集積回路
【課題】制御チャネル用CQIメモリの増加を抑え、データチャネルのスループットを改善する集積回路を提供する。
【解決手段】データチャネルと制御チャネルを多重送信し、両チャネルに適応変調を適用する場合、MCS選択部108には、1つのデータチャネル用CQIテーブルと、複数の制御チャネル用CQIテーブルとを設け、テーブル選択MCS決定部201は、端末の送信帯域幅に応じて前記複数のテーブルを切り替え、切り替えたCQIテーブルを用いて制御チャネルのMCSを決定する。
【解決手段】データチャネルと制御チャネルを多重送信し、両チャネルに適応変調を適用する場合、MCS選択部108には、1つのデータチャネル用CQIテーブルと、複数の制御チャネル用CQIテーブルとを設け、テーブル選択MCS決定部201は、端末の送信帯域幅に応じて前記複数のテーブルを切り替え、切り替えたCQIテーブルを用いて制御チャネルのMCSを決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、適応変調方式を採用した通信システムで使用される集積回路に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、3GPP RAN LTE(Long Term Evolution)の上り回線において、低いPAPR(Peak to Average Power Ratio)を達成するために、シングル・キャリア伝送が注目されている。また、各ユーザの回線品質情報(CQI:Channel Quality Indicator)に応じてユーザ毎にMCS(Modulation and Coding Scheme)パターンを選択し、高いスループットを得るように適応変調(AMC:Adaptive Modulation and Coding)する方式が検討されている。
【0003】
また、下り回線のデータチャネルに対して適応変調やハイブリッドARQを適用するために、上り回線においては、下りCQI情報や下りACK/NACK情報を制御チャネルで送信する。
【0004】
図1に、端末がデータチャネルの適応変調等に用いるMCSテーブル(以下、「CQIテーブル」という)を示す(例えば、非特許文献1参照)。ここでは、CQI値、すなわち、SNR等の回線品質情報に基づいて、さまざまな変調方式、符号化率が図1に示すテーブルから読み出され、データチャネルのMCSが決定されることを表している。
【0005】
また、上り回線におけるデータチャネルと制御チャネルは、同一のフレームで送信することが検討されており、さらに、制御チャネルのMCSは、データチャネルのMCSを決定するCQIを用いて、データチャネルのMCSと同時に決定される(例えば、非特許文献2参照)。
【0006】
したがって、制御チャネルのMCSも同様に、CQIによって、さまざまな変調方式及び符号化率(以下、「SE:Spectral Efficiency」という。なお、SEはシンボル当りのビット数×符号化率で定義する)が決定される。図2は、データチャネルのSEと制御チャネルのSEとの相対関係を示したCQIテーブルの具体例を示す図である。この制御チャネルはハイブリッドARQが適用されない。そのため、制御チャネルのSEは、受信環境が劣悪な場合においても所要品質を満たすように、それぞれのCQIに対してロバスト、すなわち、低いSEとなるように設定される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】R1-073344, Nokia,“Update to 64QAM CQI tables” , 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #50 , Athens, Greece, August 20-24, 2007
【非特許文献2】3GPP TS36.212 V8.0.0
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、上記の技術では、受信環境が劣悪でない状況においては、テーブルから読み出されたSEでは制御チャネルの所要品質を充分に満たしてしまい、制御チャネルに無駄な無線リソースを使用してしまう。結果として、データチャネルのスループットが低下するという問題がある。
【0009】
この様子を図3に示す場合を例に説明する。図3に示すように、データチャネルと制御チャネルを同一フレームで多重送信する場合、使用可能なリソースサイズが決定されている。受信環境が劣悪ではない場合、制御チャネルの所要品質を充分に満たせるSEが設定されるため、制御チャネル用リソースが無駄となる。しかしながら、この無駄なリソースは、データチャネル用リソースとして使用することができず、データチャネルのスループットが低下してしまう。
【0010】
本発明の目的は、データチャネルのスループットを改善する集積回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の集積回路は、データチャネルのMCSと、制御データの種類毎の補正値とを用いて、前記制御データを符号化する符号化処理と、前記データチャネルのデータと、前記制御データの種類に応じた符号化率の、前記符号化された制御データとを送信する送信処理と、を制御するようにした。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、データチャネルのスループットを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】端末がデータチャネルの適応変調等に用いるCQIテーブルを示す図
【図2】データチャネルのSEと制御チャネルのSEとの相対関係を示したCQIテーブルの具体例を示す図
【図3】データチャネルと制御チャネルを同一フレームで多重送信する様子を示す図
【図4】データチャネルの所要BLERが10%における受信SNRとSEとの関係を示す図
【図5】ACK/NACKの所要BERが0.01%における受信SNRとSEとの関係を示す図
【図6】本発明の実施の形態1に係る無線通信端末装置の構成を示すブロック図
【図7】図6に示したMCS選択部の内部構成を示すブロック図
【図8】制御チャネル用CQIテーブルの一例を示す図
【図9】制御チャネル用CQIテーブルの他の例を示す図
【図10】本発明の実施の形態2に係るMCS選択部の内部構成を示すブロック図
【図11】オフセット参照テーブルの一例を示す図
【図12】制御チャネル用CQIテーブルの一例を示す図
【図13】本発明の実施の形態3に係るCQIテーブルを示す図
【図14】本発明の実施の形態4に係るCQIテーブルを示す図
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図4に、シミュレーション結果から得られたデータチャネルの所要BLERが10%における受信SNRとSE(Spectral Efficiency)との関係を示す。また、図5に、制御チャネルであるACK/NACKの所要BERが0.01%における受信SNRとSEとの関係を示す。本実施の形態では、AWGNでの性能と、周波数ホッピング無し(帯域幅180kHz)との受信SNR差がデータチャネルの場合5dBであるのに対し、制御チャネルの場合9dBであり、制御チャネルの性能が大きく劣化している点に着目している。すなわち、ある特定の条件において、データチャネルの性能と制御チャネルの性能が大きく異なっている点に着目している。
【0015】
(実施の形態1)
図6は、本発明の実施の形態1に係る無線通信端末装置の構成を示すブロック図である。以下、図6を参照して無線通信端末装置の構成について説明する。無線受信部102は、アンテナ101を介して受信した信号をベースバンド信号に変換し、CP除去部103に出力する。
【0016】
CP除去部103は、無線受信部102から出力されたベースバンド信号のCP(Cyclic Prefix)を除去し、得られた信号をFFT部104に出力する。
【0017】
FFT部104は、CP除去部103から出力された時間領域の信号に対して、FFT(Fast Fourier Transform)を施し、得られた周波数領域の信号を伝送路推定部105及び復調部106に出力する。
【0018】
伝送路推定部105は、FFT部104から出力された信号に含まれるパイロット信号を用いて、受信信号の伝送路環境を推定し、推定結果を復調部106に出力する。
【0019】
復調部106は、FFT部104から出力された受信信号のうち、パイロット信号等の制御情報が除かれた信号、すなわち、データ情報に対し、伝送路推定部105から出力された伝送路環境の推定結果に基づいて伝送路補償を行う。また、復調部106は、通信相手の基地局が使用したMCSと同一のMCSに基づいて、伝送路補償後の信号に対し復調処理を施し、復号化部107に出力する。
【0020】
復号化部107は、復調部106から出力された復調信号に対して誤り訂正を行い、受信信号から情報データ列とCQI情報、帯域幅情報を取り出す。CQI情報と帯域幅情報は、MCS選択部108に出力される。
【0021】
MCS選択部108は、後述するCQIテーブルを備え、復号化部107から出力されたCQI情報に対応するMCSパターンをCQIテーブルから読み出し、読み出したMCSパターンをデータチャネルのMCS(MCS1)として決定する。また、MCS選択部108は、後述する複数のCQIテーブルを参照して、復号化部107から出力されたCQI情報と帯域幅情報とに基づいて、制御チャネルのMCSパターン(MCS2)を決定する。決定されたMCS1は符号化変調部109に出力され、MCS2は符号化変調部110に出力される。
【0022】
符号化変調部109は、入力されるユーザデータ(送信データ列)に対し、MCS選択部108から出力されたMCS1に基づいて、符号化及び変調処理を施し、データチャネルの送信データを生成する。生成されたデータチャネルの送信データはチャネル多重化部111に出力される。
【0023】
符号化変調部110は、入力される制御データに対し、MCS選択部108から出力されたMCS2に基づいて、符号化及び変調処理を施し、制御チャネルの送信データを生成する。生成された制御チャネルの送信データはチャネル多重化部111に出力される。
【0024】
チャネル多重化部111は、符号化変調部109から出力されたデータチャネル及び符号化変調部110から出力された制御チャネルの各送信データを時分割多重する。多重化された送信データはDFT-s-OFDM部112に出力される。
【0025】
DFT-s-OFDM部112は、チャネル多重化部111から出力された送信データに離散フーリエ変換(DFT)を施し、周波数成分のデータに時間−周波数変換を行い、周波数領域信号を得る。そして、送信サブキャリアに周波数領域信号をマッピングした後、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)処理を行い、時間領域信号に変換する。得られた時間領域信号はCP付加部113に出力される。
【0026】
CP付加部113は、DFT-s-OFDM部112から出力された送信データ列の各フレームにおいて、フレーム末尾のデータを複製してフレーム先頭に付加することにより、送信データ列にCPを付加し、無線送信部114に出力する。
【0027】
無線送信部114は、CP付加部113から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯域へ周波数変換し、アンテナ101を介して送信する。
【0028】
図7は、図6に示したMCS選択部108の内部構成を示すブロック図である。テーブル選択MCS決定部201は、図8に示す制御チャネル用CQIテーブルのうち、該当する帯域幅のCQIテーブルを参照して、入力されたCQIに基づいて、制御チャネルのMCS2を決定する。
【0029】
MCS決定部202は、データ用CQIテーブルを参照して、入力されたCQIに基づいて、データチャネルのMCS1を決定する。
【0030】
図8は、制御チャネル用CQIテーブルの一例を示す図である。ここでは、帯域幅が500kHz以下の場合のCQIテーブルをテーブル1とし、帯域幅が500kHzより大きい場合のCQIテーブルをテーブル2としている。また、テーブル1は、テーブル2と比較して同一CQIにおけるSEが低めに設定されている。帯域幅が500kHzと狭い場合、すなわち、周波数ダイバーシチ効果が小さい場合においては、より低いSEが選択され、他方、周波数ダイバーシチ効果が大きい場合においては、テーブル1のSEよりも高いSEが選択される。したがって、周波数ダイバーシチ効果が大きい場合に、周波数ダイバーシチ効果が小さい場合と比較して、より少ない制御チャネルリソースで制御チャネルの所要品質を満たすことが可能となるため、データチャネルに使用するリソース量を増やすことが可能となる。
【0031】
このように実施の形態1によれば、データチャネルと制御チャネルを多重送信し、両チャネルに適応変調が適用される場合、1つのデータチャネル用CQIテーブルと、複数の制御チャネル用CQIテーブルとを設け、端末の送信帯域幅により、前記複数のテーブルを切り替え、制御チャネルのMCSを決定することにより、帯域幅に適切なMCSを決定することが可能となり、制御チャネルに使用する無線リソースを適切に割り当てることができ、データチャネルに使用する無線リソースを増加させることができる。これにより、データチャネルのスループットを改善することができる。
【0032】
なお、本実施の形態では、送信帯域幅のみに基づいてCQIテーブルを選択するものとして説明したが、図9に示すように、帯域幅に加えて、データチャネルのスケジューリング方式と合わせ、4つのCQIテーブルを選択するようにしてもよい。データチャネルにパーシステントスケジューリングが使用される場合、データチャネルのMCSをロバストにするため、低めのCQIが通知される。その場合、通常スケジューリング(ダイナミックスケジューリング)と、パーシステントスケジューリングの2種類のスケジューリングによるCQI差を考慮し、制御チャネル用のCQIテーブルを複数持つ構成とし、制御チャネルのMCS及び使用リソースを適切にすることで、データチャネルに使用するリソース量を増加させることが可能となる。
【0033】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係る無線通信端末装置の構成は、実施の形態1の図6に示した構成と同様であるので、図6を援用し、重複する説明は省略する。
【0034】
図10は、本発明の実施の形態2に係るMCS選択部108の内部構成を示すブロック図である。CQIオフセットMCS決定部301は、図11に示すオフセット参照テーブル、CQI情報及び式(1)を用いて、制御チャネル用CQIを算出する。
制御チャネル用CQI=CQI+Σオフセット[条件] …(1)
【0035】
また、CQIオフセットMCS決定部301は、図12に示す制御チャネル用CQIテーブルを参照して、その制御チャネル用CQIに基づいて、制御チャネルのMCS2を決定する。
【0036】
図11は、オフセット参照テーブルの一例を示す図である。ここでは、データチャネルのスケジューリング方式がダイナミックスケジューリングの場合はオフセットを0とし、パーシステントスケジューリングの場合はオフセットを2としている。この場合、通常スケジューリング(ダイナミックスケジューリング)と、パーシステントスケジューリングの2種類のスケジューリングによるCQI差を考慮し、オフセットを持たせている。
【0037】
また、データチャネルの周波数ホッピング有りの場合はオフセットを0とし、周波数ホッピング無しで帯域幅が1RB(リソースブロック)の場合はオフセットを−4としている。フレーム内周波数ホッピングが適用されず、さらに、狭帯域送信されるような、周波数ダイバーシチ効果が小さい場合に、より低いMCSを選択するようにオフセットを持たせている。制御チャネルは、送信するビット数が比較的少なく、符号化による利得が得られにくいためである。上記理由を考慮し、帯域幅によるオフセットを持たせている。
【0038】
さらに、データチャネルの送信回数が初回送信である場合はオフセットを0とし、再送である場合はオフセットを−2としている。データチャネルが再送されるような状況においては、予想以上に受信品質が悪い場合であり、このような場合には、制御チャネルに関しても受信品質の低下を招く恐れがあるため、より低いMCSを選択できるようにオフセットを持たせている。
【0039】
以上のように、データスケジューリング方法、帯域幅、フレーム内周波数ホッピング、データチャネルの再送回数などの端末のパラメータによって、より適切なMCSを設定することが可能となる。したがって、適切な制御チャネルリソースで制御チャネルの所要品質を満たすことが可能となるため、データチャネルに使用するリソース量を増やすことが可能となる。
【0040】
図12は、制御チャネル用CQIテーブルの一例を示す図である。ここでは、基本テーブルであるCQIが0〜30におけるSEに加えて、CQIが−10〜−1の場合の低いSEと、31〜37の場合の高いSEを新たに設定している。ここで、低いSE領域は、オフセットがマイナスの場合に主に用いられ、高いSE領域は、オフセットがプラスの場合に主に用いられる。
【0041】
このように実施の形態2によれば、データチャネルと制御チャネルとを多重送信し、両チャネルに適応変調が適用される場合、1つのデータチャネル用CQIテーブルと、そのデータチャネル用CQIテーブルよりも大きなサイズで構成される1つの連続した制御チャネル用CQIテーブルと、端末のパラメータからなるオフセット参照テーブルを用いて、データチャネルのCQIに、オフセット参照テーブルから読み出した全オフセット量を加算したCQIによって、制御チャネルのMCSを決定することにより、メモリの増加を抑えるとともに、データチャネルのスループットを改善することができる。
【0042】
(実施の形態3)
図13は、本発明の実施の形態3に係るCQIテーブルであり、式(1)に倍率(N)を乗算することにより、基本テーブルの設定範囲を拡大あるいは縮小することができる。制御チャネル用CQIは、式(2)を用いて算出される。
制御チャネル用CQI=floor(N×(CQI+Σオフセット[条件]))…(2)
ここで、Nは小数である。
【0043】
例えば、LTEで用いられる上りCQIチャネルやACK/NACKチャネルのように、符号化方式が異なる場合に対応可能とするため、Nの値を変えることで、異なる符号化方式を用いた制御チャネルに適用できる。すなわち、上りCQIチャネルの場合においては、オフセットとNの値を変えることで対応し、ACK/NACKチャネルの場合には、オフセットのみ(N=1)で対応させることで、2種類の制御チャネルのMCSを同一CQIテーブルから参照することが可能となる。
【0044】
このように実施の形態3によれば、全オフセット量を加算した制御チャネル用CQIに対して、倍率を乗算することにより、新たな制御チャネル用CQIを算出し、制御チャネルのMCSを決定することにより、符号化方法が異なる制御チャネルの場合でも、メモリの増加を抑え、データチャネルのスループットを改善することができる。
【0045】
(実施の形態4)
図14は、本発明の実施の形態4に係るCQIテーブルであり、実施の形態3に示した式(2)を用いて算出される。ただし、Nは小数であり、N=N_A(CQI<CQI_TH)、N=N_B(CQI>CQI_TH)とする。図14は、具体的には、CQI_TH=3、N_A=0.7、N_B=1.3の場合を示している。このように、CQIの大きさによって倍率(N)を変えることにより、より精度よくMCSを決定することができる。
【0046】
このように実施の形態4によれば、全オフセット量を加算した制御チャネル用CQIに倍率を乗算し、その倍率をCQIの大きさによって変え、制御チャネル用CQIを算出し、制御チャネルのMCSを決定することにより、符号化方法が異なる制御チャネルの場合でも、メモリの増加を抑え、さらにデータチャネルのスループットを改善することができる。
【0047】
なお、実施の形態3及び4では、Nを乗算するという一次の線形処理について説明したが、高次の線形処理を用いてもよい。
【0048】
なお、上記各実施の形態では、制御チャネルのCQIテーブルにおいて、一番低いSE(MCS)に制御チャネルを送信しないように、(Drop)を含めてもよい。
【0049】
また、上記各実施の形態において、算出した制御チャネル用CQIが制御チャネル用CQIテーブルの範囲外の場合、CQIテーブルの両端のSE(MCS)としてもよいし、外挿補間により求めてもよい。
【0050】
上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【0051】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
【0052】
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【0053】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【0054】
2008年1月4日出願の特願2008−000199の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【0055】
本発明にかかる集積回路は、データチャネルのスループットを改善することができ、例えば、移動通信システム等に適用できる。
【符号の説明】
【0056】
101 アンテナ
102 無線受信部
103 CP除去部
104 FFT部
105 伝送路推定部
106 復調部
107 復号化部
108 MCS選択部
109、110 符号化変調部
111 チャネル多重化部
112 DFT−s−OFDM部
113 CP付加部
114 無線送信部
201 テーブル選択MCS決定部
202 MCS決定部
301 CQIオフセットMCS決定部
【技術分野】
【0001】
本発明は、適応変調方式を採用した通信システムで使用される集積回路に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、3GPP RAN LTE(Long Term Evolution)の上り回線において、低いPAPR(Peak to Average Power Ratio)を達成するために、シングル・キャリア伝送が注目されている。また、各ユーザの回線品質情報(CQI:Channel Quality Indicator)に応じてユーザ毎にMCS(Modulation and Coding Scheme)パターンを選択し、高いスループットを得るように適応変調(AMC:Adaptive Modulation and Coding)する方式が検討されている。
【0003】
また、下り回線のデータチャネルに対して適応変調やハイブリッドARQを適用するために、上り回線においては、下りCQI情報や下りACK/NACK情報を制御チャネルで送信する。
【0004】
図1に、端末がデータチャネルの適応変調等に用いるMCSテーブル(以下、「CQIテーブル」という)を示す(例えば、非特許文献1参照)。ここでは、CQI値、すなわち、SNR等の回線品質情報に基づいて、さまざまな変調方式、符号化率が図1に示すテーブルから読み出され、データチャネルのMCSが決定されることを表している。
【0005】
また、上り回線におけるデータチャネルと制御チャネルは、同一のフレームで送信することが検討されており、さらに、制御チャネルのMCSは、データチャネルのMCSを決定するCQIを用いて、データチャネルのMCSと同時に決定される(例えば、非特許文献2参照)。
【0006】
したがって、制御チャネルのMCSも同様に、CQIによって、さまざまな変調方式及び符号化率(以下、「SE:Spectral Efficiency」という。なお、SEはシンボル当りのビット数×符号化率で定義する)が決定される。図2は、データチャネルのSEと制御チャネルのSEとの相対関係を示したCQIテーブルの具体例を示す図である。この制御チャネルはハイブリッドARQが適用されない。そのため、制御チャネルのSEは、受信環境が劣悪な場合においても所要品質を満たすように、それぞれのCQIに対してロバスト、すなわち、低いSEとなるように設定される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】R1-073344, Nokia,“Update to 64QAM CQI tables” , 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #50 , Athens, Greece, August 20-24, 2007
【非特許文献2】3GPP TS36.212 V8.0.0
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、上記の技術では、受信環境が劣悪でない状況においては、テーブルから読み出されたSEでは制御チャネルの所要品質を充分に満たしてしまい、制御チャネルに無駄な無線リソースを使用してしまう。結果として、データチャネルのスループットが低下するという問題がある。
【0009】
この様子を図3に示す場合を例に説明する。図3に示すように、データチャネルと制御チャネルを同一フレームで多重送信する場合、使用可能なリソースサイズが決定されている。受信環境が劣悪ではない場合、制御チャネルの所要品質を充分に満たせるSEが設定されるため、制御チャネル用リソースが無駄となる。しかしながら、この無駄なリソースは、データチャネル用リソースとして使用することができず、データチャネルのスループットが低下してしまう。
【0010】
本発明の目的は、データチャネルのスループットを改善する集積回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の集積回路は、データチャネルのMCSと、制御データの種類毎の補正値とを用いて、前記制御データを符号化する符号化処理と、前記データチャネルのデータと、前記制御データの種類に応じた符号化率の、前記符号化された制御データとを送信する送信処理と、を制御するようにした。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、データチャネルのスループットを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】端末がデータチャネルの適応変調等に用いるCQIテーブルを示す図
【図2】データチャネルのSEと制御チャネルのSEとの相対関係を示したCQIテーブルの具体例を示す図
【図3】データチャネルと制御チャネルを同一フレームで多重送信する様子を示す図
【図4】データチャネルの所要BLERが10%における受信SNRとSEとの関係を示す図
【図5】ACK/NACKの所要BERが0.01%における受信SNRとSEとの関係を示す図
【図6】本発明の実施の形態1に係る無線通信端末装置の構成を示すブロック図
【図7】図6に示したMCS選択部の内部構成を示すブロック図
【図8】制御チャネル用CQIテーブルの一例を示す図
【図9】制御チャネル用CQIテーブルの他の例を示す図
【図10】本発明の実施の形態2に係るMCS選択部の内部構成を示すブロック図
【図11】オフセット参照テーブルの一例を示す図
【図12】制御チャネル用CQIテーブルの一例を示す図
【図13】本発明の実施の形態3に係るCQIテーブルを示す図
【図14】本発明の実施の形態4に係るCQIテーブルを示す図
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図4に、シミュレーション結果から得られたデータチャネルの所要BLERが10%における受信SNRとSE(Spectral Efficiency)との関係を示す。また、図5に、制御チャネルであるACK/NACKの所要BERが0.01%における受信SNRとSEとの関係を示す。本実施の形態では、AWGNでの性能と、周波数ホッピング無し(帯域幅180kHz)との受信SNR差がデータチャネルの場合5dBであるのに対し、制御チャネルの場合9dBであり、制御チャネルの性能が大きく劣化している点に着目している。すなわち、ある特定の条件において、データチャネルの性能と制御チャネルの性能が大きく異なっている点に着目している。
【0015】
(実施の形態1)
図6は、本発明の実施の形態1に係る無線通信端末装置の構成を示すブロック図である。以下、図6を参照して無線通信端末装置の構成について説明する。無線受信部102は、アンテナ101を介して受信した信号をベースバンド信号に変換し、CP除去部103に出力する。
【0016】
CP除去部103は、無線受信部102から出力されたベースバンド信号のCP(Cyclic Prefix)を除去し、得られた信号をFFT部104に出力する。
【0017】
FFT部104は、CP除去部103から出力された時間領域の信号に対して、FFT(Fast Fourier Transform)を施し、得られた周波数領域の信号を伝送路推定部105及び復調部106に出力する。
【0018】
伝送路推定部105は、FFT部104から出力された信号に含まれるパイロット信号を用いて、受信信号の伝送路環境を推定し、推定結果を復調部106に出力する。
【0019】
復調部106は、FFT部104から出力された受信信号のうち、パイロット信号等の制御情報が除かれた信号、すなわち、データ情報に対し、伝送路推定部105から出力された伝送路環境の推定結果に基づいて伝送路補償を行う。また、復調部106は、通信相手の基地局が使用したMCSと同一のMCSに基づいて、伝送路補償後の信号に対し復調処理を施し、復号化部107に出力する。
【0020】
復号化部107は、復調部106から出力された復調信号に対して誤り訂正を行い、受信信号から情報データ列とCQI情報、帯域幅情報を取り出す。CQI情報と帯域幅情報は、MCS選択部108に出力される。
【0021】
MCS選択部108は、後述するCQIテーブルを備え、復号化部107から出力されたCQI情報に対応するMCSパターンをCQIテーブルから読み出し、読み出したMCSパターンをデータチャネルのMCS(MCS1)として決定する。また、MCS選択部108は、後述する複数のCQIテーブルを参照して、復号化部107から出力されたCQI情報と帯域幅情報とに基づいて、制御チャネルのMCSパターン(MCS2)を決定する。決定されたMCS1は符号化変調部109に出力され、MCS2は符号化変調部110に出力される。
【0022】
符号化変調部109は、入力されるユーザデータ(送信データ列)に対し、MCS選択部108から出力されたMCS1に基づいて、符号化及び変調処理を施し、データチャネルの送信データを生成する。生成されたデータチャネルの送信データはチャネル多重化部111に出力される。
【0023】
符号化変調部110は、入力される制御データに対し、MCS選択部108から出力されたMCS2に基づいて、符号化及び変調処理を施し、制御チャネルの送信データを生成する。生成された制御チャネルの送信データはチャネル多重化部111に出力される。
【0024】
チャネル多重化部111は、符号化変調部109から出力されたデータチャネル及び符号化変調部110から出力された制御チャネルの各送信データを時分割多重する。多重化された送信データはDFT-s-OFDM部112に出力される。
【0025】
DFT-s-OFDM部112は、チャネル多重化部111から出力された送信データに離散フーリエ変換(DFT)を施し、周波数成分のデータに時間−周波数変換を行い、周波数領域信号を得る。そして、送信サブキャリアに周波数領域信号をマッピングした後、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)処理を行い、時間領域信号に変換する。得られた時間領域信号はCP付加部113に出力される。
【0026】
CP付加部113は、DFT-s-OFDM部112から出力された送信データ列の各フレームにおいて、フレーム末尾のデータを複製してフレーム先頭に付加することにより、送信データ列にCPを付加し、無線送信部114に出力する。
【0027】
無線送信部114は、CP付加部113から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯域へ周波数変換し、アンテナ101を介して送信する。
【0028】
図7は、図6に示したMCS選択部108の内部構成を示すブロック図である。テーブル選択MCS決定部201は、図8に示す制御チャネル用CQIテーブルのうち、該当する帯域幅のCQIテーブルを参照して、入力されたCQIに基づいて、制御チャネルのMCS2を決定する。
【0029】
MCS決定部202は、データ用CQIテーブルを参照して、入力されたCQIに基づいて、データチャネルのMCS1を決定する。
【0030】
図8は、制御チャネル用CQIテーブルの一例を示す図である。ここでは、帯域幅が500kHz以下の場合のCQIテーブルをテーブル1とし、帯域幅が500kHzより大きい場合のCQIテーブルをテーブル2としている。また、テーブル1は、テーブル2と比較して同一CQIにおけるSEが低めに設定されている。帯域幅が500kHzと狭い場合、すなわち、周波数ダイバーシチ効果が小さい場合においては、より低いSEが選択され、他方、周波数ダイバーシチ効果が大きい場合においては、テーブル1のSEよりも高いSEが選択される。したがって、周波数ダイバーシチ効果が大きい場合に、周波数ダイバーシチ効果が小さい場合と比較して、より少ない制御チャネルリソースで制御チャネルの所要品質を満たすことが可能となるため、データチャネルに使用するリソース量を増やすことが可能となる。
【0031】
このように実施の形態1によれば、データチャネルと制御チャネルを多重送信し、両チャネルに適応変調が適用される場合、1つのデータチャネル用CQIテーブルと、複数の制御チャネル用CQIテーブルとを設け、端末の送信帯域幅により、前記複数のテーブルを切り替え、制御チャネルのMCSを決定することにより、帯域幅に適切なMCSを決定することが可能となり、制御チャネルに使用する無線リソースを適切に割り当てることができ、データチャネルに使用する無線リソースを増加させることができる。これにより、データチャネルのスループットを改善することができる。
【0032】
なお、本実施の形態では、送信帯域幅のみに基づいてCQIテーブルを選択するものとして説明したが、図9に示すように、帯域幅に加えて、データチャネルのスケジューリング方式と合わせ、4つのCQIテーブルを選択するようにしてもよい。データチャネルにパーシステントスケジューリングが使用される場合、データチャネルのMCSをロバストにするため、低めのCQIが通知される。その場合、通常スケジューリング(ダイナミックスケジューリング)と、パーシステントスケジューリングの2種類のスケジューリングによるCQI差を考慮し、制御チャネル用のCQIテーブルを複数持つ構成とし、制御チャネルのMCS及び使用リソースを適切にすることで、データチャネルに使用するリソース量を増加させることが可能となる。
【0033】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係る無線通信端末装置の構成は、実施の形態1の図6に示した構成と同様であるので、図6を援用し、重複する説明は省略する。
【0034】
図10は、本発明の実施の形態2に係るMCS選択部108の内部構成を示すブロック図である。CQIオフセットMCS決定部301は、図11に示すオフセット参照テーブル、CQI情報及び式(1)を用いて、制御チャネル用CQIを算出する。
制御チャネル用CQI=CQI+Σオフセット[条件] …(1)
【0035】
また、CQIオフセットMCS決定部301は、図12に示す制御チャネル用CQIテーブルを参照して、その制御チャネル用CQIに基づいて、制御チャネルのMCS2を決定する。
【0036】
図11は、オフセット参照テーブルの一例を示す図である。ここでは、データチャネルのスケジューリング方式がダイナミックスケジューリングの場合はオフセットを0とし、パーシステントスケジューリングの場合はオフセットを2としている。この場合、通常スケジューリング(ダイナミックスケジューリング)と、パーシステントスケジューリングの2種類のスケジューリングによるCQI差を考慮し、オフセットを持たせている。
【0037】
また、データチャネルの周波数ホッピング有りの場合はオフセットを0とし、周波数ホッピング無しで帯域幅が1RB(リソースブロック)の場合はオフセットを−4としている。フレーム内周波数ホッピングが適用されず、さらに、狭帯域送信されるような、周波数ダイバーシチ効果が小さい場合に、より低いMCSを選択するようにオフセットを持たせている。制御チャネルは、送信するビット数が比較的少なく、符号化による利得が得られにくいためである。上記理由を考慮し、帯域幅によるオフセットを持たせている。
【0038】
さらに、データチャネルの送信回数が初回送信である場合はオフセットを0とし、再送である場合はオフセットを−2としている。データチャネルが再送されるような状況においては、予想以上に受信品質が悪い場合であり、このような場合には、制御チャネルに関しても受信品質の低下を招く恐れがあるため、より低いMCSを選択できるようにオフセットを持たせている。
【0039】
以上のように、データスケジューリング方法、帯域幅、フレーム内周波数ホッピング、データチャネルの再送回数などの端末のパラメータによって、より適切なMCSを設定することが可能となる。したがって、適切な制御チャネルリソースで制御チャネルの所要品質を満たすことが可能となるため、データチャネルに使用するリソース量を増やすことが可能となる。
【0040】
図12は、制御チャネル用CQIテーブルの一例を示す図である。ここでは、基本テーブルであるCQIが0〜30におけるSEに加えて、CQIが−10〜−1の場合の低いSEと、31〜37の場合の高いSEを新たに設定している。ここで、低いSE領域は、オフセットがマイナスの場合に主に用いられ、高いSE領域は、オフセットがプラスの場合に主に用いられる。
【0041】
このように実施の形態2によれば、データチャネルと制御チャネルとを多重送信し、両チャネルに適応変調が適用される場合、1つのデータチャネル用CQIテーブルと、そのデータチャネル用CQIテーブルよりも大きなサイズで構成される1つの連続した制御チャネル用CQIテーブルと、端末のパラメータからなるオフセット参照テーブルを用いて、データチャネルのCQIに、オフセット参照テーブルから読み出した全オフセット量を加算したCQIによって、制御チャネルのMCSを決定することにより、メモリの増加を抑えるとともに、データチャネルのスループットを改善することができる。
【0042】
(実施の形態3)
図13は、本発明の実施の形態3に係るCQIテーブルであり、式(1)に倍率(N)を乗算することにより、基本テーブルの設定範囲を拡大あるいは縮小することができる。制御チャネル用CQIは、式(2)を用いて算出される。
制御チャネル用CQI=floor(N×(CQI+Σオフセット[条件]))…(2)
ここで、Nは小数である。
【0043】
例えば、LTEで用いられる上りCQIチャネルやACK/NACKチャネルのように、符号化方式が異なる場合に対応可能とするため、Nの値を変えることで、異なる符号化方式を用いた制御チャネルに適用できる。すなわち、上りCQIチャネルの場合においては、オフセットとNの値を変えることで対応し、ACK/NACKチャネルの場合には、オフセットのみ(N=1)で対応させることで、2種類の制御チャネルのMCSを同一CQIテーブルから参照することが可能となる。
【0044】
このように実施の形態3によれば、全オフセット量を加算した制御チャネル用CQIに対して、倍率を乗算することにより、新たな制御チャネル用CQIを算出し、制御チャネルのMCSを決定することにより、符号化方法が異なる制御チャネルの場合でも、メモリの増加を抑え、データチャネルのスループットを改善することができる。
【0045】
(実施の形態4)
図14は、本発明の実施の形態4に係るCQIテーブルであり、実施の形態3に示した式(2)を用いて算出される。ただし、Nは小数であり、N=N_A(CQI<CQI_TH)、N=N_B(CQI>CQI_TH)とする。図14は、具体的には、CQI_TH=3、N_A=0.7、N_B=1.3の場合を示している。このように、CQIの大きさによって倍率(N)を変えることにより、より精度よくMCSを決定することができる。
【0046】
このように実施の形態4によれば、全オフセット量を加算した制御チャネル用CQIに倍率を乗算し、その倍率をCQIの大きさによって変え、制御チャネル用CQIを算出し、制御チャネルのMCSを決定することにより、符号化方法が異なる制御チャネルの場合でも、メモリの増加を抑え、さらにデータチャネルのスループットを改善することができる。
【0047】
なお、実施の形態3及び4では、Nを乗算するという一次の線形処理について説明したが、高次の線形処理を用いてもよい。
【0048】
なお、上記各実施の形態では、制御チャネルのCQIテーブルにおいて、一番低いSE(MCS)に制御チャネルを送信しないように、(Drop)を含めてもよい。
【0049】
また、上記各実施の形態において、算出した制御チャネル用CQIが制御チャネル用CQIテーブルの範囲外の場合、CQIテーブルの両端のSE(MCS)としてもよいし、外挿補間により求めてもよい。
【0050】
上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【0051】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
【0052】
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【0053】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【0054】
2008年1月4日出願の特願2008−000199の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【0055】
本発明にかかる集積回路は、データチャネルのスループットを改善することができ、例えば、移動通信システム等に適用できる。
【符号の説明】
【0056】
101 アンテナ
102 無線受信部
103 CP除去部
104 FFT部
105 伝送路推定部
106 復調部
107 復号化部
108 MCS選択部
109、110 符号化変調部
111 チャネル多重化部
112 DFT−s−OFDM部
113 CP付加部
114 無線送信部
201 テーブル選択MCS決定部
202 MCS決定部
301 CQIオフセットMCS決定部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
データチャネルのMCSと、制御データの種類毎の補正値とを用いて、前記制御データを符号化する符号化処理と、
前記データチャネルのデータと、前記制御データの種類に応じた符号化率の、前記符号化された制御データとを送信する送信処理と、
を制御する集積回路。
【請求項2】
前記符号化処理は、前記制御データの種類毎に、異なる符号化率の前記符号化された制御データを生成する、
請求項1に記載の集積回路。
【請求項3】
前記符号化処理は、前記データチャネルの前記MCSと前記補正値とに基づいて決定されたMCSを用いて、前記制御データを符号化する、
請求項1又は請求項2に記載の集積回路。
【請求項4】
前記制御データは、ACK/NACK又はCQIである、
請求項1から請求項3のいずれかに記載の集積回路。
【請求項5】
前記送信処理は、前記データと前記符号化された制御データとを多重して送信する、
請求項1から請求項4のいずれかに記載の集積回路。
【請求項6】
制御情報を受信する受信処理、をさらに制御し、
前記符号化処理は、受信した前記制御情報に基づいて、前記データチャネルのMCSを決定する、
請求項1から請求項5のいずれかに記載の集積回路。
【請求項7】
前記符号化処理は、受信した前記制御情報と、前記補正値とを用いて、前記制御データを符号化する、
請求項6に記載の集積回路。
【請求項8】
前記符号化処理は、前記補正値を用いて、受信した前記制御情報を補正し、補正した制御情報に基づいて、前記制御データを符号化する、
請求項6又は請求項7に記載の集積回路。
【請求項9】
前記制御情報は、CQIである、
請求項6から請求項8のいずれかに記載の集積回路。
【請求項10】
前記補正値は、所定のオフセット量に、前記制御データの種類毎の倍率を乗算したものである、
請求項1から請求項9のいずれかに記載の集積回路。
【請求項11】
前記補正値は、前記データと前記制御データとを送信する無線送信装置のパラメータに関連付けられている、
請求項1から請求項10のいずれかに記載の集積回路。
【請求項12】
前記パラメータは、送信帯域幅、スケジューリング方法、周波数ホッピング又は再送回数である、
請求項11に記載の集積回路。
【請求項1】
データチャネルのMCSと、制御データの種類毎の補正値とを用いて、前記制御データを符号化する符号化処理と、
前記データチャネルのデータと、前記制御データの種類に応じた符号化率の、前記符号化された制御データとを送信する送信処理と、
を制御する集積回路。
【請求項2】
前記符号化処理は、前記制御データの種類毎に、異なる符号化率の前記符号化された制御データを生成する、
請求項1に記載の集積回路。
【請求項3】
前記符号化処理は、前記データチャネルの前記MCSと前記補正値とに基づいて決定されたMCSを用いて、前記制御データを符号化する、
請求項1又は請求項2に記載の集積回路。
【請求項4】
前記制御データは、ACK/NACK又はCQIである、
請求項1から請求項3のいずれかに記載の集積回路。
【請求項5】
前記送信処理は、前記データと前記符号化された制御データとを多重して送信する、
請求項1から請求項4のいずれかに記載の集積回路。
【請求項6】
制御情報を受信する受信処理、をさらに制御し、
前記符号化処理は、受信した前記制御情報に基づいて、前記データチャネルのMCSを決定する、
請求項1から請求項5のいずれかに記載の集積回路。
【請求項7】
前記符号化処理は、受信した前記制御情報と、前記補正値とを用いて、前記制御データを符号化する、
請求項6に記載の集積回路。
【請求項8】
前記符号化処理は、前記補正値を用いて、受信した前記制御情報を補正し、補正した制御情報に基づいて、前記制御データを符号化する、
請求項6又は請求項7に記載の集積回路。
【請求項9】
前記制御情報は、CQIである、
請求項6から請求項8のいずれかに記載の集積回路。
【請求項10】
前記補正値は、所定のオフセット量に、前記制御データの種類毎の倍率を乗算したものである、
請求項1から請求項9のいずれかに記載の集積回路。
【請求項11】
前記補正値は、前記データと前記制御データとを送信する無線送信装置のパラメータに関連付けられている、
請求項1から請求項10のいずれかに記載の集積回路。
【請求項12】
前記パラメータは、送信帯域幅、スケジューリング方法、周波数ホッピング又は再送回数である、
請求項11に記載の集積回路。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公開番号】特開2011−45105(P2011−45105A)
【公開日】平成23年3月3日(2011.3.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−210863(P2010−210863)
【出願日】平成22年9月21日(2010.9.21)
【分割の表示】特願2009−548817(P2009−548817)の分割
【原出願日】平成20年12月26日(2008.12.26)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年3月3日(2011.3.3)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年9月21日(2010.9.21)
【分割の表示】特願2009−548817(P2009−548817)の分割
【原出願日】平成20年12月26日(2008.12.26)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]