【文献】
LG Electronics,Un PDSCH Transmission[online],3GPP TSG-RAN WG1#64 R1-110885,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_64/Docs/R1-110885.zip>,2011年 2月15日
【文献】
Panasonic,Resource allocation schemes of R-PDCCH[online],3GPP TSG-RAN WG1#62b R1-105499,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_62b/Docs/R1-105499.zip>,2010年10月 5日
【文献】
Panasonic,R-PDCCH placement[online],3GPP TSG-RAN WG1#61 R1-102881,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_61/Docs/R1-102881.zip>,2010年 5月 4日
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1領域に配置されている前記下り制御情報と、前記第2領域に配置されている前記下り回線データとが、同一のプリコーディングを用いて送信される場合にのみ、前記第3領域に、前記下り回線データが配置されている、
請求項1に記載の中継局。
前記第1領域が複数のRBから構成されている場合には、前記第1領域に配置されている前記下り制御情報と、前記第2領域に配置されている前記下り回線データとが、同一のプリコーディングを用いて送信される場合にのみ、前記第3領域に、前記下り回線データが配置されている、
請求項1に記載の中継局。
前記復調部は、前記各RBに配置された複数の前記参照信号からRB毎のチャネル推定値を取得し、取得した複数のチャネル推定値を平均化した値を用いて、前記下り回線データを復調する、
請求項1に記載の中継局。
基地局と移動局との間の通信を、中継局を介して行う通信システムにおいて、前記中継局が、前記基地局から送信された下り制御情報、下り回線データ及び参照信号を受信し、前記参照信号に基づいて前記下り回線データを復調する、通信方法であって、
前記中継局は、周波数領域を分割した複数のリソースブロック(RB)のうち、複数のRBで構成されるプリコーディングRBグループ(PRG)において、下り制御情報が配置されるデータ領域内の第1領域に配置された前記下り制御情報及び第1参照信号と、前記第1領域と周波数領域あるいは時間領域のいずれかで隣接し、下り回線データが配置される領域(PDSCH)である第2領域に配置された前記下り回線データ及び第2参照信号とを、受信し、
前記中継局は、前記第2領域に配置された前記第2参照信号を用いて前記下り回線データを復調し、前記第1参照信号は前記下り回線データの復調に用いず、
前記第2領域は、前記第1領域を構成するRBと周波数領域が同じかつ時間領域において後続する第3領域と、前記第1領域とは異なる周波数の第4領域で構成され、
前記中継局は、前記第3領域に配置された前記下り回線データを、前記第4領域に配置された前記第2参照信号を用いて、復調する、
通信方法。
【背景技術】
【0002】
近年、セルラ移動体通信システムにおいては、情報のマルチメディア化に伴い、音声データのみならず、静止画像データ及び動画像データ等の大容量データを伝送することが一般化しつつある。大容量データの伝送を実現するために、高周波の無線帯域を利用して高伝送レートを実現する技術に関する検討が盛んになされている。
【0003】
しかし、高周波の無線帯域を利用する場合には、近距離では高伝送レートを期待できる一方、遠距離になるに従って伝送距離による減衰が大きくなる。よって、高周波の無線帯域を利用した移動体通信システムを実際に運用する場合には、無線通信基地局装置(以下、「基地局」と省略する。又は「eNB(evolved Node B)」)のカバーエリアが小さくなるため、より多くの基地局を設置する必要がある。基地局の設置には相応のコストがかかる。従って、基地局数の増加を抑制しつつ、高周波の無線帯域を利用した通信サービスを実現するための技術が強く求められている。
【0004】
このような要求に対し、各基地局のカバーエリアを拡大させるために、基地局と無線通信移動局装置(以下、「移動局」と省略する。又は「UE(User Equipment)」)との間に、無線通信中継局装置(以下、「中継局」と省略する。又は「RN(Relay Node)」)を設置し、基地局と移動局との間の通信を中継局を介して行う、中継送信技術が検討されている。中継(Relay)技術を用いると、基地局と直接通信できない移動局も、中継局を介して通信することができる。例えば、
図1(a)、(b)に示す無線中継システムでは、基地局10と移動局30との間に、中継局20を設置し、基地局10と移動局30との間の通信を中継局20を介して行う。
【0005】
[TD relay]
上記した中継技術の導入が検討されているLTE−A(Long Term Evolution Advanced)システムに対しては、LTE(Long Term Evolution)からのスムーズな移行及びLTEとの共存の観点から、LTEとの互換性を維持することが要求されている。そのため、Relay技術に関しても、LTEとの相互互換性が求められている。LTE−Aシステムでは、LTEとの相互互換性を達成するために、下り回線(Down Link;以下、「DL」という)において、基地局から中継局への送信時に、MBSFN(MBMS Single Frequency Network)サブフレームを設定することが検討されている。
【0006】
ここで、中継局を介して行われる基地局と移動局との間の通信は、時分割中継(つまり、TD relay)によって行われる。
図1は、TD relayの説明に供する図である。
図1(a)は、下り回線でのTD relayを説明するための概念図であり、
図1(b)は、上り回線でのTD relayを説明するための概念図である。TD relay(half duplex relayまたはType1 relayとも呼ばれる)では、基地局から中継局の送信と、中継局から移動局の送信とが、時間で分割される。
【0007】
図1(b)に示すように、上り回線では、サブフレーム#2では、アクセスリンク(Access link)で移動局30から中継局20への送信が行われ、サブフレーム#3では、バックホールリンク(Backhaul link)で中継局20から基地局10への通信が行われる。そして、サブフレーム#4では、再び、移動局30から中継局20への送信が行われる。
【0008】
同様に、
図1(a)に示すように、下り回線では、サブフレーム#2では、アクセスリンクで中継局20から移動局30への送信が行われ、サブフレーム#3では、バックホールリンクで基地局10から中継局20への通信が行われる。そして、サブフレーム#4では、再び、中継局20から移動局30への送信が行われる。
【0009】
上述のように、バックホールの通信と、中継局20のアクセスリンクの通信とを時間領域で分割することにより、中継局20が送信する時間と受信する時間とを分割することができる。従って、中継局20は、送信アンテナと受信アンテナとの間の回りこみの影響を受けずに、信号を中継することができる。
【0010】
また、下り回線では、MBSFNサブフレームをアクセスリンクに設定する。「MBSFNサブフレーム」とは、MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)データを送信するために定義されたサブフレームである。LTE端末は、MBSFNサブフレームでは参照信号を利用しないという動作が定められている。
【0011】
そこで、LTE−Aでは、中継局が基地局と通信するバックホールリンク用サブフレームと重なる、アクセスリンク用サブフレームを、MBSFNサブフレームに設定する手法が提案されている。この提案により、LTE端末が参照信号を誤検出することを回避することができる。
【0012】
図2には、LTEシステムのサブフレームを用いた場合の、基地局10、中継局20、及び移動局30の各局に対する制御信号及びデータの割当状況の一例が示されている。
図2に示すように、LTEシステムでは、各局で送信又は受信される下り制御信号は、サブフレームの先頭部分の制御信号領域(以下、「PDCCH(Physical Downlink Control Channel)領域」と呼ぶ)に配置される。すなわち、基地局10及び中継局20の両方とも、サブフレームの先頭部分のPDCCH領域で制御信号を送信することになる。中継局20に着目すると、MBSFNサブフレームであっても移動局30へ下り制御信号(PDCCH)を送信しなければならない。従って、中継局20は、下り制御信号を移動局30へ送信し、その後に受信処理へ切り替えることにより、基地局10から送信された信号の受信に備える。しかしながら、中継局20が下り制御信号を移動局30へ送信しているタイミングで基地局10も中継局20宛の下り制御信号を送信している。そのため、中継局20は、基地局10から送信された下り制御信号を受信することができない。このような不都合を回避するために、LTE−Aでは、
図2に示すように、データ領域に、中継局用の下り制御信号を配置する領域(R-PDCCH(Relay用PDCCH)領域)を設けることが検討されている。
【0013】
[制御信号]
LTEでは、制御信号は、例えば、PDCCH等の下り回線制御チャネルを用いて、基地局から移動局へ送信される。また、DLのデータ(PDSCH(Physical Downlink Shared Channel))割当を指示するDL grant、及び、ULのデータ(PUSCH(Physical Uplink Shared Channel))割当を指示するDL grantが、PDCCHに含まれる。
【0014】
LTE−Aでは、DL grant及びDL grantをR-PDCCHに含めることが検討されている。さらに、R-PDCCHでは、DL grantを1st slotに配置し、UL grantを2nd slotに配置することが検討されている(非特許文献1参照)。こうしてDL grantを1st slotのみに配置することで、DL grantの復号遅延を短くし、中継局では、DLデータに対するACK/NACKの送信(FDDでは、DL grantの受信から4サブフレーム後に送信される)に備えることができる。
【0015】
また、
図3に示すように、R-PDCCH領域が設けられる物理層のリソースブロック(PRB(Physical Resource Block))を中継局毎に異ならせることも、検討されている。
図3において、縦軸は周波数(Frequency)を示し、横軸は時間(Time)を示す。例えば、
図3では、同一サブフレーム内において、中継局RN1に対するR-PDCCHがPRB#0に配置され、中継局RN2に対するR-PDCCHがPRB#6,7に配置されている。各中継局は、基地局からR-PDCCH領域を用いて送信された下り制御信号を、基地局からhigher layer signalingによって指示されたリソース領域(R-PDCCHに対するサーチスペース(Search Space))内でブラインド復号(blind decoding)することにより、自局宛の下り制御信号を見つける。
【0016】
[DM-RSの配置]
また、LTE−Aにおいて、主に移動局及び中継局毎に異なるビームを向けるために、DM-RS(Demodulation Reference Signal)の導入が検討されている。DM-RSは、互いに直交したリソースとして定義される複数のポート(例えば、port 7,8,9,10)と、互いに非直交であるが、異なる系列を用いてランダム化して定義されたスクランブリングID(SC-ID:SC-ID 0, 1)との組み合わせで表現される。DM-RSをチャネル推定に利用する場合、DM-RSと、DM-RSに付随する制御信号及びデータ信号とに対して、同一のビーム(同一プリコーディング)を適用とすることで、基地局は任意のビームを適用することができる。
【0017】
図4は、チャネル推定に使用されるDM-RSの配置の説明に供する図である。
図4(a)、(b)において、縦軸は周波数(Frequency)を示し、横軸は時間(Time)を示す。DM-RSは、通常、
図4(a)に示すように各スロット(1st slot及び2nd slot)の後方2シンボルに配置される。
図4(a)に示すように、通常のサブフレーム(normal subframe)の場合、DM-RS(
図4(a)及び(b)では、DM-RS port 7,8と表記)は、OFDM symbol #5, #6、及び、OFDM symbol #11, #12に配置される。また、
図4(b)に示すように、前述のTD relayにおいて、中継局と基地局間との距離が離れている場合等、直後のサブフレームにULのデータ割当が有り、中継局から基地局に向けた信号の送信タイミングの制約が厳しい場合に向けて、2nd slotの最終シンボル(OFDM symbol #12)を用いない信号配置が検討されている。
図4(b)では、OFDM symbol #12を用いない信号配置とするため、DM-RSは、2nd slotに配置されず、1st slotのみに配置される。
【0018】
また、前述のように、中継局はR-PDCCHのブラインド復号を行うため、R-PDCCHで用いられるDM-RSは、例えば、port 7かつSC-ID=0に固定される。これにより、R-PDCCHでは、各中継局は、port 7以外の他のポート、及び、SC-ID=0以外の他のSC-IDに対するブラインド復号を省略でき、ブラインド復号回数を低減できる。これにより、処理の簡略化が図られている。
【0019】
一方、PDSCHについては、基地局は、DL grantを用いて、PDSCHで利用するポートを明示的に通知できる。そのため、基地局は、複数のビームを用いて同一中継局宛てのPDSCHを送信するSU-MIMO(Single User Multiple-Input Multiple-Output)、又は、複数の中継局宛てのPDSCHをそれぞれ異なるビームで送信するMU-MIMO(Multi User-MIMO)の動作を行うことができる。
【0020】
更に、R-PDCCH領域内のDM-RSを送信する領域(以下、「DL grant領域」と呼ぶ)では、他の信号が送信されないので、PDSCHの送信ビーム数(以下、「ランク」と表記)によらずDL grantはランク1送信となる。このため、基地局では、DL grantが配置される該当リソースに割り当てられる全ての電力をDM-RS及びDL grantに割り当てるPower boostを適用することで、DL grantの検出精度を改善することが可能となる。
【0021】
[PRB bundling]
また、チャネル推定精度を向上させるための技術として、PRB bundlingが検討されている。PRB bundlingとは、DM-RSを用いて中継局又は移動局毎に異なるビームを向ける場合に、隣接する複数のPRBに対して同一プリコーディングを使用し、チャネル推定精度を向上させる技術である。(例えば、非特許文献2、7.1.6.5節を参照)。例えば、PRB bundlingでは、受信側は、同一プリコーディングが適用される隣接するPRB単位(以下、PRG(Precoding Resource Block Group))で、各RBに配置されたDM-RSを用いて算出されたチャネル推定値の平均化又は補間を行う。
【0022】
[PRGサイズ]
ここで、同一プリコーディングが適用される隣接するPRBの数を、PRGサイズ(Precoding Resource Block Group size)と呼ぶ。PRGサイズは、システム帯域幅(System band width)に含まれるRB数(RBsと表記)によって異なる値が設定される。
図5は、システム帯域内のRB数と、PRGサイズ及びRBGサイズ(Resource Block Group size)との対応関係を示す。ここで、RBGとは、1つ又は複数のRBをまとめた単位である。
図5に示すように、システム帯域内のRB数によって、PRGサイズ及びRBGサイズが定められている。
【0023】
また、PRGサイズが大きいほど、同一プリコーディングが適用されたDM-RSが増加するので、DM-RSの受信性能(例えば、SNR(Signal to Noise Ratio))を高めることができる。一方、PRGサイズが大きいほど、周波数選択性フェージングの影響が各DM-RSで均一でなくなるので、当該DM-RSを用いても最適なビームが設定されない可能性が高くなる。そのため、上記「参照信号の受信性能の向上効果」と「周波数選択性フェージングの影響」とのトレードオフを考慮して、
図5に示すように、システム帯域内のRB数が多くなる場合でも、PRGサイズは、2又は3に設定されている。
【0024】
[R-PDCCHのアグリゲーションサイズ]
また、LTEのRelease 8におけるPDCCHと同様に、R-PDCCH領域においてDL grant及びUL grantの符号化率を回線品質に応じて変更するために、アグリゲーションサイズ(aggregation size。CCE(Control Channel Element) aggregation sizeと呼ぶこともある)を複数用意することが検討されている。
図6は、R-PDCCHのアグリゲーションサイズを示す概念図である。
図6において縦軸は周波数(Frequency)を示し、横軸は時間(Time)を示す。
図6に示すように、R-PDCCHのアグリゲーションサイズが8、4、2、1と小さくなるほど、符号化率が高くなる。すなわち、アグリゲーションサイズが小さいほど、基地局と中継局との間の回線品質が良い場合に適している。
【0025】
例えば、基地局は、自局と中継局との間の回線品質を推定し、R-PDCCHのアグリゲーションサイズを決定して、決定されたアグリゲーションサイズに応じた信号を中継局に送信する。一方、中継局は、サブフレーム毎に変更されるアグリゲーションサイズを事前に知らない。そこで、中継局は、複数のアグリゲーションサイズ(
図6ではアグリゲーションサイズ1,2,4,8)のそれぞれについてブラインド復号を行う。
【発明を実施するための形態】
【0036】
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。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
【0037】
なお、本発明の各実施の形態では、
図4(b)に示すように、2nd slotの最終シンボル(
図4(b)ではOFDM symbol #12)を用いない信号配置のサブフレームについて説明する。すなわち、以下の説明では、
図4(b)に示すように、DM-RSは、R-PDCCH領域内の2nd slotに対応するリソースには配置されず、1st slotに対応するリソースのみに配置される。
【0038】
[実施の形態1]
[通信システムの概要]
本実施の形態に係る通信システムは、基地局100と中継局200とを有する。基地局100は、例えば、LTE−A基地局であり、中継局200は、LTE−A中継局である。本実施の形態に係る通信システムでは、基地局100と各移動局との間の通信が、中継局200を介して行われる。
【0039】
また、本実施の形態に係る通信システムでは、基地局100が、周波数領域を分割した複数のリソースブロック(PRB)のうち、1つ又は複数のPRBで構成されるプリコーディングリソースブロックグループ(PRG)単位で隣接する複数のPRBに含まれるデータ信号(PDSCH信号)を、同一プリコーディングを用いて送信する。ここで、同一プリコーディングを用いて送信されるデータ信号(PDSCH信号)を含む隣接する複数のPRBは、同一PRGを構成する。一方、基地局100は、DL grantが配置されたPRBの1st slotのみで、PDSCH信号と異なるプリコーディング(具体的にはランク1送信)を適用することで、DL grantの検出精度を改善する。
【0040】
図8は、本実施の形態に係る中継局200の主要構成図である。中継局200において、信号分離部203は、基地局100から送信された制御情報、データ及び参照信号であって、周波数領域を分割した複数のPRBのうち、一つ又は複数のPRBで構成されるプリコーディングリソースブロックグループ(PRG)内の第1領域及び第2領域に配置された参照信号と、第1領域に配置された制御情報と、第2領域に配置されたデータとを、受信し、復調部204は、参照信号に基づいて、データを復調する。ここで、復調部204は、第2領域に配置された参照信号を用いてデータを復調する。
【0041】
[基地局の構成]
図9は、本実施の形態に係る基地局100の構成を示すブロック図である。
図9において、基地局100は、アンテナ101と、無線受信部102と、復調部103と、誤り訂正復号部104と、R-PDCCH用サーチスペース決定部105と、誤り訂正符号化部106と、変調部107と、信号割当部108と、制御信号符号化部109と、制御信号割当部110と、プリコーディング部111と、無線送信部112−1,112−2と、アンテナ113−1,113−2とを有する。また、信号割当部108と制御信号割当部110とで、参照信号(DM-RS等)、制御信号(DL grant等)及びデータをリソースに配置する配置部となる。
【0042】
無線受信部102は、中継局200又は移動局から送信された信号をアンテナ101を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施した後に復調部103へ出力する。
【0043】
復調部103は、無線受信部102から入力される信号を復調し、復調後の信号を誤り訂正復号部104へ出力する。
【0044】
誤り訂正復号部104は、復調部103から入力される信号を復号し、得られた受信信号を出力する。
【0045】
R-PDCCH用サーチスペース決定部105は、システム帯域幅を示すシステム帯域幅情報(以下、「BW情報」と表記)に基づいて、PRB bunldlingサイズ(つまり、PRG size)、及び、RBGサイズ(RBG size)を決定する。例えば、R-PDCCH用サーチスペース決定部105は、
図5に示す対応関係に従って、PRB bunldlingサイズ(PRG size)、及び、RBGサイズを決定してもよい。
【0046】
また、R-PDCCH用サーチスペース決定部105は、中継局200用の制御信号(R-PDCCH信号。例えば、DL grant等の制御情報)を送信するリソース領域(R-PDCCH領域)の候補としてサーチスペース(R-PDCCH用サーチスペース)を決定する。R-PDCCH用サーチスペース決定部105は、決定したR-PDCCH用サーチスペースを示すサーチスペース情報を誤り訂正符号化部106に出力する。また、R-PDCCH用サーチスペース決定部105は、PRB bundlingサイズ、RBGサイズ、及びサーチスペース情報を制御信号割当部110に出力する。なお、R-PDCCH用サーチスペース決定部105は、サーチスペース情報を、RBG単位又はPRB単位で生成する。
【0047】
誤り訂正符号化部106は、送信信号(主にデータ信号)、及び、R-PDCCH用サーチスペース決定部105から入力されるR-PDCCHのサーチスペース情報を入力とし、入力信号を誤り訂正符号化して、誤り訂正符号化後の信号を変調部107へ出力する。
【0048】
変調部107は、誤り訂正符号化部106から受け取る信号を変調し、変調後の信号を信号割当部108へ出力する。
【0049】
信号割当部108は、変調部107から受け取る信号をリソースに割り当て、プリコーディング部111へ出力する。例えば、信号割当部108は、中継局200宛ての下り制御信号(R-PDCCH信号)に含まれるDL grantが示すリソース領域に、信号(データ信号を含む)を配置する。例えば、信号割当部108は、中継局200向けのPRG(又はRBG)を構成するPRBにおいて、R-PDCCH信号(DL grant)が配置されるリソース領域以外のリソース領域に、送信信号(データ信号(PDSCH信号)を含む)を配置する。
【0050】
制御信号符号化部109は、制御信号(R-PDCCH信号)を符号化する。制御信号には、例えば、データ信号(PDSCH信号)に関する制御情報(DL grant、UL grant、ランク数、符号化率、変調方式等)が含まれる。なお、制御信号符号化部109は、Aggregation size決定部1091と、符号化部1092とを含む構成を採る。
【0051】
具体的には、Aggregation size決定部1091は、基地局100と中継局200との間の回線品質を示すeNB-RN回線品質情報に応じて、制御信号のアグリゲーションサイズを決定する。例えば、Aggregation size決定部1091は、
図6に示すように、eNB-RN回線品質情報に応じて、アグリゲーションサイズ=1,2,4,8のいずれか1つを決定してもよい。Aggregation size決定部1091は、決定したアグリゲーションサイズを符号化部1092及びR-PDCCH用PRB決定部110へ出力する。
【0052】
符号化部1092は、Aggregation size決定部1091で決定されたアグリゲーションサイズに応じて、制御信号(R-PDCCH信号)を符号化し、符号化後の制御信号を制御信号割当部110へ出力する。
【0053】
制御信号割当部110は、制御信号符号化部109から入力される制御信号(R-PDCCH信号)をリソースに割り当て、プリコーディング部111へ出力する。なお、制御信号割当部110は、R-PDCCH用PRB決定部1101と、割当部1102とを含む構成を採る。
【0054】
具体的には、R-PDCCH用PRB決定部1101は、eNB-RN回線品質情報、Aggregation size決定部1091から入力されるR-PDCCHのアグリゲーションサイズ、及び、R-PDCCH用サーチスペース決定部105から入力されるPRB bundlingサイズ、RBGサイズ及びサーチスペース情報に基づいて、R-PDCCH用サーチスペースに含まれるPRBのうち、実際に制御信号(R-PDCCH信号)を配置するPRBを決定する。例えば、R-PDCCH用PRB決定部1101は、R-PDCCH用サーチスペースに含まれるPRBのうち、PRB bundlingされるPRBを選択して、制御信号(R-PDCCH信号)を配置するPRBに決定する。
【0055】
割当部1102は、R-PDCCH用PRB決定部1101で決定されたPRBに制御信号(R-PDCCH信号)を割り当てる。つまり、割当部1102は、R-PDCCH用サーチスペースに含まれるPRBのうち、PRB bundlingされるPRBに、中継局200用の制御信号(R-PDCCH信号)を割り当てる。PRBに割当てられた制御信号(R-PDCCH)は、プリコーディング部111へ出力される。
【0056】
また、信号割当部108及び制御信号割当部110は、チャネル推定に使用される参照信号(DM-RS)を、リソースに配置する。例えば、信号割当部108、110は、
図4(a)又は
図4(b)に示すように、各スロット(1st slot及び2nd slotの双方、又は、1st slotのみ)の後方2シンボルに参照信号(DM-RS)を配置する。
【0057】
プリコーディング部111は、信号割当部108でリソースに割り当てられた送信信号(データ信号)と、制御信号割当部110でリソースに割り当てられた制御信号(R-PDCCH信号)と、信号割当部108及び制御信号割当部110でリソースに割り当てられた参照信号(DM-RS)と、に対して、プリコーディング処理を実施する。そして、プリコーディング部111は、プリコーディング処理後の信号を無線送信部112−1、112−2に配分する。
【0058】
プリコーディング部111は、データ信号(PDSCH信号)が配置されたリソース領域(データ領域)では、図示しない設定部で設定されたランクに応じたスケーリングを適用する。例えば、データ信号(PDSCH信号)に対するランク=2の場合、プリコーディング部111は、各ストリームの信号の電力を予め設定された送信電力の半分(1/2)とする。これにより、基地局100は、送信電力の合計をランクによらず一定とする。なお、プリコーディング部111は、同一PRG内のデータ信号(PDSCH信号)が配置される領域では、同一プリコーディングを適用する。また、プリコーディング部111は、例えば、データ信号(PDSCH信号)に適用するプリコーディングをサブフレーム単位毎に設定する。一方、前述のとおり、制御信号(R-PDCCH)が配置されたリソース領域のランクが常に1と固定であるため、プリコーディング部111は、制御信号に対してスケーリングを適用しない。すなわち、R-PDCCHに対してPower boostが適用され、データ信号(PDSCH信号)と比較して制御信号(R-PDCCH信号)は大きな電力で送信されることになる。
【0059】
無線送信部112−1,112−2は、プリコーディング部111から入力される信号に対してアップコンバート等の無線送信処理を施し、アンテナ113−1,113−2を介して送信する。
【0060】
[中継局200の構成]
図10は、本実施の形態に係る中継局200の構成を示すブロック図である。
図10において、中継局200は、アンテナ201−1,201−2と、無線受信部202−1,202−2と、信号分離部203と、復調部204と、誤り訂正復号部205と、ブラインド復号決定部206と、R-PDCCH受信部207と、誤り訂正符号化部208と、変調部209と、信号割当部210と、無線送信部211と、アンテナ212と、を有する。また、ブラインド復号決定部206とR-PDCCH受信部207とで、ブラインド復号部を構成する。
【0061】
無線受信部202−1,202−2は、基地局100又は移動局から送信された信号をアンテナ201−1,201−2をそれぞれ介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施した後に信号分離部203へ出力する。
【0062】
信号分離部203は、ブラインド復号決定部206から入力されるブラインド復号情報に基づいて、無線受信部202−1,202−2から入力される受信信号から、ブラインド復号対象の信号を分離する。ここで、ブラインド復号情報とは、R-PDCCHのサーチスペースに含まれるPRBのうち、ブラインド復号対象のPRBを示す情報であり、アグリゲーションサイズに応じて変化する。また、ブラインド復号対象のPRBとは、中継局200宛ての制御信号(R-PDCCH信号)が配置されたPRBである。信号分離部203は、分離したブラインド復号対象の信号を、R-PDCCH受信部207に出力する。
【0063】
また、信号分離部203は、R-PDCCH受信部207から受け取るDL grantに基づいてデータ信号を抽出する。そして、信号分離部203は、R-PDCCH受信部207から受け取るランクに応じたMIMO空間分離処理を、中継局用データに適用し、各ストリームのデータに分離する。この際、信号分離部203は、各リソース領域に配置された参照信号(DM-RS)を抽出し、抽出した参照信号を用いて、データ信号(PDSCH信号)に対するチャネル推定を行う。ここでは、信号分離部203は、データ信号(PDSCH信号)が配置されたリソース領域に配置された参照信号(DM-RS)を用いてチャネル推定を行う。そして、信号分離部203は、推定したチャネル推定値に基づいて、基地局100で適用されたプリコーディングを特定する。
【0064】
そして、信号分離部203は、分離した各ストリームのデータ及びチャネル推定値を復調部204へ出力する。信号分離部203においてMIMO空間分離処理に際し用いるチャネル推定値の詳細は後述する。
【0065】
復調部204は、信号分離部203から入力されたチャネル推定値に基づいて、データ信号(PDSCH信号)を復調し、復調後の信号を誤り訂正復号部205へ出力する。つまり、復調部204は、各リソースに配置された参照信号(DM-RS)に基づいて、信号を復調する。ここでは、復調部204は、データ信号(PDSCH信号)が配置されたリソース領域に配置された参照信号(DM-RS)を用いてデータ信号を復調する。
【0066】
誤り訂正復号部205は、復調部204から入力される信号を復号し、復号後の信号に含まれるR-PDCCHのサーチスペース情報を、ブラインド復号決定部206へ出力するとともに、復号後の信号を誤り訂正符号化部208へ出力する。この信号は、誤り訂正符号化部208、変調部209、信号割当部210、及び無線送信部211を介して送信されることにより、基地局100から送信された信号が中継局200によって中継されることになる。
【0067】
ブラインド復号決定部206は、誤り訂正復号部205から入力されるR-PDCCHのサーチスペース情報(R-PDCCH割当領域候補情報)がRBG単位の場合、システム帯域幅情報(BW情報)に基づいて、RBGサイズ、及び、PRGサイズ(PRB bundlingサイズ)を決定する。また、ブラインド復号決定部206は、サーチスペースに含まれるPRBのうち、ブラインド復号対象のPRBをアグリゲーションサイズ毎に設定して、ブラインド復号対象のPRBを示すブラインド復号情報を生成する。ブラインド復号情報は、信号分離部203、及びR-PDCCH受信部207へ出力される。
【0068】
R-PDCCH受信部207は、ブラインド復号決定部206から入力されるブラインド復号情報に基づいて、信号分離部203から入力されるブラインド復号対象の信号に対してブラインド復号を行い、自局宛てのR-PDCCH信号を検出する。例えば、R-PDCCH受信部207は、ブラインド復号対象のPRBに配置されたDM-RSを用いてチャネル推定を行い、得られたチャネル推定値に基づいてR-PDCCH信号を抽出する。そして、R-PDCCH受信部207は、検出されたR-PDCCH信号に含まれるDL grant、及び、ランクを信号分離部203へ出力する。また、R-PDCCH受信部207は、例えば、R-PDCCH信号に含まれるUL grantを信号割当部210に出力する。
【0069】
誤り訂正符号化部208は、誤り訂正復号部205から入力される信号(基地局100から送信された信号)を誤り訂正符号化し、変調部209へ出力する。
【0070】
変調部209は、誤り訂正符号化部208から入力される信号を変調し、変調信号を信号割当部210へ出力する。
【0071】
信号割当部210は、基地局100から通知(例えば、R-PDCCH信号を用いて通知)されたUL grantに従って、変調部209から入力される変調信号をリソースに割り当て、無線送信部211へ出力する。
【0072】
無線送信部211は、信号割当部210から入力される信号に対してアップコンバート等の無線送信処理を施し、アンテナ212を介して送信する。
【0073】
[基地局100及び中継局200の動作]
以上の構成を有する基地局100及び中継局200の動作について説明する。ここでは特に、チャネル推定値の算出処理について説明する。
【0074】
基地局100において、R-PDCCH用サーチスペース決定部105は、BW情報に基づいて、PRB bunldlingサイズ及びRBGサイズを決定する。例えば、
図11では、R-PDCCH用サーチスペース決定部105は、RBGサイズ=3とし、PRGサイズ=3とする。つまり、
図11では、PRB#0〜#2の3つのPRBから成るRBG単位で、同一プリコーディングが適用されるPRGが構成される。
【0075】
また、R-PDCCH用サーチスペース決定部105は、制御信号(R-PDCCH信号)を配置するリソース領域候補であるサーチスペースを決定する。例えば、
図11では、R-PDCCH用サーチスペース決定部105は、PRB#0内でR-PDCCH用サーチスペースを決定する。なお、前述したように、DL grantがR-PDCCH領域内の1st slotに配置される場合、R-PDCCH用サーチスペースは、PRB#0内の1st slotに設定される。決定されたサーチスペースを示すサーチスペース情報は中継局200に送信される。
【0076】
また、
図11では、R-PDCCH信号のアグリゲーションサイズを1とする。
【0077】
図11では、制御信号割当部110は、DL grant(R-PDCCH信号)を、PRB#0の1st slotに配置し、信号割当部108は、データ信号(PDSCH信号)を、PRB#0の2nd slot、PRB#1及びPRB#2に配置する。すなわち、基地局100は、中継局200に対して設定されたPRG(PRB#0〜#2)内において、PRB#0の1st slotに対応するリソース領域(第1領域)にDL grant(R-PDCCH信号)を配置し、PRB#0の1st slot(第1領域)以外のPRB#0の2nd slot、PRB#1及びPRB#2(第2領域)にデータ信号(PDSCH信号)を配置する。
【0078】
つまり、
図11では、データ信号が配置されるリソース領域(第2領域)は、DL grantが配置されるリソース領域(第1領域)を構成するPRB#0と周波数が同じであり、かつ、時間領域において後続するリソース領域(PRB#0の2nd slot。第3領域)と、DL grantが配置されるリソース領域(第1領域)とは異なる周波数のリソース領域(PRB#1,#2。第4領域)とで構成される。
【0079】
また、
図11に示すように、信号割当部108及び制御信号割当部110は、PRB#0〜#2の各1st slotの後方2シンボルにチャネル推定用の参照信号(DM-RS)を配置する。すなわち、チャネル推定のために用いられる参照信号(DM-RS)は、DL grantが配置されるリソース領域(第1領域)及びデータ信号が配置されるリソース領域(第2領域)の双方に配置される。
【0080】
次いで、
図11に示すように、プリコーディング部111は、DL grantが配置されるPRB#0の1st slot(第1領域)では、DL grant及びDM-RSに対して、ランク=1のプリコーディング処理を行い、Power boostを適用する。一方、
図11に示すように、プリコーディング部111は、データ信号が配置されるPRB#0の1st slot及びPRB#1,#2(第2領域)では、データ信号及びDM-RSに対して、設定されたランク(
図11ではランク=2)のプリコーディング処理を行う。
【0081】
すなわち、PRG(RBG単位)内に配置されたデータ信号(PDSCH信号)は、同一のプリコーディングを用いて送信される。また、DL grantが配置されるリソース領域(第1領域)と、データ信号が配置されるリソース領域(第2領域)とでは、DM-RSに適用されるプリコーディング(ランク)が異なる。
【0082】
これに対して、
図11では、中継局200において、ブラインド復号決定部206は、基地局100と同様、BW情報に基づいて、RBGサイズ=3とし、PRB bundlingサイズ=3と決定する。また、ブラインド復号決定部206は、誤り訂正復号部205からのサーチスペース情報に基づいて、PRB#0の1st slotをブラインド復号対象のPRBとする。
【0083】
次いで、信号分離部203は、受信信号から、ブラインド復号対象であるPRB#0の1st slotに配置されている信号を分離し、分離した信号(ブラインド復号対象の信号)をR-PDCCH受信部207に出力する。
【0084】
R-PDCCH受信部207は、ブラインド復号対象であるPRB#0(1st slot)に配置された信号を、信号分離部203から受け取り、当該信号(ブラインド復号対象)に対してブラインド復号を行い、自局宛てのR-PDCCH信号を検出する。そして、R-PDCCH受信部207は、検出されたR-PDCCH信号に含まれるDL grant(及び、ランク)を信号分離部203へ出力する。
【0085】
信号分離部203は、R-PDCCH受信部207から受け取るDL grantに基づいて、自局向けのデータ信号を抽出する。また、信号分離部203は、R-PDCCH受信部207から受け取るランクに応じたMIMO空間分離処理をデータ信号(PDSCH信号)に適用する。
【0086】
この際、信号分離部203は、各リソース領域に配置された参照信号(DM-RS)を抽出し、抽出した参照信号を用いて、データ信号(PDSCH信号)のチャネル推定を行う。具体的には、信号分離部203は、各PRBに配置された少なくとも1つの参照信号(DM-RS)から少なくとも1つのPRB毎のチャネル推定値を取得する。ここでは、信号分離部203は、データ信号(PDSCH信号)が配置されたリソース領域に配置された参照信号(DM-RS)を用いてチャネル推定を行う。
【0087】
図11では、信号分離部203は、データ信号が配置されるリソース領域(第2領域)であるPRB#1、#2に配置された参照信号(DM-RS)のみを用いて、チャネル推定を行う。例えば、信号分離部203は、まず、PRB#1,#2に配置された各DM-RSを用いてチャネル推定値を算出し、PRB毎のチャネル推定値を取得する。次いで、信号分離部203は、取得したPRB#1,#2のチャネル推定値を平均化した値を算出する。そして、
図11に示すように、信号分離部203は、PRB#1,#2のチャネル推定値の平均値を、PRB#1,#2におけるチャネル推定値として用いるのみでなく、PRB#0のチャネル推定値として用いる。
【0088】
すなわち、信号分離部203は、DL grantが配置されるリソース領域(第1領域)とは異なる周波数のリソース領域(PRB#1,#2。第4領域)に配置された参照信号(DM-RS)を用いて、DL grantが配置されるリソース領域(第1領域)を構成するPRB#0と周波数が同じであり、かつ、時間領域において後続するリソース領域(PRB#0の2nd slot。第3領域)に配置されたデータ信号(PDSCH信号)に対するチャネル推定を行う。
【0089】
そして、信号分離部203は、推定したチャネル推定値に基づいて、各ストリームのデータに分離する。
【0090】
また、復調部204は、信号分離部203で取得されたチャネル推定値を用いて、データ信号を復調する。具体的には、
図11に示すように、復調部204は、PRB#1,#2に配置されたDM-RSを用いて取得したチャネル推定値を用いて、PRB#0〜#2に配置されたデータ信号(PDSCH信号)を復調する。
【0091】
つまり、復調部204は、中継局200に設定されたPRG(RBG単位)内でDL grantが配置されたリソース領域(第1領域)以外のリソース領域(第2領域)に配置されたDM-RSを用いて、データ信号を復調する。また、復調部204は、DL grantが配置されたリソース領域(第1領域)と周波数領域が同じかつ時間領域において後続するリソース領域(PRB#0の2nd slot。第3領域)に配置されたデータ信号を、DL grantが配置されたリソース領域(第1領域)とは周波数が異なるリソース領域(PRB#1,#2)に配置されたDM-RSを用いて、復調する。
【0092】
換言すると、復調部204は、DL grantが配置されたPRB#0の1st slotに含まれるDM-RS(つまり、PDSCH信号と異なるプリコーディングが適用された参照信号)を用いずに、PDSCH信号が配置されたPRB#1,#2に含まれるDM-RS(つまり、PDSCH信号と同一のプリコーディングが適用された参照信号)を用いて、PDSCH信号を復調する。
【0093】
ここで、
図11に示すような、中継局200に設定されたPRG内(
図5の場合、1PRGあたり最大3RB)の各PRBでは、伝搬環境が近似している可能性が高い。よって、中継局200は、同一PRG内の一部のPRB(
図11ではPRB#1,#2)におけるチャネル推定値を複製して、他のPRB(
図11ではPRB#0)におけるチャネル推定値として流用することが可能である。
【0094】
これにより、
図11に示すように、PRB#0では、他のPRB#1,#2においてPDSCH信号と同一プリコーディングが適用されたDM-RSを用いてPDSCH信号を復調することで、PDSCH信号と異なるプリコーディングが適用されたDM-RSを用いてPDSCH信号を復調する場合(
図7)よりも、PDSCH信号のチャネル推定精度を向上させることができる。すなわち、PDSCH信号と異なるプリコーディングが適用されるDM-RSが配置されたPRB#0において、チャネル推定精度が劣悪になる状況を回避することができる。
【0095】
このように、本実施の形態では、中継局200は、PRGを構成するRBG単位の複数のPRBにおいて、データ信号(PDSCH信号)には同一プリコーディングが適用され、DL grantが配置されたPRBの1st slotのみで異なるプリコーディングが適用されることを考慮して受信処理を行う。具体的には、中継局200は、DL grantが配置されたPRBに含まれるDM-RS(PDSCH信号と異なるプリコーディングが適用された参照信号)を用いない。また、中継局200は、PDSCH信号のみが配置されたPRB(DL grantが配置されたPRB以外のPRB)に含まれるDM-RS(つまり、PDSCH信号と同一プリコーディングが適用された参照信号)を用いてチャネル推定を行う。これにより、中継局200は、DL grantが配置されたPRBでも、チャネル推定精度を劣化させることなく、PDSCH信号を復調することができる。
【0096】
よって、本実施の形態によれば、R-PDCCHの下り回線データ割当を指示するDL grantが配置されている場合でも、PDSCHのチャネル推定精度を向上させることができる。
【0097】
なお、上記実施の形態では、
図11において、中継局200がPRB#1,#2に含まれるDM-RSを用いて算出されたチャネル推定値の平均値を、PRB#0でのチャネル推定値として用いる場合について説明した。しかし、本実施の形態では、これに限らず、例えば、中継局200は、PRB#1,#2に含まれるDM-RSを用いて算出された各チャネル推定値のうち、PRB#0に隣接するPRB#1のチャネル推定値を、PRB#0でのチャネル推定値として用いてもよい。これにより、PRB#0では、PRB#0に最も近いPRB#1(伝搬環境が最も近似するPRB)のチャネル推定値が使用されるので、DM-RSに対してPDSCH信号と異なるプリコーディングが適用されるPRB#0でも、チャネル推定精度の劣化を回避することができる。
【0098】
また、上記実施の形態では、
図5に示すような、システム帯域幅とPRGサイズとの対応関係を用いる場合について説明したが、本実施の形態で用いるPRGサイズはこれに限らない。例えば、参照信号のSNRを高めつつ、周波数選択性フェージングの影響を均一として、良好なビームを設定するために、PRGサイズはシステム帯域幅に対して適宜変更されてもよい。
【0099】
[実施の形態2]
本実施の形態では、基地局は、各PRB内の1st slotに配置される信号に応じて、2nd slotに配置される信号の割当を制御する。
【0100】
実施の形態1では、中継局は、同一PRG内において、PDSCH信号と同一プリコーディングが適用されたDM-RSを用いてデータ信号を復調した。しかし、PDSCH信号に適用されるプリコーディングにおいてランクが大きくなるほど、更なる課題が生じる可能性がある。
【0101】
具体的には、隣接するPRBでは伝搬環境が近似するものの、周波数選択性フェージングに起因して、実際のチャネル応答はPRB間で少しずつ異なっている。PRB間でチャネル応答の差異が生じる影響は、ランクがより大きい場合に顕著に現れる。これは、ランクが大きいほど、空間分離処理の際により高いチャネル推定精度が要求されるためである。この場合、中継局では、復調部における復調性能の劣化のみならず、信号分離部における空間分離性能の劣化に起因して、データ復調が困難となる場合が生じる。
【0102】
また、中継局では、同一PRG内において、PDSCH信号と同一プリコーディングが適用されたDM-RSから取得したチャネル推定値を用いた外挿補間によって、上記影響によるチャネル推定精度劣化を回避することが考えられる。しかし、外挿補間に基づくチャネル推定処理には膨大な処理量が必要となってしまう。
【0103】
ところで、上述したように、1サブフレームにおいて、チャネル推定のために用いられるDM-RSが1st slotのみに配置される場合(
図4(b)参照)、PDSCH信号のチャネル推定精度が劣化するのは、PRG内でR-PDCCH信号が配置されるPRBのみである。
【0104】
そこで、本実施の形態では、基地局は、中継局に設定したPRG内において、DL grant(R-PDCCH信号)が配置されたPRBにはデータ信号(PDSCH信号)を配置せずに、R-PDCCH信号が配置されたPRB以外のPRBにデータ信号(PDSCH信号)を配置する。
【0105】
図12は、本実施の形態に係る基地局300の主要構成図である。基地局300において、配置部として機能する信号割当部301及び制御信号割当部110は、周波数領域を分割した複数のPRB(物理リソースブロック)のうち、一つ又は複数のPRBで構成されるプリコーディングリソースブロックグループ(PRG)の第1領域及び第2領域に参照信号(例えばDM-RS)を配置し、第1領域に制御情報(例えばDL grant)を配置し、第2領域にデータ(下り信号。PDSCH信号)を配置する。ここで、信号割当部301は、第1領域を構成するPRBと周波数領域が同じかつ時間領域において後続する領域には、データを配置しない。こうして、各リソースに配置された参照信号、制御情報及びデータは、中継局400に送信される。
【0106】
本実施の形態に係る基地局300の構成を
図13に示す。なお、
図13において、実施の形態1(
図9)と同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
図13に示す基地局300では、信号割当部301の動作が実施の形態1と異なる。
【0107】
具体的には、基地局300において、信号割当部301には、制御信号割当部110から、R-PDCCH信号が割り当てられたPRBを示す情報が入力される。信号割当部301は、変調部107から入力される送信信号(PDSCH信号)をリソースに割り当てる際、制御信号割当部110から受け取った情報に示されるPRB(R-PDCCH信号が割り当てられたPRB)を、送信信号の割当対象から除外する。つまり、信号割当部301は、R-PDCCH信号が配置されるリソース領域を構成するPRBと周波数領域が同じかつ時間領域において後続するリソース領域には、送信信号を配置しない。換言すると、信号割当部301は、送信信号を、R-PDCCH信号が配置されるPRB以外のPRBに配置する。
【0108】
次に、本実施の形態に係る中継局400の構成を
図14に示す。なお、
図14において、実施の形態1(
図10)と同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
図14に示す中継局400では、信号分離部401の動作が実施の形態1と異なる。
【0109】
具体的には、中継局400において、信号分離部401は、実施の形態1と同様、R-PDCCH受信部207から受け取るDL grantに従って、データ信号(PDSCH信号)を抽出する。また、信号分離部401は、R-PDCCH受信部207から受け取ったランクに応じたMIMO空間分離処理を適用して各ストリームのデータを分離する。そして、信号分離部401は、分離した各ストリームのデータを復調部204へ出力する。この際、信号分離部401は、R-PDCCH信号が割り当てられたPRBに配置された信号(R-PDCCH信号が配置されたリソース領域と周波数領域が同じかつ時間領域において後続するリソース領域の信号)を除外して、残りの信号を復調部204に出力する。
【0110】
[基地局300及び中継局400の動作]
以上の構成を有する基地局300及び中継局400の動作について説明する。ここでは特に、データ信号の割当処理について説明する。
【0111】
以下の説明では、
図15に示すように、実施の形態1(
図11)と同様、RBGサイズ=3とし、PRGサイズ=3とし、PRB#0〜#2の3つのPRBから成るRBG単位で、PRGが構成される。また、
図15に示すように、PRB#0を、R-PDCCH用サーチスペースとする。また、
図15では、R-PDCCH信号のアグリゲーションサイズを1RBとする。
【0112】
図15に示すように、基地局300において、信号割当部301は、DL grant(R-PDCCH信号)が配置されたPRB#0において、2nd slotにはデータ信号(PDSCH信号)を配置しない。つまり、信号割当部301は、DL grant(R-PDCCH信号)が配置されたリソース領域(PRB#0の1st slot。第1領域)を構成するPRB#0と周波数領域が同じかつ時間領域において後続するリソース領域(PRB#0の2nd slot)には、データ信号(PDSCH信号)を配置しない。換言すると、信号割当部301は、データ信号を、DL grantが配置されたPRB#0以外のPRB#1,#2に配置する。すなわち、
図15では、データ信号が配置されるリソース領域(第2領域)は、DL grantが配置されるリソース領域(第1領域)とは異なる周波数のリソース領域(PRB#1,#2)で構成される。
【0113】
これに対して、
図15では、中継局400において、信号分離部401は、実施の形態1と同様、R-PDCCH受信部207から受け取るDL grantに基づいて、自局向けのデータ信号を抽出する。ここで、
図15に示すように、DL grantが配置されたPRB#0の2nd slotには、データ信号(PDSCH信号)は配置されていない。
【0114】
また、信号分離部203は、実施の形態1と同様、PRB#1、#2に配置された参照信号(DM-RS)を用いて、チャネル推定を行う。そして、信号分離部203は、チャネル推定値に基づいて、各ストリームのデータを分離する。これにより、
図15に示すように、PRGを構成するPRB#0〜#2において、R-PDCCH信号が割り当てられたPRB#0以外のPRB#1,#2に配置されたデータ信号(PDSCH信号)が復調部204に出力される。
【0115】
また、復調部204は、
図15に示すように、PRB#1,#2に配置されたDM-RSを用いて取得したチャネル推定値を用いて、PRB#1,#2に配置されたデータ信号(PDSCH信号)を復調する。
【0116】
このように、基地局300は、PDSCH信号と異なるプリコーディングが適用されたDM-RS(R-PDCCH信号)が配置されたPRBでは、PDSCH信号を送信しない。よって、中継局400は、PDSCH信号と異なるプリコーディングが適用されたDM-RSを用いたPDSCH信号の受信処理を行う必要が無くなる。これにより、中継局400では、PDSCH信号のチャネル推定精度の劣化を回避し、良好なチャネル推定精度を得ることができる。すなわち、DL grantが配置されたPRBにデータを配置した場合のチャネル推定誤差に起因してデータ復調が困難になる状況を回避できる。
【0117】
よって、本実施の形態によれば、R-PDCCHの下り回線データ割当を指示するDL grantが配置されている場合でも、PDSCHのチャネル推定精度を向上させることができる。更に、本実施の形態によれば、ランクが大きい場合に高いチャネル推定精度を確保するために、隣接PRBのチャネル推定値を用いて外挿補間するような処理量の大きい回路が不要となる。このため、中継局の装置コストの増加を回避できる。
【0118】
なお、本実施の形態において、PRG=1の場合には、基地局は、DL grantが配置される可能性のあるPRB(サーチスペース)でPDSCH信号を配置しなくてもよい。PRG=1の場合とは、換言すれば、DL grantが配置されるPRG内に第4領域(DL grantが配置されるリソース領域(第1領域)とは異なる周波数のリソース領域)が存在しない場合である。この場合、データ信号の配置に際して、第3領域(DL grantが配置されるリソース領域(第1領域)を構成するPRBと周波数が同じであり、かつ、時間領域において後続するリソース領域)と同一のプリコーディングを適用できるリソース領域が存在しないことになる。そのため、ランクが大きい場合に高いチャネル推定精度を確保するためには、隣接PRBのチャネル推定値を用い、かつ隣接PRBに用いられたプリコーディング並びに第3領域に用いられたプリコーディングを推定しつつチャネル推定値を補間するような処理量の大きい回路が必要となる。これに対して、PRG=1の場合に、基地局が、DL grantが配置される可能性のあるPRBでPDSCH信号を配置しない上記構成をとることにより、実際のDL grantの配置によらず、処理量の大きい回路が不要となるため、中継局の装置コストの増加を回避できる。
【0119】
[実施の形態3]
本実施の形態では、基地局は、PDSCH信号に設定されるランクに応じて、R-PDCCH信号が配置されたリソース領域を構成するPRBでのPDSCH信号の割当を制御する。
【0120】
実施の形態2で述べたように、周波数選択性フェージングに起因してPRB間でチャネル応答の差異が生じる影響は、ランクがより大きい場合に顕著に現れる。すなわち、データ信号(PDSCH信号)のランクが小さい場合には、周波数選択性フェージングに起因してPRB間でチャネル応答の差異が生じる影響は小さいと言える。
【0121】
特に、PDSCH信号のランク=1の場合には、ランクが固定(ランク=1)のDL grantと同一プリコーディングがPDSCH信号に適用されることになる。
【0122】
そこで、本実施の形態では、基地局は、データ信号(PDSCH信号)のランクに応じて、DL grant(R-PDCCH信号)が配置されたPRBにデータ信号(PDSCH信号)を配置するか否かを切り替える。具体的には、基地局は、DL grant(R-PDCCH信号)と、データ信号(PDSCH信号)とに同一プリコーディングが適用される場合にのみ、DL grantが配置されたリソース領域を構成するPRBと周波数が同じかつ時間領域において後続するリソース領域に、データ信号を配置する。
【0123】
本実施の形態に係る基地局500の構成を
図16に示す。なお、
図16において、実施の形態1(
図9)と同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
図16に示す基地局500では、信号割当部501及びプリコーディング部502の動作が実施の形態1と異なる。
【0124】
具体的には、信号割当部501には、PDSCH信号のランク、及び、制御信号割当部110から、R-PDCCH信号が割り当てられたPRBを示す情報が入力される。信号割当部501は、変調部107から入力される送信信号(PDSCH信号)をリソースに割り当てる際、ランクが複数の場合には、制御信号割当部110から受け取った情報に示されるPRB(R-PDCCH信号が割り当てられたPRB)を、送信信号の割当対象から除外する。一方、信号割当部501は、ランクが1の場合には、制御信号割当部110から受け取った情報に示されるPRB(R-PDCCH信号が割り当てられたPRB)を含むリソース領域に送信信号を配置する。
【0125】
プリコーディング部502は、データ信号(PDSCH信号)に設定されたランクが複数の場合には、実施の形態1と同様に、R-PDCCH信号にPower boostを適用し、データ信号に対してスケーリングを適用する。一方、プリコーディング部502は、データ信号(PDSCH信号)に設定されたランクが1の場合には、R-PDCCH信号及びデータ信号の双方にPower boostを適用し、同一のプリコーディングを適用する。
【0126】
次に、本実施の形態に係る中継局600の構成を
図17に示す。なお、
図17において、実施の形態1(
図10)と同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
図17に示す中継局600では、信号分離部601の動作が実施の形態1と異なる。
【0127】
具体的には、中継局600において、信号分離部601は、実施の形態1と同様、R-PDCCH受信部207から受け取るDL grantに従って、データ信号(PDSCH信号)を抽出する。また、信号分離部601は、R-PDCCH受信部207から受け取ったランクに応じたMIMO空間分離処理を適用して各ストリームのデータを分離する。そして、信号分離部601は、分離した各ストリームのデータを復調部204へ出力する。
【0128】
この際、信号分離部601は、データ信号(PDSCH信号)のランクが複数の場合には、実施の形態2と同様、R-PDCCH信号が割り当てられたPRBに配置された信号(R-PDCCH信号が配置されたリソース領域と周波数領域が同じかつ時間領域において後続するリソース領域の信号)を除外して、残りの信号を復調部204に出力する。また、信号分離部601は、R-PDCCH信号が配置されたPRB以外のPRBに配置された参照信号(DM-RS)を用いてチャネル推定を行う。
【0129】
一方、信号分離部601は、データ信号(PDSCH信号)のランクが1の場合には、R-PDCCH信号が割り当てられたPRBに配置されたデータを含む信号を復調部204に出力する。また、信号分離部601は、データ信号(PDSCH信号)及びR-PDCCH信号が配置されたPRBに配置された参照信号(DM-RS)を用いてチャネル推定を行う。例えば、信号分離部601は、PRG内において、R-PDCCH信号が配置されたPRBのチャネル推定値と、他のPRBのチャネル推定値とを平均化して、チャネル推定精度を向上させる。
【0130】
[基地局500及び中継局600の動作]
以上の構成を有する基地局500及び中継局600の動作について説明する。ここでは特に、データ信号の割当処理について説明する。
【0131】
以下の説明では、
図18A,Bに示すように、実施の形態1(
図11)と同様、RBGサイズ=3とし、PRGサイズ=3とし、PRB#0〜#2の3つのPRBから成るRBG単位でPRGが構成される。また、
図18A,Bに示すように、PRB#0を、R-PDCCH用サーチスペースとする。また、
図18A,Bでは、R-PDCCH信号のアグリゲーションサイズを1RBとする。また、
図18Aでは、データ信号(PDSCH信号)のランクを1とし、
図18Bでは、データ信号(PDSCH信号)のランクを2とする。
【0132】
図18Aに示すように、基地局500において、信号割当部501は、データ信号(PDSCH信号)のランクが1であるので、DL grant(R-PDCCH信号)が配置されたPRB#0において、2nd slotにもデータ信号を配置する。
【0133】
また、
図18Aに示すように、プリコーディング部502は、データ信号(PDSCH信号)のランクが1であるので、DL grant(R-PDCCH信号)及びデータ信号に対してPower boostを適用する。すなわち、
図18Aでは、DL grant(R-PDCCH信号)とデータ信号(PDSCH信号)とが、同一のプリコーディングを用いて送信される。
【0134】
一方、
図18Bに示すように、信号割当部501は、データ信号(PDSCH信号)のランクが2であるので、DL grant(R-PDCCH信号)が配置されたPRB#0において、2nd slotにはデータ信号を配置しない。
【0135】
また、
図18Bに示すように、プリコーディング部502は、データ信号(PDSCH信号)のランクが2であるので、実施の形態1と同様、設定されたランクのプリコーディング処理を行う。すなわち、
図18Bでは、DL grant(R-PDCCH信号)とデータ信号(PDSCH信号)とが、異なるプリコーディングを用いて送信される。
【0136】
つまり、信号割当部501は、DL grantとデータ信号とが、同一ランクの場合(同一のプリコーディングを用いて送信される場合)のみ、DL grantが配置されたPRB#0の1st slot(第1領域)と周波数領域が同じかつ時間領域において後続するリソース領域(PRB#0の2nd slot)に、データ信号(PDSCH信号)を配置する(
図18A参照)。
【0137】
これに対して、中継局600において、信号分離部601は、実施の形態1と同様、R-PDCCH受信部207から受け取るDL grantに基づいて自局向けのデータ信号を抽出する。
【0138】
ここで、
図18A(データ信号のランク=1)に示すように、DL grantが配置されたPRB#0では、2nd slotにデータ信号(PDSCH信号)が配置されている。一方、
図18B(データ信号のランク=2)に示すように、DL grantが配置されたPRB#0では、2nd slotにデータ信号(PDSCH信号)が配置されていない。
【0139】
また、信号分離部203は、
図18A(データ信号のランク=1)では、PRB#0の1st slot(第1領域)に配置されたDM-RSと、PRB#1,#2(第2領域)に配置されたDM-RSとを用いて、PDSCH信号のチャネル推定を行う。すなわち、
図18Aでは、復調部204は、PRB#0の1st slotに配置されたDM-RSと、PRB#1,#2に配置されたDM-RSとを用いて取得したチャネル推定値を用いて、PRB#0〜#2に配置されたデータ信号(PDSCH信号)を復調する。
【0140】
一方、信号分離部203は、
図18B(データ信号のランク数=2)では、PRB#1,#2(第2領域)に配置されたDM-RSのみを用いて、PDSCH信号のチャネル推定を行う。すなわち、
図18Bでは、復調部204は、PRB#1,#2に配置されたDM-RSを用いて取得したチャネル推定値を用いて、PRB#1,#2に配置されたデータ信号(PDSCH信号)を復調する。
【0141】
このように、基地局500は、PDSCH信号と異なるプリコーディングが適用されたDM-RS(R-PDCCH信号)が配置されたPRBでは、PDSCH信号を送信しない。これにより、中継局600では、実施の形態2と同様、PDSCH信号のチャネル推定精度の劣化を回避し、良好なチャネル推定精度を得ることができる。
【0142】
また、基地局500は、PDSCH信号と同一プリコーディングが適用されたDM-RS(R-PDCCH信号)が配置されたPRBでは、PDSCH信号を送信する。すなわち、基地局500は、PDSCH信号のランクが、R-PDCCH信号のランク(固定)と同一のランク=1の場合のみ、R-PDCCH信号が配置されたPRBでPDSCH信号を送信する。よって、中継局600では、PRG内のPRB#0〜#2のチャネル推定値をすべて用いることができる。これにより、R-PDCCH信号が配置されたPRBでの伝送効率の低下を防止しつつ、中継局600におけるPDSCH信号のチャネル推定精度を向上させることができる。すなわち、PDSCH信号のランクが大きい場合でもチャネル推定精度の劣化を生じさせることなく、かつ、データ割当PRBが減少することによる伝送効率の低下を最小限に抑えることができる。
【0143】
よって、本実施の形態によれば、R-PDCCHの下り回線データ割当を指示するDL grantが配置されている場合でも、PDSCHのチャネル推定精度を向上させつつ、伝送効率の低下を防止することができる。また、本実施の形態によれば、実施の形態2と同様、ランクが大きい場合に高いチャネル推定精度を確保するために、隣接PRBのチャネル推定値を用いて外挿補間するような処理量の大きい回路が不要となる。このため、中継局の装置コストの増加を回避できる。
【0144】
なお、本実施の形態では、R-PDCCHのAggregation size=1の場合について説明したが、Aggregation sizeが2以上の場合(つまり、DL grantが配置されたリソース領域(第1領域)が複数のPRBから構成されている場合)にも本発明を適用できる。すなわち、基地局は、複数のPRBの1st slot(第1領域)に配置されているDL grant(R-PDCCH信号)と、上記第1領域と異なるリソース領域(第2領域)に配置されているデータ信号(PDSCH信号)とが、同一のプリコーディングを用いて送信される場合にのみ、DL grantが配置されたリソース領域(第1領域)を構成するPRBと周波数領域が同じかつ時間領域において後続するリソース領域に、データ信号(PDSCH信号)を配置してもよい。こうすることで、R-PDCCH(DL grant)にAggregationが適用されても、本実施の形態と同様、R-PDCCHの下り回線データ割当を指示するDL grantが配置されている場合でも、PDSCHのチャネル推定精度を向上させつつ、伝送効率の低下を防止することができる。
【0145】
また、本実施の形態では、基地局がPDSCH信号のランクに応じて、R-PDCCH信号が配置されたPRBにデータ信号(PDSCH信号)を配置するか否かを切り替える場合について説明した。しかし、これに限らず、基地局は、PDSCH信号のランクと関連付けられる他の指標に応じて、R-PDCCH信号が配置されたPRBにデータ信号(PDSCH信号)を配置するか否かを切り替えてもよい。例えば、ランクと関連付けられる他の指標として、R-PDCCHのAggregation size(CCE Aggregation size)を用いてもよい(
図19参照)。R-PDCCHに対してAggregationが適用されやすいのは、PDSCH信号のランクが1の場合である。よって、基地局は、Aggregation sizeが1より大きい場合(Aggregationが適用される場合)、R-PDCCH信号が配置されたPRBにデータ信号(PDSCH信号)を配置してもよい。これにより、伝送効率低下を回避できる。一方、基地局は、Aggregation sizeが1の場合(Aggregationが適用されない場合)、R-PDCCH信号が配置されたPRBにデータ信号(PDSCH信号)を配置しない。これにより、チャネル推定精度劣化を回避できる。すなわち、この構成を採ることにより、ランクの設定に柔軟性を持たせつつ、「チャネル推定精度劣化」と「伝送効率低下」のうち回避したい劣化要因を適応的に切り替えられる。
【0146】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
【0147】
[他の実施の形態]
(1)なお、上記各実施の形態では、中継局200,400,600がR-PDCCH信号を受信する場合について説明した。しかし、これに限らず、移動局(図示せず)が、基地局100,300,500から送信されたR-PDCCH信号を受信する場合でも、移動局が中継局200,400,600と同様の処理を行うことで、本発明と同様の効果を得ることができる。
【0148】
(2)また、上記各実施の形態の
図11、
図15、
図18及び
図19において、PRB又はRBGの番号付けについては奇数番号/偶数番号を逆にしてもよい。
【0149】
(3)また、上記実施の形態では、1つのPRB内に2つのslot(1st slot及び2nd slot)が構成される場合について説明した。しかし、各slot(1st slot及び2nd slot)をそれぞれ1つのPRBと定義して、既定の組み合わせによる周波数の1st slot及び2nd slotをPRB pairと呼ぶこともある。
【0150】
(4)また、上記実施の形態では、各アンテナとして説明したが、本発明はアンテナポート(antenna port)でも同様に適用できる。
【0151】
アンテナポートとは、1本または複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも1本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。
【0152】
例えばLTEにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なる参照信号(Reference signal)を送信できる最小単位として規定されている。
【0153】
また、アンテナポートはプリコーディングベクトル(Precoding vector)の重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。
【0154】
(5)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、本発明はハードウェアとの連携においてソフトウェアでも実現することも可能である。
【0155】
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。
【0156】
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・プロセッサーを利用してもよい。
【0157】
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。
【0158】
2011年2月22日出願の特願2011−035591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。