(57)【要約】【課題】無線リソースを効率的に利用し、簡易な装置構成でユニキャストチャネル及びＭＢＭＳチャネルを伝送すること。【解決手段】OFDM方式の送信装置は、ユニキャストチャネルを構成する第１シンボル（第１シンボルフォーマットのシンボル）を作成し、ＭＢＭＳチャネルを構成する第２シンボル（第２シンボルフォーマットのシンボル）を作成する。第1及び第２シンボルは多重手段によりＦＤＭ方式で多重され、多重シンボルが作成される。第1シンボルには第1付加手段で第1期間のＧＩ（ガードインターバル）が付加される。第1シンボルは多重手段又は第1付加手段の何れかに与えられる。多重シンボルには第２期間のＧＩが付加される。第1及び第２付加手段の出力はＴＤＭ方式で多重され、無線送信される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重（OFDM）方式の通信システムで使用される送信装置であって、
ユニキャストチャネルを構成する第１シンボルフォーマットのシンボルを作成する手段と、
マルチキャストブロードキャストチャネルを構成する第２シンボルフォーマットのシンボルを作成する手段と、
第1及び第２シンボルフォーマットのシンボルを周波数分割多重方式で多重し、多重シンボルを作成する多重手段と、
第1シンボルフォーマットのシンボルに第1期間のガードインターバルを付加する第1付加手段と、
第1シンボルフォーマットのシンボルを前記多重手段又は前記第1付加手段の何れかに与える選択手段と、
多重シンボルに第２期間のガードインターバルを付加する第２付加手段と、
第1及び第２付加手段の出力を時分割多重方式で多重し、無線送信する手段と、
を有することを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記第1期間は前記第２期間より短い
ことを特徴とする請求項１記載の送信装置。
【請求項３】
多重シンボルの内、第１又は第２シンボルの占める帯域の割合を示す制御情報が通信相手に送信される
ことを特徴とする請求項１記載の送信装置。
【請求項４】
直交周波数分割多重（OFDM）方式の通信システムで使用される送信方法であって、
ユニキャストチャネルを構成する第1シンボルフォーマットのシンボルに第1期間のガードインターバルを付加し、
第１シンボルフォーマットのシンボルとマルチキャストブロードキャストチャネルを構成する第２シンボルフォーマットのシンボルとを周波数分割多重方式で多重し、多重シンボルを作成し、
多重シンボルに第２期間のガードインターバルを付加し、
ガードインターバルの付加された第１シンボルフォーマットのシンボル及び多重シンボルを時分割多重方式で多重し、無線送信する
ことを特徴とする送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信の技術分野に関し、特にマルチキャストブロードキャストチャネルを伝送するための送信装置及び送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像通信やデータ通信が主に行われる次世代の移動通信システムでは、第３世代の移動通信システム（ＩＭＴ−２０００）をはるかにしのぐ能力が求められ、大容量化、高速化、ブロードバンド化等を十分に達成する必要がある。このため屋内や屋外での様々な通信環境が想定される。下り方向のデータ伝送では、ユニキャスト方式だけでなく、マルチキャスト方式やブロードキャスト方式も行われる。特に、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）チャネルを伝送することは近年益々重要視されている。ＭＢＭＳチャネルは、特定の又は不特定の多数のユーザに同報配信されるマルチメディア情報を含み、音声、文字、静止画、動画その他の様々なコンテンツを含んでよい。
【０００３】
一方、広帯域の移動通信システムでは、マルチパス環境による周波数選択性フェージングの影響が顕著になる。このため、直交周波数分割多重化（OFDM:  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）方式が、次世代の通信方式に有望視されている。ＯＦＤＭ方式では、伝送すべき情報を含む有効シンボル部にガードインターバル部を付加することで１つのシンボルが形成され、所定の送信時間間隔又はサブフレーム（TTI:  Transmission  Time Interval）の間に複数個のシンボルが送信される。ガードインターバル部は、有効シンボル部に含まれている情報の一部で作成される。ガードインターバル部は、サイクリックプレフィックス（CP:  cyclic  prefix）又はオーバーヘッドとも呼ばれる。
【０００４】
他方、ＭＢＭＳチャネルはユニキャストチャネルとは異なり、同一内容のＭＢＭＳチャネルが複数のセルから送信される。ユニキャストチャネルは原則として１つのセルから特定のユーザに送信される。図1に示される「エリア１」は３つの基地局BS1,BS2,BS3を含み、このエリア内では同一のＭＢＭＳチャネルが伝送される。このようなエリアはＭＢＭＳエリアと呼ばれてもよい。同様に「エリア２」は３つの基地局BS11,BS12,BS13を含み、このエリア内では同一のＭＢＭＳチャネルが伝送される。エリア１とエリア２で伝送されるＭＢＭＳチャネルは異なっているのが一般的であるが、意図的に又は偶発的に同じでもよい。移動端末（より一般的には移動端末及び固定端末を含む通信端末でよいが、説明の簡明化のため移動端末を例にとって説明する）は、複数のセルから送信された同一内容のＭＢＭＳチャネルを受信する。受信されるＭＢＭＳチャネルは無線伝搬経路の長短に応じて多数の到来波又はパスを形成する。ＯＦＤＭ方式のシンボルの性質に起因して、到来波の遅延差がガードインターバルの範疇に収まっていたならば、それら複数の到来波はシンボル間干渉なく合成（ソフトコンバイニング）することができ、パスダイバーシチ効果に起因して受信品質を向上させることができる。このため、図２に示されるように、ＭＢＭＳチャネル用のガードインターバル長はユニキャストチャネル用のガードインターバル長より長くすることが考えられている（これについては、例えば非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】3GPP  TR  25.814  V1.0.1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＯＦＤＭ方式でガードインターバル長の異なるシンボルをどのように伝送すべきについて、いくつかの技術が提案されている。
【０００６】
図３に示されるように、ＯＦＤＭ方式でガードインターバル長の異なるシンボルが同時に伝送されると、即ちガードインターバル長の異なるシンボルが周波数多重（ＦＤＭ）方式で多重されて同時に伝送されると、キャリア間干渉が生じてしまう。ユニキャストチャネル専用の復調部及びＭＢＭＳチャネル専用の復調部の２系統が用意され、各系統で一方のチャネルのみを抽出することで、或る程度の信号劣化を抑制できるかもしれないが、若干のキャリア間干渉は残ってしまうし、そのような装置構成は複雑である。このような観点から、図４に示されるように、ユニキャストチャネル及びＭＢＭＳチャネルを時分割多重（ＴＤＭ）方式で多重して伝送することが有望視されている。ＴＤＭ方式により、ユニキャストチャネル及びＭＢＭＳチャネルの多重された信号は受信側で簡易且つ高精度に分離される。
【０００７】
ところで、ＭＢＭＳチャネルのトラフィック量（データ伝送量）は時間と共に変わる可能性があるので、ＭＢＭＳチャネルに全帯域が常に必要であるとは限らない。状況によっては一部の帯域しか必要ない場合があるかもしれない。従ってＭＢＭＳチャネル用のサブフレームの中でＭＢＭＳチャネルが実際には一部の帯域しか占めておらず、残りの帯域が無駄になってしまうかもしれない。このような事態は無線リソースの有効利用を図る観点からは好ましくない。例えばシステム帯域が２０ＭＨｚであり、ＭＢＭＳチャネルの帯域が５ＭＨｚで足りるような場合には、１５ＭＨｚ分のリソースが無駄になってしまう。図３に示されるようなＦＤＭ方式は、無線リソースの観点からは好ましいが、上述したように干渉が大きいという問題が懸念される。
【０００８】
本発明は、上記問題点の少なくとも１つに対処するためになされたものであり、その課題は、無線リソースを効率的に利用し、簡易な装置構成でユニキャストチャネル及びマルチキャストブロードキャストチャネルを伝送するためのマルチキャリア方式の送信装置及び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】
【０００９】
本発明ではOFDM方式の送信装置が使用される。送信装置は、ユニキャストチャネルを構成する第１シンボルフォーマットのシンボルを作成する手段と、マルチキャストブロードキャストチャネルを構成する第２シンボルフォーマットのシンボルを作成する手段と、第1及び第２シンボルフォーマットのシンボルを周波数分割多重方式で多重し、多重シンボルを作成する多重手段と、第1シンボルフォーマットのシンボルに第1期間のガードインターバルを付加する第1付加手段と、第1シンボルフォーマットのシンボルを前記多重手段又は前記第1付加手段の何れかに与える選択手段と、多重シンボルに第２期間のガードインターバルを付加する第２付加手段と、第1及び第２付加手段の出力を時分割多重方式で多重し、無線送信する手段とを有する送信装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、無線リソースを効率的に利用し、簡易な装置構成でユニキャストチャネル及びマルチキャストブロードキャストチャネルを伝送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一形態によれば、ユニキャストチャネルを構成する第1シンボル（第1シンボルフォーマットのシンボル）に第1期間のガードインターバルが付加される。第１シンボルとＭＢＭＳチャネルを構成する第２シンボル（第２シンボルフォーマットのシンボル）とがＦＤＭ方式で多重される。多重シンボルには第２期間（第１期間より長い）のガードインターバルが付加される。異なるガードインターバルの付加された第１シンボル及び多重シンボルはＴＤＭ方式で多重され、無線送信される。ユニキャストチャネルのシンボル構成を変えることで（有効シンボル部に付けるガードインターバル長を変えることで）、ＭＢＭＳチャネルが全帯域を占めない場合に、残りの帯域でユニキャストチャネルが非常に少ない干渉で伝送でき、それを受信側で簡易且つ高精度に分離することができる。
【００１２】
多重シンボルの内、第１又は第２シンボルの占める帯域の割合を示す制御情報が通信相手に送信されてもよい。これによりその割合を時間共に変えることが許容され、無線リソースの利用効率を更に向上させることができる。
【実施例１】
【００１３】
図５は本発明の一実施例による送信装置の部分ブロック図を示す。送信装置は本実施例のように典型的には基地局に設けられる。図５にはスイッチ（ＳＷ）５１と、第１多重部５２と、第１ガードインターバル挿入部（第１ＧＩ）５３と、第２ガードインターバル挿入部（第２ＧＩ）５４と、第２多重部５５とが描かれている。
【００１４】
スイッチ（ＳＷ）５１は、ユニキャストチャネルを構成するシンボルを受信し、それを第１多重部５２又は第１ＧＩ部５３の何れか一方に与える。スイッチ５１に入力されるシンボルは、不図示の機能要素により、チャネル符号化、データ変調、インターリーブ、逆高速フーリエ変換されている。スイッチ５１の出力先が第１多重部５２又は第１ＧＩ部５３の何れであるかは、サブフレーム構成によって変更され、サブフレーム構成については後述される。
【００１５】
第１多重部５２はＭＢＭＳチャネル用のシンボルとユニキャストチャネル用のシンボルを多重し、それを出力する。ＭＢＭＳチャネル用のシンボルも、不図示の機能要素により、チャネル符号化、データ変調、インターリーブ、逆高速フーリエ変換されている。第１多重部５２はそこに入力された信号を周波数分割多重（ＦＤＭ）方式で多重する。ＭＢＭＳチャネル及びユニキャストチャネルが周波数軸上で占めるそれぞれの割合は常に一定でもよいし、時間と共に変化してもよい（複数のサブフレーム間で異なってもよいし、サブフレーム中で一定でもよいし、変動してもよい）。但し、各チャネルが周波数軸上でどのようにマッピングされるかを示す情報が、制御情報として通信端末（典型的には移動局）に通知される。
【００１６】
第１ガードインターバル挿入部（第１ＧＩ）５３はユニキャストチャネル用のシンボルに第１期間のガードインターバル部を付加し、それを出力する。
【００１７】
第２ガードインターバル挿入部（第２ＧＩ）５４は第１多重部で多重されたシンボルに第２期間のガードインターバル部を付加し、それを出力する。第２期間は第１期間より長く設定される。
【００１８】
第２多重部５５は第１及び第２ＧＩ部からのシンボルを時分割多重（ＴＤＭ）方式で多重する。言い換えれば第２多重部５５は第１及び第２ＧＩ部の出力をサブフレーム毎に切替ながら後段の無線部に与える。時間多重されたシンボルは不図示の無線部を経て無線送信される。
【００１９】
図６は本発明の一実施例による受信装置悦分ブロック図を示す。受信装置は本実施例のように典型的には移動局に設けられる。図６にはガードインターバル除去部６１及び高速フーリエ変換部６２が描かれている。
【００２０】
ガードインターバル除去部（ＧＩ除去部）６１はそこに入力されたシンボルからガードインターバル部を除去する。ＧＩ除去部６１に入力される信号は、無線チャネルを通じて受信された信号に周波数変換や帯域制限等の処理が施されたベースバンド信号である。この信号は図５に示されるような送信装置で作成されたものである。従って除去すべきガードインターバルの長さには第１期間又は第２期間の可能性がある。何れの期間に相当する部分が除去されるべきかは送信装置からの制御信号に基づいて決定されてよい。或いはサブフレームフォーマットが予め既知であれば、そのような知識に基づいて除去すべき期間が決定されてもよい。
【００２１】
高速フーリエ変換部６２はガードインターバルの除去されたシンボル（有効シンボル部分）を高速フーリエ変換し、ＯＦＤＭ方式の復調を行う。これによりシンボルに含まれる周波数成分が出力される。出力された周波数成分は、後段の処理要素に与えられ、更なる復調処理が行われる。
【００２２】
図７は本発明の一実施例により伝送されるフレーム構成例を示す。図７では縦軸が周波数を示し、横軸が時間を示し、２つのサブフレーム１，２が示されている。図示の例では、斜線の付いてない「ＤＡＴＡ」はユニキャストチャネルを示し、斜線の付いた「ＤＡＴＡ」はＭＢＭＳチャネルを示す。このようなサブフレームが送信装置で作成され、無線伝送され、受信装置で受信される。サブフレーム１は４つのシンボルから構成されるが、サブフレーム２は３つのシンボルから構成される。これはサブフレーム１で各シンボルに付加されるガードインターバルが、サブフレーム２で使用されるものより短いことに起因する。これらの数値例は単なる一例に過ぎず、別の数値例が採用されてもよい。例えばサブフレーム１が７シンボルで構成され、サブフレーム２が６シンボルで構成されてもよい。
【００２３】
サブフレーム１は、送信装置で次のようにして作成される。先ずユニキャストチャネルがスイッチ５１に入力され、それが第１ＧＩ部５３に入力され、第１期間のガードインターバル部が付されて第２多重部５５から出力される。これがサブフレーム１を構成するシンボル数だけ反復される（図示の例では４回）。サブフレーム２は次のようにして作成される。ユニキャストチャネルがスイッチ５１に入力されるが、それは第１多重部５２に入力される。第１多重部５２にはＭＢＭＳチャネルも入力されている。第１多重部５２はこれらのチャネルをＦＤＭ方式で多重し、それを第２ＧＩ部５４に与える。第２ＧＩ部５４では第２期間のガードインターバル部がシンボルに付され、それが第２多重部５５から出力される。これがサブフレーム２を構成するシンボル数だけ反復される（図示の例では３回）。このように第２サブフレームでは、ＭＢＭＳチャネル用のシンボル構成でユニキャストチャネルが送信されている。
【００２４】
受信装置はサブフレーム１を受信する場合は、第１期間のガードインターバルを受信信号から除去し、それを高速フーリエ変換することで各サブキャリアにマッピングされたユニキャストチャネルを取得することができる。受信装置がサブフレーム２を受信する場合は、第２期間のガードインターバルを受信信号から除去し、それを高速フーリエ変換することで各サブキャリアにマッピングされたユニキャストチャネル及びＭＢＭＳチャネルを取得することができる。
【００２５】
送信すべきＭＢＭＳチャネルのトラフィック量が全帯域を占める程度に非常に多い場合には、第１多重部５２でＭＢＭＳチャネルがユニキャストチャネルと多重されることは必須でない。むしろこの場合はＦＤＭを行わずに全帯域でＭＢＭＳチャネルが伝送されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】同一のＭＢＭＳチャネルが伝送されるエリアを示す図である。
【図２】ガードインターバル長の異なるシンボルを示す図である。
【図３】ユニキャストチャネル及びＭＢＭＳチャネルをＦＤＭ方式で伝送する様子を示す図である。
【図４】ユニキャストチャネル及びＭＢＭＳチャネルをＴＤＭ方式で伝送する様子を示す図である。
【図５】本発明の一実施例による送信装置の部分ブロック図である。
【図６】本発明の一実施例による受信装置の部分ブロック図である。
【図７】本発明の一実施例により伝送されるフレーム構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
５１  スイッチ
５２，５５  多重部
５３，５４  ＧＩ挿入部
６１  ＧＩ除去部
６２  ＦＦＴ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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