JP4827843B2 - マルチキャリア通信における無線通信基地局装置、無線通信移動局装置および無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、マルチキャリア通信における無線通信基地局装置、無線通信移動局装置および無線通信方法に関する。

近年、無線通信、特に移動体通信では、音声以外に画像やデータなどの様々な情報が伝送の対象になっている。今後は、さらに高速な伝送に対する必要性がさらに高まるであろうと予想され、高速伝送を行うために、限られた周波数資源をより効率よく利用して、高い伝送効率を実現する無線伝送技術が求められている。

このような要求に応え得る無線伝送技術の一つにＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）がある。ＯＦＤＭは、多数のサブキャリアを用いてデータを並列伝送するマルチキャリア伝送技術であり、高い周波数利用効率、マルチパス環境下のシンボル間干渉低減などの特徴を持ち、伝送効率の向上に有効であることが知られている。

また、ＯＦＤＭでは、マルチパスに起因する周波数選択性フェージングにより、サブキャリア毎の品質が大きく変動することがある。このような場合、フェージングの谷となる位置のサブキャリアに割り当てられた信号は、品質が悪く復調が困難となるため、復調可能となるように品質を向上させる必要がある。

ＯＦＤＭにおける品質を向上させるための技術として、レピティション技術と言われるものがある。レピティション技術とは、あるシンボルを複製（レピティション）して複数の同一シンボルを作成し、それら複数の同一シンボルを複数の異なるサブキャリアまたは異なる時刻に割り当てて送信する技術であり、受信側では、それらの同一シンボルを最大比合成することでダイバーシチ利得を得ることができる（例えば、非特許文献１参照）。
前田，新，岸山，佐和橋、"下りリンクブロードバンドチャネルにおけるＯＦＣＤＭとＯＦＤＭの特性比較"、電子情報通信学会、信学技報ＲＣＳ２００２−１６２、２００２年８月

ここで、セル境界付近に位置する無線通信移動局装置（以下、単に移動局という）では、隣接セルからの干渉（有色干渉）の影響が大きいため、無線通信基地局装置（以下、単に基地局という）においてレピティションされた複数の同一シンボルを最大比合成したとしても、所要品質に達しないことがある。

そこで、このような干渉を効果的に抑圧するために、それら複数の同一シンボルに対してＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）基準による干渉抑圧シンボル合成（以下、ＭＭＳＥ合成という）を行うことが考えられる。この場合、移動局では、希望波および干渉波の双方においてレピティションが行われていなければ、ＭＭＳＥ合成に用いるウェイトを算出することができない。また、レピティションを行うと受信品質の向上は図れるが、逆に、伝送レートは低下してしまう。

本発明の目的は、マルチキャリア通信においてレピティション技術を用いる場合に、伝送レートの低下を抑えつつ効率的に干渉抑圧シンボル合成を行うことができる基地局、移動局および無線通信方法を提供することである。

本発明の態様の一つに係る基地局は、複数のサブキャリアからなるマルチキャリア信号を送信する無線通信基地局装置であって、無線通信移動局装置または隣接セルの無線通信基地局装置からの要求に応じて、シンボルを複製して複数の同一シンボルを作成する複製手段と、前記複製手段が前記複製を行う場合に、前記シンボルの変調多値数および符号化率の少なくとも一方を変化させるＭＣＳ制御手段と、前記複数の同一シンボルが前記複数のサブキャリアのいずれかに割り当てられた前記マルチキャリア信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。

本発明によれば、マルチキャリア通信においてレピティション技術を用いる場合に、伝送レートの低下を抑えつつ効率的に干渉抑圧シンボル合成を行うことができる。

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。

（実施の形態１）
まず、図１に、本実施の形態に係る移動体通信システムの構成を示す。

図１に示すように、本実施の形態では、移動局ＭＳ_Ａが、セルＡの基地局ＢＳ_Ａと通信中であり、セルＡのセル境界付近に位置する場合について説明する。また、セルＡに隣接するセルがセルＢである場合について説明する。よって、図１では、移動局ＭＳ_Ａにとって、基地局ＢＳ_Ａが希望局となり、基地局ＢＳ_Ｂが干渉局となる。すなわち、基地局ＢＳ_ＡからセルＡに位置する移動局ＭＳ_Ａへ送信されるデータが移動局ＭＳ_Ａに対する希望波となり、基地局ＢＳ_ＢからセルＢに位置する移動局ＭＳ_Ｂへ送信されるデータが、移動局ＭＳ_Ｂに対する希望波および移動局ＭＳ_Ａに対する干渉波となる。また、基地局ＢＳ_Ａおよび基地局ＢＳ_Ｂは、有線ネットワークを介して無線ネットワーク制御局装置（以下、単に制御局という）ＲＮＣ（Radio Network Controller）と接続されている。

このように、セルＡとセルＢが隣接しており、移動局ＭＳ_ＡがセルＡのセル境界付近に位置するとき、移動局ＭＳ_Ａでは、希望波として基地局ＢＳ_Ａからのデータを受信するが、同時に、干渉波として基地局ＢＳ_Ｂからのデータを受信してしまう。そこで移動局ＭＳ_Ａは、セルＡのセル境界付近に位置するとき、これらのデータをＭＭＳＥ合成することで、基地局ＢＳ_Ｂからの干渉波を抑圧する。

次いで、図２に本実施の形態に係る移動局１００の構成を示し、図３に本実施の形態に係る基地局２００の構成を示す。本実施の形態では、図１に示す移動局ＭＳ_Ａおよび移動局ＭＳ_Ｂは、共に図２に示す構成を採る。また、図１に示す基地局ＢＳ_Ａおよび基地局ＢＳ_Ｂは、共に図３に示す構成を採る。また、移動局１００は基地局２００から送信されたマルチキャリア信号であるＯＦＤＭシンボルを受信する。

図２に示す移動局１００において、アンテナ１０１を介して受信されたＯＦＤＭシンボルは、無線受信部１０２でダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理が施された後、ＧＩ除去部１０３でＧＩを取り除かれて、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１０４に入力される。

ＦＦＴ部１０４は、ＯＦＤＭシンボルに対してＦＦＴを行って各サブキャリアに割り当てられているシンボルを取り出し、１ＯＦＤＭ分のシンボルを並列に分離部１０５に出力する。

分離部１０５は、ＦＦＴ部１０４から入力されるシンボルを、パイロットシンボルとデータシンボルとに分け、データシンボルをＰ／Ｓ部（パラレル／シリアル変換部）１０６に出力し、パイロットシンボルを干渉レベル測定部１０７およびチャネル推定部１０８に出力する。

Ｐ／Ｓ部１０６は、分離部１０５から並列に入力されるデータシンボル列を直列に変換してスイッチ１０９に出力する。

干渉レベル測定部１０７は、パイロットシンボルの干渉レベルを測定して切替制御部１１０に出力する。移動局１００が図１に示す移動局ＭＳ_Ａである場合、この干渉レベルは、移動局ＭＳ_Ａが基地局ＢＳ_Ｂから受ける干渉波のレベルに相当する。

チャネル推定部１０８は、パイロットシンボルを用いて各サブキャリアのチャネル推定値（例えば、伝搬路変動レベル）を求め、パイロットシンボルと共にスイッチ１１１に出力する。

ここで、移動局１００でＭＭＳＥ合成を行うことが必要になるのは、移動局１００がセル境界付近に位置し、隣接セルからの干渉波レベルが比較的高いときである。そこで、切替制御部１１０は、干渉レベル測定部１０７で測定された干渉レベルと干渉レベルのしきい値とを比較し、比較結果に基づいて、スイッチ１０９およびスイッチ１１１を切り替える。

すなわち、切替制御部１１０は、干渉レベルがしきい値以上となる場合は、スイッチ１０９を制御してＰ／Ｓ部１０６とウェイト乗算部１１３とを接続するとともに、スイッチ１１１を制御してチャネル推定部１０８とウェイト算出部１１２とを接続する。よって、この場合は、Ｐ／Ｓ部１０６から出力されたデータシンボルはウェイト乗算部１１３に入力され、チャネル推定部１０８から出力されたチャネル推定値およびパイロットシンボルはウェイト算出部１１２に入力される。

ウェイト算出部１１２は、パイロットシンボルとチャネル推定値とからＭＭＳＥ基準の干渉抑圧用ウェイトを算出してウェイト乗算部１１３に出力する。

ウェイト乗算部１１３は、データシンボルに干渉抑圧用ウェイトを乗算して合成部１１４に出力する。

合成部１１４は、干渉抑圧用ウェイトを乗算されたデータシンボルを、レピティション単位、すなわち、基地局２００でのレピティションにより作成された同一データシンボル間で合成する。これによりＭＭＳＥ合成がなされる。

ＭＭＳＥ合成後のシンボルは、復調部１１５で復調され、復号部１１６で復号される。これにより、受信データが得られる。

一方、干渉レベルがしきい値未満となる場合は、切替制御部１１０は、スイッチ１０９を制御してＰ／Ｓ部１０６とチャネル補償部１１７とを接続するとともに、スイッチ１１１を制御してチャネル推定部１０８とチャネル補償部１１７とを接続する。よって、この場合は、Ｐ／Ｓ部１０６から出力されたデータシンボル、および、チャネル推定部１０８から出力されたチャネル推定値およびパイロットシンボルは、チャネル補償部１１７に入力される。そして、チャネル補償部１１７は、チャネル推定値に基づいてデータシンボルのチャネル変動（位相変動および振幅変動）を補償して、チャネル変動補償後のデータシンボルを復調部１１５に出力する。すなわち、この場合は、Ｐ／Ｓ部１０６から出力されたデータシンボルは、ウェイト乗算部１１３および合成部１１４を介することなく復調部１１５に入力され、復調部１１５で復調され、復号部１１６で復号される。これにより、受信データが得られる。また、チャネル推定部１０８から出力されたチャネル推定値およびパイロットシンボルはウェイト算出部１１２に入力されないので、ウェイト算出部１１２でのウェイトの算出は行われない。なお、干渉レベルがしきい値未満となる場合には、本実施の形態に係る基地局２００では、レピティションが行われないものとする。

このように、本実施の形態では、干渉レベルがしきい値以上となる場合に、複数の同一データシンボルをＭＭＳＥ合成し、合成後のシンボルに対して復調処理を行う。一方、干渉レベルがしきい値未満の場合はＭＭＳＥ合成を行わず、各シンボル毎に復調処理を行う。すなわち、本実施の形態では、比較的干渉レベルが高いときにのみＭＭＳＥ合成を行うので、干渉抑圧シンボル合成を効率的に行うことができる。

また、干渉レベルがしきい値以上となる場合は、切替制御部１１０は要求信号作成部１１８に対し要求信号を作成する旨の指示を与え、この指示に従って、要求信号作成部１１８が要求信号を作成する。この要求信号は、移動局１００においてＭＭＳＥ合成を行うことを可能とするために、基地局２００に対し複数の同一シンボルの作成を要求するための信号である。すなわち、基地局２００に対しレピティションの実行を要求するための信号である。例えば、移動局１００が図１に示す移動局ＭＳ_Ａである場合、この要求信号は、移動局ＭＳ_Ａが基地局ＢＳ_Ａおよび基地局ＢＳ_Ｂの双方に対しレピティションの実行を要求するための信号である。また、基地局ＢＳ_Ａが移動局ＭＳ_Ａに対して既にレピティションを行っている場合には、この要求信号は、隣接セル（セルＢ）の基地局ＢＳ_Ｂに対しレピティションの実行を要求するための信号となる。この要求信号は変調部１１９で変調されて多重部１２２に入力される。なお、この要求信号には、シンボル繰り返し数、すなわち、レピティションファクタ（ＲＦ：Repetition Factor）が含まれる。

符号化部１２０は、入力される送信データ（ビット列）に対して符号化処理を行い、変調部１２１は、符号化後の送信データに対して変調処理を行ってデータシンボルを生成する。

多重部１２２は、変調部１２１から入力される送信データに変調部１１９から入力される要求信号を制御データとして多重して無線送信部１２３に出力する。なお、多重部１２２での多重方法は、時間多重、周波数多重、または、符号多重のいずれを用いてもよい。

制御データを多重された送信データは、無線送信部１２３にて、Ｄ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理が施された後、アンテナ１０１から図３に示す基地局２００へ送信される。

このように、本実施の形態では、干渉レベルがしきい値以上となる場合に要求信号を送信する。

次いで、図３に示す基地局２００の構成について説明する。

基地局２００において、アンテナ２０１にて受信された移動局１００からの無線信号は、無線受信部２０２でダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理が施された後、分離部２０３に入力される。

分離部２０３は、無線受信部２０２から入力された信号から制御データ部分の信号を分離して復調部２０６に出力し、残りの信号を復調部２０４に出力する。

復調部２０４は入力された信号を復調し、復号部２０５は復調後の信号を復号する。これにより、受信データが得られる。また、復調部２０６は、制御データ部分の信号を復調して制御データを得る。この制御データは、ＭＣＳ制御部２１０およびＲＦ（Repetition
Factor）制御部２１１に入力されるとともに、有線ネットワークを介して図１に示す制御局ＲＮＣに送られ、制御局ＲＮＣから隣接セルの基地局に送られる。例えば、移動局１００が図１に示す移動局ＭＳ_Ａである場合、制御データは、基地局ＢＳ_Ａで受信された後、制御局ＲＮＣを介して基地局ＢＳ_Ｂに送られる。

符号化部２０７は、入力される送信データ（ビット列）に対して符号化処理を行い、変調部２０８は、符号化後の送信データに対して変調処理を行ってデータシンボルを生成する。符号化部２０７での符号化率Ｒおよび変調部２０８での変調方式は、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）制御部２１０の制御に従う。

レピティション部２０９は、ＲＦ制御部２１１の制御の下、移動局１００からの要求に応じて、変調部２０８から入力される各データシンボルを複製（レピティション）して複数の同一データシンボルを作成し、Ｓ／Ｐ部（シリアル／パラレル変換部）２１２に出力する。この複数の同一データシンボルを一単位としてレピティション単位といい、図２に示す移動局１００では、上記のように、各データシンボルをレピティション単位で合成することにより干渉抑圧を行う。

ＭＣＳ制御部２１０は、制御データ、すなわち、移動局１００からの要求信号に従って、符号化部２０７での符号化率Ｒおよび変調部２０８での変調方式を制御する。ＭＣＳ制御部２１０は、レピティションファクタが大きくなるほど符号化率Ｒを大きくする。また、ＭＣＳ制御部２１０は、レピティションファクタが大きくなるほど、変調方式をＢＰＳＫ→ＱＰＳＫ→８ＰＳＫ→１６ＱＡＭ→６４ＱＡＭと変化させて変調多値数を大きくする。なお、符号化率および変調方式の双方を変化させてもよいし、符号化率または変調方式のいずれか一方だけを変化させてもよい。

ＲＦ制御部２１１は、制御データ、すなわち、移動局１００からの要求信号に応じて、
レピティション部２０９でのシンボル繰り返し数（シンボル複製数）、すなわち、レピティションファクタを制御する。

なお、ＭＣＳ制御およびＲＦ制御の詳細については後述する。

Ｓ／Ｐ部２１２は、レピティション部２０９から直列に入力されるデータシンボル列を並列に変換して多重部２１３に出力する。このシリアル／パラレル変換により、各データシンボルが、マルチキャリア信号を構成する複数のサブキャリアに割り当てられる。

多重部２１３は、Ｓ／Ｐ部２１２から所定数（例えば、１フレーム分）のデータシンボルが入力される度にパイロットシンボルを選択して出力し、データシンボルとパイロットシンボルとを時間多重する。

ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部２１４は、パイロットシンボルまたはデータシンボルが割り当てられた複数のサブキャリアに対してＩＦＦＴを行ってマルチキャリア信号であるＯＦＤＭシンボルを得る。

ＧＩ付加部２１５は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＯＦＤＭシンボルの先頭に付加してＧＩ（Guard Interval）を設ける。

無線送信部２１６は、ＧＩ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナ２０１から図１に示す移動局１００へ送信する。

次いで、ＭＣＳ制御およびＲＦ制御の詳細について説明する。

ＲＦ制御部２１１は、移動局１００からの要求信号が受信されない通常時には、レピティション部２０９のレピティションファクタをＲＦ＝１に設定する。よって、通常時には、レピティション部２０９は、変調部２０８から入力されたデータシンボルをそのままＳ／Ｐ部２１２に出力する。つまり、移動局１００からの要求信号が受信されない通常時には、レピティションは行われない。

一方、ＲＦ制御部２１１は、移動局１００からの要求信号が受信された場合は、その要求信号に含まれるレピティションファクタをレピティション部２０９に設定する。つまり、レピティション部２０９は、移動局１００からの要求に応じてレピティションを行う。

ここで、レピティションを行うと同一のデータシンボルが複数作成されるため、データシンボルの伝送レートが低下してしまう。そこで、この伝送レートの低下を抑えるために、レピティション部２０９でレピティションが行われる場合には、符号化率および変調多値数の一方または双方を大きくする。

より具体的には、ＭＣＳ制御部２１０が、図４に示すＭＣＳテーブルを有し、このテーブルに従ってＭＣＳ制御を行う。例えば、移動局１００からの要求信号が受信されない通常時（すなわち、ＲＦ＝１のとき）にＭＣＳ１（Ｒ＝１／８，ＱＰＳＫ）を使用していた場合、移動局からＲＦ＝２を示す要求信号が受信されると、ＭＣＳ制御部２１０は、ＭＣＳをＭＣＳ１'（Ｒ＝１／４，ＱＰＳＫ）に変更する。通常時にＭＣＳ２またはＭＣＳ３を使用していた場合も同様に、このＭＣＳテーブルに従って各ＭＣＳをＭＣＳ２'またはＭＣＳ３'に変更する。

次いで、図１に示す移動体通信システムの動作シーケンスについて図５を用いて説明す
る。図５では、初期状態として、基地局ＢＳ_Ａが移動局ＭＳ_Ａに対してＲＦ＝１かつＭＣＳ１（Ｒ＝１／８，ＱＰＳＫ）での送信を行っており、基地局ＢＳ_Ｂが移動局ＭＳ_Ｂに対してＲＦ＝１かつＭＣＳ２（Ｒ＝１／２，ＱＰＳＫ）での送信を行っているものとする。

移動局ＭＳ_ＡがセルＡのセル境界付近に移動し、セルＢからの干渉が増加して干渉レベルがしきい値以上となると、移動局ＭＳ_Ａは要求信号（ＲＦ＝２）を制御データとして基地局ＢＳ_Ａに送信する。この要求信号は、基地局ＢＳ_Ａから有線ネットワーク経由で制御局ＲＮＣを介して基地局ＢＳ_Ｂに送信される。

要求信号を受信した基地局ＢＳ_Ａでは、レピティションファクタをＲＦ＝２に変更するとともに、ＭＣＳをＭＣＳ１からＭＣＳ１'（Ｒ＝１／４，ＱＰＳＫ）に変更して移動局ＭＳ_Ａに対する送信を行う。

一方、要求信号を受信した基地局ＢＳ_Ｂでは、レピティションファクタをＲＦ＝２に変更するとともに、ＭＣＳをＭＣＳ２からＭＣＳ２'（Ｒ＝１／２，１６ＱＡＭ）に変更して移動局ＭＳ_Ｂに対する送信を行う。

なお、初期状態として、図６に示すように、基地局ＢＳ_Ａが移動局ＭＳ_Ａに対してＲＦ＝２かつＭＣＳ１'（Ｒ＝１／４，ＱＰＳＫ）での送信を行っていた場合は、基地局ＢＳ_Ａでは、要求信号を受信したときには既にレピティションを行っているため、レピティションファクタおよびＭＣＳを変更しない。一方、基地局ＢＳ_Ｂでは、図５と同様にしてレピティションファクタおよびＭＣＳの変更を行う。

また、基地局ＢＳ_Ｂへの要求信号を、図７に示すように、移動局ＭＳ_Ａから無線にて直接基地局ＢＳ_Ｂへ送信するようにしてもよい。

また、移動局ＭＳ_Ａは、基地局ＢＳ_Ａに、要求信号を送信する代わりに干渉レベルを報告してもよい。そして、基地局ＢＳ_Ａが、報告された干渉レベルがしきい値以上である場合に、基地局ＢＳ_Ｂに対して、有線ネットワーク経由で制御局ＲＮＣを介して、要求信号を送信するようにしてもよい。

以上のような動作シーケンスにより、移動局ＭＳ_ＡがセルＡのセル境界付近に位置しセルＢからの干渉が大きくなった場合に、希望波におけるシンボル繰り返し数と干渉波におけるシンボル繰り返し数とを合わせることができる。よって、移動局ＭＳ_Ａにて干渉抑圧シンボル合成を行うことが可能となる。また、移動局ＭＳ_ＡがセルＡのセル境界付近に位置しセルＢからの干渉が大きくなった場合にのみ、基地局ＢＳ_Ｂ（すなわち、隣接セルの基地局）にレピティションを行わせるため、基地局ＢＳ_Ｂにて不要なレピティションが行われることを防止でき、移動局ＭＳ_Ｂへの送信データの伝送レートの低下を防ぐことができる。さらに、基地局ＢＳ_Ｂにレピティションを行わせる場合は、同時に、符号化率および変調多値数の一方または双方を大きくするため、移動局ＭＳ_Ａにて干渉抑圧シンボル合成を行う場合でも、移動局ＭＳ_Ｂへの送信データの伝送レートの低下を抑えることができる。

なお、上記説明では、本発明を隣接セル間で実施する場合について説明したが、同一セル内の隣接セクタ間においても上記同様にして本発明を実施することができる。例えば、図８に示すような３セクタモデルの移動体通信システムにおいて、互いに隣接するセクタＡとセクタＢとの間で、上記同様にして本発明を実施することができる。すなわち、上記説明において、セルＡをセクタＡ、セルＢをセクタＢと見なすことで、上記同様にして本発明を実施することができる。よって、図８では、基地局ＢＳからセクタＡに位置する移動局ＭＳ_Ａへ送信されるデータが移動局ＭＳ_Ａに対する希望波となり、基地局ＢＳからセ
クタＢに位置する移動局ＭＳ_Ｂへ送信されるデータが、移動局ＭＳ_Ｂに対する希望波および移動局ＭＳ_Ａに対する干渉波となる。

このように、セクタＡとセクタＢが隣接しており、移動局ＭＳ_ＡがセクタＡのセクタ境界付近に位置するとき、移動局ＭＳ_Ａでは、希望波としてセクタＡへのデータを受信するが、同時に、干渉波としてセクタＢへのデータを受信してしまう。そこで移動局ＭＳ_Ａは、セクタＡのセクタ境界付近に位置するとき、これらのデータをＭＭＳＥ合成することで干渉波を抑圧する。

以下、図８に示す移動体通信システムの動作シーケンスについて図９を用いて説明する。図９では、初期状態として、基地局ＢＳが、移動局ＭＳ_Ａに対してＲＦ＝１かつＭＣＳ１（Ｒ＝１／８，ＱＰＳＫ）での送信を行うとともに、移動局ＭＳ_Ｂに対してＲＦ＝１かつＭＣＳ２（Ｒ＝１／２，ＱＰＳＫ）での送信を行っているものとする。

移動局ＭＳ_ＡがセクタＡのセクタ境界付近に移動し、セクタＢからの干渉が増加して干渉レベルがしきい値以上となると、移動局ＭＳ_Ａは要求信号（ＲＦ＝２）を制御データとして基地局ＢＳに送信する。

要求信号を受信した基地局ＢＳでは、移動局ＭＳ_Ａへの送信データのレピティションファクタをＲＦ＝２に変更するとともに、ＭＣＳをＭＣＳ１からＭＣＳ１'（Ｒ＝１／４，ＱＰＳＫ）に変更して移動局ＭＳ_Ａに対する送信を行う。また、基地局ＢＳでは、移動局ＭＳ_Ｂへの送信データのレピティションファクタをＲＦ＝２に変更するとともに、ＭＣＳをＭＣＳ２からＭＣＳ２'（Ｒ＝１／２，１６ＱＡＭ）に変更して移動局ＭＳ_Ｂに対する送信を行う。

なお、初期状態として、図１０に示すように、基地局ＢＳが移動局ＭＳ_Ａに対してＲＦ＝２かつＭＣＳ１'（Ｒ＝１／４，ＱＰＳＫ）での送信を行っていた場合は、基地局ＢＳでは、要求信号を受信したときには、移動局ＭＳ_Ａについては既にレピティションを行っているため、移動局ＭＳ_Ａに対するレピティションファクタおよびＭＣＳを変更しない。一方、移動局ＭＳ_Ｂについては、基地局ＢＳでは、図９と同様にしてレピティションファクタおよびＭＣＳの変更を行う。

なお、本発明を隣接セクタ間において実施する場合、基地局ＢＳの構成は、セクタ毎にそれぞれ図３に示す構成を有することになる。

このように、本実施の形態によれば、伝送レートの低下を抑えつつ効率的に干渉抑圧シンボル合成を行うことができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、レピティションを行う場合は、伝送レートの低下を抑えるために、符号化率および変調多値数の一方または双方を大きくした。一般に、回線状態が同一であれば、符号化率または変調多値数が大きくなるほど誤り率特性が劣化し、スループットが低下する。そこで、本実施の形態では、レピティションを行う場合には、符号化率および変調多値数の一方または双方を大きくするとともに、送信電力を大きくして誤り率特性の劣化を防止する。

本実施の形態に係る移動局３００の構成を図１１に示す。また、本実施の形態に係る基地局４００の構成を図１２に示す。図１１，図１２において、実施の形態１（図２，図３）と同一の構成には同一符号を付し、説明を省略する。

移動局３００において、切替制御部１１０は、干渉レベルがしきい値以上となる場合は、さらに、許可信号作成部３０１に対し許可信号を作成する旨の指示を与える。この指示に従って、許可信号作成部３０１が許可信号を作成する。この許可信号は、基地局４００に対し、送信電力の増加を許可する旨の信号である。例えば、移動局３００が図１に示す移動局ＭＳ_Ａである場合、この許可信号は、移動局ＭＳ_Ａが基地局ＢＳ_Ａおよび基地局ＢＳ_Ｂの双方に対し送信電力の増加を許可する信号である。また、基地局ＢＳ_Ａが移動局ＭＳ_Ａに対して既にレピティションを行っている場合には、この許可信号は、隣接セル（セルＢ）の基地局ＢＳ_Ｂに対し送信電力の増加を許可する信号となる。この許可信号は変調部３０２で変調されて多重部１２２に入力される。

多重部１２２は、変調部１２１から入力される送信データに、変調部１１９から入力される要求信号および変調部３０２から入力される許可信号の双方を制御データとして多重して無線送信部１２３に出力する。

制御データを多重された送信データは、無線送信部１２３にて、Ｄ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理が施された後、アンテナ１０１から図１２に示す基地局４００へ送信される。

このように、本実施の形態では、干渉レベルがしきい値以上となる場合に許可信号を送信する。

図１２に示す基地局４００では、送信電力制御部４０１が、制御データ中の許可信号に従って、レピティション部２０９から出力されるデータシンボルの送信電力を制御する。移動局３００から許可信号が送信される場合は、同時に要求信号も送信されるため、基地局４００では、レピティションを行う場合に、送信電力の増加が許可される。よって、送信電力制御部４０１は、レピティション部２０９がレピティションを行う場合に、レピティションにより作成された複数の同一データシンボルの送信電力を大きくする。但し、基地局４００が図１に示す基地局ＢＳ_Ａである場合は、送信電力の増加を許可されても、送信電力を大きくしない。基地局ＢＳ_Ａからの希望波を受信する移動局ＭＳ_Ａでは、干渉レベルが高い場合はＭＭＳＥ合成を行うことで誤り率特性の劣化を抑えることができるからである。

次いで、図１に示す移動体通信システムの動作シーケンスについて図１３を用いて説明する。図１３では、初期状態として、上記図５同様、基地局ＢＳ_Ａが移動局ＭＳ_Ａに対してＲＦ＝１かつＭＣＳ１（Ｒ＝１／８，ＱＰＳＫ）での送信を行っており、基地局ＢＳ_Ｂが移動局ＭＳ_Ｂに対してＲＦ＝１かつＭＣＳ２（Ｒ＝１／２，ＱＰＳＫ）での送信を行っているものとする。

移動局ＭＳ_ＡがセルＡのセル境界付近に移動し、基地局ＢＳ_Ｂからの干渉が増加して干渉レベルがしきい値以上となると、移動局ＭＳ_Ａは要求信号（ＲＦ＝２）および許可信号を制御データとして基地局ＢＳ_Ａに送信する。これらの要求信号および許可信号は、基地局ＢＳ_Ａから有線ネットワーク経由で制御局ＲＮＣを介して基地局ＢＳ_Ｂに送信される。

要求信号および許可信号を受信した基地局ＢＳ_Ａでは、レピティションファクタをＲＦ＝２に変更するとともに、ＭＣＳをＭＣＳ１からＭＣＳ１'（Ｒ＝１／４，ＱＰＳＫ）に変更して移動局ＭＳ_Ａに対する送信を行う。但し、基地局ＭＳ_Ａは、許可信号を受信しても送信電力は増加させない。

一方、要求信号および許可信号を受信した基地局ＢＳ_Ｂでは、レピティションファクタをＲＦ＝２に変更するとともに、ＭＣＳをＭＣＳ２からＭＣＳ２'（Ｒ＝１／２，１６Ｑ
ＡＭ）に変更して移動局ＭＳ_Ｂに対する送信を行う。さらに、基地局ＢＳ_Ｂでは、図１４の受信特性図に基づいて、ＭＣＳをＭＣＳ２からＭＣＳ２'にしたことによる特性劣化予想分だけ送信電力を増加させる。これにより、移動局ＭＳ_Ｂでの受信品質（図１４では受信ＳＩＮＲ）を送信電力増加分だけ高めることができるため、変調多値数の増加に伴う誤り率特性の劣化を抑えて、基地局ＢＳ_Ｂと移動局ＭＳ_Ｂとの間のスループットを維持することができる。なお、基地局ＢＳ_Ｂの送信電力が大きくなると、移動局ＭＳ_Ａでの干渉レベルも増加するが、移動局ＭＳ_Ａでは干渉レベルが高い場合はＭＭＳＥ合成を行うことが可能であるため、干渉レベルが多少増加しても受信品質はさほど劣化しない。

なお、上記説明では、本発明を隣接セル間で実施する場合について説明したが、実施の形態１同様、同一セル内の隣接セクタ間においても本発明を実施することができる。例えば、図８に示すような３セクタモデルの移動体通信システムにおいて、互いに隣接するセクタＡとセクタＢとの間で、上記同様にして本発明を実施することができる。

以下、図８に示す移動体通信システムの動作シーケンスについて図１５を用いて説明する。図１５では、初期状態として、図９同様、基地局ＢＳが、移動局ＭＳ_Ａに対してＲＦ＝１かつＭＣＳ１（Ｒ＝１／８，ＱＰＳＫ）での送信を行うとともに、移動局ＭＳ_Ｂに対してＲＦ＝１かつＭＣＳ２（Ｒ＝１／２，ＱＰＳＫ）での送信を行っているものとする。

移動局ＭＳ_ＡがセクタＡのセクタ境界付近に移動し、セクタＢからの干渉が増加して干渉レベルがしきい値以上となると、移動局ＭＳ_Ａは要求信号（ＲＦ＝２）および許可信号を制御データとして基地局ＢＳに送信する。

要求信号および許可信号を受信した基地局ＢＳでは、移動局ＭＳ_Ａへの送信データのレピティションファクタをＲＦ＝２に変更するとともに、ＭＣＳをＭＣＳ１からＭＣＳ１'（Ｒ＝１／４，ＱＰＳＫ）に変更して移動局ＭＳ_Ａに対する送信を行う。また、基地局ＢＳでは、移動局ＭＳ_Ｂへの送信データのレピティションファクタをＲＦ＝２に変更するとともに、ＭＣＳをＭＣＳ２からＭＣＳ２'（Ｒ＝１／２，１６ＱＡＭ）に変更して移動局ＭＳ_Ｂに対する送信を行う。さらに、基地局ＢＳでは、図１４の受信特性図に基づいて、ＭＣＳをＭＣＳ２からＭＣＳ２'にしたことによる特性劣化予想分だけ移動局ＭＳ_Ｂに対する送信電力を増加させる。但し、基地局ＭＳは、許可信号を受信しても、移動局ＭＳ_Ａに対する送信電力は増加させない。

なお、上記各実施の形態では、干渉レベルに応じてシンボル合成の有無を切り替えていたが、干渉レベルに応じて最大比合成とＭＭＳＥ合成とを切り替える構成としてもよい。すなわち、希望局の基地局および干渉局の基地局のうち、希望局は常にレピティションを行って移動局において最大比合成を行い、干渉レベルがしきい値以上になった場合は、上記同様にして、干渉局にもレピティションを行わせて移動局ではＭＭＳＥ合成を行うようにしてもよい。

また、基地局はNode B、移動局はUE、サブキャリアはトーンと称されることがある。

また、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。

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。

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。

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。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

本明細書は、２００５年６月１７日出願の特願２００５−１７７７８０に基づくものである。この内容はすべてここに含めておく。

本発明は、移動体通信システム等に適用することができる。

本発明の実施の形態１に係る移動体通信システムの構成図（その１） 本発明の実施の形態１に係る移動局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るＭＣＳテーブル 本発明の実施の形態１に係る移動体通信システムの動作シーケンス図（その１） 本発明の実施の形態１に係る移動体通信システムの動作シーケンス図（その２） 本発明の実施の形態１に係る移動体通信システムの動作シーケンス図（その３） 本発明の実施の形態１に係る移動体通信システムの構成図（その２） 本発明の実施の形態１に係る移動体通信システムの動作シーケンス図（その４） 本発明の実施の形態１に係る移動体通信システムの動作シーケンス図（その５） 本発明の実施の形態２に係る移動局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る移動体通信システムの動作シーケンス図（その１） 本発明の実施の形態２に係る受信特性図 本発明の実施の形態２に係る移動体通信システムの動作シーケンス図（その２）

Claims (12)

1. 無線通信移動局装置からの自セル及び隣接セル、若しくは、自セクタ及び隣接セクタにおけるリピティションの実行を要求する要求信号に応じて、シンボルを複製して複数の同一シンボルを作成する複製手段と、
   前記複製手段が前記複製を行う場合に、前記シンボルの変調多値数および符号化率の少なくとも一方を変化させるＭＣＳ制御手段と、
   前記変調多値数および前記符号化率の少なくとも一方を変化させた前記複数の同一シンボルが複数のサブキャリアのいずれかに割り当てられたマルチキャリア信号を、前記無線通信移動局装置に送信する送信手段と、
   を具備する無線通信基地局装置。
2. 前記要求信号に応じて、前記隣接セル又は隣接セクタに、前記リピティションの実行を指示する、
   請求項１に記載の無線通信基地局装置。
3. 前記要求信号を、前記無線通信移動局装置又は前記隣接セルの基地局装置から受信する受信手段、
   をさらに具備する請求項１に記載の無線通信基地局装置。
4. 前記ＭＣＳ制御手段は、前記複製手段が前記複製を行う場合に、前記変調多値数を大きくする、
   請求項１記載の無線通信基地局装置。
5. 前記ＭＣＳ制御手段は、前記複製手段が前記複製を行う場合に、前記符号化率を大きくする、
   請求項１記載の無線通信基地局装置。
6. 前記複製手段が前記複製を行う場合に、前記複数の同一シンボルの送信電力を大きくする電力制御手段、
   をさらに具備する請求項１記載の無線通信基地局装置。
7. 複数の同一シンボルが複数のサブキャリアのいずれかに割り当てられたマルチキャリア信号を受信する受信手段と、
   前記複数の同一シンボルを合成する合成手段と、
   無線通信基地局装置に、自セル及び隣接セル、若しくは、自セクタ及び隣接セクタにおける前記複数の同一シンボルの作成を要求する要求信号を送信する送信手段と、
   を具備し、
   前記受信手段は、前記無線通信基地局装置において前記要求信号に応じて作成され、変調多値数および符号化率の少なくとも一方を変化させた前記複数の同一シンボルを受信する、
   無線通信移動局装置。
8. 前記合成手段は、干渉レベルがしきい値以上となる場合に前記複数の同一シンボルを合成する、
   請求項７記載の無線通信移動局装置。
9. 前記送信手段は、干渉レベルがしきい値以上となる場合に前記要求信号を送信する、
   請求項７記載の無線通信移動局装置。
10. 前記送信手段は、さらに、前記無線基地局装置に送信電力の増加を許可する許可信号を送信する、
    請求項７記載の無線通信移動局装置。
11. 前記送信手段は、干渉レベルがしきい値以上となる場合に前記許可信号を送信する、
    請求項１０記載の無線通信移動局装置。
12. マルチキャリア信号に含まれる複数の同一シンボルを合成して干渉抑圧を行う無線通信移動局装置へ前記マルチキャリア信号を送信する無線通信基地局装置において、前記無線通信移動局装置からの、希望波及び干渉波の双方のリピティションの実行の要求に応じてレピティションを行い、前記複数の同一シンボルを作成し、前記複数の同一シンボルの変調多値数および符号化率の少なくとも一方を変化させる、
    無線通信方法。

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