リソースブロックを最適に組み合わせる送信機、プログラム及び方法
【課題】ＯＦＤＭＡ伝送方式の送信機について、リソースブロックを最適に組み合わせることによって、伝送特性を向上させることができる送信機等を提供する。
【解決手段】複数のサブキャリアから生成したリソースブロックを、複数個ずつ同時に出力するリソースブロック選択手段と、複数個のリソースブロックを符号化し、複数の送信ストリームを出力するプリコーディング手段と、送信ストリーム毎の全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ(Modulation and Coding Scheme)値を決定するＭＣＳ決定手段と、リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と共通ＭＣＳ値との差分値を算出する差分算出手段とを更に有する。リソースブロック選択手段は、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロックと、最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力すると共に、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す。
【解決手段】複数のサブキャリアから生成したリソースブロックを、複数個ずつ同時に出力するリソースブロック選択手段と、複数個のリソースブロックを符号化し、複数の送信ストリームを出力するプリコーディング手段と、送信ストリーム毎の全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ(Modulation and Coding Scheme)値を決定するＭＣＳ決定手段と、リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と共通ＭＣＳ値との差分値を算出する差分算出手段とを更に有する。リソースブロック選択手段は、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロックと、最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力すると共に、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続)伝送方式用の送信機について、リソースブロックを組み合わせる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信規格の発展に伴って、通信の大容量化が進んできている。特に、IMT-Advancedによれば、静止時に１Ｇｂｐｓ、移動時でも数百Ｍｂｐｓの伝送レートを達成することが目標とされている。この目標を達成するためには、周波数帯域幅が、１００ＭＨｚ程度、必要と考えられている。
【０００３】
３ＧＰＰ標準化におけるＬＴＥ(Long Term Evolution)の仕様によれば、下りリンク（基地局->移動局）には、マルチパス干渉に対する耐性が高く、且つ、サブキャリア数を変更することによって広範囲な周波数帯域幅に対応できるＯＦＤＭＡ多重化伝送方式を用いる。この技術によれば、高速情報レートの広帯域信号を、多数の低速シンボルレートのマルチキャリア信号を用いて並列的に伝送することができる。
【０００４】
ＯＦＤＭＡに基づいて、高速伝送を実現するＭＩＭＯ(Multiple Input Multiple Output：多入力・多出力)多重化伝送方式の技術がある。この技術によれば、複数のアンテナを用いて、複数の送信ストリームを同一周波数及び同一時間に並列に送信することができる。また、周波数ダイバーシチゲインを効果的に得ることもできる。
【０００５】
図１は、従来技術におけるＭＩＭＯ多重化伝送システムを表す説明図である。
【０００６】
図１によれば、送信機となる基地局１から、受信機となる移動局２への下りリンクの送信ストリームが表されている。
（Ｓ１１）最初に、基地局１は、移動局２へ、リファレンス信号を送信する。
（Ｓ１２）移動局２は、そのリファレンス信号を用いて、基地局との間のチャネル状態を測定する。そして、移動局２は、そのチャネル状態に基づいて最適なＭＣＳ(Modulation and Coding Scheme)値を選択する。「ＭＣＳ」値とは、適応変調の際に予め決めておく変調方式と符号化率の組合せであって、一般に、ＭＣＳ値が高い値になるほど、高速な伝送パラメータの組合せとなる。
（Ｓ１３）移動局は、選択されたＭＣＳ値をＣＱＩ(Channel Quality Indicator)情報として、基地局へフィードバックする。
【０００７】
ここで、図１のリソースブロックについて説明する。例えば、基地局が、ある移動局に対して、６個のリソースブロックを割り当てているとする。ここで、移動局から受信したＣＱＩ情報に基づいて、６個のリソースブロックのＭＣＳ値が、「７」「９」「１０」「５」「１」「３」であるとする。そして、リソースブロック毎に、各ＭＣＳ値を用いて、ＳＩＮＲ(signal-to-interference-plus-noise ratio、信号対干渉電波雑音比)を再生する。次に、リソースブロック毎のＳＩＮＲから、全てのリソースブロックにおける平均ＳＩＮＲaveを算出する。この平均ＳＩＮＲaveにおける所要誤り率を達成できるように、実際に通信に用いる１つの共通ＭＣＳ値が選択される。平均ＳＩＮＲaveに基づいて共通ＭＣＳ値が選択されているために、その共通ＭＣＳ値は、各リソースブロックのＭＣＳ値の平均値に近い値となる。図１によれば、全てのリソースブロックに対して、共通ＭＣＳ値＝６に基づいて、変調方式及び符号化率が決定される。
【０００８】
前述した高速伝送方式とは別の技術として、スペクトラムアグリゲーションの技術がある。現状、周波数リソースは既に逼迫しており、連続的な広帯域を一括で確保することは、非常に困難となっている。この問題を解決するために、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号を束ねて同時に送信する「スペクトラムアグリゲーション」の技術がある。この技術によれば、周波数特性が異なる複数のチャネル信号を同時に利用することによって、広い周波数帯域を確保することができる。
【０００９】
スペクトラムアグリゲーションシステムとして、伝搬特性の異なる複数の周波数帯域のチャネル信号を、ユーザのＱｏＳ(Quality Of Service)に応じて割り当てる技術がある（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、ユーザのＱｏＳとして、アプリケーション毎に必要な平均伝送速度、遅延（平均、最大遅延、ジッタなど）、フレーム誤り率、送信電力、最大伝送速度、最低保証伝送速度などが考慮される。各ユーザにＱｏＳに応じた最適な周波数帯域を割り当てることができ、周波数リソースを効率的に運用することができる。
【００１０】
また、ユーザに周波数リソースを割り当てる際、利用可能な周波数帯域の中から、高い周波数帯域から順に優先的に割り当てる技術がある（例えば特許文献２参照）。この技術によれば、システム全体で収容可能なユーザ数を増加させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−０９４００１号公報
【特許文献２】ＷＯ２００６／０８８０８２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、いずれの従来技術によっても、ＯＦＤＭＡ伝送方式の送信機について、あるユーザに複数のリソースブロックが割り当てられた際に、無線品質の悪いリソースブロックが含まれる可能性がある。ここで、無線品質の悪いリソースブロックの数が多い場合、伝送特性の劣化を抑えるために低速の伝送レートが選択され、伝送可能なデータ量が減少するという問題があった。
【００１３】
前述した図１によれば、ＲＢ１〜３については、移動端末の測定に基づく当初のＭＣＳ値よりも低いＭＣＳ値が選択され、ＲＢ４〜６については、当初のＭＣＳ値よりも高いＭＣＳ値が選択されることとなる。このように、各リソースブロックによって、共通ＭＣＳ値との間でばらつきが発生する。
【００１４】
移動局によって測定されたチャネル状態に基づく当初のＭＣＳ値が、共通ＭＣＳ値よりも小さいほど、伝送特性が劣化する可能性がある。特に、当初のＭＣＳ値が共通ＭＣＳ値よりも小さいリソースブロック同士を組み合わせて出力した場合、更に伝送特性が劣化する可能性がある。
【００１５】
そこで、本発明は、ＯＦＤＭＡ伝送方式の送信機について、リソースブロックを最適に組み合わせることによって、伝送特性の劣化を軽減し、伝送レートを向上させることができる送信機、プログラム及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、送信ストリーム毎に、複数のサブキャリアに分割するサブキャリア生成手段と、
複数のサブキャリアからリソースブロックを生成し、当該リソースブロックを、複数個ずつ同時に出力するリソースブロック選択手段と、
複数個のリソースブロックに対して符号化し、複数の送信ストリームを出力するプリコーディング手段と、
送信ストリーム毎に、周波数信号処理をし、各アンテナへ出力する複数の周波数信号処理手段と
を有し、送信ストリームを複数のアンテナから同時に送信するＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続)伝送方式用の送信機であって、
送信ストリーム毎の全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ(Modulation and Coding Scheme)値を決定するＭＣＳ決定手段と、
リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値を算出する差分算出手段と
を更に有し、
リソースブロック選択手段は、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロックと、最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力すると共に、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ことを特徴とする。
【００１７】
本発明の送信機における他の実施形態よれば、ＭＣＳ決定手段は、
移動局からフィードバックされた、リソースブロック毎のＣＱＩ(Channel Quality Indicator)情報に基づいて、リソースブロック毎のＭＣＳ値を取得し、
リソースブロック毎にＭＣＳ値に基づく信号対干渉比を導出し、これら信号対干渉比から平均信号対干渉比を算出し、該平均信号対干渉比から共通ＭＣＳ値を算出するか、又は、全てのリソースブロックの全てのＭＣＳ値の平均値を共通ＭＣＳ値とするものであってもよい。
【００１８】
本発明の送信機における他の実施形態よれば、
送信機は、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、各送信ストリームを、複数のアンテナから同時に送信するスペクトラムアグリゲーション用のものであって、
ＭＣＳ決定手段は、キャリア信号毎に、その送信ストリームにおける全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ値を決定し、
差分算出手段は、キャリア信号毎に、その送信ストリームにおける各リソースブロックについて、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値を算出し、
リソースブロック選択手段は、キャリア信号毎に最小の差分値を導出し、両方のキャリア信号における最小の差分値を比較し、小さい方の差分値となる一方のキャリア信号における最小の差分値のリソースブロックと、他方のキャリア信号における最大の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力し、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返すものであってもよい。
【００１９】
本発明の送信機における他の実施形態よれば、
送信機は、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、各送信ストリームを、複数のアンテナから同時に送信するスペクトラムアグリゲーション用のものであって、
ＭＣＳ決定手段は、全てのキャリア信号の全ての送信ストリームにおける全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ値を決定し、
差分算出手段は、キャリア信号毎に、その送信ストリームにおける各リソースブロックについて、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値を算出し、
リソースブロック選択手段は、キャリア信号毎に最小の差分値を導出し、両方のキャリア信号における最小の差分値を比較し、小さい方の差分値となる一方のキャリア信号における最小の差分値のリソースブロックと、他方のキャリア信号における最大の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力し、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返すものであってもよい。
【００２０】
本発明の送信機における他の実施形態よれば、リソースブロック選択手段は、
キャリア信号毎に最小の差分値を導出し、両方のキャリア信号における最小の差分値を比較し、同数である場合、
キャリア信号毎に最大の差分値を導出し、大きい方の差分値となる一方のキャリア信号における最大の差分値のリソースブロックと、他方のキャリア信号における最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力し、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返すものであってもよい。
【００２１】
本発明の送信機における他の実施形態よれば、
両方のキャリア信号におけるリソースブロックの数が同数でない場合、
リソースブロック選択手段は、最終的に、一方のキャリア信号のリソースブロック同士を組にして同時に出力するものであってもよい。
【００２２】
本発明によれば、
送信ストリーム毎に、複数のサブキャリアに分割するサブキャリア生成手段と、
複数のサブキャリアからリソースブロックを生成し、当該リソースブロックを、複数個ずつ同時に出力するリソースブロック選択手段と、
複数個のリソースブロックに対して符号化し、複数の送信ストリームを出力するプリコーディング手段と、
送信ストリーム毎に、周波数信号処理をし、各アンテナへ出力する複数の周波数信号処理手段と
を有し、送信ストリームを複数のアンテナから同時に送信するＯＦＤＭＡ(直交周波数分割多元接続)伝送方式用の送信機に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
送信ストリーム毎の全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ値を決定するＭＣＳ決定手段と、
リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値を算出する差分算出手段と
を更に有し、
リソースブロック選択手段は、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロックと、最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力すると共に、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、
送信ストリーム毎に、複数のサブキャリアに分割する第１のステップと、
複数のサブキャリアからリソースブロックを生成し、当該リソースブロックを、複数個ずつ同時に出力する第２のステップと、
複数個のリソースブロックに対して符号化し、複数の送信ストリームを出力する第３のステップと、
送信ストリーム毎に、周波数信号処理をし、各アンテナへ出力する第４のステップと
を有し、送信ストリームを複数のアンテナから同時に送信するＯＦＤＭＡ(直交周波数分割多元接続)伝送方式用の送信機における送信方法であって、
送信ストリーム毎の全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ値を決定し、
リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値を算出し、
第２のステップは、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロックと、最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力すると共に、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の送信機、プログラム及び方法によれば、ＯＦＤＭＡ伝送方式の送信機について、リソースブロックを最適に組み合わせることによって、伝送特性を向上させることができる。即ち、本発明によれば、伝送特性が良いリソースブロックが、伝送特性が悪いリソースブロックにおける伝送特性の劣化を軽減し、全体の伝送特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来技術におけるＭＩＭＯ多重化伝送システムを表す説明図である。
【図２】本発明における送信機の機能構成図である。
【図３】本発明におけるリソースブロックの第１の組合せ方法を表す説明図である。
【図４】スペクトラムアグリゲーションのシステム構成図である。
【図５】本発明におけるリソースブロックの第２の組合せ方法を表す説明図である。
【図６】Ｅｂ／ＮＯに対するパケット誤り率を表すグラフである。
【図７】本発明におけるリソースブロックの第３の組合せ方法を表す説明図である。
【図８】本発明におけるリソースブロックの第４の組合せ方法を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２７】
図２は、本発明における送信機の機能構成図である。
【００２８】
図２によれば、送信機１は、ＬＴＥ(Long-Term Evolution)-Advancedの基地局に適用されている。送信機１は、データ送信部１０と、サブキャリア生成部１１（１１１及び１１２）と、リソースブロック選択部１２と、プリコーディング(pre-coding)部１３と、周波数信号処理部１４（１４１及び１４２）と、アンテナ１５と、コードブック記憶部１６と、共通ＭＣＳ決定部１７と、差分値算出部１８とを有する。アンテナ１５を除くこれら機能構成部は、送信機に搭載されたコンピュータ（例えばＤＳＰ(Digital Signal Processor)やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)）を機能させるプログラムを実行することによっても実現できる。
【００２９】
サブキャリア生成部１１は、送信ストリーム毎に、複数のサブキャリアに分割する。図２によれば、サブキャリア生成部１１は、誤り訂正符号器と、シンボルマッパと、直並列変換器(Serial to Paraveel)とを有する。誤り訂正符号器は、原データに対して、誤り訂正符号化の処理を実行し、ＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check)のチェックビットを抽出する。シンボルマッパは、送信変調シンボルにチェックビットを付加する。直並列変換器は、サブキャリア毎のパラレルデータに変換する。例えば、ＬＴＥ用の送信機の場合（本発明はLTE-Advancedに適用できる）、１２本のサブキャリア（サブキャリア間隔：１５ｋＨｚ、帯域幅：１８０ｋＨｚ＝１２×１５ｋＨｚ）を、周波数軸上の伝送基本単位と定めている。
【００３０】
尚、図１によれば、送信ストリーム毎にサブキャリア生成部１１を備えているが、複数の送信ストリームに対して１つのサブキャリア生成部１１を共有して用いるものであってもよい。これによって、装置構成を簡略化することもできる。あくまで、送信機における本発明の特徴は、リソースブロック選択部１２、共通ＭＣＳ決定部１７及び差分値算出部１８にある。
【００３１】
リソースブロック選択部１２は、送信ストリーム毎に、複数のサブキャリアからリソースブロック（ＲＢ：Resource Block）を生成する。例えば、ＬＴＥ用の送信機の場合、１２本のサブキャリアをまとめて１つのリソースブロックとして取り扱う。１２サブキャリアの１スロット（７シンボル）を、「リソースブロック」と称する。
【００３２】
そして、リソースブロック選択部１２は、送信ストリーム各々の当該リソースブロックを１個ずつ、プリコーディング部１３へ出力する。例えば、第１の送信ストリーム及び第２の送信ストリームにそれぞれ、リソースブロックが３個ずつ生成された場合、リソースブロックの２個の組を、合計３回、プリコーディング部１３へ出力する。
【００３３】
尚、リソースブロック選択部１２の具体的な動作については、図３以降で詳述する。
【００３４】
プリコーディング部１３は、送信ストリーム毎のリソースブロックに対して、重み付け行列によって符号化し、アンテナ毎の送信ストリームを生成する。プリコーディング方式は、一般に、ＭＩＭＯ多重化伝送方式に適用されるＳＤＭ(Space Division Multiplex：空間分割多重)送信処理又はＳＴＣ(Space Time Coding)送信処理に適用される技術である。「プリコーディング方式」とは、コードブック（パターンの符号表）に応じて、入力信号系列と出力信号系列との符号化（重み付け加算による合成）をするものである。
【００３５】
周波数信号処理部１４は、送信ストリーム毎に、周波数信号処理をし、各アンテナへ出力する。図２によれば、周波数信号処理部１４は、ＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform、逆高速フーリエ変換)部と、ＣＰ(Cyclic Prefix)挿入部と、送信部とを有する。ＩＦＦＴ部は、符号化された送信ストリームｓ1'、ｓ2'の周波数軸成分を、時間軸成分に変換する。ＣＰ挿入部は、ＣＰを挿入し、ＣＰ時間長以下の遅延波に対してサブキャリア間の直交性を保持し、マルチパス遅延波に対するロバスト性を高める。送信部は、ＣＰが挿入された送信ストリームを、アンテナへ出力する。
【００３６】
コードブック記憶部１６は、プリコーディング部１３に対する重み付け行列を予め記憶する。
【００３７】
共通ＭＣＳ決定部１７は、全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳを決定する。例えば、リソースブロック毎のＳＩＮＲから、全てのリソースブロックの平均ＳＩＮＲaveを算出し、その平均ＳＩＮＲaveから共通ＭＣＳ値を決定するものであってもよい。また、簡単には、リソースブロック毎のＭＣＳ値から、全てのリソースブロックの平均ＭＣＳ値を、共通ＭＣＳ値として決定するものであってもよい。共通ＭＣＳ値は、リソースブロック選択部１２（図１の場合）又は差分値算出部１８（後述する図３、図５、図７、図８の場合）へ出力される。
【００３８】
差分値算出部１８は、リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値を算出する。リソースブロック毎の差分値は、リソースブロック選択部１２へ出力される。
【００３９】
図３は、本発明におけるリソースブロックの第１の組合せ方法を表す説明図である。
【００４０】
（Ｓ３１）移動局から受信したＣＱＩ情報に基づいて、６個のリソースブロックのＭＣＳ値が、「７」「９」「１０」「５」「１」「３」であるとする。そして、リソースブロック毎に、移動局からのＭＣＳ値に基づくＳＩＮＲが算出されている。
（Ｓ３２）リソースブロック毎のＳＩＮＲから、全てのリソースブロックにおける平均ＳＩＮＲaveを算出する。そして、その平均ＳＩＮＲaveから、共通ＭＣＳ値を決定する。ここでは、例えば共通ＭＣＳ値＝６に設定されている。
（Ｓ３３）次に、リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値６との差分値を算出する。６個のリソースブロックの差分値ΔＤnが、「１」「３」「４」「−１」「−５」「−３」であるとする。
【００４１】
ここで、差分値ΔＤnが大きいリソースブロックほど、所定の誤り率を達成する上で、余裕のあることを意味する。一方で、差分値ΔＤnが小さいリソースブロックほど、所定の誤り率を達成できない恐れがあり、伝送特性が劣化する可能性も高い。
【００４２】
（Ｓ３４）次に、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤn｝＝ΔＤ5＝−５：ＲＢ５）と、最大の差分値のリソースブロック（ＭＡＸ｛ΔＤn｝＝ΔＤ3＝４：ＲＢ３）とを検出する。
（Ｓ３５）そして、リソースブロックＲＢ３及びＲＢ５が選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００４３】
（Ｓ３６）次に、残りの複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤn｝＝ΔＤ6＝−３：ＲＢ６）と、最大の差分値のリソースブロック（ＭＡＸ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA2＝３：ＲＢ２）とを検出する。
（Ｓ３７）そして、リソースブロックＲＢ２及びＲＢ６が選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００４４】
（Ｓ３８）最後に、残りのリソースブロックＲＢ１及びＲＢ４が選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００４５】
尚、本発明によれば、移動局からの特別なフィードバック情報を受信する必要なく、既存のシステムの中で既にフィードバックされているＣＱＩ情報のみを用いて、リソースブロックを組み合わせることができる。
【００４６】
図４は、スペクトラムアグリゲーションのシステム構成図である。
【００４７】
図４によれば、送信機１が、２つの送信ストリームを、異なるキャリア信号（８００ＭＨｚ帯、２ＧＨｚ帯）で送信している。一方で、受信機２は、２つのストリームを受信しつつ復元する。ここで、図１のＭＩＭＯ(Multiple Input Multiple Output：多入力・多出力)方式は、同一周波数帯に適用するものであるのに対し、図４によれば、異なる周波数帯（異なるキャリア信号）で、複数のストリームを送信しようとするものである。そのために、送信機の第１のアンテナから送信された第１のストリームは、受信機の第１のアンテナのみによって受信される。同様に、送信機の第２のアンテナから送信された第２のストリームは、受信機の第２のアンテナのみによって受信される。従って、ＭＩＭＯ多重化伝送方式のように、送信機の１つのアンテナから送信されたストリームが、受信機の全てのアンテナによって受信されることはない。尚、本実施形態によれば、ストリームが８００ＭＨｚ及び２ＧＨｚであるとして説明するが、勿論、利用可能な周波数帯域が、これに限定されるものではない。
【００４８】
図４（ａ）によれば、１つの送信機（例えば基地局）１が、８００ＭＨｚ帯及び２ＧＨｚ帯の両方のキャリア信号を送信している。送信機１は、原データの送信ストリームｓ1、ｓ2に対して重み付け加算の符号化処理をし、キャリア信号毎のアンテナから送信ストリームｓ1'、ｓ2'を送信する。送信ストリームｓ1'、ｓ2'は、キャリア信号毎に、異なる伝搬路（伝搬路特性Ｈ）を通過し、ノイズ（ｎ）を受ける。
８００ＭＨｚ帯：伝搬路特性Ｈ1、ノイズ成分ｎ1
２ＧＨｚ帯： 伝搬路特性Ｈ2、ノイズ成分ｎ2
【００４９】
受信機２は、受信ストリームｒ1／ｒ2に対して、最尤検出やＭＭＳＥ(Minimum Mean Square Error)等化を実行し、原データの送信ストリームｓ1／ｓ2を復元する。
【００５０】
図４（ｂ）によれば、８００ＭＨｚ帯用の第１の基地局と、２ＧＨｚ帯用の第２の基地局とがそれぞれ別に存在している。受信機２は、第１の基地局からストリームｓ１を受信し、第２の基地局からストリームｓ２を受信する。このとき、第１の基地局と第２の基地局との間で、送信ストリームの連携機能が必要となる。
【００５１】
図５は、本発明におけるリソースブロックの第２の組合せ方法を表す説明図である。
【００５２】
（Ｓ５１）６個のリソースブロックが表されており、キャリア信号（Ａ及びＢ）毎に、１つの送信ストリームに対して３個ずつのリソースブロックが割り当てられている。そして、リソースブロック毎に、移動局からのＭＣＳ値に基づくＳＩＮＲが算出されている。
（Ｓ５２）キャリア信号Ａについて、全てのリソースブロックにおける平均ＳＩＮＲAaveを算出する。そして、その平均ＳＩＮＲAaveから、共通ＭＣＳ値＝８が決定されている。また、キャリア信号Ｂについて、全てのリソースブロックにおける平均ＳＩＮＲBaveを算出する。そして、その平均ＳＩＮＲBaveから、共通ＭＣＳ値＝３が決定されている。
（Ｓ５３）次に、キャリア信号Ａについて、各リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値ΔＤA1＝−１，ΔＤA2＝１，ΔＤA3＝２が算出される。また、キャリア信号Ｂについて、各リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値ΔＤB4＝２，ΔＤB5＝−２，ΔＤB6＝０が算出される。
【００５３】
（Ｓ５４）次に、キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA1＝−１：ＲＢ１）を検出する。また、キャリア信号Ｂについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤBn｝＝ΔＤB5＝−２：ＲＢ５）を検出する。ここで、ＲＢ１の差分値（−１）とＲＢ５の差分値（−２）とを比較すると、キャリア信号ＢにおけるＲＢ５の差分値（−２）の方が小さい。これに対し、キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロック（ＭＡＸ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA3＝２：ＲＢ３）を検出する。
（Ｓ５５）そして、キャリア信号Ａにおける最大の差分値のＲＢ３と、キャリア信号Ｂにおける最小の差分値のＲＢ５とが選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００５４】
尚、キャリア信号Ａ及びＢについて、ＭＩＮ｛ΔＤAn｝＝ＭＩＮ｛ΔＤBn｝となる場合もある。この場合、伝送特性がより改善されるべくリソースブロックを組み合わせるように、ＭＡＸ｛ΔＤAn｝：ＭＡＸ｛ΔＤBn｝を比較する。例えば、ＭＡＸ｛ΔＤAn｝＞ＭＡＸ｛ΔＤBn｝である場合、ＭＡＸ｛ΔＤAn｝のＲＢと、ＭＩＮ｛ΔＤBn｝のＲＢとを組み合わせる。これによって、できる限り、伝送特性の良いＲＢと組み合わせることができる。
【００５５】
（Ｓ５６）次に、残りのリソースブロックの選択を判断する。キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA1＝−１：ＲＢ１）を検出する。また、キャリア信号Ｂについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤBn｝＝ΔＤB6＝０：ＲＢ６）を検出する。ここで、ＲＢ１の差分値（−１）とＲＢ６の差分値（０）とを比較すると、キャリア信号ＡにおけるＲＢ１の差分値（−１）の方が小さい。これに対し、キャリア信号Ｂについて、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロック（ＭＡＸ｛ΔＤBn｝＝ΔＤB4＝２：ＲＢ４）を検出する。
（Ｓ５７）そして、キャリア信号Ａにおける最小の差分値のＲＢ１と、キャリア信号Ｂにおける最大の差分値のＲＢ４とが選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００５６】
（Ｓ５８）最後に、残りのリソースブロックについて、キャリア信号ＡのＲＢ２と、キャリア信号ＢのＲＢ６とが選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００５７】
このような順序で、プリコーディング部で処理することによって、伝送特性が悪いリソースブロックの伝送特性の劣化を、伝送特性が良いリソースブロックによって吸収することができる。これによって、全体の伝送特性を向上させることができる。また、このように、可能な限り、周波数帯域を跨ってリソースブロックを組み合わせることによって、周波数ダイバーシチ利得を効果的に得ることも期待できる。尚、リソースブロックの合計数が奇数の場合は、プリコーディングを施さないリソースブロックが、１つ残ることとなる。
【００５８】
図６は、Ｅｂ／ＮＯに対するパケット誤り率を表すグラフである。
【００５９】
「Ｅｂ／ＮＯ」とは、ディジタル変調信号における、１ビットあたりの電力密度対雑音電力密度比を意味する。尚、図７は、ＱＰＳＫ変調方式を適用しており、符号化率をパラメータとしたＥｂ／ＮＯ帯を変化させた場合のパケット誤り率を表す。図６によれば、各プロットは、以下のように表される。
○：従来のリソースブロック組合せ方法、 符号化率Ｒ＝１
△：従来のリソースブロック組合せ方法、 符号化率Ｒ＝７／８
□：従来のリソースブロック組合せ方法、 符号化率Ｒ＝２／３
●：本発明のリソースブロック組合せ方法、符号化率Ｒ＝１
▲：本発明のリソースブロック組合せ方法、符号化率Ｒ＝７／８
■：本発明のリソースブロック組合せ方法、符号化率Ｒ＝２／３
尚、「従来のリソースブロック組合せ方法」とは、各周波数帯域について周波数の低いリソースブロックから順に１つずつ選択し、プリコーディング処理を実行する方法であるとする。
【００６０】
図６によれば、誤り訂正の符号化率に依らず、本発明を適用することによって、伝送特性が改善していることが確認できる。即ち、同一のＥｂ／ＮＯ環境下で、ある規定の誤り率を達成しようとした場合に、本発明を適用することによって、高い符号化率を選択することができ、スループットを増加させることができる。
【００６１】
図７は、本発明におけるリソースブロックの第３の組合せ方法を表す説明図である。
【００６２】
図７によれば、装置構成を簡略化するべく、キャリア信号Ａ及びキャリア信号Ｂを、１つの誤り訂正符号器を共用できるようにしている。そのために、キャリア信号Ａ及びＢについて、全てのリソースブロックを共通ＭＣＳ値で統一する。逆に、図５によれば、キャリア信号毎に、異なる共通ＭＣＳ値を用いている。
【００６３】
（Ｓ７１）図５と同様に、１つの送信ストリームに対して６個のリソースブロックが表されており、キャリア信号毎に、３個ずつのリソースブロックに区分されている。そして、リソースブロック毎に、移動局からのＭＣＳ値に基づくＳＩＮＲが算出されている。
（Ｓ７２）キャリア信号Ａ及びＢについて、全てのリソースブロックにおける平均ＳＩＮＲaveを算出する。そして、その平均ＳＩＮＲaveから、共通ＭＣＳ値＝６が決定されている。
（Ｓ７３）次に、キャリア信号Ａ及びＢにおける各リソースブロックについて、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値を算出する。キャリア信号Ａについて、差分値ΔＤA1＝１，ΔＤA2＝３，ΔＤA3＝４が算出され、キャリア信号Ｂについて、差分値ΔＤB4＝−１，ΔＤB5＝−４，ΔＤB6＝−３が算出される。
【００６４】
（Ｓ７４）次に、キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA1＝１：ＲＢ１）を検出する。また、キャリア信号Ｂについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤBn｝＝ΔＤB5＝−４：ＲＢ５）を検出する。ここで、ＲＢ１の差分値（１）と、ＲＢ５の差分値（−４）とを比較すると、キャリア信号ＢにおけるＲＢ５の差分値（−４）の方が小さい。これに対し、キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロック（ＭＡＸ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA3＝４：ＲＢ３）を検出する。
（Ｓ７５）そして、キャリア信号Ａにおける最大の差分値のＲＢ３と、キャリア信号Ｂにおける最小の差分値のＲＢ５とが選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００６５】
（Ｓ７６）次に、残りのリソースブロックの選択を判断する。キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA1＝１：ＲＢ１）を検出する。また、キャリア信号Ｂについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤBn｝＝ΔＤB6＝−３：ＲＢ６）を検出する。ここで、ＲＢ１の差分値（１）と、ＲＢ６の差分値（−３）とを比較すると、キャリア信号ＢにおけるＲＢ６の差分値（−３）の方が小さい。これに対し、キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロック（ＭＡＸ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA2＝３：ＲＢ２）を検出する。
（Ｓ７７）そして、キャリア信号Ａにおける最大の差分値のＲＢ２と、キャリア信号Ｂにおける最小の差分値のＲＢ６とが選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００６６】
（Ｓ７８）最後に、残りのリソースブロックについて、キャリア信号ＡのＲＢ１と、キャリア信号ＢのＲＢ４と選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００６７】
図８は、本発明におけるリソースブロックの第４の組合せ方法を表す説明図である。
【００６８】
前述の図５によれば、キャリア信号Ａのリソースブロック数と、キャリア信号Ｂのリソースブロック数とは、同一であるとして説明した。これに対し、図８によれば、キャリア信号Ａのリソースブロック数と、キャリア信号Ｂのリソースブロック数とが、異なる場合についても本発明を適用できる。
【００６９】
（Ｓ８１）６個のリソースブロックが表されており、キャリア信号Ａの１つの送信ストリームに対して４個にリソースブロックが割り当てられ、キャリア信号Ｂの１つの送信ストリームに対して２個のリソースブロックが割り当てられている。そして、リソースブロック毎に、移動局からのＭＣＳ値に基づくＳＩＮＲが算出されている。
（Ｓ８２）キャリア信号Ａについて、全てのリソースブロックにおける平均ＳＩＮＲAaveを算出する。そして、その平均ＳＩＮＲAaveから、共通ＭＣＳ値＝７が決定されている。また、キャリア信号Ｂについて、全てのリソースブロックにおける平均ＳＩＮＲBaveを算出する。そして、その平均ＳＩＮＲBaveから、共通ＭＣＳ値＝２が決定されている。
（Ｓ８３）次に、キャリア信号毎に、各リソースブロックについて、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値を算出する。キャリア信号Ａについて、差分値ΔＤA1＝０，ΔＤA2＝２，ΔＤA3＝３，ΔＤA4＝−２が算出され、キャリア信号Ｂについて、差分値ΔＤB5＝−１，ΔＤB6＝１が算出される。
【００７０】
（Ｓ８４）次に、キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA4＝−２：ＲＢ４）を検出する。また、キャリア信号Ｂについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤBn｝＝ΔＤB5＝−１：ＲＢ５）を検出する。ここで、ＲＢ４の差分値（−２）と、ＲＢ５の差分値（−１）とを比較すると、キャリア信号ＡにおけるＲＢ４の差分値（−２）の方が小さい。これに対し、キャリア信号Ｂについて、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロック（ＭＡＸ｛ΔＤBn｝＝ΔＤB6＝１：ＲＢ６）を検出する。
（Ｓ８５）そして、キャリア信号Ａにおける最小の差分値のＲＢ４と、キャリア信号Ｂにおける最大の差分値のＲＢ６とが選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００７１】
（Ｓ８６）次に、残りのリソースブロックの選択を判断する。キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA1＝０：ＲＢ１）を検出する。ここで、ＲＢ１の差分値（０）と、残りのＲＢ５の差分値（ΔＤB5＝−１）とを比較すると、キャリア信号ＢにおけるＲＢ５の差分値（−１）の方が小さい。これに対し、キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロック（ＭＡＸ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA3＝３：ＲＢ３）を検出する。
（Ｓ８７）そして、キャリア信号Ａにおける最大の差分値のＲＢ３と、キャリア信号Ｂにおける最小の差分値のＲＢ５とが選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００７２】
（Ｓ８８）最後に、残りのリソースブロックについて、キャリア信号ＡのＲＢ１及びＲＢ２が選択され、プリコーディング部へ出力される。キャリア信号毎にリソースブロック数が異なる場合には、キャリア信号を跨ったリソースブロックを優先的に組み合わせる。
【００７３】
前述した図５、図７及び図８に共通する他の第１の実施形態について説明する。前述した実施形態におけるリソースブロック選択部によれば、キャリア信号毎に最小の差分値を導出し、両方のキャリア信号における最小の差分値が異なる場合である。これに対し、両方のキャリア信号における最小の差分値が同数となる場合もある。この場合、逆に、キャリア信号毎に最大の差分値を導出し、大きい方の差分値となる一方のキャリア信号における最大の差分値のリソースブロックと、他方のキャリア信号における最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力する。この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す。これによって、伝送特性が悪いリソースブロックを、できる限り、伝送特性が良いリソースブロックと組み合わせることによって、伝送特性の劣化を軽減することができる。
【００７４】
また、他の第２の実施形態について説明する。本発明によれば、キャリア信号（周波数帯域）が３つ以上あっても、同様の方法で、リソースブロックを組み合わせることができる。例えば、以下の場合を想定する。
周波数帯域Ａ（リソースブロック数＝４）
周波数帯域Ｂ（リソースブロック数＝２）
周波数帯域Ｃ（リソースブロック数＝２）
この場合、周波数帯域Ａと周波数帯域Ｂについて、図８に基づくリソースブロックの組合せを実行すると、周波数帯域Ａにリソースブロックが２つ残ることとなる。その後、周波数帯域Ａに残ったリソースブロックと、周波数帯域Ｃのリソースブロックとを、同様の方法によって組み合わせることができる。
【００７５】
以上、詳細に説明したように、本発明の送信機、プログラム及び方法によれば、ＯＦＤＭＡ伝送方式の送信機について、リソースブロックを最適に組み合わせることによって、伝送特性を向上させることができる。即ち、本発明によれば、伝送特性が良いリソースブロックが、伝送特性が悪いリソースブロックにおける伝送特性の劣化を軽減し、全体の伝送特性を改善することができる。また、キャリア信号を跨ってプリコーディングを実行することによって、周波数ダイバーシチ利得を効果的に得られる。
【００７６】
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【符号の説明】
【００７７】
１ 送信機、基地局
１０ データ送信部
１１ サブキャリア生成部
１２ リソースブロック選択部
１３ プリコーディング部
１４ 周波数信号処理部
１５ アンテナ
１６ コードブック記憶部
１７ 共通ＭＣＳ決定部
１８ 差分値算出部
２ 受信機、移動局
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続)伝送方式用の送信機について、リソースブロックを組み合わせる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信規格の発展に伴って、通信の大容量化が進んできている。特に、IMT-Advancedによれば、静止時に１Ｇｂｐｓ、移動時でも数百Ｍｂｐｓの伝送レートを達成することが目標とされている。この目標を達成するためには、周波数帯域幅が、１００ＭＨｚ程度、必要と考えられている。
【０００３】
３ＧＰＰ標準化におけるＬＴＥ(Long Term Evolution)の仕様によれば、下りリンク（基地局->移動局）には、マルチパス干渉に対する耐性が高く、且つ、サブキャリア数を変更することによって広範囲な周波数帯域幅に対応できるＯＦＤＭＡ多重化伝送方式を用いる。この技術によれば、高速情報レートの広帯域信号を、多数の低速シンボルレートのマルチキャリア信号を用いて並列的に伝送することができる。
【０００４】
ＯＦＤＭＡに基づいて、高速伝送を実現するＭＩＭＯ(Multiple Input Multiple Output：多入力・多出力)多重化伝送方式の技術がある。この技術によれば、複数のアンテナを用いて、複数の送信ストリームを同一周波数及び同一時間に並列に送信することができる。また、周波数ダイバーシチゲインを効果的に得ることもできる。
【０００５】
図１は、従来技術におけるＭＩＭＯ多重化伝送システムを表す説明図である。
【０００６】
図１によれば、送信機となる基地局１から、受信機となる移動局２への下りリンクの送信ストリームが表されている。
（Ｓ１１）最初に、基地局１は、移動局２へ、リファレンス信号を送信する。
（Ｓ１２）移動局２は、そのリファレンス信号を用いて、基地局との間のチャネル状態を測定する。そして、移動局２は、そのチャネル状態に基づいて最適なＭＣＳ(Modulation and Coding Scheme)値を選択する。「ＭＣＳ」値とは、適応変調の際に予め決めておく変調方式と符号化率の組合せであって、一般に、ＭＣＳ値が高い値になるほど、高速な伝送パラメータの組合せとなる。
（Ｓ１３）移動局は、選択されたＭＣＳ値をＣＱＩ(Channel Quality Indicator)情報として、基地局へフィードバックする。
【０００７】
ここで、図１のリソースブロックについて説明する。例えば、基地局が、ある移動局に対して、６個のリソースブロックを割り当てているとする。ここで、移動局から受信したＣＱＩ情報に基づいて、６個のリソースブロックのＭＣＳ値が、「７」「９」「１０」「５」「１」「３」であるとする。そして、リソースブロック毎に、各ＭＣＳ値を用いて、ＳＩＮＲ(signal-to-interference-plus-noise ratio、信号対干渉電波雑音比)を再生する。次に、リソースブロック毎のＳＩＮＲから、全てのリソースブロックにおける平均ＳＩＮＲaveを算出する。この平均ＳＩＮＲaveにおける所要誤り率を達成できるように、実際に通信に用いる１つの共通ＭＣＳ値が選択される。平均ＳＩＮＲaveに基づいて共通ＭＣＳ値が選択されているために、その共通ＭＣＳ値は、各リソースブロックのＭＣＳ値の平均値に近い値となる。図１によれば、全てのリソースブロックに対して、共通ＭＣＳ値＝６に基づいて、変調方式及び符号化率が決定される。
【０００８】
前述した高速伝送方式とは別の技術として、スペクトラムアグリゲーションの技術がある。現状、周波数リソースは既に逼迫しており、連続的な広帯域を一括で確保することは、非常に困難となっている。この問題を解決するために、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号を束ねて同時に送信する「スペクトラムアグリゲーション」の技術がある。この技術によれば、周波数特性が異なる複数のチャネル信号を同時に利用することによって、広い周波数帯域を確保することができる。
【０００９】
スペクトラムアグリゲーションシステムとして、伝搬特性の異なる複数の周波数帯域のチャネル信号を、ユーザのＱｏＳ(Quality Of Service)に応じて割り当てる技術がある（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、ユーザのＱｏＳとして、アプリケーション毎に必要な平均伝送速度、遅延（平均、最大遅延、ジッタなど）、フレーム誤り率、送信電力、最大伝送速度、最低保証伝送速度などが考慮される。各ユーザにＱｏＳに応じた最適な周波数帯域を割り当てることができ、周波数リソースを効率的に運用することができる。
【００１０】
また、ユーザに周波数リソースを割り当てる際、利用可能な周波数帯域の中から、高い周波数帯域から順に優先的に割り当てる技術がある（例えば特許文献２参照）。この技術によれば、システム全体で収容可能なユーザ数を増加させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−０９４００１号公報
【特許文献２】ＷＯ２００６／０８８０８２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、いずれの従来技術によっても、ＯＦＤＭＡ伝送方式の送信機について、あるユーザに複数のリソースブロックが割り当てられた際に、無線品質の悪いリソースブロックが含まれる可能性がある。ここで、無線品質の悪いリソースブロックの数が多い場合、伝送特性の劣化を抑えるために低速の伝送レートが選択され、伝送可能なデータ量が減少するという問題があった。
【００１３】
前述した図１によれば、ＲＢ１〜３については、移動端末の測定に基づく当初のＭＣＳ値よりも低いＭＣＳ値が選択され、ＲＢ４〜６については、当初のＭＣＳ値よりも高いＭＣＳ値が選択されることとなる。このように、各リソースブロックによって、共通ＭＣＳ値との間でばらつきが発生する。
【００１４】
移動局によって測定されたチャネル状態に基づく当初のＭＣＳ値が、共通ＭＣＳ値よりも小さいほど、伝送特性が劣化する可能性がある。特に、当初のＭＣＳ値が共通ＭＣＳ値よりも小さいリソースブロック同士を組み合わせて出力した場合、更に伝送特性が劣化する可能性がある。
【００１５】
そこで、本発明は、ＯＦＤＭＡ伝送方式の送信機について、リソースブロックを最適に組み合わせることによって、伝送特性の劣化を軽減し、伝送レートを向上させることができる送信機、プログラム及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、送信ストリーム毎に、複数のサブキャリアに分割するサブキャリア生成手段と、
複数のサブキャリアからリソースブロックを生成し、当該リソースブロックを、複数個ずつ同時に出力するリソースブロック選択手段と、
複数個のリソースブロックに対して符号化し、複数の送信ストリームを出力するプリコーディング手段と、
送信ストリーム毎に、周波数信号処理をし、各アンテナへ出力する複数の周波数信号処理手段と
を有し、送信ストリームを複数のアンテナから同時に送信するＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続)伝送方式用の送信機であって、
送信ストリーム毎の全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ(Modulation and Coding Scheme)値を決定するＭＣＳ決定手段と、
リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値を算出する差分算出手段と
を更に有し、
リソースブロック選択手段は、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロックと、最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力すると共に、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ことを特徴とする。
【００１７】
本発明の送信機における他の実施形態よれば、ＭＣＳ決定手段は、
移動局からフィードバックされた、リソースブロック毎のＣＱＩ(Channel Quality Indicator)情報に基づいて、リソースブロック毎のＭＣＳ値を取得し、
リソースブロック毎にＭＣＳ値に基づく信号対干渉比を導出し、これら信号対干渉比から平均信号対干渉比を算出し、該平均信号対干渉比から共通ＭＣＳ値を算出するか、又は、全てのリソースブロックの全てのＭＣＳ値の平均値を共通ＭＣＳ値とするものであってもよい。
【００１８】
本発明の送信機における他の実施形態よれば、
送信機は、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、各送信ストリームを、複数のアンテナから同時に送信するスペクトラムアグリゲーション用のものであって、
ＭＣＳ決定手段は、キャリア信号毎に、その送信ストリームにおける全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ値を決定し、
差分算出手段は、キャリア信号毎に、その送信ストリームにおける各リソースブロックについて、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値を算出し、
リソースブロック選択手段は、キャリア信号毎に最小の差分値を導出し、両方のキャリア信号における最小の差分値を比較し、小さい方の差分値となる一方のキャリア信号における最小の差分値のリソースブロックと、他方のキャリア信号における最大の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力し、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返すものであってもよい。
【００１９】
本発明の送信機における他の実施形態よれば、
送信機は、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、各送信ストリームを、複数のアンテナから同時に送信するスペクトラムアグリゲーション用のものであって、
ＭＣＳ決定手段は、全てのキャリア信号の全ての送信ストリームにおける全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ値を決定し、
差分算出手段は、キャリア信号毎に、その送信ストリームにおける各リソースブロックについて、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値を算出し、
リソースブロック選択手段は、キャリア信号毎に最小の差分値を導出し、両方のキャリア信号における最小の差分値を比較し、小さい方の差分値となる一方のキャリア信号における最小の差分値のリソースブロックと、他方のキャリア信号における最大の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力し、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返すものであってもよい。
【００２０】
本発明の送信機における他の実施形態よれば、リソースブロック選択手段は、
キャリア信号毎に最小の差分値を導出し、両方のキャリア信号における最小の差分値を比較し、同数である場合、
キャリア信号毎に最大の差分値を導出し、大きい方の差分値となる一方のキャリア信号における最大の差分値のリソースブロックと、他方のキャリア信号における最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力し、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返すものであってもよい。
【００２１】
本発明の送信機における他の実施形態よれば、
両方のキャリア信号におけるリソースブロックの数が同数でない場合、
リソースブロック選択手段は、最終的に、一方のキャリア信号のリソースブロック同士を組にして同時に出力するものであってもよい。
【００２２】
本発明によれば、
送信ストリーム毎に、複数のサブキャリアに分割するサブキャリア生成手段と、
複数のサブキャリアからリソースブロックを生成し、当該リソースブロックを、複数個ずつ同時に出力するリソースブロック選択手段と、
複数個のリソースブロックに対して符号化し、複数の送信ストリームを出力するプリコーディング手段と、
送信ストリーム毎に、周波数信号処理をし、各アンテナへ出力する複数の周波数信号処理手段と
を有し、送信ストリームを複数のアンテナから同時に送信するＯＦＤＭＡ(直交周波数分割多元接続)伝送方式用の送信機に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
送信ストリーム毎の全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ値を決定するＭＣＳ決定手段と、
リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値を算出する差分算出手段と
を更に有し、
リソースブロック選択手段は、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロックと、最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力すると共に、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、
送信ストリーム毎に、複数のサブキャリアに分割する第１のステップと、
複数のサブキャリアからリソースブロックを生成し、当該リソースブロックを、複数個ずつ同時に出力する第２のステップと、
複数個のリソースブロックに対して符号化し、複数の送信ストリームを出力する第３のステップと、
送信ストリーム毎に、周波数信号処理をし、各アンテナへ出力する第４のステップと
を有し、送信ストリームを複数のアンテナから同時に送信するＯＦＤＭＡ(直交周波数分割多元接続)伝送方式用の送信機における送信方法であって、
送信ストリーム毎の全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ値を決定し、
リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値を算出し、
第２のステップは、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロックと、最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力すると共に、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の送信機、プログラム及び方法によれば、ＯＦＤＭＡ伝送方式の送信機について、リソースブロックを最適に組み合わせることによって、伝送特性を向上させることができる。即ち、本発明によれば、伝送特性が良いリソースブロックが、伝送特性が悪いリソースブロックにおける伝送特性の劣化を軽減し、全体の伝送特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来技術におけるＭＩＭＯ多重化伝送システムを表す説明図である。
【図２】本発明における送信機の機能構成図である。
【図３】本発明におけるリソースブロックの第１の組合せ方法を表す説明図である。
【図４】スペクトラムアグリゲーションのシステム構成図である。
【図５】本発明におけるリソースブロックの第２の組合せ方法を表す説明図である。
【図６】Ｅｂ／ＮＯに対するパケット誤り率を表すグラフである。
【図７】本発明におけるリソースブロックの第３の組合せ方法を表す説明図である。
【図８】本発明におけるリソースブロックの第４の組合せ方法を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２７】
図２は、本発明における送信機の機能構成図である。
【００２８】
図２によれば、送信機１は、ＬＴＥ(Long-Term Evolution)-Advancedの基地局に適用されている。送信機１は、データ送信部１０と、サブキャリア生成部１１（１１１及び１１２）と、リソースブロック選択部１２と、プリコーディング(pre-coding)部１３と、周波数信号処理部１４（１４１及び１４２）と、アンテナ１５と、コードブック記憶部１６と、共通ＭＣＳ決定部１７と、差分値算出部１８とを有する。アンテナ１５を除くこれら機能構成部は、送信機に搭載されたコンピュータ（例えばＤＳＰ(Digital Signal Processor)やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)）を機能させるプログラムを実行することによっても実現できる。
【００２９】
サブキャリア生成部１１は、送信ストリーム毎に、複数のサブキャリアに分割する。図２によれば、サブキャリア生成部１１は、誤り訂正符号器と、シンボルマッパと、直並列変換器(Serial to Paraveel)とを有する。誤り訂正符号器は、原データに対して、誤り訂正符号化の処理を実行し、ＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check)のチェックビットを抽出する。シンボルマッパは、送信変調シンボルにチェックビットを付加する。直並列変換器は、サブキャリア毎のパラレルデータに変換する。例えば、ＬＴＥ用の送信機の場合（本発明はLTE-Advancedに適用できる）、１２本のサブキャリア（サブキャリア間隔：１５ｋＨｚ、帯域幅：１８０ｋＨｚ＝１２×１５ｋＨｚ）を、周波数軸上の伝送基本単位と定めている。
【００３０】
尚、図１によれば、送信ストリーム毎にサブキャリア生成部１１を備えているが、複数の送信ストリームに対して１つのサブキャリア生成部１１を共有して用いるものであってもよい。これによって、装置構成を簡略化することもできる。あくまで、送信機における本発明の特徴は、リソースブロック選択部１２、共通ＭＣＳ決定部１７及び差分値算出部１８にある。
【００３１】
リソースブロック選択部１２は、送信ストリーム毎に、複数のサブキャリアからリソースブロック（ＲＢ：Resource Block）を生成する。例えば、ＬＴＥ用の送信機の場合、１２本のサブキャリアをまとめて１つのリソースブロックとして取り扱う。１２サブキャリアの１スロット（７シンボル）を、「リソースブロック」と称する。
【００３２】
そして、リソースブロック選択部１２は、送信ストリーム各々の当該リソースブロックを１個ずつ、プリコーディング部１３へ出力する。例えば、第１の送信ストリーム及び第２の送信ストリームにそれぞれ、リソースブロックが３個ずつ生成された場合、リソースブロックの２個の組を、合計３回、プリコーディング部１３へ出力する。
【００３３】
尚、リソースブロック選択部１２の具体的な動作については、図３以降で詳述する。
【００３４】
プリコーディング部１３は、送信ストリーム毎のリソースブロックに対して、重み付け行列によって符号化し、アンテナ毎の送信ストリームを生成する。プリコーディング方式は、一般に、ＭＩＭＯ多重化伝送方式に適用されるＳＤＭ(Space Division Multiplex：空間分割多重)送信処理又はＳＴＣ(Space Time Coding)送信処理に適用される技術である。「プリコーディング方式」とは、コードブック（パターンの符号表）に応じて、入力信号系列と出力信号系列との符号化（重み付け加算による合成）をするものである。
【００３５】
周波数信号処理部１４は、送信ストリーム毎に、周波数信号処理をし、各アンテナへ出力する。図２によれば、周波数信号処理部１４は、ＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform、逆高速フーリエ変換)部と、ＣＰ(Cyclic Prefix)挿入部と、送信部とを有する。ＩＦＦＴ部は、符号化された送信ストリームｓ1'、ｓ2'の周波数軸成分を、時間軸成分に変換する。ＣＰ挿入部は、ＣＰを挿入し、ＣＰ時間長以下の遅延波に対してサブキャリア間の直交性を保持し、マルチパス遅延波に対するロバスト性を高める。送信部は、ＣＰが挿入された送信ストリームを、アンテナへ出力する。
【００３６】
コードブック記憶部１６は、プリコーディング部１３に対する重み付け行列を予め記憶する。
【００３７】
共通ＭＣＳ決定部１７は、全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳを決定する。例えば、リソースブロック毎のＳＩＮＲから、全てのリソースブロックの平均ＳＩＮＲaveを算出し、その平均ＳＩＮＲaveから共通ＭＣＳ値を決定するものであってもよい。また、簡単には、リソースブロック毎のＭＣＳ値から、全てのリソースブロックの平均ＭＣＳ値を、共通ＭＣＳ値として決定するものであってもよい。共通ＭＣＳ値は、リソースブロック選択部１２（図１の場合）又は差分値算出部１８（後述する図３、図５、図７、図８の場合）へ出力される。
【００３８】
差分値算出部１８は、リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値を算出する。リソースブロック毎の差分値は、リソースブロック選択部１２へ出力される。
【００３９】
図３は、本発明におけるリソースブロックの第１の組合せ方法を表す説明図である。
【００４０】
（Ｓ３１）移動局から受信したＣＱＩ情報に基づいて、６個のリソースブロックのＭＣＳ値が、「７」「９」「１０」「５」「１」「３」であるとする。そして、リソースブロック毎に、移動局からのＭＣＳ値に基づくＳＩＮＲが算出されている。
（Ｓ３２）リソースブロック毎のＳＩＮＲから、全てのリソースブロックにおける平均ＳＩＮＲaveを算出する。そして、その平均ＳＩＮＲaveから、共通ＭＣＳ値を決定する。ここでは、例えば共通ＭＣＳ値＝６に設定されている。
（Ｓ３３）次に、リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値６との差分値を算出する。６個のリソースブロックの差分値ΔＤnが、「１」「３」「４」「−１」「−５」「−３」であるとする。
【００４１】
ここで、差分値ΔＤnが大きいリソースブロックほど、所定の誤り率を達成する上で、余裕のあることを意味する。一方で、差分値ΔＤnが小さいリソースブロックほど、所定の誤り率を達成できない恐れがあり、伝送特性が劣化する可能性も高い。
【００４２】
（Ｓ３４）次に、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤn｝＝ΔＤ5＝−５：ＲＢ５）と、最大の差分値のリソースブロック（ＭＡＸ｛ΔＤn｝＝ΔＤ3＝４：ＲＢ３）とを検出する。
（Ｓ３５）そして、リソースブロックＲＢ３及びＲＢ５が選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００４３】
（Ｓ３６）次に、残りの複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤn｝＝ΔＤ6＝−３：ＲＢ６）と、最大の差分値のリソースブロック（ＭＡＸ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA2＝３：ＲＢ２）とを検出する。
（Ｓ３７）そして、リソースブロックＲＢ２及びＲＢ６が選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００４４】
（Ｓ３８）最後に、残りのリソースブロックＲＢ１及びＲＢ４が選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００４５】
尚、本発明によれば、移動局からの特別なフィードバック情報を受信する必要なく、既存のシステムの中で既にフィードバックされているＣＱＩ情報のみを用いて、リソースブロックを組み合わせることができる。
【００４６】
図４は、スペクトラムアグリゲーションのシステム構成図である。
【００４７】
図４によれば、送信機１が、２つの送信ストリームを、異なるキャリア信号（８００ＭＨｚ帯、２ＧＨｚ帯）で送信している。一方で、受信機２は、２つのストリームを受信しつつ復元する。ここで、図１のＭＩＭＯ(Multiple Input Multiple Output：多入力・多出力)方式は、同一周波数帯に適用するものであるのに対し、図４によれば、異なる周波数帯（異なるキャリア信号）で、複数のストリームを送信しようとするものである。そのために、送信機の第１のアンテナから送信された第１のストリームは、受信機の第１のアンテナのみによって受信される。同様に、送信機の第２のアンテナから送信された第２のストリームは、受信機の第２のアンテナのみによって受信される。従って、ＭＩＭＯ多重化伝送方式のように、送信機の１つのアンテナから送信されたストリームが、受信機の全てのアンテナによって受信されることはない。尚、本実施形態によれば、ストリームが８００ＭＨｚ及び２ＧＨｚであるとして説明するが、勿論、利用可能な周波数帯域が、これに限定されるものではない。
【００４８】
図４（ａ）によれば、１つの送信機（例えば基地局）１が、８００ＭＨｚ帯及び２ＧＨｚ帯の両方のキャリア信号を送信している。送信機１は、原データの送信ストリームｓ1、ｓ2に対して重み付け加算の符号化処理をし、キャリア信号毎のアンテナから送信ストリームｓ1'、ｓ2'を送信する。送信ストリームｓ1'、ｓ2'は、キャリア信号毎に、異なる伝搬路（伝搬路特性Ｈ）を通過し、ノイズ（ｎ）を受ける。
８００ＭＨｚ帯：伝搬路特性Ｈ1、ノイズ成分ｎ1
２ＧＨｚ帯： 伝搬路特性Ｈ2、ノイズ成分ｎ2
【００４９】
受信機２は、受信ストリームｒ1／ｒ2に対して、最尤検出やＭＭＳＥ(Minimum Mean Square Error)等化を実行し、原データの送信ストリームｓ1／ｓ2を復元する。
【００５０】
図４（ｂ）によれば、８００ＭＨｚ帯用の第１の基地局と、２ＧＨｚ帯用の第２の基地局とがそれぞれ別に存在している。受信機２は、第１の基地局からストリームｓ１を受信し、第２の基地局からストリームｓ２を受信する。このとき、第１の基地局と第２の基地局との間で、送信ストリームの連携機能が必要となる。
【００５１】
図５は、本発明におけるリソースブロックの第２の組合せ方法を表す説明図である。
【００５２】
（Ｓ５１）６個のリソースブロックが表されており、キャリア信号（Ａ及びＢ）毎に、１つの送信ストリームに対して３個ずつのリソースブロックが割り当てられている。そして、リソースブロック毎に、移動局からのＭＣＳ値に基づくＳＩＮＲが算出されている。
（Ｓ５２）キャリア信号Ａについて、全てのリソースブロックにおける平均ＳＩＮＲAaveを算出する。そして、その平均ＳＩＮＲAaveから、共通ＭＣＳ値＝８が決定されている。また、キャリア信号Ｂについて、全てのリソースブロックにおける平均ＳＩＮＲBaveを算出する。そして、その平均ＳＩＮＲBaveから、共通ＭＣＳ値＝３が決定されている。
（Ｓ５３）次に、キャリア信号Ａについて、各リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値ΔＤA1＝−１，ΔＤA2＝１，ΔＤA3＝２が算出される。また、キャリア信号Ｂについて、各リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値ΔＤB4＝２，ΔＤB5＝−２，ΔＤB6＝０が算出される。
【００５３】
（Ｓ５４）次に、キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA1＝−１：ＲＢ１）を検出する。また、キャリア信号Ｂについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤBn｝＝ΔＤB5＝−２：ＲＢ５）を検出する。ここで、ＲＢ１の差分値（−１）とＲＢ５の差分値（−２）とを比較すると、キャリア信号ＢにおけるＲＢ５の差分値（−２）の方が小さい。これに対し、キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロック（ＭＡＸ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA3＝２：ＲＢ３）を検出する。
（Ｓ５５）そして、キャリア信号Ａにおける最大の差分値のＲＢ３と、キャリア信号Ｂにおける最小の差分値のＲＢ５とが選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００５４】
尚、キャリア信号Ａ及びＢについて、ＭＩＮ｛ΔＤAn｝＝ＭＩＮ｛ΔＤBn｝となる場合もある。この場合、伝送特性がより改善されるべくリソースブロックを組み合わせるように、ＭＡＸ｛ΔＤAn｝：ＭＡＸ｛ΔＤBn｝を比較する。例えば、ＭＡＸ｛ΔＤAn｝＞ＭＡＸ｛ΔＤBn｝である場合、ＭＡＸ｛ΔＤAn｝のＲＢと、ＭＩＮ｛ΔＤBn｝のＲＢとを組み合わせる。これによって、できる限り、伝送特性の良いＲＢと組み合わせることができる。
【００５５】
（Ｓ５６）次に、残りのリソースブロックの選択を判断する。キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA1＝−１：ＲＢ１）を検出する。また、キャリア信号Ｂについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤBn｝＝ΔＤB6＝０：ＲＢ６）を検出する。ここで、ＲＢ１の差分値（−１）とＲＢ６の差分値（０）とを比較すると、キャリア信号ＡにおけるＲＢ１の差分値（−１）の方が小さい。これに対し、キャリア信号Ｂについて、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロック（ＭＡＸ｛ΔＤBn｝＝ΔＤB4＝２：ＲＢ４）を検出する。
（Ｓ５７）そして、キャリア信号Ａにおける最小の差分値のＲＢ１と、キャリア信号Ｂにおける最大の差分値のＲＢ４とが選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００５６】
（Ｓ５８）最後に、残りのリソースブロックについて、キャリア信号ＡのＲＢ２と、キャリア信号ＢのＲＢ６とが選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００５７】
このような順序で、プリコーディング部で処理することによって、伝送特性が悪いリソースブロックの伝送特性の劣化を、伝送特性が良いリソースブロックによって吸収することができる。これによって、全体の伝送特性を向上させることができる。また、このように、可能な限り、周波数帯域を跨ってリソースブロックを組み合わせることによって、周波数ダイバーシチ利得を効果的に得ることも期待できる。尚、リソースブロックの合計数が奇数の場合は、プリコーディングを施さないリソースブロックが、１つ残ることとなる。
【００５８】
図６は、Ｅｂ／ＮＯに対するパケット誤り率を表すグラフである。
【００５９】
「Ｅｂ／ＮＯ」とは、ディジタル変調信号における、１ビットあたりの電力密度対雑音電力密度比を意味する。尚、図７は、ＱＰＳＫ変調方式を適用しており、符号化率をパラメータとしたＥｂ／ＮＯ帯を変化させた場合のパケット誤り率を表す。図６によれば、各プロットは、以下のように表される。
○：従来のリソースブロック組合せ方法、 符号化率Ｒ＝１
△：従来のリソースブロック組合せ方法、 符号化率Ｒ＝７／８
□：従来のリソースブロック組合せ方法、 符号化率Ｒ＝２／３
●：本発明のリソースブロック組合せ方法、符号化率Ｒ＝１
▲：本発明のリソースブロック組合せ方法、符号化率Ｒ＝７／８
■：本発明のリソースブロック組合せ方法、符号化率Ｒ＝２／３
尚、「従来のリソースブロック組合せ方法」とは、各周波数帯域について周波数の低いリソースブロックから順に１つずつ選択し、プリコーディング処理を実行する方法であるとする。
【００６０】
図６によれば、誤り訂正の符号化率に依らず、本発明を適用することによって、伝送特性が改善していることが確認できる。即ち、同一のＥｂ／ＮＯ環境下で、ある規定の誤り率を達成しようとした場合に、本発明を適用することによって、高い符号化率を選択することができ、スループットを増加させることができる。
【００６１】
図７は、本発明におけるリソースブロックの第３の組合せ方法を表す説明図である。
【００６２】
図７によれば、装置構成を簡略化するべく、キャリア信号Ａ及びキャリア信号Ｂを、１つの誤り訂正符号器を共用できるようにしている。そのために、キャリア信号Ａ及びＢについて、全てのリソースブロックを共通ＭＣＳ値で統一する。逆に、図５によれば、キャリア信号毎に、異なる共通ＭＣＳ値を用いている。
【００６３】
（Ｓ７１）図５と同様に、１つの送信ストリームに対して６個のリソースブロックが表されており、キャリア信号毎に、３個ずつのリソースブロックに区分されている。そして、リソースブロック毎に、移動局からのＭＣＳ値に基づくＳＩＮＲが算出されている。
（Ｓ７２）キャリア信号Ａ及びＢについて、全てのリソースブロックにおける平均ＳＩＮＲaveを算出する。そして、その平均ＳＩＮＲaveから、共通ＭＣＳ値＝６が決定されている。
（Ｓ７３）次に、キャリア信号Ａ及びＢにおける各リソースブロックについて、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値を算出する。キャリア信号Ａについて、差分値ΔＤA1＝１，ΔＤA2＝３，ΔＤA3＝４が算出され、キャリア信号Ｂについて、差分値ΔＤB4＝−１，ΔＤB5＝−４，ΔＤB6＝−３が算出される。
【００６４】
（Ｓ７４）次に、キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA1＝１：ＲＢ１）を検出する。また、キャリア信号Ｂについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤBn｝＝ΔＤB5＝−４：ＲＢ５）を検出する。ここで、ＲＢ１の差分値（１）と、ＲＢ５の差分値（−４）とを比較すると、キャリア信号ＢにおけるＲＢ５の差分値（−４）の方が小さい。これに対し、キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロック（ＭＡＸ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA3＝４：ＲＢ３）を検出する。
（Ｓ７５）そして、キャリア信号Ａにおける最大の差分値のＲＢ３と、キャリア信号Ｂにおける最小の差分値のＲＢ５とが選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００６５】
（Ｓ７６）次に、残りのリソースブロックの選択を判断する。キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA1＝１：ＲＢ１）を検出する。また、キャリア信号Ｂについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤBn｝＝ΔＤB6＝−３：ＲＢ６）を検出する。ここで、ＲＢ１の差分値（１）と、ＲＢ６の差分値（−３）とを比較すると、キャリア信号ＢにおけるＲＢ６の差分値（−３）の方が小さい。これに対し、キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロック（ＭＡＸ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA2＝３：ＲＢ２）を検出する。
（Ｓ７７）そして、キャリア信号Ａにおける最大の差分値のＲＢ２と、キャリア信号Ｂにおける最小の差分値のＲＢ６とが選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００６６】
（Ｓ７８）最後に、残りのリソースブロックについて、キャリア信号ＡのＲＢ１と、キャリア信号ＢのＲＢ４と選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００６７】
図８は、本発明におけるリソースブロックの第４の組合せ方法を表す説明図である。
【００６８】
前述の図５によれば、キャリア信号Ａのリソースブロック数と、キャリア信号Ｂのリソースブロック数とは、同一であるとして説明した。これに対し、図８によれば、キャリア信号Ａのリソースブロック数と、キャリア信号Ｂのリソースブロック数とが、異なる場合についても本発明を適用できる。
【００６９】
（Ｓ８１）６個のリソースブロックが表されており、キャリア信号Ａの１つの送信ストリームに対して４個にリソースブロックが割り当てられ、キャリア信号Ｂの１つの送信ストリームに対して２個のリソースブロックが割り当てられている。そして、リソースブロック毎に、移動局からのＭＣＳ値に基づくＳＩＮＲが算出されている。
（Ｓ８２）キャリア信号Ａについて、全てのリソースブロックにおける平均ＳＩＮＲAaveを算出する。そして、その平均ＳＩＮＲAaveから、共通ＭＣＳ値＝７が決定されている。また、キャリア信号Ｂについて、全てのリソースブロックにおける平均ＳＩＮＲBaveを算出する。そして、その平均ＳＩＮＲBaveから、共通ＭＣＳ値＝２が決定されている。
（Ｓ８３）次に、キャリア信号毎に、各リソースブロックについて、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、共通ＭＣＳ値との差分値を算出する。キャリア信号Ａについて、差分値ΔＤA1＝０，ΔＤA2＝２，ΔＤA3＝３，ΔＤA4＝−２が算出され、キャリア信号Ｂについて、差分値ΔＤB5＝−１，ΔＤB6＝１が算出される。
【００７０】
（Ｓ８４）次に、キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA4＝−２：ＲＢ４）を検出する。また、キャリア信号Ｂについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤBn｝＝ΔＤB5＝−１：ＲＢ５）を検出する。ここで、ＲＢ４の差分値（−２）と、ＲＢ５の差分値（−１）とを比較すると、キャリア信号ＡにおけるＲＢ４の差分値（−２）の方が小さい。これに対し、キャリア信号Ｂについて、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロック（ＭＡＸ｛ΔＤBn｝＝ΔＤB6＝１：ＲＢ６）を検出する。
（Ｓ８５）そして、キャリア信号Ａにおける最小の差分値のＲＢ４と、キャリア信号Ｂにおける最大の差分値のＲＢ６とが選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００７１】
（Ｓ８６）次に、残りのリソースブロックの選択を判断する。キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最小の差分値のリソースブロック（ＭＩＮ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA1＝０：ＲＢ１）を検出する。ここで、ＲＢ１の差分値（０）と、残りのＲＢ５の差分値（ΔＤB5＝−１）とを比較すると、キャリア信号ＢにおけるＲＢ５の差分値（−１）の方が小さい。これに対し、キャリア信号Ａについて、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロック（ＭＡＸ｛ΔＤAn｝＝ΔＤA3＝３：ＲＢ３）を検出する。
（Ｓ８７）そして、キャリア信号Ａにおける最大の差分値のＲＢ３と、キャリア信号Ｂにおける最小の差分値のＲＢ５とが選択され、プリコーディング部へ出力される。
【００７２】
（Ｓ８８）最後に、残りのリソースブロックについて、キャリア信号ＡのＲＢ１及びＲＢ２が選択され、プリコーディング部へ出力される。キャリア信号毎にリソースブロック数が異なる場合には、キャリア信号を跨ったリソースブロックを優先的に組み合わせる。
【００７３】
前述した図５、図７及び図８に共通する他の第１の実施形態について説明する。前述した実施形態におけるリソースブロック選択部によれば、キャリア信号毎に最小の差分値を導出し、両方のキャリア信号における最小の差分値が異なる場合である。これに対し、両方のキャリア信号における最小の差分値が同数となる場合もある。この場合、逆に、キャリア信号毎に最大の差分値を導出し、大きい方の差分値となる一方のキャリア信号における最大の差分値のリソースブロックと、他方のキャリア信号における最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力する。この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す。これによって、伝送特性が悪いリソースブロックを、できる限り、伝送特性が良いリソースブロックと組み合わせることによって、伝送特性の劣化を軽減することができる。
【００７４】
また、他の第２の実施形態について説明する。本発明によれば、キャリア信号（周波数帯域）が３つ以上あっても、同様の方法で、リソースブロックを組み合わせることができる。例えば、以下の場合を想定する。
周波数帯域Ａ（リソースブロック数＝４）
周波数帯域Ｂ（リソースブロック数＝２）
周波数帯域Ｃ（リソースブロック数＝２）
この場合、周波数帯域Ａと周波数帯域Ｂについて、図８に基づくリソースブロックの組合せを実行すると、周波数帯域Ａにリソースブロックが２つ残ることとなる。その後、周波数帯域Ａに残ったリソースブロックと、周波数帯域Ｃのリソースブロックとを、同様の方法によって組み合わせることができる。
【００７５】
以上、詳細に説明したように、本発明の送信機、プログラム及び方法によれば、ＯＦＤＭＡ伝送方式の送信機について、リソースブロックを最適に組み合わせることによって、伝送特性を向上させることができる。即ち、本発明によれば、伝送特性が良いリソースブロックが、伝送特性が悪いリソースブロックにおける伝送特性の劣化を軽減し、全体の伝送特性を改善することができる。また、キャリア信号を跨ってプリコーディングを実行することによって、周波数ダイバーシチ利得を効果的に得られる。
【００７６】
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【符号の説明】
【００７７】
１ 送信機、基地局
１０ データ送信部
１１ サブキャリア生成部
１２ リソースブロック選択部
１３ プリコーディング部
１４ 周波数信号処理部
１５ アンテナ
１６ コードブック記憶部
１７ 共通ＭＣＳ決定部
１８ 差分値算出部
２ 受信機、移動局
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信ストリーム毎に、複数のサブキャリアに分割するサブキャリア生成手段と、
複数のサブキャリアからリソースブロックを生成し、当該リソースブロックを、複数個ずつ同時に出力するリソースブロック選択手段と、
複数個のリソースブロックに対して符号化し、複数の送信ストリームを出力するプリコーディング手段と、
前記送信ストリーム毎に、周波数信号処理をし、各アンテナへ出力する複数の周波数信号処理手段と
を有し、送信ストリームを複数のアンテナから同時に送信するＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続)伝送方式用の送信機であって、
送信ストリーム毎の全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ(Modulation and Coding Scheme)値を決定するＭＣＳ決定手段と、
前記リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、前記共通ＭＣＳ値との差分値を算出する差分算出手段と
を更に有し、
前記リソースブロック選択手段は、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロックと、最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力すると共に、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ことを特徴とする送信機。
【請求項２】
前記ＭＣＳ決定手段は、
移動局からフィードバックされた、リソースブロック毎のＣＱＩ(Channel Quality Indicator)情報に基づいて、リソースブロック毎のＭＣＳ値を取得し、
リソースブロック毎に前記ＭＣＳ値に基づく信号対干渉比を導出し、これら信号対干渉比から平均信号対干渉比を算出し、該平均信号対干渉比から前記共通ＭＣＳ値を算出するか、又は、全てのリソースブロックの全ての前記ＭＣＳ値の平均値を前記共通ＭＣＳ値とすることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項３】
前記送信機は、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、各送信ストリームを、複数のアンテナから同時に送信するスペクトラムアグリゲーション用のものであって、
前記ＭＣＳ決定手段は、前記キャリア信号毎に、その送信ストリームにおける全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ値を決定し、
前記差分算出手段は、前記キャリア信号毎に、その送信ストリームにおける各リソースブロックについて、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、前記共通ＭＣＳ値との差分値を算出し、
前記リソースブロック選択手段は、前記キャリア信号毎に最小の差分値を導出し、両方のキャリア信号における最小の差分値を比較し、小さい方の差分値となる一方のキャリア信号における最小の差分値のリソースブロックと、他方のキャリア信号における最大の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力し、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ことを特徴とする請求項２に記載の送信機。
【請求項４】
前記送信機は、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、各送信ストリームを、複数のアンテナから同時に送信するスペクトラムアグリゲーション用のものであって、
前記ＭＣＳ決定手段は、全てのキャリア信号の全ての送信ストリームにおける全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ値を決定し、
前記差分算出手段は、前記キャリア信号毎に、その送信ストリームにおける各リソースブロックについて、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、前記共通ＭＣＳ値との差分値を算出し、
前記リソースブロック選択手段は、前記キャリア信号毎に最小の差分値を導出し、両方のキャリア信号における最小の差分値を比較し、小さい方の差分値となる一方のキャリア信号における最小の差分値のリソースブロックと、他方のキャリア信号における最大の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力し、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ことを特徴とする請求項２に記載の送信機。
【請求項５】
前記リソースブロック選択手段は、
前記キャリア信号毎に最小の差分値を導出し、両方のキャリア信号における最小の差分値を比較し、同数である場合、
前記キャリア信号毎に最大の差分値を導出し、大きい方の差分値となる一方のキャリア信号における最大の差分値のリソースブロックと、他方のキャリア信号における最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力し、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の送信機。
【請求項６】
両方のキャリア信号におけるリソースブロックの数が同数でない場合、
前記リソースブロック選択手段は、最終的に、一方のキャリア信号のリソースブロック同士を組にして同時に出力する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の送信機。
【請求項７】
送信ストリーム毎に、複数のサブキャリアに分割するサブキャリア生成手段と、
複数のサブキャリアからリソースブロックを生成し、当該リソースブロックを、複数個ずつ同時に出力するリソースブロック選択手段と、
複数個のリソースブロックに対して符号化し、複数の送信ストリームを出力するプリコーディング手段と、
前記送信ストリーム毎に、周波数信号処理をし、各アンテナへ出力する複数の周波数信号処理手段と
を有し、送信ストリームを複数のアンテナから同時に送信するＯＦＤＭＡ(直交周波数分割多元接続)伝送方式用の送信機に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
送信ストリーム毎の全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ値を決定するＭＣＳ決定手段と、
前記リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、前記共通ＭＣＳ値との差分値を算出する差分算出手段と
を更に有し、
前記リソースブロック選択手段は、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロックと、最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力すると共に、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ようにコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
送信ストリーム毎に、複数のサブキャリアに分割する第１のステップと、
複数のサブキャリアからリソースブロックを生成し、当該リソースブロックを、複数個ずつ同時に出力する第２のステップと、
複数個のリソースブロックに対して符号化し、複数の送信ストリームを出力する第３のステップと、
前記送信ストリーム毎に、周波数信号処理をし、各アンテナへ出力する第４のステップと
を有し、送信ストリームを複数のアンテナから同時に送信するＯＦＤＭＡ(直交周波数分割多元接続)伝送方式用の送信機における送信方法であって、
送信ストリーム毎の全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ値を決定し、
前記リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、前記共通ＭＣＳ値との差分値を算出し、
第２のステップは、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロックと、最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力すると共に、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ことを特徴とする送信方法。
【請求項１】
送信ストリーム毎に、複数のサブキャリアに分割するサブキャリア生成手段と、
複数のサブキャリアからリソースブロックを生成し、当該リソースブロックを、複数個ずつ同時に出力するリソースブロック選択手段と、
複数個のリソースブロックに対して符号化し、複数の送信ストリームを出力するプリコーディング手段と、
前記送信ストリーム毎に、周波数信号処理をし、各アンテナへ出力する複数の周波数信号処理手段と
を有し、送信ストリームを複数のアンテナから同時に送信するＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続)伝送方式用の送信機であって、
送信ストリーム毎の全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ(Modulation and Coding Scheme)値を決定するＭＣＳ決定手段と、
前記リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、前記共通ＭＣＳ値との差分値を算出する差分算出手段と
を更に有し、
前記リソースブロック選択手段は、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロックと、最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力すると共に、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ことを特徴とする送信機。
【請求項２】
前記ＭＣＳ決定手段は、
移動局からフィードバックされた、リソースブロック毎のＣＱＩ(Channel Quality Indicator)情報に基づいて、リソースブロック毎のＭＣＳ値を取得し、
リソースブロック毎に前記ＭＣＳ値に基づく信号対干渉比を導出し、これら信号対干渉比から平均信号対干渉比を算出し、該平均信号対干渉比から前記共通ＭＣＳ値を算出するか、又は、全てのリソースブロックの全ての前記ＭＣＳ値の平均値を前記共通ＭＣＳ値とすることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項３】
前記送信機は、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、各送信ストリームを、複数のアンテナから同時に送信するスペクトラムアグリゲーション用のものであって、
前記ＭＣＳ決定手段は、前記キャリア信号毎に、その送信ストリームにおける全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ値を決定し、
前記差分算出手段は、前記キャリア信号毎に、その送信ストリームにおける各リソースブロックについて、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、前記共通ＭＣＳ値との差分値を算出し、
前記リソースブロック選択手段は、前記キャリア信号毎に最小の差分値を導出し、両方のキャリア信号における最小の差分値を比較し、小さい方の差分値となる一方のキャリア信号における最小の差分値のリソースブロックと、他方のキャリア信号における最大の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力し、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ことを特徴とする請求項２に記載の送信機。
【請求項４】
前記送信機は、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、各送信ストリームを、複数のアンテナから同時に送信するスペクトラムアグリゲーション用のものであって、
前記ＭＣＳ決定手段は、全てのキャリア信号の全ての送信ストリームにおける全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ値を決定し、
前記差分算出手段は、前記キャリア信号毎に、その送信ストリームにおける各リソースブロックについて、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、前記共通ＭＣＳ値との差分値を算出し、
前記リソースブロック選択手段は、前記キャリア信号毎に最小の差分値を導出し、両方のキャリア信号における最小の差分値を比較し、小さい方の差分値となる一方のキャリア信号における最小の差分値のリソースブロックと、他方のキャリア信号における最大の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力し、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ことを特徴とする請求項２に記載の送信機。
【請求項５】
前記リソースブロック選択手段は、
前記キャリア信号毎に最小の差分値を導出し、両方のキャリア信号における最小の差分値を比較し、同数である場合、
前記キャリア信号毎に最大の差分値を導出し、大きい方の差分値となる一方のキャリア信号における最大の差分値のリソースブロックと、他方のキャリア信号における最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力し、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の送信機。
【請求項６】
両方のキャリア信号におけるリソースブロックの数が同数でない場合、
前記リソースブロック選択手段は、最終的に、一方のキャリア信号のリソースブロック同士を組にして同時に出力する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の送信機。
【請求項７】
送信ストリーム毎に、複数のサブキャリアに分割するサブキャリア生成手段と、
複数のサブキャリアからリソースブロックを生成し、当該リソースブロックを、複数個ずつ同時に出力するリソースブロック選択手段と、
複数個のリソースブロックに対して符号化し、複数の送信ストリームを出力するプリコーディング手段と、
前記送信ストリーム毎に、周波数信号処理をし、各アンテナへ出力する複数の周波数信号処理手段と
を有し、送信ストリームを複数のアンテナから同時に送信するＯＦＤＭＡ(直交周波数分割多元接続)伝送方式用の送信機に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
送信ストリーム毎の全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ値を決定するＭＣＳ決定手段と、
前記リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、前記共通ＭＣＳ値との差分値を算出する差分算出手段と
を更に有し、
前記リソースブロック選択手段は、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロックと、最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力すると共に、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ようにコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
送信ストリーム毎に、複数のサブキャリアに分割する第１のステップと、
複数のサブキャリアからリソースブロックを生成し、当該リソースブロックを、複数個ずつ同時に出力する第２のステップと、
複数個のリソースブロックに対して符号化し、複数の送信ストリームを出力する第３のステップと、
前記送信ストリーム毎に、周波数信号処理をし、各アンテナへ出力する第４のステップと
を有し、送信ストリームを複数のアンテナから同時に送信するＯＦＤＭＡ(直交周波数分割多元接続)伝送方式用の送信機における送信方法であって、
送信ストリーム毎の全てのリソースブロックについて共通ＭＣＳ値を決定し、
前記リソースブロック毎に、当該リソースブロックのＭＣＳ値と、前記共通ＭＣＳ値との差分値を算出し、
第２のステップは、複数の差分値の中で、最大の差分値のリソースブロックと、最小の差分値のリソースブロックとを組にして同時に出力すると共に、この処理を、全てのリソースブロックを出力するまで繰り返す
ことを特徴とする送信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１８２５１５（Ｐ２０１２−１８２５１５Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４２０３９（Ｐ２０１１−４２０３９）
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
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