【文献】
LG Electronics,Uplink multiple access schemes for LTE-A,3GPP TSG RAN WG1 #54,2008年 8月22日,R1-082945
【文献】
Nortel,Performance Evaluation of Multi-Antenna SC-FDMA in LTE-A[online],3GPP TSG-RAN WG1 #55,2008年11月 5日,R1-084471
【文献】
Texas Instruments,Issues on the choice of Clustered DFT-S-OFDMA versus Nx-SCFDMA[online],3GPP TSG RAN WG1 #55,2008年11月 5日,R1-084451
【文献】
Motorola,Multi-Antenna Uplink Transmission for LTE-A[online],3GPP TSG-RAN WG1 #55,2008年11月 5日,R1-084403
【文献】
Panasonic,Consideration on Multicarrier Transmission scheme for LTE-Adv uplink,3GPP TSG RAN WG1 #53bis,2008年 7月 4日,R1-082398
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
複数のレイヤの各々に対応する複数のシンボル系列にDFT処理を行い、さらにプレコーディング行列を乗算することによって得られるプレコードされた複数のシンボル系列の各々を、所定のリソース割当てに従って、一つの周波数リソース又は周波数軸において互いに離れた位置にある複数の周波数リソースにマッピングする各端末装置と通信を行う基地局装置であって、
前記複数の周波数リソースがマッピングに用いられる場合は、端末装置における前記マッピングのために用いられる周波数リソースの数、各周波数リソースのサイズ、及び、各周波数リソースの周波数位置が、前記複数のレイヤ間で同一となるように前記リソース割当てを決定し、前記一つの周波数リソースがマッピングに用いられる場合は、前記周波数リソースの数を1とし、前記マッピングのために用いられる周波数リソースのサイズ及び周波数位置を決定するスケジューラと、
前記決定されたリソース割当てを示す情報を、前記端末装置に通知する送信部と、
を具備する基地局装置。
前記複数の周波数リソースがマッピングに用いられる場合は、前記複数の周波数リソースにマッピングされたプレコードされた複数のシンボル系列を含む信号を受信する受信部と、
前記複数の周波数リソースを結合して、シンボル系列を出力する結合部と、
をさらに具備する請求項1又は2記載の基地局装置。
コードワードの数がレイヤの数より少ない場合、前記プレコードされた複数のシンボル系列は、同一の単一コードワードに対応する複数のシンボル系列から生成されるものである、
請求項1から5のいずれかに記載の基地局装置。
複数のコードワードが用いられる場合、前記プレコードされた複数のシンボル系列は、第1のコードワードに対応する複数の第1のシンボル系列、及び、前記第1のコードワードとは異なる第2のコードワードに対応する複数の第2のシンボル系列から生成されるものである、
請求項1から7のいずれかに記載の基地局装置。
複数のレイヤの各々に対応する複数のシンボル系列にDFT処理を行い、さらにプレコーディング行列を乗算することによって得られるプレコードされた複数のシンボル系列の各々を、所定のリソース割当てに従って、一つの周波数リソース又は周波数軸において互いに離れた位置にある複数の周波数リソースにマッピングする各端末装置のためのリソース割当て方法であって、
前記複数の周波数リソースがマッピングに用いられる場合は、端末装置における前記マッピングのために用いられる周波数リソースの数、各周波数リソースのサイズ、及び、各周波数リソースの周波数位置が、前記複数のレイヤ間で同一となるように前記リソース割当てを決定し、前記一つの周波数リソースがマッピングに用いられる場合は、前記周波数リソースの数を1とし、前記マッピングのために用いられる周波数リソースのサイズ及び周波数位置を決定し、
前記決定されたリソース割当てを示す情報を、前記端末装置に通知する、
リソース割当て方法。
コードワードの数がレイヤの数より少ない場合、前記プレコードされた複数のシンボル系列は、同一の単一コードワードに対応する複数のシンボル系列から生成されるものである、
請求項11から15のいずれかに記載のリソース割当て方法。
複数のコードワードが用いられる場合、前記プレコードされた複数のシンボル系列は、第1のコードワードに対応する複数の第1のシンボル系列、及び、前記第1のコードワードとは異なる第2のコードワードに対応する複数の第2のシンボル系列から生成されるものである、
請求項11から17のいずれかに記載のリソース割当て方法。
複数のレイヤの各々に対応する複数のシンボル系列にDFT処理を行い、さらにプレコーディング行列を乗算することによって得られるプレコードされた複数のシンボル系列の各々を、所定のリソース割当てに従って、一つの周波数リソース又は周波数軸において互いに離れた位置にある複数の周波数リソースにマッピングする各端末装置と通信を行う基地局装置のための集積回路であって、
前記複数の周波数リソースがマッピングに用いられる場合は、端末装置における前記マッピングのために用いられる周波数リソースの数、各周波数リソースのサイズ、及び、各周波数リソースの周波数位置が、前記複数のレイヤ間で同一となるように前記リソース割当てを決定し、前記一つの周波数リソースがマッピングに用いられる場合は、前記周波数リソースの数を1とし、前記マッピングのために用いられる周波数リソースのサイズ及び周波数位置を決定する処理と、
前記決定されたリソース割当てを示す情報を、前記端末装置に通知する処理と、
を制御する集積回路。
【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、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0022】
(実施の形態1)
本実施の形態に係る基地局100の構成を
図1に示す。
【0023】
基地局100において、無線受信部102は、各端末から送信されたC−SC−FDMA信号をアンテナ101を介して受信し、そのC−SC−FDMA信号に対しダウンコンバート、A/D変換等の受信処理を施す。そして、無線受信部102は、受信処理が施されたC−SC−FDMA信号をCP(Cyclic Prefix)除去部103に出力する。
【0024】
CP除去部103は、無線受信部102から入力されるC−SC−FDMA信号の先頭に付加されているCPを除去する。
【0025】
FFT(Fast Fourier Transform)部104は、CP除去部103から入力されるC−SC−FDMA信号に対してFFTを行って、周波数領域のC−SC−FDMA信号(サブキャリア成分)に変換する。そして、FFT部104は、周波数領域のC−SC−FDMA信号(サブキャリア成分)をデマッピング部105に出力する。また、FFT部104は、パイロット信号が含まれるサブキャリア成分を測定部111に出力する。
【0026】
デマッピング部105は、制御部113から入力されるマッピング情報に基づいて、FFT部104から入力されるC−SC−FDMA信号から、各端末が使用している周波数リソース(サブキャリアまたはRB)に対応した部分のC−SC−FDMA信号を抽出する。そして、デマッピング部105は、抽出したC−SC−FDMA信号をFDE部106に出力する。
【0027】
FDE部106は、図示しない推定部で推定された自局と各端末との間のチャネルの周波数変動の推定値に基づいて算出されるFDE重みを用いて、デマッピング部105から入力されるC−SC−FDMA信号を等化する。そして、FDE部106は、等化後の信号を結合部107に出力する。
【0028】
結合部107は、制御部113から入力される、クラスタ数(C−SC−FDMA信号を分割して得られる複数のクラスタの数)、クラスタ毎の帯域幅(以下、クラスタサイズという)および各クラスタ間の周波数間隔(以下、クラスタ間隔という)に基づいて、FDE部106から入力されるC−SC−FDMA信号を構成する複数のクラスタを周波数領域で結合する。そして、結合部107は、結合後のC−SC−FDMA信号をIDFT部108に出力する。
【0029】
IDFT部108は、結合部107から入力されるC−SC−FDMA信号にIDFT処理を施すことにより、時間領域の信号を生成する。そして、IDFT部108は、生成した時間領域の信号を復調部109に出力する。
【0030】
復調部109は、スケジューラ112から入力されるMCS情報(変調レベル)に基づいて、IDFT部108から入力される信号を復調して、復調後の信号を復号部110に出力する。
【0031】
復号部110は、スケジューラ112から入力されるMCS情報(符号化率)および符号化サイズに基づいて、復調部109から入力される信号を復号して、復号後の信号を受信ビット系列として出力する。
【0032】
一方、測定部111は、FFT部104から入力されるサブキャリア成分に含まれるパイロット信号(各端末から送信されたパイロット信号)を用いて、各端末と自局との間の周波数帯域(サブキャリア)毎のSINR(Signal-to-Interference plus Noise power Ratio)を測定することにより、各端末のチャネル品質情報(例えば、CQI)を生成する。そして、測定部111は、各端末のCQIをスケジューラ112に出力する。
【0033】
スケジューラ112には、各端末の信号に設定されたMCSセット(変調レベル(変調方式)および符号化率)、各端末の信号に設定された符号化サイズ(コードブロックサイズ)、および、後述する端末200のDFT部210(
図2)で用いるDFTサイズ(DFTポイント数)が入力される。まず、スケジューラ112は、各端末に対する上り回線の周波数リソース(PUSCH)の割当の優先度を算出する。そして、スケジューラ112は、各端末の優先度および測定部111から入力される各端末のCQIを用いて、各端末の上り回線の周波数リソース(PUSCH)の割当をスケジューリングする。
【0034】
具体的には、スケジューラ112は、各端末からの信号(C−SC−FDMA信号)に設定されたMCSセット(変調レベルおよび符号化率)、または、各端末からの信号(C−SC−FDMA信号)に設定された符号化サイズに応じて、各端末からの信号(C−SC−FDMA信号)のクラスタパターンを決定する。ここで、クラスタパターンは、クラスタ数、クラスタサイズ、または、クラスタ間隔で表される。すなわち、スケジューラ112は、MCSセットまたは符号化サイズに応じて、クラスタパターン(クラスタ数、クラスタサイズ、または、クラスタ間隔)を決定する決定手段として機能する。
【0035】
そして、スケジューラ112は、各端末の上り回線の周波数リソースの割当結果(すなわち、決定したクラスタ間隔に基づく周波数リソース割当のスケジューリング結果)を示す周波数リソース情報、および、各端末が送信するC−SC−FDMA信号を構成するクラスタのクラスタ数およびクラスタサイズを示すスペクトラム分割情報を制御部113および生成部114に出力する。これにより、クラスタ数、クラスタサイズ、または、クラスタ間隔を表すクラスタパターンが各端末に通知される。また、スケジューラ112は、各端末に設定されたMCSセット(変調方式および符号化率)を示すMCS情報と、各端末に設定された符号化サイズとを含む制御情報を、復調部109、復号部110および生成部114に出力する。
【0036】
制御部113は、スケジューラ112から入力されるスペクトラム分割情報および周波数リソース情報に基づいて、クラスタ数、クラスタサイズおよびクラスタ間隔を算出する。また、制御部113は、算出したクラスタ数、クラスタサイズおよびクラスタ間隔に基づいて、各端末のC−SC−FDMA信号(複数のクラスタ)がマッピングされた周波数リソースを算出する。そして、制御部113は、算出したクラスタ数、クラスタサイズおよびクラスタ間隔を結合部107に入力し、各端末のC−SC−FDMA信号(複数のクラスタ)がマッピングされた周波数リソースを示すマッピング情報をデマッピング部105に出力する。
【0037】
生成部114は、スケジューラ112から入力されるスペクトラム分割情報、周波数リソース情報および制御情報を、例えば、各端末へ通知するための2値の制御ビット系列に変換して制御信号を生成する。そして、生成部114は、生成した制御信号を符号化部115に出力する。
【0038】
符号化部115は、生成部114から入力される制御信号を符号化し、符号化後の制御信号を変調部116に出力する。
【0039】
変調部116は、符号化部115から入力される制御信号を変調し、変調後の制御信号を無線送信部117に出力する。
【0040】
無線送信部117は、変調部116から入力される制御信号に対しD/A変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を施し、送信処理が施された信号をアンテナ101を介して各端末へ送信する。
【0041】
次に、本実施の形態に係る端末200の構成を
図2に示す。
【0042】
端末200において、無線受信部202は、基地局100(
図1)から送信された制御信号をアンテナ201を介して受信し、その制御信号に対しダウンコンバート、A/D変換等の受信処理を施す。そして、無線受信部202は、受信処理が施された制御信号を復調部203に出力する。この制御信号には、各端末が送信する信号の分割数(すなわち、クラスタ数)およびクラスタサイズを示すスペクトラム分割情報、各端末に割り当てられた上り回線の周波数リソースを示す周波数リソース情報、および、MCS情報および符号化サイズ等を示す制御情報が含まれる。
【0043】
復調部203は、制御信号を復調して、復調後の制御信号を復号部204に出力する。
【0044】
復号部204は、制御信号を復号して、復号後の制御信号を抽出部205に出力する。
【0045】
抽出部205は、復号部204から入力される制御信号に含まれている自端末宛てのスペクトラム分割情報および周波数リソース情報を抽出して、抽出したスペクトラム分割情報および周波数リソース情報を制御部206に出力する。また、抽出部205は、復号部204から入力される制御信号に含まれている制御情報に示される自端末宛てのMCS情報および符号化サイズを符号化部207および変調部208に出力する。
【0046】
制御部206は、抽出部205から入力されるスペクトラム分割情報および周波数リソース情報に基づいて、SC−FDMA信号(すなわち、DFT部210の出力)が分割されて生成されるC−SC−FDMA信号のクラスタ数、および、クラスタサイズを算出する。また、制御部206は、周波数リソース情報、および、算出したクラスタ数およびクラスタサイズに基づいて、C−SC−FDMA信号(複数のクラスタ)がマッピングされる周波数リソースを算出することにより、C−SC−FDMA信号を構成するクラスタのクラスタ間隔を特定する。つまり、制御部206は、基地局100から通知されたクラスタパターン(クラスタ数、クラスタサイズ、および、クラスタ間隔)を算出する。そして、制御部206は、算出したクラスタパターンを設定部211に出力する。具体的には、制御部206は、算出したクラスタ数およびクラスタサイズを設定部211の分割部212に出力し、自端末のC−SC−FDMA信号(複数のクラスタ)がマッピングされる周波数リソースを示すマッピング情報(すなわち、クラスタ間隔を示す情報)を設定部211のマッピング部213に出力する。
【0047】
なお、SC−FDMA信号(スペクトラム)を複数のクラスタに分割する際、スペクトラムの周波数が低い方(DFT部210の出力番号の小さい方)またはスペクトラムの周波数が高い方(DFT部210の出力番号の大きい方)から順に、SC−FDMA信号(スペクトラム)を分割していくことが基地局と端末との間で予め決定しているものとする。例えば、制御部206は、分割して生成される複数のクラスタのうち、周波数が低いクラスタ(DFT部210の出力番号の小さいクラスタ)、または、周波数が高いクラスタ(DFT部210の出力番号の大きいクラスタ)から順に、そのクラスタがマッピングされる周波数リソースを算出する。
【0048】
符号化部207は、抽出部205から入力されるMCS情報(符号化率)および符号化サイズに基づいて、送信ビット系列を符号化し、符号化後の送信ビット系列を変調部208に出力する。
【0049】
変調部208は、抽出部205から入力されるMCS情報(変調レベル)に基づいて、符号化部207から入力される送信ビット系列を変調してシンボル系列を生成し、生成したシンボル系列を多重部209に出力する。
【0050】
多重部209は、パイロット信号および変調部208から入力されるシンボル系列を多重する。そして、多重部209は、パイロット信号が多重されたシンボル系列をDFT部210に出力する。例えば、パイロット信号としては、CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto Correlation)系列を用いてもよい。また、
図2では、DFT処理を施す前にパイロット信号とシンボル系列とを多重する構成を採っているが、DFT処理を施した後のシンボル系列にパイロット信号を多重する構成を採ってもよい。
【0051】
DFT部210は、多重部209から入力される時間領域のシンボル系列にDFT処理を施して、周波数領域の信号(SC−FDMA信号)を生成する。そして、DFT部210は、生成したSC−FDMA信号(スペクトラム)を設定部211の分割部212に出力する。
【0052】
設定部211は、分割部212およびマッピング部213を備える。設定部211は、制御部206から入力されるクラスタパターンに従って、DFT部210から入力されるSC−FDMA信号(スペクトラム)を複数のクラスタに分割し、複数のクラスタを不連続な周波数リソースにそれぞれマッピングすることにより、C−SC−FDMA信号(複数のクラスタ)の周波数領域での配置を設定する。そして、設定部211は、生成したC−SC−FDMA信号(複数のクラスタ)をIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部214に出力する。以下、設定部211の内部構成について説明する。
【0053】
設定部211の分割部212は、制御部206から入力されるクラスタ情報に示されるクラスタ数およびクラスタサイズに従って、DFT部210から入力されるSC−FDMA信号(スペクトラム)を複数のクラスタに分割する。そして、分割部212は、生成した複数のクラスタで構成されるC−SC−FDMA信号をマッピング部213に出力する。
【0054】
設定部211のマッピング部213は、制御部206から入力されるマッピング情報(クラスタ間隔を示す情報)に基づいて、分割部212から入力されるC−SC−FDMA信号(複数のクラスタ)を周波数リソース(サブキャリアまたはRB)にマッピングする。そして、マッピング部213は、周波数リソースにマッピングされたC−SC−FDMA信号をIFFT部214に出力する。
【0055】
IFFT部214は、マッピング部213から入力されるC−SC−FDMA信号がマッピングされた複数の周波数帯域(サブキャリア)に対してIFFTを行って、時間領域のC−SC−FDMA信号を生成する。ここで、IFFT部214は、C−SC−FDMA信号(複数のクラスタ)がマッピングされた複数の周波数帯域(サブキャリア)以外の周波数帯域(サブキャリア)に0を挿入する。そして、IFFT部214は、時間領域のC−SC−FDMA信号をCP挿入部215に出力する。
【0056】
CP挿入部215は、IFFT部214から入力されるC−SC−FDMA信号の後尾部分と同じ信号をCPとしてC−SC−FDMA信号の先頭に付加する。
【0057】
無線送信部216は、C−SC−FDMA信号に対しD/A変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を施し、送信処理が施された信号をアンテナ201を介して基地局100(
図1)へ送信する。
【0058】
次に、基地局100におけるクラスタパターンの決定処理、端末200におけるクラスタ配置の設定処理(すなわち、SC−FDMA信号(スペクトラム)の分割処理および複数のクラスタのマッピング処理)の詳細について説明する。
【0059】
ユーザスループットを最大にするクラスタパターンは、伝送パラメータ毎に異なる。伝送パラメータの一例として、変調レベル(QPSK、16QAM、64QAM)を用いた場合について
図3Aおよび
図3Bを用いて説明する。
図3A(SNR(Signal-to-Noise power Ratio)が高い場合)および
図3B(SNR(Signal-to-Noise power Ratio)が低い場合)では、C−SC−FDMA信号のクラスタパターン(ここでは、クラスタ数またはクラスタ間隔)と、ユーザスループットとの関係を示す。
図3Aおよび
図3Bに示すように、ユーザスループットを最大にするクラスタパターン(ここでは、クラスタ数またはクラスタ間隔)は、変調レベル毎に異なる。ここで、ユーザスループットを最大にするクラスタパターンが変調レベル毎に異なることは、変調レベル毎のISIに対する耐性(許容ISI)の違いによって生じることが考えられる。すなわち、基地局100および端末200は、互いに異なる伝送パラメータ毎の許容ISIを考慮したクラスタパターンに基づいて、C−SC−FDMA信号(複数のクラスタ)の周波数領域での配置を設定することにより、ユーザスループットを改善することができる。なお、
図3Aおよび
図3Bでは、一例として変調レベルについて説明したが、他の伝送パラメータ(符号化サイズおよび符号化率)についても同様である。
【0060】
そこで、基地局100のスケジューラ112は、端末200からのC−SC−FDMA信号に設定された伝送パラメータ(MCSセットまたは符号化サイズ)に応じて、そのC−SC−FDMA信号のクラスタパターンを決定する。また、端末200の設定部211は、自端末が送信するC−SC−FDMA信号に設定された伝送パラメータ(MCSセットまたは符号化サイズ)に応じたクラスタパターンに従って、C−SC−FDMA信号(複数のクラスタ)の周波数領域での配置を設定する。以下、クラスタ配置の設定方法1−1〜1−6について説明する。
【0061】
<設定方法1−1>
本設定方法では、設定部211は、C−SC−FDMA信号に設定されたMCSセットに示される変調レベル(変調方式)に応じたクラスタ数(分割数)で、SC−FDMA信号を分割する。
【0062】
変調レベルが高いほど、信号点間のユークリッド距離はより短くなり、ISIの影響をより受けやすくなる。つまり、変調レベルが高いほど、ISIに対する耐性(許容ISI)はより小さくなる。よって、設定部211は、自端末が送信するC−SC−FDMA信号に設定された変調レベルが高いほど(ISIに対する耐性がより小さいほど)、ISIをより小さくするように、C−SC−FDMA信号(複数のクラスタ)の周波数領域での配置を設定することが好ましい。
【0063】
ここで、C−SC−FDMA信号のクラスタの数(SC−FDMA信号の分割数)が多くなるほど、複数のクラスタの結合点における等価チャネル利得の変動の不連続点の数がより多くなるため、ISIはより大きくなる。このように、C−SC−FDMA信号のクラスタ数が多くなるほど、ISIはより大きくなる。換言すると、C−SC−FDMA信号のクラスタ数が少なくなるほど、ISIはより小さくなる。
【0064】
そこで、本設定方法では、設定部211は、自端末が送信する信号に設定されたMCSセットに示される変調レベルが高いほど、クラスタ数(ある単位帯域幅当たりのクラスタ数)がより少ないクラスタパターンに従って、信号(SC−FDMA信号)を分割する。つまり、スケジューラ112は、端末200が送信する信号に設定されたMCSセットに示される変調レベルが高いほど、より少ないクラスタ数を示すクラスタパターンを決定する。
【0065】
なお、同一の帯域幅(ある単位帯域幅)を有するSC−FDMA信号では、分割して得られるクラスタ数をより少なく(より多く)するほど、クラスタ毎の帯域幅、つまり、クラスタ毎のクラスタサイズはより広く(より狭く)なる。つまり、同一の帯域幅を有するSC−FDMA信号では、SC−FDMA信号を分割して得られるクラスタ数を少なくする(多くする)ことと、SC−FDMA信号を分割して得られる複数のクラスタ毎のクラスタサイズを広くする(狭くする)こととは等価である。そこで、設定部211は、自端末が送信する信号に設定されたMCSセットに示される変調レベルが高いほど、クラスタサイズがより広いクラスタパターンに従って、信号(SC−FDMA信号)を分割してもよい。つまり、スケジューラ112は、端末200が送信する信号に設定されたMCSセットに示される変調レベルが高いほど、より広いクラスタサイズを示すクラスタパターンを決定してもよい。
【0066】
以下、具体的に説明する。ここでは、
図4に示すように、変調方式として、1シンボルで2ビットを伝送するQPSK(変調レベル:低)、1シンボルで4ビットを伝送する16QAM(変調レベル:中)および1シンボルで6ビットを伝送する64QAM(変調レベル:高)を用いる場合について説明する。また、
図5Aおよび
図5BにおけるC−SC−FDMA信号の帯域幅、つまり、
図5Aに示すクラスタ#0〜#3のクラスタサイズの合計と、
図5Bに示すクラスタ#0,#1のクラスタサイズの合計とは同一である。
【0067】
基地局100のスケジューラ112は、変調レベルが高いほど、クラスタ数をより少なくする(クラスタサイズをより広くする)。具体的には、
図4に示すように、スケジューラ112は、変調レベルが低いQPSKでは、クラスタ数をより多くする(クラスタサイズをより狭くする)。また、
図4に示すように、スケジューラ112は、変調レベルが高い64QAMでは、クラスタ数をより少なくする(クラスタサイズをより広くする)。つまり、スケジューラ112は、変調レベル(低、中、高)に応じて、クラスタ数(多、中、少)またはクラスタサイズ(狭、中、広)となるクラスタパターンを決定する。そして、基地局100は、決定したクラスタパターン(クラスタ数またはクラスタサイズ)を含むスペクトラム分割情報、および、周波数リソース情報を端末200へ通知する。
【0068】
そして、端末200の設定部211の分割部212は、スケジューラ112で決定されたクラスタパターン(クラスタ数またはクラスタサイズ)に従って、DFT部210から入力されるSC−FDMA信号(スペクトラム)を複数のクラスタに分割する。すなわち、分割部212は、自端末が送信する信号に設定されたMCSセットに示される変調レベルが高いほど、クラスタ数がより少ない(または、クラスタサイズがより広い)クラスタパターンに従って、SC−FDMA信号を分割する。そして、設定部211のマッピング部213は、周波数リソース情報に基づいて、複数のクラスタを不連続な周波数リソースにそれぞれマッピングする。
【0069】
例えば、変調方式がQPSK(変調レベル:低)の場合、スケジューラ112は、
図5Aに示すように、クラスタ数が多くなるように(
図5Aでは、4つのクラスタ#0〜#3)、つまり、クラスタ毎のクラスタサイズが狭くなるようにクラスタパターン(クラスタ数またはクラスタサイズ)を決定する。そして、分割部212は、
図5Aに示すように、SC−FDMA信号(スペクトラム)をクラスタ#0〜#3の4つのクラスタに分割し、マッピング部213は、4つのクラスタ#0〜#3を不連続な周波数リソースにそれぞれマッピングする。これにより、
図5Aに示すように、クラスタ数が多い(クラスタサイズが狭い)C−SC−FDMA信号が生成される。
【0070】
一方、変調方式が64QAM(変調レベル:高)の場合、スケジューラ112は、
図5Bに示すように、クラスタ数が少なくなるように(
図5Bでは、2つのクラスタ#0,#1)、つまり、クラスタサイズが広くなるようにクラスタパターン(クラスタ数またはクラスタサイズ)を決定する。そして、分割部212は、
図5Bに示すように、SC−FDMA信号(スペクトラム)をクラスタ#0およびクラスタ#1の2つのクラスタに分割し、マッピング部213は、クラスタ#0およびクラスタ#1を不連続な周波数リソースにそれぞれマッピングする。これにより、
図5Bに示すように、クラスタ数が少ない(クラスタサイズが広い)C−SC−FDMA信号が生成される。
【0071】
そして、端末200は、
図5A(変調方式:QPSKの場合)または
図5B(変調方式:64QAMの場合)に示すC−SC−FDMA信号を基地局100へ送信し、基地局100は、受信したC−SC−FDMA信号に対して等化処理を施し、等化処理後のC−SC−FDMA信号(複数のクラスタ)を結合する。これにより、基地局100では、
図6A(変調方式:QPSKの場合)または
図6B(変調方式:64QAMの場合)に示すようなクラスタ結合後の信号が得られる。
【0072】
図6Aに示すように、変調レベルがより低い場合(変調方式:QPSKの場合)には、結合後の信号における等価チャネル利得の変動の不連続点の数は3個となる。一方、
図6Bに示すように、変調レベルがより高い場合(変調方式:64QAMの場合)には、結合後の信号における等価チャネル利得の変動の不連続点の数は1個となる。つまり、
図6Aおよび
図6Bに示すように、変調レベルが高いほど、結合後の信号における等価チャネル利得の変動の不連続点の数はより少なくなる。すなわち、変調レベルが高いほど、複数のクラスタの結合点(不連続点)で発生するISIは、より小さくなる。
【0073】
このように、変調レベルがより高い場合、つまり、信号点間のユークリッド距離がより短くISIに対する耐性(許容ISI)がより小さい場合には、C−SC−FDMA信号のクラスタ数をより少なくする(または、クラスタサイズをより広くする)。これにより、C−SC−FDMA信号に対するISIをより小さくすることができる。
【0074】
一方、変調レベルがより低い場合、つまり、信号点間のユークリッド距離がより長くISIに対する耐性(許容ISI)がより大きい場合には、C−SC−FDMA信号のクラスタ数をより多くする(クラスタサイズをより狭くする)。これにより、より多くのクラスタがチャネル変動の異なる複数の周波数リソースにマッピングされることによる周波数ダイバーシチ効果を向上させることができる。ただし、
図6Aに示すように、変調レベルがより低い場合には、結合後の信号における等価チャネル利得の変動の不連続点の数はより多くなる(つまり、ISIがより大きくなる)。しかし、変調レベルが低いほど、ISIに対する耐性(許容ISI)はより大きいため、ISIが伝送特性に及ぼす影響は小さい。
【0075】
このようにして、本設定方法では、端末は、MCSセットに示される変調レベルに応じたクラスタ数(またはクラスタサイズ)でSC−FDMA信号を分割する。これにより、変調レベルが高いほど(許容ISIが小さいほど)、端末は、C−SC−FDMA信号のクラスタ数をより少なくすることにより(クラスタの結合点(不連続点)の数をより少なくすることにより)、ISIを低減することができる。また、変調レベルが低いほど(許容ISIが大きいほど)、端末は、C−SC−FDMA信号のクラスタ数をより多くすることにより周波数ダイバーシチ効果を向上させることができる。よって、本設定方法によれば、変調レベルに応じて伝送特性を改善することができるため、いずれの変調レベルにおいても、C−SC−FDMAによる(SC−FDMA信号をクラスタ化することによる)システムスループットの改善効果を維持しつつ、各端末におけるユーザスループットを向上させることができる。
【0076】
また、本設定方法では、変調レベルに応じてクラスタ数(クラスタサイズ)を決定することによりISIを制御することができる。そのため、例えば、適応変調・チャネル符号化(Adaptive Modulation and channel Coding:AMC)制御が用いられる場合には、基地局は、変調レベルに応じたクラスタ数(クラスタサイズ)を決定してISIを制御することにより、瞬時のISIを事前に見積もることができる。このため、基地局では、瞬時のISIの影響を加味した瞬時の受信品質(例えば、瞬時SINR)に応じた正確なMCSセットを選択できる可能性が高くなる。よって、本設定方法によれば、正確なMCSセットが選択されることにより、伝送誤りによる再送回数を低減できるため、さらにユーザスループットを向上させることができる。
【0077】
<設定方法1−2>
設定方法1では、設定部211がC−SC−FDMA信号に設定されたMCSセットに示される変調レベルに応じたクラスタ数でSC−FDMA信号を分割する場合について説明したが、本設定方法では、設定部211は、C−SC−FDMA信号に設定された変調レベルに応じたクラスタ間隔で、複数のクラスタを周波数リソースにマッピングする。
【0078】
C−SC−FDMA信号のクラスタ間隔が広くなるほど、各クラスタがそれぞれ伝搬するチャネル間の周波数相関はより低くなる。そのため、基地局100において、周波数選択性チャネルを伝搬して受信された受信スペクトラムの完全再生を行わない最小平均二乗誤差(MMSE:Minimum Mean Square Error)規範等に基づく等化処理を施した場合、C−SC−FDMA信号を構成する複数のクラスタの結合点(不連続点)での等価チャネル利得の差(電力差および振幅差、チャネル推定誤差がある場合には位相差)がより大きくなり、ISIがより大きくなる。つまり、C−SC−FDMA信号のクラスタ間隔が広くなるほど、ISIはより大きくなる。換言すると、C−SC−FDMA信号のクラスタ間隔が狭くなるほど、ISIはより小さくなる。
【0079】
そこで、本設定方法では、設定部211は、自端末が送信する信号に設定されたMCSセットに示される変調レベルが高いほど、クラスタ間隔がより狭いクラスタパターンに従って、信号(SC−FDMA信号)を、不連続な複数の周波数リソースにそれぞれマッピングする。つまり、スケジューラ112は、端末200が送信する信号に設定されたMCSセットに示される変調レベルが高いほど、より狭いクラスタ間隔を示すクラスタパターンを決定する。
【0080】
以下、具体的に説明する。ここでは、クラスタ数を2(
図8Aおよび
図8Bに示すクラスタ#0およびクラスタ#1)とする。また、設定方法1−1と同様、
図7に示すように、変調方式として、QPSK(変調レベル:低)、16QAM(変調レベル:中)、64QAM(変調レベル:高)を用いる場合について説明する。また、設定方法1−1と同様、
図8Aおよび
図8BそれぞれにおけるC−SC−FDMA信号の帯域幅は同一である。
【0081】
基地局100のスケジューラ112は、変調レベルが高いほど、クラスタ間隔をより狭くする。具体的には、
図7に示すように、スケジューラ112は、変調レベルが低いQPSKでは、クラスタ間隔をより広くする。また、
図7に示すように、スケジューラ112は、変調レベルが高い64QAMでは、クラスタ間隔をより狭くする。つまり、スケジューラ112は、変調レベル(低、中、高)に応じて、クラスタ間隔(広、中、狭)となるクラスタパターンを決定する。そして、基地局100は、スペクトラム分割情報(例えば、クラスタ数:2個)、および、決定したクラスタパターン(クラスタ間隔)を含む周波数リソース情報を端末200へ通知する。
【0082】
そして、端末200の設定部211の分割部212は、スペクトラム分割情報(ここでは、クラスタ数:2)に応じて、DFT部210から入力されるSC−FDMA信号(スペクトラム)を2つのクラスタに分割する。また、設定部211のマッピング部213は、2つのクラスタを、スケジューラ112で決定されたクラスタパターン(クラスタ間隔)に従って、不連続な周波数リソースにそれぞれマッピングする。すなわち、マッピング部213は、自端末が送信する信号に設定されたMCSセットに示される変調レベルが高いほど、クラスタ間隔がより狭いクラスタパターンに従って、複数のクラスタを不連続な複数の周波数リソースにそれぞれマッピングする。
【0083】
例えば、変調方式がQPSK(変調レベル:低)の場合、スケジューラ112は、
図8Aに示すように、クラスタ間隔が広くなるようにクラスタパターン(クラスタ間隔)を決定する。そして、マッピング部213は、
図8Aに示すように、分割部212でSC−FDMA信号(スペクトラム)を分割して生成されたクラスタ#0およびクラスタ#1の2つのクラスタを、クラスタパターンに示される周波数間隔だけ離れた不連続な周波数リソースにそれぞれマッピングする。これにより、
図8Aに示すように、クラスタ#0とクラスタ#1との間の周波数間隔が広いC−SC−FDMA信号が生成される。
【0084】
一方、変調方式が64QAM(変調レベル:高)の場合、スケジューラ112は、
図8Bに示すように、クラスタ間隔が狭くなるようにクラスタパターン(クラスタ間隔)を決定する。そして、マッピング部213は、
図8Bに示すように、分割部212でSC−FDMA信号(スペクトラム)を分割して生成されたクラスタ#0およびクラスタ#1の2つのクラスタを、クラスタパターンに示される周波数間隔だけ離れた不連続な周波数リソースにそれぞれマッピングする。これにより、
図8Bに示すように、クラスタ#0とクラスタ#1との間の周波数間隔が狭いC−SC−FDMA信号が生成される。
【0085】
そして、端末200は、
図8A(変調方式:QPSKの場合)または
図8B(変調方式:64QAMの場合)に示すC−SC−FDMA信号を基地局100へ送信する。よって、基地局100では、
図9A(変調方式:QPSKの場合)または
図9B(変調方式:64QAMの場合)に示すような、クラスタ結合後の信号が得られる。
【0086】
図8Aに示すように、変調レベルがより低い場合(変調方式:QPSKの場合)には、クラスタ#0とクラスタ#1との周波数間隔が広く、クラスタ間の周波数相関が低い。このため、
図8Aに示すように、クラスタの結合点(不連続点)では等価チャネル利得の差が大きくなる。一方、
図8Bに示すように、変調レベルがより高い場合(変調方式:64QAMの場合)には、クラスタ#0とクラスタ#1との周波数間隔が狭く、クラスタ間の周波数相関が高い。このため、
図9Bに示すように、クラスタの結合点(不連続点)では、等価チャネル利得の差が小さくなる。つまり、
図9Aおよび
図9Bに示すように、クラスタの結合点(不連続)点では、変調レベルが高いほど等価チャネル利得の差がより小さくなる。よって、変調レベルが高いほど、複数のクラスタの結合点での不連続性が原因で発生するISIは、より小さくなる。
【0087】
このように、変調レベルがより高い場合、つまり、ISIに対する耐性(許容ISI)がより小さい場合には、C−SC−FDMA信号のクラスタ間隔をより狭くする。これにより、設定方法1−1(クラスタ数をより少なくする場合)と同様、C−SC−FDMA信号に対するISIをより小さくすることができる。
【0088】
また、変調レベルがより低い場合、つまり、ISIに対する耐性(許容ISI)がより大きい場合には、C−SC−FDMA信号のクラスタ間隔をより広くする。これにより、複数のクラスタがより離れた周波数リソースにマッピングされることによる周波数ダイバーシチ効果を向上させることができる。ただし、変調レベルがより低い場合には、C−SC−FDMA信号を構成するクラスタ間隔をより広くするため、
図9Aに示すように、クラスタの結合点(不連続点)では、等価チャネル利得の差がより大きくなる(つまり、ISIがより大きくなる)。しかし、変調レベルが低いほど、ISIに対する耐性(許容ISI)はより大きいため、ISIが伝送特性に及ぼす影響は小さい。
【0089】
このようにして、本設定方法では、端末はMCSセットに示される変調レベルに応じたクラスタ間隔で複数のクラスタを周波数リソースにマッピングする。これにより、変調レベルが高いほど(許容ISIが小さいほど)、端末は、C−SC−FDMA信号のクラスタ間隔をより狭くすることにより(複数のクラスタ間のチャネル周波数相関をより高くすることにより)、ISIを低減することができる。また、変調レベルが低いほど(許容ISIが大きいほど)、端末は、C−SC−FDMA信号のクラスタ間隔を広くすることにより周波数ダイバーシチ効果を向上させることができる。よって、本設定方法によれば、設定方法1−1と同様、いずれの変調レベルにおいても、C−SC−FDMAによる(つまり、SC−FDMA信号をクラスタ化することによる)システムスループットの改善効果を維持しつつ、各端末におけるユーザスループットを向上させることができる。
【0090】
また、本設定方法では、変調レベルに応じてクラスタ間隔を決定することによりISIを低減することができる。そのため、設定方法1−1と同様にして、AMC制御が用いられる場合には、基地局が、変調レベルに応じたクラスタ間隔を決定してISIを制御することにより、瞬時のISIを事前に見積もることができる。このため、基地局では、瞬時のISIの影響を加味した瞬時の受信品質(例えば、瞬時SINR)に応じた正確なMCSセットが選択されるため、伝送誤りによる再送回数を低減でき、さらにユーザスループットを向上させることができる。
【0091】
<設定方法1−3>
本設定方法では、設定部211は、C−SC−FDMA信号に設定された符号化サイズ(コードブロックサイズ)に応じたクラスタ数(分割数)で、SC−FDMA信号を分割する。
【0092】
符号化サイズが大きいほど、符号化利得(または、誤り訂正能力)がより高くなるため、ISIに対する耐性(許容ISI)はより大きくなる。換言すると、符号化サイズが小さいほど、符号化利得(または、誤り訂正能力)がより低くなるため、ISIに対する耐性(許容ISI)はより小さくなる。
【0093】
また、信号に対する符号化率および変調レベルを一定とすると、符号化サイズが小さいほど、周波数領域においてその信号に割り当てられる帯域幅はより狭くなる、つまり、割り当てられるRB数(割当RB数)はより少なくなる。
【0094】
よって、設定部211は、自端末が送信するC−SC−FDMA信号に設定された符号化サイズが小さいほど(または、割当RB数が少ないほど)、ISIをより小さくするように、C−SC−FDMA信号(複数のクラスタ)の周波数領域での配置を設定することが好ましい。
【0095】
そこで、本設定方法では、設定部211は、自端末が送信する信号に設定された符号化サイズが小さいほど(割当RB数が少ないほど)、クラスタ数(ある単位帯域幅当たりのクラスタ数)がより少ないクラスタパターンに従って、信号(SC−FDMA信号)を分割する。つまり、スケジューラ112は、端末200が送信する信号に設定された符号化サイズが小さいほど、より少ないクラスタ数を示すクラスタパターンを決定する。なお、設定部211は、割当方法1−1と同様、自端末が送信する信号に設定された符号化サイズが小さいほど(または、割当RB数が少ないほど)、クラスタサイズがより広いクラスタパターンに従って、信号(SC−FDMA信号)を分割してもよい。
【0096】
以下、具体的に説明する。ここでは、
図10に示すように、符号化サイズ(大,中,小)(または、割当RB数(多,中,少))を用いる場合について説明する。また、
図11Aおよび
図11Bでは、C−SC−FDMA信号に設定されるMCSセット(符号化率および変調レベル)を一定とする。
【0097】
スケジューラ112は、符号化サイズが小さいほど(割当RB数が少ないほど)、クラスタ数をより少なくする(クラスタサイズをより広くする)。具体的には、
図10に示すように、スケジューラ112は、符号化サイズ(大、中、小)(または、割当RB数(多、中、少))に応じて、クラスタ数(多、中、少)(または、クラスタサイズ(狭、中、広))となるクラスタパターンを決定する。そして、基地局100は、決定したクラスタパターン(クラスタ数またはクラスタサイズ)を含むスペクトラム分割情報、および、周波数リソース情報を端末200へ通知する。
【0098】
例えば、符号化サイズが大きい場合(割当RB数が多い場合)、スケジューラ112は、設定方法1−1(
図5A)と同様、
図11Aに示すように、クラスタ数が多くなるように(
図11Aでは、6つのクラスタ#0〜#5)、つまり、クラスタ毎のクラスタサイズが狭くなるようにクラスタパターン(クラスタ数またはクラスタサイズ)を決定する。一方、符号化サイズが小さい場合(割当RB数が少ない場合)、スケジューラ112は、設定方法1−1(
図5B)と同様、
図11Bに示すように、クラスタ数が少なくなるように(
図11Bでは、2つのクラスタ#0,#1)、つまり、クラスタサイズが広くなるようにクラスタパターン(クラスタ数またはクラスタサイズ)を決定する。
【0099】
そして、設定部211の分割部212は、
図11Aまたは
図11Bに示すように、クラスタパターンに示されるクラスタ数(またはクラスタサイズ)に基づいて、SC−FDMA信号(スペクトラム)を複数のクラスタに分割する。すなわち、分割部212は、自端末が送信する信号に設定された符号化サイズが小さいほど(割当RB数が少ないほど)、クラスタ数がより少ない(または、クラスタサイズがより広い)クラスタパターンに従って、信号を分割する。そして、マッピング部213は、周波数リソース情報に基づいて、複数のクラスタを不連続な周波数リソースにそれぞれマッピングする。
【0100】
このようにして、符号化サイズがより小さい場合(割当RB数がより少ない場合)、つまり、ISIに対する耐性(許容ISI)がより小さい場合には、設定方法1−1と同様、C−SC−FDMA信号のクラスタ数をより少なくする(または、クラスタサイズをより広くする)。これにより、基地局100における結合後の信号における等価チャネル利得の変動の不連続点の数はより少なくなるため、C−SC−FDMA信号に対するISIをより小さくすることができる。
【0101】
また、符号化サイズがより大きい場合(割当RB数がより多い場合)、つまり、ISIに対する耐性(許容ISI)がより大きい場合には、設定方法1−1と同様、C−SC−FDMA信号のクラスタ数をより多くする(クラスタサイズをより狭くする)。これにより、基地局100では、結合後の信号における等価チャネル利得の変動の不連続点の数が増加するものの、符号化サイズが大きい誤り訂正復号を行うことにより、許容ISIの影響を抑圧しつつ、その一方で周波数ダイバーシチ効果を向上させることにより、より大きな符号化利得を得ることができる。
【0102】
このようにして、本設定方法によれば、端末が符号化サイズ(また、割当RB数)に応じたクラスタ数(分割数)でSC−FDMA信号を分割する場合でも、設定方法1−1と同様、いずれの符号化サイズにおいても、C−SC−FDMAによる(つまり、SC−FDMA信号をクラスタ化することによる)システムスループットの改善効果を維持しつつ、各端末におけるユーザスループットを向上させることができる。
【0103】
<設定方法1−4>
本設定方法では、設定部211は、C−SC−FDMA信号に設定された符号化サイズ(割当RB数)に応じたクラスタ間隔で、C−SC−FDMA信号を構成する複数のクラスタを周波数リソースにマッピングする。
【0104】
すなわち、本設定方法では、設定部211は、自端末が送信する信号に設定された符号化サイズが小さいほど(割当RB数が少ないほど)、クラスタ間隔がより狭いクラスタパターンに従って、信号(SC−FDMA信号)を、不連続な複数の周波数リソースにそれぞれマッピングする。つまり、スケジューラ112は、端末200が送信する信号に設定された符号化サイズが小さいほど(または、割当RB数が少ないほど)、より狭いクラスタ間隔を示すクラスタパターンを決定する。
【0105】
以下、具体的に説明する。ここでは、設定方法1−2と同様、クラスタ数を2(クラスタ#0およびクラスタ#1)とする。また、設定方法1−3(
図10)と同様、
図12に示すように、符号化サイズ(大,中,小)(または、割当RB数(多,中,少))を用いる場合について説明する。また、
図13Aおよび
図13Bでは、C−SC−FDMA信号に設定されるMCSセット(符号化率および変調レベル)を一定とする。
【0106】
スケジューラ112は、符号化サイズが小さいほど(割当RB数が少ないほど)、クラスタ間隔をより狭くする。具体的には、
図12に示すように、スケジューラ112は、符号化サイズ(大、中、小)(または、割当RB数(多、中、少))に応じて、クラスタ間隔(広、中、狭)となるクラスタパターンを決定する。そして、基地局100は、スペクトラム分割情報(例えば、クラスタ数:2個)、および、決定したクラスタパターン(クラスタ間隔)を含む周波数リソース情報を端末200へ通知する。
【0107】
例えば、符号化サイズが大きい場合(割当RB数が多い場合)、スケジューラ112は、設定方法1−2(
図8A)と同様、
図13Aに示すように、クラスタ間隔が広くなるようにクラスタパターン(クラスタ間隔)を決定する。一方、符号化サイズが小さい場合(割当RB数が少ない場合)スケジューラ112は、設定方法1−2(
図8B)と同様、
図13Bに示すように、クラスタ間隔が狭くなるようにクラスタパターン(クラスタ間隔)を決定する。
【0108】
そして、設定部211の分割部212は、スペクトラム分割情報(ここでは、クラスタ数:2)に基づいて、
図13Aまたは
図13Bに示すように、SC−FDMA信号(スペクトラム)をクラスタ#0およびクラスタ#1の2つのクラスタに分割する。また、設定部211のマッピング部213は、
図13Aまたは
図13Bに示すように、クラスタパターンに示されるクラスタ間隔に基づいて、クラスタ#0およびクラスタ#1の2つのクラスタを、不連続な周波数リソースにそれぞれマッピングする。すなわち、マッピング部213は、自端末が送信する信号に設定された符号化サイズが小さいほど(割当RB数が少ないほど)、クラスタ間隔がより狭いクラスタパターンに従って、複数のクラスタを不連続な複数の周波数リソースにそれぞれマッピングする。
【0109】
このようにして、符号化サイズがより小さい場合(割当RB数がより少ない場合)、つまり、ISIに対する耐性(許容ISI)がより小さい場合には、設定方法1−2と同様、C−SC−FDMA信号のクラスタ間隔をより狭くする。これにより、クラスタ間(ここでは、クラスタ#0とクラスタ#1との間)の周波数相関は高くなる。よって、クラスタの結合点(不連続点)では、等価チャネル利得の変動は緩慢になるため(つまり、等価チャネル利得の差が小さくなるため)、C−SC−FDMA信号に対するISIをより小さくすることができる。
【0110】
また、符号化サイズがより大きい場合(割当RB数がより多い場合)、つまり、ISIに対する耐性(許容ISI)がより大きい場合には、設定方法1−2と同様、C−SC−FDMA信号を構成するクラスタ間隔をより広くする。これにより、クラスタ間(ここでは、クラスタ#0とクラスタ#1との間)の周波数相関が低くなる(クラスタの結合点(不連続点)における等価チャネル利得の変動が急激になる)ものの、符号化サイズが大きい誤り訂正復号を行うことにより、許容ISIの影響を抑圧しつつ、その一方で周波数ダイバーシチ効果を向上させることにより、より大きな符号化利得を得ることができる。
【0111】
このようにして、本設定方法によれば、端末が、符号化サイズ(または、割当RB数)に応じたクラスタ間隔で複数のクラスタを周波数リソースにマッピングする場合でも、設定方法1−2と同様、いずれの符号化サイズにおいても、C−SC−FDMAによる(SC−FDMA信号をクラスタ化することによる)システムスループットの改善効果を維持しつつ、各端末におけるユーザスループットを向上させることができる。
【0112】
<設定方法1−5>
本設定方法では、設定部211は、C−SC−FDMA信号に設定されたMCSセットに示される符号化率に応じたクラスタ数(分割数)で、SC−FDMA信号を分割する。
【0113】
同一の符号化サイズのデータでは、符号化率が低いほど、データ長の長い符号化データが生成される。つまり、符号化率が低いほど符号化利得(または、誤り訂正能力)がより高くなるため、ISIに対する耐性(許容ISI)はより大きくなる。換言すると、符号化率が高いほど、符号化利得(または、誤り訂正能力)がより低くなるため、ISIに対する耐性(許容ISI)はより小さくなる。
【0114】
そこで、本設定方法では、設定部211は、自端末が送信する信号に設定されたMCSセットに示される符号化率が高いほど、クラスタ数(ある単位帯域幅当たりのクラスタ数)がより少ないクラスタパターンに従って、信号(SC−FDMA信号)を分割する。つまり、スケジューラ112は、端末200が送信する信号に設定されたMCSセットに示される符号化率が高いほど、より少ないクラスタ数を示すクラスタパターンを決定する。なお、設定部211は、割当方法1と同様にして、自端末が送信する信号に設定されたMCSセットに示される符号化率が高いほど、クラスタサイズがより広いクラスタパターンに従って、信号(SC−FDMA信号)を分割してもよい。
【0115】
以下、具体的に説明する。ここでは、
図14に示すように、符号化率(低,中,高)を用いる場合について説明する。また、ここでは、符号化サイズおよび変調レベル(変調方式)を一定とする。
【0116】
スケジューラ112は、符号化率が高いほど、クラスタ数をより少なくする(クラスタサイズをより広くする)。具体的には、
図14に示すように、スケジューラ112は、符号化率(低、中、高)に応じて、クラスタ数(多、中、少)(またはクラスタサイズ(狭、中、広))となるクラスタパターンを決定する。そして、基地局100は、決定したクラスタパターン(クラスタ数またはクラスタサイズ)を含むスペクトラム分割情報、および、周波数リソース情報を端末200へ通知する。
【0117】
例えば、符号化率が低い場合、スケジューラ112は、設定方法1−3(
図11A)と同様、クラスタ数が多くなるように、つまり、クラスタ毎のクラスタサイズが狭くなるようにクラスタパターン(クラスタ数またはクラスタサイズ)を決定する。一方、符号化率が高い場合、スケジューラ112は、設定方法1−3(
図11B)と同様、クラスタ数が少なくなるように、つまり、クラスタサイズが広くなるようにクラスタパターン(クラスタ数またはクラスタサイズ)を決定する。
【0118】
そして、設定部211の分割部212は、クラスタパターンに示されるクラスタ数(またはクラスタサイズ)に基づいて、SC−FDMA信号(スペクトラム)を複数のクラスタに分割する。すなわち、分割部212は、自端末が送信する信号に設定されたMCSセットに示される符号化率が高いほど、クラスタ数がより少ない(または、クラスタサイズがより広い)クラスタパターンに従って、信号を分割する。そして、設定部211のマッピング部213は、周波数リソース情報に基づいて、複数のクラスタを不連続な周波数リソースにそれぞれマッピングする。
【0119】
このようにして、符号化率が高いほど、つまり、ISIに対する耐性(許容ISI)が小さいほど、C−SC−FDMA信号のクラスタ数をより少なくする(または、クラスタサイズをより広くする)ことにより、設定方法1−1と同様、C−SC−FDMA信号に対するISIをより小さくすることができる。
【0120】
また、符号化率が低いほど、つまり、ISIに対する耐性(許容ISI)が大きいほど、C−SC−FDMA信号のクラスタ数をより多くする(クラスタサイズをより狭くする)ことにより、設定方法1−1と同様、符号化率が低い誤り訂正復号を行うことにより、許容ISIの影響を抑圧しつつ、周波数ダイバーシチ効果を向上させることができる。
【0121】
このようにして、本設定方法によれば、端末が、符号化率に応じたクラスタ数(分割数)でSC−FDMA信号を分割する場合でも、設定方法1−1と同様、いずれの符号化率においても、C−SC−FDMAによる(SC−FDMA信号をクラスタ化することによる)システムスループットの改善効果を維持しつつ、各端末におけるユーザスループットを向上させることができる。
【0122】
また、本設定方法では、符号化率に応じてクラスタ数(サイズ)を決定することによりISIを制御することができる。そのため、設定方法1−1と同様にして、AMC制御が用いられる場合には、基地局が、符号化率に応じたクラスタ数(サイズ)を決定してISIを制御することにより、瞬時のISIを事前に見積もることができる。このため、基地局では、瞬時のISIの影響を加味した瞬時の受信品質(例えば、瞬時SINR)に応じた正確なMCSセットが選択されるため、伝送誤りによる再送回数を低減でき、さらにユーザスループットを向上させることができる。
【0123】
<設定方法1−6>
本設定方法では、設定部211は、C−SC−FDMA信号に設定されたMCSセットに示される符号化率に応じたクラスタ間隔で、C−SC−FDMA信号を構成する複数のクラスタを周波数リソースにマッピングする。
【0124】
すなわち、本設定方法では、設定部211は、自端末が送信する信号に設定されたMCSセットに示される符号化率がより高いほど、クラスタ間隔がより狭いクラスタパターンに従って、信号(SC−FDMA信号)を、不連続な複数の周波数リソースにそれぞれマッピングする。つまり、スケジューラ112は、端末200が送信する信号に設定されたMCSセットに示される符号化率が高いほど、より狭いクラスタ間隔を示すクラスタパターンを決定する。
【0125】
以下、具体的に説明する。ここでは、設定方法1−2と同様、クラスタ数を2とする。また、設定方法1−5(
図14)と同様、
図15に示すように、符号化率(低,中,高)を用いる場合について説明する。また、ここでは、符号化サイズおよび変調レベルを一定とする。
【0126】
スケジューラ112は、符号化率が高いほど、クラスタ間隔をより狭くする。具体的には、
図15に示すように、スケジューラ112は、符号化率(低、中、高)に応じて、クラスタ間隔(広、中、狭)となるクラスタパターンを決定する。そして、基地局100は、スペクトラム分割情報(例えば、クラスタ数:2個)、および、決定したクラスタパターン(クラスタ間隔)を含む周波数リソース情報を端末200へ通知する。
【0127】
例えば、符号化率が低い場合、スケジューラ112は、設定方法1−4(
図13A)と同様、クラスタ間隔が広くなるようにクラスタパターン(クラスタ間隔)を決定する。一方、符号化率が高い場合、スケジューラ112は、設定方法1−4(
図13B)と同様、クラスタ間隔が狭くなるようにクラスタパターン(クラスタ間隔)を決定する。
【0128】
そして、設定部211の分割部212は、スペクトラム分割情報に基づいて、SC−FDMA信号(スペクトラム)を複数のクラスタに分割する。また、設定部211のマッピング部213は、クラスタパターンに示されるクラスタ間隔に基づいて、複数のクラスタを不連続な周波数リソースにそれぞれマッピングする。すなわち、マッピング部213は、自端末が送信する信号に設定された符号化率が高いほど、クラスタ間隔がより狭いクラスタパターンに従って、複数のクラスタを不連続な複数の周波数リソースにそれぞれマッピングする。
【0129】
このようにして、符号化率が高いほど、つまり、ISIに対する耐性(許容ISI)が小さいほど、C−SC−FDMA信号のクラスタ間隔をより狭くするため、設定方法1−2と同様、C−SC−FDMA信号に対するISIをより小さくすることができる。
【0130】
また、符号化率が低いほど、つまり、ISIに対する耐性(許容ISI)が大きいほど、C−SC−FDMA信号を構成するクラスタ間隔をより広くすることにより、設定方法1−2と同様、符号化率が低い誤り訂正復号を行うことにより、許容ISIの影響を抑圧しつつ、周波数ダイバーシチ効果を向上させることができる。
【0131】
このようにして、本設定方法によれば、端末が符号化率に応じたクラスタ間隔で複数のクラスタを周波数リソースにマッピングする場合でも、設定方法1−2と同様、いずれの符号化率においても、C−SC−FDMAによる(SC−FDMA信号をクラスタ化することによる)システムスループットの改善効果を維持しつつ、各端末におけるユーザスループットを向上させることができる。
【0132】
また、本設定方法では、符号化率に応じてクラスタ間隔を決定することによりISIを制御することができる。そのため、設定方法1−2と同様にして、AMC制御が用いられる場合には、基地局が、符号化率に応じたクラスタ間隔を決定してISIを制御することにより、瞬時のISIを事前に見積もることができる。このため、基地局では、瞬時のISIの影響を加味した瞬時の受信品質(例えば、瞬時SINR)に応じた正確なMCSセットが選択されるため、伝送誤りによる再送回数を低減でき、さらにユーザスループットを向上させることができる。
【0133】
以上、クラスタ配置の設定方法1−1〜1−6について説明した。
【0134】
このように、本実施の形態によれば、端末は、MCSセット(変調レベル、符号化率)または符号化サイズに応じたクラスタパターンに従って、SC−FDMA信号(スペクトラム)を複数のクラスタに分割し、複数のクラスタを不連続な周波数リソースにそれぞれマッピングする。これにより、端末は、伝送パラメータ毎のISIに対する耐性(許容ISI)の違いに応じて、複数のクラスタの周波数領域での配置を設定することができる。よって、本実施の形態によれば、SC−FDMA信号を複数のクラスタに分割して、複数のクラスタを不連続な周波数帯域にそれぞれマッピングする場合、つまり、C−SC−FDMAを用いる場合でも、互いに異なる伝送パラメータが設定される端末毎に伝送特性を改善することができるため、システムスループットの改善効果を維持しつつ、ユーザスループットを向上させることができる。
【0135】
なお、本実施の形態において、基地局100は、クラスタパターンを決定するために閾値を設定してもよい。これにより、基地局100は、各端末に設定された伝送パラメータ(変調レベル、符号化率、または、符号化サイズ)と閾値とを比較することにより、クラスタパターンを決定することができる。また、各端末は、SC−FDMA信号(スペクトラム)の分割処理およびC−SC−FDMA信号(複数のクラスタ)のマッピング処理を容易に行うことができる。以下、基地局100が閾値を設定してクラスタパターンを決定する一例について
図16〜
図19を用いて説明する。
図16〜
図19において、B
i(i=0,1,…)は、クラスタ毎の帯域幅(クラスタサイズ)であり、例えば閾値で区切られた範囲の伝送パラメータ毎に定義された最小帯域幅(最小クラスタサイズ)を示し、B
i≦B
i+1の関係がある。また、B’
i(i=0,1,…)は、閾値で区切られた範囲の伝送パラメータ毎に定義された最大クラスタ間隔を示し、B’
i≧B’
i+1の関係がある。
【0136】
例えば、基地局100は、変調レベルに閾値を設定して、クラスタパターンを決定してもよい。例えば、
図16Aに示すように、基地局100は、複数の変調レベルをある範囲の変調レベル毎に区切るように閾値を設定して、各端末に設定される変調レベル(A)と閾値とを比較してクラスタ数(X)を決定してもよい。具体的には、
図16Aでは、基地局100は、変調レベル(A)がBPSK〜QPSKの場合、クラスタ数Xを4個に決定し、変調レベル(A)が8PSK〜16QAMの場合、クラスタ数Xを3個に決定し、変調レベル(A)が32QAM〜64QAMの場合、クラスタ数Xを2個に決定し、変調レベル(A)が128QAM〜256QAMの場合、クラスタ数Xを1個に決定する。つまり、
図16Aでは、ある範囲の変調レベルに対して、固定のクラスタ数が決定される。
【0137】
また、
図16Bの方法1に示すように、基地局100は、変調レベル毎に閾値を設定し、変調レベル毎にクラスタ数Xの上限を設定してもよい。例えば、
図16Bの方法1に示すように、基地局100は、変調レベル(A)がBPSKの場合、クラスタ数X=4を上限とするいずれかのクラスタ数を決定し、変調レベル(A)が16QAMの場合、クラスタ数X=2を上限とするいずれかのクラスタ数を決定する。QPSKおよび64QAMについても同様である。これにより、各端末の設定部211は、変調レベル毎の許容ISIより大きいISIが発生しないようにクラスタ数を設定することができる。また、
図16Bの方法2に示すように、基地局100は、変調レベル毎にクラスタ数Xの下限および上限を設定してもよい。例えば、
図16Bの方法2に示すように、基地局100は、変調レベル(A)がBPSKの場合、2≦X≦4の範囲のいずれかのクラスタ数を決定し、変調レベル(A)が16QAMの場合、1≦X≦2の範囲のいずれかのクラスタ数を決定する。これにより、各端末の設定部211は、例えば、
図3Aまたは
図3Bに示すように、ユーザスループットが、最大値を含むある値以上となるクラスタ数Xのみを設定することができる。また、基地局100は、変調レベル毎にクラスタ数Xの範囲が限定されるため、クラスタ数Xを通知するための通知ビット数を削減することができる。
【0138】
また、
図16Cに示すように、基地局100は、複数の変調レベルをある範囲の変調レベル毎に区切るように閾値を設定して、各範囲の変調レベル毎にクラスタサイズ(Y)を設定してもよい。
図16Cの方法1では、
図16Bの方法1と同様、基地局100は、各範囲の変調レベル毎にそれぞれ定義された最小クラスタサイズ(
図16Cの方法1に示すB
0,B
1,B
2,B
3)を下限とするいずれかのクラスタサイズYを決定する。なお、
図16Cの方法1に示すように、変調レベルが最も低い範囲であるBPSK〜QPSK(つまり、許容ISIが最大の場合)では、基地局100は、クラスタサイズYを任意の値に決定してもよい。また、
図16Cの方法2では、
図16Bの方法2と同様、各範囲の変調レベル毎に、クラスタサイズYの上限および下限が設定される。
【0139】
また、基地局100がクラスタ数(X)を用いてクラスタサイズ(Y)を算出する場合には、
図16Dに示すように、基地局100は、変調レベル毎に閾値を設定し、変調レベル毎にクラスタ数X
aを設定し、クラスタサイズYを算出してもよい。ここで、X
a(a=0,1,2,…、aは閾値で区切られた変調レベルの範囲毎に付される番号)は各範囲(a)の変調レベル毎に設定されたクラスタ数を示す。また、BはC−SC−FDMA信号に使用される全帯域幅(つまり、各クラスタサイズの和)を示す。具体的には、
図16Dでは、基地局100は、変調レベル(a=0,1,2,…)毎に設定されたクラスタ数X
aを用いて、その変調レベルに設定されるクラスタサイズY=B/X
aを算出する。
【0140】
また、
図16Eに示すように、基地局100は、複数の変調レベルをある範囲の変調レベル毎に区切るように閾値を設定して、各範囲の変調レベル毎にクラスタ間隔(Z)を設定してもよい。
図16Eでは、基地局100は、各範囲の変調レベル毎に、最大クラスタ間隔(
図16Eに示すB’
0,B’
1,B’
2,B’
3)を上限とするクラスタ間隔Zを決定する。なお、
図16Eに示すように、変調レベルが最も低い範囲であるBPSK〜QPSKでは、基地局100は、クラスタ間隔Zを任意の値に設定してもよい。
【0141】
また、
図16A〜
図16Eと同様にして、基地局100は、符号化サイズに閾値を設定して、クラスタパターンを決定してもよい。例えば、
図17Aに示すように、基地局100は、符号化サイズをある範囲の符号化サイズ毎に区切るように閾値を設定して、各端末に設定される符号化サイズ(N)と閾値とを比較してクラスタ数(X)を決定してもよい。具体的には、
図17Aでは、基地局100は、符号化サイズNが100ビット以下の場合、クラスタ数Xを1個に決定し、符号化サイズNが101ビット以上500ビット以下の場合、クラスタ数Xを2個に決定する。符号化サイズNが501ビット以上1000ビット以下の場合、および、符号化サイズNが1001ビット以上の場合についても同様である。
【0142】
また、
図17Bに示すように、基地局100は、各範囲の符号化サイズ毎にクラスタサイズ(Y)を設定してもよい。
図17Bの方法1では、
図16Cの方法1と同様、基地局100は、各範囲の符号化サイズ毎にそれぞれ定義された最小クラスタサイズ(
図17Bの方法1に示すB
0,B
1,B
2,B
3)を下限とするいずれかのクラスタサイズYを決定する。なお、
図17Bの方法1では、符号化サイズNが1001ビット以上の場合には、基地局100は、クラスタサイズYを任意の値に決定してもよい。また、
図17Bの方法2に示すように、基地局100は、
図16Cの方法2と同様にして、各範囲の符号化サイズ毎にクラスタサイズYの下限および上限を設定してもよい。
【0143】
また、基地局100がクラスタ数(X)を用いてクラスタサイズ(Y)を算出する場合には、
図16Dと同様にして、
図17Cに示すように、基地局100は、各範囲の符号化サイズ毎にクラスタ数X
nを設定し、クラスタサイズYを算出してもよい。ここで、X
n(n=0,1,2,…、nは閾値で区切られた符号化サイズの範囲毎に付される番号)は、各範囲(n)の符号化サイズ毎に設定されたクラスタ数を示す。具体的には、
図17Cでは、
図16Dと同様にして、各範囲の符号化サイズ(n=0,1,2,…)毎に設定されたクラスタ数X
nを用いて、その符号化サイズに設定されるクラスタサイズY=B/X
nを算出する。なお、
図17Cに示すように、符号化サイズNが1001ビット以上の範囲では、基地局100は、クラスタサイズYを任意の値に決定してもよい。
【0144】
また、
図17Dに示すように、基地局100は、各範囲の符号化サイズ毎にクラスタ間隔(Z)を設定してもよい。
図17Dでは、
図16Eと同様、基地局100は、各範囲の符号化サイズ毎に最大クラスタ間隔(
図17Dに示すB’
0,B’
1,B’
2,B’
3)を上限とするクラスタ間隔を決定する。なお、
図17Dに示すように、符号化サイズ(N)が1001ビット以上の範囲では、基地局100は、クラスタ間隔(Z)を任意の値に設定してもよい。
【0145】
また、
図16A〜
図16Eと同様にして、基地局100は、符号化率に閾値を設定して、クラスタパターンを決定してもよい。例えば、
図18Aに示すように、基地局100は、符号化率をある範囲の符号化率毎に区切るように閾値を設定して、各端末に設定される符号化率(R)と閾値とを比較してクラスタ数(X)を決定してもよい。具体的には、
図18Aでは、基地局100は、符号化率Rが1/3以下の場合、クラスタ数Xを4個に決定し、符号化率Rが1/3より大きく1/2以下の場合、クラスタ数Xを3個に決定する。符号化率Rが1/2より大きく2/3以下の場合、および、符号化率Rが2/3より大きい場合についても同様である。
【0146】
また、
図18Bに示すように、基地局100は、各範囲の符号化率毎にクラスタサイズ(Y)を設定してもよい。
図18Bの方法1では、
図16Cの方法1と同様、基地局100は、各範囲の符号化率毎にそれぞれ定義された最小クラスタサイズ(
図18Bの方法1に示すB
0,B
1,B
2,B
3)を下限とするいずれかのクラスタサイズYを決定する。なお、
図18Bでは、符号化率Rが1/3以下の場合には、基地局100は、クラスタサイズYを任意の値に設定してもよい。また、
図18Bの方法2では、
図16Cの方法2と同様、各範囲の符号化率にはクラスタサイズYの上限および下限が設定される。
【0147】
また、基地局100がクラスタ数(X)を用いてクラスタサイズ(Y)を算出する場合には、
図16Dと同様にして、
図18Cに示すように、基地局100は、各範囲の符号化率毎にクラスタ数X
rを設定し、クラスタサイズ(Y)を算出してもよい。ここで、X
r(r=0,1,2,…、rは閾値で区切られた符号化率の範囲毎に付される番号)は、各範囲(r)の符号化率毎に設定されたクラスタ数を示す。具体的には、
図18Cでは、
図16Dと同様にして、各範囲の符号化率(r=0,1,2,…)毎に設定されたクラスタ数X
rを用いて、その符号化率に設定されるクラスタサイズY=B/X
rを算出する。なお、
図18Cに示すように、符号化率Rが100ビット以下の範囲では、基地局100は、クラスタサイズYを任意の値に設定してもよい。
【0148】
また、
図18Dに示すように、基地局100は、各範囲の符号化率毎にクラスタ間隔(Z)を設定してもよい。
図18Dでは、
図16Eと同様、基地局100は、各範囲の符号化率毎に最大クラスタ間隔(
図18Dに示すB’
0,B’
1,B’
2,B’
3)を上限とするクラスタ間隔(Z)を決定する。なお、
図18Dに示すように、符号化率(R)が1/3以下の範囲では、基地局100は、クラスタ間隔(Z)を任意の値に設定してもよい。
【0149】
また、本実施の形態では、基地局100が、変調レベル、符号化率、または、符号化サイズそれぞれに応じて、クラスタパターン(クラスタ数、クラスタサイズ、または、クラスタ間隔)を決定する場合について説明した。しかし、本発明では、基地局100は、複数の伝送パラメータ(変調レベル、符号化率および符号化サイズ)を組み合わせて、クラスタパターンを決定してもよい。例えば、基地局100は、変調レベルと符号化率との組み合わせ、つまり、MCSセットに応じて、クラスタパターンを決定してもよい。例えば、変調レベルと符号化率とを同時に制御するAMC制御を用いる場合には、基地局100は、変調レベルおよび符号化率の双方に起因するISIに対する耐性を同時に制御することが可能となる。例えば、
図19Aに示すように、基地局100は、変調レベルと符号化率とで表されるMCSセット毎にクラスタ数(X)を決定してもよく、
図19Bに示すように、MCSセット毎にクラスタサイズ(Y)を決定してもよく、
図19Cに示すように、MCSセット毎にクラスタ間隔(Z)を決定してもよい。
【0150】
また、
図16〜
図19では、SINR(または平均SNR)を考慮せずにクラスタパターンが決定される場合について説明したが、本発明では、SINR(または平均SNR)の変動に応じて、
図16〜
図19の対応付けを変更してもよい。
【0151】
また、本実施の形態では、
図20に示すように、端末200が複数のコードワード(符号化単位、codeword:CW)を周波数領域で多重して基地局100へ送信する場合、基地局100は、端末200から送信されるCW毎にクラスタパターンを決定すればよい。ここで、
図20に示すように、CW#1〜CW#(M−1)を周波数領域で多重して送信する場合には、端末200は、CW毎に備える分割部でCWを複数のクラスタに分割し、マッピング部でCW毎のクラスタを周波数多重する。
【0152】
また、複数のCWにおいて、互いに異なる伝送レートを用いる場合には、端末200は、伝送レートが高いCWほど、クラスタ数をより少なく(クラスタサイズをより広く)、または、クラスタ間隔をより狭くすることにより、CWを構成する複数のクラスタの周波数領域での配置を設定してもよい。伝送レートが高いほど、ISIに対する耐性をより大きくする必要がある。よって、伝送レートが高いCWほど、クラスタ数をより少なく(クラスタサイズをより広く)、または、クラスタ間隔をより狭くすることにより、ISIをより低減することができ、結果としてISIに対する耐性をより大きくすることができる。これにより、伝送レートに応じたCW毎の伝送特性をさらに向上させることができ、すべてのCWの伝送レート、つまり、端末毎のスループット(ユーザスループット)をさらに向上させることができる。
【0153】
また、本実施の形態では、基地局100がクラスタパターン(クラスタ数、クラスタサイズ、または、クラスタ間隔)を決定し、クラスタパターンを端末200へ通知する場合について説明した。しかし、本発明では、基地局100が、端末200との通信の度に周波数リソース情報のみを端末200へ通知し、端末200が、自端末が送信する信号の伝送パラメータに応じてクラスタパターン(クラスタ数、クラスタサイズ、または、クラスタ間隔)を決定してもよい。
【0154】
また、例えば、基地局100は、クラスタ数、クラスタサイズおよびクラスタ間隔を考慮して割り当てた周波数帯域を示す周波数リソース情報を端末200へ通知してもよい。具体的には、基地局100(基地局100のスケジューラ112)は、スケジューリングを行うことによってある周波数帯域(サブキャリア)で最大SINRを示す端末200に対して周波数帯域を割り当てる割当処理を行う。基地局100は、上記割当処理を異なる周波数帯域で繰り返し行うことにより、複数のクラスタから構成されるC−SC−FDMA信号の周波数リソース割当を行う。そして、基地局100は、端末200のC−SC−FDMA信号の周波数リソース割当結果を示す周波数リソース情報を端末200へ通知する。基地局100は、端末200以外の他の端末に対しても上記周波数リソース割当処理を行う。これにより、基地局100は、自局のセル内に位置するすべての端末に対して、周波数リソースの割当をスケジューリングすることができる。また、端末200は、基地局100から通知された周波数リソース情報に示される周波数帯域に応じてSC−FDMA信号をマッピングすればよい。これにより、端末200では、自端末が送信する信号の伝送パラメータに応じたクラスタパターンに従って、SC−FDMA信号を複数のクラスタに分割され、複数のクラスタは不連続な周波数リソースにそれぞれマッピングされるため、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0155】
(実施の形態2)
本実施の形態では、高速大容量のデータ伝送を実現するための伝送技術の1つであるMIMO(Multi-Input Multi-Output)伝送を用いる場合について説明する。MIMO伝送技術では、基地局および端末の双方に複数のアンテナを設け、同一の時間および同一の周波数リソース上で無線送受信間の空間に複数の伝搬路(ストリーム)を用意し、各ストリームを空間的に多重する(異なる複数のデータ信号系列を複数のストリームを用いて伝送する)ことにより、スループットを増大させることができる。
【0156】
MIMO伝送において、空間多重数(または、受信側で分離する信号数)を表すRank数が増加すると、空間領域で多重(並列伝送)可能な信号系列(レイヤ)は増加する。すなわち、Rank数が増加すると、受信側である基地局では、分離しなければならない空間領域でのレイヤ数が増加するため、あるレイヤから異なるレイヤへのISI、つまり、レイヤ間のISIがより大きくなる。
【0157】
また、各レイヤが伝搬するチャネルが周波数選択性を有する場合、C−SC−FDMAでは、実施の形態1で述べたようにレイヤ毎のISIも発生する。
【0158】
従って、周波数選択性を有するチャネルでは、Rank数が増加すると、空間領域での信号分離に影響を及ぼす可能性のある、レイヤ間のISIがより大きくなってしまう。よって、端末は、レイヤ間のISIを低減するために、MIMO伝送時におけるRank数が多くなるほど、実施の形態1と同様にして、レイヤ毎のISIをより小さくすることが好ましい。そこで、本実施の形態に係る端末は、MIMO伝送時におけるRank数に応じたクラスタパターンに従って、SC−FDMA信号であるCW(コードワード)を複数のクラスタに分割し、複数のクラスタを不連続な周波数領域にそれぞれマッピングする。
【0159】
以下、具体的に説明する。本実施の形態に係る端末300の構成を
図21に示す。端末300は、M個のストリームを用いてCW(複数のクラスタ)を送信するM本のアンテナ(アンテナ201−1および201−M)を具備する。
【0160】
また、端末300は、符号化部207、変調部208、多重部209、DFT部210および分割部212からなるC−SC−FDMA処理部301−1〜301−NをRank数Nに対応して備える。また、端末300は、マッピング部213、IFFT部214、CP挿入部215および無線送信部216からなる送信処理部303−1〜303−Mをアンテナ201−1〜201−Mに対応して備える。よって、端末300は、N個の分割部212およびM個のマッピング部213から構成される設定部211を備える。また、NおよびMはN≦Mの関係を満たす。
【0161】
C−SC−FDMA処理部301−1〜301−Nは、それぞれに入力される送信ビット系列(CW)に対して、実施の形態1の符号化部207〜分割部212と同様の処理を施すことにより、C−SC−FDMA信号(複数のクラスタ)を生成する。そして、C−SC−FDMA処理部301−1〜301−2は、生成したC−SC−FDMA信号をプレコーディング部302にそれぞれ出力する。
【0162】
プレコーディング部302には、プレコーディング行列(Precoding Matrix、またはプレコーディングウェイト)が制御部206から入力される。ここでは、プレコーディング行列を示すプレコーディング情報は、基地局(図示せず)から端末300に通知される。例えば、プレコーディング情報には、各プレコーディング行列を示す番号が示され、制御部206がプレコーディング情報に示される番号に基づいて、各プレコーディング行列を算出してもよい。
【0163】
プレコーディング部302は、C−SC−FDMA処理部301−1〜301−Nからそれぞれ入力されるC−SC−FDMA信号に対して、プレコーディング行列をそれぞれ乗算する。そして、プレコーディング部302は、プレコーディング後のC−SC−FDMA信号を、ストリーム毎に対応する送信処理部303−1〜303−Mにそれぞれ出力する。
【0164】
送信処理部303−1〜303−Mは、それぞれに入力されるプレコーディング後のC−SC−FDMA信号に対して、実施の形態1のマッピング部213〜無線送信部216と同様の処理を施し、送信処理後のC−SC−FDMA信号をアンテナ201−1〜201−Mを介して基地局へそれぞれ送信する。
【0165】
ここで、設定部211は、制御部206から入力されるクラスタパターン、つまり、自端末が送信する信号に設定されたMCSセット、符号化サイズ、または、MIMO伝送時におけるRank数に応じたクラスタパターンに従って、各レイヤ(ここでは、レイヤ#1〜レイヤ#N)のSC−FDMA信号を複数のクラスタに分割し、複数のクラスタを不連続な周波数リソースにそれぞれマッピングする。
【0166】
一方、本実施の形態に係る基地局のスケジューラ(図示せず)は、各端末からのC−SC−FDMA信号に設定されたMCSセット(変調レベルおよび符号化率)、符号化サイズ、または、各端末のMIMO伝送時におけるRank数に応じて、各端末からのC−SC−FDMA信号のクラスタパターンを決定する。そして、基地局は、決定したクラスタパターンを各端末へ通知する。
【0167】
次に、端末300の設定部211(分割部212およびマッピング部213)におけるクラスタ配置の設定方法2−1〜2−6について詳細に説明する。
【0168】
以下の説明では、アンテナ数(ストリーム数)を4本とし、端末300は、アンテナ201−1〜201−4を備える。また、端末300が同時に送信するCW数を2個とする。また、以下の説明では、説明を簡略するために、例えば、
図23Aおよび
図23Bに示すように、
図21に示す端末300の構成部のうち、DFT部210、設定部211(分割部212およびマッピング部213)、プレコーディング部302、IFFT部214およびアンテナ201のみを示す。例えば、
図23Aおよび
図23Bでは、端末300は、4本のアンテナ数に対応した4個のマッピング部213およびIFFT部214をそれぞれ備え、Rank数(例えば、
図23AではRank数:2、
図23BではRank数:4)に対応した数のDFT部210および分割部212をそれぞれ備える。ここで、
図23Bに示すように、端末300が同時に送信するCW数がRank数よりも少なく、かつ、CW数がストリーム数よりも少ない場合には、端末300は、(Rank数/CW数)個だけのS/P(シリアルパラレル変換)部を
図21に示す端末300の変調部208と多重部209との間に備える。そして、S/P部は、直列で入力される各CWを並列に変換して、変換後のCWを複数のレイヤ((Rank数/CW数)個のレイヤ)にそれぞれ振り分けることにより、Rank数だけのレイヤに複数のCWがそれぞれマッピングされる。なお、CW数、Rank数およびストリーム数が同じ場合には、端末300は、各CWに対してDFT処理および分割処理を施した後に、各CWを各レイヤにそれぞれマッピングすればよい。
【0169】
<設定方法2−1>
本設定方法では、設定部211は、MIMO伝送時におけるRank数が多いほど、クラスタ数がより少ない(または、クラスタサイズがより広い)クラスタパターンに従って、SC−FDMA信号を分割する。
【0170】
以下、具体的に説明する。ここでは、
図22に示すように、Rank数(少,中,多))を用いる場合について説明する。また、CWに設定されるMCSセット(符号化率および変調レベル)および符号化サイズを一定とする。
【0171】
基地局のスケジューラは、Rank数が多いほど、クラスタ数をより少なくする(クラスタサイズをより広くする)。具体的には、
図22に示すように、基地局のスケジューラは、Rank数(少、中、多)に応じて、クラスタ数(多、中、少)(または、クラスタサイズ(狭、中、広))となるクラスタパターンを決定する。
【0172】
そして、設定部211の分割部212は、Rank数が多いほど、クラスタ数がより少ない(または、クラスタサイズがより広い)クラスタパターンに従って、CWを分割する。具体的には、Rank数が少ない場合(
図23Aでは、Rank数:2)、分割部212は、クラスタ数が多くなるように(
図23Aでは、4つのクラスタ#0〜#3)、つまり、クラスタ毎のクラスタサイズが狭くなるように各レイヤ(
図23Aではレイヤ数:2)のCWを分割する。一方、Rank数が多い場合(
図23Bでは、Rank数:4)、分割部212は、クラスタ数が少なくなるように(
図23Bでは、2つのクラスタ#0,#1)、つまり、クラスタサイズが広くなるように各レイヤ(
図23Aではレイヤ数:4)のCWを分割する。
【0173】
このように、Rank数が多いほど、つまり、レイヤ間干渉が大きいほど、実施の形態1の設定方法1−1と同様、各レイヤにおいて、結合後の信号における等価チャネル利得の変動の不連続点の数はより少なくなる。つまり、各レイヤでは、Rank数が多いほど、クラスタの結合点(不連続点)で発生するISIをより小さくすることができるため、レイヤ毎のISIを低減させることができる。すなわち、Rank数が多いほど、レイヤ毎のISIがより小さくなるため、あるレイヤが異なるレイヤに与えるISI(レイヤ間のISI)を小さくすることができる。
【0174】
このようにして、本設定方法によれば、レイヤ毎のISIが低減されることで、互いに異なるレイヤ間のISIを低減することができるため、受信側である基地局では、空間領域での信号分離能力を劣化させることなく、各端末の伝送特性を改善することができる。よって、本設定方法によれば、端末がMIMO伝送時におけるRank数に応じたクラスタ数(分割数)でSC−FDMA信号を分割する場合でも、実施の形態1の設定方法1−1と同様にして、いずれのRank数においても、C−SC−FDMAによるシステムスループットの改善効果を維持しつつ、各端末におけるユーザスループットを向上させることができる。
【0175】
<設定方法2−2>
本設定方法では、設定部211は、MIMO伝送時におけるRank数が多いほど、クラスタ間隔がより狭いクラスタパターンに従って、複数のクラスタを周波数リソースにそれぞれマッピングする。
【0176】
以下、具体的に説明する。ここでは、
図24に示すように、Rank数(少,中,多))を用いる場合について説明する。また、
図25Aおよび
図25Bに示すように、C−SC−FDMA信号のクラスタ数を2個とする。また、CWに設定されるMCSセット(符号化率および変調レベル)および符号化サイズを一定とする。
【0177】
基地局のスケジューラは、Rank数が多いほど、クラスタ間隔をより狭くする。具体的には、
図24に示すように、基地局は、Rank数(少、中、多)に応じて、クラスタ間隔(広、中、狭)となるクラスタパターンを決定する。
【0178】
そして、設定部211のマッピング部213は、Rank数が多いほど、クラスタ間隔がより狭いクラスタパターンに従って、各レイヤにマッピングされるCWを構成する複数のクラスタを不連続な複数の周波数リソースにそれぞれマッピングする。具体的には、Rank数が少ない場合(
図25Aでは、Rank数:2)、マッピング部213は、クラスタ間隔が広くなるように、各レイヤ(
図25Aではレイヤ数:2)にマッピングされる複数のクラスタを周波数リソースにマッピングする。一方、Rank数が多い場合(
図25Bでは、Rank数:4)、マッピング部213は、クラスタ間隔が狭くなるように、各レイヤ(
図25Aではレイヤ数:4)にマッピングされる複数のクラスタを周波数リソースにマッピングする。
【0179】
このように、Rank数が多いほど、つまり、レイヤ間干渉が大きいほど、実施の形態1の設定方法1−2と同様にして、各レイヤで伝送されるCWを構成する複数のクラスタ間の周波数相関がより高くなる。これにより、各レイヤでは、Rank数が多いほど、複数のクラスタの結合点(不連続点)における等価チャネル利得の変動をより緩慢にすることができるため(つまり、等価チャネル利得の差をより小さくできるため)、レイヤ毎のISIを低減させることができる。すなわち、設定方法2−1と同様、Rank数が多いほど、レイヤ毎のISIがより小さくなるため、あるレイヤが異なるレイヤに与えるISI(レイヤ間のISI)を小さくすることができる。
【0180】
このようにして、本設定方法によれば、設定方法2−1と同様、受信側である基地局では、空間領域での信号分離能力を劣化させることなく、各端末の伝送特性を改善することができる。よって、本設定方法によれば、端末がMIMO伝送時におけるRank数に応じたクラスタ間隔で複数のクラスタを周波数リソースにそれぞれマッピングする場合でも、設定方法2−1と同様、いずれのRank数においても、C−SC−FDMAによるシステムスループットの改善効果を維持しつつ、各端末におけるユーザスループットを向上させることができる。
【0181】
<設定方法2−3>
本設定方法では、設定部211は、MIMO伝送時において、互いに異なるレイヤにマッピングされるCW(SC−FDMA信号)に対して同一のクラスタパターン(クラスタ数、クラスタサイズまたはクラスタ間隔)を用いる。
【0182】
以下、具体的に説明する。ここでは、Rank数を2とする。また、
図26Aに示すように、2つのCW(CW#1およびCW#2)のうち、CW#1がレイヤ#0にマッピングされ、CW#2がレイヤ#1にマッピングされる。
【0183】
基地局のスケジューラは、端末300において互いに異なるレイヤ(
図26Aに示すレイヤ#0およびレイヤ#1)にマッピングされるCW(
図26Aに示すCW#1およびCW#2)それぞれに対して同一のクラスタパターンを決定する。
【0184】
そして、設定部211の分割部212は、基地局から通知されるクラスタパターン(クラスタ数またはクラスタサイズ)に従って、互いに異なるレイヤにマッピングされるCWを同一のクラスタ数(または同一のクラスタサイズ)で分割して複数のクラスタを生成する。例えば、分割部212は、
図26Bに示すように、レイヤ#0にマッピングされるCW#1およびレイヤ#1にマッピングされるCW#2の双方を4つのクラスタ#0〜#3にそれぞれ分割する。
【0185】
また、設定部211のマッピング部213は、基地局から通知されるクラスタパターン(クラスタ間隔)に従って、互いに異なるレイヤにマッピングされるCW(分割部212で分割された複数のクラスタ)を、同一のクラスタ間隔で周波数リソースにそれぞれマッピングする。例えば、マッピング部213は、
図26Bに示すように、レイヤ#0にマッピングされるCW#1のクラスタ#0〜#3、および、レイヤ#1にマッピングされるCW#2のクラスタ#0〜#3を、同一のクラスタ間隔の同一周波数リソースにそれぞれマッピングする。
【0186】
このようにして、本設定方法によれば、端末300は、互いに異なるレイヤにマッピングされるCW(SC−FDMA信号)に対して同一のクラスタパターンを用いることにより、周波数領域におけるISIの統計的性質が各レイヤ間でほぼ同一となる。つまり、互いに異なるレイヤでは、ほぼ同様のISIが発生する。よって、レイヤ間でのISI電力の分散が小さくなるため、例えば、ISIの大きいレイヤが、ISIの小さいレイヤへ干渉を与える、レイヤ間のISIの発生を抑えることができる。
【0187】
これにより、本設定方法によれば、基地局は、例えば、レイヤ間の受信品質の差が小さいほど空間領域での信号分離能力が改善されるPIC(Parallel Interference Canceller)等の信号分離技術を適用した際には、伝送特性をさらに改善することができる。さらに、本設定方法によれば、ISIの統計的性質が各レイヤでほぼ同一となることで、受信品質が大きく劣化するレイヤが発生する確率がより少なくなる。このため、基地局は、全レイヤの平均的な受信特性を改善できるため、CWの誤り率(ブロック誤り率)特性をさらに改善することができる。
【0188】
<設定方法2−4>
本設定方法では、設定部211は、MIMO伝送時において、互いに異なるレイヤにマッピングされる同一のCW内のSC−FDMA信号に対して同一のクラスタパターン(クラスタ数、クラスタサイズまたはクラスタ間隔)を用いる。
【0189】
以下、具体的に説明する。ここでは、Rank数を4とする。また、
図27Aに示すように、2つのCW(CW#1およびCW#2)のうち、CW#1がレイヤ#0およびレイヤ#1の2つのレイヤにそれぞれマッピングされ、CW#2がレイヤ#2およびレイヤ#3の2つのレイヤにそれぞれマッピングされる。
【0190】
基地局のスケジューラは、端末300において互いに異なるレイヤ(
図27Aに示すレイヤ#0〜#3)にマッピングされる同一のCW内のSC−FDMA信号に対して同一のクラスタパターンを決定する。具体的には、スケジューラは、
図27Aに示すレイヤ#0およびレイヤ#1にそれぞれマッピングされるCW1に対して同一クラスタパターンを決定し、
図27Aに示すレイヤ#2およびレイヤ#3にそれぞれマッピングされるCW2に対して同一クラスタパターンを決定する。
【0191】
設定部211の分割部212は、基地局から通知されるクラスタパターン(クラスタ数またはクラスタサイズ)に従って、互いに異なるレイヤにマッピングされる同一CW内のSC−FDMA信号を、同一のクラスタ数(または同一のクラスタサイズ)で分割する。例えば、設定部211の分割部212は、
図27Bに示すように、レイヤ#0およびレイヤ#1にそれぞれマッピングされるCW#1を、各レイヤにおいて、2つのクラスタ(クラスタ#0、クラスタ#1)にそれぞれ分割する。同様にして、分割部212は、
図27Bに示すように、レイヤ#2およびレイヤ#3にそれぞれマッピングされるCW#2を、各レイヤにおいて、4つのクラスタ(クラスタ#0〜#3)にそれぞれ分割する。
【0192】
また、設定部211のマッピング部213は、基地局から通知されるクラスタパターン(クラスタ間隔)に従って、互いに異なるレイヤにマッピングされる同一CW内のSC−FDMA信号を、同一のクラスタ間隔で周波数リソースにそれぞれマッピングする。例えば、マッピング部213は、
図27Bに示すように、レイヤ#0およびレイヤ#1にマッピングされるCW#1のクラスタ#0,#1を、同一クラスタ間隔の同一周波数リソースにそれぞれマッピングする。同様にして、マッピング部213は、
図27Bに示すように、レイヤ#2およびレイヤ#3にマッピングされるCW#2のクラスタ#0〜#3を、同一クラスタ間隔の同一周波数リソースにそれぞれマッピングする。
【0193】
このようにして、本設定方法によれば、端末300は、互いに異なるレイヤにマッピングされる同一CW内のSC−FDMA信号に対して同一クラスタパターンを用いることにより、同一CWでは、周波数領域におけるISIの統計的性質が各レイヤ間でほぼ同一となる。つまり、同一CWがマッピングされた互いに異なるレイヤでは、ほぼ同様のISIがそれぞれ発生する。つまり、同一CWがマッピングされた互いに異なるレイヤでは、レイヤ毎に発生するISIの大きさ、および、レイヤ間のISIの大きさはほぼ同様になる。よって、同一CWでは、ISIの大きさはCW内で均一になる。
【0194】
これにより、本設定方法によれば、同一CWでは、レイヤ間の受信品質の差を小さくすることができるため、例えば、符号化における符号化利得を改善することができ、受信特性を改善することができる。つまり、本設定方法によれば、同一CW内の各ビット(または各シンボル)が受けるISIの分散をほぼ均一にできる、つまり、CW内のビット(またはシンボル)毎のLLR(Log Likelihood Ratio)の分散を小さく抑えることができる。これにより、CW毎に受信特性を改善することができる。
【0195】
<設定方法2−5>
本設定方法では、設定部211は、MIMO伝送時において、互いに異なるレイヤにマッピングされるCW(SC−FDMA信号)のうち、伝送レート(MCSセット)が高いCW(SC−FDMA信号)ほど、クラスタ数をより少なくする(または、クラスタサイズをより広くする)。
【0196】
以下、具体的に説明する。ここでは、端末300は、CW毎に異なるMCSセットを用いて、各CWに対して符号化処理および変調処理を施し、空間領域でのリンクアダプテーション(link adaptation)を行うことにより、伝送レートの異なる複数のCWを空間領域で並列に伝送する。また、例えば、
図28に示すように、伝送レート(MCSセット)(低,中,高)を用いる場合について説明する。また、
図29に示すCW#1には、高MCSセット(符号化率:高、変調レベル:高)が設定され、CW#2には、低MCSセット(符号化率:低、変調レベル:低)が設定される。また、CW#1がレイヤ#0にマッピングされ、CW#2がレイヤ#1にマッピングされる。
【0197】
基地局のスケジューラは、端末300が互いに異なるレイヤにマッピングして送信する複数のCWのうち、伝送レート(MCSセット)がより高いCWに対して、クラスタ数がより少ない(クラスタサイズがより広い)クラスタパターンを決定する。具体的には、
図28に示すように、基地局は、MCSセット(低、中、高)に応じて、クラスタ数(多、中、少)(または、クラスタサイズ(狭、中、広))となるクラスタパターンを決定する。
【0198】
そして、設定部211は、互いに異なるレイヤにマッピングされる複数のCWのうち、MCSセットが高いCWほど、クラスタ数をより少なくする(クラスタサイズをより広くする)。具体的には、設定部211は、
図29に示すように、MCSセットが高いCW#1に対して、クラスタ数を少なくする(
図29では、2つのクラスタ#0,#1)、つまり、クラスタ毎のクラスタサイズを広くする。一方、設定部211は、MCSセットが低いCW#2に対して、クラスタ数を多くする(
図29では、4つのクラスタ#0〜#3)、つまり、クラスタ毎のクラスタサイズを狭くする。
【0199】
このように、伝送レート(MCSセット)が高いCWほど、つまり、ISIの影響を受けやすいCW(許容ISIがより小さいCW)ほど、実施の形態1の設定方法1−1と同様、結合後の信号における等価チャネル利得の変動の不連続点の数はより少なくなる。これにより、伝送レート(MCSセット)が高いCWほど、複数のクラスタの結合点(不連続点)で発生するISIをより小さくすることができる。
【0200】
また、設定部211は、伝送レート(MCSセット)が低いCWほど、つまり、ISIの影響を受けにくいCW(許容ISIがより大きいCW)ほど、クラスタ数をより多くする(クラスタサイズをより狭くする)。これにより、基地局では、実施の形態1の設定方法1−1と同様、結合後の信号における等価チャネル利得の変動の不連続点の数が増加するものの、ISIに対する耐性が大きいため、許容ISIの範囲において周波数ダイバーシチ効果を向上させることができる。
【0201】
このようにして、本設定方法によれば、伝送レート(MCSセット)が互いに異なるCWに応じて、クラスタ数(クラスタサイズ)が設定されるため、CW毎のスループットを向上させることができる。つまり、その結果、複数のCWにおける全スループット(ユーザスループット)を改善することができる。
【0202】
<設定方法2−6>
本設定方法では、設定部211は、MIMO伝送時において、互いに異なるレイヤにマッピングされるCW(SC−FDMA信号)のうち、伝送レート(MCSセット)が高いCW(SC−FDMA信号)ほど、クラスタ間隔をより狭くする。
【0203】
以下、具体的に説明する。ここでは、設定方法2−5と同様、端末300は、CW毎に異なるMCSセットを用いる、空間領域でのリンクアダプテーション(link adaptation)を行う。また、例えば、
図30に示すように、伝送レート(MCSセット)(低,中,高)を用いる場合について説明する。また、設定方法2−5と同様、
図31に示すCW#1には、高MCSセット(符号化率:高、変調レベル:高)が設定され、CW#2には、低MCSセット(符号化率:低、変調レベル:低)が設定される。また、CW#1がレイヤ#0にマッピングされ、CW#2がレイヤ#1にマッピングされる。
【0204】
基地局のスケジューラは、端末300が互いに異なるレイヤにマッピングして送信する複数のCWのうち、伝送レート(MCSセット)がより高いCWに対して、クラスタ間隔がより狭いクラスタパターンを決定する。具体的には、
図30に示すように、基地局は、MCSセット(低、中、高)に応じて、クラスタ間隔(広、中、狭)となるクラスタパターンを決定する。
【0205】
そして、設定部211は、互いに異なるレイヤにマッピングされる複数のCWのうち、MCSセットが高いCWほど、クラスタ間隔をより狭くする。具体的には、設定部211は、
図31に示すように、MCSセットが高いCW#1に対して、クラスタ間隔を狭くする。一方、設定部211は、MCSセットが低いCW#2に対して、クラスタ間隔を広くする。
【0206】
このように、伝送レート(MCSセット)が高いCWほど、つまり、ISIの影響を受けやすいCW(許容ISIがより小さいCW)ほど、実施の形態1の設定方法1−2と同様にして、CWを構成する複数のクラスタ間の周波数相関をより高くする。これにより、伝送レート(MCSセット)が高いCWほど、複数のクラスタの結合点(不連続点)における等価チャネル利得の変動をより緩慢にすることができるため(つまり、等価チャネル利得の差をより小さくできるため)、CW内のISIを低減させることができる。
【0207】
また、設定部211は、伝送レート(MCSセット)が低いCWほど、つまり、ISIの影響を受けにくいCW(許容ISIがより大きいCW)ほど、クラスタ間隔をより広くする。これにより、基地局では、実施の形態1の設定方法1−2と同様、結合後の信号の結合点(不連続点)における等価チャネル利得の変動が急激になるものの(つまり、等価チャネル利得の差が大きくなるものの)、ISIに対する耐性が大きいため、許容ISIの範囲において周波数ダイバーシチ効果を向上させることができる。
【0208】
このようにして、本設定方法によれば、伝送レート(MCSセット)が互いに異なるCWに応じて、クラスタ間隔が設定されるため、設定方法2−5と同様、CW毎のスループットを向上させることができる。つまり、その結果、複数のCWにおける全スループット(ユーザスループット)を改善することができる。
【0209】
以上、設定方法2−1〜2−6について説明した。
【0210】
このようにして、本実施の形態によれば、MIMO伝送を用いる場合でも、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
【0211】
なお、本実施の形態では、基地局は、実施の形態1(
図16A〜
図19C)と同様にして、クラスタパターンを決定するためにRank数の閾値を設定してもよい。以下、基地局が閾値を設定してクラスタパターンを決定する一例について
図32A〜32Eを用いて説明する。
図32A〜32Eにおいて、B
i(i=0,1,…)は、クラスタ毎の帯域幅(クラスタサイズ)であり、例えば閾値で区切られた範囲毎に定義された最小帯域幅(最小クラスタサイズ)を示し、B
i≦B
i+1の関係がある。また、B’
i(i=0,1,…)は、閾値で区切られた範囲毎に定義された最大クラスタ間隔を示し、B’
i≧B’
i+1の関係がある。
【0212】
例えば、
図32Aに示すように、基地局は、Rank数毎に閾値を設定して、各端末のRank数(RI)と閾値とを比較してクラスタ数(X)を決定してもよい。具体的には、基地局は、Rank数RIが1の場合、クラスタ数Xを4個に決定し、Rank数RIが2の場合、クラスタ数Xを3個に決定する。Rank数RIが3および4の場合についても同様である。つまり、
図32Aでは、Rank数に対して、固定のクラスタ数が設定される。
【0213】
また、
図32Bの方法1に示すように、基地局は、Rank数毎に閾値を設定し、Rank数毎にクラスタ数Xの上限を設定してもよい。例えば、
図32Bの方法1に示すように、基地局は、Rank数RIが1の場合、クラスタ数X=4を上限とするいずれかのクラスタ数を決定し、Rank数RIが2の場合、クラスタ数X=3を上限とするいずれかのクラスタ数を決定する。Rank数3、4の場合についても同様である。これにより、各端末の設定部211は、Rank数に応じてクラスタ数を設定するため、異なるレイヤからのISIが許容ISIより大きくならないようにレイヤ毎のISIの最大値を制限することができる。よって、基地局は、各端末における各レイヤのMCSセットを正しく選択することができる。また、
図32Bの方法2に示すように、基地局は、Rank数毎にクラスタ数の下限および上限を設定してもよい。例えば、
図32Bの方法2に示すように、基地局は、Rank数RIが1の場合、2≦X≦4の範囲のいずれかのクラスタ数を決定し、Rank数RIが2の場合、2≦X≦3の範囲のいずれかのクラスタ数を決定する。これにより、各端末の設定部211は、例えば、
図3Aまたは
図3Bに示すように、ユーザスループットが、最大値を含むある値以上となるクラスタ数Xのみを設定することができる。また、基地局は、レイヤ毎のクラスタ数Xを通知するための通知ビット数を削減することができる。
【0214】
また、
図32Cに示すように、基地局は、複数のRank数をある範囲のRank数毎に区切るように閾値を設定して、各範囲のRank数毎にクラスタサイズ(Y)を設定してもよい。
図32Cの方法1では、
図32Bの方法1と同様、基地局は、各範囲のRank数毎にそれぞれ定義された最小クラスタサイズ(
図32Cの方法1に示すB
0,B
1,B
2,B
3)を下限とするいずれかのクラスタサイズYを決定する。なお、
図32Cの方法1に示すように、Rank数が最も低い範囲であるRank数RIが1〜2(つまり、許容ISIが最大の場合)の場合、基地局は、クラスタサイズYを任意に設定してもよい。また、
図32Cの方法2では、
図32Bの方法2と同様、各範囲のRank数に、クラスタサイズの上限および下限が設定される。
【0215】
また、基地局がクラスタ数(X)を用いてクラスタサイズ(Y)を算出する場合には、
図32Dに示すように、基地局は、Rank数毎に閾値を設定し、Rank数毎にクラスタ数X
riを設定し、クラスタサイズYを算出してもよい。ここで、X
ri(ri=0,1,2,…、riは閾値で区切られたRank数の範囲毎に付される番号)は、各範囲(ri)のRank数毎に設定されたクラスタ数を示す。また、BはC−SC−FDMA信号に使用される全帯域幅(つまり、各クラスタサイズの和)を示す。具体的には、
図32Dでは、基地局は、Rank数(ri=0,1,2,…)毎に設定されたクラスタ数X
riを用いて、そのRank数に設定されるクラスタサイズY=B/X
riを算出する。
【0216】
また、
図32Eに示すように、基地局は、Rank数毎に閾値を設定して、Rank数毎にクラスタ間隔(Z)を設定してもよい。
図32Eでは、基地局は、Rank数毎に、最大クラスタ間隔(
図32Eに示すB’
0,B’
1,B’
2,B’
3)を上限とするクラスタ間隔Zを決定する。なお、
図32Eに示すように、Rank数RIが1の場合には、基地局は、クラスタ間隔Zを任意の値に設定してもよい。
【0217】
また、本実施の形態において、
図23B、
図25Bおよび
図27Aでは、端末300は、CWを、S/P部で直列並列変換した後に、DFT部でDFT処理する場合について説明した。しかし、本発明では、
図23B、
図25Bおよび
図27Aにおいて、端末300は、CWを、DFT部でDFT処理した後に、S/P部で直列並列変換してもよい。
【0218】
また、本実施の形態は、シングルユーザ(Single User:SU)−MIMO伝送(すなわち、1つの基地局の複数のアンテナと1つの端末の複数のアンテナとの間におけるMIMO伝送)およびマルチユーザ(Multi User:MU)−MIMO伝送(すなわち、1つの基地局の複数のアンテナと複数の端末の複数のアンテナとの間におけるMIMO伝送)の双方で適用することができる。
【0219】
また、本実施の形態の設定方法2−1および2−2では、Rank数に応じてクラスタパターンを決定する場合について説明した。しかし、本発明では、空間多重するCW数に応じてクラスタパターンを決定してもよい。これにより、CW数に応じて、互いに異なるCW間でのISIの大きさを制御することができ、CW毎の伝送特性を改善することができる。よって、周波数リソース利用効率がより高いMCSセットを選択できる確率が高まるため、ユーザスループットをさらに向上させることができる。
【0220】
また、本実施の形態では、プレコーディングを用いるMIMO伝送について説明したが、プレコーディングなし(すなわち、プレコーディング行列を単位行列とした場合)のMIMO伝送に対しても本発明を適用することができる。
【0221】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
【0222】
なお、上記実施の形態では、MCSセット、符号化サイズまたはRank数に応じてクラスタパターンを制御する場合について説明した。しかし、本発明では、端末が送信する信号に割り当てられた周波数リソース数、リソースエレメント(Resource Element:RE)数、または複数のREを束ねたRB数が減少するほど、クラスタ数をより少なく(クラスタサイズをより広く)、または、クラスタ間隔をより狭くしてもよい。これにより、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0223】
また、本発明では、実施の形態1と実施の形態2とを組み合わせてもよい。
【0224】
また、端末はUE(User Equipment:UE)、基地局はNode BまたはBS(Base Station)と称されることがある。
【0225】
また、上記実施の形態では、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。
【0226】
また、上記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、一部また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。
【0227】
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路また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。
【0228】
さらには、半導体技術の進歩また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。
【0229】
2008年11月14日出願の特願2008−292653の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。