JP2007189360A - 通信制御装置、通信端末装置、及び、通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のサブキャリアをグループ化するグループサイズを伝搬路変動に応じて制御する通信制御装置を提供する。
【解決手段】 複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ分けした複数のサブキャリアのグループ毎に適応変調して、通信端末装置と通信を行う通信制御装置において、前記複数のサブキャリアそれぞれの受信品質情報に基づいて算出した受信品質のばらつき度合いを示す受信品質のばらつき情報に基づいて、前記複数のサブキャリアをグループ分けするグループサイズを選択するグループサイズ選択部１１８と、選択したグループサイズに基づいて、前記複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ分けしたサブキャリア毎に周波数スケジューリングするスケジューラ１１１と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、マルチキャリア通信方式において、複数サブキャリアからなるグループのグループサイズの制御方法に関する。

従来、マルチキャリア通信システムにおいて、サブキャリア毎、または、サブキャリアをグループ化して複数のサブキャリア毎に適応変調を行なう無線通信システムが提案されている。サブキャリア毎に適応変調を行なう無線通信システムは、サブキャリア毎の受信状況に応じた最適な変調方式・符号化率を選択することができる反面、基地局装置（通信制御装置の一例）が集中制御局として変調方式・符号化率を設定する場合、基地局装置がダウンリンクの変調方式・符号化率を設定するためにサブキャリア毎の受信品質情報を移動局装置（通信端末装置の一例）から基地局装置にフィードバックする必要がある。一方、複数のサブキャリアをグループ化して複数のサブキャリア毎に適応変調を行なう無線通信システムは、サブキャリア毎に適応変調を行なう場合と比較して、サブキャリア毎ではなくグループ単位での受信品質情報のフィードバックが必要となるので、フィードバック情報量を少なくすることができる。

また、基地局装置から移動局装置に対してデータ信号の変調方式・符号化率の無線パラメータを通知する際に、サブキャリア毎に適応変調を行なう無線通信システムではサブキャリア毎の無線パラメータを通知する必要があるが、複数のサブキャリア毎に適応変調を行なう無線通信システムではグループ単位の無線パラメータを通知するため、無線パラメータの通知に用いる制御シグナリングチャネルの情報量を少なくすることができる。それに伴い伝送レートを低くして誤り率特性に優れた変調多値数の小さい変調方式、高い符号化率の無線パラメータを制御シグナリングチャネルに用いることができる。

更に、複数のサブキャリアをグループ化して複数のサブキャリア毎に適応変調を行なう無線通信システムに周波数スケジューリングを適用した無線通信システムが提案されている（例えば、非特許文献１、非特許文献２）。これは、グループを１単位としてグループ毎の受信状況に応じて良好な移動局装置にチャネルを割り当て、マルチユーザダイバーシチ効果を得る方法である。

このような無線通信システムでは、グループ内のサブキャリアの伝搬路変動がある程度一定であることを想定している。実際の無線通信システムでは、遅延波の遅延時間が長くなると、グループ内のサブキャリア間の伝搬路変動が大きくなる。そこで、複数のサブキャリアをグループ化する有効性について、遅延スプレッドが与える影響に関する検討が行なわれている（非特許文献３）。ここでは、グループを構成するサブキャリア数で全サブキャリアを均等に分割したグループ数と遅延スプレッドとが、誤り率特性に与える影響を検討している。しかしながら、非特許文献３では遅延スプレッドの値を基に具体的にグループ化のサイズを制御する方法については提案されておらず、後にその課題に着目して伝搬路変動の変化に応じて適応的にグループ化を行なう方法が提案されている（特許文献１）。特許文献１では、サブキャリア間の受信電力差を検出し、検出した受信電力差が任意の閾値に収まるように隣接する複数のサブキャリアをグループ化して適応変調を行なっている。
特開２００３−１６９０３６号公報 原 嘉孝 他著、「周波数スケジューリングを用いたＭＣ−ＣＤＭ方式」、電子情報通信学会 無線通信システム研究会技術報告 ２００２−１２９ ２００２年７月、ｐ．６１−６６ 原 嘉孝 他著、「周波数スケジューリングにおけるＭＣ−ＣＤＭにおけるフレーム構成と制御方法に関する検討」、電子情報通信学会 無線通信システム研究会技術報告 ２００２−１３０ ２００２年７月、ｐ．６７−７２ 滕 元潤 他著、「適応変調を用いたバーストモードＯＦＤＭ通信方式に関する検討」、電子情報通信学会 無線通信システム研究会技術報告 ２００１−１０９ ２００１年９月、ｐ．５１−５７

しかしながら、特許文献１の方法は、全サブキャリア内において受信電力差に応じて様々なグループサイズ（グループを構成するサブキャリアの数）のグループが混在する構成となっている。このため、移動局装置毎にこのグループ化の方法を適用し、周波数スケジューリングを適用した場合、チャネル割り当ての処理が非常に複雑なものとなるという問題があった。

更に、移動局装置毎に設定されるグループサイズ、およびグループが構成されるサブキャリア配置が異なるため、移動局装置へのチャネル割り当て情報にそれら全ての情報を含める必要があり、かえって制御シグナリングチャネルの情報量を増やすことになるという問題があった。

また、特許文献１に、サブキャリア間の受信電力差の閾値比較によるグループ化を行なった後、検出したグループの中で最も少ないグループサイズに統一するように再度グループ化を行なう方法も提案されているが、グループ化が最もサブキャリア数が少ないサイズのものに依存してしまうため、最初のステップで最もサブキャリア数が少ないグループサイズのグループが非常に少ない場合は、かえって効率の低下を招いてしまう場合があった。

更に、特許文献１では、サブキャリア間の受信電力差の閾値比較によるグループ化を行なった後、検出したそれぞれのグループサイズ、およびサイズ毎のグループ数を用いてグループサイズの累積値を近似して求め、任意の累積値に該当するグループサイズに統一するように再度グループ化を行なう方法も提案されている。特許文献１の実施の形態では、６０個のサブキャリアからグループサイズの累積値を求め、累積値が５４％である９サブキャリア毎にグループ化を行なう場合について説明しているが、６０個のサブキャリアは９サブキャリア毎に等しく均等にグループ化することはできず、６個のサブキャリアが端数として存在する。また、例えば累積値に最も近い、等しく均等にグループ化できるサブキャリア数を選択したり、累積値を満たすグループサイズの中で等しく均等にグループ化できるサブキャリア数の最も大きい値を選択したりすることにより、上記問題を解決できるが、実際にグループ化されたグループ内での受信特性の変動量を十分に考慮してどちらを選択すべきかの処理が必要である。しかしながら、従来方法はそのような処理が行なわれていない。特許文献１に開示された実施の形態の例では、前者の場合グループサイズとして１０サブキャリアが選択され、後者の場合グループサイズとして６サブキャリアが選択されている。

このように、従来の方法は、使用しないサブキャリアを設けることなく、全サブキャリアを等しく均等のサブキャリア数からなるグループ化を行なう場合に十分に適しているとは言えない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ分けした複数のサブキャリアのグループ毎に適応変調して、通信端末装置と通信制御装置とが通信を行うシステムにおいて、複数のサブキャリアをグループ化するグループサイズを伝搬路変動に応じて制御する技術を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために、本発明に係る通信制御装置の一態様は、複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ分けした複数のサブキャリアのグループ毎に適応変調して、通信端末装置と通信を行う通信制御装置において、前記複数のサブキャリアそれぞれの受信品質情報に基づいて算出した受信品質のばらつき度合いを示す受信品質のばらつき情報に基づいて、前記複数のサブキャリアをグループ分けするグループサイズを選択するグループサイズ選択部と、選択したグループサイズに基づいて、前記複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ分けしたサブキャリア毎に周波数スケジューリングするスケジューラと、を備えることを特徴とする。

このように、本発明に係る通信制御装置の一態様によれば、複数サブキャリアからなるグループ毎に適応変調を行い、且つチャネル割り当てを行なう周波数スケジューリングにおいて、スケジューリングの処理が複雑になることを抑え、且つフィードバック情報やチャネル割り当て情報などの制御情報量が膨大になることを抑えつつ、各通信端末装置の受信特性を考慮した良好なグループ化を行なうことができる。このように、通信制御装置と通信端末装置との間で複数のサブキャリアを用いて通信を行う場合に、複数のサブキャリアの受信品質のばらつきの度合いに基づいて、複数のサブキャリアのグループ化するグループサイズを決定することにより、伝搬路環境に対応したグループサイズを決定することが可能になり、通信の効率を向上させることができる。

（２）また、本発明に係る通信制御装置の一態様において、前記グループサイズ選択部は、前記受信品質のばらつき情報として、前記複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ毎に受信品質のばらつきの度合いを算出することを、グループサイズを変えて繰り返し、複数のグループサイズ毎に算出した受信品質のばらつき度合いに基づいてグループサイズを検出したグループサイズ検出情報を、入力することを特徴とする。

このように、本発明に係る通信制御装置の一態様において、受信品質のばらつき情報として、複数のサブキャリアを異なるグループサイズのグループに分け、異なるグループサイズの複数のグループ毎に受信品質のばらつき度合いを算出し、算出したグループ毎の受信品質のばらつき度合いに基づいて、適切なグループサイズを検出した結果であるグループサイズ検出情報を用いる。従って、前記グループサイズ選択部は、グループサイズ検出情報を入力し、入力したグループサイズ検出情報に基づいて、グループサイズを選択することが可能になり、伝搬路環境に応じたグループサイズを選択することができる。グループサイズ選択部は、通信制御装置が接続している通信端末装置の数のグループサイズ検出情報を入力することになり、入力した数のグループサイズ検出情報から一つのグループサイズを選択する。

（３）さらに、本発明に係る通信制御装置の一態様において、前記複数のサブキャリアそれぞれの受信品質情報を入力し、前記複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ毎に受信品質のばらつきの度合いを算出することを、グループサイズを変えて繰り返し、グループサイズ毎に算出したばらつき度合いに基づいてグループサイズを検出したグループサイズ検出情報を、前記受信品質のばらつき情報として出力するグループサイズ検出部を、更に備え、前記グループサイズ選択部は、前記グループサイズ検出情報に基づいて、前記グループサイズを選択することを特徴とする。

このように、前記グループサイズ検出部は、複数のサブキャリアを異なるグループサイズのグループに分け、異なるグループサイズの複数のグループ毎に受信品質のばらつき度合いを算出し、算出したグループ毎の受信品質のばらつき度合いに基づいて、適切なグループサイズを検出した結果であるグループサイズ検出情報を出力する。従って、前記グループサイズ選択部は、グループサイズ検出情報を入力し、入力した数のグループサイズ検出情報から一つのグループサイズを選択することが可能になり、伝搬路環境に応じたグループサイズを選択することができる。グループサイズ選択部は、通信制御装置が接続している通信端末装置の数のグループサイズ検出情報を入力することになり、入力したグループサイズ検出情報に基づいて、グループサイズを選択する。

（４）本発明に係る通信制御装置の一態様において、前記グループサイズ検出部は、前記グループサイズ毎に算出したばらつき度合いを平均した平均値を算出し、算出した平均値が所定の閾値より小さいグループサイズの中から最大のグループサイズを検出し、検出したグループサイズをグループサイズ検出情報として出力することを特徴とする。

このように、前記グループサイズ検出部は、所定の閾値とばらつき度合いの平均値とに基づいてグループサイズを検出することにより、伝搬路環境に応じたグループサイズを検出することができる。

（５）本発明に係る通信制御装置の一態様において、前記グループサイズ検出部は、前記受信品質情報に基づいて、受信品質のばらつき度合いへ重み付けした値に基づいて、グループサイズを検出することを特徴とする。

このように、前記グループサイズ検出部は、算出した受信品質のばらつき度合いに重み付けをすることにより、伝搬路環境に応じたグループサイズを検出することができる。

（６）本発明に係る通信制御装置の一態様において、前記受信品質のばらつき情報は、前記グループ毎に受信品質情報の標本分散、または、標準偏差のいずれかを算出した値に基づくことを特徴とする。

このように、受信品質のばらつき情報として、受信品質情報の標本分散、または、標準偏差を用いることができる。

（７）本発明に係る通信制御装置の一態様において、前記グループサイズ選択部は、複数の通信端末装置それぞれに対応する複数のグループサイズ検出情報を入力し、入力した複数のグループサイズ検出情報に基づいてグループサイズを選択することを特徴とする。

このように、前記グループサイズ選択部は、接続する通信端末装置の数に対応するグループサイズ検出情報を入力し、入力したグループサイズ検出情報に基づいて、グループサイズを選択する。グループサイズ検出情報は、通信端末装置から受信品質のばらつき情報が通知される場合、通信制御装置内に備えられるグループサイズ検出部から出力される場合がある。

（８）本発明に係る通信制御装置の一態様において、前記グループサイズ選択部は、前記通信端末装置から要求される要求品質、または、前記通信端末装置の移動速度の少なくとも一方に基づいて、前記複数のグループサイズ検出情報へ重み付けして平均値を算出し、算出した平均値に基づいてグループサイズを選択することを特徴とする。

このように、前記グループサイズ選択部は、接続している通信端末装置の通信環境に基づいて、グループサイズ検出情報へ重み付けすることによって、より適切なグループサイズを選択することができる。

（９）本発明に係る通信制御装置の一態様において、前記グループサイズ選択部は、前記受信品質のばらつき情報として、前記複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ毎に受信品質のばらつきの度合いを算出することを、グループサイズを変えて繰り返し、複数のグループサイズ毎に算出した受信品質のばらつき度合いを、接続する通信端末装置から入力し、入力した受信品質のばらつき度合いに基づいて、接続する通信端末装置の数のグループサイズを検出し、検出した数のグループサイズから一つのグループサイズを選択することを特徴とする。

このように、前記グループサイズ選択部は、受信品質のばらつき情報として、異なるグループサイズでグループ化した受信品質のばらつきの度合いを入力し、グループサイズに対応する受信品質の度合いに基づいて、接続する通信端末装置の数のグループサイズを検出することができる。これにより、グループサイズ選択部は、受信品質のばらつきの度合いを入力することよって適切なグループサイズを検出することが可能になる。

（１０）本発明に係る通信制御装置の一態様において、前記グループサイズ選択部は、全サブキャリアをグループ間で同じサブキャリア数でグループ化するグループサイズを選択することを特徴とする。

このように、全サブキャリアを、グループ間で同じサブキャリア数となるようにグループ化するグループサイズを選択することにより、同じサイズのグループとすることにより処理の複雑さ、煩雑さを回避し、また、使用しないサブキャリアを生じさせないことにより、サブキャリアを有効に利用することができる。

（１１）本発明に係る通信端末装置の一態様は、複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ分けしたサブキャリア毎に適応変調した伝送データを通信制御装置から受信する通信端末装置において、受信した伝送データに基づいて複数のサブキャリアの受信品質を測定し、測定した受信品質情報を出力する受信品質検出部と、前記複数のサブキャリアそれぞれの受信品質情報を入力し、前記複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ毎に受信品質のばらつきの度合いを算出することを、グループサイズを変えて繰り返し、複数のグループサイズ毎に算出したばらつき度合いに基づいてグループサイズを検出したグループサイズ検出情報を、前記受信品質のばらつき情報として出力するグループサイズ検出部と、を備えることを特徴とする。

このように、本発明に係る通信端末装置の一態様によれば、受信品質のばらつき情報に基づいてグループサイズを検出するため、伝搬路環境に応じたグループサイズを通信制御装置へ通知することができる。この結果、複数サブキャリアからなるグループ毎に適応変調を行い、且つチャネル割り当てを行なう周波数スケジューリングにおいて、スケジューリングの処理が複雑になることを抑え、且つフィードバック情報やチャネル割り当て情報などの制御情報量が膨大になることを抑えつつ、各通信端末装置の受信特性を考慮した良好なグループ化を行なうことができる。

（１２）また、本発明に係る通信端末装置の一態様において、前記グループサイズ検出部は、前記グループサイズ毎に算出したばらつき度合いを平均した平均値を算出し、算出した平均値が所定の閾値より小さいグループサイズの中から最大のグループサイズを検出し、検出したグループサイズをグループサイズ検出情報として選択することを特徴とする。

このように、前記グループサイズ検出部は、所定の閾値とばらつき度合いの平均値とに基づいてグループサイズを検出することにより、伝搬路環境に応じたグループサイズを検出することができる。

（１３）さらに、本発明に係る通信端末装置の一態様において、前記グループサイズ検出部は、前記受信品質情報に基づいて、受信品質のばらつき度合いへ重み付けした値に基づいて、グループサイズを検出することを特徴とする。

このように、前記グループサイズ検出部は、算出した受信品質のばらつき度合いに重み付けをすることにより、伝搬路環境に応じたグループサイズを検出することができる。 （１４）本発明に係る通信端末装置の一態様において、前記グループサイズ検出部は、前記受信品質のばらつき情報として、前記グループ毎に受信品質情報の標本分散、または、標準偏差のいずれかを算出した値を用いることを特徴とする。

このように、受信品質のばらつき情報として、受信品質情報の標本分散、または、標準偏差を用いることができる。

（１５）本発明に係る通信制御方法の一態様は、複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ分けした複数のサブキャリアのグループ毎に適応変調して、通信端末装置と通信を行う通信制御装置の通信制御方法において、前記複数のサブキャリアそれぞれの受信品質情報に基づいて算出した受信品質のばらつき度合いを示す受信品質のばらつき情報に基づいて、前記複数のサブキャリアをグループ分けするグループサイズを選択し、選択したグループサイズに基づいて、前記複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ分けしたサブキャリア毎に周波数スケジューリングすることを特徴とする。

このように、本発明にかかる通信制御方法の一態様によれば、複数サブキャリアからなるグループ毎に適応変調を行い、且つチャネル割り当てを行なう周波数スケジューリングにおいて、スケジューリングの処理が複雑になることを抑え、且つフィードバック情報やチャネル割り当て情報などの制御情報量が膨大になることを抑えつつ、各通信端末装置の受信特性を考慮した良好なグループ化を行なうことができる。このように、通信制御装置と通信端末装置との間で複数のサブキャリアを用いて通信を行う場合に、複数のサブキャリアの受信品質のばらつきの度合いに基づいて、複数のサブキャリアのグループ化するグループサイズを決定することにより、伝搬路環境に対応したグループサイズを決定することが可能になり、通信の効率を向上させることができる。

本発明によれば、複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ分けした複数のサブキャリアのグループ毎に適応変調して、通信端末装置と通信制御装置とが通信を行うシステムにおいて、複数のサブキャリアをグループ化するグループサイズを伝搬路変動に応じて制御する技術を提供することが可能となる。

次に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付し、その説明は省略する。また、本明細書では、同じ構成要素が複数存在し、それぞれを区別する場合に、符号に接尾辞を付加して、複数の構成要素それぞれを区別するものとする。例えば、図１では、複数の通信端末装置２００ａ〜２００ｃを示している。図１を用いて説明する場合、通信端末装置２００は、複数の通信端末装置２００ａ〜２００ｃのいずれか一つまたは複数を示すものとし、通信端末装置２００ａ（あるいは、通信端末装置２００ｂのように接尾辞を付加した符号を用いる場合）は、複数の通信端末装置のそれぞれを区別して示すものとする。

また、以下の各実施形態では、通信制御装置と通信端末装置とを用いて説明するが、通信制御装置の一例として基地局装置を、通信端末装置の一例として移動局装置を用いて説明することもある。通信制御装置は、複数のサブキャリアをグループ化することを制御する側の通信装置であり、制御管理下の複数の通信端末装置を制御する。通信端末装置は、通信制御装置がグループ化した複数のサブキャリアを含むグループを適応変調の単位（通信単位）として通信制御装置と通信を行う通信装置である。なお、一つの通信装置が通信制御装置並びに通信端末装置の両方の機能を有する場合であっても、本発明を適用することが可能である。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの全体構成の一例を示すブロック図である。本実施形態では、ダウンリンクで通信制御装置１００が通信端末装置２００に対して情報データを送信する場合について示す。図１に示すように、この無線通信システムでは、集中制御局である通信制御装置１００が制御管理下にある複数の通信端末装置２００とマルチキャリア通信方式を用いてデータ通信を行ない、集中制御局である通信制御装置１００は周波数スケジューリングを行なって制御管理下にある通信端末装置２００に対する信号を送信するためのチャネルを割り当てる。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る通信制御装置１００の概略構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、通信制御装置１００は、送信部１０１、受信部１０２、各部を制御する送受制御部１０３、共用器１０４、アンテナ１０５、および有線で他の通信装置と通信を行なうインタフェース１０６を備える。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る通信制御装置１００の送信部１０１の概略構成の一例を示すブロック図である。図３に示したように，通信制御装置１００の送信部１０１は、スケジューラ１１１、適応変調部１１２ａ〜１１２ｎ（ｎは正の整数であり、グループの数以上の数分備える）、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）決定部１１３、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１１４、ＧＩ（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）付加部１１５、送信ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部１１６、グループサイズ選択部１１７、並びに、グループサイズ制御部１１８を備える。通信端末装置２００へ送信する送信データは、通信制御装置１００の上位レイヤから、送信部１０１のスケジューラ１１１へ供給される。また、図３では説明を容易にするために、受信部１０２並びに受信部１０２の構成要素である受信ＲＦ部１２１も示している。

スケジューラ１１１は、グループサイズ制御部１１７から、複数サブキャリアからなるグループを構成するサブキャリア数を制御するための制御信号を入力し、入力した制御信号に基づいて、各通信端末装置２００からフィードバックされる受信品質情報からＰｒｏｐｏｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓ法やＭａｘｉｍｕｍ ＣＩＲ法などのスケジューリングアルゴリズムを用いてグループ毎にチャネル割り当てを行ない、チャネルを割り当てた通信端末装置に対する送信データをグループ毎に適応変調部１１２に出力する。各通信端末装置２００からフィードバックされる受信品質情報は、受信電力や受信ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｌｕｓ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）などを含む。

適応変調部１１２は、ＭＣＳ決定部１１３から入力される変調方式・符号化率に基づいて、スケジューラ１１１より入力されたグループ毎の送信データの変調を行ない、ＩＦＦＴ部１１４に出力する。

ＭＣＳ決定部１１３は、スケジューラ１１１からチャネル割り当て結果が入力され、グループ毎にチャネルが割り当てられた通信端末装置２００に対して、各通信端末装置２００からフィードバックされる受信品質情報からグループ毎の変調方式・符号化率を決定し、ＭＣＳ情報を適応変調部１１２に出力する。

ＩＦＦＴ部１１４は、適応変調部１１２から入力された周波数領域信号に対してＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）を行ない、時間領域のＯＦＤＭ信号を生成して、出力する。

ＧＩ付加部１１５は、ＩＦＦＴ部１１４より入力されたＯＦＤＭ信号に対してガードインターバルを付加して、送信ＲＦ部１１６に出力する。

送信ＲＦ部１１６は、ガードインターバルを付加したＯＦＤＭ信号に対してＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ）変換や無線送信信号へのアップコンバートなどの所定の無線送信処理を行ない、アンテナ１０５を介して無線送信信号を送信する。

受信ＲＦ部１２１は、アンテナ１０５を介して無線受信信号を受信し、受信した無線受信信号について、ベースバンド信号へのダウンコンバートやＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換などの所定の無線受信処理を行ない、ＭＣＳ決定部１１３、スケジューラ１１１、グループサイズ選択部１１７へ出力する。受信ＲＦ部１２１は、無線受信信号から複数の通信端末装置２００からフィードバックされたフィードバック情報を通信端末装置２００の数分抽出し、抽出したフィードバック情報のうち、各通信端末装置２００が測定した受信品質情報（ＣＱＩ）をスケジューラ１１１とＭＣＳ決定部１１３とへ通知し、各通信端末装置２００が検出したグループサイズ検出情報を、グループサイズ選択部１１７へ通知する。

グループサイズ検出情報は、複数のサブキャリアをグループ化したグループ毎に算出した受信品質のばらつき情報に基づいてグループサイズを検出（決定）した情報（グループサイズの値）である。受信品質のばらつき情報は、複数のサブキャリアそれぞれの受信品質情報に基づいて算出した受信品質のばらつき度合いを示す情報である。ここでは、受信品質情報の一例としてＳＩＮＲを用い、受信品質のばらつき情報として、ＳＩＮＲの標本分散の値を用いて説明する。しかしながらこれらの情報に限られることはない。グループサイズ検出情報は、標本分散の閾値を満たすグループサイズが含まれている。

グループサイズ選択部１１７は、通信端末装置２００毎に検出したグループサイズ検出情報が入力される。グループサイズ選択部１１７は、通信端末装置２００毎に検出したグループサイズ検出情報に基づいて、各通信端末装置２００に対して共通で用いるサブキャリアのグループサイズを選択し、選択したグループサイズをグループサイズ制御部１１８に出力する。

グループサイズ制御部１１８は、グループサイズ選択部１１７より入力されたグループサイズを基にスケジューラ１１１のグループサイズを制御する。

通信制御装置１００において選択したグループサイズは共通制御チャネル（報知チャネル）を用いて各通信端末装置２００に対して通知され、各通信端末装置２００は通知されたグループサイズにより構成されるグループ毎の受信品質情報を通信制御装置１００にフィードバックする。ここで、通信制御装置１００は、グループサイズを定期的に検出するように通信端末装置２００に対して指示する。詳細には、通信制御装置１００が接続している各通信端末装置２００に対して、グループサイズを検出するように要求信号を定期的に通知し、要求を受け取った通信端末装置２００はグループサイズを検出して通信制御装置１００に通知し、通信制御装置１００は通知された各通信端末装置２００において検出されたグループサイズに基づいて、共通に用いるグループサイズを選択し、選択したグループサイズを各通信端末装置２００に対して通知する。なお、通信端末装置２００において定期的に（絶えず）グループサイズの検出を行ない、検出した結果を通信制御装置１００に定期的に通知したり、あるいは、検出結果が変更した場合にのみ通信制御装置１００に通知するという構成をとることも可能である。

また、通信制御装置１００はいずれかの通信端末装置２００よりグループサイズの検出結果（グループサイズ検出情報）が通知された場合に、グループサイズの再選択を行ない、選択した結果を各通信端末装置２００に通知するという構成をとることも可能である。

さらに、通信制御装置１００は、チャネルを割り当てた周波数軸上でのグループの配置に関するチャネル割り当て情報を、制御チャネルを用いて通信端末装置２００に対して通知し、グループ単位での変調方式や符号化率の情報を含むＭＣＳ情報を通信端末装置２００毎の制御シグナリングチャネルによってチャネルを割り当てたグループ毎に通知するようになされている。

図４は、本発明の第１の実施形態に係る通信端末装置２００の概略構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、通信端末装置２００は、送信部２０１、受信部２０２、各部を制御する送受制御部２０３、共用器２０４、アンテナ２０５、送話器２０６、液晶パネル等による表示器２０７、各種のファンクションキー等を含むダイヤルキー２０８、並びに、受話器２０９を備える。送話器２０６、表示器２０７、ダイヤルキー２０８、並びに、受話器２０９を、ユーザとのユーザインタフェース２１０とする。

図５は、本発明の第１の実施形態に係る通信端末装置２００の受信部２０２の概略構成の一例を示すブロック図である。通信端末装置２００の受信部２０２は、受信ＲＦ部２１１、ＧＩ除去部２１２、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部２１３、伝搬路推定部２１４、伝搬路補償部２１５、復調部２１６ａ〜２１６ｎ（ｎは、正の整数）、データ抽出部２１７、受信品質検出部２１８、グループサイズ検出部２１９、フィードバック受信品質情報生成部２２０から構成される。また、図５では説明を容易にするために、送信部２０１並びに送信部２０１の構成要素である送信ＲＦ部２２１も示している。

受信ＲＦ部２１１は、アンテナ２０５を介して受信した無線受信信号に対して、ベースバンド信号へのダウンコンバートやＡ／Ｄ変換等の無線受信処理を行ない、ＧＩ除去部２１２へ出力する。

ＧＩ除去部２１２は、受信信号に付加されているガードインターバルを除去し、ガードインターバル除去後の受信信号をＦＦＴ部へ出力する。

ＦＦＴ部２１３は、ＧＩ除去部２１２より入力された時間領域信号に対してＦＦＴ（高速フーリエ変換）を行ない、サブキャリア毎の周波数領域信号に変換し、周波数領域信号のうちデータ信号を伝搬路補償部に出力し、既知信号であるパイロット信号（サブキャリア数分）を伝搬路推定部２１４に出力する。

伝搬路推定部２１４は、サブキャリア毎のパイロット信号を用いてサブキャリア毎の伝搬路変動を推定し、推定した伝搬路変動の推定値（サブキャリア数分）を伝搬路補償部２１５、および受信品質検出部２１８に出力する。なお、パイロット信号はサブキャリア毎に構成されたものに限定するものではない。例えば、２サブキャリア間隔でパイロット信号を構成し、推定した２サブキャリア間隔の伝搬路変動の推定値を用いて補間を行ない、間のサブキャリアの伝搬路変動を推定する構成とすることもできる。

伝搬路補償部２１５は、伝搬路推定部２１４より入力されたサブキャリア毎の伝搬路変動の推定値を用いて、ＦＦＴ部２１３より入力されたデータ信号に対して伝搬路補償を行ない、伝搬路補償を行なった信号を複数サブキャリアから構成されるグループ毎に復調部２１６に出力する。ここで、データチャネルのデータ信号の受信に先立って、制御チャネルを通じて、グループサイズと通信端末装置２００に対して割り当てたグループ番号の情報を含むチャネル割り当て情報が通信制御装置１００より通知されている。

復調部２１６は、割り当てられたグループに対して、復調を行なう。ここで、データチャネルのデータ信号の受信に先立って、制御シグナリングチャネルを通じて、通信端末装置２００に割り当てられたグループ毎に用いた変調方式と符号化率の情報を含むＭＣＳ情報が通信制御装置１００より通知されている。

データ抽出部２１７は、通信端末装置２００に割り当てられたグループの復調後のデータを抽出し、上位レイヤに受信データを転送する。

受信品質検出部２１８は、伝搬路推定部２１４より入力された伝搬路変動の推定値を基に、サブキャリア毎の受信品質を検出する。例えば、伝搬路変動の推定値を電力値に変換した値を希望信号電力とし、伝搬路変動の推定値と複数の受信パイロット信号の値の分散を干渉雑音電力としてサブキャリア毎の受信ＳＩＮＲを計算し、受信品質として検出する。

グループサイズ検出部２２０は、受信品質検出部２１８より入力されたサブキャリア毎の受信品質を基に、グループサイズを検出し、送信ＲＦ部２２１へ出力する。

フィードバック受信品質情報生成部２２０は、受信品質検出部２１８より入力されたサブキャリア毎の受信品質を基に、通信制御装置１００より制御チャネルを通じて通知されたグループサイズのグループ毎に受信品質の平均化を行ない、そのグループ毎の平均値を通信制御装置１００にフィードバックする受信品質情報として生成し、送信ＲＦ部２２１へ出力する。

送信ＲＦ部２２１は、グループサイズと受信品質情報に対してＤ／Ａ変換や無線送信信号へのアップコンバート等の所定の送信処理を行ない、アンテナ２０５を介して無線送信信号を送信する。

なお、受信品質はパイロット信号から検出する構成に限定するものではない。例えば、受信品質測定用の既知信号をパイロット信号とは別に送信する構成とすることもできる。
また、受信品質として受信ＳＩＮＲではなく、受信電力を用いる構成とすることもできる。
さらに、フィードバックする受信品質情報としてグループ内の受信品質の平均値ではなく、適応変調の変調方式・符号化率を選択するための閾値テーブルを用いて平均値の属する変調方式・符号化率の情報からなるＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を用いる構成とすることもできる。

次に、通信端末装置２００におけるグループサイズの検出処理、および通信制御装置における選択処理について説明する。

先ず、通信端末装置２００におけるグループサイズの検出処理について説明する。グループサイズを決定するにあたって、各通信端末装置２００に対して同一のグループサイズで均等にグループ化を行うことが制御シグナリングチャネルの情報量を抑えるためには望ましい。例えば、グループに含まれるサブキャリア数を同一とし、均等にグループ化を行なう方法を全ての通信端末装置２００に対して共通に行なう構成の場合、グループサイズとグループサイズに応じて予め設定したグループ番号をチャネル割り当ての情報に含めるだけで、通信端末装置２００に対して正確に割り当てたチャネルを通知することができる。

図６は、１６個のサブキャリアを４個でグループ化する場合と８個でグループ化する場合の例を示す図である。図６上段に示す１６個のサブキャリアに対して、図６中段に示すように４個のサブキャリア毎にグループ化する場合は低い周波数側に位置するサブキャリアから４個ずつのサブキャリアに対してグループ１、グループ２、グループ３、グループ４と予めグループ番号情報を設定し、図６下段に示すように８個のサブキャリア毎にグループ化する場合は低い周波数側に位置するサブキャリアから８個ずつのサブキャリアに対してグループ１、グループ２と予めグループ番号情報を設定する。このように、グループ毎のグループサイズ、グループが位置するサブキャリア配置を通知しなくてもよい構成とすることにより制御シグナリングチャネルの情報量をできる限り抑えることができる。

このように、通信制御装置１００が複数の通信端末装置２００との通信を管理し、周波数スケジューリングを適用する無線通信システムにおいては、チャネル割り当ての処理の複雑さを抑え、且つ制御シグナリングチャネルの情報量を抑えるためには、それぞれの通信端末装置２００に対して均等のサブキャリア数からなるグループ化を行なうことが望ましい。

次に具体的なグループサイズを検出する工程について説明する。グループサイズ検出部２１９は、全サブキャリアを均等のグループサイズのグループに分割し、各グループサイズにおいてグループ毎の受信ＳＩＮＲの標本分散Ｄを計算する。計算式を数式（１）に示す。

ここで、ｎはグループサイズ、ｘ_ｋはグループ内におけるｋ番目のサブキャリアの受信ＳＩＮＲを示す。例えば、グループ内の低い周波数側のサブキャリアから１番、２番、…、ｎ番というようにおく。次に、グループ毎に計算した標本分散を全グループで平均化を行ない、平均値Ｄ_{ａｖｅｒａｇｅ}を求める。計算式を数式（２）に示す。

ここで、Ｍは全サブキャリア数、Ｄ_ｌは全サブキャリア内におけるｌ番目のグループの標本分散を示す。例えば、全サブキャリア内の低い周波数側のグループから１番、２番、…、Ｍ／ｎ番というようにおく。この標本分散の平均値を、全サブキャリアを均等にグループ化できる候補グループサイズ毎に求める。つまり、Ｍ ｍｏｄ ｎ＝０（余りがゼロ）を満たす各ｎについて平均値Ｄ_{ａｖｅｒａｇｅ}を求める。次に、求めた平均値に対して閾値比較を行なう。通信制御装置から各通信端末装置に予め通知していた閾値Δ以下の平均値を満たすグループサイズｎの中で最も大きい値をグループサイズとして検出する。なお、無線通信システムとして、最初から設定している構成でもよい。ここで、閾値Δは、例えば、適応変調の変調方式・符号化率を設定する受信ＳＩＮＲの閾値幅に基づいて設定する。各通信端末装置２００は、検出したグループサイズを通信制御装置１００に送信する。理解を容易にするため、グループサイズの検出処理の一例を説明する。

図７に、受信特性の一例を示す。図７では、全サブキャリア数が１６サブキャリアの場合の受信ＳＩＮＲを示す。１６サブキャリアを均等のグループサイズのグループに分割する候補としては、図６に示したように、２サブキャリア毎に８グループに分割する場合、４サブキャリア毎に４グループに分割する場合、８サブキャリア毎に２グループに分割する場合、１６サブキャリア毎に１グループに分割する場合、また、グループに分割しない場合が考えられる。

これらの候補に対して、数式（１）および数式（２）を用いて標本分散とその平均値を求めると、図８に示すようになる。図８は、受信ＳＩＮＲと各グループサイズの標本分散及び平均値を示す図である。受信ＳＩＮＲ９０は、サブキャリア毎の受信ＳＩＮＲの値、グループサイズ２の標本分散９１は、２サブキャリア毎にグループ化したグループの標本分散の値、グループサイズ４の標本分散９２は、４サブキャリア毎にグループ化したグループの標本分散の値、グループサイズ８の標本分散９３は、８サブキャリア毎にグループ化したグループの標本分散の値、グループサイズ１６の標本分散９４は、１６サブキャリア毎にグループ化したグループの標本分散の値を示し、Ａｖｅｒａｇｅ９５〜９８は、各標本分散９１〜９４それぞれの平均値を示す。グループサイズ検出部２１９は、平均値が１．０（１．０は閾値の一例）以下になるグループの中で最も大きいグループサイズとして、グループサイズ４を検出する。通信端末装置２００は、グループサイズ検出部２１９が検出したグループサイズ４を示す情報を、通信制御装置１００に通知する。

なお、無線通信システム内で用いる全サブキャリア数が一定の場合、候補グループサイズは一意に決まるため、検出したグループサイズを示す情報ビットに候補グループサイズを予め対応付けしておくことにより、情報量を削減する。つまり、情報ビットが候補ではないグループサイズも含めて全てのグループサイズを示すような構成にすると情報量が多くなるので、その問題を回避することができる。また、グループサイズ検出部２１９は、標本分散ではなく標準偏差を用いた構成としても適用できる。さらに、グループサイズ検出部２１９は、平均値を選別するための閾値としては上記で示した値、１．０に限られることはなく、無線通信システムに応じた値をとることができる。

また、グループサイズ検出部２１９は、標本分散に受信ＳＩＮＲに応じた重み付けを行い、重み付けを行った値を用いて閾値比較を行い、グループサイズを検出する構成とすることもできる。図９は、受信特性と変調方式との関係の一例を示す図である。なお、ここでは説明を簡易にするため、適応変調としてＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４ＱＡＭの変調方式のみを選択する場合について示す。図９に示すように、全体の受信ＳＩＮＲが非常に良く、どのサブキャリアにおいても６４ＱＡＭが選択されるような状況においては受信ＳＩＮＲのばらつきに関わらず最も大きなグループサイズを選択した方が制御情報量の低減の点から良い。これは、適応変調の性能が最も得られるサブキャリア毎の適応変調でも、複数サブキャリアのグループ毎の適応変調でも受信特性は同じだからである。つまり、より小さいグループサイズにしても受信特性は向上しない。受信特性が非常に良い場合と同様のことが、受信特性が非常に悪い場合にも当てはまる。

図１０に、図９とは異なる受信特性と変調方式との関係の一例を示す図である。図１０に示すように、全体の受信ＳＩＮＲが非常に悪く、どのサブキャリアにおいてもＢＰＳＫが選択されるような状況においては受信ＳＩＮＲのばらつきに関わらず最も大きなグループサイズを選択した方が制御情報量の低減の点から良い。この場合においても、適応変調の性能が最も得られるサブキャリア毎の適応変調でも、複数サブキャリアのグループ毎の適応変調でも受信特性は同じだからである。つまり、より大きなグループサイズにしても受信特性は劣化しない。そこで、これらのような状況に対応するため、全サブキャリアの平均受信ＳＩＮＲを用いて標本分散に重み付けを行う。

図１１は、全サブキャリアの平均受信ＳＩＮＲに応じた重みの一例の概略を表した図を示す図である。図１１に示すように、受信ＳＩＮＲが非常に大きくなればなるほど、または受信ＳＩＮＲが非常に小さくなればなるほど、小さくなるような重みを設定し、全サブキャリアの平均受信ＳＩＮＲを基に、その値に対応した重みを選択し、標本分散に重み付けを行う。そして、重み付けを行った標本分散を基に、閾値比較によるグループサイズ検出を行う。以上の処理により、重み付けを行った標本分散は全体の受信ＳＩＮＲが非常に良い場合、または非常に悪い場合に小さい値となり、閾値比較によって大きなグループサイズが検出され、不必要な制御情報量の増加を抑制することができる。

次に、通信制御装置１００におけるグループサイズの選択処理について説明する。通信制御装置１００には、各通信端末装置２００から検出したグループサイズが通知される。通信制御装置１００において、グループサイズ選択部１１７は、受信ＲＦ部１２１を介して通知された複数のグループサイズの値（通信端末装置２００の数）を取得し、取得したグループサイズの値に対して平均化を行なう。グループサイズ選択部１１７は、算出した平均値よりも小さい候補グループサイズの中で最も平均値に近いグループサイズを選択する。通信制御装置１００は、選択したグループサイズを各通信端末装置２００に対して報知する。

なお、グループサイズ選択部１１７は、平均値に最も近く、平均値よりも多少大きいグループサイズを選択する構成とすることもできる。また、グループサイズ選択部１１７は、単純平均化ではなく重み付け平均化を用いる構成をとることも可能であり、要求品質（ＱｏＳ）に応じて各通信端末装置２００から検出したグループサイズの平均化の重み付けを設定する。例えば、リアルタイムデータを通信する通信端末装置２００に対しては、再送等による遅延が許容されないため、大きい重み付けを行なう。その反面、ノンリアルタイムデータを通信する通信端末装置２００に対しては、再送等による遅延がある程度許容できるため、小さい重み付けを行なう。また、グループサイズ選択部１１７は、移動速度（ドップラ周波数）に応じて各通信端末装置２００に対する重み付けを設定することもできる。例えば、移動速度が速い通信端末装置に対しては、受信品質のフィードバック中に伝搬路が時間変動しやすいため、そもそも適応変調および周波数スケジューリングの効果が余り得られないので、小さい重み付けを行なう。一方、移動速度が遅い通信端末装置に対しては、伝搬路が時間変動し難いため、適応変調および周波数スケジューリングの効果が十分に得られるので、大きい重み付けを行なう。このように、グループサイズ選択部１１７は、通信端末装置２００の状況に応じて、重み付けを行うことが可能であり、より適切なグループサイズを選択することができる。

図１２は、本実施形態のグループサイズの検出・選択処理の動作の一例を示すフローチャートである。先ず、通信端末装置２００において、受信品質検出部２１８は、サブキャリア毎の受信ＳＩＮＲを検出する（Ｓ１１）。グループサイズ検出部２１９は、検出したサブキャリア毎の受信ＳＩＮＲを用いて、グループ毎に標本分散を計算する（Ｓ１２）。グループサイズ検出部２１９は、計算したグループ毎の標本分散を用いて、グループ全体の標本分散の平均を算出する（Ｓ１３）。ここで、グループサイズ検出部２１９は、グループ全体の標本分散の平均を全ての候補グループサイズで算出したかどうかを判断する（Ｓ１４）。算出していない場合（Ｓ１４でＮｏ）、ステップＳ１２へ戻り、グループサイズ検出部２１９は、再度グループ毎に標本分散を計算し、グループ全体の標本分散の平均を算出する。算出した場合（Ｓ１４でＹｅｓ）、グループサイズ検出部２１９は、平均標本分散が閾値Δよりも小さく、最も大きいグループサイズを検出する（Ｓ１５）。各通信端末装置２００は、ステップＳ１５において検出したグループサイズを通信制御装置に通知する。次に、通信制御装置において、グループサイズ選択部１１７は、通知された各通信端末装置２００で検出したグループサイズの平均を算出し（Ｓ１６）、平均したグループサイズよりも小さい候補グループサイズの中で最も近いグループサイズを選択する（Ｓ１７）。

次に、本発明の実施形態に係る通信制御装置１００および通信端末装置２００から構成される無線通信システムのグループサイズの選択に関するプロセスについて説明する。図１３は、選択したグループサイズを用いてデータを送信するまでの無線通信システムのプロセスの一例についての説明図である。通信制御装置１００は、例えば、各通信端末装置２００に共通のダウンリンク制御チャネルを用いてグループサイズの検出を命令するメッセージを通知する（Ｓ２１）。

通信端末装置２００において、グループサイズ検出部２１９は、命令を受け取るとグループサイズの検出を行ない（Ｓ３１）、送信ＲＦ部２２１は、アップリンク制御チャネルを用いて通信制御装置に検出したグループサイズを通知する（Ｓ３２）。次に、通信制御装置１００において、グループサイズ選択部１１７は、各通信端末装置２００より通知されたグループサイズを基にグループサイズの選択を行ない（Ｓ２３）、送信ＲＦ部１１６は、各通信端末装置２００に共通のダウンリンク制御チャネルを用いて選択したグループサイズを通知する（Ｓ２４）。

次に、通信端末装置２００において、受信品質検出部２１８は、通信制御装置１００より通知されたグループサイズのグループ毎の受信品質を検出し（Ｓ３３）、送信ＲＦ部２２１は、アップリンク制御チャネルを用いて通信制御装置にグループ毎の受信品質情報を通知する（Ｓ３４）。

次に、通信制御装置１００において、ＭＣＳ決定部１１３は、各通信端末装置２００より通知されたグループ毎の受信品質情報を基にチャネル割り当てと変調方式・符号化率を決定する（Ｓ２５）。次に、通信制御装置１００は、各通信端末装置２００に共通のダウンリンク制御チャネルを用いてチャネル割り当て情報を通知し（Ｓ２６）、通信端末装置２００はチャネル割り当てを認識する（Ｓ３５）。

次に、通信制御装置１００は、各通信端末装置２００に固有のダウンリンク制御シグナリングチャネルを用いてチャネルを割り当てた通信端末装置２００にグループのダウンリンクデータチャネルの変調方式・符号化率を通知し（Ｓ２７）、通信端末装置２００はチャネルが割り当てられたグループのダウンリンクデータチャネルで用いられる変調方式・符号化率を認識する（Ｓ３６）。

次に、通信制御装置１００は各通信端末装置２００に固有のダウンリンクデータチャネルを用いてデータを送信し（Ｓ２９）、通信端末装置２００はデータを受信して、認識した変調方式・符号化率を用いて復調する（Ｓ３７）。以降、グループサイズの変更を行なうまで、通信端末装置２００は通知されたグループサイズのグループ毎の受信品質情報を通信制御装置１００にフィードバックし、通信制御装置１００は選択したグループサイズのグループ毎の周波数スケジューリングと適応変調を行なう。

以上のように、本実施形態によれば、複数サブキャリアからなるグループ毎に適応変調を行い、且つチャネル割り当てを行なう周波数スケジューリングにおいて、スケジューリングの処理が複雑になることを抑え、且つフィードバック情報やチャネル割り当て情報などの制御情報量が膨大になることを抑えつつ、各通信端末装置２００の受信特性を考慮した良好なグループ化を行なうことができる。これにより、従来、複数のグループサイズが混在することによる処理の煩雑さや複雑さを削減し、制御情報量を削減することが可能となる。また、受信品質のばらつき情報を用いてグループサイズを検出することにより、適切なグループサイズを選択することが可能となる。

また、本実施形態のグループサイズの検出処理、並びにグループサイズの選択処理によりグループサイズを決定して複数のサブキャリアをグループ化することにより、通信端末装置２００が通信制御装置１００へフィードバックする受信品質情報はグループ単位で実施することができるため、フィードバックする情報量を抑制することが可能になる。

さらに、全体のサブキャリアの数を考慮してグループサイズを決定することにより、使用しないサブキャリアを設けることなく、全サブキャリアを均等のサブキャリア数からなるグループにグループ化を行ない、伝搬路変動に応じて適したグループサイズを選択する方法を提供することができる。

また、受信品質のばらつき情報に基づいてグループサイズを決定すること、加えて、受信品質の値に基づいて重み付けすることや、各通信端末装置の要求品質や通信状況（移動速度）に関する重み付けをすることにより、より適切なグループサイズを決定することが可能になり、通信の効率を向上させることができる。

なお、本実施形態では通信端末装置２００においてグループサイズ検出部２１９で受信品質のグループ毎の標本分散を用いてグループサイズを検出する構成について示したが、通信端末装置２００がグループ毎の標本分散（受信品質のばらつき情報）を通信制御装置１００にフィードバックして、通信制御装置１００においてフィードバックされたグループ毎の標本分散を用いてグループサイズの検出を通信端末装置２００毎に行なう構成とすることもできる。すなわち、図１２のフローチャートにおいて、通信端末装置２００は、ステップＳ１１からステップＳ１４の処理を実施し、通信制御装置１００は、ステップＳ１５以降の処理を実施するという構成とすることもできる。

例えば、通信端末装置２００は、通信端末装置２００から、受信品質のばらつき情報として、複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ毎に受信品質のばらつきの度合いを算出することを、グループサイズを変えて繰り返し、複数のグループサイズ毎に算出した受信品質のばらつき情報を通信制御装置１００へ通知する。ここでの受信品質のばらつき情報は、異なるグループサイズでグループ化したグループ毎の受信品質のばらつき度合いを示す値であり、例えば、本実施形態で説明した異なるグループサイズのグループ毎の標本分散が相当する。通信制御装置１００において、グループサイズ選択部１１７は、通信端末装置２００から通知された受信品質のばらつき度合いを用いて、各通信端末装置２００のグループサイズを検出し、検出したグループサイズ（接続する通信端末装置２００の数のグループサイズ）を用いて一つのグループサイズを選択する。このような構成を採ることも可能である。

また、通信制御装置１００のグループサイズ選択部１１７は、通信端末装置２００毎にフィードバックされた標本分散を平均化、または重み付け平均化した値を用いて閾値比較によりグループサイズを検出し、検出した値をグループサイズ制御部１１８に出力し、グループサイズを選択制御する構成とすることもできる。

このような構成においても、通信制御装置１００が、グループサイズを制御することにより、スケジューリングの処理が複雑になることを抑え、且つフィードバック情報やチャネル割り当て情報などの制御情報量が膨大になることを抑えつつ、各通信端末装置２００の受信特性を考慮した良好なグループ化を行なうことができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態ではダウンリンクのデータチャネルの周波数スケジューリングと適応変調に係るグループサイズの選択について説明したが、第２の実施形態では、通信端末装置２００が通信制御装置１００に対して情報データを送信するアップリンクに本発明を適用する一態様を説明する。

図１４は、本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムの全体構成の一例を示すブロック図である。図１４に示すように、この無線通信システムでは、集中制御局である通信制御装置１００が制御管理下にある複数の通信端末装置２００とマルチキャリア通信方式を用いてアップリンクのデータ通信を行ない、集中制御局である通信制御装置１００は周波数スケジューリングを行なって制御管理下にある通信端末装置２００が信号を送信するためのチャネルを割り当てる。通信制御装置１００は、図２に示す構成と同様であるが、受信部１０２の内部構成が異なる。また、通信端末装置２００は、図４に示す構成と同様であるが、送信部２０１の内部構成が異なる。

図１５は、本実施形態の通信端末装置２００の送信部２０１の概略構成の一例を示すブロック図である。図１６は、本実施形態の通信制御装置１００の受信部１０２の概略構成の一例を示すブロック図である。ダウンリンクの送信部２０１、受信部１０２との主な違いは、グループサイズの選択に関する処理が通信制御装置１００の受信部１０２側に設けられ、グループサイズ検出情報などがフィードバックされないところである。これは、アップリンクの場合、集中制御局である通信制御装置１００がデータの受信機能を有するからである。また、説明を容易にするため、図１５では受信部２０２、図１６では送信部１０１も併せて示している。なお、受信部２０２の構成並びに送信部１０１の構成は、説明にかかわる部分を示しているものであり、その他の構成要素を備えていてもよく、例えば、図５に示す受信部２０２、図３に示す送信部１０１の構成であってもかまわない。

図１５の通信端末装置２００の送信部２０１は、データ分配部２３１、適応変調部２３２ａ〜２３２ｎ（ｎは正の整数）、ＭＣＳ選択部２３３、ＩＦＦＴ部２３４、ＧＩ付加部２３５、並びに、送信ＲＦ部２２１を備える。通信端末装置２００は、通信制御装置１００からグループサイズ選択情報、チャネル割り当て情報、ＭＣＳ情報が通知される。

データ分配部２３１は、グループサイズ選択情報を基にデータを分配するグループサイズを制御し、チャネル割り当て情報を基に送信データをグループに分配し、適応変調部２３２に出力する。

適応変調部２３２は、ＭＣＳ選択部２３３から入力される変調方式・符号化率に基づいて、データ分配部２３１より入力されたグループ毎の送信データの変調を行ない、ＩＦＦＴ部２３４に出力する。

ＭＣＳ選択部２３３は、ＭＣＳ情報を基にグループ毎の変調方式・符号化率を選択する。

ＩＦＦＴ部２３４は、適応変調部２３２から入力された周波数領域信号に対してＩＦＦＴを行ない、時間領域のＯＦＤＭ信号を生成して、出力する。

ＧＩ付加部２３５は、ＩＦＦＴ部２３４より入力されたＯＦＤＭ信号に対してガードインターバルを付加して、送信ＲＦ部２２１に出力する。

送信ＲＦ部２２１は、ガードインターバルを付加したＯＦＤＭ信号に対してＤ／Ａ変換や無線送信信号へのアップコンバートなどの所定の無線送信処理を行ない、アンテナ２０５を介して無線送信信号を送信する。

図１６の通信制御装置１００の受信部１０２は、受信ＲＦ部１２１、ＧＩ除去部１３１、ＦＦＴ部１３２、伝搬路推定部１３３、伝搬路補償部１３４、復調部１３５ａ〜１３５ｎ（ｎは正の整数）、データ抽出部１３６、受信品質検出部１３７、グループサイズ検出部１３８、グループサイズ選択部１３９、並びに、グループサイズ制御部１４０を備える。また、図１６の通信制御装置１００の送信部１０１は、送信ＲＦ部１１６、スケジューラ１４１、並びに、ＭＣＳ決定部１４２を備える。

受信ＲＦ部１２１は、アンテナ１０５を介して受信した無線受信信号に対して、ベースバンド信号へのダウンコンバートやＡ／Ｄ変換等の所定の無線受信処理を行ない、ＧＩ除去部１３１へ出力する。

ＧＩ除去部１３１は、受信信号に付加されているガードインターバルを除去し、ガードインターバル除去後の受信信号をＦＦＴ部１３２へ出力する。

ＦＦＴ部１３２は、ＧＩ除去部１３１より入力された時間領域信号に対してＦＦＴを行ない、サブキャリア毎の周波数領域信号に変換し、周波数領域信号のうちデータ信号を伝搬路補償部１３４に出力し、既知信号であるパイロット信号を伝搬路推定部１３３に出力する。

伝搬路推定部１３３は、サブキャリア毎のパイロット信号を用いてサブキャリア毎の伝搬路変動を推定し、推定した伝搬路変動の推定値を伝搬路補償部１３４、および受信品質検出部１３７に出力する。

伝搬路補償部１３４は、伝搬路推定部１３３より入力されたサブキャリア毎の伝搬路変動の推定値を用いて、ＦＦＴ部１３２より入力されたデータ信号に対して伝搬路補償を行ない、伝搬路補償を行なった信号を複数サブキャリアから構成されるグループ毎に復調部１３５に出力する。ここで、データチャネルのデータ信号の受信に先立って、グループサイズはグループサイズ制御部１４０より入力され、送信部１０１のスケジューラ１４１より通信端末装置２００に対して割り当てたグループ番号が入力されている。

復調部１３５は、各通信端末装置２００に割り当てられたグループに対して、復調を行なう。ここで、データチャネルのデータ信号の受信に先立って、通信端末装置２００に割り当てたグループ毎に用いた変調方式と符号化率が送信部のＭＣＳ決定部１４２より入力されている。

データ抽出部１３６は、通信端末装置２００に割り当てられたグループの復調後のデータを抽出し、上位レイヤに受信データを転送する。

受信品質検出部１３７は、伝搬路推定部１３３より入力された伝搬路変動の推定値を基に、サブキャリア毎の受信品質を検出し、検出した受信品質情報をグループサイズ検出部１３８へ出力する。

グループサイズ検出部１３８は、受信品質検出部１３７より入力されたサブキャリア毎の受信品質情報を基に、グループサイズを検出し、グループサイズ選択部１３９に出力する。グループサイズの検出処理の詳細については、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。通信制御装置２００は、各通信端末装置２００から送信される信号を受信して受信品質情報を検出することから、グループサイズ検出部１３８は、受信品質検出部１３７から各サブキャリアの受信品質情報を、通信端末装置の数分入力することになる。従って、グループサイズ検出部１３８は、接続する通信端末装置２００の数のグループサイズ検出情報をグループサイズ選択部１３９へ出力する。

グループサイズ選択部１３９は、通信端末装置２００毎に検出したグループサイズ検出情報に基づいて、各通信端末装置２００に対して共通で用いるサブキャリアのグループサイズを選択し、選択したグループサイズをグループサイズ制御部１４０に出力する。なお、選択したグループサイズは共通の制御チャネルを用いて各通信端末装置２００に対して通知する。グループサイズの選択処理の詳細については、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。

グループサイズ制御部１４０は、グループサイズ選択部１３９より入力されたグループサイズを基にスケジューラのグループサイズを制御する。

スケジューラ１４１は、グループサイズ制御部１４０から入力される複数サブキャリアからなるグループを構成するサブキャリア数を制御するための制御信号に基づいて、各通信端末装置２００からの信号の受信品質からＰｒｏｐｏｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓ法やＭａｘｉｍｕｍ ＣＩＲ法などのスケジューリングアルゴリズムを用いてグループ毎にチャネル割り当てを行ない、ＭＣＳ決定部１４２にチャネル割り当て情報を出力する。なお、チャネル割り当て情報は送信ＲＦ部１１６を介して各通信端末装置２００に対して共通の制御チャネルを用いて通知する。

ＭＣＳ決定部１４２は、スケジューラ１４１から入力されたチャネル割り当て情報を基にグループ内のサブキャリアの受信品質を平均化した値から変調方式・符号化率を決定し、復調部１３５へ出力する。なお、ＭＣＳ情報は送信ＲＦ部１１６を介して各通信端末装置２００に対して固有の制御シグナリングチャネルを用いて通知する。

送信ＲＦ部１１６は、各種入力情報に対してＤ／Ａ変換や無線送信信号へのアップコンバート等の所定の送信処理を行ない、アンテナ１０５を介して無線送信信号を送信する。

また、本実施形態では、図１２に示すフローチャートの各ステップを通信制御装置１００で実施することになる。第１の実施形態で図１２を用いて説明した各ステップを、通信制御装置１００が備える同じ名称の構成要素（符号は異なる）が実施することにより、図１２に示すグループサイズの選択処理を実施する。

以上のように、アップリンクにも本発明を適用することができ、複数サブキャリアからなるグループ毎に適応変調を行い、且つチャネル割り当てを行なう周波数スケジューリングにおいて、スケジューリングの処理が複雑になることを抑え、且つフィードバック情報やチャネル割り当て情報などの制御情報量が膨大になることを抑えつつ、各通信端末装置からの信号の受信特性を考慮した良好なグループ化を行なうことができる。これにより、通信制御装置と各通信端末装置との間の伝搬路変動に応じたグループ化を行うことができる。

なお、通信制御装置１００は、図３に示す送信部１０１と図１６に示す受信部１０２を備える構成であってもよい。また、通信端末装置２００は、図５に示す受信部２０２と図１５に示す送信部２０１を備える構成であってもよい。この様な通信制御装置１００あるいは通信端末装置２００は、第１の実施形態並びに第２の実施形態で説明した態様それぞれを実現することができる機能を有することになる。また、通信制御装置１００は、図３に示したグループサイズ選択部１１７と図１６に示したグループサイズ選択部１３９の両方の機能を備え、ダウンリンク、アップリンクの両方に適用可能なグループサイズ選択部を備えていてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの全体構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る通信制御装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る通信制御装置の送信部の概略構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る通信端末装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る通信端末装置の受信部の概略構成の一例を示すブロック図である。 １６個のサブキャリアを４個でグループ化する場合と８個でグループ化する場合の例を示す図である。 受信特性の一例を示す図である。 受信ＳＩＮＲと各グループサイズの標本分散及び平均値を示す図である。 受信特性と変調方式との関係の一例を示す図である。 図９とは異なる受信特性と変調方式との関係の一例を示す図である。 全サブキャリアの平均受信ＳＩＮＲに応じた重みの一例の概略を表した図を示す図である。 本実施形態のグループサイズの検出・選択処理の動作の一例を示すフローチャートである。 選択したグループサイズを用いてデータを送信するまでの無線通信システムのプロセスの一例についての説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムの全体構成の一例を示すブロック図である。 第２の実施形態の通信端末装置の送信部の概略構成の一例を示すブロック図である。 第２の実施形態の通信制御装置の受信部の概略構成の一例を示すブロック図である。

符号の説明

１００ 通信制御装置
１０１ 送信部
１０２ 受信部
１０３ 送受制御部
１０４ 共用器
１０５ アンテナ
１０６ インタフェース
１１１ スケジューラ
１１２、１１２ａ〜１１２ｎ 適応変調部
１１３ ＭＣＳ決定部
１１４ ＩＦＦＴ部
１１５ ＧＩ付加部
１１６ 送信ＲＦ部
１１７ グループサイズ選択部
１１８ グループサイズ制御部
１２１ 受信ＲＦ部
１３１ ＧＩ除去部
１３２ ＦＦＴ部
１３３ 伝搬路推定部
１３４ 伝搬路補償部
１３５、１３５ａ〜１３５ｎ 復調部
１３６ データ抽出部
１３７ 受信品質検出部
１３８ グループサイズ検出部
１３９ グループサイズ選択部
１４０ グループサイズ制御部
１４１ スケジューラ
１４２ ＭＣＳ決定部
２００ 通信端末装置
２０１ 送信部
２０２ 受信部
２０３ 送受制御部
２０４ 共用器
２０５ アンテナ
２０６ 送話器
２０７ 表示器
２０８ ダイヤルキー
２０９ 受話器
２１０ ユーザとのユーザインタフェース
２１１ 受信ＲＦ部
２１２ ＧＩ除去部
２１３ ＦＦＴ部
２１４ 伝搬路推定部
２１５ 伝搬路補償部
２１６、２１６ａ〜２１６ｎ 復調部
２１７ データ抽出部
２１８ 受信品質検出部
２１９ グループサイズ検出部
２２０ フィードバック受信品質情報生成部
２２１ 送信ＲＦ部
２３１ データ分配部
２３２、２３２ａ〜２３２ｎ 適応変調部
２３３ ＭＣＳ選択部
２３４ ＩＦＦＴ部
２３５ ＧＩ付加部

Claims (15)

1. 複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ分けした複数のサブキャリアのグループ毎に適応変調して、通信端末装置と通信を行う通信制御装置において、
   前記複数のサブキャリアそれぞれの受信品質情報に基づいて算出した受信品質のばらつき度合いを示す受信品質のばらつき情報に基づいて、前記複数のサブキャリアをグループ分けするグループサイズを選択するグループサイズ選択部と、
   選択したグループサイズに基づいて、前記複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ分けしたサブキャリア毎に周波数スケジューリングするスケジューラと、を備えることを特徴とする通信制御装置。
2. 前記グループサイズ選択部は、前記受信品質のばらつき情報として、前記複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ毎に受信品質のばらつきの度合いを算出することを、グループサイズを変えて繰り返し、複数のグループサイズ毎に算出した受信品質のばらつき度合いに基づいてグループサイズを検出したグループサイズ検出情報を、入力することを特徴とする請求項１記載の通信制御装置。
3. 前記複数のサブキャリアそれぞれの受信品質情報を入力し、前記複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ毎に受信品質のばらつきの度合いを算出することを、グループサイズを変えて繰り返し、グループサイズ毎に算出したばらつき度合いに基づいてグループサイズを検出したグループサイズ検出情報を、前記受信品質のばらつき情報として出力するグループサイズ検出部を、更に備え、
   前記グループサイズ選択部は、前記グループサイズ検出情報に基づいて、前記グループサイズを選択することを特徴とする請求項１記載の通信制御装置。
4. 前記グループサイズ検出部は、前記グループサイズ毎に算出したばらつき度合いを平均した平均値を算出し、算出した平均値が所定の閾値より小さいグループサイズの中から最大のグループサイズを検出し、検出したグループサイズをグループサイズ検出情報として出力することを特徴とする請求項３記載の通信制御装置。
5. 前記グループサイズ検出部は、前記受信品質情報に基づいて、受信品質のばらつき度合いへ重み付けした値に基づいて、グループサイズを検出することを特徴とする請求項３または請求項４記載の通信制御装置。
6. 前記受信品質のばらつき情報は、前記グループ毎に受信品質情報の標本分散、または、標準偏差のいずれかを算出した値に基づくことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の通信制御装置。
7. 前記グループサイズ選択部は、複数の通信端末装置それぞれに対応する複数のグループサイズ検出情報を入力し、入力した複数のグループサイズ検出情報に基づいてグループサイズを選択することを特徴とする請求項２から請求項６のいずれかに記載の通信制御装置。
8. 前記グループサイズ選択部は、前記通信端末装置から要求される要求品質、または、前記通信端末装置の移動速度の少なくとも一方に基づいて、前記複数のグループサイズ検出情報へ重み付けして平均値を算出し、算出した平均値に基づいてグループサイズを選択することを特徴とする請求項７記載の通信制御装置。
9. 前記グループサイズ選択部は、前記受信品質のばらつき情報として、前記複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ毎に受信品質のばらつきの度合いを算出することを、グループサイズを変えて繰り返し、複数のグループサイズ毎に算出した受信品質のばらつき度合いを、接続する通信端末装置から入力し、入力した受信品質のばらつき度合いに基づいて、接続する通信端末装置の数のグループサイズを検出し、検出した数のグループサイズから一つのグループサイズを選択することを特徴とする請求項１記載の通信制御装置。
10. 前記グループサイズ選択部は、全サブキャリアをグループ間で同じサブキャリア数でグループ化するグループサイズを選択することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の通信制御装置。
11. 複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ分けしたサブキャリア毎に適応変調した伝送データを通信制御装置から受信する通信端末装置において、
    受信した伝送データに基づいて複数のサブキャリアの受信品質を測定し、測定した受信品質情報を出力する受信品質検出部と、
    前記複数のサブキャリアそれぞれの受信品質情報を入力し、前記複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ毎に受信品質のばらつきの度合いを算出することを、グループサイズを変えて繰り返し、複数のグループサイズ毎に算出したばらつき度合いに基づいてグループサイズを検出したグループサイズ検出情報を、前記受信品質のばらつき情報として出力するグループサイズ検出部と、を備えることを特徴とする通信端末装置。
12. 前記グループサイズ検出部は、前記グループサイズ毎に算出したばらつき度合いを平均した平均値を算出し、算出した平均値が所定の閾値より小さいグループサイズの中から最大のグループサイズを検出し、検出したグループサイズをグループサイズ検出情報として選択することを特徴とする請求項１１記載の通信端末装置。
13. 前記グループサイズ検出部は、前記受信品質情報に基づいて、受信品質のばらつき度合いへ重み付けした値に基づいて、グループサイズを検出することを特徴とする請求項１１または請求項１２記載の通信端末装置。
14. 前記グループサイズ検出部は、前記受信品質のばらつき情報として、前記グループ毎に受信品質情報の標本分散、または、標準偏差のいずれかを算出した値を用いることを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の通信端末装置。
15. 複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ分けした複数のサブキャリアのグループ毎に適応変調して、通信端末装置と通信を行う通信制御装置の通信制御方法において、
    前記複数のサブキャリアそれぞれの受信品質情報に基づいて算出した受信品質のばらつき度合いを示す受信品質のばらつき情報に基づいて、前記複数のサブキャリアをグループ分けするグループサイズを選択し、
    選択したグループサイズに基づいて、前記複数のサブキャリアをグループ分けし、グループ分けしたサブキャリア毎に周波数スケジューリングすることを特徴とする通信制御方法。

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