシンボルに含まれるリソースブロック数ｎだけ備えられる。合成部２０９−１〜２０９−ｎは、チャネル補正部２０６から入力されるデータシンボルを、復号部２０８から入力されるリソースブロック毎のレピティション数に従って、リソースブロック１〜ｎ毎にレピティション単位で合成して復調部２１０に出力する。【００３２】
復調部２１０は、復調部２１０−１〜２１０−ｎからなる。また、復調部２１０−１〜２１０−ｎは、１ＯＦＤＭシンボルに含まれるリソースブロック数ｎだけ備えられる。復調部２１０−１〜２１０−ｎは、合成部２０９から入力される合成後のデータシンボルを、復号部２０８から入力されるリソースブロック毎の変調方式に従って、リソースブロック１〜ｎ毎に復調し、復調後のデータをＰ／Ｓ（パラレル／シリアル）部２１１に出力する。【００３３】
Ｐ／Ｓ部２１１は、復調部２１０から並列に入力される復調後のデータを直列に変換して復号部２１２に出力する。【００３４】
復号部２１２は、復調後のデータを、復号部２０８から入力される全リソースブロック共通の符号化率に従って復号する。これにより、受信データが得られる。【００３５】
一方、ＳＩＮＲ算出部２１３は、チャネル推定部２０５から入力された信号電力値（Ｓ）、干渉電力値（Ｉ）および雑音電力値（Ｎ）より、リソースブロック毎の受信品質として、リソースブロック毎の平均ＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio）を算出して、ＣＱＩ生成部２１４に出力する。【００３６】
ＣＱＩ生成部２１４は、リソースブロック毎の平均ＳＩＮＲを示すＣＱＩを生成する。このＣＱＩは、符号化部２１５で符号化され、変調部２１６で変調され、無線送信部２１７でＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理が施された後、アンテナ２０１から図１に示す無線通信装置１００へ送信される。【００３７】
次いで、変調方式およびレピティション数の適応制御の詳細について説明する。【００３８】
適応制御部１１３は、図３に示すテーブル、すなわち、変調方式とレピティション数（ＲＦ）との複数の組合せが設定されたテーブルを有し、リソースブロック毎に、このテーブルを参照して、ＳＩＮＲに応じた組合せを選択する。例えば、ＣＱＩにより示されるＳＩＮＲがＦ≦ＳＩＮＲ＜Ｅであるリソースブロックに対しては、変調方式：ＱＰＳＫ、ＲＦ：２が選択される。また、このテーブルにおいては、図３に示すように、同一の複数の変調方式に対し互いに異なる複数のレピティション数が設定される。例えば、図３において、３つのＱＰＳＫに対し、それぞれ異なるレピティション数４，２，１が設定される。よって、適応制御部１１３は、１つの変調方式に対し複数のレピティション数を制御することとなる。例えば、図３において、ＱＰＳＫに対して制御されるレピティション数は４，２，１のいずれかとなる。【００３９】
また、このテーブルに示すＳＩＮＲのしきい値Ａ〜Ｆは、Ａが最も大きい値であり、Ｆが最も小さい値である。つまり、図３に示すテーブルでは、受信品質が高くなるほど、より伝送レートを高めるために、変調多値数がより大きい変調方式が設定されている。また、同一の変調方式においては、受信品質が低くなるほど、よりダイバーシチゲインを高めるために、より大きいレピティション数（ＲＦ）が設定されている。【００４０】
なお、図３において、ＲＦ：１.２またはＲＦ：１.５が選択された場合は、リソースブロック内の２０％または５０％のデータシンボルに対してのみレピティションがなされる。【００４１】
図４に、図３のテーブルに従った適応制御部１１３での制御例を示す。図４では、１ＯＦＤＭシンボルに含まれる複数のサブキャリアがＲＢ＃１〜＃４の４つのリソースブロックに分けられている場合を一例として示す。この例では、ＲＢ＃１のＳＩＮＲがＥ≦ＳＩＮＲ＜Ｄであるため、ＲＢ＃１については、変調方式：ＱＰＳＫ、ＲＦ：１が選択される。同様に、ＲＢ＃２については変調方式：６４ＱＡＭ、ＲＦ：１.２が選択され、ＲＢ＃３については変調方式：ＱＰＳＫ、ＲＦ：２が選択され、ＲＢ＃４については変調方式：１６ＱＡＭ、ＲＦ：１.５が選択される。このように、本実施の形態では、変調方式の選択基準となるしきい値４１，４２に対し、さらにレピティション数の選択基準となるしきい値５１，５２，５３，５４が設定される。【００４２】
このように、本実施の形態によれば、従来に比べ、ＳＩＮＲのしきい値をより細かく設定することができるため、同一の変調方式において、さらに細かい受信品質の制御およびさらに細かい伝送レートの制御が可能となる。よって、本実施の形態によれば、伝送路状態の変化により細かく追従して、より細かい受信品質の制御およびより細かい伝送レートの制御が可能となるため、常に所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができる。【００４３】
次いで、制御情報が送信されるＳＣＣＨのフォーマット例を図５に示す。無線通信装置１００が基地局に適用される場合、１フレームは、ＣＰＩＣＨ（Common Pilot Channel）、ＳＣＣＨ、ＤＳＣＨ（Downlink Shared Channel）から構成される。ＣＰＩＣＨはパイロットシンボル用のチャネル、ＳＣＣＨは制御情報用のチャネル、ＤＳＣＨはデータシンボル用のチャネルである。そして、ＳＣＣＨは、最初に全リソースブロック共通の符号化率が設定され、次に、リソースブロック毎に、リソースブロックＩＤ（ＲＢ−ＩＤ）、変調方式およびレピティション数（ＲＦ）の組合せが続くフォーマットを採る。【００４４】
次いで、本実施の形態における送信側の処理フローを図６に示す。ＳＴ（ステップ）１１では、上位層(データリンク層以上)からのデータに対してＣＲＣビットを付加（アタッチメント）する。ＳＴ１２では、必要に応じてビットスクランブリングを行う。ＳＴ１３では、チャネルコーディング、すなわち、誤り訂正符号化を行う。ＳＴ１４では、チャネルインタリーブ、すなわち、ビット単位のインタリーブを行う。ＳＴ１５では、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）のためにデータを保存する。ＳＴ１６では、レートマッチングを行う。ここで、ＳＴ１１〜ＳＴ１６の処理は、全リソースブロックに対して共通に行われる。つまり、ＳＴ１３においては、複数のリソースブロックがすべて同一の符号化率で符号化される。次いで、ＳＴ１７では、チャネル分割が行われ、レートマッチング後のデータが、複数のリソースブロック１〜ｎに分割される。ＳＴ１８−１〜１８−ｎでは、リソースブロック１〜ｎの各々を並列に適応変調する。ＳＴ１９−１〜１９−ｎでは、複数のリソースブロック１〜ｎの各々に対し並列にレピティションを行う。そして、ＳＴ２０−１〜２０−ｎでは、必要に応じて、複数のリソースブロック１〜ｎの各々に対し並列にスクランブリングやホッピングの処理を行う。【００４５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、ＳＩＮＲの他に、ＩＮＲ（Interference to Noise Ratio）も用いて適応制御を行う。【００４６】
本実施の形態に係る受信側の無線通信装置４００の構成を図７に示す。図７において、実施の形態１（図２）と同一の構成には同一符号を付し、説明を省略する。【００４７】
チャネル推定部２０５は、サブキャリア毎のパイロットシンボルを用いて、サブキャリア毎のチャネル推定値を算出する。これらのチャネル推定値は、チャネル補正部２０６に入力される。また、チャネル推定部２０５は、サブキャリア毎のパイロットシンボルの信号電力値（Ｓ）、干渉電力値（Ｉ）および雑音電力値（Ｎ）を検出してＳＩＮＲ算出部２１３に出力する。さらに、チャネル推定部２０５は、干渉電力値（Ｉ）および雑音電力値（Ｎ）をＩＮＲ算出部４０１に出力する。【００４８】
ＩＮＲ算出部４０１は、チャネル推定部２０５から入力された干渉電力値（Ｉ）および雑音電力値（Ｎ）より、リソースブロック毎の受信品質として、リソースブロック毎の平均ＩＮＲまたは全サブキャリアの平均ＩＮＲを算出して、ＣＱＩ生成部２１４に出力する。【００４９】
ＣＱＩ生成部２１４は、平均ＳＩＮＲおよび平均ＩＮＲを示すＣＱＩを生成して、符号化部２１５に出力する。【００５０】
ＣＱＩのフォーマット例を、図８（フォーマット例１）および図９（フォーマット例２）に示す。図８は、ＩＮＲ算出部４０１がリソースブロック毎の平均ＩＮＲを算出する場合のフォーマット例である。図８のフォーマットでは、リソースブロックＲＢ＃１〜ＲＢ＃ｎの順で、リソースブロック毎に平均ＳＩＮＲと平均ＩＮＲとが設定される。一方、図９は、ＩＮＲ算出部４０１が全サブキャリアの平均ＩＮＲを算出する場合のフォーマット例である。図９のフォーマットは、最初に、全リソースブロック共通のＩＮＲとして全サブキャリアの平均ＩＮＲが設定され、次に、リソースブロックＲＢ＃１〜ＲＢ＃ｎの順で、リソースブロック毎の平均ＳＩＮＲが設定される。図９のフォーマットを用いることにより、ＣＱＩの情報量を削減することができる。【００５１】
次いで、本実施の形態に係る適応制御の詳細について説明する。【００５２】
マルチパス環境下では、希望波のみならず干渉波も周波数選択性フェージングの影響を受けている。このため、ＩＮＲが大きい場合には、シンボル合成によるダイバーシチゲインを大きくして干渉波の影響を低減するために、レピティション数をより大きくすることが有効である。さらに、レピティション数の増加による伝送レートの低下を抑えるために、レピティション数をより大きくした場合には、同時に、変調多値数をより大きくすることが望ましい。【００５３】
そこで、本実施の形態では、図１に示す適応制御部１１３は、図３に示すテーブルに加え、さらに図１０に示すテーブルを有する。図３のテーブルと図１０のテーブルとを比べると、変調方式とレピティション数（ＲＦ）との複数の組合せが設定されている点は同じだが、同一のＳＩＮＲに対し互いに異なる組合せが設定されている点が異なる。例えば、Ｃ≦ＳＩＮＲ＜Ｂに対し、図３のテーブルでは変調方式：１６ＱＡＭ、ＲＦ：１が設定されているのに対し、図１０のテーブルでは変調方式：６４ＱＡＭ、ＲＦ：１.５が設定されている。つまり、ＳＩＮＲ＜Ｂの範囲においては、同一のＳＩＮＲに対し、図１０のテーブルに設定される変調方式は、図３のテーブルに設定される変調方式より変調多値数が大きい。また、ＳＩＮＲ＜Ｂの範囲においては、同一のＳＩＮＲに対し、図１０のテーブルに設定されるレピティション数は、図３のテーブルに設定されるレピティション数より大きい。【００５４】
そして、適応制御部１１３は、ＣＱＩが示すＩＮＲに応じて、参照するテーブルを異ならせる。適応制御部１１３は、ＩＮＲがしきい値以上の場合（ＩＮＲが大きい場合）には図１０のテーブルを参照し、ＩＮＲがしきい値より小さい場合（ＩＮＲが小さい場合）には図３のテーブルを参照する。よって、適応制御部１１３は、ＳＩＮＲに応じて変調方式とレピティション数との複数の組合せのいずれか１つを選択するにあたり、ＩＮＲが大きい場合と小さい場合とで、同一のＳＩＮＲに対して選択する組合せを異ならせることとなる。つまり、適応制御部１１３は、ＩＮＲが大きい場合には、同一のＳＩＮＲに対し、より大きい変調多値数の変調方式とより大きいレピティション数との組合せを選択する。【００５５】
なお、上記説明では、適応制御部１１３が２つのテーブルを有する場合を一例として説明したが、ＩＮＲのしきい値を複数設定し、ＩＮＲ毎に異なるさらに多くのテーブルを有してもよい。【００５６】
このように、本実施の形態では、ＳＩＮＲが同一であっても、干渉電力（Ｉ）が雑音電力（Ｎ）に比べ支配的でありＩＮＲが大きくなる場合には、より大きい変調多値数の変調方式とより大きいレピティション数とが用いられて適応制御が行われるため、受信側の無線通信装置では、ＩＮＲが大きい場合でも、受信品質を向上させて、所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができる。【００５７】
（実施の形態３）
本実施の形態は、実施の形態１ではシンボルレピティションを行っていたのに対し、ビットレピティションを行う点において実施の形態１と相違する。【００５８】
本実施の形態における送信側の処理フローを図１１に示す。図１１の処理フローが実施の形態１の処理フロー（図６）と異なる点は、適応変調（ＳＴ１８−１〜１８−ｎ）とレピティション（ＳＴ１９−１〜１９−ｎ）の処理順序が逆になり、レピティション（ＳＴ１９−１〜１９−ｎ）の後に適応変調（ＳＴ１８−１〜１８−ｎ）を行う点である。よって、図６のＳＴ１９−１〜１９−ｎではシンボルレピティションが行われていたのに対し、図１１のＳＴ１９−１〜１９−ｎではビットレピティションが行われる。【００５９】
図１２に、本実施の形態に係る送信側の無線通信装置３００の構成を示す。図１１の処理フローに合わせ、無線通信装置３００は、変調部１０３の前段にレピティション部１０４を備える構成を採る。その他は、実施の形態１（図１）と同一である。【００６０】
レピティション部１０４−１〜１０４−ｎは、Ｓ／Ｐ部１０２から入力される符号化データをリソースブロック１〜ｎ毎にビットレピティションして複数の同一ビットを生成し、変調部１０３に出力する。この際、レピティション部１０４−１〜１０４−ｎは、実施の形態１同様、適応制御部１１３から入力されるリソースブロック毎のレピティション数に従ってレピティションを行う。つまり、符号化部１０１が複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で符号化するのに対し、レピティション部１０４は、適応制御部１１３によってリソースブロック毎に制御されるレピティション数にて、リソースブロック毎にレピティションを行う。【００６１】
変調部１０３−１〜１０３−ｎは、レピティション部１０４−１〜１０４−ｎから入力されるデータをリソースブロック１〜ｎ毎に変調してデータシンボルを生成し、多重部１０５に出力する。この際、変調部１０３−１〜１０３−ｎは、実施の形態１同様、適応制御部１１３から入力されるリソースブロック毎の変調方式に従って変調を行う。つまり、符号化部１０１が複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で符号化するのに対し、変調部１０３は、適応制御部１１３によってリソースブロック毎に制御される変調方式にて、リソースブロック毎に変調を行う。【００６２】
図１３に、本実施の形態に係る受信側の無線通信装置６００の構成を示す。無線通信装置６００は、合成部２０９の前段に復調部２１０を備える点において実施の形態１（図２）と相違する。その他は、実施の形態１（図２）と同一である。【００６３】
復調部２１０−１〜２１０−ｎは、チャネル補正部２０６から入力されるデータシンボルを、復号部２０８から入力されるリソースブロック毎の変調方式に従って、リソースブロック１〜ｎ毎に復調し、復調後のデータを合成部２０９−１〜２０９−ｎに出力する。【００６４】
合成部２０９−１〜２０９−ｎは、復調部２１０−１〜２１０−ｎから入力される復調後のデータを、復号部２０８から入力されるリソースブロック毎のレピティション数に従って、リソースブロック１〜ｎ毎にレピティション単位で合成してＰ／Ｓ部２１１に出力する。【００６５】
次いで、ビットレピティションの詳細について説明する。【００６６】
＜ビットレピティション例１＞
本例では、重要度がより高いビットほどより優先的にレピティションする。例えば、符号化部１０１がターボ符号やＬＤＰＣ符号等の組織符号を用いた誤り訂正符号化を行う場合は、送信ビットそのものであるシステマチックビットと、冗長ビットであるパリティビットとが生成される。システマチックビットに誤りが発生すると著しくＢＥＲ特性が劣化するが、パリティビットのうちいくつかに誤りが発生しても所要のＢＥＲ特性を維持することができる。つまり、システマチックビットはパリティビットよりも重要度が高いビットと言える。そこで、例えば、図３においてＲＦ：１.２またはＲＦ：１.５が選択され、リソースブロック内の２０％または５０％のビットに対してのみレピティションがなされる場合は、まず２０％または５０％の範囲内でシステマチックビットをレピティションし、システマチックビットがリソースブロック内の全ビットの２０％または５０％に満たない場合のみ、残りの範囲内でパリティビットをレピティションする。また、ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正符号化では符号化に利用する検査行列の列重みが大きい列に対応するシステマチックビットの方がＢＥＲ特性の改善に対する寄与が大きいため、ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正符号化を行う場合には、検査行列の列重みの大きい列に対応するシステマチックビットから順にレピティションするとよい。このようにＢＥＲ特性に対する影響度が大きいシステマチックビットを優先的にレピティションすることにより、受信側ではシステマチックビットの信頼度が向上し、ＢＥＲ特性を向上させることができる。【００６７】
＜ビットレピティション例２＞
本例では、１シンボル内において信頼度がより低いビットほどより優先的にレピティションする。変調部１０３がＱＡＭ変調を行う場合、１シンボル内における各ビットの信頼度は１シンボル内での各ビットの位置によって相違する。一例として、図１４に１６ＱＡＭの信号点配置を示す。１６ＱＡＭでは図１４に示すように１シンボルが４ビット（ｉ１,ｑ１,ｉ２,ｑ２）で構成される。図１４より、ｉ２，ｑ２はｉ１，ｑ１に比べてビット判定時の信号点間距離が小さいため、ｉ１，ｑ１より信頼度が低いビットと言える。そこで、例えば、図３においてＲＦ：１.２またはＲＦ：１.５が選択され、リソースブロック内の２０％または５０％のビットに対してのみレピティションがなされる場合は、まず２０％または５０％の範囲内でｉ２，ｑ２をレピティションする。なお、ｉ２，ｑ２は１シンボルを構成する４ビット中の２ビットであり、全ビットの５０％しか存在しないため、全ビットの５０％以上に対してレピティションが行われる場合は、その５０％以上の範囲ではｉ１,ｑ１をレピティションする。例えば、１.５＜ＲＦ≦２である場合は、まずｉ２，ｑ２をすべてレピティションし、残りの（（ＲＦ−１.５）×１００）％の範囲でｉ１,ｑ１をレピティションする。このように信頼度が低いビットを優先的にレピティションすることにより、それらのビットの信頼度が高まり、１シンボル内におけるビット間での信頼度の差を小さくすることができるので、ＢＥＲ特性を向上させることができる。【００６８】
なお、レピティション部１０４−１〜１０４−ｎが互いに異なるビットレピティションを行ってもよい。例えば、変調部１０３−１がＱＰＳＫによる変調を行い、変調部１０３−２が１６ＱＡＭによる変調を行う場合に、レピティション部１０４−１がレピティション例１によるレピティションを行い、レピティション部１０４−２がレピティション例２によるレピティションを行ってもよい。【００６９】
このように、本実施の形態によれば、実施の形態１同様の効果を得ることができるとともに、ビット毎の重要度や信頼度を加味したレピティションを行うことができるため、ＢＥＲ特性を向上させることできる。【００７０】
（実施の形態４）
本実施の形態では、受信品質の変動が大きいリソースブロックに対してはシンボルレピティションを行い、受信品質の変動が小さいリソースブロックに対してはビットレピティションを行う。つまり、本実施の形態では、リソースブロック毎の受信品質に応じて、リソースブロック毎にシンボルレピティションとビットレピティションとを切り替えて用いる。【００７１】
本実施の形態における送信側の処理フローを図１５に示す。図１５の処理フローが実施の形態１の処理フロー（図６）と異なる点は、適応変調ＳＴ１８−２とレピティションＳＴ１９−２の処理順序が逆になり、レピティションＳＴ１９−２の後に適応変調ＳＴ１８−２を行う点である。よって、図６のＳＴ１９−２ではシンボルレピティションが行われていたのに対し、図１５のＳＴ１９−２ではビットレピティションが行われる。つまり、本実施の形態では、リソースブロック１〜ｎにおいて、シンボルレピティションが行われるリソースブロックとビットレピティションが行われるリソースブロックが混在する。【００７２】
ここで、１リソースブロック内での受信品質の変動が大きい場合は、シンボル単位での合成の方がビット単位での合成より大きいダイバーシチゲインを得ることができる。一方、１リソースブロック内での受信品質の変動が小さい場合は、シンボルレピティションを行ってシンボルを構成する全てのビットをレピティションせずとも、信頼度が低いビットのみをレピティションするだけで十分なダイバーシチゲインを得ることができる。そこで、本実施の形態では、図１６に示すように、１リソースブロック内での受信品質の変動が小さいリソースブロックに対してはビットレピティションを行い、１リソースブロック内での受信品質の変動が大きいリソースブロックに対してはシンボルレピティションを行う。より具体的には、レピティション対象のリソースブロックの平均ＳＩＮＲが全リソースブロックの平均ＳＩＮＲより大きい場合は、１リソースブロック内での受信品質の変動が小さいものと判定し、ビットレピティションを行う。一方、レピティション対象のリソースブロックの平均ＳＩＮＲが全リソースブロックの平均ＳＩＮＲ以下の場合は、１リソースブロック内での受信品質の変動が大きいものと判定し、シンボルレピティションを行う。【００７３】
図１７に、本実施の形態に係る送信側の無線通信装置５００の構成を示す。無線通信装置５００では、適応制御部１１３が、ビットレピティションを行うかシンボルレピティションを行うかをリソースブロック毎に制御するために、リソースブロック毎のＣＱＩに応じて、変調部１０３−１〜１０３−ｎとレピティション部１０４−１〜１０４−ｎとの処理順序を制御する。ＣＱＩには受信品質の変動の判定結果がリソースブロック毎に変動パラメータ（図１６）として含まれているため、適応制御部１１３は、変調部１０３−１〜１０３−ｎおよびレピティション部１０４−１〜１０４−ｎに対し、変動パラメータが‘０’のリソースブロック（受信品質の変動が小さいリソースブロック）については変調の前にレピティションを行わせ、変動パラメータが‘１’のリソースブロック（受信品質の変動が大きいリソースブロック）については変調の後にレピティションを行わせる。適応制御部１１３は、リソースブロック毎の変調方式およびレピティション数と、全リソースブロック共通の符号化率と、リソースブロック毎の変調とレピティションとの処理順序とを示す制御情報を生成し、符号化部１１４に出力する。この制御情報は、符号化部１１４で符号化され、変調部１１５で変調されて、多重部１０５に入力される。その他の構成部分は、実施の形態１（図１）と同一である。図１７では、図１５の処理フローに合わせ、リソースブロック１，ｎに対してシンボルレピティションを行い、リソースブロック２に対してビットレピティションを行う場合を示している。【００７４】
図１８に、本実施の形態に係る受信側の無線通信装置８００の構成を示す。無線通信装置８００は、変動判定部８０１を備え、この変動判定部８０１が、ＳＩＮＲ算出部２１３で算出されたＳＩＮＲを用いてリソースブロック毎の受信品質の変動を図１６に示すようにして判定する。そして、変動判定部８０１は、判定結果を変動パラメータとしてＣＱＩ生成部２１４に出力する。【００７５】
ＣＱＩ生成部２１４は、この変動パラメータも含むＣＱＩを生成する。【００７６】
復調部２０７は制御情報を復調し、復号部２０８は復調後の制御情報を復号する。復号後の制御情報のうち、リソースブロック毎のレピティション数は合成部２０９−１〜２０９−ｎに入力され、リソースブロック毎の変調方式は復調部２１０−１〜２１０−ｎに入力され、全リソースブロック共通の符号化率は復号部２１２に入力される。【００７７】
また、リソースブロック毎の変調とレピティションとの処理順序は合成部２０９−１〜２０９−ｎおよび復調部２１０−１〜２１０−ｎに入力される。そして、合成部２０９−１〜２０９−ｎおよび復調部２１０−１〜２１０−ｎでは、送信側の無線通信装置５００でビットレピティションが行われたリソースブロックについては復調の後に合成が行われ、シンボルレピティションが行われたリソースブロックについては復調の前に合成が行われる。図１８では、送信側の無線通信装置５００においてリソースブロック１，ｎに対してシンボルレピティションが行われ、リソースブロック２に対してビットレピティションが行われる場合を示している。【００７８】
このように、本実施の形態によれば、実施の形態１同様の効果を得ることができるとともに、リソースブロック毎の受信品質の変動の大きさに応じてシンボルレピティションとビットレピティションとを適応的に切り替えることができるため、リソースブロック毎にフェージング変動に追従した最適なレピティションを行うことができＢＥＲ特性を向上させることできる。【００７９】
以上、本発明の実施の形態について説明した。【００８０】
なお、無線通信装置１００を移動体通信システムにおける基地局に備え、無線通信装置２００または４００を移動体通信システムにおける移動局に備えることで、下り回線でマルチキャリア信号が伝送される場合に、下り回線において所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができる。また、無線通信装置１００を移動局に備え、無線通信装置２００または４００を基地局に備えることで、上り回線でマルチキャリア信号が伝送される場合に、上り回線において所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができる。【００８１】
また、基地局はNode B、移動局はUE、サブキャリアはトーンと称されることがある。また、レピティションは、シンボル繰り返し、ビット繰り返し、または拡散と称されることがある。【００８２】
また、上記実施の形態では、リソースブロックを、連続したサブキャリアから構成れるチャネルとして説明したが、リソースブロックは、非連続のサブキャリアから構成されてもよい。また、リソースブロックは、サブチャネル、サブキャリアブロック、サブバンド、または、チャンクと称されることがある。【００８３】
また、上記実施の形態では、変調方式とレピティション数の適応制御をＳＩＮＲに基づいて行ったが、ＳＩＮＲの代わりに、ＳＮＲ、ＳＩＲ、ＣＩＮＲ、受信電力、干渉電力、ビット誤り率、スループット、所定の誤り率を達成できるＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）等に基づいて適応制御を行ってもよい。つまり、本発明では、変調方式とレピティション数の適応制御を、受信品質を示す上記いずれのパラメータに基づいても行うことができる。【００８４】
また、上記実施の形態では、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。【００８５】
また、上記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チップ化されてもよいし、一部またはすべてを含むように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と称されることもある。【００８６】
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・プロセッサーを利用してもよい。【００８７】
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得る。【００８８】
本明細書は、２００５年８月１９日出願の特願２００５−２３８７８１および２００５年９月３０日出願の特願２００５−２８７６２０に基づくものである。これらの内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、移動体通信システム等に適用することができる。
【図１】
2007020996.tif 000002
【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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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年4月30日(2008.4.30)
【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】
マルチキャリア信号を構成する複数のサブキャリアを複数のリソースブロックに分け、前記複数のリソースブロック毎に適応制御を行う無線通信装置であって、
前記複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で符号化する符号化手段と、
前記複数のリソースブロック毎に変調方式およびレピティション数を制御する制御手段と、
制御された変調方式にて前記複数のリソースブロック毎に変調を行う変調手段と、
制御されたレピティション数にて前記複数のリソースブロック毎にレピティションを行うレピティション手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
変調方式とレピティション数との複数の組合せが設定されたテーブル、をさらに具備し、
前記制御手段は、前記テーブルを参照して、受信品質に応じた組合せを選択する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記テーブルにおいて、同一の複数の変調方式に対し互いに異なる複数のレピティション数が設定される、
請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記制御手段は、１つの変調方式に対し複数のレピティション数を制御する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
変調方式とレピティション数との複数の組合せが設定され、かつ、同一の受信品質に対し互いに異なる組合せが設定された複数のテーブル、をさらに具備し、
前記制御手段は、干渉電力対雑音電力比に応じて前記複数のテーブルのいずれか１つを参照して、受信品質に応じた組合せを選択する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記複数のテーブルは、干渉電力対雑音電力比が大きい場合に参照される第１テーブルと、干渉電力対雑音電力比が小さい場合に参照される第２テーブルと、からなり、
同一の受信品質に対し、前記第１テーブルに設定される変調方式は、前記第２テーブルに設定される変調方式より変調多値数が大きい、
請求項５記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記複数のテーブルは、干渉電力対雑音電力比が大きい場合に参照される第１テーブルと、干渉電力対雑音電力比が小さい場合に参照される第２テーブルと、からなり、
同一の受信品質に対し、前記第１テーブルに設定されるレピティション数は、前記第２テーブルに設定されるレピティション数より大きい、
請求項５記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記制御手段は、
受信品質に応じて、変調方式とレピティション数との複数の組合せのいずれか１つを選択し、
干渉電力対雑音電力比が大きい場合と小さい場合とで、同一の受信品質に対して選択する組合せを異ならせる、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記制御手段は、干渉電力対雑音電力比が大きい場合には、同一の受信品質に対し、よ
り大きい変調多値数の変調方式とより大きいレピティション数との組合せを選択する、
請求項８記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記レピティション手段を前記変調手段の後段に備え、前記レピティション手段がシンボルレピティションを行う、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記レピティション手段を前記変調手段の前段に備え、前記レピティション手段がビットレピティションを行う、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記レピティション手段は、重要度がより高いビットほどより優先的にビットレピティションする、
請求項１１記載の無線通信装置。
【請求項１３】
前記レピティション手段は、１シンボル内において信頼度がより低いビットほどより優先的にビットレピティションする、
請求項１１記載の無線通信装置。
【請求項１４】
前記レピティション手段は、前記複数のリソースブロックのうち第１リソースブロックに対してシンボルレピティションを行うとともに第２リソースブロックに対してビットレピティションを行う、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記レピティション手段は、受信品質の変動が大きい前記第１リソースブロックに対してシンボルレピティションを行うとともに、受信品質の変動が小さい前記第２リソースブロックに対してビットレピティションを行う、
請求項１４記載の無線通信装置。
【請求項１６】
請求項１記載の無線通信装置を具備する無線通信基地局装置。
【請求項１７】
請求項１記載の無線通信装置を具備する無線通信移動局装置。
【請求項１８】
マルチキャリア信号を構成する複数のサブキャリアを複数のリソースブロックに分け、前記複数のリソースブロック毎に適応制御を行う無線通信方法であって、
前記複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で符号化する符号化ステップと、
前記複数のリソースブロック各々を並列に適応変調する適応変調ステップと、
前記複数のリソースブロック各々に対し並列にレピティションを行うレピティションステップと、
を具備する無線通信方法。
【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、無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信、特に移動体通信では、音声以外に画像やデータなどの様々な情報が伝送の対象になっている。今後は、さらに高速な伝送に対する要求がさらに高まるであろうと予想され、高速伝送を行うために、限られた周波数資源をより効率よく利用して、高い伝送効率を実現する無線伝送技術が求められている。
【０００３】
このような要求に応え得る無線伝送技術の一つにＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）がある。ＯＦＤＭは、多数のサブキャリアを用いてデータを並列伝送するマルチキャリア伝送技術であり、高い周波数利用効率、マルチパス環境下のシンボル間干渉低減などの特徴を持ち、伝送効率の向上に有効であることが知られている。
【０００４】
このＯＦＤＭを下り回線に用い、複数の無線通信移動局装置（以下、単に移動局という）へのデータを複数のサブキャリアに周波数多重する場合に、周波数スケジューリングを行うことが検討されている（非特許文献１参照）。
【０００５】
周波数スケジューリングでは、無線通信基地局装置（以下、単に基地局という）が各移動局での周波数帯域毎の受信品質に基づいて各移動局に対して適応的にサブキャリアを割り当てるため、最大限のマルチユーザダイバーシチゲインを得ることができ、非常に効率良く通信を行うことができる。このような周波数スケジューリングは、主に、移動局の低速移動時のデータ通信に適した方式である。
【０００６】
マルチユーザダイバーシチゲインを効果的に得るためには、リソースブロックの帯域幅を通信システムが対象とする伝送路応答の相関帯域幅より小さく設定する必要がある。一方で、リソースブロックの帯域幅を小さくすると、１つのリソースブロックで送信可能なビット数が減少する。なお、リソースブロックとは、１つのサブキャリアの帯域、または、いくつかのサブキャリアをまとめた帯域であり、周波数スケジューリングおよび適応制御の制御単位となるものである。
【０００７】
ここで、ターボ符号等の誤り訂正符号では、１つのリソースブロックで送信可能なビット数が減少して、符号化ブロックサイズが小さくなると、誤り訂正能力が著しく低下する。そこで、誤り訂正符号を用いた周波数スケジューリングを行う場合に、符号化ブロックサイズを誤り訂正能力を最大限得ることができるサイズにし、符号化後の送信データを複数のリソースブロックに分割して送信する技術が提案されている（非特許文献２参照）。この技術では、複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で誤り訂正符号化した後、符号化後のデータを複数のリソースブロックにそれぞれ分割し、リソースブロック毎に受信品質に応じて変調方式を適応制御する。
【非特許文献１】R1-050604 “Downlink Channelization and Multiplexing for EUTRA”3GPP TSG RAN WG1 Ad Hoc on LTE, Sophia Antipolis, France, 20 - 21 June, 2005
【非特許文献２】R1-050590, “Physical Channels and Multiplexing in Evolved UTRA Downlink”, NTT DoCoMo, 3GPP TSG-RAN WG1, 2005/06
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、上記非特許文献２記載の技術では、リソースブロック毎に適応制御されるのは
変調方式だけである。また、使用できる変調方式（６４ＱＡＭ，１６ＱＡＭ，ＱＰＳＫ等）にも限りがある。このため、上記非特許文献２記載の技術では、細かい受信品質の制御および細かい伝送レートの制御ができず、所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができないことがある。
【０００９】
本発明の目的は、所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることを可能とする無線通信装置および無線通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】
【００１０】
本発明の無線通信装置は、マルチキャリア信号を構成する複数のサブキャリアを複数のリソースブロックに分け、前記複数のリソースブロック毎に適応制御を行う無線通信装置であって、前記複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で符号化する符号化手段と、前記複数のリソースブロック毎に変調方式およびレピティション数を制御する制御手段と、制御された変調方式にて前記複数のリソースブロック毎に変調を行う変調手段と、制御されたレピティション数にて前記複数のリソースブロック毎にレピティションを行うレピティション手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態に係る送信側の無線通信装置１００の構成を示す。また、図２に、本実施の形態に係る受信側の無線通信装置２００の構成を示す。無線通信装置１００は、マルチキャリア信号であるＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアを複数のリソースブロックに分け、それら複数のリソースブロック毎に適応制御を行う。また、無線通信装置２００は、無線通信装置１００においてリソースブロック毎に適応制御されて送
信されたマルチキャリア信号を受信する。
【００１４】
図１に示す無線通信装置１００において、符号化部１０１は、適応制御部１１３から入力される全リソースブロック共通の符号化率にて、送信データ（ビット列）を誤り訂正符号化し、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）部１０２に出力する。つまり、符号化部１０１は、複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で符号化する。
【００１５】
Ｓ／Ｐ部１０２は、符号化部１０１から直列に入力される符号化データを並列に変換して変調部１０３に出力する。
【００１６】
変調部１０３は、変調部１０３−１〜１０３−ｎからなる。また、変調部１０３−１〜１０３−ｎは、１ＯＦＤＭシンボルに含まれるリソースブロック数ｎだけ備えられる。変調部１０３−１〜１０３−ｎは、Ｓ／Ｐ部１０２から入力される符号化データをリソースブロック１〜ｎ毎に変調してデータシンボルを生成し、レピティション部１０４に出力する。この際、変調部１０３−１〜１０３−ｎは、適応制御部１１３から入力されるリソースブロック毎の変調方式に従って変調を行う。つまり、符号化部１０１が複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で符号化するのに対し、変調部１０３は、適応制御部１１３によってリソースブロック毎に制御される変調方式にて、リソースブロック毎に変調を行う。
【００１７】
レピティション部１０４は、レピティション部１０４−１〜１０４−ｎからなる。また、レピティション部１０４−１〜１０４−ｎは、１ＯＦＤＭシンボルに含まれるリソースブロック数ｎだけ備えられる。ここで、マルチキャリア伝送における受信品質を向上させるための技術として、レピティション技術と言われるものがある。レピティション技術では、送信側は、あるシンボルまたはビットを複製（レピティション）して複数の同一シンボルまたはビットを作成して送信し、受信側は、それらの同一シンボルまたはビットを合成することでダイバーシチゲインを得ることができる。そこで、レピティション部１０４−１〜１０４−ｎは、変調部１０３から入力されるデータシンボルをリソースブロック１〜ｎ毎にレピティションして複数の同一データシンボルを生成し、多重部１０５に出力する。この際、レピティション部１０４−１〜１０４−ｎは、適応制御部１１３から入力されるリソースブロック毎のレピティション数に従ってレピティションを行う。つまり、符号化部１０１が複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で符号化するのに対し、レピティション部１０４は、適応制御部１１３によってリソースブロック毎に制御されるレピティション数にて、リソースブロック毎にレピティションを行う。なお、以下の説明では、レピティション数を、適宜、レピティション・ファクター（ＲＦ）という。また、レピティション数とは、複製元のシンボルまたはビットとレピティションにより複製されて生成されたシンボルまたはビットとの合計数である。よって、例えば、ＲＦ＝２の場合は、複製により生成されるデータシンボルまたはビットは１つとなる。また、以下の説明では、複数の同一データシンボルまたはビットを一単位としてレピティション単位という。
【００１８】
多重部１０５は、レピティション部１０４から入力されるデータシンボルにパイロットシンボルおよび変調部１１５から入力される制御情報を時間多重してＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１０６に出力する。これにより、パイロットシンボル、制御情報またはデータシンボルが、各サブキャリアに割り当てられる。なお、パイロットシンボルおよび制御情報の多重は１フレーム毎に行われる。なお、制御情報の多重は、周波数多重でもよい。また、制御情報は、ＳＣＣＨ（Shared Control Channel）にて送信される。
【００１９】
ＩＦＦＴ部１０６は、パイロットシンボル、制御情報またはデータシンボルが割り当て
られた複数のサブキャリアに対してＩＦＦＴを行って時間領域に変換し、マルチキャリア信号であるＯＦＤＭシンボルを生成する。このＯＦＤＭシンボルは、ＧＩ付加部１０７に入力される。
【００２０】
ＧＩ付加部１０７は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＧＩ（Guard Interval）としてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加して、無線送信部１０８に出力する。
【００２１】
無線送信部１０８は、ＧＩ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナ１０９から図２に示す無線通信装置２００へ送信する。
【００２２】
無線受信部１１０は、無線通信装置２００から送信された信号であってリソースブロック毎のＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を含む信号をアンテナ１０９を介して受信し、この受信信号に対しダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行う。受信処理後の信号は復調部１１１で復調され、復号部１１２で復号されて、適応制御部１１３に入力される。
【００２３】
適応制御部１１３は、無線通信装置２００から報告されたリソースブロック毎のＣＱＩに基づいて適応制御を行う。すなわち、適応制御部１１３は、リソースブロック毎のＣＱＩに応じて、変調部１０３での変調方式およびレピティション部１０４でのレピティション数をリソースブロック毎に適応制御する。また、適応制御部１１３は、リソースブロック毎のＣＱＩの平均値に応じて、符号化部１０１での符号化率を適応制御する。さらに、制御部１１３は、リソースブロック毎の変調方式およびレピティション数と、全リソースブロック共通の符号化率とを含む制御情報を生成し、符号化部１１４に出力する。この制御情報は、符号化部１１４で符号化され、変調部１１５で変調されて、多重部１０５に入力される。なお、適応制御の詳細については後述する。
【００２４】
一方、図２に示す無線通信装置２００において、無線受信部２０２は、図１に示す無線通信装置１００から送信されたＯＦＤＭシンボルをアンテナ２０１を介して受信し、受信されたＯＦＤＭシンボルに対して、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行ってＧＩ除去部２０３に出力する。
【００２５】
ＧＩ除去部２０３は、ＯＦＤＭシンボルに付加されたＧＩを除去してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２０４に出力する。
【００２６】
ＦＦＴ部２０４は、ＧＩ除去部２０３より入力されるＯＦＤＭシンボルをＦＦＴして周波数領域に変換し、パイロットシンボル、制御情報およびデータシンボルを得る。パイロットシンボルはチャネル推定部２０５に入力され、制御情報は復調部２０７に入力され、データシンボルはチャネル補正部２０６に入力される。
【００２７】
復調部２０７は制御情報を復調し、復号部２０８は復調後の制御情報を復号する。復号後の制御情報のうち、リソースブロック毎のレピティション数は合成部２０９に入力され、リソースブロック毎の変調方式は復調部２１０に入力され、全リソースブロック共通の符号化率は復号部２１２に入力される。
【００２８】
チャネル推定部２０５は、サブキャリア毎のパイロットシンボルを用いて、サブキャリア毎のチャネル推定値を算出して、チャネル補正部２０６に出力する。また、チャネル推定部２０５は、サブキャリア毎のパイロットシンボルの信号電力値（Ｓ）、干渉電力値（Ｉ）および雑音電力値（Ｎ）を検出してＳＩＮＲ算出部２１３に出力する。
【００２９】
チャネル補正部２０６は、サブキャリア毎のチャネル推定値を用いて、データシンボルのチャネル変動（振幅変動および位相変動）を補正する。チャネル変動を補正されたデータシンボルは合成部２０９に入力される。
【００３０】
合成部２０９は、合成部２０９−１〜２０９−ｎからなる。また、合成部２０９−１〜２０９−ｎは、１ＯＦＤＭシンボルに含まれるリソースブロック数ｎだけ備えられる。合成部２０９−１〜２０９−ｎは、チャネル補正部２０６から入力されるデータシンボルを、復号部２０８から入力されるリソースブロック毎のレピティション数に従って、リソースブロック１〜ｎ毎にレピティション単位で合成して復調部２１０に出力する。
【００３１】
復調部２１０は、復調部２１０−１〜２１０−ｎからなる。また、復調部２１０−１〜２１０−ｎは、１ＯＦＤＭシンボルに含まれるリソースブロック数ｎだけ備えられる。復調部２１０−１〜２１０−ｎは、合成部２０９から入力される合成後のデータシンボルを、復号部２０８から入力されるリソースブロック毎の変調方式に従って、リソースブロック１〜ｎ毎に復調し、復調後のデータをＰ／Ｓ（パラレル／シリアル）部２１１に出力する。
【００３２】
Ｐ／Ｓ部２１１は、復調部２１０から並列に入力される復調後のデータを直列に変換して復号部２１２に出力する。
【００３３】
復号部２１２は、復調後のデータを、復号部２０８から入力される全リソースブロック共通の符号化率に従って復号する。これにより、受信データが得られる。
【００３４】
一方、ＳＩＮＲ算出部２１３は、チャネル推定部２０５から入力された信号電力値（Ｓ）、干渉電力値（Ｉ）および雑音電力値（Ｎ）より、リソースブロック毎の受信品質として、リソースブロック毎の平均ＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio）を算出して、ＣＱＩ生成部２１４に出力する。
【００３５】
ＣＱＩ生成部２１４は、リソースブロック毎の平均ＳＩＮＲを示すＣＱＩを生成する。このＣＱＩは、符号化部２１５で符号化され、変調部２１６で変調され、無線送信部２１７でＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理が施された後、アンテナ２０１から図１に示す無線通信装置１００へ送信される。
【００３６】
次いで、変調方式およびレピティション数の適応制御の詳細について説明する。
【００３７】
適応制御部１１３は、図３に示すテーブル、すなわち、変調方式とレピティション数（ＲＦ）との複数の組合せが設定されたテーブルを有し、リソースブロック毎に、このテーブルを参照して、ＳＩＮＲに応じた組合せを選択する。例えば、ＣＱＩにより示されるＳＩＮＲがＦ≦ＳＩＮＲ＜Ｅであるリソースブロックに対しては、変調方式：ＱＰＳＫ、ＲＦ：２が選択される。また、このテーブルにおいては、図３に示すように、同一の複数の変調方式に対し互いに異なる複数のレピティション数が設定される。例えば、図３において、３つのＱＰＳＫに対し、それぞれ異なるレピティション数４，２，１が設定される。よって、適応制御部１１３は、１つの変調方式に対し複数のレピティション数を制御することとなる。例えば、図３において、ＱＰＳＫに対して制御されるレピティション数は４，２，１のいずれかとなる。
【００３８】
また、このテーブルに示すＳＩＮＲのしきい値Ａ〜Ｆは、Ａが最も大きい値であり、Ｆが最も小さい値である。つまり、図３に示すテーブルでは、受信品質が高くなるほど、より伝送レートを高めるために、変調多値数がより大きい変調方式が設定されている。また、同一の変調方式においては、受信品質が低くなるほど、よりダイバーシチゲインを高め
るために、より大きいレピティション数（ＲＦ）が設定されている。
【００３９】
なお、図３において、ＲＦ：１.２またはＲＦ：１.５が選択された場合は、リソースブロック内の２０％または５０％のデータシンボルに対してのみレピティションがなされる。
【００４０】
図４に、図３のテーブルに従った適応制御部１１３での制御例を示す。図４では、１ＯＦＤＭシンボルに含まれる複数のサブキャリアがＲＢ＃１〜＃４の４つのリソースブロックに分けられている場合を一例として示す。この例では、ＲＢ＃１のＳＩＮＲがＥ≦ＳＩＮＲ＜Ｄであるため、ＲＢ＃１については、変調方式：ＱＰＳＫ、ＲＦ：１が選択される。同様に、ＲＢ＃２については変調方式：６４ＱＡＭ、ＲＦ：１.２が選択され、ＲＢ＃３については変調方式：ＱＰＳＫ、ＲＦ：２が選択され、ＲＢ＃４については変調方式：１６ＱＡＭ、ＲＦ：１.５が選択される。このように、本実施の形態では、変調方式の選択基準となるしきい値４１，４２に対し、さらにレピティション数の選択基準となるしきい値５１，５２，５３，５４が設定される。
【００４１】
このように、本実施の形態によれば、従来に比べ、ＳＩＮＲのしきい値をより細かく設定することができるため、同一の変調方式において、さらに細かい受信品質の制御およびさらに細かい伝送レートの制御が可能となる。よって、本実施の形態によれば、伝送路状態の変化により細かく追従して、より細かい受信品質の制御およびより細かい伝送レートの制御が可能となるため、常に所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができる。
【００４２】
次いで、制御情報が送信されるＳＣＣＨのフォーマット例を図５に示す。無線通信装置１００が基地局に適用される場合、１フレームは、ＣＰＩＣＨ（Common Pilot Channel）、ＳＣＣＨ、ＤＳＣＨ（Downlink Shared Channel）から構成される。ＣＰＩＣＨはパイロットシンボル用のチャネル、ＳＣＣＨは制御情報用のチャネル、ＤＳＣＨはデータシンボル用のチャネルである。そして、ＳＣＣＨは、最初に全リソースブロック共通の符号化率が設定され、次に、リソースブロック毎に、リソースブロックＩＤ（ＲＢ−ＩＤ）、変調方式およびレピティション数（ＲＦ）の組合せが続くフォーマットを採る。
【００４３】
次いで、本実施の形態における送信側の処理フローを図６に示す。ＳＴ（ステップ）１１では、上位層(データリンク層以上)からのデータに対してＣＲＣビットを付加（アタッチメント）する。ＳＴ１２では、必要に応じてビットスクランブリングを行う。ＳＴ１３では、チャネルコーディング、すなわち、誤り訂正符号化を行う。ＳＴ１４では、チャネルインタリーブ、すなわち、ビット単位のインタリーブを行う。ＳＴ１５では、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）のためにデータを保存する。ＳＴ１６では、レートマッチングを行う。ここで、ＳＴ１１〜ＳＴ１６の処理は、全リソースブロックに対して共通に行われる。つまり、ＳＴ１３においては、複数のリソースブロックがすべて同一の符号化率で符号化される。次いで、ＳＴ１７では、チャネル分割が行われ、レートマッチング後のデータが、複数のリソースブロック１〜ｎに分割される。ＳＴ１８−１〜１８−ｎでは、リソースブロック１〜ｎの各々を並列に適応変調する。ＳＴ１９−１〜１９−ｎでは、複数のリソースブロック１〜ｎの各々に対し並列にレピティションを行う。そして、ＳＴ２０−１〜２０−ｎでは、必要に応じて、複数のリソースブロック１〜ｎの各々に対し並列にスクランブリングやホッピングの処理を行う。
【００４４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、ＳＩＮＲの他に、ＩＮＲ（Interference to Noise Ratio）も用いて適応制御を行う。
【００４５】
本実施の形態に係る受信側の無線通信装置４００の構成を図７に示す。図７において、実施の形態１（図２）と同一の構成には同一符号を付し、説明を省略する。
【００４６】
チャネル推定部２０５は、サブキャリア毎のパイロットシンボルを用いて、サブキャリア毎のチャネル推定値を算出する。これらのチャネル推定値は、チャネル補正部２０６に入力される。また、チャネル推定部２０５は、サブキャリア毎のパイロットシンボルの信号電力値（Ｓ）、干渉電力値（Ｉ）および雑音電力値（Ｎ）を検出してＳＩＮＲ算出部２１３に出力する。さらに、チャネル推定部２０５は、干渉電力値（Ｉ）および雑音電力値（Ｎ）をＩＮＲ算出部４０１に出力する。
【００４７】
ＩＮＲ算出部４０１は、チャネル推定部２０５から入力された干渉電力値（Ｉ）および雑音電力値（Ｎ）より、リソースブロック毎の受信品質として、リソースブロック毎の平均ＩＮＲまたは全サブキャリアの平均ＩＮＲを算出して、ＣＱＩ生成部２１４に出力する。
【００４８】
ＣＱＩ生成部２１４は、平均ＳＩＮＲおよび平均ＩＮＲを示すＣＱＩを生成して、符号化部２１５に出力する。
【００４９】
ＣＱＩのフォーマット例を、図８（フォーマット例１）および図９（フォーマット例２）に示す。図８は、ＩＮＲ算出部４０１がリソースブロック毎の平均ＩＮＲを算出する場合のフォーマット例である。図８のフォーマットでは、リソースブロックＲＢ＃１〜ＲＢ＃ｎの順で、リソースブロック毎に平均ＳＩＮＲと平均ＩＮＲとが設定される。一方、図９は、ＩＮＲ算出部４０１が全サブキャリアの平均ＩＮＲを算出する場合のフォーマット例である。図９のフォーマットは、最初に、全リソースブロック共通のＩＮＲとして全サブキャリアの平均ＩＮＲが設定され、次に、リソースブロックＲＢ＃１〜ＲＢ＃ｎの順で、リソースブロック毎の平均ＳＩＮＲが設定される。図９のフォーマットを用いることにより、ＣＱＩの情報量を削減することができる。
【００５０】
次いで、本実施の形態に係る適応制御の詳細について説明する。
【００５１】
マルチパス環境下では、希望波のみならず干渉波も周波数選択性フェージングの影響を受けている。このため、ＩＮＲが大きい場合には、シンボル合成によるダイバーシチゲインを大きくして干渉波の影響を低減するために、レピティション数をより大きくすることが有効である。さらに、レピティション数の増加による伝送レートの低下を抑えるために、レピティション数をより大きくした場合には、同時に、変調多値数をより大きくすることが望ましい。
【００５２】
そこで、本実施の形態では、図１に示す適応制御部１１３は、図３に示すテーブルに加え、さらに図１０に示すテーブルを有する。図３のテーブルと図１０のテーブルとを比べると、変調方式とレピティション数（ＲＦ）との複数の組合せが設定されている点は同じだが、同一のＳＩＮＲに対し互いに異なる組合せが設定されている点が異なる。例えば、Ｃ≦ＳＩＮＲ＜Ｂに対し、図３のテーブルでは変調方式：１６ＱＡＭ、ＲＦ：１が設定されているのに対し、図１０のテーブルでは変調方式：６４ＱＡＭ、ＲＦ：１.５が設定されている。つまり、ＳＩＮＲ＜Ｂの範囲においては、同一のＳＩＮＲに対し、図１０のテーブルに設定される変調方式は、図３のテーブルに設定される変調方式より変調多値数が大きい。また、ＳＩＮＲ＜Ｂの範囲においては、同一のＳＩＮＲに対し、図１０のテーブルに設定されるレピティション数は、図３のテーブルに設定されるレピティション数より大きい。
【００５３】
そして、適応制御部１１３は、ＣＱＩが示すＩＮＲに応じて、参照するテーブルを異な
らせる。適応制御部１１３は、ＩＮＲがしきい値以上の場合（ＩＮＲが大きい場合）には図１０のテーブルを参照し、ＩＮＲがしきい値より小さい場合（ＩＮＲが小さい場合）には図３のテーブルを参照する。よって、適応制御部１１３は、ＳＩＮＲに応じて変調方式とレピティション数との複数の組合せのいずれか１つを選択するにあたり、ＩＮＲが大きい場合と小さい場合とで、同一のＳＩＮＲに対して選択する組合せを異ならせることとなる。つまり、適応制御部１１３は、ＩＮＲが大きい場合には、同一のＳＩＮＲに対し、より大きい変調多値数の変調方式とより大きいレピティション数との組合せを選択する。
【００５４】
なお、上記説明では、適応制御部１１３が２つのテーブルを有する場合を一例として説明したが、ＩＮＲのしきい値を複数設定し、ＩＮＲ毎に異なるさらに多くのテーブルを有してもよい。
【００５５】
このように、本実施の形態では、ＳＩＮＲが同一であっても、干渉電力（Ｉ）が雑音電力（Ｎ）に比べ支配的でありＩＮＲが大きくなる場合には、より大きい変調多値数の変調方式とより大きいレピティション数とが用いられて適応制御が行われるため、受信側の無線通信装置では、ＩＮＲが大きい場合でも、受信品質を向上させて、所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができる。
【００５６】
（実施の形態３）
本実施の形態は、実施の形態１ではシンボルレピティションを行っていたのに対し、ビットレピティションを行う点において実施の形態１と相違する。
【００５７】
本実施の形態における送信側の処理フローを図１１に示す。図１１の処理フローが実施の形態１の処理フロー（図６）と異なる点は、適応変調（ＳＴ１８−１〜１８−ｎ）とレピティション（ＳＴ１９−１〜１９−ｎ）の処理順序が逆になり、レピティション（ＳＴ１９−１〜１９−ｎ）の後に適応変調（ＳＴ１８−１〜１８−ｎ）を行う点である。よって、図６のＳＴ１９−１〜１９−ｎではシンボルレピティションが行われていたのに対し、図１１のＳＴ１９−１〜１９−ｎではビットレピティションが行われる。
【００５８】
図１２に、本実施の形態に係る送信側の無線通信装置３００の構成を示す。図１１の処理フローに合わせ、無線通信装置３００は、変調部１０３の前段にレピティション部１０４を備える構成を採る。その他は、実施の形態１（図１）と同一である。
【００５９】
レピティション部１０４−１〜１０４−ｎは、Ｓ／Ｐ部１０２から入力される符号化データをリソースブロック１〜ｎ毎にビットレピティションして複数の同一ビットを生成し、変調部１０３に出力する。この際、レピティション部１０４−１〜１０４−ｎは、実施の形態１同様、適応制御部１１３から入力されるリソースブロック毎のレピティション数に従ってレピティションを行う。つまり、符号化部１０１が複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で符号化するのに対し、レピティション部１０４は、適応制御部１１３によってリソースブロック毎に制御されるレピティション数にて、リソースブロック毎にレピティションを行う。
【００６０】
変調部１０３−１〜１０３−ｎは、レピティション部１０４−１〜１０４−ｎから入力されるデータをリソースブロック１〜ｎ毎に変調してデータシンボルを生成し、多重部１０５に出力する。この際、変調部１０３−１〜１０３−ｎは、実施の形態１同様、適応制御部１１３から入力されるリソースブロック毎の変調方式に従って変調を行う。つまり、符号化部１０１が複数のリソースブロックをすべて同一の符号化率で符号化するのに対し、変調部１０３は、適応制御部１１３によってリソースブロック毎に制御される変調方式にて、リソースブロック毎に変調を行う。
【００６１】
図１３に、本実施の形態に係る受信側の無線通信装置６００の構成を示す。無線通信装置６００は、合成部２０９の前段に復調部２１０を備える点において実施の形態１（図２）と相違する。その他は、実施の形態１（図２）と同一である。
【００６２】
復調部２１０−１〜２１０−ｎは、チャネル補正部２０６から入力されるデータシンボルを、復号部２０８から入力されるリソースブロック毎の変調方式に従って、リソースブロック１〜ｎ毎に復調し、復調後のデータを合成部２０９−１〜２０９−ｎに出力する。
【００６３】
合成部２０９−１〜２０９−ｎは、復調部２１０−１〜２１０−ｎから入力される復調後のデータを、復号部２０８から入力されるリソースブロック毎のレピティション数に従って、リソースブロック１〜ｎ毎にレピティション単位で合成してＰ／Ｓ部２１１に出力する。
【００６４】
次いで、ビットレピティションの詳細について説明する。
【００６５】
＜ビットレピティション例１＞
本例では、重要度がより高いビットほどより優先的にレピティションする。例えば、符号化部１０１がターボ符号やＬＤＰＣ符号等の組織符号を用いた誤り訂正符号化を行う場合は、送信ビットそのものであるシステマチックビットと、冗長ビットであるパリティビットとが生成される。システマチックビットに誤りが発生すると著しくＢＥＲ特性が劣化するが、パリティビットのうちいくつかに誤りが発生しても所要のＢＥＲ特性を維持することができる。つまり、システマチックビットはパリティビットよりも重要度が高いビットと言える。そこで、例えば、図３においてＲＦ：１.２またはＲＦ：１.５が選択され、リソースブロック内の２０％または５０％のビットに対してのみレピティションがなされる場合は、まず２０％または５０％の範囲内でシステマチックビットをレピティションし、システマチックビットがリソースブロック内の全ビットの２０％または５０％に満たない場合のみ、残りの範囲内でパリティビットをレピティションする。また、ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正符号化では符号化に利用する検査行列の列重みが大きい列に対応するシステマチックビットの方がＢＥＲ特性の改善に対する寄与が大きいため、ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正符号化を行う場合には、検査行列の列重みの大きい列に対応するシステマチックビットから順にレピティションするとよい。このようにＢＥＲ特性に対する影響度が大きいシステマチックビットを優先的にレピティションすることにより、受信側ではシステマチックビットの信頼度が向上し、ＢＥＲ特性を向上させることができる。
【００６６】
＜ビットレピティション例２＞
本例では、１シンボル内において信頼度がより低いビットほどより優先的にレピティションする。変調部１０３がＱＡＭ変調を行う場合、１シンボル内における各ビットの信頼度は１シンボル内での各ビットの位置によって相違する。一例として、図１４に１６ＱＡＭの信号点配置を示す。１６ＱＡＭでは図１４に示すように１シンボルが４ビット（ｉ１,ｑ１,ｉ２,ｑ２）で構成される。図１４より、ｉ２，ｑ２はｉ１，ｑ１に比べてビット判定時の信号点間距離が小さいため、ｉ１，ｑ１より信頼度が低いビットと言える。そこで、例えば、図３においてＲＦ：１.２またはＲＦ：１.５が選択され、リソースブロック内の２０％または５０％のビットに対してのみレピティションがなされる場合は、まず２０％または５０％の範囲内でｉ２，ｑ２をレピティションする。なお、ｉ２，ｑ２は１シンボルを構成する４ビット中の２ビットであり、全ビットの５０％しか存在しないため、全ビットの５０％以上に対してレピティションが行われる場合は、その５０％以上の範囲ではｉ１,ｑ１をレピティションする。例えば、１.５＜ＲＦ≦２である場合は、まずｉ２，ｑ２をすべてレピティションし、残りの（（ＲＦ−１.５）×１００）％の範囲でｉ１,ｑ１をレピティションする。このように信頼度が低いビットを優先的にレピティションすることにより、それらのビットの信頼度が高まり、１シンボル内におけるビット間での信
頼度の差を小さくすることができるので、ＢＥＲ特性を向上させることができる。
【００６７】
なお、レピティション部１０４−１〜１０４−ｎが互いに異なるビットレピティションを行ってもよい。例えば、変調部１０３−１がＱＰＳＫによる変調を行い、変調部１０３−２が１６ＱＡＭによる変調を行う場合に、レピティション部１０４−１がレピティション例１によるレピティションを行い、レピティション部１０４−２がレピティション例２によるレピティションを行ってもよい。
【００６８】
このように、本実施の形態によれば、実施の形態１同様の効果を得ることができるとともに、ビット毎の重要度や信頼度を加味したレピティションを行うことができるため、ＢＥＲ特性を向上させることできる。
【００６９】
（実施の形態４）
本実施の形態では、受信品質の変動が大きいリソースブロックに対してはシンボルレピティションを行い、受信品質の変動が小さいリソースブロックに対してはビットレピティションを行う。つまり、本実施の形態では、リソースブロック毎の受信品質に応じて、リソースブロック毎にシンボルレピティションとビットレピティションとを切り替えて用いる。
【００７０】
本実施の形態における送信側の処理フローを図１５に示す。図１５の処理フローが実施の形態１の処理フロー（図６）と異なる点は、適応変調ＳＴ１８−２とレピティションＳＴ１９−２の処理順序が逆になり、レピティションＳＴ１９−２の後に適応変調ＳＴ１８−２を行う点である。よって、図６のＳＴ１９−２ではシンボルレピティションが行われていたのに対し、図１５のＳＴ１９−２ではビットレピティションが行われる。つまり、本実施の形態では、リソースブロック１〜ｎにおいて、シンボルレピティションが行われるリソースブロックとビットレピティションが行われるリソースブロックが混在する。
【００７１】
ここで、１リソースブロック内での受信品質の変動が大きい場合は、シンボル単位での合成の方がビット単位での合成より大きいダイバーシチゲインを得ることができる。一方、１リソースブロック内での受信品質の変動が小さい場合は、シンボルレピティションを行ってシンボルを構成する全てのビットをレピティションせずとも、信頼度が低いビットのみをレピティションするだけで十分なダイバーシチゲインを得ることができる。そこで、本実施の形態では、図１６に示すように、１リソースブロック内での受信品質の変動が小さいリソースブロックに対してはビットレピティションを行い、１リソースブロック内での受信品質の変動が大きいリソースブロックに対してはシンボルレピティションを行う。より具体的には、レピティション対象のリソースブロックの平均ＳＩＮＲが全リソースブロックの平均ＳＩＮＲより大きい場合は、１リソースブロック内での受信品質の変動が小さいものと判定し、ビットレピティションを行う。一方、レピティション対象のリソースブロックの平均ＳＩＮＲが全リソースブロックの平均ＳＩＮＲ以下の場合は、１リソースブロック内での受信品質の変動が大きいものと判定し、シンボルレピティションを行う。
【００７２】
図１７に、本実施の形態に係る送信側の無線通信装置５００の構成を示す。無線通信装置５００では、適応制御部１１３が、ビットレピティションを行うかシンボルレピティションを行うかをリソースブロック毎に制御するために、リソースブロック毎のＣＱＩに応じて、変調部１０３−１〜１０３−ｎとレピティション部１０４−１〜１０４−ｎとの処理順序を制御する。ＣＱＩには受信品質の変動の判定結果がリソースブロック毎に変動パラメータ（図１６）として含まれているため、適応制御部１１３は、変調部１０３−１〜１０３−ｎおよびレピティション部１０４−１〜１０４−ｎに対し、変動パラメータが‘０’のリソースブロック（受信品質の変動が小さいリソースブロック）については変調の
前にレピティションを行わせ、変動パラメータが‘１’のリソースブロック（受信品質の変動が大きいリソースブロック）については変調の後にレピティションを行わせる。適応制御部１１３は、リソースブロック毎の変調方式およびレピティション数と、全リソースブロック共通の符号化率と、リソースブロック毎の変調とレピティションとの処理順序とを示す制御情報を生成し、符号化部１１４に出力する。この制御情報は、符号化部１１４で符号化され、変調部１１５で変調されて、多重部１０５に入力される。その他の構成部分は、実施の形態１（図１）と同一である。図１７では、図１５の処理フローに合わせ、リソースブロック１，ｎに対してシンボルレピティションを行い、リソースブロック２に対してビットレピティションを行う場合を示している。
【００７３】
図１８に、本実施の形態に係る受信側の無線通信装置８００の構成を示す。無線通信装置８００は、変動判定部８０１を備え、この変動判定部８０１が、ＳＩＮＲ算出部２１３で算出されたＳＩＮＲを用いてリソースブロック毎の受信品質の変動を図１６に示すようにして判定する。そして、変動判定部８０１は、判定結果を変動パラメータとしてＣＱＩ生成部２１４に出力する。
【００７４】
ＣＱＩ生成部２１４は、この変動パラメータも含むＣＱＩを生成する。
【００７５】
復調部２０７は制御情報を復調し、復号部２０８は復調後の制御情報を復号する。復号後の制御情報のうち、リソースブロック毎のレピティション数は合成部２０９−１〜２０９−ｎに入力され、リソースブロック毎の変調方式は復調部２１０−１〜２１０−ｎに入力され、全リソースブロック共通の符号化率は復号部２１２に入力される。
【００７６】
また、リソースブロック毎の変調とレピティションとの処理順序は合成部２０９−１〜２０９−ｎおよび復調部２１０−１〜２１０−ｎに入力される。そして、合成部２０９−１〜２０９−ｎおよび復調部２１０−１〜２１０−ｎでは、送信側の無線通信装置５００でビットレピティションが行われたリソースブロックについては復調の後に合成が行われ、シンボルレピティションが行われたリソースブロックについては復調の前に合成が行われる。図１８では、送信側の無線通信装置５００においてリソースブロック１，ｎに対してシンボルレピティションが行われ、リソースブロック２に対してビットレピティションが行われる場合を示している。
【００７７】
このように、本実施の形態によれば、実施の形態１同様の効果を得ることができるとともに、リソースブロック毎の受信品質の変動の大きさに応じてシンボルレピティションとビットレピティションとを適応的に切り替えることができるため、リソースブロック毎にフェージング変動に追従した最適なレピティションを行うことができＢＥＲ特性を向上させることできる。
【００７８】
以上、本発明の実施の形態について説明した。
【００７９】
なお、無線通信装置１００を移動体通信システムにおける基地局に備え、無線通信装置２００または４００を移動体通信システムにおける移動局に備えることで、下り回線でマルチキャリア信号が伝送される場合に、下り回線において所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができる。また、無線通信装置１００を移動局に備え、無線通信装置２００または４００を基地局に備えることで、上り回線でマルチキャリア信号が伝送される場合に、上り回線において所要受信品質を満たしつつ最大限のスループットを得ることができる。
【００８０】
また、基地局はNode B、移動局はUE、サブキャリアはトーンと称されることがある。また、レピティションは、シンボル繰り返し、ビット繰り返し、または拡散と称されること
がある。
【００８１】
また、上記実施の形態では、リソースブロックを、連続したサブキャリアから構成れるチャネルとして説明したが、リソースブロックは、非連続のサブキャリアから構成されてもよい。また、リソースブロックは、サブチャネル、サブキャリアブロック、サブバンド、または、チャンクと称されることがある。
【００８２】
また、上記実施の形態では、変調方式とレピティション数の適応制御をＳＩＮＲに基づいて行ったが、ＳＩＮＲの代わりに、ＳＮＲ、ＳＩＲ、ＣＩＮＲ、受信電力、干渉電力、ビット誤り率、スループット、所定の誤り率を達成できるＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）等に基づいて適応制御を行ってもよい。つまり、本発明では、変調方式とレピティション数の適応制御を、受信品質を示す上記いずれのパラメータに基づいても行うことができる。
【００８３】
また、上記実施の形態では、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。
【００８４】
また、上記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チップ化されてもよいし、一部またはすべてを含むように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と称されることもある。
【００８５】
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・プロセッサーを利用してもよい。
【００８６】
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得る。
【００８７】
本明細書は、２００５年８月１９日出願の特願２００５−２３８７８１および２００５年９月３０日出願の特願２００５−２８７６２０に基づくものである。これらの内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、移動体通信システム等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る参照テーブル
【図４】本発明の実施の形態１に係る適応制御例
【図５】本発明の実施の形態１に係るＳＣＣＨのフォーマット例
【図６】本発明の実施の形態１に係る送信側の処理フロー
【図７】本発明の実施の形態２に係る受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態２に係るＣＱＩフォーマット例（フォーマット例１）
【図９】本発明の実施の形態２に係るＣＱＩフォーマット例（フォーマット例２）
【図１０】本発明の実施の形態２に係る参照テーブル
【図１１】本発明の実施の形態３に係る送信側の処理フロー
【図１２】本発明の実施の形態３に係る送信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態３に係る受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態３に係る信号点配置図
【図１５】本発明の実施の形態４に係る送信側の処理フロー
【図１６】本発明の実施の形態４に係る判定方法を示す図
【図１７】本発明の実施の形態４に係る送信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図１８】本発明の実施の形態４に係る受信側の無線通信装置の構成を示すブロック図
【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】
2007020996.tif 000026
【図８】
2007020996.tif 000027
【図９】
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【図１０】
2007020996.tif 000029
【図１１】
2007020996.tif 000030
【図１２】
2007020996.tif 000031
【図１３】
2007020996.tif 000032
【図１４】
2007020996.tif 000033
【図１５】
2007020996.tif 000034
【図１６】
2007020996.tif 000035
【図１７】
2007020996.tif 000036
【図１８】
2007020996.tif 000037
【国際調査報告】
2007020996.tif 000038
2007020996.tif 000039
2007020996.tif 000040
2007020996.tif 000041