JP4465020B2 - 移動局及び無線基地局 - Google Patents

Description

本発明は、移動局及び無線基地局に関する。

ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式やＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）方式やＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式等といった直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式、及び、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ）方式の移動通信システムでは、マルチパス干渉を除去するために、サイクリックプレフィックス（ＣＰ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）が用いられている。

なお、かかる移動通信システムでは、上りリンク及び下りリンクにおいて
遅延プロファイルが、ほぼ同じであると想定して、同じ長さのＣＰが用いられている。
３ＧＰＰ ＴＳ３６.２１１

上述の移動通信システムでは、図５（ａ）に示すように、無線基地局ｅＮＢが、複数のアンテナＡｎｔ＃１及びＡｎｔ＃２を介して同じ情報を送信する場合、図５（ｂ）に示すように、移動局ＵＥでは、無線基地局ｅＮＢと各アンテナＡｎｔ＃１及びＡｎｔ＃２との間のケーブル長の差から、各アンテナＡｎｔ＃１及びＡｎｔ＃２から送信された信号が遅延波として観測される。

ここで、移動局ＵＥにおいて、アンテナＡｎｔ＃１から送信された下りリンク信号に対する干渉及び雑音の成分としては、アンテナＡｎｔ＃２から送信された下りリンク信号による干渉が大きな割合を占め、アンテナＡｎｔ＃２から送信された下りリンク信号に対する干渉及び雑音の成分としては、アンテナＡｎｔ＃１から送信された下りリンク信号からの干渉が大きな割合を占めるため、下りリンク信号に対して「Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ」を挿入することにより、ＳＩＮＲを大きく増大することができる。

一方、上りリンクでも、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、移動局ＵＥにおける上りリンク信号の送信電力が限定的であるため、各アンテナＡｎｔ＃１及びＡｎｔ＃２で受信された移動局ＵＥ＃１からの上りリンク信号は、移動局ＵＥ＃２からの上りリンク信号による干渉の影響だけでなく、雑音や他セル干渉の影響も受けるため、各移動局ＵＥによって送信される上りリンク信号に対して「Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ」を挿入することによる効果は、上りリンク信号に対して「Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ」を挿入することによる効果ほど顕著ではない。

逆に、上りリンクでは、「Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ」を挿入すること、すなわち、ＣＰの長さを長くすることによって、オーバーヘッドが増大し、上り通信容量が劣化するため、効果よりも不具合の方が強くなる可能性が高いという問題点があった。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、上りリンクにおいて適用されるＣＰの長さと下りリンクにおいて適用されるＣＰの長さを柔軟に変更することができる移動局及び無線基地局を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、上りリンク信号に挿入されるべきサイクリックプレフィックスの長さを決定するように構成されているサイクリックプレフィックス長決定部と、入力されたＤＦＴ-Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ方式の変調信号或いはＯＦＤＭ方式の変調信号に対して、前記サイクリックプレフィックス長決定部によって決定された前記長さのサイクリックプリフィクスを付加することによって、前記上りリンク信号を生成するように構成されているサイクリックプリフィクス付加部とを具備し、前記サイクリックプリフィクス長決定部は、前記上りリンク信号に挿入されるべきサイクリックプレフィックスの長さと下りリンク信号に挿入されているサイクリックプレフィックスの長さとを独立に設定することができるように構成されていることを要旨とする。

本発明の第１の特徴において、前記サイクリックプリフィクス長決定部は、前記上りリンク信号に挿入されるべきサイクリックプレフィックスの長さを、無線基地局によって送信された報知情報において指定されている長さとするように構成されていてもよい。

本発明の第１の特徴において、前記サイクリックプリフィクス長決定部は、前記上りリンク信号に挿入されるべきサイクリックプレフィックスの長さを、ハンドオーバ時に無線基地局によって送信された個別制御情報において指定されている長さとするように構成されていてもよい。

本発明の第２の特徴は、所定セル内の移動局から、ＤＦＴ-Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ方式の変調信号或いはＯＦＤＭ方式の変調信号にサイクリックプレフィックスが付与されることによって生成された上りリンク信号を受信するように構成されている無線基地局であって、報知情報によって、前記所定セル内の移動局に対して、前記上りリンク信号に挿入されるべきサイクリックプレフィックスの長さを指定するように構成されていることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、所定セル内の移動局から、ＤＦＴ-Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ方式の変調信号或いはＯＦＤＭ方式の変調信号にサイクリックプレフィックスが付与されることによって生成された上りリンク信号を受信するように構成されている無線基地局であって、別のセルから前記所定セルにハンドオーバを行う移動局に対して、個別制御情報によって、該所定セル内で前記上りリンク信号に挿入されるべきサイクリックプレフィックスの長さを指定するように構成されていることを要旨とする。

以上説明したように、本発明によれば、上りリンクにおいて適用されるＣＰの長さと下りリンクにおいて適用されるＣＰの長さを柔軟に変更することができる移動局及び無線基地局を提供することができる。その結果、上下リンクのそれぞれに対するシステム容量の最適化が可能となる。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システム）
図１乃至図４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、ＬＴＥ方式の移動通信システムであり、アンテナＡｎｔ＃１及びＡｎｔ＃２を有する無線基地局ｅＮＢと、移動局ＵＥとを具備している。

また、本実施形態に係る移動通信システムでは、無線アクセス方式として、下りリンクについては、ＯＦＤＭ方式が適用され、上りリンクについては、「ＳＣ-ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ-Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式」が適用される用に構成されている。

ＯＦＤＭ方式は、特定の周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各周波数帯域上にデータを載せて伝送を行う方式である。かかるＯＦＤＭ方式によれば、サブキャリアを周波数軸上で一部重なりあいながらも互いに干渉することなく密に並べることで、高速伝送を実現し、周波数の利用効率を上げることができる。

また、ＳＣ-ＦＤＭＡ方式は、特定の周波数帯域を分割し、複数の移動局ＵＥの間で異なる周波数帯域を用いて伝送することで、複数の移動局ＵＥの間における干渉を低減することができる伝送方式である。ＳＣ-ＦＤＭＡ方式によれば、送信電力の変動が小さくなる特徴を有することから、移動局ＵＥの低消費電力化及び広いカバレッジを実現することができる。

本実施形態に係る移動通信システムでは、上りリンクにおいて、例えば、上り物理共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Ｐｈｙｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して上りデータ信号が送信され、上り物理制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Ｐｈｙｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して上り制御信号が送信されている。

一方、下りリンクでは、例えば、同期チャネル（ＳＣＨ：Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して同期信号が送信され、下り物理共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Ｐｈｙｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して下りデータ信号が送信され、下り物理制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Ｐｈｙｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して下り制御信号が送信されている。

また、下りリンクでは、各セルにおける報知情報として、ＭＩＢ（Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）が、物理報知チャネル（ＰＢＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して送信され、ＳＩＢ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）１-１１が、ＰＤＳＣＨを介して送信されるように構成されている（図２参照）。

具体的には、ＭＩＢは、セル帯域幅や送信アンテナ識別情報等の物理パラメータやシステムフレーム番号（ＳＦＮ）を含み、４０ｍｓ周期で送信されるように構成されている。

また、ＳＩＢ１は、ＳＩ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏ）-１にマッピングされて、８０ｍｓ周期で送信されるように構成されている。なお、ＳＩＢ１は、ＰＬＭＮ-ＩＤやＴＡＣやセルＩＤやセル境界情報「ｖａｌｕｅ ｔａｇ」や他のＳＩのスケジューリング情報等を含むように構成されている。

また、ＳＩＢ２-８は、ＳＩ-ｘのいずれかにマッピングされて送信されるように構成されている。かかるＳＩＢ２-４の送信周期は、設定可能である。例えば、ＳＩＢ２は、共通チャネル情報及び共有チャネル情報等を含み、ＳＩＢ３は、セル再選択情報を含み、ＳＩＢ４-８は、同一周波数内の隣接セル情報や異周波数における隣接セル情報等を含むように構成されている。

ここで、無線基地局ｅＮＢは、上述の報知情報によって、所定セル（無線基地局ｅＮＢ配下のセル）内の移動局ＵＥに対して、上りリンク信号（例えば、上りデータ信号や上り制御信号等）に挿入されるべきＣＰの長さを指定するように構成されている。例えば、無線基地局ｅＮＢは、ＭＩＢやＳＩＢ１やＳＩＢ２等によって、かかる指定を行うように構成されている。

なお、無線基地局ｅＮＢは、別のセルから所定セル（無線基地局ｅＮＢ配下のセル）にハンドオーバを行う移動局ＵＥに対して、個別制御情報（例えば、ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ等）によって、所定セル内で上りリンク信号に挿入されるべきＣＰの長さを指定するように構成されていてもよい。

図３に、本実施形態に係る移動局ＵＥの構成のうち、上りリンク送信信号の送信構成の一部を示す。図３に示すように、かかる移動局ＵＥは、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１１と、サブキャリアマッピング部１２と、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅｄ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１３と、ＣＰ付加部１４と、ＣＰ長決定部１５とを具備する。

符号化データシンボルは、ＤＦＴ部１１によってＤＦＴ処理が施されてサブキャリアマッピング部１２に入力されるように構成されている。

サブキャリアマッピング部１３は、ＤＦＴ部１１からの出力信号（シンボル）を、連続するサブキャリアに対してマッピングするように構成されている。

ＩＦＦＴ部１３は、サブキャリアマッピング部１３からの出力信号（シンボルｙ）に対してＩＦＦＴ処理を施して、ＣＰ付加部１４に対して、ＤＦＴ-Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ方式の変調信号を出力するように構成されている。

ＣＰ付加部１４は、入力されたＤＦＴ-Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ方式の変調信号に対して、ＣＰ長決定部１５によって決定された長さのＣＰを付加することによって、上りリンク信号を生成するように構成されている。

ここで、図４に示すように、上りリンク信号に挿入されるＣＰには、「Ｎｏｒｍａｌ ＣＰ」及び「Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ」の２種類が想定され、「Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ」の長さＴ１の方が、「Ｎｏｒｍａｌ ＣＰ」の長さＴ２よりも長い。

「Ｎｏｒｍａｌ ＣＰ」及び「Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ」の両者とも、有効シンボルの一部をコピーすることによって生成される。なお、ＣＰは、ガードインターバル（ＧＩ：Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）と呼ばれてもよい。

ＣＰ長決定部１５は、上りリンク信号に挿入されるべきＣＰの長さを決定するように構成されている。

ここで、ＣＰ長決定部１５は、上りリンク信号（例えば、上りデータ信号や上り制御信号等）に挿入されるべきＣＰの長さと下りリンク信号（例えば、下りデータ信号や下り制御信号等）に挿入されているＣＰの長さとを独立に設定することができるように構成されている。

ここで、上りリンク信号に挿入されるべきＣＰの長さ及び下りリンク信号（例えば、下りデータ信号や下り制御信号等）に挿入されているＣＰの長さは、同じ長さに設定されてもよいし、異なる長さに設定されてもよい。

なお、移動局ＵＥは、ＳＣＨを介して受信した同期信号を用いて、下りリンク信号に挿入されているＣＰの長さについて算出することができる。

具体的には、ＣＰ長決定部１５は、上りリンク信号に挿入されるべきＣＰの長さを、無線基地局ｅＮＢによって送信された報知情報（例えば、ＭＩＢやＳＩＢ１やＳＩＢ２等）において指定されている長さとするように構成されていてもよい。

また、ＣＰ長決定部１５は、上りリンク信号に挿入されるべきＣＰの長さを、ハンドオーバ時に無線基地局ｅＮＢによって送信された個別制御情報（例えば、ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ等）において指定されている長さとするように構成されていてもよい。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの作用・効果）
本実施形態に係る移動通信システムによれば、移動局ＵＥが、上りリンク信号に挿入されるべきＣＰの長さを、無線基地局ｅＮＢによって送信された報知情報（例えば、ＭＩＢやＳＩＢ１やＳＩＢ２等）において指定されている長さとすることによって、上りリンクにおいて適用されるＣＰの長さと下りリンクにおいて適用されるＣＰの長さを変更することができる。

また、本実施形態に係る移動通信システムによれば、移動局ＵＥが、上りリンク信号に挿入されるべきＣＰの長さを、無線基地局ｅＮＢによって送信された個別制御情報（例えば、ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ等）において指定されている長さとすることによって、上りリンクにおいて適用されるＣＰの長さと下りリンクにおいて適用されるＣＰの長さを変更することができる。

なお、上述の移動局ＵＥ及び無線基地局ｅＮＢの動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。

ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）や、フラッシュメモリや、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、ＣＤ-ＲＯＭといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。

かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ＡＳＩＣ内に設けられていてもよい。かかるＡＳＩＣは、移動局ＵＥ及び無線基地局ｅＮＢ内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとして移動局ＵＥ及び無線基地局ｅＮＢ内に設けられていてもよい。

以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線基地局によって送信される報知情報の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動局の機能ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動局において用いられるＣＰの一例を示す図である。 従来のＬＴＥ方式の移動通信システムの問題点を説明するための図である。 従来のＬＴＥ方式の移動通信システムの問題点を説明するための図である。

符号の説明

ｅＮＢ…無線基地局
Ａｎｔ＃１、Ａｎｔ＃２…アンテナ
ＵＥ…移動局
１１…ＤＦＴ部
１２…サブキャリアマッピング部
１３…ＩＦＦＴ部
１４…ＣＰ付加部
１５…ＣＰ長決定部

Claims (5)

1. 上りリンク信号に挿入されるべきサイクリックプレフィックスの長さを決定するように構成されているサイクリックプレフィックス長決定部と、
   入力されたＤＦＴ-Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ ＦＤＭＡ）方式の変調信号或いはＯＦＤＭ方式の変調信号に対して、前記サイクリックプレフィックス長決定部によって決定された前記長さのサイクリックプリフィクスを付加することによって、前記上りリンク信号を生成するように構成されているサイクリックプリフィクス付加部とを具備し、
   前記サイクリックプリフィクス長決定部は、前記上りリンク信号に挿入されるべきサイクリックプレフィックスの長さと下りリンク信号に挿入されているサイクリックプレフィックスの長さとを独立に設定することができるように構成されていることを特徴とする移動局。
2. 前記サイクリックプリフィクス長決定部は、前記上りリンク信号に挿入されるべきサイクリックプレフィックスの長さを、無線基地局によって送信された報知情報において指定されている長さとするように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の移動局。
3. 前記サイクリックプリフィクス長決定部は、前記上りリンク信号に挿入されるべきサイクリックプレフィックスの長さを、ハンドオーバ時に無線基地局によって送信された個別制御情報において指定されている長さとするように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の移動局。
4. 所定セル内の移動局から、ＤＦＴ-Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ ＦＤＭＡ）方式の変調信号或いはＯＦＤＭ方式の変調信号にサイクリックプレフィックスが付与されることによって生成された上りリンク信号を受信するように構成されている無線基地局であって、
   報知情報によって、前記所定セル内の移動局に対して、前記上りリンク信号に挿入されるべきサイクリックプレフィックスの長さを指定するように構成されていることを特徴とする無線基地局。
5. 所定セル内の移動局から、ＤＦＴ-Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ ＦＤＭＡ）方式の変調信号或いはＯＦＤＭ方式の変調信号にサイクリックプレフィックスが付与されることによって生成された上りリンク信号を受信するように構成されている無線基地局であって、
   別のセルから前記所定セルにハンドオーバを行う移動局に対して、個別制御情報によって、該所定セル内で前記上りリンク信号に挿入されるべきサイクリックプレフィックスの長さを指定するように構成されていることを特徴とする無線基地局。

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