異なるキャリア信号間に跨ってインタリーブを適用するスペクトラムアグリゲーション用の送信機、受信機、送信方法及びプログラム
【課題】キャリア信号毎の送信ビット列を、異なる周波数帯域のキャリア信号間に跨ってランダムにインタリーブした送信信号を送信し、送信ビット列に相関を持たせ、周波数ダイバーシチゲインを向上させるスペクトラムアグリゲーション用の送信機等を提供する。
【解決手段】送信機は、キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブするインタリーブ手段を有する。そのインタリーブ手段は、キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するビット列分割手段と、ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するビット列多重化手段とを有する。
【解決手段】送信機は、キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブするインタリーブ手段を有する。そのインタリーブ手段は、キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するビット列分割手段と、ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するビット列多重化手段とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スペクトラムアグリゲーション（又はキャリアアグリゲーション若しくは周波数アグリゲーション）用の送信機及び受信機の技術に関する。
【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。しかしながら、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。
【０００３】
この問題を解決するため、スペクトラムアグリゲーションの技術がある。「スペクトラムアグリゲーション」とは、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技術である。この技術によれば、周波数特性が異なる複数のキャリア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。
【０００４】
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キャリア信号を、ユーザのＱｏＳ(Quality Of Service)に応じてユーザに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、ユーザが端末で起動する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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０９４００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した従来技術は、各ユーザに対する周波数帯域の割当方式に基づくものに過ぎない。そのために、異なる周波数帯域のキャリア信号毎に、独立した信号処理（例えば誤り訂正符号処理、変調処理、復調処理）が実行される。即ち、複数の周波数帯域を有する複数のキャリア信号が同時に利用されるもの、送信ビット列がキャリア信号間に跨って信号処理が実行させるものではない。
【０００７】
これに対し、スペクトラムアグリゲーションの技術を用いることによって、一般的に、異なるキャリア信号間で送信する送信ビット列に相関を持たせることができる。これによって、受信機における復調の際に合成を可能とし、周波数ダイバーシチゲインを効果的に得ることができる。更に、異なるキャリア信号間に跨ったインタリーブを適用することによって、送信ビット列に相関を持たせ、伝送特性を改善することも考えられる。
【０００８】
しかしながら、従来技術におけるインタリーブ処理の技術は、同一周波数帯域内における周波数ダイバーシチ利得を十分に得るために、送信ビット列をできる限りランダムにインタリーブするものに過ぎない。一方で、スペクトラムアグリゲーションシステムによればキャリア信号毎に異なる周波数帯域を用いるため、それら伝搬特性を考慮したインタリーブ処理を適用しなければ、十分な特性が得られない可能性が高い。
【０００９】
そこで、本発明は、キャリア信号毎の送信ビット列を、異なる周波数帯域のキャリア信号間に跨って、できる限りランダムにインタリーブした送信信号を送信することによって、送信ビット列に相関を持たせ、周波数ダイバーシチゲインを向上させることができる、スペクトラムアグリゲーション用の送信機、受信機、方法及びプログラム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】
【００１０】
本発明によれば、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、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送信機であって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び／又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力するチャネル符号化手段と、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブするインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する周波数信号処理手段と
を有し、
インタリーブ手段は、
キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶手段と、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するビット列分割手段と、
ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するビット列多重化手段と、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成する実行フラグ生成手段と
を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機における他の実施形態によれば、
インタリーブ手段は、
キャリア信号毎の無線特性値として、無線品質値、ドップラー周波数、中心周波数及びこれらの組み合わせを用いるものであり、
優先順は、当該無線特性値に応じて無線環境が良好なキャリア信号からの順であることも好ましい。
【００１２】
本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機における他の実施形態によれば、
各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が、同一である場合、
ビット列分割手段は、各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて等分に分割し、
ビット列多重化手段は、ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、送信可能ビット数ずつ交互に多重化する
ことも好ましい。
【００１３】
本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機における他の実施形態によれば、
各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が、異なる場合、
ビット列分割手段は、各符号化ビット列を、各キャリア信号の送信可能ビット数に応じた比率で分割し、
ビット列多重化手段は、ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、キャリア信号毎の送信可能ビット数に応じて当該送信可能ビット数ずつ交互に多重化する
ことも好ましい。
【００１４】
本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機における他の実施形態によれば、
インタリーブ手段のビット列多重化手段は、シンボルマッピングに応じたビット数ずつを多重化する
ＱＰＳＫのシンボルマッピング ：２ビットずつ
１６ＱＡＭのシンボルマッピング：４ビットずつ
６４ＱＡＭのシンボルマッピング：６ビットずつ
ことも好ましい。
【００１５】
本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機における他の実施形態によれば、
ビット列分割手段及びビット列多重化手段は、無線特性記憶手段を参照し、キャリア信号同士の間の無線特性値の差が所定閾値以内であった場合のみ、実行されることも好ましい。
【００１６】
本発明によれば、前述した送信機と通信する受信機であって、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、複数のアンテナから同時に受信するスペクトラムアグリゲーション用の受信機であって、
キャリア信号毎に、受信アンテナから出力された受信信号を周波数信号処理をし、各符号化ビット列を出力する周波数信号処理手段と
キャリア信号に跨って、周波数信号処理手段から出力された各符号化ビット列をデインタリーブするデインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、デインタリーブ手段から出力された符号化ビット列を復号するチャネル復号手段と
を有し、
デインタリーブ手段は、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、送信機から受信し、
実行フラグを用いて、キャリア信号に跨って、周波数信号処理手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号毎に逆多重化して分離し、
分離された各符号化ビット列を、キャリア信号毎に結合して復元する
ことを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、複数のアンテナから同時に送信する送信機におけるスペクトラムアグリゲーション用の送信方法であって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び／又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力する第１のステップと、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブする第２のステップと、
キャリア信号毎に、インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する第３のステップと、
を有し、
第２のステップは、
受信機からフィードバックされた、キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶部を有し、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するステップと、
ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するステップと、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成するステップと
を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、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送信機に搭載されたコンピュータを機能させる送信プログラムであって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び／又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力するチャネル符号化手段と、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブするインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する周波数信号処理手段と
を有し、
インタリーブ手段は、
受信機からフィードバックされた、キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶手段と、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するビット列分割手段と、
ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するビット列多重化手段と、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成する実行フラグ生成手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機、受信機、方法及びプログラムによれば、キャリア信号毎の送信ビット列を、異なる周波数帯域のキャリア信号間に跨って、できる限りランダムにインタリーブした送信信号を送信することによって、送信ビット列に相関を持たせ、周波数ダイバーシチゲインを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用通信システムの構成図である。
【図２】本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用の送信機の機能構成図である。
【図３】本発明におけるチャネル符号化部及びインタリーブ部の内部構成図である。
【図４】チャネル符号化部におけるバッファリング部の処理を表す説明図である。
【図５】キャリア信号数２の場合におけるインタリーブ部の処理を表す説明図である。
【図６】キャリア信号数３の場合におけるインタリーブ部の処理を表す説明図である。
【図７】各キャリア信号の送信ビット数が異なる場合におけるビット列分割部の処理を表す説明図である。
【図８】データビットを最も多く含むビット列を選択するビット列分割部の処理を表す説明図である。
【図９】各キャリア信号の送信ビット数が異なる場合におけるビット列多重化部の処理を表す説明図である。
【図１０】本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用の受信機の機能構成図である。
【図１１】平均ＳＮＲ対ビット誤り率（ＢＥＲ）特性を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
図１は、本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用通信システムの構成図である。
【００２３】
図１によれば、本発明における送信機１は、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重)伝送方式を採用している。また、送信機１は、スペクトラムアグリゲーション用のものであって、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号をそれぞれ、複数の送信アンテナから同時に送信する。
【００２４】
送信機１は、互いに異なる第１及び第２の送信ブロック(ＴＢ：Transport Block)ビット列に基づく送信信号を、第１及び第２の送信アンテナから、異なるキャリア信号（例えば、８００ＭＨｚ帯キャリア及び２ＧＨｚ帯キャリアの組合せ）で同時に送信する。送信機１から送信された送信信号は、キャリア信号毎に、異なるチャネル（その特性（例えば、応答特性、チャネル状態情報ＣＳＩ(channel state information）は、チャネル行列ｈによって表される）を通過し、ノイズ（その特性は、ノイズ行列ｎによって表される）を受ける。
【００２５】
一方で、受信機２は、送信機１と通信可能であって、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリアの信号をそれぞれ、複数の受信アンテナから同時に受信することによってスペクトラムアグリゲーションを実現する。受信機２は、第１及び第２の受信アンテナによって受信した受信信号から、第１及び第２の送信ブロックビット列を復元する。
【００２６】
ここで、従来技術におけるＭＩＭＯ(Multiple Input Multiple Output：多入力・多出力)通信方式は、複数の送信ビット列が同一周波数帯で伝送される。これに対し、本発明のスペクトラムアグリゲーション通信方式は、複数の送信ビット列が異なる周波数帯で伝送される。その点について、両者は相違する。
【００２７】
そのために、図１によれば、送信機１の第１の送信アンテナから送信された第１の送信信号は、受信機２の第１の受信アンテナのみによって受信信号として受信される。同様に、送信機１の第２の送信アンテナから送信された第２の送信信号は、受信機２の第２の受信アンテナのみによって受信信号として受信される。従って、本発明によれば、ＭＩＭＯ方式のように、送信機１の各送信アンテナから送信された１つの送信信号が、受信機２の全ての受信アンテナによって同時に受信されることはない。
【００２８】
尚、図１によれば、第１の送信信号の周波数帯域が８００ＭＨｚ、第２の送信信号の周波数帯域が２ＧＨｚであるとして説明している。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。
【００２９】
図２は、本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用の送信機の機能構成図である。
【００３０】
図２によれば、送信機１は、データ送信部１０と、第１及び第２のチャネル符号化部１１１，１１２と、インタリーブ部１２と、第１及び第２の周波数信号処理部１３１，１３２と、第１及び第２の送信アンテナ１４１，１４２とを有する。送信アンテナを除くこれら機能構成部は、送信機に搭載されたプロセッサ（例えば、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)）に所定のプログラムを、メモリを用いて実行させることによって実現される。尚、以下では、送信機１は、例えば、ＬＴＥ(Long-Term Evolution)-Advancedの基地局にも適用されるものとして説明する。
【００３１】
チャネル符号化部１１１，１１２及び周波数信号処理部１３１，１３２は、キャリア信号（ＣＣ(Component Carrier)）毎に備えられる。一方で、インタリーブ部１２だけは、複数のキャリア信号に跨って共通に備えられる。本発明によれば、複数のキャリア信号に跨って、２つの送信ビット列がインタリーブされることに特徴がある。即ち、２つの送信信号はいずれも、送信ブロックビット列の成分情報と、送信ブロックビット列に成分情報とを含む。
【００３２】
［チャネル符号化部］
チャネル符号化部１１１，１１２は、キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び／又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力する。
【００３３】
図３は、本発明におけるチャネル符号化部及びインタリーブ部の機能構成部である。
【００３４】
図３によれば、チャネル符号化部１１１，１１２は、符号化部と、サブブロックインタリーバと、バッファリング部とを有する。
【００３５】
符号化部は、キャリア信号毎に独立に伝送される送信ブロックビット列（ＴＢ(Transport Block)）を入力する。符号化部は、送信ブロックビット列毎に、誤り訂正符号化処理を実行し、パリティビットとしてのＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check，巡回冗長検査)が付加される。LTE-Advancedでは、符号化率＝１／３のターボ符号が用いられる。データビット数がＮビットである場合、符号化部は、以下のような符号化ビット列をそれぞれ、サブブロックインタリーバへ出力する。
データビット（システマチックビット）：Ｎビット
第１のパリティビット ：Ｎビット
第２のパリティビット ：Ｎビット
【００３６】
サブブロックインタリーバは、データビット、第１のパリティビット、第２のパリティビットをそれぞれ独立に、インタリーブする。
【００３７】
バッファリング部は、各サブブロックインタリーブ部から出力された符号化ビット列を連結する。
【００３８】
図４は、チャネル符号化部におけるバッファリング部の処理を表す説明図である。
【００３９】
図４（ａ）によれば、符号化率１／３の場合を表す。データビット数がＮビットである場合、符号化ビット列のビット数は、３Ｎビットとなる。バッファリング部によって生成される符号化ビット列は、先頭にデータビット列を格納し、それに続いて、第１のパリティビット及び第２のパリティビットが１ビットずつ、それぞれ交互に格納したものである。
【００４０】
図４（ｂ）によれば、次に、符号化ビット列は、円状バッファ(Circular Buffer)にバッファリングされる。また、図４（ｂ）によれば、LTE-Advancedでは４つのビット読み出し位置（ＲＶ(Redundancy version)）が指定されており、送信の都度、ＲＶを選択的に変更することができる。即ち、ＲＶのいずれかの位置から、送信可能なビット数分を読み出す。尚、送信可能なビット数は、受信機に割り当てられたリソースブロック（ＲＢ(Resouce Block)）の数と、ＭＣＳ(Modulation and Coding Scheme)によって決定される。
【００４１】
図４（ｃ）によれば、各ＲＶの位置を先頭とした符号化ビット列に区分される。割り当てられたＲＢ数と、選択されたＲＶによって、ビット系列におけるデータビット及びパリティビットのビットの数や配置が異なる。図４（ｃ）によれば、キャリア信号それぞれについて、ＲＶ＝０からＬビットを読み出した場合を想定する。ＲＶ＝０は、先頭からδビットの位置に規定されており、ＲＶ＝０からＬビットを読み出した場合、各キャリア信号における符号化ビット列のデータビット（ビット長Ｎ）及びパリティビットは、以下のようになる。
［第１のキャリア信号向け］
データビット ：δビットから、（Ｎ＋δ）ビットまで
パリティビット：（（Ｎ＋δ）＋１）ビットから、（Ｌ−（Ｎ＋δ））ビットまで
［第２のキャリア信号向け］
パリティビット：（Ｌ−（Ｎ＋δ）＋１）ビットから、２Ｌビットまで
データビット ：１ビットから、（δ−１）ビットまで
【００４２】
［インタリーブ部］
インタリーブ部１２は、キャリア信号に跨って、チャネル符号化部１１１，１１２から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割する。
【００４３】
図３を参照すると、インタリーブ部１２は、無線特性記憶部１２１と、ビット列分割部１２２と、ビット列多重化部１２３と、実行フラグ送信部１２４とを有する。
【００４４】
（無線特性記憶部）
無線特性記憶部１２１は、受信側からフィードバックされた、キャリア信号毎の無線特性値を記憶する。キャリア信号毎の無線特性値としては、例えば以下のようなものである。
（１）無線品質値
（２）ドップラー周波数
（３）中心周波数
勿論、無線特性値として、これら値の組み合わせることによって、優先順の高->低を特定できるものであってもよい。優先順とは、当該無線特性値に応じて無線環境が良好なキャリア信号からの順である。無線特性値が、例えば受信機の受信レベルである場合、優先順は、受信レベルが高い順を意味する。一方で、無線特性値が、例えば受信機のＳＩＮＲ(Signal to Interference and Noise power Ratio)である場合、優先順は、ＳＩＮＲが低い順を意味する。尚、以下では、無線特性値は、無線品質値であって、良好な無線環境ほど、無線品質値が高いとする。
【００４５】
ここで、無線品質値は、受信機の受信アンテナ毎に計測されたものであって、受信機から送信機へフィードバックされたものである。無線品質値は、例えば以下ようなものであってもよい。
（１）キャリア信号帯域全体の受信レベルを表すWideband CQI(Channel Quality
Indicator)（端末における受信品質に対応したインデックス）
（２）受信機に割り当てられたＲＢ(Resource Block)が存在する複数Subbandの
Subband CQIの平均値
（３）ＲＳＲＰ(Reference Signal Received Power)（基準シンボル受信電力）
（４）ＲＳＰＱ
（５）Wideband CQIにおける長時間平均値と短時間平均値との変動値
（６）Subband CQIにおける長時間平均値と短時間平均値との変動値
【００４６】
ここで、無線特性記憶部１２１に記憶された、受信機における第１のキャリア信号の第１の無線特性値と第２のキャリア信号の第２の無線特性値との変動差に基づいて、ビット列分割部１２２及びビット列多重化部１２３の実行の可否を制御することも好ましい。
（１）キャリア信号の無線特性値の変動差が、所定閾値以内である場合、ビット列分割部１２２及びビット列多重化部１２３を実行する。
（２）キャリア信号の無線特性値の変動差が、所定閾値よりも大きい場合、ビット列分割部１２２及びビット列多重化部１２３を実行しない。既存技術のとおり、符号化ビット列を独立で伝送する。
【００４７】
（ビット列分割部）
ビット列分割部１２２は、キャリア信号に跨って、チャネル符号化部１１１，１１２から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割する。尚、以下では、無線特性値は、無線品質値Wideband CQIであるとして説明する。この場合の優先順は、Wideband CQIが高い順となる。
【００４８】
図５は、キャリア信号数２の場合におけるインタリーブ部の処理を表す説明図である。
【００４９】
図５によれば、第１のキャリア信号のCQIの方が、第２のキャリア信号のCQIよりも高いとする。
第１のキャリア信号のCQI ＞ 第２のキャリア信号のCQI
【００５０】
ビット列分割部１２２は、キャリア信号毎の無線品質値に基づいて、符号化ビット列（ビット数：Ｌビット）を分割する。図５によれば、Ｌビットの符号化ビット列を、Ｌ／２に分割している。ビット列分割部１２２は、各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が同一である場合、各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて等分に分割する。そして、前半Ｌ／２ビット列と、後半Ｌ／２ビット列とのいずれのビット列が、データビットを多く含むかを判定する。
【００５１】
図５の第１の符号化ビット列について、後半Ｌ／２ビット列の方が、前半Ｌ／２ビット列よりも、多くのデータビットを含む。この場合、ビット列分割部１２２は、後半Ｌ／２ビット列を、無線品質値が高い第１のキャリア信号へ転送するべく分配し、前半Ｌ／２ビット列を無線品質値が低い第２のキャリア信号へ転送するべく分配する。
【００５２】
同様に、図５の第２の符号化ビット列について、前半Ｌ／２ビット列の方が、後半Ｌ／２ビット列よりも、多くのデータビットを含む。この場合、ビット列分割部１２２は、前半Ｌ／２ビット列を無線品質値が高い第１のキャリア信号へ転送するべく分配し、後半Ｌ／２ビット列を無線品質値が低い第２のキャリア信号へ転送するべく分配する。
【００５３】
ビット列分割部１２２から出力される符号化ビット列は、無線特性値の優先順が高いキャリア信号に対して、パリティビットよりも重要度の高いデータビットが多く含まれる。これによって、伝送効率を改善することができる。
【００５４】
（ビット列多重化部）
ビット列多重化部１２３は、ビット列分割部１２２から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化する。具体的には、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、送信可能ビット数ずつ交互に多重化する。分割された符号化ビット列を、多重化することによって、Ｌビットの符号化ビット列に組み立てる。
【００５５】
ビット列多重化部１２３は、例えば以下のように、シンボルマッピングに応じたビット数ずつを取り出しながら多重化する。
ＱＰＳＫのシンボルマッピング ：２ビットずつ
１６ＱＡＭのシンボルマッピング：４ビットずつ
６４ＱＡＭのシンボルマッピング：６ビットずつ
これは、各シンボルマッピングについて、１シンボルあたりで送信可能なビット数を表す。
【００５６】
これによって、インタリーブ部１２からは、キャリア信号毎に、Ｌビットの符号化ビット列が出力される。これら符号化ビット列は、周波数信号処理部１３へ出力される。
【００５７】
（実行フラグ生成部）
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成する。実行フラグ生成部１２４は、その実行フラグを、制御帯域を介して受信機へ送信する。実行フラグは、どの符号化ビット列がインタリーブの対象となっているか表す。具体的には、符号化ビット列毎に、インタリーブを実行した場合はフラグ「１」が含まれ、実行しない場合はフラグ「０」が含まれる。
【００５８】
［周波数信号処理部］
図２に戻って、第１及び第２の周波数信号処理部１３１，１３２は、キャリア信号毎に個別に設置される。周波数信号処理部１３１，１３２は、キャリア信号毎に、インタリーブ部１３から出力された符号化ビット列を周波数信号処理をするものであって、周波数軸上の波形を、時間軸上の波形に変換する。変換された周波数信号はそれぞれ、各送信アンテナ１４１，１４２へ出力される。
【００５９】
第１及び第２の周波数信号処理部１３１，１３２は、共通の構成を有し、スクランブリング部と、シンボルマッピング部と、ＲＢ(Resource Block)マッピング部と、ＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform、逆高速フーリエ変換)部と、ＣＰ(Cyclic Prefix)挿入部とを有する。
【００６０】
スクランブリング部は、セル固有のGold符号によって符号化ビット列をスクランブルする。
シンボルマッピング（コンステレーション・マッピング）部は、各キャリア信号の送信ビット列を、２次元シンボル配置図上の複数個の信号点（即ち、複数個のシンボル）にマッピングする。これによって、送信シンボルがキャリア信号毎に生成される。
ＲＢマッピング部は、各シンボルをリソースブロックにマッピングする。
ＩＦＦＴ部は、各送信シンボルの周波数軸上の波形を時間軸上の波形に変換する。具体的には、複数のサブキャリアを合成して、マルチチャリア波信号である各キャリアの送信信号を生成するものであって、直並列変換器及び並直列変換器を有する。
ＣＰ挿入部は、各キャリアの送信信号に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する。これによって、マルチパス遅延波に対するロバスト性を高める。
【００６１】
送信アンテナ１４１及び１４２は、ＣＰが挿入された送信信号を、無線を介して受信機２へ出力する。
【００６２】
前述した実施形態によれば、LTE-Advancedシステムを対象として、［キャリア信号数＝２、各キャリア信号の送信ビット数：同一］について説明した。キャリア信号数と同数のＲＢ(Resource Block)が各キャリア信号に割り当てられ、各キャリア信号で送信可能なビット数は同一である。
【００６３】
ここで、キャリア信号数と送信ビット数との関係について、以下のような実施形態がある。
［キャリア信号数＝２、各キャリア信号の送信ビット数：同一］（前述した図５）
［キャリア信号数＞２、各キャリア信号の送信ビット数：同一］
［キャリア信号数＞２、各キャリア信号の送信ビット数：異なる］
【００６４】
図６は、キャリア信号数３の場合におけるインタリーブ部の処理を表す説明図である。
【００６５】
［キャリア信号数＞２、各キャリア信号の送信ビット数：同一］
図６によれば、各キャリア信号の無線品質値は、以下のような関係にあるとする。
CQI-W2 ＞ CQI-W1 ＞ CQI-W3
【００６６】
図６によれば、Ｌビットの符号化ビット列を、Ｌ／３に分割している。ビット列分割部１２２は、各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が同一である場合、各符号化ビット列を、キャリア信号の数（図６によれば３）に基づいて等分に分割する。即ち、この点について、図５と図６とは同様である。
【００６７】
そして、前半Ｌ／３ビット列と、中半Ｌ／３ビット列と、後半Ｌ／２ビット列とのいずれのビット列が、データビットを多く含むかを判定する。そして、データビットを多く含むＬ／３ビット列から順に、無線品質値に応じて、第２のキャリア信号->第１のキャリア信号->第３のキャリア信号へ分配する。
【００６８】
図６によれば、以下のように割り当てられる。
第１の前半Ｌ／３ビット列（データビット量：小） -> 第３のキャリア信号
第１の中半Ｌ／３ビット列（データビット量：中） -> 第１のキャリア信号
第１の後半Ｌ／３ビット列（データビット量：大） -> 第２のキャリア信号
第２の前半Ｌ／３ビット列（データビット量：大） -> 第２のキャリア信号
第２の中半Ｌ／３ビット列（データビット量：大） -> 第１のキャリア信号
第２の後半Ｌ／３ビット列（データビット量：小） -> 第３のキャリア信号
これによって、無線品質値が高い第２のキャリア信号には、データビットが多いビット列を送信することができる。一方で、無線品質値が低い第３のキャリア信号には、パリティビットが多いビット列を送信することとなる。
尚、ビット列を比較して、データビット量に差がない場合、先頭に近いビット列を、無線品質値が高いキャリアへ割り当てるようにするものであってもよい（例えば前述の第２の前半Ｌ／３ビット列と、第２の中半Ｌ／３ビット列との関係）。
【００６９】
そして、ビット列多重化部１２３は、シンボルマッピングに対応した送信可能ビット数ずつ多重化する。図６によれば、全てのキャリア信号の送信可能ビット数は、同一である。
【００７０】
図７は、各キャリア信号の送信ビット数が異なる場合におけるビット列分割部の処理を表す説明図である。
【００７１】
［キャリア信号数＞２、各キャリア信号の送信ビット数：異なる］
図７によれば、キャリア信号数＝３であって、キャリア信号毎の送信可能ビット数が異なる場合について説明する。受信機に割り当てられるリソースブロックがキャリア信号毎に異なるために、送信可能ビット数も異なる。例えば、第１のキャリア信号がＱＰＳＫであり、第２のキャリア信号が１６ＱＡＭであり、第３のキャリア信号が６４ＱＡＭであるような場合である。図７によれば、キャリア信号毎の送信可能ビット数は、以下のように規定されており、このビット長の単位で、チャネル符号化部１１から、チャネル信号毎に出力される。
第１のキャリア信号： ６Ｌビット
第２のキャリア信号：１２Ｌビット
第３のキャリア信号：１８Ｌビット
尚、各キャリア信号の無線品質値は、以下のような関係にあるとする。
CQI-W2 ＞ CQI-W1 ＞ CQI-W3
【００７２】
図７に表されたように、ビット列分割部１２２は、入力された第１〜第３の符号化ビット列をそれぞれ、３つに分割する。ここでは、各符号化ビット列を、以下の比率で分割する。
６Ｌ：１２Ｌ：１８＝１：２：３
この比率は、各キャリア信号における送信可能ビット数と比例する。
【００７３】
図７によれば、第１の符号化ビット列は６Ｌビットであるので、Ｌビット、２Ｌビット、３Ｌビットに分割される。ここで、最も無線品質値が高いキャリア信号は、第２のキャリア信号であって、送信可能ビット数の比率は1/3(=2/6)である。そこで、２Ｌビットの符号化ビット列に、データビットが最も多く含まれるように分割する。一方で、最も無線品質値が低いキャリア信号は、第３のキャリア信号であって、送信可能ビット数の比率は1/2(=3/6)である。そこで、３Ｌビットの符号化ビット列に、パリティビットが最も多く含まれるように分割する。そうすると、第１の符号化ビット列は、以下のように割り当てられる。
第１の前半１Ｌビット列（データビット量：小） -> 第１のキャリア信号
第１の中半３Ｌビット列（データビット量：小） -> 第３のキャリア信号
第１の後半２Ｌビット列（データビット量：大） -> 第２のキャリア信号
【００７４】
同様に、図７によれば、第２の符号化ビット列は１２Ｌビットであるので、２Ｌビット、４Ｌビット、６Ｌビットに分割される。そうすると、第２の符号化ビット列は、以下のように割り当てられる。
第２の前半２Ｌビット列（データビット量：小） -> 第１のキャリア信号
第２の中半４Ｌビット列（データビット量：小） -> 第２のキャリア信号
第２の後半６Ｌビット列（データビット量：大） -> 第３のキャリア信号
【００７５】
同様に、図７によれば、第３の符号化ビット列は１８Ｌビットであるので、３Ｌビット、６Ｌビット、９Ｌビットに分割される。そうすると、第３の符号化ビット列は、以下のように割り当てられる。
第３の前半３Ｌビット列（データビット量：小） -> 第１のキャリア信号
第３の中半６Ｌビット列（データビット量：小） -> 第２のキャリア信号
第３の後半９Ｌビット列（データビット量：小） -> 第３のキャリア信号
【００７６】
図８は、データビットを最も多く含むビット列を選択するビット列分割部の処理を表す説明図である。
【００７７】
図８によれば、最も無線品質値（例えばWideband CQI）の優先順が高いキャリア信号は、第２のキャリア信号であって、その送信可能ビット数が２Ｌであるとする。このとき、符号化ビット列６Ｌから、データビットを最も多く含む２Ｌビット列をどのように選択するかが問題となる。一方で、第１のキャリア信号に割り当てるＬビット列と、第３のキャリア信号に割り当てる３Ｌビット列も連続的に確保する必要がある。そのために、２Ｌビット列を確保できる位置は、以下の４カ所のいずれか１つとなる。
（位置ａ１）Ｌ〜２Ｌビット
（位置ａ２）２Ｌ〜３Ｌビット
（位置ａ３）４Ｌ〜５Ｌビット
（位置ａ４）５Ｌ〜６Ｌビット
図８によれば、位置ａ１のＬ〜２Ｌビットが、データビットを最も多く含むものであるとして選択される。そして、位置ａ１のＬ〜２Ｌビットが、最も無線品質値が高い第２のキャリア信号へ分配される。
【００７８】
次に、２番目に無線品質値が高い第１のキャリア信号へ分配すべき、ビット列を選択する。第１のキャリア信号の送信可能ビット列は、Ｌビットである。そこで、図８によれば、残り３Ｌ〜６Ｌビットの中で、最も多くデータビットを含む連続したＬビットを選択する。但し、第３のキャリア信号へ分配すべき３Ｌビットも連続的に確保する必要がある。そのために、１Ｌビット列を確保できる位置は、以下の２カ所のいずれか１つとなる。
（位置ｂ１）３Ｌビット
（位置ｂ２）６Ｌビット
図８によれば、位置ｂ１の３Ｌビットが、データビットを最も多く含むものであるとして選択される。位置ｂ１の３Ｌビットが、２番目に無線品質値が高い第１のキャリア信号へ分配される。
【００７９】
最後に、最も無線品質値が低い第３のキャリア信号へ分配すべきビット列は、４Ｌ〜６Ｌビットが選択される。４Ｌ〜６Ｌビットは、最も無線品質値が低い第３のキャリア信号へ分配される。
【００８０】
図８によれば、６Ｌビットの符号化ビット列について説明したが、１２Ｌビット及び１８Ｌビットの符号化ビット列についても同様に処理される。
【００８１】
図９は、各キャリア信号の送信ビット数が異なる場合におけるビット列多重化部の処理を表す説明図である。
【００８２】
図９によれば、キャリア信号毎に、異なるビット長の符号化ビット列が分配されている。そのために、送信可能ビット数に基づいて交互に多重化した場合、一方の符号化ビット列について多重化すべきビット列が無くなることなる。図９における第１の符号化ビット列によれば、Ｌ／２Ｌ／３Ｌビットの分割ビット列が割り当てられているため、最後に３Ｌビットの分割ビット列が残ることとなる。Ｌビットの多重化が終了すると、次に、２Ｌビット及び３Ｌビットの多重化のみを実行する。更に、２Ｌビットの多重化が終了すると、３Ｌビットの残りのビットをそのまま格納する。
【００８３】
尚、CordWord数＝２の場合、各キャリア信号で空間多重伝送を適用する。送信ブロックビット列を２個ずつ伝送する。この場合、各キャリア信号の符号化ビット列は２個ずつ生成されるために、各キャリア信号で１個ずつの符号化ビット列を選択し、インタリーブを実行する。
【００８４】
図１０は、本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用の受信機の機能構成図である。
【００８５】
図１０の受信機の機能構成は、図２の送信機の機能構成に対して逆方向に処理を実行する。図１０によれば、受信機２は、第１及び第２の受信アンテナ２４１，２４２と、第１及び第２の周波数信号処理部２３１，２３２と、デインタリーブ部２２と、第１及び第２のチャネル復号部２１１，２１２と、データ受信部２０とを有する。送信アンテナを除くこれら機能構成部は、受信機２に搭載されたプロセッサ（例えばＤＳＰやＦＰＧＡ）に所定のプログラムを、メモリを用いて実行させることによって実現される。
【００８６】
各受信アンテナ２４１，２４２によって受信された各受信信号はそれぞれ、周波数信号処理部２３１，２３２へ出力される。
【００８７】
周波数信号処理部２３１，２３２は、入力された受信信号毎に、時間軸成分を周波数軸成分に変換することによって、各受信信号を複数の受信シンボルに変換する。周波数信号処理部２３１，２３２は、図２の送信機１の周波数信号処理部の機能構成に対して逆方向に処理を実行する。周波数信号処理部２３１，２３２は、ＣＰ(Cyclic Prefix)削除部と、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform、高速フーリエ変換)部と、シンボルでマッピング部と、デスクランブリング部とを有する。
【００８８】
各ＣＰ削除部は、各キャリア信号の受信信号からＣＰを削除する。
各ＦＦＴ部は、各受信信号の時間軸成分を周波数軸成分に変換する。各ＦＦＴ部は、マルチキャリア波信号である各キャリアの受信信号から複数の受信シンボルを抽出するものであって、直並列変換器及び並直列変換器を有する。それら複数の受信シンボルは、シンボルデマッピング部へ出力される。
シンボルデマッピング（コンステレーション・デマッピング）部は、検出された複数個の信号点（複数個のシンボル）をデマッピングする。
デスクランブリング部は、スクランブルされた受信ビット列を復元する。
【００８９】
デインタリーブ部２２は、複数のキャリア信号に共通に備えられる。本発明によれば、複数のキャリア信号に跨って、複数の受信ビット列をデインタリーブする。尚、デインタリーブ部２２は、送信機１から制御チャネルを介して実行フラグを受信する。実行フラグが、「インタリーブ実行」を示す場合、デインタリーブ処理を実行する。デインタリーブ処理は、図３のインタリーブ部の機能構成に対して逆方向に処理を実行する。
【００９０】
デインタリーブ部２２は、キャリア信号に跨って、周波数信号処理部２３１，２３２から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号毎に逆多重化して分離する。例えば図５に基づくビット列を受信した場合、キャリア信号毎のＬ／２ビット列に分離する。そして、分離された各符号化ビット列（Ｌ／２ビット列）を、キャリア信号毎に結合して復元する。
【００９１】
チャネル復号部２１１，２１２は、キャリア信号毎に、デインタリーブ部２２から出力された符号化ビット列を復号する。誤り訂正復号によって、ＣＲＣのパリティビットを取り除く。
【００９２】
尚、受信機２は、受信アンテナ２４１，２４２毎の無線品質値を、送信アンテナから、送信機１へ送信する。
【００９３】
送信機１のチャネル符号化部１１１における円状バッファに含まれるデータビット数は、初期送信時に割り当てられたＭＣＳ(Modulation and Coding Scheme)情報及びＲＢ(Resource Block)数によって一意に定まる。また、送信機１は、ＭＣＳ情報及びＲＢ数を、制御チャネルを介して、受信機２へ送信済みである。即ち、受信機についても、送信機で生成した円状バッファと同一のものを複製することができる。また、送信機１は、どの位置から円状バッファを読み出すかを示すＲＶ情報に関しても、受信機２へ送信済みである。そのために、無線品質値、円状バッファ及びＲＶ情報を用いて、送信機が実行した処理アルゴリズムを同様に実行することによって、相関情報（割り当て情報）を送信することなく、どのキャリア信号にどのビット列が割り当てられているかを表す情報を、受信機が一意に決定することができる。勿論、送信機１が、インタリーブ情報を、受信機２へ送信するものであってもよい。
【００９４】
図１１は、平均ＳＮＲ対ビット誤り率（ＢＥＲ）特性を表すグラフである。
【００９５】
第１のキャリア信号の平均ＳＮＲ(Signal-to-Noise Ratio)が、第２のキャリア信号の平均ＳＮＲよりも、８ｄＢ高く設定されているとする。
［インタリーブ無し］：キャリア信号間でインタリーブを実行せず、キャリア信号毎に独立して送信ブロックを伝送した場合の特性を表す。
［インタリーブ有り（ランダム）］：符号化ビット列をランダムに多重しており、データビットビット及びパリティビットの位置を考慮することなく、ビット列をランダムに各キャリア信号に割り当てている。
［インタリーブ有り（本発明）］は、本発明におけるインタリーブ部が実行されている。
【００９６】
図１１によれば、［インタリーブ有り（本発明）］、［インタリーブ有り（ランダム）］は、「インタリーブ無し」よりもＢＥＲ(Bit Error Rate)特性が改善していることが理解できる。これは、キャリア信号間に跨ってインタリーブを実行することにより、異なる周波数帯の伝搬特性の差に起因する周波数ダイバーシチ利得を得たためである。
【００９７】
また、［インタリーブ有り（本発明）］と［インタリーブ有り（ランダム）］とを比較すると、［インタリーブ有り（本発明）］の特性の方が良好となっていることが理解できる。これは、データビットを多く含むビット列を、平均ＳＮＲが高いキャリア信号に優先的に割り当てることによって、復号特性が改善しているためである。
【００９８】
以上、詳細に説明したように、本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機、受信機、方法及びプログラムによれば、キャリア信号毎の送信ビット列を、異なる周波数帯域のキャリア信号間に跨って、できる限りランダムにインタリーブした送信信号を送信することによって、送信ビット列に相関を持たせ、周波数ダイバーシチゲインを向上させることができる。
【００９９】
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】
【０１００】
１ 送信機
１０ データ送信部
１１１、１１２ チャネル符号化部
１２ インタリーブ部
１２１ 無線特性記憶部
１２２ ビット列分割部
１２３ ビット列多重化部
１２４ 実行フラグ生成部
１３１，１３２ 周波数信号処理部
１４１，１４２ 送信アンテナ
２ 受信機
２０ データ受信部
２１１，２１２ チャネル復号部
２２ デインタリーブ部
２３１，２３２ 周波数信号処理部
２４１，２４２ 受信アンテナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スペクトラムアグリゲーション（又はキャリアアグリゲーション若しくは周波数アグリゲーション）用の送信機及び受信機の技術に関する。
【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。しかしながら、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。
【０００３】
この問題を解決するため、スペクトラムアグリゲーションの技術がある。「スペクトラムアグリゲーション」とは、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技術である。この技術によれば、周波数特性が異なる複数のキャリア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。
【０００４】
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キャリア信号を、ユーザのＱｏＳ(Quality Of Service)に応じてユーザに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、ユーザが端末で起動する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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０９４００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した従来技術は、各ユーザに対する周波数帯域の割当方式に基づくものに過ぎない。そのために、異なる周波数帯域のキャリア信号毎に、独立した信号処理（例えば誤り訂正符号処理、変調処理、復調処理）が実行される。即ち、複数の周波数帯域を有する複数のキャリア信号が同時に利用されるもの、送信ビット列がキャリア信号間に跨って信号処理が実行させるものではない。
【０００７】
これに対し、スペクトラムアグリゲーションの技術を用いることによって、一般的に、異なるキャリア信号間で送信する送信ビット列に相関を持たせることができる。これによって、受信機における復調の際に合成を可能とし、周波数ダイバーシチゲインを効果的に得ることができる。更に、異なるキャリア信号間に跨ったインタリーブを適用することによって、送信ビット列に相関を持たせ、伝送特性を改善することも考えられる。
【０００８】
しかしながら、従来技術におけるインタリーブ処理の技術は、同一周波数帯域内における周波数ダイバーシチ利得を十分に得るために、送信ビット列をできる限りランダムにインタリーブするものに過ぎない。一方で、スペクトラムアグリゲーションシステムによればキャリア信号毎に異なる周波数帯域を用いるため、それら伝搬特性を考慮したインタリーブ処理を適用しなければ、十分な特性が得られない可能性が高い。
【０００９】
そこで、本発明は、キャリア信号毎の送信ビット列を、異なる周波数帯域のキャリア信号間に跨って、できる限りランダムにインタリーブした送信信号を送信することによって、送信ビット列に相関を持たせ、周波数ダイバーシチゲインを向上させることができる、スペクトラムアグリゲーション用の送信機、受信機、方法及びプログラム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】
【００１０】
本発明によれば、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、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送信機であって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び／又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力するチャネル符号化手段と、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブするインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する周波数信号処理手段と
を有し、
インタリーブ手段は、
キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶手段と、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するビット列分割手段と、
ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するビット列多重化手段と、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成する実行フラグ生成手段と
を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機における他の実施形態によれば、
インタリーブ手段は、
キャリア信号毎の無線特性値として、無線品質値、ドップラー周波数、中心周波数及びこれらの組み合わせを用いるものであり、
優先順は、当該無線特性値に応じて無線環境が良好なキャリア信号からの順であることも好ましい。
【００１２】
本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機における他の実施形態によれば、
各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が、同一である場合、
ビット列分割手段は、各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて等分に分割し、
ビット列多重化手段は、ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、送信可能ビット数ずつ交互に多重化する
ことも好ましい。
【００１３】
本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機における他の実施形態によれば、
各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が、異なる場合、
ビット列分割手段は、各符号化ビット列を、各キャリア信号の送信可能ビット数に応じた比率で分割し、
ビット列多重化手段は、ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、キャリア信号毎の送信可能ビット数に応じて当該送信可能ビット数ずつ交互に多重化する
ことも好ましい。
【００１４】
本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機における他の実施形態によれば、
インタリーブ手段のビット列多重化手段は、シンボルマッピングに応じたビット数ずつを多重化する
ＱＰＳＫのシンボルマッピング ：２ビットずつ
１６ＱＡＭのシンボルマッピング：４ビットずつ
６４ＱＡＭのシンボルマッピング：６ビットずつ
ことも好ましい。
【００１５】
本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機における他の実施形態によれば、
ビット列分割手段及びビット列多重化手段は、無線特性記憶手段を参照し、キャリア信号同士の間の無線特性値の差が所定閾値以内であった場合のみ、実行されることも好ましい。
【００１６】
本発明によれば、前述した送信機と通信する受信機であって、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、複数のアンテナから同時に受信するスペクトラムアグリゲーション用の受信機であって、
キャリア信号毎に、受信アンテナから出力された受信信号を周波数信号処理をし、各符号化ビット列を出力する周波数信号処理手段と
キャリア信号に跨って、周波数信号処理手段から出力された各符号化ビット列をデインタリーブするデインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、デインタリーブ手段から出力された符号化ビット列を復号するチャネル復号手段と
を有し、
デインタリーブ手段は、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、送信機から受信し、
実行フラグを用いて、キャリア信号に跨って、周波数信号処理手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号毎に逆多重化して分離し、
分離された各符号化ビット列を、キャリア信号毎に結合して復元する
ことを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、複数のアンテナから同時に送信する送信機におけるスペクトラムアグリゲーション用の送信方法であって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び／又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力する第１のステップと、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブする第２のステップと、
キャリア信号毎に、インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する第３のステップと、
を有し、
第２のステップは、
受信機からフィードバックされた、キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶部を有し、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するステップと、
ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するステップと、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成するステップと
を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、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送信機に搭載されたコンピュータを機能させる送信プログラムであって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び／又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力するチャネル符号化手段と、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブするインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する周波数信号処理手段と
を有し、
インタリーブ手段は、
受信機からフィードバックされた、キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶手段と、
キャリア信号に跨って、チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するビット列分割手段と、
ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するビット列多重化手段と、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成する実行フラグ生成手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機、受信機、方法及びプログラムによれば、キャリア信号毎の送信ビット列を、異なる周波数帯域のキャリア信号間に跨って、できる限りランダムにインタリーブした送信信号を送信することによって、送信ビット列に相関を持たせ、周波数ダイバーシチゲインを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用通信システムの構成図である。
【図２】本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用の送信機の機能構成図である。
【図３】本発明におけるチャネル符号化部及びインタリーブ部の内部構成図である。
【図４】チャネル符号化部におけるバッファリング部の処理を表す説明図である。
【図５】キャリア信号数２の場合におけるインタリーブ部の処理を表す説明図である。
【図６】キャリア信号数３の場合におけるインタリーブ部の処理を表す説明図である。
【図７】各キャリア信号の送信ビット数が異なる場合におけるビット列分割部の処理を表す説明図である。
【図８】データビットを最も多く含むビット列を選択するビット列分割部の処理を表す説明図である。
【図９】各キャリア信号の送信ビット数が異なる場合におけるビット列多重化部の処理を表す説明図である。
【図１０】本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用の受信機の機能構成図である。
【図１１】平均ＳＮＲ対ビット誤り率（ＢＥＲ）特性を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
図１は、本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用通信システムの構成図である。
【００２３】
図１によれば、本発明における送信機１は、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重)伝送方式を採用している。また、送信機１は、スペクトラムアグリゲーション用のものであって、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号をそれぞれ、複数の送信アンテナから同時に送信する。
【００２４】
送信機１は、互いに異なる第１及び第２の送信ブロック(ＴＢ：Transport Block)ビット列に基づく送信信号を、第１及び第２の送信アンテナから、異なるキャリア信号（例えば、８００ＭＨｚ帯キャリア及び２ＧＨｚ帯キャリアの組合せ）で同時に送信する。送信機１から送信された送信信号は、キャリア信号毎に、異なるチャネル（その特性（例えば、応答特性、チャネル状態情報ＣＳＩ(channel state information）は、チャネル行列ｈによって表される）を通過し、ノイズ（その特性は、ノイズ行列ｎによって表される）を受ける。
【００２５】
一方で、受信機２は、送信機１と通信可能であって、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリアの信号をそれぞれ、複数の受信アンテナから同時に受信することによってスペクトラムアグリゲーションを実現する。受信機２は、第１及び第２の受信アンテナによって受信した受信信号から、第１及び第２の送信ブロックビット列を復元する。
【００２６】
ここで、従来技術におけるＭＩＭＯ(Multiple Input Multiple Output：多入力・多出力)通信方式は、複数の送信ビット列が同一周波数帯で伝送される。これに対し、本発明のスペクトラムアグリゲーション通信方式は、複数の送信ビット列が異なる周波数帯で伝送される。その点について、両者は相違する。
【００２７】
そのために、図１によれば、送信機１の第１の送信アンテナから送信された第１の送信信号は、受信機２の第１の受信アンテナのみによって受信信号として受信される。同様に、送信機１の第２の送信アンテナから送信された第２の送信信号は、受信機２の第２の受信アンテナのみによって受信信号として受信される。従って、本発明によれば、ＭＩＭＯ方式のように、送信機１の各送信アンテナから送信された１つの送信信号が、受信機２の全ての受信アンテナによって同時に受信されることはない。
【００２８】
尚、図１によれば、第１の送信信号の周波数帯域が８００ＭＨｚ、第２の送信信号の周波数帯域が２ＧＨｚであるとして説明している。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。
【００２９】
図２は、本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用の送信機の機能構成図である。
【００３０】
図２によれば、送信機１は、データ送信部１０と、第１及び第２のチャネル符号化部１１１，１１２と、インタリーブ部１２と、第１及び第２の周波数信号処理部１３１，１３２と、第１及び第２の送信アンテナ１４１，１４２とを有する。送信アンテナを除くこれら機能構成部は、送信機に搭載されたプロセッサ（例えば、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)）に所定のプログラムを、メモリを用いて実行させることによって実現される。尚、以下では、送信機１は、例えば、ＬＴＥ(Long-Term Evolution)-Advancedの基地局にも適用されるものとして説明する。
【００３１】
チャネル符号化部１１１，１１２及び周波数信号処理部１３１，１３２は、キャリア信号（ＣＣ(Component Carrier)）毎に備えられる。一方で、インタリーブ部１２だけは、複数のキャリア信号に跨って共通に備えられる。本発明によれば、複数のキャリア信号に跨って、２つの送信ビット列がインタリーブされることに特徴がある。即ち、２つの送信信号はいずれも、送信ブロックビット列の成分情報と、送信ブロックビット列に成分情報とを含む。
【００３２】
［チャネル符号化部］
チャネル符号化部１１１，１１２は、キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び／又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力する。
【００３３】
図３は、本発明におけるチャネル符号化部及びインタリーブ部の機能構成部である。
【００３４】
図３によれば、チャネル符号化部１１１，１１２は、符号化部と、サブブロックインタリーバと、バッファリング部とを有する。
【００３５】
符号化部は、キャリア信号毎に独立に伝送される送信ブロックビット列（ＴＢ(Transport Block)）を入力する。符号化部は、送信ブロックビット列毎に、誤り訂正符号化処理を実行し、パリティビットとしてのＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check，巡回冗長検査)が付加される。LTE-Advancedでは、符号化率＝１／３のターボ符号が用いられる。データビット数がＮビットである場合、符号化部は、以下のような符号化ビット列をそれぞれ、サブブロックインタリーバへ出力する。
データビット（システマチックビット）：Ｎビット
第１のパリティビット ：Ｎビット
第２のパリティビット ：Ｎビット
【００３６】
サブブロックインタリーバは、データビット、第１のパリティビット、第２のパリティビットをそれぞれ独立に、インタリーブする。
【００３７】
バッファリング部は、各サブブロックインタリーブ部から出力された符号化ビット列を連結する。
【００３８】
図４は、チャネル符号化部におけるバッファリング部の処理を表す説明図である。
【００３９】
図４（ａ）によれば、符号化率１／３の場合を表す。データビット数がＮビットである場合、符号化ビット列のビット数は、３Ｎビットとなる。バッファリング部によって生成される符号化ビット列は、先頭にデータビット列を格納し、それに続いて、第１のパリティビット及び第２のパリティビットが１ビットずつ、それぞれ交互に格納したものである。
【００４０】
図４（ｂ）によれば、次に、符号化ビット列は、円状バッファ(Circular Buffer)にバッファリングされる。また、図４（ｂ）によれば、LTE-Advancedでは４つのビット読み出し位置（ＲＶ(Redundancy version)）が指定されており、送信の都度、ＲＶを選択的に変更することができる。即ち、ＲＶのいずれかの位置から、送信可能なビット数分を読み出す。尚、送信可能なビット数は、受信機に割り当てられたリソースブロック（ＲＢ(Resouce Block)）の数と、ＭＣＳ(Modulation and Coding Scheme)によって決定される。
【００４１】
図４（ｃ）によれば、各ＲＶの位置を先頭とした符号化ビット列に区分される。割り当てられたＲＢ数と、選択されたＲＶによって、ビット系列におけるデータビット及びパリティビットのビットの数や配置が異なる。図４（ｃ）によれば、キャリア信号それぞれについて、ＲＶ＝０からＬビットを読み出した場合を想定する。ＲＶ＝０は、先頭からδビットの位置に規定されており、ＲＶ＝０からＬビットを読み出した場合、各キャリア信号における符号化ビット列のデータビット（ビット長Ｎ）及びパリティビットは、以下のようになる。
［第１のキャリア信号向け］
データビット ：δビットから、（Ｎ＋δ）ビットまで
パリティビット：（（Ｎ＋δ）＋１）ビットから、（Ｌ−（Ｎ＋δ））ビットまで
［第２のキャリア信号向け］
パリティビット：（Ｌ−（Ｎ＋δ）＋１）ビットから、２Ｌビットまで
データビット ：１ビットから、（δ−１）ビットまで
【００４２】
［インタリーブ部］
インタリーブ部１２は、キャリア信号に跨って、チャネル符号化部１１１，１１２から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割する。
【００４３】
図３を参照すると、インタリーブ部１２は、無線特性記憶部１２１と、ビット列分割部１２２と、ビット列多重化部１２３と、実行フラグ送信部１２４とを有する。
【００４４】
（無線特性記憶部）
無線特性記憶部１２１は、受信側からフィードバックされた、キャリア信号毎の無線特性値を記憶する。キャリア信号毎の無線特性値としては、例えば以下のようなものである。
（１）無線品質値
（２）ドップラー周波数
（３）中心周波数
勿論、無線特性値として、これら値の組み合わせることによって、優先順の高->低を特定できるものであってもよい。優先順とは、当該無線特性値に応じて無線環境が良好なキャリア信号からの順である。無線特性値が、例えば受信機の受信レベルである場合、優先順は、受信レベルが高い順を意味する。一方で、無線特性値が、例えば受信機のＳＩＮＲ(Signal to Interference and Noise power Ratio)である場合、優先順は、ＳＩＮＲが低い順を意味する。尚、以下では、無線特性値は、無線品質値であって、良好な無線環境ほど、無線品質値が高いとする。
【００４５】
ここで、無線品質値は、受信機の受信アンテナ毎に計測されたものであって、受信機から送信機へフィードバックされたものである。無線品質値は、例えば以下ようなものであってもよい。
（１）キャリア信号帯域全体の受信レベルを表すWideband CQI(Channel Quality
Indicator)（端末における受信品質に対応したインデックス）
（２）受信機に割り当てられたＲＢ(Resource Block)が存在する複数Subbandの
Subband CQIの平均値
（３）ＲＳＲＰ(Reference Signal Received Power)（基準シンボル受信電力）
（４）ＲＳＰＱ
（５）Wideband CQIにおける長時間平均値と短時間平均値との変動値
（６）Subband CQIにおける長時間平均値と短時間平均値との変動値
【００４６】
ここで、無線特性記憶部１２１に記憶された、受信機における第１のキャリア信号の第１の無線特性値と第２のキャリア信号の第２の無線特性値との変動差に基づいて、ビット列分割部１２２及びビット列多重化部１２３の実行の可否を制御することも好ましい。
（１）キャリア信号の無線特性値の変動差が、所定閾値以内である場合、ビット列分割部１２２及びビット列多重化部１２３を実行する。
（２）キャリア信号の無線特性値の変動差が、所定閾値よりも大きい場合、ビット列分割部１２２及びビット列多重化部１２３を実行しない。既存技術のとおり、符号化ビット列を独立で伝送する。
【００４７】
（ビット列分割部）
ビット列分割部１２２は、キャリア信号に跨って、チャネル符号化部１１１，１１２から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割する。尚、以下では、無線特性値は、無線品質値Wideband CQIであるとして説明する。この場合の優先順は、Wideband CQIが高い順となる。
【００４８】
図５は、キャリア信号数２の場合におけるインタリーブ部の処理を表す説明図である。
【００４９】
図５によれば、第１のキャリア信号のCQIの方が、第２のキャリア信号のCQIよりも高いとする。
第１のキャリア信号のCQI ＞ 第２のキャリア信号のCQI
【００５０】
ビット列分割部１２２は、キャリア信号毎の無線品質値に基づいて、符号化ビット列（ビット数：Ｌビット）を分割する。図５によれば、Ｌビットの符号化ビット列を、Ｌ／２に分割している。ビット列分割部１２２は、各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が同一である場合、各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて等分に分割する。そして、前半Ｌ／２ビット列と、後半Ｌ／２ビット列とのいずれのビット列が、データビットを多く含むかを判定する。
【００５１】
図５の第１の符号化ビット列について、後半Ｌ／２ビット列の方が、前半Ｌ／２ビット列よりも、多くのデータビットを含む。この場合、ビット列分割部１２２は、後半Ｌ／２ビット列を、無線品質値が高い第１のキャリア信号へ転送するべく分配し、前半Ｌ／２ビット列を無線品質値が低い第２のキャリア信号へ転送するべく分配する。
【００５２】
同様に、図５の第２の符号化ビット列について、前半Ｌ／２ビット列の方が、後半Ｌ／２ビット列よりも、多くのデータビットを含む。この場合、ビット列分割部１２２は、前半Ｌ／２ビット列を無線品質値が高い第１のキャリア信号へ転送するべく分配し、後半Ｌ／２ビット列を無線品質値が低い第２のキャリア信号へ転送するべく分配する。
【００５３】
ビット列分割部１２２から出力される符号化ビット列は、無線特性値の優先順が高いキャリア信号に対して、パリティビットよりも重要度の高いデータビットが多く含まれる。これによって、伝送効率を改善することができる。
【００５４】
（ビット列多重化部）
ビット列多重化部１２３は、ビット列分割部１２２から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化する。具体的には、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、送信可能ビット数ずつ交互に多重化する。分割された符号化ビット列を、多重化することによって、Ｌビットの符号化ビット列に組み立てる。
【００５５】
ビット列多重化部１２３は、例えば以下のように、シンボルマッピングに応じたビット数ずつを取り出しながら多重化する。
ＱＰＳＫのシンボルマッピング ：２ビットずつ
１６ＱＡＭのシンボルマッピング：４ビットずつ
６４ＱＡＭのシンボルマッピング：６ビットずつ
これは、各シンボルマッピングについて、１シンボルあたりで送信可能なビット数を表す。
【００５６】
これによって、インタリーブ部１２からは、キャリア信号毎に、Ｌビットの符号化ビット列が出力される。これら符号化ビット列は、周波数信号処理部１３へ出力される。
【００５７】
（実行フラグ生成部）
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成する。実行フラグ生成部１２４は、その実行フラグを、制御帯域を介して受信機へ送信する。実行フラグは、どの符号化ビット列がインタリーブの対象となっているか表す。具体的には、符号化ビット列毎に、インタリーブを実行した場合はフラグ「１」が含まれ、実行しない場合はフラグ「０」が含まれる。
【００５８】
［周波数信号処理部］
図２に戻って、第１及び第２の周波数信号処理部１３１，１３２は、キャリア信号毎に個別に設置される。周波数信号処理部１３１，１３２は、キャリア信号毎に、インタリーブ部１３から出力された符号化ビット列を周波数信号処理をするものであって、周波数軸上の波形を、時間軸上の波形に変換する。変換された周波数信号はそれぞれ、各送信アンテナ１４１，１４２へ出力される。
【００５９】
第１及び第２の周波数信号処理部１３１，１３２は、共通の構成を有し、スクランブリング部と、シンボルマッピング部と、ＲＢ(Resource Block)マッピング部と、ＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform、逆高速フーリエ変換)部と、ＣＰ(Cyclic Prefix)挿入部とを有する。
【００６０】
スクランブリング部は、セル固有のGold符号によって符号化ビット列をスクランブルする。
シンボルマッピング（コンステレーション・マッピング）部は、各キャリア信号の送信ビット列を、２次元シンボル配置図上の複数個の信号点（即ち、複数個のシンボル）にマッピングする。これによって、送信シンボルがキャリア信号毎に生成される。
ＲＢマッピング部は、各シンボルをリソースブロックにマッピングする。
ＩＦＦＴ部は、各送信シンボルの周波数軸上の波形を時間軸上の波形に変換する。具体的には、複数のサブキャリアを合成して、マルチチャリア波信号である各キャリアの送信信号を生成するものであって、直並列変換器及び並直列変換器を有する。
ＣＰ挿入部は、各キャリアの送信信号に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する。これによって、マルチパス遅延波に対するロバスト性を高める。
【００６１】
送信アンテナ１４１及び１４２は、ＣＰが挿入された送信信号を、無線を介して受信機２へ出力する。
【００６２】
前述した実施形態によれば、LTE-Advancedシステムを対象として、［キャリア信号数＝２、各キャリア信号の送信ビット数：同一］について説明した。キャリア信号数と同数のＲＢ(Resource Block)が各キャリア信号に割り当てられ、各キャリア信号で送信可能なビット数は同一である。
【００６３】
ここで、キャリア信号数と送信ビット数との関係について、以下のような実施形態がある。
［キャリア信号数＝２、各キャリア信号の送信ビット数：同一］（前述した図５）
［キャリア信号数＞２、各キャリア信号の送信ビット数：同一］
［キャリア信号数＞２、各キャリア信号の送信ビット数：異なる］
【００６４】
図６は、キャリア信号数３の場合におけるインタリーブ部の処理を表す説明図である。
【００６５】
［キャリア信号数＞２、各キャリア信号の送信ビット数：同一］
図６によれば、各キャリア信号の無線品質値は、以下のような関係にあるとする。
CQI-W2 ＞ CQI-W1 ＞ CQI-W3
【００６６】
図６によれば、Ｌビットの符号化ビット列を、Ｌ／３に分割している。ビット列分割部１２２は、各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が同一である場合、各符号化ビット列を、キャリア信号の数（図６によれば３）に基づいて等分に分割する。即ち、この点について、図５と図６とは同様である。
【００６７】
そして、前半Ｌ／３ビット列と、中半Ｌ／３ビット列と、後半Ｌ／２ビット列とのいずれのビット列が、データビットを多く含むかを判定する。そして、データビットを多く含むＬ／３ビット列から順に、無線品質値に応じて、第２のキャリア信号->第１のキャリア信号->第３のキャリア信号へ分配する。
【００６８】
図６によれば、以下のように割り当てられる。
第１の前半Ｌ／３ビット列（データビット量：小） -> 第３のキャリア信号
第１の中半Ｌ／３ビット列（データビット量：中） -> 第１のキャリア信号
第１の後半Ｌ／３ビット列（データビット量：大） -> 第２のキャリア信号
第２の前半Ｌ／３ビット列（データビット量：大） -> 第２のキャリア信号
第２の中半Ｌ／３ビット列（データビット量：大） -> 第１のキャリア信号
第２の後半Ｌ／３ビット列（データビット量：小） -> 第３のキャリア信号
これによって、無線品質値が高い第２のキャリア信号には、データビットが多いビット列を送信することができる。一方で、無線品質値が低い第３のキャリア信号には、パリティビットが多いビット列を送信することとなる。
尚、ビット列を比較して、データビット量に差がない場合、先頭に近いビット列を、無線品質値が高いキャリアへ割り当てるようにするものであってもよい（例えば前述の第２の前半Ｌ／３ビット列と、第２の中半Ｌ／３ビット列との関係）。
【００６９】
そして、ビット列多重化部１２３は、シンボルマッピングに対応した送信可能ビット数ずつ多重化する。図６によれば、全てのキャリア信号の送信可能ビット数は、同一である。
【００７０】
図７は、各キャリア信号の送信ビット数が異なる場合におけるビット列分割部の処理を表す説明図である。
【００７１】
［キャリア信号数＞２、各キャリア信号の送信ビット数：異なる］
図７によれば、キャリア信号数＝３であって、キャリア信号毎の送信可能ビット数が異なる場合について説明する。受信機に割り当てられるリソースブロックがキャリア信号毎に異なるために、送信可能ビット数も異なる。例えば、第１のキャリア信号がＱＰＳＫであり、第２のキャリア信号が１６ＱＡＭであり、第３のキャリア信号が６４ＱＡＭであるような場合である。図７によれば、キャリア信号毎の送信可能ビット数は、以下のように規定されており、このビット長の単位で、チャネル符号化部１１から、チャネル信号毎に出力される。
第１のキャリア信号： ６Ｌビット
第２のキャリア信号：１２Ｌビット
第３のキャリア信号：１８Ｌビット
尚、各キャリア信号の無線品質値は、以下のような関係にあるとする。
CQI-W2 ＞ CQI-W1 ＞ CQI-W3
【００７２】
図７に表されたように、ビット列分割部１２２は、入力された第１〜第３の符号化ビット列をそれぞれ、３つに分割する。ここでは、各符号化ビット列を、以下の比率で分割する。
６Ｌ：１２Ｌ：１８＝１：２：３
この比率は、各キャリア信号における送信可能ビット数と比例する。
【００７３】
図７によれば、第１の符号化ビット列は６Ｌビットであるので、Ｌビット、２Ｌビット、３Ｌビットに分割される。ここで、最も無線品質値が高いキャリア信号は、第２のキャリア信号であって、送信可能ビット数の比率は1/3(=2/6)である。そこで、２Ｌビットの符号化ビット列に、データビットが最も多く含まれるように分割する。一方で、最も無線品質値が低いキャリア信号は、第３のキャリア信号であって、送信可能ビット数の比率は1/2(=3/6)である。そこで、３Ｌビットの符号化ビット列に、パリティビットが最も多く含まれるように分割する。そうすると、第１の符号化ビット列は、以下のように割り当てられる。
第１の前半１Ｌビット列（データビット量：小） -> 第１のキャリア信号
第１の中半３Ｌビット列（データビット量：小） -> 第３のキャリア信号
第１の後半２Ｌビット列（データビット量：大） -> 第２のキャリア信号
【００７４】
同様に、図７によれば、第２の符号化ビット列は１２Ｌビットであるので、２Ｌビット、４Ｌビット、６Ｌビットに分割される。そうすると、第２の符号化ビット列は、以下のように割り当てられる。
第２の前半２Ｌビット列（データビット量：小） -> 第１のキャリア信号
第２の中半４Ｌビット列（データビット量：小） -> 第２のキャリア信号
第２の後半６Ｌビット列（データビット量：大） -> 第３のキャリア信号
【００７５】
同様に、図７によれば、第３の符号化ビット列は１８Ｌビットであるので、３Ｌビット、６Ｌビット、９Ｌビットに分割される。そうすると、第３の符号化ビット列は、以下のように割り当てられる。
第３の前半３Ｌビット列（データビット量：小） -> 第１のキャリア信号
第３の中半６Ｌビット列（データビット量：小） -> 第２のキャリア信号
第３の後半９Ｌビット列（データビット量：小） -> 第３のキャリア信号
【００７６】
図８は、データビットを最も多く含むビット列を選択するビット列分割部の処理を表す説明図である。
【００７７】
図８によれば、最も無線品質値（例えばWideband CQI）の優先順が高いキャリア信号は、第２のキャリア信号であって、その送信可能ビット数が２Ｌであるとする。このとき、符号化ビット列６Ｌから、データビットを最も多く含む２Ｌビット列をどのように選択するかが問題となる。一方で、第１のキャリア信号に割り当てるＬビット列と、第３のキャリア信号に割り当てる３Ｌビット列も連続的に確保する必要がある。そのために、２Ｌビット列を確保できる位置は、以下の４カ所のいずれか１つとなる。
（位置ａ１）Ｌ〜２Ｌビット
（位置ａ２）２Ｌ〜３Ｌビット
（位置ａ３）４Ｌ〜５Ｌビット
（位置ａ４）５Ｌ〜６Ｌビット
図８によれば、位置ａ１のＬ〜２Ｌビットが、データビットを最も多く含むものであるとして選択される。そして、位置ａ１のＬ〜２Ｌビットが、最も無線品質値が高い第２のキャリア信号へ分配される。
【００７８】
次に、２番目に無線品質値が高い第１のキャリア信号へ分配すべき、ビット列を選択する。第１のキャリア信号の送信可能ビット列は、Ｌビットである。そこで、図８によれば、残り３Ｌ〜６Ｌビットの中で、最も多くデータビットを含む連続したＬビットを選択する。但し、第３のキャリア信号へ分配すべき３Ｌビットも連続的に確保する必要がある。そのために、１Ｌビット列を確保できる位置は、以下の２カ所のいずれか１つとなる。
（位置ｂ１）３Ｌビット
（位置ｂ２）６Ｌビット
図８によれば、位置ｂ１の３Ｌビットが、データビットを最も多く含むものであるとして選択される。位置ｂ１の３Ｌビットが、２番目に無線品質値が高い第１のキャリア信号へ分配される。
【００７９】
最後に、最も無線品質値が低い第３のキャリア信号へ分配すべきビット列は、４Ｌ〜６Ｌビットが選択される。４Ｌ〜６Ｌビットは、最も無線品質値が低い第３のキャリア信号へ分配される。
【００８０】
図８によれば、６Ｌビットの符号化ビット列について説明したが、１２Ｌビット及び１８Ｌビットの符号化ビット列についても同様に処理される。
【００８１】
図９は、各キャリア信号の送信ビット数が異なる場合におけるビット列多重化部の処理を表す説明図である。
【００８２】
図９によれば、キャリア信号毎に、異なるビット長の符号化ビット列が分配されている。そのために、送信可能ビット数に基づいて交互に多重化した場合、一方の符号化ビット列について多重化すべきビット列が無くなることなる。図９における第１の符号化ビット列によれば、Ｌ／２Ｌ／３Ｌビットの分割ビット列が割り当てられているため、最後に３Ｌビットの分割ビット列が残ることとなる。Ｌビットの多重化が終了すると、次に、２Ｌビット及び３Ｌビットの多重化のみを実行する。更に、２Ｌビットの多重化が終了すると、３Ｌビットの残りのビットをそのまま格納する。
【００８３】
尚、CordWord数＝２の場合、各キャリア信号で空間多重伝送を適用する。送信ブロックビット列を２個ずつ伝送する。この場合、各キャリア信号の符号化ビット列は２個ずつ生成されるために、各キャリア信号で１個ずつの符号化ビット列を選択し、インタリーブを実行する。
【００８４】
図１０は、本発明におけるスペクトラムアグリゲーション用の受信機の機能構成図である。
【００８５】
図１０の受信機の機能構成は、図２の送信機の機能構成に対して逆方向に処理を実行する。図１０によれば、受信機２は、第１及び第２の受信アンテナ２４１，２４２と、第１及び第２の周波数信号処理部２３１，２３２と、デインタリーブ部２２と、第１及び第２のチャネル復号部２１１，２１２と、データ受信部２０とを有する。送信アンテナを除くこれら機能構成部は、受信機２に搭載されたプロセッサ（例えばＤＳＰやＦＰＧＡ）に所定のプログラムを、メモリを用いて実行させることによって実現される。
【００８６】
各受信アンテナ２４１，２４２によって受信された各受信信号はそれぞれ、周波数信号処理部２３１，２３２へ出力される。
【００８７】
周波数信号処理部２３１，２３２は、入力された受信信号毎に、時間軸成分を周波数軸成分に変換することによって、各受信信号を複数の受信シンボルに変換する。周波数信号処理部２３１，２３２は、図２の送信機１の周波数信号処理部の機能構成に対して逆方向に処理を実行する。周波数信号処理部２３１，２３２は、ＣＰ(Cyclic Prefix)削除部と、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform、高速フーリエ変換)部と、シンボルでマッピング部と、デスクランブリング部とを有する。
【００８８】
各ＣＰ削除部は、各キャリア信号の受信信号からＣＰを削除する。
各ＦＦＴ部は、各受信信号の時間軸成分を周波数軸成分に変換する。各ＦＦＴ部は、マルチキャリア波信号である各キャリアの受信信号から複数の受信シンボルを抽出するものであって、直並列変換器及び並直列変換器を有する。それら複数の受信シンボルは、シンボルデマッピング部へ出力される。
シンボルデマッピング（コンステレーション・デマッピング）部は、検出された複数個の信号点（複数個のシンボル）をデマッピングする。
デスクランブリング部は、スクランブルされた受信ビット列を復元する。
【００８９】
デインタリーブ部２２は、複数のキャリア信号に共通に備えられる。本発明によれば、複数のキャリア信号に跨って、複数の受信ビット列をデインタリーブする。尚、デインタリーブ部２２は、送信機１から制御チャネルを介して実行フラグを受信する。実行フラグが、「インタリーブ実行」を示す場合、デインタリーブ処理を実行する。デインタリーブ処理は、図３のインタリーブ部の機能構成に対して逆方向に処理を実行する。
【００９０】
デインタリーブ部２２は、キャリア信号に跨って、周波数信号処理部２３１，２３２から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号毎に逆多重化して分離する。例えば図５に基づくビット列を受信した場合、キャリア信号毎のＬ／２ビット列に分離する。そして、分離された各符号化ビット列（Ｌ／２ビット列）を、キャリア信号毎に結合して復元する。
【００９１】
チャネル復号部２１１，２１２は、キャリア信号毎に、デインタリーブ部２２から出力された符号化ビット列を復号する。誤り訂正復号によって、ＣＲＣのパリティビットを取り除く。
【００９２】
尚、受信機２は、受信アンテナ２４１，２４２毎の無線品質値を、送信アンテナから、送信機１へ送信する。
【００９３】
送信機１のチャネル符号化部１１１における円状バッファに含まれるデータビット数は、初期送信時に割り当てられたＭＣＳ(Modulation and Coding Scheme)情報及びＲＢ(Resource Block)数によって一意に定まる。また、送信機１は、ＭＣＳ情報及びＲＢ数を、制御チャネルを介して、受信機２へ送信済みである。即ち、受信機についても、送信機で生成した円状バッファと同一のものを複製することができる。また、送信機１は、どの位置から円状バッファを読み出すかを示すＲＶ情報に関しても、受信機２へ送信済みである。そのために、無線品質値、円状バッファ及びＲＶ情報を用いて、送信機が実行した処理アルゴリズムを同様に実行することによって、相関情報（割り当て情報）を送信することなく、どのキャリア信号にどのビット列が割り当てられているかを表す情報を、受信機が一意に決定することができる。勿論、送信機１が、インタリーブ情報を、受信機２へ送信するものであってもよい。
【００９４】
図１１は、平均ＳＮＲ対ビット誤り率（ＢＥＲ）特性を表すグラフである。
【００９５】
第１のキャリア信号の平均ＳＮＲ(Signal-to-Noise Ratio)が、第２のキャリア信号の平均ＳＮＲよりも、８ｄＢ高く設定されているとする。
［インタリーブ無し］：キャリア信号間でインタリーブを実行せず、キャリア信号毎に独立して送信ブロックを伝送した場合の特性を表す。
［インタリーブ有り（ランダム）］：符号化ビット列をランダムに多重しており、データビットビット及びパリティビットの位置を考慮することなく、ビット列をランダムに各キャリア信号に割り当てている。
［インタリーブ有り（本発明）］は、本発明におけるインタリーブ部が実行されている。
【００９６】
図１１によれば、［インタリーブ有り（本発明）］、［インタリーブ有り（ランダム）］は、「インタリーブ無し」よりもＢＥＲ(Bit Error Rate)特性が改善していることが理解できる。これは、キャリア信号間に跨ってインタリーブを実行することにより、異なる周波数帯の伝搬特性の差に起因する周波数ダイバーシチ利得を得たためである。
【００９７】
また、［インタリーブ有り（本発明）］と［インタリーブ有り（ランダム）］とを比較すると、［インタリーブ有り（本発明）］の特性の方が良好となっていることが理解できる。これは、データビットを多く含むビット列を、平均ＳＮＲが高いキャリア信号に優先的に割り当てることによって、復号特性が改善しているためである。
【００９８】
以上、詳細に説明したように、本発明のスペクトラムアグリゲーション用の送信機、受信機、方法及びプログラムによれば、キャリア信号毎の送信ビット列を、異なる周波数帯域のキャリア信号間に跨って、できる限りランダムにインタリーブした送信信号を送信することによって、送信ビット列に相関を持たせ、周波数ダイバーシチゲインを向上させることができる。
【００９９】
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】
【０１００】
１ 送信機
１０ データ送信部
１１１、１１２ チャネル符号化部
１２ インタリーブ部
１２１ 無線特性記憶部
１２２ ビット列分割部
１２３ ビット列多重化部
１２４ 実行フラグ生成部
１３１，１３２ 周波数信号処理部
１４１，１４２ 送信アンテナ
２ 受信機
２０ データ受信部
２１１，２１２ チャネル復号部
２２ デインタリーブ部
２３１，２３２ 周波数信号処理部
２４１，２４２ 受信アンテナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、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送信機であって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び／又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力するチャネル符号化手段と、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブするインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、前記インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する周波数信号処理手段と
を有し、
前記インタリーブ手段は、
キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶手段と、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、前記無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するビット列分割手段と、
前記ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するビット列多重化手段と、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成する実行フラグ生成手段と
を有することを特徴とするスペクトラムアグリゲーション用の送信機。
【請求項２】
前記インタリーブ手段は、
キャリア信号毎の無線特性値として、無線品質値、ドップラー周波数、中心周波数及びこれらの組み合わせを用いるものであり、
前記優先順は、当該無線特性値に応じて無線環境が良好なキャリア信号からの順であることを特徴とする請求項１に記載のスペクトラムアグリゲーション用の送信機。
【請求項３】
各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が、同一である場合、
前記ビット列分割手段は、各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて等分に分割し、
前記ビット列多重化手段は、前記ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、前記送信可能ビット数ずつ交互に多重化する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスペクトラムアグリゲーション用の送信機。
【請求項４】
各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が、異なる場合、
前記ビット列分割手段は、各符号化ビット列を、各キャリア信号の送信可能ビット数に応じた比率で分割し、
前記ビット列多重化手段は、前記ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、キャリア信号毎の送信可能ビット数に応じて当該送信可能ビット数ずつ交互に多重化する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスペクトラムアグリゲーション用の送信機。
【請求項５】
前記インタリーブ手段の前記ビット列多重化手段は、シンボルマッピングに応じたビット数ずつを多重化する
ＱＰＳＫのシンボルマッピング ：２ビットずつ
１６ＱＡＭのシンボルマッピング：４ビットずつ
６４ＱＡＭのシンボルマッピング：６ビットずつ
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のスペクトラムアグリゲーション用の送信機。
【請求項６】
前記ビット列分割手段及び前記ビット列多重化手段は、前記無線特性記憶手段を参照し、キャリア信号同士の間の無線特性値の差が所定閾値以内であった場合のみ、実行されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の送信機。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の送信機と通信する受信機であって、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、複数のアンテナから同時に受信するスペクトラムアグリゲーション用の受信機であって、
キャリア信号毎に、受信アンテナから出力された受信信号を周波数信号処理をし、各符号化ビット列を出力する周波数信号処理手段と
キャリア信号に跨って、前記周波数信号処理手段から出力された各符号化ビット列をデインタリーブするデインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、前記デインタリーブ手段から出力された符号化ビット列を復号するチャネル復号手段と
を有し、
前記デインタリーブ手段は、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、送信機から受信し、
実行フラグを用いて、キャリア信号に跨って、前記周波数信号処理手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号毎に逆多重化して分離し、
分離された各符号化ビット列を、キャリア信号毎に結合して復元する
ことを特徴とするスペクトラムアグリゲーション用の受信機。
【請求項８】
周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、複数のアンテナから同時に送信する送信機におけるスペクトラムアグリゲーション用の送信方法であって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び／又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力する第１のステップと、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブする第２のステップと、
キャリア信号毎に、前記インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する第３のステップと、
を有し、
第２のステップは、
受信機からフィードバックされた、キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶部を有し、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、前記無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するステップと、
前記ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するステップと、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成するステップと
を有することを特徴とするスペクトラムアグリゲーション用の送信方法。
【請求項９】
周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、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送信機に搭載されたコンピュータを機能させる送信プログラムであって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び／又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力するチャネル符号化手段と、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブするインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、前記インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する周波数信号処理手段と
を有し、
前記インタリーブ手段は、
受信機からフィードバックされた、キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶手段と、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、前記無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するビット列分割手段と、
前記ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するビット列多重化手段と、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成する実行フラグ生成手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とするスペクトラムアグリゲーション用の送信プログラム。
【請求項１】
周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、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送信機であって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び／又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力するチャネル符号化手段と、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブするインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、前記インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する周波数信号処理手段と
を有し、
前記インタリーブ手段は、
キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶手段と、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、前記無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するビット列分割手段と、
前記ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するビット列多重化手段と、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成する実行フラグ生成手段と
を有することを特徴とするスペクトラムアグリゲーション用の送信機。
【請求項２】
前記インタリーブ手段は、
キャリア信号毎の無線特性値として、無線品質値、ドップラー周波数、中心周波数及びこれらの組み合わせを用いるものであり、
前記優先順は、当該無線特性値に応じて無線環境が良好なキャリア信号からの順であることを特徴とする請求項１に記載のスペクトラムアグリゲーション用の送信機。
【請求項３】
各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が、同一である場合、
前記ビット列分割手段は、各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて等分に分割し、
前記ビット列多重化手段は、前記ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、前記送信可能ビット数ずつ交互に多重化する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスペクトラムアグリゲーション用の送信機。
【請求項４】
各キャリア信号のシンボルマッピングに基づく送信可能ビット数が、異なる場合、
前記ビット列分割手段は、各符号化ビット列を、各キャリア信号の送信可能ビット数に応じた比率で分割し、
前記ビット列多重化手段は、前記ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、キャリア信号毎の送信可能ビット数に応じて当該送信可能ビット数ずつ交互に多重化する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスペクトラムアグリゲーション用の送信機。
【請求項５】
前記インタリーブ手段の前記ビット列多重化手段は、シンボルマッピングに応じたビット数ずつを多重化する
ＱＰＳＫのシンボルマッピング ：２ビットずつ
１６ＱＡＭのシンボルマッピング：４ビットずつ
６４ＱＡＭのシンボルマッピング：６ビットずつ
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のスペクトラムアグリゲーション用の送信機。
【請求項６】
前記ビット列分割手段及び前記ビット列多重化手段は、前記無線特性記憶手段を参照し、キャリア信号同士の間の無線特性値の差が所定閾値以内であった場合のみ、実行されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の送信機。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の送信機と通信する受信機であって、周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、複数のアンテナから同時に受信するスペクトラムアグリゲーション用の受信機であって、
キャリア信号毎に、受信アンテナから出力された受信信号を周波数信号処理をし、各符号化ビット列を出力する周波数信号処理手段と
キャリア信号に跨って、前記周波数信号処理手段から出力された各符号化ビット列をデインタリーブするデインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、前記デインタリーブ手段から出力された符号化ビット列を復号するチャネル復号手段と
を有し、
前記デインタリーブ手段は、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、送信機から受信し、
実行フラグを用いて、キャリア信号に跨って、前記周波数信号処理手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号毎に逆多重化して分離し、
分離された各符号化ビット列を、キャリア信号毎に結合して復元する
ことを特徴とするスペクトラムアグリゲーション用の受信機。
【請求項８】
周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、複数のアンテナから同時に送信する送信機におけるスペクトラムアグリゲーション用の送信方法であって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び／又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力する第１のステップと、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブする第２のステップと、
キャリア信号毎に、前記インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する第３のステップと、
を有し、
第２のステップは、
受信機からフィードバックされた、キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶部を有し、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、前記無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するステップと、
前記ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するステップと、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成するステップと
を有することを特徴とするスペクトラムアグリゲーション用の送信方法。
【請求項９】
周波数帯域が互いに離れた複数のキャリア信号毎に、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送信機に搭載されたコンピュータを機能させる送信プログラムであって、
キャリア信号毎に、送信ブロックのビット列を誤り訂正符号化し、リソースブロックの数に基づいて区分された、データビット及び／又はパリティビットを含む符号化ビット列を出力するチャネル符号化手段と、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列をインタリーブするインタリーブ手段と、
キャリア信号毎に、前記インタリーブ手段から出力された符号化ビット列を周波数信号処理し、各送信アンテナへ出力する周波数信号処理手段と
を有し、
前記インタリーブ手段は、
受信機からフィードバックされた、キャリア信号毎の無線特性値を記憶する無線特性記憶手段と、
キャリア信号に跨って、前記チャネル符号化手段から出力された各符号化ビット列を、キャリア信号の数に基づいて分割すると共に、前記無線特性値に応じた優先順に基づいて、無線特性値の優先順が高いキャリア信号から、データビットを多く含むように分割するビット列分割手段と、
前記ビット列分割手段から出力された、キャリア信号毎の複数の符号化ビット列を、シンボルマッピングに応じて多重化するビット列多重化手段と、
キャリア間インタリーブの実行の有無を含む実行フラグを、受信機へ送信するべく生成する実行フラグ生成手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とするスペクトラムアグリゲーション用の送信プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−５５４７３（Ｐ２０１３−５５４７３Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９１７７４（Ｐ２０１１−１９１７７４）
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
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