JPWO2005089000A1 - 受信品質報告方法、無線通信端末装置及び基地局装置 - Google Patents

受信品質報告方法、無線通信端末装置及び基地局装置 Download PDF

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Abstract

上り回線で基地局装置に送信される下りマルチキャリア信号の受信品質データのデータ量を削減して上り回線のスループットを改善させる受信品質報告方法、並びにこの受信品質報告方法において使用される基地局装置及び消費電力の小さい無線通信端末装置を開示する。この装置において、下りマルチキャリア信号を受信した無線通信端末装置（１００）が、その下りマルチキャリア信号について受信品質の良いサブキャリアを基地局装置（２００）に報告する際に、複数のフォーマットの受信品質データを生成し、生成された複数の受信品質データの中からデータ量の最も少ない受信品質データを選択して、選択された受信品質データを基地局装置（２００）から指定された上りマルチキャリア信号のサブキャリアを用いて基地局装置（２００）に送信する。

Description

本発明は、無線通信端末装置が受信した下りマルチキャリア信号の受信品質を基地局装置に報告する方法に関し、さらにはその方法で使用される無線通信端末装置及び基地局装置に関する。
従来、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）のＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）においては、下り回線高速パケット伝送のために、基地局装置が伝搬路状況に応じて無線通信端末装置の使用する変調方式を適応的に制御する適応変調と、基地局装置が伝搬路状況の比較的良い無線通信端末装置を選択して信号を送信するスケジューリングと、が用いられている。また、ｂｅｙｏｎｄ ３Ｇ移動通信システムの伝送方式として検討されているＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）やＭＣ−ＣＤＭＡ（Ｍｕｌｔｉ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）等のマルチキャリア伝送方式では、多数のサブキャリアを用いることによって高速伝送を実現する。
これらのマルチキャリア伝送方式では、適応変調やスケジューリングをマルチキャリア信号のサブキャリア毎に行なうため、無線通信端末装置が基地局装置に瞬時の各サブキャリアのチャネル品質情報（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を報告する必要がある。従って、適応変調やスケジューリングを行うマルチキャリア伝送システムでは、複数の無線通信端末装置はそれぞれ、下りマルチキャリア信号における全サブキャリア分のＣＱＩを基地局装置に報告し、その報告を受けた基地局装置は、各無線通信端末装置からのＣＱＩを考慮しつつ所定のスケジューリングアルゴリズムを用いて、各無線通信端末装置に送信する下りマルチキャリア信号におけるサブキャリア、変調方式及び符号化率を決定する。
このようなマルチキャリア伝送システムにおいて基地局装置が複数の無線通信端末装置に対して下りマルチキャリア信号を同時に送信する場合には、その基地局装置は、全ての無線通信端末装置から送信されてくる下りマルチキャリア信号のサブキャリア別のＣＱＩを用いて周波数スケジューリングを行ない、複数の無線通信端末装置それぞれに対して伝搬路状況が比較的良好な下りマルチキャリア信号のサブキャリアを割り当てて、その伝搬路状況において所定のパケット誤り率が満たされるような変調方式と符号化率を決定する。
ここで、適応変調やスケジューリングを行うマルチキャリア伝送システムにおいて、例えば下りマルチキャリア信号が６４本のサブキャリアで構成される場合には、無線通信端末装置はそれぞれ、６４個のＣＱＩを基地局装置に報告することになる。さらに、６４個のＣＱＩがそれぞれ５ビットで表記されるとすれば、無線通信端末装置はそれぞれ、下りマルチキャリア信号毎に６４個×５ビット＝３２０ビットの受信品質データを一つの上りマルチキャリア信号で基地局装置に送信することになる。
原 川端 段 関口，「周波数スケジューリングを用いたＭＣ−ＣＤＭ方式」，信学技報，２００２年７月，ＲＣＳ２００２−１２９，ｐｐ．６１−ｐｐ．６６
しかしながら、上記従来の無線通信端末装置では、基地局装置に送信するＣＱＩのデータ量が膨大になるため、上り回線におけるチャネルリソースの多くがＣＱＩの送信に費やされてしまい、上り回線のスループットが著しく低下してしまう、或いはその消費電力が大きくなるため、バッテリー電力を短期間で消耗してしまうという問題がある。
本発明の目的は、上り回線で基地局装置に送信される受信品質データのデータ量を削減して上り回線のスループットを改善させる受信品質報告方法、並びにこの受信品質報告方法において使用される基地局装置及び消費電力の小さい無線通信端末装置を提供することである。
本発明に係る受信品質報告方法は、マルチキャリア信号を受信する受信ステップと、前記マルチキャリア信号の受信品質をサブキャリア単位で測定する測定ステップと、前記測定ステップにおけるサブキャリア単位の測定結果と所定の閾値とを対比して対比結果をフォーマット変換することにより、ビット表記による複数の受信品質データを生成する生成ステップと、生成された複数の前記受信品質データの中からデータ量の最も少ない前記受信品質データを選択する選択ステップと、選択された前記受信品質データを送信する送信ステップと、を具備するようにした。
この方法によれば、サブキャリア単位の測定結果と所定の閾値とが対比され、その対比結果がフォーマット変換されることにより、ビット表記による複数の受信品質データが生成され、これらの受信品質データの中からデータ量の最も少ないものが選択されて上り回線で基地局装置に送信されるため、受信品質データの送信に費やされていた上り回線のチャネルリソースを開放して、上り回線のスループットを改善することができる。
本発明に係る受信品質報告方法は、前記発明において、前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データ又は前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値未満である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第３の受信品質データの少なくとも一方と、を含むようにした。
この方法によれば、前記発明による効果に加えて、マルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信品質と所定の閾値との対比結果をサブキャリア番号順にビット表記した第１の受信品質データと、その対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上又は未満であるサブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２又は第３の受信品質データと、がそれぞれ生成されるため、簡素な手法によって信号処理量の増加を抑制しつつ、下りマルチキャリア信号についてデータ量の異なる複数の受信品質データを生成することができる。
本発明に係る受信品質報告方法は、前記発明において、前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、を含むものであって、さらに、前記マルチキャリア信号によって通信を行う他の無線通信端末装置の数が増えたときには、前記生成ステップにおける前記閾値を増加させる一方、前記他の無線通信端末装置の数が減ったときには、前記閾値を減少させる閾値調節ステップと、を具備するようにした。
この方法によれば、前記発明による効果に加えて、無線通信端末装置の数が増えたときには、選択ステップにおいて第２の受信品質データが選択され易くなるため、無線通信端末装置の増加に伴って無線通信端末装置それぞれの占有できる上り回線のチャネルリソースが少なくなっても、無線通信端末装置それぞれが受信品質データの送信に使用する上り回線のチャネルリソースを削減できることから、無線通信端末装置それぞれについて上り回線のスループットを改善することができる。
本発明に係る受信品質報告方法は、前記発明において、前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値未満である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第３の受信品質データと、を含むものであって、さらに、前記マルチキャリア信号によって通信を行う他の無線通信端末装置の数が増えたときには、前記生成ステップにおける前記閾値を増加させる一方、前記他の無線通信端末装置の数が減ったときには、前記閾値を減少させる閾値調節ステップと、を具備するようにした。
この方法によれば、前記発明による効果に加えて、無線通信端末装置の数が増えたときには、選択ステップにおいて第２の受信品質データが選択され易くなり、一方で無線通信端末装置の数が減ったときには、選択ステップにおいて第３の受信品質データが選択され易くなるため、無線通信端末装置の数の増減に関わらず、第１の受信品質データよりも第２の受信品質データ又は第３の受信品質データが選択され易くなることから、上り回線のスループットを常に改善することができる。
本発明に係る受信品質報告方法は、前記発明において、前記第１の受信品質データ、前記第２の受信品質データ又は前記第３の受信品質データは、ビット表記されたそれぞれ異なる識別番号を先頭又は後尾の少なくとも一方に具備するようにした。
この方法によれば、前記発明による効果に加えて、第１〜第３の受信品質データがそれぞれビット表記された異なる識別番号を先頭及び後尾の少なくとも一方に具備するため、基地局装置において受信品質データのフォーマットを容易に判定できるようになる。
本発明に係る受信品質報告方法は、下りマルチキャリア信号を受信した複数の無線通信端末装置が前記下りマルチキャリア信号を送信した基地局装置に前記下りマルチキャリア信号の受信品質を報告する受信品質報告方法であって、前記基地局装置が複数の前記無線通信端末装置に前記下りマルチキャリア信号を送信する下り送信ステップと、複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記下りマルチキャリア信号を受信する下り受信ステップと、複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記下りマルチキャリア信号の受信品質をサブキャリア単位で測定する測定ステップと、複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記測定ステップにおけるサブキャリア単位の測定結果と所定の閾値とを対比して対比結果をフォーマット変換することにより、ビット表記による複数の受信品質データを生成する生成ステップと、複数の前記無線通信端末装置それぞれが生成された複数の前記受信品質データの中からデータ量の最も少ない前記受信品質データを選択する選択ステップと、複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記下りマルチキャリア信号に含まれる制御情報を抽出する抽出ステップと、複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記抽出ステップで抽出された前記制御情報によって指定されたサブキャリアに前記選択ステップで選択された前記受信品質データを割り当てて上りマルチキャリア信号を作成する上り信号作成ステップと、複数の前記無線通信端末装置それぞれが作成された前記上りマルチキャリア信号を前記基地局装置に送信する上り送信ステップと、前記基地局装置が複数の前記無線通信端末装置それぞれから送信された前記上りマルチキャリア信号を受信する上り受信ステップと、前記基地局装置が受信した前記上りマルチキャリア信号に含まれる前記受信品質データそれぞれのフォーマットを判定する判定ステップと、前記基地局装置が、判定された前記受信品質データそれぞれのフォーマットに応じて、複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記上り信号作成ステップで前記受信品質データに割り当てるサブキャリアを指定する前記制御情報を作成する制御情報作成ステップと、前記基地局装置が前記制御情報を含む前記下りマルチキャリア信号を作成する下り信号作成ステップと、を具備するようにした。
この方法によれば、下りマルチキャリア信号のサブキャリア単位の受信品質の測定結果と所定の閾値との対比結果がフォーマット変換されることにより、ビット表記による複数の受信品質データが生成され、これらの受信品質データの中からデータ量の最も少ないものが選択されて上り回線で基地局装置に送信されるため、受信品質データの送信に使用される上り回線のチャネルリソースを開放して、上り回線のスループットを改善することができる。また、この方法によれば、基地局装置が、複数の無線通信端末装置それぞれに対して下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用する上りマルチキャリア信号のサブキャリアを指定するため、複数の無線通信端末装置が同一周波数のサブキャリアを使用してしまうことを回避して、伝搬路での衝突によって受信品質データが破壊され失われてしまうことを防止することができる。
本発明に係る受信品質報告方法は、前記発明において、前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、を含むものであって、前記制御情報作成ステップにおいて、前記基地局装置が、前記判定ステップで前記上りマルチキャリア信号に前記第１の受信品質データと前記第２の受信品質データとが含まれていると判定した場合には、前記上り送信ステップで前記第１の受信品質データを送信した前記無線通信端末装置よりも、前記上り送信ステップで前記第２の受信品質データを送信した前記無線通信端末装置に対して優先的に前記制御情報を作成する、ようにした。
本発明に係る受信品質報告方法は、前記発明において、前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値未満である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第３の受信品質データと、を含むものであって、前記制御情報作成ステップにおいて、前記基地局装置が、前記判定ステップで前記上りマルチキャリア信号に前記第１の受信品質データと前記第２の受信品質データ又は前記第３の受信品質データの少なくとも一方とが含まれていると判定した場合には、前記上り送信ステップで前記第１の受信品質データを送信した前記無線通信端末装置よりも、前記上り送信ステップで前記第２の受信品質データ又は前記第３の受信品質データを送信した前記無線通信端末装置に対して優先的に前記制御情報を作成する、ようにした。
これらの方法によれば、前記発明による効果に加えて、基地局装置が、第１の受信品質データを送信した無線通信端末装置よりも、第２又は第３の受信品質データを送信した無線通信端末装置に対して優先的に、その第２又は第３の受信品質データによって示された下りマルチキャリア信号における受信品質が所定の閾値以上のサブキャリアを次以降の下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用するように指示する。そのため、これらの方法によれば、基地局装置は、第１の受信品質データよりもデータ量の少ない第２又は第３の受信品質データを再度送信してくる可能性の高い無線通信端末装置に優先的に上りマルチキャリア信号のサブキャリアを使用させることになるため、無線通信システム全体での上り回線のスループットを一層高めることができる。さらに、これらの方法によれば、基地局装置が、第２又は第３の受信品質データを送信してきた無線通信端末装置に対して、その下りマルチキャリア信号の受信品質データに示された受信品質の良いサブキャリアで次以降の下りマルチキャリア信号の受信品質データを送信してくるように指示するため、次以降の下りマルチキャリア信号の受信品質データについて基地局装置が第２又は第３の受信品質データの識別番号を誤って判定してしまう確率を低下させることができる。
本発明に係る受信品質報告方法は、前記発明において、前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、ビット表記による第１の識別番号を具備し、かつ、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、ビット表記による第２の識別番号を具備し、かつ、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、を含むものであって、前記生成ステップにおいて、複数の前記無線通信端末装置それぞれが、前記第１の受信品質データと前記第２の受信品質データとのデータ量が同じ場合には、前記第２の受信品質データに前記第２の識別番号を複数個付加して、前記第１の受信品質データと前記第２の受信品質データとのデータ量に差を形成する、ようにした。
この方法によれば、前記発明による効果に加えて、第１の受信品質データと第２の受信品質データとのデータ量が同じ場合には、第２の受信品質データのデータ量を増やすことにより、第１の受信品質データと第２の受信品質データとのデータ量に差を形成するため、第１の受信品質データと第２の受信品質データとのデータ量が同じ場合には、無線通信端末装置が基地局装置に第１の受信品質データを送信するようになる。そのため、この方法によれば、基地局装置は、フォーマットの単純な第１の受信品質データから受信品質の良いサブキャリアを直接的に知得できるため、判定ステップにおける信号処理の負荷を軽減することができる。また、この方法によれば、伝搬路状況や生成ステップで使用される閾値の大きさに関わらず第１の受信品質データのデータ量が常に一定であることから、無線通信端末装置から基地局装置に第２又は第３の受信品質データが送信される場合よりも、判定ステップにおける受信品質データのフォーマットの判定において、その誤り率を低下させることができる。
本発明に係る無線通信端末装置は、下りマルチキャリア信号を受信する受信手段と、前記下りマルチキャリア信号の受信品質をサブキャリア単位で測定する測定手段と、前記測定手段によるサブキャリア単位の測定結果と所定の閾値とを対比し、対比結果をフォーマット変換することにより、ビット表記による複数の受信品質データを生成する生成手段と、生成された複数の前記受信品質データの中からデータ量の最も少ない前記受信品質データを選択する選択手段と、選択された前記受信品質データを含む上り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。
この構成によれば、生成手段によって下りマルチキャリア信号のサブキャリア単位の測定結果と所定の閾値との対比結果がフォーマット変換されて、ビット表記による複数の受信品質データが生成され、選択手段によって生成された複数の受信品質データの中からデータ量の最も少ないものが選択され、送信手段によって選択された下りマルチキャリア信号の受信品質データが上りマルチキャリア信号で基地局装置に送信されるため、下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用される上り回線のチャネルリソースを開放して、上り回線のスループットを改善することができる。
本発明に係る基地局装置は、前記発明に係る無線通信端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、複数の前記無線通信端末装置に対して下りマルチキャリア信号を送信する送信手段と、複数の前記無線通信端末装置から送信されてくる前記下りマルチキャリア信号の受信品質を示す受信品質データを含む上りマルチキャリア信号を受信する受信手段と、前記上りマルチキャリア信号に含まれる前記受信品質データのフォーマットを前記無線通信端末装置毎に判定する判定手段と、判定されたフォーマットに応じて前記無線通信端末装置に割り当てるサブキャリアを決定する割当決定手段と、を具備する構成を採る。
この構成によれば、割当決定手段が、複数の無線通信端末装置それぞれに対して、下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用される上りマルチキャリア信号のサブキャリアを指定するため、複数の無線通信端末装置が上りマルチキャリア信号において同一周波数のサブキャリアを使用してしまうことを回避して、伝搬路での衝突によって下りマルチキャリア信号の受信品質データが破壊され失われてしまうことを防止することができる。
本発明によれば、下りマルチキャリア信号のサブキャリア単位の受信品質の測定結果と所定の閾値との対比結果をフォーマット変換することにより、ビット表記による複数の受信品質データが生成され、生成された複数の受信品質データの中からデータ量の最も少ないものが選択されて上りマルチキャリア信号で基地局装置に送信されるため、下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用される上り回線のチャネルリソースを開放して、上り回線のスループットを改善することができる。
本発明の実施の形態１に係る無線通信端末装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図 実施の形態１における下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果と下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データそれぞれのデータ量との関係の一例を示す図 本発明の実施の形態１に係る受信品質報告方法を説明するフロー図 本発明の実施の形態２に係る無線通信端末装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る受信品質報告方法を説明するフロー図 実施の形態２における基地局装置と同時通信を行う無線通信端末装置の数に対する閾値Ｔの設定例を示す図 実施の形態２における下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果と下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データそれぞれのデータ量との関係の一例を示す図 実施の形態２における下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果と下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データそれぞれのデータ量との関係の一例を示す図
以下に、本発明に係る実施の形態について、適宜図を参照しながら詳細に説明する。
（実施の形態１）
本発明に係る実施の形態１では、複数の無線通信端末装置と基地局装置とで構成される無線通信システムにおいてＯＦＤＭ方式の無線通信が行われるものとし、また基地局装置が無線通信端末装置それぞれの使用する上りマルチキャリア信号（ＯＦＤＭ信号）の周波数即ちサブキャリアを指定することにより、基地局装置と複数の無線通信端末装置との同時通信が可能になるものとする。
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信端末装置１００の構成を示すブロック図である。無線通信端末装置１００は、アンテナ素子１０１、無線受信部１０２、Ｓ／Ｐ変換部１０３、１２６、ＦＦＴ部１０４、データ抽出部１０５、復調部１０６、復号部１０７、パイロット信号抽出部１０８、受信品質測定部１０９、受信品質データ生成選択部１１０、符号化部１２１、１２３、変調部１２２、１２４、マッピング部１２５、ＩＦＦＴ部１２７、無線送信部１２８及び制御情報処理部１５０を具備する。また、制御情報処理部１５０は、制御情報抽出部１５１、復調部１５２及び復号部１５３を具備する。
アンテナ素子１０１は、後述する基地局装置２００から送信されてくる下りマルチキャリア信号を捕捉して無線受信部１０２に入力すると伴に、無線送信部１２８から送信されてくる上りマルチキャリア信号を基地局装置２００に向けて無線送信する。
無線受信部１０２は、バンドパスフィルタ、Ａ／Ｄ変換器及び低雑音アンプ等を含んで構成され、アンテナ素子１０１から入力されてくる下りマルチキャリア信号に雑音の除去、増幅及びガードインターバルの除去等の所定の受信信号処理を施した後に、受信信号処理された下りマルチキャリア信号をＳ／Ｐ変換部１０３に入力する。
Ｓ／Ｐ変換部１０３は、無線受信部１０２から入力されてくる下りマルチキャリア信号を複数のパラレル信号に変換し、変換後のパラレル信号をＦＦＴ部１０４に入力する。
ＦＦＴ部１０４は、Ｓ／Ｐ変換部１０３から入力されてくる複数のパラレル信号にフーリエ変換処理等を施した後にシリアル信号に変換して、シリアル信号に変換された下りマルチキャリア信号をデータ抽出部１０５とパイロット信号抽出部１０８と制御情報抽出部１５１とにそれぞれ入力する。
データ抽出部１０５は、ＦＦＴ部１０４から入力されてくる下りマルチキャリア信号から、基地局装置２００によって無線通信端末装置１００に割り当てられた下りマルチキャリア信号のサブキャリアに対応する区間を抽出し、抽出された区間の下りマルチキャリア信号を復調部１０６に入力する。なお、無線通信端末装置１００に割り当てられた下りマルチキャリア信号のサブキャリアは、後述する制御情報処理部１５０によって知得され、制御情報処理部１５０における復号部１５３からデータ抽出部１０５に通知される。
復調部１０６は、データ抽出部１０５から入力されてくる下りマルチキャリア信号の抽出された区間を復調して、復調後の下りマルチキャリア信号を復号部１０７に入力する。
復号部１０７は、復調部１０６から入力されてくる復調後の下りマルチキャリア信号を復号して下り受信データを生成する。そして、復号部１０７は、生成した下り受信データを図示しないベースバンド部等に入力する。
パイロット信号抽出部１０８は、ＦＦＴ部１０４から入力されてくる下りマルチキャリア信号からパイロット信号を抽出して、抽出されたパイロット信号を受信品質測定部１０９に入力する。
受信品質測定部１０９は、パイロット信号抽出部１０８から入力されてくる下りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号の受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ：信号電力対干渉電力比）を測定することにより、下りマルチキャリア信号を構成する全てのサブキャリアについてサブキャリア毎の受信ＳＩＲ即ち受信品質を測定する。そして、受信品質測定部１０９は、下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定値を全て受信品質データ生成選択部１１０に入力する。
受信品質データ生成選択部１１０は、受信品質測定部１０９から入力されてくる下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの測定値と予め設定された閾値Ｔとをサブキャリア毎に対比して、この対比結果をサブキャリア番号順にビット表記した第１の受信品質データを先ず生成し、続いてこの第１の受信品質データをフォーマット変換することにより、下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの測定値が閾値Ｔ以上であるサブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの測定値が閾値Ｔ未満であるサブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第３の受信品質データと、を生成する。なお、これら第１〜第３の受信品質データの生成過程やデータ構造については、後に詳述する。また、受信品質データ生成選択部１１０は、生成された第１〜第３の受信品質データのデータ量を比較して、データ量の最も少ない下りマルチキャリア信号の受信品質データを選択し、選択された下りマルチキャリア信号の受信品質データにそのフォーマットを示す識別番号を付加して、その識別番号を付加された下りマルチキャリア信号の受信品質データを符号化部１２１に入力する。
符号化部１２１は、受信品質データ生成選択部１１０から入力されてくる下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データのいずれかを予め設定された方式で符号化し、その符号化された下りマルチキャリア信号の受信品質データを変調部１２２に入力する。
変調部１２２は、符号化部１２１から入力されてくる下りマルチキャリア信号の受信品質データを所定の変調方式で変調し、変調された下りマルチキャリア信号の受信品質データをマッピング部１２５に入力する。
符号化部１２３は、図示しないベースバンド部から入力されてくる上り送信データを予め設定された方式で符号化し、符号化された上り送信データを変調部１２４に入力する。
変調部１２４は、符号化部１２３から入力されてくる上り送信データを所定の変調方式で変調し、変調された上り送信データをマッピング部１２５に入力する。
マッピング部１２５は、変調部１２２から入力されてくる下りマルチキャリア信号の受信品質データと、変調部１２４から入力されてくる上り送信データと、に対して、後述するＩＦＦＴ部１２７による逆フーリエ変換処理等が施された後に、それらのデータが制御情報処理部１５０から通知された上りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報（制御情報）の内容通りに配置されるようにマッピングを行う。また、マッピング部１２５は、マッピングされた下りマルチキャリア信号の受信品質データと上り送信データとをＳ／Ｐ変換部１２６に入力する。
Ｓ／Ｐ変換部１２６は、マッピング部１２５から入力されてくるマッピングされた下りマルチキャリア信号の受信品質データと上り送信データとをパラレル信号に変換し、そのパラレル信号をＩＦＦＴ部１２７に入力する。
ＩＦＦＴ部１２７は、Ｓ／Ｐ変換部１２６から入力されてくるパラレル信号に逆フーリエ変換等を施した後にシリアル信号に変換することにより、上りマルチキャリア信号を作成する。また、ＩＦＦＴ部１２７は、作成した上りマルチキャリア信号を無線送信部１２８に入力する。
無線送信部１２８は、バンドパスフィルタ、Ｄ／Ａ変換器及び低雑音アンプ等を含んで構成され、ＩＦＦＴ部１２７から入力されてくる上りマルチキャリア信号にガードインターバルを挿入し、さらに増幅や周波数選択等の所定の送信信号処理を施した後に、この上りマルチキャリア信号をアンテナ素子１０１を介して基地局装置２００に無線送信する。
制御情報処理部１５０は、基地局装置２００から送信されてくる下りマルチキャリア信号に含まれる制御情報に所定の受信信号処理を行う。具体的には、制御情報処理部１５０では、先ず制御情報抽出部１５１がＦＦＴ部１０４から入力されてくる下りマルチキャリア信号から制御情報用に割り当てられているサブキャリアを抽出し、続いて復調部１５２が制御情報抽出部１５１によって抽出されたサブキャリアの信号を所定の方式で復調し、続いて復号部１５３が復調部１５２によって復調された信号を予め設定された方式で復号して制御情報を生成する。ここで、生成された制御情報には、基地局装置２００が下りマルチキャリア信号において無線通信端末装置１００（自局）に割り当てたサブキャリアを示す情報と、基地局装置２００が上りマルチキャリア信号において自局に割り当てたサブキャリアを示す情報と、が含まれる。そして、制御情報処理部１５０は、基地局装置２００が下りマルチキャリア信号において自局に割り当てたサブキャリアを示す情報をデータ抽出部１０５に入力すると伴に、基地局装置２００が上りマルチキャリア信号において自局に割り当てたサブキャリアを示す情報をマッピング部１２５に入力する。
一方で、図２は、本実施の形態に係る基地局装置２００の構成を示すブロック図である。基地局装置２００は、複数の端末応答部２１０、上りサブキャリア（ＳＣ）割当決定部２２１、下りＳＣ割当決定部２２２、マッピング部２２３、Ｓ／Ｐ変換部２２４、２３１、ＩＦＦＴ部２２５、無線送信部２２６、アンテナ素子２２７、無線受信部２２８及びＦＦＴ部２３２を具備する。
端末応答部２１０は、基地局装置２００と同時通信可能な無線通信端末装置１００の最大数と同数設けられ、その使用に際して都度対応する（担当する）無線通信端末装置１００が決定される。また、端末応答部２１０はそれぞれ、符号化部２１１、変調部２１２、復調部２１３、復号部２１４、受信品質データ抽出部２１５、フォーマット判定部２１６、パイロット信号抽出部２１７及び受信品質測定部２１８を具備する。なお、図２では、端末応答部２１０にそれぞれ１〜ｎの枝番を付して区別できるように表記しているが、端末応答部２１０−１〜２１０−ｎは同じ機能を発揮するものであるため、それらの機能等を説明する際には、枝番を省略する場合がある。
アンテナ素子２２７は、複数の無線通信端末装置１００から送信されてくる上りマルチキャリア信号を捕捉して、無線受信部２２８に入力すると伴に、無線送信部２２６から入力されてくる下りマルチキャリア信号を複数の無線通信端末装置１００に向けて無線送信する。
無線受信部２２８は、バンドパスフィルタ、Ａ／Ｄ変換器及び低雑音アンプ等を含んで構成され、アンテナ素子２２７から入力されてくる上りマルチキャリア信号に対して雑音の除去、増幅及びガードインターバルの除去等の所定の受信信号処理を施した後に、受信信号処理された上りマルチキャリア信号をＳ／Ｐ変換部２３１に入力する。
Ｓ／Ｐ変換部２３１は、無線受信部２２８から入力されてくる上りマルチキャリア信号を複数のパラレル信号に変換し、変換後のパラレル信号をＦＦＴ部２３２に入力する。
ＦＦＴ部２３２は、Ｓ／Ｐ変換部２３１から入力されてくる複数のパラレル信号にフーリエ変換処理等を施した後にシリアル信号に変換して、シリアル信号に変換された上りマルチキャリア信号を端末応答部２１０−１〜２１０−ｎにおける復調部２１３−１〜２１３−ｎとパイロット信号抽出部２１７−１〜２１７−ｎにそれぞれ入力する。
復調部２１３−１〜２１３−ｎはそれぞれ、ＦＦＴ部２３２から入力されてくる上りマルチキャリア信号の中から対応する無線通信端末装置１００に係る区間のみを抽出し、抽出された区間の上りマルチキャリア信号を予め設定された方式で復調する。また、復調部２１３は、復調された上りマルチキャリア信号を復号部２１４に入力する。
復号部２１４は、復調部２１３から入力されてくる区間の上りマルチキャリア信号に所定の復号処理を施して上り受信データを生成し、生成された上り受信データを受信品質データ抽出部２１５と図示しないベースバンド部等とにそれぞれ入力する。
受信品質データ抽出部２１５は、復号部２１４から入力されてくる上り受信データの中から下りマルチキャリア信号の受信品質データを抽出する。そして、受信品質データ抽出部２１５は、抽出した下りマルチキャリア信号の受信品質データをフォーマット判定部２１６に入力する。
フォーマット判定部２１６は、受信品質データ抽出部２１５から入力されてくる下りマルチキャリア信号の受信品質データに付加された識別番号を参照してそのフォーマットを判定する、即ちその信号が第１〜第３の受信品質データのいずれであるかを判定する。そして、フォーマット判定部２１６は、その判定結果を上りＳＣ割当決定部２２１に入力すると伴に、下りマルチキャリア信号の受信品質データを下りＳＣ割当決定部２２２に入力する。
パイロット信号抽出部２１７−１〜２１７−ｎはそれぞれ、ＦＦＴ部２３２から入力されてくる上りマルチキャリア信号の中から対応する無線通信端末装置１００に係る区間のみを抽出し、さらに抽出された区間の上りマルチキャリア信号からパイロット信号を抽出して、抽出された上りマルチキャリア信号のパイロット信号を受信品質測定部２１８−１〜２１８−ｎに入力する。
受信品質測定部２１８は、パイロット信号抽出部２１７から入力されてくる上りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号の受信ＳＩＲを測定することにより、上りマルチキャリア信号を構成する全てのサブキャリアについてサブキャリア毎の受信ＳＩＲ即ち受信品質を測定する。そして、受信品質測定部２１８は、上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定値を上りＳＣ割当決定部２２１に入力する。
上りＳＣ割当決定部２２１は、フォーマット判定部２１６−１〜２１６−ｎから入力されてくる下りマルチキャリア信号の受信品質データのフォーマットの判定結果と、受信品質測定部２１８−１〜２１８−ｎから入力されてくる上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲと、を用いて、無線通信端末装置１００それぞれに割り当てる上りマルチキャリア信号のサブキャリアを決定する。この上りマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当てにおいては、第２又は第３の受信品質データを送信してきた無線通信端末装置１００に、第１の受信品質データを送信してきた無線通信端末装置１００よりも優先してサブキャリアを割り当てる。この理由については後述する。また、上りＳＣ割当決定部２２１は、無線通信端末装置１００それぞれに割り当てた上りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報を符号化部２１１−１〜２１１−ｎに入力する。
下りＳＣ割当決定部２２２は、フォーマット判定部２１６−１〜２１６−ｎそれぞれから入力されてくる下りマルチキャリア信号の受信品質データに基づいて、無線通信端末装置１００それぞれの下りマルチキャリア信号における受信品質の良いサブキャリアを把握し、下りマルチキャリア信号においてその受信品質の良いサブキャリアを無線通信端末装置１００それぞれに割り当てることを決定する。ここで、下りマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当ての方法として、ＭａｘＣＩＲ法やＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓ法などの公知のアルゴリズムが例示される。また、下りＳＣ割当決定部２２２は、無線通信端末装置１００それぞれに割り当てた下りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報をマッピング部２２３と符号化部２１１−１〜２１１−ｎとにそれぞれ入力する。なお、下りＳＣ割当決定部２２２は、無線通信端末装置１００における制御情報処理部１５０が割り当てられたサブキャリアを知得し、さらに制御情報処理部１５０がその内容をデータ抽出部１０５に通知した後に、情報抽出部１０５が対応するサブキャリアを抽出するまでのタイムラグを考慮して、割り当てられた下りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報が下り送信データよりもある程度前に無線通信端末装置１００に向けて無線送信されるように調節する。
符号化部２１１は、上りＳＣ割当決定部２２１から入力されてくる上りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報と、下りＳＣ割当決定部２２２から入力されてくる下りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報と、から制御情報を生成する。また、符号化部２１１は、生成した制御情報と図示しないベースバンド部等から入力されてくる下り送信データとに予め設定された方式で符号化処理を施した後に、符号化処理された制御情報と下り送信データとを変調部２１２に入力する。
変調部２１２は、符号化部２１１から入力されてくる制御情報と下り送信データとに所定の方式で変調処理を施した後に、変調された下り送信信号をマッピング部２２３に入力する。
マッピング部２２３は、変調部２１２−１〜２１２−ｎから入力されてくる変調された下り送信信号を、後述するＩＦＦＴ部２２５における逆フーリエ変換処理等の後に下りＳＣ割当決定部２２２から入力されてくる下りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報に示されたサブキャリアに配置されるようにマッピングする。そして、マッピング部２２３は、マッピングした信号をＳ／Ｐ変換部２２４に入力する。
Ｓ／Ｐ変換部２２４は、マッピング部２２３から入力されてくるマッピングされた信号をパラレル信号に変換し、変換されたパラレル信号を全てＩＦＦＴ部２２５に入力する。
ＩＦＦＴ部２２５は、Ｓ／Ｐ変換部２２４から入力されてくるパラレル信号に逆フーリエ変換等の信号処理を施した後にシリアル信号に変換することにより、下りマルチキャリア信号を作成し、作成された下りマルチキャリア信号を無線送信部２２６に入力する。
無線送信部２２６は、バンドパスフィルタ、Ｄ／Ａ変換器及び低雑音アンプ等を含んで構成され、ＩＦＦＴ部２２５から入力されてくる下りマルチキャリア信号にガードインターバルを挿入し、さらに増幅や周波数選択等の所定の送信信号処理を施した後に、この所定の送信信号処理を施された下りマルチキャリア信号をアンテナ素子２２７を介して複数の無線通信端末装置１００に向けて無線送信する。
図３に、受信品質測定部１０９による下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果と、第１〜第３の受信品質データそれぞれのフォーマットと、の一例を示す。図３に示す例では、下りマルチキャリア信号は１６本のサブキャリアで構成されており、その１６本のサブキャリアには周波数の小さい方から順にサブキャリア（ＳＣ）番号０〜１５が付されている。図３において、下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの測定値が任意に設定された閾値Ｔ以上となるサブキャリアは、ＳＣ５を除く残り１５本のサブキャリアである。
ここで、第１〜第３の受信品質データそれぞれのフォーマットについて説明する。第１の受信品質データでは、下りマルチキャリア信号のサブキャリアそれぞれについて、受信ＳＩＲの測定値が閾値Ｔ以上である場合には「１」と、受信ＳＩＲの測定値が閾値Ｔ未満である場合には「０」と、ビット表記される。また、第１の受信品質データには、その先頭又は後尾の少なくとも一方に第１の受信品質データであることをフォーマット判定部２１６に識別させるための２ビットの識別番号例えば「００」が付加される。従って、図３に示す第１の受信品質データのフォーマットであれば、そのデータ量は、サブキャリアの総数に識別番号の２ビットを加えたものとなるから、サブキャリアの総数を「Ｎ」とすると、「２＋Ｎ」ビットとなる。また、図３に示す例では、「Ｎ＝１６」であるから、第１の受信品質データのデータ量は、「２＋６＝１８」ビットとなる。このように、第１の受信品質データは、下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定値と閾値Ｔとの対比から直接的に生成される。次に説明する第２の受信品質データ及び第３の受信品質データは、この第１の受信品質データをフォーマット変換することによって生成される。
第２の受信品質データでは、下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定値が閾値Ｔ以上のサブキャリアのサブキャリア番号がビット表記され、さらにその先頭又は後尾の少なくとも一方に第２の受信品質データであることをフォーマット判定部２１６に識別させるための２ビットの識別番号例えば「０１」が付加される。ここで、下りマルチキャリア信号のサブキャリアの総数を「Ｎ」とすると、そのＳＣ番号をビット表記しようとすれば、そのデータ量はｌｏｇ２Ｎとなる。そして、受信ＳＩＲの測定値が閾値Ｔ以上となるサブキャリアの数が「Ｍ」であるとすると、図３に示す第２の受信品質データのデータ量は、「２＋Ｍ×ｌｏｇ２Ｎ」となる。よって、図３に示す例では、「Ｎ＝１６＝２４」、「Ｍ＝１５」であるから、第２の受信品質データのデータ量は、「２＋１５×４＝６２」ビットとなる。
また、第３の受信品質データでは、下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定値が閾値Ｔ未満のサブキャリアのサブキャリア番号がビット表記され、さらにその先頭又は後尾の少なくとも一方に第３の受信品質データであることをフォーマット判定部２１６に識別させるための２ビットの識別番号例えば「１１」が付加される。ここで、下りマルチキャリア信号のサブキャリアの総数を「Ｎ」とすると、そのＳＣ番号をビット表記しようとすれば、そのデータ量はｌｏｇ２Ｎとなる。この点は、第２の受信品質データと同じである。そして、受信ＳＩＲの測定値が閾値Ｔ以上となるサブキャリアの数が「Ｍ」であるとすると、図３に示す第３の受信品質データのデータ量は、「２＋（Ｎ−Ｍ）×ｌｏｇ２Ｎ」となる。よって、図３に示す例では、「Ｎ＝１６＝２４」、「Ｍ＝１５」であるから、第３の受信品質データのデータ量は、「２＋（１６−１５）×４＝６」ビットとなる。
なお、下りマルチキャリア信号のサブキャリアの数「Ｎ」が２のべき乗でない場合は、第２の受信品質データ及び第３の受信品質データのデータ量の算出において、ＮをＮより大きく、かつ、Ｎに最も近い２のべき乗数とみなすことになる。例えば、「Ｎ＝２０」の場合は、第２の受信品質データ及び第３の受信品質データのデータ量の算出において、「Ｎ＝３２＝２５」とみなすことになる。
従って、図３に示す下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの測定結果であれば、第１の受信品質データのデータ量は１８ビットとなり、第２の受信品質データのデータ量は６２ビットとなり、第３の受信品質データのデータ量は６ビットとなる。そのため、図３に示す例では、受信品質データ生成選択部１１０において、第３の受信品質データが選択されることになる。
次いで、複数の無線通信端末装置１００及び基地局装置２００を含んで構成される無線通信システムの動作について、図４に示すフロー図を用いて詳細に説明する。
先ず、ステップＳＴ４１０では、基地局装置２００が無線通信端末装置１００に向けて下りマルチキャリア信号を無線送信する。
続いて、ステップＳＴ４２０では、無線通信端末装置１００が下りマルチキャリア信号を受信し、受信品質測定部１０９がこの下りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号を用いて全てのサブキャリア毎の受信ＳＩＲを測定する。
続いて、ステップＳＴ４３０では、受信品質データ生成選択部１１０が下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果と閾値Ｔとを対比して、その対比結果から第１の受信品質データを生成し、生成された第１の受信品質データをフォーマット変換することによって第２の受信品質データ及び第３の受信品質データを生成する。
続いて、ステップＳＴ４４０では、受信品質データ生成選択部１１０が生成された第１〜第３の受信品質データのデータ量を比較して、それらの中からデータ量の最も少ないもの、図３に示す例では第３の受信品質データを選択する。
続いて、ステップＳＴ４５０では、制御情報処理部１５０が下りマルチキャリア信号に含れる制御情報を抽出し、その内容を知得する。
続いて、ステップＳＴ４６０では、制御情報処理部１５０がステップＳＴ４５０で知得した制御情報に従って、ステップＳＴ４４０で選択された下りマルチキャリア信号の受信品質データを上りマルチキャリア信号の所定のサブキャリアに割り当てるようにマッピング部１２５に指示する。また、ステップＳＴ４６０では、ＩＦＦＴ部１２７等において下りマルチキャリア信号の受信品質データが所定のサブキャリアに割り当てられた上りマルチキャリア信号が作成され、アンテナ素子１０１を介して基地局装置２００に無線送信される。
続いて、ステップＳＴ４７０では、基地局装置２００が複数の無線通信端末装置１００からほぼ同時に送信された上りマルチキャリア信号を受信する。
続いて、ステップＳＴ４８０では、フォーマット判定部２１６−１〜２１６−ｎそれぞれが対応する無線通信端末装置１００から送信されてくる下りマルチキャリア信号の受信品質データの識別番号を調べることにより、その受信品質データのフォーマットがいずれであるか、即ちその受信品質データが第１〜第３の受信品質データのいずれであるかを判定する。
続いて、ステップＳＴ４９０では、上りＳＣ割当決定部２２１が、上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果に基づいて、第１の受信品質データを送信してきた無線通信端末装置１００よりも、第２の受信品質データ又は第３の受信品質データを送信してきた無線通信端末装置１００に対して優先的に、次以降の下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用される上りマルチキャリア信号のサブキャリアを割り当てる。また、ステップＳＴ４９０では、下りＳＣ割当決定部２２２が、下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信品質データに公知のアルゴリズムを適用することにより、複数の無線通信端末装置１００それぞれに下りマルチキャリア信号のサブキャリアを割り当てる。さらに、ステップＳＴ４９０では、端末応答部２１０における符号化部２１１がこれらの上り及び下りマルチキャリア信号に割り当てられたサブキャリアの情報を内容とする制御情報を生成する。そして、ステップＳＴ４９０では、生成された制御情報を含む下りマルチキャリア信号が作成され、作成された下りマルチキャリア信号が複数の無線通信端末装置１００それぞれに無線送信される。
また、ステップＳＴ４９０が実行された後、無線通信端末装置１００のいずれかと基地局装置２００との間で引き続き無線通信が行なわれる場合には、再びステップＳＴ４１０に戻って上述の各ステップが順次実行される。
このように、本実施の形態に係る受信品質報告方法では、基地局装置２００が、第１の受信品質データを送信した無線通信端末装置１００より、第２又は第３の受信品質データを送信した無線通信端末装置１００に対して優先的に、上りマルチキャリア信号のサブキャリアを割り当てる。固定長である第１の受信品質データのフォーマットを表す識別番号が基地局装置２００に誤って判定されても、基地局装置２００は、そのデータ長から第１の受信品質データであると判断できる。一方で、第２及び第３の受信品質データのフォーマットを表す識別番号が基地局装置２００に誤って判定されると、基地局装置２００は、その受信品質データのフォーマットを正しく認識し直すことができない。そのため、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、識別番号誤りの影響が強い第２又は第３の受信品質データを送信してくる可能性の高い無線通信端末装置１００に対して優先的に、上りマルチキャリア信号における受信品質の良好なサブキャリアを使用させることによって、基地局装置２００における下りマルチキャリア信号の受信品質データの判定誤りを減少させることができる。なお、基地局装置２００は、伝搬路変動が緩やかであれば、次以降の下りマルチキャリア信号の受信品質データのフォーマットが前回のものと同じである可能性の高いので、そのフォーマットを予測することができる。
また、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、基地局装置２００が、複数の無線通信端末装置１００それぞれに対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果に基づいて次以降の上りマルチキャリア信号で使用させるサブキャリアを割り当て、また下りマルチキャリア信号の受信品質データに基づいて次以降の下りマルチキャリア信号のサブキャリアを割り当てるため、次以降の上り及び下りマルチキャリア信号の受信品質を向上させることができる。その結果、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、基地局装置２００における下りマルチキャリア信号の受信品質データの誤り率を低下させることができると伴に、無線通信端末装置１００と基地局装置２００との間における上り及び下りマルチキャリア信号の再送頻度を低下させて、上り及び下り回線におけるスループットを向上させることができる。
また、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、受信品質データ生成選択部１１０によって生成された下りマルチキャリア信号の複数の受信品質データの中からデータ量の最も少ないものが選択されるため、従来は下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用されていた上り回線のチャネルリソースを開放して、上り回線のスループットを改善することができる。
また、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、受信品質データ生成選択部１１０によって生成される下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データのフォーマットがいずれも簡素であることから、受信品質データ生成選択部１１０の信号処理の負荷を増加させることなく、下りマルチキャリア信号についてデータ量の異なる複数の受信品質データをリアルタイムで生成することができる。
また、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、受信品質データ生成選択部１１０において、下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定値と所定の閾値Ｔとの対比結果を単純にサブキャリア番号順にビット表記することによって第１の受信品質データが生成され、さらにこの第１の受信品質データをフォーマット変換することによってビット表記による第２の受信品質データ及び第３の受信品質データが生成されるため、簡素な手法によって下りマルチキャリア信号についてデータ量の異なる複数の受信品質データを生成することができる。
また、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データがそれぞれビット表記された異なる識別番号を先頭又は後尾の少なくとも一方に具備するため、基地局装置２００において無線通信端末装置１００から送信されてくる下りマルチキャリア信号の受信品質データのフォーマットを容易に判定できる。
また、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、基地局装置２００が、同時通信を行う複数の無線通信端末装置１００それぞれに、下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用される上りマルチキャリア信号のサブキャリアを指定するため、上り回線において複数の無線通信端末装置１００が同一のサブキャリアを使用して下りマルチキャリア信号の受信品質データを基地局装置２００に送信することを回避して、伝搬路における衝突によって下りマルチキャリア信号の受信品質データが破壊され失われてしまうことを防止することができる。
また、本実施の形態に係る無線通信端末装置１００によれば、受信品質データ生成選択部１１０によって下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定値と所定の閾値Ｔとが対比され、その対比結果から第１の受信品質データが生成され、生成された第１の受信品質データがフォーマット変換されることにより、ビット表記による複数の受信品質データが生成され、受信品質データ生成選択部１１０によって生成された複数の受信品質データの中からデータ量の最も少ないものが選択され、無線送信部１２８からその受信品質データが上りマルチキャリア信号で基地局装置２００に送信されるため、受信品質データの送信に使用される上り回線のチャネルリソースを開放して、上り回線のスループットを改善することができる。
また、本実施の形態に係る基地局装置２００によれば、上りＳＣ割当決定部２２１が複数の無線通信端末装置１００それぞれに対して、下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用される上りマルチキャリア信号のサブキャリアを指定するため、複数の無線通信端末装置１００が上りマルチキャリア信号における同一のサブキャリアを使用してそれぞれの下りマルチキャリア信号の受信品質データを送信してしまうことを回避して、伝搬路における衝突によって下りマルチキャリア信号の受信品質データが破壊され失われてしまうことを防止することができる。
なお、本実施の形態に係る無線通信端末装置１００について、以下のように応用したり、変形したりしてもよい。
本実施の形態では、受信品質測定部１０９において下りマルチキャリア信号の全てのサブキャリアについてそのサブキャリア毎の受信ＳＩＲを測定する場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば受信品質測定部１０９において隣接する複数本のサブキャリアを一単位として、その一単位毎に下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲを測定するようにしてもよい。また、例えば受信品質測定部１０９が、所定周波数間隔でサブキャリアをサンプリングし、サンプリングされたサブキャリアについてのみ下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲを測定するようにしてもよい。このようにすれば、下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定に要する受信品質測定部１０９の負荷を軽減することができる。
また、本実施の形態では、受信品質測定部１０９が下りマルチキャリア信号の受信品質としてそのサブキャリア毎の受信ＳＩＲを測定する場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば受信品質測定部１０９が下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信電力レベルを測定するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、受信品質データ生成選択部１１０において下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データが生成される場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば受信品質データ生成選択部１１０において下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データと同第２の受信品質データ又は同第３の受信品質データのいずれか一方とが生成されるようにしてもよい。このようにすれば、受信品質データ生成選択部１１０の信号処理の負荷を軽減することができる。
また、本実施の形態では、受信品質データ生成選択部１１０において下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データのデータ量が全て同一となる場合は殆ど想定されないため特に説明しなかったが、上述のように受信品質データ生成選択部１１０において下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データと同第２の受信品質データ又は同第３の受信品質データのいずれか一方とが生成されるときには、それらのデータ量が同一になる場合も考えられる。このような場合には、生成された下りマルチキャリア信号の第２の受信品質データ又は同第３の受信品質データのいずれか一方に、その識別番号を繰り返し付加して、第１の受信品質データのデータ量との間に差を形成するようにしてもよい。このようにすれば、受信品質データ生成選択部１１０において必然的に下りマルチキャリア信号の第１の受信データが選択されることになるため、下りＳＣ割当決定部２２２における信号処理の負荷を軽減することができる。これは、下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データを構成する各ビットの位置がサブキャリア番号と直接結びついているため、下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データであれば、受信品質の良いサブキャリアをその構成ビットの位置から直接知得できるからである。
また、本実施の形態では、下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データのフォーマットを識別するために２ビットの識別番号を使用する場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データと同第２の受信品質データ又は同第３の受信品質データのいずれか一方とを使用する場合には、１ビットの識別番号を使用してもよい。
また、本実施の形態では、上りＳＣ割当決定部２２１によって割り当てられた上りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報と、下りＳＣ割当決定部２２２によって割り当てられた下りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報と、が符号化部２１１において一つの制御情報として生成される場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば上りＳＣ割当決定部２２１と下りＳＣ割当決定部２２２とがそれぞれ個別に例えばタイミングをずらして制御情報を生成し、生成された制御情報を別々の下りマルチキャリア信号で複数の無線通信端末装置１００に送信するようにしてもよい。
なお、第１〜第３の受信品質データをサブキャリアのグループ毎にまとめて計算し、グループ毎に異なるフォーマットを用いて品質データのフィードバックを行っても良い。
（実施の形態２）
本発明に係る実施の形態２では、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が変動する場合について説明する。また、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数は、基地局装置２００によってリアルタイムに把握され、その数の情報は制御情報に埋め込まれて、常時無線通信端末装置５００それぞれに通知されるものとする。
図５は、本発明の実施の形態２に係る無線通信端末装置５００の構成を示すブロック図である。無線通信端末装置５００は、実施の形態１に係る無線通信端末装置１００において、受信品質データ生成選択部１１０の代わりに受信品質データ生成選択部５１０を、また制御情報処理部１５０の代わりに制御情報処理部５５０を具備するものである。なお、無線通信端末装置５００は、無線通信端末装置１００の構成部と同様の機能を発揮する構成部を多く具備するため、そのような構成部については、無線通信端末装置１００の構成部と同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
制御情報処理部５５０は、制御情報抽出部５５１、復調部５５２及び復号部５５３を具備し、基地局装置２００から送信された下りマルチキャリア信号に含まれる制御情報の抽出及び受信信号処理を行う。具体的には、制御情報処理部５５０では、先ず制御情報抽出部５５１がＦＦＴ部１０４から入力されてくる下りマルチキャリア信号から制御情報用に割り当てられているサブキャリアを抽出し、続いて復調部５５２が制御情報抽出部５５１によって抽出されたサブキャリアの信号を所定の方式で復調し、続いて復号部５５３が復調部５５２によって復調された信号を予め設定された方式で復号して制御情報を生成する。ここで、生成された制御情報には、基地局装置２００が下りマルチキャリア信号について無線通信端末装置５００（自局）に割り当てたサブキャリアを示す情報と、基地局装置２００が上りマルチキャリア信号について自局に割り当てたサブキャリアを示す情報と、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数を示す情報と、が含まれている。そして、制御情報処理部５５０は、基地局装置２００が下りマルチキャリア信号について自局に割り当てたサブキャリアを示す情報をデータ抽出部１０５に入力し、基地局装置２００が上りマルチキャリア信号について自局に割り当てたサブキャリアを示す情報をマッピング部１２５に入力し、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数を示す情報を受信品質データ生成選択部５１０に入力する。
受信品質データ生成選択部５１０は、制御情報処理部５５０から入力されてくる無線通信端末装置５００の数の情報に応じて、閾値Ｔを増減する調節を行う。また、受信品質データ生成選択部５１０は、受信品質測定部１０９から入力されてくる下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定値と調節された閾値Ｔとをサブキャリア毎に対比して、この対比結果をサブキャリア番号順にビット表記した第１の受信品質データを先ず生成し、続いてこの第１の受信品質データをフォーマット変換することにより、下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの測定値が調節された閾値Ｔ以上であるサブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの測定値が調節された閾値Ｔ未満であるサブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第３の受信品質データと、をそれぞれ生成する。そして、受信品質データ生成選択部５１０は、生成した下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データのデータ量を比較して、データ量の最も少ない受信品質データを選択し、選択された受信品質データにそのフォーマットを示す識別番号を付加して、識別番号を付加された下りマルチキャリア信号の受信品質データを符号化部１２１に入力する。
次いで、本実施の形態に係る無線通信端末装置５００及び基地局装置２００を含んで構成される無線通信システムの動作について説明する。図６は、本実施の形態に係る無線通信システムの動作を示すフロー図である。図６では、図４におけるステップＳＴ４２０とステップＳＴ４３０との間にステップＳＴ４２５が設けられ、またステップＳＴ４７０とステップＳＴ４８０との間にステップＳＴ４７５が設けられている。以下、図６に示す各ステップについて説明するが、図４に示すステップと同一のステップには、図４に示すステップと同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
ステップＳＴ４２５では、受信品質データ生成選択部５１０が制御情報処理部５５０から入力されてくる基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数の情報に応じて、予め設定された閾値Ｔｂを増減する調節を行う。
ステップＳＴ４７５では、基地局装置２００が同時通信を行う無線通信端末装置５００の数を測定して、測定されたその数の情報をステップＳＴ４９０において制御情報に埋め込むようにする。
図７に、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数に対する閾値Ｔの設定値の一例を示す。図７では、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が増えるに従って、閾値Ｔが段階的に増加するように設定されている。具体的には、閾値Ｔｂを基準として、閾値Ｔは、無線通信端末装置５００の数が増えたときには閾値Ｔｈ１さらには閾値Ｔｈ２に上昇遷移する一方、無線通信端末装置５００の数が減ったときには閾値Ｔｌ１さらには閾値Ｔｌ２に下降遷移する。
図７に示すように、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数の変動に同調して閾値Ｔが増減するように設定しておけば、その無線通信端末装置５００の数が増えたときには、受信品質データ生成選択部５１０によって下りマルチキャリア信号の第２の受信品質データが選択され易くなり、一方でその無線通信端末装置５００の数が減ったときには、受信品質データ生成選択部５１０によって下りマルチキャリア信号の第３の受信品質データが選択され易くなる。つまり、このように基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数の変動に同調して閾値Ｔが増減するように設定しておけば、無線通信端末装置５００の数が増えても減っても、下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データよりも同第２の受信品質データ又は同第３の受信品質データの方が受信品質データ生成選択部５１０によって選択され易くなる。その結果、無線通信端末装置５００の数の変動に関わらず、無線通信端末装置５００それぞれについて、上り回線のスループットが改善されることになる。
図８に、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が増えるに伴って閾値Ｔｂを閾値Ｔｈ２に増加させた場合における下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データのデータ量を示す。なお、図８における下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果は、図３のそれと同一であり、同様に図８における閾値Ｔｂは、図３の閾値Ｔと同一である。図８に示すように、閾値Ｔｂを閾値Ｔｈ２に増加させると、下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データのデータ量は１８ビット（固定長）であり、下りマルチキャリア信号の第２の受信品質データのデータ量は１０ビットとなり、下りマルチキャリア信号の第３の受信品質データのデータ量は５８ビットとなる。従って、図８に示す例では、受信品質データ生成選択部５１０によって下りマルチキャリア信号の第２の受信品質データが選択されることになる。
図９に、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が減るに伴って閾値Ｔｂを閾値Ｔｌ１に減少させた場合における下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データのデータ量を示す。なお、図９についても、下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果と閾値Ｔｂとは、図３のそれらと同一である。図９に示すように、閾値Ｔｂを閾値Ｔｌ１に減少させると、下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データのデータ量は１８ビット（固定長）であり、下りマルチキャリア信号の第２の受信品質データのデータ量は６２ビットとなり、下りマルチキャリア信号の第３の受信品質データのデータ量は６ビットとなる。従って、図９に示す例では、受信品質データ生成選択部５１０によって下りマルチキャリア信号の第３の受信品質データが選択されることになる。
このように、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数の変動に応じて、受信品質データ生成選択部５１０で使用される閾値Ｔが増減するように設定されるため、無線通信端末装置５００の数が増えても減っても、下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データよりも同第２の受信品質データ又は同第３の受信品質データの方が受信品質データ生成選択部５１０によって選択され易くなる。その結果、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数の変動に関わらず、無線通信端末装置５００それぞれから基地局装置２００へのスループットを常に改善することができる。
なお、本実施の形態に係る無線通信端末装置５００について、以下のように応用したり、変形したりしてもよい。
本実施の形態では、受信品質データ生成選択部５１０で使用される閾値Ｔが基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数の絶対量に対応付けられている場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば受信品質データ生成選択部５１０で使用される閾値Ｔを離散値で用意しておき、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が増えたときには、現状の閾値Ｔから一単位増加させ、一方で基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が減ったときには、現状の閾値Ｔから一単位減少させるようにしてもよい。このようにすれば、基地局装置２００は、同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が変動したときに限り、現在通信中の無線通信端末装置５００に対して下りマルチキャリア信号で無線通信端末装置５００の数の変動を通知すればよくなるため、基地局装置２００が下りマルチキャリア信号に含まれる制御情報に無線通信端末装置５００の数の情報を埋め込む回数を削減できると伴に、下り回線のスループットを改善することができる。
また、本実施の形態では、受信品質データ生成選択部５１０において下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データが生成される場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば受信品質データ生成選択部５１０において下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データと同第２の受信品質データとが生成され、さらに基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が増えたときには、受信品質データ生成選択部５１０で使用される閾値Ｔを増加させる一方、その無線通信端末装置５００の数が減ったときには、その閾値Ｔを減少させるようにしてもよい。このようにすれば、受信品質データ生成選択部５１０が下りマルチキャリア信号の第３の受信品質データを生成して対比しなくてもよくなるため、受信品質データ生成選択部５１０の信号処理の負荷を軽減できると伴に、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が増えたときには、受信品質データ生成選択部５１０によって下りマルチキャリア信号の第２の受信品質データが一層選択され易くなることから、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数の増加に伴って無線通信端末装置５００それぞれの占有できる上り回線のチャネルリソースが少なくなっても、無線通信端末装置５００それぞれから基地局装置２００へのスループットを有効に改善することができる。
なお、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チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い。
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、専用回路又は汎用プロセッサで実現しても良い。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良い。
さらには、半導体技術の進歩又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良い。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、２００４年３月１２日出願の特願２００４−７１２７７に基づく。この内容はすべてここに含めておく。
本発明に係る受信品質報告方法、無線通信端末装置及び基地局装置は、下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用される上り回線のチャネルリソースを開放して、上り回線のスループットを改善できるという効果を有し、ＯＦＤＭ方式による無線通信システム等に有用である。
本発明は、無線通信端末装置が受信した下りマルチキャリア信号の受信品質を基地局装置に報告する方法に関し、さらにはその方法で使用される無線通信端末装置及び基地局装置に関する。
従来、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＨＳＤＰＡ（High-Speed Downlink Packet Access）においては、下り回線高速パケット伝送のために、基地局装置が伝搬路状況に応じて無線通信端末装置の使用する変調方式を適応的に制御する適応変調と、基地局装置が伝搬路状況の比較的良い無線通信端末装置を選択して信号を送信するスケジューリングと、が用いられている。また、ｂｅｙｏｎｄ ３Ｇ移動通信システムの伝送方式として検討されているＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）やＭＣ−ＣＤＭＡ（Multi Carrier - Code Division Multiple Access）等のマルチキャリア伝送方式では、多数のサブキャリアを用いることによって高速伝送を実現する。
これらのマルチキャリア伝送方式では、適応変調やスケジューリングをマルチキャリア信号のサブキャリア毎に行なうため、無線通信端末装置が基地局装置に瞬時の各サブキャリアのチャネル品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）を報告する必要がある。従って、適応変調やスケジューリングを行うマルチキャリア伝送システムでは、複数の無線通信端末装置はそれぞれ、下りマルチキャリア信号における全サブキャリア分のＣＱＩを基地局装置に報告し、その報告を受けた基地局装置は、各無線通信端末装置からのＣＱＩを考慮しつつ所定のスケジューリングアルゴリズムを用いて、各無線通信端末装置に送信する下りマルチキャリア信号におけるサブキャリア、変調方式及び符号化率を決定する。
このようなマルチキャリア伝送システムにおいて基地局装置が複数の無線通信端末装置に対して下りマルチキャリア信号を同時に送信する場合には、その基地局装置は、全ての無線通信端末装置から送信されてくる下りマルチキャリア信号のサブキャリア別のＣＱＩを用いて周波数スケジューリングを行ない、複数の無線通信端末装置それぞれに対して伝搬路状況が比較的良好な下りマルチキャリア信号のサブキャリアを割り当てて、その伝搬路状況において所定のパケット誤り率が満たされるような変調方式と符号化率を決定する。
ここで、適応変調やスケジューリングを行うマルチキャリア伝送システムにおいて、例えば下りマルチキャリア信号が６４本のサブキャリアで構成される場合には、無線通信端末装置はそれぞれ、６４個のＣＱＩを基地局装置に報告することになる。さらに、６４個のＣＱＩがそれぞれ５ビットで表記されるとすれば、無線通信端末装置はそれぞれ、下りマルチキャリア信号毎に６４個×５ビット＝３２０ビットの受信品質データを一つの上りマルチキャリア信号で基地局装置に送信することになる。
原 川端 段 関口，「周波数スケジューリングを用いたＭＣ−ＣＤＭ方式」，信学技報,２００２年７月,ＲＣＳ２００２−１２９，ｐｐ．６１−ｐｐ．６６
しかしながら、上記従来の無線通信端末装置では、基地局装置に送信するＣＱＩのデータ量が膨大になるため、上り回線におけるチャネルリソースの多くがＣＱＩの送信に費や
されてしまい、上り回線のスループットが著しく低下してしまう、或いはその消費電力が大きくなるため、バッテリー電力を短期間で消耗してしまうという問題がある。
本発明の目的は、上り回線で基地局装置に送信される受信品質データのデータ量を削減して上り回線のスループットを改善させる受信品質報告方法、並びにこの受信品質報告方法において使用される基地局装置及び消費電力の小さい無線通信端末装置を提供することである。
本発明に係る受信品質報告方法は、マルチキャリア信号を受信する受信ステップと、前記マルチキャリア信号の受信品質をサブキャリア単位で測定する測定ステップと、前記測定ステップにおけるサブキャリア単位の測定結果と所定の閾値とを対比して対比結果をフォーマット変換することにより、ビット表記による複数の受信品質データを生成する生成ステップと、生成された複数の前記受信品質データの中からデータ量の最も少ない前記受信品質データを選択する選択ステップと、選択された前記受信品質データを送信する送信ステップと、を具備するようにした。
この方法によれば、サブキャリア単位の測定結果と所定の閾値とが対比され、その対比結果がフォーマット変換されることにより、ビット表記による複数の受信品質データが生成され、これらの受信品質データの中からデータ量の最も少ないものが選択されて上り回線で基地局装置に送信されるため、受信品質データの送信に費やされていた上り回線のチャネルリソースを開放して、上り回線のスループットを改善することができる。
本発明に係る受信品質報告方法は、前記発明において、前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データ又は前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値未満である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第３の受信品質データの少なくとも一方と、を含むようにした。
この方法によれば、前記発明による効果に加えて、マルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信品質と所定の閾値との対比結果をサブキャリア番号順にビット表記した第１の受信品質データと、その対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上又は未満であるサブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２又は第３の受信品質データと、がそれぞれ生成されるため、簡素な手法によって信号処理量の増加を抑制しつつ、下りマルチキャリア信号についてデータ量の異なる複数の受信品質データを生成することができる。
本発明に係る受信品質報告方法は、前記発明において、前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、を含むものであって、さらに、前記マルチキャリア信号によって通信を行う他の無線通信端末装置の数が増えたときには、前記生成ステップにおける前記閾値を増加させる一方、前記他の無線通信端末装置の数が減ったときには、前記閾値を減少させる閾値調節ステップと、を具備するようにした。
この方法によれば、前記発明による効果に加えて、無線通信端末装置の数が増えたときには、選択ステップにおいて第２の受信品質データが選択され易くなるため、無線通信端末装置の増加に伴って無線通信端末装置それぞれの占有できる上り回線のチャネルリソー
スが少なくなっても、無線通信端末装置それぞれが受信品質データの送信に使用する上り回線のチャネルリソースを削減できることから、無線通信端末装置それぞれについて上り回線のスループットを改善することができる。
本発明に係る受信品質報告方法は、前記発明において、前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値未満である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第３の受信品質データと、を含むものであって、さらに、前記マルチキャリア信号によって通信を行う他の無線通信端末装置の数が増えたときには、前記生成ステップにおける前記閾値を増加させる一方、前記他の無線通信端末装置の数が減ったときには、前記閾値を減少させる閾値調節ステップと、を具備するようにした。
この方法によれば、前記発明による効果に加えて、無線通信端末装置の数が増えたときには、選択ステップにおいて第２の受信品質データが選択され易くなり、一方で無線通信端末装置の数が減ったときには、選択ステップにおいて第３の受信品質データが選択され易くなるため、無線通信端末装置の数の増減に関わらず、第１の受信品質データよりも第２の受信品質データ又は第３の受信品質データが選択され易くなることから、上り回線のスループットを常に改善することができる。
本発明に係る受信品質報告方法は、前記発明において、前記第１の受信品質データ、前記第２の受信品質データ又は前記第３の受信品質データは、ビット表記されたそれぞれ異なる識別番号を先頭又は後尾の少なくとも一方に具備するようにした。
この方法によれば、前記発明による効果に加えて、第１〜第３の受信品質データがそれぞれビット表記された異なる識別番号を先頭及び後尾の少なくとも一方に具備するため、基地局装置において受信品質データのフォーマットを容易に判定できるようになる。
本発明に係る受信品質報告方法は、下りマルチキャリア信号を受信した複数の無線通信端末装置が前記下りマルチキャリア信号を送信した基地局装置に前記下りマルチキャリア信号の受信品質を報告する受信品質報告方法であって、前記基地局装置が複数の前記無線通信端末装置に前記下りマルチキャリア信号を送信する下り送信ステップと、複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記下りマルチキャリア信号を受信する下り受信ステップと、複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記下りマルチキャリア信号の受信品質をサブキャリア単位で測定する測定ステップと、複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記測定ステップにおけるサブキャリア単位の測定結果と所定の閾値とを対比して対比結果をフォーマット変換することにより、ビット表記による複数の受信品質データを生成する生成ステップと、複数の前記無線通信端末装置それぞれが生成された複数の前記受信品質データの中からデータ量の最も少ない前記受信品質データを選択する選択ステップと、複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記下りマルチキャリア信号に含まれる制御情報を抽出する抽出ステップと、複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記抽出ステップで抽出された前記制御情報によって指定されたサブキャリアに前記選択ステップで選択された前記受信品質データを割り当てて上りマルチキャリア信号を作成する上り信号作成ステップと、複数の前記無線通信端末装置それぞれが作成された前記上りマルチキャリア信号を前記基地局装置に送信する上り送信ステップと、前記基地局装置が複数の前記無線通信端末装置それぞれから送信された前記上りマルチキャリア信号を受信する上り受信ステップと、前記基地局装置が受信した前記上りマルチキャリア信号に含まれる前記受信品質データそれぞれのフォーマットを判定する判定ステップと、前記基地局装置が、判定された前記受
信品質データそれぞれのフォーマットに応じて、複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記上り信号作成ステップで前記受信品質データに割り当てるサブキャリアを指定する前記制御情報を作成する制御情報作成ステップと、前記基地局装置が前記制御情報を含む前記下りマルチキャリア信号を作成する下り信号作成ステップと、を具備するようにした。
この方法によれば、下りマルチキャリア信号のサブキャリア単位の受信品質の測定結果と所定の閾値との対比結果がフォーマット変換されることにより、ビット表記による複数の受信品質データが生成され、これらの受信品質データの中からデータ量の最も少ないものが選択されて上り回線で基地局装置に送信されるため、受信品質データの送信に使用される上り回線のチャネルリソースを開放して、上り回線のスループットを改善することができる。また、この方法によれば、基地局装置が、複数の無線通信端末装置それぞれに対して下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用する上りマルチキャリア信号のサブキャリアを指定するため、複数の無線通信端末装置が同一周波数のサブキャリアを使用してしまうことを回避して、伝搬路での衝突によって受信品質データが破壊され失われてしまうことを防止することができる。
本発明に係る受信品質報告方法は、前記発明において、前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、を含むものであって、前記制御情報作成ステップにおいて、前記基地局装置が、前記判定ステップで前記上りマルチキャリア信号に前記第１の受信品質データと前記第２の受信品質データとが含まれていると判定した場合には、前記上り送信ステップで前記第１の受信品質データを送信した前記無線通信端末装置よりも、前記上り送信ステップで前記第２の受信品質データを送信した前記無線通信端末装置に対して優先的に前記制御情報を作成する、ようにした。
本発明に係る受信品質報告方法は、前記発明において、前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値未満である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第３の受信品質データと、を含むものであって、前記制御情報作成ステップにおいて、前記基地局装置が、前記判定ステップで前記上りマルチキャリア信号に前記第１の受信品質データと前記第２の受信品質データ又は前記第３の受信品質データの少なくとも一方とが含まれていると判定した場合には、前記上り送信ステップで前記第１の受信品質データを送信した前記無線通信端末装置よりも、前記上り送信ステップで前記第２の受信品質データ又は前記第３の受信品質データを送信した前記無線通信端末装置に対して優先的に前記制御情報を作成する、ようにした。
これらの方法によれば、前記発明による効果に加えて、基地局装置が、第１の受信品質データを送信した無線通信端末装置よりも、第２又は第３の受信品質データを送信した無線通信端末装置に対して優先的に、その第２又は第３の受信品質データによって示された下りマルチキャリア信号における受信品質が所定の閾値以上のサブキャリアを次以降の下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用するように指示する。そのため、これらの方法によれば、基地局装置は、第１の受信品質データよりもデータ量の少ない第２又は第３の受信品質データを再度送信してくる可能性の高い無線通信端末装置に優先的に上りマルチキャリア信号のサブキャリアを使用させることになるため、無線通信システム全体での上り回線のスループットを一層高めることができる。さらに、これらの方法によ
れば、基地局装置が、第２又は第３の受信品質データを送信してきた無線通信端末装置に対して、その下りマルチキャリア信号の受信品質データに示された受信品質の良いサブキャリアで次以降の下りマルチキャリア信号の受信品質データを送信してくるように指示するため、次以降の下りマルチキャリア信号の受信品質データについて基地局装置が第２又は第３の受信品質データの識別番号を誤って判定してしまう確率を低下させることができる。
本発明に係る受信品質報告方法は、前記発明において、前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、ビット表記による第１の識別番号を具備し、かつ、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、ビット表記による第２の識別番号を具備し、かつ、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、を含むものであって、前記生成ステップにおいて、複数の前記無線通信端末装置それぞれが、前記第１の受信品質データと前記第２の受信品質データとのデータ量が同じ場合には、前記第２の受信品質データに前記第２の識別番号を複数個付加して、前記第１の受信品質データと前記第２の受信品質データとのデータ量に差を形成する、ようにした。
この方法によれば、前記発明による効果に加えて、第１の受信品質データと第２の受信品質データとのデータ量が同じ場合には、第２の受信品質データのデータ量を増やすことにより、第１の受信品質データと第２の受信品質データとのデータ量に差を形成するため、第１の受信品質データと第２の受信品質データとのデータ量が同じ場合には、無線通信端末装置が基地局装置に第１の受信品質データを送信するようになる。そのため、この方法によれば、基地局装置は、フォーマットの単純な第１の受信品質データから受信品質の良いサブキャリアを直接的に知得できるため、判定ステップにおける信号処理の負荷を軽減することができる。また、この方法によれば、伝搬路状況や生成ステップで使用される閾値の大きさに関わらず第１の受信品質データのデータ量が常に一定であることから、無線通信端末装置から基地局装置に第２又は第３の受信品質データが送信される場合よりも、判定ステップにおける受信品質データのフォーマットの判定において、その誤り率を低下させることができる。
本発明に係る無線通信端末装置は、下りマルチキャリア信号を受信する受信手段と、前記下りマルチキャリア信号の受信品質をサブキャリア単位で測定する測定手段と、前記測定手段によるサブキャリア単位の測定結果と所定の閾値とを対比し、対比結果をフォーマット変換することにより、ビット表記による複数の受信品質データを生成する生成手段と、生成された複数の前記受信品質データの中からデータ量の最も少ない前記受信品質データを選択する選択手段と、選択された前記受信品質データを含む上り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。
この構成によれば、生成手段によって下りマルチキャリア信号のサブキャリア単位の測定結果と所定の閾値との対比結果がフォーマット変換されて、ビット表記による複数の受信品質データが生成され、選択手段によって生成された複数の受信品質データの中からデータ量の最も少ないものが選択され、送信手段によって選択された下りマルチキャリア信号の受信品質データが上りマルチキャリア信号で基地局装置に送信されるため、下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用される上り回線のチャネルリソースを開放して、上り回線のスループットを改善することができる。
本発明に係る基地局装置は、前記発明に係る無線通信端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、複数の前記無線通信端末装置に対して下りマルチキャリア信号を送信する送信手段と、複数の前記無線通信端末装置から送信されてくる前記下りマルチキャリア信
号の受信品質を示す受信品質データを含む上りマルチキャリア信号を受信する受信手段と、前記上りマルチキャリア信号に含まれる前記受信品質データのフォーマットを前記無線通信端末装置毎に判定する判定手段と、判定されたフォーマットに応じて前記無線通信端末装置に割り当てるサブキャリアを決定する割当決定手段と、を具備する構成を採る。
この構成によれば、割当決定手段が、複数の無線通信端末装置それぞれに対して、下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用される上りマルチキャリア信号のサブキャリアを指定するため、複数の無線通信端末装置が上りマルチキャリア信号において同一周波数のサブキャリアを使用してしまうことを回避して、伝搬路での衝突によって下りマルチキャリア信号の受信品質データが破壊され失われてしまうことを防止することができる。
本発明によれば、下りマルチキャリア信号のサブキャリア単位の受信品質の測定結果と所定の閾値との対比結果をフォーマット変換することにより、ビット表記による複数の受信品質データが生成され、生成された複数の受信品質データの中からデータ量の最も少ないものが選択されて上りマルチキャリア信号で基地局装置に送信されるため、下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用される上り回線のチャネルリソースを開放して、上り回線のスループットを改善することができる。
以下に、本発明に係る実施の形態について、適宜図を参照しながら詳細に説明する。
（実施の形態１）
本発明に係る実施の形態１では、複数の無線通信端末装置と基地局装置とで構成される無線通信システムにおいてＯＦＤＭ方式の無線通信が行われるものとし、また基地局装置が無線通信端末装置それぞれの使用する上りマルチキャリア信号（ＯＦＤＭ信号）の周波数即ちサブキャリアを指定することにより、基地局装置と複数の無線通信端末装置との同時通信が可能になるものとする。
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信端末装置１００の構成を示すブロック図である。無線通信端末装置１００は、アンテナ素子１０１、無線受信部１０２、Ｓ／Ｐ変
換部１０３、１２６、ＦＦＴ部１０４、データ抽出部１０５、復調部１０６、復号部１０７、パイロット信号抽出部１０８、受信品質測定部１０９、受信品質データ生成選択部１１０、符号化部１２１、１２３、変調部１２２、１２４、マッピング部１２５、ＩＦＦＴ部１２７、無線送信部１２８及び制御情報処理部１５０を具備する。また、制御情報処理部１５０は、制御情報抽出部１５１、復調部１５２及び復号部１５３を具備する。
アンテナ素子１０１は、後述する基地局装置２００から送信されてくる下りマルチキャリア信号を捕捉して無線受信部１０２に入力すると伴に、無線送信部１２８から送信されてくる上りマルチキャリア信号を基地局装置２００に向けて無線送信する。
無線受信部１０２は、バンドパスフィルタ、Ａ／Ｄ変換器及び低雑音アンプ等を含んで構成され、アンテナ素子１０１から入力されてくる下りマルチキャリア信号に雑音の除去、増幅及びガードインターバルの除去等の所定の受信信号処理を施した後に、受信信号処理された下りマルチキャリア信号をＳ／Ｐ変換部１０３に入力する。
Ｓ／Ｐ変換部１０３は、無線受信部１０２から入力されてくる下りマルチキャリア信号を複数のパラレル信号に変換し、変換後のパラレル信号をＦＦＴ部１０４に入力する。
ＦＦＴ部１０４は、Ｓ／Ｐ変換部１０３から入力されてくる複数のパラレル信号にフーリエ変換処理等を施した後にシリアル信号に変換して、シリアル信号に変換された下りマルチキャリア信号をデータ抽出部１０５とパイロット信号抽出部１０８と制御情報抽出部１５１とにそれぞれ入力する。
データ抽出部１０５は、ＦＦＴ部１０４から入力されてくる下りマルチキャリア信号から、基地局装置２００によって無線通信端末装置１００に割り当てられた下りマルチキャリア信号のサブキャリアに対応する区間を抽出し、抽出された区間の下りマルチキャリア信号を復調部１０６に入力する。なお、無線通信端末装置１００に割り当てられた下りマルチキャリア信号のサブキャリアは、後述する制御情報処理部１５０によって知得され、制御情報処理部１５０における復号部１５３からデータ抽出部１０５に通知される。
復調部１０６は、データ抽出部１０５から入力されてくる下りマルチキャリア信号の抽出された区間を復調して、復調後の下りマルチキャリア信号を復号部１０７に入力する。
復号部１０７は、復調部１０６から入力されてくる復調後の下りマルチキャリア信号を復号して下り受信データを生成する。そして、復号部１０７は、生成した下り受信データを図示しないベースバンド部等に入力する。
パイロット信号抽出部１０８は、ＦＦＴ部１０４から入力されてくる下りマルチキャリア信号からパイロット信号を抽出して、抽出されたパイロット信号を受信品質測定部１０９に入力する。
受信品質測定部１０９は、パイロット信号抽出部１０８から入力されてくる下りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号の受信ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio：信号電力対干渉電力比）を測定することにより、下りマルチキャリア信号を構成する全てのサブキャリアについてサブキャリア毎の受信ＳＩＲ即ち受信品質を測定する。そして、受信品質測定部１０９は、下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定値を全て受信品質データ生成選択部１１０に入力する。
受信品質データ生成選択部１１０は、受信品質測定部１０９から入力されてくる下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの測定値と予め設定された閾値Ｔとをサブキャリア毎に対
比して、この対比結果をサブキャリア番号順にビット表記した第１の受信品質データを先ず生成し、続いてこの第１の受信品質データをフォーマット変換することにより、下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの測定値が閾値Ｔ以上であるサブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの測定値が閾値Ｔ未満であるサブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第３の受信品質データと、を生成する。なお、これら第１〜第３の受信品質データの生成過程やデータ構造については、後に詳述する。また、受信品質データ生成選択部１１０は、生成された第１〜第３の受信品質データのデータ量を比較して、データ量の最も少ない下りマルチキャリア信号の受信品質データを選択し、選択された下りマルチキャリア信号の受信品質データにそのフォーマットを示す識別番号を付加して、その識別番号を付加された下りマルチキャリア信号の受信品質データを符号化部１２１に入力する。
符号化部１２１は、受信品質データ生成選択部１１０から入力されてくる下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データのいずれかを予め設定された方式で符号化し、その符号化された下りマルチキャリア信号の受信品質データを変調部１２２に入力する。
変調部１２２は、符号化部１２１から入力されてくる下りマルチキャリア信号の受信品質データを所定の変調方式で変調し、変調された下りマルチキャリア信号の受信品質データをマッピング部１２５に入力する。
符号化部１２３は、図示しないベースバンド部から入力されてくる上り送信データを予め設定された方式で符号化し、符号化された上り送信データを変調部１２４に入力する。
変調部１２４は、符号化部１２３から入力されてくる上り送信データを所定の変調方式で変調し、変調された上り送信データをマッピング部１２５に入力する。
マッピング部１２５は、変調部１２２から入力されてくる下りマルチキャリア信号の受信品質データと、変調部１２４から入力されてくる上り送信データと、に対して、後述するＩＦＦＴ部１２７による逆フーリエ変換処理等が施された後に、それらのデータが制御情報処理部１５０から通知された上りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報（制御情報）の内容通りに配置されるようにマッピングを行う。また、マッピング部１２５は、マッピングされた下りマルチキャリア信号の受信品質データと上り送信データとをＳ／Ｐ変換部１２６に入力する。
Ｓ／Ｐ変換部１２６は、マッピング部１２５から入力されてくるマッピングされた下りマルチキャリア信号の受信品質データと上り送信データとをパラレル信号に変換し、そのパラレル信号をＩＦＦＴ部１２７に入力する。
ＩＦＦＴ部１２７は、Ｓ／Ｐ変換部１２６から入力されてくるパラレル信号に逆フーリエ変換等を施した後にシリアル信号に変換することにより、上りマルチキャリア信号を作成する。また、ＩＦＦＴ部１２７は、作成した上りマルチキャリア信号を無線送信部１２８に入力する。
無線送信部１２８は、バンドパスフィルタ、Ｄ／Ａ変換器及び低雑音アンプ等を含んで構成され、ＩＦＦＴ部１２７から入力されてくる上りマルチキャリア信号にガードインターバルを挿入し、さらに増幅や周波数選択等の所定の送信信号処理を施した後に、この上りマルチキャリア信号をアンテナ素子１０１を介して基地局装置２００に無線送信する。
制御情報処理部１５０は、基地局装置２００から送信されてくる下りマルチキャリア信号に含まれる制御情報に所定の受信信号処理を行う。具体的には、制御情報処理部１５０
では、先ず制御情報抽出部１５１がＦＦＴ部１０４から入力されてくる下りマルチキャリア信号から制御情報用に割り当てられているサブキャリアを抽出し、続いて復調部１５２が制御情報抽出部１５１によって抽出されたサブキャリアの信号を所定の方式で復調し、続いて復号部１５３が復調部１５２によって復調された信号を予め設定された方式で復号して制御情報を生成する。ここで、生成された制御情報には、基地局装置２００が下りマルチキャリア信号において無線通信端末装置１００（自局）に割り当てたサブキャリアを示す情報と、基地局装置２００が上りマルチキャリア信号において自局に割り当てたサブキャリアを示す情報と、が含まれる。そして、制御情報処理部１５０は、基地局装置２００が下りマルチキャリア信号において自局に割り当てたサブキャリアを示す情報をデータ抽出部１０５に入力すると伴に、基地局装置２００が上りマルチキャリア信号において自局に割り当てたサブキャリアを示す情報をマッピング部１２５に入力する。
一方で、図２は、本実施の形態に係る基地局装置２００の構成を示すブロック図である。基地局装置２００は、複数の端末応答部２１０、上りサブキャリア（ＳＣ）割当決定部２２１、下りＳＣ割当決定部２２２、マッピング部２２３、Ｓ／Ｐ変換部２２４、２３１、ＩＦＦＴ部２２５、無線送信部２２６、アンテナ素子２２７、無線受信部２２８及びＦＦＴ部２３２を具備する。
端末応答部２１０は、基地局装置２００と同時通信可能な無線通信端末装置１００の最大数と同数設けられ、その使用に際して都度対応する（担当する）無線通信端末装置１００が決定される。また、端末応答部２１０はそれぞれ、符号化部２１１、変調部２１２、復調部２１３、復号部２１４、受信品質データ抽出部２１５、フォーマット判定部２１６、パイロット信号抽出部２１７及び受信品質測定部２１８を具備する。なお、図２では、端末応答部２１０にそれぞれ１〜ｎの枝番を付して区別できるように表記しているが、端末応答部２１０−１〜２１０−ｎは同じ機能を発揮するものであるため、それらの機能等を説明する際には、枝番を省略する場合がある。
アンテナ素子２２７は、複数の無線通信端末装置１００から送信されてくる上りマルチキャリア信号を捕捉して、無線受信部２２８に入力すると伴に、無線送信部２２６から入力されてくる下りマルチキャリア信号を複数の無線通信端末装置１００に向けて無線送信する。
無線受信部２２８は、バンドパスフィルタ、Ａ／Ｄ変換器及び低雑音アンプ等を含んで構成され、アンテナ素子２２７から入力されてくる上りマルチキャリア信号に対して雑音の除去、増幅及びガードインターバルの除去等の所定の受信信号処理を施した後に、受信信号処理された上りマルチキャリア信号をＳ／Ｐ変換部２３１に入力する。
Ｓ／Ｐ変換部２３１は、無線受信部２２８から入力されてくる上りマルチキャリア信号を複数のパラレル信号に変換し、変換後のパラレル信号をＦＦＴ部２３２に入力する。
ＦＦＴ部２３２は、Ｓ／Ｐ変換部２３１から入力されてくる複数のパラレル信号にフーリエ変換処理等を施した後にシリアル信号に変換して、シリアル信号に変換された上りマルチキャリア信号を端末応答部２１０−１〜２１０−ｎにおける復調部２１３−１〜２１３−ｎとパイロット信号抽出部２１７−１〜２１７−ｎにそれぞれ入力する。
復調部２１３−１〜２１３−ｎはそれぞれ、ＦＦＴ部２３２から入力されてくる上りマルチキャリア信号の中から対応する無線通信端末装置１００に係る区間のみを抽出し、抽出された区間の上りマルチキャリア信号を予め設定された方式で復調する。また、復調部２１３は、復調された上りマルチキャリア信号を復号部２１４に入力する。
復号部２１４は、復調部２１３から入力されてくる区間の上りマルチキャリア信号に所定の復号処理を施して上り受信データを生成し、生成された上り受信データを受信品質データ抽出部２１５と図示しないベースバンド部等とにそれぞれ入力する。
受信品質データ抽出部２１５は、復号部２１４から入力されてくる上り受信データの中から下りマルチキャリア信号の受信品質データを抽出する。そして、受信品質データ抽出部２１５は、抽出した下りマルチキャリア信号の受信品質データをフォーマット判定部２１６に入力する。
フォーマット判定部２１６は、受信品質データ抽出部２１５から入力されてくる下りマルチキャリア信号の受信品質データに付加された識別番号を参照してそのフォーマットを判定する、即ちその信号が第１〜第３の受信品質データのいずれであるかを判定する。そして、フォーマット判定部２１６は、その判定結果を上りＳＣ割当決定部２２１に入力すると伴に、下りマルチキャリア信号の受信品質データを下りＳＣ割当決定部２２２に入力する。
パイロット信号抽出部２１７−１〜２１７−ｎはそれぞれ、ＦＦＴ部２３２から入力されてくる上りマルチキャリア信号の中から対応する無線通信端末装置１００に係る区間のみを抽出し、さらに抽出された区間の上りマルチキャリア信号からパイロット信号を抽出して、抽出された上りマルチキャリア信号のパイロット信号を受信品質測定部２１８−１〜２１８−ｎに入力する。
受信品質測定部２１８は、パイロット信号抽出部２１７から入力されてくる上りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号の受信ＳＩＲを測定することにより、上りマルチキャリア信号を構成する全てのサブキャリアについてサブキャリア毎の受信ＳＩＲ即ち受信品質を測定する。そして、受信品質測定部２１８は、上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定値を上りＳＣ割当決定部２２１に入力する。
上りＳＣ割当決定部２２１は、フォーマット判定部２１６−１〜２１６−ｎから入力されてくる下りマルチキャリア信号の受信品質データのフォーマットの判定結果と、受信品質測定部２１８−１〜２１８−ｎから入力されてくる上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲと、を用いて、無線通信端末装置１００それぞれに割り当てる上りマルチキャリア信号のサブキャリアを決定する。この上りマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当てにおいては、第２又は第３の受信品質データを送信してきた無線通信端末装置１００に、第１の受信品質データを送信してきた無線通信端末装置１００よりも優先してサブキャリアを割り当てる。この理由については後述する。また、上りＳＣ割当決定部２２１は、無線通信端末装置１００それぞれに割り当てた上りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報を符号化部２１１−１〜２１１−ｎに入力する。
下りＳＣ割当決定部２２２は、フォーマット判定部２１６−１〜２１６−ｎそれぞれから入力されてくる下りマルチキャリア信号の受信品質データに基づいて、無線通信端末装置１００それぞれの下りマルチキャリア信号における受信品質の良いサブキャリアを把握し、下りマルチキャリア信号においてその受信品質の良いサブキャリアを無線通信端末装置１００それぞれに割り当てることを決定する。ここで、下りマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当ての方法として、ＭａｘＣＩＲ法やProportional Fairness法などの公知のアルゴリズムが例示される。また、下りＳＣ割当決定部２２２は、無線通信端末装置１００それぞれに割り当てた下りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報をマッピング部２２３と符号化部２１１−１〜２１１−ｎとにそれぞれ入力する。なお、下りＳＣ割当決定部２２２は、無線通信端末装置１００における制御情報処理部１５０が割り当てられたサブキャリアを知得し、さらに制御情報処理部１５０がその内容をデータ抽出部１０５
に通知した後に、情報抽出部１０５が対応するサブキャリアを抽出するまでのタイムラグを考慮して、割り当てられた下りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報が下り送信データよりもある程度前に無線通信端末装置１００に向けて無線送信されるように調節する。
符号化部２１１は、上りＳＣ割当決定部２２１から入力されてくる上りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報と、下りＳＣ割当決定部２２２から入力されてくる下りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報と、から制御情報を生成する。また、符号化部２１１は、生成した制御情報と図示しないベースバンド部等から入力されてくる下り送信データとに予め設定された方式で符号化処理を施した後に、符号化処理された制御情報と下り送信データとを変調部２１２に入力する。
変調部２１２は、符号化部２１１から入力されてくる制御情報と下り送信データとに所定の方式で変調処理を施した後に、変調された下り送信信号をマッピング部２２３に入力する。
マッピング部２２３は、変調部２１２−１〜２１２−ｎから入力されてくる変調された下り送信信号を、後述するＩＦＦＴ部２２５における逆フーリエ変換処理等の後に下りＳＣ割当決定部２２２から入力されてくる下りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報に示されたサブキャリアに配置されるようにマッピングする。そして、マッピング部２２３は、マッピングした信号をＳ／Ｐ変換部２２４に入力する。
Ｓ／Ｐ変換部２２４は、マッピング部２２３から入力されてくるマッピングされた信号をパラレル信号に変換し、変換されたパラレル信号を全てＩＦＦＴ部２２５に入力する。
ＩＦＦＴ部２２５は、Ｓ／Ｐ変換部２２４から入力されてくるパラレル信号に逆フーリエ変換等の信号処理を施した後にシリアル信号に変換することにより、下りマルチキャリア信号を作成し、作成された下りマルチキャリア信号を無線送信部２２６に入力する。
無線送信部２２６は、バンドパスフィルタ、Ｄ／Ａ変換器及び低雑音アンプ等を含んで構成され、ＩＦＦＴ部２２５から入力されてくる下りマルチキャリア信号にガードインターバルを挿入し、さらに増幅や周波数選択等の所定の送信信号処理を施した後に、この所定の送信信号処理を施された下りマルチキャリア信号をアンテナ素子２２７を介して複数の無線通信端末装置１００に向けて無線送信する。
図３に、受信品質測定部１０９による下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果と、第１〜第３の受信品質データそれぞれのフォーマットと、の一例を示す。図３に示す例では、下りマルチキャリア信号は１６本のサブキャリアで構成されており、その１６本のサブキャリアには周波数の小さい方から順にサブキャリア（ＳＣ）番号０〜１５が付されている。図３において、下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの測定値が任意に設定された閾値Ｔ以上となるサブキャリアは、ＳＣ５を除く残り１５本のサブキャリアである。
ここで、第１〜第３の受信品質データそれぞれのフォーマットについて説明する。第１の受信品質データでは、下りマルチキャリア信号のサブキャリアそれぞれについて、受信ＳＩＲの測定値が閾値Ｔ以上である場合には「１」と、受信ＳＩＲの測定値が閾値Ｔ未満である場合には「０」と、ビット表記される。また、第１の受信品質データには、その先頭又は後尾の少なくとも一方に第１の受信品質データであることをフォーマット判定部２１６に識別させるための２ビットの識別番号例えば「００」が付加される。従って、図３に示す第１の受信品質データのフォーマットであれば、そのデータ量は、サブキャリアの
総数に識別番号の２ビットを加えたものとなるから、サブキャリアの総数を「Ｎ」とすると、「２＋Ｎ」ビットとなる。また、図３に示す例では、「Ｎ＝１６」であるから、第１の受信品質データのデータ量は、「２＋６＝１８」ビットとなる。このように、第１の受信品質データは、下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定値と閾値Ｔとの対比から直接的に生成される。次に説明する第２の受信品質データ及び第３の受信品質データは、この第１の受信品質データをフォーマット変換することによって生成される。
第２の受信品質データでは、下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定値が閾値Ｔ以上のサブキャリアのサブキャリア番号がビット表記され、さらにその先頭又は後尾の少なくとも一方に第２の受信品質データであることをフォーマット判定部２１６に識別させるための２ビットの識別番号例えば「０１」が付加される。ここで、下りマルチキャリア信号のサブキャリアの総数を「Ｎ」とすると、そのＳＣ番号をビット表記しようとすれば、そのデータ量はｌｏｇ２Ｎとなる。そして、受信ＳＩＲの測定値が閾値Ｔ以上となるサブキャリアの数が「Ｍ」であるとすると、図３に示す第２の受信品質データのデータ量は、「２＋Ｍ×ｌｏｇ２Ｎ」となる。よって、図３に示す例では、「Ｎ＝１６＝２４」、「Ｍ＝１５」であるから、第２の受信品質データのデータ量は、「２＋１５×４＝６２」ビットとなる。
また、第３の受信品質データでは、下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定値が閾値Ｔ未満のサブキャリアのサブキャリア番号がビット表記され、さらにその先頭又は後尾の少なくとも一方に第３の受信品質データであることをフォーマット判定部２１６に識別させるための２ビットの識別番号例えば「１１」が付加される。ここで、下りマルチキャリア信号のサブキャリアの総数を「Ｎ」とすると、そのＳＣ番号をビット表記しようとすれば、そのデータ量はｌｏｇ２Ｎとなる。この点は、第２の受信品質データと同じである。そして、受信ＳＩＲの測定値が閾値Ｔ以上となるサブキャリアの数が「Ｍ」であるとすると、図３に示す第３の受信品質データのデータ量は、「２＋（Ｎ−Ｍ）×ｌｏｇ２Ｎ」となる。よって、図３に示す例では、「Ｎ＝１６＝２４」、「Ｍ＝１５」であるから、第３の受信品質データのデータ量は、「２＋（１６−１５）×４＝６」ビットとなる。
なお、下りマルチキャリア信号のサブキャリアの数「Ｎ」が２のべき乗でない場合は、第２の受信品質データ及び第３の受信品質データのデータ量の算出において、ＮをＮより大きく、かつ、Ｎに最も近い２のべき乗数とみなすことになる。例えば、「Ｎ＝２０」の場合は、第２の受信品質データ及び第３の受信品質データのデータ量の算出において、「Ｎ＝３２＝２５」とみなすことになる。
従って、図３に示す下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの測定結果であれば、第１の受信品質データのデータ量は１８ビットとなり、第２の受信品質データのデータ量は６２ビットとなり、第３の受信品質データのデータ量は６ビットとなる。そのため、図３に示す例では、受信品質データ生成選択部１１０において、第３の受信品質データが選択されることになる。
次いで、複数の無線通信端末装置１００及び基地局装置２００を含んで構成される無線通信システムの動作について、図４に示すフロー図を用いて詳細に説明する。
先ず、ステップＳＴ４１０では、基地局装置２００が無線通信端末装置１００に向けて下りマルチキャリア信号を無線送信する。
続いて、ステップＳＴ４２０では、無線通信端末装置１００が下りマルチキャリア信号
を受信し、受信品質測定部１０９がこの下りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号を用いて全てのサブキャリア毎の受信ＳＩＲを測定する。
続いて、ステップＳＴ４３０では、受信品質データ生成選択部１１０が下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果と閾値Ｔとを対比して、その対比結果から第１の受信品質データを生成し、生成された第１の受信品質データをフォーマット変換することによって第２の受信品質データ及び第３の受信品質データを生成する。
続いて、ステップＳＴ４４０では、受信品質データ生成選択部１１０が生成された第１〜第３の受信品質データのデータ量を比較して、それらの中からデータ量の最も少ないもの、図３に示す例では第３の受信品質データを選択する。
続いて、ステップＳＴ４５０では、制御情報処理部１５０が下りマルチキャリア信号に含まれる制御情報を抽出し、その内容を知得する。
続いて、ステップＳＴ４６０では、制御情報処理部１５０がステップＳＴ４５０で知得した制御情報に従って、ステップＳＴ４４０で選択された下りマルチキャリア信号の受信品質データを上りマルチキャリア信号の所定のサブキャリアに割り当てるようにマッピング部１２５に指示する。また、ステップＳＴ４６０では、ＩＦＦＴ部１２７等において下りマルチキャリア信号の受信品質データが所定のサブキャリアに割り当てられた上りマルチキャリア信号が作成され、アンテナ素子１０１を介して基地局装置２００に無線送信される。
続いて、ステップＳＴ４７０では、基地局装置２００が複数の無線通信端末装置１００からほぼ同時に送信された上りマルチキャリア信号を受信する。
続いて、ステップＳＴ４８０では、フォーマット判定部２１６−１〜２１６−ｎそれぞれが対応する無線通信端末装置１００から送信されてくる下りマルチキャリア信号の受信品質データの識別番号を調べることにより、その受信品質データのフォーマットがいずれであるか、即ちその受信品質データが第１〜第３の受信品質データのいずれであるかを判定する。
続いて、ステップＳＴ４９０では、上りＳＣ割当決定部２２１が、上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果に基づいて、第１の受信品質データを送信してきた無線通信端末装置１００よりも、第２の受信品質データ又は第３の受信品質データを送信してきた無線通信端末装置１００に対して優先的に、次以降の下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用される上りマルチキャリア信号のサブキャリアを割り当てる。また、ステップＳＴ４９０では、下りＳＣ割当決定部２２２が、下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信品質データに公知のアルゴリズムを適用することにより、複数の無線通信端末装置１００それぞれに下りマルチキャリア信号のサブキャリアを割り当てる。さらに、ステップＳＴ４９０では、端末応答部２１０における符号化部２１１がこれらの上り及び下りマルチキャリア信号に割り当てられたサブキャリアの情報を内容とする制御情報を生成する。そして、ステップＳＴ４９０では、生成された制御情報を含む下りマルチキャリア信号が作成され、作成された下りマルチキャリア信号が複数の無線通信端末装置１００それぞれに無線送信される。
また、ステップＳＴ４９０が実行された後、無線通信端末装置１００のいずれかと基地局装置２００との間で引き続き無線通信が行なわれる場合には、再びステップＳＴ４１０に戻って上述の各ステップが順次実行される。
このように、本実施の形態に係る受信品質報告方法では、基地局装置２００が、第１の受信品質データを送信した無線通信端末装置１００より、第２又は第３の受信品質データを送信した無線通信端末装置１００に対して優先的に、上りマルチキャリア信号のサブキャリアを割り当てる。固定長である第１の受信品質データのフォーマットを表す識別番号が基地局装置２００に誤って判定されても、基地局装置２００は、そのデータ長から第１の受信品質データであると判断できる。一方で、第２及び第３の受信品質データのフォーマットを表す識別番号が基地局装置２００に誤って判定されると、基地局装置２００は、その受信品質データのフォーマットを正しく認識し直すことができない。そのため、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、識別番号誤りの影響が強い第２又は第３の受信品質データを送信してくる可能性の高い無線通信端末装置１００に対して優先的に、上りマルチキャリア信号における受信品質の良好なサブキャリアを使用させることによって、基地局装置２００における下りマルチキャリア信号の受信品質データの判定誤りを減少させることができる。なお、基地局装置２００は、伝搬路変動が緩やかであれば、次以降の下りマルチキャリア信号の受信品質データのフォーマットが前回のものと同じである可能性の高いので、そのフォーマットを予測することができる。
また、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、基地局装置２００が、複数の無線通信端末装置１００それぞれに対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果に基づいて次以降の上りマルチキャリア信号で使用させるサブキャリアを割り当て、また下りマルチキャリア信号の受信品質データに基づいて次以降の下りマルチキャリア信号のサブキャリアを割り当てるため、次以降の上り及び下りマルチキャリア信号の受信品質を向上させることができる。その結果、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、基地局装置２００における下りマルチキャリア信号の受信品質データの誤り率を低下させることができると伴に、無線通信端末装置１００と基地局装置２００との間における上り及び下りマルチキャリア信号の再送頻度を低下させて、上り及び下り回線におけるスループットを向上させることができる。
また、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、受信品質データ生成選択部１１０によって生成された下りマルチキャリア信号の複数の受信品質データの中からデータ量の最も少ないものが選択されるため、従来は下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用されていた上り回線のチャネルリソースを開放して、上り回線のスループットを改善することができる。
また、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、受信品質データ生成選択部１１０によって生成される下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データのフォーマットがいずれも簡素であることから、受信品質データ生成選択部１１０の信号処理の負荷を増加させることなく、下りマルチキャリア信号についてデータ量の異なる複数の受信品質データをリアルタイムで生成することができる。
また、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、受信品質データ生成選択部１１０において、下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定値と所定の閾値Ｔとの対比結果を単純にサブキャリア番号順にビット表記することによって第１の受信品質データが生成され、さらにこの第１の受信品質データをフォーマット変換することによってビット表記による第２の受信品質データ及び第３の受信品質データが生成されるため、簡素な手法によって下りマルチキャリア信号についてデータ量の異なる複数の受信品質データを生成することができる。
また、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データがそれぞれビット表記された異なる識別番号を先頭又は後尾の少なくとも一方に具備するため、基地局装置２００において無線通信端末装置１００から送
信されてくる下りマルチキャリア信号の受信品質データのフォーマットを容易に判定できる。
また、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、基地局装置２００が、同時通信を行う複数の無線通信端末装置１００それぞれに、下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用される上りマルチキャリア信号のサブキャリアを指定するため、上り回線において複数の無線通信端末装置１００が同一のサブキャリアを使用して下りマルチキャリア信号の受信品質データを基地局装置２００に送信することを回避して、伝搬路における衝突によって下りマルチキャリア信号の受信品質データが破壊され失われてしまうことを防止することができる。
また、本実施の形態に係る無線通信端末装置１００によれば、受信品質データ生成選択部１１０によって下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定値と所定の閾値Ｔとが対比され、その対比結果から第１の受信品質データが生成され、生成された第１の受信品質データがフォーマット変換されることにより、ビット表記による複数の受信品質データが生成され、受信品質データ生成選択部１１０によって生成された複数の受信品質データの中からデータ量の最も少ないものが選択され、無線送信部１２８からその受信品質データが上りマルチキャリア信号で基地局装置２００に送信されるため、受信品質データの送信に使用される上り回線のチャネルリソースを開放して、上り回線のスループットを改善することができる。
また、本実施の形態に係る基地局装置２００によれば、上りＳＣ割当決定部２２１が複数の無線通信端末装置１００それぞれに対して、下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用される上りマルチキャリア信号のサブキャリアを指定するため、複数の無線通信端末装置１００が上りマルチキャリア信号における同一のサブキャリアを使用してそれぞれの下りマルチキャリア信号の受信品質データを送信してしまうことを回避して、伝搬路における衝突によって下りマルチキャリア信号の受信品質データが破壊され失われてしまうことを防止することができる。
なお、本実施の形態に係る無線通信端末装置１００について、以下のように応用したり、変形したりしてもよい。
本実施の形態では、受信品質測定部１０９において下りマルチキャリア信号の全てのサブキャリアについてそのサブキャリア毎の受信ＳＩＲを測定する場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば受信品質測定部１０９において隣接する複数本のサブキャリアを一単位として、その一単位毎に下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲを測定するようにしてもよい。また、例えば受信品質測定部１０９が、所定周波数間隔でサブキャリアをサンプリングし、サンプリングされたサブキャリアについてのみ下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲを測定するようにしてもよい。このようにすれば、下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定に要する受信品質測定部１０９の負荷を軽減することができる。
また、本実施の形態では、受信品質測定部１０９が下りマルチキャリア信号の受信品質としてそのサブキャリア毎の受信ＳＩＲを測定する場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば受信品質測定部１０９が下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信電力レベルを測定するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、受信品質データ生成選択部１１０において下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データが生成される場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば受信品質データ生成選択部１１０において下り
マルチキャリア信号の第１の受信品質データと同第２の受信品質データ又は同第３の受信品質データのいずれか一方とが生成されるようにしてもよい。このようにすれば、受信品質データ生成選択部１１０の信号処理の負荷を軽減することができる。
また、本実施の形態では、受信品質データ生成選択部１１０において下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データのデータ量が全て同一となる場合は殆ど想定されないため特に説明しなかったが、上述のように受信品質データ生成選択部１１０において下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データと同第２の受信品質データ又は同第３の受信品質データのいずれか一方とが生成されるときには、それらのデータ量が同一になる場合も考えられる。このような場合には、生成された下りマルチキャリア信号の第２の受信品質データ又は同第３の受信品質データのいずれか一方に、その識別番号を繰り返し付加して、第１の受信品質データのデータ量との間に差を形成するようにしてもよい。このようにすれば、受信品質データ生成選択部１１０において必然的に下りマルチキャリア信号の第１の受信データが選択されることになるため、下りＳＣ割当決定部２２２における信号処理の負荷を軽減することができる。これは、下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データを構成する各ビットの位置がサブキャリア番号と直接結びついているため、下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データであれば、受信品質の良いサブキャリアをその構成ビットの位置から直接知得できるからである。
また、本実施の形態では、下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データのフォーマットを識別するために２ビットの識別番号を使用する場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データと同第２の受信品質データ又は同第３の受信品質データのいずれか一方とを使用する場合には、１ビットの識別番号を使用してもよい。
また、本実施の形態では、上りＳＣ割当決定部２２１によって割り当てられた上りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報と、下りＳＣ割当決定部２２２によって割り当てられた下りマルチキャリア信号のサブキャリアの情報と、が符号化部２１１において一つの制御情報として生成される場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば上りＳＣ割当決定部２２１と下りＳＣ割当決定部２２２とがそれぞれ個別に例えばタイミングをずらして制御情報を生成し、生成された制御情報を別々の下りマルチキャリア信号で複数の無線通信端末装置１００に送信するようにしてもよい。
なお、第１〜第３の受信品質データをサブキャリアのグループ毎にまとめて計算し、グループ毎に異なるフォーマットを用いて品質データのフィードバックを行っても良い。
（実施の形態２）
本発明に係る実施の形態２では、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が変動する場合について説明する。また、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数は、基地局装置２００によってリアルタイムに把握され、その数の情報は制御情報に埋め込まれて、常時無線通信端末装置５００それぞれに通知されるものとする。
図５は、本発明の実施の形態２に係る無線通信端末装置５００の構成を示すブロック図である。無線通信端末装置５００は、実施の形態１に係る無線通信端末装置１００において、受信品質データ生成選択部１１０の代わりに受信品質データ生成選択部５１０を、また制御情報処理部１５０の代わりに制御情報処理部５５０を具備するものである。なお、無線通信端末装置５００は、無線通信端末装置１００の構成部と同様の機能を発揮する構成部を多く具備するため、そのような構成部については、無線通信端末装置１００の構成部と同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
制御情報処理部５５０は、制御情報抽出部５５１、復調部５５２及び復号部５５３を具備し、基地局装置２００から送信された下りマルチキャリア信号に含まれる制御情報の抽出及び受信信号処理を行う。具体的には、制御情報処理部５５０では、先ず制御情報抽出部５５１がＦＦＴ部１０４から入力されてくる下りマルチキャリア信号から制御情報用に割り当てられているサブキャリアを抽出し、続いて復調部５５２が制御情報抽出部５５１によって抽出されたサブキャリアの信号を所定の方式で復調し、続いて復号部５５３が復調部５５２によって復調された信号を予め設定された方式で復号して制御情報を生成する。ここで、生成された制御情報には、基地局装置２００が下りマルチキャリア信号について無線通信端末装置５００（自局）に割り当てたサブキャリアを示す情報と、基地局装置２００が上りマルチキャリア信号について自局に割り当てたサブキャリアを示す情報と、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数を示す情報と、が含まれている。そして、制御情報処理部５５０は、基地局装置２００が下りマルチキャリア信号について自局に割り当てたサブキャリアを示す情報をデータ抽出部１０５に入力し、基地局装置２００が上りマルチキャリア信号について自局に割り当てたサブキャリアを示す情報をマッピング部１２５に入力し、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数を示す情報を受信品質データ生成選択部５１０に入力する。
受信品質データ生成選択部５１０は、制御情報処理部５５０から入力されてくる無線通信端末装置５００の数の情報に応じて、閾値Ｔを増減する調節を行う。また、受信品質データ生成選択部５１０は、受信品質測定部１０９から入力されてくる下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定値と調節された閾値Ｔとをサブキャリア毎に対比して、この対比結果をサブキャリア番号順にビット表記した第１の受信品質データを先ず生成し、続いてこの第１の受信品質データをフォーマット変換することにより、下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの測定値が調節された閾値Ｔ以上であるサブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、下りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの測定値が調節された閾値Ｔ未満であるサブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第３の受信品質データと、をそれぞれ生成する。そして、受信品質データ生成選択部５１０は、生成した下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データのデータ量を比較して、データ量の最も少ない受信品質データを選択し、選択された受信品質データにそのフォーマットを示す識別番号を付加して、識別番号を付加された下りマルチキャリア信号の受信品質データを符号化部１２１に入力する。
次いで、本実施の形態に係る無線通信端末装置５００及び基地局装置２００を含んで構成される無線通信システムの動作について説明する。図６は、本実施の形態に係る無線通信システムの動作を示すフロー図である。図６では、図４におけるステップＳＴ４２０とステップＳＴ４３０との間にステップＳＴ４２５が設けられ、またステップＳＴ４７０とステップＳＴ４８０との間にステップＳＴ４７５が設けられている。以下、図６に示す各ステップについて説明するが、図４に示すステップと同一のステップには、図４に示すステップと同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
ステップＳＴ４２５では、受信品質データ生成選択部５１０が制御情報処理部５５０から入力されてくる基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数の情報に応じて、予め設定された閾値Ｔｂを増減する調節を行う。
ステップＳＴ４７５では、基地局装置２００が同時通信を行う無線通信端末装置５００の数を測定して、測定されたその数の情報をステップＳＴ４９０において制御情報に埋め込むようにする。
図７に、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数に対する閾値
Ｔの設定値の一例を示す。図７では、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が増えるに従って、閾値Ｔが段階的に増加するように設定されている。具体的には、閾値Ｔｂを基準として、閾値Ｔは、無線通信端末装置５００の数が増えたときには閾値Ｔｈ１さらには閾値Ｔｈ２に上昇遷移する一方、無線通信端末装置５００の数が減ったときには閾値Ｔｌ１さらには閾値Ｔｌ２に下降遷移する。
図７に示すように、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数の変動に同調して閾値Ｔが増減するように設定しておけば、その無線通信端末装置５００の数が増えたときには、受信品質データ生成選択部５１０によって下りマルチキャリア信号の第２の受信品質データが選択され易くなり、一方でその無線通信端末装置５００の数が減ったときには、受信品質データ生成選択部５１０によって下りマルチキャリア信号の第３の受信品質データが選択され易くなる。つまり、このように基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数の変動に同調して閾値Ｔが増減するように設定しておけば、無線通信端末装置５００の数が増えても減っても、下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データよりも同第２の受信品質データ又は同第３の受信品質データの方が受信品質データ生成選択部５１０によって選択され易くなる。その結果、無線通信端末装置５００の数の変動に関わらず、無線通信端末装置５００それぞれについて、上り回線のスループットが改善されることになる。
図８に、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が増えるに伴って閾値Ｔｂを閾値Ｔｈ２に増加させた場合における下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データのデータ量を示す。なお、図８における下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果は、図３のそれと同一であり、同様に図８における閾値Ｔｂは、図３の閾値Ｔと同一である。図８に示すように、閾値Ｔｂを閾値Ｔｈ２に増加させると、下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データのデータ量は１８ビット（固定長）であり、下りマルチキャリア信号の第２の受信品質データのデータ量は１０ビットとなり、下りマルチキャリア信号の第３の受信品質データのデータ量は５８ビットとなる。従って、図８に示す例では、受信品質データ生成選択部５１０によって下りマルチキャリア信号の第２の受信品質データが選択されることになる。
図９に、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が減るに伴って閾値Ｔｂを閾値Ｔｌ１に減少させた場合における下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データのデータ量を示す。なお、図９についても、下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果と閾値Ｔｂとは、図３のそれらと同一である。図９に示すように、閾値Ｔｂを閾値Ｔｌ１に減少させると、下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データのデータ量は１８ビット（固定長）であり、下りマルチキャリア信号の第２の受信品質データのデータ量は６２ビットとなり、下りマルチキャリア信号の第３の受信品質データのデータ量は６ビットとなる。従って、図９に示す例では、受信品質データ生成選択部５１０によって下りマルチキャリア信号の第３の受信品質データが選択されることになる。
このように、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数の変動に応じて、受信品質データ生成選択部５１０で使用される閾値Ｔが増減するように設定されるため、無線通信端末装置５００の数が増えても減っても、下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データよりも同第２の受信品質データ又は同第３の受信品質データの方が受信品質データ生成選択部５１０によって選択され易くなる。その結果、本実施の形態に係る受信品質報告方法によれば、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数の変動に関わらず、無線通信端末装置５００それぞれから基地局装置２００へのスループットを常に改善することができる。
なお、本実施の形態に係る無線通信端末装置５００について、以下のように応用したり、変形したりしてもよい。
本実施の形態では、受信品質データ生成選択部５１０で使用される閾値Ｔが基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数の絶対量に対応付けられている場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば受信品質データ生成選択部５１０で使用される閾値Ｔを離散値で用意しておき、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が増えたときには、現状の閾値Ｔから一単位増加させ、一方で基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が減ったときには、現状の閾値Ｔから一単位減少させるようにしてもよい。このようにすれば、基地局装置２００は、同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が変動したときに限り、現在通信中の無線通信端末装置５００に対して下りマルチキャリア信号で無線通信端末装置５００の数の変動を通知すればよくなるため、基地局装置２００が下りマルチキャリア信号に含まれる制御情報に無線通信端末装置５００の数の情報を埋め込む回数を削減できると伴に、下り回線のスループットを改善することができる。
また、本実施の形態では、受信品質データ生成選択部５１０において下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データが生成される場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば受信品質データ生成選択部５１０において下りマルチキャリア信号の第１の受信品質データと同第２の受信品質データとが生成され、さらに基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が増えたときには、受信品質データ生成選択部５１０で使用される閾値Ｔを増加させる一方、その無線通信端末装置５００の数が減ったときには、その閾値Ｔを減少させるようにしてもよい。このようにすれば、受信品質データ生成選択部５１０が下りマルチキャリア信号の第３の受信品質データを生成して対比しなくてもよくなるため、受信品質データ生成選択部５１０の信号処理の負荷を軽減できると伴に、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数が増えたときには、受信品質データ生成選択部５１０によって下りマルチキャリア信号の第２の受信品質データが一層選択され易くなることから、基地局装置２００と同時通信を行う無線通信端末装置５００の数の増加に伴って無線通信端末装置５００それぞれの占有できる上り回線のチャネルリソースが少なくなっても、無線通信端末装置５００それぞれから基地局装置２００へのスループットを有効に改善することができる。
なお、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チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い。
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、専用回路又は汎用プロセッサで実現しても良い。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良い。
さらには、半導体技術の進歩又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良い。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、２００４年３月１２日出願の特願２００４−７１２７７に基づく。この内
容はすべてここに含めておく。
本発明に係る受信品質報告方法、無線通信端末装置及び基地局装置は、下りマルチキャリア信号の受信品質データの送信に使用される上り回線のチャネルリソースを開放して、上り回線のスループットを改善できるという効果を有し、ＯＦＤＭ方式による無線通信システム等に有用である。
本発明の実施の形態１に係る無線通信端末装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図 実施の形態１における下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果と下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データそれぞれのデータ量との関係の一例を示す図 本発明の実施の形態１に係る受信品質報告方法を説明するフロー図 本発明の実施の形態２に係る無線通信端末装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る受信品質報告方法を説明するフロー図 実施の形態２における基地局装置と同時通信を行う無線通信端末装置の数に対する閾値Ｔの設定例を示す図 実施の形態２における下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果と下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データそれぞれのデータ量との関係の一例を示す図 実施の形態２における下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果と下りマルチキャリア信号の第１〜第３の受信品質データそれぞれのデータ量との関係の一例を示す図

Claims (11)

  1. マルチキャリア信号を受信する受信ステップと、
    前記マルチキャリア信号の受信品質をサブキャリア単位で測定する測定ステップと、
    前記測定ステップにおけるサブキャリア単位の測定結果と所定の閾値とを対比して対比結果をフォーマット変換することにより、ビット表記による複数の受信品質データを生成する生成ステップと、
    生成された複数の前記受信品質データの中からデータ量の最も少ない前記受信品質データを選択する選択ステップと、
    選択された前記受信品質データを送信する送信ステップと、
    を具備する受信品質報告方法。
  2. 前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データ又は前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値未満である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第３の受信品質データの少なくとも一方と、を含む請求項１記載の受信品質報告方法。
  3. 前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、を含むものであって、
    さらに、前記マルチキャリア信号によって通信を行う他の無線通信端末装置の数が増えたときには、前記生成ステップにおける前記閾値を増加させる一方、前記他の無線通信端末装置の数が減ったときには、前記閾値を減少させる閾値調節ステップと、を具備する請求項１記載の受信品質報告方法。
  4. 前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値未満である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第３の受信品質データと、を含むものであって、
    さらに、前記マルチキャリア信号によって通信を行う他の無線通信端末装置の数が増えたときには、前記生成ステップにおける前記閾値を増加させる一方、前記他の無線通信端末装置の数が減ったときには、前記閾値を減少させる閾値調節ステップと、を具備する請求項１記載の受信品質報告方法。
  5. 前記第１の受信品質データ、前記第２の受信品質データ又は前記第３の受信品質データは、ビット表記されたそれぞれ異なる識別番号を先頭又は後尾の少なくとも一方に具備する請求項２記載の受信品質報告方法。
  6. 下りマルチキャリア信号を受信した複数の無線通信端末装置が前記下りマルチキャリア信号を送信した基地局装置に前記下りマルチキャリア信号の受信品質を報告する受信品質報告方法であって、
    前記基地局装置が複数の前記無線通信端末装置に前記下りマルチキャリア信号を送信する下り送信ステップと、
    複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記下りマルチキャリア信号を受信する下り受信ステップと、
    複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記下りマルチキャリア信号の受信品質をサブキャリア単位で測定する測定ステップと、
    複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記測定ステップにおけるサブキャリア単位の測定結果と所定の閾値とを対比して対比結果をフォーマット変換することにより、ビット表記による複数の受信品質データを生成する生成ステップと、
    複数の前記無線通信端末装置それぞれが生成された複数の前記受信品質データの中からデータ量の最も少ない前記受信品質データを選択する選択ステップと、
    複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記下りマルチキャリア信号に含まれる制御情報を抽出する抽出ステップと、
    複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記抽出ステップで抽出された前記制御情報によって指定されたサブキャリアに前記選択ステップで選択された前記受信品質データを割り当てて上りマルチキャリア信号を作成する上り信号作成ステップと、
    複数の前記無線通信端末装置それぞれが作成された前記上りマルチキャリア信号を前記基地局装置に送信する上り送信ステップと、
    前記基地局装置が複数の前記無線通信端末装置それぞれから送信された前記上りマルチキャリア信号を受信する上り受信ステップと、
    前記基地局装置が受信した前記上りマルチキャリア信号に含まれる前記受信品質データそれぞれのフォーマットを判定する判定ステップと、
    前記基地局装置が、判定された前記受信品質データそれぞれのフォーマットに応じて、複数の前記無線通信端末装置それぞれが前記上り信号作成ステップで前記受信品質データに割り当てるサブキャリアを指定する前記制御情報を作成する制御情報作成ステップと、
    前記基地局装置が前記制御情報を含む前記下りマルチキャリア信号を作成する下り信号作成ステップと、
    を具備する受信品質報告方法。
  7. 前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、を含むものであって、
    前記制御情報作成ステップにおいて、前記基地局装置が、前記判定ステップで前記上りマルチキャリア信号に前記第１の受信品質データと前記第２の受信品質データとが含まれていると判定した場合には、前記上り送信ステップで前記第１の受信品質データを送信した前記無線通信端末装置よりも、前記上り送信ステップで前記第２の受信品質データを送信した前記無線通信端末装置に対して優先的に前記制御情報を作成する、請求項６記載の受信品質報告方法。
  8. 前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値未満である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第３の受信品質データと、を含むものであって、
    前記制御情報作成ステップにおいて、前記基地局装置が、前記判定ステップで前記上りマルチキャリア信号に前記第１の受信品質データと前記第２の受信品質データ又は前記第３の受信品質データの少なくとも一方とが含まれていると判定した場合には、前記上り送信ステップで前記第１の受信品質データを送信した前記無線通信端末装置よりも、前記上り送信ステップで前記第２の受信品質データ又は前記第３の受信品質データを送信した前記無線通信端末装置に対して優先的に前記制御情報を作成する、請求項６記載の受信品質報告方法。
  9. 前記生成ステップで生成される複数の前記受信品質データは、ビット表記による第１の識別番号を具備し、かつ、前記マルチキャリア信号を構成するサブキャリアのサブキャリア番号順に前記対比結果をビット表記した第１の受信品質データと、ビット表記による第２の識別番号を具備し、かつ、前記対比結果に基づいて受信品質が前記閾値以上である前記サブキャリアのサブキャリア番号をビット表記した第２の受信品質データと、を含むものであって、
    前記生成ステップにおいて、複数の前記無線通信端末装置それぞれが、前記第１の受信品質データと前記第２の受信品質データとのデータ量が同じ場合には、前記第２の受信品質データに前記第２の識別番号を複数個付加して、前記第１の受信品質データと前記第２の受信品質データとのデータ量に差を形成する、請求項６記載の受信品質報告方法。
  10. 下りマルチキャリア信号を受信する受信手段と、
    前記下りマルチキャリア信号の受信品質をサブキャリア単位で測定する測定手段と、
    前記測定手段によるサブキャリア単位の測定結果と所定の閾値とを対比し、対比結果をフォーマット変換することにより、ビット表記による複数の受信品質データを生成する生成手段と、
    生成された複数の前記受信品質データの中からデータ量の最も少ない前記受信品質データを選択する選択手段と、
    選択された前記受信品質データを含む上りマルチキャリア信号を送信する送信手段と、
    を具備する無線通信端末装置。
  11. 請求項１０記載の無線通信端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、
    複数の前記無線通信端末装置に対して下りマルチキャリア信号を送信する送信手段と、
    複数の前記無線通信端末装置から送信されてくる前記下りマルチキャリア信号の受信品質を示す受信品質データを含む上りマルチキャリア信号を受信する受信手段と、
    前記上りマルチキャリア信号に含まれる前記受信品質データのフォーマットを前記無線通信端末装置毎に判定する判定手段と、
    判定されたフォーマットに応じて前記無線通信端末装置に割り当てるサブキャリアを決定する割当決定手段と、
    を具備する基地局装置。
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