JP4712867B2 - 通信装置および端末 - Google Patents

Description

本発明は通信装置および端末に関し、特に端末とＥＵＴＲＡＮを利用して無線通信を行う通信装置および通信装置とＥＵＴＲＡＮを利用して無線通信を行う端末に関する。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）の次世代システムとして検討が行われているＥＵＴＲＡＮ（Evolved UTRAN、UTRAN：UMTS Terrestrial Radio Access Network））のアップリンクでは、シングルキャリアを使用する方式が採用されようとしている。具体的には、アップリンクの全伝送帯域を、複数のサブバンドに分割し、各サブバンドを１つのシングルキャリアで占有するようにする。１つのシングルキャリア信号は、FFT/IFFT処理により生成されることが想定されており、１つのシングルキャリア信号は複数のサブキャリアで構成されるようになる。端末は、サブバンドを使用して、アップリンクでのデータ送信を行うが、各端末がどのサブバンドを使用するかは、基本的には基地局が決定する。

通信品質（無線回線品質）の変化に応じて、使用するサブバンドの切替えも行われる。各端末は、アップリンクのデータ送信を行うのに先立ち、どのサブバンドをどれくらいの時間使用できるか、基地局に決定してもらう必要がある（無線リソースアサイン）。そのため、各端末は、無線リソースアサインのための要求信号を、例えば、Slotted ALOHA等のランダムアクセス方式に基づき、あるいは、基地局が各端末のために割り当てた無線リソースを使用する予約型送信方式に基づき、基地局に対し送信する。

ところで、各端末の送信するパイロット（基準信号）は、全帯域にわたって送信されず、データ送信に使用するサブバンド内だけで送信される。そのため、基地局は、基準信号に基づいて、その基準信号の送信に使用されたサブバンドの通信品質の評価を行うが、各端末が全帯域にわたる基準信号を送信しないので、各端末にとって通信品質のよいサブバンドの割り当てを行えない。基地局が分かることは、サブバンドの通信品質がその端末にとってどの程度なのかということだけである。これは、アップリンクにおいて、周波数におけるスケジューリングが行えないことを意味している。

なお、従来、異なる複数の多元接続方式を用いた移動通信システムにおいて、複雑なアルゴリズムや膨大な計算が不要で、無線周波数の有効利用を図ることのできるチャネル割り当て方法および装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２１８５２６号公報

このように、アップリンクにおける端末へのサブバンドの割り当てにおいて、通信品質のよいサブバンドの割り当てが行われないという問題点があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、通信品質のよいサブバンドの割り当てを行うことが可能な通信装置および通信品質のよいサブバンドで通信することが可能な端末を提供することを目的とする。

本発明では上記問題を解決するために、図１に示すような端末２と無線通信を行う通信装置１において、端末２から複数のサブバンド＃１〜＃５にわたる基準信号を受信する基準信号受信手段１ａと、基準信号によって、複数のサブバンド＃１〜＃５ごとの通信品質を測定する通信品質測定手段１ｂと、通信品質に基づいて、端末２が通信装置１に対し無線通信するための複数のサブバンド＃１〜＃５の何れかを割り当てるサブバンド割り当て手段１ｃと、を有することを特徴とする通信装置１が提供される。

このような通信装置１によれば、端末２から複数のサブバンド＃１〜＃５にわたる基準信号を受信し、複数のサブバンド＃１〜＃５ごとの通信品質を測定する。そして、測定した通信品質に基づいて、複数のサブバンド＃１〜＃５の何れかを端末２に割り当てる。

また、本発明では、通信装置と無線通信を行う端末において、複数のサブバンドにわたる基準信号を通信装置に送信する基準信号送信手段と、通信装置が基準信号に基づいて、複数のサブバンドの中から当該端末に割り当てたサブバンドに関するサブバンド割り当て情報を受信するサブバンド割り当て情報受信手段と、割り当てられたサブバンドによって、通信装置に対しデータを送信するデータ送信手段と、を有することを特徴とする端末が提供される。

このような端末によれば、複数のサブバンドにわたる基準信号を通信装置に送信し、通信装置が基準信号に基づいて割り当てたサブバンドに関するサブバンド割り当て情報を受信する。そして、通信装置から割り当てられたサブバンドによって、通信装置に対しデータを送信する。

本発明の通信装置では、端末から複数のサブバンドにわたる基準信号を受信し、複数のサブバンドごとの通信品質を測定する。そして、測定した通信品質に基づいて、複数のサブバンドの何れかを端末に割り当てるようにした。これによって、端末に対し、通信品質のよいサブバンドを割り当てることが可能になる。

また、本発明の端末では、複数のサブバンドにわたる基準信号を通信装置に送信し、通信装置が基準信号に基づいて割り当てたサブバンドに関するサブバンド割り当て情報を受信する。そして、通信装置から割り当てられたサブバンドによって、通信装置に対しデータを送信するようにした。これによって、通信品質のよいサブバンドで通信装置と通信することが可能になる。

本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。

通信装置と端末の概要を示した図である。 無線リソースアサイン要求信号を説明する図である。 無線リソースアサイン要求信号のデータ構成例を示した図である。 無線リソースアサイン要求信号のデータ構成例の別の例を示した図である。 サブバンド割り当て信号のデータ構成例を示した図である。 サブバンド割り当て信号のデータ構成例の別の例を示した図である。 基地局の端末へのサブバンドの割り当てを説明する図である。 端末と基地局のシーケンス図である。 サブバンドが連続していない無線リソースアサイン要求信号を示した図である。 基地局の端末へのサブバンドの再割り当てを説明する図である。 端末と基地局のシーケンス図である。 端末が複数の場合の基地局の端末へのサブバンドの再割り当てを説明する図である。 基地局の端末へのサブバンドの割り当てを説明する図である。 端末のハードウェア構成例を示した図である。 基地局のハードウェア構成例を示した図である。

以下、本発明の原理を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、通信装置と端末の概要を示した図である。図に示すように通信装置１は、基準信号受信手段１ａ、通信品質測定手段１ｂ、およびサブバンド割り当て手段１ｃを有している。端末２は、基準信号送信手段２ａ、サブバンド割り当て情報受信手段２ｂ、およびデータ送信手段２ｃを有している。通信装置１は、例えば、基地局に設置される基地局装置であり、端末２とＥＵＴＲＡＮを利用した無線通信を行う。

通信装置の基準信号受信手段１ａは、端末２から複数のサブバンド＃１〜＃５にわたる基準信号を受信する。基準信号は、例えば、パイロット信号である。ここでは、例としてサブバンド数を５としているが、実際のサブバンド数は、数十個にも及ぶ。

通信品質測定手段１ｂは、基準信号受信手段１ａによって受信された基準信号によって、複数のサブバンド＃１〜＃５ごとの通信品質を測定する。通信品質は、例えば、希望信号電力対雑音電力比等である。干渉信号電力を雑音電力に含めることもある。

サブバンド割り当て手段１ｃは、通信品質測定手段１ｂによって測定された通信品質に基づいて、端末２が通信装置１に対し無線通信するためのサブバンド＃１〜＃５の何れかを割り当てる。例えば、端末２にとって最も通信品質のよいサブバンド＃１〜＃５を割り当てる。サブバンド割り当て手段１ｃは、端末２に割り当てたサブバンドに関するサブバンド割り当て情報を端末２に送信する。

端末２の基準信号送信手段２ａは、複数のサブバンド＃１〜＃５にわたる基準信号を通信装置１に送信する。
サブバンド割り当て情報受信手段２ｂは、通信装置１が基準信号に基づいて、複数のサブバンド＃１〜＃５の中から当該端末２に割り当てたサブバンドに関するサブバンド割り当て情報を受信する。

データ送信手段２ｃは、当該端末２に割り当てられたサブバンドによって、通信装置１に対しデータを送信する。
このように、通信装置１は、端末２から複数のサブバンド＃１〜＃５にわたる基準信号を受信し、複数のサブバンド＃１〜＃５ごとの通信品質を測定する。そして、測定した通信品質に基づいて、複数のサブバンド＃１〜＃５の何れかを端末２に割り当てるようにした。これによって、端末２に対し、通信品質のよいサブバンド＃１〜＃５を割り当てることができるようになる。

また、端末２は、複数のサブバンド＃１〜＃５にわたる基準信号を通信装置１に送信し、通信装置１が基準信号に基づいて割り当てたサブバンドの情報を含むサブバンド割り当て情報を受信する。そして、通信装置１から割り当てられたサブバンドによって、通信装置１に対しデータを送信するようにした。これによって、通信品質のよいサブバンドで通信装置１と通信することができるようになる。

次に、本発明の第１の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図２は、無線リソースアサイン要求信号を説明する図である。図に示す無線リソースアサイン要求信号１１は、端末から基地局（基地局に設置された通信装置）に送信される信号である。無線リソースアサイン要求信号１１は、Slotted ALOHA等のランダムアクセス方式、あるいは、基地局が各端末のために個別に割り当てた無線リソースを使用する予約型送信方式に基づいて、端末から基地局に送信される。図の無線リソースアサイン要求信号１１の全帯域は、サブバンド（sub-band）＃１〜＃５に分割される。ここでは、例としてサブバンド数を５としているが、実際のサブバンド数は、数十個にも及ぶ。

無線リソースアサイン要求信号１１の詳細について説明する。
図３は、無線リソースアサイン要求信号のデータ構成例を示した図である。図に示すように無線リソースアサイン要求信号１１ａには、例えば、送信可能パワー情報、ＱｏＳ（Quality of Service）情報、データ送信遅延情報、送信データ量、端末認識番号、およびパイロットが含まれる。送信可能パワー情報は、端末の送信可能な最大信号パワーや現在の送信信号パワーを示す情報である。ＱｏＳ情報は、リアルタイムデータであるかノンリアルタイムデータであるかを示す情報である。データ送信遅延情報は、データ送信の遅延を示す情報であり、送信待ち状態のデータの待ち時間や再送発生に起因する送信遅延時間等が含まれる。送信データ量は、端末内のバッファ内のデータ量（送信しようとしているデータ量）を示す。端末認識番号は、基地局が端末を認識するための番号を示す。パイロットは、基地局が各サブバンドにおける通信品質の評価を行うための基準信号であり、更に、無線リソースアサイン要求信号を復調する際に必要となる無線チャネル状態（無線伝送後の基準信号の振幅並びに位相の変化）の測定のためにも使用される。

送信可能パワー情報、ＱｏＳ情報、データ送信遅延情報、送信データ量、端末認識番号、およびパイロットは、それぞれ全帯域を利用して、基地局に送信される。図の無線リソースアサイン要求信号１１ａの横方向は、周波数方向を示し、縦方向は、時間方向を示している。

無線リソースアサイン要求信号１１の別のデータ構成例について説明する。
図４は、無線リソースアサイン要求信号のデータ構成例の別の例を示した図である。図に示すように無線リソースアサイン要求信号１１ｂには、図３と同様の送信可能パワー情報、ＱｏＳ情報、データ送信遅延情報、送信データ量、端末認識番号、およびパイロットが含まれる。

ただし、図４では、図３と異なり、送信可能パワー情報、ＱｏＳ情報、データ送信遅延情報、送信データ量、および端末認識番号は、全体で全帯域を利用して端末から基地局に送信される。パイロットは、全帯域を利用して送信される。図の無線リソースアサイン要求信号１１ｂの横方向は、周波数方向を示し、縦方向は、時間方向を示している。

次に、基地局から端末に送信されるサブバンド割り当て情報を伝送するための割り当て信号について説明する。
基地局は、端末から無線リソースアサイン要求信号１１を受信すると、受信した無線リソースアサイン要求信号１１に含まれるパイロットに基づいて、サブバンドごとの通信品質（ＳＮＲ、ＳＩＮＲ等）を測定する。基地局は、サブバンドごとの通信品質に基づいて、無線リソースアサイン要求信号１１を送信した端末にとって通信品質のよいサブバンドを割り当てる。基地局は、割り当てたサブバンドを使用して端末がアップリンクのデータ送信を行えるように、割り当てたサブバンドに関する情報を、サブバンド割り当て信号によって端末に通知する。

図５は、サブバンド割り当て信号のデータ構成例を示した図である。図に示すようにサブバンド割り当て信号１２ａには、サブバンド使用時間情報、サブバンド位置情報、および端末認識番号が含まれる。サブバンド使用時間情報は、端末がどのくらいの時間、割り当てられたサブバンドを用いてアップリンクのデータ送信を行うことができるかを示す情報である。サブバンド位置情報は、基地局が端末に割り当てたサブバンドの位置を示した情報である。端末認識番号は、そのサブバンド割り当て情報がどの端末に対して送信されたものかを示す端末認識番号である。

図のサブバンド割り当て信号１２ａの横方向は、周波数方向を示し、縦方向は、時間方向を示している。
サブバンド割り当て信号の別のデータ構成例について説明する。

図６は、サブバンド割り当て信号のデータ構成例の別の例を示した図である。図に示すようにサブバンド割り当て信号１２ｂには、図５と同様のサブバンド使用時間情報、サブバンド位置情報、および端末認識番号が含まれる。

図のサブバンド割り当て信号１２ｂの横方向は、周波数方向を示し、縦方向は、時間方向を示している。
次に、基地局の端末へのサブバンドの割り当てについて説明する。

図７は、基地局の端末へのサブバンドの割り当てを説明する図である。図は、端末から基地局に送信される信号（データ）の周波数と時間の関係を示している。図の横軸は、周波数を示し、縦軸は、時間を示す。

端末は、図に示すように時間Ｔ１において、全帯域におよぶ無線リソースアサイン要求信号を基地局に送信する。無線リソースアサイン要求信号は、図に示すようにサブバンド＃１〜＃５に分割することができる。ここでは、例としてサブバンド数を５としている。

基地局は、端末から無線リソースアサイン要求信号を受信すると、無線リソースアサイン要求信号に含まれている全帯域にわたるパイロット信号に基づいて、サブバンド＃１〜＃５ごとにおける信号の通信品質を測定する。基地局は、無線リソースアサイン要求信号を送信してきた端末に対し、通信品質のよいサブバンドを割り当てる。基地局は、端末に割り当てたサブバンドに関する情報を、サブバンド割り当て信号によって、端末に通知する。

端末は、基地局から送信されたサブバンド割り当て信号を受信すると、サブバンド割り当て信号に含まれる情報で示される割り当てられたサブバンドを用いて、基地局にデータを送信する。なお、図７では、端末にサブバンド＃２が割り当てられた例を示している。

次に、図７で示した端末と基地局の間で行われるデータの送受信を、シーケンス図を用いて説明する。
図８は、端末と基地局のシーケンス図である。

［ステップＳ１］端末は、時間Ｔ１において、無線リソースアサイン要求信号を基地局に送信する。
［ステップＳ２］基地局は、端末から受信した無線リソースアサイン要求信号に含まれる、全帯域にわたるパイロットに基づいて、サブバンドごとの通信品質を測定する。そして、基地局は、無線リソースアサイン要求信号を送信してきた端末に対し、通信品質のよいサブバンドを割り当てる。なお、上述したように、基地局は、端末に対し、サブバンド＃２を割り当てたとする。

［ステップＳ３］基地局は、端末に割り当てたサブバンド＃２を、サブバンド割り当て信号によって、端末に通知する。
［ステップＳ４］端末は、基地局からサブバンド割り当て信号を受信する。端末は、サブバンド割り当て信号に含まれる情報より、サブバンド＃２が割り当てられたことを知り、割り当てられたサブバンド＃２を用いて、基地局に対しデータを送信する。

このように、通信装置（基地局装置）は、端末から複数のサブバンドにわたる基準信号を受信し、複数のサブバンドごとの通信品質を測定する。そして、測定した通信品質に基づいて、複数のサブバンドの何れかを端末に割り当てるようにした。これによって、端末に対し、通信品質のよいサブバンドを割り当てることが可能になる。

また、端末は、複数のサブバンドにわたる基準信号を通信装置に送信し、通信装置が基準信号に基づいて割り当てたサブバンドに関する情報を含むサブバンド割り当て情報を受信する。そして、通信装置から割り当てられたサブバンドによって、通信装置に対しデータを送信するようにした。これによって、通信品質のよいサブバンドで通信装置と通信することが可能になる。

さらに、通信品質のよいサブバンドを割り当てることにより、アップリンクにおける当該端末のデータスループットの向上が期待できる。
なお、上記では、無線リソースアサイン要求信号は、サブバンドが連続していたが、不連続であってもよい。

図９は、サブバンドが連続していない無線リソースアサイン要求信号を示した図である。図に示すように、端末は、サブバンドが連続していない無線リソースアサイン要求信号２１を基地局に送信する。

基地局では、サブバンド＃１，＃３，＃５のそれぞれにおいて、無線リソースアサイン要求信号２１に含まれるパイロット信号に基づき、通信品質を測定する。基地局は、端末のアップリンク送信のために、サブバンド＃１，＃３，＃５のいずれかを端末に割り当てる。

また、基地局は、無線リソースアサイン要求信号２１に割り当てられていないサブバンドの通信品質を、無線リソースアサイン要求信号２１に割り当てられているサブバンドから、線形補間等によって推定することも可能である。例えば、基地局は、サブバンド＃２における通信品質を、サブバンド＃１，＃３の通信品質の平均値から求める。基地局は、このようにして推定したサブバンド＃２，＃４を含む全てのサブバンド＃１〜＃５から、通信品質のよいサブバンドを端末に割り当てることも可能である。

また、端末は、複数あるサブバンドのうち、どのサブバンドで無線リソースアサイン要求信号を送信するかを決定することも可能である。例えば、端末は、ＲＦ回路等の仕様／能力等でサブバンド＃１〜＃５まで使用できるものもあれば、サブバンド＃１〜＃３まで使用できるものがある。端末は、このような端末のハードウェア的制約等により最初から決まってしまうサブバンドの使用可能な範囲から、どのサブバンドで無線リソースアサイン要求信号を送信するか決定する。

次に、本発明の第２の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第２の実施の形態では、アップリンクでのデータ送信を開始した後に起こる伝搬環境の変化に伴い、使用すべき最良なサブバンドが変わることに対応できるようにする。

例えば、端末は、基地局から割り当てられたサブバンドを使用してデータ送信を開始し、そのサブバンドにおいて個別のパイロット等の基準信号を送り続けるが、割り当てられなかったサブバンドでは、基準信号の送信を行わない。そのため、基地局は、端末に割り当てなかったサブバンドが、その端末に対して通信品質の良いものかどうかがわからず、周波数領域における通信品質に応じた無線リソースの効率的な利用（周波数領域スケジューリング）が行われなくなる恐れがある。そこで、第２の実施の形態では、データ伝送に使用するサブバンドを、データ伝送を行ないながら順次切替え、伝搬環境の変化に伴って変化する最良なサブバンドに対応できるようにする。

図１０は、基地局の端末へのサブバンドの再割り当てを説明する図である。図は、端末から基地局に送信される信号の周波数と時間の関係を示している。図の横軸は、周波数を示し、縦軸は、時間を示す。なお、図では、端末は、無線リソースアサイン要求信号を基地局に送信し、サブバンド＃１が割り当てられたとする。

端末は、図に示すように時間Ｔ１において、サブバンド＃１を用いて基地局にデータを送信する。
端末には、使用するサブバンドを変えながらデータ送信を行うホッピング送信区間が設けられている。端末は、一定時間経過後、ホッピング送信を行うホッピングモードに入り、サブバンドを切替えながら、データ送信を行う。基地局は、ホッピングモードの間に、端末にとって通信品質がよくなるサブバンドの再選定を行い、使用するサブバンドの再通知を端末に対して行う。

例えば、図に示すように、端末は、時間Ｔ２からホッピングモードに入り、データ送信のサブバンドを、時間Ｔ３までサブバンド＃１からサブバンド＃２〜＃５と切替えていく。

基地局は、端末から受信した各サブバンドにおける送信データに含まれている個別のパイロットに基づいて、各サブバンドにおける通信品質を測定する。そして、基地局は、時間Ｔ３から時間Ｔ４の間の切替え時間において、最も通信品質のよいサブバンドを端末に割り当て、ダウンリンクにおいて通知する。

端末は、基地局から新たに割り当てられたサブバンドを用いて、基地局にデータを送信する。なお、図１０では、端末にサブバンド＃３が割り当てられた例を示している。
次に、図１０で示した端末と基地局の間で行われるデータの送受信を、シーケンス図を用いて説明する。

図１１は、端末と基地局のシーケンス図である。
［ステップＳ１１］端末は、時間Ｔ１において、基地局から割り当てられたサブバンド＃１を用いて、基地局にデータを送信する。

［ステップＳ１２］端末は、時間Ｔ２になると、ホッピングモードに入る。端末は、サブバンドをサブバンド＃２〜＃５と変えながら、基地局にデータを送信する。
［ステップＳ１３］基地局は、ホッピングモードにおいて、端末から受信した各サブバンドの送信データに含まれているパイロットに基づき、各サブバンドにおける通信品質を測定する。

［ステップＳ１４］基地局は、測定した通信品質から、端末にとって通信品質がよくなるサブバンドの再割り当てを行う。基地局は、再割り当てしたサブバンド＃３を端末に通知する。

［ステップＳ１５］端末は、基地局から割り当てられたサブバンド＃３を用いて、基地局にデータを送信する。
なお、上記図１０，１１では、端末が１台の場合を説明したが、もちろん端末が複数台存在していてもよい。

図１２は、端末が複数の場合の基地局の端末へのサブバンドの再割り当てを説明する図である。図は、２つの端末Ａ，Ｂから基地局に送信される信号の周波数と時間の関係を示している。図の横軸は、周波数を示し、縦軸は、時間を示す。なお、図では、端末Ａ，Ｂは、無線リソースアサイン要求信号を基地局に送信し、サブバンド＃１，＃３が割り当てられたとする。

端末Ａは、図に示すように時間Ｔ１において、サブバンド＃１を用いて基地局にデータを送信する。また、端末Ｂは、時間Ｔ１において、サブバンド＃３を用いて基地局にデータを送信する。

端末Ａ，Ｂには、使用するサブバンドを変えながらデータ送信を行うホッピング送信区間（ホッピングモード）が設けられている。端末Ａ，Ｂは、一定時間経過後、ホッピング送信を行うホッピングモードに入り（時間Ｔ２〜Ｔ３）、サブバンドを切替えながら、データ送信を行う。例えば、端末Ａは、サブバンドをサブバンド＃２〜＃５と切替えながらデータ送信を行う。端末Ｂは、サブバンドをサブバンド＃４，＃５，＃１，＃２と切替えながらデータ送信を行う。なお、ホッピングを行う区間（時間Ｔ２〜Ｔ３）は、全端末（端末Ａ，Ｂ）で共通である。

基地局は、ホッピングモードの間に受信した送信データから、端末Ａ，Ｂにとって通信品質がよくなるサブバンドの再選定を行う。基地局は、サブバンド切替え区間（時間Ｔ３〜Ｔ４）において、使用するサブバンドの再通知を端末Ａ，Ｂに対して行う。

端末は、基地局から割り当てられた通信品質のよいサブバンドを用いて、基地局にデータを送信する。なお、図１０では、端末Ａにサブバンド＃３が割り当てられ、端末Ｂにサブバンド＃２が割り当てられた例を示している。

このように、端末は、ホッピングモードにおいて、サブバンドを切替えてパイロットを含む送信データを基地局に送信することにより、基地局は、端末に対し、通信品質がよくなるサブバンドの再選定が行える。よって、端末は、環境によって通信品質のよいサブバンドが変わっても、通信品質のよいサブバンドで通信を維持することができる。

なお、基地局は、サブバンドの割り当てが競合する場合、例えば、通信品質のよい端末から優先的にサブバンドを割り当てるようにする。そして、次優先となった端末には、例えば、その端末において次に通信品質のよかったサブバンドを割り当てるようにする。

次に、本発明の第３の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第２の実施の形態では、サブバンドの再割り当てのために、データ送信の断状態（サブバンド切替え区間）が発生するが、第３の実施の形態では、この断状態が発生する区間を、新たな端末の無線リソースアサイン要求信号の送信を行うための区間として利用する。

図１３は、基地局の端末へのサブバンドの割り当てを説明する図である。図は、２つの端末Ａ，Ｂから基地局に送信される信号の周波数と時間の関係を示している。また、端末Ｃがサブバンド切替え区間を利用して、基地局に無線リソースアサイン要求信号を送信した場合の信号の周波数と時間の関係を示している。図の横軸は、周波数を示し、縦軸は、時間を示す。なお、図では、端末Ａ，Ｂは、無線リソースアサイン要求信号を基地局に送信し、サブバンド＃１，＃３が割り当てられたとする。

端末Ａは、図に示すように時間Ｔ１において、サブバンド＃１を用いて基地局にデータを送信する。また、端末Ｂは、時間Ｔ１において、サブバンド＃３を用いて基地局にデータを送信する。

端末Ａ，Ｂには、使用するサブバンドを変えながらデータ送信を行うホッピング送信区間が設けられている。端末Ａ，Ｂは、一定時間経過後、ホッピング送信を行うホッピングモードに入り、サブバンドを切替えながら、データ送信を行う。例えば、端末Ａは、サブバンドを＃２〜＃５と切替えながらデータ送信を行う。端末Ｂは、サブバンドを＃４，＃５，＃１，＃２と切替えながらデータ送信を行う。なお、ホッピングを行う区間は、全端末（端末Ａ，Ｂ）で共通である。

基地局は、ホッピングモードの間に受信した送信データから、端末Ａ，Ｂにとって通信品質がよくなるサブバンドの再選定を行う。基地局は、サブバンド切替え区間（時間Ｔ３〜Ｔ４）において、使用するサブバンドの再通知を端末Ａ，Ｂに対して行う。

端末は、基地局から割り当てられた通信品質のよいサブバンドを用いて、基地局にデータを送信する。なお、図１３では、端末Ａにサブバンド＃３が割り当てられ、端末Ｂにサブバンド＃２が割り当てられた例を示している。

ここで、端末Ｃは、サブバンド切替え区間において、基地局に対し、無線リソースアサイン要求信号を送信する。すなわち、新たな端末Ｃは、サブバンド切替え区間を、無線リソースアサイン要求信号を送信する区間として利用する。なお、無線リソースアサイン要求信号は、サブバンド切替え区間において、Slotted ALOHA等のランダムアクセス方式等を利用して端末から基地局に送信され、このサブバンド切替え区間を、例えば、Slotted ALOHA送信区間とも呼ぶ。

基地局は、端末Ｃから無線リソースアサイン要求信号を受信すると、無線リソースアサイン要求信号に含まれている全帯域にわたるパイロット信号に基づいて、サブバンド＃１〜＃５ごとにおける信号の通信品質を測定する。基地局は、無線リソースアサイン要求信号を送信してきた端末Ｃに対し、通信品質のよいサブバンドを割り当てる。基地局は、端末Ｃに割り当てたサブバンドを、サブバンド割り当て信号によって、端末Ｃに通知する。

端末Ｃは、基地局からサブバンド割り当て信号を受信すると、サブバンド割り当て信号に含まれる情報で示される割り当てられたサブバンドを用いて、基地局にデータを送信する。なお、図１３では、端末Ｃにサブバンド＃５が割り当てられた例を示している。

このように、サブバンド切替え区間を利用して、新たな端末が無線リソースアサイン要求信号を送信することもできる。
以下、端末と通信装置のハードウェア構成例について説明する。

図１４は、端末のハードウェア構成例を示した図である。図に示すように端末は、無線部３１，４３、復号部３２、制御部３３、データバッファ３４、データ読み出し部３５、チャネルコーディング部３６、物理チャネル生成部３７、アサイン要求信号生成部３８、多重部３９，４０、変調部４１、および周波数シフト／フィルタリング処理部４２を有している。

無線部３１は、基地局からの無線信号を受信する。
復号部３２は、無線部３１によって受信された無線信号を復号する。復号した無線信号のユーザデータＵＤ１および制御情報データＣＤ１は、内部回路に出力される。また、復号したサブバンド割り当て信号に含まれていたサブバンド情報ＳＢ（端末に割り当てられたサブバンドを示した情報）は、制御部３３に出力される。

制御部３３は、各部に対し所定の制御を行う。例えば、制御部３３は、ホッピングモードにおけるサブバンドの切替え制御やサブバンド切替え区間における無線リソースアサイン要求信号の送信制御を行っている。

データバッファ３４には、内部回路から、基地局に送信するユーザデータＵＤ２が格納される。
データ読み出し部３５は、制御部３３の指示に基づいて、データバッファ３４から基地局への送信に必要な量のユーザデータＵＤ２を読み出す。

チャネルコーディング部３６には、データ読み出し部３５から読み出されたユーザデータＵＤ２と制御情報データＣＤ２が入力される。チャネルコーディング部３６は、ユーザデータＵＤ２と制御情報データＣＤ２のパリティビットを生成する。

物理チャネル生成部３７には、ユーザデータＵＤ２、制御情報データＣＤ２、パリティビット、およびパイロットＰ１が入力される。物理チャネル生成部３７は、入力されるこれらのデータを結合し、基地局に送信すべき送信データを生成する。物理チャネル生成部３７に入力されるパイロットＰ１は、送信データごとに付与される個別のパイロットである。

アサイン要求信号生成部３８は、制御部３３の指示に応じて、無線リソースアサイン要求信号を生成する。アサイン要求信号生成部３８は、例えば、送信データの送信を開始するときに無線リソースアサイン要求信号を生成する。

多重部３９は、アサイン要求信号生成部３８によって生成された無線リソースアサイン要求信号にパイロットＰ２を多重する。
多重部４０は、多重部３９から出力される無線リソースアサイン要求信号と、物理チャネル生成部３７から出力される送信データとを多重する。なお、この多重は、常時行われるものではなく、例えば、ホッピングモード中に、基地局に送信するデータ量等が変化し、変化後の新たなデータ量等を送らなければならないときに行われる。これによって、基地局は、端末の送信するデータ量等が変化しても、変化後の適正なデータ量を認識することができる。

変調部４１は、多重部４０から出力される送信データおよび無線リソースアサイン要求信号を変調する。例えば、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）などの変調方式によって変調する。

周波数シフト／フィルタリング処理部４２は、制御部３３の制御に応じて、送信データおよび無線リソースアサイン要求信号の周波数シフトおよびフィルタリング処理を行う。送信データは、周波数シフト／フィルタリング処理部４２によって、基地局によって決定されたサブバンドの周波数となり、不要な周波数成分が除去される。無線リソースアサイン要求信号は、周波数シフト／フィルタリング処理部４２によって、全帯域にわたる信号となり、不要な周波数成分が除去される。

無線部４３は、周波数シフト／フィルタリング処理部４２から出力される送信データを基地局に無線送信する。
次に、基地局での端末のスケジューリングを行うハードウェア構成について説明する。

図１５は、基地局のハードウェア構成例を示した図である。図に示すように基地局は、無線部５１，５８、復号部５２、パイロット品質測定部５３、情報抽出部５４、スケジューラ５５、多重部５６、および物理チャネル生成部５７を有している。

無線部５１は、基地局からの無線信号を受信する。
復号部５２は、無線部５１によって受信された無線信号を復号する。復号した無線信号には、端末からの無線リソースアサイン要求信号が含まれている。なお、以下では、３つの端末Ａ〜Ｃから無線リソースアサイン要求信号を受信し、端末Ａからの無線リソースアサイン要求信号をＡＳ１、端末Ｂからの無線リソースアサイン要求信号をＡＳ２、端末Ｃからの無線リソースアサイン要求信号をＡＳ３とする。

パイロット品質測定部５３は、無線リソースアサイン要求信号ＡＳ１〜ＡＳ３に含まれるパイロットに基づいて、各サブバンドにおける無線通信の通信品質を測定する。
情報抽出部５４は、無線リソースアサイン要求信号ＡＳ１〜ＡＳ３に含まれる無線リソース要求量（端末からの送信データ量等）の情報を抽出する。

スケジューラ５５は、パイロット品質測定部５３によって測定された各端末Ａ〜Ｃの各サブバンドにおける通信品質と、情報抽出部５４によって抽出された無線リソース要求量とによって、端末Ａ〜Ｃにとって通信品質のよいサブバンドと、無線通信できる時間とを割り当てる。スケジューラ５５は、各端末Ａ〜Ｃに割り当てたサブバンドの情報を含むサブバンド割り当て信号を多重部５６へ出力する。なお、端末Ａに割り当てたサブバンド割り当て信号をＳＢＳ１、端末Ｂに割り当てたサブバンド割り当て信号をＳＢＳ２、端末Ｃに割り当てたサブバンド割り当て信号をＳＢＳ３とする。

多重部５６は、スケジューラ５５から出力されるサブバンド割り当て信号ＳＢＳ１〜ＳＢＳ３を多重する。
物理チャネル生成部５７は、多重部５６によって多重されたサブバンド割り当て信号ＳＢＳ１〜ＳＢＳ３を基地局に送信すべき送信データにする。

無線部５８は、物理チャネル生成部５７から出力される送信データを変調し、端末Ａ〜Ｃに無線送信する。
以上のようなハードウェアによって、第１〜第３の実施の形態の端末および通信装置を実現することができる。

上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。

符号の説明

１ 通信装置
１ａ 基準信号受信手段
１ｂ 通信品質測定手段
１ｃ サブバンド割り当て手段
２ 端末
２ａ 基準信号送信手段
２ｂ サブバンド割り当て情報受信手段
２ｃ データ送信手段
＃１〜＃５ サブバンド

Claims (8)

1. 端末と無線通信を行う通信装置において、
   前記端末から複数のサブバンドにわたる基準信号を受信する基準信号受信手段と、
   前記基準信号によって、前記複数のサブバンドごとの通信品質を測定する通信品質測定手段と、
   前記通信品質に基づいて、前記端末が当該通信装置に対し前記無線通信するための前記複数のサブバンドの何れかを割り当てるサブバンド割り当て手段と、を有し、
   前記端末は、割り当てられた前記複数のサブバンドを用いて所定時間データを送信した後、前記データを前記複数のサブバンドを順次切替えて送信し、
   前記通信品質測定手段は、前記データに含まれる個別基準信号に基づいて、切替えられた前記複数のサブバンドごとにおける前記通信品質を測定することを特徴とする通信装置。
2. 前記複数のサブバンドは、間欠していることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 前記通信品質測定手段は、前記複数のサブバンドの間欠している部分における前記通信品質を推定することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
4. 前記サブバンド割り当て手段は、前記端末の前記複数のサブバンドの切替えが終了した後、前記通信品質に基づいて、前記端末に前記複数のサブバンドの何れかを割り当てることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
5. 前記基準信号受信手段は、前記端末の前記複数のサブバンドの切替えが終了した後の所定時間において、新たな端末から前記複数のサブバンドにわたる前記基準信号を受信することを特徴とする請求項４記載の通信装置。
6. 通信装置と無線通信を行う端末において、
   複数のサブバンドにわたる基準信号を前記通信装置に送信する基準信号送信手段と、
   前記通信装置が前記基準信号に基づいて、前記複数のサブバンドの中から当該端末に割り当てたサブバンドに関するサブバンド割り当て情報を受信するサブバンド割り当て情報受信手段と、
   割り当てられた前記サブバンドによって、前記通信装置に対しデータを送信するデータ送信手段と、を有し、
   前記データ送信手段は、前記データを所定時間送信した後、前記複数のサブバンドを切替えて、個別基準信号を含む前記データを送信することを特徴とする端末。
7. 前記基準信号送信手段は、間欠した前記複数のサブバンドの前記基準信号を前記通信装置に送信することを特徴とする請求項６記載の端末。
8. 前記基準信号送信手段は、前記通信装置が他の端末に対して前記サブバンド割り当て情報を送信する送信時間において、前記基準信号を前記通信装置に送信することを特徴とする請求項６記載の端末。

Images