JP5386493B2

JP5386493B2 - 無線通信装置及び無線通信システム

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Inventors: 博史中野; 毅小野寺; 智造野上
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Description

本発明は、無線通信技術に関し、特に、ＣＱＩ報告に伴う伝送特性の劣化を抑制する技術に関する。

ＡＭＣについて
第三世代の通信方式には、３ＧＰＰによって策定された高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ：ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＤｏｗｎＬｉｎｋＰａｃｋｅｔＡｃｃｅｓｓ）という方式がある。ＨＳＤＰＡでは、適応変調符号化（ＡＭＣ：ＡａｐｔｉｖｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄＣｏｄｉｎｇ）を用いて、高品質で高速な伝送を実現している（たとえば、非特許文献１参照）。ＨＳＤＰＡでは、基地局が端末から受け取った報告情報すなわちＣＱＩ（ＣｈａｎｎｅｌＱｕａｌｉｔｙＩｎｄｉｃａｔｏｒ：チャネル品質指標）に基づいて、ＭＣＳ（ＭｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄＣｏｄｉｎｇＳｃｈｅｍｅ）すなわち変調方式と符号化率を適応的に制御している。このチャネル品質には、たとえばＳＮＲ（ＳｉｇｎａｌｔｏＮｏｉｓｅｐｏｗｅｒＲａｔｉｏ）やＳＩＮＲ（ＳｉｇｎａｌｔｏＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｐｌｕｓＮｏｉｓｅｐｏｗｅｒＲａｔｉｏ）が用いられる。

ＯＦＤＭについて
また、有望視されている次世代の通信方式には、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ：直交波分割多重）方式がある。ＯＦＤＭ方式は、複数の互いに直交するサブキャリアを用いて大量のデータを伝送する方式である。

ＣＱＩ圧縮方法について
ＯＦＤＭ方式では、多数のサブキャリアが存在するため、チャネル品質に応じてサブキャリア毎にＭＣＳを適応的に制御して伝送効率を向上させることが可能である。各々のサブキャリアに関する情報をすべての端末が基地局へ返すには上りリンクのリソースが不足する場合が多く、そのチャネル品質に関する情報をいかに圧縮してＣＱＩとして送るかが、次世代の通信方式では検討事項となっている（下記特許文献１、２参照）。

その方法の一つとしては、サブキャリア一つ一つのチャネル品質を全て基地局へ返すのではなく、サブキャリアを複数本まとめたサブチャネルにおけるチャネル品質を返してもよい。

１つの基地局に対し複数の端末が通信を行うときには、各々の端末において良いチャネル品質を持つサブチャネルを優先的にその端末に割り当てる方法が考えられている。これはスケジューリングと呼ばれる。これにより、システム全体でのスループットを向上させることができる。

チャネル変動速度依存ＣＱＩ送信間隔について
このように端末からのＣＱＩに基づいてスケジューリングおよびＡＭＣを行う通信システムにおいて、下りリンクのチャネルの変動の速度に応じて最適なＣＱＩの送信間隔が存在する。この変動速度に応じてＣＱＩの送信間隔を制御する技術が考えられている（下記特許文献３参照）。

Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎについて
また、次世代の通信方式では、高速度のデータ通信を実現するために広い帯域を用いて、通信を行うことが考えられる。しかし、既存業者が使用している帯域が存在するために連続で広い帯域を割り当てることが難しい。そのため不連続な帯域を集めて同時に一つの端末が基地局と通信する技術が必要となってきている（下記非特許文献２参照）。
特開２００４−２０８２３４号公報特開２００６−５０５４５号公報特開２００７−１１０５２９号公報「ＣＱＩｒｅｐｏｒｔａｎｄｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｐｒｏｃｅｄｕｒｅ」、３ＧＰＰ、ＴＳＧ−ＲＡＮＷＧ１Ｍｅｅｔｉｎｇ＃４２ｂｉｓ、Ｒ１−０５１０４５、２００５年１０月「ＴｅｃｈｎｉｃａｌＰｒｏｐｏｓａｌｓａｎｄＣｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓｆｏｒＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ」、３ＧＰＰ、Ｗｏｒｋｓｈｏｐ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、ＲＥＶ−０８０００７、２００８年４月

しかしながら、不連続な複数の帯域を使い、スケジューリング及びＡＭＣを用いて通信を行う場合、帯域によってチャネルの変動速度が異なるため、従来のＣＱＩ送信間隔制御技術をそのまま適用することは困難である。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、不連続な複数の帯域を用いるシステムについても、最適な間隔でＣＱＩを送信できるようにする方法を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、送信装置と受信装置とを備える無線通信システムにおける受信装置において、複数の帯域のいずれかに属するサブチャネルのうち、一つ以上のサブチャネルに割り当てられたデータを受信する受信装置であって、前記受信装置は、前記複数の帯域のそれぞれに基づいて異なるＣＱＩを生成するＣＱＩ部を有し、前記帯域のそれぞれに基づくＣＱＩのうちのいずれか二つを、異なる報告間隔で送信装置に対して報告するＣＱＩ報告部を有することを特徴とする受信装置が提供される。前記ＣＱＩ報告部は、前記異なるＣＱＩ報告間隔を持つ二つの帯域のうち周波数の低い方の帯域に基づくＣＱＩを、周波数の高い方の帯域に基づくＣＱＩよりも長い間隔を空けて報告することが好ましい。前記受信装置は、前記各帯域に基づくＣＱＩを報告する上りリンクリソース割り当てを示す制御情報を下り送信データから分離して前記制御情報を前記ＣＱＩ部に入力する、制御情報分離部を有し、前記制御情報は、前記帯域のそれぞれに基づくＣＱＩ報告タイミングを示す情報を含むようにしても良い。この際、前記ＣＱＩ報告タイミングを示す情報は、前記帯域のそれぞれに基づくＣＱＩを報告するタイミングを一回の報告ごとに指定する情報を含むことが好ましい。また、前記ＣＱＩ報告タイミングを示す情報は、前記帯域のそれぞれに基づくＣＱＩを報告するタイミングを初回だけ指定するとともに、二回目以降の前記帯域にそれぞれに基づくＣＱＩの報告周期を指定する情報を含むことが好ましい。また、前記ＣＱＩ報告部は、前記送信装置と下りリンクで使用する送信帯域と前記ＣＱＩ報告周期との対応関係を共有し、前記送信装置が送信する下りリンクで使用する送信帯域を示す情報から前記対応関係を参照して決定できる前記ＣＱＩ報告周期に従って、前記帯域のそれぞれに基づくＣＱＩを前記送信装置に報告することが好ましい。

また、前記ＣＱＩ部は、前記帯域のそれぞれの帯域に基づくＣＱＩのうち二つ以上を同じフレームで報告するときに、前記フレームでＣＱＩを報告する帯域の全てに基づく一つのＣＱＩを生成することが好ましい。この際、前記ＣＱＩ部は、ＣＱＩ制御部と、サブチャネル選択部と、ＣＱＩ構成部とを有し、前記ＣＱＩ制御部は、前記ＣＱＩを報告する帯域に属する全ての前記サブチャネルの品質を選択してサブチャネル選択部に入力し、前記サブチャネル選択部は、前記入力されたサブチャネルの品質の中から、所定数だけ選択し、選択したサブチャネルを示す情報と前記選択したサブチャネルのチャネル品質を示す情報をＣＱＩ構成部に入力し、前記ＣＱＩ構成部は、入力された前記選択したサブチャネルを示す情報と前記選択したサブチャネルのチャネル品質を示す情報とに基づいてＣＱＩを構成することが好ましい。

また、前記ＣＱＩ報告タイミングを示す情報は、前記各帯域に基づくＣＱＩの報告周期をフレーム単位で指定する情報を含み、前記ＣＱＩは、前記帯域のそれぞれに基づくＣＱＩのうちいずれか一つを含み、さらに、前記制御情報は、前記帯域のいずれか二つのうち、周波数が高い方の帯域の帯域に基づくＣＱＩを周波数が低い方の帯域の帯域に基づくＣＱＩよりも高い頻度で報告することを示す情報を含むことが好ましい。

また、前記制御情報のいずれかは、前記各帯域に基づくＣＱＩの報告周期をフレーム単位で指定する周期的ＣＱＩ制御情報を含み、前記制御情報のいずれかは、前記各帯域に基づくＣＱＩを送るフレームを一回ごとに指定する非周期的ＣＱＩ制御情報を含み、前記受信装置は、制御情報分離部と、非周期的ＣＱＩ部と、周期的ＣＱＩ部と、を具備し、前記制御情報分離部は、下り送信データから非周期的ＣＱＩ制御情報と周期的ＣＱＩ制御情報を分離し、非周期的ＣＱＩ制御情報を非周期的ＣＱＩ部に、周期的ＣＱＩ制御情報を周期的ＣＱＩ部に、それぞれ入力し、非周期的ＣＱＩ部は、非周期的ＣＱＩ制御情報に含まれるＣＱＩを報告する前記帯域に基づくＣＱＩを生成し、周期的ＣＱＩ部は、周期的ＣＱＩ制御情報に含まれるＣＱＩを報告する前記帯域に基づくＣＱＩを生成し、前記ＣＱＩ報告部は、前記非周期的ＣＱＩおよび前記周期的ＣＱＩと前記ＣＱＩ報告タイミングを示す情報に基づいて、送信装置に報告することが好ましい。前記周期的ＣＱＩ制御情報は、前記帯域のいずれか二つに基づくＣＱＩを報告するフレームを同じ周期で割り当てる情報を含み、前記非周期的ＣＱＩ制御情報は、前記二つの帯域のうち周波数が高い方の帯域に基づくＣＱＩを報告するフレームを一回の報告ごとに指定する情報を含むことが好ましい。

また、前記周期的ＣＱＩ制御情報は、前記帯域のいずれか二つの帯域において、周波数が低い方の帯域に基づくＣＱＩを報告するフレームの周期を指定する情報を含み、前記非周期的ＣＱＩ制御情報は、前記二つの帯域のうち周波数が高い方の帯域に基づくＣＱＩを報告するフレームを一回の報告ごとに指定する情報を含み、前記周波数が高い方の帯域に基づくＣＱＩの報告間隔を前記周波数が低い方の帯域に基づくＣＱＩの報告間隔よりも短くすることが好ましい。前記周期的ＣＱＩ制御情報は、前記帯域のいずれか二つの帯域において、周波数が低い方の帯域に基づくＣＱＩを報告するフレームの周期を指定する情報と、周波数が高い方の帯域に基づくＣＱＩを報告するフレームの周期を前記周波数が低い方の帯域に基づくＣＱＩよりも長い周期で指定する情報を含み、前記非周期的ＣＱＩ制御情報は、前記二つの帯域のうち周波数が高い方の帯域に基づくＣＱＩを報告するフレームを一回の報告ごとに指定する情報を含み、前記報告間隔は、前記周波数が高い方の帯域に基づく周期的ＣＱＩと非周期的ＣＱＩを合わせた報告間隔を、前記周波数が低い方の帯域に基づく周期的ＣＱＩの報告間隔よりも短くすることが好ましい。

本発明の他の観点によれば、送信装置と受信装置とを備える無線通信システムにおける送信装置において、複数の帯域のいずれかに属するサブチャネルのうち一つ以上のサブチャネルを受信装置に割り当ててデータを送信する送信装置であって、前記送信装置は、前記帯域のそれぞれに基づくＣＱＩのいずれか二つを異なる報告間隔で受信装置から取得するＣＱＩ取得部を有することを特徴とする送信装置が提供される。前記ＣＱＩ取得部は、前記異なるＣＱＩ報告間隔を持つ二つの帯域のうち、周波数の低い方の帯域に基づくＣＱＩを、周波数の高い方の帯域に基づきＣＱＩよりも長い間隔で取得することが好ましい。前記送信装置は、前記受信装置が各帯域に基づくＣＱＩを報告することを要求する上りリンクリソース割り当てを示す制御情報を生成する制御情報生成部を有し、前記制御情報を送信する制御情報送信部を有し、前記制御情報は、前記帯域のそれぞれに基づくＣＱＩ報告タイミングを示す情報を含むことが好ましい。前記ＣＱＩ報告タイミングを示す情報は、前記帯域のそれぞれに基づくＣＱＩを報告するタイミングを一回ごとに指定する情報を含むことが好ましい。前記ＣＱＩ報告タイミングを示す情報は、前記各帯域に基づくＣＱＩを報告するタイミングを初回だけ指定するとともに、二回目以降の前記各帯域に基づくＣＱＩの報告周期を指定する情報を含むことが好ましい。前記制御情報送信部は、前記受信装置と下りリンクで使用する送信帯域と前記ＣＱＩ報告周期の対応関係を共有し、前記ＣＱＩ報告タイミングを示す情報として、下りリンクで使用する送信帯域を示す情報を送信することが好ましい。

また、前記ＣＱＩ取得部は、前記帯域のうちそれぞれの帯域に基づくＣＱＩを二つ以上同じフレームで取得するときに、前記ＣＱＩを取得する帯域全てに基づく一つのＣＱＩを取得するようにしても良い。或いは、前記ＣＱＩ報告タイミングを示す情報は、前記各帯域に基づくＣＱＩの報告周期をフレーム単位で指定する情報を含み、前記ＣＱＩは、前記帯域のそれぞれに基づくＣＱＩのうちいずれか一つを含み、さらに、前記制御情報は、前記帯域のいずれか二つのうち、周波数が高い方の帯域の帯域に基づくＣＱＩを、周波数が低い方の帯域の帯域に基づくＣＱＩよりも高い頻度で報告することを示す情報を含むことが好ましい。

前記制御情報のいずれかは、前記各帯域に基づくＣＱＩの報告周期をフレーム単位で指定する周期的ＣＱＩ制御情報を含み、前記制御情報のいずれかは、前記各帯域に基づくＣＱＩを送るフレームを一回ごとに指定する非周期的ＣＱＩ制御情報を含むことが好ましい。

また、前記周期的ＣＱＩ制御情報は、前記帯域のいずれか二つに基づく同じ周期でＣＱＩを報告するフレームを割り当てる情報を含み、前記非周期的ＣＱＩ制御情報は、前記二つの帯域のうち周波数が高い方の帯域に基づくＣＱＩを報告するフレームを一回の報告ごとに指定する情報を含むことが好ましい。また、前記周期的ＣＱＩ制御情報は、前記帯域のいずれか二つの帯域において、周波数が低い方の帯域に基づくＣＱＩを報告するフレームの周期を指定する情報を含み、前記非周期的ＣＱＩ制御情報は、前記二つの帯域のうち周波数が高い方の帯域に基づくＣＱＩを報告するフレームを一回の報告ごとに指定する情報を含み、前記周波数が高い方の帯域に基づくＣＱＩの報告間隔を前記周波数が低い方の帯域に基づくＣＱＩの報告間隔よりも短くすることが好ましい。

また、前記周期的ＣＱＩ制御情報は、前記帯域のいずれか二つの帯域において、周波数が低い方の帯域に基づくＣＱＩを報告するフレームの周期を指定する情報と、周波数が高い方の帯域に基づくＣＱＩを報告するフレームの周期を前記周波数が低い方の帯域に基づくＣＱＩよりも長い周期で指定する情報と、を含み、前記非周期的ＣＱＩ制御情報は、前記二つの帯域のうち周波数が高い方の帯域に基づくＣＱＩを報告するフレームを一回の報告ごとに指定する情報を含み、前記報告間隔は、前記二つの帯域のうち、前記周波数が高い方の帯域に基づく周期的ＣＱＩと非周期的ＣＱＩを合わせた報告間隔を、前記周波数が低い方の帯域に基づく周期的ＣＱＩの報告間隔よりも短くすることが好ましい。

本発明の別の観点によれば、複数の帯域のいずれかに属するサブチャネルのうち、一つ以上のサブチャネルを受信装置に対して割り当ててデータを送信する送信装置と、前記データを受信する受信装置と、からなる無線通信システムであって、前記受信装置は、前記帯域に基づくＣＱＩを生成するＣＱＩ部を有し、前記帯域のいずれか二つに基づくＣＱＩを異なる報告間隔で送信装置に報告するＣＱＩ報告部を有し、前記送信装置は、前記二つの帯域のそれぞれに基づくＣＱＩを前記報告間隔で前記受信装置から取得するＣＱＩ取得部を有すること、を特徴とする無線通信システムが提供される。

本発明のさらに別の観点によれば、送信装置と受信装置とを備える無線通信システムにおける受信装置において、複数の帯域のいずれかに属するサブチャネルのうち、一つ以上のサブチャネルに割り当てられたデータを受信する受信方法であって、前記複数の帯域のそれぞれに基づいて異なるＣＱＩを生成するステップと、前記帯域のそれぞれに基づくＣＱＩのうちのいずれか二つを、異なる報告間隔で送信装置に対して報告するステップと、有することを特徴とする受信方法が提供される。

本発明は、上記に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであっても良く、該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体であっても良い。プログラムは、インターネットなどの伝送媒体によって取得されるものであっても良い。

本発明によれば、受信装置は両帯域のチャネルの変動に合った頻度でＣＱＩを報告し続けることができ、通信帯域全体としてチャネル品質情報を効率よく報告することができる。従って、全部の帯域に関するＣＱＩを報告して通信を行うときのスケジューリング及びＡＭＣの効果が高くなりシステム全体の伝送効率が向上する。

本明細書は本願の優先権の基礎である日本国特許出願２００８−２２７１６４号の明細書および／または図面に記載される内容を包含する。

図１Ａは、二つの異なる帯域で通信するときのチャネル変動の例を示した図である。図１Ｂは、逆に、周波数の高い帯域に適した間隔で全帯域のＣＱＩを送信した例を示す図である。本発明の第１の実施の形態による受信装置の一構成例を示す機能ブロック図である。本実施の形態に係る送信装置の一構成例を示す機能ブロック図である。受信装置と送信装置との間における、情報のやり取りの例を示すシーケンス図である。図４において、バンド（周波数帯）が３以上の場合のシーケンス図であり、ＣＱＩの送信間隔を示したシーケンス図である。図２の受信装置におけるＣＱＩ部について示す図である。図７Ａは、適応変調によりチャネル品質情報に基づいて決定するＭＣＳの一例を示す図である。ＭＣＳを送信装置へ報告するための表である。本発明の第２の実施の形態における、受信装置と送信装置における、フレーム単位での関係を示す図である。本発明の第２の実施の形態における送信タイミングを示すシーケンス図である。図９の変形例であるシーケンス図である。本発明の第３の実施の形態におけるＣＱＩの送信タイミングをシーケンス図で示した図である。本発明の第４の実施の形態におけるＣＱＩの送信タイミングをシーケンス図で示した図である。本発明の第４の実施の形態における受信装置の構成例を示す図である。図１３における非周期的ＣＱＩ部の構成について詳細に示した図である。Ｓが１以上の場合で、高周波数帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩを周期的ＣＱＩでも報告する場合のシーケンス図である。Ｋが０の場合で、高周波数帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩを周期的ＣＱＩでは報告しない場合のシーケンス図である。

受信装置２００、アンテナ２０１、無線受信部２０２、ＧＩ（ＧｕａｒｄＩｎｔｅｒｖａｌ）除去部２０３、ＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）部２０４、チャネル推定部２０５、チャネル補償部２０６、デマッピング部２２２、復号化部２２３、制御情報分離部２２１、ＣＱＩ部２０９、符号化部２１０、マッピング部２１１、フレーム構成部２１２、ＩＦＦＴ（ＩｎｖｅｒｓｅＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）部２１３、ＧＩ挿入部２１４、無線送信部２１５。

送信装置３００、アンテナ３０１、無線受信部３０２、ＧＩ除去部３０３、ＦＦＴ部３０４、上りチャネル推定部３０５、上りチャネル補償部３０６、デマッピング部３０７、復号化部３０８、ＣＱＩ分離部３０９、下りチャネル復元部３１０、スケジューリング部３１１、制御情報生成部３５１、符号化部３１２、マッピング部３１３、フレーム構成部３１４、帯域分離部３５２、ＩＦＦＴ部３１５、ＧＩ挿入部３１６、無線送信部３１７。

まず、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら以下に説明を行う。

本明細書では、ＣＱＩを受信し、情報データを送信する通信機器を送信装置と呼び、情報データを受け取り、ＣＱＩを送信する通信機器を受信装置と呼ぶ。送信装置から受信装置への通信を下りリンクと呼び、受信装置から送信装置への通信を上りリンクと呼ぶ。

以下に、本発明の第１の実施の形態による無線通信装置について説明する。図１Ａ及び図１Ｂを参照しながら、チャネル変動の違いについて説明を行う。

受信装置が送信装置に対して相対的に移動しているとき、その移動に伴うドップラー効果の影響等によりチャネルが変動する。そのチャネル変動速度（つまりドップラー周波数）は、受信装置の移動速度とチャネルの周波数とに比例する。このため、同じ受信装置においても、低周波数帯域のチャネルの変動速度よりも高周波数帯域のチャネルの変動速度の方が速くなる。

図１Ａは、二つの異なる帯域で通信するときのチャネル変動の例を示した図である。図１Ａでは、上の図のように、低周波数帯域に適した間隔で全帯域のＣＱＩを送信した時の例を示している。図中の縦方向に延びる実線は、時間軸（横軸）上において、ＣＱＩを送信するタイミングを示したものである。このとき、低周波数帯域では、送信装置に報告したＣＱＩによって、実際のチャネル変動を十分な精度で報告できることがわかる。

一方、図１Ａの下図に示すように、高周波数帯域にとっては、チャネルの変動速度に対して図１に示すＣＱＩ送信間隔は広すぎる。そのため、送信装置に報告したＣＱＩでは実際のチャネル変動を十分な精度で報告できてないことがわかる。

図１Ｂは、逆に、周波数の高い帯域に適した間隔で全帯域のＣＱＩを送信した例を示す図である。図１Ａの場合とは異なり、下図のように、高周波数帯域でも、十分な精度で実際のチャネル変動を報告できることがわかる。しかしながら、上図のように、低周波数帯域では、ＣＱＩの送信間隔が狭すぎて、低周波数帯域にとっては必要以上の回数のＣＱＩを送っていることになる。つまり、チャネル品質の報告が非効率となっていることになる。

そこで、本実施の形態による無線通信技術においては、それぞれの帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩは、搬送波周波数が高くなるほど、送信間隔を短くし、逆に、搬送波周波数が低くなるほど送信間隔を長くすることを特徴とする。これにより、受信装置は各帯域のチャネルの変動に合った間隔でＣＱＩを報告し続けることができ、通信帯域全体としてチャネル品質情報を効率よく報告することができる。結果的に、全部の帯域に関するＣＱＩを報告して通信を行うときのスケジューリング及びＡＭＣの効果が高くなりシステム全体の伝送効率が向上する。

以下、一具体例として、下りリンクに周波数軸上で互いに直交するサブキャリアを用いたＯＦＤＭ通信方式を用いて無線通信技術に本発明を適用した例について説明する。但し、複数キャリアを用いてデータを伝送する他の通信方式に対して本発明を適用することもでき、ＯＦＤＭ通信方式は一例として示すものである。また、上りリンクに関しては、一つの帯域のみをＯＦＤＭ通信方式で通信する装置の構成を例として説明するが、上りリンクに関しては、シングルキャリアでも良いし、ＯＦＤＭ以外のマルチキャリアを用いる通信方式でも良い。さらに、上りリンクにも複数の帯域を用いる通信方式でも良い。

以下に、本発明の第１の実施の形態による無線通信技術における受信装置および送信装置の詳細な構成について説明を行う。

１）受信装置
ａ）受信装置受信部
図２は、本実施の形態による受信装置２００の一構成例を示す機能ブロック図である。図２に示すように、受信装置２００は、アンテナ２０１、無線受信部２０２、ＧＩ（ＧｕａｒｄＩｎｔｅｒｖａｌ）除去部２０３、ＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）部２０４、チャネル推定部２０５、チャネル補償部２０６、デマッピング部２２２、復号化部２２３、制御情報分離部２２１、ＣＱＩ部２０９、符号化部２１０、マッピング部２１１、フレーム構成部２１２、ＩＦＦＴ（ＩｎｖｅｒｓｅＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）部２１３、ＧＩ挿入部２１４、および、無線送信部２１５を有している。図２では、無線受信部２０２、ＧＩ（ＧｕａｒｄＩｎｔｅｒｖａｌ）除去部２０３、ＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）部２０４、チャネル推定部２０５、およびチャネル補償部２０６は、帯域毎に設けている例を示しているが、１組のみ設けておき、帯域毎に逐次的に処理を行うように構成しても良い。

図２に示すように、受信装置２００は、送信装置３００（図３）が送信した下りリンク信号をアンテナ２０１で受信し、受信した信号を無線受信部２０２に入力する。この無線受信部２０２は帯域毎に設けられている。無線受信部２０２は、それぞれ、対応する帯域の信号のみを受信信号から分離し、ベースバンドのデジタル信号へ変換しＧＩ除去部２０３に入力する。ＧＩ除去部２０３は、ベースバンドデジタル信号からＧＩを除去して、ＦＦＴ部２０４に入力する。

ＦＦＴ部２０４は、ＧＩが除去されたベースバンドデジタル信号に対してＦＦＴを行って各サブキャリアの変調シンボルを分離し、チャネル推定部２０５とチャネル補償部２０６に入力する。チャネル推定部２０５は、サブキャリア毎にチャネル推定を行い、その推定値をサブキャリア毎にチャネル補償部２０６に入力する。チャネル補償部２０６は、サブキャリア毎のチャネル推定値に基づいて変調シンボルにチャネル補償を施し、デマッピング部２２２に入力する。

ここで、無線受信部２０２、ＧＩ除去部２０３、ＦＦＴ部２０４、チャネル推定部２０５、および、チャネル補償部２０６は帯域毎に設けられ、帯域毎に処理が行われる。

デマッピング部２２２は、全帯域の各サブキャリアの変調方式に基づいて変調シンボルからデータの復調を行い、復調したデータを復号化部２２３に入力する。復号化部２２３は、符号化方式に基づいて復調したデータの復号を行い、制御情報分離部２２１に入力する。制御情報分離部２２１は、復号されたデータから制御情報を分離し、制御情報をＣＱＩ部２０９に入力する。また、制御情報以外のデータを情報データとして出力する。

ＣＱＩ部２０９は、各帯域に対応するチャネル推定部２０５から受け取ったチャネル推定値に基づいてＣＱＩを生成し、ＣＱＩを符号化部２１０に出力する。ＣＱＩ部２０９の詳細については後述する。

ｂ）受信装置送信部符号化部２１０は、情報データとＣＱＩとを符号化し、符号化したデータをマッピング部２１１に入力する。マッピング部２１１は、符号化したデータとＣＱＩをサブキャリア毎にマッピングして変調シンボルを生成し、サブキャリア毎にフレーム構成部２１２に送信データを入力する。

フレーム構成部２１２は、変調シンボルを用いてフレームを構成し、ＩＦＦＴ部２１３にフレームを入力する。ＩＦＦＴ部２１３は、フレーム構成された変調シンボルに対し、ＩＦＦＴを行い、ベースバンドデジタル信号を生成して、ＧＩ挿入部２１４にベースバンドデジタル信号を入力する。ＧＩ挿入部２１４は、ベースバンドデジタル信号に対しＧＩを付加し、無線送信部２１５に入力する。無線送信部２１５は、ＧＩが付加されたベースバンドデジタル信号を搬送波の周波数にアップコンバージョンし、上りリンク信号として、アンテナ２０１に入力する。アンテナ２０１は、上りリンク信号を送信装置３００へ送信する。

尚、上述のＣＱＩ部２０９、符号化部２１０、マッピング部２１１、フレーム構成部２１２、ＩＦＦＴ部２１３、ＧＩ挿入部２１４、無線送信部２１５を、まとめてＣＱＩ報告部２５０と称する。

ｃ）ＣＱＩ部の詳細
以下において、ＣＱＩ部２０９の詳細について説明する。図６は、図２の受信装置におけるＣＱＩ部２０９について示す図である。ＣＱＩ制御部４０１は、制御情報分離部２２１から受け取った制御情報に基づく報告タイミングで、前記制御情報に基づく報告帯域におけるサブチャネル推定値を、サブチャネル選択部４０２に入力する。

サブチャネル選択部４０２は、受け取ったサブチャネル推定値に基づいて、所定の数(Ｍ個)のサブチャネルを選択し、選択したサブチャネルを示す情報と、選択したチャネルの品質と、をＣＱＩ構成部４０３に入力する。ＣＱＩ構成部４０３は、所定のフォーマットに基づいて、選択したチャネルの品質と選択したチャネルを示す情報とを用いてＣＱＩを構成し、符号化部２１０に入力する。ここで、チャネル品質として、前記サブチャネルに属するサブキャリアのＳＮＲ、ＳＩＮＲ，ＣＩＮＲのそれぞれの平均値を用いる。また、その他にも前記サブチャネルに含まれるサブキャリアの中で最低の品質を、前記サブチャネルのチャネル品質として用いてもよいし、受信端末が要求するＭＣＳを示す情報をチャネル品質として用いてもよい。

２）送信装置
ａ）送信装置受信部
図３は、本実施の形態に係る送信装置３００の一構成例を示す機能ブロック図である。送信装置３００は、アンテナ３０１、無線受信部３０２、ＧＩ除去部３０３、ＦＦＴ部３０４、上りチャネル推定部３０５、上りチャネル補償部３０６、デマッピング部３０７、復号化部３０８、ＣＱＩ分離部３０９、下りチャネル復元部３１０、スケジューリング部３１１、制御情報生成部３５１、符号化部３１２、マッピング部３１３、フレーム構成部３１４、帯域分離部３５２、ＩＦＦＴ部３１５、ＧＩ挿入部３１６、および、無線送信部３１７を有している。図３では、ＩＦＦＴ部３１５、ＧＩ挿入部３１６、および、無線送信部３１７は信号の通信帯域毎に設けられているが、１組のみ設けて帯域毎に逐次的に処理を行う構成としても良い。

図３に示すように、アンテナ３０１は、受信装置が送信した上りリンク信号を受信する。受信した信号を無線受信部３０２に入力する。無線受信部３０２は、受信した信号をベースバンドのデジタル信号に変換し、変換した信号をＧＩ除去部３０３に入力する。

ＧＩ除去部３０３は、上記のベースバンドデジタル信号からＧＩを除去し、ＧＩが除去されたベースバンドデジタル信号をＦＦＴ部３０４に入力する。ＦＦＴ部３０４は、ＧＩが除去されたベースバンドデジタル信号に対してＦＦＴを行い、各サブキャリアの変調シンボルを分離し、上りチャネル推定部３０５と上りチャネル補償部３０６とにサブキャリア毎に入力する。上りチャネル推定部３０５は、チャネル推定を行い、その推定値を上りチャネル補償部３０６に入力する。上りチャネル補償部３０６は上りチャネル推定部３０５から受け取ったチャネル推定値に基づいて、ＦＦＴ部から受け取ったサブキャリア毎の変調シンボルにチャネル補償を施し、デマッピング部３０７に入力する。デマッピング部３０７は、各サブキャリアの変調方式に基づいて変調シンボルの復調を行い、復調したデータを復号化部３０８に入力する。復号化部３０８は符号化方式に基づいて復調したデータの復号を行い、ＣＱＩ分離部３０９に入力する。ＣＱＩ分離部３０９は、復号化部３０８から受け取ったデータからＣＱＩを分離して、下りチャネル復元部３１０に入力し、それ以外の信号を情報データとして出力する。下りチャネル復元部３１０は、ＣＱＩ分離部３０９が分離したＣＱＩに基づいて、下りのサブチャネル毎のチャネル品質を復元する。

尚、無線通信部３０２、ＧＩ除去部３０３、ＦＦＴ部３０４、上りチャネル推定部３０５、上りチャネル補償部３０６、デマッピング部３０７、復号化部３０８、ＣＱＩ分離部３０９、下りチャネル復元部３１０を、まとめてＣＱＩ取得部３５０と称する。

ｂ）スケジューリング部の詳細
スケジューリング部３１１は、下りチャネル復元部３１０から受け取った各受信装置２００の下りチャネル品質情報に基づいて、各受信装置２００に対し、どの送信帯域の、どのサブチャネルを用いて、どのＭＣＳを使用して送信するかを決定する。また、このときに、上記下りチャネル品質情報に加えて、各受信装置２００が必要なデータ伝送レートや受信装置２００に送信する必要のあるデータの量に基づいて、どのサブチャネルを用いて、どのＭＣＳを使用して送信するかを決定するようにしてもよい。さらに、スケジューリング部３１１は、決定した結果を符号化部３１２とマッピング部３１３とフレーム構成部３１４に入力する。このとき、スケジューリング部３１１は、次に受信装置が返すＣＱＩに対する制御情報を符号化部３１２に入力する。また、同時にどのサブチャネルにどのＭＣＳで送信するかという割り当て結果を示す情報も符号化部３１２に入力する。

ここで、各受信装置２００に対するサブチャネルの割り当て方には、それぞれのサブチャネルにおいて最も良いチャネル品質を示す受信装置２００にそのサブチャネルを割り当てる方法（ＭＡＸ−ＣＩＲ）を用いることとする。尚、本実施の形態では、ＭＡＸ−ＣＩＲ法を用いた例について説明するが、その他の各受信装置２００に対する割り当て方、例えばＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌＦａｉｒｎｅｓｓなどを用いてもよい。

また、この方法以外にも、チャネル品質情報に加えて送信装置３００が持つ他の情報を用いて割り当て方を変えるようにしてもよい。例えば、スケジューリング部３１１は、チャネル品質情報に加え、各受信装置２００で必要なデータの伝送レートによって割り当てるサブチャネルを制御してもよい。割り当てるサブチャネルのレートを制限しても十分要求する伝送レートを満たせる受信装置２００に関しては、割り当てるサブチャネルを制限するという方法を用いてもよい。さらに、送る必要のあるデータの量が多い受信装置に対しては、他の受信装置よりも優先的にサブチャネルを割り当ててもよい。

次に、割り当てられたサブチャネルに対するＭＣＳの決定方法の一例について説明する。図７Ａは、適応変調によりチャネル品質情報に基づいて決定するＭＣＳの一例を示す図である。チャネル品質が最も悪いときから良いときまで、図７Ａに示すような順番で、ＭＣＳを変化させる。図７Ａの最もＳＩＮＲが低いときは何も送らないことを示している。つまり、「チャネル品質が悪すぎるため、最も低いレートのＭＣＳでも要求する誤り率特性を満たせない」という状態を表している。このとき、二つのＭＣＳを変える閾値は、たとえば以下のように決める。

送信装置と受信装置とが一対一で通信を行う伝搬路において、白色ガウス雑音だけが加わり、フェージングが起こらないという環境を考える。パケット誤り率をある所望の値以下に抑えながら通信を行うとする。ＳＩＮＲが変化すると、各々のＭＣＳにおけるパケット誤り率が変化する。図７Ａに示すチャネル品質の低い領域の方が、電力の大きい雑音に強い。その反面、雑音電力が小さいときは、図７Ａに示すチャネル品質の高い領域のＭＣＳもパケット誤り率が小さくなり、所望のパケット誤り率を満たす。従って、白色ガウス雑音がある電力に達したときに、チャネル品質の高い側のＭＣＳが所望のパケット誤り率を満たす。このとき、低い側にあるＭＣＳではなく、レートの高いＭＣＳを選択する。そのときのチャネル品質が高い側のＭＣＳが所望のパケット誤り率を満たすか満たさないかの境界の雑音電力に対応するチャネル品質を、ＭＣＳの閾値とする。パケット誤り率の他にスループットが最大になるような閾値を用いてＭＣＳを切り替えてもよいし、その他の適応的にＭＣＳを制御する方法を用いても良い。

またＭＣＳを送信装置へ報告する方法には、例えば、図７Ｂに示すような表を、送信装置と受信装置とで共有しておき、ＭＣＳの一つずつに対応した「ＣＱＩｉｎｄｅｘ」（図７Ｂ右端の縦の列に対応）をフィードバックする方法がある。ここで、図７ＢのＣＱＩｉｎｄｅｘ＝０の場合の「ｏｕｔｏｆｒａｎｇｅ」は図７Ａの一番下の段と同様に、「チャネル品質が悪すぎるため、最も低いレートのＭＣＳでも要求する誤り率特性を満たせない」という状態を示している。

ｃ）制御情報生成部概要
また、ここで、制御情報生成部３５１は、制御情報を生成して符号化部３１２に入力する。送信装置は、この制御情報生成部３５１において生成する制御情報を、受信装置に報告することで、ＣＱＩ送信間隔の制御と報告帯域との切り替えを行う。詳細な動作については後述する。

ｄ）送信装置送信部
図３の符号化部３１２は、各受信装置２００の各サブキャリアに割り当てられたＭＣＳに基づいて、情報データと割り当て情報と制御情報とを符号化し、マッピング部３１３に入力する。マッピング部３１３は、各受信装置２００の各サブキャリアに割り当てられたＭＣＳに基づいて、符号化されたデータをサブキャリア毎にマッピングして変調シンボルを生成し、フレーム構成部３１４にサブキャリア毎に入力する。フレーム構成部３１４は、スケジューリング部３１１が入力したＭＣＳ情報に基づいて、変調シンボルを用いてフレームを構成し、フレーム構成された変調シンボルを、帯域ごとにＩＦＦＴ部３１５に入力する。ＩＦＦＴ部３１５は、フレーム構成された変調シンボルに対し、ＩＦＦＴを行ってベースバンドデジタル信号を作成し、ＧＩ挿入部３１６にベースバンドデジタル信号を入力する。ＧＩ挿入部３１６は、ベースバンドデジタル信号に対し、ＧＩを付加し、ＧＩを付加したベースバンドデジタル信号を無線送信部３１７に入力する。無線送信部３１７は、ＧＩが付加されたベースバンドデジタル信号を搬送波周波数にアップコンバージョンして、アンテナ３０１を用いて受信装置２００へ、送信データを送信する。

このとき、ＩＦＦＴ部３１５、ＧＩ挿入部３１６、無線通信部３１７は、通信帯域毎に存在する。それぞれの無線送信部３１７は、アップコンバージョンした信号を合成した下りリンク信号をアンテナ２０１に入力する。アンテナ２０１は、下りリンク信号を送信装置２００へ送信する。

尚、制御情報生成部３５１、スケジューリング部３１１、符号化部３１２、マッピング部３１３、フレーム構成部３１４、帯域分離部３５２、ＩＦＦＴ部３１５、ＧＩ挿入部３１６、無線送信部３１７、をまとめて制御情報送信部（３６０）と呼ぶ。

次いで、制御情報生成部３５１において行われるＣＱＩの送信間隔と報告帯域の制御方法について説明する。

図４は、受信装置と送信装置との間における、情報のやり取りの例を示すシーケンス図である。点線軸の矢印は、高周波数帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩを送信することを、破線軸の矢印は、低周波数帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩを送信することを、実線軸の矢印は、送信装置が受信装置からフィードバックされたＣＱＩに基づいて、スケジューリング及び適応変調を行ったデータフレームの送信を示すものである。通信に用いる帯域が二つの場合は、送信間隔は図４に示すような送信間隔Ｔとなるように、送信間隔を制御する。ここで、間隔Ｔ_Ｈで高周波数帯域に基づくＣＱＩを送信し、間隔Ｔ_Ｌで低周波数帯域に基づくＣＱＩを送信する。Ｔ_ＨとＴ_Ｌは、必ずしも一定でなくてもよいが、図４に示したように、常にＴ_Ｈ＜Ｔ_Ｌが成立するようにすることが本発明の特徴である。また、Ｔ_ＨとＴ_Ｌが一定でないとの意図は、ＣＱＩ報告のタイミングが周期的である場合以外もこの実施例に含める趣旨である。

図５は、上記図４において、バンド（周波数帯）が３以上の場合のシーケンス図であり、ＣＱＩの送信間隔を示したシーケンス図である。すなわち、本実施の形態による通信技術は、帯域が３つ以上の場合にも適用できる。

図５において、Ｔ_Ｈは、高周波数帯域に基づくＣＱＩを送信する間隔を示しており、Ｔ_Ｌは、低周波数帯域に基づくＣＱＩを送信する間隔を示しており、Ｔ_Ｍは、高周波数帯域と低周波数帯域との間の周波数を持つ帯域に基づくＣＱＩを送信する間隔を示している。

Ｔ_Ｈ、Ｔ_ＭおよびＴ_Ｌは、必ずしも一定でなくてもよいが、図５に示したように、常にＴ_Ｈ＜Ｔ_Ｍ＜Ｔ_Ｌが成立するようにＣＱＩを送信する。送信装置は、受信装置から前記間隔で送信したそれぞれの帯域に基づくＣＱＩに基づいてスケジューリング及び適応変調を行う。

尚、上記のＣＱＩ送信間隔は、搬送波周波数に基づいて決定したが、さらに受信装置の移動速度にも基づいて、高周波数帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩほど間隔を短く、低周波数帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩほど間隔が長くなるように決めてもよい。

ｅ）ＣＱＩ制御情報
送信装置は、制御情報生成部３５１で、受信装置に対して、図４、図５を参照して説明したようなタイミングでＣＱＩを報告させるような制御情報を生成し、この制御情報を受信装置へと伝える。この制御情報としては、以下に説明するようなものが好ましい。

ＣＱＩを送る上りリンクのリソースを割り当てることは、つまり、送信タイミングと、送信に用いるサブチャネルと、の二つを指定することである。

以下の（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）は、ＣＱＩの送信タイミングを指定する情報、（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｂ３）は、ＣＱＩを送信するサブチャネルを指定する情報について説明するものである。（Ａ１）、（Ａ２）（Ａ３）から一つと、（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｂ３）から一つを選んだいかなる組み合わせを用いてＣＱＩ送信用リソースを割り当ててもよい。また、各帯域でＣＱＩ送信用のリソースの指定方法が異なっていてもよい。

（Ａ１）：ＣＱＩを送信するタイミングを所定のＣＱＩ送信回数毎に個別に指定する情報を含む制御情報である。

（Ａ２）：最初のＣＱＩを送信するタイミングを指定し、同時に送信周期を指定する制御情報である。

（Ａ３）：どの下りリンク用サブチャネルでデータを通信するかを報告する情報を含む制御情報である。このとき、下りリンクに割り当てるサブチャネルと上りリンクでＣＱＩを送信するタイミングを一対一に対応させる。その対応関係は、送受信装置で共有している。下りのサブチャネルの割り当て情報を見れば、受信装置はどのタイミングでＣＱＩを送信すればいいか知ることができるようになっている。

（Ｂ１）：ＣＱＩを送信するために用いるサブチャネルを指定する情報を含む制御情報である。

（Ｂ２）：最初のＣＱＩを送信するために用いる上りリンク用サブチャネルを指定する情報を含む制御情報である。受信装置はその後、同じサブチャネルを用いてＣＱＩを送信する。

（Ｂ３）：どの下りリンク用サブチャネルでデータを通信するかを報告する情報を含む制御情報である。このとき、下りリンクに割り当てるサブチャネルと上りリンクに割り当るＣＱＩの送信用サブチャネルを一対一に対応させる。その対応関係は送受信装置で共有している。下りのサブチャネルの割り当て情報を見れば、受信装置はどのサブチャネルでＣＱＩを送信すればいいか知ることができるようになっている。

以上に説明したように、本実施の形態によれば、複数の帯域の中で、高い周波数を持つ帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩほど報告する頻度を上げて、低い周波数を持つ帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩほど報告する頻度を下げるようにしたことにより、各々の帯域の異なるチャネルの変動速度に則した報告間隔でＣＱＩを報告することができる。

これにより、通信帯域全体としてチャネル品質情報を効率よく報告することができ、結果的に、全部の帯域に関するＣＱＩを報告して通信を行うときのスケジューリング及びＡＭＣの効果が高くなりシステム全体の伝送効率が向上するという利点がある。

ｆ）ＣＱＩフォーマット
また、本実施の形態では、ＣＱＩのフォーマットとして、上記報告帯域に属するサブチャネル推定値からＭ個を選択して、選択したチャネルの品質と選択したチャネルを示す情報を報告する方法を例にして説明した。ＣＱＩ部のブロック構成は、図６と異なるものであるが、それ以外にも例えば以下に挙げるようなものでも良いし、その他のＣＱＩフォーマットでも良い。

（１）上記報告帯域に属するサブチャネル推定値からＭ個を選択して、選択したチャネルの品質の平均値と選択したチャネルを示す情報を報告する方法。

（２）上記報告帯域内の全サブチャネルについてのチャネル品質の平均値を報告する方法。

（３）上記報告帯域に含まれる全てのサブチャネルの品質を報告する方法。

（４）各サブチャネルのチャネル品質をＤＣＴ変換してそのうち低い次数の係数をＭ個報告する方法。

また図３は送信装置がＯＦＤＭ方式でデータを送信する場合について書いたが、それ以外にもＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式で送信を行っても良い。この場合、送信装置はマッピング部とフレーム構成部の間に、１つの受信装置へ送信する変調シンボルを複数個用いてＤＦＴ（ＤｅｓｃｒｅｔｅＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ：離散フーリエ変換）するＤＦＴ部を挿入する。これに対応して、図２に示した受信装置にもチャネル補償部２０６のあとに帯域毎に、チャネル補償した変調シンボルをＩＤＦＴ(ＩｎｖｅｒｓｅＤｉｓｃｒｅｄｅＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ：逆離散フーリエ変換）するＩＤＦＴ部を挿入する。これによりＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭが実現出来る。

また、送信装置が、ＭＣ−ＣＤＭＡ方式で送信を行っても良い。この場合、送信装置はマッピング部とフレーム構成部の間に、１つの受信装置へ送信する変調シンボルを複数個用いてウォルシュ符号などで拡散する拡散部を挿入する。これに対応して、図２に示した受信装置にもチャネル補償部２０６のあとに帯域毎に、チャネル補償した変調シンボルを逆拡散する逆拡散部を挿入する。これによりＭＣ−ＣＤＭＡが実現出来る。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

本発明の実施の形態による無線通信技術は、データを一定の時間長を持ったフレームで区切られた単位で送受信する通信システムにおいて、各々の帯域に基づくＣＱＩを周期的に送信する場合に関するものである。

送信装置および受信装置のその他の構成は第１の実施の形態（図２、図３）と同様であり、その説明は省略する。以下に本実施の形態における特徴であるＣＱＩ送信タイミングに関する詳細な説明をする。

本実施の形態は、上りと下りとの両方で、一定のフレーム長を持つ場合の実施の形態である。本実施の形態において前提となるＡＭＣおよびスケジューリングのための送受信フレームの関係について、説明する。図８は、受信装置と送信装置における、フレーム単位での関係を示す図である。

図８に示すように、まず、下りフレームＡを、矢印に示すように、受信装置が受信する。その後、受信装置は前記下りフレームＡを用いてチャネル推定を行い、その結果に基づいてＣＱＩを生成して上りリンクのフレームＢで送信装置に報告する。その後、送信装置は、受信したフレームＢに含まれるＣＱＩを用いて、スケジューリング及びＡＭＣを行い、フレームＣでデータを送信する。図８で示したように、フレームＡ、Ｂ、Ｃのタイミングは同時になることはなく、Ａ、Ｂ、Ｃの順番に時間方向にずれていることがわかる。

また、このフレームＡ、Ｂ、Ｃの相対的な送信タイミングは固定されている。チャネル推定用フレームＡがＮフレーム長だけずれたとすると、フレームＢ、Ｃも、Ｎフレーム長だけ同じ方向にずれることになる。ここでＮは整数である。この下りフレームと上りフレームとの関係は、本実施の形態以降の全ての実施の形態においても同様のものとする。

以下、ＣＱＩの報告周期がＮフレームというのは、Ｎフレームに一回ＣＱＩを含むデータを送信するということを意味する。

本実施の形態においては、図９に示したような送信タイミングでＣＱＩを送信する。図９では、高周波数帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩをＬフレームに一回を返す（点線軸の矢印）。そのうち、Ｋ回に一回、つまり、Ｋ×Ｌフレームに一回は、高周波数帯域と低周波数帯域とのチャネル品質両方に基づくＣＱＩを返す（一点鎖線軸の矢印）。ここで、Ｋ、Ｌは自然数である。

具体的なＣＱＩフォーマットでは、以下のような例が挙げられる。高周波数帯域に基づくＣＱＩのみを返す時は、第一の実施形態で説明したように図６のＣＱＩ部４００において、高周波数帯域を選択して生成したＣＱＩを返す。高周波数帯域と低周波数帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩを返すフレームが重なった時は、図６のＣＱＩ部４００において、両帯域の全てのサブチャネルの中から受信端末がＭ個のサブチャネルを選択して、そのＭ個のサブチャネルを示す情報と、Ｍ個のサブチャネルの品質を示す情報を示すＣＱＩを返す。このとき、高周波数帯域に基づくＣＱＩと低周波数帯域に基づくＣＱＩとの二つを同時に返したと見なすことができる。

従って、両帯域のＣＱＩの報告の周期性を崩さずに、低周波数帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩの長い報告周期、高周波数帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩの短い報告周期を実現することができる。

尚、本実施の形態による送信タイミングを示すシーケンス図に関して、図９を参照しながら説明したが、以下の図１０に示す方法であっても良い。図１０に示すタイミングチャート図で示す送信周期となるように、点線軸の矢印に示す高周波数帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩをＬフレームに一回返し、破線軸の矢印に示す低周波数帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩをＰフレームに一回返す。ここで、Ｌ、ＰはＬ＜Ｐを満たす自然数である。図では、２Ｌ＝Ｐである。ここで、Ｌ、Ｐは自然数であるため、必ず、高周波数帯域と低周波数帯域との両方のＣＱＩを同時に返すタイミングが存在し（一点鎖線軸の矢印）、そのときは、両方の帯域に基づくＣＱＩを一つ返す。

ａ）ＣＱＩ制御情報
送信装置は、制御情報生成部３５１で、受信装置に図１０で説明したようなタイミングでＣＱＩを報告させるような制御情報を生成して、受信装置へと伝える。送信装置は、本実施の形態においても第１の実施の形態で説明したものと同様の形式用いて制御情報を生成する。

ｂ）ＣＱＩフォーマット
具体的なＣＱＩフォーマットとしては以下に説明するものが挙げられる。高周波数帯域に基づくＣＱＩのみを返す時は、図６のＣＱＩ制御部４００によって、高周波数帯域を選択して生成したＣＱＩを返す。低周波数帯域に基づくＣＱＩのみを返す時は、図６のＣＱＩ制御部４００によって、低周波数帯域を選択して生成したＣＱＩを返す。高周波数帯域と低周波数帯域とのチャネル品質に基づくＣＱＩを返すフレームが重なった時は、図６のＣＱＩ制御部４００によって、両帯域の全てのサブチャネルの中から受信端末がＭ個のサブチャネルを選択し、そのＭ個のサブバンドを示す情報と、Ｍ個のサブバンドの品質を示す情報を示すＣＱＩとを返す。このようにして、同一フレームで両周波数帯域に基づくＣＱＩを返さなければならないフレームも含めて、両方の周波数帯域に関するＣＱＩを周期的に返すことができる。

以上の方法を用いることにより、本実施の形態では、受信装置は両帯域のチャネルの変動に合った周期でＣＱＩを報告することができ、通信帯域全体としてチャネル品質情報を効率よく報告することができる。その結果として、全部の帯域に関するＣＱＩを報告して通信を行うときのスケジューリング及びＡＭＣの効果が高くなりシステム全体の伝送効率が向上するという利点がある。

尚、本実施の形態では、通信する帯域が二つである場合について説明したが、３つ以上の帯域を有する場合についても同様に適応できる。

ｃ）ＣＱＩフォーマット
本実施の形態では、ＣＱＩのフォーマットの一例として、上記報告帯域に属するサブチャネル推定値からＭ個を選択して、選択したチャネルの品質と選択したチャネルを示す情報を報告する方法を用いた例について説明した。

ＣＱＩ部のブロック構成は図６と異なるものとなるが、上記以外にも、例えば以下に挙げるような方法でも良いし、その他のＣＱＩフォーマットでも良い。

（１）上記報告帯域に属するサブチャネル推定値からＭ個を選択して、選択したチャネルの品質の平均値と選択したチャネルを示す情報を報告する方法である。同じフレームで二つ以上の帯域のＣＱＩを返す時は、上記二つ以上の帯域に含まれるサブチャネル全てからＭ個を選択して、選択したチャネルの品質の平均値と選択したチャネルを示す情報とを報告する。

（２）上記報告帯域内の全サブチャネルについてのチャネル品質の平均値を報告する方法である。同じフレームで二つ以上の帯域のＣＱＩを返す時は、二つ以上の帯域に含まれるサブチャネル全てのチャネル品質の平均値を報告する。

（３）上記報告帯域に含まれる全てのサブチャネルの品質を報告する方法である。同じフレームで二つ以上の帯域のＣＱＩを返す時は、二つ以上の帯域に含まれるサブチャネル全てのチャネル品質を報告する。

（４）各サブチャネルのチャネル品質をＤＣＴ変換してそのうち低い次数の係数をＭ個報告する方法である。同じフレームで二つ以上の帯域のＣＱＩを返す時は、二つ以上の帯域に含まれるチャネル品質を各帯域にＤＣＴ変換し、そのうちの低い次数の係数を各帯域毎に所定の数ずつ報告しても良い。或いは、二つ以上の帯域に含まれるチャネル品質を一回のＤＣＴ変換により変換し、そのうち低い次数の係数をＭ個報告してもよい。

次に、本発明の第３の実施の形態について以下に説明する。上記の第２の実施の形態では、各々の帯域に基づくＣＱＩを周期的に報告する場合における技術について説明した。本発明の第３の実施の形態は、ＣＱＩを含むフレーム（ここでのＣＱＩは全ての帯域に関するＣＱＩを含む。）が受信装置に周期的に割り当てられる場合における技術に関するものである。

送信装置および受信装置のその他の構成は、第１の実施の形態（図２、図３）と同様であるため、その説明は省略する。以下においては、本実施の形態のＣＱＩ送信タイミングに関する詳細な説明をする。また、本実施の形態においても、第２の実施の形態の記述の中で、図８を用いて説明したものと同様の送受信タイミングで通信を行うものとする。

図１１は、本実施の形態におけるＣＱＩの送信タイミングをシーケンス図で示した図である。図１１においては、高/低周波数帯域にかかわらず、ＣＱＩをフレーム毎に返す(２フレームに一回など周期的に返せば毎フレームでなくてもよい)。このとき、Ｎ回にＲ回だけ低周波数帯域に関するＣＱＩを返し、Ｎ回にＮ−Ｒ回だけ高周波数帯域に関するＣＱＩを返す。ここで、ＲはＮ−Ｒよりも小さい数にする。すなわち、受信装置がＮ回ＣＱＩを返すうちに、Ｒ回だけ低周波数帯域に基づくＣＱＩを返し、Ｎ−Ｒ回高周波数帯域に基づくＣＱＩを返す（このとき、Ｒ＜Ｎ−Ｒである。）。Ｒ＜Ｎ−Ｒにすることにより、受信装置が高周波数帯域に基づくＣＱＩを返す回数が、低周波数帯域に基づくＣＱＩを返す回数よりも多くなる。

ＣＱＩ制御情報送信装置は、制御情報生成部３５１で、受信装置に図１１で説明したようなタイミングでＣＱＩを報告させるような制御情報を生成して、受信装置へと伝える。送信装置は制御情報を第一の実施形態で説明したものと同様の形式で生成する。この実施例の他のパターンとしては、バンドが３以上のとき、複数のバンドに基づくＣＱＩも返すとき(全バンドに基づくＣＱＩや３つのバンドがあるときの二つのバンドに基づくＣＱＩなどを返すものについても言及しておく)
本実施の形態は、１つの受信装置がＣＱＩを返すフレームが（全ての帯域合わせて）周期的にしか割り当てられないときに適用する技術である。本実施の形態では、受信装置は高周波数領域に基づくＣＱＩを低周波数領域に基づくＣＱＩよりも多く送ることができる。

これにより、受信装置は両帯域のチャネルの変動に合った周期でＣＱＩを報告し続けることができ、通信帯域全体としてチャネル品質情報を効率よく報告することができる。従って、結果的に、全部の帯域に関するＣＱＩを報告して通信を行うときのスケジューリング及びＡＭＣの効果が高くなりシステム全体の伝送効率が向上するという利点がある。

尚、ＣＱＩフォーマットは、第１の実施の形態において挙げたものであれば全て用いることができるまた、本実施の形態では、通信する帯域が二つの場合について説明したが、３つ以上の場合についても適応できるのは言うまでもない。

次に、本発明の第４の実施の形態について以下に説明する。本実施の形態では、送信装置が低周波数領域と高周波数領域との二つの帯域を用いて下りリンクのデータを送信し、受信装置が、周期的なＣＱＩの報告と、送信装置からの通知があったときに行う非周期的ＣＱＩ報告とを、両方行う場合に関する。本実施の形態においても、第２の実施の形態の説明の中で図８を参照して説明した場合と同様の送受信タイミングで通信を行うものとする。

ａ）送受信機の構成
本実施の形態で用いられる送信装置は、上記第１の実施の形態における送信装置のブロック図（図３）と同じ構成であるため、説明は省略する。一方、本実施の形態で用いられる受信装置８００の構成は、図１３に示すように第１の実施の形態における図２の構成の制御情報分離部２２１を制御情報分離部８２１に代えるとともに、ＣＱＩ部２０９を周期的ＣＱＩ部８０９と非周期的ＣＱＩ部８５１とに代えた構成を有している。それ以外の構成については、図２と変更がないため説明は省略する。

ここで、制御情報分離部８２１では、送信装置が生成した周期的ＣＱＩ制御情報と非周期的ＣＱＩ制御情報とを分離し、各々を、周期的ＣＱＩ部８０９と非周期的ＣＱＩ部８５１とに入力する。周期的ＣＱＩ部８０９は、後述するタイミングで周期的ＣＱＩを生成し、符号化部８１０に入力する。非周期的ＣＱＩ部８５１は、後述するタイミングで非周期的ＣＱＩを生成し、符号化部８１０に入力する。

ｂ）周期的ＣＱＩ部の詳細
周期的ＣＱＩ部８０９は、第１の実施の形態において説明した図６のＣＱＩ部と同様の構成を持っている。

ｃ）非周期的ＣＱＩ部の詳細
図１４は、図１３における非周期的ＣＱＩ部８５１の構成について詳細に示した図である。図１４において、サブチャネル選択部１４０１は、非周期的ＣＱＩ送信命令を受け取ったとき、チャネル推定部８０５から受け取った高周波数領域の帯域に関するチャネル推定値に基づいて、所定の数(Ｍ個)のサブチャネルを選択し、選択したチャネルを示す情報と、選択したチャネルの品質をＣＱＩ構成部１４０２に入力する。ＣＱＩ構成部１４０２は、所定のフォーマットに基づいて、選択したチャネルの品質と選択したチャネルを示す情報とを用いて非周期的ＣＱＩを構成し、符号化部に入力する。

ｄ）シーケンス図
本実施の形態においては、図１２に示すタイミングで、周期的ＣＱＩおよび非周期的ＣＱＩを送信する。ＬＴＥを考慮に入れて、preodicとaperiodicを取り入れた例である。preodicの場合には、それぞれの帯域のＣＱＩを交互に返す。ａperiodicのときは、高周波数帯域に関するＣＱＩを返す。その結果として、高周波数の方が頻繁にCQIを返していることになる。

図１２に示すように、高周波数帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩと、低周波数帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩとを、周期的（preodic）ＣＱＩを用いて交互に送信する。周期的ＣＱＩとは別に、制御情報に非周期的（aperiodic）ＣＱＩ送信命令が含まれたとき、受信装置はその送信命令から所定の時間後のフレームで、非周期的ＣＱＩを送信する。つまり、周期的ＣＱＩ、非周期的ＣＱＩの報告を合わせると、低周波数領域に基づくＣＱＩ報告よりも高周波数領域に基づくＣＱＩ報告が高い頻度で行われることになる。

ｅ）ＣＱＩ制御情報
送信装置は、制御情報生成部３５１で、受信装置に図１２で説明したようなタイミングで周期的ＣＱＩを報告させるような制御情報を生成して、受信装置へと伝える。送信装置が周期的ＣＱＩを含む制御情報を、第１の実施の形態で説明したものと同様の形式で生成する。また、非周期的ＣＱＩに関しては、第１の実施の形態で説明した方法のうち、送信タイミングに関しては方法（Ａ１）を用いて指定する。非周期的ＣＱＩ送信に用いるサブチャネルに関しては、（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｂ３）のいずれの方法を用いて指定もよい。

以上に説明したように、本実施の形態によれば、受信装置は両帯域のチャネルの変動に合った頻度でＣＱＩを報告し続けることができ、通信帯域全体としてチャネル品質情報を効率よく報告することができる。従って、全部の帯域に関するＣＱＩを報告して通信を行うときのスケジューリング及びＡＭＣの効果が高くなりシステム全体の伝送効率が向上する。

尚、ＣＱＩフォーマットは、第１の実施の形態に挙げたものであれば全て用いることができる。

次に、本発明の第５の実施の形態について以下に説明する。本実施の形態は、低周波数領域と高周波数領域との二つの帯域を用いて、下りリンクのデータを送信する通信システムにおいて、受信装置が、周期的なＣＱＩの報告と、送信装置からの通知があったときに行う非周期的ＣＱＩ報告とを両方行う場合に関する。

本実施の形態における送受信機の構成は、第４の実施の形態の構成（図１３、図２）と同じである。本実施の形態では、受信装置が、周期的なＣＱＩ報告用に割り当てられたフレームで、低周波数領域に基づくＣＱＩを、高周波数領域に基づくＣＱＩよりも高頻度で報告する。また、送信装置は、非周期的なＣＱＩ報告命令を受信装置に通知する。受信装置は非周期的なＣＱＩ報告命令を受け取ったとき、高周波数領域に基づくＣＱＩを返す。このとき、非周期的ＣＱＩ送信命令を送信装置が頻繁に送ることで、周期的、非周期的ＣＱＩの報告を合わせると、低周波数領域に基づくＣＱＩ報告よりも高周波数領域に基づくＣＱＩ報告の頻度の方が高くなるようにする。

これにより、受信装置は、両帯域のチャネルの変動に合った頻度でＣＱＩを報告し続けることができ、通信帯域全体としてチャネル品質情報を効率よく報告することができる。結果的に、全部の帯域に関するＣＱＩを報告して通信を行うときのスケジューリング及びＡＭＣの効果が高くなりシステム全体の伝送効率が向上する。

ａ）シーケンス図
本実施の形態においては、図１５及び図１６に示したような送信タイミングになる様に周期的ＣＱＩおよび非周期的ＣＱＩを送信する。その送信タイミングをシーケンス図で示したものである。

周期的ＣＱＩについては、Ｎ回ＣＱＩを返す中で、Ｓ回だけ高周波数帯域に基づくＣＱＩを返し、Ｎ−Ｓ回低周波数帯域に基づくＣＱＩを返す。このとき、Ｓ＜Ｎ−Ｓである。Ｓ＜Ｎ−Ｓにすることにより、高周波数帯域に基づくＣＱＩを返す回数が、低周波数帯域に基づくＣＱＩを返す回数よりも少なくなる。また、Ｎは自然数。Ｓは非負の整数である。

ここで、図１５はＳが１以上の場合で、高周波数帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩを周期的ＣＱＩでも報告する場合であり、ＬＴＥを考慮に入れて、preodicとaperiodicを取り入れた実施例である。Periodic ＣＱＩをＮ回返すうちに、低周波数帯域のＣＱＩをＮ−Ｓ回返す。また、高周波数帯域のＣＱＩをＳ回に返す。ここで、Ｓ＜Ｎ／２である。ただし、aperiodicのときは、高周波数帯域に関するＣＱＩを返す。aperiodicなＣＱＩで高い周波数帯域のCQIを送信しているときはperiodicなＣＱＩよりも狭い間隔で送る。

図１６は、Ｓが０の場合で、高周波数帯域のチャネル品質に基づくＣＱＩを周期的ＣＱＩでは報告しない場合のシーケンス図である。ＬＴＥを考慮に入れて、preodicとaperiodicを取り入れた実施例である。Periodic ＣＱＩでは低周波数帯域のＣＱＩのみを返す。aperiodicのときは、高周波数帯域に関するＣＱＩを返す。aperiodicなＣＱＩでかたい周波数帯域のＣＱＩを送信しているときはperiodicなＣＱＩよりも狭い間隔で送る。図１６は図１５のＳ（＝ＰｅｒｉｏｄｉｃＣＱＩをＮ回送る中で高周波数帯域を送る回数）を０にした場合を示す図である。言い換えると、ＰｒｅｏｄｉｃＣＱＩは専ら低周波数帯域のＣＱＩのみ送る。ＡｐｅｒｉｏｄｉｃＣＱＩは専ら高周波数帯域のＣＱＩを送る。ＡｐｅｒｉｏｄｉｃＣＱＩを、間隔を狭くして送るようにするので、結果的に高周波数帯域のＣＱＩが低周波数帯域のＣＱＩよりも多くフィードバックされる。前記周期的ＣＱＩとは別に、非周期的ＣＱＩ送信命令が制御情報に含まれていたとき、受信装置は、その送信命令から所定の時間後のフレームで、非周期的ＣＱＩを送信する。この非周期的ＣＱＩ送信命令を、周期的ＣＱＩよりも高い頻度で送信装置が送る。すると、周期的、非周期的ＣＱＩの報告を合わせたとき、低周波数領域に基づくＣＱＩ報告よりも高周波数領域に基づくＣＱＩ報告が、高い頻度で送られる。

ｂ）ＣＱＩ制御情報
送信装置は、制御情報生成部３５１で、受信装置に図１５，１６で説明したようなタイミングで周期的および非周期的ＣＱＩを報告させるような制御情報を生成して、受信装置へと伝える。この制御情報は第４の実施の形態で説明したものと同様の方法を用いることができる。

以上のように、本実施の形態において、受信装置は両帯域のチャネルの変動に合った頻度でＣＱＩを報告し続けることができ、通信帯域全体としてチャネル品質情報を効率よく報告することができる。従って、全部の帯域に関するＣＱＩを報告して通信を行うときのスケジューリング及びＡＭＣの効果が高くなりシステム全体の伝送効率が向上する。

尚、ＣＱＩフォーマットは、第１の実施の形態に挙げたものであれば、全て用いることができる。上記の各実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。また、本実施の形態で説明した機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また前記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

本発明は通信装置に利用可能である。

本明細書で引用した全ての刊行物、特許および特許出願をそのまま参考として本明細書にとり入れるものとする。

Claims

搬送波周波数が異なる複数の周波数帯域を用いて送信装置と受信装置とが通信する無線通信システムにおける受信装置であって、
前記複数の周波数帯域を用いて送信されたデータを受信する受信部と、
前記複数の周波数帯域のそれぞれについて周期的ＣＱＩを生成するＣＱＩ部と、
前記周期的ＣＱＩを、前記周波数帯域毎に設定された報告周期で前記送信装置へ報告するＣＱＩ報告部とを有することを特徴とする受信装置。
前記受信装置は、
前記データから制御情報を分離する制御情報分離部を有し、
前記制御情報は、前記報告周期を示す情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
搬送波周波数が異なる複数の周波数帯域を用いて送信装置と受信装置とが通信する無線通信システムにおける送信装置であって、
前記複数の帯域を用いてデータを送信する送信部と、
前記送信装置は、前記複数の周波数帯域のそれぞれに対する周期的ＣＱＩを、前記周波数帯域毎に設定された報告周期で受信装置から取得するＣＱＩ取得部を有することを特徴とする送信装置。
前記送信装置は、
前記報告周期を示す情報を含む制御情報を送信する制御情報送信部を有することを特徴とする請求項３に記載の送信装置。